JP5873704B2

JP5873704B2 - 接合治具及び接合方法

Info

Publication number: JP5873704B2
Application number: JP2011271550A
Authority: JP
Inventors: 貴史奥村
Original assignee: Asahi Kasei Construction Materials Corp
Current assignee: Asahi Kasei Construction Materials Corp
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: JP2013122152A

Description

本発明は、鋼管杭の杭頭にコンクリートを接合するための接合治具及びその接合治具を用いた接合方法に関する。

従来より、鋼管杭の杭頭にコンクリートを接合する際には、杭頭に鉄筋を溶接し、その杭頭上に、鉄筋を包含するコンクリートを接合する方法が用いられている。

ところで、近年、小径鋼管杭の高支持力化に伴い、鋼管杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を上げることが求められている。

特許文献１には、鋼管杭頭部の上端に鋼管より大きな外径の大径支圧板を溶接した杭を使用し、大径支圧板の上面に鉄筋を溶接するものが開示されている。また、特許文献２には、鉄筋の一端を、杭上端から所定の長さ下がった位置から杭頭の鋼管側面に溶接して、基礎スラブの外部に無溶接の鉄筋可伸部を形成するものが開示されている。

特開２００４−２７０４１６号公報特開２００８−１４１１８号公報

しかしながら、前者の場合、工場において、杭に大径支圧板を溶接する必要があり、その杭の運搬作業を含めて手間とコストがかかる。また、現場において、杭の打設時に杭が高止まりした場合、杭頭をカットし、現場で溶接等行う必要がある。また、後者の構造の場合も、工場か現場において、鋼管杭に鉄筋を溶接する作業が必要であり、依然として手間とコストがかかる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、鋼管杭にコンクリートを接合するにあたり、高い伝達耐力を得るとともに、鋼管杭に対する溶接作業が不要となる接合治具、及びその接合治具を用いた接合方法を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、鋼管杭の杭頭にコンクリートを接合するための接合治具であって、鋼管杭の杭頭に取り付け可能であり、前記接合治具は、環状体と、前記環状体内を軸方向に沿って上下に突出し、前記環状体の内周面側に固定された鉄筋と、前記鉄筋の下端側に固定され、前記鋼管杭内に挿入可能で、杭頭から前記鋼管杭内に入れられたコンクリートをせき止める底板と、を有し、前記環状体は、前記鋼管杭の上面に載置可能で、当該鋼管杭の上面より外径が大きい環状板と、前記環状板の下面に接続され、前記鋼管杭の上面の開口に嵌め込み可能な円筒部と、を有する、接合治具である。

本発明によれば、鋼管杭の上面に載置される環状板の外径が鋼管杭の上面より大きいので、上方からの荷重を分散でき、鋼管杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を向上できる。また、環状体の内周面に鉄筋が固定されている接合治具を、鋼管杭の杭頭に取り付け、環状体の開口から鋼管杭内にコンクリートを供給して、鋼管杭とコンクリートを接合できるので、鋼管杭の溶接作業が省略可能となり、接合作業が簡単になる。よって、鋼管杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を向上しつつ、鋼管杭とコンクリートの接合の手間とコストを低減できる。

前記環状体は、前記環状板上に設けられ、前記環状体の内周面を上方に延伸する環状の凸部を有するものであってもよい。

また、前記鉄筋は、前記環状体の上方において外側に広がっていてもよい。

別の観点による本発明は、上記接合治具を用いて、鋼管杭の杭頭にコンクリートを接合する方法であって、前記接合治具の底板を前記鋼管杭の上面から鋼管杭内に挿入し、前記接合治具の環状体の円筒部を鋼管杭の上面の開口に嵌め込み、前記環状体の環状板を鋼管杭の上面に載置して、前記接合治具を前記鋼管杭の杭頭に取り付ける工程と、前記環状体の開口を通じて鋼管杭内の前記底板上にコンクリートを供給する工程と、を有する、接合方法である。

本発明によれば、鋼管杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を向上しつつ、鋼管杭とコンクリートの接合の手間とコストを低減できる。

