(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形、または多角形状の帯鉄筋と、前記帯鉄筋の内側または外側に配置され、前記帯鉄筋に対して回転可能に結合されたストランドと、を有し、前記ストランドを螺旋状にすることにより長さを縮小可能であり、軸方向の断面積および／または断面形状が徐々に変化することを特徴とする籠体を用いた杭と柱部材の接続方法であって、
地中を掘削し、掘削孔を設ける工程（ａ）と、
前記掘削孔に前記ストランドを螺旋状にすることにより長さを縮小した状態の前記籠体を挿入する工程（ｂ）と、
前記ストランドを直線状にすることにより長さを伸展しつつ、前記掘削孔内に配置する工程（ｃ）と、
前記掘削孔内にコンクリートを打設して杭を構築する工程（ｄ）と、
前記杭上に柱部材を構築する工程（ｅ）と、
前記籠体に接続手段を接続する工程（ｆ）と、
前記接続手段に鉄筋を接続する工程（ｇ）と、
前記鉄筋の周囲にコンクリートを打設して前記柱部材を構築する方法（ｈ）と、
からなることを特徴とする杭と柱部材の接続方法。
【請求項２】
前記接続手段は、前記ストランドと前記鉄筋とを一体に接続する異径カプラであることを特徴とする請求項１記載の杭と柱部材の接続方法。
【請求項３】
前記異径カプラに前記ストランドと前記鉄筋の軸力の差を調節する定着板を設けることを特徴とする請求項２記載の杭と柱部材の接続方法。
【請求項４】
前記掘削孔が階段状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の杭と柱部材の接続方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載された杭と柱部材の接続方法を用いて構築されたことを特徴とする接続構造。
【請求項６】
円形、または多角形状の帯鉄筋と、
前記帯鉄筋の内側または外側に配置され、前記帯鉄筋に対して回転可能に結合されたストランドと、
を有し、
前記ストランドを螺旋状にすることにより長さを縮小可能であり、
軸方向の断面形状が徐々に変化することを特徴とする籠体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、籠体および籠体を用いた杭と柱部材の接続方法、構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート構造においては、地中に設けられた杭と柱を接続する必要があるが、杭を施工した後に柱の鉄筋を組み立てると同時に地中梁の鉄筋も組み立てる必要があるため、鉄筋が錯綜して配筋作業に時間がかかり、コンクリートを打設しにくいという問題があった。
【０００３】
特に、梁と柱の断面積や断面形状が異なる場合や、梁と柱の鉄筋の数が異なる場合は鉄筋が錯綜しやすく、配筋作業に時間がかかっていた。
【０００４】
そこで、拡幅可能な鉄筋籠等を用いて配筋作業を簡易にする方法があり、以下のようなものが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平６-１０８４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような方法は鉄筋の曲げ加工が煩雑になる上、拡幅させる区間に鉄筋籠の継ぎ手構造を用いることは、施工上複雑であるために不可能であった。従って、このような断面を変化させる鉄筋籠を用いた杭を、低空頭で狭隘な施工条件下では使用することは、事実上不可能であった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は低空頭で狭隘な施工条件下あっても確実に断面力を伝達でき、施工の容易な籠体および籠体を用いた杭と柱部材の接続方法、構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、円形、または多角形状の帯鉄筋と、前記帯鉄筋の内側または外側に配置され、前記帯鉄筋に対して回転可能に結合されたストランドと、を有し、前記ストランドを螺旋状にすることにより長さを縮小可能であり、軸方向の断面積および／または断面形状が徐々に変化することを特徴とする籠体を用いた杭と柱部材の接続方法であって、地中を掘削し、掘削孔を設ける工程（ａ）と、前記掘削孔に前記ストランドを螺旋状にすることにより長さを縮小した状態の前記籠体を挿入する工程（ｂ）と、前記ストランドを直線状にすることにより長さを伸展しつつ、前記掘削孔内に配置する工程（ｃ）と、前記掘削孔内にコンクリートを打設して杭を構築する工程（ｄ）と、前記杭上に柱部材を構築する工程（ｅ）と、前記籠体に接続手段を接続する工程（ｆ）と、前記接続手段に鉄筋を接続する工程（ｇ）と、前記鉄筋の周囲にコンクリートを打設して前記柱部材を構築する方法（ｈ）と、からなることを特徴とする杭と柱部材の接続方法である。

