(57)【要約】【課題】本発明は、請求項１の発明によって、基礎用の生コンクリートの打設の際に、杭頂部と蓋の外周を現場溶接しなくても、基礎杭の上部開口内への該生コンクリートの流れ込みを確実に防ぐことができ、さらに、薄い鋼板で構造物全重量を確実に基礎杭に伝達することができる。また請求項２の発明によって、基礎定着時の作業効率を飛躍的に向上できる基礎杭の杭頭部構造を提供することにある。【解決手段】基礎杭８と該基礎杭８の上部開口９を塞ぐ蓋Ｃとを備え、前記蓋Ｃは、基礎杭８の上部開口９を塞ぎ且つ下端Ｕが該上部開口９内に没入する漏斗状の蓋本体１と、該蓋本体１の一側部Ｔａ，Ｌａと他側部Ｔｂ，Ｌｂとの間に架設した補強リブ３，３と、から構成していることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎杭（８）と該基礎杭（８）の上部開口（９）を塞ぐ蓋（Ｃ）とを備え、
前記蓋（Ｃ）は、基礎杭（８）の上部開口（９）を塞ぎ且つ下端（Ｕ）が該上部開口（９）内に没入する漏斗状の蓋本体（１）と、該蓋本体（１）の一側部（Ｔａ，Ｌａ）と他側部（Ｔｂ，Ｌｂ）との間に架設した補強リブ（３，３）と、から構成していることを特徴とする基礎杭の杭頭部構造。
【請求項２】
基礎杭（８）と該基礎杭（８）の上部開口（９）を塞ぐ蓋（Ｃ）と、基礎杭（８）の上部外周に配設してある基礎定着部材（Ｇ）と、を備え、
前記蓋（Ｃ）は、基礎杭（８）の上部開口（９）を塞ぎ且つ下端（Ｕ）が該上部開口（９）内に没入する漏斗状の蓋本体（１）と、該蓋本体（１）の一側部（Ｔａ，Ｌａ）と他側部（Ｔｂ，Ｌｂ）との間に架設すると共に左右両端（１４，１５）又は左右のいずれかの端部（１４又は１５）を外側に突出する補強リブ（３，３）と、から構成し、
また基礎定着部材（Ｇ）は、蓋本体（１）の外周を囲み且つ基礎杭（８）の杭頭部を嵌挿可能なリング状をなす補強環（５）と、該補強環（５）より上方に突出して基礎内に定着する補強筋（６）とから構成しており、
前記外側に突出する補強リブ（３，３）の端部（１４又は／及び１５）を、前記補強環（５）と接合していることを特徴とする基礎杭の杭頭部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基礎用の生コンクリートの打設の際に、基礎杭の上部開口を塞いで、該上部開口内への生コンクリートの流れ込みを塞ぎ、さらに、基礎の定着を行なうための基礎杭の杭頭部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基礎杭（鋼管杭、コンクリート杭など）の杭頭部を基礎に定着する場合には、まず、地面に打ち込んだ基礎杭の周囲に砕石を敷いて捨てコンクリートを打設し、これを養生した後に、基礎用の生コンクリートを打設するものである。そして、前記生コンクリートを打設する際には、前記基礎杭の上部開口に蓋を被せ、該開口内への生コンクリートの流入を防ぐものであった。
【０００３】
また、従来使用されていた蓋は図７と図８のように、基礎コンクリートの強度に相当する大きな圧力（基礎杭による上向きの力に対する圧力としての下向きの力）が作用するために、この蓋の厚みを２２ｍｍ以上とするように定められており、また蓋本体２１に設ける補強リブ２２，２３においても同等の厚みに形成することが定められていた。この場合には、構造物全重量は確実に基礎杭２４に伝達されるが、前記のような厚みのある鋼板から蓋を形成していることで、該蓋は相当の重量となり、しかも、基礎杭の径が大きくなると開口も大きくなり、蓋そのものも大きく且つ厚いものが必要となり、それに伴って重量も嵩むので、作業効率の悪化とコストの増大を招く問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、請求項１の発明によって、基礎用の生コンクリートの打設の際に、杭頂部と蓋の外周を現場溶接しなくても、基礎杭の上部開口内への該生コンクリートの流れ込みを確実に防ぐことができ、さらに、薄い鋼板で構造物全重量を確実に基礎杭に伝達することができる。また請求項２の発明によって、基礎定着時の作業効率を飛躍的に向上できる基礎杭の杭頭部構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、基礎杭と該基礎杭の上部開口を塞ぐ蓋とを備え、前記蓋は、基礎杭の上部開口を塞ぎ且つ下端が該上部開口内に没入する漏斗状の蓋本体と、該蓋本体の一側部と他側部との間に架設した補強リブと、から構成していることを特徴とする。
【０００６】
