JP6865009B2 - 建築物の基礎工事方法及び建築物の基礎構造 - Google Patents

建築物の基礎工事方法及び建築物の基礎構造 Download PDF

Info

Publication number
JP6865009B2
JP6865009B2 JP2016196049A JP2016196049A JP6865009B2 JP 6865009 B2 JP6865009 B2 JP 6865009B2 JP 2016196049 A JP2016196049 A JP 2016196049A JP 2016196049 A JP2016196049 A JP 2016196049A JP 6865009 B2 JP6865009 B2 JP 6865009B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pile head
steel pipe
head plate
pile
concrete
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016196049A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018059294A (ja
Inventor
ひろし 小川
ひろし 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SANSEI INC.
Original Assignee
SANSEI INC.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SANSEI INC. filed Critical SANSEI INC.
Priority to JP2016196049A priority Critical patent/JP6865009B2/ja
Publication of JP2018059294A publication Critical patent/JP2018059294A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6865009B2 publication Critical patent/JP6865009B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、鋼管杭を用いた建築物の基礎工事方法及び建築物の基礎構造に関するものである。
上部構造物を建設するとき、下端に螺旋翼を備えた複数の鋼管杭を地中に回転圧入して埋設し、その杭頭に溶接された杭頭プレートに、上部構造物の支柱用鋼管の下部をボルトによって結合する施工方法(特許文献1)が知られている。この特許文献1に示されるように、埋設現場における溶接作業を減少させるため、杭頭プレートは予め工場において鋼管杭の杭頭に溶接されている。
また特許文献2には、鋼管杭を地中に所定深さまで埋設したうえで、杭頭プレートに複数のボルト孔を形成し、これらのボルト孔を利用して上部構造物を結合することが記載されている。このため上部構造物の支柱用鋼管を、正確に各鋼管杭の杭頭プレートにボルトで結合することができる。
しかし図7に示すように、上部構造物101が山形ラーメン構造であるような場合には、上部構造物101の荷重によって支柱用鋼管102に曲げモーメントが発生し、支柱用鋼管102の下部に外向きのスラスト力が作用することがある。このため鋼管杭103を正確な位置に埋設したにもかかわらず、スラスト力によって杭頭が外側に押し拡げられ、杭頭プレート104の位置がずれてしまうことがあった。
この問題は、各鋼管杭103の間に大型の地中梁を設けることによって解消することができる。地中梁とは、独立した基礎の間を連結するために地中に形成された鉄筋コンクリート製の梁を意味するものである。しかし地中梁を設けるためには、工期と建設コストが大幅に増加するという問題があった。
特開2010−281081号公報 特許第5702410号公報
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、スラスト力による鋼管杭の杭頭の位置ずれを、地中梁を用いることなく、簡便かつ確実に防止することができる建築物の基礎工事方法及び建築物の基礎構造を提供することである。
上記の課題を解決するためになされた本発明の建築物の基礎工事方法は、上部構造物の支柱用鋼管下端のフランジに結合されるフランジ状の杭頭プレートを有する複数の鋼管杭を地中に埋設する工程、隣接する前記鋼管杭の杭頭プレート同士をコンクリート補強用の鉄筋で連結する工程、および、前記鉄筋が埋没するようにコンクリートを打設して土間コンクリートを形成する工程を含み、前記隣接する杭頭プレート同士を鉄筋で連結する工程では、杭頭プレートの下面に板状の連結片を、前記杭頭プレートの径方向外側に突出するように一体に取り付け、コンクリート補強用の鉄筋の端部を前記連結片に接続する、ことを特徴とするものである。
また、上記の課題を解決するためになされた本発明の建築物の基礎構造は、上部構造物の支柱用鋼管下端のフランジに結合されるフランジ状の杭頭プレートを有する、地中に埋設された複数の鋼管杭と、隣接する前記鋼管杭の杭頭プレート同士を連結するコンクリート補強用の鉄筋と、前記鉄筋が埋没された土間コンクリートと、前記杭頭プレートの下面に一体に取り付けられた板状の連結片と、を有し、前記連結片は、杭頭プレートの下面の径方向外側に突出するように一体に取り付けられ、コンクリート補強用の鉄筋の端部が前記連結片に接続されている、ことを特徴とするものである。
