(57)【要約】【課題】鋼管杭の頭部に杭頭鉄筋を接合するにあたり、施工性を向上させつつ杭頭鉄筋の配置の自由度を高める。【解決手段】杭頭鉄筋接合構造１０は、鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａに接合され、鋼管杭１１の管軸方向に交差する方向に延びる第１の凹凸部が形成される第１の嵌合部材１２と、管軸方向に延びる複数の杭頭鉄筋１３に接合され、複数の杭頭鉄筋１３の長手方向に交差する方向に延び第１の凹凸部に対応する形状を有する第２の凹凸部が形成される第２の嵌合部材１４とを備え、第１の嵌合部材１２と第２の嵌合部材１４とを互いに嵌合させることによって鋼管杭１１と複数の杭頭鉄筋１３とを接合する。【選択図】図１
2020020227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭の頭部外周面に接合され、前記鋼管杭の管軸方向に交差する方向に延びる第１の凹凸部が形成される第１の嵌合部材と、
前記管軸方向に延びる複数の杭頭鉄筋に接合され、前記複数の杭頭鉄筋の長手方向に交差する方向に延び前記第１の凹凸部に対応する形状を有する第２の凹凸部が形成される第２の嵌合部材と
を備え、前記第１の嵌合部材と前記第２の嵌合部材とを互いに嵌合させることによって前記鋼管杭と前記複数の杭頭鉄筋とを接合する杭頭鉄筋接合構造。
【請求項２】
前記第１の凹凸部および前記第２の凹凸部は、前記管軸方向に対して傾斜した、または前記管軸方向に突出した部分を含む、請求項１に記載の杭頭鉄筋接合構造。
【請求項３】
前記第２の嵌合部材は、接続部材を介して前記複数の杭頭鉄筋に接合される、請求項１または請求項２に記載の杭頭鉄筋接合構造。
【請求項４】
前記第１の凹凸部に含まれる凹凸の数と、前記第２の凹凸部に含まれる凹凸の数とが異なる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の杭頭鉄筋接合構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の杭頭鉄筋接合構造と、
前記複数の杭頭鉄筋の間を通って延びる基礎鉄筋と、
前記複数の杭頭鉄筋および前記基礎鉄筋を含む領域に打設されるコンクリートと
を備える基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭頭鉄筋接合構造および基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管杭を建造物の基礎とする場合、基礎部材のコンクリートと鋼管杭とは、鋼管杭の頭部に接合された杭頭鉄筋をコンクリート内に定着させることによって互いに結合される。鋼管杭の頭部に杭頭鉄筋を接合するにあたり、現場溶接では溶接品質を確保することが難しいため、機械式の継手を用いることが提案されている。例えば特許文献１には、杭頭鉄筋が挿入される筒状体と、一端が筒状体を両側から挟み、他端が鋼管外周面に溶着された一対の接続板とで構成された接合部材を、鋼管杭の頭部外周面に沿って配列する杭頭鉄筋接合構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−８４５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のように接合部材を用いて杭頭鉄筋を１本ずつ鋼管杭に取り付ける場合、杭頭鉄筋の数だけ接合部材が必要になるため、部品の数が増え、施工性が低下する。また、杭頭鉄筋を鋼管杭の頭部外周面に沿って円形に配列する場合、直線状に配列されることが多い基礎鉄筋との間で干渉が生じやすく、また鋼管杭の周長が有限であるため接合できる杭頭鉄筋の本数に限りがあるため、杭頭鉄筋の配置の自由度は高いとはいえない。
【０００５】
