JPH05287763A - 杭上部と梁との接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 埋設された杭同士が一直線上に並んでいなく
とも梁を容易に一直線に設けることができ、しかも梁か
らの応力を確実に杭に伝達し得る梁と杭との接合構造を
提供すること。 【構成】 外周面が鋼管２であり、コンクリート充填部
４を有する杭１を杭上部が地上に出るように地中の支持
層に埋め込み、杭周面にセッティングプレート９を溶接
固定し、モルタル注入口７を有するベースプレート６と
断面十字状のクロスガセット１０が一体化されたものを
杭１の上部に乗せ、梁の中心位置と高さを合わせた後、
セッティングプレート９にボルトおよびナットで仮止め
をし、微調整したあと溶接固定し、杭上端部とベースプ
レートとの空隙を押さえプレート５とコンクリート充填
部によって塞ぎ、外梁取付部１３に梁１１を取りつける
ことを特徴とする杭上部と梁との接合構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有効に土地利用する際等
に使用する、地中に埋め込まれて地上に高く突出してい
る杭の上部に梁が取付けられた構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、地中に埋め込まれて地上に高
く突出している杭の上部にスラブや床を設けるために、
例えば特開昭５９−１４５８３４号公報や特開昭５９−
２１０１２６号公報に見られるように、杭の上部に溝状
の切り欠きを設け、この切り欠きに沿って鉄筋を並べる
等して、梁となる部分の鉄筋を設置し、この鉄筋の周り
にコンクリートを打設する構造が知られている。また実
開平１−９８２４２号公報には、杭の上部中央に梁取付
用の部品の中央を埋め込んで梁を固定する構造が示され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭５９−
１４５８３４号公報や特開昭５９−２１０１２６号公報
に見られる梁を現場打ちコンクリートによって構成する
構造では、その梁の造成に手間と時間を要するばかりで
なく、造成された構造は地震や風等により梁部に発生す
る曲げ等を杭に充分に伝達することが難しく、往々にし
て杭と梁との接合部分の断面形状が大きくなるという欠
点を有していた。

【０００４】また、実開平１−９８２４２号公報に示さ
れた構造は杭の中心部に梁取付用の継手金具を使用する
構造のものであり、やはり地震や風等により梁部に発生
する曲げ等を充分に杭に伝達することが難しく、往々に
して取付部の軸が曲がったり、杭と取付部の間に亀裂が
生じたりして構造的に欠陥を生じる等の欠点を有してい
た。

【０００５】さらに、梁は一直線状に張渡す必要がある
が、従来技術では、多数の杭を埋設すると、その杭の中
心を一直線上に揃えることは難しく、張渡された梁は少
し曲がって張渡さざるを得なかった。その為、梁間に乗
せる床パネル等を真っ直ぐに並べることが困難になる等
の欠点も有していた。

【０００６】本発明の目的は梁取付部から杭に軸力や梁
からの応力を充分に伝達でき、かつ梁を一直線に取付け
可能であり、しかもその取付施工が容易である構造を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、外周面が鋼管
であり、少なくとも上部にコンクリート充填部が存在す
る杭が、杭の上部が地上に出るように地中に埋め込まれ
ており、該杭の上端部には、モルタル注入口を有するベ
ースプレートと、該ベースプレートの上側に存在する梁
取付部および該ベースプレートの下側に存在する杭取付
部とからなる杭梁接合部材が、前記杭取付部により杭の
周辺部で固定され、前記ベースプレートと杭頭部との間
に生じた空隙は、押さえプレートおよびコンクリートに
より充填されており、梁取付部には梁が取付けられてい
ることことを特徴とする杭上部と梁との接合構造であ
る。

【０００８】本発明に使用する杭は、外周面が鋼管であ
ればよく、鋼管のみの杭や鋼管の中に中空のコンクリー
トとが一体的に構成された既成杭の鋼管コンクリート複
合杭、鋼管の中に中実なコンクリートが打ち込まれた鋼
管コンクリート体等が挙げられるが、曲げに対する耐力
も圧縮に対する耐力も優れている点で鋼管コンクリート
複合杭が最も好ましい。

