(57)【要約】【課題】杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を向上しつつ、杭とコンクリートの接合の手間とコストを低減する。【解決手段】接合治具１は、杭２０の杭頭部をコンクリートＡへ接合するためのものである。接合治具１は、杭２０の杭頭部に取り付け可能である。接合治具１は、杭２０の上面２０ａより外径が大きく、かつ杭２０の上面２０ａより内径が小さい環状板１０と、環状板１０内を軸方向に沿って上下に突出し、環状板１０の内周面１０ａに固定され、少なくとも一部に定着部材１１ａが設けられた複数本の鉄筋１１と、を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭の杭頭部とコンクリートを接合するための接合治具であって、
前記接続治具は、
環状板と、前記環状板内を軸方向に沿って上下に突出し、前記環状板の内周面に固定された複数本の鉄筋と、を有し、
前記環状板は、
前記杭頭部の上面に載置可能で、当該杭頭部より外径が大きく、かつ当該杭頭部より内径が小さく形成され、
前記鉄筋には、コンクリートに対する定着性を向上するための定着部材が設けられている、接合治具。
【請求項２】
少なくとも一部の前記鉄筋の定着部材の軸方向の位置が、他の鉄筋と異なっている、請求項１に記載の接合治具。
【請求項３】
前記鉄筋は、前記環状板の上方において外側に広がっている、請求項１又は２に記載の接合治具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の接合治具を用いて、杭頭部とコンクリートを接合する方法であって、
前記接合治具の下に突出した鉄筋を前記杭頭部の上面から杭内に挿入し、前記環状板を杭頭部の上面に載置して、前記接合治具を前記杭頭部に取り付ける工程と、
前記環状板の開口を通じて杭内にコンクリートを供給する工程と、を有する、接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭の杭頭部とコンクリートを接合するための接合治具及びその接合治具を用いた接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、杭頭部とコンクリートを接合する際には、杭頭部に鉄筋を溶接し、その杭頭部上に、鉄筋を包含するコンクリートを接合する方法が用いられている。
【０００３】
ところで、近年、杭の高支持力化に伴い、杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を上げることが求められている。
【０００４】
特許文献１には、鋼管杭頭部の上端に鋼管より大きな外径の大径支圧板を溶接した杭を使用し、大径支圧板の上面に鉄筋を溶接するものが開示されている。また、特許文献２には、鉄筋の一端を、杭上端から所定の長さ下がった位置から杭頭の鋼管側面に溶接して、基礎スラブの外部に無溶接の鉄筋可伸部を形成するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７０４１６号公報
【特許文献２】特開２００８−１４１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前者の場合、工場において、杭に大径支圧板を溶接する必要があり、その杭の運搬作業を含めて手間とコストがかかる。また、現場において、杭の打設時に杭が高止まりした場合、杭頭をカットし、現場で溶接等行う必要がある。また、後者の構造の場合も、工場か現場において、鋼管杭に鉄筋を溶接する作業が必要であり、依然として手間とコストがかかる。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、杭頭部とコンクリートを接合するにあたり、高い伝達耐力を得るとともに、杭に対する溶接作業が不要となる接合治具、及びその接合治具を用いた接合方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、杭の杭頭部とコンクリートを接合するための接合治具であって、前記接合治具は、環状板と、前記環状板内を軸方向に沿って上下に突出し、前記環状板の内周面に固定された複数本の鉄筋と、を有し、前記環状板は、前記杭頭部の上面に載置可能で、当該杭頭部より外径が大きく、かつ当該杭頭部より内径が小さく形成され、前記鉄筋には、コンクリートに対する定着性を向上するための定着部材が設けられている、接合治具である。
【０００９】
