(57)【要約】      （修正有）【課題】鋼管杭の杭軸と上部架構柱の柱軸の水平方向のずれを吸収して接合することが可能である基礎構造、鋼管杭の杭頭構造、及び基礎構造の施工方法を提供する。【解決手段】上部架構柱２と鋼管杭３との間に配置され、鋼管杭３の杭径より大径の円筒状鋼管４３、及び円筒状鋼管４３の下端から下方に向けて縮径された円錐状鋼管４４を有する外鋼管４１と、外鋼管４１の内部に充填された充填コンクリート４２と、を備えた連結部材４が設けられ、上部架構柱２は、一部が充填コンクリート４２に固着されるアンカーボルト２２を介して外鋼管４１に接続され、円筒状鋼管４３の内面４３ａには、充填コンクリート４２との付着力を高めるためのずれ止め部材４５が設けられ、連結部材４は、杭頭部３Ａ内に円錐状鋼管４４の少なくとも一部が挿入された状態で、円錐状鋼管４４が杭頭部３Ａとの接点で溶着された構成となっている。【選択図】図１
2018062812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部架構柱と、地中に打設された鋼管杭の杭頭部と、が接合された基礎構造であって、
前記上部架構柱と前記鋼管杭との間に配置され、前記鋼管杭の杭径より大径の円筒状鋼管、及び前記円筒状鋼管の下端から下方に向けて縮径された円錐状鋼管を有する外鋼管と、
前記外鋼管の内部に充填された充填コンクリートと、
を備えた連結部材が設けられ、
前記上部架構柱は、一部が前記充填コンクリートに固着される埋込具を介して前記外鋼管に接続され、
前記円筒状鋼管の内面には、前記充填コンクリートとの付着力を高めるためのずれ止め部材が設けられ、
前記連結部材は、前記鋼管杭の杭頭部内に前記円錐状鋼管の少なくとも一部が挿入された状態で、該円錐状鋼管が前記杭頭部との接点で溶着されていることを特徴とする基礎構造。
【請求項２】
上部架構柱と、地中に打設された鋼管杭の杭頭部と、が接合された基礎構造であって、
前記上部架構柱と前記鋼管杭との間に配置され、前記鋼管杭の杭径より大径の円筒状鋼管、及び前記円筒状鋼管の下端から下方に向けて縮径された円錐状鋼管を有する外鋼管と、
前記外鋼管の内部に充填された充填コンクリートと、
を備えた連結部材が設けられ、
前記上部架構柱の下端部分は、前記充填コンクリートに埋設され、
前記円筒状鋼管の内面には、前記充填コンクリートとの付着力を高めるためのずれ止め部材が設けられ、
前記連結部材は、前記鋼管杭の杭頭部内に前記円錐状鋼管の少なくとも一部が挿入された状態で、該円錐状鋼管が前記杭頭部との接点で溶着されていることを特徴とする基礎構造。
【請求項３】
前記埋込具は、アンカーボルトであることを特徴とする請求項１に記載の基礎構造。
【請求項４】
前記充填コンクリートには、前記埋込具を埋設するために必要な領域を有する箱抜き部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は３に記載の基礎構造。
【請求項５】
前記ずれ止め部材は、前記円筒状鋼管の内周方向に沿ってリング状に形成された棒鋼または平鋼であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基礎構造。
【請求項６】
前記円筒状鋼管の内面には、突起が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基礎構造。
【請求項７】
上部架構柱に接合される鋼管杭の杭頭構造であって、
地中に打設された鋼管杭の杭頭部と、
前記上部架構柱と前記鋼管杭との間に配置され、前記鋼管杭の杭径より大径の円筒状鋼管、及び前記円筒状鋼管の下端から下方に向けて縮径された円錐状鋼管を有する外鋼管と、  
前記外鋼管の内部に充填された充填コンクリートと、
を備えた連結部材が設けられ、
前記円筒状鋼管の内面には、前記充填コンクリートとの付着力を高めるためのずれ止め部材が設けられ、
前記連結部材は、前記鋼管杭の杭頭部内に前記円錐状鋼管の少なくとも一部が挿入された状態で、該円錐状鋼管が前記杭頭部との接点で溶着されていることを特徴とする鋼管杭の杭頭構造。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基礎構造の施工方法であって、
