(57)【要約】【課題】基礎鋼管杭内面の清掃作業を不要にし、杭頭部中詰めコンクリートを不要とする。また、補強鉄筋とフーチング下側主鉄筋との干渉をしにくくする。さらに、補強鉄筋半径が増大することにより、従来方法に比較して鉄筋量を減少し、建設コストを縮減する。【解決手段】地盤面に打設された基礎鋼管杭１０の外周に、基礎鋼管杭１０の上端より突出させた外カゴ鉄筋４を、基礎鋼管の杭頭部６とのオーバラップ部分を中に入れた杭外面コンクリート構造物６を構成し、基礎鋼管杭の杭上端に碗形状の杭頭金物５を載置し、杭頭金物５の上にフーチング下側主鉄筋７を配設して、コンクリートを打設してフーチングを構築してなる杭頭部とフーチングとの結合部の構造である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤面に打設された基礎鋼管杭の杭頭部外周に外カゴ鉄筋を該基礎鋼管杭の上端より突出させた状態で嵌合配置し、前記杭頭部外周位置で杭外面コンクリート構造物を形成し、前記基礎鋼管杭の杭頭部端に碗形状の杭頭金物を載置して、前記杭外面コンクリート構造物及び杭頭金物の上にフーチング用コンクリートを打設してフーチングを構築してなることを特徴とする杭頭部とフーチングとの結合方法。
【請求項２】
前記杭頭部を露出させるのに地盤面から掘削するようにする請求項１記載の杭頭部とフーチングとの結合方法。
【請求項３】
前記杭外面コンクリート構造物が、前記杭頭部とオーバーラップする外カゴ鉄筋の外側に杭外面コンクリート構造物用型枠を設置し、前記基礎鋼管杭と杭外面コンクリート構造物用型枠間にコンクリートを打設して形成される請求項１又は２記載の杭頭部とフーチングとの結合方法。
【請求項４】
前記基礎鋼管杭を外面突起付き鋼管杭にする請求項１〜３いずれか１項記載の杭頭部とフーチングとの結合方法。
【請求項５】
地盤面に打設された基礎鋼管杭の外周に、該基礎鋼管杭上端より突出させた外カゴ鉄筋と、該基礎鋼管杭の杭頭部とのオーバラップ部分を中に入れた杭外面コンクリート構造物と、該基礎鋼管杭の杭頭部端に載置した碗形状の杭頭金物の上にフーチング主鉄筋を配設して、フーチング用コンクリートを打設して構築したフーチングとからなることを特徴とする杭頭部とフーチングとの結合部の構造。
【請求項６】
前記基礎鋼管杭を外面突起付き鋼管杭にした請求項５記載の杭頭部とフーチングとの結合部の構造。
【請求項７】
前記碗形状金物を基礎鋼管杭の上端と溶接固定し、その溶接部分に至るほど大なる肉厚とした請求項５又は６記載の杭頭部とフーチングとの結合部の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤面に打設される基礎鋼管杭の杭頭部とフーチングとの結合方法及びその結合部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の基礎鋼管杭の杭頭部とフーチングとの結合方法においては、二重鉄筋方式（図４）、埋め込み方式（図５）、中カゴ筋方式（図６）、ひげ鉄筋方式（図７）がある。
【０００３】
二重鉄筋方式について（図４））
鋼管杭１０の外側に補強鉄筋ｇ−２を溶接する方法と鋼管杭１０の内側にカゴ鉄筋ｇ−１を建て込む方法とを組み合わせた方法がある。補強鉄筋どうしの間隔が狭く、また、補強鉄筋とフーチング下側主鉄筋との間隔が狭くなり、補強鉄筋とフーチング下側主鉄筋とが干渉し、配筋が困難となる。
【０００４】
埋め込み方式について（図５）
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を溶接で２段に設け、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に一定の長さＬだけ埋め込み、その埋め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る。
建物の柱からの鉛直荷重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内への埋め込み長さＬを、少なくとも鋼管径Ｄ以上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。（特許文献１参照）
【０００５】
中カゴ方式について（図６）
鋼管杭ａ内に杭頭補強鉄筋ｇ−１を配筋し、この杭頭補強鉄筋ｇ−１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内への埋め込み長さＬを小さくしして、建物の柱からの荷重Ｐ及び水平荷重Ｑによる杭頭拘束モーメントに対する抵抗力を高める。
杭頭補強鉄筋ｇ−１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。