そこで、本発明は、鋼管杭の頭部に杭頭鉄筋を接合するにあたり、施工性を向上させつつ杭頭鉄筋の配置の自由度を高めることが可能な、新規かつ改良された杭頭鉄筋接合構造および基礎構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある観点によれば、杭頭鉄筋接合構造は、鋼管杭の頭部外周面に接合され、鋼管杭の管軸方向に交差する方向に延びる第１の凹凸部が形成される第１の嵌合部材と、管軸方向に延びる複数の杭頭鉄筋に接合され、複数の杭頭鉄筋の長手方向に交差する方向に延び第１の凹凸部に対応する形状を有する第２の凹凸部が形成される第２の嵌合部材とを備え、第１の嵌合部材と第２の嵌合部材とを互いに嵌合させることによって鋼管杭と複数の杭頭鉄筋とを接合する。
接合構造を２つの嵌合部材によって構成し、１組の嵌合部材が複数の杭頭鉄筋を鋼管杭に接合することによって、部品の数が少なくなり施工性が向上する。また、杭頭鉄筋を必ずしも鋼管杭に沿って円形に配列しなくてよいという点で、杭頭鉄筋の配置の自由度が高くなる。
【０００７】
上記の杭頭鉄筋接合構造において、第１の凹凸部および第２の凹凸部は、管軸方向に対して傾斜した、または管軸方向に突出した部分を含んでもよい。
第１の凹凸部および第２の凹凸部は鋼管杭の管軸方向に交差する方向に延びているため、上記のような傾斜部分や突出部分が形成されることで凹凸部が互いに噛み合い、嵌合が容易には外れなくなる。
【０００８】
上記の杭頭鉄筋接合構造において、第２の嵌合部材は、接続部材を介して複数の杭頭鉄筋に接合されてもよい。
例えばＨ形鋼や平鋼板などの接続部材を用いることで、杭頭鉄筋を鋼管杭から離隔して配置する、または杭頭鉄筋の数を増やす、といったことが可能になり、杭頭鉄筋の配置の自由度がさらに高くなる。
【０００９】
上記の杭頭鉄筋接合構造において、第１の凹凸部に含まれる凹凸の数と、第２の凹凸部に含まれる凹凸の数とが異なっていてもよい。
例えば、第１の凹凸部が第２の凹凸部よりも多くの凹凸を含む場合、第２の凹凸部に含まれる凹凸を第１の凹凸部に含まれる凹凸のどれに嵌合させるかを選択することができる。凹凸は鋼管杭の軸方向に配列されるため、上記のような選択によって鋼管杭に対する杭頭鉄筋の相対的な高さを調節することができる。
【００１０】
本発明の別の観点によれば、基礎構造は、上記の杭頭鉄筋接合構造と、複数の杭頭鉄筋の間を通って延びる基礎鉄筋と、複数の杭頭鉄筋および基礎鉄筋を含む領域に打設されるコンクリートとを備える。
上記の杭頭鉄筋接合構造では、鋼管杭に接合された杭頭鉄筋を直線状に配列することが可能である。これに対して基礎構造における基礎鉄筋も直線状に配置されることが多いため、杭頭鉄筋が直線状の配列されていることによって、杭頭鉄筋と基礎鉄筋との干渉を回避したり、杭頭鉄筋と基礎鉄筋との間隔を調節したりすることが容易になる。
【発明の効果】
【００１１】
以上で説明したように本発明によれば、鋼管杭の頭部に杭頭鉄筋を接合する杭頭鉄筋接合構造において、施工性を向上させつつ杭頭鉄筋の配置の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造の斜視図である。
【図２】図１に示した杭頭鉄筋接合構造に含まれる嵌合部材の拡大図である。
【図３】図２に示した嵌合部材の第１の変形例を示す図である。
【図４】図２に示した嵌合部材の第２の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造の斜視図である。
【図６】図５に示した杭頭鉄筋接合構造の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造の斜視図である。
【図８】図７に示した杭頭鉄筋接合構造に含まれる嵌合部材の拡大図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造の斜視図である。
