(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭頭部と上部構造の基礎を、両者間の相対的な回転変位を許容しながら水平変位を拘束する状態に接合する杭頭部の施工方法であり、杭頭部の周囲に、杭頭レベルに対する設置レベルを設定するレベル設定材を有し、上端面から基礎への定着のための定着筋が突出した形で予め製作されたプレキャストコンクリートリングを杭頭部に外接し得る状態で設置すると共に、プレキャストコンクリートリングの外周面に圧縮力により収縮可能な絶縁材を配置した後、プレキャストコンクリートリングの周囲に、絶縁材の上端以下のレベルまで捨てコンクリートを打設し、プレキャストコンクリートリングの外周面と捨てコンクリートを絶縁させた状態でプレキャストコンクリートリングを杭頭部の周囲に固定する杭頭部におけるプレキャストコンクリートリングの施工方法。
【請求項２】
プレキャストコンクリートリングの内周に位置するレベル設定材を杭頭の天端上に直接、もしくは間接的に載置する請求項１記載の杭頭部におけるプレキャストコンクリートリングの施工方法。
【請求項３】
杭頭部にその天端から突出し、プレキャストコンクリートリングの設置レベルを調整するレベル調整材を埋め込み、レベル調整材上にレベル設定材を載置する請求項２記載の杭頭部におけるプレキャストコンクリートリングの施工方法。
【請求項４】
杭頭部の周囲にプレキャストコンクリートリングの設置前に均し材を設置し、プレキャストコンクリートリングの下端に位置するレベル設定材を均し材上に直接、もしくは間接的に載置する請求項１記載の杭頭部におけるプレキャストコンクリートリングの施工方法。
【請求項５】
杭は場所打ちコンクリート杭であり、プレキャストコンクリートリングの設置と共に、杭頭部に杭主筋を埋める充填材を充填する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の杭頭部におけるプレキャストコンクリートリングの施工方法。
【請求項６】
杭頭部と上部構造の基礎を、両者間の相対的な回転変位を許容しながら水平変位を拘束する状態に接合する杭頭部の施工方法であり、杭頭部の周囲に均し材を設置し、均し材上に内管と外管からなる二重管を杭頭部に外接し得る状態で設置し、二重管内に、基礎への定着のための定着筋を突出させた状態で配筋すると共に、コンクリートを充填してプレキャストコンクリートリングを製作し、プレキャストコンクリートリングの外周面に圧縮力により収縮可能な絶縁材を配置した後、プレキャストコンクリートリングの周囲に、絶縁材の上端以下のレベルまで捨てコンクリートを打設し、プレキャストコンクリートリングの外周面と捨てコンクリートを絶縁させた状態でプレキャストコンクリートリングを杭頭部の周囲に固定する杭頭部におけるプレキャストコンクリートリングの施工方法。
【請求項７】
杭は場所打ちコンクリート杭であり、プレキャストコンクリートリングの設置と共に、杭頭部に杭主筋を埋める充填材を充填する請求項６記載の杭頭部におけるプレキャストコンクリートリングの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はプレキャストコンクリートリングを用いて杭頭部と上部構造の基礎を、両者間の相対的な回転変位を許容しながら水平変位を拘束する状態に接合する杭頭部におけるプレキャストコンクリートリングの施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
杭頭部と上部構造の基礎との接合部において、杭頭部と基礎の断面の増大を抑制する上では、地震時に基礎からの過大な曲げモーメントが杭頭部に伝達されないよう、杭頭部と基礎を両者間の相対的な回転変位を許容しながら水平変位を拘束する状態に接合する必要がある（特許文献１〜７参照）。
【０００３】
この場合、例えば特許文献１では杭頭部に半球を、基礎に固定される架台に半球に接触する球座を設置する他、水平力に対する抵抗要素としての摩擦装置を設置しなければならない等、いずれの方法も杭頭部と基礎を実質的にピン接合するための部材の数、あるいは種類が多いため、施工の際には各部材の位置決めや調整等を含め、多数の施工工程が発生し、概して施工性に難がある。
【０００４】
部材数が多くなることによる施工性低下の問題に対し、出願人は先にプレキャストコンクリートのリングを用いることにより、単純な構造でありながら、杭頭部と基礎間の相対的な回転変位を許容しつつ、水平変位を拘束する接合部を提案している（特許文献８参照）。
【０００５】
この接合部ではプレキャストコンクリートリングを杭頭部に外接させる一方、その上端から突出した定着筋を基礎中に定着させ、プレキャストコンクリートリングを基礎に一体化させながら、杭頭部に水平に係合させることにより、基礎と杭との間で水平力のみが伝達され、曲げモーメントが伝達されないように基礎と杭を実質的にピン接合している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２４００７１号公報（図１）
【特許文献２】
