JP7185499B2 - 杭支持構造物の杭頭部接合構造 - Google Patents

Description

鋼管杭からなる斜杭にプレキャスト部材を支持させてなるドルフィンや桟橋等の杭支持構造物の杭頭部接合構造に関する。

ドルフィンや桟橋等の杭支持構造物は、水底地盤に打設された複数の鋼管杭と、鋼管杭に支持されたコンクリート製の上部工とを備えている。

従来、コンクリート製の上部工は、各鋼管杭を打設した後、隣接する鋼管杭間に鉄骨の設置や鉄筋の配筋等を行うとともに、鋼管杭に支持させた支保工を利用して鋼管杭間に型枠を形成し、コンクリートを場所打ちすることによって上部工を形成するとともにそれと鋼管杭の杭頭部とを接合していた。

しかしながら、このような工法では、上部工を場所打ちコンクリートで形成するため、各作業を行うための作業足場や支保工の設置、鉄筋・鉄骨の配置、型枠の組立・解体、コンクリートの打設・養生等の全ての作業を海上で行わなければならず、海象・気象条件の影響が大きいとともに、工期が長期化するという問題があった。

そこで、このような問題を鑑み、従来では、梁を構成する１又は複数のプレキャストコンクリート造のプレキャスト部材を予め陸上の工場又は製作ヤードで製造し、それを施工現場に搬送し、鋼管杭の頭部に当該プレキャスト部材を支持させ、その状態で杭頭部とプレキャスト部材との間にコンクリートを打設することにより接合させるようにした工法が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

この種の工法においては、例えば、プレキャスト部材に杭頭部が挿入される杭挿入部と、杭挿入部内を横切るＨ鋼等からなる支承部材を設けておき、支承部材を鋼管杭の杭頭部に支持させることでプレキャスト部材を鋼管杭に仮支持させ、その状態で杭挿入部と鋼管杭との間にグラウトを充填することによってプレキャスト部材が杭頭部に接合されるようにしたものが知られている。

一方、この種の杭支持構造部では、上部工を支持する杭として斜杭を用いることにより、水平変位の抑制や杭本数の削減など建設コスト低減が図られている。

特開２０００－２４８５２６号公報

しかしながら、上述の如き従来の技術では、図２２に示すように、傾斜した斜杭３０，３０の杭頭部が挿入されるため、プレキャスト部材３１に設けられる杭挿入部３２の開口面積を大きく取らざるを得ず、また、斜杭３０にプレキャスト部材３１を安定して支持させるために補強用の鋼材３３が増加するという問題があった。

また、斜杭３０による杭支持構造物では、斜杭３０の杭頭部と杭挿入部３２との間をグラウト等で充填する際に使用する型枠が大掛かりになるため、垂直方向に向けた垂直杭式と比較してプレキャストコンクリート造のプレキャスト部材を使用する利点が大幅に低下するという問題があった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、斜杭であっても垂直杭と同様の仕組みで効率よくプレキャスト部材と接合することができる杭支持構造物の杭頭部接合構造の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、斜杭の杭頭部にプレキャスト部材が接合されてなる杭支持構造物の杭頭部接合構造において、前記斜杭の杭頭部に接続される接合用部材を備え、該接合用部材は、前記斜杭と嵌合する管状に形成された接続部と、該接続部より上向きに突出した接合用突出部とを備え、前記斜杭の上端に支持される複数の仮受台又は複数の仮受け部材が前記接続部又は前記接合突出部の外周面又は内周面に周方向に間隔をおいて突設され、前記接続部は、その内周又は外周に固定され、前記接続部と前記斜杭との間を封鎖する封止部材を備え、前記斜杭と前記接続部との間に充填材が充填され、該接合用突出部が前記プレキャスト部材の下面に開口した杭挿入部に挿入され、前記斜杭が前記接合用部材を介して前記プレキャスト部材に接合されるようにしたたことにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記接合用部材は、前記接続部の上端に管状の前記接合用突出部が固定されてなることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記接合用部材は、前記接続部と嵌合する鉄筋籠を備え、該鉄筋籠は、前記接続部に固定される傾斜鉄筋部と、該傾斜鉄筋部の上端より上向きに突出した杭頭鉄筋部とを備え、前記杭頭鉄筋部が前記接合用突出部を形成するようしたことにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記接合用突出部は、前記接続部の上端に周方向に間隔をおいて縦向きに突設された複数の主筋と、該複数の主筋の束の外側に後付けで固定される帯筋とを備え、前記主筋間に前記杭挿入部の内側面より突出した支承部材を挿通させ、該支承部材を前記接続部の上端に支持させるようにしたことにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１～４の何れか一の構成に加え、前記斜杭に防食塗料で被覆された防食被覆部を備え、該防食被覆部の一部が前記杭挿入部に挿入されたことにある。