なお、前記鋼管杭が、下端に螺旋翼を有している構造とすることができる。
本発明によれば、コンクリート補強用の鉄筋で、隣接する前記鋼管杭の前記杭頭プレート同士を連結するので、スラスト力による杭頭位置のずれを防止することができる。鉄筋は大きい引張強度を備えたものであるから、従来から用いられている土間コンクリート補強用の鉄筋を用いれば、スラスト力に耐えることができる。もし耐張力が不足する場合には、複数本の鉄筋で杭頭プレート同士を連結すればよい。このため、本発明によれば従来のような大型の地中梁を設ける必要がなくなり、工期と建設コストを大幅に低下させることができる。
実施形態の建築物の基礎構造を示す全体説明図である。 鋼管杭の杭頭プレート同士をコンクリート補強用の鉄筋で連結した状態を示す説明図である。 本発明の実施形態を示す要部の平面図である。 本発明の実施形態の要部を示す断面図である。 杭頭プレートと鉄筋とを連結片を用いて接続する形態を示す断面図である。 杭頭プレートと鉄筋とを直接接続する形態を示す部分断面図である。 従来の基礎構造を示す説明図である。
以下に図1を参照しつつ、本発明の実施形態の構成を説明する。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る基礎構造を有する建築物1は、地中に埋設された複数の鋼管杭10と、これらの鋼管杭10間に配置されたコンクリート補強用の鉄筋20と、前記鉄筋20が埋没された土間コンクリート30と、上部構造物40とを有している。これと同様のものが、紙面手前−奥方向に複数並んでいる。
鋼管杭10は、管状の支柱部11と、支柱部11の下端に設けられた埋設用の螺旋翼12と、支柱部11の杭頭(上端)に溶接されたフランジ状の杭頭プレート13と、連結片17とを有するものである。螺旋翼12は工場において支柱部11の下端に溶接されている。この実施形態では螺旋翼12は対向位置に配置された2枚翼であるが、螺旋翼12の形状は特に限定されるものではなく、鋼管杭10を回転させながら地中に埋設することができるものであればその形状は任意である。なおトラック運搬の都合上、1本の鋼管杭10の長さには制限があるから、必要な杭打深さが深い場合には、1本の鋼管杭10を、複数の鋼管部分(すなわち、支柱部11と螺旋翼12とからなる下端部分、支柱部11と杭頭プレート13とからなる上端部分、および、必要に応じて下端部分と上端部分との間に配置される支柱部11のみからなる中間部分)により構成し、現場においてこれら各部分を順次つなぎ合わせて埋設する。
杭頭プレート13は平面視円形状または平面視円環状の鋼板からなり、支柱部11の上端にその半径方向が支柱部11の軸線に対して直交するように溶接されることにより、支柱部11にフランジ状に取り付けられている。この杭頭プレート13にはボルト孔が形成されており、後述する上部構造物40の支柱用鋼管41の下端に溶接されたフランジ42がボルト結合されるものである。
連結片17は、溶接によって杭頭プレート13の下面に外側に突出するように一体に取り付けられている。
コンクリート補強用の鉄筋20は、土間コンクリート30とともに用いられる一般的な鉄筋であり、格子状に組み上げて用いられる。本実施形態では、複数の鋼管杭10、10の間に延びるコンクリート補強用の鉄筋20の両端を杭頭プレート13に取り付けられた連結片17に溶接して接続することで隣接する鋼管杭10、10の杭頭プレート13、13同士を連結している(図3)。
土間コンクリート30は、地面に直接、平面的に打ったコンクリートであり、本実施形態においては、杭頭プレート13と後述するフランジ42との接続部分および鉄筋20が埋没するように打設される。
上部構造物40は、山形ラーメン構造を採用しており、複数の支柱用鋼管41と、支柱用鋼管41の下端に溶接されたフランジ42と、隣接する支柱用鋼管41の上端を連結する斜梁43と、を有している。
この建築物1において、鋼管杭10と、コンクリート補強用の鉄筋20と、土間コンクリート30が基礎構造を構成する。
次に、本発明の実施形態に係る基礎構造の工事方法について、図2〜図6を参照して説明する。
まず図2に示すように、フランジ状の杭頭プレート13を有する複数の鋼管杭10を、所定深さまで地中に埋設する(埋設工程)。このためには、下端に螺旋翼12を備えた鋼管杭10を鉛直に支持し、回転式の杭打用重機によって予め設定された位置に回転圧入する。必要な杭打深さが深い場合には、複数の鋼管部分を順次つなぎ合わせて地中に圧入して行く必要がある。鋼管部分どうしのつなぎ合わせは現場溶接によるほか、テーパ状のリングを上下の鋼管部分の端部に取り付け、それらの外側に接合用リングを嵌めたうえ、鉛直方向の荷重を加えて圧接する方法を採用してもよい。現場溶接は、鋼管部分の周囲を移動しながら溶接する自動溶接機で行うことができる。
このようにして複数の鋼管杭10を所定位置に、所定深さまで回転圧入する。各鋼管杭10の杭頭の杭頭プレート13は、必要な杭打深さを確保した上で図2に破線で示す床面レベルLよりも下方となるように、鋼管杭10の埋設量(長さ)を調整する。
