JP7146476B2

JP7146476B2 - 鋼管杭と鉄筋の定着方法

Info

Publication number: JP7146476B2
Application number: JP2018117855A
Authority: JP
Inventors: 涛王; 修谷口
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2022-10-04
Anticipated expiration: 2038-06-21
Also published as: JP2019218780A

Description

本発明は、鋼管杭と鉄筋の構造及び定着方法に関する。

桟橋、鉄道高架橋等の構造には、地盤に打設された複数の鋼管杭と、それらの鋼管杭の杭頭部間に配置された鉄筋コンクリートの梁を備えるものがある。そのような構造において、杭頭部と梁を構成する鉄筋を定着させる方法として、従来、鋼管杭の杭頭部の外側面に鍔（つば）状のプレートを対向する鋼管杭に向けて溶接し、当該プレートに鉄筋を溶接する方法（以下、「従来方法」という）が広く用いられている。

上述した従来方法による場合、現場で多数の溶接が行われるため、多大な手間と時間を要する。また、現場の天候によって作業の進捗が左右されやすい。また、溶接機を用いた作業領域の確保が難しい場合がある。

上述した従来方法の不都合を解消する方法として、例えば特許文献１には、鋼管杭の周囲に環状部材を遊嵌し、当該環状部材に設けられた定着孔に鉄筋のネジ部を挿通し、鉄筋のネジ部をナットにより定着した後、鉄筋が鋼管杭に直接定着していない状態で、環状部材と鉄筋と鋼管杭とをコンクリートにより一体化する方法が提案されている。

特開２００１－３４２６８４号公報

本発明は、上述した従来方法による鋼管杭と鉄筋の定着における作業の負担を軽減する手段を提供する。

上述した課題を解決するために、本発明は、第１の鋼管杭の外側面に第１の鍔状のプレートを固着し、前記第１の鋼管杭と隣接する第２の鋼管杭の外側面に第２の鍔状のプレートを固着する工程と、孔を有する第１のクランプが一方の端部に固着され、孔を有する第２のクランプが他方の端部に固着された鉄筋を、前記第１のクランプの孔と前記第１の鍔状のプレートの孔とが連通するように配置し、当該連通した孔に第１のボルトの軸を刺し通し、前記第１のボルトの軸に第１のナットをねじ込み締め付ける工程と、前記第２の鍔状のプレートに対して、前記第２のクランプの孔と連通する位置に穿孔を行い、前記鉄筋を、穿孔された前記第２の鍔状のプレートの孔と前記第２のクランプの孔とが連通するように配置し、当該連通した孔に第２のボルトの軸を刺し通し、前記第２のボルトの軸に第２のナットをねじ込み締め付ける工程とを備える鋼管杭と鉄筋の定着方法を提供する。

本発明の鋼管杭と鉄筋の定着方法によれば、鉄筋をプレートに定着させる作業を容易に行うことができる。

一実施形態に係る鋼管杭と鉄筋の定着構造の構成を示した図。一実施形態に係るプレートの構成を示した図。一実施形態に係るプレートが固着された状態の鋼管杭を示した図。一実施形態に係るクランプの構成を示した図。一実施形態に係る鉄筋とプレートに固着された状態のクランプを示した図。一実施形態に係る鉄筋をプレートに定着させるための作業の手順を示した図。

［実施形態］
以下に本発明の一実施形態に係る鋼管杭と鉄筋の定着構造１を説明する。図１は、鋼管杭と鉄筋の定着構造１の構成を示した図である。図１（Ａ）は斜め上から定着構造１を見た図であり、図１（Ｂ）は斜め下から定着構造１を見た図である。

鋼管杭と鉄筋の定着構造１は、複数の鋼管杭１１（図１においては１本のみ図示）と、複数の鋼管杭１１の各々の杭頭部に固着されたプレート１２と、互いに隣接する２本の鋼管杭１１の間に配置された複数の鉄筋１３と、鉄筋１３の端部に固着されたクランプ１４と、クランプ１４及びプレート１２に設けられた孔に刺し通されたボルト１５と、ボルト１５の軸にねじ込まれたナット１６を備える。

鋼管杭１１は円筒形状であり、地盤に打設されている。プレート１２は鍔状であり、鋼管杭１１の杭頭部の外側面上に対向する鋼管杭１１に向けて固着された板状の部材である。プレート１２は鋼管杭１１に、例えば溶接によって固着されている。

鉄筋１３の端部の外側面上にはネジ山が切られている。このネジ山は、クランプ１４との固着に用いられる。

クランプ１４は、プレート１２と鉄筋１３を固着するための部材である。クランプ１４の構成については後述する。

図２は、プレート１２の構成を示した図である。１個の鋼管杭１１に４枚のプレート１２を用いる構成となっている。各々のプレート１２には複数の孔１２１が設けられている。

プレート１２の内側面１２２は、鋼管杭１１の外側面に沿う曲面となっている。また、プレート１２の外側面１２３は、鋼管杭１１の半径方向に垂直な平面となっている。

図３は、外側面上に鍔状の４枚のプレート１２が固着された状態の鋼管杭１１を示した図である。

図４は、クランプ１４の構成を示した図である。クランプ１４は、ネジ受け軸１４１と保持部１４２を有する。ネジ受け軸１４１は内側面上にネジ谷が切られた円筒状の部材である。ネジ受け軸１４１は、外側面上にネジ山が切られた鉄筋１３の端部を受容する。

