(57)【要約】  【課題】既設杭の上端に新たな杭を継ぎ足して地盤中に打ち込む際、端板に取り付けた接合用部材を介してネジ止めする方法や、端板同士を接合する方法では、厄介な溶接作業が必要となった。  【解決手段】本発明にかかる杭頭リングは、端板部(11)と、該端板部の外周縁部から該端板部と直角の一方向へ突き出た筒体部(12)と、該筒体部の中心(c)を通る放射線(r)上で該筒体部に位置するインサートの取付孔(13)が一体に鋳造成形されている。【選択図】図１
2008063860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端板部(11)と、該端板部(11)の外周縁部から該端板部(11)と直角の一方向へ突き出た筒体部(12)と、該筒体部(12)の中心(c)を通る放射線(r)上で該筒体部(12)に位置するインサートの取付孔(13)が一体に鋳造成形されていることを特徴とする杭頭リング(1)。
【請求項２】
端板部(11)と、該端板部(11)の外周縁部から該端板部(11)と直角の一方向へ突き出た筒体部(12)と、該筒体部(12)の中心(c)を通る放射線(r)上で該筒体部(12)に位置するインサートの取付孔(13)が一体に鋳造成形され、該取付孔(13)にインサート(21)がその開口面(2３)を該放射線(r)上で外方へ向けて取付けられていることを特徴とする杭頭リング(2)。
【請求項３】
端板部(11)と、該端板部(11)の外周縁部から該端板部(11)と直角の一方向へ突き出た筒体部(12)と、該筒体部(12)の中心(c)を通る放射線(r)上で該筒体部(12)に位置するインサートの取付孔(13)が一体に鋳造成形され、該取付孔(13)にインサート(21)がその開口面(2３)を該放射線(r)上で外方へ向けて取付けられている杭頭リング(2)を自身の端部に備えていることを特徴とする杭(3)。
【請求項４】
端板部(11)と、該端板部(11)の外周縁部から該端板部(11)と直角の一方向へ突き出た筒体部(12)と、該筒体部(12)の中心(c)を通る放射線(r)上で該筒体部(12)に位置するインサートの取付孔(13)を一体に鋳造成形し、該取付孔(13)にインサート(21)をその開口面(2３)を該放射線(r)上で外方へ向け取付けて杭頭リング(2)とし、型枠の少なくとも一端に該杭頭リング(2)を配置してコンクリートを遠心成形することを特徴とする杭頭リング(2)を備えた杭(3)の製法。
【請求項５】
該インサート(21)は該開口面(23)と反対側に該取付孔(13)の内径より大きい外径の鍔(24)を備えている請求項２に記載の杭頭リング(2)。
【請求項６】
該インサート(21)は該開口面(23)と反対側に該取付孔(13)の内径より大きい外径の鍔(24)を備えている請求項３に記載の杭(3)。
【請求項７】
該インサート(21)は該開口面(23)と反対側に該取付孔(13)の内径より大きい外径の鍔(24)を備えている請求項４に記載の杭(3)の製法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭頭リング、この杭頭リングを使用した杭及びこの杭の製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
深礎杭の場合、既設杭の上端に新たな杭を継ぎ足して地盤中に打ち込んでいる。杭同士の接合は支持荷重に影響するため、種々の接合構造やその施工法が開発されており、例えば、端板同士を溶接するやり方が特開平１０−１２１４６７号公報に、端板に取り付けたフランジ板同士をボルトで締結するやり方が特開２００２−１２１７３３号公報に、また接続片とボルトを使うやり方が特開２００５―２９９２４３号公報に、それぞれ開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１２１４６７号公報
【特許文献２】特開２００２―１２１７３３号公報
【特許文献３】特開２００５―２９９２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特開平１０−１２１４６７号公報に開示された杭の接続方法は、段落［００２６］及び段落［００２７］を参照すれば、次の通りである。端板２の外周に取り付けた円筒側板３にネジ穴４を設けておく。杭Ａ同士を接合する際、端板２と２を当接させ、両者の外周面に円弧状の接続片７をあてがい、六角ボルト９を接続片７のボルト孔８を通してネジ孔４にねじ込む。これによって、相対する杭Ａ同士が接合される。
【０００４】
この公報によると、段落［００１７］に、円筒側板３は端板２の面２ｂに溶接して構成される旨の記載があるが、溶接作業はいうまでもなく厄介な作業である。同段落の末尾に、継手部材Ｂにおける端板２と円筒側板３は大型の鋼材を機械加工することで削り出して形成してもよい、旨の記載があるが、切削作業も時間を要して大変な作業である。
