(57)【要約】【課題】Ｈ型ＰＣ杭を連設した壁体に底版を設けて地下空間を形成する場合、Ｈ型ＰＣ杭と底版との強靭な結合構造を提供する。【解決手段】Ｈ型ＰＣ杭１０，１０ａ，１０ｂ，…による壁面と、この壁面に接する底版コンクリート２０との結合部において、底版コンクリート２０に接する部分のＨ型ＰＣ杭１０のフランジ１１の外面に結合板３０を設ける。結合板３０はＨ型ＰＣ杭１０のウエブ１３内を通ってフランジ１２内の定着板４０に定着する複数本の貫通ＰＣ鋼材４１及びこの貫通ＰＣ鋼材４１と連結し底版２０内に延設して定着するＰＣ鋼材５０を備えると共に、底版２０内の鉄筋２１を結合するカプラ３５を備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に打込まれたＨ型ＰＣ杭による壁面と、Ｈ型ＰＣ杭に接するコンクリート底版コンクリートとの結合部において、
底版コンクリートに接する部分のＨ型ＰＣ杭のフランジ外面に結合板を上下に添着し、該結合板はＨ型ＰＣ杭のウエブ内を通ってＨ型ＰＣ杭の反底版側フランジ内部に定着する複数本の貫通ＰＣ鋼材及び該貫通ＰＣ鋼材と連結し底版内に延設して定着するＰＣ鋼材を備えると共に、底版内の鉄筋を取付ける取付部を備えたことを特徴とするＨ型ＰＣ杭と底版との結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｈ型ＰＣ杭と底版との結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
十字路を立体交差にするためにアンダーパスを構築する場合とか、地中に地下室等を構築する場合等に、その側壁として曲げに強い角形のＰＣ杭等を連接して、自立のコンクリート土留壁を形成する技術がある。
【０００３】
自立のコンクリート土留壁を形成する杭として、本出願人は、Ｈ型断面を有するプレキャストコンクリート杭（Ｈ型ＰＣ杭）を提供している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このＨ型ＰＣ杭は、曲げ耐力が大きく、部材本体のみで土圧に抵抗することができ、杭相互間の中詰め等も容易で、強固な鉛直土留壁を容易に形成することができ、また、止水性の優れた壁体を形成することができる。このＨ型ＰＣ杭を用いて、地下に空間を形成し、土地を有効利用することが特に都市部等において進められている。
【０００５】
このような地下構造物においては、Ｈ型ＰＣ杭の形成する土留壁面自体及び底版自体を止水構造とすることは容易であるが、Ｈ型ＰＣ杭と底版との結合部は、地震時の液状化・側方流動により、常時より大きい土圧を受けるため、その曲げモーメント等の断面力に対し十分な照査を行い、構造物に要求される性能を満足するような構造が求められる。要求される性能とは、例えば止水性である。特に地下空間を有効利用する地下室等では、浸水等は絶対に避けなければならない。
【特許文献１】特願２００３−１８７９２６号出願
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はＨ型ＰＣ杭がすぐれた自立の土留壁を形成するのに最適であることに鑑み、Ｈ型ＰＣ杭で形成した地下室等において、Ｈ型ＰＣ杭と底版との結合部が常時およびレベル１地震時は所定の強度を有し止水性に富み、レベル２地震時は、回転性能の高い靱性に富む結合構造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】
本発明は、地中に打込まれたＨ型ＰＣ杭による壁面と、Ｈ型ＰＣ杭に接するコンクリート底版コンクリートとの結合部において、底版コンクリートに接する部分のＨ型ＰＣ杭のフランジ外面に結合板を上下に添着し、該結合板はＨ型ＰＣ杭のウエブ内を通ってＨ型ＰＣ杭の反底版側フランジ内部の定着板に定着する複数本の貫通ＰＣ鋼材及び該貫通ＰＣ鋼材と連結し底版内に延設して定着するＰＣ鋼材を備えると共に、底版内の鉄筋を取付ける取付部を備えたことを特徴とするＨ型ＰＣ杭と底版との結合構造である。
【０００８】
本発明のＨ型ＰＣ杭と底版との結合構造は、Ｈ型ＰＣ杭を連設して形成された壁面とＨ型ＰＣ杭に接するコンクリート底版コンクリートとの結合目地部に、結合板を介してプレストレスト鉄筋コンクリート結合構造を形成したものである。従って、その目地部にクラックを生ずることがなく、若し仮に生じたとしても除荷されたとき、クラック等はふさがってしまう復元性を有する。
【０００９】
上記結合板は、Ｈ型ＰＣ杭のフランジの幅よりやや狭い幅を有する矩形状の鋼板などとすればよく、底版コンクリートの上面近傍及び下面近傍のＨ型ＰＣ杭のフランジの外側面にそれぞれ設けるとよい。
【００１０】
前記結合板は面内に補強リブを備えると曲げ剛性が向上し好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、Ｈ型ＰＣ杭と底版との結合構造であって、結合部に要求される所定の性能を有し、復元性に富み、止水性の高い結合構造を得ることができる。
【００１２】
