(57)【要約】【課題】プレストレストコンクリートパイルと基礎との接合方法において、施工が簡単で作業性にすぐれ、かつ部品の製造が安価かつ容易で生産性・省資源性・部品の搬送性や保管性に優れ、溶接等の熱による定着筋の強度劣化の恐れが無く、定着筋とＰＣパイル頭部端板との接合力が強固で信頼性が高く、さらに垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を有する杭頭定着基礎を提供すること。【解決手段】プレストレストコンクリートパイル頭部端板の螺着孔へ、（ａ）螺着孔に螺合される雄螺子を一端に有する垂直定着筋と、（ｂ）垂直定着筋の雄螺子と同径又は異径の雄螺子を一端に有する水平定着筋と、（ｃ）螺着孔と同一の雌螺子を螺刻した垂直螺孔と垂直螺孔と同径又は異径の水平螺孔を形成したソケットと、を有し、（ｄ）垂直定着筋の雄螺子を垂直螺孔と螺着孔とともに螺合し、（ｅ）更に水平螺孔へ前記水平定着筋を螺合した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレストレストコンクリートパイル頭部端板の螺着孔へ、
（ａ）前記螺着孔に螺合される雄螺子を一端に有する垂直定着筋と、
（ｂ）前記垂直定着筋の前記雄螺子と同径又は異径の雄螺子を一端に有する水平定着筋と、
（ｃ）前記螺着孔と同一の雌螺子を螺刻した垂直螺孔と前記垂直螺孔と同径又は異径の水平螺孔と、を形成したソケットと、を有し、
（ｄ）前記垂直定着筋の前記雄螺子を前記垂直螺孔と前記螺着孔とともに螺合し、
（ｅ）更に前記水平螺孔へ前記水平定着筋が螺合されていること
を特徴とする杭頭定着基礎。
【請求項２】
前記水平螺孔の両末端側から前記水平定着筋の各々が前記水平螺孔内部で対向するように螺合した請求項１に記載の杭頭定着基礎。
【請求項３】
前記垂直螺孔と前記水平螺孔が前記螺着孔と同一径に螺刻されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の杭頭定着基礎。
【請求項４】
前記ソケットと前記垂直定着筋及び前記水平定着筋とをナットによって締め付けることを特徴とした請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の杭頭定着基礎。
【請求項５】
前記垂直定着筋又は前記水平定着筋の一端に前記雄螺子が形成され、他端が曲げ加工されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の杭頭定着基礎。
【請求項６】
前記定着筋の内少なくとも１本以上の材質が純チタン又はチタン合金であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の杭頭定着基礎。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は住宅や工場、橋脚等の構造物の杭基礎で、柱部や壁部の支持力を強化して耐久性を向上させると共に、施工に際して作業能率を向上させることのできる杭頭定着筋を用いて構成された基礎に関する。更に詳しくは、プレストレストコンクリート杭（以下ＰＣパイルと略す）の端部でコンクリートと一体に設けられた杭頭端板に固着された杭頭定着筋を介してＰＣパイルと接合して構成される基礎に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に住宅や工場、橋脚等の構造物は、構造物の柱部や壁部等を支持する杭基礎によって地盤上に支持されている。このような杭基礎には場所打ちコンクリート杭や既製杭が用いられる。既製杭にはＰＣパイルや高強度プレストレストコンクリート杭等が用いられる。この様な杭に、地震時の水平力等の外力（以下、水平方向の外力と記す）を負担させる場合、杭と基礎との接合の方法として、杭頭中空部内に杭頭補強筋篭を挿入した後にコンクリートを注入し、基礎と接続鉄筋とを接合させる工法が一般によく知られている。
しかし、この工法では、硬度の著しく異なる杭壁と新たに杭頭補強筋篭周囲に注入されるコンクリートの密着が期し得ない等の欠点があるほか、杭の内部処理が必要であったりと作業上の手間についても不経済な面が多い。
さらに、中堀工法において杭と支持層とを一体化する際にセメントミルクを杭と支持層の間に流し込むが、このミルクが杭の中空部内を上昇した結果杭頭補強筋篭を挿入できない場合もある。
そこで、ＰＣパイルを途中でカットオフしてＰＣパイル内の鉄筋を露出させ、その鉄筋と基礎とを接合させる工法があるが、この工法ではプレストレス量が減少し、ＰＣパイル自体の強度低下及び損傷の恐れがあった。
これらの課題解決のために、（特許文献１）には、ＰＣパイルの頭部端板に開設されたねじ孔に定着筋の下端部を螺合させるＰＣパイル杭頭部近傍の構造が開示されている。