【０００６】
ひげ鉄筋方式について（図７）
鋼管杭ａの杭頭部ｂ外周に杭頭補強鉄筋（ひげ鉄筋）ｇ−２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内へ埋め込み長さＬを小さくして、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る。
ひげ鉄筋ｇ−２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、施工作業にも手間を要する。
【０００７】
１．従来の  外面突起付き鋼管杭とフーチングとの結合方法（埋め込み方式、中カゴ筋方式、ひげ鉄筋方式）は、
ａ）杭頭部の周囲を掘削する
ｂ）鋼管杭の内面を清掃する
ｃ）ずれ止めを２段溶接する
ｄ）杭頭部中詰めコンクリートを打設する
等の作業が必要で、それらの作業に手間がかかる。
２．従来の外面突起付き鋼管とフーチングとの結合方法（二重鉄筋方式）では、補強鉄筋どうしの間隔が狭く、また、補強鉄筋とフーチング下側主鉄筋との間隔が狭いので、補強鉄筋とフーチング下側主鉄筋が干渉し、配筋が困難であるというという問題がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３０３５８１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の鋼管杭における上記問題を解決すべくになされたものであって、
その第１の目的は、鋼管杭の内面を清掃する、ずれ止めを溶接する及び杭頭部中詰めコンクリートを打設する作業を必要としない。
第２の目的は、補強鉄筋とフーチング下側主鉄筋とが干渉しないようにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、地盤面に打設された基礎鋼管杭の杭頭部外周に外カゴ鉄筋を該基礎鋼管杭の上端より突出させた状態で嵌合配置し、前記杭頭部外周位置で杭外面コンクリート構造物を形成し、前記基礎鋼管杭の杭頭部端に碗形状の杭頭金物を載置して、前記杭外面コンクリート構造物及び杭頭金物の上にフーチング用コンクリートを打設してフーチングを構築してなることを特徴とする杭頭部とフーチングとの結合方法である。
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、基礎鋼管杭内面の清掃作業をしなくてよく、また、杭頭部中詰めコンクリートの打設作業を必要としない。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記杭頭部を露出させるのに地盤面から掘削するようにする請求項１記載の杭頭部とフーチングとの結合方法である。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、杭頭部外周位置に杭外面コンクリート構造物を形成し易い。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記杭外面コンクリート構造物が、前記杭頭部とオーバーラップする外カゴ鉄筋の外側に杭外面コンクリート構造物用型枠を設置し、前記基礎鋼管杭と杭外面コンクリート構造物用型枠間にコンクリートを打設して形成される請求項１又は２記載の杭頭部とフーチングとの結合方法である。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、外カゴ鉄筋の下方を中に入れた杭外面コンクリート構造物を形成できる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前記基礎鋼管杭を外面突起付き鋼管杭にする請求項１〜３いずれか１項記載の杭頭部とフーチングとの結合方法である。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、現場での基礎鋼管杭のずれ止めの溶接作業を必要としない。
【００１８】
請求項５に係る発明は、地盤面に打設された基礎鋼管杭の外周に、該基礎鋼管杭の上端より突出させた外カゴ鉄筋と、該基礎鋼管杭の杭頭部とのオーバラップ部分を中に入れた杭外面コンクリート構造物と、該基礎鋼管杭の杭頭部端に載置した碗形状の杭頭金物の上にフーチング主鉄筋を配設して、コンクリートを打設して構築したフーチングとからなることを特徴とする杭頭部とフーチングとの結合部の構造である。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、基礎鋼管杭内面の清掃作業、及び杭頭部中詰めコンクリートを打設する作業を必要としない。また、補強鉄筋とフーチング下側主鉄筋が干渉しない基礎杭頭部とフーチングとの結合部の構造を得る。
【００２０】
