(57)【要約】【課題】曲げ耐力及び剪断耐力が従来よりも改善されたコンクリート杭及びコンクリート杭の製造方法を提供する。【解決手段】コンクリート杭は、コンクリートを含み、中空部を有する円筒形状の杭本体部と、杭本体部の中空部に配置され、杭本体部の内周面に接するように内周面に沿って湾曲した金属製の剥落抑制壁と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートを含み、中空部を有する円筒形状の杭本体部と、
前記杭本体部の中空部に配置され、前記杭本体部の内周面に接するように前記内周面に沿って湾曲した金属製の剥落抑制壁と、
を備えることを特徴とするコンクリート杭。
【請求項２】
前記杭本体部の外周面を覆う外殻鋼管を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート杭。
【請求項３】
前記剥落抑制壁は、前記杭本体部の径方向外側に向かって付勢するように前記杭本体部の内周面に弾性的に接触している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート杭。
【請求項４】
前記剥落抑制壁は、第１部分と、前記杭本体部の軸線方向にて前記第１部分と異なる位置にあり、前記第１部分よりも厚い第２部分とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のコンクリート杭。
【請求項５】
前記剥落抑制壁の曲率半径の縮小を抑制可能な縮径抑制部を更に備える
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のコンクリート杭。
【請求項６】
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、前記第１側縁部から前記杭本体部の径方向内側に向かって突出し、前記杭本体部の周方向にて前記第２側縁部の縁と当接可能な突起を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のコンクリート杭。
【請求項７】
前記突起は、前記杭本体部の横断面にてＬ字形状の断面形状を有し、前記第２側縁部の縁を受け入れ可能な凹所を形成している
ことを特徴とする請求項６に記載のコンクリート杭。
【請求項８】
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、
前記第１側縁部から前記杭本体部の径方向内側に向かって突出する少なくとも１つの第１係合部と、
前記第２側縁部から前記杭本体部の径方向外側に向かって突出する少なくとも１つの第２係合部と、
を有し、
前記第１係合部及び前記第２係合部は、
前記剥落抑制壁の曲率半径が小さくなるように前記第１側縁部に対し前記第２側縁部が相対変位しようとするときに相互に当接し、前記第１側縁部に対する前記第２側縁部の相対変位を制限する当接面と、
前記剥落抑制壁の曲率半径が大きくなるように前記第１側縁部に対し前記第２側縁部が相対変位しようとするときに相互に摺動し、前記第１側縁部に対する前記第２側縁部の相対変位を許容する摺動面と、
を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のコンクリート杭。
【請求項９】
前記少なくとも１つの第１係合部は、前記杭本体部の周方向に配列された複数の第１係合部を含み、
前記少なくとも１つの第２係合部は、前記杭本体部の周方向に配列された複数の第２係合部を含む
ことを特徴とする請求項８に記載のコンクリート杭。
【請求項１０】
前記第１係合部及び前記第２係合部は、前記杭本体部の横断面でみて直角三角形の断面形状を有する
ことを特徴とする請求項９に記載のコンクリート杭。
【請求項１１】
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、
前記第１側縁部に固定された第１固定台と、
前記第２側縁部に固定された第２固定台と、
前記第１固定台と前記第２固定台との間を延びるボルトと、
前記ボルトに螺合され、前記第１固定台と前記第２固定台との間の距離の縮小を制限する縮径抑制ナットと
を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のコンクリート杭。
【請求項１２】
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、前記杭本体部の径方向にて前記剥落抑制壁の内側に前記剥落抑制壁に接するように配置され、螺旋形状を有する螺旋部材によって構成されている
ことを特徴とする請求項５に記載のコンクリート杭。
【請求項１３】
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、
前記杭本体部の径方向にて前記剥落抑制壁の内側に配置された袋と、
前記袋内に充填された水と、
を有する
ことを特徴とする請求項５に記載のコンクリート杭。
【請求項１４】
前記剥落抑制壁の曲率半径を縮小可能な縮径部を更に備える
ことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載のコンクリート杭。
【請求項１５】
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径部は、
前記第１側縁部に固定された第１固定台と、
前記第２側縁部に固定された第２固定台と、
前記第１固定台と前記第２固定台との間を延びるボルトと、
前記ボルトに螺合され、前記第１固定台と前記第２固定台との間の距離の縮小を前記ボルトと共に実現可能な縮径ナットと、
を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載のコンクリート杭。
【請求項１６】
コンクリートを含み、中空部を有する円筒形状の杭本体部を用意する杭本体部用意工程と、
第１側縁部及び第２側縁部を有する金属製の剥落抑制壁を用意する剥落抑制壁用意工程と、
前記第１側縁部と前記第２側縁部が相互に重なり合うように、前記剥落抑制壁を前記中空部に挿入可能な縮小状態まで湾曲させる縮径工程と、
前記剥落抑制壁が前記縮小状態を維持するように前記剥落抑制壁を拘束する拘束工程と、
前記拘束工程の後、前記縮小状態にある前記剥落抑制壁を前記杭本体部に挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後、前記剥落抑制壁の拘束を解除し、前記剥落抑制壁を前記杭本体部の内周面に接触させる拡径工程と、
を備えることを特徴とするコンクリート杭の製造方法。
【請求項１７】
前記拘束工程において、前記剥落抑制壁の両端部を前記縮小状態にて拘束手段によって拘束し、
前記挿入工程にて、前記拘束手段によって拘束されている前記剥落抑制壁を前記杭本体部の中空部に挿入し、
前記拡径工程にて、前記拘束手段による前記剥落抑制壁の拘束を解除する
ことを特徴とする請求項１６に記載のコンクリート杭の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はコンクリート杭及びコンクリート杭の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既製のコンクリート杭は、一般的に、中空の円筒形状を有している。コンクリート杭には、外殻鋼管付きコンクリート杭（ＳＣ杭）と称されるものもあり、ＳＣ杭は、コンクリートを含み、中空部を有する円筒形状の杭本体部と、杭本体部の外周面を覆う外殻鋼管とによって構成されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２６５４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
