(57)【要約】【課題】鋼管杭への装着が容易で、装着した際のガタツキを抑制することができる新規な構造の杭頭キャップを提供する。【解決手段】杭頭キャップ１は、鋼管杭５の端部開口６を閉塞する蓋板２と、鋼管杭５の内周面７に弾性的に当接する複数の脚部１０と、を備えている。脚部１０は、蓋板２に接合される基端部１２と、基端部１２よりも蓋板２の外縁側に位置し鋼管杭５の内周面７に接する当接部１６と、これら基端部１２と当接部１６とを繋いで当接部１６を支持するばね部１４と、先端側に向かうにつれて蓋板２の中心側に移行する先端部１８とを備え、脚部１０は全体として蓋板２の外縁側に膨らんだ形状をなしている。【選択図】  図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
中空の筒体からなる鋼管杭の端部開口に装着される杭頭キャップであって、
前記鋼管杭の端部開口を閉塞する蓋板と、
前記鋼管杭の内周面に弾性的に当接する複数の脚部と、を備え、
前記脚部は、
前記蓋板に接合される基端部と、
前記基端部よりも前記蓋板の外縁側に位置し前記鋼管杭の内周面に接する当接部と、
これら基端部と当接部とを繋いで、前記当接部を支持するばね部と、
前記当接部よりも先端側であって、該先端側に向かうにつれて前記蓋板の中心側に移行する先端部と、
を備え、前記脚部は全体として前記蓋板の外縁側に膨らんだ形状をなしている、杭頭キャップ。
【請求項２】
前記当接部は、前記杭頭キャップが前記鋼管杭に装着された状態で、前記鋼管杭の管軸方向に沿って延びる直線部を備えている、請求項１に記載の杭頭キャップ。
【請求項３】
前記脚部は、前記蓋板の接合面に沿って延び前記基端部を構成する第１の直線部と、前記ばね部を構成する第２の直線部と、前記当接部を構成する第３の直線部とが屈曲部を介して繋がっている、請求項２に記載の杭頭キャップ。
【請求項４】
前記脚部は、前記蓋板の接合面に沿って延び前記基端部を構成する直線部と、
前記ばね部、前記当接部及び前記先端部を含んで円弧形状に形成された湾曲形状部とを備えている、請求項１に記載の杭頭キャップ。
【請求項５】
前記脚部は棒状若しくは細板状である、請求項１〜４のいずれかに記載の杭頭キャップ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、鋼管杭の端部開口に装着される杭頭キャップ関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良のために地盤に打ち込まれた中空の筒体からなる鋼管杭の端部開口に杭頭キャップが装着される場合がある。杭頭キャップを装着することにより、鋼管杭上端部の変形を防止することができ、また土砂や雨水等の異物が内部に侵入するのを防止することができるからである。
【０００３】
例えば、鋼管杭の端部開口に対し着脱可能な杭頭キャップ（カバー）として、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載の杭頭キャップは、鋼管杭の上面全体を覆う天板と、天板の下面から垂下された係止部とを備えたもので、鋼管杭の内周面に係止部を弾性的に当接させることで、鋼管杭の端部開口に対し杭頭キャップが保持される（図３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５２２４０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の杭頭キャップは、天板の下面から垂下される係止部が全体として直線的で、係止部の一部だけを屈曲させたものであるため、係止部の形状や位置がばらついた場合に鋼管杭への装着作業性の悪化や、鋼管杭に装着した際のガタツキの発生が懸念される。
【０００６】
本考案は、上述の事情に鑑み、鋼管杭への装着が容易で、装着した際のガタツキを抑制することができる新規な構造の杭頭キャップを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本考案に想到した。
本考案は、中空の筒体からなる鋼管杭の端部開口に装着される杭頭キャップであって、
前記鋼管杭の端部開口を閉塞する蓋板と、
前記鋼管杭の内周面に弾性的に当接する複数の脚部と、を備え、
前記脚部は、
前記蓋板に接合される基端部と、
前記基端部よりも前記蓋板の外縁側に位置し前記鋼管杭の内周面に接する当接部と、
これら基端部と当接部とを繋いで、前記当接部を支持するばね部と、
前記当接部よりも先端側であって、該先端側に向かうにつれて前記蓋板の中心側に移行する先端部と、
を備え、前記脚部は全体として前記蓋板の外縁側に膨らんだ形状をなしている。
【０００８】
このように規定される本考案の杭頭キャップによれば、脚部が全体として前記蓋板の外縁側に膨らんだ形状をなして、その先端部が蓋板の中心側に移行しているため、脚部の形状や位置が多少ばらついた場合であっても、先端部の案内により脚部を鋼管杭の中空内に容易に挿入することができる。そして脚部が鋼管杭の中空内に挿入された後は、蓋板の外縁側（即ち、鋼管杭の径方向外側）に延びたばね部の弾性変形に基づく復元力により、脚部の当接部が鋼管杭の内周面に弾性的に当接するため、鋼管杭との間のガタツキを抑制することができる。
