(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された杭材の地面から突出した杭頭に装着される杭頭接合部材であって、複数の縦鉄筋及びフープ鉄筋を用いて前記杭頭の外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部と、前記杭頭の開口端を閉塞する蓋体と、前記本体部の下端側の外周を囲繞した形状をなすように鉄筋を用いて前記本体部と一体的に形成された補強部と、を備え、
複数の前記縦鉄筋の下端部は前記杭頭の軸心を中心にそれぞれ放射方向に拡がるようにＪ字状に折り曲げられ、そのＪ字状の周囲を包囲する状態で前記フープ鉄筋より内径の大きな複数のフープ鉄筋を前記軸心の方向に沿って配置することによって前記補強部が前記本体部と一体的に形成されたことを特徴とする杭頭接合部材。
【請求項２】
地中に埋設された杭材の地面から突出した杭頭に装着される杭頭接合部材であって、複数の縦鉄筋及びフープ鉄筋を用いて前記杭頭の外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部と、前記本体部から独立して前記杭頭の開口端を閉塞する蓋体と、を備え、
前記杭頭の外周を囲繞可能なリング状若しくは短筒状の周壁部材を前記本体部に設け、複数の前記縦鉄筋の下端部を前記杭頭の軸心を中心にそれぞれ放射方向に拡がるようにＪ字状に折り曲げ、そのＪ字状の周囲を包囲する状態で前記フープ鉄筋より内径の大きな複数のフープ鉄筋を前記軸心の方向に沿って配置することによって前記本体部と一体的に補強部を形成したことを特徴とする杭頭接合部材。
【請求項３】
前記杭頭に装着された前記本体部を、前記杭頭と略同軸上の所定位置に保持する保持手段として、前記杭頭の開口端に係合する前記蓋体を前記本体部に一体化して設けたことを特徴とする請求項１記載の杭頭接合部材。
【請求項４】
請求項２記載の杭頭接合部材の前記本体部を、地面から突出した杭頭の外周を囲繞した状態に取り付け、前記杭頭の開口端を前記蓋体で閉塞し、前記本体部が前記杭頭の開口端側に離脱するのを阻止する係止手段を設け、前記係止手段として、前記杭頭の開口端側に前記本体部が離脱不能な拡径部を設けたことを特徴とする杭頭接合構造。
【請求項５】
前記係止手段として、前記本体部が離脱不能な外径を有する前記蓋体を前記杭頭の開口端に固定したことを特徴とする請求項４記載の杭頭接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的大型のコンクリート構造物の基礎工事において、土中に埋設された杭の頭部と、この杭頭の上方に構築される鉄筋コンクリート基礎部と、を接合する杭頭接合技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
土中に埋設された杭の頭部の上方に鉄筋コンクリート基礎部を構築する場合、従来、施工現場において、地面から突出した杭頭の外周に複数の定着鉄筋を溶接し、これらの周囲に型枠を形成した後、定着鉄筋と一体化するようにコンクリートを打設する、という工法が採られている。しかしながら、施工現場において溶接作業を行うのは非効率的であり、溶接不良が発生する可能性もある。また、近年は、資格を有する溶接技能者の確保も困難となっている。そこで、施工現場における溶接作業を極力少なくした杭頭接合技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８７０２８号公報
【特許文献２】特開２００９−１３６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の「杭頭結合用鋼材」は、上載構造物の鉛直荷重を確実に杭本体に伝達できる点において優れている。しかしながら、この「杭頭結合用鋼材」を使用する場合、杭頭に配置した複数の「杭頭結合用鋼材」が施工中にズレないように、何らかの係止手段を設ける必要があるため、別の資材を用意しなければならず、施工手順が煩雑化する。また、コンクリートを打設する場合、「杭頭結合用鋼材」の脚部と杭頭内面との間のコンクリートの充填状況が確認し難いので、コンクリート打設時の施工性が悪い。
【０００５】