特開２００１−１０７３７７号公報（図１）
【特許文献３】
特開２００１−２０７４６３号公報（図１、図２）
【特許文献４】
特開２００１−２９５２９２号公報（図１）
【特許文献５】
特開２００１−２９５２９３号公報（図１）
【特許文献６】
特開２００２−２１２９５９号公報（図２〜図６）
【特許文献７】
特開２００２−２１２９６２号公報（図２、図３、図７〜図１０）
【特許文献８】
特開２００２−１６７７７６号公報（図１〜図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は先の出願（特許文献８）の発明をより具体化させたもので、プレキャストコンクリートリングを予め製作した場合と現場で製作する場合の施工方法を加えて提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１では杭頭部の周囲に、上端面から定着筋が突出して予め製作されたプレキャストコンクリートリングを杭頭部に外接し得る状態で設置すると共に、プレキャストコンクリートリングの外周面に圧縮力により収縮可能な絶縁材を配置した後、プレキャストコンクリートリングの周囲に、絶縁材の上端以下のレベルまで捨てコンクリートを打設することにより、プレキャストコンクリートリングを杭頭部に水平に係合させながら、曲げモーメントに対してプレキャストコンクリートリングと捨てコンクリート及び杭を絶縁させ、プレキャストコンクリートリングが一体化する基礎と杭頭部間での水平力の伝達を可能にしながら、両者間の相対的な回転変位を可能にし、杭頭部と基礎を実質的にピン接合するための部材数と施工工数を削減し、施工性の向上を図る。
【０００９】
プレキャストコンクリートリングは杭頭レベルに対する設置レベルを設定するレベル設定材を有し、上端面から基礎への定着のための定着筋が突出した形で予め製作される。
【００１０】
レベル設定材は捨てコンクリートの打設時にその天端からプレキャストコンクリートリングの上端が露出するようにプレキャストコンクリートリングの設置レベルを設定する。
【００１１】
絶縁材はプレキャストコンクリートリングの外周に配置されることと、その上端以下のレベルまで捨てコンクリートが打設されることで、曲げモーメントに対してプレキャストコンクリートリングの外周面と捨てコンクリート及び杭を絶縁させる役目を持つ。
【００１２】
絶縁材には圧縮力により収縮可能な性質を持つ発泡体等が使用され、絶縁材はプレキャストコンクリートリングの設置の前後を問わずにプレキャストコンクリートリングの外周面に取り付けられるが、現場作業の省力化を図る上ではプレキャストコンクリートリングの設置前に接着等の手段により予め取り付けられる。
【００１３】
プレキャストコンクリートリングがその上端面から突出する定着筋によって基礎に一体化することと、絶縁材が圧縮力で収縮可能であることで、基礎と杭とが相対的に回転変位しようとするときには、絶縁材が圧縮力を受けて変形することにより相対的な回転が許容され、基礎と杭頭との間で曲げモーメントが伝達されることが防止、もしくは低減される。
【００１４】
プレキャストコンクリートリングは内周面において杭頭部に外接しつつ、絶縁材において捨てコンクリートから分離する一方、定着筋が基礎中に埋設されることにより基礎に一体化し、地震時には基礎と同時に挙動し、杭頭部との間で水平力を伝達しながら、杭に対しては相対的な回転変位を生ずる。
【００１５】
プレキャストコンクリートリングはレベル設定材を有することで、杭頭部の周囲に単純に設置されるのみで、杭頭レベルに対するプレキャストコンクリートリングのレベルが自動的に確保されるため、レベル調整のための格別な作業を必要としない。
【００１６】
杭頭部と基礎間で水平力を伝達しながら両者を実質的にピン接合するために必要な部材はプレキャストコンクリートリングと絶縁材、及び捨てコンクリートのみのであるため、前記従来技術より少ない部材数で足りている。
【００１７】
またプレキャストコンクリートリングにはレベル設定材が付属しており、絶縁材も予め取り付けておく場合には、プレキャストコンクリートリングを杭頭部の周囲に固定するための作業はプレキャストコンクリートリングを単に設置することと、その周囲に捨てコンクリートを打設するのみになり、従来方法より施工工数が削減され、施工性が向上する。
【００１８】
レベル設定材は杭が既製杭であるか、場所打ちコンクリート杭であるかを問わず、請求項２、請求項３に記載のようにプレキャストコンクリートリングの内周に位置する場合と、請求項４に記載のように下端に位置する場合があり、内周に位置する場合には請求項２に記載のように杭頭の天端上に直接、もしくは間接的に載置される。
【００１９】
レベル設定材がプレキャストコンクリートリングの内周に位置する請求項２、請求項３ではレベル設定材が杭頭の天端上に直接、もしくは間接的に載置されることで、杭頭部の周囲にレベル設定材を支持するための格別な処理を必要としないため、施工がより単純化される利点がある。
【００２０】