前記杭頭部の内側に上方から前記円錐状鋼管を挿入させ、前記杭頭部と前記円錐状鋼管とが当接する接点を溶着する工程と、
前記外鋼管の内側に前記上部架構柱を配置する工程と、
前記外鋼管の内部にコンクリートを充填して充填コンクリートを設ける工程と、
を有することを特徴とする基礎構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎構造、鋼管杭の杭頭構造、及び基礎構造の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、架構基礎では、架構の荷重条件に応じて必要な杭サイズや本数を決定し、それらを鉄筋コンクリート基礎で連結する構造が一般に用いられている。この構造は、杭の材質の自由度（鋼材やコンクリート等）が大きく、杭の打設誤差も吸収できる等の利点を有している。一方で、基礎構築に要する掘削範囲が大きいうえ、基礎コンクリートと連結するため、杭頭部に接続部材を施す必要があり、また基礎コンクリート構築の際に、型枠、鉄筋等の施工に手間がかかることから、工期が長くなり、施工費も高くなるという課題があった。
【０００３】
このような課題を解決するために、１本の柱を１本の鋼管杭で支持する構造が提案されている。この構造は、コンクリート基礎がなく、杭頭部と基礎コンクリートを連結する必要がないため、従来必要とされていた掘削工事や型枠、鉄筋等の施工を省略することができ、大幅な工期短縮が可能になる。また、杭の費用は相対的に高くなるものの、基礎コンクリート工事が不要となるため、工事費を低減することが可能である。しかし、鋼管杭の杭径が上部架構柱に固定されるベースプレートの大きさに依存するため、上部架構の荷重で決定される杭径以上の大きさのベースプレートとなってしまう場合には、杭径を必要以上に大きくせざるを得なくなり、これにより杭打工事にかかる費用が大きくなってしまう課題がある。
【０００４】
そこで、柱と杭との間を連結する鋼管からなる連結部材を設け、この連結部材を介して柱の荷重を鋼管杭に伝達する構造が提案されている。この構造によれば、上部架構柱のベースプレートの大きさで杭径が決定されることがなくなり、より合理的な杭径を選定できる。ところが、この場合の連結部材は、応力伝達を確実に行うために、柱脚部及び杭頭部を連結部材中に埋め込む必要があり、結果的に掘削深さが例えば杭径や柱サイズの２倍の深さになる等、従来の架構基礎よりも深くなることが多い。そのため、地下水位が浅い場合等は、揚水を行う必要が生じ、さらに連結部材の長さ寸法も長いため、コンクリートを充填するまでの期間中、仮固定する必要がある等、施工手間が増大する課題があった。
【０００５】
これに対して柱と杭の接合時の掘削深さを抑え、かつ連結部材の長さを短くした構造が、例えば特許文献１に提案されている。図１２は、特許文献１の構造を示しており、平面部１０１の円形の外径が鋼管杭３の径より大きく、他面が円錐状の曲面部１０２を形成する金物内にコンクリート１０３を充填した接合用治具１００を使用し、予め接合用治具１００の平面部１０１を溶接し、上部架構柱２が所定の角度位置になるように円錐状の曲面部１０２を鋼管杭３の上端部に溶接により結合する構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−４０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示す従来の構造では、以下のような問題があった。
すなわち、鋼管杭は、杭打重機を用いて現場で地盤中に打設され、施工誤差が必ず生じるが、結果的にこれが鋼管杭の杭軸と上部架構柱の柱軸との水平方向のずれを生じさせることとなり、これを修正するために、鋼管杭の施工精度に合わせて、上部架構柱２のベースプレート１０への取付け位置を修正したり、ベースプレートの構造を変更したりせねばならず、施工が煩雑であるとともに、コストが増大する問題があった。
また、鋼管杭３と上部架構柱２の連結部材１０２の空間寸法が小さいため、必然的に上部架構柱２と連結部材との接続手段は、現場での溶着固定部１００の手段しかなく、上部架構柱２の荷重が大きい場合は、ベースプレート１０や溶着固定部１００を堅固な仕様にする必要があり、さらにコストを増大させる要因となっていた。
