(57)【要約】【課題】手作業でも杭頭定着鉄筋を容易に施工でき、かつ高い信頼性が得られる杭および杭頭定着構造を提供する。【解決手段】ＳＣ杭11は、コンクリートにより成形した杭本体12と、外殻鋼管13とを備えている。この外殻鋼管13より大径に形成したフランジ金物14を外殻鋼管13の端部に全強溶接する。このフランジ金物14の外周縁に沿って、杭頭定着鉄筋15を締着するための複数の鉄筋締着穴16を設ける。各々の杭頭定着鉄筋15は、異形鉄筋の下部および頂部にネジ部17，18を形成し、下部のネジ部17に締着手段としてのナット21，22を螺合するとともに、頂部のネジ部18に定着部材としての定着ナット23を螺合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートにより成形された杭本体と、
この杭本体の少なくとも杭頭に一体化された金属筒体と、
この金属筒体より大径に形成され金属筒体の端部に溶接されたフランジ金物と、
このフランジ金物の外周縁に沿って設けられ杭頭定着鉄筋を締着するための複数の鉄筋締着穴と
を具備したことを特徴とする杭。
【請求項２】
鉄筋締着穴は、
フランジ金物の外周縁から径方向に切込み形成された
ことを特徴とする請求項１記載の杭。
【請求項３】
請求項１または２記載の杭に取付けられる杭頭定着鉄筋は、少なくとも下部にネジ部を形成したものであり、
フランジ金物の鉄筋締着穴に杭頭定着鉄筋のネジ部を挿入し、
杭頭定着鉄筋のネジ部に螺合された複数のナットをフランジ金物を介して締付けることでフランジ金物に杭頭定着鉄筋を固定した
ことを特徴とする杭頭定着構造。
【請求項４】
杭頭定着鉄筋の頂部に取付けられた定着部材
を具備したことを特徴とする請求項３記載の杭頭定着構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭頭定着鉄筋が締着される杭および杭頭定着構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
既製の外殻鋼管付きコンクリート杭（以下、ＳＣ杭という）の杭頭に、フーチングなどの他の構造物を接合するに当たって、ＳＣ杭の外周鋼管部などに所謂ひげ鉄筋と呼ばれる杭頭定着鉄筋を現場で溶接する方法が一般的である。
【０００３】
通常、ＳＣ杭は、杭径の割に曲げ耐力が大きく、杭頭定着鉄筋の本数が多い。
【０００４】
現場は、地下水位以深まで根切りすることが多く、根切り後の杭頭定着鉄筋取付工事で、水分の多い所でフレア溶接、あるいはスタッド溶接をしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３０８８３８５号公報（第１−２頁、図１−３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フレア溶接は、手作業で行なえることから一般的であるが、信頼性が低く、天候に左右されたり、不完全溶接となる場合が多い。しかも、鉄筋本数が多く、鉄筋間隔が狭いため、良好なフレア溶接をすることが困難である。また、杭頭定着鉄筋を良好にフレア溶接するために、基礎底を10cm〜20cm余計に掘り下げ、捨てコンクリートを打つ現場がある。さらに、マンションなどのピットが多い所はその深度がまちまちで、各基礎底段掘りして水処理に手間暇がかかっている。
【０００６】
一方、スタッド溶接は、機械溶接で信頼性が高いが、杭体の天端側金物（座板）を厚板として裏面にリブや鉄筋を立てたりして、大幅に補強する必要があるので、フレア溶接ほど一般的ではない。
【０００７】
このように、ＳＣ杭の杭頭補強において、杭頭定着鉄筋をフレア溶接で設置して補強をすることが一般的であるが、上記のようにＳＣ杭は、杭径の割に曲げ耐力が大きく、従来のフレア溶接方式では、鉄筋を配置できないケースがあること、また、今後このフレア溶接方式が原則禁止の動きがあり、ＳＣ杭へのフレア溶接方式の使用に大きな障害となるため、これに代わり、手作業でも杭頭定着鉄筋を容易に施工できる杭および杭頭定着構造が要求されている。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、手作業でも杭頭定着鉄筋を容易に施工でき、かつ高い信頼性が得られる杭および杭頭定着構造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】
請求項１に記載された発明は、コンクリートにより成形された杭本体と、この杭本体の少なくとも杭頭に一体化された金属筒体と、この金属筒体より大径に形成され金属筒体の端部に溶接されたフランジ金物と、このフランジ金物の外周縁に沿って設けられ杭頭定着鉄筋を締着するための複数の鉄筋締着穴とを具備した杭である。
【００１０】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の杭における鉄筋締着穴が、フランジ金物の外周縁から径方向に切込み形成されたものである。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、杭頭定着鉄筋は、少なくとも下部にネジ部を形成したものであり、フランジ金物の鉄筋締着穴に杭頭定着鉄筋のネジ部を挿入し、杭頭定着鉄筋のネジ部に螺合された複数のナットをフランジ金物を介して締付けることでフランジ金物に杭頭定着鉄筋を固定した杭頭定着構造である。