保持部１４２は図４の側方から見た場合、「コ」の字形状を成す部材であり、互いに対向するプレート１４２１とプレート１４２２を有する。プレート１４２１には１４２３が設けられている。また、プレート１４２２には孔１４２４が設けられている。孔１４２３の孔１４２４と対向する面と、孔１４２４の孔１４２３と対向する面には、凹凸が設けられている。

図５は、鉄筋１３がネジ受け軸１４１にねじ込まれ、孔１２１１が孔１４２３と孔１４２４に連通するように保持部１４２にプレート１２が挟まれた状態で連通されたそれらの孔にボルト１５が刺し通され、ボルト１５とナット１６とによりクランプ１４とプレート１２とが締め付けられた状態を示した図である。

図５に示す状態で、ボルト１５の軸にナット１６が強くねじ込まれると、クランプ１４の保持部１４２がプレート１２を挟み込んだ状態で締め付ける。その結果、プレート１２とプレート１４２１の接触部分、及び、プレート１２とプレート１４２２の接触部分に強い摩擦力が生じ、クランプ１４を介してプレート１２に対し鉄筋１３が定着される。なお、プレート１４２１及びプレート１４２２のプレート１２に接する面に設けられた凹凸は、プレート１２とクランプ１４の接触部分における摩擦力を増大させる役割を果たす。

図６は、鉄筋１３をプレート１２に定着させるための作業の手順を示した図である。作業の前提として、鋼管杭と鉄筋の定着構造１に用いられる全ての鋼管杭１１が地盤に打設されているものとする。また、鋼管杭と鉄筋の定着構造１に用いられる全てのプレート（孔の設けられていないプレートであり、以下「無孔プレート」という）と、鉄筋１３と、クランプ１４とが用意されているものとする。まず、作業者は、半数の無孔プレートに穿孔し、孔１２１を設ける（ステップＳ０１）。すなわち、図４に示したプレート１２（有孔プレート）を作製する。続いて、作業者は、鋼管杭１１に対し作製したプレート１２を溶接により固着する（ステップＳ０２）。このとき、ある鋼管杭１１にプレート１２を固着した場合、その鋼管杭１１と隣接する鋼管杭１１にはプレート１２を固着しない。このようにして、半数の鋼管杭１１にプレート１２が固着される。

作業者は、ステップＳ０１～Ｓ０２と並行して、ステップＳ０２でプレート１２を固着しない鋼管杭１１に対し無孔プレートを溶接により固着する（ステップＳ０３）。この結果、プレート１２と無孔プレートとが対向して配置される。

作業者は、ステップＳ０１～Ｓ０３と並行して、鋼管杭と鉄筋の定着構造１に用いられる全ての鉄筋１３の両端に対するクランプ１４の取り付けを行う（ステップＳ０４）。

続いて、作業者は、打設された鋼管杭１１に固着されているプレート１２と無孔プレートの各々に関し、以下のステップＳ０５～Ｓ１０の作業を行う。

まず、作業者は、隣接する鋼管杭１１のプレート１２（有孔プレート）と無孔プレートとに対し鉄筋１３を配置し、鉄筋１３の両端のクランプ１４の各々が、プレート１２と無孔プレートとを挟み込むように仮置きする（ステップＳ０５）。続いて、作業者は、プレート１２を挟み込んでいるクランプ１４の孔１４２３及び孔１４２４がプレート１２の孔１２１と連通するようにクランプ１４の位置決めを行う（ステップＳ０６）。

続いて、作業者は、連通した孔１２１、孔１４２３及び孔１４２４にボルト１５の軸を刺し通し、連通したそれらの孔に刺し通されたボルト１５の軸にナット１６をねじ込み締め付ける（ステップＳ０７）。

続いて、作業者は、鉄筋１３の他端側のクランプ１４が挟み込んでいる無孔プレートに対して穿孔する作業を行う（ステップＳ０８）。無孔プレートに対して、クランプ１４の孔１４２３及び孔１４２４と連通するような位置に穿孔を行う。続いて、作業者は、穿孔された孔とクランプ１４の孔１４２３及び孔１４２４とが連通するようにクランプ１４の位置決めを行う（ステップＳ０９）。続いて、作業者は、穿孔した孔と孔１４２３及び孔１４２４にボルト１５の軸を刺し通し、連通したそれらの孔に刺し通されたボルト１５の軸にナット１６をねじ込み締め付ける（ステップＳ１０）。以上により、鉄筋１３の一端側のクランプ１４が鋼管杭１１のプレート１２に定着され、鉄筋１３の他端側のクランプ１４が鋼管杭１１の無孔プレート（作業中に穿孔される）に定着される。

