JPH08246446A - 既成杭による地中拡底杭 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既成杭３の下端に孔底拡開部２内へ拡大した
鉄筋８により補強された拡底部を設ける地中拡底杭であ
って、杭３の下端に杭荷重により径の拡大する鉄筋８よ
りも短い支柱１４を突設しておくことにより、鉄筋拡大
後の硬化材２０の投入から硬化までの間、杭３の杭孔１
内での支持を可能とする。 【構成】 既成杭３の下端に、中間軸着部１３を介して
屈伸可能に連結された下端にフック１０を有する上部鉄
筋９と上端にフック１２を有する下部鉄筋１０とからな
る鉄筋８と、鉄筋８間を結ぶ円周上に鉄筋８と直交して
設けたリング筋１９を挿通する短いパイプ状ジベル１８
と、上端を上方端板６に固定し下端を自由端１５とした
鉄筋８よりも短い鋼鉄製の支柱１４とを有する鉄筋篭５
を取付けて、杭３の荷重により支柱１４の下端が下方端
板７へ当接することで鉄筋８を孔底拡開部２内へ屈曲拡
大させると共に、支柱１４により杭孔１内へ挿入された
杭３の荷重を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、杭の下端に杭径より大
きな拡底部を設ける拡底杭、詳細にはコンクリートパイ
ル等の既成杭の下端に拡底部を設ける拡底杭の構成に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、杭の支持力及び引き抜き抵抗
を増加させるための手段として、杭の下端に拡底部を設
ける拡底杭が広く知られている。この場合、拡底杭とし
ては、現場打ち杭の下端に拡底部を設けるものと、既成
杭の下端に拡底部を設けるものとがあり、いずれも予め
杭孔の底部に杭径よりも大径な孔底拡開部を掘削してお
き、この孔底拡開部内にコンクリートを打設して拡底部
を設ける。

【０００３】この拡底杭としては、杭の下端に設けるコ
ンクリート拡底部が単に杭径よりも拡大されているとい
うだけでは、杭の支持力には対応できても、引き抜き抵
抗には対応できないという問題があり、そのため従来よ
り、孔底拡開部内で鉄筋もしくは鉄筋に代わる補強材を
杭径よりも大きくなるように拡大させてからコンクリー
トを打設して、補強材により補強された杭径よりも大き
いコンクリート拡底部を設ける手段が提唱されている。

【０００４】また、孔底拡開部内で鉄筋もしくは鉄筋に
代わる補強材を杭径よりも大きくなるように拡大させる
手段としては、孔内に挿入した鉄筋篭もしくは既成杭あ
るいはロッド等を孔内で回転することで拡大する方式
と、鉄筋篭もしくは既成杭あるいはロッド等を押し下げ
ることで拡大する方式とが知られている。

【０００５】前記の回転拡大方式では、孔底拡開部材内
の泥水中で補強材を回転力により拡大させるので、泥土
により補強材の拡大が阻害されることがあり、補強材が
孔底拡開部材内で充分に拡大したか否かを地上から確認
できないという問題がある。これに対して、押し下げ拡
大方式では、押圧力によって補強材が拡大したことを充
分見込めるので、回転拡大方式に較べて現実的であると
いう利点を有する。この押し下げ拡大方式によるものと
しては、例えば特開昭５８−５１９号、実公平２−６１
０６号あるいは特開平５−３３９９４１号等がある。

【０００６】前記押し下げ拡大方式による拡底杭のう
ち、特開昭５８−５１９号及び実公平２−６１０６号の
拡底杭は現場打ち杭によるもの、特開平５−３３９９４
１号の拡底杭は鋼管杭であって、いずれも主鉄筋篭なり
杭体の下端に外側へ拡大する拡張鉄筋部材を取り付け、
孔内で主鉄筋篭なり杭体を押し下げて拡張鉄筋部材を孔
底へ押し付けることで拡張鉄筋部材を孔底拡開部内へ拡
大させるものである。

【０００７】

【発明が解決すべき課題】ところで、特開昭５８−５１
９号及び実公平２−６１０６号の拡底杭では、現場打ち
杭であるため、孔内で主鉄筋篭を押し下げることによ
り、該主鉄筋篭に取付けられた拡張鉄筋部材が孔底へ押
し付けられて孔底拡開部内へ拡大されるが、この拡張鉄
筋部材が拡大した後でも、主鉄筋篭自体の下端は孔底面
上に支持されているので、孔底拡開部内へ拡大した拡張
鉄筋部材が主鉄筋篭の荷重を受けて変形するという問題
は生じない。