蓋本体を漏斗状とすることで、従来あった平板状の蓋のように、該蓋に加わる圧力を鋼板の面外曲げ耐力で抗することなく、その圧力を鋼板の面内引張り耐力で抗することから、蓋本体の厚みを従来よりも大幅に薄く形成しても、該蓋本体の上方向からの外力に対する耐性が充分に得られる。さらに補強リブを取り付けることにより、基礎用の生コンクリートの打設の際の上方及び斜め方向からの衝撃に対して該蓋本体の変形を防ぐ耐性が得られる。それ故に補強リブは、該蓋本体の変形を防ぐ耐性を発揮できるものであればよく、その設置数や形状を特に限定するものではないが、具体的には、板状鋼板や鉄筋等を用いている。また、蓋本体の側部とは、該蓋本体における傾斜部内面側、又は当該蓋本体の上端縁を全て含んだ概念である。さらに補強リブを一側部と他側部との間に架設するパターンについては、蓋本体の傾斜部内面側における任意の２箇所間（接合箇所の高さ位置が同一、又は相違する場合の双方）、蓋本体の傾斜部内面側の任意箇所と該蓋本体の上端縁の任意箇所、蓋本体の任意の２箇所の上端縁間の全ての組み合わせが可能である。また補強リブを複数設ける場合には、各補強リブ同士の接合面を少なくなるように組み合わせ、強度面や製造面の観点から、できるだけ溶接箇所を少なくすることが望ましい。
【０００７】
本発明を用いて基礎杭の上部開口を塞いだ場合には、蓋本体が漏斗状をなすことで、構造物全重量による上方側から加わる外力に対しても高い耐性を発揮し、また前記蓋本体に設けた補強リブによって、打設時の生コンクリートの重みによる蓋本体の斜め方向、或いは横方向から加わる外力に対して高い耐性を発揮するので、結果、蓋本体のあらゆる方向から加わる外力に対して蓋本体の変形を防止できる。
【０００８】
本発明のうち請求項２記載の発明は、基礎杭と該基礎杭の上部開口を塞ぐ蓋と、基礎杭の上部外周に配設してある基礎定着部材と、を備え、前記蓋は、基礎杭の上部開口を塞ぎ且つ下端が該上部開口内に没入する漏斗状の蓋本体と、該蓋本体の一側部と他側部との間に架設すると共に左右両端又は左右のいずれかの端部を外側に突出する補強リブと、から構成し、また基礎定着部材は、蓋本体の外周を囲み且つ基礎杭の杭頭部を嵌挿可能なリング状をなす補強環と、該補強環より上方に突出して基礎内に定着する補強筋とから構成しており、前記外側に突出する補強リブの端部を、前記補強環と接合しているので、基礎杭の上部開口を蓋本体で塞げば、補強リブが、蓋本体と補強環との間隔を保つので、基礎杭の杭頭部において同時に基礎定着部材も設置できる。この場合には、基礎杭と補強環との間隔の調整、及び、根切り凹部における、該補強環設置前のグラウンドレベルの調整が不要となり、より効率的な作業を行なえる。
【０００９】
補強リブの端部と補強環との接合箇所については特に限定しないが、例えば、当該端部を補強環の上端縁に接合すれば、各部材を取付け易くなる。また、基礎杭の杭頭部への嵌挿が可能な補強環の径については、補強環の径が大きくなることで、杭頭部との間隔が拡がってＳＣ構造部をより大きく形成できることから、基礎定着時の支持力が増す。またＳＣ構造部を形成する場合には、基礎杭と補強環との間隔保持部を備えると、蓋による位置決め効果と相俟って、一層効率良く基礎の施工作業が行なえる。さらに蓋は、補強環の中心に位置することが要求される。これは、基礎杭の杭頭部と補強環とが一定の間隔となることで、杭頭部と補強環との間隔に生コンクリートを流し込んで形成されるＳＣ構造部の厚みが均一となり、基礎定着時の安全に対する信頼性が一層増すことになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の基礎杭の杭頭部構造を各図面に基づいて説明する。
尚、本実施形態では、本蓋Ｃを基礎鋼管杭８に使用する場合について説明するものであり、この他にも例えば、ＰＨＣ杭（プレストレストコンクリート杭）や、或いは、ＰＲＣ杭（プレストレスト鉄筋コンクリート杭）等の基礎コンクリート杭等に適用できる。
【００１１】
まず本発明の蓋Ｃのうち、蓋本体１の構成を説明すると図１と図２のように、基礎鋼管杭８の外径と同径の漏斗状をなすものである。さらに、前記蓋本体１の形成手順については図３のように、約３〜６ｍｍ厚の円形鋼板１０のうち、該鋼板１０の中心を起点にして約１／４をカットし、さらに、該円形鋼板１０の中心に直径約３０ｍｍの丸孔１１を開ける。そして、この丸孔１１を中心に円形鋼板１０を丸めていき、最終的に、図１に示すような丸孔１１を下端側とする漏斗状の蓋本体１が形成される。
【００１２】
次に補強リブ３，３は、約６ｍｍ厚の２枚の板状鋼板３，３を、十字に直交して形成したものであり、一方の鋼板３は縦向きに、他方の鋼板３は横向きにして各鋼板３，３の接合面を溶接している。また、補強リブ３，３と蓋本体１との溶接については、まず、補強リブ３，３を構成する縦向きの鋼板３の場合、その長手側の両端を蓋本体１の内周面側の傾斜に合わせてそれぞれカットし、さらに、各切断面１２，１２を蓋本体１の傾斜面Ｌａ，Ｌｂにそれぞれ溶接している。次に横向きの鋼板３の場合は、該鋼板３の下端面を蓋本体１の上端縁Ｔａ，Ｔｂにそれぞれ当接し、各当接面をそれぞれ溶接している。従って補強リブ３は、丸孔１１を中心とした９０°間隔で各４箇所において、蓋本体１の対向した位置関係にある２箇所の傾斜面Ｌａ，Ｌｂ、そして蓋本体１の対向した位置関係にある２箇所の上端縁Ｔａ，Ｔｂにそれぞれ溶接してあり、これにより、蓋Ｃの横方向から加わる力に対して充分な耐性を発揮し、生コンクリートの打設時における蓋Ｃの不意な変形を抑えることとなる。
