(57)【要約】【課題】端部においても十分な曲げ耐力が確保されている二重鋼管付きコンクリート杭、十分な曲げ耐力を有する二重鋼管付きコンクリート杭の製造方法、製造装置、杭頭接合構造及び継ぎ杭構造を提供する。【解決手段】二重鋼管付きコンクリート杭は、外鋼管と、第１端板と、第２端板と、外鋼管の径方向内側に配置された中空で円筒形状の内鋼管と、外鋼管と内鋼管との間に外鋼管に接して配置され、コンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部と、コンクリート部と内鋼管との間に配置された充填部と、を備える。内鋼管は、二重鋼管付きコンクリート杭に曲げモーメントが作用したときに、引張軸力を負担するように構成され、内鋼管の少なくとも第１端部は、内鋼管に引張軸力が作用したときに、内鋼管の第１端部と第１端板とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空で円筒形状の外鋼管と、
前記外鋼管の第１端部に取り付けられ、中央に第１開口を有する第１端板と、
前記外鋼管の第２端部に取り付けられ、中央に第２開口を有する第２端板と、
前記外鋼管の径方向内側に配置された中空で円筒形状の内鋼管と、
前記外鋼管と前記内鋼管との間に前記外鋼管に接して配置され、コンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部と、
前記コンクリート部と前記内鋼管との間に配置された充填部と、
を備える二重鋼管付きコンクリート杭において、
前記内鋼管は、前記二重鋼管付きコンクリート杭に曲げモーメントが作用したときに、引張軸力を負担するように構成され、
前記内鋼管の少なくとも第１端部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに、前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成されている
ことを特徴とする二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項２】
前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とは第１完全溶込み開先溶接部を介して接合され、
前記第１完全溶込み開先溶接部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項３】
前記内鋼管の第２端部は、前記第２端板の第２開口を通じて外部に突出している
ことを特徴とする請求項２に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項４】
前記第１端板又は前記第２端板は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間に前記充填部となる硬化性材料を注入するための注入孔を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項５】
前記第１端板又は前記第２端板は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間への前記充填部となる硬化性材料の注入中に空気を排出するための空気抜き孔を有することを特徴とする請求項４に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項６】
前記第１端板又は前記第２端板は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間への前記充填部となる硬化性材料の注入中に余剰の硬化性材料を排出するための排出孔を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項７】
前記第２端板の第２開口の直径は前記内鋼管の外径よりも大きく、
前記内鋼管と前記第２端板との間に配置された蓋部材を更に備える
ことを特徴とする請求項３に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項８】
前記第２端板の外面は、前記内鋼管の軸線方向にて、前記蓋部材の外面よりも外側に位置し、
前記蓋部材は、前記内鋼管及び前記第２端板と隅肉溶接されている
ことを特徴とする請求項７に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項９】
前記第１端板、前記第２端板又は前記蓋部材は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間に前記充填部となる硬化性材料を注入するための注入孔を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１０】
前記第１端板、前記第２端板又は前記蓋部材は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間への前記充填部となる硬化性材料の注入中に空気を排出するための空気抜き孔を有することを特徴とする請求項９に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１１】
前記第１端板、前記第２端板又は前記蓋部材は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間への前記充填部となる硬化性材料の注入中に余剰の硬化性材料を排出するための排出孔を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１２】
前記内鋼管の第１端部は、前記第１端板の第１開口を通じて外部に突出している
ことを特徴とする請求項１に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１３】
前記内鋼管の第１端部に接続される引張用金具を更に備え、
前記内鋼管の第１端部は、前記引張用金具に引張用完全溶込み開先溶接部を介して接合され、
前記引張用完全溶込み開先溶接部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１４】
前記内鋼管の第１端部に接続される引張用金具を更に備え、
前記内鋼管の第１端部は、前記引張用金具に機械接合され、
前記内鋼管の第１端部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに前記引張用金具を介して引張軸力を負担可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１５】
前記内鋼管の第１端部は、杭頭接合用の定着部材を取り付けるためのアダプタ部材と接合可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１６】
前記内鋼管の第２端部は、他の杭と接合可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１７】
前記内鋼管の第２端部と前記第２端板とは第２完全溶込み開先溶接部を介して接合され、
前記第２完全溶込み開先溶接部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されている
ことを特徴とする請求項１、１２、１３、１４、１５又は１６に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１８】
前記内鋼管の第２端部は、前記内鋼管の軸線方向にて、前記第２端板よりも前記内鋼管の第１端部側に位置し、
前記内鋼管の外周面には、前記内鋼管の軸線方向での前記充填部の相対的なずれを防止するためのずれ止めが設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項１９】
前記外鋼管に外側定着部材を機械的に取り付けるための外側定着部材接合部が設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至１８の何れか１項に記載の二重鋼管付きコンクリート杭。
【請求項２０】
中空で円筒形状の外鋼管、中央に第１開口を有する第１端板、中央に前記第１開口よりも大径の第２開口を有する第２端板、第２開口よりも小さい外径を有する中空で円筒形状の内鋼管、及び前記第２開口と前記内鋼管との間に配置可能な蓋部材を用意する工程と、
前記外鋼管の第１端部に前記第１端板を取り付ける工程と、
前記外鋼管の第２端部に前記第２端板を取り付ける工程と、
前記第１端板及び前記第２端板が取り付けられた前記外鋼管内に未硬化のコンクリートを打設し、前記外鋼管に接して配置されるコンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部を形成する工程と、
前記第２端板の第２開口を通じて、前記コンクリート部の内側に前記内鋼管を挿入する工程と、
前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とを溶接する工程と、
前記内鋼管と前記第２端板との隙間に前記蓋部材を取り付ける工程と、
前記第１端板、前記第２端板、又は前記蓋部材に設けられた注入孔から硬化性材料を注入し、前記コンクリート部と前記内鋼管との間に充填部を形成する工程と、
を備える
ことを特徴とする二重鋼管付きコンクリート杭の製造方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の二重鋼管付きコンクリート杭の製造方法に適用される二重鋼管付きコンクリート杭の製造装置であって、
前記コンクリート部の内側に前記内鋼管を挿入する工程において、水平に配置された前記コンクリート部の内側での前記内鋼管の移動を許容しながら前記内鋼管の第１端部側の荷重を支持可能である
ことを特徴とする二重鋼管付きコンクリート杭の製造装置。
【請求項２２】
二重鋼管付きコンクリート杭と、
前記二重鋼管付きコンクリート杭の端部に取り付けられた定着部材と、
前記定着部材を囲むコンクリートブロックと、を具備し、
前記二重鋼管付きコンクリート杭は、
中空で円筒形状の外鋼管と、
前記外鋼管の第１端部に取り付けられ、中央に第１開口を有する第１端板と、
前記外鋼管の第２端部に取り付けられ、中央に第２開口を有する第２端板と、
前記外鋼管の径方向内側に配置された中空で円筒形状の内鋼管と、
前記外鋼管と前記内鋼管との間に前記外鋼管に接して配置され、コンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部と、
前記コンクリート部と前記内鋼管との間に配置された充填部と、
を備え、
前記内鋼管は、前記二重鋼管付きコンクリート杭に曲げモーメントが作用したときに、引張軸力を負担するように構成され、
前記内鋼管の少なくとも第１端部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに、前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成され、
前記定着部材は、前記内鋼管の第１端部と前記コンクリートブロックとを接続するための内側定着部材を含む
ことを特徴とする二重鋼管付きコンクリート杭の杭頭接合構造。
【請求項２３】
前記内側定着部材は、前記内鋼管の第１端部の内面に一体に設けられ、前記第１端部の内面から径方向内側に突出する１つ以上の突起によって構成され、
前記二重鋼管付きコンクリート杭の外径をＤとしたとき、前記二重鋼管付きコンクリート杭の杭頭部は０．５Ｄ以上３Ｄ以下の長さに渡って前記コンクリートブロックに埋設され、
前記コンクリートブロックは前記１つ以上の突起に付着している
ことを特徴とする請求項２２に記載の二重鋼管付きコンクリート杭の杭頭接合構造。
【請求項２４】
上杭としての二重鋼管付きコンクリート杭と、
前記上杭に連結される下杭と、
を具備し、
前記二重鋼管付きコンクリート杭は、
中空で円筒形状の外鋼管と、
前記外鋼管の第１端部に取り付けられ、中央に第１開口を有する第１端板と、
前記外鋼管の第２端部に取り付けられ、中央に第２開口を有する第２端板と、
前記外鋼管の径方向内側に配置された中空で円筒形状の内鋼管と、
前記外鋼管と前記内鋼管との間に前記外鋼管に接して配置され、コンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部と、
前記コンクリート部と前記内鋼管との間に配置された充填部と、
を備え、
前記内鋼管は、前記二重鋼管付きコンクリート杭に曲げモーメントが作用したときに、引張軸力を負担するように構成され、
前記内鋼管の少なくとも第１端部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに、前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成され、
前記内鋼管の第２端部は前記下杭に接続されている
