JP6795932B2 - Pile - Google Patents
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Description
本発明は、杭に関する。 The present invention relates to piles.
建物の杭基礎等に、杭体を工場にて製造した既製杭を用いることがある。既製杭の種類としては、外殻鋼管付きコンクリート杭(SC杭)、遠心力プレストレスト鉄筋コンクリート杭(PRC杭)、プレテンション方式遠心力高強度プレストレストコンクリート杭(PHC杭)などがある(例えば、特許文献1−3参照)。 Ready-made piles manufactured at the factory may be used for the pile foundations of buildings. Types of ready-made piles include concrete piles with outer shell steel pipes (SC piles), centrifugal prestressed reinforced concrete piles (PRC piles), and pretension type centrifugal high-strength prestressed concrete piles (PHC piles) (for example, patent documents). See 1-3).
これらの既製杭は、高強度コンクリートを使用し遠心成形により製造された円筒状の杭体を有するが、曲げモーメント等が加わった際の杭体の変形性能に乏しく、杭体のコンクリートが圧壊して内側にコンクリート片が剥落し、脆性的な破壊に至りやすいという問題がある。 These ready-made piles have a cylindrical pile body manufactured by centrifugal molding using high-strength concrete, but the deformation performance of the pile body when a bending moment or the like is applied is poor, and the concrete of the pile body is crushed. There is a problem that concrete pieces are peeled off inside and easily lead to brittle fracture.
そのため、既製杭の変形性能を改善すべく、杭体の内側に中詰コンクリートを設ける方法が知られている(例えば、非特許文献1参照)。杭体の内側に中詰コンクリートを充填し、拘束コンクリートとして挙動させ、以て脆性破壊を防ぎ変形性能を高めることができる。 Therefore, in order to improve the deformation performance of the ready-made pile, a method of providing filled concrete inside the pile body is known (see, for example, Non-Patent Document 1). The inside of the pile body is filled with filled concrete and behaved as restraint concrete, thereby preventing brittle fracture and improving deformation performance.
しかしながら、杭体の内側に中詰コンクリートを設ける方法は施工性の面で課題がある。すなわち、現場での杭打ち込み以前に中詰コンクリートを設けると、打ち込み時に杭体が沈降しなくなる恐れがある。また、杭打ち込み後に中詰コンクリートを設ける場合、杭打ち込み時に生じる杭体内側のソイルセメントを除去するために工期が長期化する懸念がある。また中詰コンクリートは必要な範囲に設けるが、その位置管理も難しい。 However, the method of providing the filled concrete inside the pile body has a problem in terms of workability. That is, if the filled concrete is provided before the pile is driven at the site, the pile body may not settle during the driving. In addition, when filling concrete is provided after the pile is driven, there is a concern that the construction period will be lengthened in order to remove the soil cement inside the pile body that is generated during the pile driving. In addition, although the filled concrete is provided in the required range, its position management is difficult.
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、変形性能が高く、施工も容易な杭を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a pile having high deformation performance and easy construction.
前述した目的を達成するための第1の発明は、コンクリート製の中空の筒体と、前記筒体の端面に設けられた端板と、前記筒体の外周面に設けられた筒状の外側補強体と、前記筒体の内側に設けられた筒状の内側補強体と、前記筒体と前記内側補強体との間に充填された充填材と、具備し、前記内側補強体は、筒状部と環状のフランジ部を有し、前記フランジ部と前記端板とが重ねて配置され接合され、前記内側補強体の内側が空洞となっていることを特徴とする杭である。 The first invention for achieving the above-mentioned object is a hollow cylinder made of concrete, an end plate provided on an end surface of the cylinder, and a tubular outer surface provided on an outer peripheral surface of the cylinder. A reinforcing body, a tubular inner reinforcing body provided inside the tubular body, and a filler filled between the tubular body and the inner reinforcing body are provided, and the inner reinforcing body is a cylinder. It is a pile having a shaped portion and an annular flange portion, and the flange portion and the end plate are arranged and joined so as to be overlapped with each other, and the inside of the inner reinforcing body is hollow .
