JP5036007B2 - Ｓｃ杭、その製造方法及び杭頭処理方法 - Google Patents

Description

この発明は、ＳＣ杭、その製造方法及び杭頭処理方法に関し、さらに詳細には、杭頭部と構造物基礎とを接合するために施される杭頭処理に対応するための技術に関する。

近年、短工期とローコスト化の観点から、既製コンクリート杭の高支持力化が進み、従来の埋込み杭工法と比較すると同径の杭でも２〜３倍の支持力を持つようになった。このため、地震時に１本の杭が負担する水平力も従来よりも大きくなったことから、小口径でも大きな耐力を持つＳＣ杭（外殻鋼管付きコンクリート杭）を採用する事例が増えてきた。

このようなＳＣ杭の１つとして、杭頭部のコンクリート層に構造物基礎と接合するためのアンカー鉄筋をあらかじめ埋め込んだものが知られている（例えば特許文献１参照）。このアンカー鉄筋入りＳＣ杭は、従来行われてきた杭施工後のアンカー鉄筋の鋼管への溶接作業が不要となるという利点がある。しかしながら、その一方、あらかじめコンクリート層に埋め込んだアンカー鉄筋を露出させなければならず、杭頭処理に多大な手間と労力を要する。すなわち、杭施工後、杭頭部の鋼管を周方向及び軸方向に切断したうえ、杭頭内部に破砕機を入れてコンクリートを破砕し、さらにはアンカー鉄筋まわりのコンクリートを斫り、杭端板とアンカー鉄筋との切断をする等の作業をしなければならない。

特開平７−１８６７５号公報

この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、あらかじめ埋め込んだアンカー鉄筋を容易に露出させることができ、杭頭処理を短時間で容易に行うことができるＳＣ杭、その製造方法及び杭頭処理方法を提供することにある。

この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、鋼管の内周に筒状のコンクリート層を有するとともに、杭頭部端部に前記コンクリート層の端部を覆う杭端板を有するＳＣ杭であって、
杭頭部のコンクリート層には鉄筋籠が埋め込まれ、
この鉄筋籠は杭頭部コンクリート層を杭頭部上部側と杭頭部下部側とに仕切るように、外周が前記鋼管の内周に固定された環状の仕切板と、
この仕切板に周方向に間隔を置いて設けられ、前記杭頭部上部側コンクリート層及び杭頭部下部側コンクリート層のそれぞれに延びる複数のアンカー鉄筋とを備え、
前記杭頭部上部側コンクリート層のアンカー鉄筋は被覆パイプで被覆され、
この被覆パイプの上端部は、前記杭端板にその周方向に間隔を置いて設けられた複数の孔に挿入されることにより連結されていることを特徴とするＳＣ杭にある。

より具体的には前記杭端板の表面に補助板が固定され、この補助板は周方向に間隔を置いて複数の突起を有し、各突起は前記被覆パイプに挿入されている。

また、この発明は、ＳＣ杭の製造方法であって、環状の仕切板に周方向に間隔を置いてその両側に延びる複数のアンカー鉄筋を取り付けて鉄筋籠を作る工程と、
杭頭部上部側となるアンカー鉄筋に被覆パイプを被覆する工程と、
前記鉄筋籠を鋼管内に配置し、前記仕切板の外周を鋼管の内周に固定する工程と、
前記鋼管端部に杭端板を固定するとともに、該杭端板にその周方向に間隔を置いて設けられた複数の孔に前記被覆パイプの端部を挿入することにより連結する工程と、
前記鋼管内部にコンクリートを供給して遠心成形により、前記鉄筋籠が埋め込まれたコンクリート層を鋼管内周に形成する工程と
を備えたことを特徴とするＳＣ杭の製造方法にある。

さらに、この発明は上記ＳＣ杭の杭頭処理方法であって、
前記ＳＣ杭を地盤に埋設した後、前記仕切板位置で前記鋼管を周方向に切断する工程と、
前記仕切板よりも上方の前記杭頭部上部側コンクリート層及びその外周の鋼管部分を含む杭頭部上部を引抜き撤去し、前記杭頭部上部側のアンカー鉄筋を露出させる工程と
を備えたことを特徴とするＳＣ杭の杭頭処理方法にある。

この発明によれば、ＳＣ杭の杭頭部のコンクリート層にこれを杭頭部上部側及び杭頭部下部側に仕切る仕切板とアンカー鉄筋とを有する鉄筋籠を埋込み、杭頭部上部側コンクリート層のアンカー鉄筋を被覆パイプで被覆しておくので、鋼管を周方向に切断して仕切板の上方の杭頭部上部を引き抜くだけでアンカー鉄筋を露出させることができる。したがって、鋼管の軸方向切断や、コンクリート層の破砕、さらには斫り作業が全く不要となり、杭頭処理作業を極めて容易に行うことができる。

この発明の実施形態を示す杭頭部の軸方向断面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 杭頭処理方法の実施形態を示す図である。