【００１３】
また本蓋Ｃは、基礎定着部材Ｇと併用でき、この基礎定着部材Ｇの構成は図４と図５に示すように、基礎鋼管杭８の径よりも約１０ｃｍ程度大きな補強環５と、該補強環５の内周面に沿って間隔を開けて溶接する上方に突出した複数本の補強筋６と、当該各補強筋６の下端を内向きに折り曲げて形成した基礎鋼管杭８との間隔保持部７とからなっている。また前記間隔保持部７は、補強筋６の代わりに、短目の板状鋼板（クリアランスピースともいう）を補強環５の内周側において間隔をあけて溶接することもできる。
【００１４】
次に、本蓋Ｃと基礎定着部材Ｇとの接合状態、及び現場への設置手順について、図６（ａ）（ｂ）に基づいてそれぞれ説明する。
補強リブ３を構成する各鋼板３，３のうちの横向きの鋼板３は、蓋本体１の径よりも両端１４，１５がそれぞれ約４ｃｍ以上外側に突出する長さのものを使用している。そして、突出した鋼板３の両端１４，１５は補強環５の上端縁にそれぞれ当接し、この当接箇所を溶接することで、蓋本体１と補強環５とが接合される。またこうすると、本蓋Ｃが補強環５の上部開口９の中心に位置することで、蓋本体１の下端Ｕを前記上部開口９内に没入するように塞げば、間隔保持部７と相俟って、基礎鋼管杭８と補強環５との間隔、及び基礎鋼管杭８の上部開口９への本蓋Ｃの塞がる位置とが、それぞれ同時に一致し、この結果、基礎鋼管杭８の杭頭部と補強環５との間隔調整、及び根切り凹部１３に対する補強環５のグラウンドレベルの調整を、それぞれ施工前に行なう必要がなくなり、基礎定着工程時の面倒な下準備に要する手間が省かれる。
【００１５】
また蓋Ｃは、上述したような基礎定着部材Ｇと併用しない場合でも使用でき、この場合には図２のように、本蓋Ｃを基礎鋼管杭８の上部開口９を塞ぐように載せるだけでも、漏斗状の蓋本体１と補強リブ３，３により、杭頂部と蓋Ｃの外周とを現場溶接しなくても、生コンクリートの打設時において変形することがなく、該生コンクリートの基礎鋼管杭８内への流入防止に充分な効果が得られる。
尚、補強リブ３は、その数を増やすほど蓋本体１の耐性を増すものであるが、それに伴って蓋Ｃ自体の重量も嵩むことから、本実施形態のように２本の補強リブ３を交差した状態で設ける形態をとることが望ましい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のうち請求項１記載の発明によれば、蓋本体が漏斗状をなすことで、従来のものよりも部材の厚みを薄く形成しても、基礎杭に被さる蓋本体の上方から加わる構造物全重量による圧力に対しても変形することがなく、しかも、補強リブによって、基礎用の生コンクリートの打設時の蓋本体の横方向或いは斜め方向から加わる外力に対しても変形しないので、本蓋により基礎杭の上部開口を確実に塞ぐことができる。
【００１７】
本発明のうち請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、補強リブを介して補強環の中心に蓋本体を据えれば、基礎を形成する際に、基礎杭の上部開口を蓋本体で塞ぐだけで、基礎定着部材と蓋との双方が根切り凹部における正確な位置で設置できるので、作業効率が飛躍的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の使用状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明の蓋本体の展開図である。
【図４】本発明の一実施形態の使用状態を示す縦断面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）本発明の実際の設置手順を説明する縦断面図である。
【図７】従来の基礎杭の杭頭部構造を示す斜視図である。
【図８】図７の蓋の使用状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  蓋本体
３  鋼板（補強リブ）
５  補強環
６  補強筋
８  基礎鋼管杭（基礎杭）
９  上部開口
１４，１５  両端
Ｃ  蓋
Ｇ  基礎定着部材
Ｌａ，Ｌｂ  傾斜面（側部）
Ｔａ，Ｔｂ  上端縁（側部）
Ｕ  下端
【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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