本発明では、筒体の内側に内側補強体を設け、筒体と内側補強体との間に充填材を充填することで、筒体のコンクリートに対する拘束効果を発揮させることができる。これにより、前記したように中詰コンクリートを設ける場合と同様、筒体のコンクリートが圧壊して内側にコンクリート片が剥落するのを防止し、脆性破壊を防いで杭の変形性能が向上する。且つ本発明では筒体の内側に中詰コンクリートを設ける必要が無くなるので、杭打ち込みに支障が生じることはなく、施工も容易になる。また充填材によって筒体の製造時に生じる内周面の不陸を吸収し、内側補強体による拘束効果を好適に発揮させることができる。 In the present invention, by providing the inner reinforcing body inside the cylinder and filling the filler between the cylinder and the inner reinforcing body, the restraining effect of the cylinder on the concrete can be exhibited. As a result, as in the case of providing the filled concrete as described above, the concrete of the cylinder is prevented from being crushed and the concrete pieces are prevented from peeling off inside, brittle fracture is prevented, and the deformation performance of the pile is improved. Moreover, in the present invention, since it is not necessary to provide the filling concrete inside the cylinder, the pile driving is not hindered and the construction is facilitated. In addition, the filler can absorb the unevenness of the inner peripheral surface that occurs during the manufacture of the tubular body, and the restraining effect of the inner reinforcing body can be suitably exerted.
前記外側補強体は前記筒体の全長に亘って配置される。あるいは、前記外側補強体は前記筒体の軸方向の中央部を除く部分に配置される。
本発明はSC杭にもPHC杭、PRC杭にも適用でき、SC杭の場合、外側補強体は筒体の全長に亘って配置される。PRC杭やPHC杭の場合、外側補強体は筒体の軸方向の中央部を除く部分に配置される。
The outer reinforcing body is arranged over the entire length of the tubular body. Alternatively, the outer reinforcing body is arranged at a portion other than the central portion in the axial direction of the tubular body.
The present invention can be applied to SC piles, PHC piles, and PRC piles. In the case of SC piles, the outer reinforcing body is arranged over the entire length of the cylinder. In the case of PRC piles and PHC piles, the outer reinforcing body is arranged in a part other than the axial central part of the cylinder.
第2の発明は、コンクリート製の筒体と、前記筒体の端面に設けられた端板と、前記筒体の外周面に設けられた筒状の外側補強体と、前記筒体の内側に設けられた筒状の内側補強体と、前記筒体と前記内側補強体との間に充填された充填材と、を具備し、前記内側補強体は、筒状部と環状のフランジ部を有し、前記フランジ部と前記端板とが重ねて配置され接合され、前記フランジ部と前記筒状部とが、前記筒状部より引張耐力の小さい接合部で接合されたことを特徴とする杭である。
内側補強体を筒状部と環状のフランジ部によって構成し、フランジ部と筒体の端板とを接合することで、内側補強体を容易に取付けることができ、内側補強体を充填材の充填時の型枠とすることもできる。内側補強体のフランジ部と筒状部を引張耐力の小さい接合部で接合することで、杭に曲げモーメントが加わった際に杭の一方の側部で内側補強体が曲げモーメントを負担して反対側にある筒体のコンクリートに過度な圧縮力が加わるのを防ぐことができる。
A second invention includes a concrete cylinder, an end plate provided on the end face of the cylinder, a tubular outer reinforcing body provided on the outer peripheral surface of the cylinder, and the inside of the cylinder. The inner reinforcing body is provided with a tubular inner reinforcing body and a filler filled between the tubular body and the inner reinforcing body, and the inner reinforcing body has a tubular portion and an annular flange portion. and, the flange portion and said end plate is disposed to overlap joined, the front Symbol flange portion and the cylindrical portion, characterized in that it is joined by the small joints of strength tensile than the tubular portion It is a pile .
