(57)【要約】【課題】容易に製造できるとともに、軸方向鉄筋のはつり出し作業が不要で容易に施工できるプレストレストコンクリート杭を提供する。【解決手段】プレストレストコンクリートで成形された杭本体部２の軸方向の一方側に除去予定コンクリート部３を設ける。また、杭本体部２と除去予定コンクリート部３との境界部分に、杭本体部２より外径が大きい仕切座板４を設ける。杭本体部２内に複数の緊張鋼材６を配設し、その一端部を仕切座板４に固定する。また、杭本体部２の少なくとも一部から除去予定コンクリート部３にわたって軸方向鉄筋７を配設する。【選択図】図１
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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で成形された杭本体部と、
この杭本体部の軸方向の一方側に設けられた除去予定コンクリート部と、
前記杭本体部より外径が大きく前記杭本体部と前記除去予定コンクリート部との境界部分に設けられた仕切座板と、
前記杭本体部の内部に埋め込まれ一端部が前記仕切座板に固定された複数の緊張鋼材と、
前記杭本体部の少なくとも一部から前記除去予定コンクリート部にわたってそれらの内部に埋め込まれた複数の軸方向鉄筋と
を具備することを特徴とするプレストレストコンクリート杭。
【請求項２】
除去予定コンクリート部は、杭本体部より外径が大きい
ことを特徴とする請求項１記載のプレストレストコンクリート杭。
【請求項３】
除去予定コンクリート部の軸方向の一端部に設けられた端板と、
軸方向鉄筋を前記端板に固定する第１の固定手段と、
前記軸方向鉄筋を仕切座板に固定する第２の固定手段とを備える
ことを特徴とする請求項１または２記載のプレストレストコンクリート杭。
【請求項４】
軸方向鉄筋における除去予定コンクリート部に対応する部分を被覆し前記軸方向鉄筋と前記除去予定コンクリート部との付着を阻止する被覆管を備える
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のプレストレストコンクリート杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭本体部と除去予定コンクリート部とを備え、杭本体部の少なくとも一部からコンクリート除去部にわたって複数の軸方向鉄筋が埋め込まれたプレストレストコンクリート杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
プレストレストコンクリート杭（ＰＣ杭）とフーチングとを結合させる場合には、プレストレストコンクリート杭における杭本体部の上部のコンクリート（除去予定コンクリート部）を破壊することにより軸方向鉄筋を露出させる、いわゆるはつり出し作業を行った後、それら軸方向鉄筋を介してフーチングと結合させる方法が知られている。
【０００３】
しかしながら、このようなコンクリートはつり出し作業を行う方法では、時間や手間を要するとともに、軸方向鉄筋が除去予定コンクリート部と付着しているため、容易に露出させることができない。
【０００４】
また、ＰＣ杭の施工現場ではつり出し作業を行うため、騒音や粉塵が発生し、作業環境および周辺環境を悪化させてしまう。
【０００５】
さらに、はつり出し作業の際に緊張鋼材や軸方向鉄筋を損傷させるおそれがある。
【０００６】
また、除去予定コンクリート部に導入されていたプレストレスが、はつり出し作業により開放されるため、除去予定コンクリート部近傍はＲＣ構造となり、別途外力による安全照査が必要になるとともに、強度が不足する場合は鋼材等を用いて補強しなければならない可能性がある。
【０００７】
これらの課題を解決するためのものとしては、特許文献１等に示す構成のプレストレストコンクリート杭が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１−１２５４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の特許文献１の構成では、型枠と仕切座板としての端板とを固定するために、型枠に固定されるアンカープレートと、このアンカープレートに螺着されアンボンド処理等のコンクリートとの結合を阻止する処理が施されたアンカーボルトあるいは吊ＰＣ鋼材とが用いられている。すなわち、そのアンカーボルトや吊ＰＣ鋼材を介してアンカープレートと仕切座板である端板とを固定した状態で、緊張を加えている。
【００１０】
この特許文献１の構成では、以下の課題が考えられる。
【００１１】
まず、特許文献１の構成のプレストレスコンクリート杭を製造する際には、除去予定コンクリート部にも緊張力を伝達するアンカーボルトまたは吊ＰＣ鋼材を別途配置するため、杭の製造工程が増加するだけでなく、アンカーボルトまたは吊ＰＣ鋼材を係止する構造を仕切り座板（端板）やアンカープレートに加工する手間も増加する。
