(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴にそれぞれ螺入して高さ調整自在に装着される複数の各杭頭レベル調整部材と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側に装着される支持筒と、支持筒の上端に固定されプレストレスコンクリート杭の杭頭に装着された複数の上記杭頭レベル調整部材の上端に載置されて支持される平面板状の支持板と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外部側と支持筒及び支持板の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒及び支持板をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタルと、支持板の中央の周囲に形成されたモルタルを注入するための複数のモルタル注入孔と、支持筒の下端に固設され支持筒の内周側とプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側との間に注入された硬化前のモルタルが落下して流出するのを防ぐモルタル受板と、を備え、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、プレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に螺入した各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端を水平な平面状態に容易に調整することを特徴とするプレストレスコンクリート杭頭キャップ。
【請求項２】
地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴にそれぞれ螺入して高さ調整自在に装着される複数の各杭頭レベル調整部材と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側に装着される支持筒と、支持筒の外周側に取り付けられ上方に向かって拡張する補強板と、支持筒の上端に固定され補強板で補強支持されプレストレスコンクリート杭の杭頭に装着された複数の上記杭頭レベル調整部材の上端に載置されて支持される平面板状の支持板と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外部側と支持筒及び支持板の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒及び支持板をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタルと、支持板の中央の周囲に形成されたモルタルを注入するための複数のモルタル注入孔と、支持筒の下端に固設され支持筒の内周側とプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側との間に注入された硬化前のモルタルが落下して流出するのを防ぐモルタル受板と、上記支持板の上面にスライド移動自在に取り付けられるスライド調整板と、を備え、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、プレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に螺入した各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端を水平な平面状態に容易に調整することを特徴とするプレストレスコンクリート杭頭キャップ。
【請求項３】
地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴にそれぞれ螺入して高さ調整自在に装着される複数の各杭頭レベル調整部材と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側に取り付けられる支持筒と、支持筒の上端に固定されプレストレスコンクリート杭の杭頭に装着された複数の杭頭レベル調整部材の上端に載置されて支持される平面板状の支持板と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外部側と支持筒及び支持板の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒及び支持板をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタルと、支持板の中央の周囲に形成されたモルタルを注入するための複数のモルタル注入孔と、支持筒の下端に固設され支持筒の内周側とプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側との間に注入された硬化前のモルタルが落下して流出するのを防ぐモルタル受板と、支持筒の側周面の周面方向に複数取り付けられ支持筒の側周面を貫通して螺入されその先端が内部のプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側面に当接して支持筒の水平方向の移動を調整する杭芯調整部材と、を備え、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、プレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に螺入した各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端を水平な平面状態に容易に調整することを特徴とするプレストレスコンクリート杭頭キャップ。
【請求項４】
地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴にそれぞれ螺入して高さ調整自在に装着される複数の各杭頭レベル調整部材と、支持筒の外周側に取り付けられ上方に向かって拡張する補強板と、支持筒の上端に固定され補強板で補強支持されプレストレスコンクリート杭の杭頭に装着された複数の杭頭レベル調整部材の上端に載置されて支持される平面板状の支持板と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外部側と支持筒及び支持板の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒及び支持板をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタルと、支持板の中央の周囲に形成されたモルタルを注入するための複数のモルタル注入孔と、支持筒の下端に固設され支持筒の内周側とプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側との間に注入された硬化前のモルタルが落下して流出するのを防ぐモルタル受板と、支持筒の側周面の周面方向に複数取り付けられ支持筒の側周面を貫通して螺入されその先端が内部のプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側面に当接して支持筒の水平方向の移動を調整する杭芯調整部材と、を備え、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、プレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に螺入した各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端を水平な平面状態に容易に調整することを特徴とするプレストレスコンクリート杭頭キャップ。
【請求項５】
モルタル注入孔を通じて支持板を一部の杭頭レベル調整部材に固定する請求項１〜請求項４の何れかに記載のプレストレスコンクリート杭頭キャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に高さ調整自在に装着された杭頭レベル調整部材で杭頭キャップを嵌合支持して、この杭頭キャップ上に構造物の柱などが構築されるプレストレスコンクリート杭頭キャップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物の柱などを地中に打設されたコンクリート杭で支持させる場合、地中に打設されその頭部側が地面から突出したコンクリート杭頭にフーチング基礎を構築して、このフーチング基礎をコンクリート杭に一体的に支持させ、フーチング基礎の上に構造物の柱などを建てて、フーチング基礎を介して構造物の柱などを地中に打設されたコンクリート杭に支持させている。
フーチング基礎は、型枠を組み、その中に鉄筋などを配筋した後に、その中にコンクリートを流し込み、これが硬化することによって構築される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４８８８７
【特許文献２】特開２００３−２５３６８７
【特許文献３】特開２００３−２６１９４６
【特許文献４】特開２００３−３１３８６１
【特許文献５】特開２００６−３３６４１４
【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、地中に打設されその頭部側が地面から突出したコンクリート杭の杭頭にフーチング基礎を構築して、フーチング基礎を介して構造物の柱などを地中に打設されたコンクリート杭で支持させる場合、フーチング基礎の施工に手間と時間がかかり、その結果、工期全体の短縮化を図ることが難しく、また、コストを廉価することも困難になるなどの不都合が生じていた。