【図１０】図９に示した杭頭鉄筋接合構造の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造を用いた基礎構造の縦断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造を用いた基礎構造の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造の斜視図である。図１に示されるように、杭頭鉄筋接合構造１０は、鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａに接合される杭側嵌合部材１２（第１の嵌合部材）と、鋼管杭１１の管軸方向（図中のｚ方向）に延びる複数の杭頭鉄筋１３に接合される鉄筋側嵌合部材１４（第２の嵌合部材）とを含み、杭側嵌合部材１２と鉄筋側嵌合部材１４とを互いに嵌合させることによって鋼管杭１１と複数の杭頭鉄筋１３とを接合する。図示された例において、杭頭鉄筋接合構造１０は、鋼管杭１１の周方向に等間隔に配置された４組の杭側嵌合部材１２および鉄筋側嵌合部材１４を含み、合計で１２本の杭頭鉄筋１３を鋼管杭１１に接合する。本実施形態において、杭側嵌合部材１２および鉄筋側嵌合部材１４は、例えば熱間押出、切断、切削もしくは圧延による鋼材の加工、または鋳造などによって成形される。以下、杭側嵌合部材１２および鉄筋側嵌合部材１４の構成についてさらに説明する。
【００１５】
杭側嵌合部材１２は、板状の本体部１２１の一方の面に隆条部１２２が形成され、隆条部１２２の間に溝部１２３が形成された部材である。図示された例では、３本の隆条部１２２が形成され、その間に２本の溝部１２３が形成されている。隆条部１２２および溝部１２３によって形成される凹凸部（第１の凹凸部）は、鋼管杭１１の管軸方向に交差し、かつ鋼管杭１１の径方向にも交差する方向、つまり鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａの接線方向に延びる。本体部１２１の他方の面は、鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａに接合されている。頭部外周面１１Ａは円筒面であるのに対し、本体部１２１の面は平面であるが、鋼管杭１１の径が大きければ、平面同士の場合と同様に溶接などによって本体部１２１の面を頭部外周面１１Ａに接合することができる。あるいは、例えば鋼管杭１１の径が小さいような場合には、本体部１２１の面を円筒面状に削ったり、頭部外周面１１Ａを平面状に削ったりして接合面積を確保してもよい。
【００１６】
鉄筋側嵌合部材１４は、杭側嵌合部材１２と同様に、板状の本体部１４１の一方の面に隆条部１４２が形成され、隆条部１４２の間に溝部１４３が形成された部材である。図示された例では、３本の隆条部１４２が形成され、その間に２本の溝部１４３が形成されている。隆条部１４２および溝部１４３によって形成される凹凸部（第２の凹凸部）は、杭頭鉄筋１３の長手方向に交差する方向に延び、杭側嵌合部材１２の隆条部１２２および溝部１２３によって形成される第１の凹凸部に対応する形状を有する。これによって、杭頭鉄筋接合構造１０は、杭側嵌合部材１２と鉄筋側嵌合部材１４とを互いに嵌合させることによって鋼管杭１１と杭頭鉄筋１３とを接合することができる。本体部１４１の他方の面は、杭頭鉄筋１３に溶接などによって接合されている。杭側嵌合部材１２と鋼管杭１１との接合と同様に、例えば本体部１４１の面の一部を円筒面状に削ったり、杭頭鉄筋１３の周面を平面状に削ったりして接合面積を確保してもよい。
【００１７】
図２は、図１に示した杭頭鉄筋接合構造に含まれる嵌合部材の拡大図である。図２に示されるように、第１の凹凸部に含まれる隆条部１２２および溝部１２３は鋼管杭１１の管軸方向（図中のｚ方向）に対して傾斜した傾斜面１２４を片側に有し、第２の凹凸部に含まれる隆条部１４２および溝部１４３も鋼管杭１１の管軸方向に対して傾斜した傾斜面１４４を片側に有する。このように第１の凹凸部および第２の凹凸部が管軸方向に対して傾斜した部分を含むことによって、杭側嵌合部材１２と鉄筋側嵌合部材１４とを凹凸部に対して平行な方向（図１および図２に矢印で示す）にスライドさせることによって嵌合させた後は、隆条部１２２および溝部１２３と隆条部１４２および溝部１４３とが互いに噛み合い、嵌合が容易には外れなくなる。
【００１８】
