JP4789037B2

JP4789037B2 - 既製杭の連結構造

Info

Publication number: JP4789037B2
Application number: JP2005280227A
Authority: JP
Inventors: 洋一加藤
Original assignee: Mitani Sekisan Co Ltd
Current assignee: Mitani Sekisan Co Ltd
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2025-09-27
Also published as: JP2007092316A

Description

この発明は、コンクリート製の既製杭を上下に繋ぎ、連結杭を構成する場合の連結構造に関する。

コンクリート製の既製杭は、上下に鋼製の端板（ドーナツ状）を有する構造であり、通常、上側の既製杭の下端板と下側の既製杭の上端板とを密着させて、側面の接合縁を溶接して、一体としていた。しかし、溶接による場合には、作業者の熟練度により作業にばらつきを生じ、また雨もよる水や風による埃などの気象条件により作業精度が決まり、あるいは作業自体ができないおそれもあり、工程管理が煩雑となる問題点があった。

そこで、溶接によるいわゆる湿式の継ぎ手に対して、溶接に寄らない各種接合治具を使用して様々な接合構造が提案されている。例えば、杭に形成した凹部にくさび状鉄板を跨いで打ち込み、更に固定バンドで固定する構造が提案されている（特許文献１）。また、端板にねじ穴を形成し、両端板を覆う筒形（分割してある）の接続部材を嵌装してボルトで端板に固定する構造も提案されている（特許文献２）。
特開平１０−６０８８４特開平１０−１２１４６７

前記従来の技術では、特許文献１ではくさび状鉄板が杭の表面に突出し、特許文献２でも作業性の向上は図られているものの、ボルトの頭部や接続部材等の突起物を生じていた。杭表面の突起物により、杭穴壁を傷つけたり、または、杭穴内の「れき」などにより既製杭の連結部分が破損するおそれもあった。また、いずれの技術もくさび状鉄板や接続部材などの特殊な部材を必要としていた。

然るに、発明は、当接面を跨いで、一方の端板と他方の端板と夫々連結穴片を形成し、連結杆を挿入して、上下杭を連結したので、前記問題点を解決した。

即ちこの発明は、上杭の下端板の下面と、下杭との上端板の上面とを当接して、当接面を形成して接合する接合構造であって、以下のような構成としたことを特徴とする既製杭の接合構造である。
(1) 前記当接面を跨いで、一方の端板と他方の端板とに夫々連結穴片を形成した。
(2) 前記両連結穴片は軸を一致させて直線状に連通して連結穴を形成した。
(3) 前記連結穴内に前記当接面を跨いで連結杆を挿入した。
(4) 前記連通穴は複数形成し、前記連通穴の軸と当接面とが成す角を、少なくとも１つが異なる角度となるように形成した。
(5) 前記連結杆は一方の連結穴片内に収容可能として、他方の連結穴片側に移動して、前記当接面を跨ぐ位置に配置可能とした。

前記において、連結杆は一方の連結穴片内に収容可能として、該一方の連結穴片の穴底と連結杆との間に、前記連結杆が突出側に付勢されたスプリングを介装したことを特徴とする既製杭の接合構造である。

また、他の発明は、上杭の下端板の下面と、下杭との上端板の上面とを当接して、当接面を形成して接合する接合構造であって、以下のような構成としたことを特徴とする既製杭の接合構造である。
(1) 前記当接面を跨いで、一方の端板と他方の端板とに夫々連結穴片を形成した。
(2) 前記両連結穴片は軸を一致させて直線状に連通して連結穴を形成し、該連結穴の一方の端をいずれか一方の既製杭の側面に露出させた。
(3) 前記連結穴内に前記当接面を跨いで連結杆を挿入した。
(4) 前記連通穴は前記既製杭の周回方向に複数形成した。
(5) 前記連結穴は、ドーナツ状の当接面に対して、直径方向に、前記上杭の側面に露出する連結穴と前記下杭の側面に露出する連結穴とを組み合わせて形成した。
(6) 前記上杭の側面と前記下杭の側面に、対応する前記連結穴片の軸が一致する位置を合わせるための目印をそれぞれ形成した。

前記における連結杆は、複数の連結杆の全断面積を合計すると、連結杭に作用する引抜荷重及び曲げ荷重に充分耐えられる断面積（即ち、１つの連結杆の断面積と連結杆の数）を確保できるように設定する。

この発明は、前記当接面を跨いで、一方の端板と他方の端板と夫々連結穴片を形成し、連結穴片同士を直線上に連通して連結穴を形成し、連結穴内に連結杆を当接面を跨いで配置するので、連結穴及び連結杆は、連結した既製杭の表面に露出しないので、連結杭の埋設作業中に、連結部分が損傷することなく、連結構造を維持できる効果がある。また、既製杭の断面内に連結するので、連結杆の断面を小さくでき、少ない材料で効率良く接合できる。また、連結穴及び連結杆は、連結した既製杭の表面に露出しないので、連結部分で杭穴壁を乱すおそれもない。