The inner reinforcing body is composed of a tubular portion and an annular flange portion, and by joining the flange portion and the end plate of the tubular body, the inner reinforcing body can be easily attached, and the inner reinforcing body is filled with a filler. It can also be used as a formwork for time. By joining the flange part and the tubular part of the inner reinforcing body with a joint part with a small tensile strength, when a bending moment is applied to the pile, the inner reinforcing body bears the bending moment on one side of the pile and opposes it. It is possible to prevent excessive compressive force from being applied to the concrete of the cylinder on the side.
第3の発明は、コンクリート製の筒体と、前記筒体の端面に設けられた端板と、前記筒体の外周面に設けられた筒状の外側補強体と、前記筒体の内側に設けられた筒状の内側補強体と、前記筒体と前記内側補強体との間に充填された充填材と、を具備し、前記端板は環状であり内縁部が前記筒体の内側に張り出すように設けられ、前記内側補強体が前記端板の内縁部に接合されたことを特徴とする杭である。
これにより、杭を上下に接続しやすくなる。
A third invention includes a concrete cylinder, an end plate provided on the end surface of the cylinder, a tubular outer reinforcing body provided on the outer peripheral surface of the cylinder, and the inside of the cylinder. A tubular inner reinforcing body provided and a filler filled between the tubular body and the inner reinforcing body are provided, the end plate is annular, and the inner edge portion is inside the tubular body. The pile is provided so as to overhang, and the inner reinforcing body is joined to the inner edge portion of the end plate.
This makes it easier to connect the piles up and down.
本発明によれば、変形性能が高く、施工も容易な杭を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a pile having high deformation performance and easy construction.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は本発明の第1の実施形態に係る杭であるSC杭1を示す図である。図1(a)はSC杭1の軸方向に沿った断面を示す図であり、図1(b)はSC杭1の端部の斜視図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing
SC杭1は、鋼管(外側補強体)3、筒体5、端板7、内側補強体9、充填材11等を有する外殻鋼管付きコンクリート杭(既製杭)である。このSC杭1は、筒体5の内側に内側補強体9と充填材11を設けることによって筒体5のコンクリートの拘束効果を発揮させ、以て脆性破壊を防ぎ変形性能を高めたものである。
The
鋼管3は、筒体5の外周面を覆うように設けられる筒状の補強体である。鋼管3は、筒体5の軸方向の全長に亘って配置される。
The
筒体5は、高強度コンクリート製の略円筒状の杭体であり、遠心成形により製造される。
The
端板7は、筒体5の軸方向の両端面に設けられる環状の板材であり、鋼板等が用いられる。端板7と鋼管3の端部は図示しない溶接部により接合される。
The
内側補強体9は、筒体5の内側に設けられる筒状の補強体である。図2は内側補強体9を示す斜視図である。図2に示すように、内側補強体9は筒状部91とフランジ部92を有する。
