JP6999282B2 - Pile foundation structure and its construction method - Google Patents
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Description
この発明は、地中に打ち込まれた杭の杭頭部に鋼管からなる接合体が設けられた杭基礎構造およびその構築方法に関する。 The present invention relates to a pile foundation structure in which a joint body made of a steel pipe is provided on a pile head of a pile driven into the ground, and a method for constructing the same.
特許文献1には、地面に打ち込まれた鋼管杭の杭頭天面高さ位置から所定の寸法下方の位置において、鋼管杭の内部に内プレートが設置されると共に、鋼管杭の杭頭内部に内プレートを受けとしてコンクリートが打設され、該コンクリートにアンカーボルトが植設され、該アンカーボルトで鉄骨柱のベースプレートがジョイントされている鉄骨柱と鋼管杭のジョイント構造が開示されている。この構造であれは、杭が多少の芯ずれを起こして地面に打ち込まれたとしても、この杭と柱の接合部において上記芯ずれを吸収することが可能となる。
In
また、特許文献2には、上部外周に複数のずれ止めリングが取付けられ地盤に建込まれる杭と、該杭の杭頭部に設置される垂直位置調整治具と、コンクリートの充填穴を有し上部構造物が接合されるトッププレートが上端部に設けられ、下部内周面にずれ止めリングが取付けられて前記杭の上部に嵌合され前記トッププレートが前記垂直位置調整治具上に載置される接合治具と、該接合治具の下端部を閉塞する閉塞板と、前記充填穴から接合治具内に充填されるコンクリートとを備えた杭と上部構造物との接合構造が開示されている。
Further,
ところで、杭と柱の接合にアンカーボルトを用いると、上記柱に対する横方向の荷重によって、上記アンカーボルトが伸びて柱が傾き建物の層間変形が大きくなるおそれがある。この点、特許文献1に開示の技術では、柱と杭の接合箇所がコンクリートで固められるため、上記の柱傾きの恐れは小さい。しかしながら、特許文献1に開示の技術では、柱の設置と基礎工事を同時進行で行う必要がある。
By the way, when anchor bolts are used for joining piles and columns, there is a possibility that the anchor bolts will be stretched and the columns will be tilted due to the lateral load on the columns, and the inter-story deformation of the building will be large. In this regard, in the technique disclosed in
一方、特許文献2に開示の技術でも、柱の設置と基礎工事を同時進行で行う必要がある。
On the other hand, even with the technology disclosed in
この発明は、上記の事情に鑑み、基礎工事と柱設置が順次的に行える杭基礎構造およびその構築方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a pile foundation structure and a method for constructing the pile foundation structure in which foundation work and column installation can be sequentially performed.
この発明の杭基礎構造は、上記の課題を解決するために、地中に打ち込まれた杭と、上記地中から出ている上記杭の杭頭部の周囲を囲う鋼製の杭頭接合周囲体と、上記杭頭接合周囲体の上部側に設けられており、柱を締結する締結部材が上側に突設されたトッププレートと、上記杭頭接合周囲体内に投入されたコンクリートと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the pile foundation structure of the present invention surrounds a pile driven into the ground and a steel pile head joint surrounding the pile head of the pile protruding from the ground. It is provided with a body, a top plate provided on the upper side of the pile head joint peripheral body and having a fastening member for fastening columns projecting upward, and concrete put into the pile head joint peripheral body. It is characterized by that.
上記の構成であれば、上記コンクリートを上記杭頭接合周囲体内に投入して基礎工事が終わった後に、建て方において上記締結部材を用いて柱を建てる作業を行っていくことができる。 With the above configuration, after the concrete is put into the body around the pile head joint and the foundation work is completed, it is possible to carry out the work of building the columns using the fastening members in the construction method.
上記締結部材は高力ボルトまたは中ボルトであってもよい。これによれば、アンカーボルトを用いた場合のようなボルト伸びが抑制され、この伸びによる不具合も防止できる。 The fastening member may be a high-strength bolt or a medium bolt. According to this, bolt elongation as in the case of using anchor bolts is suppressed, and problems due to this elongation can be prevented.