ところで、コンクリート杭の中にはプレストレスコンクリート杭が知られている。このプレストレスコンクリート杭はその内部にその杭長さ方向に複数のＰＣ鋼材が張設され、このＰＣ鋼材でコンクリート杭にその長さ方向の両端から圧縮力を付与している。このためプレストレスコンクリート杭の杭頭及び杭底となる両端には、円形リング状鋼板が取り付けられている。この円形リング状鋼板の外側表面にはその円周方向に等間隔で複数のねじ穴が形成されている。プレストレスコンクリート杭内部のＰＣ鋼材はその両端が、このコンクリート杭の両端の円形リング状鋼板に固設されている。
そしてプレストレスコンクリート杭内部のＰＣ鋼材に所定の圧縮力を付与する場合には、プレストレスコンクリート杭の両端の円形リング状鋼板の複数のねじ穴に圧縮力付与装置の作動部材の先端部分を螺入し、ＰＣ鋼材の両端が固設された両円形リング状鋼板を両側に所定の力で引っ張ることで対処している。このため、前記したように、プレストレスコンクリート杭の杭頭には上記の円形リング状鋼板が取り付けられ、この円形リング状鋼板にはその円周方向に等間隔で上記の複数のねじ穴が形成されている。このねじ穴はプレストレスコンクリート杭に所定の圧縮力を付与する場合に利用されるが、その後はそのまま残されている。つまり、プレストレスコンクリート杭の杭頭には杭の打設時には複数のねじ穴が形成されたままの状態にある。
【０００５】
この発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に高さ調整自在に装着された杭頭レベル調整部材で杭頭キャップを嵌合支持して、この杭頭キャップ上に構造物の柱などを直に建てることを可能にし、工期の短縮及びコストの廉価を図ることのできるプレストレスコンクリート杭頭キャップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を達成するために、請求項１の発明は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴にそれぞれ螺入して高さ調整自在に装着される複数の各杭頭レベル調整部材と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側に装着される支持筒と、支持筒の上端に固定されプレストレスコンクリート杭の杭頭に装着された複数の上記杭頭レベル調整部材の上端に載置されて支持される平面板状の支持板と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外部側と支持筒及び支持板の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒及び支持板をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタルと、支持板の中央の周囲に形成されたモルタルを注入するための複数のモルタル注入孔と、支持筒の下端に固設され支持筒の内周側とプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側との間に注入された硬化前のモルタルが落下して流出するのを防ぐモルタル受板と、を備え、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、プレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に螺入した各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端を水平な平面状態に容易に調整する手段よりなるものである。
【０００７】
以上の課題を達成するために、請求項２の発明は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴にそれぞれ螺入して高さ調整自在に装着される複数の各杭頭レベル調整部材と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側に装着される支持筒と、支持筒の外周側に取り付けられ上方に向かって拡張する補強板と、支持筒の上端に固定され補強板で補強支持されプレストレスコンクリート杭の杭頭に装着された複数の上記杭頭レベル調整部材の上端に載置されて支持される平面板状の支持板と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外部側と支持筒及び支持板の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒及び支持板をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタルと、支持板の中央の周囲に形成されたモルタルを注入するための複数のモルタル注入孔と、支持筒の下端に固設され支持筒の内周側とプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側との間に注入された硬化前のモルタルが落下して流出するのを防ぐモルタル受板と、上記支持板の上面にスライド移動自在に取り付けられるスライド調整板と、を備え、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、プレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に螺入した各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端を水平な平面状態に容易に調整する手段よりなるものである。
【０００８】
以上の課題を達成するために、請求項３の発明は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴にそれぞれ螺入して高さ調整自在に装着される複数の各杭頭レベル調整部材と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側に取り付けられる支持筒と、支持筒の上端に固定されプレストレスコンクリート杭の杭頭に装着された複数の杭頭レベル調整部材の上端に載置されて支持される平面板状の支持板と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外部側と支持筒及び支持板の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒及び支持板をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタルと、支持板の中央の周囲に形成されたモルタルを注入するための複数のモルタル注入孔と、支持筒の下端に固設され支持筒の内周側とプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側との間に注入された硬化前のモルタルが落下して流出するのを防ぐモルタル受板と、支持筒の側周面の周面方向に複数取り付けられ支持筒の側周面を貫通して螺入されその先端が内部のプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側面に当接して支持筒の水平方向の移動を調整する杭芯調整部材と、を備え、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、プレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に螺入した各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端を水平な平面状態に容易に調整する手段よりなるものである。
【０００９】
以上の課題を達成するために、請求項４の発明は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴にそれぞれ螺入して高さ調整自在に装着される複数の各杭頭レベル調整部材と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側に取り付けられる支持筒と、支持筒の外周側に取り付けられ上方に向かって拡張する補強板と、支持筒の上端に固定され補強板で補強支持されプレストレスコンクリート杭の杭頭に装着された複数の杭頭レベル調整部材の上端に載置されて支持される平面板状の支持板と、プレストレスコンクリート杭の杭頭側の外部側と支持筒及び支持板の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒及び支持板をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタルと、支持板の中央の周囲に形成されたモルタルを注入するための複数のモルタル注入孔と、支持筒の下端に固設され支持筒の内周側とプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側との間に注入された硬化前のモルタルが落下して流出するのを防ぐモルタル受板と、支持筒の側周面の周面方向に複数取り付けられ支持筒の側周面を貫通して螺入されその先端が内部のプレストレスコンクリート杭の杭頭側の外周側面に当接して支持筒の水平方向の移動を調整する杭芯調整部材と、を備え、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、プレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴に螺入した各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端を水平な平面状態に容易に調整する手段よりなるものである。