ことを特徴とする二重鋼管付きコンクリート杭の継ぎ杭構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は中空の二重鋼管付きコンクリート杭、その製造方法、製造装置、杭頭接合構造及び継ぎ杭構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
既製杭の一種である外鋼管付きコンクリート杭（ＳＣ杭）は、一般的に、外鋼管と、外鋼管によって覆われた中空で円筒形状のコンクリートとによって構成されている（例えば特許文献１参照）。
一方、特許文献２は、ＳＣ杭の中空部に、円筒状補強部材として中空の内鋼管を配置したＳＣ杭を開示している。当該ＳＣ杭によれば、外鋼管の座屈によりコンクリートの外鋼管からの剥離、圧壊が発生したとしても、コンクリート片の中空部への移動が防止され、ＳＣ杭の急激な耐力低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２６５４４７号公報
【特許文献２】特開２０１６−２２３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既製杭としてのＳＣ杭を埋込み工法で施工する場合、ＳＣ杭に生じる浮力を低減するために、ＳＣ杭には中空部が必要となる。そのため、非特許文献１及び２が開示するような中空部に充填材が充填された中実のＳＣ杭を埋込み工法に用いることは難しい。
この点、特許文献２が開示するＳＣ杭（二重鋼管付きコンクリート杭（ＷＳＣ杭））によれば、内鋼管を設けたことによって中空部を確保することができ、ＳＣ杭を埋込み工法に容易に適用可能である。なお、「ＷＳＣ」は登録商標であるが、本明細書では登録商標の表示を省略するので留意されたい。
また、特許文献２が開示するＳＣ杭は、内鋼管を有するため、内鋼管を有さないＳＣ杭と比べて、大きな曲げ耐力を有する。
ここで、杭の曲げ耐力は、一般的に、水平に配置した杭の両端を支持しながら軸線方向中央部に対し下向きの荷重を加力することによって測定される。ＷＳＣ杭の曲げ耐力をこのような測定方法で測定すれば、その曲げ耐力は、内鋼管を有している分だけ、内鋼管を有さないＳＣ杭よりも大きくなる。
しかしながら、ＷＳＣ杭の端部においては、内鋼管の構成の如何によって、ＷＳＣ杭の軸線方向中央部よりも曲げ耐力が低下してしまう。これは、ＷＳＣ杭の軸線方向中央部では、曲げ耐力の測定時にＷＳＣ杭が変形すると内鋼管が引張軸力を負担するが、ＷＳＣ杭の端部では、内鋼管の構成の如何によって、内鋼管が引張軸力を十分に負担することができないからである。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本発明の目的は、端部においても十分な曲げ耐力が確保されている二重鋼管付きコンクリート杭を提供することにある。
また、本発明の目的は、十分な曲げ耐力を有する二重鋼管付きコンクリート杭の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、十分な曲げ耐力を有する二重鋼管付きコンクリート杭の製造装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、十分な曲げ耐力を有する二重鋼管付きコンクリート杭の杭頭接合構造を提供することにある。
また、本発明の目的は、十分な曲げ耐力を有する二重鋼管付きコンクリート杭の継ぎ杭構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る二重鋼管付きコンクリート杭は、
中空で円筒形状の外鋼管と、
前記外鋼管の第１端部に取り付けられ、中央に第１開口を有する第１端板と、
前記外鋼管の第２端部に取り付けられ、中央に第２開口を有する第２端板と、
前記外鋼管の径方向内側に配置された中空で円筒形状の内鋼管と、
前記外鋼管と前記内鋼管との間に前記外鋼管に接して配置され、コンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部と、
前記コンクリート部と前記内鋼管との間に配置された充填部と、
を備える二重鋼管付きコンクリート杭において、
前記内鋼管は、前記二重鋼管付きコンクリート杭に曲げモーメントが作用したときに、引張軸力を負担するように構成され、
前記内鋼管の少なくとも第１端部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに、前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成されている。
【０００７】
上記構成（１）によれば、内鋼管の少なくとも第１端部は、内鋼管に引張軸力が作用したときに、内鋼管の第１端部と第１端板とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成されていることで、内鋼管の第１端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。このため、上記構成（１）の二重鋼管付きコンクリート杭は、軸線方向中央部だけでなく端部においても十分な曲げ耐力を有する。
【０００８】
（２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とは第１完全溶込み開先溶接部を介して接合され、
前記第１完全溶込み開先溶接部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されている。
【０００９】
内鋼管の第１端部と第１端板とを隅肉溶接した場合、内鋼管に引張軸力が作用したときに隅肉溶接部にはせん断力が作用する。そして、隅肉溶接部の脚長が内鋼管の厚さに応じて設定されるという前提下では、隅肉溶接部ののど厚は内鋼管の厚さよりも小さくなる。
一方、内鋼管の第１端部と第１端板とを完全溶込み開先溶接部を介して接合し、且つ、完全溶込み開先溶接部に引張軸力が作用する場合、内鋼管の断面積と完全溶込み開先溶接部の断面積を等しくすることができる。
このため、完全溶込み開先溶接部の引張降伏強度は、隅肉溶接部のせん断降伏強度よりも大きくなり、内鋼管の引張降伏強度と略等しくなる。
上記事情を考慮し、上記構成（２）では、内鋼管の第１端部と第１端板とを第１完全溶込み開先溶接部を介して接合し、且つ、第１完全溶込み開先溶接部に引張軸力が作用するように構成しており、これにより、内鋼管の第１端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００１０】
（３）幾つかの実施形態では、上記構成（２）において、
前記内鋼管の第２端部は、前記第２端板の第２開口を通じて外部に突出している。
上記構成（３）によれば、内鋼管の第２端部は、第２端板の第２開口を通じて外部に突出しているので、内鋼管を直接的又は間接的に第２端板に対し接合する際、容易に固定することができる。
【００１１】
（４）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（３）の何れか１つにおいて、
前記第１端板又は前記第２端板は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間に前記充填部となる硬化性材料を注入するための注入孔を有する。
上記構成（４）によれば、第１端板又は第２端板に注入孔が設けられているので、簡単な構成にて、コンクリート部と内鋼管との間に硬化性材料を容易に注入することができる。
【００１２】
（５）幾つかの実施形態では、上記構成（４）において、
前記第１端板又は前記第２端板は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間への前記充填部となる硬化性材料の注入中に空気を排出するための空気抜き孔を有する。
上記構成（５）によれば、第１端板又は第２端板に空気抜き孔が設けられているので、簡単な構成にて、コンクリート部と内鋼管との間に硬化性材料を隙間無く容易に注入することができる。
【００１３】
（６）幾つかの実施形態では、上記構成（４）又は（５）において、
前記第１端板又は前記第２端板は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間への前記充填部となる硬化性材料の注入中に余剰の硬化性材料を排出するための排出孔を有する。
上記構成（６）によれば、第１端板又は第２端板に排出孔が設けられており、排出孔からの硬化性材料の流出を確認することにより、簡単な構成にて、コンクリート部と内鋼管との間に硬化性材料が十分に充填されたか否かを容易に判断することができる。
【００１４】
（７）幾つかの実施形態では、上記構成（３）において、
前記第２端板の第２開口の直径は前記内鋼管の外径よりも大きく、
前記内鋼管と前記第２端板の第２開口との間に配置された蓋部材を更に備える。
上記構成（７）によれば、第２端板の第２開口が内鋼管の外径よりも大径であり、第２端板と内鋼管との間に隙間が確保されるので、第２端板の第２開口を通じて、コンクリート部の内側に内鋼管を容易に挿入することができる。一方、内鋼管と第２端板との隙間に蓋部材を取り付けることで、第２端板と内鋼管との間の隙間を略閉塞可能であり、コンクリート部と内鋼管との間に円筒状の空間を区画することができる。
【００１５】
（８）幾つかの実施形態では、上記構成（７）において、
前記第２端板の外面は、前記内鋼管の軸線方向にて、前記蓋部材の外面よりも外側に位置し、
前記蓋部材は、前記内鋼管及び前記第２端板と隅肉溶接されている。
上記構成（８）によれば、蓋部材と内鋼管及び第２端板とを隅肉溶接しても、これにより形成された蓋部材隅肉溶接部が、第２端板の外面から外側に突出することを防止することができる。このため、二重鋼管付きコンクリート杭を他の杭と連結するとき、蓋部材隅肉溶接部が干渉することなく、第２端板の外面を他の杭の端板等に直接接触させることができる。
【００１６】
（９）幾つかの実施形態では、上記構成（７）又は（８）において、
前記第１端板、前記第２端板又は前記蓋部材は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間に前記充填部となる硬化性材料を注入するための注入孔を有する。
上記構成（９）によれば、第１端板、第２端板又は蓋部材に注入孔が設けられているので、簡単な構成にて、コンクリート部と内鋼管との間に硬化性材料を容易に注入することができる。
【００１７】
（１０）幾つかの実施形態では、上記構成（９）において、
前記第１端板、前記第２端板又は前記蓋部材は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間への前記充填部となる硬化性材料の注入中に空気を排出するための空気抜き孔を有する。
上記構成（１０）によれば、第１端板、第２端板又は蓋部材に空気抜き孔が設けられているので、簡単な構成にて、コンクリート部と内鋼管との間に硬化性材料を隙間無く容易に注入することができる。
【００１８】
（１１）幾つかの実施形態では、上記構成（９）又は（１０）において、
前記第１端板、前記第２端板又は前記蓋部材は、前記コンクリート部と前記内鋼管との間への前記充填部となる硬化性材料の注入中に余剰の硬化性材料を排出するための排出孔を有する。
上記構成（１１）によれば、第１端板、第２端板又は蓋部材に排出孔が設けられており、排出孔からの硬化性材料の流出を確認することにより、簡単な構成にて、コンクリート部と内鋼管との間に硬化性材料が十分に充填されたか否かを容易に判断することができる。
【００１９】
（１２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記内鋼管の第１端部は、前記第１端板の第１開口を通じて外部に突出している。
【００２０】
上記構成（１２）によれば、内鋼管の第１端部が、第１端板の第１開口を通じて外部に突出しているので、内鋼管の第１端部を外部の部材と接続することができる。そして、内鋼管の第１端部を外部の部材と接続することで、内鋼管の第１端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００２１】
（１３）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記第１端板と前記内鋼管の第１端部とを接続するための引張用金具を更に備え、
前記内鋼管の第１端部は、前記引張用金具に引張用完全溶込み開先溶接部を介して接合され、
前記引張用完全溶込み開先溶接部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されている。
【００２２】
上記構成（１３）によれば、内鋼管の第１端部は、引張用金具に引張用完全溶込み開先溶接部を介して接合され、且つ、引張用完全溶込み開先溶接部は、内鋼管に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されているので、内鋼管の第１端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００２３】
（１４）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記内鋼管の第１端部に接続される引張用金具を更に備え、