上記締結部材は上記柱を上記トッププレートに固定してもよい。或いは、上記締結部材は上記柱を上記トッププレートおよび上記コンクリートに固定してもよい。 The fastening member may fix the pillar to the top plate. Alternatively, the fastening member may fix the pillar to the top plate and the concrete.
上記杭頭接合周囲体の上端側周囲部が上記トッププレートよりも上側に位置しており、上記上端側周囲部を型枠として上記柱の上記締結部材による固定箇所がモルタルまたはコンクリートで覆われていてもよい。これによれば、柱の固定部が上記モルタルまたはコンクリートによって補強され、柱脚のせん断耐力を向上できる。また、別途の型枠が不要であるので、施工も簡略化できる。 The peripheral portion on the upper end side of the pile head joint peripheral body is located above the top plate, and the fixing portion of the pillar by the fastening member is covered with mortar or concrete using the peripheral portion on the upper end side as a formwork. You may. According to this, the fixed portion of the column is reinforced by the mortar or concrete, and the shear strength of the column base can be improved. In addition, since a separate formwork is not required, construction can be simplified.
上記杭頭接合周囲体の下部の内側に底板が設けられており、この底板には上記杭頭部を通す開口が形成されていてもよい。これにより、上記杭頭接合周囲体に基礎梁が接合されることに対する強度向上を図ることができる。また、上記杭頭接合周囲体の下端が上記底板よりも下方に突出していてもよい。 A bottom plate is provided inside the lower part of the pile head joint peripheral body, and the bottom plate may be formed with an opening through which the pile head is passed. As a result, it is possible to improve the strength against the joint of the foundation beam to the pile head joint peripheral body. Further, the lower end of the pile head joint peripheral body may protrude below the bottom plate.
また、この発明の杭基礎構造を構築する方法は、杭を地中に打ち込む工程と、上記地中から出ている上記杭の杭頭部を囲うように杭頭接合周囲体を配置する工程と、上記杭頭接合周囲体内にコンクリートを投入する工程と、を含むことを特徴とする。かかる方法であれば、上記コンクリートを投入する基礎工事が終わった後に、建て方において柱を建てる作業を行っていくことができる。 Further, the method for constructing the pile foundation structure of the present invention includes a step of driving the pile into the ground and a step of arranging a pile head joint peripheral body so as to surround the pile head of the pile protruding from the ground. It is characterized by including a step of putting concrete into the body around the pile head joint. With such a method, after the foundation work for putting the concrete is completed, the work of building the pillars can be carried out in the construction method.
本発明であれば、基礎工事と柱設置を順次的に行える。また、上記締結部材として高力ボルトまたは中ボルトを用いることができるので、アンカーボルトを用いた場合のようなボルト伸びが抑制され、この伸びによる不具合も防止できるという効果を奏する。 According to the present invention, foundation work and pillar installation can be performed in sequence. Further, since a high-strength bolt or a medium bolt can be used as the fastening member, the bolt elongation as in the case of using an anchor bolt is suppressed, and there is an effect that a defect due to this elongation can be prevented.
以下、この発明の実施形態に係る杭基礎構造を添付図面に基づいて説明する。図1は、この実施形態に係る杭基礎構造を構築する方法の途中段階を示しており、図2および図3はこの実施形態に係る杭基礎構造を示している。 Hereinafter, the pile foundation structure according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an intermediate stage of a method for constructing a pile foundation structure according to this embodiment, and FIGS. 2 and 3 show a pile foundation structure according to this embodiment.
