JP6503496B2 - 杭頭接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管杭又はＳＣ杭等の基礎杭の杭頭部と、建築物の基礎コンクリート部分との接合部に用いられる杭頭接合構造に関するものである。

従来、鋼管杭又はＳＣ杭（外殻鋼管付コンクリート杭）等の基礎杭の杭頭部と、建築物の基礎コンクリート部分との接合部に用いられる杭頭接合構造としては、基礎杭の杭頭部の外周面に補強鉄筋を溶接するものがあった（特許文献１参照）。

図１１から図１３は、従来の杭頭接合構造２を説明するために参照する図である。

従来の杭頭接合構造２は、図１１に示すように、その上端部に杭頭部４ａを有する鋼管杭４と、複数本の補強鉄筋６と、これらの周囲に打設された基礎コンクリート８を備えて構成されていた。

鋼管杭４は、図中上下方向に伸びる軸孔を有する円筒状（図１２参照）に形成され、その下端部は、基礎地盤３中の硬い所に当たるまで深く埋め込まれていた。また、鋼管杭４の上端部は、基礎地盤３の上面から上方に突出していて、この上端部が鋼管杭４の杭頭部４ａとなっていた。

この杭頭部４ａの外周面４ｂには、鋼管杭４の長さ方向に伸びる丸棒状の、複数本の補強鉄筋６の下端部が、溶接部Ｗ（図１２参照）を溶接することにより一体的に接合されていた。また、複数本の補強鉄筋６は、図１２に示すように、その長さ方向が杭頭部４ａの外周面４ｂの長さ方向に沿うように配置され、かつその断面が外周面４ｂの円周方向に間隔をおいて、その長さ方向が互いに平行に並んで配置されていた。

そして、図１１に示すように、基礎コンクリート８は、基礎地盤３上において、その内部に鋼管杭４の杭頭部４ａと補強鉄筋６を埋め込むように、これらの周囲に打設されて、補強鉄筋６の上端の高さ位置よりも高い位置に上面を有する略直方体状に形成されていた。

このような従来の杭頭接合構造２は、地震等の外力により図１３に示すような地震力Ｆと曲げモーメントＭが作用した場合には、鋼管杭４の杭頭部４ａと、杭頭部４ａの上端面４ｃに接する基礎コンクリート８と、補強鉄筋６及びこの補強鉄筋６に接する基礎コンクリート８に負担させるようになっていた。

ここで、図１３においては説明の便宜上、従来の杭頭接合構造２の図中左右両外側に位置する補強鉄筋６以外の補強鉄筋６を省略して示している。

また、図１３中における曲げモーメントＭ１は、上記曲げモーメントＭに対して抵抗するように作用する曲げモーメントを表している。この曲げモーメントＭ１は、上記曲げモーメントＭが作用した際に図中右側の補強鉄筋６に生じる引張力Ｔと、鋼管杭４の上端面４ｃに接する基礎コンクリート８が鋼管杭４の上端面４ｃの図中左側部分を上方から押す圧縮力Ｃにより発生するようになっていた。

特開２００６−０２９０４０号公報

近年、鋼管杭４等の基礎杭の高支持力化及び高強度化が急速に進み、１本の柱の支持に必要な鋼管杭４の本数を減らすことが可能となり、１本の柱を１本の鋼管杭４により支持することも行なわれている。また、鋼管杭４の外径寸法を従来よりも小さくすることもできるようになっている。

しかしながら、鋼管杭４の本数が少なくなると、その分１本の鋼管杭４が負担する地震等の水平力が増大するという問題があった。

上記鋼管杭４が負担する水平力の増大への対策としては、鋼管杭４の杭頭部４ａの外周面４ｂに接合される補強鉄筋６の本数を増やすことが考えられる。

しかしながら、従来の杭頭接合構造２においては、基礎コンクリート８内、かつ鋼管杭４の杭頭部４ａの上方に、不図示の互いに直交する基礎梁の梁鉄筋や、不図示の柱の主筋等が配筋されるようになっており、鋼管杭４の小径化、及び鋼管杭４に接合される補強鉄筋６の本数の増大により、これらの梁鉄筋や柱の主筋等と補強鉄筋６とが互いに干渉しあい、補強鉄筋６を一定本数以上配筋できないような状況、すなわち過密配筋を生じるという問題があった。