前記内鋼管の第１端部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに前記引張用金具を介して引張軸力を負担可能である。
【００２４】
上記構成（１４）によれば、内鋼管の第１端部が引張用金具を介して引張軸力を負担することで、内鋼管の第１端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００２５】
（１５）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（１２）の何れか１つにおいて、
前記内鋼管の第１端部は、杭頭接合用の定着部材を取り付けるためのアダプタ部材と接合可能に構成されている。
【００２６】
上記構成（１５）によれば、内鋼管の第１端部に杭頭接合用の定着部材を取り付けるためのアダプタ部材を接続することで、内鋼管の第１端部を杭頭接合用の定着部材と接続可能である。これにより、内鋼管の第１端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００２７】
（１６）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（１５）の何れか１つにおいて、
前記内鋼管の第２端部は、他の杭と接合可能に構成されている。
【００２８】
上記構成（１６）によれば、内鋼管の第２端部を他の杭と接合することにより、内鋼管の第２端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００２９】
（１７）幾つかの実施形態では、上記構成（１）、（１２）、（１３）、（１４）、（１５）又は（１６）の何れか１において、
前記内鋼管の第２端部と前記第２端板とは第２完全溶込み開先溶接部を介して接合され、
前記第２完全溶込み開先溶接部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されている。
【００３０】
上記構成（１７）によれば、内鋼管の第２端部と第２端板とを第２完全溶込み開先溶接部を介して接合し、且つ、第２完全溶込み開先溶接部に引張軸力が作用するように構成しており、これにより、内鋼管の第２端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００３１】
（１８）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（１５）の何れか１つにおいて、
前記内鋼管の第２端部は、前記内鋼管の軸線方向にて、前記第２端板よりも前記内鋼管の第１端部側に位置し、
前記内鋼管の外周面には、前記内鋼管の軸線方向での前記充填部の相対的なずれを防止するためのずれ止めが設けられている。
【００３２】
上記構成（１８）によれば、内鋼管の第２端部が第２端板に対し接合されていなくても、充填部に対する内鋼管の相対的なずれが、ずれ止めによって防止されるので、外鋼管に引張力や圧縮力が作用したときに、内鋼管も引張力や圧縮力を負担することができる。
【００３３】
（１９）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（１８）の何れか１つにおいて、
前記外鋼管に外側定着部材を機械的に取り付けるための外側定着部材接合部が設けられている。
【００３４】
上記構成（１９）によれば、外鋼管に外側定着部材接合部を設けたことにより、外鋼管に外側定着部材を容易に取り付けることができる。
【００３５】
（２０）本発明の少なくとも一実施形態に係る二重鋼管付きコンクリート杭の製造方法は、
中空で円筒形状の外鋼管、中央に第１開口を有する第１端板、中央に前記第１開口よりも大径の第２開口を有する第２端板、第２開口よりも小さい外径を有する中空で円筒形状の内鋼管、及び前記第２開口と前記内鋼管との間に配置可能な蓋部材を用意する工程と、
前記外鋼管の第１端部に前記第１端板を取り付ける工程と、
前記外鋼管の第２端部に前記第２端板を取り付ける工程と、
前記第１端板及び前記第２端板が取り付けられた前記外鋼管内に未硬化のコンクリートを打設し、前記外鋼管に接して配置されるコンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部を形成する工程と、
前記第２端板の第２開口を通じて、前記コンクリート部の内側に前記内鋼管を挿入する工程と、
前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とを溶接する工程と、
前記内鋼管と前記第２端板との隙間に前記蓋部材を取り付ける工程と、
前記第１端板、前記第２端板、又は前記蓋部材に設けられた注入孔から硬化性材料を注入し、前記コンクリート部と前記内鋼管との間に充填部を形成する工程と、
を備える。
【００３６】
上記構成（２０）によれば、第２端板の第２開口が第１端板の第１開口よりも大径であるので、コンクリート部の内側に内鋼管を容易に挿入することができる。一方、内鋼管と第２端板との隙間に蓋部材を取り付けることで、コンクリート部と内鋼管との間に円筒状の空間を区画することができる。そして、該空間に、第１端板、第２端板、又は蓋部材に設けられた注入孔から硬化性材料を注入することで、コンクリート部と内鋼管との間に充填部を容易に形成することができる。
【００３７】
（２１）本発明の少なくとも一実施形態に係る二重鋼管付きコンクリート杭の製造装置は、上記構成（２０）に記載の二重鋼管付きコンクリート杭の製造方法に適用される二重鋼管付きコンクリート杭の製造装置であって、
前記コンクリート部の内側に前記内鋼管を挿入する工程において、水平に配置された前記コンクリート部の内側での前記内鋼管の移動を許容しながら前記内鋼管の第１端部側の荷重を支持可能である。
【００３８】
上記構成（２１）によれば、コンクリート部の内側に内鋼管を挿入する工程において、二重鋼管付きコンクリート杭の製造装置によって、第２端板の第２開口を通じてコンクリート部の内側に内鋼管を円滑且つ容易に挿入することができる。
【００３９】
（２２）本発明の少なくとも一実施形態に係る二重鋼管付きコンクリート杭の杭頭接合構造は、
二重鋼管付きコンクリート杭と、
前記二重鋼管付きコンクリート杭の端部に取り付けられた定着部材と、
前記定着部材を囲むコンクリートブロックと、を具備し、
前記二重鋼管付きコンクリート杭は、
中空で円筒形状の外鋼管と、
前記外鋼管の第１端部に取り付けられ、中央に第１開口を有する第１端板と、
前記外鋼管の第２端部に取り付けられ、中央に第２開口を有する第２端板と、
前記外鋼管の径方向内側に配置された中空で円筒形状の内鋼管と、
前記外鋼管と前記内鋼管との間に前記外鋼管に接して配置され、コンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部と、
前記コンクリート部と前記内鋼管との間に配置された充填部と、
を備え、
前記内鋼管は、前記二重鋼管付きコンクリート杭に曲げモーメントが作用したときに、引張軸力を負担するように構成され、
前記内鋼管の少なくとも第１端部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに、前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成され、
前記定着部材は、前記内鋼管の第１端部と前記コンクリートブロックとを接続するための内側定着部材を含む。
【００４０】
上記構成（２２）によれば、内鋼管の第１端部とコンクリートブロックとを内側定着部材を介して接続することにより、内鋼管の第１端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。このため、二重鋼管付きコンクリート杭は、中央部だけでなく端部においても十分な曲げ耐力を有する。
その上、コンクリートブロック内に内側定着部材を設けたことにより、コンクリートブロック（杭頭接合部）の曲げ耐力を向上させることができる。
【００４１】
（２３）幾つかの実施形態では、上記構成（２２）において、
前記内側定着部材は、前記内鋼管の第１端部の内面に一体に設けられ、前記第１端部の内面から径方向内側に突出する１つ以上の突起によって構成され、
前記二重鋼管付きコンクリート杭の外径をＤとしたとき、前記二重鋼管付きコンクリート杭の杭頭部は０．５Ｄ以上３Ｄ以下の長さに渡って前記コンクリートブロックに埋設され、
前記コンクリートブロックは前記１つ以上の突起に付着している。
【００４２】
上記構成（２３）によれば、二重鋼管付きコンクリート杭の杭頭部が０．５Ｄ以上３Ｄ以下の長さに渡って前記コンクリートブロックに埋設されており、コンクリートブロックが１つ以上の突起に付着しているので、内鋼管の第１端部は十分な引張軸力を負担可能である。この結果として、二重鋼管付きコンクリート杭は、中央部だけでなく端部においても十分な曲げ耐力を有し、高い曲げ耐力を有する杭頭接合部を実現可能である。
【００４３】
（２４）本発明の少なくとも一実施形態に係る二重鋼管付きコンクリート杭の継ぎ杭構造は、
上杭としての二重鋼管付きコンクリート杭と、
前記上杭に連結される下杭と、
を具備し、
前記二重鋼管付きコンクリート杭は、
中空で円筒形状の外鋼管と、
前記外鋼管の第１端部に取り付けられ、中央に第１開口を有する第１端板と、
前記外鋼管の第２端部に取り付けられ、中央に第２開口を有する第２端板と、
前記外鋼管の径方向内側に配置された中空で円筒形状の内鋼管と、
前記外鋼管と前記内鋼管との間に前記外鋼管に接して配置され、コンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部と、
前記コンクリート部と前記内鋼管との間に配置された充填部と、
を備え、
前記内鋼管は、前記二重鋼管付きコンクリート杭に曲げモーメントが作用したときに、引張軸力を負担するように構成され、
前記内鋼管の少なくとも第１端部は、前記内鋼管に引張軸力が作用したときに、前記内鋼管の第１端部と前記第１端板とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成され、
前記内鋼管の第２端部は前記下杭に接続されている。
【００４４】
上記構成（２４）によれば、内鋼管の第２端部と他の杭とを接続することにより、内鋼管の第２端部が、内鋼管の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。このため、二重鋼管付きコンクリート杭は、中央部だけでなく端部においても十分な曲げ耐力を有する。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、端部においても十分な曲げ耐力が確保されている二重鋼管付きコンクリート杭が提供される。
また、本発明によれば、十分な曲げ耐力を有する二重鋼管付きコンクリート杭の製造方法が提供される。
また、本発明によれば、十分な曲げ耐力を有する二重鋼管付きコンクリート杭の製造装置が提供される。
また、本発明によれば、十分な曲げ耐力を有する二重鋼管付きコンクリート杭の杭頭接合構造が提供される。
また、本発明によれば、十分な曲げ耐力を有する二重鋼管付きコンクリート杭の継ぎ杭構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る二重鋼管付きコンクリート杭の構成を概略的示す縦断面図である。
【図２】図１中の領域ＩＩの拡大図である。
【図３】図１中の領域ＩＩＩの拡大図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図３に相当する図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図１に相当する図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図３に相当する図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図１に相当する図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図３に相当する図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図１に相当する図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図１に相当する図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図３に相当する図である。
【図１６】上杭としてのＷＳＣ杭に接合される他の杭としてのＷＳＣ杭を概略的に示す断面図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係るＷＳＣ杭の継ぎ杭構造を拡大して概略的に示す断面図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の継ぎ杭構造を拡大して概略的に示す断面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図２０】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図２１】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図２２】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図２３】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図１に相当する図である。