【０００９】杭中空部には、杭頭部の局部強度および接
合耐力を確保し、梁から杭への軸力の伝達を高める為、
少なくとも上部に中実にコンクリートが充填されたコン
クリート充填部を有する必要がある。充填部は、杭上部
に１ｍ以上、もしくは杭の外径の２倍以上の高さで設け
ると好ましい。また、杭が鋼管コンクリート複合杭でな
く、鋼管杭である場合には、地中に埋まっている部分全
体に中実に充填されたコンクリート部が存在すると、杭
が地上部での曲げにも強くなるので好ましい。充填部は
杭を埋設後、コンクリートを注入することにより作成す
るが、充填部を杭上部のみに設ける場合は、充填する高
さ部分に板や網などのコンクリート止め具を予め設置し
たり、底を有する治具を杭上部から吊り下げるなどして
から、そこまでコンンクリートの充填を行えば良い。

【００１０】この杭は、地質や岩盤で必要地耐力の支持
層の位置等によって埋め込む深さを適宜きめうるが、地
中に埋め込まれて少なくとも上部が地上に出ていること
が必要である。また、このように１ｍ以上の高さにする
と、梁の下部に池等を造ることも可能になる。更に、実
際に実施する際に好ましい突出高さは３ｍ〜４ｍであ
り、このような高さとすることにより梁の下部を駐車場
等として利用することも可能になる。

【００１１】上記杭の上部にはベースプレートと、杭梁
接合部材が存在する。ベースプレートにはモルタル注入
口を設け、さらに杭の断面積よりやや広めの面積を持つ
ようにし、後述の押さえプレートをベースプレート下面
に溶接できるようにすると好ましい。ベースプレートを
設けることにより、クロスガセットが補強されるだけで
なく、杭頭とクロスガセットとの空間にモルタル充填前
に塵などの不要物が転落する恐れが無くなる。

【００１２】本発明でいう杭梁接合部材は該ベースプレ
ートの上側に存在する梁取付部および該ベースプレート
の下側に存在する杭取付部からなっており、例えば図１
中に示さていれるクロスガセット１０等が挙げられる。
クロスガセット等繋板を用いて杭梁接合部材を作った場
合は、トッププレート１２でクロスガセット上端を補強
すると好ましい。また、杭取付部の内径はベースプレー
トの直径よりさらに大きめにしておけば、後述の押さえ
プレートの溶接が行い易くなる。杭取付部には梁の高さ
や位置の微調整がしやすい様にルーズホールを設けると
好ましい。さらに繋板と繋板との接合部となる部分の上
下に半円形の切り欠き部を設け、互いの鋼板の溶接面部
分が上部まで達しないようにすると、クロスガセットに
ベースプレートやトッププレートを溶接固定する際、邪
魔にならないので好ましい。

【００１３】該杭梁接合部材は、ベースプレートおよび
トッププレートとともに予め溶接して一体化しておくこ
とにより、現場での工程が少なくてすみ、施工も容易と
なる。杭梁接合部材を杭に取り付けるためには、該杭梁
接合部材を直接杭に溶接したり、図１のセッティングプ
レート９のような接合金具を杭外周部に固着し、接合を
行っても良い。接合金具を用いて接合する場合に、接合
金具にもルーズホールを設けておけば、接合時にルーズ
ホールを介して仮止めをした後、梁取り付け位置を微調
整してから溶接することができ好ましい。

【００１４】ベースプレート、杭梁接合部材をとりつけ
た後、杭頭とベースプレートの間に空隙ができるが、曲
げ力や軸力の伝達を充分なものにするためこの空隙にモ
ルタルを充填する。モルタル充填を行う際は、空隙の周
囲を押さえプレートで塞ぎ充填モルタルが漏れないよう
にした上で、ベースプレートのモルタル注入口よりモル
タルを充填する。押さえプレートは、杭の直径とほぼ同
じ大きさであり、クロスガセットを取り付けた後にクロ
スガセットの間から設けることが出来るように、予めク
ロスガセットに区切られた円弧の形状にしておくと好ま
しい。クロスガセットの幅は、生じると思われる空間幅
より広めに作っておくが通常５〜１０ｃｍ程度が好まし
い。

【００１５】次に本発明の接合構造の作成方法を説明す
る。まず、杭を必要な高さ分を残して地中に埋設した
後、コンクリートの注入を行って充填部を設ける。充填
部を杭上部のみに設ける場合は、充填する高さ部分にコ
ンクリート止め具や底を有する治具を予め設置して、そ
こまでコンクリートの充填を行う。埋設後、埋められた
杭の突出している高さが著しく不揃いの場合は、ある程
度均一な高さとなるように切りそろえる。