（特許文献２）には、鋼製の角材と、この角材の一方の面に一端を溶接した、構造物内に配する鉄筋と、前記角材の他方の面に溶接した、既製杭の頭部端板に螺着するねじ材と、このねじ材と角材との溶接部を装着穴内に収納する座金とよりなる杭頭接合金物が開示されている。
（特許文献３）には、ねじ孔を有する角鋼材と、一端にねじ部を有する前記構造物内に配する鉄筋とよりなり、前記鉄筋の螺子部を前記角鋼材のねじ孔内に螺合して貫通させ、かつねじ部の貫通した露出部の長さを、前記端板への取り付けに必要な長さを確保し、鉄筋のねじ部の基端側と角鋼材とを溶接して一体化した杭頭接合金物が開示されている。
（特許文献４）には、予め工場で、杭頭端板に雌ねじ孔を有する上記プレストレストコンクリート杭と、上記基礎スラブの接続鉄筋の先端にボルトを固着してなるボルト付き接続鉄筋とを製作して施工現場に搬入し、上記プレストレストコンクリート杭を地中に挿入した後、上記杭頭端板の雌ねじ孔に上記ボルト付き接続鉄筋のボルトを螺着してなるプレストレストコンクリート杭の杭頭処理工法が開示されている。
（特許文献５）には、前記接続鉄筋の雄ねじ部を所定長さのねじ無し軸部により外端側ねじ部と内端側ねじ部とに分断するとともに、当該外端側ねじ部を杭頭端板にある雌ねじに螺合し、内端側ねじ部はねじ無し軸部がナット下端から形成する非螺合部を挟んで前記ナットに螺合し、非螺合状態となる当該ねじ無し軸部に張力を付加した杭頭接続鉄筋の接合構造が開示されている。
（特許文献６）には、ナットが、内周面の杭頭端板側に設けられた所定長さのねじ無し部で接続鉄筋の雄ねじ部との間に所定長さの非螺合部を形成し、その締付けにより、杭頭端板側のねじ接合部で固定状態にある当該接続鉄筋の非螺合部に張力を付加している杭頭接続鉄筋の接合構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１４０９５４号
【特許文献２】実開平６−４００３４号
【特許文献３】実開平７−３５５３９号
【特許文献４】特開２０００−２１９５６号
【特許文献５】特開平８−１４５０２０号
【特許文献６】特開平８−２４３８６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、次の様な課題を有していた。
（１）（特許文献１）では、定着筋である異形鉄筋に雄螺子を形成し、ＰＣパイル頭部端板の螺着孔にパイプレンチを用いて螺合させているが、定着筋と杭頭端板との接合力が弱く緩む可能性があり、また垂直方向に配置された定着筋のみを有するだけなので外力に対する抵抗力を十分に得る為にはかなり多くの定着筋を固定する必要があり、作業性、省資源性、部品の搬送性や保管性に欠けるという課題があった。更に反鉛直方向への引っ張りや鉛直方向への圧縮等の外力（以下、垂直方向の外力と記す）に対して、さらなる抵抗力の確保が望まれていた。
（２）（特許文献２）では、これも定着筋となる杭頭接合金物とＰＣパイル頭部端板との接合力が著しく弱く、更に溶接の際の熱により杭頭接合金物の強度劣化を招くので信頼性に欠けるうえに、（特許文献１）と同様に外力に対する抵抗力を十分に確保しようとすると、かなり多くの定着筋を固定する必要があり、作業性、省資源性、部品の搬送性や保管性に欠けるという課題があった。
（３）（特許文献３）では、ナットによる締め付けによって定着筋としての杭頭接合金物とＰＣパイル頭部端板との接合力が向上したものの、さらに溶接の際の熱により定着筋の強度劣化を招き、更に外力への抵抗力を十分に確保しようとすると、かなり多くの定着筋を固定する必要があり、作業性、省資源性、部品の搬送性や保管性に欠けるという課題があった。
（４）（特許文献５）及び（特許文献６）では、軸力の導入によって定着筋である接続鉄筋とＰＣパイル頭部端板との接合力が著しく向上したものの、外力に対しての抵抗力を十分に確保しようとすると、かなり多くの定着筋を固定する必要があり、作業性、省資源性、部品の搬送性や保管性が悪いという課題があった。更に特殊な鉄筋の製造にコストがかかるという課題があった。
また、いずれの先行技術も垂直方向の外力に対して、さらなる抵抗力の確保が望まれていた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、ＰＣパイルと基礎との接合方法において、施工が簡単で作業性にすぐれ、かつ部品の製造が安価かつ容易で生産性・省資源性・部品の搬送性や保管性に優れ、溶接等の熱による定着筋の強度劣化の恐れが無く、定着筋とＰＣパイル頭部端板との接合力が強固で信頼性が高く、さらに垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を有する杭頭定着基礎を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の杭頭定着基礎は以下の様な構成を有している。