The inner reinforcing
筒状部91は略円筒状の部材であり、例えば鋼管が用いられる。フランジ部92は筒状部91の端部から外側に張り出すように設けられる環状の板材であり、鋼板等が用いられる。
The
本実施形態では、筒状部91の端部とフランジ部92の内縁部が溶接部95で溶接され、筒状部91とフランジ部92が接合されて一体化される。溶接部95は完全溶け込み溶接とする。
In the present embodiment, the end portion of the
図1に示すように、内側補強体9は、フランジ部92を前記の端板7に重ねて配置し、筒状部91を筒体5の内側に挿入するようにして取付けられる。フランジ部92は、外周部に沿った溶接部17で溶接を行うことで端板7に接合され、筒状部91は筒体5の端面から軸方向の中央部に向かって所定長さの範囲に設けられる。なお、図1(a)の97は、溶接部95にて完全溶け込み溶接を行う際に用いる当て板である。
As shown in FIG. 1, the inner reinforcing
充填材11は、筒体5と内側補強体9の間に充填される。充填材11には例えば無収縮モルタルや高流動コンクリートなどが用いられる。充填材11は、筒体5の製造時に筒体5の内周面に生じる不陸を吸収し、内側補強体9による筒体5のコンクリートの拘束効果を確実に発揮させる役割を有する。以上の内側補強体9、充填材11は筒体5の軸方向の両端部で設けられるが、杭頭側の端部のみで設けてもよい。
The
SC杭1を製造するには、まず図3(a)に示すように、従来の製造方法によって鋼管3、筒体5、端板7等からなるSC杭を製造する。その後、図3(b)に示すように、このSC杭に前記したように内側補強体9を取付ける。そして、この内側補強体9を型枠として用い、図3(c)に示すように筒体5と内側補強体9の間に充填材11を充填することで、前記のSC杭1が製造される。
In order to manufacture the
このように、本実施形態では、SC杭1の筒体5の内側に内側補強体9を設け、筒体5と内側補強体9との間に充填材11を充填することで、筒体5のコンクリートに対する拘束効果を発揮させることができる。これにより、前記したように中詰コンクリートを設ける場合と同様、SC杭1に曲げモーメント等が加わった際に筒体5のコンクリートが圧壊して内側にコンクリート片が剥落するのを防止し、脆性破壊を防いでSC杭1の変形性能が向上する。
As described above, in the present embodiment, the inner reinforcing
且つ本実施形態では筒体5の内側に中詰コンクリートを設ける必要が無くなるので、SC杭1の現場打ち込みに支障が生じることはなく、施工も容易になる。また充填材11によって筒体5の製造時に生じる内周面の不陸を吸収し、内側補強体9による拘束効果を好適に発揮させることができる。加えて、SC杭1は、従来のSC杭の製造工程の後に付加的な工程を行うだけで製造できるので、従来の製造ラインをそのまま利用して製造できる。
Moreover, in the present embodiment, since it is not necessary to provide the filling concrete inside the
また内側補強体9を筒状部91と環状のフランジ部92によって構成し、フランジ部92と端板7を接合することで、内側補強体9を容易に取付けることができ、内側補強体9を充填材11の充填時の型枠とすることもできる。なお、本実施形態では端板7と内側補強体9のフランジ部92とを溶接部17で接合したが、接合方法はこれに限らない。図4のSC杭1’に示すように、端板7と内側補強体9のフランジ部92とをボルト25を用いて接合してもよい。
Further, the inner reinforcing
以下、本発明の別の例について第2〜第4の実施形態として説明する。各実施形態は、それまでに説明した実施形態と異なる点について主に説明し、同様の点については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。また、第1の実施形態も含め、各実施形態で説明する構成は必要に応じて組み合わせることが可能である。 Hereinafter, another example of the present invention will be described as the second to fourth embodiments. Each embodiment will mainly explain points different from the embodiments described so far, and the same reference points will be omitted in the drawings and the like. In addition, the configurations described in each embodiment, including the first embodiment, can be combined as needed.