【００１６】その後、梁の取り付け位置を墨出し等を行
って決める。セッティングプレート等の接合金具を用い
る場合は、杭周囲の梁取り付け位置とする所に必要枚数
接合金具を取り付ける。次に、ベースプレートおよび杭
梁接合部材（必要な場合はトッププレート）を一体的に
溶接等で組み立て、該接合部材の杭取付部により、杭へ
直接、あるいは接合金具などを少し杭の周辺部でベース
プレート、杭梁接合部材を接合する。接合金具を使用す
る場合は、ボルトとナットでまず仮止めをして、その後
に溶接によって固定すると高さ調整をすることにより容
易に正確にすることができる。

【００１７】更に、杭頭とベースプレートとの間に生じ
た空隙の周囲部を、押さえプレートで塞いだ後、ベース
プレートのモルタル注入口よりモルタルを充填する。モ
ルタルの充填はモルタル注入口からモルタルが溢れ始め
るまで注入を行う。注入口にもモルタルが充填されるこ
とにより、梁からの応力が杭へ更に確実に伝達できる構
造になる。

【００１８】最後にクロスガセットの上部の梁取付部に
梁を取り付けると本発明の構造が完成される。本発明の
構造の上部には、デッキプレートやプレキャストコンク
リート板や軽量気泡コンクリート板を敷き並べて人工地
盤や床を形成することもでき、このようなコンクリート
板の上に更にコンクリートを打設した床としてもよい。

【００１９】

【作用】以上の様な構成にすると、少なくとも杭上部お
よび杭頭とベースプレートの間に中実にコンクリートが
充填されるので、軸力や曲げ力など梁からの応力を確実
に杭に伝達できる。また、杭取付部の内径が杭の径より
も大きな径とすれば、杭梁接合部材と杭頭の間に空間を
設けることができるので、埋め込まれた杭の中心同士が
一直線上に並んでいなかったり、杭の高さにバラツキが
あっても、該空間である程度の出入りは吸収することが
でき、杭梁接合部材の中心を一直線上に並べて施工する
ことが可能になる。杭梁接合部材と接合金具の有するル
ーズホールによっても杭の位置の微調整ができ、この接
合金具を通じても杭梁接合部材からの梁からの応力を杭
へ伝達できる。

【００２０】

【実施例】本発明の接合構造を用いて池の上に人工地盤
を造成した。本発明の構造とその構築手順を図面を使用
しながら詳細に説明する。図１には、本発明の実施例の
構造を取付手順の概略説明図であり、図２は本発明の実
施例の梁の上にコンクリート床を構築した構造を部分断
面的に示した図であり、図３は接合金具であるセッティ
ングプレートを設置後の、杭横断面図である。

【００２１】まず、周囲に鋼管２を有し、中に中空のコ
ンクリート３が一体に形成された、外径６０ｃｍ、杭長
１５ｍの既製の鋼管コンクリート複合杭１（旭化成建材
製、商標名ＡＣＣＳ）を、約６ｍ×５ｍの面積を有する
池の中及びその周囲に、等間隔で３６本埋め込み、それ
ぞれ土の面（池底）から上部に約５ｍ突出させた。埋め
込まれた多数の杭は、一直線状に並んでおらず、また杭
の頂部の高さも不揃いであったので、杭１の上部を一定
の高さに切り揃えた。

【００２２】その後、杭中空部に底を有する治具を杭の
上端から吊り下げて、杭上部から１２０ｃｍの高さまで
コンクリートを流し込み、コンクリート充填部４を作っ
た。一直線上に梁を通すために、コンクリート充填部４
を形成した杭の上に墨出しを行って、後述のクロスガセ
ット１０を設置したとき、中心となるべき位置および梁
をとりつけるべき方向を杭の上に示した。

【００２３】本実施例では、杭梁接合部材１０として例
えばクロスガセットを用いており、図１に見られるよう
に、一枚の鋼板と２枚に分割された鋼板とを溶接して断
面十字状に構成され、ベースプレートと溶接固定したと
き、ベースプレート上側に垂立する部分には梁取付部１
３を、垂下する部分には杭取付部１６を設け、前記杭取
付部１６には横長形のルーズホールを設けた。また分割
された鋼板と鋼板の接合部となる部分の上下を半円形の
切り欠き部を設け、互いの鋼板の溶接面部分が上部や下
部にまで達しないようにし、クロスガセット１０にベー
スプレート６やトッププレート１２を溶接固定する際の
邪魔にならないようにした。