請求項２において、例えば請求項３に記載のように杭頭部にその天端から突出し、プレキャストコンクリートリングの設置レベルを調整するレベル調整材を埋め込み、レベル調整材上にレベル設定材を載置する場合には、レベル調整材によるプレキャストコンクリートリングの設置レベルの調整が行えるため、その設置精度を高めることが可能になる。
【００２１】
レベル設定材がプレキャストコンクリートリングの下端に位置する場合には杭頭部周囲の地盤面の不陸の影響を回避するために、請求項４に記載のように杭頭部の周囲にプレキャストコンクリートリングの設置前に、モルタル等の均し材が打設される等により設置され、この均し材の上にレベル設定材が直接、もしくは間接的に載置される。
【００２２】
杭が場所打ちコンクリート杭の場合には杭頭部の、基礎と干渉する鉄筋とコンクリートの切断、杭頭の均し等の処理が必要になり、露出した鉄筋と後から構築される基礎とを絶縁させる必要があることから、請求項５に記載のようにプレキャストコンクリートリングの設置と共に、杭頭部に杭主筋を埋める充填材を充填することが行われる。
【００２３】
現場でプレキャストコンクリートリングを製作する場合には、請求項６に記載のように杭頭部の周囲に、モルタル等の均し材を打設する等により設置し、均し材上に内管と外管からなる二重管を杭頭部に外接し得る状態で設置し、二重管内に、基礎への定着のための定着筋を突出させた状態で配筋すると共に、コンクリートを充填することによりプレキャストコンクリートリングが製作される。
【００２４】
プレキャストコンクリートリングの製作以外は請求項１と同様にプレキャストコンクリートリングの外周面に圧縮力により収縮可能な絶縁材を配置した後、プレキャストコンクリートリングの周囲に、絶縁材の上端以下のレベルまで捨てコンクリートを打設することにより、プレキャストコンクリートリングを杭頭部に水平に係合させながら、曲げモーメントに対してプレキャストコンクリートリングの外周面と捨てコンクリート及び杭を絶縁させることが行われ、プレキャストコンクリートリングが一体化する基礎と杭頭部間での水平力の伝達を可能にしながら、両者間の相対的な回転変位を可能にする。絶縁材は現場作業の省力化のためにプレキャストコンクリートリングの外周面に接着等により予め取り付けられることもある。
【００２５】
この場合も、杭頭部と基礎間で水平力を伝達しながら両者を実質的にピン接合するために必要な部材はプレキャストコンクリートリングと絶縁材、及び捨てコンクリートのみのであるため、前記従来技術より少ない部材数で足りる。
【００２６】
請求項６では杭頭部の周囲に設置される均し材が請求項１〜請求項５におけるレベル設定材に相当し、プレキャストコンクリートリングを構成する二重管の外管に絶縁材を予め取り付けておけば、プレキャストコンクリートリングを杭頭部の周囲に固定するための作業は均し材の設置、二重管の設置、二重管内への配筋とコンクリート打設と捨てコンクリートの打設のみになり、従来方法より施工工数が削減され、施工性が向上する。
【００２７】
この場合も杭が場所打ちコンクリート杭の場合には請求項７に記載のように請求項５と同様にプレキャストコンクリートリングの設置と共に、杭頭部に杭主筋を埋める充填材を充填することが行われ、杭頭処理に伴って露出した鉄筋と後から構築される基礎とが絶縁させられる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は予め工場製作されたプレキャストコンクリートリング（以下ＰＣリング）３を用いて杭１の頭部と上部構造の基礎２を、両者間の相対的な回転変位を許容しながら水平変位を拘束する状態に接合する杭１の頭部の施工方法である。
【００２９】
請求項１〜請求項５で使用されるＰＣリング３は杭頭レベルに対する設置レベルを設定するレベル設定材４を有し、上端面から基礎２への定着のための定着筋５１が突出した形で予め製作される。現場ではＰＣリング３は杭１の頭部に外接し得る状態で設置され、外周面に圧縮力により収縮可能な絶縁材８が配置された後、ＰＣリング３の周囲に、絶縁材８の上端以下のレベルまで捨てコンクリート７が打設されることにより杭１の頭部の周囲に固定される。
【００３０】
杭１が中空の既製杭であり、内周にレベル設定材４が位置するＰＣリング３を用いた場合（請求項２）の施工例を示す図１〜図７により請求項２に記載の発明の施工手順を説明する。既製杭にはＲＣ杭、ＰＣ杭、ＰＨＣ杭、ＳＣ杭を始めとする鉄筋コンクリート杭や鋼管杭が使用される。
【００３１】
図１に示すようにＰＣリング３の設置に先立ち、ＰＣリング３を水平に設置するために、先行して埋設された杭１の頭部を地表面から露出させると共に、周囲の地盤を平坦に均すことが行われる。地表面には必要により敷砂利６等が数１０ｍｍ程度の厚さで敷き詰められる。
【００３２】
ＰＣリング３の内周面には図２に示すようにレベル設定材４が取り付けられ、外周面には後から打設される捨てコンクリート７とＰＣリング３を絶縁させると共に、杭１に対するＰＣリング３の相対的な回転変位を許容する役目を持つ絶縁材８が取り付けられる。
【００３３】