【０００８】しかしながら、現場打ち杭ではなく、コン
クリートパイルのような既成杭の下端に拡底部を設ける
ものにおいては、杭の下端に杭自体を押し下げることで
孔底拡開部内へ拡大させるような拡張鉄筋部材を取付け
たとしても、杭の荷重がきわめて大きいために、杭自体
を押し下げて拡張鉄筋部材を設計通りの形状に拡大させ
る作業が非常に困難であるという問題がある。

【０００９】また、現場打ち杭では、主鉄筋篭の押し下
げによって拡張鉄筋部材を孔底拡開部内へ拡大させた後
でも、主鉄筋篭自体の下端を孔底面上に支持させるこが
できるが、既成杭の場合は、現場打ち杭の場合と違っ
て、拡張鉄筋部材を杭の下端に直接取付けなければなら
ないので、杭の押し下げにより拡張鉄筋部材を孔底拡開
部内へ拡大させた後で、杭自体の下端を孔底面上に支持
させるこができないという問題がある。

【００１０】そのため、既成杭の下端に前記のような拡
張鉄筋部材を設ける場合には、杭の押し下げによって拡
張鉄筋部材を孔底拡開部内へ拡大させた後に、杭の荷重
によって拡張鉄筋部材が押し潰されないように、杭を地
上に配置したクレーン等によって孔内に吊下げ支持し
て、次の工程として孔底拡開部内へコンクリートを打設
し、このコンクリートが完全に硬化するまでの比較的長
い期間にわたって、杭の吊下げ状態を維持しておかなけ
ればならないという問題がある。このような問題は、特
開平５−３３９９４１号の拡底杭のような鋼管杭の場合
であっても同様である。

【００１１】更に、上記特開平５−３３９９４１号の拡
底杭では、拡張鉄筋部材を孔底拡開部内で拡大させた場
合でも、拡張された鉄筋部材の形状というのは中間のヒ
ンジ部分が屈曲して樽形に拡大しただけなので、後に投
入されるコンクリート等の硬化材に対する拡張鉄筋部材
の付着性に問題があり、孔底拡開部内に鉄筋部材により
補強された耐久性のある拡底部を設けるという本来の目
的を充分に達成できないという問題点を有している。

【００１２】

【課題を解決する手段】本発明は、上記のような従来に
おける拡底杭の問題点に鑑み、コンクリートパイルのよ
うな重量のある既成杭であっても、下端に鉄筋等により
補強された拡底部を支障なく設けることのできる既成杭
による拡底杭の提供を目的としたものであり、以下、本
発明の概要を実施例に対応する図面の符号を用いて説明
する。

【００１３】本発明における請求項１の拡底杭は、孔底
拡開部内に杭径よりも大きい鉄筋補強型の拡底部を設け
る既成杭による地中拡底杭であり、既成杭３の下端に鉄
筋篭５が連結されており、この鉄筋篭５は、上下の端板
６，７間に上端軸着部９ａ，中間軸着部１３および下端
軸着部１１ａを介して連結される上部鉄筋９と下部鉄筋
１１とからなる鉄筋８と、該鉄筋８と平行して上端を上
方端板６に固定し、下端が下方端板７に対し自由端１５
となるように突出された前記鉄筋８よりも短い支柱１４
とからなっている。

【００１４】また、前記鉄筋８は、下端にフック１０を
有する上部鉄筋９と上端にフック１２を有する下部鉄筋
１１とが前記中間軸着部１３を介して屈伸可能に連結さ
れると共に、鉄筋篭５における各鉄筋８間を結ぶ円周上
の各鉄筋８に短いパイプ型ジベル１８を直交するように
設けて、前記パイプ状ジベル１８内に拡大された鉄筋篭
５の各鉄筋８間に対して水平方向に張り渡すことのでき
る長さのリング筋１９を摺動自在なるように挿通したこ
とを特徴とする。

【００１５】請求項２の拡底杭は、鉄筋篭５の下方端板
７に、上方端板から突出される支柱１４の下方自由端１
５と摺動自在に係合するガイド１７を備えていることを
特徴とし、また請求項３の拡底杭は、支柱１４が複数本
の鉄骨材からなり、夫々の支柱１４の相互間が水平方向
に配置した連結材１６により連結されていることを特徴
とする。