中空の円筒形状のコンクリート杭にあっては、曲げモーメントや剪断力が作用して変形したときに、杭本体部の内周面からコンクリートが剥落して、曲げ耐力や剪断耐力が急激に低下しやすいという問題がある。この問題は、通常のコンクリート杭のみならず、ＳＣ杭でも生じ得るものである。
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、曲げ耐力及び剪断耐力が従来よりも改善されたコンクリート杭及びコンクリート杭の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るコンクリート杭は、
コンクリートを含み、中空部を有する円筒形状の杭本体部と、
前記杭本体部の中空部に配置され、前記杭本体部の内周面に接するように前記内周面に沿って湾曲した金属製の剥落抑制壁と、
を備える。
【０００６】
上記構成（１）によれば、金属製の剥落抑制壁が、杭本体部の中空部に配置され、杭本体部の内周面に接している。このため、杭本体部に曲げモーメントや剪断力が作用して杭本体部が変形したときに、剥落抑制壁によって、杭本体部の内周面から杭本体部の一部が剥落することが抑制される。この結果として、上記構成（１）によれば、曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
【０００７】
（２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記杭本体部の外周面を覆う外殻鋼管を更に備える。
【０００８】
上記構成（２）のコンクリート杭は、外殻鋼管を備える外殻鋼管付きコンクリート杭である。外殻鋼管付きコンクリート杭は、外殻鋼管を有することにより、通常のコンクリート杭よりも高い曲げ耐力及び剪断耐力を有しているが、金属製の剥落抑制壁によって杭本体部の内周面から杭本体部の一部が剥落することが抑制されることで、曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
【０００９】
（３）幾つかの実施形態では、上記構成（１）又は（２）において、
前記剥落抑制壁は、前記杭本体部の径方向外側に向かって付勢するように前記杭本体部の内周面に弾性的に接触している。
【００１０】
上記構成（３）によれば、剥落抑制壁が、杭本体部の径方向外側に向かって付勢するように杭本体部の内周面に弾性的に接触している。このため、杭本体部が変形したときでも杭本体部の内周面と剥落抑制壁との間に隙間が生じることが抑制され、剥落抑制壁によって、杭本体部の一部が剥落することを確実に抑制することができる。この結果として、上記構成（３）によれば、曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
【００１１】
（４）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（３）の何れか１つにおいて、
前記剥落抑制壁は、第１部分と、前記杭本体部の軸線方向にて前記第１部分と異なる位置にあり、前記第１部分よりも厚い第２部分とを有する。
【００１２】
上記構成（４）によれば、第１部分よりも厚い第２部分を、より大きな曲げモーメントや剪断力が加わる領域に配置することで、より大きな曲げモーメントや剪断力が加わる領域で、杭本体部の一部が剥落することを抑制することができる。この結果として、上記構成（４）によれば、曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
【００１３】
（５）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（４）の何れか１つにおいて、
前記剥落抑制壁の曲率半径の縮小を抑制可能な縮径抑制部を更に備える。
【００１４】
曲げモーメントや剪断力が作用して杭本体部が変形したときに、杭本体部から力が作用して剥落抑制壁の曲率半径が縮小してしまうと、杭本体部の内周面と剥落抑制壁との間に隙間が生じてしまう。この点、上記構成（５）によれば、縮径抑制部によって、剥落抑制壁の曲率半径の縮小が抑制されるので、杭本体部の内周面と剥落抑制壁との間に隙間が生じることが抑制される。この結果として、剥落抑制壁によって、杭本体部の一部が剥落することを抑制することができ、曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
【００１５】
（６）幾つかの実施形態では、上記構成（５）において、
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、前記第１側縁部から前記杭本体部の径方向内側に向かって突出し、前記杭本体部の周方向にて前記第２側縁部の縁と当接可能な突起を有する。
【００１６】
上記構成（６）によれば、突起に第２側縁部の縁が当接することで、簡単な構成にて、剥落抑制壁の曲率半径の縮小を抑制することができる。
【００１７】
（７）幾つかの実施形態では、上記構成（６）において、
前記突起は、前記杭本体部の横断面にてＬ字形状の断面形状を有し、前記第２側縁部の縁を受け入れ可能な凹所を形成している。
【００１８】
上記構成（７）によれば、第２側縁部の縁が凹所に受け入れられていることで、剥落抑制壁の曲率半径が縮小しようとするとき、第２側縁部の縁が突起に必ず当接する。このため、剥落抑制壁の曲率半径の縮小を確実に抑制することができる。
【００１９】
（８）幾つかの実施形態では、上記構成（５）において、
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、
前記第１側縁部から前記杭本体部の径方向内側に向かって突出する少なくとも１つの第１係合部と、
前記第２側縁部から前記杭本体部の径方向外側に向かって突出する少なくとも１つの第２係合部と、
を有し、
前記第１係合部及び前記第２係合部は、
前記剥落抑制壁の曲率半径が小さくなるように前記第１側縁部に対し前記第２側縁部が相対変位しようとするときに相互に当接し、前記第１側縁部に対する前記第２側縁部の相対変位を制限する当接面と、
前記剥落抑制壁の曲率半径が大きくなるように前記第１側縁部に対し前記第２側縁部が相対変位しようとするときに相互に摺動し、前記第１側縁部に対する前記第２側縁部の相対変位を許容する摺動面と、
を有する。
【００２０】
上記構成（８）によれば、剥落抑制壁の曲率半径が小さくなるように第１側縁部に対し第２側縁部が相対変位しようとするときに、第１係合部及び第２係合部の当接面が相互に当接することにより、簡単な構成にて、剥落抑制壁の曲率半径の縮小を抑制することができる。
一方、剥落抑制壁の曲率半径が大きくなるように第１側縁部に対し第２側縁部が相対変位しようとするときに、第１係合部及び第２係合部の摺動面が相互に摺動することにより、剥落抑制壁の曲率半径の増大が許容される。この結果として、簡単な構成にて、杭本体部の内周面に対し剥落抑制壁を接触させることができる。
【００２１】
（９）幾つかの実施形態では、上記構成（８）において、
前記少なくとも１つの第１係合部は、前記杭本体部の周方向に配列された複数の第１係合部を含み、
前記少なくとも１つの第２係合部は、前記杭本体部の周方向に配列された複数の第２係合部を含む。
【００２２】