特許文献２記載の「杭頭補強用鉄筋」は、地中に埋設されたコンクリートパイルと地盤に打設されたコンクリート基礎とを強固に接合することができる点において優れている。しかしながら、この「杭頭補強用鉄筋」は配筋状態が複雑であるため、コンクリート基礎を構成する鉄筋の配筋が複雑となり、配筋作業性が悪い。また、この「杭頭補強用鉄筋」は鉄筋の使用量が多く、配筋密度が高いので、この部分に打設されたコンクリートの流動が阻害されることがあり、使用可能な骨材粒度が限定される。このため、コンクリート打設時の作業性も悪い。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、施工現場での溶接作業が不要で、施工が容易で、作業効率が向上し、高靱性の杭に対しても強固な杭頭接合構造を構築することができる、杭頭接合技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の杭頭接合部材は、地中に埋設された杭材の地面から突出した杭頭に装着される杭頭接合部材であって、鉄筋を用いて前記杭頭の外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部と、前記杭頭の開口端を閉塞する蓋体と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成とすれば、筒篭形状の本体部を、地面から突出した杭頭の外周を囲繞する状態で取り付け、この杭頭の開口端を蓋体で閉塞すれば、杭頭接合部材を杭頭に装着することができるため、施工は容易である。また、筒篭形状の本体部は、予め鉄筋を用いて形成されているため、施工現場での溶接作業が不要であり、杭頭の開口端が蓋体で閉塞されることにより杭頭内部へのコンクリート打設が不要となるので、作業効率が向上する。さらに、鉄筋で形成された筒篭形状の本体部によって杭頭の外周が囲繞されるため、強固な杭頭接合構造を構築することができる。
【０００９】
ここで、前記杭頭の外周を囲繞可能なリング状若しくは短筒状の周壁部材を前記本体部に設けることができる。このような構成とすれば、本体部の強度向上に有効である。
【００１０】
また、前記杭頭に装着された前記本体部を、前記杭頭と略同軸上の所定位置に保持する保持手段を設けることが望ましい。このような構成とすれば、本体部の位置決め作業を容易且つ正確に行うことが可能となるため、作業効率の向上及び施工品質の安定化に有効である。
【００１１】
この場合、前記保持手段として、前記杭頭の開口端に係合する保持部材を前記本体部に設けることができる。このような構成とすれば、前記保持部材を杭頭の開口端に係合させることにより、本体部を、杭頭と略同軸上の所定位置に保持することが可能となるため、作業性が向上する。
【００１２】
また、前記蓋体を前記本体部に一体化させることもできる、このような構成とすれば、本体部を杭頭に取り付けることによって杭頭の開口端を蓋体で閉塞することが可能となるため、作業効率が向上する。また、蓋体を介して、本体部と杭頭との一体性を高めることができるので、杭頭接合構造の強度向上に有効である。
【００１３】
一方、前記本体部の下端側の外周を囲繞した形状をなすように鉄筋を用いて前記本体部と一体的に形成された補強部を設けることもできる。このような構成とすれば、杭頭の外周を囲繞する本体部の下端側の外周がさらに補強部で囲繞された状態となり、杭頭の周囲に配筋される有効鉄筋量が増えるため、杭頭接合構造の強度がさらに向上する。
【００１４】
次に、本発明の杭頭接合構造は、前述したいずれかの杭頭接合部材の前記本体部を、地面から突出した杭頭の外周を囲繞した状態に取り付け、前記杭頭の開口端を前記蓋体で閉塞したことを特徴とする。
【００１５】
このような構成とすれば、施工現場での溶接作業が不要となり、施工が容易で、作業効率が向上し、高靱性の杭に対しても強固な杭頭接合構造を構築することができる。
【００１６】
ここで、前記本体部が前記杭頭の開口端側に離脱するのを阻止する係止手段を設けることが望ましい。このような構成とすれば、外力が加わったときに、本体部が杭頭の開口端側から離脱し難くなるため、杭頭接合構造の強度向上に有効である。
【００１７】
この場合、前記係止手段として、前記杭頭の開口端側に前記本体部が離脱不能な拡径部を設けることができる。このような構成とすれば、簡素な構造でありながら、確実な離脱防止作用を得ることができる。
【００１８】
また、前記係止手段として、前記本体部が離脱不能な外径を有する前記蓋体を前記杭頭の開口端に固定することもできる。このような構成とすれば、当該杭頭接合部材の一部をなす蓋体を利用して、確実な離脱防止作用を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、施工現場での溶接作業が不要で、施工が容易で、作業効率が向上し、高靱性の杭に対しても強固な杭頭接合構造を構築可能な杭頭接合技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態である杭頭接合部材を示す平面図である。