接合治具の斜視図である。鋼管杭に取り付けられた接合治具の断面図である。接合治具の平面図である。鋼管杭の杭頭にコンクリートを接合した状態を示す説明図である。接合治具を重ねた様子を示す説明図である。環状の凸部のある接合治具を示す断面図である。鉄筋が屈曲した接合治具の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる接合治具１の斜視図である。

接合治具１は、鋼管杭の杭頭に取り付け可能なものである。接合治具１は、図１に示すように環状体１０と、環状体１０内を軸方向に沿って上下に突出し、環状体１０の内周面１０ａに固定された複数本の鉄筋１１と、鉄筋１１の下端に固定され、鋼管杭内に挿入可能な底板１２を有している。

環状体１０は、図１及び図２に示すように鋼管杭２０の上面２０ａに載置可能な環状板３０と、環状板３０の下面に接続され、鋼管杭２０の上面２０ａの開口に嵌め込み可能な円筒部３１を有している。図２に示すように環状板３０の外径は、鋼管杭２０の上面２０ａの外径より大きく形成されている。環状板３０の内径となる開口の径は、鋼管杭２０の上面２０ａの開口の径より小さく形成されている。

円筒部３１の外径は、鋼管杭２０の上面２０ａの開口の径と同じかそれより僅かに小さく形成されている。円筒部３１と鋼管杭２０の内周面との隙間が０ｍｍ〜１０．０ｍｍになると好ましい。これによって、円筒部３１は、鋼管杭２０の上面２０ａの開口に嵌め込み可能となる。円筒部３１の内径は環状板３０と等しく、この円筒部３１と環状板３０の内周面によって、段差のない環状体１０の円筒内周面１０ａが形成されている。なお、環状体１０の材質には、例えば鉄が用いられる。

鉄筋１１は、環状体１０の内周面１０ａに高さが揃えられた状態で溶接されている。鉄筋１１は、図３に示すように環状体１０の内周面ａに沿って等間隔に溶接されている。図２に示すように鉄筋１１が鋼管杭２０内に挿入されたときに、鉄筋１１と鋼管杭２０の内周面との距離が２．０ｍｍ以上であることが好ましい。底板１２は、図１に示すように薄い円板状に形成され、鉄筋１１の下端に溶接されている。底板１２の外径は、底板１２が鋼管杭２０内に挿入可能になり、その挿入後、杭頭から鋼管杭２０内に入れられたコンクリートをせき止めることができる（鋼管杭２０の内周面との間からコンクリートが若干漏れてもよい）程度の径、例えば鋼管杭２０の内径より０．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度小さく形成されている。これにより、底板１２は、杭頭から鋼管杭２０内に入れられたコンクリートをせき止め保持することができる。なお、底板１２の材質には、例えば鉄が用いられる。

次に、以上のように構成された接合治具１を用いて、鋼管杭２０の杭頭にコンクリートを接合する方法について説明する。

先ず、予め工場で製造された接合治具１が、図２に示すように鋼管杭２０の杭頭に被せられる。このとき、接合治具１の底板１２が鋼管杭２０の上面２０ａから鋼管杭２０内に挿入され、環状体１０の円筒部３１が鋼管杭２０の上面２０ａの開口に嵌め込まれ、環状体１０の環状板３０が鋼管杭２０の上面２０ａに載置される。

次に、図４に示すように環状体１０の開口１０ｂを通じて鋼管杭２０内にコンクリートＡが供給される。このとき、底板１２は、コンクリートＡが鋼管杭２０の下方に落ちないようにコンクリートＡを保持する。これにより、底板１２、鋼管杭２０の内周面及び環状体１０で囲まれた鋼管杭２０内の領域にコンクリートＡが充填される。そして、さらにコンクリートＡが供給されると、鋼管杭２０の杭頭上に、鉄筋１１を包含する所望の形状のコンクリートＡが形成される。