上記構成（９）によれば、杭本体部の周方向に配列された複数の第１係合部及び複数の第２係合部が設けられており、複数の第１係合部及び複数の第２係合部のうち、適当に選択された第１係合部及び第２係合部の当接面が相互に当接することによって、杭本体部の内周面に対し隙間が無い状態で剥落抑制壁を接触させることができる。
【００２３】
（１０）幾つかの実施形態では、上記構成（９）において、
前記第１係合部及び前記第２係合部は、前記杭本体部の横断面でみて直角三角形の断面形状を有する。
【００２４】
上記構成（１０）によれば、第１係合部及び第２係合部は、直角三角形の断面形状を有しており、簡単な構成にて、剥落抑制壁の曲率半径の縮小を抑制することができる。
【００２５】
（１１）幾つかの実施形態では、上記構成（５）において、
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、
前記第１側縁部に固定された第１固定台と、
前記第２側縁部に固定された第２固定台と、
前記第１固定台と前記第２固定台との間を延びるボルトと、
前記ボルトに螺合され、前記第１固定台と前記第２固定台との間の距離の縮小を制限する縮径抑制ナットと
を有する。
【００２６】
上記構成（１１）によれば、ボルト及び縮径抑制ナットを利用して、第１固定台と第２固定台との間の距離の縮小を制限することによって、簡単な構成にて、剥落抑制壁の曲率半径の縮小を抑制することができる。
【００２７】
（１２）幾つかの実施形態では、上記構成（５）において、
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、前記杭本体部の径方向にて前記剥落抑制壁の内側に前記剥落抑制壁に接するように配置され、螺旋形状を有する螺旋部材によって構成されている。
【００２８】
上記構成（１２）によれば、螺旋形状を有する螺旋部材によって、簡単な構成にて、剥落抑制壁の曲率半径の縮小を抑制することができる。
【００２９】
（１３）幾つかの実施形態では、上記構成（５）において、
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径抑制部は、
前記杭本体部の径方向にて前記剥落抑制壁の内側に配置された袋と、
前記袋内に充填された水と、
を有する。
【００３０】
上記構成（１３）によれば、水が充填された袋によって、簡単な構成にて、剥落抑制壁の曲率半径の縮小を抑制することができる。
【００３１】
（１４）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（１３）の何れか１つにおいて、
前記剥落抑制壁の曲率半径を縮小可能な縮径部を更に備える。
【００３２】
上記構成（１４）によれば、縮径部によって、剥落抑制壁の曲率半径を縮小させることができ、杭本体部の中空部に剥落抑制壁を容易に配置することができる。
【００３３】
（１５）幾つかの実施形態では、上記構成（１４）において、
前記剥落抑制壁は、
前記杭本体部の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部と、
前記杭本体部の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、前記第１側縁部と重なり合った第２側縁部と
を有し、
前記縮径部は、
前記第１側縁部に固定された第１固定台と、
前記第２側縁部に固定された第２固定台と、
前記第１固定台と前記第２固定台との間を延びるボルトと、
前記ボルトに螺合され、前記第１固定台と前記第２固定台との間の距離の縮小を前記ボルトと共に実現可能な縮径ナットと、
を有する。
【００３４】
上記構成（１５）によれば、ボルト及び縮径ナットを利用して、第１固定台と第２固定台との間の距離の縮小を実現することによって、簡単な構成にて、剥落抑制壁の曲率半径を縮小させることができる。この結果として、上記構成（１５）によれば、杭本体部の中空部に剥落抑制壁を容易に配置することができる。
【００３５】
（１６）本発明の少なくとも一実施形態に係るコンクリート杭の製造方法は、
コンクリートを含み、中空部を有する円筒形状の杭本体部を用意する杭本体部用意工程と、
第１側縁部及び第２側縁部を有する金属製の剥落抑制壁を用意する剥落抑制壁用意工程と、
前記第１側縁部と前記第２側縁部が相互に重なり合うように、前記剥落抑制壁を前記中空部に挿入可能な縮小状態まで湾曲させる縮径工程と、
前記剥落抑制壁が前記縮小状態を維持するように前記剥落抑制壁を拘束する拘束工程と、
前記拘束工程の後、前記縮小状態にある前記剥落抑制壁を前記杭本体部に挿入する挿入工程と、
前記挿入工程の後、前記剥落抑制壁の拘束を解除し、前記剥落抑制壁を前記杭本体部の内周面に接触させる拡径工程と、
を備える。
【００３６】
上記構成（１６）によれば、剥落抑制壁を縮小状態に拘束して杭本体部の中空部に挿入し、拘束を解除することで、杭本体部の内周面に接するように湾曲した剥落抑制壁を杭本体部の中空部に容易に配置することができる。
そして、上記構成（１６）のコンクリート杭の製造方法によって製造されたコンクリート杭では、杭本体部に曲げモーメントや剪断力が作用して変形したときに、杭本体部の内周面から杭本体部の一部が剥落することが抑制される。この結果として、コンクリート杭の曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
【００３７】
（１７）幾つかの実施形態では、上記構成（１６）において、
前記拘束工程において、前記剥落抑制壁の両端部を前記縮小状態にて拘束手段によって拘束し、
前記挿入工程にて、前記拘束手段によって拘束されている前記剥落抑制壁を前記杭本体部の中空部に挿入し、
前記拡径工程にて、前記拘束手段による前記剥落抑制壁の拘束を解除する。
【００３８】
上記構成（１７）によれば、剥落抑制壁の軸方向の両端部を拘束手段で拘束し、拘束された剥落抑制壁を杭本体部の中空部に挿入するので、剥落抑制壁を容易に挿入することができる。また、拡径工程では拘束手段による拘束を解除することで、剥落抑制壁を杭本体部の内周面に容易に接触させることができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、曲げ耐力及び剪断耐力が従来よりも改善されたコンクリート杭及びコンクリート杭の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な縦断面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略的な横断面図である。
【図３】図１の外殻鋼管付きコンクリート杭に適用された剥落抑制壁を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な縦断面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線に沿う概略的な断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭に適用可能な剥落抑制壁を概略的に示す斜視図である。
【図７】図６の剥落抑制壁を縮径された状態で概略的に示す斜視図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な横断面図であり、図中円内は、一部を拡大して示している。
【図９】本発明の第５実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な横断面図であり、図中円内は、一部を拡大して示している。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な横断面図であり、図中円内は、一部を拡大して示している。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な縦断面図である。