請求項１に記載の杭頭定着基礎は、プレストレストコンクリートパイル頭部端板の螺着孔へ、（ａ）前記螺着孔に螺合される雄螺子を一端に有する垂直定着筋と、（ｂ）前記垂直定着筋の前記雄螺子と同径又は異径の雄螺子を一端に有する水平定着筋と、（ｃ）前記螺着孔と同一の雌螺子を螺刻した垂直螺孔と前記垂直螺孔と同径又は異径の水平螺孔と、を形成したソケットと、を有し、（ｄ）前記垂直定着筋の前記雄螺子を前記垂直螺孔と前記螺着孔とともに螺合し、（ｅ）更に前記水平螺孔へ前記水平定着筋が螺合されている構成を有している。
【０００７】
この構成により以下の様な作用が得られる。
（１）本発明はＰＣパイル頭部端板に予め設けられた螺着孔をそのまま用いることができる。このＰＣパイル頭部端板の螺着孔はＰＣパイルの製造段階においてプレストレス付加のために使用されるもので、従来製造後に用いられることはなかった。ＰＣパイルと基礎との接合方法は、ＰＣパイルを途中でカットオフすることでＰＣパイル内の鉄筋をむき出しにして、これを基礎と接合するために用いたり、杭頭補強筋篭によりＰＣパイルと基礎とを接合する方法が用いられてきたが、近年このＰＣパイル頭部端板の螺着孔を利用した杭と基礎との定着方法が開発されてきた。しかし、どれも垂直方向へ定着筋を配するのみで、水平方向に定着筋を配するものはない。本発明ではソケットを介して定着筋を垂直方向と水平方向に配することで、ＰＣパイルと基礎との著しく優れた接合力を確保し、かつ垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を確保した杭頭定着基礎を得ることができる。
（２）ＰＣパイル頭部端板の螺着孔と同一の雌螺子を螺刻した垂直螺孔と、前記雌螺子と同径又は異径の水平螺孔を形成したソケットを用いるが、これを垂直螺孔を介してＰＣパイル頭部端板の螺着孔へ、垂直定着筋とともに螺合し、水平螺孔へさらに水平定着筋を螺合することで、垂直方向と水平方向に定着筋を配する事ができ、従来よりも杭頭へ接合する定着筋の数を減らしても優れた抵抗力を有する杭頭定着基礎を構築することができる。
【０００８】
（３）ＰＣパイル頭部端板の螺着孔と同一の雌螺子を螺刻した垂直螺孔を有するソケットを用いることで、ＰＣパイル頭部端板の螺着孔をそのまま用いることにより、施工が容易で作業性に優れる。
（４）水平方向と垂直方向に定着筋を配して、水平方向と垂直方向の外力を確実に杭に伝達できるので、杭頭に接合する定着筋の数を従来よりも減らすことが可能で省資源性・部品の搬送性・保管性に優れるとともに、施工が簡単となり作業性に優れる。
（５）定着筋やソケットは製造が容易なので、安価かつ生産性に優れている。
（６）溶接等によって熱が加えられないので、定着筋の強度劣化の恐れが無い。
（７）定着筋やソケット、ナットは各々分離した状態で搬送・保管できる。
（８）ＰＣパイルをカットオフしてＰＣパイル鉄筋を露出して基礎と接合させることが無いので、作業工数を著しく減少させることができるとともにプレストレス量の減少が無く、ＰＣパイル自体の強度低下と損傷を防止できる。
（９）現場の環境や天候等に左右されることが無く、特殊技能を必要としない簡単な作業で施工が可能なので、工程管理が容易で工期を短縮でき、コストの低減化を図ることができる。
【０００９】
本発明で使用される定着筋には、垂直方向に配する垂直定着筋と水平方向に配する水平定着筋とがある。これらの定着筋として、丸鋼を用いてもよいがより高い接合力を得るため異形鉄筋を用いるのが好ましい。異形鉄筋の材質としては、ＳＤ２９５Ａ、ＳＤ３４５、ＳＤ３９０等があるが、適宜求められる強度を確保できる材質を用いればよい。より高い強度を得たい場合は先端が曲げ加工されたチタン合金の丸棒を用いることが出来る。
【００１０】
通常ＰＣパイル頭部端板にはその頭頂円周上に複数の螺着孔が形成されている。本発明ではその螺着孔の全てあるいは、頭頂円周上で対向する螺着孔を一組として任意の組数使用する。螺着孔の全てを使用した場合、基礎とＰＣパイルとの接合力は著しく大きくなる。しかし、求められる強度を得られる範囲であれば螺着孔全てを使用する必要はなく、使用する螺着孔を減らすことが可能である。この場合、必ず頭頂円周上で対向する螺着孔を一組として任意の組数使用する。これは、杭頭定着基礎の水平方向の一方方向から外力が加わった際、ＰＣパイル頭部端板の螺着孔に螺着された垂直定着筋のうち締め付け力が弱まるものと強まるものとが発生するが、頭頂円周上で対向する螺着孔を一組とすることで締め付け力が弱まる垂直定着筋と強まる垂直定着筋とが互いの締め付け力の変化を相殺することができるからである。
【００１１】