次に、図3に示すように、コンクリート補強用の鉄筋20の両端部を、隣接する鋼管杭10の杭頭プレート13に取り付けられた連結片17に溶接して接続することで隣接する杭頭プレート13、13同士を連結する(連結工程)。周知のように、土間コンクリート30を補強するための鉄筋20は格子状に組まれるが、それらのうち隣接する鋼管杭10、10が並ぶ方向(図1の左右方向)に延びる鉄筋20を選択して溶接する。その連結態様については、後述する。なお、図1の紙面手前−奥方向に隣接する鋼管杭10、10の杭頭プレート13、13同士を鉄筋20で連結してもよい。
その後、図4に示すように、前記鉄筋20が埋没するように、コンクリートを床面レベルLとなるまで打設して土間コンクリート30を形成する(コンクリート打設工程)。この結果、各鋼管杭10の杭頭プレート13及び鉄筋20は打設された土間コンクリート30中に完全に埋設された状態となる。なお、土間コンクリート30の打設前に、上部構造物40の支柱用鋼管41のフランジ42と杭頭プレート13とをボルト結合してフランジ接続しておくことはいうまでもない。
その後に上部構造物40の建設工事が行われると、上部構造物40の重量によって支柱用鋼管41の下部には従来と同様のスラスト力が発生する。しかし本実施形態では図1に示すように、支柱用鋼管41の下部が固定される隣接する杭頭プレート13、13間はコンクリート補強用の鉄筋20により連結されているため、スラスト力を受けても杭頭プレート13、13が外側に移動することがない。
次に、コンクリート補強用の鉄筋20を杭頭プレート13に溶接する各種の連結態様を説明する。図3、図4に示す実施形態では、杭頭プレート13の下面に外側に突出するように連結片17を溶接により取り付け、鉄筋20のうちの2本の先端をこの連結片17の上に載せて溶接している。図5(A)に拡大図を示す。必要とされる強度によっては、鉄筋20は1本であってもよく、3本以上であってもよい。このように杭頭プレート13の下面外側に連結片17を設ければ、杭頭プレート13と支柱用鋼管41のフランジ42との接続に支障が生じない。
また図5の(B)に示すように、連結片17に貫通孔を形成し、鉄筋20の端部を直角に折り曲げて通して溶接してもよい。これにより端部の接続強度を高めることができる。鉄筋20は現場にて端部を折り曲げても、予め工場において端部を折り曲げておいてもよい。
また図5の(C)に示すように、連結片17を断面L型としてその垂直部分18を杭頭プレート13の外周面に溶接し、その水平部分19に鉄筋20の端部を載せて溶接してもよい。この場合でも杭頭プレート13の外周面より内側に連結片17が入り込まないので、杭頭プレート13と支柱用鋼管41のフランジ42との接続に支障が生じない。
このように杭頭プレート13に連結片17を介して鉄筋20の端部を取り付けるほか、図6(A)に示すように杭頭プレート13に鉄筋20の先端を直接溶接することも可能である。また図6(B)に示すように、杭頭プレート13を支柱用鋼管41のフランジ42よりも大型化しておき、貫通孔を形成して鉄筋20の端部を直角に折り曲げて通し、溶接することもできる。さらに図6(C)に示すように、鉄筋20の先端をU字状に折り返すことも可能である。これらの構造とすれば、鉄筋20の端部の接続強度を高めることができる。また、図6(B)、(C)では杭頭プレート13を支柱用鋼管41のフランジ42よりも大型化するために特殊加工が必要であることに鑑み、図6(D)に示すように、杭頭プレート13とフランジ42との間に補助プレート44を配置して杭頭プレート13、フランジ42、補助プレート44の3部材をボルト、ナット締めするようにしてもよい。補助プレート44は、上記大型化した杭頭プレート13と同等の寸法を有し、図6(A)に示された杭頭プレート13とフランジ42よりも横方向(図6(D)では右横方向)へ突出している。そして、この補助プレート44に鉄筋20の先端部分が結合される。こうすれば、上記特殊加工は不要となり製作コストの増大を防ぐことができる。
なお、図1、図2では2本の鋼管杭10の間のみに鉄筋20を図示したが、実際には右側の鋼管杭10の右側箇所や、左側の鋼管杭10の左側箇所にも鉄筋20が同様に配置され、当該箇所についても土間コンクリート30が打設されることはいうまでもない。
このように、本発明は鋼管杭10の上部に打設される土間コンクリート30の補強用の鉄筋20を利用してスラスト力を受ける構造であり、従来のように大型の地中梁を設ける必要がないから、工期と建設コストを大幅に低下させることができる。鉄筋20は引張強度に優れているため、多くの場合には特別に太い鉄筋を用いなくてもよいが、上部構造物40の形状や重量に応じて、通常よりも太い鉄筋を用いてもよい。
この鉄筋20や杭頭プレート13は土間コンクリート30中に埋設されてしまうため、施工後の外観は従来と同様の美観を備えたものとなる。
上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
1…建築物
10…鋼管杭
11…支柱部
12…螺旋翼
13…杭頭プレート
17…連結片
18…垂直部分
19…水平部分
20…鉄筋
30…土間コンクリート
40…上部構造物
41…支柱用鋼管
42…フランジ
43…斜梁
L…床面レベルL
101…上部構造物(従来)
102…支柱用鋼管(従来)
103…鋼管杭(従来)
104…杭頭プレート(従来)