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項１～５の何れか一の構成に加え、前記斜杭又は前記接合用部材は、前記杭挿入部を閉鎖するフランジ状に形成されるとともに防食塗料で被覆された防食鍔部を備えていることにある。

本発明に係る杭支持構造物の杭頭部接合構造は、請求項１の構成を具備することによって、接合用部材を介在させることによって、斜杭を接合する場合においても、垂直杭の場合と同じ仕組みによってプレキャスト部材を接合させることができ、グラウト等で充填する際に使用する型枠が大掛かりにならず、支持用の補強部材等を別途設ける必要がないので、効率よく接合作業を行うことができる。また、接続部と斜杭とを強固に接続することができる。

さらに、本発明において、請求項２の構成を具備することによって、斜杭とプレキャスト部材とを容易に接続することができ、接合用突出部に杭挿入部内の支承部材を支持させ、プレキャスト部材が接合用部材を介して好適に斜杭に支持させることができる。

また、本発明において、請求項３の構成を具備することによって、鉄筋籠をコンクリートと一体化させることで斜杭とプレキャスト部材とを強固に接合することができる。

さらに本発明において、請求項４の構成を具備することによって、主筋間に支承部材を挿通させ、その支承部材を接続部の上端に支持させることができ、鉄骨等を杭挿入部内に架け渡す必要がない。

さらにまた、本発明において、請求項５乃至６の構成を具備することによって、斜杭とプレキャスト部材との繋ぎ目部分の防食を好適に行うことができる。

本発明に係る杭支持構造物の杭頭部接合構造の実施態様の一例を示す正面図である。 図１中の垂直杭の接合状態を示す断面図である。 図１中の斜杭の接合構造を示す断面図である。 同上の接合用部材を示す正面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同断面図である。 本発明に係る杭支持構造物の接合方法における接合用部材取付け作業の状態を示す断面図である。 同上の接合作業の状態を示す断面図である。 (a)は同上のプレキャスト部材を斜杭に仮支持させた状態を示す断面図、（ｂ）は同平面図である。 (a)は本発明に用いる接合用部材の他の一例を示す正面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同断面図である。 同上の接合用部材を使用した斜杭の接合構造を示す断面図である。 (a)は本発明に用いる接合用部材の他の一例を示す正面図、（ｂ）は同、（ｃ）は同平面図、（ｄ）は同断面図である。 同上の接合用部材を使用した斜杭の接合構造を示す断面図である。 (a)は本発明に用いる接合用部材の他の一例を示す正面図、（ｂ）は同平面図である。 同上の接合用部材を使用した斜杭の接合構造を示す断面図である。 本発明に係る杭支持構造物の杭頭部接合構造の他の実施態様の一例を示す断面図である。 (a)は図１５中の接合用部材を示す正面図、（ｂ）は同平面図である。 (a)同上の鉄筋籠を示す正面図、（ｂ）は同平面図である。 同上の接合作業の状態を示す平面図である。 本発明に係る杭支持構造物の杭頭部接合構造のさらに他の実施態様を示す断面図である。 同上の斜杭に接合用部材を取り付ける際の状態を示す断面図である。 同上の接合用部材を介してプレキャスト部材を斜杭に仮支持させた状態を示す断面図である。 同上の平面図である。 従来の斜杭の杭頭部接合方法の一例を示す断面図である。

次に、本発明に係る杭支持構造物の杭頭部接合構造の実施態様を図１～図７に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１はドルフィンや桟橋等の杭支持構造物である。

この杭支持構造物１は、図１に示すように、水底地盤２に打設された複数の鋼管杭３，４と、鋼管杭３，４に支持されたプレキャスト部材５，５…からなる上部工６とを備え、上部工６が水底地盤２に垂直方向に立設された鋼管杭（以下、垂直杭３，３という）と傾斜した状態に設置された鋼管杭（以下、斜杭４，４という）とによって支持されている。

上部工６は、複数のプレキャスト部材５，５…と、各プレキャスト部材５，５…間を連結する場所打ちコンクリート部８とを備え、矩形状又は格子状に形成されている。尚、図中符号７は、上部工６を構成する床版部である。

各プレキャスト部材５，５…は、少なくとも下面が開口した杭挿入部９を備え、杭挿入部９の内側に鞘管１０が支持されるとともに、鞘管１０内にＨ鋼等からなる支承部材１１が配置されている。