【００１６】

【作用】本発明の拡底杭では、杭３の下端に取付けられ
る鉄筋篭５における鉄筋８の上部鉄筋９と下部鉄筋１１
とを同一線上に平行させ、鉄筋篭５の外径が杭径よりも
大きくならないようにして、杭３を杭孔１内へ挿入し、
鉄筋篭５の下方端板７が孔底に達した状態で、更に上方
から押圧力が加えられると、各鉄筋８の中間軸着部１３
が外方向へ折れ曲がって鉄筋篭５の外径が杭径よりも外
側へ拡大される。鉄筋篭５が所定の外径に拡大された位
置で鉄筋篭５の上方から突出されている支柱１４の下方
自由端１５が下方端板７に当接するので、鉄筋篭５のそ
れ以上の拡大が停止されると共に、支柱１４が鉄筋篭５
の圧壊を防止しつつ上方の杭３の荷重を支える。

【００１７】鉄筋篭５の鉄筋８が夫々中間軸着部１３に
より外方へ折れ曲がると、上部鉄筋９の下端フック１０
と下部鉄筋１０の上端フック１２とが、拡大した鉄筋篭
５の外周へ夫々角状に突出することになり、これらのフ
ック１１が後から投入される硬化材２０との付着性を増
強し、著しく強度のある拡底部を形成する。

【００１８】また、鉄筋篭５の各鉄筋８間を結ぶ円周上
に短いパイプ型ジベル１８を直交するように設けて、こ
のパイプ状ジベル１８内にリング筋１９が摺動自在なる
ように挿通しているので、鉄筋篭５が拡大される前はリ
ング筋１９の両端が互いにラップしてパイプ状ジベル１
８内に挿通されているが、鉄筋篭５が拡大されるとリン
グ筋１９がパイプ状ジベル１８内を移動し、最終的に拡
大された鉄筋篭５の周囲に水平なリング筋１９を張設す
ることができ、鉄筋８と硬化材２０との付着性を一層強
固なものとする。

【００１９】

【実施例】次に本発明に係る拡底杭を図面に示す実施例
により説明すると、図１は第１の実施例の鉄筋篭を拡大
する前の側面図であり、予め孔底拡開部２が設けられる
ように掘削された杭孔１内に、下端に鉄筋篭５を取付け
たコンクリートパイル等の既成杭３が挿入される。

【００２０】前記既成杭３の下端に取付けられる前記鉄
筋篭５は、上方端板６と下方端板７との間に夫々上下両
端を回転可能に軸着して連結した複数本の鉄筋８と、夫
々上端を上方端板６に固定した鉄筋８よりも長さの短い
支柱１４とからなっており、前記上方端板６が既成杭３
の下端面の端板４に固定されることにより既成杭３と一
体的に接続されている。

【００２１】前記鉄筋篭５の鉄筋８は、上方端板６から
回転可能な軸着部９ａを介して突出した下端にフック１
０を有する上部鉄筋９と、下方端板７から回転可能な軸
着部１１ａを介して突出した上端にフック１２を有する
下部鉄筋１１とからなり、これらの上部鉄筋９と下部鉄
筋１１とは夫々フック１０，１２の手前側で互いに屈伸
可能な軸着部１３によって連結されている。

【００２２】既成杭３の下端に前記鉄筋篭５が取付けら
れて、この杭３を杭孔１内に挿入する時に、上部鉄筋９
と下部鉄筋１１とが軸着部１３で内側に折れ曲らないよ
うにするため、上部鉄筋９の軸着部９ａ及び下部鉄筋１
１の軸着部１１ａの内側部分に突片９ｂ及び１１ｂが設
けられている。そのため杭３の杭孔挿入時には鉄筋８が
中間軸着部１３で内側に折れ曲がることなく挿入でき、
図２のように、鉄筋篭５の下方端板７が孔底２ａ上に達
した位置で上方から加えられる押圧力により、夫々の鉄
筋８の中間軸着部１３が夫々外側方向へ折れ曲がって、
鉄筋篭５の外径が杭３の外径よりも孔底拡開部２の内周
面方向へ放射状に拡大すると共に、上部鉄筋９のフック
１０および下部鉄筋１１のフック１２が鉄筋篭５の外側
方向へ傾斜状に突出する。

