JP4239394B2

JP4239394B2 - 基礎杭頭部の構造

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Publication number: JP4239394B2
Application number: JP2000311074A
Authority: JP
Inventors: 政信岡本; 真池田; 嘉之小國
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2020-10-11
Also published as: JP2002115256A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建造物の基礎杭として地盤中に施工された鋼管杭または鋼管コンクリート杭またはコンクリート杭などの基礎杭頭部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート構造の基礎として、フーチングまたは基礎スラブ（以下「フーチング」という）直下の地盤の耐力があまり期待できないために、フーチングを介して伝えられる上部構造の応力を、耐力が期待できる地盤まで杭によって伝える杭基礎が知られている。
【０００３】
この場合の基礎杭として、例えば鋼管杭または鋼管コンクリート杭などが使用され、これらの杭頭部はフーチングと一体に接合されている。これまで、基礎杭の杭頭部をフーチングと一体的に接合する方法としては、例えば図５（ａ）に図示するような、基礎杭２０の上端部に杭頭部とフーチングとを接合するための接合鉄筋２１として鉄筋かごを突設する鉄筋かご方式、図５（ｂ）に図示するような、基礎杭２０の上端部の外周に接合鉄筋２１を直接溶接して突設するひげ筋方式、図５（ｃ）に図示するような、基礎杭２０の上端部の外周にねじ式カプラーまたはナット２２を溶接し、このカプラーまたはナット２２に接合鉄筋２１を螺合して突設するカプラー方式が知られている。
【０００４】
いずれの方式においても、基礎杭２０の上端部に突設された接合鉄筋２１がフーチングのコンクリート内に定着されることで、基礎杭２０の杭頭部とフーチグとが一体的に接合される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鉄筋かご方式の場合、接合鉄筋２１としての鉄筋かごは鋼管杭２０ａの上端部に充填されたコンクリート２０ｂ内に挿入して突設されることから、鉄筋の配筋スペースがせまく、過密配筋になりやすい。このため困難な施工を強いられるだけでなく、力学性能が劣る等の課題があった。
【０００６】
また、ひげ筋方式には現場溶接の品質保証が難しい等の課題があり、カプラー方式には鉄筋かご方式やひげ筋方式の上述するような問題点は解決できるものの、コスト高になる等の課題があった。
【０００７】
また、カプラー方式の場合、多角柱状のカプラーを鋼管杭の外周に直接溶接して取り付ける際、例えば図５（ｅ）に図示するようにカプラー２２の一側面を鋼管杭２０ａの側面部に当接させ、その両端部を鋼管杭２０ａに溶接することとなるが、この溶接がきわめて面倒なものであった。
【０００８】
しかも、カプラー２２を鋼管杭２０ａの外周に溶接できても、この両端の溶接部間の距離ｓがきわめて短いため、基礎杭２０が水平方向に力Ｐを受けた時などにモーメント抵抗が小さく、力学的な弱点になりやすいという問題があった。
【０００９】
このようなカプラー方式の問題点を解決する方法が、例えば特開平１１−２４７１８４号公報に掲載されている。
本公報に掲載の方法では、図５（ｄ）に図示するようにカプラー（ねじ孔付接続具）の代わりに通常の鋼管２３を使ってねじ鉄筋からなる接合鉄筋２１を固定するため、コスト的にはカプラー方式に比べて改善されるが、鋼管２３を杭頭部の外周に溶接するのは、多角柱のカプラー２２を溶接する場合よりもさらに困難なだけでなく、溶接部が力学的弱点であることにかわりがない。
【００１０】
さらに、カプラー方式と異なり、鋼管２３に接合鉄筋２１としてねじ鉄筋を貫通させて固定するためには、鋼管２３の下端部と上端部から接合鉄筋２１に固定ナット２４と２５をそれぞれ締め付ける必要があり、この場合、杭頭部に鋼管２３を取り付けたあと後から下側の固定ナット２４を接合鉄筋２１に締め付けるのは容易でない。