ここで、本発明のソケットの材質は高い強度を得られるものが良く、例えばＳＤ２９５Ａ、ＳＤ３４５、ＳＤ３９０等の鋼材等を用いることができる。ソケットの形状は製造のし易さから四角柱型が好ましく、寸法は施工時に後述のナットを締め付ける際にスパナ等の工具の先端が杭頭端板と干渉して、ナットの締め付けが困難とならない程度確保できればよい。
【００１２】
請求項２に記載の杭頭定着基礎は、請求項１に記載の杭頭定着基礎であって、前記水平螺孔の両末端側から前記水平定着筋の各々が前記水平螺孔内部で対向するように螺合した構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下の様な作用が得られる。
（１）水平定着筋の雄螺子の形成を短くすることが出来るので、容易に水平定着筋を製造可能で、安価かつ生産性に優れる。
（２）水平定着筋の雄螺子が短くなることで、施工時の作業性に優れる。
（３）短い雄螺子を形成した水平定着筋を２本用いて水平方向へ配筋することで、水平定着筋の雄螺子形成作業が容易になり、また水平方向の定着筋が２本に分割されるので、小型化ができ、保管性・搬送性に優れ、また軽量になるので、老人や女子などの作業員でも搬送・組み立て作業が可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の杭頭定着基礎は、請求項１又は２のうちいずれか１項に記載の杭頭定着基礎であって、前記垂直螺孔と前記水平螺孔が前記螺着孔と同一径に螺刻されている構成を有している。
この構成により、請求項１又は２のうちいずれか１項の作用に加え、以下の様な作用が得られる。
（１）水平定着筋の雄螺子を垂直定着筋の雄螺子と同一にすることによって、製造が容易になり、生産性に優れる。
【００１４】
本発明のソケットにおいて、垂直定着筋を螺合させる垂直螺孔は、ＰＣパイル頭部端板の螺着孔と同一の雌螺子でなければならない。しかし、水平定着筋を螺合させる水平螺孔は、必ずしもＰＣパイル頭部の螺着孔と同一である必要はない。水平定着筋の径を垂直定着筋の径より小さく設計した場合は、省資源性に優れる。しかし、垂直定着筋と水平定着筋の雄螺子を同一にすると、互換性が有り、生産性に優れる。
【００１５】
請求項４に記載の杭頭定着基礎は、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の杭頭定着基礎であって、前記ソケットと前記垂直定着筋及び前記水平定着筋とをナットによって締め付ける構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３のうちいずれか１項で得られる作用に加え、以下の様な作用が得られる。
（１）ナットによる締め付けによって、定着筋とソケットとＰＣパイルの接合力及び定着筋とソケットとの接合力が増大し、垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を得ることができる。
（２）溶接等により熱を加えないので、強度劣化の恐れが無い。
【００１６】
請求項５に記載の杭頭定着基礎は、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の杭頭定着基礎であって、前記垂直定着筋又は前記水平定着筋の一端に前記雄螺子が形成され、他端が曲げ加工されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４のうちいずれか１項で得られる作用に加え、以下の様な作用が得られる。
（１）曲げ加工されることによって、垂直方向及び水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を有する杭頭定着基礎を得ることができる。
（２）丸棒を使用しても先端を曲げ加工することで異形鉄筋を使用した場合と遜色のない引っ張り強度をもたせることができる。
【００１７】
定着筋の先端を曲げ加工することで引っ張り強度を著しく向上させることができる。定着筋については、異形鉄筋よりも表面に凹凸のない丸棒の方が製造が容易で、かつ雄螺子の形成も容易である。しかし丸棒を定着筋に使用した場合には、引っ張り強度が弱くなるので、先端をＬ型やＪ型等に曲げ加工することで引っ張り強度を異形鉄筋を用いた場合と遜色の無い程度にまで向上させることができる。
【００１８】
請求項６に記載の杭頭定着基礎は、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の杭頭定着基礎であって、前記定着筋の内少なくとも１本以上の材質が純チタン又はチタン合金である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５のうちいずれか１項で得られる作用に加え、以下の様な作用が得られる。