Claims (3)

  1. 上部構造物の支柱用鋼管下端のフランジに結合されるフランジ状の杭頭プレートを有する複数の鋼管杭を地中に埋設する工程、
    隣接する前記鋼管杭の杭頭プレート同士をコンクリート補強用の鉄筋で連結する工程、および、
    前記鉄筋が埋没するようにコンクリートを打設して土間コンクリートを形成する工程、を含み、
    前記隣接する杭頭プレート同士を鉄筋で連結する工程では、杭頭プレートの下面に板状の連結片を、前記杭頭プレートの径方向外側に突出するように一体に取り付け、コンクリート補強用の鉄筋の端部を前記連結片に接続する、
    ことを特徴とする建築物の基礎工事方法。
  2. 上部構造物の支柱用鋼管下端のフランジに結合されるフランジ状の杭頭プレートを有する、地中に埋設された複数の鋼管杭と、
    隣接する前記鋼管杭の杭頭プレート同士を連結するコンクリート補強用の鉄筋と、
    前記鉄筋が埋没された土間コンクリートと、
    前記杭頭プレートの下面に一体に取り付けられた板状の連結片と、を有し、
    前記連結片は、杭頭プレートの下面の径方向外側に突出するように一体に取り付けられ、コンクリート補強用の鉄筋の端部が前記連結片に接続されている、
    ことを特徴とする建築物の基礎構造。
  3. 前記鋼管杭が、下端に螺旋翼を有していることを特徴とする請求項2記載の建築物の基礎構造。
JP2016196049A 2016-10-03 2016-10-03 建築物の基礎工事方法及び建築物の基礎構造 Active JP6865009B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016196049A JP6865009B2 (ja) 2016-10-03 2016-10-03 建築物の基礎工事方法及び建築物の基礎構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016196049A JP6865009B2 (ja) 2016-10-03 2016-10-03 建築物の基礎工事方法及び建築物の基礎構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018059294A JP2018059294A (ja) 2018-04-12
JP6865009B2 true JP6865009B2 (ja) 2021-04-28