上述した定着方法は、鋼管杭１１と鉄筋１３との定着に溶接を用いないため、従来方法と比較し、要する溶接の数が格段に少ない。従って、上述した定着方法によれば、従来方法による場合と比較し、手間と時間が大幅に軽減され、天候が作業の進捗に与える影響が低下し、作業領域の確保が容易となる。

［変形例］
上述した実施形態は様々に変形することができる。以下のそれらの変形の例を示す。なお、上述した実施形態及び以下に示す変形例は適宜組み合わされてもよい。

（１）上述の実施形態においては、１個の鋼管杭１１に対して４枚のプレート１２（あるいは４枚の無孔プレート）を固着して構成されるものとしたが、プレート１２（あるいは無孔プレート）の枚数は４枚に限られない。

（２）上述の実施形態においては、クランプ１４のプレート１２に接する部分に凹凸を設けるものとしたが、これに代えて、もしくは加えて、プレート１２のクランプ１４に接する部分に凹凸を設けてもよい。

（３）上述の実施形態においては、鋼管杭１１に対しプレート１２（あるいは無孔プレート）が溶接により固着されるものとしたが、鋼管杭１１に対するプレート１２（あるいは無孔プレート）の固着の方法は溶接に限られない。例えば、プレート１２（あるいは無孔プレート）を、鋼管杭１１の外側面に沿って延伸するフランジを有する形状とし、当該フランジにネジ孔を設けるとともに、鋼管杭１１にもネジ孔を設けて、それらのネジ孔にボルトを刺し通しナットで締め付けることで、プレート１２（あるいは無孔プレート）を鋼管杭１１に固着する方法が採用されてもよい。

（４）上述の実施形態においては、鉄筋１３の端部をクランプ１４のネジ受け軸１４１にねじ込むことによって鉄筋１３に対しクランプ１４が固着されるものとしたが、鉄筋１３に対するクランプ１４の固着の方法はねじ込みに限られない。例えば、クランプ１４がネジ受け軸１４１に代えて内側面上に凹凸の設けられた円筒状の受け軸を有し、外側面上にネジ山に代えて凹凸の設けられた鉄筋１３の端部がクランプ１４の受け軸に差し込まれた状態でクランプ１４の受け軸を直径方向に押し潰して変形させることによって、鉄筋１３にクランプ１４が固着されてもよい。

（５）上述した実施形態においては、鋼管杭１１が地盤に打設された後で、プレート１２（あるいは無孔プレート）の鋼管杭１１への固着が行われるものとしたが、これらの順序は逆転してもよい。例えば、鋼管杭１１を打設する機械により、プレート１２（あるいは無孔プレート）が取り付けられた状態の鋼管杭１１を打設することが可能な場合、各々の鋼管杭１１にプレート１２（あるいは無孔プレート）の固着が行われた後に、鋼管杭１１の打設が行われてもよい。

（６）上述した実施形態においては、隣接する鋼管杭１１の一方にプレート１２（有孔プレート）を固着し、他方に無孔プレートを固着することとしたが、クランプ１４の孔とプレート１２の孔との位置ずれが許容誤差範囲に抑えられるのであれば、両方とも有孔プレートを固着してもよい。この場合、クランプ１４や鉄筋１３の構成により、クランプ１４の孔とプレート１２の孔との位置ずれを補正することとしてもよい。

１…定着構造、１１…鋼管杭、１２…プレート、１３…鉄筋、１４…クランプ、１５…ボルト、１６…ナット、１２１…孔、１２２…内側面、１２３…外側面、１４１…ネジ受け軸、１４２…保持部、１４２１…プレート、１４２２…プレート、１４２３…孔、１４２４…孔。

Claims

第１の鋼管杭の外側面に第１の鍔状のプレートを固着し、前記第１の鋼管杭と隣接する第２の鋼管杭の外側面に第２の鍔状のプレートを固着する工程と、
孔を有する第１のクランプが一方の端部に固着され、孔を有する第２のクランプが他方の端部に固着された鉄筋を、前記第１のクランプの孔と前記第１の鍔状のプレートの孔とが連通するように配置し、当該連通した孔に第１のボルトの軸を刺し通し、前記第１のボルトの軸に第１のナットをねじ込み締め付ける工程と、
前記第２の鍔状のプレートに対して、前記第２のクランプの孔と連通する位置に穿孔を行い、前記鉄筋を、穿孔された前記第２の鍔状のプレートの孔と前記第２のクランプの孔とが連通するように配置し、当該連通した孔に第２のボルトの軸を刺し通し、前記第２のボルトの軸に第２のナットをねじ込み締め付ける工程と
を備える鋼管杭と鉄筋の定着方法。