また、従来の杭頭接合構造２においては、杭頭部４ａの外周面４ｂに補強鉄筋６が溶接により接合されていたので、高強度であっても溶接性の悪い材料は補強鉄筋６の材料として用いることはできないという問題もあった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、基礎杭の杭頭部と基礎コンクリートの接合部を効果的に補強することができ、かつ溶接性の悪い材料からなる補強鉄筋を用いることもできると共に、補強鉄筋の本数を減らすことができ、かつ杭頭部の上方における過密配筋の解消を図ることができる杭頭接合構造を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明による杭頭接合構造は、
基礎杭の杭頭部を基礎コンクリート内に埋設させて補強鉄筋を介して前記基礎杭と前記基礎コンクリートを一体的に接合させる杭頭接合構造において、
前記補強鉄筋の下端部が接合される複数の接合部材を備え、
前記複数の接合部材は、前記杭頭部の外周面に間隔をあけて接合されると共に、その前記杭頭部の円周方向に相当する方向の長さが、その前記杭頭部の径方向に相当する方向の長さよりも長く、
前記複数の接合部材のそれぞれは、前記杭頭部の上端面に略平行な上面と前記杭頭部の外周面に対向する側面とを有する単一の中実部材により形成され、
前記接合部材の前記上面には、前記補強鉄筋の下端部が挿通可能な貫通孔が複数形成されたことを特徴とするものである。

また、本発明による杭頭接合構造は、
前記接合部材は、内側円弧面と外側円弧面とを有する櫛形の板状に形成されると共に、前記内側円弧面が前記杭頭部の前記外周面に対向するように配置されて、前記杭頭部の前記外周面に接合されたことを特徴とするものである。
また、本発明による杭頭接合構造は、
前記接合部材の前記杭頭部の軸方向に相当する方向の長さが、その前記杭頭部の径方向に相当する方向の長さより長いことを特徴とするものである。

また、本発明による杭頭接合構造は、
前記複数の接合部材と前記杭頭部との、前記杭頭部の円周方向の接合長さの和が、前記杭頭部の円周長さの５０％以上の比率に設定されていることを特徴とするものである。

また、本発明による杭頭接合構造は、
前記接合部材は、その上端面が前記杭頭部の上端面より下方に配置されて前記杭頭部の外周面に接合されたことを特徴とするものである。

このような本発明の杭頭接合構造によれば、
基礎杭の杭頭部を基礎コンクリート内に埋設させて補強鉄筋を介して前記基礎杭と前記基礎コンクリートを一体的に接合させる杭頭接合構造において、
前記補強鉄筋の下端部が接合される複数の接合部材を備え、
前記複数の接合部材は、前記杭頭部の外周面に間隔をあけて接合されると共に、その前記杭頭部の円周方向に相当する方向の長さが、その前記杭頭部の径方向に相当する方向の長さよりも長く、
前記複数の接合部材のそれぞれは、前記杭頭部の上端面に略平行な上面と前記杭頭部の外周面に対向する側面とを有する単一の中実部材により形成され、
前記接合部材の前記上面には、前記補強鉄筋の下端部が挿通可能な貫通孔が複数形成されたことにより、
基礎杭の杭頭部と基礎コンクリートの接合部を効果的に補強することができ、かつ溶接性の悪い材料からなる補強鉄筋を用いることもできると共に、補強鉄筋の本数を減らすことができ、かつ杭頭部の上方における過密配筋の解消を図ることができる。