【０００９】
本考案では、前記杭頭キャップが前記鋼管杭に装着された状態で、前記鋼管杭の管軸方向に沿って延びる直線部を前記当接部が備えているものとすることができる。このようにすれば、脚部における当接部が、管軸方向にその直線部の長さの範囲で鋼管杭と接触可能となり、鋼管杭との間のガタツキを抑えて鋼管杭に対する杭頭キャップの保持力を高めることができる。
【００１０】
ここで本考案では、前記脚部を、前記蓋板の接合面に沿って延び前記基端部を構成する第１の直線部と、前記ばね部を構成する第２の直線部と、前記当接部を構成する第３の直線部とが屈曲部を介して繋がっている構成とすることができる。
【００１１】
また本考案では、前記脚部を、前記蓋板の接合面に沿って延び前記基端部を構成する直線部と、前記ばね部、前記当接部及び前記先端部を含んで円弧形状に形成された湾曲形状部とを備えた構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（Ａ）は本考案の第１実施形態に係る杭頭キャップの底面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視線断面図である。
【図２】図２は図１の杭頭キャップを装着対象の鋼管杭とともに示した断面図である。
【図３】図３は図１の杭頭キャップを鋼管杭に装着した状態の断面図である。
【図４】図４は本考案の第２実施形態に係る杭頭キャップの要部を示した図である。
【図５】図５は図４の杭頭キャップを鋼管杭に装着した状態の断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本考案の実施形態について説明する。
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１（Ａ）は本考案の第１実施形態に係る杭頭キャップの底面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視線断面図である。以下の説明においては、図３で示すように、杭頭キャップ１を実際に鋼管杭の上部開口に装着した場合の上下を、当該杭頭キャップにおける上下とする。
【００１５】
図１（Ａ）において、１は、鋼管杭における端部開口に装着される杭頭キャップである。杭頭キャップ１は、蓋板２と、蓋板２の下面２ａに接合された複数（本例では３つ）の脚部１０を備えている。
【００１６】
蓋板２は、平面視円形の板状をなし、鋼管杭の端部開口を閉塞する。本例では図３で示すように、杭頭キャップ１を実際に鋼管杭５の端部開口６に装着した状態で蓋板２の外径が鋼管杭５の外径と同じとされている（なお、鋼管杭５の端部開口６に装着した状態で、蓋板２の外縁が少し外側に張り出す程度に、蓋板２の外径を大きくすることも可能である）。蓋板２は、例えば板厚３ｍｍ〜４ｍｍ程度の鋼板を用いて作製することができる。
【００１７】
脚部１０は、蓋板２とは別体の棒状部材からなり、図１（Ｂ）で示すように側面視において、全体として蓋板２の外縁側に膨らんだ凸形状をなしている。脚部１０として使用される棒状部材としては、例えば直径１．５ｍｍ〜３ｍｍ程度の丸鋼などを例示することができる。本例の脚部１０は、直線状に延びる棒状部材の一部を局所的に曲げ加工して形成されたもので、基端部１２を構成する第１の直線部１１ａと、ばね部１４を構成する第２の直線部１１ｂと、当接部１６を構成する第３の直線部１１ｃと、先端部１８を構成する第４の直線部１１ｄとが屈曲部１５を介して繋がっている。ここで直線部とは、所定長さに亘って中心軸が直線状に延びた部位である。この脚部１０は、ばね弾性を備えた材料であれば、蓋板２と別材料とすることが出来る。この脚部１０を棒状若しくは細板状とすることで鋼管杭５の内側へ密着させられ、ガタツキ防止となる。
【００１８】
基端部１２は、蓋板２の下面２ａに沿って直線的に延びる第１の直線部１１ａを含んで構成され、溶接部１３によって蓋板２の下面２ａに接合されている。
【００１９】
ばね部１４は、基端部１２と当接部１６とを繋いで当接部１６を支持する部位で、基端部１２から離間するにつれて蓋板２の外縁側に（図中左下方向に）延びている。本例のばね部１４は、第２の直線部１１ｂ及びその両端の屈曲部１５を含んで構成されている。
【００２０】
当接部１６は、基端部１２及びばね部１４よりも蓋板２の外縁側に位置し、鋼管杭５の内周面７（図３参照）に当接する部位である。杭頭キャップ１が鋼管杭５に装着された状態で、鋼管杭５の管軸方向（図中上下方向）に沿って延びる第３の直線部１１ｃで構成されている。
【００２１】
先端部１８は、当接部１６の更に先端側の部位で、先端側に向かうにつれて蓋板２の中心側に移行する方向に延びる第４の直線部１１ｄで構成されている。
【００２２】