【図２４】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図１に相当する図である。
【図２５】図１のＷＳＣ杭の使用例を説明するための図である。
【図２６】図１３に示したＷＳＣ杭に接続可能なＰＨＣ杭を概略的に示す断面図である。
【図２７】本発明の一実施形態に係るＷＳＣ杭の杭頭接合構造を概略的に示す断面図である。
【図２８】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の杭頭接合構造を概略的に示す断面図である。
【図２９】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図１に相当する図である。
【図３０】図２９のＷＳＣ杭を用いた杭頭接合構造を概略的に示す断面図である。
【図３１】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図３２】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である
【図３３】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図３４】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図２に相当する図である。
【図３５】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図１に相当する図である。
【図３６】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図３に相当する図である。
【図３７】図３５のＷＳＣ杭の第１端板を概略的に示す平面図である
【図３８】図３５のＷＳＣ杭の第２端板を概略的に示す平面図である
【図３９】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図３に相当する図である。
【図４０】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図３に相当する図である。
【図４１】図４０のＷＳＣ杭の第２端板側の概略的な平面図である。
【図４２】図４０のＷＳＣ杭に用いられる蓋部材の概略的な平面図である。
【図４３】図４０のＷＳＣ杭の使用例を説明するための図である。
【図４４】本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の図１に相当する図である。
【図４５】本発明の実施形態に係るＷＳＣ杭の製造方法の概略的な手順を説明するためのフローチャートである。
【図４６】内鋼管挿入工程の一例を説明するための概略図である。
【図４７】充填部形成工程の一例を説明するための概略図である。
【図４８】本発明の一実施形態に係るＷＳＣ杭の製造装置を概略的に示す正面図である。
【図４９】図４８のＷＳＣ杭の製造装置を概略的に示す側面図である。
【図５０】図４８のＷＳＣ杭の製造装置の使用方法を説明するための概略図である。
【図５１】図４８のＷＳＣ杭の製造装置の使用方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
【００４８】
図１は、本発明の一実施形態に係る二重鋼管付きコンクリート杭（以下、ＷＳＣ杭とも称する）１の構成を概略的示す縦断面図である。図２は、図１中の領域ＩＩの拡大図である。図３は、図１中の領域ＩＩＩの拡大図である。
図１〜図３に示したように、ＷＳＣ杭１Ａは、外鋼管３と、第１端板５と、第２端板７と、内鋼管９と、コンクリート部１１と、充填部１３とを備えている。なお、図１及び図２では、杭頭接合用の定着部材（外側定着部材）として複数の鉄筋１４が外鋼管３に溶接されている。
【００４９】
外鋼管３は中空で円筒形状を有する。
第１端板５は、外鋼管３の第１端部に取り付けられ、中央に第１開口５ａを有する。外鋼管３の第１端部３ａと第１端板５とは、完全溶込み開先溶接によって形成された完全溶込み開先溶接部（外側完全溶込み開先溶接部）１５を介して接続されている。なお、完全溶込み開先溶接部１５の内面側には、完全溶込み開先溶接のために裏当て１７が設けられている。
【００５０】
第２端板７は、外鋼管３の第２端部に取り付けられ、中央に第２開口７ａを有する。外鋼管３の第２端部３ｂと第２端板７とは、完全溶込み開先溶接によって形成された完全溶込み開先溶接部１５を介して接続されている。完全溶込み開先溶接部１５は外鋼管３の第２端部３ｂの全周に渡って延在しているが、多少途切れていてもよい。なお、完全溶込み開先溶接部１５の径方向内側には、完全溶込み開先溶接のために裏当て１７が設けられている。
【００５１】
内鋼管９は中空で円筒形状を有し、外鋼管３の内側に配置されている。
コンクリート部１１は、中空円筒形状のコンクリートによって構成され、外鋼管３と内鋼管９との間に外鋼管３に接して配置されている。
充填部１３は、コンクリート部１１と内鋼管９との間に配置されている。充填部１３は、セメントやモルタル等のグラウト又はコンクリートによって構成され、コンクリート部１１及び内鋼管９に付着している。つまり、充填部１３は硬化性材料によって構成されていればよい。
【００５２】
例えば、コンクリート部１１は、第１端板５及び第２端板７が溶接された外鋼管３の内部にコンクリートを注入し、遠心成形後に養生することにより形成される。そして、充填部１３は、コンクリート部１１の形成後、コンクリート部１１内に内鋼管９を配置してから、内鋼管９とコンクリート部１１との間に硬化性材料を注入して構成される。このため、図示しないが、例えば第１端板５及び第２端板７のうち一方又は両方に硬化性材料を注入するための注入孔が１つ以上設けられる。注入孔は、栓で塞いでもよいが、硬化した硬化性材料で閉塞してもよい。
なお、コンクリート部１１及び充填部１３の形成方法は上記方法に限定されることはなく、例えば、外鋼管３、第１端板５、第２端板７及び内鋼管９を組立てた後、これらの内部にコンクリートを振動詰めして、コンクリートによりコンクリート部１１及び充填部１３を一体に形成してもよい。つまり、コンクリート部１１及び充填部１３は一体に形成されたものであってもよい。
【００５３】
ＷＳＣ杭１Ａにおいて、内鋼管９は、ＷＳＣ杭１Ａに曲げモーメントが作用したときに、引張軸力を負担するように構成されている。そして、内鋼管９の少なくとも第１端部９ａは、内鋼管９に引張軸力が作用したときに、内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成されている。
【００５４】
具体的には、内鋼管９は、外鋼管３と略同じ長さを有し、第１端板５から第２端板７まで延在している。そして、内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とは、完全溶込み開先溶接によって形成された完全溶込み開先溶接部（第１完全溶込み開先溶接部）１９を介して接続されている。完全溶込み開先溶接部１９は、内鋼管９の第１端部９ａの先端面と第１端板５の内面とを接続しており、内鋼管９の全周に渡って延在しているが、多少途切れていてもよい。なお、完全溶込み開先溶接部１９の径方向外側には、完全溶込み開先溶接のために裏当て２１が設けられている。
一方、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とは、隅肉溶接によって形成された隅肉溶接部２３を介して接続されている。隅肉溶接部２３は、内鋼管９の第２端部９ｂの先端面と第２端板７の内周面とを接続しており、内鋼管９の全周に渡って延在している。ただし、隅肉溶接部２３は、全周に渡って延在している必要はなく、部分的に途切れていてもよい。
【００５５】
以下、ＷＳＣ杭１Ａの製造方法について説明する。
まず、外鋼管３に第１端板５及び第２端板７を完全溶込み開先溶接する。この後、外鋼管３の内側にコンクリートを注入してから遠心成形及び養生し、コンクリート部１１を形成する。それから、第２端板７の第２開口７ａを通じて内鋼管９を外鋼管３の内側に挿入し、第１端板５に内鋼管９の第１端部９ａを完全溶込み開先溶接し、第２端板７に内鋼管９の第２端部９ｂを隅肉溶接する。この後、コンクリート部１１と内鋼管９との間に形成された隙間に、充填材を注入して硬化させ、充填部１３を形成する。これにより、ＷＳＣ杭１Ａが完成する。
【００５６】
なお、内鋼管９を挿入するために、第２端板７の第２開口７ａは内鋼管９よりも大径であり、内鋼管９を第１端板５の内面に完全溶込み開先溶接するために、第１端板５の第１開口５ａは内鋼管９よりも小径である。また更に、鉄筋１４は、ＷＳＣ杭１Ａの完成後に例えば施工現場で外鋼管３の第１端部３ａに接続される。
【００５７】
上記したＷＳＣ杭１Ａによれば、内鋼管９の少なくとも第１端部９ａが、内鋼管９に引張軸力が作用したときに、内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とを隅肉溶接したときよりも大きな引張軸力を負担可能に構成されていることで、内鋼管９の第１端部９ａが、内鋼管９の中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。このため、ＷＳＣ杭１Ａは、軸線方向中央部だけでなく、内鋼管９の第１端部９ａ側の端部においても十分な曲げ耐力を有する。
【００５８】
ここで、内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とを隅肉溶接した場合、内鋼管９に引張軸力が作用したときに隅肉溶接部にはせん断力が作用する。そして、隅肉溶接部の脚長が内鋼管９の厚さに応じて設定されるという前提下では、隅肉溶接部ののど厚は内鋼管９の厚さよりも小さくなる。
一方、内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とを完全溶込み開先溶接部１９を介して接合し、且つ、完全溶込み開先溶接部１９に引張軸力が作用する場合、すなわち、内鋼管９の第１端部９ａの先端面と第１端板５の内周面とを完全溶込み開先溶接部１９を介して接合する場合、内鋼管９の厚さ又は断面積と完全溶込み開先溶接部１９ののど厚又は断面積を等しくすることができる。
このため、完全溶込み開先溶接部１９の引張降伏強度は、隅肉溶接部のせん断降伏強度よりも大きくなり、内鋼管９の引張降伏強度と略等しくなる。
【００５９】
上記事情を考慮し、ＷＳＣ杭１Ａでは、内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とを完全溶込み開先溶接部１９を介して接合し、且つ、完全溶込み開先溶接部１９に引張軸力が作用するように構成しており、これにより、内鋼管９の第１端部９ａが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
なお、ＷＳＣ杭１Ａにおいて、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とは接続されていなくてもよい。
【００６０】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。
図４は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｂの図３に相当する図である。図４に示したように、ＷＳＣ杭１Ｂは、ＷＳＣ杭１Ａと比べたときに、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７との接続手段のみが異なっている。ＷＳＣ杭１Ｂでは、内鋼管９の第２端部９ｂの外周面と第２端板７の内周面とが、完全溶込み開先溶接又は部分溶込み開先溶接によって形成された溶込み開先溶接部２８を介して接続されている。溶込み開先溶接部２８には、内鋼管９に引張軸力が作用したときにせん断力が作用する。
【００６１】
ＷＳＣ杭１Ｂは、ＷＳＣ杭１Ａの製造工程において、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とを隅肉溶接ではなく完全溶込み開先溶接又は部分溶込み開先溶接によって接続することで製造することができる。
ＷＳＣ杭１Ｂは、ＷＳＣ杭１Ａと同様の作用効果を有する。ただし、溶込み開先溶接部２８ののど厚は、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とを隅肉溶接した隅肉溶接部２３よりものど厚を大きくすることができる。このため、ＷＳＣ杭１Ｂの内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７との接続強度を大きくすることができ、ＷＳＣ杭１Ａに比べ、ＷＳＣ杭１Ｂの内鋼管９の第２端部９ｂが負担可能な引張軸力を大きくすることができる。