ＰＣリング３の内周面に取り付けられるレベル設定材４には例えばプレート等の板材やボルト等の棒材が使用され、図２−（ａ）に示すように平面上、周方向に均等に複数個配置される。レベル設定材４はＰＣリング３にはそのコンクリート中に一部が埋設されることにより、または図２に示すようにＰＣリング３の内周面にその製作時に内型枠として一体化する鋼管３１に溶接される等により一体化する。
【００３４】
レベル設定材４はＰＣリング３に対しては図６−（ｂ）に示すようにＰＣリング３を杭１の頭部の外周に配置し、レベル設定材４の下端が杭１の天端に直接、もしくは間接的に接触したときに、ＰＣリング３が杭１を包囲し、頭部に外接し得る形になるような高さに取り付けられ、レベル設定材４の下端はＰＣリング３の下端より上に位置する。
【００３５】
ＰＣリング３は図２−（ａ），（ｂ）に示すように上部がＰＣリング３の上端面から上方へ突出し、ＰＣリング３の周方向に間隔を隔てて配置される上記した定着筋５１と、定着筋５１を周囲から拘束するフープ状、またはスパイラル状の拘束筋５２を内型枠と外型枠間に配筋し、コンクリートを打設することにより製作される。ＰＣリング３は上端部が後から打設される捨てコンクリート７より上に突出し、基礎２との一体性が確保される高さを有する。
【００３６】
ＰＣリング３の外周面に取り付けられる絶縁材８はＰＣリング３の製作後に取り付けることもできるが、現場作業の省力化を図る上でＰＣリング３の外周面に接着等により予め取り付けられる。絶縁材８はＰＣリング３の高さと同等程度以下の高さを持ち、ＰＣリング３の基礎２との一体化を阻害しないよう、上端がＰＣリング３の上端から突出しないような位置に取り付けられる。
【００３７】
絶縁材８には圧縮力を受けたときに収縮可能で、復元可能な例えば発泡ポリエチレン等の発泡プラスチック等が用いられる。絶縁材８が収縮可能であれば、その厚みの範囲内でＰＣリング３と捨てコンクリート７との縁が切れるため、絶縁材８は必ずしも捨てコンクリート７との接着面でコンクリートと縁が切れる必要はない。
【００３８】
ＰＣリング３の設置に先立ち、ＰＣリング３の設置後の安定性を確保するために、図３に示すように杭１の頭部の周囲にＰＣリング３と杭１の頭部との間の空隙を埋め、ＰＣリング３を杭１の頭部に一時的に固定するモルタルやコンクリート等の充填材９が打設される。
【００３９】
充填材９の打設後、図４に示すようにレベル設定材４と絶縁材８が付属した図２に示すＰＣリング３が杭１の頭部の周囲に設置される。ここで、杭１の周面とＰＣリング３の内周面との間に空隙が生ずる場合には図５に示すようにその空隙にセメントペーストやモルタル等の充填補助材１０が追加して充填されることもある。
【００４０】
ＰＣリング３が杭１の頭部に固定された後、図６に示すようにＰＣリング３の周囲に、絶縁材８の上端以下のレベルまで捨てコンクリート７が打設される。ＰＣリング３の上部は捨てコンクリート７の天端から突出し、外周面が絶縁材８を介して捨てコンクリート７から絶縁されることで、ＰＣリング３は下端面を除いて捨てコンクリート７から絶縁された状態になる。またＰＣリング３の内周面は杭１の頭部の周面と充填材９や充填補助材１０を介して分離していることで、ＰＣリング３は杭１からも絶縁された状態にある。
【００４１】
捨てコンクリート７の硬化後、その上に基礎２の配筋をし、コンクリートを打設して図７に示すように基礎２が構築され、基礎２中にＰＣリング３の定着筋５１とＰＣリング３の上端部が埋設される。
【００４２】
基礎２の構築によりＰＣリング３は杭１の頭部に外接し得る状態で基礎２に一体化し、地震時には基礎２と同時に挙動しつつ、杭１の頭部との間で水平力を伝達する。またＰＣリング３は上記のように捨てコンクリート７と杭１から絶縁されていることで、杭１に対して相対的に回転変位可能になる。
【００４３】
続いて杭１が中実の場所打ちコンクリート杭であり、内周にレベル設定材４が図１〜図７の場合と同様に配置され、外周面に絶縁材８が取り付けられたＰＣリング３を用いると共に、杭１の頭部にＰＣリング３の設置レベルを調整するレベル調整材１１を埋め込んだ場合（請求項３）の施工例を示す図８〜図１４により請求項３に記載の発明の施工手順を説明する。図８〜図１４では図１〜図７で使用したＰＣリング３と同一の形のＰＣリング３を使用している。
【００４４】
杭１が場所打ちコンクリート杭の場合には杭１の頭部のレベルを調整するために、図８−（ｂ）に破線で示すように頭部の不要な鉄筋とコンクリートが斫り取られ、露出した主筋１ａの上端部の回りにそれを拘束する拘束筋１ｂが配筋され、主筋１ａと拘束筋１ｂがモルタルやコンクリート等の充填材１３の打設によって被覆される。充填材１３の打設による杭頭処理は図１２に示すようにＰＣリング３の設置が完了した後に行われる。図９−（ｂ）〜図１２−（ｂ）中、主筋１ａと拘束筋１ｂは省略されている。
【００４５】
鉄筋等の斫り後、図９に示すように杭１の天端にレベル調整材１１を埋設するための孔１ｃが穿設され、孔１ｃにレベル調整材１１を定着させるための後施工アンカー等によるアンカー１２が埋め込まれ、図１０に示すようにアンカー１２にレベル調整材１１がレベル調整自在に接続される。アンカー１２はＰＣリング３のレベル設定材４に対応した位置に埋設される。