本発明によれば、杭頭部の上面に載置される環状板の外径が杭頭部の外径より大きいため、上方からの荷重を分散でき、杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を向上できる。また、環状板の内周面に複数本の鉄筋が固定されている接合治具を、杭頭部に取り付け、環状板の開口から杭内にコンクリートを供給して、杭とコンクリートを接合できるので、杭への溶接作業が省略可能となり、接合作業が簡単になる。よって、杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を向上しつつ、かつ杭頭部とコンクリートの接合の手間とコストを低減できる。さらに、鉄筋に定着部材が設けられているので、鉄筋の杭頭コンクリートや杭内コンクリートへの定着長さを短くすることができ、鉄筋量を低減できる。
【００１０】
少なくとも一部の鉄筋の前記定着部材の軸方向の位置が他の鉄筋と異なっていてもよい。
【００１１】
また、前記鉄筋は、前記環状板の上方において外側に広がっていてもよい。
【００１２】
別の観点による本発明は、上記接合治具を用いて、杭頭部とコンクリートを接合する方法であって、前記接合治具の下に突出した鉄筋を前記杭頭部の上面から杭内に挿入し、前記環状板を杭頭部の上面に載置して、前記接合治具を前記杭頭部に取り付ける工程と、前記環状板の開口を通じて杭内にコンクリートを供給する工程と、を有する、接合方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を向上しつつ、鉄筋量を低減し、かつ杭頭部とコンクリートの接合の手間とコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】接合治具の斜視図である。
【図２】杭に取り付けられた接合治具の断面図である。
【図３】接合治具の平面図である。
【図４】杭頭部とコンクリートが接合された状態を示す説明図である。
【図５】ズレ止め及び底板のある接合治具を示す斜視図である。
【図６】ズレ止め及び底板のある接合治具が施工された状態を示す断面図である。
【図７】定着部材の位置が軸方向に沿って異なっている接合治具の斜視図である。
【図８】定着部材の位置が軸方向に沿って異なっている他の接合治具の斜視図である。
【図９】鉄筋が屈曲した接合治具の断面図である。
【図１０】定着部材の形状の例を示す説明図である。
【図１１】ズレ止めの形状の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる接合治具１の斜視図である。
【００１６】
接合治具１は、例えば鋼管杭などの杭の杭頭部に取り付け可能なものである。接合治具１は、図１に示すように環状板１０と、環状板１０内を軸方向に沿って上下に突出し、環状板１０の内周面１０ａに固定された複数本の鉄筋１１と、鉄筋１１の少なくとも一部（図面では鉄筋上端部）に設けられた定着部材１１ａと、を有している。
【００１７】
定着部材１１ａは、鉄筋１１の他の部分よりも径が大きく外側に突出している。定着部材１１ａとしては、例えば鉄筋１１の外周に取り付けたナット状の金具や、鉄筋１１の端部を変形させたものが挙げられる。図１０（ａ）、（ｂ）には、この定着部材１１ａの形状の例を示す。図１０（ａ）の定着部材１１ａは、ねじ切りされた鉄筋１１に嵌め込まれたナット状のものであり、鉄筋１１に対し上下の位置を変えられる。図１０（ｂ）の定着部材１１ａは、鉄筋１１と一体のＴヘッド状のものであり、鉄筋１１の上端部か下端部に形成されている。なお、定着部材１１ａの位置は、鉄筋端部に限定されず、鉄筋中のどの位置でもよいが、鉄筋１１の上端部か下端部に配置されている場合、定着性能を有効に発現でき、好ましい。
【００１８】
図２に示すように環状板１０は、筒状の杭２０の杭頭部の上面２０ａに載置可能である。環状板１０の外径は、杭２０の上面２０ａの外径（杭頭部の外径）より大きく形成され、環状板１０の内径となる開口の径は、杭２０の上面２０ａの開口の径（杭頭部の内径）より小さく形成されている。
【００１９】
鉄筋１１は、図３に示すように環状板１０の内周面１０ａに沿って固定されている。固定方法は特に限定されないが溶接されていることが好ましい。鉄筋１１が固定される間隔も特に限定されないが等間隔であることが好ましい。
【００２０】
次に、以上のように構成された接合治具１を用いて、杭頭部とコンクリートを接合する方法について説明する。
【００２１】
