JP4405639B2 - 杭頭接合金物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建物の基礎に係わり、特に中空ＰＣ杭の杭頭に柱等の部材を接合する際に用いて好適な杭頭接合金物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の基礎における杭は上部構造の荷重を支持するために柱と確実に接合されなければならない。そのため、杭と柱との接合部には大掛かりなフーチングを設けて確実強固な接合を行い、かつ隣り合うフーチング間には基礎梁を設けることが従来一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来一般の基礎の構造ではフーチングや基礎梁を設けることによる基礎工事費の増大が不可避であり、特にフーチングの施工は多数の鉄筋が縦横に錯綜するので複雑かつ面倒な作業となる。
【０００４】
そのため、近年においてはフーチングや基礎梁を省略して杭と柱とを直接的に接合することも試みられつつあるが、杭と柱とを簡略にかつ確実に接合し得る有効適切な方策は確立されておらず未だ試行段階にある。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は杭と柱とを十分に簡便にかつ確実に接合し得る有効な杭頭接合金物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、中空ＰＣ杭の杭頭に柱等の部材を接合するに際して杭頭に固定される杭頭接合金物であって、杭頭に固着されているＰＣ定着鋼板に対して溶接されて固定される鋼材からなる本体部と、該本体部の上面に植設されて前記部材を締結するボルトを有してなるものである。
【０００７】
請求項２の発明は、前記本体部にワイヤーを連結するための連結片を一体に設けてなるものである。
【０００８】
請求項３の発明は、前記本体部を杭の断面に合致する環状としてその上面に複数本のボルトを植設し、本体部の外周に複数の連結片を突出させて設けたものである。
【０００９】
請求項４の発明は、前記本体部を短冊状としてその上面に単一のボルトを植設し、本体部の一端に前記連結片を設けたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の第１実施形態を示すものである。本第１実施形態は、従来一般の基礎におけるフーチングや基礎梁を省略して杭１と柱２とを杭頭接合金物３を介して接合するようにしたものである。
【００１１】
本第１実施形態における杭１は既製の中空ＰＣ杭であって、杭頭にはＰＣ鋼線定着用の環状のＰＣ定着鋼板４が固着され、杭頭部の周囲には補強鋼板５が嵌着されているものである。
【００１２】
本第１実施形態における柱２は円形断面の鋼管柱であって、柱脚にはベースプレート６が一体に設けられ、そのベースプレート６を上記の杭頭接合金物３を介して杭頭に締結し、かつ、ベースプレート６の下方に延長されている柱脚部７を杭１の中空部に挿入してそこにコンクリート８を打設充填することにより、柱脚部７を杭１に対して固着するようにされている。柱脚部７には定着強度増強のためのスタッド９を設けておくことが好ましい。
【００１３】
本第１実施形態における杭頭接合金物３は鋼板製のもので、図３に示すように杭１の断面形状にほぼ合致する環状の本体部３ａの上面に所定規格のボルト１０（たとえばＭ２０×１７０）が複数本（図示例では４本）植設されているものである。それらボルト１０の本数と位置は、接合するべき柱２のベースプレート６に形成されているボルト孔１１に対応するものとされている。各ボルト１０の本体部３ａに対する植設は溶接によるか、あるいは図３（ｃ）に示すように本体部３ａに設けたネジ穴にボルト１０の下端部を螺着してナットにより締め付けることでも良く、その場合には（ｄ）あるいは（ｅ）に示すようにボルト１０の中間部や頭部にスパナをかけるための平坦部や矩形頭部を設けておくと良い。また、本体部３ａの周囲には４方向に突出する連結片１２が設けられている。それら連結片１２は、柱建方に際して各柱２を支持するワイヤー１３を連結するためのもので、その先端部にはシャックル孔１４が設けられている。
【００１４】
上記杭頭接合金物３を用いて杭１と柱２を接合する場合の構造を、その施工手順とともに具体的に説明する。
【００１５】
杭１を施工した後、その杭頭に杭頭接合金物３を固定する。杭頭に対する杭頭接合金物３の固定は、杭頭に固着されているＰＣ定着鋼板４に対して本体部３ａを直接的に溶接することで行う。その際、杭頭接合金物３の位置を柱２の建て込み位置に対して正確に合致させ、各連結片１２の突出方向を柱２の通り芯に合致させる。
【００１６】