また、連結穴を既製杭の側面に露出させる場合でも、連結杆の端縁を連結穴内に納めて、既製杭の側面から突起物を形成しないので、連結穴を露出させない場合には比べて多少は劣るが、従来に比べて充分なる効果が得られる。

また、既製杭を連結する際に使用する部材は、連結杆のみであるので、施工性が良く、またコスト増も軽減できる。また、上杭を下杭の所定位置にセットして連結杆を挿入する作業だけで上下杭の連結ができるので、短時間で、施工性度も高く正確に接合できる効果がある。また、連結杆の材質や断面を調節することにより引抜耐力、曲げ耐力を大きくまた、任意に設定できる効果がある。

（１）下杭１の上端板３の上面４に開口１２を有する連結穴片１１を形成し、上杭６の下端板８の下面９に開口１７を有する連結穴片１６を形成する。連結穴片１１、１６は、上面４（下面９）に垂直な方向に対して角度を持って斜めに形成されており、開口１２と開口１７とが一致した際に、連結穴片１１、１６は直線上に配置され、連結穴２７を構成する。この場合に上面４と上面９とが接合面２６を構成する。

また、上下杭１，６を接合する際に、連結穴２７内に連結杆２０を挿入して（きつく嵌挿されることが望ましい）、連結杆２０の中央付近が接合面２６となり、接合面２６を跨いで、連結杆２０の上部２１又は下部２２が、夫々連結穴片１１又は連結穴片１６に夫々位置する。

上下杭１、６を接合した連結杭２７は、連結杆２０の断面に応じて、引張耐力、曲げ耐力を発揮する。従って、求める引抜耐力、曲げ耐力に応じて、連結杆２０（連結穴２７）の数、軸径及び配置等を決定する。

（２）このような連結構造を実現させる為に、一の方法では、一方の連結穴片１１内に連結杆２０を収納しておき、杭１、６を接合する際に、スプリング１４で、連結杆２０を突出させて、半分を他方の連結穴片１６に挿入できるようにする（図１、図２）。また、この位置で連結杆２０を保持する。

また、他の方法は、一方の連結穴片１６の底を杭の側面に開口させて側面開口１７ａを形成して、接合時に、側面開口１７ａから連結杆２０を連結穴２７（連結穴片１１、１６）内に挿入する（図３〜図５）。

図１、図２に基づきこの発明の実施例を説明する。

（１）コンクリート製の下杭１は、上面に、鋼製で、ドーナツ状の上端板３を有する。上端板３に開口１２を有する連結穴片１１、１１を円周方向に、８個をほぼ等間隔に形成する。連結穴片１１、１１内に、連結杆２０を挿入し、連結杆２０の下端と連結穴１１の穴底１３との間に、連結杆２０を上方に向けて（連結穴片１１から突出するような方向に）付勢すされたスプリング１４を介装する（図１（ａ））。連結杆２０は係止手段（図示していない）により、連結穴片１１内に収容され、上端板３の上面４から突出しないようになっている（図２（ａ））。

（２）コンクリート製の上杭６は、下面に、鋼製で、ドーナツ状の下端板８を有する。下端板８には、下杭１の連結穴片１１、１１に連通する連結穴片１６、１６を形成する。連結穴片１６は、開口１７を下端板８の下面９に臨み、下杭１の上端板３の連結穴片１１の開口１２と連通した状態で、連結穴片１１と連結穴片１６とは軸が一致し、直線上に配置されるように形成されている。

（３）所定の杭穴２４内に下杭１を下降させて、地上２５付近で杭頭部を保持する。

続いて、上杭６を下降して、下杭１の上端板３の上面４と上杭６の下端板８の下面９とを密着する。この状態で、密着した下杭１の上端板３の下面４と上杭６の下端板８の下面９とで、接合面２６を構成する。また、下杭１の上端板３の連結穴片１１と上杭６の下端板８の連結穴片１６とが、両軸が直線上となるように連通し、連結穴片１１、１６から連結穴２７を構成する。各連結穴片１１、１６で同様に、連結穴２７を構成する。

続いて、係止手段（図示していない）を解除すると、スプリング１４で、連結杆２０は突出して、下部２２を連結穴１１片内に位置させて、上部２１を連結穴片１６内に位置させる。連結杆２０はこの状態を保持できるようになっている。従って、連結杆２０の軸方向のほぼ中央が接合面２６に位置するように配置される。

