JP5966025B2

JP5966025B2 - 杭と建築物フレームの接合構造及びアタッチメント

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Publication number: JP5966025B2
Application number: JP2015002029A
Authority: JP
Inventors: 幸雄桑原
Original assignee: 株式会社内藤ハウス
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2035-01-08
Also published as: JP2016070047A

Description

本発明は、建築物の基礎の構造に関するものであり、特に、建築物を支える杭と建築物の基礎梁、柱等の建築物フレームとを接合する構造に関する。

従来、建築物の基礎としてコンクリートで基礎梁を構築することが広く行われていたが、近年、基礎工事の期間短縮、コンクリートによる地盤の汚染、掘削により生じる残土の処理等が問題となっていた。そこで、下端に切削刃や羽根を備えた鋼管杭を地盤にねじ込んで埋設し、この鋼管杭に溶接された杭側ベースプレートに、柱に溶接された柱側ベースプレートをボルトで締結して基礎とする施工法が提案されていた（特許文献１参照）。この施工法においては、コンクリートを使用しないため、基礎工事の期間を短縮することができ、地盤の汚染もなく、杭の埋設にも残土が発生しないという利点があった。また、杭の高さ誤差には、挟みプレートを杭側ベースプレートと柱側ベースプレートの間に挟み込むことで対処可能であった。しかし、杭が所定位置からずれてしまう芯ズレには対処することができなかったため、杭を精度良く埋設することが必要であった。

そこで、杭の芯ズレに対処するため、鋼管杭の頭部内に長孔を有する調整プレートを固定し、その長孔を貫通するボルトで杭頭プレートを長孔の方向にずらして固定することで芯ズレを修正する杭と建築物との接合構造が提案されている（特許文献２参照）。更に、鋼管杭と基礎梁をピボット状に可動する球座頭ボルトで接続すると共に、そのボルトの頭部位置を旋回移動させることで芯ズレや傾きを修正する接合構造も提案されている（特許文献３参照）。

しかしながら、これら接合構造では、ボルト１本で杭と梁を接合しているため、接合強度が低いという問題があった。また、長孔にボルトを貫通させる構造では、一方向にしかズレを修正できないという問題があった。更に、球座頭ボルトを使用する構造では、そのボルトの位置を旋回移動させる板材の組合せ構造等が複雑になるという問題もあった。また、杭と梁の接合強度を高めるため、長孔の周囲に複数の孔を設け、これに適合する孔を杭頭プレートに穿孔してボルト数を増やすことも提示されていたが（特許文献２、図５〜図７）、現場にて穿孔作業することが必要であり、極めて手間がかかるという問題があった。

特開平１１−１８１７９０号公報特開２００４−１８３２６６号公報特開２００９−２０９５５７号公報

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、杭の芯ズレ、回転方向へのズレ、傾き、高低のズレ等の位置ズレを、簡単な構造で対処すると共に、現場での穿孔作業をすることなく杭と建築物フレームを強固に接合することを可能にした杭と建築物フレームの接合構造及びその接合に用いるアタッチメントを提供することにある。

本発明の杭と建築物フレームの接合構造は、鋼管杭の頭部に固定プレートを介して固定されるアタッチメントプレートと、該アタッチメントプレートと建築物フレームとの間に介在し少なくとも前記鋼管杭の高さ方向の位置ズレを修正する調整部材と、を備える杭と建築物フレームの接合構造であって、前記調整部材は、前記アタッチメントプレートを前記固定プレートに固定した状態において前記アタッチメントプレート上における前記鋼管杭の平面ＸＹ方向及び前記鋼管杭の中心軸に対する回転方向の少なくとも一方の位置ズレを修正する位置に予め固定されたフレームジョイントと、該フレームジョイントと前記建築物フレームとを連結する締結部材と、を備えたものである。

また、本発明の杭と建築物フレームの接合構造は、鋼管杭の頭部に固定プレートを介して固定されるアタッチメントプレートと、該アタッチメントプレートと建築物フレームとの間に介在し少なくとも前記鋼管杭の高さ方向の位置ズレを修正する調整部材と、を備える杭と建築物フレームの接合構造であって、前記調整部材は、前記アタッチメントプレート上に予め固定されると共に前記アタッチメントプレートを前記固定プレートに固定した状態において前記アタッチメントプレート又は前記建築物フレームに当接することで前記鋼管杭の傾きによる位置ズレを修正するように前記鋼管杭の傾きに応じて傾斜した上面又は下面を有するフレームジョイントと、該フレームジョイントと前記建築物フレームとを連結する締結部材と、を備えたものである。

また、本発明の杭と建築物フレームの接合構造における前記フレームジョイントは、前記アタッチメントプレート上に直立する複数の壁部を有し、前記締結部材は、前記フレームジョイントの壁部と前記建築物フレームに架け渡される平板状又は略Ｌ形状に屈曲した金具からなる締結具と、前記フレームジョイントの壁部に設けられた孔及び前記建築物フレームに設けられた孔にそれぞれ対応する前記締結具の孔に挿通されて前記締結具を前記壁部と前記建築物フレームに固定するボルト及びナットと、を備えるものとなっている。