【図２】図１に示す杭頭接合部材の正面図である。
【図３】図２に示す杭頭接合部材を使用した杭頭接合構造を示す一部切欠正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態である杭頭接合部材を使用した杭頭接合構造の施工過程を示す一部切欠正面図である。
【図５】図４に示す施工過程を経て形成された杭頭接合構造を示す一部切欠正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態である杭頭接合部材を使用したその他の杭頭接合構造を示す一部切欠正面図である。
【図７】本発明の第４実施形態である杭頭接合部材を使用した杭頭接合構造を示す一部切欠正面図である。
【図８】本発明の第５実施形態である杭頭接合部材を使用した杭頭接合構造を示す一部切欠正面図である。
【図９】本発明の第６実施形態である杭頭接合部材を使用した杭頭接合構造を示す一部切欠正面図である。
【図１０】本発明の第７実施形態である杭頭接合部材を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す杭頭接合部材の正面図である。
【図１２】図１１に示す杭頭接合部材を使用した杭頭接合構造を示す正面図である。
【図１３】本発明の第８実施形態である杭頭接合部材を使用した杭頭接合構造を示す一部切欠正面図である。
【図１４】本発明の第９実施形態である杭頭接合部材を使用した杭頭接合構造を示す一部切欠正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１〜図３に基づいて本発明の第１実施形態である杭頭接合部材１０及びこれを用いた杭頭接合構造について説明する。図１〜図３に示すように、杭頭接合部材１０は、地中Ｇｉに埋設された杭材１００の地面Ｇｆ上に打設された捨てコンクリートＣ表面から突出した杭頭１００ａに装着される部材であって、複数の縦鉄筋１０ｖ，フープ鉄筋１０ｈを組み合わせて溶接することによって杭頭１００ａの外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部１１と、杭頭１００ａの開口端１００ｂを閉塞する円板状の蓋体１２と、を備えている。蓋体１２は、溶接により、本体部１１内周の縦鉄筋１０ｖに一体化されている。また、本体部１１の下端側の外周を囲繞した形状をなすように本体部１１と一体的に補強部１３が設けられている。
【００２２】
図１，図２に示すように、本体部１１を形成する６本の縦鉄筋１０ｖは、当該本体部１１の軸心１１ｃと同軸の仮想円筒面（図示せず）に沿って軸心１１ｃと平行をなす状態で６０度間隔に配置され、これらの縦鉄筋１０ｖの外周を包囲する状態でリング状をした４本のフープ鉄筋１０ｈが軸心１１ｃ方向に沿って等間隔で配置されている。６本の縦鉄筋１０ｖの下端部は軸心１１ｃを中心にそれぞれ放射方向に拡がるようにＪ字状に折り曲げられ、そのＪ字状部１０ｊの周囲を包囲する状態で、フープ鉄筋１０ｈより内径の大きな２本のフープ鉄筋１０Ｈを軸心１１ｃ方向に沿って配置することによって補強部１３が本体部１１と一体的に形成されている。
【００２３】
円板状の蓋体１２は、軸心１１ｃ方向の最下部に位置するフープ鉄筋１０ｈと補強部１３との間に、軸心１１ｃと直交する姿勢で本体部１１の内周に固着されている。なお、縦鉄筋１０ｖ及びフープ鉄筋１０ｈ，１０Ｈの本数や配置間隔、軸心１１ｃ方向における蓋体１２の配置場所などは前述したものに限定しないので、施工条件に応じて変更することができる。
【００２４】
杭頭接合部材１０を使用する場合、図３に示すように、筒篭形状の本体部１１を、捨てコンクリートＣ表面から突出した杭頭１００ａの外周を囲繞するような状態で取り付け、この杭頭１００ａの開口端１００ｂを蓋体１２で閉塞すれば、杭頭接合部材１０が杭頭１００ａに装着されるため、施工は容易である。また、杭頭接合部材１０においては、本体部１１内周に固着されている蓋体１２が、杭頭１００ａに装着された本体部１１を、杭頭１００ａと略同軸上の所定位置に保持する保持手段として機能するため、本体部１１の位置決めを容易且つ正確に行うことができ、作業効率の向上及び施工品質の安定化に有効である。
【００２５】