【００１０】
また、請求項１〜請求項４の発明の好ましい態様として、モルタル注入孔を通じて支持板を一部の杭頭レベル調整部材に固定する手段よりなるものである。
【発明の効果】
【００１１】
課題を解決するための手段よりなる請求項１の発明によれば、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴を利用して、このねじ穴に杭頭レベル調整部材を螺入し、何れかの方向に回すことでそのねじ運動により、各の杭頭レベル調整部材の上端の高さを容易にしかも微調整することができる。また、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端が水平な平面状態に容易に調整することができる。これにより、各杭頭レベル調整部材の上端で支持されるプレストレスコンクリート杭頭キャップの支持板の高さを容易に調整できると共に、杭頭の表面が水平でない場合でも杭頭キャップの支持板を容易に水平して、プレストレスコンクリート杭の杭頭の上方にプレストレスコンクリート杭頭キャップを構築することができ、この杭頭キャップ上に構造物の柱などを直に建てることを可能にし、工期の短縮及びコストの廉価を図ることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によれば、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴を利用して、このねじ穴に杭頭レベル調整部材を螺入し、何れかの方向に回すことでそのねじ運動により、各の杭頭レベル調整部材の上端の高さを容易にしかも微調整することができる。また、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端が水平な平面状態に容易に調整することができる。これにより、各杭頭レベル調整部材の上端で支持されるプレストレスコンクリート杭頭キャップの支持板の高さを容易に調整できると共に、杭頭の表面が水平でない場合でも杭頭キャップの支持板を容易に水平して、プレストレスコンクリート杭の杭頭の上方にプレストレスコンクリート杭頭キャップを構築することができ、この杭頭キャップ上に構造物の柱などを直に建てることを可能にし、工期の短縮及びコストの廉価を図ることができる。
さらに、プレストレスコンクリート杭頭キャップの支持板にスライド移動自在に取り付けられたスライド調整板により、杭の上方に構築される建屋構造物の支柱等とプレストレスコンクリート杭の杭頭の中心軸の芯ずれの調整を容易に行うことができる。
これに加えて、プレストレスコンクリート杭頭キャップの支持筒の周縁から３６０度に大きく張り出す支持板の下面を補強板で支えることで、下部の支持筒に比べて上部の支持板を広くすることができ、これにより支持板が広くなったプレストレスコンクリート杭頭キャップは、建屋構造物の製作誤差及び施工誤差による沈設されたプレストレスコンクリート杭の中心軸の大きな芯ずれに対しても十分に対応することができる。
【００１３】
また、請求項３の発明によれば、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴を利用して、このねじ穴に杭頭レベル調整部材を螺入し、何れかの方向に回すことでそのねじ運動により、各の杭頭レベル調整部材の上端の高さを容易にしかも微調整することができる。また、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端が水平な平面状態に容易に調整することができる。これにより、各杭頭レベル調整部材の上端で支持されるプレストレスコンクリート杭頭キャップの支持板の高さを容易に調整できると共に、杭頭の表面が水平でない場合でも杭頭キャップの支持板を容易に水平して、プレストレスコンクリート杭の杭頭の上方にプレストレスコンクリート杭頭キャップを構築することができ、この杭頭キャップ上に構造物の柱などを直に建てることを可能にし、工期の短縮及びコストの廉価を図ることができる。
さらに、プレストレスコンクリート杭頭キャップの支持筒に取り付けられた各杭芯調整部材により、支持筒の水平方向への移動の調整を容易に行うことができ、支持筒の移動を通じてその上端に固設されている支持板の水平方向への移動の調整を容易に行うことができ、これによりプレストレスコンクリート杭の杭頭の中心軸とプレストレスコンクリート杭頭キャップの中心軸との杭芯の調整を容易に行うことができる。また、各杭芯調整部材による調整後は、支持筒は水平方向に移動するのが阻止されるので、これにより、プレストレスコンクリート杭頭キャップが杭芯調整後に水平方向に移動するのを防ぐことができる。
【００１４】
また、請求項４の発明によれば、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭の杭頭に円周方向に形成された複数のねじ穴を利用して、このねじ穴に杭頭レベル調整部材を螺入し、何れかの方向に回すことでそのねじ運動により、各の杭頭レベル調整部材の上端の高さを容易にしかも微調整することができる。また、プレストレスコンクリート杭が傾いて打設されてその杭頭の表面が水平でない場合でも、各杭頭レベル調整部材の高さを調整して、各杭頭レベル調整部材の上端が水平な平面状態に容易に調整することができる。これにより、各杭頭レベル調整部材の上端で支持されるプレストレスコンクリート杭頭キャップの支持板の高さを容易に調整できると共に、杭頭の表面が水平でない場合でも杭頭キャップの支持板を容易に水平して、プレストレスコンクリート杭の杭頭の上方にプレストレスコンクリート杭頭キャップを構築することができ、この杭頭キャップ上に構造物の柱などを直に建てることを可能にし、工期の短縮及びコストの廉価を図ることができる。
さらに、プレストレスコンクリート杭頭キャップの支持筒に取り付けられた各杭芯調整部材により、支持筒の水平方向への移動の調整を容易に行うことができ、支持筒の移動を通じてその上端に固設されている支持板の水平方向への移動の調整を容易に行うことができ、これによりプレストレスコンクリート杭の杭頭の中心軸とプレストレスコンクリート杭頭キャップの中心軸との杭芯の調整を容易に行うことができる。また、各杭芯調整部材による調整後は、支持筒は水平方向に移動するのが阻止されるので、これにより、プレストレスコンクリート杭頭キャップが杭芯調整後に水平方向に移動するのを防ぐことができる。
これに加えて、プレストレスコンクリート杭頭キャップの支持筒の周縁から３６０度に大きく張り出す支持板の下面を補強板で支えることで、下部の支持筒に比べて上部の支持板を広くすることができ、これにより支持板が広くなったプレストレスコンクリート杭頭キャップは、建屋構造物の製作誤差及び施工誤差による沈設されたプレストレスコンクリート杭の中心軸の大きな芯ずれに対しても十分に対応することができる。
【００１５】
また、請求項５の発明の場合には、請求項１〜請求項４の発明の効果に加えて、プレストレスコンクリート杭の杭頭に装着された杭頭レベル調整部材にプレストレスコンクリート杭頭キャップの支持板を固定することで、プレストレスコンクリート杭頭キャップに何かが当たっても、プレストレスコンクリート杭頭キャップが回転するのを阻止できる。これにより、プレストレスコンクリート杭頭キャップの向きが変わるのを防いで、杭頭キャップ上に構築される構造物の柱の向きに影響を及ぼすのを未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明を実施するための形態−１を示すプレストレスコンクリート杭頭キャップとプレストレスコンクリート杭との分解斜視図である。
【図２】この発明を実施するための形態−１を示すプレストレスコンクリート杭頭キャップをプレストレスコンクリート杭の杭頭部分に装着した透視斜視図である。
【図３】この発明を実施するための形態−１を示すプレストレスコンクリート杭頭キャップをプレストレスコンクリート杭の杭頭部分に装着した側面図である。
【図４】この発明を実施するための形態−１を示すプレストレスコンクリート杭頭キャップをプレストレスコンクリート杭の杭頭部分に装着した平面図である。
【図５】この発明を実施するための形態−２を示すプレストレスコンクリート杭頭キャップとプレストレスコンクリート杭との分解斜視図である。
【図６】この発明を実施するための形態−２を示すプレストレスコンクリート杭頭キャップをプレストレスコンクリート杭の杭頭部分に装着した透視斜視図である。
【図７】この発明を実施するための形態−２を示すプレストレスコンクリート杭頭キャップをプレストレスコンクリート杭の杭頭部分に装着した側面図である。
【図８】この発明を実施するための形態−２を示すプレストレスコンクリート杭頭キャップをプレストレスコンクリート杭の杭頭部分に装着した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に記載の発明を実施するための形態−１、２に基づいて、この発明をより具体的に説明する。
【００１８】
〔実施の形態−１〕
図１〜図４に図示する実施の形態−１において、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に円周方向に形成された複数のねじ穴６２に螺入して高さ調整自在に装着された杭頭レベル調整部材１１で嵌合支持されて、その上に構造物の柱などが構築されるものである。