（１）定着筋に純チタン又はチタン合金を使用するので、鉄製の異形鉄筋を使用する場合よりも著しく強度に優れた定着筋とすることができる。
（２）定着筋に純チタン又はチタン合金を使用するので、鉄製の異形鉄筋を使用する場合よりも施工に使用する定着筋数を減らして作業性を向上させ、かつコストを抑えることができ、また部品点数が少なくなるので搬送性・保管性に優れる。
（３）低廉チタン合金を使用することによって、安価にチタン合金製の定着筋を製造することができる。
【００１９】
チタン合金としては、様々なものを使用できるが低コスト化の為に低廉チタン合金を使用するのが好ましい。低廉チタン合金は大別してα型安定化元素（Ａｌ，Ｏ，Ｎ等）を添加したα型チタン合金、β型安定化元素（Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ等）を添加したβ型チタン合金、α型安定化元素とβ型安定化元素とを添加したα−β型チタン合金等があるが、コストの面からα−β型チタン合金もしくはβ型チタン合金を使用するのが好ましい。また、近年前述のチタン合金以外にも低廉で強度が高く腐食に強いものが研究開発されているが、そのような新たな組成のチタン合金、例えばＯ層基チタン合金を利用したチタン合金等を用いても良い。
【００２０】
本発明では、この低廉チタン合金を用いた高強度かつ安価な定着筋を使用することができる。これによって垂直方向と水平方向への外力に対する著しく優れた抵抗力を確保しつつ、鉄製の異形鉄筋を使用する場合よりも定着筋数を減らすことが可能なので作業効率を向上させてコストを抑えることができる。
【００２１】
チタン合金を使用した場合、強度が従来の異形鉄筋に比べて２倍程度向上し、重量は３／５減少するうえに腐蝕に強い定着筋となる。したがって、チタン合金の定着筋を使用する場合、従来よりも定着筋の本数を減らすことが可能で、更に省資源性にも優れ、軽量化による搬送性や保管性も優れるとともに耐中性化に対し耐久性を著しく向上させることができる。
また、使用する定着筋の中で純チタン又はチタン合金のものと、その他鋼製の定着筋とを組み合わせて使用することができる。例えば垂直方向の定着筋に純チタン又はチタン合金製で先端をＪ型に曲げ加工した丸棒を使用し、水平方向の定着筋にＳＤ２９５Ａからなる異形鉄筋を使用しても良い。これにより施工コストを低減化することができる。
【００２２】
純チタン又はチタン合金を使用した定着筋は先端が曲げ加工された丸剛にするのが好ましい。純チタン又はチタン合金を使用する場合、異形鉄筋に形成することもできるが、この場合コンクリート中に配した際に高い接合力が得られるものの、製造が困難でコスト高になる。しかし、丸棒に形成して先端をＬ型やＪ型等に曲げ加工することによって外力に対して高い強度を有する杭頭定着基礎を得ることができるうえに、定着筋の製造が容易でコストも低くできる。
【発明の効果】
【００２３】
以上の様に構成された本発明の杭頭定着基礎によれば、以下の様な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、以下の様な効果を有する。
（１）ソケットを介して定着筋を垂直方向と水平方向に配することで、ＰＣパイルと基礎の著しく優れた接合力を確保し、かつ垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を確保した杭頭定着基礎を提供することができる。
（２）ＰＣパイル頭部端板の螺着孔と同一の雌螺子を螺刻した垂直螺孔を有するソケットを用いることで、ＰＣパイル頭部端板の螺着孔をそのまま用いることにより、施工が容易で作業性に優れる杭頭定着基礎を提供することができる。
（３）水平方向と垂直方向に定着筋を配して、水平方向と垂直方向の外力を確実に杭に伝達できるので、杭頭に接合する定着筋の数を従来よりも減らすことが可能で省資源性・部品の搬送性・保管性に優れるとともに、施工が簡単となり作業性に優れる。
（４）定着筋やソケットの製造が容易で、安価かつ生産性に優れた杭頭定着基礎を提供することができる。
（５）溶接等によって熱が加えられなく、定着筋の強度劣化の恐れが無く信頼性に優れた杭頭定着基礎を提供することができる。
（６）定着筋やソケット、ナットは各々分離した状態で持ち運べるので部品のコンパクト性・搬送性・保管性に優れた杭頭定着基礎を提供することができる。
（７）ＰＣパイルをカットオフしてＰＣパイル鉄筋を露出して基礎と接合させることが無いので、プレストレス量の減少が無く、ＰＣパイル自体の強度低下と損傷を防止することが可能な杭頭定着基礎を提供することができる。
