(57)【要約】【課題】強い支持力を安定提供できると共に、半田付けを使用しなくても地上建物や他の建築用杭と強固に繋ぎ合うことができる建築用杭を提供する。【解決手段】一直線を中心軸として延伸する軸孔を外側から囲むように中空の柱体状に形成された杭本体３と、一直線を中心軸として延伸する通孔を外側から囲むように中空の柱体状に形成され、通孔の中心軸に面する内周面及び内周面と間をあけて内周面の外側にある外周面を有している支持ブロック４とを備え、杭本体３と支持ブロック４は、杭本体３が有する２つの端面の面積が、支持ブロックが有する２つの端面の面積より小である上、杭本体３の２つの端面における１つが、支持ブロック４の２つの端面における１つの範囲内に載せられて、支持ブロック４の該１つの端面が杭本体３の重量をすべて受けるように組み立てられて使用されることを特徴とする建築用杭を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一直線を中心軸として延伸する軸孔を外側から囲むように中空の柱体状に形成された杭本体と、
一直線を中心軸として延伸する通孔を外側から囲むように中空の柱体状に形成され、前記通孔の中心軸に面する内周面及び前記内周面と間をあけて前記内周面の外側にある外周面を有している支持ブロックとを備え、
前記杭本体と前記支持ブロックは、前記杭本体が有する２つの端面の面積が、前記支持ブロックが有する２つの端面の面積より小である上、前記杭本体の２つの端面における１つが、前記支持ブロックの２つの端面における１つの範囲内に載せられて、前記支持ブロックの該１つの端面が前記杭本体の重量をすべて受けるように組み立てられて使用される
ことを特徴とする建築用杭。
【請求項２】
前記支持ブロックの外周面に、該支持ブロックの中心軸に沿って延伸する案内溝が複数凹設されている
ことを特徴とする請求項１に記載の建築用杭。
【請求項３】
前記杭本体及び前記支持ブロックはいずれも円柱体に形成されており、
更に、前記杭本体がその中心軸に沿って延伸する長さをＨ１、前記支持ブロックの外周面の横断面の半径をＲ、前記支持ブロックがその中心軸に沿って延伸する長さをＨ２とする場合、
２０Ｒ＞Ｈ２＞Ｒ、且つ、Ｈ１＞Ｈ２
を満足する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の建築用杭。
【請求項４】
前記支持ブロックは、コンクリートにより作成された上、鉄筋による強化手段を備えている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の建築用杭。
【請求項５】
前記杭本体の下端に環状の接続キャップが固定されており、
前記支持ブロックの上端に前記キャップと接続することができる接続プレートが固定されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の建築用杭。
【請求項６】
前記杭本体は、複数本の杭体が上下に接続されてなったものであり、各本の前記杭体は、互いに向かい合う端面に固定された環状の接続キャップによって互いに接続されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の建築用杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建築用杭に関し、特に、従来の建築用杭の支持力を強化することができる構造を取り入れた建築用杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築用杭としては、従来から、例えば、プレストレストコンクリートパイル（ＰＣ杭）やプレストレスト高強度コンクリートパイル（ＰＨＣ杭）が使用されている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００３】
ＰＣ杭やＰＨＣ杭が使用される場合、例えば図１に示されているように、地面に掘削してある竪穴１００に杭体１を挿し込んでから生コンクリート１０１を竪穴１００に流し込んで凝固させる。
【０００４】
このとき、ＰＣ杭やＰＨＣ杭が十分な強度を有しているので、地盤の許容支持力をρとし、杭体１の外周縁の断面直径をＤとすると、杭体１の挿入端が提供できる支持力Ｐは、杭体１の強度を上限として、Ｐ＝ρ×π×Ｄ２／４で算出できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】蕭 文達、“土木施工学 第六章 基椿工程”、［online］、2007年10月12日、朝陽科技大学、［2011年11月17日検索］、インターネット〈URL：http://www.cyut.edu.tw/~wdshiau/teach/land/CH6.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、地盤の許容支持力が一定である場合で、杭体１の挿入端において提供できる支持力Ｐを高めようとする従来の方法としては、杭体１の外周縁の断面直径Ｄを増やす、即ち、より太い杭体１を使用する方法がある。しかし、これではコストが増えることになる上に、ＰＣ杭やＰＨＣ杭が持つ高強度性を十分に生かすこともできない。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みて、ＰＣ杭やＰＨＣ杭が持つ高強度性を生かし、コストの増加を抑えると共に、杭体１の挿入端において提供できる支持力を高めることができる構造を持つ建築用杭の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、本発明の一態様に係る建築用杭は、一直線を中心軸として延伸する軸孔を外側から囲むように中空の柱体状に形成された杭本体と、一直線を中心軸として延伸する通孔を外側から囲むように中空の柱体状に形成され、前記通孔の中心軸に面する内周面及び前記内周面と間をあけて前記内周面の外側にある外周面を有している支持ブロックとを備え、前記杭本体と前記支持ブロックとは、前記杭本体が有する２つの端面の面積が、前記支持ブロックが有する２つの端面の面積より小である上、前記杭本体の２つの端面における１つが、前記支持ブロックの２つの端面における１つの範囲内に載せられて、前記支持ブロックの該１つの端面が前記杭本体の重量をすべて受けるように組み立てられて使用されることを特徴とする建築用杭を提供する。