請求項６に係る発明は、前記基礎鋼管杭を外面突起付き鋼管杭にした請求項５記載の杭頭部とフーチングとの結合部の構造である。
【００２１】
請求項６に係る発明によれば、現場でのずれ止めの溶接を必要としない。
【００２２】
請求項７に係る発明は、前記碗形状金物を基礎鋼管杭の上端と溶接固定し、その溶接部分に至るほど大なる肉厚とした請求項５又は６記載の杭頭部とフーチングとの結合部の構造である。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、基礎鋼管杭１０との溶接部に応力集中が生じても亀裂が入りにくい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る基礎鋼管杭の正面断面図であり、図２は図１で示された基礎鋼管杭の平面図であり、図３は図１で示された基礎鋼管杭のＡーＡ断面図である。
【００２５】
基礎工事用機械により基礎鋼管杭１０を地中に埋設する。基礎鋼管杭１０の杭頭部８の周囲を掘削して地盤面より突出させる。
２０〜４０本の縦鉄筋２を円形に配置し、その円形に配置されたその縦鉄筋２にフープ筋３を適当な間隔に巻いて外カゴ鉄筋４を構成する。
【００２６】
基礎鋼管杭１０の杭頭部８の外周に外カゴ鉄筋４を嵌合させる。外カゴ鉄筋４を基礎鋼管杭１０の上端より突出させた状態で嵌合配置し、その外カゴ鉄筋４の外側に杭外面コンクリート構造物用型枠（図示せず）を設け、基礎鋼管杭１０と杭外面コンクリート構造物用型枠間にコンクリートを打設し、杭外面コンクリート構造物６を作る。
【００２７】
基礎鋼管杭１０の上部にはフーチング下側主鉄筋７を配設し、地中に埋設した基礎鋼管杭１０の上端には碗形状の杭頭金物５を載置し、基礎鋼管杭１０の上端と杭頭金物５を溶接して固定する。
その後、フーチング下側主鉄筋７その他必要な配筋を行って、フーチング９用コンクリートを打設してフーチングを構築する。
【００２８】
杭頭金物５は、下方に突曲した碗形状に構成され、基礎鋼管杭１０の軸芯上に位置させる部分から基礎鋼管杭１０への溶接部分に至るほど大になる肉厚を備えてなる。
そうすると、  基礎鋼管杭１０との溶接部に応力集中が生じても亀裂が入りにくい。
【００２９】
基礎鋼管杭１を既製の外面突起付き鋼管杭にすると、溶接等によるずれ止めを現場で作る必要がなくなる。
【００３０】
そして、地盤面に打設された基礎鋼管杭１０の外周に、基礎鋼管杭１０の上端より突出させた外カゴ鉄筋４を、基礎鋼管杭の杭頭部８とのオーバラップ部分を中に入れた杭外面コンクリート構造物６を構成する。
基礎鋼管杭１０の杭上端に碗形状の杭頭金物５を載置し、杭頭金物５の上にフーチング下側主鉄筋７を配設して、フーチング用コンクリートを杭外面コンクリート構造物６の上に打設してフーチング９を構築して、杭頭部８とフーチング９との結合部の構造１が形成される。
【００３１】
また、杭頭金物５が基礎鋼管杭１０の頭部を閉塞するため、中詰めコンクリートが不要であるが、基礎鋼管杭１０の杭頭部８を補強するする目的で中詰めコンクリートを充填することはかまわない。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１〜７に対応する効果：基礎鋼管杭とフーチングとを、杭外面コンクリートと外カゴ鉄筋とで連結し、杭頭金物を取り付けることにより、基礎鋼管杭内面の清掃作業が不要になり、杭頭部中詰めコンクリートが不要となる。
また、補強鉄筋とフーチング下側主鉄筋とが干渉しにくくなる。
さらに、補強鉄筋半径が増大することにより、従来方式に比較して鉄筋量が減少し、建設コストが縮減される。
請求項４及び６に対応する効果：補強鉄筋の現場溶接であるずれ止め溶接作業が不要になり、省力化した施工が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋼管杭とフーチングとの結合部の構造の正面断面図である。
【図２】図１に示された鋼管杭とフーチングとの結合部の構造の平面図である。
【図３】図１に示された鋼管杭とフーチングとの結合部の構造のＡーＡ線断面図である。
【図４】従来技術の二重鉄筋方式の説明図である。
【図５】従来技術である埋込み方式の説明図である。
【図６】従来技術である中カゴ筋方式の説明図である。
【図７】従来技術であるひげ鉄筋方式の説明図である。
【符号の説明】１…鋼管杭とフーチングとの結合部の構造、２…縦鉄筋、３…フープ筋、４…外カゴ鉄筋、５…杭頭金物、６…杭外面コンクリート構造物、７…フーチング下側主鉄筋、８…杭頭部、９…フーチング、１０…基礎鋼管杭、
【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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