【０００５】
特開２００２―１２１７３３号公報には、段落［００２６］及び［００２７］に、杭１の杭径より大きな径を有するフランジ板４を予め杭端部の端板２に溶接し、杭１の建て込みを行う途中で、上下の杭１ａ、１ｂのフランジ板４どうしを、小孔ａを一致させて当接させ、小孔ａに通したボルト５により接合する、旨の記載がある。
フランジ板４を杭端部の端板２に溶接する作業も、工場生産による現場作業の省略は可能となるとはいえ、溶接作業そのものが甚だ厄介な作業である。
【０００６】
特開２００５―２９９２４３号公報に示された既製コンクリート杭の端板では、杭の接合に際しては、その図４に示されているように、主リング部材３（端板部；端板）同士を溶接するようになっている。
溶接による接合は現場作業となり、作業が厄介で、屋外作業の場合は天候にも左右される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる第一の杭頭リングは、端板部と、該端板部の外周縁部から該端板部と直角の一方向へ突き出た筒体部と、該筒体部の中心を通る放射線上で該筒体部に位置するインサートの取付孔が一体に鋳造成形されている。この端板部は、杭を打ち込む場合にかなりの衝撃荷重が掛かるので、衝撃に耐えられる厚さを保つことは当然である。なお、適切な材質を選択することにより適度な変形機能を備えるものとすることが好ましく、そのような材質として、例えばダクタイル鋳鉄が挙げられる。
【０００８】
この第一の杭頭リングの場合、端板部と筒体部は鋳造なので製品化された時点で一体となっており、溶接する必要はない。また、鋳造なので、一体化のために大型の機械を採用して大きな材料から削り出す必要もない。取付孔も同時に鋳造されるので、従来のように、出来上がった筒体部に取付孔を穿つ面倒な作業も必要ない。
【０００９】
本発明に係る第二の杭頭リングは、端板部と、該端板部の外周縁部から該端板部と直角の一方向へ突き出た筒体部と、該筒体部の中心を通る放射線上で該筒体部に位置するインサートの取付孔が一体に鋳造成形される。そして、該取付孔にインサートがその開口面を該放射線上で外方へ向けて取付けられている。
この第二の杭頭リングの場合、第一の杭頭リングの作用効果を奏することは勿論、インサートが取付孔に取付けられているので、そのまま型枠にセットでき、作業効率を高めることができる。
【００１０】
本発明に係る杭は端部に杭頭リングを備えている。この杭頭リングは、端板部と、該端板部の外周縁部から該端板部と直角の一方向へ突き出た筒体部と、該筒体部の中心を通る放射線上で該筒体部に位置するインサートの取付孔が一体に鋳造成形された第一の杭頭リングの場合は、該取付孔にインサートがその開口面を該放射線上外方へ向けて取付けられた第二の杭頭リングの状態となっており、また第二の杭頭リングの場合はそのままの状態となっている。
この杭の場合、杭頭リングに関しては前記の第一及び第二の杭頭リングで述べた作用効果を奏すると共に、通常のように、該取付孔に対応するボルト孔の開いた締結板を相対する杭頭リングの筒体部にあてがい、該締結板のボルト孔を通してボルトを該インサートにねじ込むことによって、相対する杭を確実に接合できる。なお、ＰＣ杭の場合、中空断面の杭本体に軸方向のＰＣ鋼材が周方向に所定間隔を置いて配置され、その両端が端板部に定着されている。
【００１１】
本発明に係る杭の製法は、端板部と、該端板部の外周縁部から該端板部と直角の一方向へ突き出た筒体部と、該筒体部の中心を通る放射線上で該筒体部に位置するインサートの取付孔を一体に鋳造成形し、該取付孔にインサートをその開口面を該放射方向線上外方へ向けかつ水密に取付けて杭頭リングとする。そして、型枠の少なくとも一端に該杭頭リングを配置してコンクリートを遠心成形する。
この製法によると、インサートが開口面を該放射線上外方へ向けた状態で成形されるので、インサートに詰め物をしてコンクリートの侵入を防ぐ必要がなく、インサートは特別な位置決め材を採用しなくても背面のコンクリートの固化により所定位置を確保でき、しかもずれたりしない。なお、鍔と筒体部内面間に僅かではあるが部分的に隙間ができるので、のろ漏れの恐れがある場合は、適宜シール材を施すとよい。
【００１２】
前記の第二の杭頭リング、杭、杭の製法の何れの場合も、該インサートは該開口面と反対側に該取付孔の内径より大きい外径の鍔を備えていてもよい。
こうすると、インサートを取付孔に嵌め込む際、鍔を筒体部の内面側に位置させて嵌め込めば、力加減を調節しなくても、鍔がストッパーとなって筒体部から外部へ抜け出ることはなく、従って嵌合作業が容易で、遠心成形の際の遠心力がインサートに加わっても、インサートはこの鍔で筒体部の内壁面に圧接し、外部へ脱出する恐れがない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる第一の杭頭リングによれば、端板部と、該端板部の外周縁部から該端板部と直角の一方向へ突き出た筒体部と、該筒体部の中心を通る放射線上で該筒体部に位置するインサートの取付孔が一体に鋳造成形されているので、端板部と筒体部は製品化された時点で一体となっており、溶接する必要はなく、一体化のために大型の機械を採用して大きな材料から削り出す必要もなく、取付孔も同時に鋳造されるので、従来のように、出来上がった筒体部に取付孔を穿つ面倒な作業も必要ない。