先ず、予め工場で製造された接合治具１が、図２に示すように杭２０の杭頭部に被せられる。このとき、接合治具１の鉄筋１１が杭２０の杭頭部の上面２０ａから杭２０内に挿入され、環状板１０が杭２０の杭頭部の上面２０ａに載置される。
【００２２】
次に、図４に示すように環状板１０の開口１０ｂを通じて杭２０内にコンクリートＡが充填される。そして、さらにコンクリートＡが供給されると、杭２０の杭頭部上に、鉄筋１１を包含する所望の形状のコンクリートＡが形成される。
【００２３】
本実施の形態によれば、接合治具１の環状板１０が杭２０の杭頭部の上面２０ａに載置可能で、環状板１０の外径が杭２０の上面２０ａより大きいので、上方からの荷重を分散でき、杭２０とコンクリートＡの接合構造の伝達耐力を向上できる。また、環状板１０の内周面１０ａに鉄筋１１が固定された接合治具１を、杭２０の杭頭部に取り付け、環状板１０の開口１０ｂからコンクリートＡを供給して、杭２０とコンクリートＡを接合できるので、杭２０の溶接作業が不要となり、接合作業が簡単になる。さらに、定着部材１１ａにより、コンクリートＡへの鉄筋１１の定着長さを短くすることができる。よって、杭２０とコンクリートＡの接合構造の伝達耐力を向上しつつ、杭２０とコンクリートＡの接合の手間とコストを低減でき、かつ鉄筋量を低減できる。また、仮に杭２０が高止まりして杭頭部を切断する場合でも、切断した杭頭部に接合治具１を載せることができるので、現場での溶接作業が不要となる。
【００２４】
なお、定着部材１１ａは、鉄筋１１の上端部か下端部の少なくとも一方に設置されていればよい。杭２０の上方に位置する鉄筋１１の上端部に設置された場合には、上部コンクリートＡへの定着長さを短くでき、杭２０内に挿入される鉄筋１１の下端部に設置された場合には、杭２０内のコンクリートＡへの定着長さを短くすることができる。
【００２５】
上記接合治具１において、図５及び図６に示すように、環状板１０の下面に概ね杭２０の杭頭部の内径に合わせた円筒状のズレ止め３０を設けてもよい。このズレ止め３０により、杭２０の中心軸に対する鉄筋１１の位置決めを容易かつ正確に行うことができる。なお、ズレ止め３０の形状は、特に限定されるものではなく、例えば図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のような形状であってもよい。
【００２６】
また、図５及び図６に示すように、鉄筋１１の下端に底板３１を取り付けてもよい。この底板３１により、杭２０内に充填されるコンクリートＡをせき止めることができ、コンクリートＡの使用量を減らすことができる。
【００２７】
また、上記接合治具１において、少なくとも一部の定着部材１１ａの軸方向の位置が、他の定着部材１１ａと異なっていてもよい。例えば図７は、鉄筋１１の上端部に定着部材１１ａを設け、その鉄筋１１の長さを変えた場合を示し、図８は、鉄筋１１の長さを変えずに、鉄筋１１に対する定着部材１１ａの上下方向の位置を変えた場合を示す。このように、定着部材１１ａの位置が、軸方向に沿って異なることで、上部コンクリートＡの配筋が容易となる。さらに、鉄筋１１が密に配置された場合に、定着部材１１ａが干渉しあうことを防止できる。なお、図７と図８の形態を組み合わせてもよい。また、複数本の鉄筋１１の全ての定着部材１１ａの位置が異なっていてもよいし、一部の定着部材１１ａの位置が異なっていてもよい。
【００２８】
さらに、上記接合治具１において、図９に示すように鉄筋１１は、環状板１０の上方において外側に広がっていてもよい。例えば鉄筋１１は、環状板１０の上方において外側に屈曲し、その後上方に延伸していてもよい。かかる場合、より径が大きいコンクリートＡを適切に補強することができる。
【００２９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、そ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。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、杭とコンクリートの接合構造の伝達耐力を向上しつつ、杭とコンクリートの接合の手間とコストを低減する際に有用である。
【符号の説明】
【００３１】
１  接合治具
１０  環状板
１０ａ  内周面
１０ｂ  開口
１１  鉄筋
２０  杭
２０ａ  上面
３０  ズレ止め
３１  底板
Ａ  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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