【００４６】
アンカー１２とレベル調整材１１との形態上の組み合わせは問われないが、図面ではレベル調整材１１のアンカー１２に対するレベル調整がし易いよう、アンカー１２に雌ねじ型アンカーを使用し、レベル調整材１１にアンカー１２に螺入するねじ部を有するボルト１１ａを使用している。また図１０−（ｃ）に示すようにレベル設定材４を受けるためにボルトの頭部にプレート１１ｂを溶接している。
【００４７】
ＰＣリング３は図１〜図７の場合と同様に図１１に示すように内周面にプレート等からなるレベル設定材４が複数個取り付けられ、外周面に絶縁材８が接着された形で予め製作されており、レベル設定材４がレベル調整材１１のプレート１１ｂ上に載置された状態で設置される。
【００４８】
ＰＣリング３の設置後、図１２に示すようにＰＣリング３と杭１との間の空隙を埋め、ＰＣリング３を安定させると共に、主筋１ａと拘束筋１ｂを覆うために杭１の天端上のＰＣリング３の内周に、レベル設定材４の下端のレベル付近まで上記の充填材１３が打設される。充填材１３はＰＣリング３の下端まで回り込み、硬化によってＰＣリング３を支持する。
【００４９】
主筋１ａと拘束筋１ｂが充填材１３中に埋設されることで、杭１は後から構築される基礎２から実質的に分離する。ＰＣリング３の設置と共に、杭１の頭部に主筋１ａと拘束筋１ｂを埋める充填材１３を充填する場合は請求項５に記載の発明に該当する。
【００５０】
ＰＣリング３の杭１の頭部への固定後、図１３に示すようにＰＣリング３の周囲に、絶縁材８の上端以下のレベルまで捨てコンクリート７が打設される。ＰＣリング３の上部は捨てコンクリート７の天端から突出し、外周面が絶縁材８を介して捨てコンクリート７から絶縁されることで、ＰＣリング３は下端面を除いて捨てコンクリート７から絶縁される。またＰＣリング３の内周面は杭１の頭部の周面と充填材１３を介して分離していることで、ＰＣリング３は杭１からも絶縁される。
【００５１】
捨てコンクリート７の硬化後、その上に基礎２の配筋をし、コンクリートを打設して図１４に示すように基礎２が構築され、基礎２中にＰＣリング３の定着筋５１とＰＣリング３の上端部が埋設される。
【００５２】
基礎２の構築によりＰＣリング３は杭１の頭部に外接し得る状態で基礎２に一体化し、地震時には基礎２と同時に挙動しつつ、杭１の頭部との間で水平力を伝達する。またＰＣリング３は上記のように捨てコンクリート７と杭１から絶縁されていることで、杭１に対して相対的に回転変位可能になる。
【００５３】
次にレベル設定材４がＰＣリング３の下端に位置し、杭１の頭部の周囲にＰＣリング３の設置前に設置される均し材１４の上に直接、もしくは間接的に載置される場合（請求項４）の施工例を示す図１５〜図２１により請求項４に記載の発明の施工手順を説明する。図１５〜図２１では杭１が場所打ちコンクリート杭の場合を示しているが、既製杭の場合も杭頭処理を除き、同様に施工される。
【００５４】
ＰＣリング３は図１７に示すように図１〜図７の場合と同様に上部がＰＣリング３の上端面から上方へ突出し、ＰＣリング３の周方向に間隔を隔てて配置される定着筋５１と、定着筋５１を周囲から拘束する拘束筋５２を内型枠と外型枠間に配筋し、コンクリートを打設することにより、下端側にレベル設定材４が埋設された形で製作されており、外周面には絶縁材８が接着等により取り付けられる。
【００５５】
杭１が場所打ちコンクリート杭であることに対応し、図１５に示すように頭部の不要な鉄筋とコンクリートが斫り取られ、露出した主筋１ａの上端部の回りにそれを拘束する拘束筋１ｂが配筋される。図１６−（ｂ）〜図１９−（ｂ）中、主筋１ａと拘束筋１ｂは省略されている。
【００５６】
請求項４に記載の発明では図１７−（ｂ）に示すようにレベル設定材４がＰＣリング３の下端、すなわち杭１の頭部の外周に位置することから、図１８に示すように全レベル設定材４が支持されたときにＰＣリング３が水平に設置されるよう、図１６に示すように杭１の頭部の周囲にモルタルやコンクリート等の均し材１４が打設される等により設置される。
【００５７】
レベル設定材４は例えば図１７−（ｃ）に示すようにＰＣリング３の下端側に下端が開放して埋め込まれたインサート４ａと、それに螺合し、頭部がＰＣリング３の下端から突出するボルト４ｂから構成され、（ａ）に示すように平面上、周方向に均等に複数個配置される。図１７−（ａ）はＰＣリング３の底面を示している。
【００５８】
レベル設定材４は均し材１４上に載置されるボルト４ｂの頭部のレベルを調整することによりＰＣリング３の設置レベルを設定するが、ボルト４ｂのＰＣリング３からの突出長さはインサート４ａへの螺入長さにより調整されるため、図１０に示すレベル調整材１１の機能も兼ねている。
【００５９】
均し材１４の設置後、図１８に示すように均し材１４の上に直接、もしくは間接的にレベル設定材４が載置される形でＰＣリング３が設置され、各レベル設定材４のレベルが調整されることによりＰＣリング３の水平精度が確保される。均し材１４としてモルタルやコンクリート等の湿式の材料を使用する場合には均し材１４の打設後、その硬化を待ってＰＣリング３が設置される。