鞘管１０は、その下端が杭挿入部９の下端より所定の高さ分（１００ｍｍ程度）だけ高い位置になるように設置され、下端部がプレキャスト部材５の下端に露出しないようになっている。図中符号５１は鉄筋固定用のプレート、符号５２は鉄筋である。

尚、鞘管１０は、その下端が杭挿入部９の下端より所定の高さ分（１００ｍｍ程度）だけ高い位置になるよう設置した例について説明したが、鞘管１０に防食被覆を施している場合にはその限りではない。

さらに、鞘管１０の内周には、必要に応じて上下方向に間隔を置いて複数のシアキー５０，５０…が溶接によって固定されている。

そして、プレキャスト部材５，５…には、それぞれ垂直杭３，３又は斜杭４，４が接合され、上部工６が垂直杭３，３及び斜杭４，４に支持されるようになっている。

垂直杭３の接合構造は、図２に示すように、垂直杭３の杭頭部がプレキャスト部材５の杭挿入部９に挿入され、垂直杭３の上端に支承部材１１を支持させることでプレキャスト部材５，５…を垂直杭３に仮支持させ、その状態で杭挿入部９（鞘管１０）と垂直杭３との間にグラウト等の充填材１２を充填することによってプレキャスト部材５が垂直杭３の杭頭部に接合されるようになっている。

一方、斜杭４，４の接合構造は、図３に示すように、その杭頭部に接合用部材１３が接続され、接合用部材１３を介してプレキャスト部材５，５…を支持するようになっている。

尚、斜杭４は、一般に鋼管杭をもって構成され、上端部、即ち、上端より一定の範囲に防食塗料で被覆された防食被覆部４ａを備えている。

接合用部材１３は、図４に示すように、斜杭４に接続される接続部１４と、接続部１４より上向きに突出した接合用突出部１５と、接合用突出部１５の下端部より水平に突出した仮受台５３，５３…とを備え、接続部１４と接合用突出部１５とが斜杭４，４の傾斜角に合わせた所定の角度を成すように溶接によって連結されている。

接続部１４は、鋼管によって構成され、斜杭４の内径よりも小径な円筒状に形成され、斜杭４の上端開口より挿入することによって斜杭４の杭頭部に接続されるようになっている。

また、接続部１４は、斜杭４，４に接続された際に上端面が略水平になるように、上端が斜杭４，４の傾斜角に合わせて切り揃えられている。

この接続部１４は、下端開口が中詰め底蓋１７によって閉鎖されるとともに、下端外周縁部に円環状の封止部材１８が固定され、接続部１４が斜杭４，４に挿入された際に接続部１４と斜杭４，４との間がグラウト等の封止部材１８によって封止されるようになっている。

また、接続部１４には、必要に応じてその外周に管軸方向に間隔を置いて円環状の複数のシアキー１９，１９…が溶接によって突設されている。

接合用突出部１５は、接続部１４と同径又は略同径の上下に開口した縦向き円筒状の鋼管によって構成され、接続部１４が斜杭４，４の上端に接続された状態において接続部１４より上向きに突出し、杭挿入部９に下面より垂直方向に挿入されるようになっている。

尚、接合用突出部１５は、支承部材１１の下端からプレキャスト部材５，５…下面までの距離よりも短く形成され、接合用突出部１５が杭挿入部９に挿入された際に、斜杭４，４の上端の防食被覆部４ａの一部が所定の高さ分（７０ｍｍ以上）だけ杭挿入部９に挿入されるようになっている。

また、接合用突出部１５には、必要に応じてその外周に円環状の複数のシアキー２０，２０…が管軸方向に間隔を置いて溶接によって固定されている。

仮受台５３，５３…は、平板状に形成され、接合用突出部１５の下端部外周面に周方向に間隔を置いて径方向外向きに突設され、仮受台５３，５３…が斜杭４の上端面に支持されることにより接合用部材が斜杭に支持されるようになっている。尚、図中符号５４は、仮受台５３，５３…を支持するリブ、符号５６は、接続部１４の傾斜角に合わせて切り揃えた上端と接合用突出部１５の下端とに生じる間隔を保持する間隔保持材である。

そして、各斜杭４，４…に接続部１４を接続した状態で接合用突出部１５がプレキャスト部材５の杭挿入部９に挿入され、接合用突出部１５に支承部材１１が支持されることによりプレキャスト部材５が斜杭４に仮支持され、その状態で杭挿入部９内にコンクリート５５を打設することによって斜杭４にプレキャスト部材５が接合されるようになっている。尚、コンクリート５５は、グラウト等の充填材によって代替してもよい。