また、本発明の杭と建築物フレームの接合構造は、前記固定プレートのフレーム取付部には複数の孔が設けられ、前記アタッチメントプレートの第２取付部には前記フレーム取付部の孔に連通する複数の孔が設けられている。また、前記建築物フレームの杭取付部には複数の孔が設けられ、前記アタッチメントプレートの第１取付部には前記杭取付部の孔に連通する複数の孔が設けられている。この接合構造では、前記フレーム取付部及び第２取付部の連通する孔にボルトを通すことにより前記固定プレートに前記アタッチメントプレートが取り付けられ、前記杭取付部及び第１取付部の連通する孔にボルトを通すことにより前記アタッチメントプレートに前記建築物フレームが取り付けられる。

一方、本発明の杭と建築物フレームの接合構造においては、前記アッタチメントプレートが、前記鋼管杭の位置ズレ量に応じて平面方向に中心をずらして前記固定プレートのフレーム取付部に溶接されて固定され、前記建築物フレームの杭取付部に複数の孔が設けられ、前記アタッチメントプレートの第１取付部に前記杭取付部の孔に連通する複数の孔が設けられており、前記杭取付部及び第１取付部の連通する孔にボルトを通すことにより前記アタッチメントプレートに前記建築物フレームが取り付けられる。

さらに、本発明の杭と建築物フレームの接合構造では、前記アタッチメントプレートの第１取付部及び前記建築物フレームの杭取付部の連通する孔に挿通されたボルトに取り付けられ且つ前記アタッチメントプレートと建築物フレームとの間に挟み込まれる調整ワッシャを設けることにより、前記鋼管杭の高さ方向の位置ズレを修正して取り付けることができる。

本発明の杭と建築物フレームの接合構造は、地盤に埋設した鋼管杭の頭部に建築物フレームを接合する杭と建築物フレームの接合構造であって、前記鋼管杭の頭部に固定された固定プレートと、該固定プレートに固定されるアタッチメントプレートと、該アタッチメントプレート上において前記鋼管杭の打込み時の位置ズレに対応して位置ズレを修正する位置に固定されたフレームジョイントと、前記建築物フレームと前記フレームジョイントとを連結する締結具と、を備えている。この杭と建築物フレームの接合構造における前記固定プレートには複数の孔が設けられ、前記アタッチメントプレートには前記固定プレートの孔に適合すると共に前記フレームジョイントの位置に応じて複数の孔がそれぞれ設けられ、前記固定プレートと前記アタッチメントプレートの連通する孔にボルトを挿通させることにより前記固定プレートに前記アタッチメントプレートが固定される。また、前記フレームジョイントは、前記固定プレートに前記アタッチメントプレートを固定すると、正規位置で前記建築物フレームの固定が可能な位置に位置付けられる。

また、この杭と建築物フレームの接合構造における前記フレームジョイントは、前記アタッチメントプレート上に直立する複数の壁部を有し、前記締結具は、前記フレームジョイントの壁部と前記建築物フレームに架け渡されて前記壁部と建築物フレームにそれぞれ固定されることにより、前記フレームジョイントと建築物フレームを連結している。また、前記締結具は、平板状又は略Ｌ形状に屈曲した金具からなる。

本発明のアタッチメントは、杭頭部の固定プレートと略同一形状のアタッチメントプレートと、該アタッチメントプレート上において前記杭の打込み時の位置ズレに対応して位置ズレを修正する位置に固定されたフレームジョイントと、杭の上部に配設される建築物フレームと前記フレームジョイントとを連結する締結具とを備えている。

このアタッチメントにおける前記フレームジョイントは、前記アタッチメントプレート上に直立する複数の壁部を有している。また、前記締結具は、前記フレームジョイントの壁部と前記建築物フレームに架け渡されて前記壁部と建築物フレームにそれぞれ固定されることにより、前記フレームジョイントと建築物フレームを連結している。また、このアタッチメントにおける前記締結具は、平板状又は略Ｌ形状に屈曲した金具からなる。

本発明の杭と建築物フレームの接合構造においては、鋼管杭と建築物フレームとの間にアタッチメントプレートを設け、このアタッチメントプレートに鋼管杭と建築物フレームをそれぞれ取り付けることで鋼管杭と建築物フレームを接合している。このアタッチメントプレートは、建築物フレームに適合する第１取付部を有し、鋼管杭の位置ズレ量に応じて平面方向にずらして固定プレートのフレーム取付部に固定されている。これにより、アタッチメントプレートを設けることで鋼管杭の位置ズレを修正することができる。

また、アタッチメントプレートは、鋼管杭に適合すると共に、位置ズレに応じて設定された距離だけ第１取付部の中心に対してその中心を平面方向にずらした第２取付部を有しており、建築物フレームだけでなく鋼管杭にも強固に取り付けることができる。また、アッタチメントプレートは、鋼管杭の位置ズレ量に応じて平面方向に中心をずらして固定プレートのフレーム取付部に溶接されるものとなっている。これにより、アッタチメントプレートは鋼管杭と建築物フレームにそれぞれ強固に固定され、鋼管杭と建築物フレームを強固に接合することができる。

また、本発明におけるアタッチメントプレートは、表裏反転させたり回転させることで、１枚で４方向の芯ズレに対応することができる。このため、中心からのズレ量を変更したアタッチメントプレートを数種類用意するだけで、多くの位置ズレに対応することができる。