筒篭形状の本体部１１及び補強部１３は、予め縦鉄筋１０ｖ及びフープ筋１０ｈ，１０Ｈを用いて溶接にて形成されているため、施工現場での溶接作業が不要であり、杭頭１００ａの開口端１００ｂが蓋体１２で閉塞されることによって杭頭１００ａ内部へのコンクリート打設が不要となるので、杭頭接合工事の作業効率が向上する。さらに、縦鉄筋１０ｖ及びフープ筋１０ｈ，１０Ｈで形成された筒篭形状の本体部１１によって杭頭１００ａの外周が囲繞されるため、高靱性の杭に対しても強固な杭頭接合構造を構築することができる。なお、複数のフープ筋１０ｈの代わりに、縦鉄筋１０ｖの周りに鉄筋をスパイラル状に溶接することによって筒篭状の本体部を形成することもできる。
【００２６】
杭頭接合部材１０において、蓋体１２を本体部１１に一体化させたことにより、本体部１１を杭頭１００ａに取り付けると同時に杭頭１００ａの開口端１００ｂが蓋体１２で閉塞された状態となるため、作業効率が向上する。また、蓋体１２を介して、本体部１１と杭頭１００ａとの一体性を高めることができるので、杭頭接合構造の強度向上に有効である。
【００２７】
一方、本体部１１の下端側の外周を囲繞した形状をなすように本体部１１と一体の補強部１３を設けたことにより、杭頭１００ａの外周を囲繞する本体部１１の下端側の外周がさらに補強部１３で囲繞された状態となり、杭頭１００ａの周囲に配筋される有効鉄筋量が増えるため、杭頭接合構造の強度をさらに向上させることができる。
【００２８】
次に、図４，図５に基づいて、本発明の第２実施形態である杭頭接合部材２０及びこれを用いた杭頭接合構造について説明する。杭頭接合部材２０は、捨てコンクリートＣ表面から突出した杭頭１００ａに装着される部材であって、複数の縦鉄筋１０ｖ，フープ鉄筋１０ｈを組み合わせて溶接することによって杭頭１００ａの外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部２１と、本体部２１の下端側の外周を囲繞するように本体部２１と一体的に形成された補強部２３と、本体部２１から独立した円板状の蓋体２２と、を備え、本体部２１内周の下端部には短円筒状の周壁部材２４が本体部２１の軸心２１ｃと同軸をなす状態で溶接されている。
【００２９】
複数の縦鉄筋１０ｖの下端部を、軸心２１ｃ中心にそれぞれ放射方向に拡がるようにＪ字状に折り曲げ、そのＪ字状部１０ｊの周囲を包囲する状態で、フープ鉄筋１０ｈより内径の大きな２本のフープ鉄筋１０Ｈを軸心２１ｃ方向に沿って配置することによって補強部２３が本体部２１と一体的に形成されている。
【００３０】
円板状をした蓋体２２の外周には、蓋体２２の一方の面（下面）に向かって連続的に縮径した円錐面２２ａが形成されている。蓋体２２の下面（円錐面２２ａの縮径部）の外径は杭頭１００ａの開口端１００ｂの内径以下であり、蓋体の上面の外径は開口端１００ｂの内径より大である。
【００３１】
図４に示すように、杭頭接合部材２０を装着する対象である杭材１００においては、その杭頭１００ａの開口端１００ｃから杭材１００の軸心１００ｃ方向に沿って複数のスリット１００ｓが開設されている。複数のスリット１００ｓは、軸心１００ｃを中心に等間隔で開設されているが個数や配置間隔は限定しない。
【００３２】
図４に示すように、捨てコンクリートＣ表面から突出した杭頭１００ａの外周を筒篭形状の本体部２１及び短円筒状の周壁部材２４で囲繞する状態に取り付けた後、蓋体２２を、その下面側（円錐面２２ａの縮径部側）を杭頭１００ａの開口端１００ｂに向けた姿勢で開口端１００ｂ内に嵌め込み、蓋体２２が軸心１００ｃと直交した姿勢のまま蓋体２２を軸心１００ｃ方向に押し込めば、図５に示すように、開口端１００ｂの内周面に対する円錐面２２ａの楔作用により、複数のスリット１００ｓが拡がり、開口端１００ｂが拡径するように変形し、蓋体２２が開口端１００ｂから杭頭１００ａ内に嵌入される。
【００３３】
これにより、開口端１００ｂは蓋体２２で閉塞されるとともに、開口端１００ｂに、杭頭接合部材２０の周壁部材２４の内径より外径の大きな拡径部１００ｗが形成されるので、杭頭接合部材２０の本体部２１は杭頭１００ａから離脱不能となる。また、本体部２１の軸心２１ｃが、杭材１００の軸心１００ｃと略一致した状態に装着される。
【００３４】
杭頭接合部材２０においては、杭頭１００ａの外周を囲繞可能な短円筒状の周壁部材２４を本体部２１の下端部側に設けているため、本体部２１の強度向上に有効である。この場合、周壁部材２４の内径を、杭頭１００ａの外径に近い寸法としておけば、杭頭接合部材２０を杭頭１００ａに装着したとき、本体部２１の軸心２１ｃと、杭材１００の軸心１００ｃとの一致度が高まり、杭頭接合部材２０と杭材１００との間のガタを低減することができる。