さらに、充填コンクリート１０３は、上部架構柱２とベースプレート１０１設置後に施工しないとならず、閉鎖空間への確実な充填を行うために、流動性の高い特殊なコンクリートや特殊な充填確認手段を用いる必要があり、施工の煩雑さとコストの上昇を助長していた。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたものであって、鋼管杭の杭軸と上部架構柱の柱軸の水平方向のずれを吸収して接合することが可能とし、上部架構柱やベースプレートの変更が不要になり、また色々な上部架構柱の固定方法を用いることが可能で、さらに充填コンクリートの施工において、特殊な材料や品質確認手段を講じる必要のない基礎構造、鋼管杭の杭頭構造、及び基礎構造の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る基礎構造は、上部架構柱と、地中に打設された鋼管杭の杭頭部と、が接合された基礎構造であって、前記上部架構柱と前記鋼管杭との間に配置され、前記鋼管杭の杭径より大径の円筒状鋼管、及び前記円筒状鋼管の下端から下方に向けて縮径された円錐状鋼管を有する外鋼管と、前記外鋼管の内部に充填された充填コンクリートと、を備えた連結部材が設けられ、前記上部架構柱は、一部が前記充填コンクリートに固着される埋込具を介して前記外鋼管に接続され、前記円筒状鋼管の内面には、前記充填コンクリートとの付着力を高めるためのずれ止め部材が設けられ、前記連結部材は、前記鋼管杭の杭頭部内に前記円錐状鋼管の少なくとも一部が挿入された状態で、該円錐状鋼管が前記杭頭部との接点で溶着されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る基礎構造は、上部架構柱と、地中に打設された鋼管杭の杭頭部と、が接合された基礎構造であって、前記上部架構柱と前記鋼管杭との間に配置され、前記鋼管杭の杭径より大径の円筒状鋼管、及び前記円筒状鋼管の下端から下方に向けて縮径された円錐状鋼管を有する外鋼管と、前記外鋼管の内部に充填された充填コンクリートと、を備えた連結部材が設けられ、前記上部架構柱の下端部分は、前記充填コンクリートに埋設され、前記円筒状鋼管の内面には、前記充填コンクリートとの付着力を高めるためのずれ止め部材が設けられ、前記連結部材は、前記鋼管杭の杭頭部内に前記円錐状鋼管の少なくとも一部が挿入された状態で、該円錐状鋼管が前記杭頭部との接点で溶着されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る鋼管杭の杭頭構造は、上部架構柱に接合される鋼管杭の杭頭構造であって、地中に打設された鋼管杭の杭頭部と、前記上部架構柱と前記鋼管杭との間に配置され、前記鋼管杭の杭径より大径の円筒状鋼管、及び前記円筒状鋼管の下端から下方に向けて縮径された円錐状鋼管を有する外鋼管と、前記外鋼管の内部に充填された充填コンクリートと、を備えた連結部材が設けられ、前記円筒状鋼管の内面には、前記充填コンクリートとの付着力を高めるためのずれ止め部材が設けられ、前記連結部材は、前記鋼管杭の杭頭部内に前記円錐状鋼管の少なくとも一部が挿入された状態で、該円錐状鋼管が前記杭頭部との接点で溶着されていることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係る基礎構造の施工方法は、上述した基礎構造の施工方法であって、前記杭頭部の内側に上方から前記円錐状鋼管を挿入させ、前記杭頭部と前記円錐状鋼管とが当接する接点を溶着する工程と、前記外鋼管の内側に前記上部架構柱を配置する工程と、  前記外鋼管の内部にコンクリートを充填して充填コンクリートを設ける工程と、を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明では、連結部材の円筒状鋼管の内側に充填される充填コンクリート中に上部架構柱の一部、或いは埋込具を介した上部架構柱が埋設されて固定状態となるため、上部架構柱が鋼管杭の杭頭部に固定されている連結部材に接合されることになる。