次に、杭支持構造物の杭頭部接合方法を図に従って説明する。

先ず、垂直杭３，３及び斜杭４，４を打設した後、斜杭４，４の高さを合わせるとともに、斜杭４，４の上端が水平になるように斜杭４，４の上端部を切り揃える。

また、事前準備として、地上の工場又は製作ヤードにおいて使用する接合用部材１３を製作する。即ち、同径の鋼管からなる接続部１４及び接合用突出部１５を斜杭４，４の傾斜角に合わせて溶接によって連結し、接合用突出部１５の下端外周に仮受台５３，５３…を溶接によって固定する。

次に、各プレキャスト部材５，５…をクレーン船等によって施工現場まで移送し、プレキャスト部材５，５…をクレーンによって吊上げ、垂直杭３，３及び斜杭４，４の杭頭部への取り付けを開始する。

垂直杭３，３の場合は、図２に示すように、プレキャスト部材５，５…を垂直杭３，３の直上より降下させ、鞘管１０を垂直杭３，３の杭頭部の外側に嵌め込み、支承部材１１を垂直杭３，３の上端に支持させ、プレキャスト部材５，５…を垂直杭３，３に仮支持させる。

そして、プレキャスト部材５，５…を杭頭部に仮支持させた状態で、鞘管１０と垂直杭３，３との間の隙間をグラウト等の充填材１２で充填し、垂直杭３，３の杭頭部にプレキャスト部材５，５…を接合する。

一方、斜杭４，４の場合は、先ず、図５～図６に示すように、斜杭４，４の上端開口より接続部１４を挿入し、仮受台５３，５３…を斜杭４，４の上端面に支持させ、その状態で接続部１４と斜杭４との間の隙間にグラウト等の充填材１２を投入し、充填材１２を養生・固化させることによって接合用部材１３を斜杭４，４に接続する。

尚、グラウト等の充填材１２は、接続部１４と斜杭４，４との間が封止部材１８によって封止されているので、斜杭４，４の接続部１４より下側に流出しないようになっている。

次に、図６に示すように、プレキャスト部材５を接合用突出部１５の直上より降下させ、鞘管１０を接合用突出部１５の外側に嵌め込み、支承部材１１を接合用突出部１５の上端に支持させ、接合用部材１３を介して斜杭４にプレキャスト部材５を仮支持させる。

その際、斜杭４，４の上端の防食被覆部４ａは、一部だけプレキャスト部材５，５…の下端開口部に挿入された状態となる。

そして、図７に示すように、型枠用底板２１を設置し、プレキャスト部材５を斜杭４に接合用部材１３を介して仮支持させた状態で、杭挿入部９の上端開口より場所打ちでコンクリート５５を打設する。

投入されたコンクリート５５は、上下に開口した筒状の接合用突出部１５内を通して接続部１４内に流入し、接続部１４内に充填される。

尚、接続部１４の下端は、中詰め底蓋１７によって閉鎖されているので、接続部１４より下側にコンクリート５５が流出しないようになっている。

また、コンクリート５５は、図３に示すように、接合用突出部１５と杭挿入部９（鞘管１０）との隙間及び接合用突出部１５内に順次充填されるとともに、最終的に杭挿入部９全体に充填される。

そして、場所打ちのコンクリート５５を養生・固化させることによって、プレキャスト部材５と斜杭４とが接合用部材１３、充填材１２及びコンクリート５５を介して剛接合される。尚、コンクリート５５は、グラウト等の充填材によって代替してもよい。

さらに、各垂直杭３，３及び斜杭４，４とプレキャスト部材５，５…との接合作業を行った後、隣り合うブレキャスト部材５，５間に鉄筋等を配設するとともに型枠を設置し、場所打ちコンクリートを打設して各プレキャスト部材５，５…間を連結する場所打ちコンクリート部８を形成する。

そして、場所打ちコンクリートを養生固化させることにより、上部工６が形成され、杭支持構造物１が構築される。

このように構成された杭支持構造物の杭頭部支持構造は、接合用部材１３を介在させることによって、斜杭４，４を接合する場合においても、垂直杭３，３の場合と同じような仕組みによってプレキャスト部材５，５…を接合させることができ、グラウトや場所打ちコンクリート等で充填する際に使用する型枠が大掛かりにならず、支持用の補強部材等を別途設ける必要がないので、効率よく接合作業を行うことができる。