【００１９】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に形成されたねじ穴６２に高さ調整自在に装着される杭頭レベル調整部材１１と、杭頭６１側の外周側に取り付けられる支持筒１２と、支持筒１２の外周側に取り付けられる補強板１３と、支持筒１２の上端に固定され杭頭６１に装着された複数の杭頭レベル調整部材１１で支持される支持板１４と、杭頭６１側の外部側と支持筒１２及び支持板１４の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒１２及び支持板１４をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタル１５と、支持板１４に形成された複数のモルタル注入孔１４ａと、支持筒１２の下端に固設されるモルタル受板１６と、を備えている。
【００２０】
杭頭レベル調整部材１１は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に円周方向に形成された複数のねじ穴６２を利用して、このねじ穴６２にその先端側つまり下端側が螺入されて、その上端が杭頭６１の表面から上方に向けて所定の高さに突出するように調整して装着される。図面では杭頭レベル調整部材１１は円周方向に１２０度の間隔で取り付けられている。
【００２１】
杭頭レベル調整部材１１は、ねじ穴６２に螺合する螺旋状のねじ山がその側周面には形成されている。各杭頭レベル調整部材１１は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に形成された複数のねじ穴６２にその先端側つまり下端側がそれぞれ螺入されて、ねじ運動でプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の表面からの突出高さが微調整できるようになっている。この杭頭レベル調整部材１１には例えばボルトが使用される。
【００２２】
各杭頭レベル調整部材１１は、その先端側つまり下端側がプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に形成された複数のねじ穴６２に挿入され、所定の高さに調整された上端で、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を構成する支持板１４を下側から支える。つまり、各杭頭レベル調整部材１１の上端に支持板１４の下面が当接する。各杭頭レベル調整部材１１の上端は所定の高さに調整されているので、その上に載置される支持板１４の表面の高さも板厚プラスされて一定の高さに調整される。
【００２３】
このように各杭頭レベル調整部材１１は、その上端の高さ方向の調整を通じて、支持板１４の高さの調整を行うものである。つまり杭頭レベル調整部材１１は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１からのプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の支持板１４の表面となる上面までの高さ調整を自在に行うことができる。
【００２４】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の高さを調整する杭頭レベル調整部材１１の一部には、杭頭キャップ１の支持板１４が固定される。固定はモルタル注入孔１４ａを利用して行われる。一部のモルタル注入孔１４ａの孔内に臨む杭頭レベル調整部材１１の上端とモルタル注入孔１４ａの孔内周の一部とを例えば仮付け溶接によって固着するのである。固定する場合、仮付け溶接に換えて接着剤でもよい。
【００２５】
杭頭レベル調整部材１１の上端側となる頭部の直径は、螺入される先端側の直径より大きく、又モルタル注入孔１４ａの内径よりも十分に大きい。このため、支持板１４のモルタル注入孔１４ａが杭頭レベル調整部材１１の上端の真上に位置しても、支持板１４はその真下の杭頭レベル調整部材１１の上端によって支えられて沈降することはない。
【００２６】
支持筒１２は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側に取り付けられる。支持筒１２の内径は杭頭６１側の外径よりも十分に大きく、内径と外径との間にモルタル１５が十分に充填できる隙間を有している。支持筒１２は鋼製の円筒板から形成されている。支持筒１２は、杭頭６１側の外周側で硬化したモルタル１５によって、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に固定される。
【００２７】
支持筒１２の側周面１２ａには当該支持筒１２の中心から周囲に向けて放射状に配置された鋼製の補強板１３が配置されている。各補強板１３はその垂直な一側端が支持筒１２の側周面１２ａに溶着されて固設されている。各補強板１３は支持筒１２の側周面１２ａからの張り出し長さが上方に向かって拡張して逆角錐型の形状になっている。各補強板１３は外側から支持板１４を補強してその剛性を高めている。
【００２８】
図では例えば補強板１３は支持筒１２の中心から円周方向に４５度の等角度で八方向の放射状に配置されているが、各補強板１３は外方側への張り出し長さが一つおきに交互に長短になっている。即ち、張り出し長さの長い補強板１３は９０度の等角度で十字状に配置され、この十字状の配置の中間に張り出し長さが短い補強板１３が４５度の角度ずれた状態で十字状に配置されている。
【００２９】
張り出し長さが長短の各補強板１３は、その下端側の長さは皆同一であるが、上方に向かって張り出し長さが異なる。即ち、張り出し長さが長い方の補強板１３は上方に向かって張り出し長さが長く、張り出し長さが短い方の補強板１３は上方に向かって張り出し長さが短い。各補強板１３の張り出し側の側端は上方に向かって斜め前方に直線状に傾斜している。
【００３０】
支持筒１２及び各補強板１３の上側には平面板状の支持板１４が溶着されて固設されている。支持板１４は建屋構造物の柱を通じて作用する荷重を支えてその荷重をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に直接伝達する機能を果たす。
【００３１】
支持板１４は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１から上方に突出して螺入装着された複数の杭頭レベル調整部材１１の上端に載置されて支持され、その後に注入されて硬化するモルタル１５によって、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の上方側に固定される。つまり支持板１４は、その中央側がプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側を上側から覆うように載置されて取り付けられている。
【００３２】
支持板１４は平面から見て例えば正方形の形状をしており、支持板１４の下面の正方形の対角線位置に張り出し長さが長い方の十字状に配置された補強板１３の上端が溶着されている。また、支持板１４の下面の正方形の相対向する二辺の中点同士を結ぶ十字線位置に張り出し長さが短い方の十字状に配置された補強板１３の上端が溶着されている。
【００３３】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の上部に位置する例えば正方形の形状を有する支持板１４の一辺の長さは、支持板１４の下部に位置する円形の支持筒１２の直径の数倍あり、杭頭キャップ１は上方に向けて拡張する逆角錐型の形状になっている。下部の支持筒１２に比べて上部の支持板１４を広くするのは、建屋構造物の製作誤差及び施工誤差による沈設されたプレストレスコンクリート杭６の中心軸の芯ずれに対応できるようにするためである。
【００３４】
即ち、製作誤差及び施工誤差によって、建屋構造物の柱の中心軸とプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の中心軸とは一致せず、建屋構造物の柱の中心軸は杭頭６１の中心軸の位置から３６０度の全方向の何れかの方向にずれることになるが、この全方向の何れかの方向のずれに対応できるように、下部の支持筒１２に比べて上部の支持板１４を広くしているのである。
【００３５】
支持板１４の中央の周囲には、モルタル１５を注入するための複数のモルタル注入孔１４ａが円周方向に等間隔で形成されている。各モルタル注入孔１４ａは、他のモルタル注入孔１４ａからのモルタル１５の注入時に、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外部側と支持筒１２及び支持板１４の内部側との間に溜まっている空気の排出孔としても機能する。
【００３６】
モルタル１５は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外部側とプレストレスコンクリート杭頭キャップ１を構成する支持筒１２及び支持板１４の内部側との間にできる隙間に充填注入され、硬化後には支持筒１２及び支持板１４で構成される杭頭キャップ１をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外部側に固定する。このモルタル１５には例えば無収縮のモルタルが使用される。
【００３７】