【図１２】図１１中のＸＩＩ―ＸＩＩ線に沿う概略的な断面図である。
【図１３】図１１の外殻鋼管付きコンクリート杭に適用された縮径抑制部を概略的に示す斜視図である。
【図１４】本発明の第８実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭に適用可能な縮径抑制部を概略的に示す斜視図である。
【図１５】図１４の螺旋部材と共にピッチ決定部材を概略的に示す断面図である。
【図１６】本発明の第９実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な縦断面図である。
【図１７】本発明の第１０実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な縦断面図である。
【図１８】本発明の第１１実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭に適用可能な袋を概略的に示す断面図である。
【図１９】本発明の第１２実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な縦断面図である。
【図２０】本発明の第１３実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の概略的な縦断面図である。
【図２１】本発明の第１４実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の横断面の一部の拡大図である。
【図２２】本発明の第１５実施形態に係るプレストレストコンクリート杭の概略的な縦断面図である。
【図２３】本発明の第１６実施形態に係るコンクリート杭の製造方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
【図２４】拘束工程の一例を説明するための図である。
【図２５】拘束工程の一例を説明するための図である。
【図２６】拘束工程の一例を説明するための図である。
【図２７】拘束工程の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００４２】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭（以下、ＳＣ杭とも称する）１ａの構成を概略的示す縦断面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略的な断面図である。図３は、ＳＣ杭１ａに適用された剥落抑制壁３ａを概略的に示す斜視図である。
【００４３】
図１に示したように、ＳＣ杭１ａは、杭本体部５と、外殻鋼管７と、一対の端板９と、剥落抑制壁３ａとを有している。
杭本体部５は、コンクリートによって構成されている。杭本体部５は、円筒形状を有し、軸線方向に延びる中空部１１を有する。中空部１１は、円柱形状の空洞であり、杭本体部５を貫通している。
【００４４】
外殻鋼管７は、円筒形状を有しており、杭本体部５の外周面を覆っている。外殻鋼管７は、金属によって構成され、例えば、一般構造用圧延鋼材によって構成されている。外殻鋼管７は、例えば、３００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下の外径を有し、外殻鋼管７の外径は、ＳＣ杭１ａの外径に相当する。また、外殻鋼管７は、例えば、４．５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の肉厚を有する。
【００４５】
一対の端板９は、それぞれ環形状を有し、杭本体部５の両端面を覆っている。ただし、端板９は中空部１１に連なる開口を有しており、中空部１１は端板９によって覆われていない。端板９は、金属によって構成され、例えば、一般構造用圧延鋼材によって構成されている。一対の端板９は、外殻鋼管７の両端にそれぞれ溶接されている。
【００４６】
剥落抑制壁３ａは、杭本体部５の中空部１１に配置され、杭本体部５の内周面１３に接するように内周面１３に沿って湾曲している。剥落抑制壁３ａは、金属によって構成され、例えば、一般構造用圧延鋼材によって構成されている。なお、剥落抑制壁３ａの材料は、一般構造用圧延鋼材に限定されることはなく、形状記憶合金や超弾性合金であってもよい。
より具体的には、剥落抑制壁３ａは、金属製の板を湾曲させるか、若しくは、金属製の管を軸線方向に切断することにより形成されている。このため、剥落抑制壁３ａは中空部１１の一部を占めているが、剥落抑制壁３ａの内側には、中空部１１の残部が存在している。
【００４７】
上述した第１実施形態のＳＣ杭１ａによれば、金属製の剥落抑制壁３ａが、杭本体部５の中空部１１に配置され、杭本体部５の内周面１３に接している。このため、杭本体部５に曲げモーメントや剪断力が作用して杭本体部５が変形したときに、剥落抑制壁３ａによって、杭本体部５の内周面１３から杭本体部５の一部が剥落することが抑制される。この結果として、ＳＣ杭１ａによれば、剥落抑制壁３ａを有していないＳＣ杭と比べて曲げ耐力及び剪断耐力を向上させることができる。
【００４８】
また、上述した第１実施形態のＳＣ杭１ａは、外殻鋼管７を有することにより、コンクリートのみからなる杭、例えばプレストレストコンクリート杭よりも高い曲げ耐力及び剪断耐力を有しているが、金属製の剥落抑制壁３ａによって杭本体部５の内周面１３から杭本体部５の一部が剥落することが抑制されることで、曲げ耐力及び剪断耐力を更に向上させることができる。
【００４９】
好ましくは、剥落抑制壁３ａは、杭本体部５の径方向外側に向かって付勢するように杭本体部５の内周面１３の変形に追随可能に弾性的に接触している。
このように、剥落抑制壁３ａが、杭本体部５の径方向外側に向かって付勢するように杭本体部５の内周面１３に弾性的に接触している場合、杭本体部５が変形したときでも杭本体部５の内周面１３と剥落抑制壁３ａとの間に隙間が生じることが抑制される。この結果として、剥落抑制壁３ａによって、杭本体部５の一部が剥落することを確実に抑制することができ、曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
なお、剥落抑制壁３ａが杭本体部５の内周面に弾性的に接触するように剥落抑制壁３ａは自由状態、即ち剥落抑制壁３ａを杭本体部５内から取り出した状態では、杭本体部５の内周面１３の直径又は曲率半径よりも大きい直径又は曲率半径を有する。
【００５０】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態に係るＳＣ杭１ｂの構成を概略的示す縦断面図である。図５は、図４中のＶ−Ｖ線に沿う概略的な断面図である。
なお、第２実施形態以降の説明では、先行する実施形態と異なる構成について主に説明し、先行する実施形態にて説明した構成と同一又は類似の形状又は機能を有する構成については、図中に同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。
ＳＣ杭１ｂでは、剥落抑制壁３ａに代えて、剥落抑制壁３ｂが使用されている。剥落抑制壁３ｂは、第１部分１５と、杭本体部５の軸線方向にて第１部分１５と異なる位置にあり、第１部分１５よりも厚い第２部分１７とを有する点において、剥落抑制壁３ａと異なっている。
【００５１】