また、プレキャスト部材５，５…を垂直杭３，３用のものと共通化することも可能となり、その分、コストの低減を図ることができる。

尚、上述の実施例では、主に桟橋を例に説明したが、ドルフィンや杭に上部工が支持された構造のその他の杭支持構造物にも適用することができる。

また、本発明の態様は、上記実施例に限定されず、プレキャスト部材５や斜杭４の態様に応じて様々な接合用部材１３の態様が考えられる。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。

例えば、図８、図９に示すように、接続部１４及び接合用突設部１５を斜杭４の外径より大きい管状に形成し、接続部１４を斜杭４の外側に嵌合させるようにしたものであってもよい。その場合、仮受台５３，５３…は、接合用突出部１５の下端内周面に突設され、斜杭４の上端面に支持されるようになる。

また、接合用部材１３は、図１０、図１１に示すように、接続部１４と接合用突出部１５とをそれぞれ異なる管径で形成し、連結用プレート１６，１６…によって連結したものであってもよい。

各連結用プレート１６は、矩形状の突出部側連結部１６ａと、突出部側連結部１６ａの下端より固定個所によって角度を違えて延出した接続部側連結部１６ｂとを備えている。

そして、連結用プレート１６は、周方向に間隔を置いて縦向きに配置され、突出部側連結部１６ａ及び接続部側連結部１６ｂの外縁をそれぞれ接合用突出部１５及び接続部１４の内周に溶接等によって固定することによって、接合用突出部１５と接続部１４とを所定の角度で連続する配置に連結するようになっている。

さらに、接合用部材１３は、図１２、図１３に示すように、斜杭４に接続される接続部１４と、接続部１４より上向きに突出した接合用突出部１５とを備え、平板状の連結プレート４０を介して接続部１４と接合用突出部１５とが斜杭４，４の傾斜角に合わせた所定の角度を成すように連結したものであってもよい。

連結プレート４０は、中央に挿通孔４１を有する平板状に形成され、その表裏にそれぞれ接合用突出部１５の下面及び接続部１４の上面が溶接により強固に固定されている。

この連結プレート４０は、図１３に示すように、接合用突出部１５がプレキャスト部材５の杭挿入部９に挿入された際、杭挿入部９の下面を閉鎖するようになっており、防食被覆を施すことによって、防食鍔部としても機能するようになっている。

次に、本発明の他の実施態様について、図１４～図１７に基づいて説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施例では、斜杭４と嵌合する管状の接続部６０と、接続部６０と嵌合する鉄筋籠６１を備えた接合用部材６２を使用する。

接続部６０は、上述の実施例と同様に鋼管によって構成され、斜杭４の内径よりも小径な円筒状に形成され、斜杭４の上端開口より挿入することによって斜杭４の杭頭部に接続されるようになっている。

この接続部６０は、下端開口が中詰め底蓋１７によって閉鎖されるとともに、下端外周縁部に円環状の封止部材１８が固定され、接続部６０が斜杭４，４に挿入された際に接続部６０と斜杭４，４との間がグラウト等の封止部材１８によって封止されるようになっている。

また、接続部６０には、必要に応じてその外周に管軸方向に間隔を置いて円環状の複数のシアキー１９，１９…が溶接によって突設されている。

さらに、接続部６０の上縁には、平板状に形成され、接合用突出部１５の下端部外周面に周方向に間隔を置いて径方向外向きに突設された仮受台６３，６３…が斜杭４の上端面に支持されることにより接合用部材６２が斜杭４に支持されるようになっている。

一方、プレキャスト部材５は、図１４に示すように、鞘管の下端部内周面より突出した支承部材６４，６４…を備え、仮受台６３，６３…を介して斜杭４に支持されるようになっている。

鉄筋籠６１は、図１６に示すように、接続部６０に固定される傾斜鉄筋部６５と、傾斜鉄筋部６５の上端より上向きに突出した杭頭鉄筋部６６とを備え、接続部６０に傾斜鉄筋部６５を固定させることによって杭頭鉄筋部６６が接合用突出部を形成するようになっている。

この鉄筋籠６１は、斜杭４の傾斜角度に整合させて屈曲させた複数の縦筋４４，４４…が周方向に間隔を置いて配置され、その外周を複数の拘束筋４５，４５…で拘束することにより傾斜鉄筋部６５及び杭頭鉄筋部６６が斜め方向に連続している。