図１（Ａ）で示すように、３つの脚部１０は、蓋板２の中心軸周りに１２０°の間隔で、基端部１２が径方向内側、当接部１６が径方向外側となるよう、それぞれ放射状に配置されている。そしてこれら脚部１０は、当接部１６の外向きの面が、蓋板２の中心Ｏを中心として仮想的に描いた鋼管杭の内周面に相当する仮想円７′（図中２点鎖線の円）の外側となる位置に配置されている。
【００２３】
このように構成された杭頭キャップ１は、図２で示す鋼管杭５の端部開口６を臨む状態から、下向きに鋼管杭５の端部開口６に押し込まれると、開口６の周縁に当接した先端部１８に案内されて各脚部１０が（主には、はね部１４が）縮径方向に弾性変形した状態で、鋼管杭５の中空内に収容される。そして、図３で示すように、脚部１０のばね部１４で生じる復元力に基づいて、当接部１６が鋼管杭５の内周面７に弾性的に当接し、杭頭キャップ１が鋼管杭５の端部開口６に保持される。
【００２４】
このようにして杭頭キャップ１が装着された後は、鋼管杭５内への異物の侵入を防ぐことができ、また鋼管杭５の上端部を加圧や打撃から保護することができる。また杭頭キャップ１による保護が不要になった場合には、杭頭キャップ１を上方に引き上げることで鋼管杭５の上端部から取り外すことができる。
【００２５】
以上のように本実施形態の杭頭キャップ１によれば、脚部１０が全体として蓋板２の外縁側に膨らんだ形状をなして、その先端部１８が蓋板２の中心側に移行しているため、脚部１０の形状や位置が多少ばらついた場合であっても、先端部１８の案内により脚部１０を鋼管杭の中空内に容易に挿入することができる。そして脚部１０が鋼管杭５の中空内に挿入された後は、蓋板２の外縁側（即ち、鋼管杭５の径方向外側）に延びたばね部１４の弾性変形に基づく復元力により、脚部１０の当接部１６が鋼管杭５の内周面７に弾性的に当接するため、鋼管杭５との間のガタツキを抑制することができる。
【００２６】
また本実施形態の杭頭キャップ１では、杭頭キャップ１が鋼管杭５に装着された状態で、鋼管杭５の管軸方向に沿って延びる直線部１１ｃを当接部１６が備えているため、脚部１０における当接部１６が、管軸方向にその直線部１１ｃの長さの範囲で鋼管杭５と接触可能となり、鋼管杭５との間のガタツキを抑えて鋼管杭５に対する杭頭キャップ１の保持力を高めることができる。
【００２７】
＜第２実施形態＞
図４に本考案の第２実施形態に係る杭頭キャップの要部を示す。
同図の杭頭キャップ１Ｂは、鋼管杭５の端部開口６を閉塞する蓋板２と、蓋板２の下面２ａに接合された複数（本例では３つ）の脚部１０Ｂとを備えている。これらの構成各部のうち、第１の実施形態に係る杭頭キャップ１の構成と共通する構成については同じ符号を用いて示すとともに、その説明を省略する。
【００２８】
杭頭キャップ１Ｂは上記杭頭キャップ１に対し脚部の形状が異なっている。本例の脚部１０Ｂは、図４で示すように、基端部１２を構成する第１の直線部１１ａと、それに続く湾曲形状部４０を備え、全体として蓋板２の外縁側に膨らんだ凸形状をなしている。
湾曲形状部４０は、ばね部１４と当接部１６と先端部１８を含んで円弧形状に形成されている。ここで円弧形状としては、単一曲率の円弧や、複数曲率の円弧を組み合わせた複合円弧を例示することができる。
【００２９】
このように構成された杭頭キャップ１Ｂにおいても、鋼管杭５の端部開口６に押し込まれると、開口６の周縁に当接した脚部１０の先端部１８に案内されて各脚部１０が（主には、はね部１４が）縮径方向に弾性変形した状態で、鋼管杭５の中空内に収容される。そして、図５で示すように、脚部１０のばね部１４で生じる復元力に基づいて当接部１６が、鋼管杭５の内周面７に弾性的に当接し、杭頭キャップ１Ｂが鋼管杭５の端部開口６に保持される。
【００３０】
＜その他の変形例・適用例＞
以上本考案の実施形態について詳述したが、本考案はこれらの説明に何ら限定されるものではない。請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの考案に含まれる。
（１）例えば、本考案の杭頭キャップは蓋板及び／又は脚部を樹脂製とすることも可能である。
（２）上記実施形態では３つの脚部を備えた杭頭キャップについて説明をおこなったが、脚部の数は２つ又は４つ以上とすることも可能である。
（３）上記実施形態では円筒状の鋼管杭に装着するキャップについて説明をおこなったが、本考案の杭頭キャップは四角筒形状の角形の鋼管杭に適用することも可能である。その場合には、蓋板を四角形状とし、蓋板の各隅角部の内角側に各脚部を配置することが望ましい。
【符号の説明】
【００３１】
１，１Ｂ  杭頭キャップ
２  蓋板
２ａ  下面（接合面）
５  鋼管杭
６  端部開口
７  内周面
１０，１０Ｂ  脚部
１１ａ  第１の直線部
１１ｂ  第２の直線部
１１ｃ  第３の直線部
１２  基端部
１４  ばね部
１５  屈曲部
１６  当接部
１８  先端部
４０  湾曲形状部
【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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