【００１４】
本発明に係る第二の杭頭リングによれば、端板部と、該端板部の外周縁部から該端板部と直角の一方向へ突き出た筒体部と、該筒体部の中心を通る放射線上で該筒体部に位置するインサートの取付孔が一体に鋳造成形され、該取付孔にインサートがその開口面を該放射線上で外方へ向けて取付けられているので、第一の杭頭リングの作用効果に加え、そのまま型枠にセットでき、作業効率を高めることができる。
【００１５】
本発明に係る杭によれば、自身の端部に、端板部と、該端板部の外周縁部から該端板部と直角の一方向へ突き出た筒体部と、該筒体部の中心を通る放射線上で該筒体部に位置するインサートの取付孔が一体に鋳造成形され、該取付孔にインサートがその開口面を該放射線上外方へ向けて取付けられている杭頭リングを、備えているので、杭頭リングに関しては前記の第一及び第二の杭頭リングで述べた作用効果を奏すると共に、通常のように、該取付孔に対応する透孔の開いた締結板を相対する杭頭リングの筒体部にあてがい、該締結板に穿ったボルト孔を通して該取付孔にボルトをねじ込むことによって、相対する杭を確実に接合できる。
【００１６】
本発明に係る杭の製法によれば、端板部と、該端板部の外周縁部から該端板部と直角の一方向へ突き出た筒体部と、該筒体部の中心を通る放射線上で該筒体部に位置するインサートの取付孔を一体に鋳造成形し、該取付孔にインサートをその開口面を該放射線上外方へ向けかつ水密に取付けて杭頭リングとし、型枠の少なくとも一端に該杭頭リングを配置してコンクリートを遠心成形するので、インサートが開口面を該放射線上外方へ向けた状態で成形され、インサートに詰め物をしてコンクリートの侵入を防ぐ必要がなく、インサートは特別な位置決め材を採用しなくても背面のコンクリートの固化により所定位置を確保でき、しかもずれたりしない。
【００１７】
前記の第二の杭頭リング、杭、杭の製法の何れの場合も、該インサートは該開口面と反対側に該取付孔の内径より大きい外径の鍔を備えているので、インサートを取付孔に嵌め込む際、鍔を筒体部の内面側に位置させて嵌め込めば、力加減を調節しなくても、鍔がストッパーとなって筒体部から外部へ抜け出ることはなく、従って嵌合作業が容易で、遠心成形の際の遠心力がインサートに加わっても、インサートはこの鍔で筒体部の内壁面に圧接し、外部へ脱出する恐れがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明にかかる第一の杭頭リングの具体例の左半分を図２のＡ―Ａ線に沿って切断して示す正面図、図２は左半分を図１のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す半分底面図、図３は本発明にかかる第二の杭頭リングの具体例の左半分を図４のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す正面図、図４は左半分を図３のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す半分底面図、図５は杭頭リング相互の接合状態を示す左側部分の切断正面図で、境界線Ｐを挟んでＱ側は本発明、Ｒ側は従来例を示す。なお、全図を通し、同一符号は同一若しくは相応部分を示し、その部分についての説明や、重複する説明は、特に必要な場合を除き、省略する。
【００１９】
１は本発明に係る第一の杭頭リングである。この第一の杭頭リング１は、端板部１１と、この端板部１１の外周縁部からこの端板部１１と直角の一方向へ突き出た筒体部１２と、この筒体部１２の中心ｃを通る放射線ｒ上でこの筒体部１２に位置するインサートの取付孔１３が一体に鋳造成形されている。鋳物は曲げ抵抗が小さく、衝撃力の掛かり方によっては、割れる恐れがある。杭を打ち込む場合、この端板部１１にかなりの衝撃荷重が掛かるので、衝撃に耐えられる厚さを保つことは当然である。
【００２０】
この第一の杭頭リングの場合、端板部１１と筒体部１２は鋳造なので製品化された時点で一体品となすことができ、従って、溶接する必要はない。また、鋳造なので、一体化のために大型の機械を採用して大きな材料から端板部１１と筒体体部１２を削り出す手間を省ける。取付孔１３も同時に鋳造されるので、従来のように、出来上がった筒体部に取付孔を穿つ面倒な作業も必要ない。
【００２１】