図３は、図２に示した嵌合部材の第１の変形例を示す図である。図３に示される例では、第１の凹凸部が、杭側嵌合部材１２Ａに形成される４本の隆条部１２２Ａと、その間に形成される３本の溝部１２３Ａとを含む。一方、第２の凹凸部は、鉄筋側嵌合部材１４Ａに形成される３本の隆条部１４２Ａと、その間に形成される２本の溝部１４３Ａとを含む。図２に示された例との相違として、隆条部１２２Ａおよび溝部１２３Ａは鋼管杭１１の管軸方向（図中のｚ方向）に対して傾斜した傾斜面１２４，１２５を両側に有し、隆条部１４２Ａおよび溝部１４３Ａも同様の傾斜面１４４，１４５を両側に有する。この場合も、杭側嵌合部材１２Ａと鉄筋側嵌合部材１４Ａとを凹凸部に対して平行な方向（図３に矢印で示す）にスライドさせることによって嵌合させた後は、隆条部１２２Ａおよび溝部１２３Ａと隆条部１４２Ａおよび溝部１４３Ａとが互いに噛み合い、嵌合が容易には外れなくなる。
【００１９】
図４は、図２に示した嵌合部材の第２の変形例を示す図である。図４に示される例では、第１の凹凸部が、杭側嵌合部材１２Ｂに形成される３本の隆条部１２２Ｂと、その間に形成される２本の溝部１２３Ｂを含む。一方、第２の凹凸部は、鉄筋側嵌合部材１４Ｂに形成される３本の隆条部１４２Ｂと、その間に形成される２本の溝部１４３Ｂとを含む。図２に示された例との相違として、隆条部１２２Ｂおよび溝部１２３Ｂは鋼管杭１１の管軸方向（図中のｚ方向）の片側に突出した突出部１２６を有し、隆条部１４２Ｂおよび溝部１４３Ｂも同様に片側に突出した突出部１４６を有する。このように第１の凹凸部および第２の凹凸部が管軸方向に突出した部分を含むことによって、杭側嵌合部材１２Ｂと鉄筋側嵌合部材１４Ｂとを凹凸部に対して平行な方向（図４に矢印で示す）にスライドさせることによって嵌合させた後は、隆条部１２２Ｂおよび溝部１２３Ｂと隆条部１４２Ｂおよび溝部１４３Ｂとが互いに噛み合い、嵌合が容易には外れなくなる。なお、図４に示された例では突出部１２６，１４６がいずれも片側にのみ突出するため隆条部１２２Ｂ，１４２Ｂおよび溝部１２３Ｂ，１４３Ｂは逆Ｌ字状の断面形状を有するが、他の例では突出部が両側に突出し、隆条部および溝部がＴ字状の断面形状を有してもよい。
【００２０】
上記で説明したような本発明の第１の実施形態では、杭頭鉄筋接合構造１０を２つの嵌合部材（杭側嵌合部材１２および鉄筋側嵌合部材１４）によって構成し、１組の嵌合部材が複数（上記の例では３本）の杭頭鉄筋１３を鋼管杭１１に接合することによって、部品の数が少なくなり施工性が向上する。また、本実施形態では、杭頭鉄筋１３が鉄筋側嵌合部材１４の板状の本体部１４１に沿って直線状に配置される。つまり、本実施形態では、杭頭鉄筋１３を必ずしも鋼管杭１１に沿って円形に配列しなくてよく、この点で杭頭鉄筋１３の配置の自由度が高くなっている。また、杭頭鉄筋１３が鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａよりも外側に位置するため、曲げ伝達力を高める観点でも有利である。
【００２１】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造の斜視図である。図５に示されるように、杭頭鉄筋接合構造２０は、上記の第１の実施形態と同様に鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａに接合される杭側嵌合部材１２（第１の嵌合部材）と、杭側嵌合部材１２に嵌合し杭頭鉄筋１３に接合される鉄筋側嵌合部材１４（第２の嵌合部材）とを含む。本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、鉄筋側嵌合部材１４が、Ｈ形鋼２１（接続部材）を介して間接的に杭頭鉄筋１３に接合される。図示された例において、杭頭鉄筋接合構造２０は、鋼管杭１１の周方向に等間隔で配置された４組の杭側嵌合部材１２、鉄筋側嵌合部材１４、およびＨ形鋼２１を含み、合計で８本の杭頭鉄筋１３を鋼管杭１１に接合する。以下、第１の実施形態と相違するＨ形鋼２１の構成についてさらに説明する。それ以外の部分の構成については、第１の実施形態と同様であるため重複した説明は省略する。
【００２２】
