JPH10266227A - 既製杭と基礎スラブとの接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない鉄筋使用量で既製杭と基礎スラブとを
強固に接続する方法を提供する。 【解決手段】 既製杭１の外径より大径で、内側にガイ
ド５ａが設けられ且つ外側に鉄筋６が溶着された金属短
管５を既製杭１の杭頭部分に装着した後、金属短管５と
既製杭１との隙間に基礎スラブ７を形成するためのコン
クリートを充填し杭頭部を補強するとともに、既製杭１
と形成された基礎スラブ７とを一体化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木・建築工事に
おける既製杭と基礎スラブを連結する施工方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】既製杭と基礎スラブとの連結部は、常時
作用する軸方向力とともに地震等による水平力が作用し
たとき杭に生じる曲げモーメント,せん断力を伝達し、
上部構造の健全な挙動を保証する耐震構造上重要な部位
である。そのため、一般に接合方法として、ピン接合と
剛接合の２種類があり、多くの場合、後者により設計さ
れている。剛接合として有効な接合方法として、既製杭
の杭頭部を基礎スラブの中へ杭径以上を埋め込む方法や
図４に示すように既製杭１を基礎スラブ７の中へ１０ｃ
ｍ程度埋め込み杭頭周辺を鉄筋６で補強することにより
基礎スラブ内にこれらの鉄筋を取り囲む形の円筒状の仮
想鉄筋コンクリートを形成し既製杭１と基礎スラブ７を
連結する方法等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術に示
す剛接合の前者は、杭頭部を根切り底面からかなりの長
さを突出する必要があり、そのため、杭設置後の根切り
工事,地肌工事及び基礎スラブの配筋が煩雑となる。ま
た、中小規模の建築物の基礎スラブは、相対的に厚みが
薄く杭径以上の杭頭の埋め込みが難しくなる。

【０００４】次に、図４に示した後者は、前者に比べ杭
頭部の突出は短く、そのため基礎スラブ内への挿入を少
なくすることができ基礎スラブの配筋が容易となる。し
かし、基礎の耐震性能向上のために、多くの場合、既製
杭として高強度コンクリート杭、鋼管杭が用いられる。
これらの既製杭を先に示す方法により、基礎スラブと連
結しようとすると、杭本体の曲げ性能が高いので、杭の
性能を十分に発揮させるためには連結する基礎スラブコ
ンクリートの水平支圧応力度、押し抜きせん断応力度を
大きくしなければならない。そのために基礎スラブが厚
くなる。また、基礎スラブ内に仮想鉄筋コンクリートを
形成するのに必要な鉄筋量も増加し、杭径に比べ鉄筋量
が過大となる恐れがある。

【０００５】従来の技術では、これらの問題を解決する
ために鉄筋の材料性能及び鉄筋径を大きくする等の解決
方法が採られているが、鉄筋の材料性能及び鉄筋径を大
きくすることは、材料コストのアップにつながり、また
鉄筋の定着長さが長くなることから基礎スラブが厚くな
る等の問題が引き続き発生する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記に示す問題点を解決
するため本発明が採用した技術手段は、所望の位置に既
製杭を建て込んだ後、該既製杭の外径より大径で内側に
少なくとも３カ所、該既製杭への位置決め用のガイドが
設けられ、且つ外側に鉄筋が溶着された金属短管を該既
製杭の杭頭部分に装着した後、該金属短管と該既製杭と
の隙間に基礎スラブを形成するためのコンクリートを充
填し杭頭部を補強するとともに該既製杭と形成された基
礎スラブとを一体化させることを特徴とする既製杭と基
礎スラブとの接続方法である。

【０００７】本発明では杭頭断面を金属短管により拡大
することにより従来よりも拡大された仮想鉄筋コンクリ
ートが形成されるので鉄筋量を減らすことが可能であ
り、鉄筋の材料性能及び鉄筋径を大きくすることなく鉄
筋を配置することができる。また、金属短管の内側にガ
イドを設けたことにより杭と鋼管の隙間にコンクリート
を充填しただけのものに比べ一体度の高い拡大杭頭部を
形成することができる。

【０００８】図１は、本発明に係わる構成を示したもの
であり図２、図３は、拡大杭頭部を構成する金属短管を
示したものである。既製杭1には、従来一般に行われて
いる既製杭施工方法によって地盤中に一定の間隔おきに
設置されている。尚、既製杭1の径、設置間隔及び本数
は、構築しようとする建物の規模や支持強度により決め
られている。金属短管5は、その内径が既製杭1の外径の
１．５倍〜２倍、好ましくは１．６倍〜１．８倍の例え
ば鋼材等の金属により構成されている。なお、金属短管
5の肉厚は杭の材料強度と金属短管５の断面係数より決
められ、好ましくは４.５ｍｍ〜１９ｍｍである。この
金属短管5の長さは、金属短管５に溶着される鉄筋６の
溶着長さ以上とし好ましくは、２０ｃｍ〜杭径の３/４
倍程度である。

【０００９】金属短管には例えば図２に示すように内側
に例えば鋼材等の金属類により構成された板状のガイド
5ａが取り付けられており、このガイド5ａは、金属短管
5の中心に向かって均等に配置され、金属短管5を既製杭
1に取り付けた際、ガイド5ａすべてが既製杭1の外周面
に接する巾に調整した構成とされている。既製杭1に装
着された金属短管5のガイド5ａは、既製杭1の外周面に
接する構成にあり金属短管5と既製杭1を半一体化すると
ともに金属短管5と既製杭1の偏心を防ぐ効果を発揮して
いる。鋼管杭においては、縦材5ａと既製杭1の外周面を
溶着することもできる。