この実施形態に係る杭基礎構造では、円形鋼管からなる杭1が根切り箇所100の地中に打ち込まれている。この杭1の上端は、例えば、上記根切り箇所100の底面から当該杭1の外径以上の高さで突出している。上記杭1の上端には、例えば上記杭1の外径よりも大きな直径を有する円盤状の杭頭部11が設けられている。また、上記杭頭部11には上記杭1の内径よりも小さな開口11aが形成されている。そして、上記杭1の上部側にコンクリート12が1m程度の深さで充填されている。なお、上記杭1の上端よりも下側の位置に円盤状の杭頭部11を形成してもよいし、また、円盤状の杭頭部11に限らず、上記杭1の上端側に鉄筋等を設けて杭頭部とすることができる。
In the pile foundation structure according to this embodiment, the
上記杭頭部11の周囲を囲うように円形鋼管からなる杭頭接合周囲体2が配置されている。上記杭頭接合周囲体2の下部の内側には水平に底板21が設けられており、この底板21には上記杭頭部11を通す開口21aが形成されている。この開口21aの直径は、上記杭1の打ち込み誤差(例えば、100mm程度)を吸収できるように設定されており、上記杭頭部11よりも大きされている。また、上記底板21は、上記杭頭接合周囲体2の下端よりも上側となる位置に設けられており、上記杭頭接合周囲体2の下端が上記底板21よりも下側に突き出た構造となっている。また、上記底板21は通しダイヤフラム状に上記杭頭接合周囲体2の外側に突出するように設けられている。
A pile head joint
上記杭頭接合周囲体2の上面部には、トッププレート22が設けられている。このトッププレート22には、上記杭頭接合周囲体2内にコンクリート3を投入することができる例えば円形の開口22aが形成されている。また、上記トッププレート22には、上記開口22aの外周より外側の部位において、締結部材であるボルト(高力ボルトまたは中ボルト)22bが、その頭部を上記杭頭接合周囲体2内に位置させ、螺子部を上側に突出させて設けられている。上記ボルト22bは、例えば、上記トッププレート22に形成された挿通孔に通された状態で上記トッププレート22の上面側で仮止めナット22cによって仮止めされる。上記仮止めナット22cは、上記コンクリート3の硬化後に取り外せばよい。また、上記ボルト22bのセットは、上記コンクリート3が未投入の段階で、作業者が上記開口22aから手を入れて行うことが可能である。また、このトッププレート22の縁面が上記杭頭接合周囲体2の外側に突出しており、この突出部が地中梁4の接合箇所となる。
A
上記杭頭接合周囲体2の側面には、地中梁4が取り付けられる。もちろん、地中梁4に限らず、地中に完全に埋まらない基礎梁とすることもできる。上記地中梁4は、例えば、H形鋼からなり、下フランジが上記底板21の突出部の縁面に溶接され、上フランジが上記トッププレート22の縁面に溶接され、ウェブが上記杭頭接合周囲体2の外面に溶接される。もちろん、このような溶接によって上記杭頭接合周囲体2に上記地中梁4が接合されることに限定されるものではない。
An
上記トッププレート22の上記開口22aからコンクリート3が充填されると、上記杭頭接合周囲体2内において、上記杭頭部11の周囲に上記コンクリート3が存在した構造となる。さらに、上記開口21aから下方へのコンクリート流出によって、上記底板21の下側にも上記コンクリート3が存在する。上記コンクリート3が硬化したら、上記仮止めナット22cを取り外し、柱5を上記トッププレート22に固定できるようになる。上記柱5のベースプレート5aには、上記ボルト22bが挿通される挿通孔が形成されており、この挿通孔に上記ボルト22bを挿通させてナット55を締め付ける。なお、上記トッププレート22の上記開口22aからコンクリート3が充填されることに限らず、上記杭頭接合周囲体2の下側からコンクリート3を充填してもよく、また、上記トッププレート22に空気抜け孔22dを形成しておいてもよい。また、上記コンクリート3を上記杭頭接合周囲体2内にフルに充填するのではなく、上記トッププレート22の下面の例えば下50mm程度のところまで投入し、このコンクリート3上に無収縮モルタルを充填するようにしてもよい。
When the
ここで、上記杭頭接合周囲体2は、例えば、クレーンによって持ち上げられて、当該杭頭接合周囲体2内に上記杭頭部11が入り込むように降下される。このとき、上記杭1の打ち込み位置に誤差が生じていたとしても、上記底板21に形成された上記開口21aの直径は、上記杭1の打ち込み誤差を吸収できる大きさに設定されているので、当該杭頭接合周囲体2をずらして規定の位置に設置することができる。この設置においては、例えば、上記杭頭接合周囲体2の下端の4か所に断面略L字形の部材を介在させて当該杭頭接合周囲体2の設置高さ調整等を行うことができる。また、この設置においては、上記杭頭接合周囲体2の下側および上記底板21の下側において、上記根切り箇所100の底面との間には隙間が形成されることになる。上記杭頭接合周囲体2内に充填された上記コンクリート3が上記隙間から漏れ出るような場合には、上記杭頭接合周囲体2の下部の外周側に堰き止め板(枠)6を配置して上記隙間から漏れ出ようとする上記コンクリート3を堰き止めるようにしてもよい。
Here, the pile head joint