（８）現場の環境や天候等に左右されることが無く、特殊技能を必要としない簡単な作業で施工可能なので、工程管理が容易で工期短縮ができ、コストの低減が可能な杭頭定着基礎を提供することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）水平定着筋の雄螺子形成作業を短くすることが出来るので、容易に水平定着筋を製造可能で、定着筋が安価かつ生産性に優れた杭頭定着基礎を提供することができる。
（２）水平定着筋の雄螺子が短くなることで、施工時の作業性に優れる杭頭定着基礎を提供することができる。
（３）短い雄螺子を形成した水平定着筋を２本用いて水平方向へ配筋することで、水平定着筋の雄螺子形成作業が容易になり、また水平方向の定着筋が２本に分割されるので、保管性・搬送性に優れ、また軽量になるので、老人や女子などの作業員でも搬送・組み立て作業が可能な杭頭定着基礎を提供することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１乃至２のうちいずれか一項の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）水平定着筋の雄螺子を垂直定着筋の雄螺子と同一にすることによって、製造が容易になり、生産性に優れる杭頭定着基礎を提供することができる。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３のうちいずれか一項の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）ナットの締め付けによって、定着筋とソケットとＰＣパイル頭部端板との接合力が増大するうえ、溶接等の熱を加えないので強度劣化がなく、著しく優れた耐久力と、垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を有する杭頭定着基礎を提供することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４のうちいずれか一項の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）定着筋の一端を曲げ加工することで、ＰＣパイルと基礎との接合力が高まるうえ、垂直方向と水平方向の外力に対する抵抗力が著しく増大した杭頭定着基礎を提供することができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５のうちいずれか一項の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）安価かつ高強度な定着筋とすることができるので、コストを抑えつつ垂直方向と水平方向の外力に対して更に著しく優れた抵抗力を有する杭頭定着基礎を提供することができる。
（２）使用する定着筋の中でチタン合金のものと異形鉄筋のものとを使い分けることができ、要求される強度等を満たしつつコストをより削減可能な杭頭定着基礎を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１の杭頭定着基礎における定着筋とソケットとの接合部状態を示す斜視図
【図２】実施の形態１の杭頭定着基礎における定着筋の斜視図
【図３】実施の形態１の杭頭定着基礎におけるソケットの斜視図
【図４】実施の形態１の杭頭定着基礎におけるＰＣパイル頭部端板と定着筋とソケットとの接合部の断面図
【図５】実施の形態１の杭頭定着基礎におけるＰＣパイルと定着筋とソケットとの立体分解図
【図６】実施の形態１の杭頭定着基礎におけるＰＣパイル頭部端板と定着筋とソケットとの接合部の斜視図
【図７】実施の形態１の杭頭定着基礎における杭頭定着筋施工状態図
【図８】実施の形態２の杭頭定着基礎におけるソケットの斜視図
【図９】実施の形態２の杭頭定着基礎におけるＰＣパイルと定着筋とソケットとの立体分解図
【図１０】実施の形態２の杭頭定着基礎における杭頭定着筋施工状態図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態につき図面を用いて具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
図１は実施の形態１の杭頭定着基礎における定着筋とソケットとの接合部状態を示す斜視図であり、図２は実施の形態１の杭頭定着基礎における定着筋の斜視図であり、図３は実施の形態１の杭頭定着基礎におけるソケットの斜視図であり、図４は実施の形態１の杭頭定着基礎におけるＰＣパイル頭部端板と定着筋とソケットとの接合部の断面図であり、図５は実施の形態１の杭頭定着基礎におけるＰＣパイルと定着筋とソケットとの立体分解図である。
【００３１】
