(57)【要約】【課題】ひげ筋の現場での溶接を不要にし、杭基礎と上部構造物の基礎スラブとの接合を簡単で確実なものとすると共に、地中梁の配筋が杭頭部において複雑にならないようにする。【解決手段】鋼管３０の上部に穴３２を形成し、この穴３２にＵ字形に形成した鉄筋４０をひげ筋４、４’として鋼管３０の内側と外側に対で取り付けて固定する。ひげ筋４の設置間隔を大きくすることができ地中梁の鉄筋を配筋するための空間を大きく取ることができ、地中梁の配筋が容易になり、工場加工が可能なので品質が確保できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管頭部の内外側面にひげ筋を対にして取り付けた杭頭接合部材。
【請求項２】
鋼管頭部に穴が設けてあり、この穴にＵ字形に折り曲げた鉄筋を通してひげ筋とした杭頭接合部材。
【請求項３】
鋼管の頭部に穴が設けてあり、基部に羽子板ボルトを設けたひげ筋を鋼管の内側と外側に対にして穴の位置で固定した杭頭接合部材。
【請求項４】
請求項２〜３のいずれかにおいて、穴の上部に補強のバンドプレートを取り付けた杭頭接合部材。
【請求項５】
請求項２〜３のいずれかにおいて、対になったひげ筋を、鋼管頭部で結束線若しくは金物等で結束した杭頭接合部材。
【請求項６】
鋼管の頭部に帯板の両面に鉄筋を対にして固定したひげ筋板を巻き付けて固定した杭頭接合部材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの杭頭接合部材を杭頭に設置する基礎スラブと杭の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭頭部に鋼管を設置した鋼管巻き場所打ちコンクリート杭や鋼管杭の杭頭部の基礎スラブへの接合に使用する杭頭接合部材及び接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
杭頭部と基礎スラブを接合する方法には、鋼管巻き場所打ちコンクリート杭や鋼管杭の場合、鋼管の杭頭部にひげ筋（定着筋）を溶接して基礎スラブと接合する方法がある。ひげ筋を直接鋼管に溶接するのを避け、鋼管に溶接したカプラーにねじふし鉄筋を差し込む方法がある。その他に、ひげ筋を用いず鋼管杭の杭周径分の長さを基礎スラブに埋設して接合する方法がある。
【０００３】
本発明者は、特許文献２（特開２００３−４１５７８号公報）に示すように、杭頭部鋼管巻き場所打ちコンクリートの杭頭部の靭性を高める方法を提案し、実用化している。この発明は、図１２に示すように、杭頭部に設けた補強鋼管とコンクリートが付着しないように付着防止層を設けて杭頭部鋼管巻き場所打ちコンクリート杭の終局破壊時の耐力と靭性を高めたものである。
更に、特許文献１（特開平９−１５１４５３号公報）に示されるように、鋼管の頭部にスリットを形成して細長片にして外側に折り曲げ、これをひげ筋として基礎スラブと接合する方法がある。
鋼管そのものをひげ筋とする方法として本発明者は、スリットを複数設けて杭頭部に分割片を形成させ、この分割片に補強部材を接合させることを特許文献３（特開２００４−１７６４１２号公報）で提案している。
【特許文献１】特開平９−１５１４５３号公報
【特許文献２】特開２００３−４１５７８号公報
【特許文献３】特開２００４−１７６４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鋼管杭等の頭部にひげ筋を溶接して基礎スラブと接合する方法において、鋼管の材質は、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＫＫ４００、ＳＫＫ４９０であるのに対し、通常ひげ筋として使用されている鉄筋はＳＤ３４５、ＳＤ３９０であり、鋼材の材質が異なり熱に対する特性がかけはなれており、両者を接合するために溶接すると、特に寒冷期には鉄筋が焼入れされて硬化して脆くなり、基礎地業の掘削の際、掘削機等でひげ鉄筋をひっかけるなどの外力が鉄筋に作用すると、鉄筋が容易に切損してしまう。また、溶接が不完全であるとひげ筋が鋼管から外れることがある。
【０００５】
更に、ひげ筋の間隔が狭い場合、杭の鉄筋とひげ筋が輻輳するため地中梁の鉄筋の配筋が不可能になり、ひげ筋を曲げて配筋スペースを設けたり、極端な場合ひげ筋を除去しなければならないことがあり、ひげ筋を設けた意味がなくなることがある。
