JPH0612011B2 - 鋼管杭等と鉄筋篭の結合構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、鋼管杭又は鋼管矢板（以下鋼管杭等とい
う）の杭頭部に、鉄筋篭を装着するための鋼管杭等と鉄
筋篭の結合構造に関するものである。

［従来の技術］ 鋼管杭の杭頭部とフーチング（ＦＯＯＴＩＮＧ）の結合
構造は、第７図に示すもの（以下鉄筋溶接方式と言う）
が従来より用いられてきたが、最近は第６図に示す構造
（以下鉄筋差し込み方式と言う）のものが主として施工
性の利点によって実用に供せられるようになった。

これらの両方式にはそれぞれ一長一短があるが、後者の
鉄筋差し込み式による構造は、前者の構造に比べて次の
ような利点がある。

(1)鉄筋の現場溶接を行なわなくてもよいので、施工性
および信頼性が優れている。

(2)杭頭部の杭径程度の部分に中詰めコンクリートを打
設するので、杭に対する補強効果がある。

(3)杭頭に作用する鉛直力に対して、杭純断面とずれ止
めの支圧力によって抵抗するために信頼性が高い。以上
の利点の反面、以下のような短所が指摘されている。

(1)鉄筋溶接方式による構造と使用鉄筋を同量にした場
合、結合部の設計強度が劣り、また、鉄筋量を多くする
と設計ができない場合が生じる。

(2)コンクリートが硬化するまでの鉄筋の仮固定方法が
確立されていない。

さらに、以上の利点、欠点を詳説すれば、次の通りであ
る。(1)先ず、上記両方式による杭頭結合部の設計強度
を比較する。

(i)鉄筋溶接方式の一般的な設計方法 曲げモーメントと軸力とに対する杭頭結合部の設計は、
仮想の鉄筋柱を考えて強度の検討を行い、この場合の仮
想の鉄筋柱の径は実際の杭径に20cmを加えたもので検討
する。

(ii)鉄筋差し込み方式の一般的な設計方法 曲げモーメントと軸力とに対する杭頭結合部の設計は、
上記と同様に仮想鉄筋柱を考えて強度の検討を行うが、
この場合の仮想鉄筋柱の径は杭径と同じ径とする。

上記の例の場合、前者と後者では設計のための仮想鉄筋
柱の直径に20cmの差があり、鉄筋差し込み方式は鉄筋溶
接方式に比べて杭頭結合部の強度が弱くなる。この強度
の比較を表１に示す。

すなわち、軸力を同じとした場合、同一鉄筋本数で鉄筋
溶接方式は1.5〜３倍の曲げモーメントに耐えることが
できる。

(2)次に鉄筋溶接方式と鉄筋差し込み方式との載荷試験
（ＬＯＡＤ ＴＥＳＴ）を比較すると、第８図のφ600m
m鋼管杭による一例で示すように、破線の鉄筋差込方式
より実線で示す鉄筋溶接方式の構造の方が強度的に優れ
ている。

(3)さらに、上記の載荷試験後のコンクリートの破壊を
観察すると、鉄筋差し込み方式の構造の場合は、載荷点
側（引張側）のコンクリートにひび割れが集中して浮き
上がりが生じている。このことは、引張側の強度が圧縮
側に比べて低いことを示している。

(4)差し込み鉄筋方式の鉄筋篭の仮固定は、吊鉄筋が差
し込み鉄筋篭を受けるようにするのが一般的であるが、
以下の問題がある。

(i)鉄筋篭の芯出しに手間がかかる。

(ii)吊鉄筋のすぐ上部にフーチングコンクリートの鉄筋
が碁盤目状に配筋されるために、コンクリート打設時に
コンクリートのまわりを著しく悪くする。

(5)杭に引抜き力が作用すると、差し込み鉄筋方式によ
る構造では鋼管内面に取付けられたずれ止め（第６図参
照）によって上記の引抜き力に対抗するようになってい
るが、このずれ止めの下部にコンクリートの充填に不完
全な空隙部が生じると、上記の引抜き力に対抗する力が
低下する。

