JP7229068B2 - パイルキャップの構造 - Google Patents

Description

本発明は、柱や梁のような上部構造と、杭を含む下部構造との間の力の相互伝達の役割を担う杭頭接合部であるパイルキャップの構造に関する。

従来、杭頭上に外鋼管及び内鋼管とこれらの両鋼管が規定する空間に充填されたコンクリートとからなるパイルキャップの構造が提案されている。これによれば、コンクリートがその周囲において外鋼管及び内鋼管の拘束を受け、これにより地震時におけるひび割れや損傷の発生が低減され、パイルキャップの水平耐力の向上が図られる。

特開２０１８－２０４１７２号公報

本発明は、前記従来の事情に鑑み、より水平耐力の向上に寄与する新たなパイルキャップの構造を提供する。

本発明はパイルキャップの構造に係る。前記パイルキャップの構造は、杭の頭部の周囲を取り巻きかつ前記杭の頭部の周囲から前記杭の頭部の上方へ伸びる外鋼管と、前記外鋼管の内部に水平方向に関して前記外鋼管から間隔をおいてまた上下方向に関して前記外鋼管と部分的に重なり合うように配置され上方に向けて前記外鋼管の内部からその外部へ伸びる内鋼管と、前記外鋼管の内部に該外鋼管の周りにその周方向へ互いに間隔をおいて配置された複数の棒鋼であって各棒鋼がその一端部において前記杭の頭部に接合され他端部において前記外鋼管の内面又は前記内鋼管の下端部に接合され斜め上方へ伸びる複数の棒鋼と、前記外鋼管の内部及び前記内鋼管の内部に充填されたコンクリートとを含む。

前記複数の棒鋼は、これに代えて、前記杭の頭部と前記外鋼管の内面とに接合され斜め上方へ伸びる複数の棒鋼（複数の一の棒鋼）と、前記杭の頭部と前記内鋼管の下端部に接合され斜め上方へ伸びる複数の棒鋼（複数の他の棒鋼）とからなるものとすることができる。

本発明によれば、前記棒鋼は前記外鋼管に拘束された前記コンクリートに埋設され、該コンクリートを補強する働きをなす。また、斜め上方へ伸びる前記棒鋼は、前記杭の頭部と前記外鋼管又は前記内鋼管との間での力（引張力）の伝達機能を担う。このことから、前記パイルキャップに水平方向の外力（以下、水平外力という。）が作用したとき、前記水平外力に対抗する前記コンクリートの負担が軽減され、これにより、地震時における前記コンクリートのひび割れや損傷の発生が低減され、前記パイルキャップの水平耐力の向上が図られる。

前記杭は例えば既製コンクリート杭からなり、前記棒鋼は、前記既製コンクリート杭の頭部に対して、前記頭部に取り付けられた鋼製のリングを介して接合されている。

本発明の一の例に係るパイルキャップの構造を概略的に示す縦断面図である。 本発明の他の例に係るパイルキャップの構造を概略的に示す縦断面図である。

図１を参照すると、本発明の実施の形態に係るパイルキャップ１０の構造が示されている。

パイルキャップ１０の構造は杭１２の頭部（以下、杭頭という。）１４に設けられている。パイルキャップ１０の構造は、外鋼管１６と、内鋼管１８と、内外両鋼管１６、１８の内部に充填されたコンクリート２０と、複数の棒鋼２２とを含む。

図示の杭１２は既製コンクリート杭からなる。杭１２は場所打ちコンクリート杭からなるものであってもよい。

図示の外鋼管１６及び内鋼管１８はそれぞれ円形の横断面形状を有する。外鋼管１６は杭頭１４の周囲を取り巻きかつ杭１２の頭部１４の周囲から杭１２の上方へ伸びている。より詳細には、外鋼管１６は水平方向に関して杭頭１４から間隔をおいてまた上下方向に関して杭頭１４と部分的に重なり合うように配置されている。また、内鋼管１８は外鋼管１６の内部に水平方向（図上において左右方向）に関して外鋼管１６から間隔をおいて、また、上下方向に関して部分的に重なり合うように配置され、上方に向けて外鋼管１６の内部からその外部へ伸びている。これにより、コンクリート２０は外鋼管１６及び内鋼管１８にそれぞれ取り囲まれ、コンクリート２０に鉛直方向への外力が作用するときの放射方向（外鋼管１６及び内鋼管１８の径方向）外方への広がり及びこれに伴うコンクリート２０の破壊と、水平外力を受けたことに伴うコンクリート２０の破壊とが生じないように拘束されている。

複数の棒鋼２２は、外鋼管１６の内部に該外鋼管の周方向へ互いに間隔をおいて配置され斜め上方へ伸びている。棒鋼２２は、例えば異形鉄筋からなる。各棒鋼２２はその一端部２２ａ及び他端部２２ｂにおいて、それぞれ、杭頭１４、好ましくは杭頭１４の端面１４ａと、外鋼管１６の内面１６ａとに接合されている。図示の例において、棒鋼２２の一端部２２ａは、杭頭１４の端面１４ａに取り付けられた鋼製のリング２４に溶接され、これによりリング２４を介して杭頭１４の端面１４ａに接合されている。また、棒鋼２２の他端部２２ｂは外鋼管１６の内面１６ａに溶接により接合されている。図示の例では、棒鋼２２の他端部２２ｂは外鋼管１６の高さ方向における中間部に位置する。これに代えて、前記中間部以外の位置とすることができる。

