(57)【要約】【課題】薄板杭でも厚板杭と同等な断面性能が得られるので、設計の選択肢を広げることができ、杭頭補強筋がないのでフーチングや基礎梁の配筋がし易く、工期短縮が可能なものである。【解決手段】形鋼または鋼管によるバーとしてＴバー１４を鋼管杭１の外周に沿って該鋼管杭１に重なるように取り付け、このＴバー１４を鋼管上端から上方に延設した。また、Ｔバー１４は、鋼管杭１の上端付近から上部はさらにその外側にＴバー部材１５を設けたダブルバーとして形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
形鋼または鋼管によるバーを鋼管杭の外周に沿って該鋼管杭に重なるように取り付け、このバーを鋼管上端から上方に延設したことを特徴とする高断面性能杭。
【請求項２】
バーは、鋼管杭上端付近から上部はさらにその外側にバー部材を設けたダブルバーとして形成する請求項１記載の高断面性能杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤面に打設され、頭部が建造物基礎フーチングと結合する高断面性能杭に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
杭が鋼管杭の場合は、基礎杭頭部とフーチングの結合は、図７に示すように鋼管杭１の上端開口の内外に下端を溶接した杭頭補強鉄筋１２を立ち上げて補強とし、この杭頭補強鉄筋１２をフーチング１１に埋設する方法や、図８に示すように、杭頭１ａをそのままフーチング１１内に差し入れて定着する方法などがある。
【０００３】
また、下記特許文献１の明細書で従来技術として記載されたものに、図９から図１１に示すような埋込み方式、中カゴ筋方式、あるいは、ひげ鉄筋方式がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３０３５８４号公報
【０００５】
図９に示す埋込み方式は、前記図８に示す方式と同様のものであるが、地盤面ＧＬに打設された鋼管杭ａの杭頭部ｂ側にずれ止めｃを設け、この杭頭部ｂを地中梁の下側主鉄筋ｄと共にコンクリートｅの打設にて構築されるフーチングｆに一定長さＬだけ埋め込み、その埋込み部分によって建物の柱からの鉛直荷重Ｐ、水平荷重Ｑによる杭頭拘束モーメントに対する抵抗力を高めてなる構成を有する。
【０００６】
また、図１０に示す中カゴ筋方式は、前記図７に示した杭頭補強鉄筋１２による補強方式と同様のものであり、鋼管杭ａ内に杭頭補強鉄筋ｇを配筋し、この杭頭補強鉄筋ｇをフーチングｆ内に配筋させることにより、杭頭部ｂのフーチングｆ内への埋込み長さＬを小さくして、建物の柱からの荷重ＰおよびＱによる杭頭拘束モーメントに対する抵抗力を高めてなる構成を有する。
【０００７】
さらに、図１１に示すひげ鉄筋方式は、鋼管杭ａの杭頭部ｂ外周に杭頭補強鉄筋（ひげ鉄筋）ｇをひげ状に溶接してフーチングｆ内に配筋させることにより、杭頭部ｂのフーチングｆ内への埋込み長さＬを小さくして、建物の柱からの荷重Ｐによる杭頭拘束モーメントに対する抵抗力を高めてなる構成を有する。
【０００８】
なお、前記特許文献１は、図１２に示すように、地盤面ＧＬに打設された基礎鋼管杭１内に鉄筋カゴ３を挿入配置する。基礎鋼管杭１の杭頭部１ａ外周に鋼管フーチング型枠２をオーバーラップさせて位置決め配置する。鋼管フーチング型枠２の上下両部に所望の間隔Ｈを存して地中梁用の主鉄筋６、７をそれぞれ配設するとともに、各下側主鉄筋７を鋼管フーチング型枠２に貫通させて配設する。鋼管フーチング型枠２内に柱用の主鉄筋９を鉄筋カゴ３の杭頭補強鉄筋５と重ね継ぎさせて配設してコンクリート１０を打設し、フーチング１１を構築する。図中４は杭頭補強鉄筋５を立設してなるコンクリート堰止め基板、８は鋼管フーチング型枠２に開口した挿通孔である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来方式では、図８や図９に示す埋込み方式の場合、フーチングが厚くなり施工時の掘削とコンクリート量も大きくなる。すなわち、建物の柱からの荷重Ｐによる杭頭拘束モーメントに対する抵抗力を高めるためには、杭頭部ｂのフーチングｆ内への埋込み長さＬを、少なくとも鋼管径Ｄ以上（Ｌ≧Ｄ）にしなければならず、これにより、フーチングが厚くなり、地下階がある建築物では、山止めおよび根切りが増大する。