【００６２】
図５、図６及び図７は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｃの図１、図２及び図３にそれぞれ相当する図である。
図５〜図７に示したように、ＷＳＣ杭１Ｃは、内鋼管９の第１端部９ａが、第１端板５の第１開口５ａを通じて外部に突出している点においてＷＳＣ杭１Ａと異なっている。従って、内鋼管９は、第２端板７から第１端板５を通じて外部まで延びており、外鋼管３よりも長い。
内鋼管９の第１端部９ａには、杭頭接合用の定着部材（内側定着部材）としての鉄筋２９が取り付け可能である。鉄筋２９は、例えば、溶接接合又は機械接合により内鋼管９の第１端部９ａに取り付けられる。
ＷＳＣ杭１Ｃにおいて、内鋼管９の第１端部９ａは、第１端板５に隅肉溶接によって形成された隅肉溶接部３０を介して接続されているが、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とが以下で説明するように接続されていれば内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とは接続されていなくてもよい。
【００６３】
一方、ＷＳＣ杭１Ｃにおいて、内鋼管９の第２端部９ｂは、第２端板７に完全溶込み開先溶接によって形成された完全溶込み開先溶接部（第２完全溶込み開先溶接部）３１を介して接続されている。完全溶込み開先溶接部３１は、内鋼管９の第２端部９ｂの先端面と第２端板７の内面とを接続しており、内鋼管９の全周に渡って延びているが、多少途切れていてもよい。完全溶込み開先溶接部３１の径方向外側には、裏当て３３が設けられている。
【００６４】
以下、ＷＳＣ杭１Ｃの製造方法について説明する。
ＷＳＣ杭１Ｃの製造方法は、内鋼管９を第１端板５の第１開口５ａを通じて外鋼管３内に挿入し、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とを完全溶込み開先溶接し、内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とを隅肉溶接する点において、ＷＳＣ杭１Ａの製造方法と異なっている。
なお、内鋼管９を挿入するために、内鋼管９は、第１端板５の第１開口５ａよりも小径であり、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とを完全溶込み開先溶接するために、内鋼管９は、第２端板７の第２開口７ａよりも大径である。また、鉄筋２９は、ＷＳＣ杭１Ｃの完成後に例えば施工現場で内鋼管９の第１端部９ａに接続される。
【００６５】
上述したＷＳＣ杭１Ｃによれば、内鋼管９の第１端部９ａが、第１端板５の第１開口５ａを通じて外部に突出しているので、内鋼管９の第１端部９ａを外部の部材と接続することができる。そして、内鋼管９の第１端部９ａを外部の部材と接続することで、内鋼管９の第１端部９ａが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
また、ＷＳＣ杭１Ｃによれば、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とを第２完全溶込み開先溶接部３１を介して接合し、第２完全溶込み開先溶接部３１に引張軸力が作用するように構成しており、これにより、内鋼管９の第２端部９ｂが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
なお、引張降伏強度は低下するが、ＷＳＣ杭１Ｃにおいても、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とを、図３又は図４に示すように、隅肉溶接、部分溶込み開先溶接又は完全溶込み開先溶接によって接続してもよい。また、内鋼管９の第１端部９ａを外部の部材と接続することができ、内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とが接続されていれば、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とは接続されていなくてもよい。
【００６６】
図８、図９及び図１０は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｄの図１、図２及び図３にそれぞれ相当する図である。
図８〜図１０に示したように、ＷＳＣ杭１Ｄは、内鋼管９の第１端部９ａに接続される引張用金具３５を更に備え、内鋼管９の第１端部９ａは、引張用金具３５に完全溶込み開先溶接部（引張用完全溶込み開先溶接部）３７を介して接合され、完全溶込み開先溶接部３７は、内鋼管９に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されている。
引張用金具３５は、一体に成形された段付き円筒部３５ａと外向き鍔部３５ｂとを有しており、内鋼管９の第１端部９ａの先端面は円筒部３５ａの段差面に完全溶込み開先溶接されている。完全溶込み開先溶接部３７は内鋼管９の全周に渡って延在しているが、多少途切れていてもよい。外向き鍔部３５ｂは、第１端板５の外面に当接した状態で、例えばボルトにより第１端板５に固定されている。
【００６７】
ＷＳＣ杭１Ｄの製造方法においては、内鋼管９は第１端板５の第１開口５ａを通じて外鋼管３内に挿入されるが、内鋼管９と引張用金具３５とを、内鋼管９の挿入前に予め完全溶込み開先溶接しておいてもよいし、内鋼管９の挿入後に完全溶込み開先溶接してもよい。
なお、引張用金具３５は、第１端板５に対しボルトに代えて隅肉溶接により接続されていてもよい。引張用金具３５をボルト又は隅肉溶接により第１端板５に固定すれば、ＷＳＣ杭１Ｄを容易に製造することができる。ただし、引張用金具３５が第１端板５に固定されていなくても、引張用金具３５の外向き鍔部３５ｂと第１端板５とが当接することで、内鋼管９の第１端部９ａに引張軸力を負担させることはできる。
【００６８】
ＷＳＣ杭１Ｄによれば、内鋼管９の第１端部９ａは、引張用金具３５に引張用完全溶込み開先溶接部３７を介して接合され、且つ、引張用完全溶込み開先溶接部３７は、内鋼管９に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されているので、内鋼管９の第１端部９ａが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００６９】
図１１及び図１２は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｅの図１及び図２にそれぞれ相当する図である。
ＷＳＣ杭１Ｅは、引張用金具３５が、内鋼管９と機械接合されている点において、ＷＳＣ杭１Ｄと異なっている。
具体的には、ＷＳＣ杭１Ｅの引張用金具３５の円筒部３５ａの外周面には雄螺子が形成され、内鋼管９の第１端部９ａの内周面には雌螺子が形成されている。内鋼管９の第１端部９ａの雌螺子と引張用金具３５の雄螺子とを螺合することで、内鋼管９の第１端部９ａは引張用金具３５と機械的に接合される。
【００７０】
ＷＳＣ杭１Ｅの製造方法においては、内鋼管９は第１端板５の第１開口５ａを通じて外鋼管３内に挿入されるが、内鋼管９と引張用金具３５とを、内鋼管９の挿入前に予め機械接合しておいてもよいし、内鋼管９の挿入後に機械接合してもよい。
ＷＳＣ杭１Ｅによれば、内鋼管９の第１端部９ａは、引張用金具３５に機械接合され、且つ、当該機械接合は、内鋼管９に引張軸力が作用したときに引張軸力が作用するように構成されているので、内鋼管９の第１端部９ａが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００７１】
図１３、図１４及び図１５は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｆの図１、図２及び図３にそれぞれ相当する図である。
図１３〜図１５に示したように、内鋼管９の第２端部９ｂの外周面は、完全溶込み開先溶接又は部分溶込み開先溶接によって形成された溶込み開先溶接部２８を介して第２端板７の内周面と接続されている。内鋼管９の第１端部９ａは、杭頭接合用の定着部材２９を取り付けるためのアダプタ部材４１と接合可能に構成されている。アダプタ部材４１は中空で円筒形状を有し、アダプタ部材４１の外周面に定着部材２９を溶接接合又は機械接合可能である。
【００７２】
ＷＳＣ杭１Ｆは、第１端板５の第１開口５ａ又は第２端板７の第２開口７ａを通じて内鋼管９を外鋼管３内に挿入し、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７とを完全溶込み開先溶接又は部分溶込み開先溶接することによって製造される。
なお更に、内鋼管９の第１端部９ａの外周面と第１端板５の内周面とを完全溶込み開先溶接又は部分溶込み開先溶接してもよいし、内鋼管９の第２端部９ｂの外周面と第２端板７の内周面とではなく、内鋼管９の第１端部９ａの外周面と第１端板５の内周面とを完全溶込み開先溶接又は部分溶込み開先溶接してもよい。つまり、ＷＳＣ杭１Ｆの製造工程を考慮し、内鋼管９の第１端部９ａ又は第２端部９ｂが第１端板５又は第２端板７に接続されていればよい。
【００７３】
ＷＳＣ杭１Ｆによれば、内鋼管９の第１端部９ａに杭頭接合用の定着部材２９を取り付けるためのアダプタ部材４１を接続することで、内鋼管９の第１端部９ａを杭頭接合用の定着部材２９と接続可能である。これにより、内鋼管９の第１端部９ａが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００７４】
また、ＷＳＣ杭１Ｆでは、内鋼管９の第１端部９ａは、アダプタ部材４１と機械接合可能となっている。具体的には、内鋼管９の第１端部９ａの内周面には雌螺子が形成され、アダプタ部材４１の外周面には雄螺子が形成されている。内鋼管９の第１端部９ａの内周面の雌螺子とアダプタ部材４１の外周面の雄螺子とを螺合することにより、内鋼管９の第１端部９ａにアダプタ部材４１が容易に接続される。
【００７５】
更に、ＷＳＣ杭１Ｆでは、内鋼管９の第２端部９ｂは、他の杭と接合可能に構成されている。
このためＷＳＣ杭１Ｆによれば、内鋼管９の第２端部９ｂを他の杭と接合することにより、内鋼管９の第２端部９ｂが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００７６】
また、ＷＳＣ杭１Ｆでは、内鋼管９の第２端部９ｂは、他の杭と機械接合可能となっている。具体的には、内鋼管９の第２端部９ｂの内周面には雌螺子が形成されている。
一方、図１６は、上杭としてのＷＳＣ杭１Ｆに接合される他の杭（下杭）としてのＷＳＣ杭１Ｇを概略的に示す断面図である。図１７は、ＷＳＣ杭１ＦとＷＳＣ杭１Ｇの接続構造（ＷＳＣ杭の継ぎ杭構造）を拡大して概略的に示す断面図である。
【００７７】
図１６及び図１７に示したように、ＷＳＣ杭１Ｇにおいて、内鋼管９の第１端部９ａは、第１端板５の第１開口５ａより外部に突出している。そして、内鋼管９の第１端部９ａの外周面には、雄螺子が形成されている。ＷＳＣ杭１Ｇの雄螺子は、ＷＳＣ杭１Ｆの内鋼管９の第２端部９ｂの雌螺子と螺合可能であり、これら雄螺子と雌螺子を螺合することにより、ＷＳＣ杭１ＦとＷＳＣ杭１Ｇとが機械的に接合される。
これらＷＳＣ杭１Ｆ及びＷＳＣ杭１Ｇによれば、内鋼管９同士を機械接合することにより、内鋼管９同士を容易に接合することができる。そして、内鋼管９同士を接続することで、ＷＳＣ杭１Ｆの内鋼管９の第２端部９ｂ及びＷＳＣ杭１Ｇの内鋼管９の第１端部９ａは、引張軸力を十分に負担可能である。
【００７８】
また、図１７に示したように、ＷＳＣ杭１Ｆの第２端板７の外周部とＷＳＣ杭１Ｆの第１端板５の外周部とは、完全溶込み開先溶接又は部分溶込み開先溶接によって接合されている。従って、ＷＳＣ杭１Ｆの外鋼管３の第２端部３ｂ及びＷＳＣ杭１Ｇの第１端部３ａは、引張軸力を十分に負担可能である。
なお、ＷＳＣ杭１Ｆの第２端板７の外周部とＷＳＣ杭１Ｆの第１端板５の外周部とは、機械的に接合されていてもよい。
【００７９】
図１８は、上杭としてのＷＳＣ杭１Ｆと他の杭（下杭）としてのＷＳＣ杭１Ｈとの接続構造（ＷＳＣ杭の継ぎ杭構造）を拡大して概略的に示す断面図である。
図１８に示したように、ＷＳＣ杭１Ｈは、内鋼管９の第１端部９ａが第１端板５の第１開口５ａから突出しておらず、内鋼管９の第１端部９ａの内周面に雌螺子が形成されている点において、ＷＳＣ杭１Ｇと異なっている。そして、ＷＳＣ杭１Ｆの内鋼管９とＷＳＣ杭１Ｈの内鋼管９は、中空で円筒形状の連結用金具４３を介して接続されている。連結用金具４３の外周面には雄螺子が形成されており、連結用金具４３の雄螺子は、ＷＳＣ杭１Ｆの内鋼管９の第２端部９ｂの雌螺子及びＷＳＣ杭１Ｈの内鋼管９の第１端部９ａの雌螺子と螺合可能であり、これらが螺合することにより、ＷＳＣ杭１Ｆの内鋼管９とＷＳＣ杭１Ｈの内鋼管９とが接続される。