【００３５】
本実施形態では、杭頭接合部材２０の本体部２１が杭頭１００ａの開口端１００ｂ側に離脱するのを阻止する係止手段として、開口端１００ｂ側に本体部２１が離脱不能な拡径部１００ｗを形成しているため、簡素な構造でありながら、確実な離脱防止作用を得ることができる。また、施工後に外力が加わったときに、本体部２１が杭頭１００ａの開口端１００ｂ側から離脱し難くなるため、杭頭接合構造の強度向上に有効である。
【００３６】
次に、図６に基づいて、本発明の第３実施形態である杭頭接合部材３０及びこれを使用した杭頭接合構造について説明する。図６に示すように、杭頭接合部材３０は、捨てコンクリートＣ表面から突出した上杭１０１の杭頭１０１ａに装着される部材である。上杭１０１は杭材１００と継手部分が同径の部材であり、地中Ｇｉに埋設された杭材１００の上端と上杭１０１の下端とを溶接継手部Ｗを介して接合することにより、杭材１００と上杭１０１とはそれぞれの軸心１００ｃ，１０１ｃが一致した状態で一体構造をなしている。杭頭接合部材３０は、複数の縦鉄筋１０ｖ，フープ鉄筋１０ｈを組み合わせて溶接することによって杭頭１０１ａの外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部３１と、本体部３１の下端側の外周を囲繞するように本体部３１と一体的に形成された補強部３３と、本体部３１から独立した円板状の蓋体３２と、を備え、本体部３１内周の下端部には、短円筒状の周壁部材３４が、本体部３１の軸心３１ｃと同軸状態で溶接されている。
【００３７】
複数の縦鉄筋１０ｖの下端部を軸心３１ｃ中心にそれぞれ放射方向に拡がるようにＪ字状に折り曲げて形成されたＪ字状部１０ｊの周囲を包囲する状態で、フープ鉄筋１０ｈより内径の大きな２本のフープ鉄筋１０Ｈを軸心３１ｃ方向に沿って配置することによって補強部３３が本体部３１と一体的に形成されている。なお、フープ鉄筋１０ｈ，１０Ｈの本数や配置間隔などは図６に示す実施形態に限定するものではない。
【００３８】
蓋体３２は、杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに載置される円板状の部材であり、その中心に貫通孔３２ｃが開設されている。蓋体３２の外径は、開口端１０１ｂの外径及び周壁部材３４の内径より大であって、本体部３１の内周より小である。蓋体３２上面に配置される座金３２ａよりも外周側の領域には、複数のリブ３８が貫通孔３２ｃを中心に放射状に固着されている。
【００３９】
一方、地中Ｇｉに埋設された杭材１００上に接合された上杭１０１内の下端寄りの部分には、円板状の固定部材１０１ｄが上杭１０１の軸心１０１ｃと同軸状態で配置され、固定部材１０１ｄの外周と上杭１０１の内周面とが溶接されている。固定部材１０１ｄの中心に貫通孔１０１ｅが開設され、固定部材１０１ｄの下面には、円板状の座金１０１ｇ及び雌ネジ部を有するナット１０１ｆが貫通孔１０１ｅと同軸状態で固着されている。
【００４０】
図６に示すように、杭頭１０１ａの外周を筒篭形状の本体部３１及び短円筒状の周壁部材３４で囲繞する状態に取り付けた後、蓋体３２を、その表面（リブ３８が固着された面）を上に向けた状態で杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに取り付ければ、蓋体３２が開口端１０１ｂを閉塞した状態となる。この後、蓋体３２の貫通孔３２ｃから、上杭１０１内の固定部材１０１ｄの貫通孔１０１ｅに向かって雄ねじ部材３５を挿入し、その下端部を固定部材１０１ｄ下面のナット１０１ｆに螺着させ、蓋体３２の貫通孔３２ｃから突出する雄ねじ部材３５の上端部にナット３６を螺着して締め付ければ、蓋体３２が杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに固定される。
【００４１】
前述したように、蓋体３２の外周は、杭頭１０１ａの外径及び周壁部材３４の内径より大であるため、杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに蓋体３２を固定することにより、蓋体３２の外周が杭頭１０１ａの外周からフランジ状に突出した状態となり、本体部３１は杭頭１０１ａから離脱不能な状態に装着される。
【００４２】