【００１０】尚、ガイド5ａの枚数については、既製杭1
の径及び金属短管5と既製杭1との径の差によって決定さ
れるが、一般的には3枚以上が使用され、多くとも１０
枚程度で十分である。次に、図３に示すように、金属短
管5の外周には、均等に配置された鉄筋６が溶着によっ
て取り付けられており、この鉄筋６は、既製杭1と金属
短管5によって構成される拡大杭頭部によって基礎スラ
ブ内に形成される仮想鉄筋コンクリートの鉄筋6とな
る。そのため、鉄筋６の材料性能,鉄筋径,長さ及び溶着
長さは、鉄筋コンクリートの設計によって決定される。

【００１１】以上の構成を有する金属短管5を本発明で
は、図１に示すように既製杭1の杭頭部と金属短管5の上
面が等しい高さになるように既製杭1に挿入し、金属短
管5の下面を地業工事により敷き詰められた均しぐり石3
の上に設置する。尚、各々の施工現場における地業工事
の工程や鉄筋６溶着長さの関係から金属短管5の長さが
長くなった場合、均しぐり石3を敷き詰める前に地盤面2
に金属短管5を設置してもよい。その場合においても、
金属短管5の上面が杭頭部と等しい高さになるように金
属短管5の長さを調整したものを用意する。

【００１２】杭周辺の地業工事が終了した段階での拡大
杭頭部は、基礎スラブの中へ埋め込む部分のみを突出さ
せその他の部分を均しコンクリート4もしくは均しコン
クリート4と均しぐり石3に埋設された構成となり、均し
コンクリート４の上に基礎スラブ７を構築する際、拡大
杭頭部が基礎スラブ７内に埋め込まれそれと同時に金属
短管5と既製杭1の杭頭部によって構成される拡大杭頭部
内の隙間に上部より基礎スラブを形成するためのコンク
リートが充填され、形成された基礎スラブ７との接続を
完了する。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図を用いて説明する。図
１に示す既製杭1は、外径４０ｃｍの鋼管杭であり、地
盤面2より３０ｃｍ程度杭頭部が突出し、地盤面2の上に
１０ｃｍ程度均しぐり石3が敷き詰められた構成にあ
る。次に鋼管１１にコンクリート管１２が内接した構造
の既製杭1の杭頭部を覆うように径が６５ｃｍ、高さ２
０ｃｍ程度の金属短管5が均しぐり石3の上に設置され、
金属短管5の内側に設けられたガイド5ａが既製杭1の外
周に接し溶着されている。また、金属短管5の外周に
は、鉄筋6が１５ｃｍ程度溶着されている。

【００１４】既製杭１の上部付近にはコンクリート落下
防止板１３が取り付けられており、その上に中詰めコン
クリート１４が充填されている。このように、金属短管
5によって構成された拡大杭頭部は、均しぐり石3の上に
10ｃｍ程度の厚さで敷き詰められている均しコンクリー
ト4により拡大杭頭部の一部が均しコンクリート4に埋設
され１０ｃｍ程度が突出した構成となる。本構成にある
拡大杭頭部を後に形成される基礎スラブ７内へ埋め込み
接続部を構成する。このようにして厚さ１１０ｃｍの基
礎スラブ７を構築した。

【００１５】

【比較例】図４の構造のものを使用して上記の実施例と
同程度のせん断及び曲げ性能を発揮する仮想鉄筋コンク
リートを設計し基礎スラブを構築した。その場合、鉄筋
の量が上記の場合の２．７程度となり鉄筋の径が１.２
倍程度のものを使用し、その長さも１.３倍程度長くす
る必要があり、また、得られた基礎スラブの厚さは１４
０ｃｍとする必要があった。その上、鉄筋は現場で杭に
溶着する必要があった。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、既製杭本体の杭頭断面をもと
に基礎スラブ内に形成する仮想鉄筋コンクリートを設計
した際、コンクリートの応力度によって鉄筋量が決まり
鉄筋の性能を有効に発揮させることができない条件にお
いて、付属の金属短管により杭頭断面を拡大することで
鉄筋、コンクリートの性能を有効に発揮させ経済的な配
筋を可能にする。

【００１７】これにより、鉄筋量が減り鉄筋径を小径化
し鉄筋のコンクリート内への定着長を短くすることが可
能となり基礎スラブ厚を薄くすることができる。また、
この金属短管に鉄筋を先付けしておくことができること
から天候に左右されにくい場所で安定した溶着が可能で
あり、作業工程の短縮につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例として杭頭部の構成を示す側
面図であり、右半分は断面図によって表している。

【図２】鉄筋が溶着される前の金属短管の斜視図であ
る。

【図３】鉄筋が溶着された後の金属短管の斜視図であ
る。

【図４】従来の接合方法の側面面であり、その右半分は
断面図で表現したものである。

【符号の説明】

１ 既製杭 ２ 地盤面 ３ 均しぐり石 ４ 均しコンクリート ５ 金属短管 ５ａ ガイド ６ 鉄筋 ７ 基礎スラブ １１ 鉄管 １２ コンクリート管 １３ コンクリート落下防止板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望の位置に既製杭を建て込んだ後、該
   既製杭の外径より大径で内側に少なくとも３カ所、該既
   製杭への位置決め用のガイドが設けられ、且つ外側に鉄
   筋が溶着された金属短管を該既製杭の杭頭部分に装着し
   た後、該金属短管と該既製杭との隙間に基礎スラブを形
   成するためのコンクリートを充填し杭頭部を補強すると
   ともに該既製杭と形成された基礎スラブとを一体化させ
   ることを特徴とする既製杭と基礎スラブとの接続方法。