基礎コンクリート４８内における本発明の第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０の側面図である。 図１における杭頭接合構造４０のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図１における接合部材４２を示す図であって、図３（ａ）はその上面図、図３（ｂ）はその側面図である。 図１の杭頭接合構造４０における接合部材４２近傍を拡大して示す部分断面拡大図である。 図１の杭頭接合構造４０における接合部材４２及び補強鉄筋４６の一部を省略して示す側面図である。 基礎コンクリート４８内における本発明の第２の実施の形態に係る杭頭接合構造６０の側面図である。 図６における杭頭接合構造６０のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 基礎コンクリート４８内における本発明の第３の実施の形態に係る杭頭接合構造７０の側面図である。 図８における杭頭接合構造７０の上面図である。 図８の杭頭接合構造７０における接合部材７２近傍を拡大して示す部分断面拡大図である。 従来の杭頭接合構造２を示す側面図である。 図１１における杭頭接合構造２のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 図１１における杭頭接合構造２の一部を拡大して示すと共に、補強鉄筋６の一部を省略して示す概略部分拡大図である。

以下、本発明に係る杭頭接合構造を実施するための形態について、図面に基づいて具体的に説明する。

図１から図５は、本発明の第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０について説明するために参照する図である。

本実施の形態に係る杭頭接合構造４０は、図１に示すように、杭頭部４４ａを有する鋼管杭４４（基礎杭）と、複数の接合部材４２と、複数本の補強鉄筋４６と、これらの周囲かつ基礎地盤３の上方に打設して形成された、略直方体状の基礎コンクリート４８を備えて構成されている。

鋼管杭４４は、図１中上下方向に伸びる軸孔を有する円筒状（図２参照）に形成され、その下端部は、基礎地盤３中に深く岩盤に当たるまで埋め込まれている。また、鋼管杭４４の上端部は、基礎地盤３から上方に突出していて、この鋼管杭４４の基礎地盤３から上方に突出した上端部が杭頭部４４ａとなっている。

図２に示すように、複数の接合部材４２は、杭頭部４４ａの外周面４４ｂの円周方向に沿うと共に、同方向に互いに間隔をおいて配置されている。そして、図１に示すように、複数の接合部材４２は杭頭部４４ａの外周面４４ｂに溶接により一体的に接合されている。

接合部材４２は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、内側円弧面４２ａと外側円弧面４２ｂとを有する櫛形の板状に形成されており、補強鉄筋４６の下端部に形成されたオネジ部４６ａを緩く挿通させる貫通孔４２ｃが、互いに間隔を置いて２個形成されている。

そして、接合部材４２は、その杭頭部４４ａの円周方向に相当する方向の長さは、その杭頭部４４ａの径方向に相当する方向の長さよりも長く形成されている。換言すると、接合部材４２の内側円弧面４２ａと外側円弧面４２ｂの弧の長さは、内側円弧面４２ａと外側円弧面４２ｂを繋ぐ直線の長さよりも長く形成されている。

図４に示すように、接合部材４２は、その杭頭部４４ａの軸方向（同図中上下方向）に相当する方向の長さは、その杭頭部４４ａの径方向（同図中左右方向）に相当する方向の長さよりも長く形成されている。

そして、接合部材４２は、その上面４２ｄが、鋼管杭４４の上端面４４ｃに対して略平行に、かつ杭頭部４４ａの上端面４４ｃの高さより下方に配置されている。

接合部材４２は、その内側円弧面４２ａを杭頭部４４ａの外周面４４ｂに対向するように外周面４４ｂとの間に間隔をあけて配置されて、その内側円弧面４２ａと杭頭部４４ａの外周面４４ｂとを溶接部Ｗにおいて溶接することにより、杭頭部４４ａの外周面４４ｂに一体的に接合されている。

図４に示すように、複数本の補強鉄筋４６のそれぞれは、その長さ方向（図中上下方向）の下端部に形成されたオネジ部４６ａが、接合部材４２の貫通孔４２ｃそれぞれに緩く挿通され、接合部材４２の上面４２ｄ側及び下面４２ｅ側において、ナット部材５０がその補強鉄筋４６にネジ結合することにより、接合部材４２に一体的に接合されている（ネジ締結）。