そして、円筒状鋼管の内面にはずれ止め部材が設けられており、充填コンクリートとの付着力を大きくすることができるので、上部架構柱の荷重を外鋼管から鋼管杭に確実に伝達できる。つまり、上部架構柱の荷重は先ず充填コンクリートに伝達され、さらにこの荷重が外鋼管に伝わり、円錐状鋼管から鋼管杭に伝達されることになる。
【００１４】
また、本発明では、外鋼管の内側の範囲（充填コンクリートの領域）において任意の位置に上部架構柱（或いは埋込具）を埋設することができるので、仮に打設されている鋼管杭の杭軸が上部架構柱の柱軸と水平方向にずれている場合であっても、その水平方向のずれを吸収して上部架構柱を設計通りの位置で連結部材に接合できる。つまり、鋼管杭の杭軸と上部架構柱の柱軸とが水平方向にずれた状態でも接合強度を低下させることなく接合することができる。
【００１５】
さらに、本発明では、連結部材の円錐状鋼管を鋼管杭の杭頭部に当接させて固着する構造となるので、鋼管杭の杭径に関わらず連結部材の大きさを変更することができる。そのため、外鋼管内の充填コンクリートに埋設される上部架構柱の荷重や大きさに応じて連結部材の大きさのみを変更することで対応することができ、経済的な鋼管杭の杭径を選定することが可能となる。
また、鋼管杭と連結部材の接点は、直接、溶接等で当接させて固着させるため、掘削深さが深くなることがなく接合作業が容易になる。
【００１６】
また、本発明に係る基礎構造における前記埋込具は、アンカーボルトであることを特徴とすることができる。
【００１７】
この場合には、連結部材の充填コンクリートの内部にアンカーボルトを予め埋設しておくことで、上部架構の建て込み作業と基礎の施工とを分離することができ、効率的な施工が可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る基礎構造は、前記充填コンクリートには、前記埋込具を埋設するために必要な領域を有する箱抜き部材が設けられていることもできる。
【００１９】
この場合には、充填コンクリートの充填前において、外鋼管の内側のアンカーボルトを打設する位置に箱抜き部材を配置してから充填コンクリートを充填し、この充填コンクリートが硬化した後に、箱抜き部材を取り除くことで、連結部材の充填コンクリートの内部にアンカーボルトよりも大きい空間のアンカー打設領域を設けることができる。そのため、基礎築造時にアンカーボルトを精度よく位置決めする必要がなくなり、作業効率の向上を図ることができる。
【００２０】
また、本発明に係る基礎構造における前記ずれ止め部材は、前記円筒状鋼管の内周方向に沿ってリング状に形成された棒鋼または平鋼であることが好ましい。
【００２１】
この場合には、円筒状鋼管の内面にリング状に形成された棒鋼や平鋼を当接させて固着することにより、堅固なずれ止めを形成することができ、上部架構柱の荷重を確実に連結部材へ伝達することができる。
【００２２】
また、本発明に係る基礎構造は、前記円筒状鋼管の内面には、突起が形成されていることを特徴としてもよい。
【００２３】
本発明では、円筒状鋼管の内面に形成される突起がずれ止め部材として機能し、この突起が充填コンクリートとの付着力を大きくすることができるので、上部架構柱の荷重が充填コンクリートに伝達され、さらにこの荷重が外鋼管に伝わり、円錐状鋼管から鋼管杭に伝達される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の基礎構造、鋼管杭の杭頭構造、及び基礎構造の施工方法によれば、鋼管杭の杭軸と上部架構柱の柱軸の水平方向のずれを吸収して接合することを可能とし、上部架構柱やベースプレートの変更が不要になる。
また、本発明では、色々な上部架構柱の固定方法を用いることが可能で、さらに充填コンクリートの施工において、特殊な材料や品質確認手段を講じる必要がなくなる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による基礎構造の構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す基礎構造のうち鋼管杭に連結部材を接合した杭頭構造の構成を示す一部破断した斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、基礎構造の施工手順を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、図３（ｃ）に続く基礎構造の施工手順を示す図である。