なお、蓋体３２の固定手順は、前述した方法に限定しないので、例えば、蓋体３２を杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに装着する前に雄ねじ部材３５を上杭１０１内に取り付けておく方法を採ることもできる。即ち、蓋体３２装着前の開口状態にある杭頭１０１ａの開口端１０１ｂから上杭１０１内の固定部材１０１ｄの貫通孔１０１ｅに向かって雄ねじ部材３５を挿入し、その下端部を固定部材１０１ｄ下面のナット１０１ｆに螺着させることにより、雄ねじ部材３５の上端部が開口端１０１ｂから突出し状態にしておき、この後、開口端１０１ｂから突出する雄ねじ部材３５に蓋体３２を取り付け、ナット３６で締め付ける方法を採ることもできる。
【００４３】
本実施形態では、本体部３１が杭頭１０１ａの開口端１０１ｂ側から離脱するのを阻止する係止手段として、本体部３１が離脱不能な外径を有する蓋体３２を杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに固定しているため、杭頭接合部材３０を構成する蓋体３２を利用して、確実な離脱防止作用を得ることができる。
【００４４】
次に、図７に基づいて、本発明の第４実施形態である杭頭接合部材４０及びこれを使用した杭頭接合構造について説明する。なお、図７において図６中の符号と同じ符号を付している部分は杭頭接合部材３０の構成部分と同じ形状、機能を有する部分であり、説明を省略する。
【００４５】
図７に示すように、杭頭接合部材４０は、捨てコンクリートＣ表面から突出した杭頭１０１ａに装着される部材であって、複数の縦鉄筋１０ｖ，フープ鉄筋１０ｈを組み合わせて溶接することによって杭頭１０１ａの外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部４１と、本体部４１から独立した円板状の蓋体３２と、を備え、本体部４１内周の下端部には、短円筒状の周壁部材３４が、本体部４１の軸心４１ｃと同軸をなす状態で溶接されている。
【００４６】
杭頭接合部材４０を構成する本体部４１は、図６に示す杭頭接合部材３０の本体部３１から補強部３３を削除し、蓋体３２上面のリブ３８を削除し、周壁部材３４の外周に位置する縦鉄筋１０ｖの外周に複数のフープ鉄筋１０ｈを溶接した簡素な構造であるため、必要な強度を確保しつつ、鉄筋使用量の低減を図ることができる。
【００４７】
次に、図８に基づいて本発明の第５実施形態である杭頭接合部材５０及びこれを使用した杭頭接合構造について説明する。図８に示すように、杭頭接合部材５０は、捨てコンクリートＣ表面から突出した杭頭１００ａに装着される部材であって、複数の縦鉄筋１０ｖ，フープ鉄筋１０ｈを組み合わせて溶接することによって杭頭１００ａの外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部５１と、本体部５１の下端側の外周を囲繞するように本体部５１と一体的に形成された補強部５３と、本体部５１内にその軸心５１ｃと同軸状態で固着された円板状の蓋体５２ａと、を備え、杭頭１００ａに装着された本体部５１を、杭頭１００ａの軸心１００ｃと略同軸上の所定位置に保持する保持手段として、本体部５１内周の下端寄りに、逆Ｕ字状をした複数の保持部材５４が設けられている。
【００４８】
複数の保持部材５４は、本体部５１の下端寄りの内周に沿って一定間隔を置いて軸心５１ｃを中心に放射状に配置され、それぞれの保持部材５４の上部を構成する腰部５４ｄが蓋体５２ａを軸心５１ｃ方向に貫通した状態で蓋体５２ａに固着されている。各保持部材５４を構成する一対の脚部５４ｂ，５４ｃの間のスリット５４ａ内に、杭頭１００ａの開口端１００ｂの周壁１００ｇを嵌め込むことによって本体部５１が杭頭１００ａの所定位置に保持される。杭頭１００ａ内に位置する各保持部材５４の脚部５４ｃの下端に、円板状の蓋体５２ｂが軸心５１ｃと同軸状態で固着されている。
【００４９】
図８に示すように、杭頭接合部材５０においては、杭頭１００ａの開口端１００ｂに係合する複数の保持部材５４を本体部５１に設けているため、これらの保持部材５４のスリット５４ａをそれぞれ杭頭１００ａの開口端１００ｂの周壁１００ｇに係合させることにより、本体部５１を、杭頭１００ａの軸心１００ｃと略同軸上の所定位置に保持することが可能となり、作業性が向上する。また、蓋体５２ａの上面から軸心５１ｃを中心に放射状に突出した複数の腰部５４ｄの上端部がリブ的な補強機能を発揮するとともに、保持部材５４の脚部５４ｃの下端には円板状の蓋体５２ｂが軸心５１ｃと同軸状態で固着されているため、強固な杭頭接合構造を構築することができる。