接合部材４２にその下端部が接合されることにより、互いの位置決めがなされた補強鉄筋４６のそれぞれは、図２に示すように、基礎コンクリート４８内で鋼管杭４４の杭頭部４４ａの周囲を囲むように互いに水平方向に間隔を置いて、かつ杭頭部４４ａの外周面４４ｂより径方向外側に離れて配置されている。

図４に示すように、補強鉄筋４６の外周部には、その長さ方向に略平行方向及び略垂直方向に伸びるリブ４６ｂが、外周部から外側に突出して形成されている。このリブ４６ｂにより補強鉄筋４６は、その周囲の基礎コンクリート４８との定着を図ることができる。

そして、図１に示すように、基礎コンクリート４８は、基礎地盤３上において、接合部材４２と、鋼管杭４４の杭頭部４４ａと、補強鉄筋４６とをその内部に埋め込むように、これらの周囲に打設されて、補強鉄筋４６の上端の高さ位置よりも高い位置に上面を有する略直方体状に形成されている。

次に、図５に基づいて、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０の作用や効果について説明する。

本実施の形態に係る杭頭接合構造４０は、地震等の外力により図５に示すような地震力Ｆと曲げモーメントＭが作用した場合には、鋼管杭４４の杭頭部４４ａと、杭頭部４４ａの上端面４４ｃに接する基礎コンクリート４８と、補強鉄筋４６及びこの補強鉄筋４６に接する基礎コンクリート４８だけでなく、接合部材４２と、接合部材４２の上面４２ｄに接する基礎コンクリート４８にも負担させることができるようになっている。

ここで、図５においては説明の便宜上、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０の図中左右両外側に位置する接合部材４２及び補強鉄筋４６以外の接合部材４２及び補強鉄筋４６を省略して示している。

また、図５中における曲げモーメントＭ２は、上記曲げモーメントＭに対して抵抗するように作用する曲げモーメントを表している。この曲げモーメントＭ２は、上記曲げモーメントＭが作用した際に図中右側の補強鉄筋４６に生じる引張力Ｔと、鋼管杭４４の上端面４４ｃに接する基礎コンクリート４８が鋼管杭４４の上端面４４ｃの図中左側部分を上方から押す圧縮力Ｃだけでなく、接合部材４２の上面４２ｄに接する基礎コンクリート４８が図中左側に位置する接合部材４２の上面４２ｄを上方から押す圧縮力Ｃ１によっても作用するようになっている。

このような杭頭接合構造４０においては、上記曲げモーメントＭに対して抵抗するように作用する曲げモーメントＭ２を、前記従来の杭頭接合構造２において作用する曲げモーメントＭ１よりも大きくすることができるので、その分、接合部材４２に接合される補強鉄筋４６の本数を減らすことができる。これにより、杭頭部４４ａの上方における過密配筋の解消を図ることもできる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、接合部材４２の上面４２ｄの表面積を大きくすることにより、その分だけ上記圧縮力Ｃ１をより効果的に作用させることができ、かつその分だけ基礎杭４４の杭頭部４４ａと基礎コンクリート４８の接合部をより効果的に補強することができるようになっている。

ただし、接合部材４２の上面４２ｄの表面積を大きくするために、接合部材４２における杭頭部４４ａの径方向の長さ寸法を大きくしすぎると、杭頭部４４ａの外周面４４ｂ近傍の空間を有効に利用することができなくなると共に、鋼管杭４４の杭頭部４４ａと基礎コンクリート４８の接合作業の障害となるおそれがある。