【図５】鋼管杭の杭軸に対して上部架構柱の柱軸が水平方向にずれた状態で接合された基礎構造を示す縦断面図である。
【図６】第２の実施の形態による基礎構造の構成を示す縦断面図である。
【図７】第１変形例による連結部材の構成を示す縦断面図である。
【図８】第２変形例による連結部材の構成を示す縦断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、第３変形例による基礎構造の施工手順を示す図である。
【図１０】第４変形例による基礎構造の構成を示す縦断面図である。
【図１１】第５変形例による基礎構造の構成を示す縦断面図である。
【図１２】従来の基礎構造の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態による基礎構造、鋼管杭の杭頭構造、及び基礎構造の施工方法について、図面に基づいて説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態による基礎構造１は、上部架構の上部架構柱２と、地中に打設された鋼管杭３の杭頭部３Ａと、が連結部材４を介して接合された構造である。なお、本実施の形態では、杭頭部３Ａの全体が地中に位置し、連結部材４の上側の一部が地上に露出した状態で配置されている。
【００２８】
上部架構柱２は、Ｈ形鋼材からなり、柱軸Ｏ１が鋼管杭３の杭軸Ｏ２及び連結部材４の管軸Ｏ３と同軸となるように鋼管杭３に接続されている。上部架構柱２の下端には、プレート面を柱軸Ｏ１方向に直交させたベースプレート２１が溶着されている。ベースプレート２１はアンカーボルト２２（埋込具）によって連結部材４の後述する充填コンクリート４２に埋設され、これにより上部架構柱２が連結部材４を介して鋼管杭３に接合されている。
【００２９】
アンカーボルト２２は、ベースプレート２１に設けられた貫通穴２１ａに上方から挿通され、ベースプレート２１の下面側に突出した部分が充填コンクリート４２に定着されている。このときのアンカーボルト２２のベースプレート２１の下面からの突出長は、ベースプレート２１を所定の高さに配置させた状態で、連結部材４の内面に当接しない長さ寸法であって、かつ充填コンクリート４２に対して十分な定着強度を確保できる長さ寸法に設定されている。
【００３０】
鋼管杭３は、円筒状の鋼管が用いられ、杭軸Ｏ２を鉛直方向に向けて上部架構柱２よりも先行して地中に打設されている。
【００３１】
図１及び図２に示すように、連結部材４は、外鋼管４１と、外鋼管４１の内部に充填された充填コンクリート４２と、を備えている。連結部材４は、管軸Ｏ３が鋼管杭３の杭軸Ｏ２に一致するように鋼管杭３に固定されている。
外鋼管４１は、上部架構柱２と鋼管杭３との間に配置され、鋼管杭３の杭径Ｄ１より大径（符号Ｄ２）の円筒状鋼管４３と、円筒状鋼管４３の下端から下方に向けて縮径された円錐状鋼管４４と、を備えている。
【００３２】
円筒状鋼管４３の内面４３ａには、充填コンクリート４２との付着力を高めるためのずれ止め部材４５が溶着により固定されている。ずれ止め部材４５は、円筒状鋼管４３の周方向全周にわたってリング状に形成された平鋼からなり、円筒状鋼管４３の上縁部に配置されているとともに、この上縁部分から杭軸Ｏ２方向の下方に向けて間隔をあけて複数本（ここでは２本）が配置されている。
【００３３】
円錐状鋼管４４は、縮径された下端に開口４４ａが形成されている。なお、この開口４４ａは閉塞されていてもよい。円錐状鋼管４４の傾斜角（上端から下端に向かう傾斜面の角度）は、適宜設定することができる。
連結部材４は、杭頭部３Ａの内側に円錐状鋼管４４の略下半部分が挿入された状態で、円錐状鋼管４４が杭頭部３Ａとの接点（溶着部Ｗ）で溶着されている。
【００３４】
次に、上述した基礎構造１の施工方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