【００１２】
請求項４に記載された発明は、請求項３記載の杭頭定着構造において、杭頭定着鉄筋の頂部に取付けられた定着部材を具備したものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された発明によれば、杭本体の少なくとも杭頭に一体化された金属筒体より大径に形成されたフランジ金物を金属筒体の端部に溶接して、このフランジ金物の外周縁に沿って複数の鉄筋締着穴を設け、現場では、これらの鉄筋締着穴に杭頭定着鉄筋を取付けるようにしたので、天候や熟練度などに左右される手作業溶接を避けて信頼性の低下を防止でき、手作業でも杭頭定着鉄筋を容易に施工でき、かつ高い信頼性が得られる杭を提供できる。
【００１４】
請求項２に記載された発明によれば、フランジ金物の外周縁から径方向に鉄筋締着穴が切込み形成されたので、鉄筋締着穴より大径のナットを杭頭定着鉄筋に予めセットしたまま杭頭定着鉄筋を径方向外側から鉄筋締着穴に挿入でき、杭頭定着鉄筋の締着作業を容易にできる。
【００１５】
請求項３に記載された発明によれば、杭頭定着鉄筋の少なくとも下部に形成したネジ部をフランジ金物の鉄筋締着穴に挿入し、杭頭定着鉄筋のネジ部に螺合された複数のナットをフランジ金物を介して締付けることでフランジ金物に杭頭定着鉄筋を固定したので、天候や熟練度などに左右される手作業溶接を避けて信頼性の低下を防止でき、手作業でも杭頭定着鉄筋を容易に施工でき、かつ高い信頼性が得られる杭頭定着構造を提供できる。
【００１６】
請求項４に記載された発明によれば、杭頭定着鉄筋の頂部に定着部材を取付けることで、杭頭定着鉄筋の定着長を短くでき、さらに短い杭頭定着鉄筋は運搬性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を、図１および図２に示された第１実施の形態、図３に示された第２実施の形態、図４に示された第３実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、杭としての外殻鋼管付きコンクリート杭（以下、「ＳＣ杭11」という）の杭頭部を示し、コンクリートにより成形された杭本体12と、この杭本体12の少なくとも杭頭に一体化された金属筒体としての外殻鋼管13と、この外殻鋼管13より大径に形成され外殻鋼管13の端部に全強溶接されたフランジ金物14と、このフランジ金物14の外周縁に沿って設けられ杭頭定着鉄筋15を締着するための複数の鉄筋締着穴16とを具備している。
【００１９】
各々の杭頭定着鉄筋15は、異形鉄筋の下部および頂部にネジ部17，18を形成し、下部のネジ部17に締着手段としてのナット21，22を螺合できるとともに、頂部のネジ部18に定着部材としての定着ナット23を螺合できるようにしたものである。
【００２０】
図２に示されるように、鉄筋締着穴16は、フランジ金物14の外周縁から径方向に切込み形成されたものである。なお、鉄筋締着穴16は、フランジ金物14の外周縁より内側に穿設された切り穴でも良い。この切り穴は、杭頭定着鉄筋15より大径に形成する。
【００２１】
要するに、ＳＣ杭11の杭頭に、杭径より大きい外径のフランジ金物14を溶接し、フランジ金物14の外周部に杭頭定着鉄筋15を取付けるための切込み穴または切り穴を設けたものである。
【００２２】
そして、杭頭定着鉄筋15は、異形鉄筋の下部にネジ部17を形成したものであり、フランジ金物14の鉄筋締着穴16に杭頭定着鉄筋15のネジ部17を挿入し、杭頭定着鉄筋15のネジ部17に螺合された複数のナット21，22をフランジ金物14を介して締付けることで、図１に示されるようにフランジ金物14に杭頭定着鉄筋15を固定したＳＣ杭11の杭頭定着構造を構成する。
【００２３】
このＳＣ杭11の杭頭定着構造は、不完全な溶接とならない機械式溶接と同程度の溶接強度を簡単な方法で確保できるとともに、現場で根切りしながら特殊工の手を要することなく杭頭定着鉄筋15を取付けることができ、しかも、この取付後、簡単に目視で確認できるものである。
【００２４】
各杭頭定着鉄筋15の外周には、複数の帯鉄筋24が配筋され、各杭頭定着鉄筋15の相互間の強度向上が図られている。
【００２５】
図３に示されるように、第２実施の形態は、短尺鋼管で形成された帯板25が、各杭頭定着鉄筋15の外周に配筋され、また、各杭頭定着鉄筋15の頂部には、定着ナット23により定着部材としての定着板26が取付けられて、各杭頭定着鉄筋15の相互間の強度向上と、定着性能の向上が図られた杭頭定着構造である。他の構造は、図１および図２に示されたものと同様であるから、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２６】
図４に示されるように、第３実施の形態は、複数の帯鉄筋24が各杭頭定着鉄筋15の外周に配筋され、また、各杭頭定着鉄筋15の頂部には、定着ナット23により定着部材としての定着リング27が取付けられて、各杭頭定着鉄筋15の相互間の強度向上と、定着性能の向上が図られた杭頭定着構造である。他の構造は、図１および図２に示されたものと同様であるから、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００２７】