【００１１】
また、接合鉄筋２１に作用する軸力は固定ナット２４および２５を介して鋼管２３に伝達されるが、鋼管２３の断面力は接合鉄筋２１の軸力と同程度になるため、かなり肉厚の鋼管を必要とし、現実的でない等の課題がある。
【００１２】
この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、基礎杭の頭部に杭頭部とフーチングとを接合するため接合鉄筋を簡単かつ確実に取り付けることができて、施工性の向上と経済施工を可能にした基礎杭頭部の構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基礎杭頭部の構造は、杭頭部の外周に接続金具が取り付けられ、当該接続金具に接合鉄筋が取り付けられてなる基礎杭頭部の構造において、前記接続金具に両側部から下端部にかけて連続し、下方に突出する円弧状部が設けられ、前記接合鉄筋は前記接続金具の円弧状部に対応してＵ字形状に形成され、かつ前記円弧状部に係止して取り付けられてなることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２記載の基礎杭頭部の構造は、請求項１記載の基礎杭頭部の構造において、接続金具の両側部と下端部に接合鉄筋が係合可能な溝状部が両側部から下端部にかけて連続して形成されてなることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項３記載の基礎杭頭部の構造は、請求項１または２記載の基礎杭頭部の構造は、接続金具の両側部と下端部に鉄筋係止部が両側部から下端部にかけて鍔状に連続して形成されてなることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４記載の基礎杭頭部の構造は、請求項２記載の基礎杭頭部の構造において、接続金具の両側部と下端部に断面ほぼＬ字状の鉄筋係止部が両側部から下端部にかけて連続して形成され、かつその内周は溝状部と連続する断面ほぼ溝状に形成されてなることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
図１と図２は、この発明に係る基礎杭頭部の構造の一例を示し、図において基礎杭として施工された鋼管杭１の上端部の外周に、接続金具２が鋼管杭１の周方向に所定間隔おきに複数突設され、この接続金具２に鋼管杭１の杭頭部とその上側に施工されたフーチング３とを接合するための接合鉄筋４がそれぞれ突設されている。
【００１８】
接続金具２は所定の厚さを有するブロック状に形成され、その上端部は水平に、両側部は鉛直に、そして下端部は両側部から連続し、かつ下方向に所定の曲率で突出する円弧状（以下、「円弧状部２ａ」という）にそれぞれ形成されている。
【００１９】
また、接続金具２の両側部には側方に開口する断面ほぼＵ字状の溝状部２ｂが、下端部には下方向に開口する断面ほぼＵ字状の溝状部２ｂがそれぞれ形成され、双方の溝状部２ｂは両側部から下端部にかけて連続している。また、接続金具２の中央には取付孔２ｃが複数、上下方向に所定間隔おきに形成されている。
【００２０】
こうして形成された接続金具２は鋼管杭１の外側部に添え付けられ、かつ取付孔２ｃと鋼管杭１に形成された取付孔１ａを貫通する複数の取付ボルト５によって固定されている。
【００２１】
接合鉄筋４は、接続金具２の両側部から下端部にわたる円弧状部２ａに対応して所定の曲率でＵ字形状に形成されている。また、接合鉄筋４はＵ字状部４ａが接続金具２の円弧状部２ａに係止され、Ｕ字状部４ａから連続する両側の直線部４ｂ，４ｂは接続金具２の両側部に沿ってに上方に垂直に立ち上げられ、さらに接続金具２の両端から上方に所定長さ突出している。
【００２２】
そして、接合鉄筋４の直線部４ｂ，４ｂに座金６が取り付けられ、その後から固定ナット７がれぞれ螺合されている。こうして、接合鉄筋４は接続金具２を介して鋼管杭１の外周に突設されている。なお、接合鉄筋４には丸鋼の他にねじ鉄筋などが使用されている。
【００２３】
このような構成において、接合鉄筋４に作用する軸力は接続金具２、取付ボルト５、そして鋼管杭１へと確実に伝達される。
【００２４】
発明の実施の形態２．