［発明が解決しようとする問題点］ 以上のように、鉄筋差し込み式による杭頭部の構造は、
その強度面に難度が多いのにもかかわらず主として現場
における施工性の面から実用に供されるようになった
が、上記の強度面の欠点を改良することが残された問題
とされている。

この発明はかかる問題点を解消するためになされたもの
で、施工性の利点に加え、杭頭部の強度面が鉄筋溶接方
式の構造のものと比較して劣ることのないような、鉄筋
差し込み式の鋼管杭等と鉄筋篭の結合構造を提供するこ
とを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る鋼管杭等と鉄筋篭の結合構造は、垂直部
が縦方向の鉄筋の所定高さ位置に溶接等で固定され、円
周方向に放射状に配設された複数のＬ形部材と、これら
Ｌ形部材の水平部にそれぞれ遊嵌されたリングジョイン
トと、これらリングジョイントに溶接等で固定され、前
記Ｌ形部材の水平部に対してほぼ垂直に配設されたＩ形
部材とからなる鉄筋篭を備え、該鉄筋篭の下部の鋼管杭
等の杭頭部内に挿入して位置決めしたのち、この鋼管杭
等の外周面に前記Ｉ形部材を溶接により固定したもので
ある。

［作用］ 先ず、吊り上げた鉄筋篭を徐々に下降させ、鋼管杭等の
端面とＬ形部材とが近接した位置で下降を停止し、鋼管
杭等の中心と鉄筋篭の中心とが一致するように鉄筋篭を
水平方向に移動させて芯出しの位置決めを行い、この位
置決め点において全てのＩ形部材を水平方向に移動させ
て鋼管杭の外周面に当接させる。ついで鉄筋篭を徐々に
下降させ、Ｌ形部材が鋼管杭の端面に到達したら停止し
て鉄筋篭を鋼管杭上に載置し、Ｉ形部材と鋼管杭の外周
面とを溶接して鉄筋篭を鋼管杭に仮固定する。

ついで、鋼管杭と鉄筋篭との間にコンクリート打設用パ
イプを挿入し、鋼管杭内にコンクリートを送給して打設
する。

［実施例］ 第１図(a)はこの発明の一実施例による鉄筋差し込み方
式による杭頭部構造における鉄筋篭の構成を示す斜視
図、(b)はそのＡ−Ａ断面図である。図において、１は
円周上の複数箇所に配設された縦方向の鉄筋、２はこれ
ら鉄筋１を囲んで溶接等で固定された枠状の鉄筋、３は
鉄筋１，２に溶接等で固定され断面が段部を有する異形
棒鋼で形成されたＬ形部材、４は異形棒鋼からなるＩ形
部材で、Ｌ形部材３に遊嵌したリングジョイント５に、
縦方向の鉄筋１とほゞ並行になるように固定されてい
る。

第２図はＬ形部材３、Ｉ形部材４、リングジョイント５
の詳細を示す正面図および側面図であり、Ｉ形部材４に
固定されＬ形部材３に遊嵌したリングジョイント５は、
図のｌで示すようにＬ形部材３の段部の節間を自在に移
動できるようになっている。

次に、上記のような構成に基づいて第３図〜第５図によ
り施工時の作用を説明する。先ず、第３図(a)に示すよ
うに吊り上げた鉄筋篭を徐々に下降させ、鋼管杭６の端
面6aとＬ形部材３とが近接した位置で下降を停止し、鋼
管杭６の中心と鉄筋篭の中心とが一致するように鉄筋篭
を水平方向に移動させて芯出しの位置決めを行い、第３
図(b)に示すように上記位置決め点において全てのＩ形
部材４を水平方向に移動しながら鋼管杭６の外周面に当
接させる。ついで鉄筋篭を徐々に下降させ、Ｌ形部材３
が鋼管杭６の端面に到達したら停止し、鉄筋篭を鋼管杭
５上に載置する。