また、本発明のアタッチメントを用いた接合構造では、杭の固定プレートにアタッチメントプレートを取り付けるだけで正規位置にフレームジョイントが位置することになり、このフレームジョイントに建築物フレームを固定すれば、簡単に建築物フレームを正規位置で接合することができる。このようにアタッチメントを取り付けるだけで杭の位置ズレを修正することができるため、現場における穿孔作業だけでなく溶接作業も必要なくなり、ボルトによる簡単な連結作業だけで杭と建築物フレームを接合することができる。

また、フレームジョイントはアタッチメントプレートに直立する複数の壁部を有し、その壁部と建築物フレームに締結具を架け渡してそれぞれに固定することで、フレームジョイントと建築物フレームを連結している。このため、複数の壁部を有するものであればフレームジョイントの平面形状をＨ、キ、ロ、ト、十等に変えることができ、これにより各種形状の柱や梁に対応させることができる。

また、締結具は平板状又は略Ｌ形状の金具であれば連結可能であるため、取り扱い及び作業性が極めて良い。

本発明の実施形態１に係る杭と建築物フレームの接合構造を示す分解斜視図である。図１に示した接合構造により接合した鋼管杭と基礎梁の接合部分を示す正面図である。図２に示した鋼管杭と基礎梁の接合部分を示す側面図である。アタッチメントプレートを用いて接合した鋼管杭と基礎梁を平面方向から透視して表した平面図である。アタッチメントプレートの異なる種類の一例を示す平面図である。本発明の実施形態２に係る杭と建築物フレームの接合構造を示す分解斜視図である。図６に示した接合構造により接合した鋼管杭と基礎梁の接合部分を示す正面図である。図７に示した鋼管杭と基礎梁の接合部分を示す側面図である。図６に示した固定プレートとアタッチメントプレートの平面図である。本発明の実施形態３に係る杭と建築物フレームの接合構造を示す分解斜視図である。図１０に示した杭に位置ズレが生じたときの杭と固定プレートを示す平面図である。図１１に示した杭の位置ズレを修正する位置にフレームジョイントを固定したアタッチメントプレートを示す平面図である。図１２に示したアタッチメントプレートを固定プレートに取り付けた状態を示す側面図である。杭の傾斜による位置ズレを修正するようにフレームジョイントの下面を傾斜させて固定したアタッチメントプレートを示す側面図である。実施形態３に係る杭と建築物フレームの接合構造において、梁に代わって柱を杭に接合する場合を示す分解斜視図である。実施形態３に係る杭と建築物フレームの接合構造におけるフレームジョイントを、平面形状が略キ形状をなすものに変更した例を示す分解斜視図である。実施形態３に係る杭と建築物フレームの接合構造におけるフレームジョイントを、平面形状が略ロ形状をなすものに変更した例を示す分解斜視図である。実施形態３に係る杭と建築物フレームの接合構造におけるフレームジョイントを、平面形状が略ト形状をなすものに変更した例を示す分解斜視図である。実施形態３に係る杭と建築物フレームの接合構造におけるフレームジョイントを、平面形状が十形状をなすものに変更した例を示す分解斜視図である。

本発明の杭と建築物フレームの接合構造は、鋼管杭の頭部に建築物フレームとしての基礎梁を接合するものであって、鋼管杭にフレーム取付部を有する固定プレートが固定されており、基礎梁に杭取付部が設けられている。この鋼管杭と基礎梁の間には、アタッチメントプレートが設けられ、このアタッチメントプレートに基礎梁の杭取付部と固定プレートのフレーム取付部にそれぞれ適合する第１取付部と第２取付部が設けられている。この接合構造における第２取付部は、鋼管杭の一定の位置ズレ量内にて設定された距離だけ第１取付部の中心に対して平面方向にその中心をずらして設けられている。

この接合構造においては、鋼管杭に位置ズレが発生しても、その位置ズレに応じて数種類のアタッチメントプレートの中からその位置ズレに対応可能なものを選定して取り付けるだけで、鋼管杭と基礎梁を接合することができる。特に、アタッチメントプレートと鋼管杭を、またアタッチメントプレートと基礎梁をそれぞれ複数のボルトで締結することができ、アタッチメントプレートを介して鋼管杭と基礎梁を強固に接合することができる。

また、本発明の杭と建築物フレームの接合構造においては、第１取付部を有するアッタチメントプレートを、鋼管杭の位置ズレ量に応じて平面方向に中心をずらして固定プレートのフレーム取付部に溶接して固定しても良い。この構造においても、位置ズレを修正して、鋼管杭と基礎梁を強固に接合することができる。

また、杭の固定プレートに固定されるアタッチメントプレートと、その上に杭の芯ズレ、回転方向へのズレ、傾き、高低のズレ等の位置ズレを修正するように固定されたフレームジョイントと、そのフレームジョイントと建築物フレームとを連結する締結具とを備えたアタッチメントを用いることで、杭の位置ズレを修正しつつ杭と建築物フレームとを適正な位置で接合することができる。