【００５０】
次に、図９に基づいて、本発明の第６実施形態である杭頭接合部材６０及びこれを使用した杭頭接合構造について説明する。なお、図９において図８中の符号と同じ符号を付している部分は杭頭接合部材５０の構成部分と同じ形状、機能を有する部分であり、説明を省略する。
【００５１】
図９に示すように、杭頭接合部材６０は、捨てコンクリートＣ表面から突出した杭頭１００ａに装着される部材であって、複数の縦鉄筋１０ｖ，フープ鉄筋１０ｈを組み合わせて溶接することによって杭頭１００ａの外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部６１と、本体部６１内にその軸心６１ｃと同軸をなすように固着された円板状の蓋体５２ａと、を備え、本体部６１内周の下端寄りに、逆Ｕ字状をした複数の保持部材５４が設けられている。また、保持部材５４の脚部５４ｃの下端には円板状の蓋体５２ｂが軸心６１ｃと同軸状態で固着されている。
【００５２】
杭頭接合部材６０を構成する本体部６１は、図８に示す杭頭接合部材５０の本体部５１から補強部５３を削除して、保持部材５４の外周に位置する縦鉄筋１０ｖの外周に複数のフープ鉄筋１０ｈを溶接した簡素な構造であるため、必要な強度を確保しつつ、鉄筋使用量の低減を図ることができる。
【００５３】
次に、図１０〜図１２に基づいて、本発明の第７実施形態である杭頭接合部材７０及びこれを使用した杭頭接続構造について説明する。図１０〜図１２に示すように、杭頭接合部材７０は、地中Ｇｉに埋設された杭材１００の地面Ｇｆ上に打設された捨てコンクリートＣ表面から突出した杭頭１００ａに装着される部材であって、複数の縦鉄筋１０ｗ，フープ鉄筋１０ｈを組み合わせて溶接することによって杭頭１００ａの外周を囲繞可能な筒篭形状に形成された本体部７１と、杭頭１００ａの開口端１００ｂを閉塞する円板状の蓋体７２と、を備えている。蓋体７２は、溶接により、本体部７１内周の縦鉄筋１０ｗに一体化され、本体部７１内周の下端部には短円筒状の周壁部材７４が本体部７１の軸心７１ｃと同軸をなす状態で溶接されている。
【００５４】
本体部７１を構成する複数の縦鉄筋１０ｗの上端には、縦鉄筋１０ｗの外径より拡径した円板状の頭部１０ｔが形成されている。また、この頭部１０ｔと同じ頭部１０ｔを有する複数の鉄筋１０ｘが周壁部材７４の外周面から突設されている。これらの鉄筋１０ｘは本体部７１の軸心７１ｃを中心にして放射状に突設されている。周壁部材７４の外周に突設された頭部１０ｔ付きの鉄筋１０ｘの本数や突設する位置は図１０，図１１に示す形態に限定しない。
【００５５】
杭頭接合部材７０を使用する場合、図１２に示すように、短円筒状の周壁部材７４内を杭頭１００ａが貫通する状態で本体部７１を杭頭１００ａに取り付けると、杭頭１００ａの外周が周壁部材７４及び本体部７１によって囲繞されるとともに、杭頭１００ａの開口端１００ｂが蓋体７２によって閉塞された状態となる。
【００５６】
杭頭接合部材７０においては、上端に頭部１０ｔを有する複数の縦鉄筋１０ｗを用いて本体部７１を構成するとともに、頭部１０ｔを有する複数の鉄筋１０ｘを周壁部材７４の外周に突設している。従って、杭頭１００ａに装着された杭頭接合部材７０の周囲にコンクリートを打設したとき、それぞれの頭部１０ｔがアンカー機能を発揮するため、杭頭接合構造の強度向上に有効である。また、本体部７１を構成する縦鉄筋１０ｗの頭部１０ｔがアンカー機能を有することにより、比較的短い縦鉄筋１０ｗであってもコンクリート打設後の付着強度を確保することが可能となるので、図１２に示す定着長Ｌの短縮化を図ることもできる。
【００５７】
次に、図１３，図１４に基づいて、本発明の第８，９実施形態である杭頭接合部材８０，９０について説明する。なお、図１３，図１４において、図４〜図７若しくは図１０〜図１２中の符号と同じ符号を付している部分は杭頭接合部材２０，３０，４０，７０の構成部分と同じ形状、機能を有する部分であり、説明を省略する。
【００５８】
図１３に示す杭頭接合部材８０は、図１０，図１１に示す杭頭接合部材７０の本体部７１から蓋体７２を削除した構造の本体部８１と、独立した蓋体２２と、を備えている。杭頭接合部材８０を使用する場合、図１３に示すように、杭頭１００ａの周囲を筒篭形状の本体部８１及び周壁部材７４で囲繞するように本体部８１を取り付けた後、杭頭１００ａの開口端１００ｂ内に蓋体２２を圧入する。
【００５９】
