JPS62244925A - コンクリ−ト構造物と杭の結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 ビルディングや橋りょうなどのコンクリート構造物の基
礎あるいは脚柱として、地下あるいは地表面に埋設され
る杭が使用されている。

上記杭としては断面性情を確保するため中空構造が採用
され、鋼管或いはコンクリート管等が使用されている。

また、コンクリート構造物を上記杭の頭部に結合する構
造としては、杭の頂部にコンクリートを打設して所望本
数の鉄筋を植設し、該鉄筋をコンクリート構造物に差し
込む構造が提案されている。

なお、実際の結合構造においては杭の上端部の一部をコ
ンクリート構造物内へ差し込み、結合部の剛性向上が図
られている。

ところで、従来のこの種の杭の結合構造にあっては、頂
部の断面が杭本体部と同じ断面形状の杭（ストレート状
の杭）を使用して上記構造を実施していた。

しかし、このような従来構造によれば、杭本体の強度は
一般的に上記結合部の鉄筋コンクリートの断面強度より
大きくなるため、結合部の断面性能を確保するためには
必要以上に杭の数を増やしたり杭の径を大きくせねばな
らず、無駄が生じゃずいという問題があった。

（目的） 本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決でき
、コンクリート構造物との結合部の断面性能を杭本体の
断面強度とバランスさせることができ、もって合理的な
設計をい実現しうるコンクリート構遺物と提供すること
である。

〔概要〕

本発明は、中空断面の杭の上部にコンクリートを＃ｙ峠
して鉄筋を植設し、該鉄筋をコンクリート構造物に差し
込む構造において、前記杭の頂部の断面を拡大すること
により、前記鉄筋の前記コンクリート構造物に対する結
合部断面を増大させる構成により、上記目的を達成する
ものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図〜第３図は、それぞれ本発明の一実施例によるコ
ンクリート構造物と杭の結合構造を有するビルディング
、高架道および橋を示す。

第１図のビルディングにおいては、地下に所定の配列を
なして複数本の基礎用の杭１を埋設し、コンクリート構
造物の一種であるビルディング２のコンクリートフーテ
ィング３が各杭ｌの頭部４に結合されている。この場合
のコンクリート構造物２と杭１との結合は地下で施工さ
れている。

第２図の高架道においては、地表面５がら上方へ突出さ
せて多数の杭ｌを設置し、コンクリート構造物の一種で
ある高架道（鉄道や自動車道）６が各杭１の頭部４に結
合されている。第２図の各杭ｌはコンクリート構造物６
の基礎および脚柱を構成している。

第３図の橋においては、地下に所定の配列をなして多数
の基礎用の杭ｌを埋設し、橋桁７を支持する複数本のコ
ンクリート構造物すなわち橋脚８のコンクリートフーテ
ィング９が各杭１の頭部４に結合されている。この場合
のコンクリート構造物８と杭１との結合も第１図の場合
と同様地中で行われている。

第４図〜第６図は、第１図〜第３図の杭ｌおよび該杭と
コンクリート構造物との結合構造を示す。

第４図〜第６図において、中空断面の杭１は鋼管などの
金属管で作られ、その上部にコンクリート１０を打設す
るとともに該コンクリートに所望本数の鉄筋１１を植設
し、これらの鉄筋１１をコンクリート構造物１２に差し
込むことにより杭ｌの頭部４が該コンクリート構造物１
２に結合される。このコンクリート構造物１２は第１図
のビルディング２、第２図の高架道６あるいは第３図の
脚柱８など（−コンクリートフーティング３．９などそ
れらの部分をふくむ）に相当する。

なお、実際の施工では第５図に示すごとく杭１の上端の
一部Ａもコンクリート構造物１２に差し込まれ剛結合さ
れている。

また、前記杭ｌ内のコンクリート１０は、該杭の上端か
ら所定距離の位置にｉ１３を溶接し、この蓋１３の上側
に打設されている。

然して、杭ｌの上端開口は図示のように杭１本体の内径
ｄより拡大（内径Ｄ）されており、コンクリート１０は
この拡大頂部に打設されている。

また、複数体の鉄筋１１は図示のように拡大断面を利用
してその配筋領域が拡大されており、これによって、鉄
筋１１の前記コンクリート構造物１２に対する結合部断
面すなわち第６図に示す配筋領域の面積が増大され、鉄
筋コンクリートによる結合部の断面性能の向上が図られ
ている。

図示の例では、杭ｌは本体部（スレート部）ＩＡの上端
にテーパー状の別部材ｌＢを溶接等で接合することによ
り、拡大断面の頭部４すなわち拡大頂部が形成されてい
る。ただし、この拡大頂部４は杭ｌに一体形成すること
もできる。

また、前記上端開口（直径Ｄ）の拡大率は、一般に、杭
１の本体強度およびコンクリート構造物１２との結合強
度（断面性能）を勘案して決定される。

この結合強度は鉄筋の太さ、本数および配置（配筋面積
など）などによって決まる。

杭ｌの頭部４の寸法の具体例としては、杭１本体の外径
が３００〜１００　（１ｍであるとき、開口端の外径を
４００〜１５００ｍ、拡大頂部４の長さしを３００〜３
０００ｍ程度に選定することができる。