図１乃至図３には本発明の実施形態１に係る杭と建築物フレームの接合構造を示す分解斜視図、接合部分の正面図及び側面図が示される。図において符号１は鋼管杭を示し、この鋼管杭１は筒状の鋼材からなり、その下端には掘削羽根２が設けられている。また、この鋼管杭１の上端には、固定プレート３が溶接等により固定されている。この固定プレート３は、矩形の金属板からなり、中央に鋼管杭１の上端が嵌め込まれる杭用貫通孔３ａを有し、その周囲にボルトを挿通する孔３ｂを有するフレーム取付部３ｃが設けられている。

符号４は建築物フレームとしてのH形鋼等からなる基礎梁であり、建築物の柱５等が取り付けられるものである。この基礎梁４には、鋼管杭１に対面する部分にボルトを挿通する孔４ｂを有する杭取付部４ｃが設けられている。

符号６は矩形状の金属板からなるアタッチメントプレートであり、鋼管杭１と基礎梁４の間に取り付けられる。このアタッチメントプレート６には、基礎梁４と鋼管杭１にそれぞれ取り付けられる第１取付部６ａと第２取付部６ｂが設けられている。第１取付部６ａには、基礎梁４の杭取付部４ｃの孔４ｂに対応する数及び間隔のボルトを挿通する孔６ｃが設けられている。また、この第１取付部６ａは、アタッチメントプレート６のほぼ中央にその中心が位置するように設けられている。第２取付部６ｂには、固定プレート３から上方に突出する鋼管杭１の上端に適合する杭用貫通孔６ｄと、固定プレート３の孔３ｂに対応する数及び間隔のボルトを挿通する孔６ｅが設けられている。この第２取付部６ｂは、その中心となる杭用貫通孔６ｄの中心が、第１取付部６ａの中心から平面方向にずれるように形成されている。この第２取付部６ｂのズレは、鋼管杭１の芯ズレ等の位置ズレに対応するものとなっている。

符号７は前記アタッチメントプレート６の孔６ｃ及び基礎梁４の孔４ｂに挿通されるボルトであり、８はそのボルト７に取り付けられるナットである。このボルト７とナット８により締結されて、アタッチメントプレート６と基礎梁４は接合される。また、９はアタッチメントプレート６の孔６ｅ及び固定プレート３の孔３ｂに挿通されるボルトであり、１０はそのボルト９に取り付けられるナットである。このボルト９とナット１０により締結されて、アタッチメントプレート６と固定プレート３は接合される。

符号１１は高さ調整用の調整ワッシャであり、ボルト７に取り付けられてアタッチメントプレート６と基礎梁４との間に挟み込まれるように配設される。また、１２，１３は通常のワッシャであり、ナット８，１０のゆるみを防ぐため基礎梁４とナット８との間及び固定プレート３とナット１０との間に配設される。

次に、上記構成からなる杭と建築物フレームの接合構造による接合工程と、芯ズレ等の位置ズレに応じた第２取付部６ｂのズレ設定について図１乃至図５を用いて説明する。始めに、鋼管杭１を回転させながら鉛直方向に圧力を加え、ねじ込みながら地盤Ｅに埋め込む。この鋼管杭１は、回転させることでその先端の掘削羽根２が地盤Ｅを掘削し、残土をほとんど出すことなく地盤Ｅに埋設される。次に、このように埋設された鋼管杭１の上端が杭用貫通孔３ａを貫通するように固定プレート３を鋼管杭１の上端に嵌合させて溶接する。このような作業を繰り返すことで、複数本の鋼管杭１を基礎梁４の設置ラインに沿って埋設する。

このときに、図４に示す鋼管杭１B〜１Eのように、その各中心が基礎梁４の杭取付部４ｃの各中心から外れる芯ズレ等の位置ズレが発生することがある。本実施例においては、図５に示すように、鋼管杭１B〜１Eの位置ズレを想定して、鋼管杭１の埋設作業のやり直しが必要となる位置ズレ量以内にて、アタッチメントプレート６の第１取付部６ａと第２取付部６ｂの中心のズレ量を数種類設定したアタッチメントプレート６B〜６Eを用いることで芯ズレ等の位置ズレに対応している。

図５に示すアタッチメントプレート６Aは、鋼管杭１の位置ズレが発生していない場合に使用するものであり、第１取り付け部６ａ及び第２取付部６ｂの中心が一致するように形成されている。アタッチメントプレート６Bは、アタッチメントプレート６Aに対して、X軸（図５中短手方向の軸）方向に第２取付部６ｂの中心をずらして形成したものとなっている。また、アタッチメントプレート６Cは、Y軸（図５中長手方向の軸）方向に第２取付部６ｂの中心をずらして形成したものとなっている。また、アタッチメントプレート６Dは、X軸及びY軸の両方に第２取付部６ｂの中心をずらして形成したものとなっている。更に、アタッチメントプレート６Eは、X軸及びY軸の両方向に第２取付部６ｂの中心をずらすと共に、そのずらす距離を大きくして形成したものとなっている。

これらのアタッチメントプレート６B〜６Eは、図４に示すように、鋼管杭１の位置ズレに合わせてそのまま使用するか、あるいは位置ズレの方向によってアタッチメントプレート６B〜６EをX軸又はY軸を中心として１８０°回転させて裏返しにしたり、その中心に関して１８０°回転させることで、第２取付部６ｂがずれた方向をXY軸や中心に対して対称となる位置に変えて位置ズレの方向に対応させて使用する。例えば、アタッチメントプレート６Eであれば、X軸、Y軸あるいは中心に関してそれぞれ１８０°回転させると、第２取付部６ｂを第１取付部６ａの中心に対して４方向にずらしたものとして使用することができる。このため、第２取付部６ｂをずらす方向とその距離を数種類用意するだけで、非常に多くの位置ズレに対応することが可能となる。

