(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に所定間隔で節状突起を有する節杭の表面が、それ自体節状突起を有する節付鋼管で構成されており、その内周面に一体化したコンクリートとともに、中空の節杭を形成している複合節杭の製造方法であって、前記複合節杭の外周形状に合わせて、あらかじめ所定間隔で節状突起を形成してなる節付鋼管内に、その一端を端板で閉塞した状態でスクリューフィーダーを挿入して未硬化のコンクリートを充填し、コンクリートの充填後、他端にも端板を取り付け、未硬化のコンクリートが充填された前記節付鋼管を遠心成形装置の型枠内に入れ、遠心成形により前記鋼管とコンクリートを一体化することを特徴とする複合節杭の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、基礎杭、主として摩擦杭として用いられるコンクリートとその表面を覆う鋼板とからなる複合節杭の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
既製杭としては、通常のコンクリートパイル、鋼管パイル、鋼コンクリート複合パイル等、円筒状の既製杭の他、水平耐力よりむしろ周面支持力を期待した節杭等の摩擦杭がある。
【０００３】
図４は従来の節杭１１の代表的な形態を示したものであり、外周に節状突起１３を設けた中空プレストレストコンクリート製のもの等が多い。
【０００４】
その場合の製造方法は、おおよそ以下のようになる。
【０００５】
▲１▼ＰＣ筋１６を数本束ね、フープ筋１７をスポット溶接して、鉄筋篭を形成する。
【０００６】
▲２▼半円形状を与える下型枠に上記鉄筋篭を入れ、未硬化のコンクリート１５を充填し、遠心成形する。
【０００７】
▲３▼遠心成形したものを蒸気養生槽で蒸気養生する。
【０００８】
▲４▼杭体コンクリート１５のひび割れを防止するため、ＰＣ筋１６にプレストレスを導入する。
【０００９】
また、具体的な節杭の型枠としては、例えば特公昭６２−５３３２３号公報に示されたものがある。同公報に示されたものは、分割開閉可能な半割円筒状型枠の内側にこれに相応した半割円形をなし節部成形部分と胴部成形部分とを構成する内型枠を組み込んだ型枠であって、内型枠が強化プラスチック等からなり、胴部成形部分を厚肉に形成して外周全面を円筒状型枠に内接させたものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の節杭の構造では、杭体のひび割れ防止のため、配筋の径、本数等を変更し、かつプレストレス量を決めて製造している。しかし、ＰＣ筋や鉄筋の配筋、プレストレスの導入等、製造工程が複雑になっている。
【００１１】
また、特に節杭の場合、節部分の補強が難しく、取扱いにおいて節部分に割れ等が生じる恐れもある。
【００１２】
さらに、摩擦杭としての節杭は、通常、水平耐力よりむしろ周面支持力を期待しており、曲げのあまり作用しない部分について、あるいは曲げのあまり作用しない使用方法（例えば、複数本の既製杭を長手方向に継ぎ足す場合の下杭等）については、配筋がその効率上、無駄になっている場合もある。
【００１３】
本願発明は上述のような課題の解決を図ったものであり、簡易な構造で製造が容易であり、かつ節杭として必要な支持耐力、ひび割れ耐力を備えた効率的な断面を有する複合節杭を、効率良く容易に製造することができる方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る複合節杭の製造方法は、長手方向に所定間隔で節状突起を有する節杭の表面が、それ自体節状突起を有する節付鋼管で構成されており、その内周面に一体化したコンクリートとともに、中空の節杭を形成している複合節杭の製造方法であって、前記複合節杭の外周形状に合わせて、あらかじめ所定間隔で節状突起を形成してなる節付鋼管内に、その一端を端板で閉塞した状態でスクリューフィーダーを挿入して未硬化のコンクリートを充填し、コンクリートの充填後、他端にも端板を取り付け、未硬化のコンクリートが充填された前記節付鋼管を遠心成形装置の型枠内に入れ、遠心成形により前記鋼管とコンクリートを一体化することを特徴とするものである。
【００１５】
鋼板は主として節杭コンクリート部分のひび割れ耐力を向上させるためのものであり、従来のコンクリート製の節杭におけるＰＣ筋あるいは鉄筋の働きをする。
【００１８】
遠心成形自体は、従来行われている方法と同様の方法が利用可能であり、その場合、節付鋼管を捨型枠と考えることもできる。節付鋼管内に充填した未硬化のコンクリートは、遠心成形装置によって節付鋼管が軸回りに回転することで、節付鋼管の節状突起部に密に入り込み、さらに節付鋼管との一体性を高めることができる。
【００１９】
なお、例えば、従来の技術の項で述べた特公昭６２−５３３２３号公報記載の型枠をそのまま利用し、その内型枠内に上記の節付鋼管を設置し、コンクリートを充填して遠心成形を行うことも可能であり、既存の設備を利用して簡単に製造することができる。
【００２０】
【実施の形態】