これらＷＳＣ杭１Ｆ及びＷＳＣ杭１Ｈによれば、連結用金具４３を用いることで、内鋼管９同士を機械接合することにより、内鋼管９同士を容易に接合することができる。
【００８０】
図１９は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｊの図２に相当する図である。
図１９に示したＷＳＣ杭１Ｊにおいては、第１端板５の第１開口５ａから突出した内鋼管９の第１端部９ａが、杭頭接合用の鉄筋（内側定着部材）２９を取り付けるためのアダプタ部材４１と機械接合可能である。
具体的には、ＷＳＣ杭１Ｊにおいては、内鋼管９は外鋼管３よりも長く、内鋼管９の第１端部９ａは第１端板５の第１開口５ａから外部に突出している。そして、内鋼管９の第１端部９ａの外周面に雄螺子が形成されている。一方、アダプタ部材４１は、中空で円筒形状の円筒部４１ａと、円筒部４１ａと一体に成形された外向き鍔部４１ｂとを有し、円筒部４１ａの内周面に雌螺子が形成されている。アダプタ部材４１の円筒部４１ａの雌螺子は、内鋼管９の第１端部９ａの雄螺子と螺合可能であり、更に、アダプタ部材４１の外向き鍔部４１ｂは、ボルトによって第１端板５に固定可能である。
なお、アダプタ部材４１は、現場で内鋼管９に取り付けてもよい。
【００８１】
ＷＳＣ杭１Ｊによれば、内鋼管９の第１端部９ａに杭頭接合用の内側定着部材２９を取り付けるためのアダプタ部材４１を接続することで、内鋼管９の第１端部９ａを杭頭接合用の内側定着部材２９と接続可能である。これにより、内鋼管９の第１端部９ａが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
なお、ＷＳＣ杭１Ｊでは、アダプタ部材４１がボルトによって第１端板５に固定されているが、固定されていなくてもよい。またアダプタ部材４１が外向き鍔部４１ｂを有しているが、有していなくてもよい。
【００８２】
図２０は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｋの図２に相当する図である。
図２０に示したＷＳＣ杭１Ｋにおいては、第１端板５の第１開口５ａから突出した内鋼管９の第１端部９ａが、杭頭接合用の鉄筋２９を取り付けるためのアダプタ部材４１と溶接接合可能である。
具体的には、ＷＳＣ杭１Ｋにおいては、中空で円筒形状のアダプタ部材４１の外周面に段差面が形成され、内鋼管９の第１端部９ａの先端面が、アダプタ部材４１の段差面に対し全周に渡って完全溶込み開先溶接によって形成された完全溶込み開先溶接部（アダプタ用完全溶込み開先溶接部）４５を介して接続されている。なお、完全溶込み開先溶接のために、内鋼管９は外鋼管３よりも長く、内鋼管９の第１端部９ａの先端面は、第１端板５の第１開口５ａから突出している。また、アダプタ用完全溶込み開先溶接部４５は多少途切れていてもよい。
【００８３】
ＷＳＣ杭１Ｋによれば、内鋼管９の第１端部９ａにアダプタ用完全溶込み開先溶接部４５を介して杭頭接合用の内側定着部材２９を取り付けるためのアダプタ部材４１を接続することで、内鋼管９の第１端部９ａを杭頭接合用の内側定着部材２９と接続可能である。これにより、内鋼管９の第１端部９ａが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。
【００８４】
図２１は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｌの図２に相当する図である。
図２１に示したように、ＷＳＣ杭１Ｌは、引張用金具３５の円筒部３５ａが外方に突出しており、円筒部３５ａの外端部に、杭頭接合用の定着部材としての突起４７が設けられている点において、ＷＳＣ杭１Ｅと異なっている。突起４７は、例えば、円筒部３５ａの外端部に溶接された鉄筋によって構成されている。ＷＳＣ杭１Ｌの場合、引張用金具３５が、アダプタ部材４１を構成しているということができる。
【００８５】
図２２は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｍの図２に相当する図である。
図２２に示したように、ＷＳＣ杭１Ｍは、外鋼管３に杭頭接合用の定着部材（外側定着部材）としての鉄筋１４を機械的に取り付けるための外側定着部材接合部４８が設けられている点において、ＷＳＣ杭１Ｆと異なっている。具体的には、内鋼管９の第１端部９ａ側に位置する外鋼管３の第１端部３ａの外周面には、外側定着部材接合部４８として雄螺子が形成されている。一方、複数の鉄筋１４は、円筒形状の接合用リング４９の外周面に固定され、接合用リング４９の内周面には雌螺子が形成されている。接合用リング４９の雌螺子は、外鋼管３の外側定着部材接合部４８としての雄螺子と螺合可能である。
ＷＳＣ杭１Ｍによれば、外鋼管３に外側定着部材接合部４８を設けたことにより、外鋼管３に外側定着部材１４を容易に取り付けることができる。
【００８６】
図２３は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｎの図１に相当する図である。
図２３に示したように、ＷＳＣ杭１Ｎは、内鋼管９の第２端部９ｂが第２端板７と接続されておらずに離れており、内鋼管９の外周面に突起５１が設けられている点において、ＷＳＣ杭１Ｃと異なっている。突起５１は、例えば内鋼管９に溶接された鉄筋によって構成されている。
【００８７】
ＷＳＣ杭１Ｎでは、突起５１が充填部１３に埋設されることで、内鋼管９と充填部１３との密着性が向上している。このため、内鋼管９に曲げモーメントが作用したときに、内鋼管９の第２端部９ｂは、軸線方向中央部と比べて曲げモーメントを十分に負担可能である。
なお、ＷＳＣ杭１Ｎでは、突起５１を有する内鋼管９を通すために、第２端板７の第２開口７ａの内径は突起５１の外径よりも大きく、内鋼管９の第２端部９ｂと第２端板７の第２開口７ａとの間の環状の隙間が充填材の注入孔を構成している。
なお突起５１は鉄筋に限定されることはなく、例えば内鋼管９がスパイラル鋼管の場合、螺旋状に延びる溶接部によって構成されていてもよい。あるいは、内鋼管９が縞鋼板によって構成されている場合、縞鋼板の表面の凹凸によって突起が構成されていてもよい。
【００８８】
図２４は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｐの図１に相当する図である。
図２４に示したように、ＷＳＣ杭１Ｐは、内鋼管９の第１端部９ａが、アダプタ部材４１と機械接合可能に構成されている点において、ＷＳＣ杭１Ａと異なっている。
具体的には、内鋼管９の第１端部９ａの内周面には雌螺子が形成され、アダプタ部材４１の円筒部４１ａの外周面には雄螺子が形成されている。内鋼管９の雌螺子とアダプタ部材４１の雄螺子を螺合することで、内鋼管９の第１端部９ａとアダプタ部材４１とを機械接合可能である。
【００８９】
ＷＳＣ杭１Ｐによれば、内鋼管９の第１端部９ａの先端面を第１端板５の内面に完全溶込み開先溶接するとともに内鋼管９の第１端部９ａにアダプタ部材４１を接合し、内鋼管９の第１端部９ａを定着部材２９と接続することで、内鋼管９の第１端部９ａは、軸線方向中央部と比べて十分な引張軸力を負担可能である。
なお、図１１に示したＷＳＣ杭１Ｅのように内鋼管９の第２端部９ｂの先端面を第２端板７の内面に完全溶込み開先溶接する場合も、内鋼管９の第２端部９ｂの内周面に雌螺子を形成することにより、他のＷＳＣ杭１Ｇを内鋼管９の第２端部９ｂに機械接合することができる。
【００９０】
図２５は、ＷＳＣ杭１Ａの使用例を説明するための図である。
図２５に示したように、ＷＳＣ杭１Ａは、杭頭接合用の内側定着部材２９を取り付けるためのアダプタ部材４１を第１端板５に機械接合又は溶接接合可能であってもよい。このようにＷＳＣ杭１Ａに第１端板５を介して内側定着部材２９を取り付けることで、内鋼管９の第１端部９ａは、軸線方向中央部と比べて十分な引張軸力を負担可能である。
【００９１】
図２６は、図１３に示したＷＳＣ杭１Ｆに接続可能なＰＨＣ杭（プレストレスト高強度コンクリート杭）５５を概略的に示す断面図である。図２６に示したように、ＰＨＣ杭５５は、ＷＳＣ杭１Ｆの内鋼管９に機械接合可能な雄螺子７２を有する。雄螺子７２は、ＰＨＣ杭５５の第１端板５と一体に設けられている。
ＰＨＣ杭５５のように、内鋼管９と機械接合可能な杭をＷＳＣ杭１Ｆに接続すれば、ＷＳＣ杭１Ｆの内鋼管９の第２端部９ｂは、軸線方向中央部と比べて十分な引張軸力を負担可能である。つまり、ＷＳＣ杭１Ｆと連結されてＷＳＣ杭の継ぎ杭構造を構成可能な杭は、ＷＳＣ杭に限定されることはなく、ＳＣ杭（外殻鋼管付きコンクリート杭）、ＰＨＣ杭、あるいはＰＣ杭（プレストレストコンクリート杭）等であってもよい。
【００９２】
なお、ＰＨＣ杭５５では、第１端板５と一体に雄螺子を設けたが、雄螺子を別体に設けて第１端板５にボルト等を用いて固定してもよい。また、第１端板５と一体に雌螺子を設け、図１８に示すように連結用金具４３を用いてＷＳＣ杭１ＦとＰＨＣ杭５５とを連結してもよい。
【００９３】
図２７は、本発明の一実施形態に係るＷＳＣ杭の杭頭接合構造（以下、単に杭頭接合構造とも称する）６０Ａを概略的に示す断面図である。
杭頭接合構造６０Ａは、ＷＳＣ杭１Ｃと、ＷＳＣ杭１Ｃの端部に取り付けられた外側定着部材１４及び内側定着部材２９と、外側定着部材１４及び内側定着部材２９を囲むコンクリートブロック６２とを備えている。コンクリートブロック６２は、例えばパイルキャップやフーチングであり、ＷＳＣ杭１Ｃは、コンクリートブロック６２を介して上部構造を支持可能である。
【００９４】
杭頭接合構造６０Ａによれば、内鋼管９の第１端部９ａとコンクリートブロック６２とを内側定着部材２９を介して接続（剛接合）することにより、内鋼管９の第１端部９ａが、内鋼管９の軸線方向中央部と比べても十分な引張軸力を負担可能である。このため、ＷＳＣ杭１Ｃは、軸線方向中央部だけでなくコンクリートブロック６２側の端部においても十分な曲げ耐力を有する。
その上、コンクリートブロック６２内に内側定着部材２９を設けたことにより、コンクリートブロック６２の曲げ耐力（杭頭接合部の曲げ耐力）を向上させることができる。
なお、杭頭接合構造６０Ａは、ＷＳＣ杭１Ｃを有していたが、ＷＳＣ杭１Ｆ，１Ｊ，１Ｋ，１Ｌ，１Ｍ，１Ｎ，１Ｐを有していてもよく、図２５に示したように内側定着部材２９を取り付け可能であれば、ＷＳＣ杭１Ａを有していてもよい。
【００９５】
図２８は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭の杭頭接合構造６０Ｂを概略的に示す断面図である。図２８に示したように、杭頭接合構造６０Ｂは、外側定着部材１４を有さない点において、杭頭接合構造６０Ａと異なっている。
杭頭接合構造６０Ｂによれば、内鋼管９に引張軸力が作用するように接続されている内側定着部材２９のみがコンクリートブロック６２に囲まれているので、コンクリートブロック６２とＷＳＣ杭１Ｃとを半剛接合可能である。
【００９６】
図２９は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｑの図１に相当する図である。
図２９に示したように、ＷＳＣ杭１Ｑは、内鋼管９の第１端部９ａの内面に１つ以上、好ましくは２つ以上の突起７４が取り付けられ、外鋼管３の第１端部３ａの外面に１つ以上、好ましくは２つ以上の突起７６が取り付けられている点において、ＷＳＣ杭１Ａと異なっている。
突起７４,７６は、それぞれ環状のリング若しくは円弧状の部材によって構成され、内鋼管９の第１端部９ａの内面又は外鋼管３の第１端部３ａの外面に溶接やボルトによって固定されている。突起７４は、内鋼管９の第１端部９ａの内面から径方向内側に突出し、突起７６は、外鋼管３の第１端部３ａの外面から径方向外側に突出している。複数の突起７４,７６が取り付けられている場合、突起７４,７６は内鋼管９及び外鋼管３の軸線方向に間隔をあけて配置されている。
なお、ＷＳＣ杭１Ｑにおいて、突起７６に代えて鉄筋１４を外鋼管３に取り付けてもよい。
【００９７】
図３０は、ＷＳＣ杭１Ｑを用いた杭頭接合構造６０Ｃを概略的に示す断面図である。
杭頭接合構造６０Ｃでは、コンクリートブロック６２にＷＳＣ杭１Ｑの杭頭部がＷＳＣ杭１Ｑの外径Ｄに相当する長さ（のみ込み深さ）だけ埋設されている。そして、コンクリートブロック６２が突起７４、７６に付着しているので、コンクリートブロック６２に水平力が働いて傾くときに、引張軸力が内鋼管９の第１端部９ａ及び外鋼管３の第１端部３ａに作用する。つまり、突起７４,７６は、杭頭接合用の内側定着部材及び外側定着部材をそれぞれ構成している。
【００９８】
ＷＳＣ杭１Ｑによれば、内鋼管９の第１端部９ａの内面に１つ以上の突起７４を設け、突起７４をコンクリートブロック６２内に埋設することで、内鋼管９の第１端部９ａは、軸線方向中央部と比べて十分な引張軸力を負担可能である。また、鉄筋２９を用いないことで、コンクリートブロック６２内における過密配筋が防止され、配筋が容易になる。
なお、のみ込み深さは、１Ｄに限定されることはなく、０．５Ｄ以上３Ｄ以下であってもよい。この場合、１つ以上の突起７４,７６は、内鋼管９及び外鋼管３の軸線方向にて、ＷＳＣ杭１Ｑの上端から０．５Ｄ以上３Ｄ以下の範囲内に設けられている。
【００９９】