先ず、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、先行して打設された鋼管杭３の杭頭部３Ａに連結部材４を接合する。具体的には、図３（ａ）に示すように、連結部材４のうちずれ止め部材４５が固着された外鋼管４１を、この管軸Ｏ３が杭軸Ｏ２と一致するようにして杭頭部３Ａ内に上方から挿入させ、図３（ｂ）に示すように杭頭部３Ａの上端部３ａと外鋼管４１とが当接した当接部を杭頭部３Ａの外側から全周にわたって溶接し、溶着部Ｗによって杭頭部３Ａと連結部材４を接合する。
【００３５】
また、外鋼管４１の内部には、上述したアンカーボルト２２を打設するために必要なアンカー打設領域２２Ａを確保するための箱抜き部材４６を複数（アンカーボルト２２と同数）配置する。箱抜き部材４６は、充填コンクリート４２が硬化した後に脱型される型枠であって有底筒状をなし、開口端４６ａを外鋼管４１の上端４１ａに一致させた状態で仮固定されている。このときの箱抜き部材４６の設置位置は、上部架構柱２の位置に合わせて調整される。すなわち上部架構柱２に固定されるベースプレート２１に固定されるアンカーボルト２２の位置を確認し、そのアンカーボルト２２が箱抜き部材４６の凹部に挿入可能な位置に位置決めして仮固定される。
【００３６】
続いて、図３（ｃ）に示すように、外鋼管４１の内側にコンクリートＣを充填し、充填コンクリート４２を形成する。このとき、円錐状鋼管４４の開口４４ａを適宜な手段により閉塞しておくことが好ましい。そして、充填コンクリート４２が硬化した適宜なタイミングで図３（ｂ）に示す箱抜き部材４６を取り外すことで、アンカー打設領域２２Ａが形成される。
このように、杭頭部３Ａに接合した外鋼管４１内に充填コンクリート４２が充填された状態で連結部材４の杭頭部３Ａに対する接合が完了となる。
【００３７】
次に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、連結部材４に上部架構柱２を接合する。具体的には、図４（ａ）に示すように、アンカー打設領域２２Ａにアンカーボルト２２を連結部材４よりも上方に突出させた状態で配置する。なお、上部架構柱２の接地面のレベル調整のために、充填コンクリート４２の上面に、レベル調整用のグラウト等を施工する手順とすれば、その前工程である連結部材４および充填コンクリート４２の施工において、高さ方向のレベル出しの手間が軽減され、より効率的な施工が可能となる。
その後、図４（ｂ）に示すように、アンカー打設領域２２Ａにモルタル材４７を充填し、アンカーボルト２２をモルタル材４７に定着させる。その後、上部架構柱２に固着されているベースプレート２１の貫通穴２１ａにアンカーボルト２２を挿通させてナット２３で締め付けることで、上部架構柱２がアンカーボルト２２を介して連結部材４に固定され、基礎構造１の施工が完了となる。
【００３８】
以上説明した基礎構造、鋼管杭の杭頭構造、及び基礎構造の施工方法によれば、図１に示すように、連結部材４の円筒状鋼管４３の内側に充填される充填コンクリート４２中に、アンカーボルト２２を介した上部架構柱２が埋設されて固定状態となるため、上部架構柱２が鋼管杭３の杭頭部３Ａに固定されている連結部材４に接合されることになる。
【００３９】
そして、円筒状鋼管４３の内面４３ａにはずれ止め部材４５が設けられており、充填コンクリート４２との付着力を大きくすることができるので、上部架構柱２の荷重を外鋼管４１から鋼管杭３に確実に伝達できる。つまり、上部架構柱２の荷重は先ず充填コンクリート４２に伝達され、さらにこの荷重が外鋼管４１に伝わり、円錐状鋼管４４から鋼管杭３に伝達されることになる。
【００４０】
また、本実施の形態では、図５に示すように、外鋼管４１の内側の範囲（充填コンクリート４２の領域）において任意の位置に上部架構柱２のアンカーボルト２２を埋設することができるので、仮に打設されている鋼管杭３の杭軸Ｏ２が上部架構柱２の柱軸Ｏ１と水平方向にずれている場合であっても、その水平方向のずれを吸収して上部架構柱２を設計通りの位置で連結部材４に接合できる。つまり、鋼管杭３の杭軸Ｏ２と上部架構柱２の柱軸Ｏ１とが水平方向にずれた状態でも接合強度を低下させることなく接合することができる。