すなわち、この結合構造はＰＣ鋼材を配置しＨ型ＰＣ杭と底版との間の目地に圧縮力を導入することにより、設計荷重時において結合部のひび割れを抑制することができ、止水性が向上する。また、荷重が除荷されるともとの状態に戻る復元性が備わる。底版コンクリート中の鉄筋に生じる引張力はＰＣ鋼材を通じてＨ型ＰＣ杭背面の定着体に伝達されるため、その引張力に対するせん断破壊面を多く確保することができ、引張力に対しても安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例のＨ型ＰＣ杭１０と底版２０との結合構造を示す地中構造物の部分平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３及び図４はそれぞれ図２のＢ−Ｂ矢視図及びＣ−Ｃ矢視図である。
【００１５】
Ｈ型ＰＣ杭１０は図１中に１０ａ，１０ｂ，…で示すように連設されて地中土留壁を形成している。この土留壁の底版２０側は底版２０以外は空間であり、反底版側は地中である。底版２０は広い面積を有し、Ｈ型ＰＣ杭１０，１０ａ，１０ｂ，…に結合されている。図１はその一部分を示したものである。
【００１６】
Ｈ型ＰＣ杭１０の底版側のフランジ１１表面には結合板３０が埋込まれている。この結合板３０は図２に示すように、底版２０の上面及び下面に近接する上下位置にそれぞれ配設され、Ｈ型ＰＣ杭１０と底版２０との結合目地内に露出している。
【００１７】
結合板３０は、複数本のＰＣ鋼材４１の端部をねじ込むカプラ３２、３３を備えている。ＰＣ鋼材４１はＨ型ＰＣ杭１０のウエブ１３内を貫通してＨ型ＰＣ杭の背面側のフランジ１２中まで延びており、フランジ１２内に配設された定着板４０に定着具４２によって定着される。このＰＣ鋼材４１はアンボンドＰＣ鋼棒とすればよい。
【００１８】
また、結合板３０には底版２０内に延出するＰＣ鋼材５０が取付けられている。ＰＣ鋼材５０は底版２０内に延出し、その延長端を定着具５１によって底版２０内の定着用の目地２３に定着される。鉄筋２１は上記複数本（実施例では２本）のＰＣ鋼材４１を介してＨ型ＰＣ杭１０の反底版側フランジ１２内に設けた定着板４０に反力を支持されている。
【００１９】
また結合板３０には底版２０内の鉄筋２１の端部をねじ込む多数のカプラ３５を備えている。鉄筋２１の引張力によって結合板３０に生じる曲げモーメントに対しては、結合板３０の背面にリブ３４を設置した。
【００２０】
ＰＣ鋼材５０は、接合目地に生じるひび割れ幅を低減するために設けられたもので、シース５２内に配設するか、又はアンボンドＰＣ鋼棒とすればよい。上記鉄筋２１とＰＣ鋼材５０によってＨ型ＰＣ杭１０と底版２０と結合はＰＲＣ構造となっている。
【００２１】
結合板３０の形状は特に限定されるものではないが、実施例では、Ｈ型ＰＣ杭１０のフランジ１１の幅より僅か幅狭のほぼ矩形状をなしている。
【００２２】
結合板３０の実施例を図５（ａ）〜図５（ｃ）に示した。図５（ｂ）は正面図（Ｈ型ＰＣ杭１０のフランジ１１の外面から見た図、すなわち、図２のＢ−Ｂ矢視図）、図５（ａ）はその背面図、図５（ｃ）は側面図である。実施例の結合板３０は矩形状の鋼板３１から成り、その背面にはＨ型ＰＣ杭１０のウエブ内を貫通するＰＣ鋼材４１を定着するカプラ３２、３３が取付けられている。また、鋼板３１の背面にリブ３４が突設されていると共に、底版２０内の鉄筋の端部をねじ込むカプラ３５が設けられている。このカプラ３５が設置された位置の結合板３０には、鉄筋径以上の直径を有する孔が貫通しており、底版２０の鉄筋２１の端部をカプラ３５と結合するようになっている。カプラ３２は、結合板３０に開けられた孔を自由に移動できるようになっている。
【００２３】
本発明の結合構造を形成するのは次の手順によればよい。
（ａ）Ｈ型ＰＣ杭１０の製作時に結合板３０及び貫通ＰＣ鋼材４１を底版２０と結合すべき位置に配設してＨ型ＰＣ杭１０をプレキャスト製作する。貫通ＰＣ鋼材４１はアンボンドＰＣ鋼棒とし、定着板４０に定着しておくとよい。
（ｂ）このＨ型ＰＣ杭１０を地中に打込んで土留壁を形成し、土留壁内を掘削して結合板３０を露出させる。
（ｃ）結合板３０のカプラ３５に底版内に配設する鉄筋２１の端部を結合すると共にシースＰＣ鋼材５０を取付け、次いで底版２０のコンクリートを打設する。シースを設置しない場合は、ＰＣ鋼材５０はアンボンドとしておくのがよい。
（ｄ）打設したコンクリートが硬化した後、底版２０内のＰＣ鋼材５０を緊張し、本発明の結合構造の構築を完了する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ矢視図である。
【図５（ａ）】矩形結合板の背面図である。
【図５（ｂ）】矩形結合板の正面図である。
【図５（ｃ）】矩形結合板の側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０，１０ａ，１０ｂ    Ｈ型ＰＣ杭
１１、１２    フランジ
１３    ウエブ
２０    底版
２１    鉄筋
２２    定着部
２３    目地
３０    結合板
３１    鋼板
３２、３３、３５    カプラ
３４    リブ
４０    定着板
４１    ＰＣ鋼材
４２    定着具
５０    ＰＣ鋼材
５１    定着具
５２    シース
【図１】
2006200182.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006200182.tif 000006
【図５（ａ）】
2006200182.tif 000007
【図５（ｂ）】
2006200182.tif 000008
【図５（ｃ）】
2006200182.tif 000009