複数の棒鋼２２はコンクリート２０内にあって該コンクリートを補強する働きをなす。また、棒鋼２２は上方に向けて傾斜して伸びていることから、杭１２と外鋼管１６との間での力（引張力）の伝達機能を担う。このことから、パイルキャップ１０に水平外力が作用したとき、前記水平外力に対抗するコンクリート２０の負担が軽減される。また、これにより、地震時におけるコンクリート２０のひび割れや損傷の発生が低減され、パイルキャップ１０の水平耐力の向上が図られる。

図２に示すように、複数の棒鋼２２は、図１に示す例に代えて、これらの一端部２２ａと他端部２２ｂとが、それぞれ、杭頭１４と内鋼管１８の下端部１８ａとに接合されたものとすることができる。図示の例では、棒鋼２２の一端部２２ａと他端部２２ｂとが、それぞれ、杭頭１４の端面と内鋼管１８の下端面とに接合されている。ここにおいて、棒鋼２２の一端部２２ａ及び他端部２２ｂはそれぞれ鋼製のリング２４及び内鋼管１８への溶接により接合されている。棒鋼２２の一端部２２ａは、図２に示す例に代えて、杭頭１４の周面に接合されたものとすることができる。ここにおいて、棒鋼２２の一端部２２ａは、杭頭１４の周面に取り付けられ該周面を取り巻く鋼製のリング(図示せず)）に溶接により接合される。

この例においても、複数の棒鋼２２はコンクリート２０内にあって該コンクリートを補強する働きをなし、また、棒鋼２２は上方へ傾斜して伸びることから、杭頭１４と内鋼管１８との間での力（引張力）の伝達機能を担う。

パイルキャップ１０は、図１に示す複数の棒鋼２２と、図２に示す複数の棒鋼２２とのいずれか一方を含むものの外、これらの双方を含むものとすることができる。より詳細には、杭の頭部１４と外鋼管１６の内面１６ａとに接合され斜め上方へ伸びる、図１に示す複数の棒鋼（複数の一の棒鋼）２２と、杭の頭部１４と内鋼管１８の下端部１８ａに接合され斜め上方へ伸びる、図２に示す複数の棒鋼（複数の他の棒鋼）２２との双方を含むものとすることができる。

１０ パイルキャップ
１２ 杭
１４ 杭の頭部
１６ 外鋼管
１８ 内鋼管
２０ コンクリート
２２ 棒鋼
２４ 鋼製のリング

Claims (3)

1. 杭の頭部の周囲を取り巻きかつ前記杭の頭部の周囲から前記杭の頭部の上方へ伸びる外鋼管と、
   前記外鋼管の内部に水平方向に関して前記外鋼管から間隔をおいてまた上下方向に関して前記外鋼管と重なり合うように配置され上方に向けて前記外鋼管の内部からその外部へ 伸びる内鋼管と、
   前記外鋼管の内部に該外鋼管の周りにその周方向へ互いに間隔をおいて配置された複数の棒鋼であって各棒鋼がその一端部において前記杭の頭部に接合され他端部において前記外鋼管の内面又は前記内鋼管の下端部に接合され斜め上方へ伸びる複数の棒鋼と、
   前記外鋼管の内部及び前記内鋼管の内部に充填されたコンクリートとを含む、パイルキャップの構造。
2. 杭の頭部の周囲を取り巻きかつ前記杭の頭部の周囲から前記杭の頭部の上方へ伸びる外鋼管と、
   前記外鋼管の内部に水平方向に関して前記外鋼管から間隔をおいてまた上下方向に関して前記外鋼管と重なり合うように配置され上方に向けて前記外鋼管の内部からその外部へ伸びる内鋼管と、
   前記外鋼管の内部に該外鋼管の周りにその周方向へ互いに間隔をおいて配置された複数の一の棒鋼であって各一の棒鋼がその一端部及び他端部においてそれぞれ前記杭の頭部と、前記外鋼管の内面とに接合され斜め上方へ伸びる複数の一の棒鋼と、
   前記外鋼管の内部に該外鋼管の周りにその周方向へ互いに間隔をおいて配置された複数の他の棒鋼であって各他の棒鋼がその一端部及び他端部においてそれぞれ前記杭の頭部と、前記内鋼管の下端部とに接合され斜め上方へ伸びる複数の他の棒鋼と、
   前記外鋼管の内部及び前記内鋼管の内部に充填されたコンクリートとを含む、パイルキャップの構造。
3. 前記杭は既製コンクリート杭からなり、前記棒鋼は前記既製コンクリート杭に対して該既製コンクリート杭の頭部に取り付けられた鋼製のリングを介して接合されている、請求項１に記載のパイルキャップの構造。
   

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