【００４１】
さらに、本実施の形態では、連結部材４の大きさに関わらず、連結部材４の円錐状鋼管４４を鋼管杭３の杭頭部３Ａに当接させて固着することができるので、鋼管杭３の杭径に関わらず連結部材４の大きさを変更することができる。そのため、外鋼管４１内の充填コンクリート４２に埋設される上部架構柱２の大きさに応じて連結部材４の大きさのみを変更させればよく、経済的な鋼管杭３の杭径を選定することが可能となる。
【００４２】
さらにまた、円錐状鋼管４４は、いかなる杭径の鋼管杭３に対して密着させて当接させることが可能であるから、合理的な鋼管杭３を選定できる利点がある。
また、鋼管杭３と連結部材４との接点は、直接、溶接等で当接させて固着させるため、掘削深さが深くなることがなく接合作業が容易になる。
【００４３】
また、本実施の形態では、連結部材４の充填コンクリート４２の内部にアンカーボルト２２を予め埋設しておくことで、上部架構の建て込み作業と基礎の施工とを分離することができ、効率的な施工が可能となる。
【００４４】
さらに、本実施の形態の場合には、充填コンクリート４２の充填前において、外鋼管４１の内側のアンカーボルト２２を打設する位置に箱抜き部材４６を配置してから充填コンクリート４２を充填し、この充填コンクリート４２が硬化した後に、箱抜き部材４６を取り除くことで、連結部材４の充填コンクリート４２の内部にアンカーボルト２２よりも大きい空間のアンカー打設領域２２Ａを設けることができる。そのため、基礎築造時にアンカーボルト２２を精度よく位置決めする必要がなくなり、作業効率の向上を図ることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、円筒状鋼管４３の内面にリング状に形成された平鋼からなるずれ止め部材４５を当接させて固着することにより、堅固なずれ止めを形成することができ、上部架構柱２の荷重を確実に連結部材４へ伝達することができる。なお、ずれ止め部材４５には、丸鋼や異形棒鋼等の棒鋼を用いることも可能である。
【００４６】
上述のように本実施の形態による基礎構造、鋼管杭の杭頭構造、及び基礎構造の施工方法では、上部架構柱２の柱軸Ｏ１と鋼管杭３の杭軸Ｏ２との水平方向のずれを吸収して接合することが可能となり、上部構造の変更が不要になってコストの増大を抑えることができる。
【００４７】
次に、本発明の基礎構造、鋼管杭の杭頭構造、及び基礎構造の施工方法による他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
【００４８】
（第２の実施の形態）
図６に示すように、第２の実施の形態では、上部架構柱２の下端部２ａが直接、連結部材４の外鋼管４１の内部に充填されている充填コンクリート４２内に埋設された構成となっている。本第２の実施の形態では、上部架構柱２の下端部２ａを直接、連結部材４の外鋼管４１の内部に配置した後、外鋼管４１内に充填コンクリート４２を充填させて硬化させる方法により施工される。
この場合には、上述した第１の実施の形態のようなアンカーボルト２２からなる埋込具を充填コンクリート４２に埋め込む構成ではないことから、ベースプレート２１や埋込具を省略した簡単な構成とすることができる。
なお、第２の実施の形態において、上部架構柱２の下端にベースプレートを固定させた状態で充填コンクリート４２に埋設する構成であってもよい。
【００４９】
以上、本発明による基礎構造、鋼管杭の杭頭構造、及び基礎構造の施工方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５０】
例えば、本実施の形態では、ずれ止め部材４５として平鋼を採用し、連結部材４の円筒状鋼管４３の内面４３ａに３段設けているが、このような形状、位置、数量に限定されることはない。
例えば、図７に示す第１変形例のように、連結部材４の円筒状鋼管４３の内面４３ａの上端部のみにずれ止め部材として棒鋼４５Ａを設ける構成であってもよい。
また、本実施の形態では、ずれ止め部材４５を全周に設けているが、周方向に部分的に配置されていてもよい。
【００５１】