本実施の形態によれば、接合治具１の環状板３０が鋼管杭２０の上面２０ａに載置可能で、環状板３０の外径が鋼管杭２０の上面２０ａより大きいので、上方からの荷重を分散でき、鋼管杭２０とコンクリートＡの接合構造の伝達耐力を向上できる。また、環状体１０の内周面１０ａに鉄筋１１が固定された接合治具１を、鋼管杭２０の杭頭に取り付け、環状体１０の開口１０ｂからコンクリートＡを供給して、鋼管杭２０とコンクリートＡを接合できるので、鋼管杭２０の溶接作業が不要となり、接合作業が簡単になる。よって、鋼管杭２０とコンクリートＡの接合構造の伝達耐力を向上しつつ、鋼管杭２０とコンクリートＡの接合の手間とコストを低減できる。また、仮に鋼管杭２０が高止まりして杭頭を切断する場合でも、切断した杭頭に接合治具１を載せることができるので、現場での溶接作業が不要となる。

また、円筒部３１が鋼管杭２０の上面２０ａの開口に嵌合するので、鋼管杭２０の中心軸に対する鉄筋１１の位置決めを容易かつ正確に行うことができる。さらに、鉄筋１１の下端に底板１２が取り付けられており、環状体１０の開口１０ｂからコンクリートＡを入れることによって、底板１２上の鋼管杭２０内にコンクリートＡを充填できる。これによって、接合治具１の鉄筋１１や環状体１０を鋼管杭２０に対し簡単かつ強固に固定できる。さらに、接合治具１は、鋼管杭２０とは別に構成されコンパクトであり、運搬しやすい。

図５に示すように底板１２を下にした接合治具１に、それを逆さまにした他の接合治具１を重ねることによって、コンパクトかつ簡単に多数の接合治具１を運搬でき、一度に大量運搬が可能となる。

以上の実施の形態において、図６に示すように環状体１０は、環状板３０上に設けられ環状体１０の内周面１０ａを上方に延伸する環状の凸部５０を有していてもよい。かかる場合、鉄筋１１と環状体１０との接合面積が大きくなり、鉄筋１１と環状体１０との接合強度が向上し、ひいては鋼管杭２０とコンクリートＡの接合構造の強度を向上できる。

図７に示すように鉄筋１１は、環状体１０の上方において外側に広がっていてもよい。例えば鉄筋１１は、環状体１０の上方において外側に屈曲し、その後上方に延伸していてもよい。かかる場合、より径が大きいコンクリートＡを適切に補強することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、鋼管杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を向上しつつ、鋼管杭とコンクリートの接合の手間とコストを低減する際に有用である。

１接合治具
１０環状体
１０ａ内周面
１０ｂ開口
１１鉄筋
１２底板
２０鋼管杭
２０ａ上面
３０環状板
３１円筒部
Ａコンクリート

Claims

鋼管杭の杭頭にコンクリートを接合するための接合治具であって、
鋼管杭の杭頭に取り付け可能であり、
前記接合治具は、
環状体と、
前記環状体内を軸方向に沿って上下に突出し、前記環状体の内周面側に固定された鉄筋と、
前記鉄筋の下端側に固定され、前記鋼管杭内に挿入可能で、杭頭から前記鋼管杭内に入れられたコンクリートをせき止める底板と、を有し、
前記環状体は、
前記鋼管杭の上面に載置可能で、当該鋼管杭の上面より外径が大きい環状板と、
前記環状板の下面に接続され、前記鋼管杭の上面の開口に嵌め込み可能な円筒部と、を有する、接合治具。
前記環状体は、前記環状板上に設けられ、前記環状体の内周面を上方に延伸する環状の凸部を有する、請求項１に記載の接合治具。
前記鉄筋は、前記環状体の上方において外側に広がっている、請求項１又は２に記載の接合治具。
請求項１〜３のいずれかに記載の接合治具を用いて、鋼管杭の杭頭にコンクリートを接合する方法であって、
前記接合治具の底板を前記鋼管杭の上面から鋼管杭内に挿入し、前記接合治具の環状体の円筒部を鋼管杭の上面の開口に嵌め込み、前記環状体の環状板を鋼管杭の上面に載置して、前記接合治具を前記鋼管杭の杭頭に取り付ける工程と、
前記環状体の開口を通じて鋼管杭内の前記底板上にコンクリートを供給する工程と、を有する、接合方法。