なお、第２取付部６ｂをずらす距離に関しては、鋼管杭１の埋設作業のやり直しが必要となる位置ズレ量以内に制限すれば、比較的少ない種類用意するだけで多くの位置ズレに対応させることが可能となる。例えば、やり直しが必要となる位置ズレ量が５ｃｍであれば、１ｃｍあるいは０．５ｃｍ間隔で用意しても、位置ズレ１方向に関して５〜１０種類程度で済むことになる。

上記のように、鋼管杭１B〜１Eの位置ズレに応じて適合するアタッチメントプレート６B〜６Eを選定し、その第２取付部６ｂを鋼管杭１B〜１Eの各固定プレート３のフレーム取付部３ｃに取り付ける。これにより、アタッチメントプレート６B〜６Eの第１取付部６ａは、ほぼ直線上に並ぶことになり、ここに基礎梁４の各杭取付部４ｃを取り付けることで、鋼管杭１A〜１Eと基礎梁４を接合することができる。

本実施例に示すアタッチメントプレート６における第１取付部６ａ及び第２取付部６ｂには、それぞれ基礎梁４と固定プレート３の各孔４ｂ、３ｂに合致する数及び間隔の孔６ｃ、６ｅしか設けていないが、この孔６ｃ、６ｅにそれぞれ隣接する複数の孔を予め形成し、その複数の孔の中から孔４ｂ、３ｂに合致する孔を選択することで、微細な位置ズレの調整ができるように構成することも可能である。

また、鋼管杭１の高さ方向の位置ズレ調整に関しては、調整ワッシャ１１をアタッチメントプレート６と基礎梁４又は固定プレート６との間に挟み込むことにより細かく調整することが可能である。なお、この調整ワッシャ１１は、固定プレート６と基礎梁４との間に挟まれるボルト９の頭部が入るスペースを確保するためのものでもある。

上記のように、鋼管杭１と基礎梁４とは、鋼管杭１に位置ズレがあってもアタッチメントプレート６を介してボルト７，９により確実に接合することができ、更に、解体する際にもボルト７，９を外すだけで簡単に各部品に解体することができる。また、アタッチメントプレート６は繰り返し使用することができ、板状であるため保管や管理が容易である。

図６乃至図９には、本発明の実施形態２に係る杭と建築物フレームの接合構造を示す分解斜視図、接合部分の正面図、側面図及び固定プレートとアタッチメントプレートの平面図が示される。なお、前述した実施形態１と同一部分に関しては同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態における鋼管杭１と建築物フレームとしての基礎梁４は、前述した実施例１と同一の構成からなる。固定プレート２３は、鋼管杭１の上端の端面上に溶接等により固定されている。この固定プレート２３は、円形の金属板からなり、その上面全体がフレーム取付部２３ｃとなっており、ボルト等による接合にも使用可能とするためボルト等を挿通する孔２３ｂが設けられている。

符号２６は矩形状の金属板からなるアタッチメントプレートであり、鋼管杭１と基礎梁４の間に取り付けられる。このアタッチメントプレート２６には、基礎梁４に取り付けられる第１取付部２６ａが設けられている。この第１取付部２６ａには、基礎梁４の杭取付部４ｃの孔４ｂに対応する数及び間隔のボルトを挿通する孔２６ｃが設けられている。この第１取付部２６ａは、アタッチメントプレート２６のほぼ中央にその中心が位置するように設けられている。また、このアタッチメントプレート２６の中心部分には貫通孔２６ｄが形成されている。

また、アタッチメントプレート２６の孔２６ｃ及び基礎梁４の孔４ｂに挿通されるボルト７、そのボルト７に取り付けられるナット８、ボルト７に取り付けられてアタッチメントプレート２６と基礎梁４との間に挟み込まれる調整ワッシャ１１、及びナット８，１０のゆるみを防ぐため基礎梁４とナット８との間に配設される通常のワッシャ１２に関しては、実施形態１と同様の構成からなる。

上記構成からなる実施例２においては、鋼管杭１の芯ズレ等の位置ズレを修正するために、図９に示すように、固定プレート２３の中心（鋼管杭１の中心と同位置）に対してアタッチメントプレート２６の中心を平面方向にずらして、アタッチメントプレート２６を固定プレート２３に溶接している。図９に示す鋼管杭１は、正規の中心位置０からＸ軸方向にx１だけ、Ｙ軸方向にｙ１だけ中心位置0１が外れて芯ズレを起こした状態で埋設されている。この場合、アタッチメントプレート２６を鋼管杭１の中心から図中斜め左下にずらして固定プレート２３に溶接する。このようにアタッチメントプレート２６を位置付けると、ほぼ正規位置にアタッチメントプレート２６が位置することになり、その第１取付部２６ａが基礎梁４に適正に対面する。これにより、アタッチメントプレート２６の第１取付部２６ａと基礎梁４の杭取付部４ｃを対向させて、その孔２６ｃと孔４ｂを連通させ、そこにボルト７を通して締結することができる。