一方、ひげ筋の折損事故を防止するため、杭頭部にカプラーを溶接し、このカプラーにひげ筋を固定する方法があるが、手間と費用がかかり、更に、施工時にカプラー自体の養生が必要となり、手間がかかる。また、現場でのカプラーの溶接作業は天候にも左右されるため、予め工場で溶接するのが好ましいが、杭の施工時に現場に到着しないことがあり、工程にロスが生じることがある。更に、鉄筋の固定のために現場でカプラーにグラウト注入、または、締め付けナットが必要であり、更には、カプラーに取り付けるために特殊なねじふし鉄筋が必要なため費用がかかる。このグラウト注入とまたは締め付けナット及び特殊なねじふし鉄筋の取り付けは、根伐の状況に合わせて取り付けにいかなければならないので大変な手間がかかる。
【０００６】
鋼管杭を杭直径分、基礎スラブに埋め込む方法においては、大口径の場合、必然的に基礎スラブを厚くする必要があり、根伐が深くなって掘削土量とコンクリート量が増加し、しかも基礎スラブを鋼管の剛性から保護するため、鋼管の周囲に補強用の鉄筋が必要になり、工期とコスト面で問題がある。
【０００７】
鋼管を杭頭部に設置した鋼管巻き場所打ちコンクリートの場合、杭の主筋と鋼管から延びるひげ筋で杭頭部付近は鉄筋が錯綜する状態であり、地中梁の配筋が極めて困難になり、しかも、鉄筋が輻輳するため、コンクリートのまわりが悪くなって空隙が生じ、杭と基礎スラブの接合が確実におこなえなくなる恐れがある。
本発明は、以上の問題を解決するものであり、鋼管杭と基礎スラブの接合を確実なものとし、更に地中梁の鉄筋が杭頭部において容易に配筋できるようにすることである。しかも、鉄筋の現場での溶接を避け、コストが安く簡単にひげ筋を取り付けられるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
鋼管頭部の内外側面にひげ筋を対にして取り付けて固定した基礎スラブと杭とを接合するための接合部材である。
具体的には、鋼管に穴を設け、この穴にＵ字形に折り曲げた鉄筋を通してひげ筋としたり、鋼管の頭部に穴を設け、基部に羽子板ボルトを設けたひげ筋を鋼管の内側と外側に対にして穴の位置で固定したものである。必要に応じて、鋼管に形成した穴の上部にバンドプレート等の補強部材を取り付け、断面欠損に対応する。
【発明の効果】
【０００９】
鋼管頭部のひげ筋を鋼管の内側と外側に対で取り付け、従来、鋼管の外側に等間隔に配置されていたひげ筋の間隔を２倍とすることができ、内外共に２本束ねて配置すると４倍の間隔とすることができるので地中梁の配筋が容易となる。
【００１０】
鉄筋の基部に羽子板ボルトを取り付けたひげ筋は、工場での大量生産が可能であり、ストックとして保管することが可能である。
鋼管に穴をあけ、鉄筋をＵ字形に通してひげ筋とする場合、極めてコストが安く、しかも鉄筋の溶接作業が必要なくなり、鉄筋が焼入れされて硬化して脆くなることが防止される。
また、現場では地中梁の配筋状況に応じてひげ筋を左右に振り分けて配筋することができ、地中梁の配筋が容易になる。
【００１１】
工場でひげ筋の鋼管への取り付けをおこなう場合、ひげ筋が鋼管から突出することなく鋼管に添わして運搬ができるので、運搬中のひげ筋の損傷がなく運搬による事故を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施例１
図３に示す鋼管３０の頭部に千鳥に設けた穴３２に図４の（１）及び（２）に示すＵ字形の鉄筋４０が取り付けられ、図１の正面図及び図２の横断面図に示す接合部材１となる。Ｕ字形の鉄筋４０が、鋼管３０内外面に沿って延び、上端から突出してひげ筋４、４’となり、ひげ筋４、４’が、鋼管３０の内外面に対になって固定されている。穴３２を千鳥に配置したのは、断面欠損部が一直線上に揃わないようにしたものである。図４（１）のＵ字形鉄筋４０の基部には、ローラー４１が嵌めてある。このローラーは、鋼管に形成した穴３２と同径の外径を持つ補強部材であり、異形ひげ鉄筋に引張力が作用した時、等分布に穴の縁に応力が作用するようにし、鋼管穴を保護するものである。
【００１３】
図５は、鋼管巻き場所打ちコンクリート杭１０に本発明の接合部材１を適用した状態を示すものであり、基礎スラブ５内に接合部材１のひげ筋４、４’が入り込んで一体化されている。
場所打ちコンクリート杭１０は、鉄筋籠２によって補強されており、その杭頭部には、内径が杭径に等しい鋼管３０が設置してあり、上部には板厚の厚い鋼管３３が溶接してあり、この鋼管３３の内外側面にひげ筋４、４’が対になって設置されており、上部方向に延びている。
【００１４】
ひげ筋４、４’の引張りに対して鋼管３０の板厚が不足する場合には図３（１）に示すように、鋼管３０の上に板厚の厚い鋼管３３を溶接して頭部を補強するか、図３（２）に示すように、リング状のバンドプレート７を溶接して補強する。
【００１５】