【０００９】
上記建築用杭において、前記支持ブロックの外周面に、該支持ブロックの中心軸に沿って延伸する案内溝が複数凹設されていることが好ましい。
【００１０】
上記建築用杭において、前記杭本体及び前記支持ブロックはいずれも円柱体に形成されており、更に、前記杭本体がその中心軸に沿って延伸する長さをＨ１、前記支持ブロックの外周面の横断面の半径をＲ、前記支持ブロックがその中心軸に沿って延伸する長さをＨ２とする場合、２０Ｒ＞Ｈ２＞Ｒ、且つ、Ｈ１＞Ｈ２を満足することが好ましい。
【００１１】
上記建築用杭において、前記支持ブロックはコンクリートにより作成された上、鉄筋による強化手段を備えていることが好ましい。
【００１２】
上記建築用杭において、前記杭本体の下端に環状の接続キャップが固定されており、前記支持ブロックの上端に前記キャップと接続することができる接続プレートが固定されていることが好ましい。
【００１３】
上記建築用杭において、前記杭本体は、複数本の杭体が上下に接続されてなったものであり、各本の前記杭体は、互いに向かい合う端面に固定された環状の接続キャップによって互いに接続されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成により、本発明の建築用杭は、杭本体が有する２つの端面の面積が、支持ブロックが有する２つの端面より小である上、杭本体が有する２つの端面における１つが、支持ブロックが有する端面における１つの範囲内に載せられて、前記支持ブロックが１つの端面で前記杭本体の重量をすべて受けるように組み立てられて使用される。これにより、建築用杭は、杭本体より広くなっている支持ブロックの下端面で地盤に接触し、地盤からより強い支持力が得られるので、コストの高いＰＣ杭やＰＨＣ杭が持つ高強度性を十分に生かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の建築用杭の一例を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る建築用杭の縦断面図である。
【図３】図２に示す建築用杭の縦断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る建築用杭の縦断面図である。
【図５】第３の実施形態に係る建築用杭の縦断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る建築用杭が有する支持ブロックの横断面図である。
【図７】第４の実施形態に係る建築用杭の縦断面図である。
【図８】第５の実施形態に係る建築用杭の縦断面図である。
【図９】第５の実施形態に係る建築用杭の応用例を示す縦断面図である。
【図１０】第５の実施形態に係る建築用杭の応用例を示す縦断面図である。
【図１１】第５の実施形態に係る建築用杭の応用例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下では、各図面を参照しながら、本発明の建築用杭及び該建築用杭を用いる建築用杭の施工方法の一態様について詳しく説明する。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る建築用杭の縦断面図であり、図３は、該建築用杭が地中に挿入された状態、即ちその使用状態が示されている縦断面図である。
【００１８】
図２に示されているように、本実施形態の建築用杭は、直線Ｌを中心軸として延伸する軸孔３１１を外側から囲むように中空の柱体状に形成された杭本体３と、同じく直線Ｌを中心軸として延伸する通孔４１５を外側から囲むように中空の柱体状に形成され、通孔４１５（特に通孔４１５の中心軸としての直線Ｌ）に面する内周面４１４及び内周面４１４と間をあけて内周面４１４の外側にある外周面４１３を有している支持ブロック４とを備えてなるものである。
【００１９】
本実施形態に係る建築用杭は、特に、杭本体３と支持ブロック４とを、杭本体３が有する２つの端面、即ち下端面３０１と上端面３０２の面積が、支持ブロック４が有する２つの端面、即ち下端面４１２と上端面４１１の面積より小であるように構成する上、杭本体３の下端面３０１が支持ブロック４の上端面４１１の範囲内に載せられて支持ブロック４の上端面４１１が杭本体３の重量をすべて受けるように組み立てて使用する。
【００２０】
この実施形態において、杭本体３及び支持ブロック４はいずれも円柱体に形成されている。図２及び図３に示されているように、杭本体３がその中心軸（即ち軸孔３１１の中心軸としての直線Ｌ）に沿って延伸する長さをＨ１、支持ブロック４の外周面４１３の横断面の半径をＲ、支持ブロック４がその中心軸に沿って延伸する長さをＨ２とする場合、２０Ｒ＞Ｈ２＞Ｒ、且つ、Ｈ１＞Ｈ２の２つの条件を満足するように設定されている。
【００２１】
図３に示されているように、本実施形態に係る建築用杭は、従来の建築用杭と同じく、地面に掘削してあった竪穴５に、杭本体３と支持ブロック４とにより組み立てられた本実施形態に係る建築用杭を挿し込んでから生コンクリート５１を竪穴５に流し込んで凝固させることによって設置される。