[第2の実施形態]
前記したSC杭1では、図5に示すような曲げモーメントMが杭頭に加わった場合、SC杭1の一方の側部(図5の例では右側部)において、鋼管3が曲げモーメントMを負担して生じる引張力Tに加えて、内側補強体9の筒状部91が曲げモーメントMを負担することによる引張力T’が生じる。そのため、SC杭1の反対側の側部(図5の例では左側部)において、上記の引張力(T+T’)と釣り合う圧縮力C(=T+T’)が大きくなり、筒体5のコンクリートの圧壊を早める可能性がある。
[Second Embodiment]
In the
筒体5のコンクリート強度が十分に高い場合や、充填材11の厚さが十分に厚い場合など、内側補強体9の筒状部91が曲げモーメントMを負担しても筒体5のコンクリートの圧壊に影響を及ぼさない場合は良いが、上記のように内側補強体9の筒状部91が曲げモーメントMを負担することで筒体5のコンクリートの圧壊が早まる可能性がある場合は、筒状部91とフランジ部92とを第1の実施形態のように一体化せずに部分的に接合し、筒状部91の引張耐力よりも接合部の引張耐力を低くすればよい。
Even if the
例えば図6(a)の内側補強体9aの例では、薄厚の鋼板93を隅肉溶接等によって筒状部91とフランジ部92を跨ぐように取付け、筒状部91とフランジ部92を内周面で接合する。鋼板93は当該内周面に沿って間隔を空けて複数配置され、これにより筒状部91とフランジ部92の接合部94が構成される。この接合部94の引張耐力は筒状部91より低く、前記の引張力T’に対し接合部94が早期に破断し、内側補強体9aの筒状部91が曲げモーメントMを負担しないようにすることで、筒体5のコンクリートに過度な圧縮力Cが発生するのを防ぎ、その圧壊を抑制できる。
For example, in the example of the inner reinforcing
一方、図6(b)の内側補強体9a’の例では、筒状部91とフランジ部92の溶接部96(接合部)を部分溶け込み溶接としている。この例では、溶接部96の引張耐力が、溶接部96ののど厚、溶接長さ(筒状部91の内周面の周方向の長さ)、および溶接強度(溶接金属の引張強度等によって定まる)から求められるので、この引張耐力を筒状部91より低く定めるとよい。
On the other hand, in the example of the inner reinforcing body 9a'in FIG. 6B, the welded portion 96 (joint portion) of the
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図7(a)は、第3の実施形態に係るSC杭1aの軸方向の端部を示す図である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7A is a diagram showing an axial end portion of the
このSC杭1aは、その端部の構成において第1の実施形態と異なる。すなわち、図7(a)に示すSC杭1aでは、端板7aの内縁部が筒体5の内側に張り出しており、当該内縁部に内側補強体9bの筒状部91が直接接合される。接合方法は特に問わず、第1の実施形態のような完全溶け込み溶接、第2の実施形態のような鋼板による接合や部分溶け込み溶接を行うことが可能である。内側補強体9bは筒状部91のみで構成されており、前記のようなフランジ部92は省略される。
The
本実施形態では、図7(b)に示すように、SC杭1aの端板7a同士を溶接等により直接接合することで、SC杭1aを上下に接続し長くして用いることができる。第1の実施形態のように内側補強体9のフランジ部92が端板7に重ねられている場合(図1等参照)、フランジ部92が接合の障害となるが、本実施形態ではそのようなことがなく、SC杭1aを上下に接続しやすい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7B, by directly joining the
なお、上記した端部の構成はSC杭1aの杭頭部に適用することも可能であり、SC杭1aの一方の端部のみに適用しても両端部に適用してもよい。図7(c)に示すように、図7(b)のSC杭1a、1aの間に、両端部を上記した構成としたSC杭1aを用い、SC杭1aをさらに長く接続して用いることも可能である。
The configuration of the end portion described above can be applied to the pile head of the
[第4の実施形態]
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、既製杭であるPHC杭やPRC杭に前記した内側補強体を用いる例である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The fourth embodiment is an example in which the above-mentioned inner reinforcing body is used for a PHC pile or a PRC pile which is a ready-made pile.
図8はPHC杭31の例であり、PHC杭31の軸方向に沿った断面を示す図である。このPHC杭31は、外側補強体33、筒体35、端板37、内側補強体9、充填材11、緊張材41等を有する。
FIG. 8 is an example of the
筒体35、端板37は、前記の筒体5、端板7と同様である。また本実施形態でも内側補強体9が前記と同様に取付けられる。すなわち、フランジ部92が溶接部39によって端板37に接合され、筒状部91が筒体35の内側に挿入される。充填材11も第1の実施形態と同様に設けられる。
The
外側補強体33は、筒体35の軸方向の端部付近の外周面を覆うように設けられ、筒体35の軸方向の中央部を除く部分に配置される。外側補強体33は鋼製の筒状体であり、例えば鋼管である。外側補強体33の端部と端板37は、溶接等により接合される。
The outer reinforcing
なお、外側補強体33は、PHC杭の外周面に設けられる一般的な補強バンドより長いものとなっており、筒体35の端面からの長さが、内側補強体9の筒状部91よりも大きい。
The outer reinforcing
緊張材41は、筒体35に軸方向のプレストレスを導入するための鋼材であり、PC鋼材等が用いられる。緊張材41は、筒体35の軸方向に沿って筒体35に埋設され、その端部が端板37に定着される。
The
この第4の実施形態のPHC杭31でも、第1の実施形態と同様の効果が得られる。同様の構成は、緊張材41に加えて軸方向の補強筋を筒体35に埋設したPRC杭にも適用できる。
The same effect as that of the first embodiment can be obtained with the
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的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。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, the technical scope of the present invention does not depend on the above-described embodiments. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.