上端外径の杭本体部ＩＡ外径に対する拡大率としては、
例えば、１．２〜１．８程度に選定することができる。

以上第１図〜第６図で説明した実施例によれば、杭１の
上端開口を拡大し、この拡大した部分に打設したコンク
リ−１−１０に結合用の鉄筋１１を植設するので、スト
レート杭の場合に比べ、鉄筋１１の数を増加させたり配
筋領域を拡大するなどして結合部断面を増大させ、もっ
て、断面性能を効果的に向上させることが可能になった
。

したがって、杭１本体の強度とコンクリート構造物１２
の結合部強度とをバランスさせたりそれに近い状態にす
ることができ、従来構造の場合のような杭１の数を増や
したり杭ｌの径を大きくするなどの無駄をなくすことが
可溌になった。

第７図〜第１３図は本発明によるコンクリート構造物と
杭の結合構造の各種実施例の要部を示す。

第７図は鋼管など金属管からなる杭ｌの拡大頂部ＩＢに
ストレート部を設け、杭本体ｌのストレート部ＩＡとの
段差部に補強用リブ１４を設けたものであり、その他の
部分は第４図〜第６図の場合と実質上同じ構造になって
いる０本実施例においても、杭ｌの本体部（ストレート
部）ＬＡと拡大頂部ｌＢを一体形成することも可能であ
る。

第８図は拡大頂部ＩＢのほぼ全体を一様断面にした点で
第５図の場合と相違しており、その他の部分は第５図の
場合と実質上同じ構造を有している。

これら第７図および第８図の各実施例は、杭ｌとして鋼
管等の金属管を使用する場合の変更実施態様を示すもの
である。

以１第７図および第８図に示した実施例によっても、杭
ｌの上端開口を拡大し、この拡大した部分にコンクリー
トｌＯを打設して鉄筋１１を植設するので、従来構造に
比べ鉄筋１１の数を増加したり配筋領域を拡大するなど
してコンクリート構造物■２の結合部断面を効果的に増
大させることができ、前述の実施例の場合と同様の効果
を達成することができた。

第９図および第１θ図は、さらに他の実施例を示す図で
あり、それぞれコンクリート製の杭を使用する場合のコ
ンクリート構造物１２との結合構造を示す。

第９図および第１０図の実施例では、ストレートのコン
クリート管２１Ａの上端にコンクリート製のテーパー状
の拡大断面部２１Ｂを接合して上端開口を拡大させた杭
２１が構成されている。

すなわち、ストレート部２１Ａの上端面および拡大断面
部２１Ｂの下端面にそれぞれ金属（鋼など）製の接合板
２２Ａおよび２２Ｂを埋め込み等チ一体化し、これら接
合板を互いに溶接することにより杭２１が形成されてい
る。

また、図示の前記接合板２２Ａ、２２Ｂは杭２１頂部に
コンクリートを打設するための仕切板すなわち第５図〜
第８図の蓋１３に相当する部分をも兼ねるものである。

、１ｆ″“・第９図０実施例″′″′″絋大断面″２１
Ｂ全体”テーパー状をなしているが、第１０図の実施例
では拡大断面部２１Ｂがストレートの大径部で形成され
ており、両者は実質上この点のみ相違している。

以上説明した第９図および第１Ｏ図のコンクリート製杭
２１を使用する場合も、前述の各実施例の場合と同様、
杭２１の上端開口が拡大され、この拡大した部分にコン
クリートを打設して結合用の鉄筋を植設することにより
コンクリート構造物１２との結合部断面を増大させて容
易に断面性能を向上させることができ、もって、杭２１
本体の強度とバランスのとれた結合部が得られ、合理的
で経済性にすぐれた設計が可能になった。

第１１図および第１２図は本発明による結合構造に使用
可焼な鋼管製杭ｌのさらに他の構造例をしめす。

第１１図および第１２図において、杭本体ＩＡと同直径
（拡大されない断面）ｄの部分が上端まで延長され、こ
のストレートの杭本体部ｌＡの頂部のまわりに外筒鋼管
１５を溶接することにより拡大頂部４が形成されている
。

然して、杭本体ＩＡの頂部すなわち溶接された蓋１３の
上部空間並びに杭本体部ＩＡと外筒鋼管１５との間の空
間にコンクリートＩＯＡ、ＩＯＢが打設され、これらの
コンクリートに鉄筋１１Ａ、ＩＩＢが植設されている。

前述の鉄筋１１Ａ、ＩＩＢはいずれもコンクリート構造
物１２に差し込んで鉄筋コンクリートの状態で結合され
る。

第１１図および第１２図の構造によれば、外筒鋼管１５
を杭本体部ＩＡの頂部周囲に溶接等で固着することによ
って杭ｌの頂部の断面が拡大され、この拡大断面部に打
設されたコンクリートＩＯＡ、１０Ｂに鉄筋１１Ａ、Ｉ
ＩＢを植設するので、鉄筋１１Ａ、ＩＩＢのコンクリー
ト構造物１２に対する結合部断面が拡大される。