【００２２】
この実施形態において、杭本体３の外周面の横断面の半径Ｄ１を３００ｍｍ、杭本体３がその中心軸に沿って延伸する長さＨ１を１５ｍに設定し、支持ブロック４の外周面の横断面の半径Ｒを３５０ｍｍ、支持ブロック４がその中心軸に沿って延伸する長さＨ２を０．７ｍに設定している。従って杭本体３の外周面の横断面の面積がπ×３００２ｍｍ２となり、支持ブロック４の外周面の横断面の面積がπ×３５０２ｍｍ２となり、地盤の許容支持力が同じである場合、本実施形態に係る建築用杭の挿入端が提供できる支持力は（７００／６００）２＝１．３６１１倍となる。また、支持ブロック４がその中心軸（即ち通孔４１５の中心軸としての直線Ｌ）に沿って延伸する長さＨ２は建築用杭の全長（Ｈ１＋Ｈ２）の４．５％を占めるので、４．５％のコストが増える替わりに建築用杭の挿入端が提供できる支持力が３６．１１％増えるので、少ないコストで地盤からより強い支持力が得られ、コストの高いＰＣ杭やＰＨＣ杭が持つ高強度性を十分に生かすことができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る建築用杭の使用状態が示されている縦断面図である。
【００２４】
図４に示されているように、本実施形態に係る建築用杭の杭本体３は、一本に製造される必要がなく、複数の中空の杭体が接続されてなったものを用いることも可能である。
【００２５】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る建築用杭の使用状態が示されている縦断面図であり、図６は該建築用杭が有する支持ブロック４の横断面図である。
【００２６】
図５及び図６に示されているように、この実施形態における支持ブロック４は、外周面４１３に該支持ブロック４の中心軸に沿って延伸する案内溝４１６が複数凹設されている。
【００２７】
本実施形態に係る建築用杭は、支持ブロック４が複数の案内溝４１６を有することによって、支持ブロック４の外周面４１３と竪穴５内に注入される生コンクリート５１との接触面積が増し、生コンクリート５１からより多くの支持力を得ることが可能となる。
【００２８】
（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係る建築用杭が示されている縦断面図である。
【００２９】
図７に示されているように、本実施形態に係る建築用杭における杭本体３は、コンクリートにより作成された上、鉄筋による強化手段３２を備え、支持ブロック４は、コンクリートにより作成された上、鉄筋による強化手段４２をも備えることが可能である。強化手段３２や強化手段４２を取り入れることにより、杭本体３と支持ブロック４の構造的強度が増し、それによってより多くの支持力を提供することができる。
【００３０】
（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態に係る建築用杭が示されている縦断面図である。
【００３１】
図８に示されているように、本実施形態に係る建築用杭における杭本体３と支持ブロック４とは、杭本体３の下端に固定されている環状の接続キャップ３３と、支持ブロック４の上端に固定されて接続キャップ３３と接続することができる接続プレート４３とが溶接で接続されることによって組み合わされることができる。
【００３２】
また、図９〜図１１は、本実施形態に係る建築用杭の応用例を示す縦断面図である。
【００３３】
図８及び図９に示されているように、杭本体３の上端にも接続キャップ３３が固定されると、下端に環状の接続キャップ３３が固定されている他の杭本体３と溶接で接続されることができ、必要に応じて全長を伸ばすことができる。
【００３４】
また、図１０に示されているように、支持ブロック４に案内溝４１６を有する実施形態にも接続キャップ３３や接続プレート４３を導入することが可能である。
【００３５】
また、図１１に示されているように、強化手段３２や強化手段４２を取り入れて強化される杭本体３と支持ブロック４も接続キャップ３３や接続プレート４３を導入することが可能である。
【００３６】
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されず、発明の主旨を逸脱しない限り、上記した実施形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上記構成により、本発明の建築用杭は、杭本体が有する２つの端面の面積が支持ブロックが有する２つの端面より小である上、杭本体が有する２つの端面における１つが支持ブロックが有する端面における１つの範囲内に載せられて前記支持ブロックが１つの端面で前記杭本体の重量をすべて受けるように組み立てられて使用されるので、杭本体より広くなっている支持ブロックの下端面で地盤に接触して地盤からより強い支持力が得られるので、コストの高いＰＣ杭やＰＨＣ杭が持つ高強度性を十分に生かすことができる。
【符号の説明】
【００３８】
３  杭本体
３０１  下端面
３０２  上端面
３１１  軸孔
３２  強化手段
３３  接続キャップ
４  支持ブロック
４１１  上端面
４１２  下端面
４１３  外周面
４１４  内周面
４１５  通孔
４１６  案内溝
４２  強化手段
４３  接続プレート
５  竪穴
５１  生コンクリート
【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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