そして、柱２のベースプレート６に形成されているボルト孔１１を杭頭接合金物３の各ボルト１０に挿通せしめることで、柱脚部７を杭頭部の中空部内に挿入した状態で柱２を建て込む。この際、柱２の水平方向の位置決めはボルト１０により自ずと正確になされるが、柱２のレベル調整（上下方向の位置決め）はボルト１０に螺着した下ナット１５により行う。また、連結片１２にシャックルを介してワイヤー１３を連結して張設することで各柱２を仮支持する。
【００１７】
上記のようにして柱２を建て込んで位置決めした後、ボルト１０に上ナット１６を螺着することでベースプレート６を杭頭接合金物３に対して締結し、杭頭部の中空部にコンクリート８を打設充填することで柱脚部７を杭頭部に対して固着せしめる。
【００１８】
本第１実施形態の構造および工法によれば、杭１と柱２とを確実強固に接合できることはもとより、その施工は極めて簡便かつ容易に行うことができる。特に、ボルト１０を植設した杭頭接合金物３を介して杭１と柱２とを接合するようにしたことで、柱２の建て込みと位置決めを容易にかつ精度良く行い得ることはもとより、仮に柱２の建て込み位置に対して杭１がずれて施工されていたような場合には、杭１に対する杭頭接合金物３の固定位置を調整することでその位置ずれを容易にかつ正確に修正することができる。しかも、柱建方の際にワイヤー１３を連結するための連結片１２を杭頭接合金物３に設けているので、通常のようにワイヤー１３を連結するための金物を別途用意してそれを取り付ける手間を無くすことができるし、杭頭接合金物３を杭頭に固定した時点で直ちにワイヤー１３の張設が可能となり、この点においても施工性に優れ合理的である。勿論、杭頭接合金物３は鋼板を加工してボルト１０を植設しただけの簡単な構成であるので安価に製作することができるものである。
【００１９】
なお、このような杭頭接合金物３を用いることなく、各ボルト１０を杭頭のＰＣ定着鋼板４に対して直接的に溶接することも従来においては試みられているが、その場合には複数のボルト１０を個々に溶接する手間が必要となるのみならず、ＰＣ定着鋼板４の上面にはＰＣ鋼線の定着のために多数の凹凸が形成されているから、そこに各ボルト１０を正確に位置決めしつつ溶接することは必ずしも容易ではないし、最適位置にボルト１０を溶接できない場合もあり得る。その点、本第１実施形態のように杭１と柱２の形状および寸法に対応させて予め製作した杭頭接合金物３を用い、それをＰＣ定着鋼板４に重ねた状態でその全体を一括して溶接して固定することにより、各ボルト１０を個々に位置決めして溶接する場合に比較すれば作業性と施工精度を格段に改善することができる。
【００２０】
以上で本発明の第１実施形態を説明したが、杭頭接合金物３の形状と寸法は接合対象の杭１と柱２の形状と寸法に対応して適切に設定すれば良く、たとえば図４に示すようにボルト１０の植設位置を変更したり、ボルト１０の本数を増減する等の変更は任意である。
【００２１】
次に、図５〜図７を参照して第２実施形態を説明する。上記第１実施形態では環状の杭頭接合金物３を採用したが、本第２実施形態では短冊形状の杭頭接合金物２０を複数（図示例では４つ）用いるようにしたものである。その杭頭接合金物２０は短冊形状の本体部２０ａの基端部上面に１本のボルト２１が溶接あるいは螺着されて植設され、本体部２０ａの先端部にシャックル孔２２を有する連結片２３が形成されているものである。
【００２２】
この杭頭接合金物２０を用いて杭１と柱２とを接合するには、杭１を施工した後、上記の各杭頭接合金物２０をそれぞれ連結片２３を外側に突出させた状態で本体部２０ａの基端部をＰＣ定着鋼板４に対して溶接して固定する。その際、各ボルト２１の位置をそれぞれベースプレート６のボルト孔１１の位置に正確に合致させ、連結片２３の向きを通り芯方向に合致させる。以降は第１実施形態と同様に、ベースプレート６のボルト孔１１を各ボルト２１に挿通せしめて柱２を建て込み、各杭頭接合金物２０の連結片２３にワイヤー１３を連結して各柱２を仮支持し、下ナット１５によりレベル調整を行った後、上ナット１６により締結し、コンクリート８を打設すれば良い。
【００２３】
本第２実施形態では、各杭頭接合金物２０をそれぞれ杭頭に対して個々に位置決めして固定するので第１実施形態の環状の杭頭接合金物３を用いる場合に比較すると各杭頭接合金物２０を杭頭に対して固定する手間が増えることにはなるが、逆に、それぞれの杭頭接合金物２０を独立に所望位置に固定することができるし、その使用数は適宜増減することができるから、この杭頭接合金物２０は様々な形状、寸法の杭１と柱２を接合する場合全般に広く採用することができ、したがって特定の形状、寸法の杭１と柱２を接合する専用のものとして予め製作しておく必要のある第１実施形態の杭頭接合金物３よりも汎用性に優れる利点がある。