Ｈ形鋼２１は、フランジ２１１，２１２と、ウェブ２１３とを含む。一方のフランジ２１１には杭頭鉄筋１３が溶接などによって接合され、他方のフランジ２１２には鉄筋側嵌合部材１４が溶接などによって接合される。なお、Ｈ形鋼２１と杭頭鉄筋１３との間では、例えばフランジ２１１の面の一部を円筒面状に削ったり、杭頭鉄筋１３の周面を平面状に削ったりして接合面積を確保してもよい。Ｈ形鋼２１は、杭頭鉄筋１３から鋼管杭１１に伝達される曲げモーメントに対抗できるように、図示された例のようにウェブ２１３が管軸方向に沿うような向きに配置されることが好ましい。図示された例では、フランジ２１１の内側、かつウェブ２１３の両側に、各１本の杭頭鉄筋１３が接合される。ウェブ２１３の長さ、すなわちＨ形鋼２１の高さを調節することによって、杭頭鉄筋１３を所望の距離だけ鋼管杭１１から離隔して配置することができる。また、フランジ２１１，２１２の長さ、すなわちＨ形鋼２１の幅を調節することによって、杭頭鉄筋１３を鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａの接線方向で任意の位置に配置することができる。
【００２３】
図６は、図５に示した杭頭鉄筋接合構造の変形例を示す図である。図６に示される例では、鉄筋側嵌合部材１４に接合される側のＨ形鋼２１のフランジ２１２でも、鉄筋側嵌合部材１４に接合される面とは反対側の面に追加の杭頭鉄筋２３が接合される。従って、この例において、杭頭鉄筋接合構造２０Ａは、それぞれのＨ形鋼２１に４本、合計で１６本の杭頭鉄筋１３，２３を鋼管杭１１に接合する。この例のように、杭頭鉄筋１３，２３は、Ｈ形鋼２１のフランジ２１１，２１２およびウェブ２１３を含む各部に接合することが可能である。なお、他の例において、鉄筋側嵌合部材１４と杭頭鉄筋１３との間に介在する接続部材はＨ形鋼２１には限られず、Ｈ形鋼２１と同様の形状になる組立部材、具体的には例えばフランジ２１１，２１２およびウェブ２１３に相当する板材を溶接などによって接合したものを用いてもよい。さらに、例えばＣＴ形鋼（Ｈ形鋼をウェブ部分で切断したＴ字形の形鋼）、山形鋼、溝形鋼など各種の形鋼を接続部材として利用することもできる。
【００２４】
上記で説明したような本発明の第２の実施形態では、Ｈ形鋼２１が追加で配置されるものの、依然として、杭頭鉄筋接合構造２０を３つの部材によって構成し、１組の嵌合部材が複数（図５の例では２本、図６の変形例では４本）の杭頭鉄筋１３，２３を鋼管杭１１に接合することによって、部品の数が少なくなり施工性が向上する。加えて、本実施形態では、Ｈ形鋼２１を鉄筋側嵌合部材１４と杭頭鉄筋１３との間に介在する接続部材として用いることで、例えば杭頭鉄筋１３を鋼管杭１１から離隔して配置することができる。また、例えば図６の変形例のようにＨ形鋼２１に追加の杭頭鉄筋２３を接合するなどして杭頭鉄筋１３，２３の数を増やすこともできる。このように、本実施形態では、第１の実施形態に比較して杭頭鉄筋１３，２３の配置の自由度がさらに高くなっている。また、第１の実施形態と同様に、杭頭鉄筋１３が鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａよりも外側に位置するため、曲げ伝達力を高める観点でも有利である。
【００２５】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造の斜視図である。図７に示されるように、杭頭鉄筋接合構造３０は、鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａに接合される杭側嵌合部材３２（第１の嵌合部材）と、杭側嵌合部材３２に嵌合し杭頭鉄筋１３に接合される鉄筋側嵌合部材３４（第２の嵌合部材）と、杭頭鉄筋１３と鉄筋側嵌合部材３４との間に介在するＨ形鋼２１とを含む。本実施形態では、杭側嵌合部材３２および鉄筋側嵌合部材３４の構成が、上記の第１の実施形態および第２の実施形態とは異なる。以下では、杭側嵌合部材３２および鉄筋側嵌合部材３４についてさらに説明する。それ以外の部分の構成については、第１の実施形態または第２の実施形態と同様であるため重複した説明は省略する。
【００２６】