このため、接合部材の上面４２ｄの表面積を大きくするためには、接合部材４２における杭頭部４４ａの円周方向の長さ寸法を大きくするのが望ましい。具体的には、複数の接合部材４２と杭頭部４４ａとの、杭頭部４４ａの円周方向の接合長さ寸法の総和が、杭頭部４４ａの外周面４４ｂの円周長さ寸法の５０％以上の比率に設定されていることが望ましい。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、接合部材４２は、その杭頭部４４ａの円周方向に相当する方向の長さが、その杭頭部４４ａの径方向に相当する方向の長さよりも長く形成されているため、その杭頭部４４ａの径方向に相当する方向の長さよりも短い形成された場合に比べて、圧縮力Ｃ１により接合部材４２と杭頭部４４ａの溶接部に加えられるモーメントを小さくすることができるので、当該溶接部の溶接量を少なくすることができる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、接合部材４２の内側円弧面４２ａと杭頭部４４ａの外周面４４ｂとを互いに間隔をあけて配置すると共に、それらを溶接により接合しているため、接合部材４２の上面４２ｄと下面４２ｅのそれぞれと杭頭部４４ａの外周面４４ｂとを溶接により接合する隅肉溶接に比べて、溶接作業が困難な接合部材４２の下面４２ｅ側からの溶接を要しないので、その溶接作業を容易に行なうことができる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、接合部材４２は、その杭頭部４４ａの軸方向に相当する方向の長さが、その杭頭部４４ａの径方向に相当する方向の長さよりも長く形成されているため、その杭頭部４４ａの径方向に相当する方向の長さよりも短い形成された場合に比べて、接合部材４２の内側円弧面４２ａと杭頭部４４ａの外周面４４ｂを溶接した際の有効断面積を大きくすることができ、接合部材４２と杭頭部４４ａの接合強度を向上させることができる。

このため、接合部材４２を介する、鋼管杭４４の杭頭部４４ａと補強鉄筋４６の応力伝達を円滑なものにすることができ、上記引張力Ｔを効果的に作用させることができるので、基礎杭４４の杭頭部４４ａと基礎コンクリート４８の接合部を効果的に補強することができる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、接合部材４２の上面４２ｄは杭頭部４４ａの上端面４４ｃより下方に配置されているため、杭頭部４４ａの上端面４４ｃと水平又は杭頭部４４ａの上端面４４ｃより上方に配置した場合に比べて、杭頭部４４ａにおいて図５中反時計回り方向に作用する曲げモーメントＭに対して、上記圧縮力Ｃ１を効果的に作用させることができる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、接合部材４２にその下端部が接合された補強鉄筋４６は、杭頭部４４ａの外周面４４ｂより径方向外側に離れて配置されているため、その分杭頭部４４ａの上方における過密配筋の解消を図ることができる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０における補強鉄筋４６は、その下端部が接合部材４２にネジ締結により接合されるようになっているため、高強度であっても溶接性の悪い材料を補強鉄筋４６の材料として用いることができる。

したがって、以上に説明したように、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０によれば、基礎杭４４の杭頭部４４ａと基礎コンクリート４８の接合部を効果的に補強することができ、かつ溶接性の悪い材料からなる補強鉄筋４６を用いることもできると共に、補強鉄筋４６の本数を減らすことができ、かつ杭頭部４４ａの上方における過密配筋の解消を図ることができる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造４０における接合部材４２は、２本の補強鉄筋４６を接合するようになっているため、接合部材４２の個数と共にその溶接箇所を減らすことができるので、作業性を向上させることができる。

図６及び図７は、本発明の第２の実施の形態に係る杭頭接合構造６０について説明するために参照する図である。

本実施の形態に係る杭頭接合構造６０は、図６に示すように、前記第１の実施の形態における接合部材４２及び補強鉄筋４６の代わりに、接合部材６２及び補強鉄筋６４を備えるようになっている点において、前記第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０とは異なるものである。

接合部材６２は、図７に示すように、２つの内側面６２ａと２つの外側面６２ｂとを有するくの字（略六角形）の板状に形成されている点において、前記第１の実施の形態における接合部材４２とは異なるものである。

補強鉄筋６４は、図６に示すように、その長さ方向の上端部にオネジ部６４ａが形成されている点において、前記第１の実施の形態における補強鉄筋４６とは異なるものである。そして、補強鉄筋６４は、そのオネジ部６４ａに２つのナット部材６６（拡径部）それぞれのメネジ部がネジ結合されて、その上端部に２つのナット部材６６が結合されている。

