JPH11117295A - 合成杭構造 - Google Patents

合成杭構造

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JPH11117295A
JPH11117295A JP29782697A JP29782697A JPH11117295A JP H11117295 A JPH11117295 A JP H11117295A JP 29782697 A JP29782697 A JP 29782697A JP 29782697 A JP29782697 A JP 29782697A JP H11117295 A JPH11117295 A JP H11117295A
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JP
Japan
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pile
steel pipe
composite
concrete
composite pile
Prior art date
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Withdrawn
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JP29782697A
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English (en)
Inventor
Haruyo Igarashi
治世 五十嵐
Fumio Chatani
文雄 茶谷
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Obayashi Corp
Original Assignee
Obayashi Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐震性に優れた杭を小さな径でしかも低コスト
で構成する。 【解決手段】本発明に係る合成杭構造は、コンクリート
系杭としてのRC杭1の杭頭側に鋼管2を連結して合成
杭3を構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成杭、特に、杭
頭近傍を連結箇所とする合成杭構造に関する。
【0002】
【従来の技術】杭基礎は、良質な支持層が地下深くにあ
る場合に採用される基礎形式の一つであり、該支持層ま
で打ち込んだ杭の上に上部構造物を構築することによっ
て、構造物重量を支持層で安定支持することができるも
のである。
【0003】かかる杭は、その構造特性から水平力に対
して比較的弱点を持ちやすく、地震時には、上部構造物
からの水平力によって杭頭に大きなせん断力や曲げモー
メントが作用する。そのため、杭の設計にあたっては、
地震荷重について十分な検討が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、杭の断
面設計は、地震時におけるせん断力や曲げモーメントの
最大値に合わせざるを得ず、その結果、過剰とも思える
ほどの大断面の杭となり、安全性を重視した結果とはい
え、経済性の面では改良の余地があった。
【0005】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、耐震性に優れた杭を小さな径でしかも低コス
トで構成することが可能な合成杭構造を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の合成杭構造は請求項1に記載したように、
コンクリート系杭の杭頭側に鋼管を連結して合成杭を構
成したものである。
【0007】また、本発明の合成杭構造は、前記鋼管の
うち、該鋼管が支持する上部構造物の下面からの長さを
1m〜5mとしたものである。
【0008】また、本発明の合成杭構造は、前記鋼管内
にコンクリートを充填し、前記コンクリート系杭との一
体化を図ったものである。
【0009】本発明の合成杭構造においては、コンクリ
ート系杭の杭頭側に鋼管を連結して合成杭を構成してあ
り、地震時において該合成杭が支持する上部構造物から
水平力が作用したとき、杭頭に生じる大きな曲げモーメ
ントやせん断力は、主としてコンクリート系杭ではな
く、鋼管が負担する。
【0010】すなわち、曲げモーメントやせん断力が最
大となるのは、通常、杭頭部分であるので、コンクリー
ト系杭よりも圧縮強度や曲げ強度あるいはせん断強度に
優る鋼管をかかる杭頭部分に使用し、それより下方の部
分においては低コストのコンクリート系杭を使用するこ
とによって、耐震性に優れた杭を小さな径でしかも低コ
ストで構成することが可能となる。
【0011】また、もっとも変位が大きくなる杭頭部分
においてコンクリート系杭よりも靱性に優る鋼管を使用
することによって、地震時における上部構造物の振動エ
ネルギーを鋼管で吸収し、該上部構造物の揺れを速やか
に収斂させることが可能となる。
【0012】コンクリート系杭は、RC杭、PC杭、P
HC杭等を含む。
【0013】コンクリート系杭と鋼管との一体工程は予
め工場で行って既製合成杭とし、これを現場にて打ち込
むようにしてもよいし、コンクリート系杭を場所打ちの