上述したＳＣ杭１ｂによれば、第１部分１５よりも厚い第２部分１７を、より大きな曲げモーメントや剪断力が加わる領域に配置することで、より大きな曲げモーメントや剪断力が加わる領域で、杭本体部５の一部が剥落することを抑制することができる。この結果として、ＳＣ杭１ｂによれば、曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
【００５２】
〔第３実施形態〕
図６及び図７は、剥落抑制壁３ａ，３ｂに代えて使用可能な剥落抑制壁３ｃを概略的に示す斜視図である。図６及び図７に示したように、剥落抑制壁３ｃは、螺旋状に延びる金属製の板によって構成されている点において、剥落抑制壁３ａ，３ｂと異なっている。
なお、図７の剥落抑制壁３ｃは、螺旋の軸線方向に伸張した状態を示しており、螺旋状に延びる隙間１９を有している。これに対し、図６の剥落抑制壁３ｃは、螺旋の軸線方向に収縮した状態を示しており、図７に示したような螺旋状の隙間１９を有していない。
図６に示した状態の剥落抑制壁３ｃであれば、杭本体部５の内周面１３を隙間無く覆うことができる。
なお、本実施形態では、剥落抑制壁３ｃは螺旋状に延びる形状としたが、これに限定されるものではなく、リング状としてもよい。
【００５３】
〔第４実施形態〕
図８は、第４実施形態に係るＳＣ杭１ｃの概略的な横断面図であり、図中円内は、一部を拡大して概略的に示している。
ＳＣ杭１ｃは、剥落抑制壁３ａの曲率半径が小さくなることを抑制する縮径抑制部２１を更に有している点において、ＳＣ杭１ａと異なっている。
【００５４】
縮径抑制部２１を有していないＳＣ杭に曲げモーメントや剪断力が作用して杭本体部５が変形したときに、杭本体部５から力が作用して剥落抑制壁３ａの曲率半径が縮小してしまうと、杭本体部５の内周面１３と剥落抑制壁３ａとの間に隙間が生じてしまう。一方、縮径抑制部２１を有するＳＣ杭１ｃによれば、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小が抑制されるので、杭本体部５の内周面１３と剥落抑制壁３ａとの間に隙間が生じることが抑制される。この結果として、剥落抑制壁３ａによって、杭本体部５の一部が剥落することを抑制することができ、曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも向上させることができる。
【００５５】
図８に示したように、剥落抑制壁３ａは、杭本体部５の周方向の一端側端部に設けられて軸線方向に延設された第１側縁部２３と、杭本体部５の周方向の他端側端部に設けられて軸線方向に延設され、第１側縁部２３と重なり合った第２側縁部２５とを有する。縮径抑制部２１は、第１側縁部２３から杭本体部の径方向内側に向かって突出し、杭本体部５の周方向にて第２側縁部２５の縁と当接可能な突起２７を有する。突起２７は、第１側縁部２３に固定されている。
上記構成によれば、第１側縁部２３と第２側縁部２５が相互に重なり合っているので、剥落抑制壁３ａによって、杭本体部５の内周面１３を隙間無く覆うことができる。
また、上記構成によれば、杭本体部５の周方向にて、突起２７に対し第２側縁部２５の縁が当接することで、簡単な構成にて、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を抑制することができる。
なお、杭本体部５の径方向にて、第１側縁部２３と第２側縁部２５が相互に重なっている領域では、第２側縁部２５が第１側縁部２３の内側に位置している。
【００５６】
好ましくは、図８に示したように、突起２７は、杭本体部５の横断面にてＬ字形状の断面形状を有し、第２側縁部２５の縁を受け入れ可能な凹所を形成している。
上記構成によれば、第２側縁部２５の縁が凹所に受け入れられていることで、剥落抑制壁３ａの曲率半径が縮小しようとするとき、第２側縁部２５の縁が突起２７に必ず当接する。このため、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を確実に抑制することができる。
【００５７】
〔第５実施形態〕
図９は、第５実施形態に係るＳＣ杭１ｄの概略的な横断面図であり、図中円内は、一部を拡大して概略的に示している。
ＳＣ杭１ｄは、縮径抑制部２１の構成において、ＳＣ杭１ｃと異なっている。ＳＣ杭１ｄの縮径抑制部２１は、少なくとも１つの第１係合部２９と、少なくとも１つの第２係合部３１とを有している。
第１係合部２９は、第１側縁部２３に固定され、第１側縁部２３から杭本体部５の径方向内側に向かって突出している。
第２係合部３１は、第２側縁部２５に固定され、第２側縁部２５から杭本体部５の径方向外側に向かって突出している。
【００５８】
そして、第１係合部２９及び第２係合部３１の各々は、当接面３３，３５及び摺動面３７，３９を有する。
当接面３３，３５は、剥落抑制壁３ａの曲率半径が小さくなるように第１側縁部２３に対し第２側縁部２５が相対変位しようとするときに相互に当接し、第１側縁部２３に対する第２側縁部２５の相対変位を制限する。
摺動面３７，３９は、剥落抑制壁３ａの曲率半径が大きくなるように第１側縁部２３に対し第２側縁部２５が相対変位しようとするときに相互に摺動し、第１側縁部２３に対する第２側縁部２５の相対変位を許容する。
【００５９】
上記構成によれば、剥落抑制壁３ａの曲率半径が小さくなるように第１側縁部２３に対し第２側縁部２５が相対変位しようとするときに、第１係合部２９及び第２係合部３１の当接面３３，３５が相互に当接することにより、簡単な構成にて、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を抑制することができる。
一方、剥落抑制壁３ａの曲率半径が大きくなるように第１側縁部２３に対し第２側縁部２５が相対変位しようとするときに、第１係合部２９及び第２係合部３１の摺動面３７，３９が相互に摺動することにより、剥落抑制壁３ａの曲率半径の増大が許容される。この結果として、簡単な構成にて、杭本体部５の内周面１３に対し剥落抑制壁３ａを接触させることができる。
【００６０】
好ましくは、図９に示したように、少なくとも１つの第１係合部２９は、杭本体部５の周方向に配列された複数の第１係合部２９を含み、少なくとも１つの第２係合部３１は、杭本体部５の周方向に配列された複数の第２係合部３１を含む。
上記構成によれば、杭本体部５の周方向に配列された複数の第１係合部２９及び複数の第２係合部３１が設けられており、複数の第１係合部２９及び複数の第２係合部３１のうち、適当に選択された第１係合部２９及び第２係合部３１の当接面３３，３５が相互に当接することによって、杭本体部５の内周面に対し隙間が無い状態で剥落抑制壁３ａを接触させることができる。
【００６１】
好ましくは、図９に示したように、第１係合部２９及び前記第２係合部３１は、杭本体部５の横断面でみて直角三角形の断面形状を有する。
上記構成によれば、第１係合部２９及び第２係合部３１は、直角三角形の断面形状を有しており、簡単な構成にて、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を抑制することができる。
【００６２】
〔第６実施形態〕
図１０は、第６実施形態に係るＳＣ杭１ｅの概略的な横断面図であり、図中円内は、一部を拡大して概略的に示している。
ＳＣ杭１ｅは、縮径抑制部２１の構成において、ＳＣ杭１ｃと異なっている。ＳＣ杭１ｅの縮径抑制部２１は、第１固定台４１と、第２固定台４３と、ボルト４５と、縮径抑制ナット４６とを有する。
第１固定台４１は、第１側縁部２３に固定され、杭本体部５の径方向にて第１側縁部２３から内側に突出している。