アタッチメントプレート２６を固定プレート２３のフレーム取付部２３ｃに溶接する際には、図６に示すように、アタッチメントプレート２６の側面とフレーム取付部２３ｃとの間と、貫通孔２６ｄの内周面とフレーム取付部２３ｃとの間をそれぞれ溶接することで溶接部W1、W2を形成する。これにより溶接部の面積が広くなり、強固にアタッチメントプレート２６を固定プレート２３に溶接することができる。

このように、アタッチメントプレート２６を平面方向にずらして固定プレート２３に溶接することで、鋼管杭１の位置ズレを修正することができる。その結果、基礎梁４を所定の配設位置に設定することができ、その上に建築物の柱５が取り付けられる。

次に、図１０に示す杭と建築物フレームの接合構造の分解斜視図に基づいて本発明の実施形態３を説明する。本実施形態における構造では、アタッチメントを用いて杭と建築物フレームを接合している。このアタッチメント３５は、鋼管杭１の頭部に設けられた固定プレート３３に取り付けられるアタッチメントプレート３６と調整部材とからなり、この調整部材は、アタッチメントプレート３６上に固定されたフレームジョイント３７と、このフレームジョイント３７と建築物フレームとしての基礎梁３４とを連結する締結部材としての締結具３８，３９及びボルト４２，４４、ナット４３，４５とを備えている。

アタッチメントプレート３６は、円形の金属板からなる固定プレート３３と略同一形状をなし、固定プレート３３に設けられているボルトを挿通するための複数の孔３３ｂに適合する位置に数個の孔３６ｂが設けられる。本実施形態における固定プレート３３には、予め孔３３ｂが周方向等間隔に８個設けられている。一方、アタッチメントプレート３６には、鋼管杭１の位置ズレを修正するように固定されるフレームジョイント３７の両側位置に４個の孔３６ｂが設けられ、この４個の孔３６ｂを固定プレート３３の対応する４個の孔３３ｂと一致させる。なお、アタッチメントプレート３６に設けられる孔３６ｂの数は特に限定されるものではないが、十分な接合強度を得るためにフレームジョイント３７の少なくとも両側２か所ずつを固定するため４個以上であることが好ましい。また、予め固定プレート３３と同様に周方向等間隔に固定プレート３３の孔３３ｂと同数の８個の孔、もしくはそれ以上の多数の孔３６ｂを設けておき、フレームジョイント３７を固定した後、フレームジョイント３７の両側に位置する複数の孔３６ｂにボルトを挿通することも可能である。このアタッチメントプレート３６は、固定プレート３３の上面３３ａに載置され、上記４つの孔３６ｂと固定プレート３３の対応する孔３３ｂとに挿通させたボルト４０とナット４１との締結によって、固定プレート３３に固定される。

本実施形態において、前記フレームジョイント３７はＨ鋼材片等の平面形状がＨ形状をなすものであり、アタッチメントプレート３６上に直立する中央及びその両端にある壁部３７ａ，３７ｂ，３７ｃにより構成されている。中央の壁部３７ａには、ボルト４２等が挿通される孔３７ｄが設けられている。このフレームジョイント３７は、アタッチメントプレート３６の上面３６ａに溶接により固定されている。フレームジョイント３７を固定する位置は、鋼管杭１の芯ズレ、回転方向へのズレ、傾き、高低のズレ等の位置ズレを修正するように設定されている。例えば、図１１に示すように、鋼管杭１の中心点０１が正規の中心位置０からＸ軸方向にｘ１だけ左側に、Ｙ軸方向にｙ１だけ上側にそれぞれ外れて位置する場合、図１２に示すように、この位置ズレを修正するように、正規の中心位置０を基準としてフレームジョイント３７の固定位置を設定する。すなわち、図１２において、アタッチメントプレート３６の中心点０２からＸ軸方向に前記ｘ１だけ右側に、また前記中心点０２からＹ軸方向に前記ｙ１だけ下側にそれぞれ中心点０２からずらしてフレームジョイント３７の固定位置を設定し、アタッチメントプレート３６の上面３６ａに溶接する。これにより、フレームジョイント３７は、鋼管杭１の正規の中心位置０を基準として設定されたことになり、図１３に示すように、アタッチメントプレート３６を固定プレート３３に固定すると、フレームジョイント３７は、鋼管杭１の中心点０１及びアタッチメントプレート３６の中心点０２ではなく、正規位置の中心位置０上に位置することになり、固定プレート３３に生じる鋼管杭１の位置ズレが修正される。

また、図１４に示したように、鋼管杭１が鉛直線L1に対して角度θ１傾いた状態で地盤に打ち込まれることで、杭頭部の固定プレート３３が傾斜してしまうような位置ズレを生じる場合がある。このような場合には、フレームジョイント３７の下面３７ｅを水平線L2に対して前記鋼管杭１の傾き角度θ１に対応する同じ傾き角度θ２で傾斜させることで、基礎梁３４を支えるフレームジョイント３７の上面３７ｆを水平に保つことができ、打ち込みによる鋼管杭１の傾きに対する位置ズレを修正することができる。