【００１０】
一方、図７に示す杭頭補強鉄筋補強方式や図１０に示す中カゴ筋方式の場合には、主として、補強鉄筋ｇによる補強に頼っているため、杭頭部ｂの剛性及び耐力が弱い。すなわち、杭頭部ｂに水平力が掛かると、大きく変位し易い。また、図１１に示すひげ鉄筋方式の場合には、ひげ鉄筋ｇの本数が多く、コストが高くなるばかりでなく、溶接が現場で行われるため、溶接の品質が保証できず、施工作業にも手間を要する。すなわち、杭頭部ｂの剛性及び耐力を得るには、ひげ鉄筋ｇ本数を多くしなければならない。しかも、ひげ鉄筋ｇの本数が多いと、地中梁の下側主鉄筋ｄとの間の納まりが悪く、杭頭部ｂの剛性及び耐力に悪影響を与える。
【００１１】
さらに、前記のような埋込み方式、中カゴ筋方式及び、ひげ鉄筋方式では、いずれも、杭頭部ｂにずれ止めｃを設けることにより、建物の柱からの荷重Ｐに対する軸力を伝達しており、特に、中カゴ筋方式の場合には、ずれ止め位置に中詰コンクリートｅによる大きな応力が集中し易く、その変形性能に課題がある。
【００１２】
前記特許文献１によれば、鋼管杭内に鉄筋カゴを挿入配置し、鋼管フーチング型枠内に柱用の主鉄筋または鉄骨部材を鉄筋カゴを形成する杭頭補強鉄筋と重ね継ぎさせて配設するなど、鉄筋数が多く、補強用の鉄筋と基礎、基礎梁の鉄筋と取り合いが難しくなり、施工が困難となるおそれがある。
【００１３】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、薄板杭でも厚板杭と同等な断面性能が得られるので、設計の選択肢を広げることができ、杭頭補強筋がないのでフーチングや基礎梁の配筋がし易く、工期短縮が可能な高断面性能杭を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、形鋼または鋼管によるバーを鋼管杭の外周に沿って該鋼管杭に重なるように取り付け、このバーを鋼管上端から上方に延設したこと、および、バーは、鋼管杭上端付近から上部はさらにその外側にバー部材を設けたダブルバーとして形成することを要旨とするものである。
【００１５】
請求項１記載の本発明によれば、形鋼または鋼管によるバーを鋼管杭の外周に沿って該鋼管杭に重なるように取り付けることにより、薄板杭でも厚板杭と同等な断面性能が得られ、鋼管の断面性能が大幅に向上する。また、鉄筋による杭頭補強の場合と異なり、形鋼または鋼管によるバーはこれを鋼管上端から上方に延設しても場所を取らずに配設することができ、フーチングや基礎梁の配筋と干渉することが少ないので、これらの配筋がし易く、工期の短縮が可能である。
【００１６】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、バーは、鋼管杭上端付近から上部はさらにその外側にバー部材を設けたダブルバーとして形成することで、鋼管上端から上方に延設する部分についてさらに強度を向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。図１は本発明の高断面性能杭の１実施形態を示す側面図、図２は同上平面図で、図中１は鋼管杭、１３は基礎梁、１１はフーチングである。
【００１８】
本発明は前記鋼管杭１は、その外周に形鋼によるＴバー（カットＴバー）１４を取り付けた。周知のごとくＴバーはフランジ１４ａに対して直交するウエブ１４ｂからなるが、ウエブ１４ｂの端部が鋼管杭１の外周面に沿って当接するように該鋼管杭１にＴバー１４が重なるように溶接する。
【００１９】
そして、Ｔバー１４は鋼管上端である杭頭部１ａから上方に延設した。また、Ｔバー１４は、鋼管杭１の上端付近から上部はさらにその外側にＴバー部材１５を一体的に形成して、平行するフランジ１４ａ、１５ａがあるものとした。図中１５ｂはＴバー部材１５のウエブである。
【００２０】
本実施形態では、Ｔバー１４は鋼管杭１に対して９０°間隔で、計４本設けるものとしたが、これに限定されるものでない。