この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１〜図３に示すように、ＳＣ杭は鋼管２の内周に筒状のコンクリート層３を有する既製杭である。図はＳＣ杭の杭頭部１のみを示し、杭頭部１の端部には外周が鋼管２に溶接されてコンクリート層３の端部を覆う環状の杭端板４が設けられている。

杭頭部１のコンクリート層３には鉄筋籠５が埋め込まれている。鉄筋籠５は、環状の仕切板６と、複数のアンカー鉄筋７とを主体としている。仕切板６は、これを境に杭頭部１のコンクリート層３を杭頭部上部側コンクリート層３ａと杭頭部下部側コンクリート層３ｂとに仕切る部材であり、その外周が鋼管２の内周に杭頭部下部側で溶接により固定されている。以下、コンクリート層３に限らず他の部材に関しても、仕切板６を境にその上方側を杭頭部上部側及び下方側を杭頭部下部側と称する。

仕切板６には周方向に間隔を置いて複数の孔８が設けられ、アンカー鉄筋７はこれらの孔８を貫通して、すなわち杭頭部上部側コンクリート層３ａ及び杭頭部下部側コンクリート層３ｂのそれぞれに延びるように配置されている。これらのアンカー鉄筋７は杭頭部下部側７ｂで溶接により仕切板６に固定されている。杭頭部下部側の各アンカー鉄筋７ｂはフープ筋９により互いに固定され、また、固定筋１０により鋼管２の内周に固定されている。

杭頭部上部側のアンカー鉄筋７ａは被覆パイプ１１で被覆されている。この被覆パイプ１１はアンカー鉄筋７ａとコンクリート層３ａとの縁を切るためのもので、軽微なもの例えば塩化ビニル製のパイプや、発泡スチロール製のパイプが用いられている。杭端板４には周方向に間隔を置いて複数の孔１２が設けられ、被覆パイプ１１の上端部はこの孔１２に挿入されることにより、杭端板４に連結されている。

杭端板４には環状の補助板１３が固定されている。補助板１３は周方向に間隔を置いた複数の突起１４を有し、各突起１４は被覆パイプ１４に挿入されている。コンクリート層３は遠心成形により成形され、成形時に被覆パイプ１１に大きな遠心力が作用する。被覆パイプ１１は上記のように軽微なもので剛性が小さく、そのままだと成形時に変形を生じてしまう。突起１４はこれを被覆パイプ１１に挿入することにより、被覆パイプ１１の見かけ上の剛性を高め、変形を防止するためのものである。したがって、突起１４の長さは杭頭部上部側コンクリート層３ａのアンカー鉄筋７ａの長さに応じて、適宜選択される。逆に、アンカー鉄筋７ａの長さが杭端板４の孔１２に入り込む程度のものであれば、突起１４付きの補助板１３は不要である。なお、図示では突起１４は中空管状となっているが中実でもよい。

補助板１３は１枚の板とするに限らず、１つの突起１４ごとに１つの補助板とする形態をとってもよく、この場合複数枚の補助板が環状に配置されることになる。すなわち、この明細書でいう「環状の補助板」とは、１枚の環状の補助板に限らず、環状に配置された複数枚の補助板をも含む概念である。

次に上記ＳＣ杭の製造法について説明する。

（１）鉄筋籠５の製造
仕切板６に設けた孔８に複数のアンカー鉄筋７を貫通させる。貫通によって、アンカー鉄筋７は仕切板６の両側に延び、その一方側が杭頭部上部側コンクリート層３ａに埋め込まれる部分であり、他方側が杭頭部下部側コンクリート層３ｂに埋め込まれる部分である。そして、各アンカー鉄筋７を杭頭部下部側となる位置で仕切板６に溶接する。また、杭頭部下部側となるアンカー鉄筋５の端部にフープ筋９を溶接するとともに、固定鉄筋１０を取り付ける。

（２）被覆パイプ１１の取付け
杭頭部上部側となる各アンカー鉄筋７ａを塩化ビニル製パイプや発泡スチロール製パイプなどの被覆パイプ１１で被覆する。被覆パイプ１１の取付けは、次の鉄筋籠５のセット後に行ってもよい。

（３）鉄筋籠５のセット
鉄筋籠５を鋼管２内に配置し、仕切板６の外周を鋼管２の内周に杭頭部下部側で溶接する。また、固定鉄筋１０を鋼管２の内周に溶接する。

（４）杭端板４の取付け
各被覆パイプ１１の端部を杭端板４の孔１２に挿入し、杭端板４を鋼管２の端部に溶接する。

（５）補助板１３の取付け
補助板１３の各突起１４を被覆パイプ１１に挿入し、補助板１３を杭端板４に溶接する。

（６）コンクリート層３の遠心成形
鋼管２内にコンクリートを供給し、鋼管２を高速回転させる遠心成形により、鋼管２の内周に鉄筋籠５が埋め込まれたコンクリート層３を形成する。