図１乃至図５において、１は垂直定着筋２ａと水平定着筋２ｂとソケット４とナット６を組み上げたユニット、２ａは一端の雄螺子部３ａが図５のＰＣパイル頭部端板７の螺着孔８と垂直螺孔５ａに螺合された垂直定着筋、２ｂは一端の雄螺子部３ｂが水平螺孔５ｂに螺合された水平定着筋、３ａは垂直定着筋２ａの下部に形設された雄螺子、３ｂは水平定着筋２ｂの下部に形設された雄螺子、４は螺着孔８と同一の雌螺子が直交して各々軸線と平行に形成された長方体状のソケット、５ａはソケット３に設けられた垂直螺孔、５ｂはソケット３に垂直螺孔５ａと直交して形成された水平螺孔、６は雄螺子３ａ，雄螺子３ｂに螺合され雄螺子３ａ，雄螺子３ｂの緩みを防止するナット、図５において７はＰＣパイル頭部端板、８はＰＣパイル頭部端板７の螺着孔である。
垂直定着筋２ａ，水平定着筋２ｂはβ型等のチタン合金からなり、コンクリート中に配置した時に抜けないように一端をＪ型に曲げ加工した丸棒を使用した。また、ソケット４及びナット６はＳＤ２９５Ａ等の鋼材からなる。
ユニット１はソケット４の垂直螺孔５ａに垂直定着筋２ａの雄螺子３ａを螺合させ、水平螺孔５ｂの両端部各々から水平定着筋２ｂの雄螺子３ｂを螺合させて、これらの垂直定着筋２ａ及び水平定着筋２ｂとソケット４とをナット６によって締め付けて組み上げる。このとき垂直螺孔５ａに螺合された垂直定着筋２ａの雄螺子３ａは、ソケット４から露出させ、この露出部分の雄螺子３ａによってＰＣパイル頭部端板７の螺着孔８に螺合できるように組み上げられる。
ユニット１はＰＣパイル頭部端板７の螺着孔８に、ソケット４の垂直螺孔５ａに螺合された垂直定着筋２ａの雄螺子３ａを螺合させることによって、ＰＣパイル頭部端板７に接合される。
【００３２】
以上の様に構成された杭頭定着基礎の構成について、以下図を用いてその施工方法について説明する。
図６は実施の形態１の杭頭定着基礎におけるＰＣパイル頭部端板と定着筋とソケットとの接合部の斜視図であり、図７は実施の形態１の杭頭定着基礎における杭頭定着筋施工状態図である。
【００３３】
図６及び図７において、９はＰＣパイル、１０はプレストレスが加えられたＰＣパイル鋼材、１１はＰＣパイルを打ちこんだ地表面である。
まず、垂直定着筋２ａの雄螺子３ａに予めナット６とソケット４の垂直螺孔５ａとを螺合させ、仮止めの状態で一体化さておく。そして、打ちこまれたＰＣパイル９のＰＣパイル頭部端板７の螺着孔８に、予めソケット４と一体化された垂直定着筋２ａの雄螺子３ａを螺合させる。垂直定着筋２ａを締め付けたのち、次いでソケット４を十分に締め付け、あわせて前記ソケット４の未螺着の水平螺孔５ｂの軸芯が、ＰＣパイル頭部端板７の描く円の中心と垂直定着筋２ａの軸芯を通る法線と略平行になるように角度を決める。その後、前記ナット６を締め付ける。この後は、未螺着の水平螺孔５ｂへ、互いの雄螺子３ｂが内部で対向する様に、両端側から水平定着筋２ｂを螺合させ、ナット６にて水平定着筋２ａとソケット４とを締め付ける。
これを螺着孔８の数だけ実施するか、図６の様に頭頂円周上で対向する螺着孔を一組としてその螺着孔にユニットを組み上げ、所望の強度を得られるまで任意の組数実施する。これによって、基礎の一方方向から外力が加わった場合に、螺着孔８との締め付け力が低下するユニット１と締め付け力が増加するユニット１との締め付け力の変位を釣り合わせて、総合して締め付け力の変化を相殺させることが可能となる。
図７のようにＰＣパイル９と垂直定着筋２ａと水平定着筋２ｂとソケット４とナット６とを接合したのち、図示しない型枠を配置し、この型枠内に生コンクリートを流し込んだ状態で保持して硬化させる。この生コンクリートの硬化後に型枠を取り外して、杭頭定着基礎が完成する。
【００３４】
以上のように、本実施の形態１の杭頭定着基礎によれば、以下の作用が得られる。
施工が容易で作業性に優れ、杭をカットオフしないのでプレストレス量の低下や杭本体の損傷がなく基礎との接合力に優れ、その上垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を有し、耐震性が著しく向上する。また、チタン合金を用いた定着筋を使用することにより、強度が従来の異形鉄筋に比べて著しく高いので使用本数を減らすことができ、施工性・作業性に優れる。
【００３５】
（実施の形態２）
図８は実施の形態２における杭頭定着基礎のソケットの斜視図であり、図９は実施の形態２における杭頭定着基礎のＰＣパイルと定着筋とソケットとの立体分解図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図８乃至図９において、１２は垂直定着筋２ａと水平定着筋２ｃとソケット１３とナット６とナット１４を組み上げたユニット、１３は螺着孔５ａよりも径の小さい水平螺孔５ｃを有するソケット、２ｃは垂直定着筋２ａよりも小径に形成され一端にソケット１３の水平螺孔５ｃに螺合する雄螺子３ｃが形成された定着筋、３ｃは水平定着筋２ｃの下部に形設された雄螺子、１４は水平定着筋２ｃの雄螺子３ｃに螺合され雄螺子３ｃの緩みを防止するナットである。