尚、鉄筋籠６１の態様は、図１６に示すものに限定されず、例えば、各縦筋４４の端部が折り返し状、Ｔ字状、Ｌ字状、Ｊ字状等に屈曲したフック形状であってもよい。

このような鉄筋籠６１を有する接合用部材６２を用いる場合は、図１７に示すように、管状の接続部６０を斜杭４，４の上端開口より挿入し、仮受台６３，６３…を斜杭４，４の上端面に支持させ、その状態で接続部６０と斜杭４との間の隙間にグラウト等の充填材１２を投入し、充填材１２を養生・固化させることによって接合用部材６２を斜杭４，４に接続する。

次に、傾斜鉄筋部６５を接続部６０に挿入し、鉄筋籠６１を接続部６０に仮支持させ、杭頭鉄筋部６６を接続部６０から上方に突出させた状態とする。

そして、この状態でプレキャスト部材５を接合用突出部１５の直上より降下させ、鞘管１０を杭頭鉄筋部６６の外側に嵌め込み、支承部材１１を仮受台６３，６３…を介して斜杭４に支持させ、プレキャスト部材５を仮支持させる。

次に、図１４に示すように、杭挿入部９よりコンクリート６７を打設し、接続部６０内及び杭挿入部９内にコンクリート６７を充填し、鉄筋籠６１とコンクリート６７とを一体化させ、斜杭４にプレキャスト部材５を接合する。

尚、上述の実施例では、斜杭４と嵌合する管状の接続部６０と、接続部６０と嵌合する鉄筋籠６１を備えた接合用部材６２を使用した例について説明したが、傾斜鉄筋部６５を接続部とし、杭頭鉄筋部６６を接合用突出部として鉄筋籠６１を接合用部材として使用してもよい。

その場合、鉄筋籠６１には、傾斜鉄筋部６５と杭頭鉄筋部６６との繋ぎ目部分に仮受台を溶接等によって固定しておき、傾斜鉄筋部６５を接続部として斜杭４の上端に挿入することによって、仮受台を斜杭の上端に支持させる。

そして、斜杭４には、内部の所定の位置に底型枠を設けておき、斜杭４内にモルタルやコンクリート等の充填材を打設することによって、傾斜鉄筋部６５を斜杭４の杭頭部に接合させる。尚、前記底型枠は、事前に鉄筋籠６１と一体化しておいてもよい。

次に、本発明に係る杭支持構造物の杭頭部接合構造のさらに他の実施例について図１８～図２１に基づいて説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明する。

この杭支持構造物の杭頭部接合構造は、図１８に示すように、斜杭４が接合用部材７０を介してプレキャスト部材５に接合されるようになっている。

プレキャスト部材５は、少なくとも下面が開口した杭挿入部９を備え、杭挿入部９の内側に鞘管１０が支持されている。

鞘管１０は、その下端が杭挿入部９の下端より所定の高さ分（１００ｍｍ程度）だけ高い位置になるように設置され、下端部がプレキャスト部材５の下端に露出しないようになっている。図中符号５１は鉄筋固定用のプレート、符号５２は鉄筋である。

また、プレキャスト部材５は、鞘管１０の下端部内周面に複数の支承部材７１，７１…が周方向に間隔をおいて突設され、支承部材７１，７１…を接合用部材７０の接続部７４上端に支持させることによって斜杭４に支持されるようになっている。

さらに、鞘管１０の内周には、必要に応じて上下方向に間隔を置いて複数のシアキー５０，５０…が溶接によって固定されている。

尚、斜杭４は、一般に鋼管杭をもって構成され、上端部には、必要に応じて外周部にシアキー７２，７２…が軸方向に間隔を置いて固定され、その下側の外周には、一定の範囲に亘って防食塗料で被覆された防食被覆部７３を備えている。

接合用部材７１は、斜杭４の杭頭部外側に嵌め込まれる管状の接続部７４と、接続部７４より上向きに突出した鉄筋籠からなる接合用突出部７５とを備え、接合用突出部７５がプレキャスト部材５の下面に開口した杭挿入部９に挿入され、斜杭４が接合用部材７０を介してプレキャスト部材５に接合されるようになっている。

接続部７４は、鋼管によって構成され、斜杭４の外径よりも大径の円筒状に形成され、その外周に防食塗料で被覆された防食被覆部７６が備えられている。

この接続部７４は、その上端が斜杭４の傾斜角度に合わせて切り揃えられ、斜杭４に接合した際に上端が水平に開口するようになっている。

また、接続部７４には、上端部の内周面に複数の仮受け部材７７，７７…が周方向に間隔を置いて突設され、斜杭４の杭頭部外側に嵌め込むことによって仮受け部材７７，７７…が斜杭４の上端面に支持されるようになっている。