その後、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に固定された杭頭キャップ１に、図示しない建屋構造物の柱の下端のベース板が連結固定される例えば調整連結板が、隅肉溶接又はボルトなどによって固定される。杭頭キャップ１は、建屋構造物の柱の下端のベース板とプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１との間に位置して、建屋構造物の全荷重を支えてプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に逃がす役目を果たす。
【００３８】
モルタル受板１６は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３側に注入されたモルタル１５が特に硬化する前の流動性を有するときに、外周側面６３側を落下して流出するのを防いで杭頭６１側の外周側面６３側に留まらせる役目を果たす。
【００３９】
モルタル受板１６は例えば２個の半円形リング板から構成されていて、これを両側からプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３に密着させた状態で、支持筒１２の下端１２ｂにその円周方向に固設される。モルタル受板１６に作用するモルタル１５は支持筒１２の内周側と杭頭６１側の外周側面６３側との隙間に充填される量であり、その重量は余りないので固設は仮付け溶接で十分であり、溶接に手間取ることはない。
【００４０】
スライド調整板１８は、必要に応じて、杭頭キャップ１の支持板１４の上面にスライド自在に取り付けられる調整板で、例えば方形状の形状を有している。スライド調整板１８は、計測により、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の中心軸が建屋構造物の支柱等の中心軸とずれている場合に、杭頭キャップ１の支持板１４の上面に取り付けられる。スライド調整板１８は、杭頭キャップ１の支持板１４の上面に載せられ、例えばその上面中心が建屋構造物の支柱等の中心軸と一致するように、その上面でスライド移動させて、一致箇所で例えば溶接などで支持板１４の上面に固定される。
【００４１】
次に、上記プレストレスコンクリート杭頭キャップを用いた施工法について以下説明する。
所定位置の地盤中にプレストレスコンクリート杭６を所定の深さに打設する機械を用いて沈設させる。このとき地中に打設されて沈設したプレストレスコンクリート杭６はその杭頭６１側が地面から少し突出している。沈設されたプレストレスコンクリート杭６は、打設時の施工状態や地盤の状態によって、真っ直ぐに沈設されずに僅かに傾いたり、位置がずれたりすることがある。プレストレスコンクリート杭６が傾いている場合には、杭頭６１の表面は水平状態になく傾いた状態にある。
【００４２】
地面から突出するプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の表面には、プレストレスコンクリート杭６に所定の圧縮力を付与するために利用されるねじ穴６２がその円周方向に等間隔で複数、図面では３個形成されている。この複数のねじ穴６２に杭頭レベル調整部材１１をそれぞれ装着する。杭頭レベル調整部材１１の側周面には螺旋状のねじ山が形成されているので、ねじ穴６２に螺入する。
【００４３】
装着される各杭頭レベル調整部材１１は、ねじ運動により、その上端の高さ微調整することが可能となる。プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の表面が傾いている場合には、傾いている側にある杭頭レベル調整部材１１の杭頭６１の表面からの突出高さを少し大きくして、傾いている杭頭６１の表面から突出している複数の杭頭レベル調整部材１１の上端高さが全て同一になるように調整する。また、このとき、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の支持板１４の板厚を考慮して、各杭頭レベル調整部材１１の上端の所定の高さが調整される。
【００４４】
この後にプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の本体の取り付け作業が行われる。プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の本体の取り付け作業は、杭頭キャップ１を構成する支持板１４の下面に固設されている支持筒１２をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の上方からその内部に入るように嵌合して取り付ける。杭頭６１及びその外周側面６３はすっぽりと支持筒１２及び支持板１４の内部側に収まる。
【００４５】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を降ろして行くと、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１のねじ穴６２に所定の高さに調整して装着されている複数の杭頭レベル調整部材１１の上端に杭頭キャップ１を構成する支持板１４の下面が当接する。これにより、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１は複数の杭頭レベル調整部材１１より、支持板１４の上面は傾くことなく水平の所定の高さで支持されることになり、杭頭キャップ１の高さ調整は極めて簡単に行うことが可能となる。
【００４６】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に装着された複数の杭頭レベル調整部材１１で水平な所定の高さで支持した後、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の中心軸とプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の中心軸との杭芯の調整を行う。
【００４７】
このとき、計測により、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の中心軸が建屋構造物の支柱等の中心軸とずれている場合には、杭頭キャップ１の支持板１４の上面に例えば方形状のスライド調整板１８がスライド移動自在に取り付けられる。スライド調整板１８を杭頭キャップ１の支持板１４の上面に載せ、スライド調整板１８の例えば上面中心が建屋構造物の支柱等の中心軸と一致するように、スライド調整板１８を支持板１４の上面でスライド移動させ、一致箇所でスライド調整板１８を溶接などで支持板１４の上面に固定することで行われる（図３参照）。
【００４８】
プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の中心軸とプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の中心軸との杭芯の調整を行った後、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１がその位置で回転しないように、支持板１４に形成されたモルタル注入孔１４ａを利用して、複数のモルタル注入孔１４ａの一つ孔に臨む位置にある杭頭レベル調整部材１１の上端を仮付け溶接により、モルタル注入孔１４ａの内周面に固設して、支持板１４をひとつの杭頭レベル調整部材１１に固定する。これにより固定された支持板１４を通じてプレストレスコンクリート杭頭キャップ１に何かが当たっても回転するのを防ぐことができる。
【００４９】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に杭頭レベル調整部材１１を介して固定した後、支持筒１２は杭先端側６３の外周側にずれることなくその中央が正確に装着される。半円形リング板に２分割されているモルタル受板１６をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３を両側から挟むようにして、支持筒１２の下端１２ｂに取り付け、仮付け溶接で固定する。
【００５０】
その後、支持板１４のモルタル注入孔１４ａを通じて、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外部側とプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の支持筒１２及び支持板１４の内部側との間の隙間にモルタル１５を注入する。注入したモルタル１５が杭頭６１側の外部側と支持筒１２及び支持板１４の内部側との間の隙間に十分に充填されると、注入したモルタル１５の一部がモルタル注入孔１４ａから漏れ始めるので、これを確認して注入を止める。
【００５１】
注入したモルタル１５はモルタル受板１６によって受けられて、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側を落下して流出するのが防がれる。注入したモルタル１５が杭頭６１側の外部側と支持筒１２及び支持板１４の内部側との間で硬化すると、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１は硬化後のモルタル１５の働きによってプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に固定される。
【００５２】
プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の上部側に硬化したモルタル１５で固定した後、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の支持板１４の上に、又は支持板１４の上面に固定されたスライド調整板１８の上に、建屋構造物の例えば柱の下端などを取り付けて、建屋構造物の各柱を各プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側にプレストレスコンクリート杭頭キャップ１を介して支持させる。
【００５３】
〔実施の形態−２〕
図５〜図８に図示する実施の形態−２において、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に円周方向に形成された複数のねじ穴６２に螺入して高さ調整自在に装着された杭頭レベル調整部材１１で嵌合支持されて、その上に構造物の柱などが構築されるものである。
【００５４】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に形成されたねじ穴６２に高さ調整自在に装着される杭頭レベル調整部材１１と、杭頭６１側の外周側に取り付けられる支持筒１２と、支持筒１２の外周側に取り付けられる補強板１３と、支持筒１２の上端に固定され杭頭６１に装着された複数の杭頭レベル調整部材１１で支持される支持板１４と、杭頭６１側の外部側と支持筒１２及び支持板１４の内部側との隙間に注入され硬化後に支持筒１２及び支持板１４をプレストレスコンクリート杭の杭頭側に固定するモルタル１５と、支持板１４に形成された複数のモルタル注入孔１４ａと、支持筒１２の下端に固設されるモルタル受板１６と、支持筒１２の側周面に複数取り付けられ支持筒１２の水平方向の移動を調整する杭芯調整部材１７と、を備えている。
【００５５】
杭頭レベル調整部材１１は、地中に打設されその頭部側が地面から突出したプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に円周方向に形成された複数のねじ穴６２を利用して、このねじ穴６２にその先端側つまり下端側が螺入されて、その上端が杭頭６１の表面から上方に向けて所定の高さに突出するように調整して装着される。図面では杭頭レベル調整部材１１は円周方向に１２０度の間隔で取り付けられている。
【００５６】
杭頭レベル調整部材１１は、ねじ穴６２に螺合する螺旋状のねじ山がその側周面には形成されている。各杭頭レベル調整部材１１は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に形成された複数のねじ穴６２にその先端側つまり下端側がそれぞれ螺入されて、ねじ運動でプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の表面からの突出高さが微調整できるようになっている。この杭頭レベル調整部材１１には例えばボルトが使用される。
【００５７】
各杭頭レベル調整部材１１は、その先端側つまり下端側がプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に形成された複数のねじ穴６２に挿入され、所定の高さに調整された上端で、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を構成する支持板１４を下側から支える。つまり、各杭頭レベル調整部材１１の上端に支持板１４の下面が当接する。各杭頭レベル調整部材１１の上端は所定の高さに調整されているので、その上に載置される支持板１４の表面の高さも板厚プラスされて一定の高さに調整される。
【００５８】
このように各杭頭レベル調整部材１１は、その上端の高さ方向の調整を通じて、支持板１４の高さの調整を行うものである。つまり杭頭レベル調整部材１１は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１からのプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の支持板１４の表面となる上面までの高さ調整を自在に行うことができる。
【００５９】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の高さを調整する杭頭レベル調整部材１１の一部には、杭頭キャップ１の支持板１４が固定される。固定はモルタル注入孔１４ａを利用して行われる。一部のモルタル注入孔１４ａの孔内に臨む杭頭レベル調整部材１１の上端とモルタル注入孔１４ａの孔内周の一部とを例えば仮付け溶接によって固着するのである。固定する場合、仮付け溶接に換えて接着剤でもよい。
【００６０】
杭頭レベル調整部材１１の上端側となる頭部の直径は、螺入される先端側の直径より大きく、又モルタル注入孔１４ａの内径よりも十分に大きい。このため、支持板１４のモルタル注入孔１４ａが杭頭レベル調整部材１１の上端の真上に位置しても、支持板１４はその真下の杭頭レベル調整部材１１の上端によって支えられて沈降することはない。
【００６１】
後述するようにプレストレスコンクリート杭頭キャップ１は、杭芯調整後の各杭芯調整部材１７によって水平方向に移動するのが防がれる。しかし、各杭芯調整部材１７によっては、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１のその場での回転を防ぐことができない。工事現場では、各杭芯調整部材１７によって保持されたプレストレスコンクリート杭頭キャップ１に何かが当たると、それによって杭芯調整部材１７で保持された内側で杭頭キャップ１が回転してその水平方向の向きが変わるという不都合が生じる。杭頭レベル調整部材１１に固定することで、杭頭キャップ１の回転を阻止することができる。
【００６２】
支持筒１２は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側に取り付けられる。支持筒１２の内径は杭頭６１側の外径よりも十分に大きく、内径と外径との間にモルタル１５が十分に充填できる隙間を有している。支持筒１２は鋼製の円筒板から形成されている。支持筒１２は、杭頭６１側の外周側で硬化したモルタル１５によって、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に固定される。
【００６３】
支持筒１２の側周面１２ａには当該支持筒１２の中心から周囲に向けて放射状に配置された鋼製の補強板１３が配置されている。各補強板１３はその垂直な一側端が支持筒１２の側周面１２ａに溶着されて固設されている。各補強板１３は支持筒１２の側周面１２ａからの張り出し長さが上方に向かって拡張して逆角錐型の形状になっている。各補強板１３は外側から支持板１４を補強してその剛性を高めている。
【００６４】
図では例えば補強板１３は支持筒１２の中心から円周方向に４５度の等角度で八方向の放射状に配置されているが、各補強板１３は外方側への張り出し長さが一つおきに交互に長短になっている。即ち、張り出し長さの長い補強板１３は９０度の等角度で十字状に配置され、この十字状の配置の中間に張り出し長さが短い補強板１３が４５度の角度ずれた状態で十字状に配置されている。
【００６５】
張り出し長さが長短の各補強板１３は、その下端側の長さは皆同一であるが、上方に向かって張り出し長さが異なる。即ち、張り出し長さが長い方の補強板１３は上方に向かって張り出し長さが長く、張り出し長さが短い方の補強板１３は上方に向かって張り出し長さが短い。各補強板１３の張り出し側の側端は上方に向かって斜め前方に直線状に傾斜している。
【００６６】
支持筒１２及び各補強板１３の上側には平面板状の支持板１４が溶着されて固設されている。支持板１４は建屋構造物の柱を通じて作用する荷重を支えてその荷重をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に直接伝達する機能を果たす。
【００６７】
支持板１４は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１から上方に突出して螺入装着された複数の杭頭レベル調整部材１１の上端に載置されて支持され、その後に注入されて硬化するモルタル１５によって、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の上方側に固定される。つまり支持板１４は、その中央側がプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側を上側から覆うように載置されて取り付けられている。
【００６８】
支持板１４は平面から見て例えば正方形の形状をしており、支持板１４の下面の正方形の対角線位置に張り出し長さが長い方の十字状に配置された補強板１３の上端が溶着されている。また、支持板１４の下面の正方形の相対向する二辺の中点同士を結ぶ十字線位置に張り出し長さが短い方の十字状に配置された補強板１３の上端が溶着されている。
【００６９】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の上部に位置する例えば正方形の形状を有する支持板１４の一辺の長さは、支持板１４の下部に位置する円形の支持筒１２の直径の数倍あり、杭頭キャップ１は上方に向けて拡張する逆角錐型の形状になっている。下部の支持筒１２に比べて上部の支持板１４を広くするのは、建屋構造物の製作誤差及び施工誤差による沈設されたプレストレスコンクリート杭６の中心軸の芯ずれに対応できるようにするためである。
【００７０】