図１は本願発明の製造方法によって製造される複合節杭の一実施形態を示したもので、長手方向に所定間隔で節状突起を有する節杭の表面を鋼板で覆い鋼コンクリート複合構造の複合節杭１としている。
【００２１】
複合節杭１の表面は、それ自体節状突起３を有する節付鋼管２で構成されており、その内周面に一体化したコンクリート５とともに、中空の複合節杭１を形成している。図中、４は鋼板等からなる端板である。
【００２２】
節付鋼管２はコンクリート５の表面を保護するとともに、コンクリートのひび割れ耐力を向上させるためのＰＣ筋あるいは鉄筋の働きをしており、従来のコンクリート製の節杭において製作に手間がかかりコスト増の原因となっていたＰＣ筋や鉄筋の配筋の省略が可能となる。
【００２３】
図２および図３は、図１の複合節杭１の製造方法の一実施形態を示したもので、以下のような手順で複合節杭１を製造することができる。
【００２４】
▲１▼複合節杭１の外周形状に合わせて、あらかじめ所定間隔で節状突起３を形成した節付鋼管２にコンクリート５を充填する。この充填は節付鋼管３内に挿入可能な径のスクリューフィーダー６等によって行う。スクリューフィーダー６はある程度コンクリート５が充填されてきた段階で、徐々に引き抜きながらコンクリート５の充填を継続し、その後他端にも端板４を取り付ける。
【００２５】
▲２▼未硬化のコンクリート５が充填された節付鋼管２を遠心成形装置８の型枠内に入れ、型枠の回転によりコンクリート５の遠心成形を行う。図中、７は遠心成形装置８の型枠内面と節付鋼管２間に介在させたガスケット（パッキン）である。
【００２６】
▲３▼コンクリート５がある程度強度を発現する段階で、遠心成形装置８の型枠から外し、蒸気養生を行う。
【００２７】
なお、節付鋼管２を捨型枠的に利用しつつ、コンクリート５と節付鋼管２が一体化した鋼コンクリート複合杭を形成する点、およびＰＣ筋や鉄筋の配筋、ＰＣ筋へのプレストレスの導入を必要としない点以外は、ほぼ従来の節杭の製造と同様の遠心成形装置８で、同様の方法で製造することができ、高品質の複合節杭１を効率良く製造することができる。
【００２８】
また、ここで用いる節付鋼管２の製造方法としては、あらかじめ節部の突起をプレス加工した鋼板を、例えばＵ−Ｏ−Ｅ方式のように、順次、Ｕ字形、Ｏ字形にプレスして行き、シーム溶接後、形状を整える方法（必要に応じ、別途、当板を設けてもよい）や、短尺の鋼管と節部を形成するリング状鋼材とを溶接により、順次、長手方向に接続して行く方法等がある。
【００３１】
【発明の効果】
(1) 本願発明によって製造される複合節杭は、鋼板が節杭の外周面に配置されていることで、配筋を省略しても必要なひび割れ耐力を確保することができ、また節状突起部分のコンクリートが表面にあらわれないため、取扱いにおける節状突起部の損傷が防止できる。
【００３２】
(2) 本願発明によって製造される複合節杭は、外周面の鋼板が従来の節杭におけるコンクリート補強筋としてのＰＣ筋や鉄筋の機能を有しているため、従来、手間がかかっていた鉄筋篭の編成あるいはＰＣ筋の配筋、プレストレスの導入の工程を省略することができ、それによって製造コスト低減を図ることができる。
【００３３】
(3) 本願発明によって製造される複合節杭は、鋼板自体が節状突起を有する凹凸形状の鋼管をなし、その節状突起部にコンクリートが充填されることで、コンクリートを拘束し、コンクリートとの一体化がより確実となる。
【００３４】
(4) 本願発明の製造方法によれば、あらかじめ節状突起を有する節付鋼管を製作しておくことで、節付鋼管が捨型枠として機能し、遠心成形を容易に行うことができる。また、節付鋼管を捨型枠的に利用しつつ、コンクリートと節付鋼管が一体化した鋼コンクリート複合杭を形成する点、およびＰＣ筋や鉄筋の配筋、ＰＣ筋へのプレストレスの導入を必要としない点以外は、ほぼ従来の節杭の製造と同様の遠心成形装置で、同様の方法で製造することができ、高品質の複合節杭を効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明の製造方法による複合節杭の一実施形態を示したもので、(a) は長手方向中間を省略した正面図（右半分は断面図）、(b) はそのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本願発明の製造方法の一実施形態における節付鋼管内へのコンクリートの充填の様子を概略的に示した断面図である。
【図３】本願発明の製造方法の一実施形態における遠心成形の様子を概略的に示した断面図である。
【図４】従来の節杭の代表的な形態を示す節杭上部の正面図（右半分は断面図）である。
【符号の説明】
１…複合節杭、２…節付鋼管、３…節状突起、４…端板、５…コンクリート、６…スクリューフィーダー、７…ガスケット、８…遠心成形装置、
１１…従来の節杭、１３…節状突起、１４…端板、１５…コンクリート、１６…ＰＣ筋、１７…フープ筋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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