RC杭として現場造成し、該杭の天端に鋼管を連結する
ようにしてもよい。
【0014】鋼管の長さは任意であるが、該鋼管が支持
する上部構造物の下面からの長さを1m〜5mとしたな
らば、合成杭を打ち込む際のコンクリート系杭との連結
箇所における破損を未然に防止することができる。
【0015】ここで、5m以下としたのは、曲げモーメ
ントやせん断力が最大となるのは、通常杭頭部分であっ
て、さまざまな地盤条件を考慮しても5mを越える深さ
部分の箇所では、これらの部材力が急激に小さくなり、
コンクリート系杭でもその断面径を十分に小さくできる
とともに、鋼管の長さが5mを越えると、打込み時の衝
撃によって連結箇所が破損するおそれが徐々に高くなる
とともに、場所打ちコンクリートにおいては、5m以下
であれば鋼管継ぎ足しによる再打込みが不要若しくは最
小限にとどめることができる場合であっても、5mを越
えることによって再打込みが必要になってくるからであ
る。
【0016】また、1m以上としたのは、これ以下では
杭頭部分での大きな曲げモーメントやせん断力をコンク
リート系杭の部分でも実質的に負担することとなり、該
コンクリート系杭の頭部での破損を懸念する必要が生じ
るからである。
【0017】鋼管を連結する際の連結方法は任意であ
り、例えばコンクリート系杭の天端に予め埋設された金
物に溶接や高力ボルト接合といった方法で連結するよう
にしてもよいが、コンクリート系杭との一体化が確保さ
れる状態で鋼管内にコンクリートを充填したならば、合
成杭を打ち込む際の衝撃は、鋼管とコンクリート系杭と
の連結箇所に集中せず、該箇所における破損を確実に防
止することが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る合成杭構造の
実施の形態について、添付図面を参照して説明する。な
お、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の
符号を付してその説明を省略する。
【0019】図1は、本実施形態に係る合成杭構造を示
した図である。同図でわかるように、本実施形態に係る
合成杭構造は、コンクリート系杭としてのRC杭1の杭
頭側に鋼管2を連結して合成杭3を構成してある。
【0020】鋼管2は、該鋼管が支持する上部構造物4
の下面5からの長さを1m〜5mとし、地盤条件等を適
宜考慮して例えば2m程度に設定するのがよい。
【0021】ここで、鋼管2の上述した長さを5m以下
としたのは、曲げモーメントやせん断力が最大となるの
は、通常杭頭部分であって、さまざまな地盤条件を考慮
しても5mを越える深さ部分の箇所では、これらの部材
力が急激に小さくなり、RC杭1でもその断面径を十分
に小さくできるとともに、鋼管2の長さが5mを越える
と、打込み時の衝撃によって連結箇所が破損するおそれ
が徐々に高くなるからである。また、1m以上としたの
は、これ以下では杭頭部分での大きな曲げモーメントや
せん断力をRC杭1でも実質的に負担することとなり、
該杭の頭部での破損を懸念する必要が生じるからであ
る。
【0022】鋼管2をRC杭1に連結するには、同図
(b)に示したようにRC杭1の天端に予め金物6を埋設
しておき、該金物に鋼管2を当接してその接合面の内外
周から溶接7を施して合成杭3を製作するのがよい。
【0023】かかるRC杭1と鋼管2との一体工程は予
め工場で行って既製合成杭とし、これを現場にて打ち込
むようにしてもよいし、RC杭1を場所打ちのRC杭と
して現場造成し、該杭の天端に鋼管2を現場で連結する
ようにしてもよい。
【0024】本実施形態の合成杭3を現場で施工するに
は、既製杭として工場で製作したものであれば、そのま
ま所定の位置に打ち込めばよいし、RC杭1を場所打ち
とするのであれば、図2に示したように、まずは、オー
ルケーシング工法、アースドリル工法、リバース工法等
の工法を用いてRC杭1を施工する。このとき、その天
端に埋込み金物6を埋設しておく。
【0025】次に、RC杭1を所定の期間養生した後、
鋼管2を吊り降ろしてRC杭1の天端に埋め込んだ金物
6にあてがい、その接合面の内外周を溶接によって連結
する。ここで、RC杭1の天端高さについては、鋼管2
を取り付けた後で合成杭3を打ち込む必要がないように
設定しておくのが望ましい。
【0026】合成杭3が完了した後は、通常通り、上部
構造物4を構築する。
【0027】本実施形態の合成杭構造においては、RC
杭1の杭頭側に鋼管2を連結して合成杭3を構成してあ
り、地震時においては、該合成杭3が支持する上部構造
物4から水平力が作用したとき、杭頭に生じる大きな曲
げモーメントやせん断力は、図3でよくわかるように、
主としてRC杭1ではなく、鋼管2が負担する。
【0028】以上説明したように、従来であれば、杭の
断面径を曲げモーメントやせん断力の最大値に合わせて
いたため、全長にわたり大断面となってきわめて不経済
な杭となるのを余儀なくされていたが、本実施形態に係
る合成杭構造によれば、曲げモーメントやせん断力が最
大となるのは、通常、杭頭部分であるので、RC杭1よ
りも圧縮強度や曲げ強度あるいはせん断強度に優る鋼管
2をかかる杭頭部分に使用し、それより下方の部分にお
いては低コストのRC杭1を使用したので、耐震性に優
れた杭を小さな径でしかも低コストで構成することが可