【００２１】
図３〜図５は杭基礎の配筋と杭頭ディテールを示すもので、本発明と従来例の比較を示す。これらはフーチング１１の大きさを２０００×２０００、基礎梁１３の幅を６００、基礎梁１３の下部主筋１６を６−Ｄ２５とした場合であり、図３、図４では本発明の実施例として、鋼管杭１は
鋼管ＳＫＫ４９０  φ１０００×１５
Ｔバー１４は
ＣＴ−２５０×２００×１４×３２
組合せ後
断面積  Ａ＝７５５ｃｍ２
断面係数  Ｚ＝１８６０８ｃｍ３
Ｔバー部材１５は
ＣＴ−１５０×１５０×１２×２２
である。
【００２２】
一方、図５は従来例として、鋼管杭１は
鋼管ＳＫＫ４９０  φ１０００×２５
断面積  Ａ＝７６４ｃｍ２
断面係数  Ｚ＝１８１３５ｃｍ３
杭頭補強鉄筋１２
外周  ３０−Ｄ２９  （ＳＤ３９０）
内周  ２４−Ｄ２９  （ＳＤ３９０）
【００２３】
図３の場合は、基礎梁１３の下部主筋１６とＴバー１４、Ｔバー部材１５が重なるが、図４の場合は、全く重ならず、図５の場合は、基礎梁１３の下部主筋１６か、または杭頭補強鉄筋１２が曲がらないと配筋ができないが、図３の場合は基礎梁１３の下部主筋１６が少々の工夫で通すことができ、図４の場合は楽々通すことができた。
【００２４】
以上の実施形態で、Ｔバー１４はＴバー部材１５とダブルにしたが、他の実施形態として、Ｔバー部材１５は省略してＴバー１４のみの使用も可能である。
【００２５】
さらに、応用例として、図６に示すように、鋼管杭１に重なるように取り付けるバーは、Ｔバー１４やＴバー部材１５の形鋼以外では、Ｈ形鋼、Ｖ形鋼、または鋼管によるバー、およびそれらの組み合わせのバーを使用することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように高断面性能杭は、薄板杭でも厚板杭と同等な断面性能が得られるので、設計の選択肢を広げることができ、杭頭補強筋がないのでフーチングや基礎梁の配筋がし易く、工期短縮が可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高断面性能杭の１実施形態を示す側面図である。
【図２】本発明の高断面性能杭の１実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明の高断面性能杭の杭基礎の配筋と杭頭ディテールを示す１例の平面図である。
【図４】本発明の高断面性能杭の杭基礎の配筋と杭頭ディテールを示す他例の平面図である。
【図５】従来例の杭基礎の配筋と杭頭ディテールを示す平面図である。
【図６】本発明の高断面性能杭のバリエーションを示す説明図である。
【図７】従来例で、杭頭補強鉄筋方式の説明図である。
【図８】従来例で、差し込み方式の説明図である。
【図９】従来例で、埋込み方式の縦断側面図である。
【図１０】従来例で、中カゴ筋方式の縦断側面図である。
【図１１】従来例で、ひげ鉄筋方式の縦断側面図である。
【図１２】従来例で、特許文献１の発明の縦断側面図である。
【符号の説明】
１…鋼管杭                    １ａ…杭頭部
２…フーチング型枠            ３…鉄筋カゴ
４…コンクリート堰止め基板    ５…杭頭補強鉄筋
６、７…主鉄筋                ８…挿通孔
９…柱用の主鉄筋              １０…コンクリート
１１…フーチング              １２…杭頭補強鉄筋
１３…基礎梁                  １４…Ｔバー
１４ａ、１５ａ…フランジ      １４ｂ、１５ｂ…ウエブ
１５…Ｔバー部材              １６…下部主筋
【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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【図１１】
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【図１２】
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