次に、図４を参照して、上記ＳＣ杭の杭頭処理方法について説明する。
図４（ａ）は、プレボーリング工法や中掘工法などの埋込み杭工法によりＳＣ杭を地盤に埋設施工した状態を示している。施工後、同図（ｂ）に示すように、杭頭部１の鋼管２を周方向に沿って切断する。符号Ｃは切断ラインを示している。切断位置は、図１のイで示す仕切板６の位置、より具体的には仕切板６の上端面位置である。

鋼管２の切断後、同図（ｃ）に示すように、杭頭部１の上端に吊り具１５を取付け、この吊り具１５により、仕切板６よりも上方の杭頭部上部１ａ（図１に示した杭頭部上部側コンクリート層３ａ及びその外周の鋼管２部分）を引抜き撤去する。これにより、同図（ｄ）に示すように、杭頭部上部側のアンカー鉄筋７ａが露出する。なお、コンクリート層３ａは仕切板６に付着しているが、コンクリート層３ａは吊り上げにより容易に仕切板６から剥離する。必要に応じて仕切板６とコンクリート層３ａとの付着面に剥離剤を塗布しておいてもよい。

上記のように、この発明によれば、ＳＣ杭の杭頭部のコンクリート層にこれを杭頭部上部側及び杭頭部下部側に仕切る仕切板とアンカー鉄筋とを有する鉄筋籠を埋込み、杭頭部上部側のアンカー鉄筋を被覆パイプで被覆しておくので、鋼管を周方向に切断して仕切板の上方の杭頭部上部を引き抜くだけでアンカー鉄筋を露出させることができる。したがって、鋼管の軸方向切断や、コンクリート層の破砕、さらには斫り作業が全く不要となり、杭頭処理作業を極めて容易に行うことができる。

上記実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の態様を採ることができる。例えば、杭端板４は、継ぎ杭とする場合を考慮して環状のものとするのが一般的である。しかし、この発明が適用される杭頭部においては杭が継ぎ足されることがないので、必ずしも環状とする必要はなく、単に円板状のもの（盲板）としてもよい。この点は、補助板１３についても同様である。

１ 杭頭部
２ 鋼管
３ コンクリート層
３ａ 杭頭部上部側コンクリート層
３ｂ 杭頭部下部側コンクリート層
４ 杭端板
５ 鉄筋籠
６ 仕切板
７ アンカー鉄筋
１１ 被覆パイプ
１３ 補助板
１４ 突起

Claims (4)

1. 鋼管の内周に筒状のコンクリート層を有するとともに、杭頭部端部に前記コンクリート層の端部を覆う杭端板を有するＳＣ杭であって、
   杭頭部のコンクリート層には鉄筋籠が埋め込まれ、
   この鉄筋籠は杭頭部コンクリート層を杭頭部上部側と杭頭部下部側とに仕切るように、外周が前記鋼管の内周に固定された環状の仕切板と、
   この仕切板に周方向に間隔を置いて設けられ、前記杭頭部上部側コンクリート層及び杭頭部下部側コンクリート層のそれぞれに延びる複数のアンカー鉄筋とを備え、
   前記杭頭部上部側コンクリート層のアンカー鉄筋は被覆パイプで被覆され、
   この被覆パイプの上端部は、前記杭端板にその周方向に間隔を置いて設けられた複数の孔に挿入されることにより連結されていることを特徴とするＳＣ杭。
2. 前記杭端板の表面に補助板が固定され、この補助板は周方向に間隔を置いて複数の突起を有し、各突起は前記被覆パイプに挿入されていることを特徴とする請求項１記載のＳＣ杭。
3. 環状の仕切板に周方向に間隔を置いてその両側に延びる複数のアンカー鉄筋を取り付けて鉄筋籠を作る工程と、
   杭頭部上部側となるアンカー鉄筋に被覆パイプを被覆する工程と、
   前記鉄筋籠を鋼管内に配置し、前記仕切板の外周を鋼管の内周に固定する工程と、
   前記鋼管端部に杭端板を固定するとともに、該杭端板にその周方向に間隔を置いて設けられた複数の孔に前記被覆パイプの端部を挿入することにより連結する工程と、
   前記鋼管内部にコンクリートを供給して遠心成形により、前記鉄筋籠が埋め込まれたコンクリート層を鋼管内周に形成する工程と
   を備えたことを特徴とするＳＣ杭の製造方法。
4. 請求項１，２のいずれかに記載のＳＣ杭の杭頭処理方法であって、
   前記ＳＣ杭を地盤に埋設した後、前記仕切板位置で前記鋼管を周方向に切断する工程と、
   前記仕切板よりも上方の前記杭頭部上部側コンクリート層及びその外周の鋼管部分を含む杭頭部上部を引抜き撤去し、前記杭頭部上部側のアンカー鉄筋を露出させる工程と
   を備えたことを特徴とするＳＣ杭の杭頭処理方法。

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