第２固定台４３は、第２側縁部２５に固定され、杭本体部５の径方向にて第２側縁部２５から内側に突出している。
【００６３】
ボルト４５は、第１固定台４１と第２固定台４３との間を延びている。
縮径抑制ナット４６は、ボルト４５に螺合され、第１固定台４１と第２固定台４３との間の距離の縮小を制限する。
【００６４】
上記構成によれば、ボルト４５及び縮径抑制ナット４６を利用して、第１固定台４１と第２固定台４３との間の距離の縮小を制限することによって、簡単な構成にて、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を抑制することができる。
好ましくは、図１０に示したように、第１固定台４１及び第２固定台４３には、ボルト４５が挿通されるボルト孔４７，４８がそれぞれ形成され、ボルト孔４７，４８は、第１固定台４１及び第２固定台４３に対するボルト４５の角度変化を許容するような形状、例えば長孔形状、を有している。
なお、第１固定台４１及び第２固定台４３には、ボルト孔４７，４８に代えて、ボルト４５を挿通可能なスリットが形成されていてもよい。
【００６５】
〔第７実施形態〕
図１１は、第７実施形態に係るＳＣ杭１ｆの概略的な横断面図であり、図中円内は、一部を拡大して概略的に示している。図１２は、図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う概略的な断面図である。図１３は、ＳＣ杭１ｆに使用された縮径抑制部２１を概略的に示す斜視図である。
ＳＣ杭１ｆは、縮径抑制部２１の構成において、ＳＣ杭１ｃと異なっている。ＳＣ杭１ｆの縮径抑制部２１は、図１１〜図１３に示したように、螺旋部材４９によって構成されている。螺旋部材４９は、杭本体部５の軸線の周りを旋回するように延びる螺旋形状を有し、杭本体部５の径方向にて剥落抑制壁３ａの内側に剥落抑制壁３ａに接するように配置されている。例えば、螺旋部材４９は、金属製の線材を螺旋状に曲げて形成されている。
上記構成によれば、螺旋形状を有する螺旋部材４９によって、簡単な構成にて、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を抑制することができる。
好ましくは、螺旋部材４９の螺旋のピッチＰ（中心間距離）は、５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下である。
【００６６】
〔第８実施形態〕
図１４は、図１３の螺旋部材４９の変形例として、中空の螺旋部材５１を概略的に示す斜視図である。螺旋部材５１は、樹脂又はゴムによって構成されたチューブであり、螺旋状に曲げられている。螺旋部材５１の内部には、大気圧、好ましくは、大気圧よりも高圧の液体、例えば水や油が充填される。チューブは、強化用の繊維を含んでいてもよい。
上記構成によれば、螺旋部材５１に液体を充填することによって、螺旋部材５１の剛性を高めることができる。このため、螺旋部材５１によって、簡単な構成にて、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を抑制することができる。
なお、螺旋部材５１の内部には、液体に代えて、硬化性材料、例えばセメント、モルタル又はグラウト等が充填されてもよい。あるいは、螺旋部材５１の内部には、液体に代えて、金属製の線材、例えばピアノ線が挿入されていてもよい。またあるいは、螺旋部材５１の内部には、繊維等が充填されていてもよい。
【００６７】
好ましくは、図１５に示したように、螺旋部材５１と共に、螺旋部材５１の螺旋のピッチＰを決定するピッチ決定部材５３が使用される。ピッチ決定部材５３は、杭本体部５の軸線方向に延びる延在部５５と、延在部５５と一体に設けられた複数の環状部５７とを有する。複数の環状部５７は、杭本体部５の軸線方向にて等間隔に設けられている。例えば、延在部５５及び環状部５７は、繊維製の帯によって構成されている。
上記構成によれば、複数の環状部５７に螺旋部材５１を挿通することで、螺旋部材５１のピッチＰが過大になることが防止され、螺旋部材５１によって、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を確実に抑制することができる。
なお、図１５では、２つのピッチ決定部材５３が、杭本体部５の直径方向に相互に離間するように配置されているが、ピッチ決定部材５３の数は、２つに限定されることはなく、１つであっても、３つ以上であってもよい。
また、本実施形態では、螺旋形状の螺旋部材４９、５１を用いた場合について説明したが、螺旋形状に限定されるものではなく、リング状の部材を用いてもよい。
【００６８】
〔第９実施形態〕
図１６は、第９実施形態に係るＳＣ杭１ｇの概略的な縦断面図である。ＳＣ杭１ｇは、縮径抑制部２１の構成において、ＳＣ杭１ｃと異なっている。ＳＣ杭１ｇの縮径抑制部２１は、図１６に示したように、杭本体部５の径方向にて剥落抑制壁３ａの内側に配置された袋５９によって構成されている。袋５９は、非伸縮性で防水性を有する材料、例えば防水性を有する布等、によって構成されている。袋５９には、閉塞可能な給水ポート６０が取り付けられており、給水ポート６０を通じて、袋５９内に液体、好ましくは水、を充填して密封可能である。
袋５９には、大気圧、好ましくは大気圧よりも高圧にて液体が充填されており、袋５９によって、簡単な構成にて、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を確実に抑制することができる。
なお、袋５９が非伸縮性の材料で構成されている場合、液体の充填により容積が拡大可能なように、液体充填前の袋５９は弛みを有する。
【００６９】
〔第１０実施形態〕
図１７は、第１０実施形態に係るＳＣ杭１ｈの概略的な縦断面図である。ＳＣ杭１ｈは、仕切り部材６１、及び、連通管６２を有する点において、ＳＣ杭１ｇと異なっている。
仕切り部材６１は、ＳＣ杭１ｈの一端側にて、中空部１１の開口を覆うように設けられている。仕切り部材６１は、例えば、金属製であり、端板９に溶接により固定されている。
連通管６２は、仕切り部材６１を貫通しており、杭本体部５の軸線方向にてＳＣ杭１ｈの全長に渡って延びている。
水が充填された袋５９は、連通管６２の径方向外側に配置され、連通管６２を囲みながら、剥落抑制壁３ａに接触可能である。
【００７０】
上述したＳＣ杭１ｈによれば、ソイルセメントが溜まっている杭孔に仕切り部材６１側からＳＣ杭１ｈを沈めたときに、仕切り部材６１によって中空部１１にソイルセメントが流入することを防止しながら、連通管６２を通じてソイルセメントを上方に向かって流すことができる。このため、ソイルセメントによって中空部１１が満たされることが防止され、水が充填された袋５９を、剥落抑制壁３ａに接触させることができる。
【００７１】
〔第１１実施形態〕
図１８は、図１６の袋５９の変形例として、相互に連結可能な袋６３を概略的に示す断面図である。
図１８は、相互に連結された２つの袋６３を示している。袋６３には、袋６３同士を相互に連結するための連結手段が設けられている。連結手段は、複数の袋６３の内部を相互に連通させながら、複数の袋６３を連結可能である。
具体的には、連結手段は、第１連結部６７と、第２連結部６９とを有している。
袋６３は、第１連結部６７及び第２連結部６９が取り付けられる開口を有しており、例えば非伸縮性の防水性の材料によって構成されている。
第１連結部６７は、中空円筒形状の円筒部７１と、円筒部７１の一端側に一体に設けられた鍔部７３と、円筒部７１の外周面に設けられた雄ねじ部７５とを有する。鍔部７３に、袋６３の開口縁が液密に取り付けられ、円筒部７１は、袋６３から外側に向かって延びている。