【００１２】
また、アンカーボルトまたは吊ＰＣ鋼材を別途用意し、仕切り座板（端板）やアンカープレートを加工するため、製造コストも上昇する。
【００１３】
さらに、杭本体部内の緊張鋼材と、除去予定コンクリート部内のアンカーボルトまたは吊ＰＣ鋼材を同時に緊張するため、緊張力の管理が煩雑になる。
【００１４】
したがって、これら特許文献１の課題を解決して容易に製造できるとともに、軸方向鉄筋のはつり出し作業が不要で容易に施工できるプレストレストコンクリート杭が求められていた。
【００１５】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、容易に製造できるとともに、軸方向鉄筋のはつり出し作業が不要で容易に施工できるプレストレストコンクリート杭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】
【００１６】
請求項１に記載されたプレストレストコンクリート杭は、プレストレストコンクリートで成形された杭本体部と、この杭本体部の軸方向の一方側に設けられた除去予定コンクリート部と、前記杭本体部より外径が大きく前記杭本体部と前記除去予定コンクリート部との境界部分に設けられた仕切座板と、前記杭本体部の内部に埋め込まれ一端部が前記仕切座板に固定された複数の緊張鋼材と、前記杭本体部の少なくとも一部から前記除去予定コンクリート部にわたってそれらの内部に埋め込まれた複数の軸方向鉄筋とを具備するものである。
【００１７】
請求項２に記載されたプレストレストコンクリート杭は、請求項１記載のプレストレストコンクリート杭において、除去予定コンクリート部は、杭本体部より外径が大きいものである。
【００１８】
請求項３に記載されたプレストレストコンクリート杭は、請求項１または２記載のプレストレストコンクリート杭において、除去予定コンクリート部の軸方向の一端部に設けられた端板と、軸方向鉄筋を前記端板に固定する第１の固定手段と、前記軸方向鉄筋を仕切座板に固定する第２の固定手段とを備えるものである。
【００１９】
請求項４に記載されたプレストレストコンクリート杭は、請求項１ないし３いずれか一記載のプレストレストコンクリート杭において、軸方向鉄筋における除去予定コンクリート部に対応する部分を被覆し前記軸方向鉄筋と前記除去予定コンクリート部との付着を阻止する被覆管を備えるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、仕切座板が杭本体部より外径が大きいため、杭本体部へプレストレスを容易に導入でき、容易に製造できるとともに、軸方向鉄筋のはつり出し作業が不要であり容易に施工できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプレストレストコンクリート杭の構成を示す一部を省略した斜視図である。
【図２】同上プレストレストコンクリート杭の除去予定コンクリート部除去前の状態を示す断面図である。
【図３】同上プレストレストコンクリート杭の除去予定コンクリート部除去後の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態の構成について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
図１は、プレストレストコンクリート杭１を示し、プレストレストコンクリート製の杭本体部２の軸方向の一方側に、コンクリート製の除去予定コンクリート部３が設けられている。
【００２４】
なお、図１では、プレストレストコンクリート杭１の内部構造が確認しやすいように、杭本体部２および除去予定コンクリート部３を構成するコンクリートは、二点鎖線で示している。
【００２５】
これら杭本体部２と除去予定コンクリート部３との境界部分には仕切座板４が設けられ、除去予定コンクリート部３の軸方向における仕切座板４とは反対側である一端部には端板５が設けられている。
【００２６】
このプレストレストコンクリート杭１は、杭本体部２の外径より、除去予定コンクリート部３、仕切座板４および端板５の外径が大きく、これら除去予定コンクリート部３と仕切座板４と端板５とは略同径である。すなわち、プレストレストコンクリート杭１の外径は、プレストレストコンクリート杭１の軸方向において、杭本体部２より軸方向の一方側である仕切座板４、除去予定コンクリート部３および端板５が杭本体部２より径大である。なお、図１に示すプレストレストコンクリート杭１のように、除去予定コンクリート部３および仕切座板４の外径が杭本体部２より大径で、これら除去予定コンクリート部３および仕切座板４の外径が略同一である構成には限定されず、仕切座板４の外径が杭本体部２より径大であれば、これら除去予定コンクリート部３および仕切座板４の外径は適宜変更できる。