このような本実施の形態に係る杭頭接合構造６０によっても、前記第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造６０は、補強鉄筋６４の上端部に２つのナット部材６６が結合されているため、容易に補強鉄筋６４と基礎コンクリート４８との付着力を向上させることができる。また、２つのナット部材６６の間にナット部材６６より大きな定着板を挟み込むことにより、補強鉄筋６４に定着力を効果的に発揮させることもできる。

図８から図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る杭頭接合構造７０について説明するために参照する図である。

本実施の形態に係る杭頭接合構造７０は、図８に示すように、前記第２の実施の形態における接合部材６２及び補強鉄筋６４の代わりに、接合部材７２及び補強鉄筋７４を備えるようになっている点において、前記第２の実施の形態に係る杭頭接合構造６０とは異なるものである。

ここで、図８においては説明の便宜上、補強鉄筋７４の外周部から外側に突出して形成されたリブ７４ｂ（図１０参照）を省略して示している。

図９に示すように、複数の接合部材７２は、杭頭部４４ａの外周面４４ｂの円周方向に沿うと共に、同方向に互いに間隔をおいて配置されている。そして、複数の接合部材４２は杭頭部４４ａの外周面４４ｂに溶接により一体的に接合されている。

接合部材７２は、図１０に示すように、水平方向（図中左右方向）に伸びる水平板部７２ａと、この水平板部７２ａの図中右端部から下方に突出する垂直板部７２ｂと、垂直板部７２ｂの下端部から水平板部７２ａの図中左端部に近づくにつれて徐々に水平板部７２ａからの高さが低くなるような三角形状に形成された２つの側板部７２ｃとを有して構成されている。

図９に示すように、接合部材７２の２つの側板部７２ｃは、互いに水平方向に間隔を置いて対向して配置されており、接合部材７２の水平板部７２ａを下側から支持している。

接合部材７２の水平板部７２ａは、略五角形（図９参照）の板状に形成されており、図１０に示すように、補強鉄筋７４の下端部に形成されたオネジ部７４ｃを緩く挿通させる貫通孔７２ｄが１個形成されている。

そして、接合部材７２は、その杭頭部４４ａの円周方向に相当する方向の長さは、その杭頭部４４ａの径方向に相当する方向の長さよりも長く形成されている。このため、接合部材７２の水平板部７２ａの杭頭部４４ａに接合される２辺の長さの和は、接合部材７２の水平板部７２ａの杭頭部４４ａの径方向（図１０中左右方向）の長さよりも長く形成されている。

図１０に示すように、接合部材７２は、その水平板部７２ａ及び垂直板部７２ｂの、杭頭部４４ａの軸方向（同図中上下方向）に相当する方向の長さの和は、その水平板部７２ａの、杭頭部４４ａの径方向（同図中左右方向）に相当する方向の長さよりも長く形成されている。

そして、接合部材７２は、その水平板部７２ａの上面が、鋼管杭４４の上端面４４ｃに対して略平行に、かつ杭頭部４４ａの上端面４４ｃの高さより下方に配置されている。

接合部材７２は、その垂直板部７２ｂの内側面（図１０中右側面）を杭頭部４４ａの外周面４４ｂに対向するように外周面４４ｂとの間に間隔をあけて配置されて、その内側面と杭頭部４４ａの外周面４４ｂとを溶接部Ｗにおいて溶接することにより、杭頭部４４ａの外周面４４ｂに一体的に接合されている。

図１０に示すように、複数本の補強鉄筋７４のそれぞれは、その長さ方向（図中上下方向）の下端部に形成されたオネジ部７４ｃが、接合部材７２の水平板部７２ａに形成された貫通孔７２ｄそれぞれに緩く挿通され、この水平板部７２ａの下面側において、ナット部材５０がその補強鉄筋７４にネジ結合することにより、接合部材７２に一体的に接合されている（ネジ締結）。