次に、各実施の形態の作用を説明する。
【００２８】
中掘工法においては、フランジ金物14のない場合に用いる施工用回転キャップおよびチャックより一回り大きな施工用回転キャップおよびチャックにより、杭径より一回り大きいフランジ金物14をそのまま保持してＳＣ杭11を中掘オーガとともに沈降させ、ＳＣ杭11を沈設後は、フランジ金物14に杭頭定着鉄筋15を取付ける。
【００２９】
プレボーリング工法においては、杭頭のフランジ金物14に、その外径より突出する径方向の回転用鉄塊（通称よーかん）を溶接し、フランジ金物14のない場合に用いる回転治具より一回り大きな回転治具をこの回転用鉄塊に係合させてＳＣ杭11を回転させるが、根切り後に、回転用鉄塊をガス切りして、杭頭定着鉄筋15を取付ける。
【００３０】
杭頭定着鉄筋15の取付は、フランジ金物14の鉄筋締着穴16に杭頭定着鉄筋15のネジ部17を挿入し、杭頭定着鉄筋15のネジ部17に螺合された複数のナット21，22をフランジ金物14を介して締付けることで、フランジ金物14に杭頭定着鉄筋15を固定する。
【００３１】
次に、各実施の形態の効果を説明する。
【００３２】
杭本体12の少なくとも杭頭に一体化された外殻鋼管13より大径に形成されたフランジ金物14を外殻鋼管13の端部に溶接して、このフランジ金物14の外周縁に沿って複数の鉄筋締着穴16を設け、現場では、これらの鉄筋締着穴16に杭頭定着鉄筋15を取付けるようにしたので、天候や熟練度などに左右される手作業溶接を避けて信頼性の低下を防止でき、手作業でも杭頭定着鉄筋15を容易に施工でき、かつ高い信頼性が得られる杭を提供できる。
【００３３】
フランジ金物14の外周縁から径方向に鉄筋締着穴16が切込み形成されたので、鉄筋締着穴16より大径のナット21，22を杭頭定着鉄筋15に予めセットしたまま、この杭頭定着鉄筋15を径方向外側から鉄筋締着穴16に挿入でき、後からナット22を取付ける場合より杭頭定着鉄筋15の締着作業を容易にできる。
【００３４】
異形鉄筋の少なくとも下部にネジ部を形成した杭頭定着鉄筋15のネジ部17をフランジ金物14の鉄筋締着穴16に挿入し、杭頭定着鉄筋15のネジ部に螺合された複数のナット21，22をフランジ金物14を介して締付けることでフランジ金物14に杭頭定着鉄筋15を固定したので、天候や熟練度などに左右される手作業溶接を避けて信頼性の低下を防止でき、手作業でも杭頭定着鉄筋15を容易に施工でき、かつ高い信頼性が得られる杭頭定着構造を提供できる。
【００３５】
杭頭定着鉄筋15の頂部にナット23、定着板26または定着リング27などの定着部材を取付けることで、杭頭定着鉄筋15の定着長を短くでき、さらに短く形成された杭頭定着鉄筋15は、運搬性に優れている。
【００３６】
杭頭定着鉄筋15をネジにより杭頭に定着するのではなく、ナット21，22の締付けによりフランジ金物14に固定するので、施工時、衝撃や傷などに強く、実用的である。
【００３７】
杭天のフランジ金物14を、杭径より直径で約10cm〜20cm大きくすることで、施工用回転キャップおよびチャックなどは１クラス上の杭径治具をそのまま使え、大幅に加工する施工治具を必要としない。
【００３８】
フランジ金物14および杭頭定着鉄筋15は、既存の設備および治具で製作できる。
【００３９】
フランジ金物14の溶接は、既存のフランジ溶接方法で全強溶接するため、鋼管本体強度と同強度の溶接強度が得られる。
【００４０】
杭材のコストアップ要素としては、安価なフランジ金物14で済む。また、現状の後施工方式の全工程より安価に施工できる。
【００４１】
天候に左右されずに、根切りが終了したところから手の空いた人により杭頭定着鉄筋15を取付けることができる。
【００４２】
設計で必要な本数の杭頭定着鉄筋15のみを選択して取付けることができる。
【００４３】
本発明は、外殻鋼管付きコンクリート杭すなわちＳＣ杭11に限定されるものではなく、要するに、杭本体12の少なくとも杭頭に金属筒体が一体化された杭には適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る杭および杭頭定着構造の第１実施の形態を示す断面図である。
【図２】同上杭頭定着構造の平面図である。
【図３】本発明に係る杭および杭頭定着構造の第２実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る杭および杭頭定着構造の第３実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
11    杭としてのＳＣ杭
12    杭本体
13    金属筒体としての外殻鋼管
14    フランジ金物
15    杭頭定着鉄筋
16    鉄筋締着穴
17    ネジ部
23    定着部材としての定着ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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