即ち、製作誤差及び施工誤差によって、建屋構造物の柱の中心軸とプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の中心軸とは一致せず、建屋構造物の柱の中心軸は杭頭６１の中心軸の位置から３６０度の全方向の何れかの方向にずれることになるが、この全方向の何れかの方向のずれに対応できるように、下部の支持筒１２に比べて上部の支持板１４を広くしているのである。
【００７１】
支持筒１２の側周面１２ａには複数の杭芯調整部材１７が周面方向に等間隔で取り付けられている。図面では杭芯調整部材１７は周面方向に９０度の間隔で取り付けられている。各杭芯調整部材１７はその先端側が支持筒１２の内部に挿入されるので、支持筒１２の側周面１２ａには貫通孔１２ｃがそれぞれ形成されている。
【００７２】
杭芯調整部材１７はねじ調整で内部への挿入長さが微調整できるように、側周面には螺旋状のねじ山が形成されている。また各貫通孔１２ｃの外側には、係合孔部材１７ａが支持筒１２の側周面１２ａの外側表面に固設されている。各係合孔部材１７ａには杭芯調整部材１７のねじ山と螺合するねじ孔が形成されている。杭芯調整部材１７には例えばボルトが使用され、係合孔部材１７ａには例えばナットが使用される。
【００７３】
各杭芯調整部材１７は、その先端側が支持筒１２の側周面１２ａを貫通して支持筒１２の内部に挿入され、その先端が内部のプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３に当接することで、支持筒１２の水平方向への移動の調整を通じて、支持筒１２の上端に固設されている支持板１４の水平方向への移動の調整を行うものである。つまり杭芯調整部材１７はプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の中心軸とプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の中心軸との杭芯の調整を行うことができる。
【００７４】
また、各杭芯調整部材１７による調整後は、支持筒１２はその側周面１２ａが先端の当接した各杭芯調整部材１７によって固定され、水平方向に移動するのが阻止される。これによりプレストレスコンクリート杭頭キャップ１は杭芯調整後の各杭芯調整部材１７によって水平方向に移動するのが防がれている。
【００７５】
支持板１４の中央の周囲には、モルタル１５を注入するための複数のモルタル注入孔１４ａが円周方向に等間隔で形成されている。各モルタル注入孔１４ａは、他のモルタル注入孔１４ａからのモルタル１５の注入時に、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外部側と支持筒１２及び支持板１４の内部側との間に溜まっている空気の排出孔としても機能する。
【００７６】
モルタル１５は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外部側とプレストレスコンクリート杭頭キャップ１を構成する支持筒１２及び支持板１４の内部側との間にできる隙間に充填注入され、硬化後には支持筒１２及び支持板１４で構成される杭頭キャップ１をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外部側に固定する。このモルタル１５には例えば無収縮のモルタルが使用される。
【００７７】
その後、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に固定された杭頭キャップ１に、図示しない建屋構造物の柱の下端のベース板が連結固定される例えば調整連結板が、隅肉溶接又はボルトなどによって固定される。杭頭キャップ１は、建屋構造物の柱の下端のベース板とプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１との間に位置して、建屋構造物の全荷重を支えてプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に逃がす役目を果たす。
【００７８】
モルタル受板１６は、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３側に注入されたモルタル１５が特に硬化する前の流動性を有するときに、外周側面６３側を落下して流出するのを防いで杭頭６１側の外周側面６３側に留まらせる役目を果たす。
【００７９】
モルタル受板１６は例えば２個の半円形リング板から構成されていて、これを両側からプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３に密着させた状態で、支持筒１２の下端１２ｂにその円周方向に固設される。モルタル受板１６に作用するモルタル１５は支持筒１２の内周側と杭頭６１側の外周側面６３側との隙間に充填される量であり、その重量は余りないので固設は仮付け溶接で十分であり、溶接に手間取ることはない。
【００８０】
次に、上記プレストレスコンクリート杭頭キャップを用いた施工法について以下説明する。
所定位置の地盤中にプレストレスコンクリート杭６を所定の深さに打設する機械を用いて沈設させる。このとき地中に打設されて沈設したプレストレスコンクリート杭６はその杭頭６１側が地面から少し突出している。沈設されたプレストレスコンクリート杭６は、打設時の施工状態や地盤の状態によって、真っ直ぐに沈設されずに僅かに傾いたり、位置がずれたりすることがある。プレストレスコンクリート杭６が傾いている場合には、杭頭６１の表面は水平状態になく傾いた状態にある。
【００８１】
地面から突出するプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の表面には、プレストレスコンクリート杭６に所定の圧縮力を付与するために利用されるねじ穴６２がその円周方向に等間隔で複数、図面では３個形成されている。この複数のねじ穴６２に杭頭レベル調整部材１１をそれぞれ装着する。杭頭レベル調整部材１１の側周面には螺旋状のねじ山が形成されているので、ねじ穴６２に螺入する。
【００８２】
装着される各杭頭レベル調整部材１１は、ねじ運動により、その上端の高さ微調整することが可能となる。プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の表面が傾いている場合には、傾いている側にある杭頭レベル調整部材１１の杭頭６１の表面からの突出高さを少し大きくして、傾いている杭頭６１の表面から突出している複数の杭頭レベル調整部材１１の上端高さが全て同一になるように調整する。また、このとき、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の支持板１４の板厚を考慮して、各杭頭レベル調整部材１１の上端の所定の高さが調整される。
【００８３】
この後にプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の本体の取り付け作業が行われる。プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の本体の取り付け作業は、杭頭キャップ１を構成する支持板１４の下面に固設されている支持筒１２をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の上方からその内部に入るように嵌合して取り付ける。杭頭６１及びその外周側面６３はすっぽりと支持筒１２及び支持板１４の内部側に収まる。
【００８４】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を降ろして行くと、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１のねじ穴６２に所定の高さに調整して装着されている複数の杭頭レベル調整部材１１の上端に杭頭キャップ１を構成する支持板１４の下面が当接する。これにより、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１は複数の杭頭レベル調整部材１１より、支持板１４の上面は傾くことなく水平の所定の高さで支持されることになり、杭頭キャップ１の高さ調整は極めて簡単に行うことが可能となる。
【００８５】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に装着された複数の杭頭レベル調整部材１１で水平な所定の高さで支持した後、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の中心軸とプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の中心軸との杭芯の調整を行う。杭芯の調整は、杭頭キャップ１を構成する支持筒１２の側周面１２ａの周方向に複数取り付けられている杭芯調整部材１７を使って行われる。
【００８６】
プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に対して、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を例えば左側に少し移動させたい場合には、支持筒１２の右側に取り付けられている杭芯調整部材１７を後退方向に回してねじ運動によりその先端を後退させ、支持筒１２の左側に取り付けられている杭芯調整部材１７を前進方向に回してねじ運動によりその先端を前進させる。前進した左側の杭芯調整部材１７の先端はプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３に当接する。
【００８７】