図３１は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｒの図２に相当する図である。図３１に示したように、ＷＳＣ杭１Ｒは、ＷＳＣ杭１Ａと比べたときに、第１端板５や第２端板７とは別体の裏当て１７,２１に代えて、第１端板５や第２端板７に段差が形成され、第１端板５や第２端板７の段差によって裏当てが一体に構成されている点が異なっている。
ＷＳＣ杭１Ｒによれば、別体の裏当て１７,２１を用意する必要がなく、第１端板５や第２端板７に対し、内鋼管９や外鋼管３を容易に溶接することができる。
【０１００】
図３２は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｓの図２に相当する図である。図３２に示したように、ＷＳＣ杭１Ｓは、ＷＳＣ杭１Ｒと比べたときに、第１端板５の第１開口５ａの内面に雌螺子が形成され、内鋼管９の第１端部９ａの外面に雄螺子が形成され、これら雌螺子及び雄螺子が螺合することにより第１端板５と内鋼管９の第１端部９ａが機械的に接合されている点において異なっている。
ＷＳＣ杭１Ｓによれば、第１端板５と内鋼管９の第１端部９ａが機械的に接合されることにより、内鋼管９の第１端部９ａは、軸線方向中央部と比べて十分な引張軸力を負担可能である。
【０１０１】
図３３は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｔの図２に相当する図である。図３３に示したように、ＷＳＣ杭１Ｔは、ＷＳＣ杭１Ｒと比べたときに、内鋼管９の第１端部９ａの外周面と第１端板５の第１開口５ａの内周面とが部分溶込み開先溶接によって形成された部分溶込み開先溶接部８２を介して接続されている点において異なっている。
ＷＳＣ杭１Ｔによれば、部分溶込み開先溶接部８２ののど厚を十分に大きくとることで、第１端板５と内鋼管９の第１端部９ａとを隅肉溶接した場合よりも、内鋼管９の第１端部９ａが軸線方向中央部と比べて十分な引張軸力を負担可能である。
【０１０２】
図３４は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｕの図２に相当する図である。図３４に示したように、ＷＳＣ杭１Ｕは、ＷＳＣ杭１Ｄと比べたときに、引張用金具３５が円盤形状を有し、引張用金具３５の外周面に雄テーパ面３５ｃが形成され、第１端板５の第１開口５ａに雌テーパ面５ｃが形成されている点において異なっている。引張用金具３５の雄テーパ面３５ｃは、第１端板５の雌テーパ面５ｃに対し外側から当接している。また、引張用金具３５は、完全溶込み開先溶接部３７を介して引張用金具３５の内周に接続されている。
【０１０３】
ＷＳＣ杭１Ｕによれば、引張用金具３５の雄テーパ面３５ｃが第１端板５の雌テーパ面５ｃに対し外側から当接することにより、内鋼管９の第１端部９ａが軸線方向中央部と比べて十分な引張軸力を負担可能である。また、引張用金具３５の雄テーパ面３５ｃが第１端板５の雌テーパ面５ｃに対し外側から当接するようにしたことで、内鋼管９の長さのばらつきや加工精度にかかわらずに、引張用金具３５の雄テーパ面３５ｃを第１端板５の雌テーパ面５ｃに確実に当接させることができる。この結果として、内鋼管９の第１端部９ａは、軸線方向中央部と比べて十分な引張軸力を確実に負担可能である。
【０１０４】
また、引張用金具３５の雄テーパ面３５ｃが第１端板５の雌テーパ面５ｃに対し外側から当接するようにしたことで、外鋼管３に対し内鋼管９を同心上に確実に配置することができる。
更に、ＷＳＣ杭１Ｕでは、第１端板５の内径とコンクリート部１１の内径が同一であり、内鋼管９の外径と第１端板５の内径との差が大きい。このため、ＷＳＣ杭１Ｕの製造工程では、外鋼管３の内側に内鋼管９を容易に挿入することができる。
【０１０５】
図３５は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｖの図１に相当する図である。図３６は、ＷＳＣ杭１Ｖの図３に相当する図である。
図３５及び図３６に示したように、ＷＳＣ杭１Ｖは、内鋼管９の第２端部９ｂが、第２端板７の第２開口７ａを通じて外部に突出している点において、ＷＳＣ杭１Ａと異なっている。
ＷＳＣ杭１Ｖによれば、内鋼管９の第２端部９ｂが、第２端板７の第２開口７ａを通じて外部に突出しているので、内鋼管９を直接的又は間接的に第２端板７に対し固定する際、容易に固定することができる。例えば、ＷＳＣ杭１Ｖにおいては、内鋼管９と第２端板７とが、隅肉溶接によって形成された隅肉溶接部２３によって接合されている。
【０１０６】
図３７は、ＷＳＣ杭１Ｖの第１端板５を概略的に示す平面図である。
幾つかの実施形態では、図３７に示したように、第１端板５は、コンクリート部１１と内鋼管９との間に充填部１３となる硬化性材料を注入するための注入孔８４を有する。注入孔８４は、第１端板５の径方向にて、コンクリート部１１と内鋼管９との間に位置している。
上記構成によれば、第１端板５に注入孔８４が設けられているので、簡単な構成にて、コンクリート部１１と内鋼管９との間に硬化性材料を容易に注入することができる。
【０１０７】
幾つかの実施形態では、第１端板５は、コンクリート部１１と内鋼管９との間への充填部１３となる硬化性材料の注入中に空気を排出するための空気抜き孔８６を有する。空気抜き孔８６は、第１端板５の径方向にて、コンクリート部１１と内鋼管９との間に位置している。そして、一端側（第１端板５）に注入孔８４が設けられている場合、空気抜き孔８６も一端側（第１端板５）に設けられているのが好ましく、注入孔８４及び空気抜き孔８６は、第１端板５の直径方向に相互に離間して配置されているのが好ましい。
上記構成によれば、第１端板５に空気抜き孔８６が設けられているので、簡単な構成にて、コンクリート部１１と内鋼管９との間に硬化性材料を隙間無く容易に注入することができる。
【０１０８】
図３８は、ＷＳＣ杭１Ｖの第２端板７を概略的に示す平面図である。
幾つかの実施形態では、図３７に示したように、第２端板７は、コンクリート部１１と内鋼管９との間への充填部１３となる硬化性材料の注入中に余剰の硬化性材料を排出するための排出孔８８を有する。排出孔８８は、第２端板７の径方向にて、コンクリート部１１と内鋼管９との間に位置している。そして、第１端板５に注入孔８４が設けられ、第２端板７に排出孔８８が設けられている場合、注入孔８４及び排出孔８８は、第１端板５又は第２端板７の直径方向に相互に離間して配置されているのが好ましい。また、ＷＳＣ杭１Ｖの一端側（第１端板５）に注入孔８４が設けられている場合、ＷＳＣ杭１Ｖの他端側（第２端板７）に排出孔８８が設けられているのが好ましい。
【０１０９】
上記構成によれば、第２端板７に排出孔８８が設けられており、排出孔８８からの硬化性材料の流出を確認することにより、簡単な構成にて、コンクリート部１１と内鋼管９との間に硬化性材料が十分に充填されたか否かを容易に判断することができる。
なお、空気抜き孔８６は、コンクリート部１１と内鋼管９との間の空気を排出するためのものであり、排出孔８８は余剰の硬化性材料を排出するためのものであるが、空気抜き孔８６を通じて、空気とともに余剰の硬化性材料が排出されてもよく、排出孔８８を通じて、硬化性材料とともに空気が排出されてもよい。
【０１１０】
図３９は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｗの図３に相当する図である。
図３９に示したように、ＷＳＣ杭１Ｗは、第２端板７の第２開口７ａの直径が内鋼管９の外径よりも大きく、内鋼管９と第２端板７との間に配置された蓋部材９０を更に備える点において、ＷＳＣ杭１Ｖと異なっている。
【０１１１】
上記構成によれば、第２端板７の第２開口７ａが内鋼管９の外径よりも大径であり、第２端板７と内鋼管９との間に隙間が確保されるので、第２端板７の第２開口７ａを通じて、コンクリート部１１の内側に内鋼管９を容易に挿入することができる。一方、内鋼管９と第２端板７との隙間に平面視にて環形状の蓋部材９０を取り付けることで、第２端板７と内鋼管９との間の隙間を略閉塞可能であり、コンクリート部１１と内鋼管９との間に円筒状の空間を区画することができる。
【０１１２】
幾つかの実施形態では、図３９に示したように、第２端板７の外面と蓋部材９０の外面は面一に配置され、蓋部材９０の内周縁と内鋼管９とは隅肉溶接により形成された隅肉溶接部２３によって相互に接合され、蓋部材９０の外周縁と第２端板７とは部分溶け込み開先溶接又は完全溶け込み開先溶接により形成された蓋部材開先溶接部９２によって相互に接合されている。
なお、第２端板７の外面と蓋部材９０の外面が面一に配置されている場合、第２端板７の外面や蓋部材９０の外面から蓋部材開先溶接部９２が突出しないよう溶接後に切削又は研磨するのが好ましい。
【０１１３】
図４０は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｘの図３に相当する図である。図４１は、ＷＳＣ杭１Ｘの第２端板７側の概略的な平面図である。図４２は、ＷＳＣ杭１Ｘに用いられる蓋部材９０の概略的な平面図である。
図４０に示したように、ＷＳＣ杭１Ｘは、第２端板７の外面が、内鋼管９の軸線方向にて、蓋部材９０の外面よりも外側に位置し、蓋部材９０の外周縁と第２端板７とが、隅肉溶接により形成された蓋部材隅肉溶接部９４によって接合されている点において、ＷＳＣ杭１Ｗと異なっている。
【０１１４】
上記構成によれば、蓋部材９０と第２端板７とを隅肉溶接しても、これにより形成された蓋部材隅肉溶接部９４が、第２端板７の外面から外側に突出することを防止することができる。このため、ＷＳＣ杭１Ｘを他の杭と連結するとき、蓋部材隅肉溶接部９４が干渉することなく、第２端板７の外面を他の杭の端板等に直接接触させることができる。
【０１１５】
幾つかの実施形態では、図４０〜図４２に示したように、排出孔８８は、第２端板７ではなく蓋部材９０に設けられる。
上記構成によれば、第２端板７の第２開口７ａが内鋼管９の外径よりも大径であって第２端板７に十分なスペースがなくても、排出孔８８を設けることができる。
なお、蓋部材９０の径方向長さが短い場合、図４２に示したように排出孔８８は蓋部材９０の外周縁に設けられた切欠きによって形成されるが、蓋部材９０の径方向長さが長い場合には、排出孔８８は蓋部材９０の外周縁から離れた貫通孔によって形成されていてもよい。
【０１１６】
また、上述した実施形態では、注入孔８４及び空気抜き孔８６が第１端板５に設けられ、排出孔８８が第２端板７又は蓋部材９０に設けられていたが、注入孔８４、空気抜き孔８６及び排出孔８８の配置はこれに限定されることなく、注入孔８４、空気抜き孔８６及び排出孔８８を、それぞれ第１端板５、第２端板７又は蓋部材９０に適宜設けることができる。あるいは、注入孔８４、空気抜き孔８６又は排出孔８８を内鋼管９に設けてもよい。この場合、注入孔８４、空気抜き孔８６を内鋼管９の一端側に設け、排出孔８８を内鋼管９の他端側に設けるのが好ましい。またこの場合、後述する充填部形成工程Ｓ２６において、注入孔８４が内鋼管９の底部に位置し、空気抜き孔８６及び排出孔８８が内鋼管９の頂部に位置するように、外鋼管３を水平又は傾斜して配置するのが好ましい。
【０１１７】
図４３は、上述したＷＳＣ杭１Ｘの使用例を説明するための図である。
図４３に示したように、ＷＳＣ杭１Ｘを上杭として使用し、ＷＳＣ杭１Ｘの下に他の杭、例えばＰＨＣ杭９６を連結する場合、ＷＳＣ杭１Ｘの内鋼管９の第２端部９ｂは、ＰＨＣ杭９６の第１端板５の第１開口５ａに隙間を存して挿入される。そして、ＷＳＣ杭１Ｘの第２端板７とＰＨＣ杭９６の第１端板５は、溶接又は機械接合により相互に接合される。
上述した構成によれば、内鋼管９の第２端部９ｂが突出していても、内鋼管９の第２端部９ｂを他の杭の第１端板５の第１開口５ａに挿入することで、ＷＳＣ杭１Ｘと他の杭を容易に連結することができる。
なお、ＷＳＣ杭１Ｘと連結する他の杭は、ＰＨＣ杭に限定されることはなく、他のＷＳＣ杭、ＳＣ杭、あるいはＰＣ杭等であってもよい。なお、ＷＳＣ杭１Ｘを他のＷＳＣ杭と連結する場合、ＷＳＣ杭１Ｘの内鋼管９を受け入れられるように、他のＷＳＣ杭の第１端板５の第１開口５ａの直径等が設計される。
【０１１８】
図４４は、本発明の他の実施形態に係るＷＳＣ杭１Ｙの図１に相当する図である。
図４４に示したように、ＷＳＣ杭１Ｙは、内鋼管９の第２端部９ｂが、内鋼管９の軸線方向にて、第２端板７よりも内鋼管９の第１端部９ａ側に位置し、内鋼管９の外周面には突起５１が設けられている点において、ＷＳＣ杭１Ａと異なっている。つまり、内鋼管９は、外鋼管３やコンクリート部１１よりも短く、突起５１は、内鋼管９の軸線方向での充填部１３の相対的なずれを防止するためのずれ止めとして機能する。
【０１１９】
上記構成によれば、内鋼管９の第２端部９ｂが第２端板７に対し接合されていなくても、充填部１３に対する内鋼管９の相対的なずれが、ずれ止めによって防止されるので、外鋼管３に引張力や圧縮力が作用したときに、内鋼管９も引張力や圧縮力を負担することができる。
【０１２０】
図４５は、本発明の実施形態に係るＷＳＣ杭の製造方法（以下、単に製造方法とも称する）の概略的な手順を説明するためのフローチャートである。当該製造方法は、特に、ＷＳＣ杭１Ｖ,１Ｗ,１Ｘの製造に好適である。