【００６０】
ＰＣリング３の設置後、図１９に示すようにＰＣリング３と杭１との間の空隙を埋め、ＰＣリング３を安定させると共に、主筋１ａと拘束筋１ｂを覆うために杭１の天端上のＰＣリング３の内周に充填材１３が打設される。充填材１３はＰＣリング３の下端のレベル設定材４まで回り込み、硬化によってレベル設定材４を拘束しながらＰＣリング３を支持する。
【００６１】
主筋１ａと拘束筋１ｂが充填材１３中に埋設されることで、杭１は後から構築される基礎２から実質的に分離する。図１９はＰＣリング３の設置と共に、杭１の頭部に主筋１ａと拘束筋１ｂを埋める充填材１３を充填する点で、請求項５に記載の発明も示している。
【００６２】
ＰＣリング３の杭１の頭部への固定後、図２０に示すようにＰＣリング３の周囲に、絶縁材８の上端以下のレベルまで捨てコンクリート７が打設される。ＰＣリング３の上部は捨てコンクリート７の天端から突出し、外周面が絶縁材８介して捨てコンクリート７から絶縁されることで、ＰＣリング３は下端面を除いて捨てコンクリート７から絶縁される。またＰＣリング３の内周面は杭１の頭部の周面と充填材１３を介して分離していることで、ＰＣリング３は杭１からも絶縁される。
【００６３】
捨てコンクリート７の硬化後、その上に基礎２の配筋をし、コンクリートを打設して図２１に示すように基礎２が構築され、基礎２中にＰＣリング３の定着筋５１とＰＣリング３の上端部が埋設される。
【００６４】
基礎２の構築によりＰＣリング３は杭１の頭部に外接し得る状態で基礎２に一体化し、地震時には基礎２と同時に挙動しつつ、杭１の頭部との間で水平力を伝達する。またＰＣリング３は上記のように捨てコンクリート７と杭１から絶縁されていることで、杭１に対して相対的に回転変位可能な状態になる。
【００６５】
最後にＰＣリング３を現場で製作する場合（請求項６）の施工例を示す図２２〜図２８により請求項６に記載の発明の施工手順を説明する。図２２〜図２８では杭１が場所打ちコンクリート杭の場合を示しているが、既製杭の場合も杭頭処理を除き、同様に施工される。
【００６６】
杭１が場所打ちコンクリート杭であることに対応し、図２２に示すように頭部の不要な鉄筋とコンクリートが斫り取られ、露出した主筋１ａの上端部の回りにそれを拘束する拘束筋１ｂが配筋される。図２３−（ｂ）〜図２６−（ｂ）中、主筋１ａと拘束筋１ｂは省略されている。
【００６７】
この場合は図２４に示すようにＰＣリング３を構成する、鋼管等の内管３ａと外管３ｂからなる二重管３２が杭１の頭部の周囲に配置されることから、図２３に示すように二重管３２を水平に配置するために、杭１の頭部の周囲に均し材１５が設置され、均し材１５上に二重管３２が杭１の頭部に外接し得る状態で設置される。均し材１５としてモルタルやコンクリート等の湿式の材料を使用する場合には均し材１５の打設後、その硬化を待って二重管３２が設置される。
【００６８】
二重管３２は予め組み立てられるか、または均し材１５上への設置時に内管３ａと外管３ｂを設置することにより組み立てられる。内管３ａと外管３ｂ間の間隔は図示しないスペーサ等によって確保され、外管３ｂの外周面には絶縁材８が接着等により取り付けられる。
【００６９】
均し材１５上への二重管３２の設置と共に、二重管３２内に基礎２への定着のための定着筋５１と拘束筋５２が配筋される。その後、二重管３２内にコンクリート３３が充填されることにより図２５に示すようにＰＣリング３が製作される。定着筋５１の上部は二重管３２から上方へ突出する。
【００７０】
ＰＣリング３を構成するコンクリート３３の硬化後、図２６に示すようにＰＣリング３と杭１との間の空隙を埋め、ＰＣリング３を安定させると共に、主筋１ａと拘束筋１ｂを覆うために杭１の天端上に充填材１６が打設される。充填材１６はＰＣリング３を構成する内管３ａによって塞き止められる。
【００７１】
主筋１ａと拘束筋１ｂが充填材１６中に埋設されることで、杭１は後から構築される基礎２から実質的に分離する。ＰＣリング３の設置と共に、杭１の頭部に主筋１ａと拘束筋１ｂを埋める充填材１６を充填する場合は請求項７に記載の発明に該当する。
【００７２】
ＰＣリング３の杭１の頭部への固定後、図２７に示すようにＰＣリング３の周囲に、絶縁材８の上端以下のレベルまで捨てコンクリート７が打設される。ＰＣリング３の上部は捨てコンクリート７の天端から突出し、外周面が絶縁材８介して捨てコンクリート７から絶縁されることで、ＰＣリング３は下端面を除いて捨てコンクリート７から絶縁される。またＰＣリング３の内周面は杭１の頭部の周面と充填材１６を介して分離していることで、ＰＣリング３は杭１からも絶縁される。
【００７３】
捨てコンクリート７の硬化後、その上に基礎２の配筋をし、コンクリートを打設して図２８に示すように基礎２が構築され、基礎２中にＰＣリング３の定着筋５１とＰＣリング３の上端部が埋設される。
【００７４】