【００２３】図１のように、前記鉄筋篭５における上下
両端板６，７間の鉄筋８と平行する位置には、前記軸着
部１３によって大きく折れ曲がる前の鉄筋８よりも長さ
の短い前記支柱１４が設けられている。この支柱１４は
複数本の平行する溝形鋼等の鉄骨材あるいは鉄パイプ等
からなり、夫々上端を上方端板６に固定し、下端が下方
端板７とは分離した自由端１５となるようにして、下方
端板７の方向へ突出されており、図２のように、前記鉄
筋篭５の下方端板７が孔底２ａに当接して、杭３の荷重
を受けることで鉄筋篭５の鉄筋８が前記のように拡大変
形したときに、鉄筋８が必要以上に拡大しない所定の位
置で、夫々の支柱１４が杭３の荷重を支えるようになっ
ている。

【００２４】鉄筋篭５の前記支柱１４は、上端のみが上
方端板６に固定されて下端は下方端板７に対して自由端
１４であるため、夫々の支柱１４の下端部分を除く相互
間に複数段にわたって水平方向の連結材１６を設けてお
くことが好ましい。

【００２５】また、下方端板７の表面の前記支柱１４と
対応する位置には、夫々支柱１４の自由端１５と摺動自
在に係合するスリーブ状のガイド１７を設けておき、杭
３の荷重を受けて支柱１４の自由端１５が下方端板７上
に当接する前の段階で、予め自由端１５をガイド１７内
に係合させておくことで、杭３を押し下げたとき各支柱
１４の自由端１５がガイド１７に沿って正しく下方移動
できて、夫々の自由端１５が下方端板７に対して垂直に
当接できるようになっている。

【００２６】なお、前記ガイド１７には外側から水平ボ
ルト１７ａを螺着して、内部に挿通された支柱自由端１
５を軽く締め付けることで前記ガイド１７が支柱１４に
連結しておくことが好ましく、これによって杭３が杭孔
１内に挿入される時に、前記ガイド１７を含めた下方端
板７が前記鉄筋８だけにより吊られずに、前記支柱１４
によっても保持された状態で孔底２ａまで吊降され、下
方端板７が孔底２ａに到った時に、上方からの押圧力に
より支柱１４が水平ボルト１７ａの締め付け力に抗して
ガイド１７内に押し込められて、自由端１５が下方端板
７上に支持される。

【００２７】前記鉄筋篭５における各鉄筋８間を結ぶ円
周上には、短いパイプ型のジベル１８が上部鉄筋９及び
下部鉄筋１１と直交するように取付けられており、図３
及び図４に示すように、夫々のパイプ状ジベル１８内に
前記中間軸着部１３により拡大された各鉄筋８間に対し
て水平方向に張り渡すことのできる長さのリング筋１９
が摺動自在に挿通されている。また、これらのパイプ状
ジベル１８は上部鉄筋９及び下部鉄筋１１の外側に設け
られている。

【００２８】前記パイプ状ジベル１８内に挿通されたリ
ング筋１９は、鉄筋篭５が拡大される前には、両端を長
くラップさせた状態でパイプ状ジベル１８内に挿通され
ているが、鉄筋篭５が拡大されるとリング筋１９は、ラ
ップした部分が短くなるように引っ張られてパイプ状ジ
ベル１８内を摺動し、最終的に拡大された鉄筋篭５の周
囲に複数段にわたって水平に張設される。

【００２９】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の拡底杭
は、コンクリートパイルのような既成杭３の下端に、押
圧力により折れ曲がって外径が杭径よりも外側へ拡大さ
れる鉄筋８と、上端を該鉄筋篭５の上方端板６に固定
し、下端が自由端１５となるように突設した、折れ曲が
る前の鉄筋８よりも短い支柱１４とからなる鉄筋篭５を
取付けたので、孔底拡開部２内で鉄筋篭５が所定の外径
に拡大されると同時に、支柱１４の下方自由端１５が下
方端板７に当接して、鉄筋篭５のそれ以上の拡大を防止
しつつ上方の杭３の荷重を支えることができ、孔内へ挿
入された杭３が孔底の支柱１４により安全に支持された
状態で、拡大された鉄筋篭５を有する孔底拡開部２内へ
硬化材２０を投入することができる。