図８は、図７に示した杭頭鉄筋接合構造に含まれる嵌合部材の拡大図である。図８に示されるように、杭側嵌合部材３２および鉄筋側嵌合部材３４は、第１の実施形態で説明された杭側嵌合部材１２および鉄筋側嵌合部材３４と同様の構造を有するが、杭側嵌合部材３２で板状の本体部３２１の一方の面に形成される第１の凹凸部（隆条部３２２および溝部３２３）に含まれる凹凸の数と、鉄筋側嵌合部材３４で板状の本体部３４１の一方の面に形成される第２の凹凸部（隆条部３４２および溝部３４３）に含まれる凹凸の数とが異なる点で、第１の実施形態とは異なる。具体的には、図８に示されるように、杭側嵌合部材３２に形成される第１の凹凸部が６本の隆条部３２２Ａ〜３２２Ｆおよび５本の溝部３２３Ａ〜３２３Ｅを含み、鉄筋側嵌合部材３４に形成される第２の凹凸部が３本の隆条部３４２Ａ〜３４２Ｃおよび２本の溝部３４３Ａ，３４３Ｂを含む。このような構成によって、本実施形態では、杭側嵌合部材３２に鉄筋側嵌合部材３４を嵌合させるときに、第２の凹凸部に含まれる凹凸（隆条部３４２Ａ〜３４２Ｃおよび溝部３４３Ａ，３４３Ｂ）を、第１の凹凸部に含まれる凹凸（隆条部３２２Ａ〜３２２Ｆおよび溝部３２３Ａ〜３２３Ｅ）のどれに嵌合させるかを選択することができる。第１の凹凸部の凹凸は鋼管杭１１の軸方向に配列されているため、上記のような選択によって、以下に例示するように鋼管杭１１に対する杭頭鉄筋１３の相対的な高さを調節することができる。
【００２７】
具体的には、隆条部３４２Ａ〜３４２Ｃを溝部３２３Ｃ〜３２３Ｅに嵌合させることができる（この場合、溝部３４３Ａ，３４３Ｂには隆条部３２２Ｄ，３２２Ｅが嵌合する）。このとき、鋼管杭１１の管軸方向（図中のｚ方向）について、鋼管杭１１に対する鉄筋側嵌合部材３４および杭頭鉄筋１３相対的な高さは最も高くなる。一方、隆条部３４２Ａ〜３４２Ｃを溝部３２３Ａ〜３２３Ｃに嵌合させることもできる（この場合、溝部３４３Ａ，３４３Ｂには隆条部３２２Ｂ，３２２Ｃが嵌合する）。このとき、鋼管杭１１の管軸方向について、鋼管杭１１に対する鉄筋側嵌合部材３４および杭頭鉄筋１３の相対的な高さは最も低くなる。このようにして、本実施形態では、鋼管杭１１に対する杭頭鉄筋１３の相対的な高さを調節することができる。
【００２８】
例えば、鋼管杭１１が設計よりも浅く、つまり設計よりも高い位置に打設された場合、鋼管杭１１については切断して頭端を設計位置に揃えることができるが、杭側嵌合部材３２が予め鋼管杭１１に接合されている場合、鋼管杭１１の打設後に高さを変更することは困難である。このような場合に、本実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造３０では、鋼管杭１１に対する杭頭鉄筋１３の相対的な高さを調節することによって、杭頭鉄筋１３についても設計位置に揃えることができる。鋼管杭１１が設計よりも浅く、つまり設計よりも低い位置に打設された場合についても同様である。
【００２９】
なお、図７および図８に示された例では、第１の凹凸部に含まれる隆条部３２２および溝部３２３が鋼管杭１１の管軸方向（図中のｚ方向）の両側に突出した突出部３２６，３２７を有し、第２の凹凸部に含まれる隆条部３４２および溝部３４３も同様に両側に突出した突出部３４６，３４７を有する。つまり、この例では、上記で図４を参照して説明した他の例のように、隆条部３２２，３４２および溝部３２３，３４３がＴ字状の断面形状を有する。これによって、杭側嵌合部材３２と鉄筋側嵌合部材３４とを凹凸部に対して平行な方向（図７および図８に矢印で示す）にスライドさせることによって嵌合させた後は、隆条部３２２および溝部３２３と隆条部３４２および溝部３４３とが互いに噛み合い、嵌合が容易には外れなくなる。なお、他の例では、図４に示した例のように隆条部および溝部が逆Ｌ字状の断面形状を有したり、図２および図３に示した例のように隆条部および溝部が鋼管杭１１の管軸方向に対して傾斜した部分を含んでいたりしてもよい。
【００３０】