当接した状態で、さらに左側の杭芯調整部材１７を前進方向に回し続けると、ねじ運動により、左側の杭芯調整部材１７が螺合されている左側の係合孔部材１７ａは左側に移動する。この左側に移動する係合孔部材１７ａは支持筒１２の左側の側周面１２ａに固設されているので、支持筒１２は全体的に左側に移動する。支持筒１２の上端には支持板１４が固設されているので、支持筒１２及び支持板１４で構成されるプレストレスコンクリート杭頭キャップ１も左側に移動する。このようにしてプレストレスコンクリート杭頭キャップ１を左側に移動させることができる。
【００８８】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を所定量だけ左側に移動させた後、先端を後退させていた右側の杭芯調整部材１７を前進方向に回してねじ運動によりその先端を前進させる。前進した右側の杭芯調整部材１７の先端がプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３に当接した時点で回すのを止める。プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の支持筒１２の左右両側に取り付けられた杭芯調整部材１７が両側からプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の左右の外周側面６３を押止することで、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１はプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に対して左右方向の移動が阻止されて固定される。
【００８９】
上記と反対方向、つまりプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に対して、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を例えば右側に少し移動させたい場合には、支持筒１２の左側に取り付けられている杭芯調整部材１７を後退方向に回してねじ運動によりその先端を後退させ、支持筒１２の右側に取り付けられている杭芯調整部材１７を前進方向に回してねじ運動によりその先端を前進させる。これにより、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を右側に移動させることができる。その後、左側の杭芯調整部材１７を前進方向に回してその先端をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３に当接させることで、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１はプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に対して左右方向の移動が阻止されて固定される。
【００９０】
また、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に対して、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を例えば前側に少し移動させたい場合には、支持筒１２の後側に取り付けられている杭芯調整部材１７を後退方向に回してねじ運動によりその先端を後退させ、支持筒１２の前側に取り付けられている杭芯調整部材１７を前進方向に回してねじ運動によりその先端を前進させる。これにより、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を前側に移動させることができる。その後、後側の杭芯調整部材１７を前進方向に回してその先端をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３に当接させることで、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１はプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に対して前後方向の移動が阻止されて固定される。
【００９１】
上記と反対方向、つまりプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に対して、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を例えば後側に少し移動させたい場合には、支持筒１２の前側に取り付けられている杭芯調整部材１７を後退方向に回してねじ運動によりその先端を後退させ、支持筒１２の後側に取り付けられている杭芯調整部材１７を前進方向に回してねじ運動によりその先端を前進させる。これにより、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１を後側に移動させることができる。その後、前側の杭芯調整部材１７を前進方向に回してその先端をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３に当接させることで、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１はプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に対して前後方向の移動が阻止されて固定される。
【００９２】
以上のような作業により、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の中心軸とプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の中心軸との杭芯の調整を行った後、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１がその位置で回転しないように、支持板１４に形成されたモルタル注入孔１４ａを利用して、複数のモルタル注入孔１４ａの一つ孔に臨む位置にある杭頭レベル調整部材１１の上端を仮付け溶接により、モルタル注入孔１４ａの内周面に固設して、支持板１４をひとつの杭頭レベル調整部材１１に固定する。これにより固定された支持板１４を通じてプレストレスコンクリート杭頭キャップ１に何かが当たっても回転するのを防ぐことができる。
【００９３】
プレストレスコンクリート杭頭キャップ１をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１に杭頭レベル調整部材１１を介して固定した後、支持筒１２は杭先端側６３の外周側にずれることなくその中央が正確に装着される。半円形リング板に２分割されているモルタル受板１６をプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側面６３を両側から挟むようにして、支持筒１２の下端１２ｂに取り付け、仮付け溶接で固定する。
【００９４】
その後、支持板１４のモルタル注入孔１４ａを通じて、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外部側とプレストレスコンクリート杭頭キャップ１の支持筒１２及び支持板１４の内部側との間の隙間にモルタル１５を注入する。注入したモルタル１５が杭頭６１側の外部側と支持筒１２及び支持板１４の内部側との間の隙間に十分に充填されると、注入したモルタル１５の一部がモルタル注入孔１４ａから漏れ始めるので、これを確認して注入を止める。
【００９５】
注入したモルタル１５はモルタル受板１６によって受けられて、プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側の外周側を落下して流出するのが防がれる。注入したモルタル１５が杭頭６１側の外部側と支持筒１２及び支持板１４の内部側との間で硬化すると、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１は硬化後のモルタル１５の働きによってプレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側に固定される。
【００９６】
プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１の上部側に硬化したモルタル１５で固定した後、プレストレスコンクリート杭頭キャップ１の支持板１４の上に、建屋構造物の例えば柱の下端などを取り付けて、建屋構造物の各柱を各プレストレスコンクリート杭６の杭頭６１側にプレストレスコンクリート杭頭キャップ１を介して支持させる。
【００９７】
なお、この発明は上記発明を実施するための形態に限定されるものではなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００９８】
１    プレストレスコンクリート杭頭キャップ
１１    杭頭レベル調整部材
１２    支持筒
１２ａ  側周面
１２ｂ  下端
１２ｃ  貫通孔
１３    補強板
１４    支持板
１４ａ  モルタル注入孔
１５    モルタル
１６    モルタル受板
１７    杭芯調整部材
１７ａ  係合孔部材
１８    スライド調整板
６    プレストレスコンクリート杭
６１    杭頭
６２    ねじ穴
６３    外周側面
【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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