以上のようにして、上杭１と下杭６の連結が完了して、連結杭を３０構成する（図１（ｂ））。この状態で、連結杭３０の外周から連結杆２０や連結穴２７が一切露出しない。

下杭６の保持を解除して、連結杭３０を従来と同様の方法により杭穴２４内に下降させる。尚、上杭６の上端に更に既製杭を同様の連結構造又は従来の連結構造で連結することもできる（図示していない）。

（４）他の実施例

前記実施例において、当初連結杆３０は下杭１側に配置したが、上杭６の連結穴片１６に収容することもできる（図示していない）。また、連結穴２７、２７によって、上杭６の連結穴片１６、または、下杭１の連結穴片１１と混在させることもできる（図示していない）。

また、前記実施例において、反発側に付勢したスプリング１４を使用したが、他の手段により、連結杆２０を上昇させて、連結杆２０の上部２１を上杭６の連結穴片１６内に挿入させることもできる（図示していない）。

また、前記実施例において、総ての連結穴２７、２７の軸が平行に形成されなければ（少なくとも１つの連結穴２７が他と異なる角度で接合面と交わっていれば）、連結穴２７、２７の角度は任意である。ただし、より多くの引抜荷重を負担できる為には、総ての連結杆が異なる角度で（例えば、接合面２６に対して放射状）配置されることが望ましい。

また、前記実施例において、上杭１と下杭６の位置を合わせる為に、下杭１の上端板３の側面２に目印５を、上杭６の下端板８の側面７に目印１０を、夫々付すこともできる（図２（ａ））。そして、下杭１に上杭６を載置する際に、目印５、１０を一致させる（図２（ｂ））。尚、目印５、１０は、マーキングまたは凹部などで構成する。

また、位置を合わせる為に、下杭１の外径に対応した内径を有するガイドパイプ（または部分パイプ）を被せておき、このガイドパイプを案内として、上杭６を下降させることもできる（図示していない）。また、目印５、１０とガイドパイプとを併用することもできる。

図３〜図５に基づきこの発明の他の実施例を説明する。

（１）実施例と同様に、コンクリート製の上杭６は、下面に、鋼製で、ドーナツ状の下端板８を有する。下端板８には、側面７（側面開口１７ａ）から下端板８の下面９に開口１７で連通する連結穴片１６、１６を形成する。連結穴片１６、１６は円周方向に、８個をほぼ等間隔に形成する（図３（ａ）（ｃ））。

（２）実施例と同様に、コンクリート製の下杭１は、上面に、鋼製で、ドーナツ状の上端板３を有する。連結穴片１６、１６に対応させて、上端板３の上面４を開口１２とする連結穴片１１、１１を形成する。連結穴片１１、１１は、開口１２、１７が一致して連通した際に、連結穴片１１と連結穴片１６とは軸が一致し、直線上に配置されるように形成されている（図３（ａ））。

（３）実施例１と同様に、所定の杭穴２４内に下杭１を下降させて、地上２５付近で杭頭部を保持する。

続いて、上杭６の側面７の側面開口１７ａから連結穴片１６に、矢示３１方向に、連結杆２０を挿入する。連結杆２０は、下部が連結穴片１１内に至り、接合面２６が連結杆２０の中間部に位置する。この状態で、側面開口１７ａから連結杆２０の端縁が突出しないように挿入される。

総ての連結穴２７内に連結杆２０を挿入して、連結杭３０を構成する（図３（ｂ））。この状態で、連結杭３０からは、側面開口１７ａ、１７ａしか露出しない。尚、この際、側面開口１７ａと連結杆２０の端縁に隙間がある場合、閉塞用のキャップ、ナット状の治具により側面開口１７ａ、１７ａを塞ぐこともできる（図示していない）。この場合、閉塞手段の形状・構造は任意であり、また、連結杭３０を埋設した後に閉塞を解くこともないので、側面開口１７ａ、１７ａにグラウト等の柔軟な材料を充填することもできる。

（４）他の実施例

前記実施例において、上杭６の側面７から連結穴片１６を形成したが、下杭１の側面２から側面開口１２ａを有する連結穴片１１を形成することもできる（図３（ｄ）右側）。この場合には、矢示３２方向に斜め上方に向けて、連結杆２０を挿入する。

更に、上杭６の側面７から形成する連結穴２７（連結穴片１６）と、下杭１の側面２から形成する連結穴２７（連結穴片１１）と混在させることもできる（図３（ｄ））。この場合、上杭６の側面７から形成する連結穴２７（連結穴片１６。図中○）と、下杭１の側面２から形成する連結穴２７（連結穴片１１。図中△）とを交互に形成すれば（図４（ａ））、より上下杭１、６の密着性を高めることができ、バランス良く連結性能を発揮できる。