また、上記杭基礎構造を構築する方法の一形態は、上述したように、杭1を地中に打ち込む工程と、上記地中から出ている上記杭1の杭頭部11を囲うように杭頭接合周囲体2を配置する工程と、上記杭頭接合周囲体2の上部側に設けられたトッププレート22に柱接合用の締結部材(ボルト22b)を設ける工程と、上記トッププレート22に形成されている開口からコンクリートを充填する工程と、を含む。なお、上記コンクリート3の充填は土間コンクリートを打つ際に行うことができる。
Further, as described above, one form of the method of constructing the pile foundation structure is a step of driving the
上記杭基礎構造であれば、上記杭頭部11の周囲を囲う鋼製の杭頭接合周囲体2とこの杭頭接合周囲体2内に充填された上記コンクリート3とによって、柱脚部分においていわゆるCFT(Concrete Filled Steel Tube)構造が得られる。また、上記コンクリート3を充填する基礎工事が終わった後に、建て方において上記締結部材(ボルト22b)を用いて柱5を建てる作業を行っていくことができる。すなわち、柱5の設置と基礎工事を同時進行で行うという制約を受けずに済むため、特に住宅建設において望ましい施工手順を実現できる。
In the case of the pile foundation structure, the steel pile head joint
また、上記ボルト22bが高力ボルトまたは中ボルトであると、アンカーボルトようにコンクリートで定着されないため、アンカーボルトを用いた場合の伸びが抑制され、これによる不具合も防止でき、また、上記ボルト22bを用いることで、上記トッププレート22に上記柱5のベースプレート5aを剛接合することができる。
Further, if the
また、上記杭頭接合周囲体2の下端が上記底板21の下方に突出する構造としたが、これに限らず、上記杭頭接合周囲体2の下端と上記底板21とを面一にしてもよいものである。
Further, the structure is such that the lower end of the pile head joint
図4に他の実施形態の杭基礎構造を示す。この杭基礎構造では、キャップ56を用いて上記トッププレート22に上記ボルト22bを仮固定している。上記キャップ56は例えば溶接によって上記トッププレート22の底面に固定される。上記キャップ56を用いると、上記コンクリート3を上記トッププレート22直下までフル充填しなくてもよく、また、仮固定用のナット22cを省略することもできる。なお、図1およびこの図4構成においては、上記トッププレート22を後述の図5の構造に比べて厚くしておく。また、上記トッププレート22に上記ボルト22bを溶接固定したり、タップを切って螺合させておくことにより、仮固定用のナット22cを省略し、また、上記フル充填を回避することもできる。
FIG. 4 shows the pile foundation structure of another embodiment. In this pile foundation structure, the
図5に他の実施形態の杭基礎構造を示す。この杭基礎構造では、上記ボルト22bに代えてボルト22eを備える。このボルト22eは頭部側において定着板22dを有する。この定着板22dは、硬化したコンクリート3に固定されるので、上記柱5は上記コンクリート3および上記トッププレート22に固定されることになる。図1、図4、図5のなかで図4におけるトッププレート22が最も厚くされ、次に図1におけるトッププレート22が厚くされ、図5のトッププレート22が最も薄くできる。なお、上記コンクリート3が充填される前においては、上記トッププレート22の上面および下面に設けた仮固定用のナット22cによって上記ボルト22eを上記トッププレート22に仮固定しておく。上記コンクリート3が硬化した後に、上側のナット22cを取り外し、上記ベースプレート5aの挿通孔を上記ボルト22eに通してナット55で柱5固定することができる。
FIG. 5 shows the pile foundation structure of another embodiment. In this pile foundation structure, a
図6に他の実施形態の杭基礎構造を示す。この杭基礎構造では、上記杭頭接合周囲体2の上端側周囲部2bが上記トッププレート22よりも上側に位置している。そして、上記上端側周囲部2bを型枠として上記柱5の上記締結部材(ボルト22b)による固定箇所がモルタル31(またはコンクリート)で覆われている。これによれば、柱5の固定部が上記モルタル31によって補強され、柱脚のせん断耐力を向上できる。また、別途の型枠が不要であるので、施工も簡略化できる。
FIG. 6 shows the pile foundation structure of another embodiment. In this pile foundation structure, the upper end side
また、以上の例では、上記杭頭接合周囲体2は円形鋼管であったが、角形鋼管とすることもできる。
Further, in the above example, the pile head joint