1、1'、1a:SC杭
3:鋼管
5、35:筒体
7、7a、37:端板
9、9a、9a'、9b:内側補強体
11:充填材
17、39、95、96:溶接部
25:ボルト
31:PHC杭
33:外側補強体
41:緊張材
91:筒状部
92:フランジ部
93:鋼板
94:接合部
97:当て板
1, 1', 1a: SC pile 3:
Claims (5)
前記筒体の端面に設けられた端板と、
前記筒体の外周面に設けられた筒状の外側補強体と、
前記筒体の内側に設けられた筒状の内側補強体と、
前記筒体と前記内側補強体との間に充填された充填材と、
を具備し、
前記内側補強体は、筒状部と環状のフランジ部を有し、
前記フランジ部と前記端板とが重ねて配置され接合され、
前記内側補強体の内側が空洞となっていることを特徴とする杭。 A hollow concrete body and
An end plate provided on the end face of the cylinder and
A tubular outer reinforcing body provided on the outer peripheral surface of the tubular body and
A tubular inner reinforcing body provided inside the tubular body and
A filler filled between the cylinder and the inner reinforcing body,
Equipped with
The inner reinforcing body has a tubular portion and an annular flange portion.
The flange portion and the end plate are arranged and joined so as to overlap each other.
A pile characterized in that the inside of the inner reinforcing body is hollow .
前記筒体の端面に設けられた端板と、
前記筒体の外周面に設けられた筒状の外側補強体と、
前記筒体の内側に設けられた筒状の内側補強体と、
前記筒体と前記内側補強体との間に充填された充填材と、
を具備し、
前記内側補強体は、筒状部と環状のフランジ部を有し、
前記フランジ部と前記端板とが重ねて配置され接合され、
前記フランジ部と前記筒状部とが、前記筒状部より引張耐力の小さい接合部で接合されたことを特徴とする杭。 With a concrete cylinder
An end plate provided on the end face of the cylinder and
A tubular outer reinforcing body provided on the outer peripheral surface of the tubular body and
A tubular inner reinforcing body provided inside the tubular body and
A filler filled between the cylinder and the inner reinforcing body,
Equipped with
The inner reinforcing body has a tubular portion and an annular flange portion.
The flange portion and the end plate are arranged and joined so as to overlap each other.
It said flange portion and the cylindrical portion, you characterized in that it is joined by the small joints of strength tensile than the tubular portion pile.
前記筒体の端面に設けられた端板と、
前記筒体の外周面に設けられた筒状の外側補強体と、
前記筒体の内側に設けられた筒状の内側補強体と、
前記筒体と前記内側補強体との間に充填された充填材と、
を具備し、
前記端板は環状であり内縁部が前記筒体の内側に張り出すように設けられ、
前記内側補強体が前記端板の内縁部に接合されたことを特徴とする杭。 With a concrete cylinder
An end plate provided on the end face of the cylinder and
A tubular outer reinforcing body provided on the outer peripheral surface of the tubular body and
A tubular inner reinforcing body provided inside the tubular body and
A filler filled between the cylinder and the inner reinforcing body,
Equipped with
The end plate is annular and is provided so that the inner edge portion projects inside the cylinder.
Pile it characterized in that the inner reinforcement is joined to the inner edge of the end plate.
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