Family

ID=61908281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016196049A Active JP6865009B2 (ja) 2016-10-03 2016-10-03 建築物の基礎工事方法及び建築物の基礎構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6865009B2 (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4923404A (ja) * 1972-06-28 1974-03-01
JPS645947U (ja) * 1987-06-29 1989-01-13
JP2001303604A (ja) * 2000-04-25 2001-10-31 Nippon Steel Corp 鋼管杭と上部構造との接合構造
JP4033340B2 (ja) * 2002-09-27 2008-01-16 日立機材株式会社 鉄骨柱と基礎コンクリートの主鉄筋との仲介連結部材
JP2009057693A (ja) * 2007-08-29 2009-03-19 Kubota Corp 鋳造杭
WO2016077891A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Tristanagh Pty Ltd Construction screw pile

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018059294A (ja) 2018-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5007108B2 (ja) 鉄骨構造物を製作する方法
JP3981379B2 (ja) 鋼製橋脚構造体及びその施工方法
JP6260906B2 (ja) 鉄骨構造物杭柱地中梁接合部一体化工法
KR101385028B1 (ko) 링 버팀대를 구비한 흙막이 구조물
JP4957894B2 (ja) 送電用鉄塔の補強方法
JP5718861B2 (ja) 杭式桟橋の施工方法
JP2012097458A (ja) 地上構築物の基礎構築方法及び基礎構築用部材
JP3931034B2 (ja) 鋼管杭を柱に利用した構造物の施工法
JP6865009B2 (ja) 建築物の基礎工事方法及び建築物の基礎構造
JP5456627B2 (ja) 杭と鉄骨柱との接合構造および接合方法
JP4550534B2 (ja) 建築物の基礎構造
JP3389162B2 (ja) 鋼管杭の杭頭構造
JP2016223208A (ja) 杭基礎構造
JP6654428B2 (ja) 逆打ち工法を用いた建築方法
KR101762207B1 (ko) 반구형 조인트를 이용한 스피드 업 공법
JP4419456B2 (ja) 鉄筋コンクリート部材と鋼管コンクリートとの接合方法
JP4025464B2 (ja) 中空筒構造体
JP3809799B2 (ja) 柱・梁構造躯体、その構築工法および仕口金物
JP5054449B2 (ja) 杭基礎構造の改修方法
JP2020180518A (ja) 構台杭の杭頭構造および杭頭キャップ
JP2020111905A (ja) 杭頭部の接合構造およびその施工方法
JP6818451B2 (ja) 梁架構
JP7345399B2 (ja) 支柱用基礎部材
JP5237726B2 (ja) 組立鉄筋
JP4621538B2 (ja) 打設杭と上部柱との接合装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190930

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20190930

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200819

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200825

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201023

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210405

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6865009

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250