【００２４】
以上で本発明の第１および第２実施形態を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されず、以下に列挙するような変形、応用が可能である。
【００２５】
上記実施形態では円形および角形の鋼管柱を接合する場合に適用したが、本発明の杭頭接合金物はＨ形鋼をはじめとして適宜断面形状の柱を接合する場合に採用可能である。
【００２６】
上記実施形態では柱２の柱脚部７をベースプレート６の下方に延長せしめてその柱脚部７を杭頭部の中空部に挿入してコンクリート８により固着せしめるようにし、それにより十分な接合強度と応力伝達が可能であるが、杭頭接合金物３，２０による締結のみで所望の接合強度と応力伝達が確保できる場合には柱脚部７の杭頭部への固着は省略することも可能である。
【００２８】
本発明の杭頭接合金物は中空ＰＣ杭の杭頭に固着されているＰＣ定着鋼板に対して溶接されるものであれば良く、その限りにおいて第１実施形態の環状の杭頭接合金物３や第２実施形態の短冊状の杭頭接合金物２０の他、さらに様々な形状、寸法のものが採用可能であるし、ワイヤー１３を連結するための連結片１２，２３が不要な場合にはそれを省略しても良い。
【００２９】
さらに、上記各実施形態は中空ＰＣ杭に対して柱を接合する場合に本発明の杭頭接合金物を使用した場合の例であるが、本発明の杭頭接合金物は柱のみならずたとえば機械架台等の各種部材を中空ＰＣ杭の杭頭に接合する場合全般に広く適用できるものである。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明の杭頭接合金物は、中空ＰＣ杭の杭頭に固着されているＰＣ定着鋼板に対して溶接されて固定される鋼材からなる本体部と、該本体部の上面に植設されて前記部材を締結するボルトを有してなるものであるから、この杭頭接合金物を介して柱等の部材を中空ＰＣ杭に対して確実強固にしかも極めて容易に接合することができる。
【００３１】
請求項２の発明の杭頭接合金物は、本体部にワイヤーを連結するための連結片を一体に設けたから、柱を仮支持するためのワイヤーを連結片に連結することで柱建方を効率的に実施することが可能であり、杭頭に柱を接合する場合に適用して最適である。
【００３２】
請求項３の発明は、前記本体部を杭の断面に合致する環状としてその上面に複数本のボルトを植設し、本体部の外周に複数の連結片を突出させて設けたので、ＰＣ杭や鋼管杭等に鋼管柱を接合する場合に用いて最適である。
【００３３】
請求項４の発明は、前記本体部を短冊状としてその上面に単一のボルトを植設し、本体部の一端に前記連結片を設けたので、接合するべき杭と部材の形状や寸法に応じて所望位置に所望数だけ用いることができるので汎用性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態である杭頭接合金物による杭と柱の接合構造を示す図である。
【図２】 同、接合部の分解図である。
【図３】 同、杭頭接合金物を示す図である。
【図４】 同、杭頭接合金物の他の例を示す図である。
【図５】 本発明の第２実施形態である杭頭接合金物による杭と柱の接合構造を示す図である。
【図６】 同、接合部の分解図である。
【図７】 同、杭頭接合金物を示す図である。
【符号の説明】
１ 杭（中空ＰＣ杭）
２ 柱（部材）
３ 杭頭接合金物
３ａ 本体部
４ ＰＣ定着鋼板
５ 補強鋼板
６ ベースプレート
７ 柱脚部
８ コンクリート
９ スタッド
１０ ボルト
１１ ボルト孔
１２ 連結片
１３ ワイヤー
１４ シャックル孔
１５ 下ナット
１６ 上ナット
２０ 杭頭接合金物
２０ａ 本体部
２１ ボルト
２２ シャックル孔
２３ 連結片

Claims (4)

1. 中空ＰＣ杭の杭頭に柱等の部材を接合するに際して杭頭に固定される杭頭接合金物であって、
   杭頭に固着されているＰＣ定着鋼板に対して溶接されて固定される鋼材からなる本体部と、該本体部の上面に植設されて前記部材を締結するボルトを有してなることを特徴とする杭頭接合金物。
2. 前記本体部にワイヤーを連結するための連結片を一体に設けてなることを特徴とする請求項１記載の杭頭接合金物。
3. 前記本体部を杭の断面に合致する環状としてその上面に複数本のボルトを植設し、本体部の外周に複数の連結片を突出させて設けてなることを特徴とする請求項２記載の杭頭接合金物。
4. 前記本体部を短冊状としてその上面に単一のボルトを植設し、本体部の一端に前記連結片を設けてなることを特徴とする請求項２記載の杭頭接合金物。

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