さらに、接続部７４の下端には、接続部７４と斜杭４との間を封鎖する封止部材７８を備え、斜杭４と接続部７４の間に充填材１２が充填されるようになっている。

さらに、この接続部７４には、必要に応じて内周面にシアキー７９，７９…が突設される。

接合用突出部７５は、周方向に間隔をおいて配置された複数の縦向きの主筋８０，８０…と、複数の主筋８０，８０…からなる束の外周に嵌め込まれる後付けの複数の帯筋８１，８１…とを備え、鉄筋籠状に形成されている。

各主筋８０，８０…は、接続部７４の上端部内周面に固定される固定部８０ａと、固定部８０ａの上端より上向きに延出した主筋本体８０ｂとを備え、主筋本体８０ｂが接続部７４の上端に互いに周方向に間隔をおいて突設され、各主筋本体８０ｂ，８０ｂ間に支承部材７１，７１…が挿入され、プレキャスト部材５が支承部材７１，７１…を介して接続部７４の上端に支持されるようになっている。

尚、主筋８０，８０…は、必要に応じてフックを設けてもよい。このフックの形状は、実施例に示す円弧状に限定されず、例えば、鉤状などでもよく、また、フックを設けずともよい。

この接合用部材７１を使用した斜杭４の杭頭部接合方法は、先ず、打設した斜杭４，４の高さを合わせるとともに、斜杭４，４の上端が水平になるように斜杭４，４の上端部を切り揃える。

尚、斜杭４には、予め杭の製造工場において、その下側の一定範囲に亘って防錆被覆部７３を設けておき、また、斜杭４の上端部に必要に応じてシアキー７２，７２を固定しておく。

また、事前準備として、地上の工場又は製作ヤードにおいて使用する接合用部材７０を製作する。即ち、鋼管からなる接続部７４の上端部に複数の主筋８０，８０…を周方向に間隔をおいて固定するとともに、上端内周面に仮受け部材７７，７７…を固定する。尚、この段階では、接合用突出部７５を構成する帯筋８１，８１…は取り付けないでおく。

次に、図１９に示すように、斜杭４の上端部外側に接続部７４を嵌め込み、仮受け部材７７，７７…を斜杭４の上端面に支持させ、その状態で接続部７４の下端を封止部材７８で封止し、接続部７４と斜杭４との間の隙間にグラウト等の充填材１２を投入し、充填材１２を養生・固化させることによって接合用部材７０を斜杭４に接続する。

次に、図１９～図２０に示すように、プレキャスト部材５を接合用突出部７５の直上より降下させ、鞘管１０の内周面より突出した支承部材７１，７１…を接合用突出部７５を構成する各主筋８０，８０…間に通し、支承部材７１，７１…を接続部７４の上端に支持させ、接合用部材７０を介して斜杭４にプレキャスト部材５を仮支持させる。

尚、本実施例では、接合用部材７１を介してプレキャスト部材５を斜杭４に仮支持させる段階において、帯筋８１，８１…が未装着の状態であるので、主筋８０，８０…間に支承部材７１，７１…を挿通させることができるようになっている。

そして、斜杭４に接続部７４を接合したことによって、斜杭４の上端部が接続部７４の防食被覆部７６によって覆われるとともに、その下側が斜杭４の防食被覆部７３によって覆われ、斜杭４のプレキャスト部材５の下端から一定の範囲が防食被覆された状態となる。尚、接続部７４の一部だけプレキャスト部材５，５…の下端開口部に挿入された状態となっている。

そして、図２０、図２１に示すように、杭挿入部９の上端開口より帯筋８１，８１…を挿入し、各帯筋８１，８１…を複数の主筋８０，８０…からなる束の外側に上下に間隔をおいて嵌め込み、結束線又は溶接等によって主筋８０，８０…に固定し、鉄筋籠状の接合用突出部７５を形成する。

さらに、杭挿入部９の下面側に型枠用底板２１を設置し、プレキャスト部材５を斜杭４に接合用部材７０を介して仮支持させた状態で、杭挿入部９の上端開口より場所打ちでコンクリート５５を打設する。

投入されたコンクリート５５は、図１８に示すように、杭挿入部９（鞘管１０）全体に充填されるとともに、斜杭４の上端部に充填される。尚、斜杭４は、上端より所定の距離を隔てた位置が中詰め底蓋８２によって閉鎖されており、下側にコンクリート５５が流出しないようになっている。

そして、場所打ちのコンクリート５５を養生・固化させることによって、プレキャスト部材５と斜杭４とが接合用部材７０、充填材１２及びコンクリート５５を介して剛接合される。尚、コンクリート５５は、グラウト等の充填材によって代替してもよい。