したがって、本実地例においても、拡大された結合部断
面を利用して所望本数の所望太さの鉄筋１１Ａ、ＩＩＢ
を配筋することにより、コンクリート構造物１２との結
合部の断面性能を向上させることができ、したがって、
前述の各実地例の場合と同様バランスのとれた結合部が
得られ、合理的で経済性にすぐれた設計が可能になった
。

第１３図は本発明による結合構造に使用可能なコンクリ
ート製杭２１のさらに他の構造例を示す。

第１３図の杭２１においては、内径は本体部および頂部
とも一様な拡大されない値ｄのままであるが、外径は頂
部において拡大されている（直径Ｄｉ）。

この拡大直径Ｄ１と内径ｄとの間に厚肉部２３が形成さ
れ、この厚肉部（拡大断面部）２３を利用し所望本数の
結合用の鉄筋１１Ｂが植設されている。゛また、内径ｄ
の所望位置に鋼板等で作った蓋１３が固定され、この、
Ｍ１３の上側の空間にコンクリートＩＯが打設され、こ
のコンクリート１０に結合用の鉄筋１１Ａが植設される
。

第１３図の構造によれば、杭２１の頂部の外径を拡大し
て厚肉部２３が形成され、頂部内に打設したコンクリ−
）１Ｇに結合用の鉄筋ｌｌＡを植設するとともに前記厚
肉部２３にも結合用の鉄筋１１Ｂを植設するので、前述
の各実施例の場合と同様に、コンクリート構造物１２と
の結合部断面を拡大させることにより断面性能を向上さ
せることができ、もって杭２１と結合部の強度をバラン
スさせることが可能となり、合理的で経済性にすぐれた
コンクリート構造物１２と杭２１との結合構造が得られ
た。

なお、第１１図および第１２図の実施例においては、杭
本体ＩＡと外筒鋼管１５との間のコンクリート１０Ｂに
植設される鉄筋１１Ｂのみによって充分な結合強度が得
られる場合は、杭本体ｌＡ内に植設する鉄筋１１Ａを省
略することもできる。

また、第１３図の実施例においても、厚肉部２３に植設
される鉄筋ｌｌＢのみで充分な結合強度が得られる場合
は、内径ｄ内に植設する鉄筋１１Ａを省略することもで
きる。

さらに、以上図示した各実施例では、抗ｌ、２１の断面
形状が円形の場合を説明したが本発明は四角形や、その
他の多角形あるいは長円形などその他の種々の断面形状
の杭に対しても同様に適用することができる。

さらにまた、以上の各実施例では杭１の頂部に植設され
る鉄筋１１．１１Ｂは上端開口からほぼ平行に上方へ延
び出していたが、第１４図に示すごとく拡大頂部ＩＢ内
の傾斜のまま上方へ延出させコンクリート構造物１２と
の結合断面を一層拡げるよう配筋することもできる。

〔効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、簡単
な構成でコンクリート構造物と杭との結合強度を効果的
に向上させることができ、杭本体の強度とのバランスに
すぐれた結合構造が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ本発明の一実施例によるコン
クリート構造物と杭との結合構造を適用したビルディン
グ、高架道および橋を示す模式的断面図、第４図は本発
明の一実施例によるコンクリート構造物と杭との結合構
造を示す一部破断斜視図、第５図は第４図の結合構造の
縦断面図、第６図は第５図中の線Ｖｌ−Ｖｌから見た一
部断面平面図、第７図および第８図はそれぞれ本発明の
他の実施例による鋼管杭使用の結合構造の縦断面図、第
９図および第１Ｏ図はそれぞれ本発明のさらに他の実施
例によるコンクリート杭使用の結合構造の縦断面図、第
１１図は本発明のさらに他の実施例による鋼管杭使用の
結合構造の縦断面図、第１２図は第１１図の線ｘｉ−ｘ
ｕに沿った断面図、第１３図は本発明のさらに他の実施
例によるコンクリート杭使用の結合構造の縦断面図、第
１４図は本発明による杭の結合構造における鉄筋の配置
の変更例を示す縦断面図である。 １・・−一−−−−−杭（鋼管）、ＩＢ・〜・−拡大頂
部（杭）、１Ｏ１ＩＯＡ：ＩＯＢ・−・・−・コンクリ
ート、１２−・−・−・コンクリート構造物、２１−・
・・・−・杭（コンクリート）、２１Ｂ、２３・・−・
−・・・拡大頂部。 第３図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）中空断面の杭の上部にコンクリートを打設して鉄
   筋を植設し、該鉄筋をコンクリート構造物に差し込む構
   造において、前記杭の頂部の断面を拡大することにより
   、前記鉄筋の前記コンクリート構造物に対する結合断面
   を増大させることを特徴とするコンクリート構造物と杭
   の結合構造。