ひげ筋４、４’が、鋼管３０の内側と外側に対で取り付けられているので、図２に示すように、ひげ筋４の設置間隔Ｓを大きくとることができ、図６及び図７に示すように、地中梁６の配筋６１を通すためのスペースがあるため、従来のようにひげ筋を折り曲げたり取り外すことなく適切な配筋とすることができる。より大きなひげ筋の間隔が要求される場合は、鉄筋を複数本束ねた束ね筋として一箇所当たりで受ける力を大きくすることによって、ひげ筋の設置間隔を更に大きくすることができる。
【００１６】
実施例２
図４（３）に示すように、板４２に鉄筋４４の基部を溶接した羽子板ひげ筋を鋼管３０の内と外に配置して鋼管の穴３２と羽子板ひげ筋の穴４３を合致させてボルトで固定したものである。
ひげ筋の間隔を大きくしてスペースを形成し、地中梁の配筋を容易にするためには、図４（４）に示すように、板４２に数本のひげ鉄筋４４を溶接し、この羽子板ひげ筋を穴４３と鋼管穴３２を利用して鋼管３０の内外にボルトで固定する。
【００１７】
実施例３
図８に示すものは、鋼管３０の頭部にスリット３１が形成されて鋼管３０が分割されており、この鋼管３０の分割片にひげ筋４、４’が対になるように固定されている。鋼管３０がスリット３１により分割されているので、鋼管巻き場所打ちコンクリート杭の剛性が小さくなり、地震時に杭から基礎スラブへ作用する水平力が低減されるので、基礎スラブの靭性が増大する。
【００１８】
図９は、接合部材１を工場で製造し、現場に運搬する状態を示したものである。ひげ筋４、４’は鋼管３０に添えて配置され、鋼管３０から突出していない。ひげ筋４、４’は鋼管３０に番線８で結束されており、ひげ筋４が突出していないので運搬途上におけるひげ筋４の損傷を避けることができる。
作業現場では、番線８の結束を解き、頭部側にひげ筋４、４’を移動させ、リング状の締付金具（図示しない）、または、番線で鋼管３０の頭部で内側のひげ筋４’、外側のひげ筋４を締め付けて固定する。
【００１９】
実施例４
図１０（１）に示すように、帯板４５に複数の鉄筋４４の基部を溶接したひげ筋板４６であり、取り付け用の穴４７が千鳥に配置してある。このひげ筋板４６をリング状に工場又は現場で折り曲げ加工し、図１１に示すスリット３１を有する鋼管３０の内面と外面に配置してボルトとナットで鋼管３０の内外面にひげ筋が対となるように固定したものである。
全てのひげ筋をまとめてあるので、鋼管３０への取付作業が短縮される。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
ひげ筋の現場溶接が不用になるので、ひげ筋と鋼管の接合精度が極めて向上すると共に、工場での量産が可能であるのでコストを低減することができる。
工場で加工されたひげ筋と鋼管とをひげ筋を鋼管に沿わせた状態で運搬するので、運搬途上のひげ筋の損傷がなく、現場でのひげ筋の鋼管への取り付けは、鋼管に添えられたひげ筋を上方に引上げるだけよく、固定作業はボルト締め、締め付け金具の取り付けなど、溶接に比較して簡単であり、また、技能工を必要としないので、工期短縮とコスト低減が可能となる。
鋼管の内外に対でひげ筋が取り付けられているので、ひげ筋間隔を大きくすることができ、地中梁の配筋が容易である。
基礎スラブの靭性を増大して、耐震性を高めるには、スリットを有する鋼管にひげ筋を取り付ければよく、簡単に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の接合部材の正面図。
【図２】本発明の接合部材の横断面図。
【図３】接合部材の鋼管の正面図。
【図４】接合部材の鉄筋の正面図。
【図５】接合部材を基礎杭に使用した状態の断面図。
【図６】地中梁と杭基礎との配筋状体を示す平面図。
【図７】地中梁と杭基礎との配筋状体を示す断面図。
【図８】鋼管にスリットを形成した接合部材の横断面・正面図。
【図９】接合部材の運搬状体を示す正面図。
【図１０】帯板に鉄筋を固定したひげ筋の正面図と使用状態図。
【図１１】帯板に鉄筋を固定したひげ筋用の鋼管の正面図。
【図１２】従来の杭頭接合方法の説明図。
【符号の説明】
【００２２】
１    接合部材
１０  杭
２    鉄筋籠
３０  鋼管
３１  スリット
３２  穴
３３  補強鋼管
４、４’  ひげ筋
４１  ローラー金物（鋼管穴補強部材）
５    基礎スラブ
６    地中梁
６１  地中梁筋
７    バンドプレート
【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】
2006052550.tif 000011
【図１０】
2006052550.tif 000012
【図１１】
2006052550.tif 000013
【図１２】
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