基礎２の構築によりＰＣリング３は杭１の頭部に外接し得る状態で基礎２に一体化し、地震時には基礎２と同時に挙動しつつ、杭１の頭部との間で水平力を伝達する。またＰＣリング３は上記のように捨てコンクリート７と杭１から絶縁されていることで、杭１に対して相対的に回転変位可能な状態になる。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１では杭頭部の周囲に、上端面から定着筋が突出した形で予め製作されたプレキャストコンクリートリングを杭頭部に外接し得る状態で設置すると共に、プレキャストコンクリートリングの外周面に圧縮力により収縮可能な絶縁材を配置した後、プレキャストコンクリートリングの周囲に、絶縁材の上端以下のレベルまで捨てコンクリートを打設することで、プレキャストコンクリートリングを杭頭部に水平に係合させながら、曲げモーメントに対してプレキャストコンクリートリングの外周面と捨てコンクリート及び杭を絶縁させるため、プレキャストコンクリートリングが一体化する基礎と杭頭部間での水平力の伝達を可能にしながら、両者間の相対的な回転変位を許容することができる。
【００７６】
またプレキャストコンクリートリングが定着筋によって基礎に一体化することと、絶縁材が圧縮力で収縮可能であることで、基礎と杭とが相対的に回転変位しようとするときには、絶縁材が圧縮力を受けて変形することにより相対的な回転が許容され、基礎と杭頭との間で曲げモーメントが伝達されることが防止、もしくは低減される。
【００７７】
プレキャストコンクリートリングはレベル設定材を有することで、杭頭部の周囲に単純に設置されるのみで、杭頭レベルに対するプレキャストコンクリートリングのレベルが自動的に確保されるため、レベル調整のための格別な作業を必要としない。
【００７８】
杭頭部と基礎間で水平力を伝達しながら両者を実質的にピン接合するために必要な部材はプレキャストコンクリートリングと絶縁材、及び捨てコンクリートのみのであるため、従来技術より部材数が削減される。
【００７９】
またプレキャストコンクリートリングにはレベル設定材が付属しており、絶縁材も予め取り付けておく場合には、プレキャストコンクリートリングを杭頭部の周囲に固定するための作業はプレキャストコンクリートリングを単に設置することと、その周囲に捨てコンクリートを打設するのみになり、従来方法より施工工数が削減され、施工性が向上する。
【００８０】
請求項２、請求項３ではレベル設定材がプレキャストコンクリートリングの内周に位置し、杭頭の天端上に直接、もしくは間接的に載置されることで、杭頭部の周囲にレベル設定材を支持するための格別な処理を必要としないため、施工がより単純化される。
【００８１】
請求項３では請求項２において、杭頭部にその天端から突出し、プレキャストコンクリートリングの設置レベルを調整するレベル調整材を埋め込み、レベル調整材上にレベル設定材を載置することで、レベル調整材によるプレキャストコンクリートリングの設置レベルの調整が行えるため、その設置精度を高めることができる。
【００８２】
請求項４では杭頭部の周囲にプレキャストコンクリートリングの設置前に均し材を設置し、この均し材の上にレベル設定材を直接、もしくは間接的に載置するため、杭頭部周囲の地盤面の不陸の影響を回避しながらプレキャストコンクリートリングを設置することができる。
【００８３】
請求項６では杭頭部の周囲に均し材を設置し、均し材上に内管と外管からなる二重管を杭頭部に外接し得る状態で設置し、二重管内に、基礎への定着のための定着筋を突出させた状態で配筋すると共に、コンクリートを充填することによりプレキャストコンクリートリングを製作しながら、請求項１と同様にプレキャストコンクリートリングの外周面に圧縮力により収縮可能な絶縁材を配置した後、プレキャストコンクリートリングの周囲に、絶縁材の上端以下のレベルまで捨てコンクリートを打設することで、プレキャストコンクリートリングを杭頭部に水平に係合させながら、曲げモーメントに対してプレキャストコンクリートリングの外周面と捨てコンクリート及び杭を絶縁させるため、プレキャストコンクリートリングが一体化する基礎と杭頭部間での水平力の伝達を可能にしながら、両者間の相対的な回転変位を許容することができる。
【００８４】
またプレキャストコンクリートリングが定着筋によって基礎に一体化することと、絶縁材が圧縮力で収縮可能であることで、基礎と杭とが相対的に回転変位しようとするときには、絶縁材が圧縮力を受けて変形することにより相対的な回転が許容され、基礎と杭頭との間で曲げモーメントが伝達されることが防止、もしくは低減される。
【００８５】
この場合も、杭頭部と基礎間で水平力を伝達しながら両者を実質的にピン接合するために必要な部材はプレキャストコンクリートリングと絶縁材、及び捨てコンクリートのみのであるため、従来技術より少ない部材数で足りる。
【００８６】