２は本発明に係る第二の杭頭リングである。この第二の杭頭リング２は、端板部１１と、この端板部１１の外周縁部からこの端板部１１と直角の一方向へ突き出た筒体部１２と、この筒体部１２の中心ｃを通る放射線ｒ上でこの筒体部１２に位置するインサート２１の取付孔１３が一体に鋳造成形されている。この取付孔１３にねじ孔２２を備えたインサート２１が、その開口面２３を放射線ｒ上で外方へ向けて、取付けられている。
この第二の杭頭リングの場合、第一の杭頭リングの作用効果を奏することは明らかである。その作用効果に加え、取付孔１３にインサート２１が取付けられているので、そのまま型枠（図示省略）にセットでき、作業効率を高めることができる。
【００２２】
３は本発明に係る杭である。この杭３は、コンクリート製の本体３１の端部に、第一の杭頭リング１の取付孔１３にインサート２１を取り付けた状態にして、即ち、第二の杭頭リング２となったものが、配置されたものである。
この杭３の場合、杭頭リングに関しては前記の第一の杭頭リング１及び第二の杭頭リング２で述べた作用効果を奏する。
また、この杭３相互の連結構成は図５が参照される。図５で、Ｒ側は従来の杭頭リング１’が示されている。この杭頭リング１’はそれぞれ別個の部材である端板１１’と筒体１２’を溶接して構成されており、この筒体１２’に放射状にボルト取付用のねじ孔１３’が削成される。この杭頭リング１’を用いて本体３１’が成形され、杭３’となっている。
従って、本発明にかかる杭３相互の連結構成の説明では、Ｑ側が境界線Ｐを対称軸にＲ側にも存在することを前提とする。
通常のとおり、図５に示すように、締結板４を採用し、この締結板４を相対する杭頭リング２、２の端板部１１，１１及び筒体部１２、１２の外周にあてがい、この締結板４に穿ったボルト孔４１を通してインサート２１のねじ孔２２にボルト４２をねじ込むことによって、相対する杭３、３を確実に接合できる。なお、ＰＣ杭の場合、中空断面の本体３１に軸方向のＰＣ鋼材３２が周方向に所定間隔を置いて配置され、その両端の異形頭部３３が端板部１１の凹部１４に定着されている。
【００２３】
本発明に係る杭の製法は、端板部１１と、この端板部１１の外周縁部からこの端板部１１と直角の一方向へ突き出た筒体部１２と、この筒体部１２の中心ｃを通る放射線ｒ上でこの筒体部１２に位置するインサートの取付孔１３を一体に鋳造成形し、この取付孔１３にインサート２１をその開口面２３を放射線ｒ上外方へ向けかつ水密に取付けて杭頭リング２とする。そして、型枠（図示せず）の少なくとも一端にこの杭頭リング２を配置してコンクリートを遠心成形する。この場合、他端は同様の杭頭リング２であってもよく、錐頭その他のものでもよい。
この製法によると、インサート２１が開口面２３を放射線ｒ上外方へ向けた状態で遠心成形されるので、インサート２１にコンクリートが侵入してネジを覆うことはなく、詰め物等の侵入防止材は不要となる。また、インサート２１は特別な位置決め材を採用しなくても背面のコンクリートの固化により所定位置を確保でき、しかもずれたりしない。なお、インサート２１と筒体部１２内面間に僅かではあるが隙間ができるので、のろ漏れの恐れがある場合は、適宜シール材を施すとよい。
【００２４】
インサート２１は開口面２３と反対側に取付孔１３の内径より大きい外径の鍔２４を備えている。
この場合、インサート２１を取付孔１３に嵌め込む際、鍔２４を筒体部１２の内面側に位置させて嵌め込めば、力加減を調節しなくても、鍔２４がストッパーとなって筒体部１２から外部へ抜け出ることはない。従って、嵌合作業が容易で、遠心成形の際の遠心力がインサート２１に加わっても、インサート２１はこの鍔２４で筒体部１２の内壁面に圧接し、外部へ脱出する恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明にかかる第一の杭頭リングの具体例の左半分切断正面図である。
【図２】左半分を図１の２−２線に沿って切断して示す半分底面図である。
【図３】本発明にかかる第二の杭頭リングの具体例の、左半分を図４の３−３線に沿って切断した正面図である。
【図４】左半分を図３の４−４線に沿って切断して示す半分底面図である。
【図５】杭頭リング相互の接合状態を示す左半分切断正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    杭頭リング
１１  端板部
１２  筒体部
１３  取付孔
ｃ    中心
ｒ    放射線
１３  取付孔
２    杭頭リング
２１  インサート
２２  ねじ孔
２３  開口面
２４  鍔
３    杭
【図１】
2008063860.tif 000003
【図２】
2008063860.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008063860.tif 000006
【図５】
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