接合部材７２にその下端部が接合されることにより、互いの位置決めがなされた補強鉄筋７４のそれぞれは、図９に示すように、基礎コンクリート４８内で鋼管杭４４の杭頭部４４ａの周囲を囲むように互いに水平方向に間隔を置いて、かつ杭頭部４４ａの外周面４４ｂより径方向外側に離れて配置されている。

そして、図８及び図９に示すように、補強鉄筋７４は、その上端部において杭頭部４４ａの径方向外側に折り曲げられた、折曲端部７４ａが形成されている。

このような本実施の形態に係る杭頭接合構造７０によっても、前記第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造７０は、接合部材７２が水平板部７２ａと垂直板部７２ｂと２つの側板部７２ｃとを有して構成されているため、前記第１、第２の実施の形態に係る杭頭接合構造４０，６０における接合部材４２，６２に比べて、接合部材７２の重量を軽くすることができる。

また、本実施の形態に係る杭頭接合構造７０は、補強鉄筋７４の上端部に折曲端部７４ａが形成されているため、容易に補強鉄筋６４と基礎コンクリート４８との付着力を向上させることができる。

なお、本発明は、前記実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の目的を達成することができる範囲内であれば、種々の変更が可能である。

例えば、前記第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、基礎杭として鋼管杭４４が用いられていたが、本発明における基礎杭として、鋼管の中にコンクリートを注入して遠心締固めにより製造されたＳＣ杭（外殻鋼管付コンクリート杭）等を用いても構わない。

また、前記第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、図２に示すように、杭頭部４４ａの外周面４４ｂに８個の接合部材４２が接合されていたが、杭頭部４４ａの外周面４４ｂに２以上の複数個の接合部材４２が接合されていればよい。なお、複数の接合部材４２は、杭頭部４４ａの外周面４４ｂの円周方向に沿って均等に配置されることが望ましい。

また、前記第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、接合部材４２は内側円弧面４２ａと外側円弧面４２ｂとを有する櫛形の板状に形成されていたが、この形状に限定されるわけでなく、前記第２の実施の形態における接合部材６２のように、複数の辺部を有する多角形状の板状に形成されていてもよい。また、接合部材は、前記第３の実施の形態における接合部材７２のように、板状の外形形状に限定しなくてもよい。

また、接合部材４２は、その内側円弧面４２ａを杭頭部４４ａの外周面４４ｂに対向するように外周面４４ｂとの間に間隔をあけて配置されていたが、接合部材と杭頭部の互いの端面同士を溶接するための間隔が形成されるようになっていれば、接合部材の一部が杭頭部の一部に接触するようになっていてもよい。

また、接合部材４２と杭頭部４４ａの外周面４４ｂの間に形成される隙間は、接合部材４２と杭頭部４４ａの外周面４４ｂとを溶接することにより、上記隙間の一部又は全部が埋められる場合には、この埋められる部分における杭頭部４４ａの外周面４４ｂの円周方向の長さ寸法を、複数の接合部材４２と杭頭部４４ａとの、杭頭部４４ａの円周方向の接合長さ寸法の総和に含むようになっていてもよい。

また、前記第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、複数本の補強鉄筋４６のそれぞれは、その下端部のオネジ部４６ａが、接合部材４２の貫通孔４２ｃそれぞれに緩く挿通され、一対のナット部材５０がその補強鉄筋４６にネジ結合することにより、接合部材４２に一体的に接合されていたが、接合部材４２と補強鉄筋４６がネジ締結されていればよく、例えば、接合部材４２の貫通孔４２ｃの内周部にメネジ部を設けて、このメネジ部を用いて接合部材４２に直接補強鉄筋４６をネジ結合するようになっていてもよい。

また、前記第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、１つの接合部材４２に２つの貫通孔４２ｃが形成されており、これらの貫通孔４２ｃを用いて２本の補強鉄筋４６を接合するようになっていたが、１つの接合部材４２に１つ又は３つ以上の複数の貫通孔が形成され、これらの貫通孔を用いて１本又は３本以上の複数本の補強鉄筋を接合するようになっていてもよい。