請求項６では杭頭部の周囲に設置される均し材が請求項１〜請求項５におけるレベル設定材に相当し、プレキャストコンクリートリングを構成する二重管の外管に絶縁材を予め取り付けておけば、プレキャストコンクリートリングを杭頭部の周囲に固定するための作業は均し材の設置、二重管の設置、二重管内への配筋とコンクリート打設と捨てコンクリートの打設のみになり、従来方法より施工工数が削減され、施工性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は請求項２記載の発明の施工例の最初の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２】（ａ）はＰＣリングの製作例を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３】（ａ）は図１の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】（ａ）は図３の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図５】（ａ）は図４の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図６】（ａ）は図５の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図７】杭上に基礎を構築した様子を示した縦断面図である。
【図８】（ａ）は請求項３記載の発明の施工例の最初の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図９】（ａ）は図８の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１０】（ａ）は図９の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はレベル調整材の拡大図である。
【図１１】
（ａ）は図１０の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１２】
（ａ）は図１１の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１３】
（ａ）は図１２の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１４】
杭上に基礎を構築した様子を示した縦断面図である。
【図１５】
（ａ）は請求項４記載の発明の施工例の最初の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面
図である。
【図１６】
（ａ）は図１５の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１７】
（ａ）はＰＣリングの製作例を示した底面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）はレベル設定
材部分の拡大図である。
【図１８】
（ａ）は図１６の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１９】
（ａ）は図１８の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２０】
（ａ）は図１９の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２１】
杭上に基礎を構築した様子を示した縦断面図である。
【図２２】
（ａ）は請求項６記載の発明の施工例の最初の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面
図である。
【図２３】（ａ）は図２２の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２４】（ａ）は図２３の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２５】（ａ）は図２４の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２６】（ａ）は図２５の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２７】（ａ）は図２６の次の工程を示した平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２８】杭上に基礎を構築した様子を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１……杭、１ａ……主筋、１ｂ……拘束筋、１ｃ……孔、２……基礎、３……プレキャストコンクリートリング、３１……鋼管、３２……二重管、３ａ……内管、３ｂ……外管、３３……コンクリート、４……レベル設定材、４ａ……インサート４ｂ……ボルト、５１……定着筋、５２……拘束筋、６……敷砂利、７……捨てコンクリート、８……絶縁材、９……充填材、１０……充填補助材、１１……レベル調整材、１１ａ……ボルト、１１ｂ……プレート、１２……アンカー、１３……充填材、１４……均し材、１５……均し材、１６……充填材。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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