【０１２１】
図４５に示したように、製造方法は、部材用意工程Ｓ１０、第１端板取付工程Ｓ１２、第２端板取付工程Ｓ１４、コンクリート部形成工程Ｓ１６、内鋼管挿入工程Ｓ１８、蓋部材配置工程Ｓ２０、仮付溶接工程Ｓ２２、本溶接工程Ｓ２４、及び充填部形成工程Ｓ２６を備えている。
部材用意工程Ｓ１０では、中空で円筒形状の外鋼管３、中央に第１開口５ａを有する第１端板５、中央に第１開口５ａよりも大径の第２開口７ａを有する第２端板７、第２開口７ａよりも小さい外径を有する中空で円筒形状の内鋼管９、及び第２開口７ａと内鋼管９との間に配置可能な蓋部材９０を用意する。
【０１２２】
第１端板取付工程Ｓ１２では、外鋼管３の第１端部３ａに第１端板５を溶接により取り付ける。
第２端板取付工程Ｓ１４では、外鋼管３の第２端部３ｂに第２端板７を溶接により取り付ける。
コンクリート部形成工程Ｓ１６では、第１端板５及び第２端板７が取り付けられた外鋼管３内に未硬化のコンクリートを打設してから遠心成形及び養生して、外鋼管３に接して配置されるコンクリートによって構成された中空で円筒形状のコンクリート部１１を形成する。
【０１２３】
内鋼管挿入工程Ｓ１８では、例えば門型クレーン等によって内鋼管９を吊り上げ、第２端板７の第２開口７ａを通じて、コンクリート部１１の内側に内鋼管９を挿入する。この際、内鋼管９の第１端部９ａ側の先端が第１端板５の第１開口５ａの開先に到達するまで内鋼管９を挿入し、内鋼管９の先端を第１端板５にあずけるようにする。なお、内鋼管挿入工程Ｓ１８では、コンクリート部１１は完全に硬化していなくてもよく、ある程度硬化していればよい。
蓋部材配置工程Ｓ２０では、内鋼管９の第２端部９ｂに蓋部材９０を外嵌し、内鋼管９と第２端板７との隙間に蓋部材９０を配置する。なお、内鋼管９の第２端部９ｂを門型クレーン等で吊っている場合、蓋部材９０を内鋼管９と第２端板７との隙間まで移動させるために、一旦門型クレーン等を外して内鋼管９の第２端部９ｂ側を第２端板７にあずける。そして、内鋼管９と第２端板７との隙間に蓋部材９０を嵌め込む際には、再び門型クレーン等で内鋼管９の第２端部９ｂを吊り上げる。
【０１２４】
仮付溶接工程Ｓ２２では、第１端板５と内鋼管９の第１端部９ａとを仮止溶接し、第２端板７及び内鋼管９の第２端部９ｂ側と蓋部材９０とを仮止溶接する。仮止溶接の際、内鋼管９の第２端部９ｂを門型クレーン等で吊っているのが好ましい。
本溶接工程Ｓ２４では、内鋼管９の第１端部９ａと第１端板５とを部分溶け込み開先溶接又は完全溶け込み開先溶接により溶接し、蓋部材９０を、内鋼管９及び第２端板７に隅肉溶接する。
充填部形成工程Ｓ２６では、第１端板５、第２端板７、又は蓋部材９０に設けられた注入孔８４から硬化性材料を注入し、コンクリート部１１と内鋼管９との間に充填部１３を形成する。
【０１２５】
なお、注入孔８４が第１端板５に設けられている場合、注入孔８４の鉛直方向の位置は、外鋼管３及び第１端板５が回転することにより変化するが、充填部形成工程Ｓ２６の際に注入孔８４の鉛直方向の位置が最も低くなるように、外鋼管３及び第１端板５が固定配置されているのが好ましい。換言すれば、鉛直方向にて注入孔８４が内鋼管９の真下に位置するように外鋼管３及び第１端板５が固定配置されているのが好ましい。
【０１２６】
同様に、第１端板５に空気抜き孔８６が設けられている場合、充填部形成工程Ｓ２６の際に空気抜き孔８６の鉛直方向の位置が最も高くなるように、外鋼管３及び第１端板５が固定配置されているのが好ましい。換言すれば、鉛直方向にて空気抜き孔８６が内鋼管９の真上に位置するように外鋼管３及び第１端板５が固定配置されているのが好ましい。
【０１２７】
更に同様に、第２端板７又は蓋部材９０に排出孔８８が設けられている場合、充填部形成工程Ｓ２６の際に排出孔８８の鉛直方向の位置が最も高くなるように、外鋼管３及び第２端板７若しくは蓋部材９０が固定配置されているのが好ましい。換言すれば、鉛直方向にて排出孔８８が内鋼管９の真上に位置するように外鋼管３及び第２端板、又は蓋部材９０が固定配置されているのが好ましい。
【０１２８】
上記製造方法によれば、第２端板７の第２開口７ａが内鋼管９の外径よりも大径であるので、コンクリート部１１の内側に内鋼管９を容易に挿入することができる。一方、内鋼管９と第２端板７との隙間に蓋部材９０を取り付けることで、コンクリート部１１と内鋼管９との間に円筒状の空間を区画することができる。そして、該空間に、第１端板５、第２端板７、又は蓋部材９０に設けられた注入孔８４から硬化性材料を注入することで、コンクリート部１１と内鋼管９との間に充填部１３を容易に形成することができる。
【０１２９】
図４６は、内鋼管挿入工程Ｓ１８の一例を説明するための概略図である。
図４６に示したように、内鋼管挿入工程Ｓ１８では、水平に固定配置された外鋼管３の内側に設けられたコンクリート部１１内に、門型クレーン等によって水平に吊り下げられた、若しくはフォークリフト等によって水平に持ち上げられた内鋼管９が挿入される。
なお、内鋼管挿入工程Ｓ１８では、内鋼管９が入りやすいように、外鋼管３の第２端部３ｂ側を少し持ち上げてもよい。
【０１３０】
図４７は、充填部形成工程Ｓ２６の一例を説明するための概略図である。
図４７に示したように、充填部形成工程Ｓ２６では、外鋼管３が水平に配置された状態で、上下方向にて内鋼管９よりも下側に位置する注入孔８４を通じて硬化性材料が所定の注入圧で注入される。硬化性材料の注入中、排出孔８８から余剰の硬化性材料が排出され、空気抜き孔８６から空気が排出される。
なお、内鋼管９とコンクリート部１１との間に硬化性材料が十分に注入されるよう、空気抜き孔８６及び排出孔８８にはパイプがそれぞれ連結され、各パイプの出口は、コンクリート部１１の内縁よりも高くに位置づけられる。また、充填部形成工程Ｓ２６においては、注入孔８４側に空気溜まり生じさせないように、外鋼管３の排出孔８８側が注入孔８４側よりも高くなるように外鋼管３を配置してもよい。
硬化性材料の充填後、注入孔８４、空気抜き孔８６及び排出孔８８をそれぞれ栓で塞いでもよいし、そのまま硬化性材料を硬化させて塞いでもよい。
【０１３１】
図４８は、本発明の一実施形態に係るＷＳＣ杭の製造装置（以下、単に製造装置とも称する）１００を概略的に示す正面図である。図４９は、製造装置１００を概略的に示す側面図である。図５０及び図５１は、製造装置１００の使用方法を説明するための概略図である。
図４８及び図４９に示したように、製造装置１００は、側面視にてコの字形状のチャック部１０２と、チャック部１０２と一体に設けられて相互に離間した２つの脚部１０４と、２つの脚部１０４の間に設けられた軸部１０６と、軸部１０６に回転可能に取り付けられた例えば２つの円筒形状のローラ１０８とを備えている。
【０１３２】
チャック部１０２は、相互に離間して平行な２つの板部１０２ａ,１０２ｂを有し、板部１０２ａにはねじ孔１０２ｃが設けられている。板部１０２ａ,１０２ｂ間に内鋼管９の端部を配置し、ねじ孔１０２ｃにボルト１１０をねじ込むことで、図５０及び図５１に示したように、製造装置１００は、内鋼管９の第１端部９ａを把持可能である。
一方、２つの脚部１０４は、板部１０２ａとは反対方向に向けて板部１０２ｂから突出しており、相互に離間して平行に配置されている。軸部１０６は、製造装置１００が内鋼管９の第１端部９ａを把持しているときに、内鋼管９の接線方向に沿うように配置されており、従って、２つのローラ１０８も、内鋼管９の接線方向に沿うように配置される。
【０１３３】
上述した製造装置１００は、コンクリート部１１の内側に内鋼管９を挿入する内鋼管挿入工程Ｓ１８の直前に、内鋼管９の第１端部９ａの下側部分に取り付けられる。例えば、図５０に示したように、２つの製造装置１００が、内鋼管９の第１端部９ａの下側部分に取り付けられる。この状態で、内鋼管９の第１端部９ａをコンクリート部１１の内側に挿入すると、転動可能なローラ１０８がコンクリート部１１の内周面に接し、コンクリート部１１と内鋼管９との間に隙間が確保される。かくして製造装置１００は、水平に配置されたコンクリート部１１の内側での内鋼管９の移動を許容しながら内鋼管９の第１端部９ａ側の荷重を支持可能である。
従って、製造装置１００によれば、コンクリート部１１の内側に内鋼管９を挿入する内鋼管挿入工程Ｓ１８において、第２端板７の第２開口７ａを通じてコンクリート部１１の内側に内鋼管９を円滑且つ容易に挿入することができる。
なお、製造装置１００は、内鋼管９の第１端部９ａが第１端板５の近傍又は第１端板５から所定距離に到達したところで、例えばフォークリフト等で内鋼管９の第１端部９ａを支持した状態で取り外される。その後、フォークリフト等で内鋼管９の第１端部９ａを支持した状態で、内鋼管９の第１端部９ａが第１端板５に到達するまで内鋼管９が挿入される。
【０１３４】
最後に、本発明は上述した幾つかの実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。特に、各実施形態における内鋼管９の第１端部９ａを中心とする局所的な構成と内鋼管９の第２端部９ｂを中心とする局所的な構成は、内鋼管９を外鋼管３内に挿入可能であり且つ内鋼管９を外鋼管３に対し少なくとも一端側で位置決め可能であれば、適宜組み合わせ可能である。
また、上述したコンクリート部１１は、無筋コンクリートであったが、鉄筋コンクリートであってもよい。
【符号の説明】
【０１３５】
１Ａ,１Ｂ,１Ｃ,１Ｄ,１Ｅ,１Ｆ,１Ｇ,１Ｈ,１Ｊ,１Ｋ,１Ｌ,１Ｍ,１Ｎ,１Ｐ,１Ｑ,１Ｒ,１Ｓ,１Ｔ,１Ｕ,１Ｖ,１Ｗ,１Ｘ,１Ｙ  二重鋼管付きコンクリート杭（ＷＳＣ杭）
３        外鋼管
３ａ      外鋼管の第１端部
３ｂ      外鋼管の第２端部
５        第１端板
５ａ      第１開口
５ｃ      雌テーパ面
７        第２端板
７ａ      第２開口
９        内鋼管
９ａ      内鋼管の第１端部
９ｂ      内鋼管の第２端部
１１      コンクリート部
１３      充填部
１４      鉄筋（外側定着部材）
１５      完全溶込み開先溶接部（外側完全溶込み開先溶接部）
１７      裏当て
１９      完全溶込み開先溶接部（第１完全溶込み開先溶接部）
２１      裏当て
２３      隅肉溶接部
２８      溶込み開先溶接部
２９      鉄筋（内側定着部材）
３０      隅肉溶接部
３１      完全溶込み開先溶接部（第２完全溶込み開先溶接部）
３３      裏当て
３５      引張用金具
３５ａ    円筒部
３５ｂ    外向き鍔部
３５ｃ    雄テーパ面
３７      完全溶込み開先溶接部（引張用完全溶込み開先溶接部）
４１      アダプタ部材
４１ａ    円筒部
４１ｂ    外向き鍔部
４３      連結用金具
４５      完全溶込み開先溶接部（アダプタ用完全溶込み開先溶接部）
４７      突起
４８      外側定着部材接合部
４９      接合用リング
５１      突起
５５      ＰＨＣ杭
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ    二重鋼管付きコンクリート杭（ＷＳＣ杭）の杭頭接合構造
６２      コンクリートブロック
７２      雄螺子
７４      突起（内側定着部材）
７６      突起（外側定着部材）
７８      雌螺子
８０      雄螺子
８２      部分溶込み開先溶接部
８４      注入孔
８６      空気抜き孔
８８      排出孔
９０      蓋部材
９２      蓋部材開先溶接部
９４      蓋部材隅肉溶接部
９６      ＰＨＣ杭
１００    ＷＳＣ杭の製造装置
１０２    チャック部
１０２ａ，１０２ｂ    板部
１０２ｃ    ねじ孔
１０４    脚部
１０６    軸部
１０８    ローラ
１１０    ボルト
Ｓ１０    部材用意工程
Ｓ１２    第１端板取付工程
Ｓ１４    第２端板取付工程
Ｓ１６    コンクリート部形成工程
Ｓ１８    内鋼管挿入工程
Ｓ２０    蓋部材配置工程
Ｓ２２    仮付溶接工程
Ｓ２４    本溶接工程
Ｓ２６    充填部形成工程
【図１】
2020007904.tif 000003
【図２】
2020007904.tif 000004
【図３】
2020007904.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020007904.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020007904.tif 000009
【図８】
2020007904.tif 000010
【図９】
2020007904.tif 000011
【図１０】
2020007904.tif 000012
【図１１】
2020007904.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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