【００２４】上記クロスガセットは予め、モルタル注入
口７を有する円盤状のベースプレート６及びトッププレ
ート１２を溶接固定し、一体化しておいた。トッププレ
ートは、図４に見られるように梁の間に存在させた。次
に、杭の上に示された梁の中心を示す墨出し線に沿っ
て、杭の周面に縦長の長孔を有するセッティングプレー
ト９を溶接により図３に示すように固定した。

【００２５】次いで前述した予め準備したベースプレー
ト６とトッププレート１２が溶接固定された断面十字状
のクロスガセット１０を杭１の上に被せ、クロスガセッ
ト１０の中心を杭の上に罫書きした梁の中心線に合わせ
た後、更にクロスガセット１０の梁の取付部１３の高さ
を取付ける梁１１の高さにある程度合わせ、クロスガセ
ット１０の梁の取付部１３の横長の長孔とセッティング
プレート９の縦長の長孔とにボルトを通し、軽くナット
で締めた。このような状態でクロスガセット１０の梁の
取付部１３の高さを取り付ける梁１１の高さに微調整し
て合わせた後に、セッティングプレート９とクロスガセ
ット１０の梁の取付部１３とを溶接固定した。

【００２６】所定の高さと水平位置にクロスガセット１
０の位置を固定した後、杭１の上部およびベースプレー
ト６の裏に、円環を４等分した円弧状の押さえプレート
５をベースプレート６と杭１上部との空間を塞ぐ様に溶
接固定した。さらに、杭１とベースプレート６との空間
の周囲を押さえプレートで塞がれた空間に、ベースプレ
ート６のモルタル充填口７からモルタルを注入し、モル
タル充填部８を形成させた。

【００２７】最後に、梁１１の上にデッキプレートを敷
き並べ、そのデッキプレートの上にコンクリートを打設
し、人工地盤とした。本実施例の様に、池の水の中に杭
を埋設する他に、池の水を抜いてから杭の埋設や人工地
盤の形成を行い、その後に水を張って、下部を池として
もよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明の構成によれば、以下の様な効果
を奏する。 １．杭から梁までの間に隙間や継ぎ手金具、切り欠き等
が存在せず、梁からの応力を伝達する部分が広いので確
実に伝達できる上、杭の断面性能が有効に発揮できる。 ２．多数の杭間で杭の中心が一直線に並んでいなくて
も、ベースプレートと杭頭の有する空間により杭の高さ
水準を吸収して、梁を一直線に取り付けることが可能で
ある。 ３．杭の外周面が鋼管であるので、杭梁接合部材を所定
の方向および高さ位置に正確に溶接固定することが出来
る。 ４．主要部品を予め一体的に組み立てておけるので、現
場での施工に時間を要しないという効果を生じることも
できる。 ５．杭が地上にでているので梁の下部を池や駐車場等に
利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の杭上部と梁との接合状態を理解するた
めに示した斜視図。

【図２】本発明の杭上部と梁との接合状態を示す断面的
説明図。

【図３】セッティングプレートの杭への取付方向を示す
断面図。

【図４】トッププレートの位置を示す図。

【符号の説明】

１ 杭 ２ 鋼管 ３ 中空コンクリート ４ コンクリート充填部 ５ 押さえプレート ６ ベースプレート ７ モルタル注入口 ８ モルタル充填部 ９ セッティングプレート １０ クロスガセット １１ 梁 １２ トッププレート １３ 梁取付部 １４ コンクリート床 １５ デッキプレート １６ 杭取付部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面が鋼管であり、少なくとも上部に
   コンクリート充填部が存在する杭が、杭の上部が地上に
   出るように地中に埋め込まれており、該杭の上端部に
   は、モルタル注入口を有するベースプレートと、該ベー
   スプレートの上側に存在する梁取付部および該ベースプ
   レートの下側に存在する杭取付部とからなる杭梁接合部
   材が、前記杭取付部により杭の周辺部で固定され、前記
   ベースプレートと杭頭部との間に生じた空隙は、押さえ
   プレートおよびコンクリートにより充填されているお
   り、梁取付部には梁が取付けられていることを特徴とす
   る杭上部と梁との接合構造。