【００７２】
第２連結部６９は、第１連結部６７の円筒部７１の外径よりも大きな内径を有する中空円筒形状の円筒部７７と、円筒部７７の一端側に一体に設けられた鍔部７９と、円筒部７７の内周面に設けられた雌ねじ部８１とを有する。鍔部７９に袋６３の開口縁が液密に取り付けられ、円筒部７７は、袋６３の内側に向かって延びている。
第２連結部６９の雌ねじ部８１は、第１連結部６７の雄ねじ部７５と螺合可能に形成されており、２つの袋６３を連結する場合、一方の袋６３の第２連結部６９の雌ねじ部８１に、他方の袋６３の第１連結部６７の雄ねじ部７５を螺合すればよい。
【００７３】
上記構成によれば、複数の袋６３を連結することで、杭本体部５の軸線方向にて必要な長さだけ、剥落抑制壁３ａの内側に袋６３を配置することができる。
その上、上記構成によれば、第１連結部６７の円筒部７１が袋６３から外側に向かって延び、第２連結部６９の円筒部７７が袋６３の内側に向かって延びているので、雄ねじ部７５と第２連結部６９の雌ねじ部８１を螺合したときに、第１連結部６７の鍔部７３と第２連結部６９の鍔部７９との間の隙間を小さくすることができる。すなわち、２つの袋６３を連結したときに、２つの袋６３の隙間を小さくすることができる。このため、複数の袋６３を用いた場合でも、剥落抑制壁３ａの曲率半径の縮小を確実に抑制することができる。
【００７４】
好ましくは、各袋６３は、第１連結部６７及び第２連結部６９を有する。この場合、杭孔にＳＣ杭が設置されたときに、各袋６３において、第１連結部６７及び第２連結部６９のうち、どちらが上方に位置していてもよい。第１連結部６７及び第２連結部６９のうち、最上方に位置するものは、給水ポート６０として使用可能である。第１連結部６７及び第２連結部６９のうち最上方に位置するものは、蓋８５によって閉塞される。一方、第１連結部６７及び第２連結部６９のうち、最下方に位置するものは、栓８３によって閉塞される。
【００７５】
好ましくは、第１連結部６７又は第２連結部６９には、逆止弁８７が設けられる。逆止弁８７は、袋６３内へ向かう水の流れを許容し、袋６３から外に向かう水の流れを禁止するように配置される。
上記構成によれば、給水ポート６０を通じて高圧の水を袋６３に充填後、袋６３内の圧力を低下させることなく、容易に蓋８５を取り付けることができる。
【００７６】
〔第１２実施形態〕
図１９は、第１２実施形態に係るＳＣ杭１ｉの概略的な縦断面図である。ＳＣ杭１ｉは、袋５９に代えて、伸縮性を有する材料、例えばゴムによって構成された袋８９を有し、更に、押さえ部材９１を有する点において、ＳＣ杭１ｈと異なっている。
押さえ部材９１は、仕切り部材６１とは反対側に位置しており、ＳＣ杭１ｈの他端側にて、中空部１１の開口を少なくとも部分的に覆っている。押さえ部材９１は、例えば、金属製であり、端板９に固定されている。連通管６２は、仕切り部材６１及び押さえ部材９１を貫通している。
上記構成によれば、袋８９が伸縮性を有する材料によって構成されていても、仕切り部材６１及び押さえ部材９１によって、ＳＣ杭１ｉの外まで袋８９が膨らむことが防止される。
【００７７】
〔第１３実施形態〕
図２０は、第１２実施形態に係るＳＣ杭１ｊの概略的な縦断面図である。ＳＣ杭１ｊは、杭本体部５の径方向にて連通管６２が中空部１１の中央を貫通し、伸縮性又は非伸縮性の袋体９３が、連通管６２が挿通される孔９５を有する点において、ＳＣ杭１ｈと異なっている。袋体９３は、液体が注入されることによって、チューブ形状に膨張可能である。
上記構成によれば、中央に連通管６２が配置されているので、連通管６２によって阻害されることなく、杭本体部５の周方向全域に渡って、剥落抑制壁３ａに対し袋体９３を接触させることができる。
【００７８】
〔第１４実施形態〕
図２１は、第１４実施形態に係るＳＣ杭１ｋの横断面の一部を示す部分断面図である。図２１に示したように、ＳＣ杭１ｋは、縮径部９７を有している点において、図１０に示したＳＣ杭１ｅと異なっている。
縮径部９７は、剥落抑制壁３ａの曲率半径を縮小可能である。
上述したＳＣ杭１ｋによれば、縮径部９７によって、剥落抑制壁３ａの曲率半径を縮小させることができ、杭本体部５の中空部１１に剥落抑制壁３ａを容易に配置することができる。
【００７９】
好ましくは、縮径部９７は、第１側縁部２３に固定された第１固定台４１と、第２側縁部２５に固定された第２固定台４３と、第１固定台４１と第２固定台４３との間を延びるボルト４５と、ボルト４５に螺合され、第１固定台４１と第２固定台４３との間の距離の縮小をボルト４５と共に実現可能な縮径ナット９９と、を有する。
上記構成によれば、ボルト４５及び縮径ナット９９を利用して、第１固定台４１と第２固定台４３との間の距離の縮小を実現することによって、簡単な構成にて、剥落抑制壁３ａの曲率半径を縮小させることができる。この結果として、上記構成によれば、杭本体部の中空部１１に剥落抑制壁３ａを容易に配置することができる。
【００８０】
また、上記構成によれば、縮径抑制ナット４６を追加するのみで、簡単な構成にて、縮径抑制部２１も設けることができる。
【００８１】
〔第１５実施形態〕
図２２は、第１５実施形態に係るプレストレストコンクリート杭（以下、ＰＣ杭とも称する）１ｍの概略的な縦断面図である。ＰＣ杭１ｍは、外殻鋼管７を有しておらず、端板９，９間に渡って設けられた複数のＰＣ鋼棒１０１を有する点において、ＳＣ杭１ａと異なっている。
ＰＣ杭１ｍにおいても、金属製の剥落抑制壁３ａが、杭本体部５の中空部１１に配置され、杭本体部５の内周面１３に接している。このため、杭本体部５に曲げモーメントや剪断力が作用して杭本体部５が変形したときに、杭本体部５の内周面１３から杭本体部５の一部が剥落することが抑制される。この結果として、ＰＣ杭１ｍによれば、曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
つまり、本発明は、ＳＣ杭に好適であるが、ＰＣ杭、高強度プレストレストコンクリート杭（ＰＨＣ杭）、鉄筋コンクリート杭（ＲＣ杭）等、コンクリートを含み、中空部を有する円筒形状の杭本体部を有する既製のコンクリート杭全般に適用可能である。
【００８２】
〔第１６実施形態〕
図２３は、本発明の一実施形態に係るコンクリート杭の製造方法の概略的な手順を示すフローチャートである。図２３に示したコンクリート杭の製造方法は、上述したＳＣ杭１ａ〜１ｋやＰＣ杭１ｍの製造に使用可能である。
コンクリート杭の製造方法は、杭本体部用意工程Ｓ１と、剥落抑制壁用意工程Ｓ２と、縮径工程Ｓ３と、拘束工程Ｓ４と、挿入工程Ｓ５と、拡径工程Ｓ６とを有している。
杭本体部用意工程Ｓ１では、コンクリートを含み、中空部１１を有する円筒形状の杭本体部５を用意する。
剥落抑制壁用意工程Ｓ２では、第１側縁部２３及び第２側縁部２５を有する金属製の剥落抑制壁３ａを用意する。
縮径工程Ｓ３では、第１側縁部２３と第２側縁部２５が相互に重なり合うように、剥落抑制壁３ａを中空部１１に挿入可能になるまで曲率半径を縮小させる（以下、この状態を縮小状態という）。当該縮小状態では、剥落抑制壁３ａの曲率半径は、杭本体部５の内周面１３の曲率半径よりも小さい。
拘束工程Ｓ４では、縮径工程Ｓ３で湾曲させられた剥落抑制壁３ａが縮小状態を維持するように、剥落抑制壁３ａを拘束する。
挿入工程Ｓ５では、拘束工程Ｓ４の後、縮小状態にある剥落抑制壁３ａを杭本体部５に挿入する。
拡径工程Ｓ６では、挿入工程Ｓ５の後、剥落抑制壁３ａの拘束を解除し、剥落抑制壁３ａを杭本体部５の内周面に接触させる。