上記で説明したような本発明の第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、杭頭鉄筋接合構造３０を３つの部材（杭側嵌合部３２、鉄筋側嵌合部３４、およびＨ形鋼２１）によって構成し、１組の嵌合部材が複数の杭頭鉄筋１３を鋼管杭１１に接合することによって、部品の数が少なくなり施工性が向上し、またＨ形鋼２１を鉄筋側嵌合部材１４と杭頭鉄筋１３との間に介在する接続部材として用いることで杭頭鉄筋１３の配置の自由度が高くなる。加えて、本実施形態では、杭側嵌合部材３２に形成される第１の凹凸部に含まれる凹凸の数が鉄筋側嵌合部材３４に形成される第２の凹凸部に含まれる凹凸の数よりも多いことによって、杭側嵌合部材３２に鉄筋側嵌合部材３４を嵌合させるときに、第２の凹凸部に含まれる凹凸を第１の凹凸部に含まれる凹凸のどれに嵌合させるかを選択し、それによって鋼管杭１１に対する杭頭鉄筋１３の相対的な高さを調節することができる。また、第１の実施形態と同様に、杭頭鉄筋１３が鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａよりも外側に位置するため、曲げ伝達力を高める観点でも有利である。
【００３１】
なお、本実施形態の変形例として、第１の実施形態のようにＨ形鋼２１を含まない構成としたり、第２の実施形態のようにＨ形鋼２１のフランジ２１１，２１２の両方に杭頭鉄筋１３，２３を接合することも可能である。また、上記の例とは逆に、鉄筋側嵌合部材３４に形成される第２の凹凸部に含まれる凹凸の数を、杭側嵌合部材３２に形成される第１の凹凸部に含まれる凹凸の数よりも多くしてもよい。この場合も同様に、鋼管杭１１に対する杭頭鉄筋１３の相対的な高さを調節することができる。
【００３２】
（第４の実施形態）
図９は、本発明の第４の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造の斜視図である。図９に示されるように、杭頭鉄筋接合構造４０は、上記の第１の実施形態と同じ形状の杭側嵌合部材１２（第１の嵌合部材）および鉄筋側嵌合部材１４（第２の嵌合部材）を含む。ただし、本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、杭側嵌合部材１２の端面１２８が鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａに接合される。それゆえ、本実施形態において、杭側嵌合部材１２の隆条部１２２および溝部１２３によって形成される凹凸部（第１の凹凸部）は、鋼管杭１１の径方向に延びる。なお、鋼管杭１１の径方向も、鋼管杭１１の管軸方向（図中のｚ方向）に交差する方向である。一方、鉄筋側嵌合部材１４の隆条部１４２および溝部１４３によって形成される凹凸部（第２の凹凸部）は、第１の実施形態と同様に杭頭鉄筋１３の長手方向に交差する方向に延びる。従って、杭側嵌合部材１２と鉄筋側嵌合部材１４とが互いに嵌合させられたときには、第１の凹凸部および第２の凹凸部がいずれも鋼管杭１１の径方向に延び、鉄筋側嵌合部材１４に接合される複数の杭頭鉄筋１３は鋼管杭１１の径方向に配列される。
【００３３】
図１０は、図９に示した杭頭鉄筋接合構造の変形例を示す図である。図１０に示される杭頭鉄筋接合構造４０Ａでは、鉄筋側嵌合部材１４に、平鋼板４１（接続部材）を介して杭頭鉄筋１３が接合される。平鋼板４１は鉄筋側嵌合部材１４の端面１４８に接合され、板状の本体部１４１に対して垂直に配置される。従って、図示された例において、杭側嵌合部材１２と鉄筋側嵌合部材１４とが互いに嵌合させられた場合、複数の杭頭鉄筋１３は上記の第１〜第３の実施形態と同様に鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａの接線方向に配列される。平鋼板４１は、例えば第２の実施形態におけるＨ形鋼２１のような他の接続部材に置き換えられてもよい。
【００３４】
上記で説明したような本発明の第４の実施形態では、杭頭鉄筋接合構造４０を２つの部材（杭側嵌合部１２および鉄筋側嵌合部１４）、または３つの部材（杭側嵌合部１２、鉄筋側嵌合部１４、および平鋼板４１）によって構成し、１組の嵌合部材が複数（上記の例では２本）の杭頭鉄筋１３を鋼管杭１１に接合することによって、部品の数が少なくなり施工性が向上する。杭側嵌合部材１２の端面１２８で鋼管杭１１との十分な接合面積が確保できるのであれば、より広い面である本体部１４１の面を鋼管杭１１に接合する場合に比べて、鋼管杭１１に対する杭側嵌合部材１２の位置、角度などを固定しやすい点で有利でありうる。また、第１の実施形態と同様に、杭頭鉄筋１３が鋼管杭１１の頭部外周面１１Ａよりも外側に位置するため、曲げ伝達力を高める観点でも有利である。