さらに、ずれ止め部材として、図８に示すように、内面４３ａ全体にわたって多数の突起４８が形成された円筒状鋼管４３を用いた構成であってもよい。この場合、円筒状鋼管４３の内面４３ａに形成される突起４８がずれ止め部材として機能し、この突起４８が充填コンクリート４２との付着力を大きくすることができるので、上部架構柱の荷重が充填コンクリートに伝達され、さらにこの荷重が外鋼管に伝わり、円錐状鋼管から鋼管杭に伝達されることになる。
【００５２】
また、上述した第１の実施の形態では、基礎構造１の施工時において、アンカーボルト２２を打設するためのアンカー打設領域２２Ａを確保するための箱抜き部材４６を型枠として配置しているが、この箱抜き部材４６を省略して施工することも可能である。
例えば、図９（ａ）に示す変形例による基礎構造１の施工方法では、連結部材４において、充填コンクリート４２の充填前に、アンカーボルト２２を外鋼管４１の内側の所定位置に仮固定した状態で配置し、その後、充填コンクリート４２を充填する。図９（ｂ）に示すように、充填コンクリート４２が硬化した後に、充填コンクリート４２に定着したアンカーボルト２２に上部架構柱２に固着されたベースプレート２１を固定する。
この場合も、外鋼管４１の内側の範囲（充填コンクリートの領域）において任意の位置に上部架構柱２のアンカーボルト２２をを埋設することができるので、鋼管杭３の杭軸Ｏ２が上部架構柱２の柱軸Ｏ１と水平方向にずれている場合であっても、その水平方向のずれを吸収して上部架構柱２を設計通りの位置で連結部材４に接合することができる。
【００５３】
また、上述した箱抜き部材４６を省略する他の形態として、例えば表面にリブ加工を施した円筒状の薄鋼板（いわゆるワインディングパイプ）を連結部材の充填コンクリート内に埋設し、脱型することなくそのままアンカーボルト用の孔として用いる一般的な構造を採用することも勿論可能である。
また、予め箱抜きを形成せず、何も細工しないで充填コンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後に、コアボーリングにより孔（箱抜き）を設けるようにしてもよい。
【００５４】
さらに、埋込具として、上述したようなアンカーボルト２２であることに限定されることはなく、例えば図１０に示す第４変形例のように、複数の鉄筋２４を鋼板２５の表面に垂設させた状態で溶着した構成であってもよい。図１０に示す第４変形例による基礎構造１Ａは、鋼板２５が充填コンクリート４２上に位置し、複数の鉄筋２４が連結部材４の外鋼管４１の内側の充填コンクリート４２中に埋設されている。鋼板２５上に二点鎖線で示す  上部架構柱２が溶接により固定される構成となっている。
【００５５】
また、図１１に示す第５変形例による基礎構造１Ｂは、上述した第１の実施の形態において、連結部材４の充填コンクリート４２上に高さ調整用のグラウト部２６を介してベースプレート２１が配置された構成となっている。この場合、アンカーボルト２２とともに打設された充填コンクリート４２の上面４１ａにモルタルからなるグラウト部２６を打設する。このグラウト部２６の高さ寸法を上部架構柱２の下端位置に対応するよう高さ調整した後、ベースプレート２１を設置するとともに、ベースプレート２１上に上部架構柱２を建て込む手順により施工される。このようなグラウト部２６を設けることで、上部架構柱２の接地面の精度（とくに高さ精度）をより確実に確保することができる。
【００５６】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１、１Ａ、１Ｂ  基礎構造
２  上部架構柱
３  鋼管杭
３Ａ  杭頭部
４  連結部材
２１  ベースプレート
２２  アンカーボルト（埋込具）
２２Ａ  アンカー打設領域
４１  外鋼管
４２  充填コンクリート
４３  円筒状鋼管
４４  円錐状鋼管
４５  ずれ止め部材
４６  箱抜き部材
Ｏ１  柱軸
Ｏ２  杭軸
Ｏ３  管軸
【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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