図３（ａ）〜（ｃ）は、この発明に係る基礎杭頭部の構造の他の一例を示し、図１〜図２で説明した例において、特に接続金具２の両側部と下端部に鉄筋係止部２ｄが両側部から下端部に鍔状に連続して形成されている。
【００２５】
接続金具２の両側部と下端部に鉄筋係止部２ｄが連続して形成されていることで、接合鉄筋４が接続金具２からはずれるようなことはなく、フーチング３から伝達される上部構造の応力が鋼管杭１に確実に伝達される。
【００２６】
発明の実施の形態３．
図４（ａ）〜（ｃ）は、この発明に係る基礎杭頭部の構造の他の一例を示し、図１〜図３で説明した例において、特に接続金具２の両側部と下端部に鉄筋係止部２ｄがそれぞれ形成され、特に両側部の鉄筋係止部２ｄは断面ほぼＬ字状に形成され、さらにその内周が溝状部２ａと連続する断面ほぼＵ字状に形成されている。
【００２７】
両側部の鉄筋係止部２ｄがこのように形成されていることで、接合鉄筋４をより確実に保持することができて、フーチング３から伝達される上部構造の応力が鋼管杭１に確実に伝達される。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したとおりであり、特に基礎杭の外周部に取り付けられた接続金具の下端部は両側部から連続し、下方向に突出する円弧状に形成され、接合鉄筋は接続金具の下端部の円弧形状に対応してＵ字形状に形成されているので、接合鉄筋はＵ字状部を接続金具の下端部に係止し、両側の直線部を上に延ばした後、両側の直線部に固定ナットを締め付ける等の方法により接合鉄筋を接続金具に簡単かつ確実に取り付けることができ、また接続金具は基礎杭の外周に溶接ではなくボルト付けとすることで、接続金具も簡単かつ確実に取り付けることができるため、これにより施工性の向上と経済施工が図れる。
【００２９】
また、接続金具の両側部と下端部に接合鉄筋が係合可能な溝状部と鉄筋係止部が両側部から下端部に連続して形成されているので、接合鉄筋が接続金具からはずれるようなことはなく、フーチングから伝達される上部構造の応力を基礎杭に確実に伝達できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基礎杭頭部の構造を示し、（ａ）は接続金具と接合鉄筋の取付状態を示す基礎杭頭部の一部正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）におけるイ−イ線断面図である。
【図２】接続金具および接合鉄筋の取付状態を示す基礎杭頭部の一部分解斜視図である。
【図３】基礎杭頭部の構造を示し、（ａ）は接続金具の取付状態を示す一部正面図、（ｂ）は（ａ）のイ−イ線断面図、（ｃ）は接続金具の斜視図である。
【図４】基礎杭頭部の構造を示し、（ａ）は接続金具の取付状態を示す一部正面図、（ｂ）は（ａ）のイ−イ線断面図、（ｃ）は接続金具の斜視図である。
【図５】基礎杭頭部の構造を示し、（ａ）〜（ｃ）はその縦断面図、（ｄ）は一部側面図、（ｅ）はカプラーの平面図である。
【符号の説明】
１鋼管杭
２接続金具
２ａ円弧状部
２ｂ溝状部
２ｃ取付孔
２ｄ鉄筋係止部
３フーチング
４接合鉄筋
４ａＵ字状部
４ｂ直線部
５取付ボルト
６座金
７固定ナット

Claims

杭頭部の外周に接続金具が取り付けられ、当該接続金具に接合鉄筋が取り付けられてなる基礎杭頭部の構造において、前記接続金具に両側部から下端部にかけて連続し、下方に突出する円弧状部が設けられ、前記接合鉄筋は前記接続金具の円弧状部に対応してＵ字形状に形成され、かつ前記円弧状部に係止して取り付けられてなることを特徴とする基礎杭頭部の構造。
接続金具の両側部と下端部に接合鉄筋が係合可能な溝状部が両側部から下端部にかけて連続して形成されてなることを特徴とする請求項１記載の基礎杭頭部の構造。
接続金具の両側部と下端部に鉄筋係止部が両側部から下端部にかけて鍔状に連続して形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の基礎杭頭部の構造。
接続金具の両側部と下端部に断面ほぼＬ字状の鉄筋係止部が両側部から下端部にかけて連続して形成され、かつその内周は溝状部と連続する断面ほぼ溝状に形成されてなることを特徴とする請求項２記載の基礎杭頭部の構造。