また、前記第１の実施の形態に係る杭頭接合構造４０においては、接合部材４２の内側円弧面４２ａと杭頭部４４ａの外周面４４ｂとを溶接することにより一体的に接合していたが、接合部材と杭頭部は他の溶接方法により一体的に接合されてもよい。

また、前記第２の実施の形態に係る杭頭接合構造６０においては、補強鉄筋６４の上端部に２つのナット部材６６が結合されていたが、ナット部材６６の数は２つでなくても良く、また、補強鉄筋６４より拡径なものであれば良く、ナット部材に限定しなくてもよい。

また、前記第３の実施の形態に係る杭頭接合構造７０における補強鉄筋７４は、その上端部が杭頭部４４ａの径方向外側に折り曲げられていたが、径方向内側又は他の方向に折り曲げられていてもよい。

２ 杭頭接合構造
３ 基礎地盤
４ 鋼管杭
４ａ 杭頭部
４ｂ 外周面
４ｃ 上端面
６ 補強鉄筋
８ 基礎コンクリート
４０ 杭頭接合構造
４２ 接合部材
４２ａ 内側円弧面
４２ｂ 外側円弧面
４２ｃ 貫通孔
４２ｄ 上面
４２ｅ 下面
４４ 鋼管杭
４４ａ 杭頭部
４４ｂ 外周面
４４ｃ 上端面
４６ 補強鉄筋
４６ａ オネジ部
４６ｂ リブ
４８ 基礎コンクリート
５０ ナット部材
６０ 杭頭接合構造
６２ 接合部材
６２ａ 内側面
６２ｂ 外側面
６４ 補強鉄筋
６４ａ オネジ部
６６ ナット部材
７０ 杭頭接合構造
７２ 接合部材
７２ａ 水平板部
７２ｂ 垂直板部
７２ｃ 側板部
７２ｄ 貫通孔
７４ 補強鉄筋
７４ａ 折曲端部
７４ｂ リブ
７４ｃ オネジ部
Ｃ，Ｃ１ 圧縮力
Ｆ 地震力
Ｍ，Ｍ１，Ｍ２ 曲げモーメント
Ｔ 引張力
Ｗ 溶接部

Claims (5)

1. 基礎杭の杭頭部を基礎コンクリート内に埋設させて補強鉄筋を介して前記基礎杭と前記基礎コンクリートを一体的に接合させる杭頭接合構造において、
   前記補強鉄筋の下端部が接合される複数の接合部材を備え、
   前記複数の接合部材は、前記杭頭部の外周面に間隔をあけて接合されると共に、その前記杭頭部の円周方向に相当する方向の長さが、その前記杭頭部の径方向に相当する方向の長さよりも長く、
   前記複数の接合部材のそれぞれは、前記杭頭部の上端面に略平行な上面と前記杭頭部の外周面に対向する側面とを有する単一の中実部材により形成され、
   前記接合部材の前記上面には、前記補強鉄筋の下端部が挿通可能な貫通孔が複数形成された
   ことを特徴とする杭頭接合構造。
2. 前記接合部材は、内側円弧面と外側円弧面とを有する櫛形の板状に形成されると共に、前記内側円弧面が前記杭頭部の前記外周面に対向するように配置されて、前記杭頭部の前記外周面に接合された
   ことを特徴とする請求項１に記載の杭頭接合構造。
3. 前記接合部材の前記杭頭部の軸方向に相当する方向の長さが、その前記杭頭部の径方向に相当する方向の長さより長い
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の杭頭接合構造。
4. 前記複数の接合部材と前記杭頭部との、前記杭頭部の円周方向の接合長さの和が、前記杭頭部の円周長さの５０％以上の比率に設定されている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の杭頭接合構造。
5. 前記接合部材は、その上端面が前記杭頭部の上端面より下方に配置されて前記杭頭部の外周面に接合された
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の杭頭接合構造。

Images