【００３０】従って、コンクリートパイルのような既成
杭を使用して、孔底拡開部内に杭径よりも大きな径の拡
開部を設ける場合に、孔内に挿入した杭３を硬化材２０
の投入時から硬化するまでの間、孔内に吊下げておく必
要がなく、既成杭を使用するこの種の施工を能率的に行
えるという利点を有する。

【００３１】また、鉄筋篭５を形成する鉄筋８は、夫々
中間軸着部１３により外方へ折れ曲がって拡大された後
に、上部鉄筋９の下端フック１０と下部鉄筋１１の上端
フック１２が外側へ夫々角状に突出するので、孔底拡開
部２内に投入される硬化材２０に対してこれらのフック
１０，１２が有効に作用して、杭３の引き抜き力に対し
て著しく強度のあるコンクリート拡底部を作ることがで
きる。

【００３２】更に、鉄筋篭５の鉄筋８には、各鉄筋間を
結ぶ円周上に短いパイプ型ジベル１８を直交するように
設けて、このパイプ状ジベル１８内にリング筋１９が摺
動自在なるように挿通されているので、鉄筋篭５の拡大
前及び拡大後にかかわらず、リング筋１９を水平に配筋
することができると共に、このリング筋１９を支持する
ために鉄筋８に直交して取付けたパイプ状ジベル１８が
鉄筋８のジベルとして機能し、リング筋１９と相まって
硬化材２０の付着性を増大し、著しく強度のあるコンク
リート拡底部を作ることができる。

【００３３】更に、この発明の拡底杭では、孔底拡開部
内に鉄筋で補強された杭径よりも径の大きい拡底部を設
けることができので、支持力はもとより、引き抜き力に
も強度のある杭を得ることができると共に、孔底拡開部
内に設けられた拡底部は、鉄筋８と支柱１４としての溝
形鋼、鋼管等の鉄骨材とにより補強されることになるの
で、水平力にも充分な耐久性を発揮することができると
いう利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図１は一つの実施例の拡底杭における鉄筋篭を拡開する
前の部分側面図。図２は図１の鉄筋篭が拡開した後の部
分側面図。図３は図２のＡ−Ａ線における断面図。図４
は鉄筋の軸着部の形状を示す部分拡大図。

【符号の説明】

１：杭孔 ２：孔底拡開
部 ３：既成杭 ４：杭下端端
板 ５：鉄筋篭 ６：鉄筋篭上
方端板 ７：鉄筋篭下方端板 ８：鉄筋 ９：上部鉄筋 １０：フック １１：下部鉄筋 １２：フック １３：軸着部 １４：支柱 １５：自由端 １６：連結材 １７：ガイド １８：パイプ
状ジベル １９：リング筋 ２０：硬化材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 孔底拡開部内に杭径よりも大きい鉄筋補
   強型の拡底部を設ける既成杭による地中拡底杭であり、
   既成杭３の下端に鉄筋篭５が連結され、前記鉄筋篭５
   は、上下の端板６，７間に上端軸着部９ａ，中間軸着部
   １３および下端軸着部１１ａを介して連結される上部鉄
   筋９と下部鉄筋１１とからなる鉄筋８と、該鉄筋８と平
   行して上端を上方端板６に固定し、下端が下方端板７に
   対し自由端１５となるように突出された前記鉄筋８より
   も短い支柱１４とからなり、前記鉄筋８は、下端にフッ
   ク１０を有する上部鉄筋９と上端にフック１２を有する
   下部鉄筋１１とが前記中間軸着部１３を介して屈伸可能
   に連結されると共に、鉄筋篭５における各鉄筋８間を結
   ぶ円周上の各鉄筋８に短いパイプ型ジベル１８を直交す
   るように設けて、前記パイプ状ジベル１８内に拡大され
   た鉄筋篭５の各鉄筋８間に対して水平方向に張り渡すこ
   とのできる長さのリング筋１９を摺動自在なるように挿
   通したことを特徴とする既成杭による地中拡底杭。
2. 【請求項２】 前記鉄筋篭５の下方端板７に、上方端板
   ６から突出される支柱１４の下方自由端１５と摺動自在
   に係合するガイド１７を備えている請求項１の既成杭に
   よる地中拡底杭。
3. 【請求項３】 支柱１４が複数本の鉄骨材からなり、夫
   々の支柱１４の相互間が水平方向に配置した連結材１６
   により一体的に連結されている請求項１の既成杭による
   地中拡底杭。