【００８３】
上記構成によれば、剥落抑制壁３ａを縮小状態に拘束して杭本体部５の中空部１１に挿入し、拘束を解除することで、杭本体部５の内周面１３に接するように湾曲した剥落抑制壁３ａを杭本体部５の中空部１１に容易に配置することができる。
そして、上記構成のコンクリート杭の製造方法によって製造されたコンクリート杭では、杭本体部５に曲げモーメントや剪断力が作用して変形したときに、杭本体部５の内周面１３から杭本体部５の一部が剥落することが抑制される。この結果として、コンクリート杭の曲げ耐力及び剪断耐力を従来よりも改善することができる。
【００８４】
好ましくは、拘束工程Ｓ４にて、縮小状態にある剥落抑制壁３ａの両端部を拘束手段により拘束し、挿入工程Ｓ５にて、拘束手段により拘束されている前記剥落抑制壁を前記杭本体部の中空部に挿入し、拡径工程Ｓ６にて、拘束手段による剥落抑制壁３ａの拘束を解除する。
上記構成によれば、剥落抑制壁３ａの両端部を拘束手段で拘束し、拘束された剥落抑制壁３ａを杭本体部５の中空部１１に挿入するので、剥落抑制壁３ａを容易に挿入することができる。また、拡径工程Ｓ６では拘束手段による拘束を解除することで、剥落抑制壁３ａを杭本体部５の内周面１３に容易に接触させることができる。
【００８５】
拘束手段としては、図２１に示した縮径部９７を用いることができる。この場合、縮径工程Ｓ３で縮径ナット９９を回転させて剥落抑制壁３ａを湾曲させれば、縮径工程Ｓ３の終了と同時に拘束工程Ｓ４も終了し、縮径ナット９９によって剥落抑制壁３ａを拘束することができる。そして、拡径工程Ｓ６で縮径ナット９９を逆方向に回転させることで、剥落抑制壁３ａを杭本体部５の内周面１３に容易に接触させることができる。
【００８６】
図２４は拘束工程Ｓ４で用いられる拘束手段として、コンクリート杭の横断面とともに、レバーブロック（登録商標）１０３を概略的に示す図である。図２４では、剥落抑制壁３ａの内面に２つの係合部１０５が固定され、係合部１０５，１０５にレバーブロック（登録商標）１０３のフックが係合させられている。
この場合、レバーブロック（登録商標）１０３を操作して係合部１０５，１０５同士を接近させることにより、剥落抑制壁３ａの曲率半径を容易に縮小させ、拘束することができる。そして、拡径工程Ｓ６では、レバーブロック（登録商標）１０３を操作して係合部１０５，１０５を相互に遠ざけることによって、剥落抑制壁３ａを杭本体部５の内周面１３に容易に接触させることができる。
【００８７】
図２５はコンクリート杭の横断面の一部を概略的に示す部分断面図であり、拘束工程Ｓ４で用いられる拘束手段として、溶接を用いた場合を説明するための図である。図２５では、剥落抑制壁３ａの第１側縁部２３と第２側縁部２５とが、溶接部１０７によって相互に固定されており、拘束手段としての溶接部１０７によって、剥落抑制壁３ａを容易に拘束することができる。そして、拡径工程Ｓ６では、溶接部１０７をグラインダ等によって削除することによって、剥落抑制壁３ａを杭本体部５の内周面１３に容易に接触させることができる。
【００８８】
図２６は、拘束手段としてのラッシングベルト１０９によって拘束された剥落抑制壁３ａを概略的に示す斜視図である。
ラッシングベルト１０９は、湾曲させられた剥落抑制壁３ａを外側から囲んだ状態で、剥落抑制壁３ａを拘束している。なお、ラッシングベルト１０９を用いた場合のように、剥落抑制壁３ａを外側から拘束する場合、予め、剥落抑制壁３ａを、杭本体部５よりも長くなるように作製しておくのが好ましい。この場合、挿入工程Ｓ５において、ラッシングベルト１０９等の拘束手段によって拘束される剥落抑制壁３ａの両端部が杭本体部５の両端から延出するように、杭本体部５に剥落抑制壁３ａを挿入する。そして、拡径工程Ｓ６にて拘束を解除した後に、杭本体部５から延出する剥落抑制壁３ａの両端部を切断して除去すればよい。
【００８９】
図２７は、拘束手段としてのキャップ１１１を、ラッシングベルト１０９によって縮小状態に湾曲させられた剥落抑制壁３ａとともに概略的に示す斜視図である。
キャップ１１１は、円筒形状を有し、例えば金属によって構成されている。キャップ１１１を、縮小状態の剥落抑制壁３ａの両端部に外嵌することによって、剥落抑制壁３ａを拘束可能である。この場合、剥落抑制壁３ａを湾曲させるための湾曲手段としてのラッシングベルト１０９は、キャップ１１１を剥落抑制壁３ａに装着後に、取り外してもよい。そして、挿入工程Ｓ５では、キャップ１１１によって拘束された剥落抑制壁３ａが杭本体部５の中空部１１に挿入される。
キャップ１１１を用いる場合、キャップ１１１を取り外すことができれば、杭本体部５よりも長くなるように剥落抑制壁３ａを作製しておく必要はない。
なお、剥落抑制壁３ａを外側から湾曲可能且つ拘束可能な拘束手段としては、ラッシングベルト１０９の外に、レバーブロック（登録商標）を用いることができる。また、剥落抑制壁３ａを外側から拘束可能な拘束手段としては、キャップ１１１の外に、針金やチェーン等を用いることができる。
最後に、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００９０】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，１ｊ，１ｋ    外殻鋼管付きコンクリート杭（ＳＣ杭）
１ｍ    プレストレストコンクリート杭（ＰＣ杭）
３ａ，３ｂ，３ｃ          剥落抑制壁
５            杭本体部
７            外殻鋼管
９            端板
１１          中空部
１３          内周面
１５          第１部分
１７          第２部分
１９          隙間
２１          縮径抑制部
２３          第１側縁部
２５          第２側縁部
２７          突起
２９          第１係合部
３１          第２係合部
３３，３５    当接面
３７，３９    摺動面
４１          第１固定台
４３          第２固定台
４５          ボルト
４６          縮径抑制ナット
４７，４８    ボルト孔
４９，５１    螺旋部材
５３          ピッチ決定部材
５５          延在部
５７          環状部
５９，６３，８９    袋
６０          給水ポート
６１          仕切り部材
６２          連通管
６７          第１連結部
６９          第２連結部
７１          円筒部
７３          鍔部
７５          雄ねじ部
７７          円筒部
７９          鍔部
８１          雌ねじ部
８３          栓
８５          蓋
８７          逆止弁
９１          押さえ部材
９３          袋体
９５          孔
９７          縮径部
９９          縮径ナット
１０１        ＰＣ鋼棒
１０３        レバーブロック（登録商標）
１０５        係合部
１０７        溶接部
１０９        ラッシングベルト
１１１        キャップ
【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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