水平定着筋２ｃは垂直定着筋２ａと同様の材質を使用し、また同様に一端をＪ型に加工した丸棒を使用した。水平定着筋２ｃは垂直定着筋２ａに比べて小径に形成されている。ソケット１３及びナット１４はＳＤ２９５Ａ等の剛材からなる。
垂直定着筋２ａの雄螺子３ａは、螺着孔８に螺合できるように形成し、水平定着筋２ｃの雄螺子３ｃはそれよりも小径の雌螺子に形成してある。ソケット１３の水平螺孔５ｃはこの水平定着筋２ｃの径に合わせて螺刻した。このソケット１３の垂直螺孔５ａと水平螺孔５ｃは互いに直交している。
【００３７】
以上の様に構成された杭頭定着基礎の構成について、以下図を用いてその施工方法について説明する。
図１０は実施の形態２における杭頭定着基礎の杭頭定着筋施工状態図である。
【００３８】
まず、垂直定着筋２ａの雄螺子３ａに予めナット６とソケット１３の垂直螺孔５ａを螺合させ、仮止めの状態で一体化さておく。そして、打ちこまれたＰＣパイル９のＰＣパイル頭部端板７の螺着孔８に、予めソケット１３と一体化された垂直定着筋２ａの雄螺子３ａを螺合させる。垂直定着筋２ａを締め付けたのち、次いでソケット１３を十分に締め付け、あわせて前記ソケット１３の未螺着の水平螺孔５ｃの軸芯が、ＰＣパイル頭部端板８の描く円の中心と垂直定着筋２ａの軸芯を通る法線と略平行になるように角度を決める。その後、前記ナット６を締め付ける。この後は、未螺着の水平螺孔５ｃへ、互いの雄螺子３ｃが水平螺孔５ｃ内部で対向する様に両端側から、水平定着筋２ｃを螺合させ、ナット１４にて水平定着筋２ｃとソケット１３とを締め付ける。
これを実施の形態１の様に、螺着孔８の数だけ実施するか、ＰＣパイル頭頂円周上で対向する螺着孔８を一組として任意の組数実施する。
このようにＰＣパイル９と垂直定着筋２ａと水平定着筋２ｃとソケット１３とナット６とナット１４とを接合したのち、実施の形態１と同様にして杭頭定着基礎が完成される。
【００３９】
以上のように、本実施の形態２の杭頭定着基礎によれば、以下の作用が得られる。
施工が容易で作業性に優れ、杭をカットオフしないのでプレストレス量の低下や杭本体の損傷がなく基礎との接合力に優れ、その上垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を有し、耐震性が著しく向上するうえに、水平定着筋２ｃを垂直定着筋２ａよりも小径に形成したので部品のコンパクト性・搬送性・保管性に優れる。また、チタン合金を用いた定着筋を使用することにより、強度が従来の異形鉄筋に比べて著しく高いので使用本数を減らすことができ、施工性・作業性に優れる。
【００４０】
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態１における垂直定着筋２ａと水平定着筋２ｂに異形鉄筋を使用し、その他のものは実施の形態１と同様のものを用いた。
【００４１】
以上のように、本実施の形態３の杭頭定着基礎によれば、以下の作用が得られる。
施工が容易で作業性に優れ、杭をカットオフしないのでプレストレス量の低下や杭本体の損傷がなく基礎との接合力に優れ、その上垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を有し、耐震性が著しく向上するうえに従来の異形鉄筋を使用しているので定着筋を螺子切り加工するだけで容易に製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の杭頭定着基礎は、ＰＣパイルと基礎との接合方法において、施工が簡単で作業性にすぐれ、かつ部品の製造が安価かつ容易で生産性に優れ、溶接等の熱による定着筋の強度劣化の恐れが無く、定着筋とプレストレストコンクリートパイル頭部端板との接合力が強固で信頼性が高く、さらに垂直方向と水平方向の外力に対して著しく優れた抵抗力を有し、耐震性が著しく向上する。
【符号の説明】
【００４３】
１、１２、１５  ユニット
２ａ、２ｄ  垂直定着筋
２ｂ、２ｃ、２ｅ  水平定着筋
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ  雄螺子
４、１３  ソケット
５ａ、  垂直螺孔
５ｂ、５ｃ  水平螺孔
６、１４  ナット
７  ＰＣパイル頭端板
８  螺着孔
９  ＰＣパイル
１０  ＰＣパイル鋼材
１１  地面                                                              
【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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