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to that of the illustrated embodiment. Various modifications and modifications can be made to the illustrated embodiment within the same range as the present invention or within the same range.
1 :杭
2 :杭頭接合周囲体
2b :上端側周囲部
3 :コンクリート
4 :地中梁
5 :柱
5a :ベースプレート
6 :堰き止め板
11 :杭頭部
11A :杭頭部
11a :ボルト状部材
11b :ナット
11c :両切りボルト状部材
12 :コンクリート
13 :板部
14 :ナット
21 :底板
21a :開口
22 :トッププレート
22a :開口
22b :ボルト
22c :仮止めナット
31 :モルタル
41 :ボルト・ナット
100 :根切り箇所
1: Pile 2: Pile head joint
Claims (8)
上記コンクリートは上記杭頭接合周囲体の下端側と上記杭における上記杭頭部よりも下側の杭外周との間の隙間にも充填されており、
上記杭頭接合周囲体の下部の内側に底板が設けられており、この底板には上記杭頭部を通す開口が形成されていることを特徴とする杭基礎構造。 It is provided on the upper side of the pile driven into the ground, the steel pile head joint peripheral body surrounding the pile head of the pile protruding from the ground, and the pile head joint peripheral body. , The top plate in which the fastening member for fastening the pillars is projected upward, and the concrete put into the body around the pile head joint are provided.
The concrete is also filled in the gap between the lower end side of the pile head joint peripheral body and the outer circumference of the pile below the pile head in the pile .
A pile foundation structure characterized in that a bottom plate is provided inside the lower part of the pile head joint peripheral body, and an opening through which the pile head is passed is formed in the bottom plate .
上記杭頭接合周囲体の上部側には柱を締結する締結部材が上側に突設されたトッププレートが設けられており、上記コンクリートの投入の後、柱を上記トッププレートに上記締結部材を用いて締結することを特徴とする杭基礎構造の構築方法。 The process of driving the pile into the ground, the process of arranging the pile head joint surrounding body so as to surround the pile head of the pile coming out of the ground, and the step of putting concrete into the pile head joint surrounding body, the said The step of filling the gap between the lower end side of the pile head joint peripheral body and the outer circumference of the pile below the pile head in the pile is also included.
On the upper side of the pile head joint peripheral body, a top plate is provided in which a fastening member for fastening the pillar is projected on the upper side. A method of constructing a pile foundation structure, which is characterized by fastening with concrete.
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JP2018159178A (en) | 2018-10-11 |
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