【００３５】
（杭頭鉄筋接合構造を用いた基礎構造）
図１１および図１２は、本発明の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造を用いた基礎構造の縦断面図および平面図である。図１２は図１１のXI−XI線矢視図にあたり、図１１は図１２のXII−XII線断面図にあたる。なお、図１２では、説明のためコンクリート３を図示していない。図１１および図１２に示されるように、基礎構造１は、鋼管杭１１と、杭頭鉄筋接合構造２０Ｂと、杭頭鉄筋１３と、基礎鉄筋２と、コンクリート３とを含む。ここで、杭頭鉄筋接合構造２０Ｂは、上記で図６を参照して説明した例と同様に杭側嵌合部材１２、鉄筋側嵌合部材１４、およびＨ形鋼２１を含み、Ｈ形鋼２１の両方のフランジには合計８本の杭頭鉄筋１３が接合される。鋼管杭１１の周方向に等間隔で配列された４組の杭側嵌合部材１２、鉄筋側嵌合部材１４、およびＨ形鋼２１を含む杭頭鉄筋接合構造２０Ｂ全体では、３２本の杭頭鉄筋１３を鋼管杭１１に接合している。
【００３６】
基礎鉄筋２およびコンクリート３は、建造物の鉄筋コンクリート製の基礎部材であり、例えばフーチングと呼ばれる部分を構成する。図示された例において、基礎鉄筋２は碁盤目状の平面配置で配筋されており、それぞれの鉄筋は直線状に延びる。一方、杭頭鉄筋１３は、鋼管杭１１の頭部に杭頭鉄筋接合構造２０Ｂを用いて接合され、基礎鉄筋２の間を通ってコンクリート３の内部まで延びる。基礎鉄筋２が複数の杭頭鉄筋１３の間を通って、杭頭鉄筋１３と直交する方向に延びるといってもよい。杭頭鉄筋１３がコンクリート３内に定着することによって、基礎部材のコンクリート３と鋼管杭１１とが互いに結合される。なお、図示された例において、コンクリート３は、基礎鉄筋２および杭頭鉄筋１３を含む領域に加えて、鋼管杭１１の頭部の内側、および杭頭鉄筋接合構造２０Ｂを囲む領域にも打設されている。
【００３７】
図示されているように、杭頭鉄筋接合構造２０Ｂでは、杭頭鉄筋１３を鋼管杭１１から離隔して直線状に配列することが可能である。上記のように、基礎鉄筋２のそれぞれの鉄筋が直線状に延びているため、杭頭鉄筋１３と基礎鉄筋２の干渉を回避し、また杭頭鉄筋１３および基礎鉄筋２のそれぞれの鉄筋の間隔を調節して過密配筋を回避するためには、杭頭鉄筋１３を直線状に配置し、かつ鋼管杭１１から離隔する方向に杭頭鉄筋１３の位置を調整可能であることが有利である。
【００３８】
なお、上記の例ではＨ形鋼２１を含む杭頭鉄筋接合構造２０Ｂを用いた基礎構造１について説明したが、他の実施形態に係る杭頭鉄筋接合構造、例えばＨ形鋼２１のような接続部材を含まないものを用いた場合も、例えば杭頭鉄筋が鋼管杭１１に沿って円形に配列される場合に比べて、杭頭鉄筋と基礎鉄筋との干渉を回避し、また過密配筋を回避するためには有利である。また、基礎構造における基礎鉄筋およびコンクリートの構造は上記で説明された例には限られず、基礎構造として知られている各種の構造が利用可能である。また、上記の例では鋼管杭１１の周方向に４組の嵌合部材を配置したが、より多い、またはより少ない数を配置することも可能である。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００４０】
１０，２０，３０，４０…杭頭鉄筋接合構造、１１…鋼管杭、１１Ａ…頭部外周面、１２，３２…杭側嵌合部材、１２１，３２１…本体部、１２２…隆条部、１２３…溝部、１３，２３…杭頭鉄筋、１４，３４…鉄筋側嵌合部材、１４１，３４１…本体部、１４２…隆条部、１４３…溝部、２１…Ｈ形鋼、４１…平鋼板、１…基礎構造、２…基礎鉄筋、３…コンクリート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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