また、鋼管杭１の高さ方向の位置ズレに対しては、フレームジョイント３７の高さを調整することで容易に修正することができる。なお、鋼管杭１の回転方向の位置ズレに対しては、各アタッチメントプレート３６に開設する孔３６ｂの位置を、各鋼管杭１の固定プレート３３に設けられた孔３３ｂの回転方向のずれの位置に対応させることで、回転方向に対する位置ズレを修正することができる。

上記のように、鋼管杭１の各種の位置ズレに対応するように、フレームジョイント３７のアタッチメントプレート３６に対する固定位置を変更し、また、フレームジョイント３７自体の形状を調整することで、鋼管杭１の位置ズレを容易に修正することができ、フレームジョイント３７を正規位置に設定することができる。

本実施形態における前記締結具３８，３９は、図１０に示したように、金属板を折り曲げたような略Ｌ形状をなす金具からなり、各辺にフレームジョイント３７の孔３７ｄに適合する孔３８ｂ、３９ｂと、基礎梁３４の孔３４ｂに適合する孔３８ｃ、３９ｃとがそれぞれ設けられている。

次に、上記構成からなるアタッチメント３５を用いた接合構造により鋼管杭１の固定プレート３３に基礎梁３４を接合する接合工程を説明する。鋼管杭１は予め地盤調査により得られたデータや建物の構造データに基づいてサイズや長さが決められたものを、位置ズレが生じないよう管理しながら地盤にねじ込みながら埋設される。全ての鋼管杭１を打ち込んだ後、鋼管杭１ごとに頭部の固定プレート３３の位置、傾き、高さ及び各孔３３ｂの位置などを測定し、各鋼管杭１の芯ズレ量、固定プレート３３の傾き量や高さ方向のズレ量などのデータを取る。そして、アタッチメント３５を工場で製造する際に、前記のデータに基づいて、フレームジョイント３７のアタッチメントプレート３６への固定位置が修正され、あるいはフレームジョイント３７の形状などが修正される。

即ち、前述したように、アタッチメントプレート３６にフレームジョイント３７を固定するときに、データに基づく位置ズレを修正するように固定する。このときに、固定プレート３３の孔３３ｂに適合すると共にフレームジョイント３７の両側に位置するようにアタッチメントプレート３６に孔３６ｂを形成する。このように工場で製造されたアタッチメント３５を現場に搬入し、図１０に示すように、そのアタッチメントプレート３６を固定プレート３３の上面３３ａに載置し、ボルト４０及びナット４１で締結する。このように固定プレート３３にアタッチメントプレート３６を固定すると、それだけでフレームジョイント３７は、鋼管杭１の芯ずれなどが修正された正規位置に位置することになる。その後、締結具３８，３９をフレームジョイント３７の中央の壁部３７ａを挟むように取り付けてボルト４２とナット４３で固定し、フレームジョイント３７上に載置された基礎梁３４と締結具３８，３９をボルト４４とナット４５で固定する。その結果、鋼管杭１に芯ズレ、傾きや高低のズレ等の位置ズレが生じても、前記アタッチメント３５によって基礎梁３４を正規位置で鋼管杭１に固定することができる。

上記実施形態では建築物フレームとして基礎梁３４を固定したが、図１５に示すように、建築物フレームとしてＨ鋼材等からなる柱４６を直接固定することもできる。この場合、略Ｌ形状の締結具３８，３９に代えて平板状の締結具４８，４９を用いて、フレームジョイント３７の中央の壁部３７ａとフレームジョイント３７の上面に突き当てられた柱４６の中央の壁部４６ａとを挟んで、柱４６の孔４６ｂに連通する締結具４８，４９の孔４８ｂ，４９ｂとフレームジョイント３７の孔３７ｄに連通する締結具４８，４９の孔４８ｃ、４９ｃにそれぞれボルト５０等を通して、ナット５１等で締めることでフレームジョイント３７に柱４６を固定する。

また、図１６に示すように、平面形状が略キ形状をなすフレームジョイント４７を用いることで、図１５に示す場合と同様に締結具４８，４９及びボルト５０、ナット５１によりフレームジョイント４７の中央の壁部４７ａに柱４６の中央の壁部４６ａを固定すると共に、側端の壁部４７ｂ、４７ｃから外方に突出する壁部４７ｄ、４７ｅに梁５２あるいはその他の補強部材等をボルトや溶接で固定することも可能となる。

また、図１７に示すように、角型鋼管等の平面形状が略ロ形状をなすフレームジョイント５７を用いることで、フレームジョイント５７と同一形状をなす角型鋼管等からなる柱５６を鋼管杭１に固定することもできる。例えば、柱５６をフレームジョイント５７の上面に突き合わせて、平板状の締結具５８，５９を柱５６とフレームジョイント５７の側面に架け渡すように押し付け、締結具５８，５９の孔５８ｂ、５９ｂに通したボルト６０等を柱５６とフレームジョイント５７の側壁となる壁部５６ｂ、５７ｂに設けたネジ穴５６ａ，５７ａに螺合することで固定する。

また、図１８に示すように、平面形状が略ト形状をなすフレームジョイント６７を用いることで、Ｔ形状をなす梁６６の分岐部分を鋼管杭１に固定することもできる。例えば、フレームジョイント６７上に梁６６を乗せ、略Ｌ形状の締結具６８，６９，７０，７１でそれぞれフレームジョイント６７の壁部６７ａ，６７ｂ等を挟んでボルト７２，７４とナット７３，７５等で固定し、その締結具６８，６９，７０，７１等に梁６６をボルト８６とナット８７を用いて固定する。