【００２７】
杭本体部２は、プレストレストコンクリートで円筒状に成形されており、軸方向の一端部には仕切座板４が設けられている。
【００２８】
また、杭本体部２の内部には、緊張鋼材６および軸方向鉄筋７が円周状に互いに離間して配設されている。
【００２９】
除去予定コンクリート部３は、コンクリートで円筒状に成形されており、軸方向の一端部には端板５が設けられ、軸方向の他端部には仕切座板４が設けられている。また、除去予定コンクリート部３の内部には、軸方向鉄筋７が円周状に互いに離間して配設されている。
【００３０】
仕切座板４は、リング状の板部材であり、緊張鋼材６を固定するための複数の貫通孔11aと、軸方向鉄筋７を挿通可能な複数の貫通孔11bが、円周状に離間して設けられている。
【００３１】
これら貫通孔11aと貫通孔11bとの仕切座板４の円周方向における位置関係は、２つの貫通孔11b，11b間に２つの貫通孔11a，11aが位置するように、それぞれ等間隔で離間して配置されている。
【００３２】
なお、貫通孔11aおよび貫通孔11bは、図１に示す個数や間隔に限定されず、設計上必要となる緊張鋼材６や軸方向鉄筋７の本数等に応じて適宜変更可能である。
【００３３】
端板５は、リング状の板部材であり、軸方向鉄筋７を挿通可能な複数の貫通孔12が円周状に離間して設けられている。
【００３４】
緊張鋼材６は、杭本体部２の軸方向の全長にわたって配設され、その一端部が仕切座板４に固定され、他端部が図１ないし図３において杭本体部２の軸方向の他端部である下端部に設けられている図示しない端板に固定されている。
【００３５】
なお、図２では、緊張鋼材６の取付状態が分かりやすいように、緊張鋼材６側（図２における左側）において、仕切座板４より軸方向の一方側に設けられた除去予定コンクリート部３および端板５を省略して示している。
【００３６】
ここで、図２および図３に示すように、杭本体部２には、緊張鋼材６を仕切座板４に固定するための袋ナット13が仕切座板４の貫通孔11aに対応して設けられている。
【００３７】
そして、袋ナット13に緊張鋼材６の一端部を引っ掛かるように係止し、仕切座板４の貫通孔11aからボルト14を袋ナット13に螺着することにより、仕切座板４に袋ナット13を介して緊張鋼材６の一端部が固定される。なお、緊張鋼材６の一端部を仕切座板４に固定する方法としては、例えば仕切座板４に係止孔を設け、その係止孔に緊張鋼材６の一端部に設けられたリベットヘッドを係止させて固定する方法でもよい。
【００３８】
軸方向鉄筋７は、杭本体部２の軸方向の一部から除去予定コンクリート部３の軸方向の全長にわたって配設されている。なお、軸方向鉄筋７は、杭本体部２の軸方向における少なくとも一部から除去予定コンクリート部３の軸方向の全長にわたって設けられていればよく、例えば軸方向鉄筋７を杭本体部２の軸方向の全長に配設した構成にしてもよい。
【００３９】
そして、軸方向鉄筋７は、仕切座板４の貫通孔11bに挿通され、その一端部が端板５の貫通孔12に挿通される。また、端板５から露出した部分に第１の固定手段としてのナット15が螺着され、仕切座板４の杭本体部２側が第２の固定手段としてのナット16で固定される。すなわち、軸方向鉄筋７における少なくともナット15が螺着される上端部からナット16が螺着される仕切座板４の下部までの範囲の外周面にはねじ山が成形されており、軸方向鉄筋７は、ナット15によって端板５に固定され、ナット16によって仕切座板４に固定される。
【００４０】
また、軸方向鉄筋７における除去予定コンクリート部３に対応する箇所には、軸方向鉄筋７と除去予定コンクリート部３との付着を阻止する被覆管としての養生鋼管17が設けられている。
【００４１】
すなわち、除去予定コンクリート部３においては、軸方向鉄筋７がコンクリートに付着しないように養生鋼管17で覆われて、この養生鋼管17から露出した軸方向鉄筋７の一端部がナット15によって端板５に固定されている。
【００４２】
次に、上記一実施の形態の作用および効果を説明する。
【００４３】
プレストレストコンクリート杭１を製造する際には、杭本体部２を成形する第１の型枠と、杭本体部２より径大である除去予定コンクリート部３を成形する第２の型枠とを用いる。すなわち、第１の型枠と第２の型枠とを仕切座板４を介在させて軸方向の端部の開口部同士が連通するように軸方向に並設させて、堅固に組み立てる。
【００４４】
このとき、仕切座板４は、第１の型枠の軸方向の一端部に設けられた開口の周縁部に当接した状態で固定される。
【００４５】
そして、第１の型枠内へ所定本数の緊張鋼材６を挿入しその一端部を仕切座板４に袋ナット13およびボルト14を用いて固定する。