能となる。
【0029】また、地震時において最も変位が大きくな
る杭頭部分においてRC杭1よりも靱性に優る鋼管2を
使用したので、鋼管2自体の破損が未然に防止され、従
来のRC杭のように杭頭での脆性破壊を懸念する必要が
全くなくなるとともに、上部構造物4の振動エネルギー
を鋼管2で吸収することができるので、該上部構造物の
揺れを速やかに収斂させ、上部構造物4の健全性を維持
することが可能となる。
【0030】また、本実施形態によれば、鋼管2が支持
する上部構造物4の下面5からの長さHを1m〜5mと
したので、合成杭3を打ち込む際のRC杭1との連結箇
所における破損を未然に防止することができる。
【0031】本実施形態では、鋼管2をRC杭1に連結
する方法として、該RC杭の天端に予め埋設された金物
6に溶接7によって連結するようにしたが、溶接に代え
て高力ボルト接合を採用してもよい。
【0032】また、図4に示すような合成杭11として
もよい。同図に示す合成杭11は、コンクリート系杭で
あるRC杭1との一体化が確保される状態で、鋼管2内
にコンクリート13を充填してある。また、鋼管2とコ
ンクリート13との付着を高めるため、該鋼管の内面に
はスタッド14を突設してある。
【0033】かかる構成によれば、合成杭11を現場に
て打ち込む際に該杭に生じる衝撃は、鋼管2とRC杭1
との連結箇所に集中せず、該箇所における破損を確実に
防止することが可能となる。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1に係る本発
明の合成杭構造によれば、従来であれば、杭の断面径を
曲げモーメントやせん断力の最大値に合わせていたた
め、全長にわたり大断面となってきわめて不経済な杭と
なるのを余儀なくされていたが、コンクリート系杭より
も圧縮強度や曲げ強度あるいはせん断強度に優る鋼管を
杭頭部分に使用し、それより下方の部分においては低コ
ストのコンクリート系杭を使用するようにしたので、耐
震性に優れた杭を小さな径でしかも低コストで構成する
ことが可能となる。また、もっとも変位が大きくなる杭
頭部分においてコンクリート系杭よりも靱性に優る鋼管
を使用したので、地震時における上部構造物の振動エネ
ルギーを鋼管で吸収し、該上部構造物の揺れを速やかに
収斂させることが可能となる。
【0035】また、請求項2に係る本発明の合成杭構造
によれば、合成杭を打ち込む際の鋼管とコンクリート系
杭との連結箇所における破損を未然に防止することがで
きるという効果も奏する。
【0036】また、請求項3に係る本発明の合成杭構造
によれば、合成杭を現場にて打ち込む際に該杭に生じる
衝撃が鋼管とコンクリート系杭との連結箇所に集中せ
ず、該箇所における破損を確実に防止することが可能と
なるという効果も奏する。
【0037】
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る合成杭構造の図であり、(a)
は側面図、(b)は連結箇所近傍の詳細断面図。
【図2】本実施形態にかかる合成杭を施工している様子
を示した概略図。
【図3】本実施形態に係る合成杭構造の作用を説明した
図。
【図4】変形例に係る合成杭構造を示した一部を断面で
示した側面図。
【符号の説明】
1 RC杭(コンクリート系
杭) 2 鋼管 3 合成杭 4 上部構造物 11 合成杭

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンクリート系杭の杭頭側に鋼管を連結
    して合成杭を構成したことを特徴とする合成杭構造。
  2. 【請求項2】 前記鋼管のうち、該鋼管が支持する上部
    構造物の下面からの長さを1m〜5mとした請求項1記
    載の合成杭。
  3. 【請求項3】 前記鋼管内にコンクリートを充填し、前
    記コンクリート系杭との一体化を図った請求項1記載の
    合成杭。
JP29782697A 1997-10-15 1997-10-15 合成杭構造 Withdrawn JPH11117295A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020089033A (ko) * 2001-05-22 2002-11-29 이윤주 프리스트레스트 콘크리트 말뚝과 강관 말뚝을 조합한 말뚝시공방법
JP2004108034A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Okumura Corp 鉄骨造建物の基礎構造と施工法及び鋼管付既成コンクリート杭
KR100617475B1 (ko) * 2004-05-13 2006-09-01 이윤주 합성말뚝을 구성하는 고강도 중공콘크리트 말뚝의 덮개판구조 및 시공방법
KR100720946B1 (ko) 2006-09-12 2007-05-25 (주)한맥기술 콘크리트 말뚝과 강관 말뚝의 접합구조를 갖는 복합 말뚝
JP2016041893A (ja) * 2014-08-19 2016-03-31 株式会社Ihi 杭基礎及び杭基礎の構築方法

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Effective date: 20050104