また、図１９に示すように、平面形状が十字形状をなすフレームジョイント７７を用いることで、フレームジョイント７７と略同形状をなす十字形状の柱７６を鋼管杭１に固定することができる。例えば、フレームジョイント７７の上面に柱７６を突き当て、平板状の締結具７８，７９等によりフレームジョイント７７の壁部７７ａ等及び柱７６の一辺７６ａ等を挟み、ボルト８０，８２等を締結具７８の孔７８ａ、７８ｂ、フレームジョイント７７の孔７７ｂ及び柱７６の孔７６ｂ等に挿通させて、ナット８１，８３等で締めることで固定する。

上記のように、アタッチメントのフレームジョイントの固定位置を鋼管杭の芯ズレ、回転方向へのズレ、傾き、高低のズレ等の位置ズレを修正するように設定することで鋼管杭の位置ズレを修正し、フレームジョイントの形状を変更することで各種建築物フレームを固定することができるようになる。

１鋼管杭
２掘削羽根
３固定プレート
３ａ杭用貫通孔
３ｂ孔
３ｃフレーム取付部
４基礎梁
４ｂ孔
４ｃ杭取付部
５柱
６アタッチメントプレート
６ａ第１取付部
６ｂ第２取付部
６ｃ孔
６ｄ杭用貫通孔
６ｅ孔
７，９ボルト
８，１０ナット
１１調整ワッシャ
１２，１３ワッシャ
２３固定プレート
２３ｂ孔
２３ｃフレーム取付部
２６アタッチメントプレート
２６ａ第１取付部
２６ｃ孔
２６ｄ貫通孔
E 地盤
W1,W2 溶接部
L1 鉛直線
L2 水平線
３３固定プレート
３３ａ固定プレートの上面
３３ｂ孔
３４基礎梁
３５アタッチメント
３６アタッチメントプレート
３６ａアタッチメントプレートの上面
３６ｂ孔
３７フレームジョイント
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ壁部
３７ｄ孔
３７ｅ下面
３７ｆ上面
３８，３９締結具
４０，４２，４４ボルト
４１，４３，４５ナット
４６柱
４６ａ壁部
４７フレームジョイント
４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ，４７ｅ壁部
４８，４９締結具
４８ｂ、４８ｃ孔
４９ｂ、４９ｃ孔
５０ボルト
５１ナット
５２梁
５６柱
５６ｂ壁部
５６ａネジ穴
５７フレームジョイント
５７ｂ壁部
５７ａネジ穴
５８，５９締結具
５８ｂ、５９ｂ孔
６０ネジ
６６梁
６７フレームジョイント
６７ａ，６７ｂ壁部
６８，６９，７０，７１締結具
７２，７４，８６ボルト
７３，７５，８７ナット
７６柱
７６ａ一辺
７６ｂ孔
７７フレームジョイント
７７ａ壁部
７７ｂ孔
７８，７９締結具
７８ａ，７８ｂ，７９ａ，７９ｂ孔
８０，８２ボルト
８１，８３ナット

Claims

鋼管杭の頭部に固定プレートを介して固定されるアタッチメントプレートと、
該アタッチメントプレートと建築物フレームとの間に介在し少なくとも前記鋼管杭の高さ方向の位置ズレを修正する調整部材と、
を備える杭と建築物フレームの接合構造であって、
前記調整部材は、前記アタッチメントプレートを前記固定プレートに固定した状態において前記アタッチメントプレート上における前記鋼管杭の平面ＸＹ方向及び前記鋼管杭の中心軸に対する回転方向の少なくとも一方の位置ズレを修正する位置に予め固定されたフレームジョイントと、該フレームジョイントと前記建築物フレームとを連結する締結部材と、を備えたことを特徴とする杭と建築物フレームの接合構造。
鋼管杭の頭部に固定プレートを介して固定されるアタッチメントプレートと、
該アタッチメントプレートと建築物フレームとの間に介在し少なくとも前記鋼管杭の高さ方向の位置ズレを修正する調整部材と、
を備える杭と建築物フレームの接合構造であって、
前記調整部材は、前記アタッチメントプレート上に予め固定されると共に前記アタッチメントプレートを前記固定プレートに固定した状態において前記アタッチメントプレート又は前記建築物フレームに当接することで前記鋼管杭の傾きによる位置ズレを修正するように前記鋼管杭の傾きに応じて傾斜した上面又は下面を有するフレームジョイントと、該フレームジョイントと前記建築物フレームとを連結する締結部材と、を備えたことを特徴とする杭と建築物フレームの接合構造。
前記フレームジョイントは、前記アタッチメントプレート上に直立する複数の壁部を有し、
前記締結部材は、前記フレームジョイントの壁部と前記建築物フレームに架け渡される平板状又は略Ｌ形状に屈曲した金具からなる締結具と、前記フレームジョイントの壁部に設けられた孔及び前記建築物フレームに設けられた孔にそれぞれ対応する前記締結具の孔に挿通されて前記締結具を前記壁部と前記建築物フレームに固定するボルト及びナットと、を備える請求項１又は２に記載の杭と建築物フレームの接合構造。