【００４６】
また、軸方向鉄筋７を、第１の型枠内から仕切座板４の貫通孔11bを挿通して第２の型枠内へ挿入し第１の型枠側からナット16によって仕切座板４に固定するとともに、その一端部を端板５の貫通孔12に挿入してナット15によって端板５に固定する。
【００４７】
さらに、軸方向鉄筋７における除去予定コンクリート部３に対応する箇所（第２の型枠の部分）は、養生鋼管17によって覆う。
【００４８】
次いで、仕切座板４を、第１の型枠の一端部に設けられた開口の周縁部に当接させた状態で、緊張鋼材６を第１の型枠の他端部側へ緊張してプレストレスを導入し、コンクリートの打設および遠心成形を行った後、養生を経て脱型する。
【００４９】
なお、上記工程におけるプレストレスの導入およびコンクリートの打設については、コンクリートの打設後にプレストレスを導入する工程順にしてもよい。
【００５０】
また、上記製造方法では、杭本体部２を成形する第１の型枠と、除去予定コンクリート部３を成形する第２の型枠とをそれぞれ独立した別体の型枠としたが、型枠の組み立て作業および脱型作業を簡略化するためにこれらの型枠を段差部を介して一体の型枠としても良い。この場合、仕切座板４を段差部の内側面に当接させてプレストレスを導入することになる。
【００５１】
プレストレストコンクリート杭１を施工する際には、図２に示す杭本体部２の軸方向の一方側に除去予定コンクリート部３が設けられた状態で、施工場所にプレストレストコンクリート杭１を埋設する。
【００５２】
また、埋設した後に、ナット15を外し、除去予定コンクリート部３と仕切座板４との境界部分を例えばバール等を用いて分離し、クレーンで除去予定コンクリート部３を引き抜いて、図３に示すように仕切座板４より一方側（上側）において軸方向鉄筋７を露出させる。
【００５３】
そして、その軸方向鉄筋７の露出した部分とフーチングとを結合させて杭本体部２とフーチングとを一体化させる。
【００５４】
上記一実施の形態によれば、仕切座板４の外径が杭本体部２の外径より大きいため、プレストレスを導入する型枠（第１の型枠）の軸方向における外側の開口縁部あるいは型枠の段差部に仕切座板４を当接させて、これら開口縁部または段差部から反力をとり、緊張鋼材６を緊張することで杭本体部２にプレストレスを導入できる。そのため、従来の例えば特許文献１のように、アンカーボルトや吊ＰＣ鋼材を別途配設したり、仕切座板やアンカープレートにアンカーボルトや吊ＰＣ鋼材のための加工を施したりする必要がなく、仕切座板４を杭本体部２より径大にするだけの簡単な構造で、杭本体部２内の緊張鋼材６を緊張でき、容易に製造できる。
【００５５】
また、アンカーボルトや吊ＰＣ鋼材等の材料を別途容易したり、仕切座板４に別途の加工を施す必要がないため、製造コストの上昇を抑制でき、効率的に製造できる。
【００５６】
さらに、緊張する鋼材が、杭本体部２内に配設された緊張鋼材６だけであるため、通常のプレストレストコンクリート杭と同様に緊張力の管理ができ、容易に製造できる。
【００５７】
また、型枠に仕切座板４を直接固定してより安定した状態で正確に杭本体部２へプレストレスを導入できる。
【００５８】
軸方向鉄筋７は、除去予定コンクリート部３において、養生鋼管17に覆われて除去予定コンクリート部３との付着を阻止されているため、軸方向鉄筋７を露出させる作業においては、除去予定コンクリート部３を破壊する必要がなく、除去予定コンクリート部３と仕切座板４との境界部を分離してクレーン等で引き抜くだけで、軸方向鉄筋７を現すことができる。すなわち、はつり出し作業が不要であるため、軸方向鉄筋７を露出させる作業が容易である。騒音や粉塵の発生も防止でき、はつり出し作業において緊張鋼材６や軸方向鉄筋７を損傷させることがなく、はつり出し作業によりプレストレスが開放されることもない。
【００５９】
除去予定コンクリート部３は、軸方向鉄筋７と、ナット15およびナット16との螺着により、杭本体部２に固定されているため、例えばプレストレストコンクリート杭１の移送時等の荷扱いにおいて、除去予定コンクリート部３のぐらつきやひび割れ等の外観上の不具合が発生しにくく、商品価値の低下を防止できる。
【符号の説明】
【００６０】
１    プレストレストコンクリート杭
２    杭本体部
３    除去予定コンクリート部
４    仕切座板
５    端板
６    緊張鋼材
７    軸方向鉄筋
15    第１の固定手段としてのナット
16    第２の固定手段としてのナット
17    被覆管としての養生鋼管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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