これにより、開口端１００ｂは蓋体２２で閉塞されるとともに、開口端１００ｂに、杭頭接合部材８０の周壁部材７４の内径より外径の大きな拡径部１００ｗが形成されるので、杭頭接合部材８０の本体部８１は杭頭１００ａから離脱不能となる。また、本体部８１の軸心８１ｃが、杭材１００の軸心１００ｃと略一致した状態に装着される。
【００６０】
図１４に示す杭頭接合部材９０は、図１０，図１１に示す杭頭接合部材７０の本体部７１から蓋体７２を削除した構造の本体部９１と、独立した蓋体３２と、を備えている。蓋体３２は、杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに載置される円板状の部材であり、その中心に貫通孔３２ｃが開設されている。蓋体３２の外径は、開口端１０１ｂの外径及び周壁部材７４の内径より大であって、本体部９１の内周より小である。蓋体３２上面に配置される座金３２ａよりも外周側の領域には、複数のリブ３２ａが貫通孔３２ｃを中心に放射状に固着されている。
【００６１】
杭頭接合構造９０を使用する場合、図１４に示すように、杭材１００の上端に溶接継手部Ｗを介して接合された上杭１０１の杭頭１０１ａの周囲を筒篭形状の本体部９１及び周壁部材７４で囲繞するように本体部９１を取り付けた後、蓋体３２を、その表面（複数のリブ３８が固着された面）を上に向けた状態で杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに載置すれば、開口端１０１ｂが蓋部３２で閉塞された状態となる。
【００６２】
この後、蓋体３２の貫通孔３２ｃから、上杭１０１内の固定部材１０１ｄの貫通孔１０１ｅに向かって雄ねじ部材３５を挿入し、その下端部を固定部材１０１ｄの下面に固着されたナット１０１ｆに螺着させ、蓋体３２の貫通孔３２ｃから突出する雄ねじ部材３５の上端部にナット３６を螺着して締め付ければ、蓋体３２が杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに固定される。なお、予め固定部材１０１ｄ下面のナット１０１ｆに雄ねじ部材３５の下端部を螺着させることにより、雄ねじ部材３５の上端部を杭頭１０１ａの開口端１０１ｂから突出させた状態にしておいて、蓋体３２の取り付け及びナット３６の螺着を行うこともできる。
【００６３】
蓋体３２の外周は、杭頭１０１ａの外径及び周壁部材７４の内径より大であるため、杭頭１０１ａの開口端１０１ｂに蓋体３２を固定することにより、蓋体３２の外周が杭頭１０１ａの外周からフランジ状に突出した状態となるため、本体部９１は杭頭１０１ａから離脱不能な状態に装着される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る杭頭接合部材及び杭頭接合構造は、オフィスビル、大型商業施設あるいは公共建造物などの鉄筋コンクリート構造物の基礎工事などにおいて広く利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０  杭頭接合部材
１０ｊ  Ｊ字状部
１０ｔ  頭部
１０ｖ，１０ｗ  縦鉄筋
１０ｈ，１０Ｈ  フープ鉄筋
１０ｘ  鉄筋
１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１  本体部
１１ｃ，２１ｃ，３１ｃ，４１ｃ，５１ｃ，６１ｃ，７１ｃ，８１ｃ，９１ｃ，１００ｃ，１０１ｃ  軸心
１２，２２，３２，５２ａ，５２ｂ，７２  蓋体
１３，２３，３３  補強部
２２ａ  円錐面
２４，３４，７４  周壁部材
３２ａ，１０１ｇ  座金
３２ｃ，１０１ｅ  貫通孔
３５  雄ねじ部材
３６，１０１ｆ  ナット
３８  リブ
５４  保持部材
５４ａ  スリット
５４ｂ，５４ｃ  脚部
５４ｄ  腰部
１００  杭材
１００ａ，１０１ａ  杭頭
１００ｂ，１０１ｂ  開口端
１００ｇ  周壁
１００ｓ  スリット
１０１  上杭
１０１ｄ  固定部材
Ｃ  捨てコンクリート
Ｇｉ  地中
Ｇｆ  地面
Ｌ  定着長
Ｗ  溶接継手部
【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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【図１３】
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【図１４】
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