上述の各実施例では、斜杭４，４の上端を切り揃える場合を例に説明したが、初めから接合用部材１３の使用を想定して斜杭４，４を形成しておいてもよい。

さらに、上述の実施例では、接続部１４、６０、７４及び接合用突出部１５にシアキーを突設した例について説明したが、状況に応じてシアキーを設けずともよい。

さらにまた、上述の実施例では、支承部材１１を杭挿入部９を横切るように配置されたＨ型鋼によって構成した例について説明したが、支承部材１１の態様は、これに限定されず、例えば、接合用部材１３の態様に応じて、ブラケット状に形成してもよい。

また、上述の実施例では、杭挿入部９に鞘管１０を備えた例について説明したが、杭挿入部９の態様はこれに限定されず、例えば、コルゲートパイプやワインディングパイプを用いた箱抜きによって設けてもよい。

１ 杭支持構造物（桟橋）
２ 水底地盤
３ 垂直杭
４ 斜杭
５ プレキャスト部材
６ 上部工
７ 床版部
８ 場所打ちコンクリート部
９ 杭挿入部
１０ 鞘管
１１ 支承部材
１２ 充填材
１３ 接合用部材
１４ 接続部
１５ 接合用突出部
１６ 連結用プレート
１７ 中詰め底蓋
１８ 封止部材
１９ シアキー
２０ シアキー
２１ 型枠用底板
２２ 防食鍔部
４０ 連結プレート
４１ 挿通孔
４４ 縦筋
４５ 拘束筋
５０ シアキー
５１ プレート
５２ 鉄筋
５３ 仮受台
５４ リブ
５５ コンクリート
６０ 接続部
６１ 鉄筋籠
６２ 接合用部材
６３ 仮受台
６４ 支承部材
６５ 傾斜鉄筋部
６６ 杭頭鉄筋部
６７ コンクリート
７０ 接合用部材
７１ 支承部材
７２ シアキー
７３ 防食被覆部
７４ 接続部
７５ 接合用突出部
７６ 防食被覆部
７７ 仮受け部材
７８ 封止部材
７９ シアキー
８０ 主筋
８１ 帯筋

Claims (6)

1. 斜杭の杭頭部にプレキャスト部材が接合されてなる杭支持構造物の杭頭部接合構造において、
   前記斜杭の杭頭部に接続される接合用部材を備え、
   該接合用部材は、前記斜杭と嵌合する管状に形成された接続部と、該接続部より上向きに突出した接合用突出部とを備え、前記斜杭の上端に支持される複数の仮受台又は複数の仮受け部材が前記接続部又は前記接合突出部の外周面又は内周面に周方向に間隔をおいて突設され、
   前記接続部は、その内周又は外周に固定され、前記接続部と前記斜杭との間を封鎖する封止部材を備え、前記斜杭と前記接続部との間に充填材が充填され、
   該接合用突出部が前記プレキャスト部材の下面に開口した杭挿入部に挿入され、前記斜杭が前記接合用部材を介して前記プレキャスト部材に接合されるようにしたことを特徴とする杭支持構造物の杭頭部接合構造。
2. 前記接合用部材は、前記接続部の上端に管状の前記接合用突出部が固定されてなる請求項１に記載の杭支持構造物の杭頭部接合構造。
3. 前記接合用部材は、前記接続部と嵌合する鉄筋籠を備え、該鉄筋籠は、前記接続部に固定される傾斜鉄筋部と、該傾斜鉄筋部の上端より上向きに突出した杭頭鉄筋部とを備え、前記杭頭鉄筋部が前記接合用突出部を形成するようした請求項１に記載の杭支持構造物の杭頭部接合構造。
4. 前記接合用突出部は、前記接続部の上端に周方向に間隔をおいて縦向きに突設された複数の主筋と、該複数の主筋の束の外側に後付けで固定される帯筋とを備え、
   前記主筋間に前記杭挿入部の内側面より突出した支承部材を挿通させ、該支承部材を前記接続部の上端に支持させるようにした請求項１に記載の杭支持構造物の杭頭部接合構造。
5. 前記斜杭に防食塗料で被覆された防食被覆部を備え、該防食被覆部の一部が前記杭挿入部に挿入された請求項１～４の何れか１に記載の杭支持構造物の杭頭部接合構造。
6. 前記斜杭又は前記接合用部材は、前記杭挿入部を閉鎖するフランジ状に形成されるとともに防食塗料で被覆された防食鍔部を備えている請求項１～５の何れか一に記載の杭支持構造物の杭頭部接合構造。

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