以上の鉄筋篭の載置位置でＩ形部材４と鋼管杭６の外周
面とを溶接し、鉄筋篭を鋼管杭６に仮固定する。

次いで、第４図に示すように鋼管杭６と鉄筋篭との間に
コンクリート打設用パイプ７を挿入し、鋼管杭６内にコ
ンクリートを送給して打設する。この場合、送給される
コンクリートの流動性を従来のものと比較すると、第５
図(a)の従来の吊り鉄筋８によって鉄筋篭を鋼管杭６上
に支持する構造では、鉄筋篭内の吊り鉄筋８がコンクリ
ート送給路の障害体となって流動性を低下させるが、第
５図(b)に示すようにこの発明による鉄筋篭内には上記
のような送給路を遮る部材がないので、打設コンクリー
トの流動性が向上する。

また、上述のようにＩ形部材４と鋼管杭６とが溶接によ
って仮固定されているので、コンクリート打設時に鉄筋
篭の移動を抑制するとともに、打設したコンクリート硬
化後のＬ形部材３およびＩ形部材４は、鉄筋構造材とし
てコンクリート内に残存するので、水平方向の荷重ある
いは引抜き力に対する耐力（強度）を増大する。

なお、上記実施例では鉄筋篭の断面が円形のものについ
て説明したが、建造物の仕様に応じて他の断面形状、例
えば正方形等であっても上記実施例と同様の効果を奏す
る。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明は、鋼管杭等
の杭頭部に装着する鉄筋篭の所定位置に複数のＬ形部材
を放射状に配設し、このＬ形部材の水平部に遊嵌したリ
ングジョイントにＬ形部材の水平部に対して垂直にＩ形
部材を固定して鉄筋篭を構成し、この鉄筋篭の下部を鋼
管杭等の柱頭部内に挿入して位置決めしたのち、この鋼
管杭等の外周面にＩ形部材を溶接により固定して結合部
を構成しているから、鉄筋篭の位置決め後、Ｌ形部材の
水平部に遊嵌したリングジョイントをそれぞれ水平部に
沿って移動させることにより、これに固定されたＩ形部
材を容易に鋼管杭等の外周面に当接させて溶接すること
ができる。

また、これにより、コンクリート打設時における鉄筋篭
の位置ずれを防止すると共に打設コンクリートの流動性
を高め、さらに、コンクリート硬化後はＬ形部材及びＩ
形部材が鉄筋構造材としてコンクリート内に残存し、水
平荷重及び引き抜き力に対する耐力を強化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)はこの発明による鋼管杭等の杭頭部の鉄筋篭
を示す斜視図、(b)はそのＡ−Ａ断面図、第２図は第１
図の要部を示す詳細図、第３図(a)は鉄筋篭を鋼管杭に
載置した状態を示す断面図、(b)はその要部を示す詳細
図、第４図はコンクリート打設時の断面図、第５図(a),
(b)は打設するはコンクリートの流動性について従来技
術との比較説明するための断面図、第６図は従来の鉄筋
差込方式の構造説明図、第７図は同じく鉄筋溶接方式の
構造説明図、第８図は上記従来の両方式の載荷試験結果
を示す線図である。 １：縦方向の鉄筋、２：枠方の鉄筋、３：Ｌ形部材、
４：Ｉ形部材、５：リングジョイント、６：鋼管杭。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峯崎 重明 千葉県市原市椎津2585の513 (56)参考文献 特開 昭56−111726（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−40735（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−4176（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼管杭等の杭頭部内に、複数本の縦方向の
   鉄筋とこれら鉄筋を囲んで溶接等で固定された枠状の鉄
   筋とからなる鉄筋篭を装着する鋼管杭等と鉄筋篭との結
   合構造において、 垂直部が前記縦方向の鉄筋の所定高さ位置に溶接等で固
   定され、円周方向に放射状に配設された複数のＬ形部材
   と、これらＬ形部材の水平部にそれぞれ遊嵌されたリン
   グジョイントと、これらリングジョイントに溶接等で固
   定され、前記Ｌ形部材の水平部に対してほぼ垂直に配設
   されたＩ形部材とからなる鉄筋篭を備え、 該鉄筋篭の下部を鋼管杭等の杭頭部内に挿入して位置決
   めしたのち、この鋼管杭等の外周面に前記Ｉ形部材を溶
   接により固定したことを特徴とする鋼管杭等と鉄筋篭の
   結合構造。