更に、接合面２６で、直径方向に、上杭６の側面７から形成する連結穴２７（連結穴片１６。図中○）と、下杭１の側面２から形成する連結穴２７（連結穴片１１。図中△）を配置し、かつ交互に配置すれば、締め付け作業を対角線状（直径方向に交互に）に行えば、締め付け良好となり、更にバランス良く連結性能を発揮できる（図４（ｂ））。従って、この場合には、直径方向のペア（○△）が、奇数個形成される。

また、前記実施例において、上杭６の側面７から連結穴片１６を形成する場合で、下杭１の連結穴片１１内にねじ３４を形成することもできる（図５（ａ））。この場合には、連結杆の下部２２（先端側）にもねじ３４と螺合できるねじ３５を形成する。従って、連結杆２０を螺合して連結穴２７内に納めることができるので、確実に連結できる。これは、下杭１の側面２側から連結穴２７を形成する場合も同様である（図示していない）。

また、連結穴２７（連結穴片１１又は連結穴片１６）にねじ３４を形成し、連結杆２０にねじ３５を形成する場合に、連結杆２０の上部（基端部）２１を大径として、下部（先端部）２１を小径に形成して、中間部にテーパー部を形成することもできる（図５（ｂ））。この場合には、連結穴２７の形状も連結杆２０の形状に対応させる。連結杆２０の中間部にテーパー部を形成すれば、より強く締め付けられ、ねじ込み作業がしやすい。

また、上杭６と下杭１との位置を合わせる為の目印５、１０、ガイドパイプは、前記実施例１と同様である（図示していない）。

この発明の実施例で（ａ）は接合前の縦断面図、（ｂ）は接合後の縦断面図、（ｃ）は下杭の平面図である。一部拡大縦断面図で、（ａ）は接合前、（ｂ）は接合後を夫々表す。この発明の他の実施例で、（ａ）は接合前の縦断面図、（ｂ）は接合後の縦断面図、（ｃ）は上杭の底面図、（ｄ）は他の実施例で接合後の縦断面図である。（ａ）（ｂ）は、同じく実施例を説明する概念図である。同じくこの発明の他の実施例で、（ａ）は接合前の縦断面図、（ｂ）は接合後の縦断面である。

符号の説明

１下杭
２下杭の側面
３下杭の上端板
４下杭の上端板の上面
５下杭の目印
６上杭
７上杭の側面
８上杭の下端板
９上杭の下端板の下面
１０上杭の目印
１１連結穴片（下杭）
１２開口（連結穴片１１）
１２ａ側面開口（連結穴片１１）
１３穴底（連結穴片１１）
１４スプリング
１６連結穴片（上杭）
１７開口（連結穴片１６）
１７ａ側面開口（連結穴片１６）
１８穴底（連結穴片１６）
２０連結杆
２１連結杆の上部（基端部）
２２連結杆の下部（先端部）
２４杭穴
２５地上
２６接合面
２７連結穴
３０連結杭
３４ねじ（連結穴）
３５ねじ（連結杆）

Claims

上杭の下端板の下面と、下杭との上端板の上面とを当接して、当接面を形成して接合する接合構造であって、以下のような構成としたことを特徴とする既製杭の接合構造。
(1) 前記当接面を跨いで、一方の端板と他方の端板とに夫々連結穴片を形成した。
(2) 前記両連結穴片は軸を一致させて直線状に連通して連結穴を形成した。
(3) 前記連結穴内に前記当接面を跨いで連結杆を挿入した。
(4) 前記連通穴は複数形成し、前記連通穴の軸と当接面とが成す角を、少なくとも１つが異なる角度となるように形成した。
(5) 前記連結杆は一方の連結穴片内に収容可能として、他方の連結穴片側に移動して、前記当接面を跨ぐ位置に配置可能とした。
連結杆は一方の連結穴片内に収容可能として、該一方の連結穴片の穴底と連結杆との間に、前記連結杆が突出側に付勢されたスプリングを介装したことを特徴とする請求項１記載の既製杭の接合構造。
上杭の下端板の下面と、下杭との上端板の上面とを当接して、当接面を形成して接合する接合構造であって、以下のような構成としたことを特徴とする既製杭の接合構造。
(1) 前記当接面を跨いで、一方の端板と他方の端板とに夫々連結穴片を形成した。
(2) 前記両連結穴片は軸を一致させて直線状に連通して連結穴を形成し、該連結穴の一方の端をいずれか一方の既製杭の側面に露出させた。
(3) 前記連結穴内に前記当接面を跨いで連結杆を挿入した。
(4) 前記連通穴は前記既製杭の周回方向に複数形成した。
(5) 前記連結穴は、ドーナツ状の当接面に対して、直径方向に、前記上杭の側面に露出する連結穴と前記下杭の側面に露出する連結穴とを組み合わせて形成した。
(6) 前記上杭の側面と前記下杭の側面に、対応する前記連結穴片の軸が一致する位置を合わせるための目印をそれぞれ形成した。