【０００８】
前記接続手段は、前記ストランドと前記鉄筋とを一体に接続する異径カプラであってもよい。前記異径カプラに前記ストランドと前記鉄筋の軸力の差を調節する定着板を設けてもよい。前記掘削孔が階段状であってもよい。

【０００９】
第２の発明は、第１の発明を用いて構築されたことを特徴とする接続構造である。
【００１０】
第３の発明は、円形、または多角形状の帯鉄筋と、前記帯鉄筋の内側または外側に配置され、前記帯鉄筋に対して回転可能に結合されたストランドと、を有し、前記ストランドを螺旋状にすることにより長さを縮小可能であり、軸方向の断面形状が徐々に変化することを特徴とする籠体である。

【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低空頭で狭隘な施工条件下あっても確実に断面力を伝達でき、施工の容易な籠体および籠体を用いた杭と柱部材の接続方法、構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。図１は、第１の実施形態に用いられる籠体１を示す図であって、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）において、籠体１を縮めた状態を示す図である。
なお、第１の実施形態は、杭と鉄筋コンクリート柱の接続方法であり、杭の鉄筋として伸縮可能な籠体１を用いる。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、籠体１は円筒形状を有しており、軸筋であるストランド３および複数のストランド３を囲むように配置されたリング状の帯鉄筋５からなる。帯鉄筋５は円形状が用いられる。
【００１５】
また、籠体１は帯鉄筋５の平面から構成される面積が徐々に変化している。即ち、籠体１は断面形状が徐々に拡径している。
なお、ストランド３と帯鉄筋５は交差する点において、図示しない結合治具によって接続されており、ストランド３は帯鉄筋５に対して回動可能となっている。
【００１６】
ストランド３は、帯鉄筋５の直径と同程度以上に曲げても強度等に問題が生じないような、可撓性を有する材料とする。
ストランド３には、例えば、ＰＣ鋼より線、ワイヤロープの他、炭素繊維、グラスファイバー、アラミド繊維等の繊維をより合わせたもの等が用いられる。帯鉄筋５は、鉄筋等とする。
【００１７】
籠体１が図１の（ａ）図に示す状態のとき、ストランド３と帯鉄筋５とは略垂直に交差しているが、図１の（ａ）図の矢印Ａに示す方向にストランド３を曲げると、ストランド３が回動し、帯鉄筋５との交差角が変化する。
【００１８】
そして、ストランド３が螺旋状になると同時に帯鉄筋５の配筋間隔が徐々に縮まり、図１（ｂ）に示すように籠体１の長さが短くなる。
このように、籠体１を縮めることにより、狭い空間内でも鉄筋を構築することができ、また、輸送や保管も容易となる。
【００１９】
次に、籠体１を用いた杭と柱の接続方法について説明する。図２および図３は籠体１を用いた杭と柱の構築および接続の手順を示す図であって、図４は図３の連結部１５の詳細図および変形例である。
また、図５は図４の接続部２１および接続部２１ｂを示す詳細図である。
【００２０】
まず、図２（ａ）に示すように、地盤７の杭を施工する場所に掘削孔９を設ける。
掘削孔９は、地中側から地表側にかけて段階的に拡径している円柱状の形状であり、杭もこの形状で施工される。杭をこのような形状にすることにより、地盤表層の崩壊を防止することができる。
【００２１】
次に、図２（ｂ）に示すように、籠体１を縮めた状態でＢ方向に移動させ、掘削孔９の直上に配置する。なお、籠体１の上端には柱との接続用の治具であるマンション１１が接続されている。
【００２２】
次に、図２（ｃ）に示すように、籠体１をＣ方向に伸長させ、掘削孔９内に配置する。
このように、ストランド３を用いた伸縮可能な籠体１を用いることより、低空頭で狭隘な施工条件下であっても鉄筋を構築するのが容易となる。
【００２３】
次に、図３（ａ）に示すように、掘削孔９内にコンクリート１３を打設し、杭１３ｂを構築する。
ここで、杭１３ｂのような拡径した杭の鉄筋として、断面が徐々に拡径した形状を有している籠体１を用いているため、鉄筋の曲げ加工や２段配筋等の配筋作業が不要となり、作業性が向上する。
【００２４】
次に、図３（ｂ）に示すように、杭１３ｂ内の籠体１のマンション１１に連結部１３を連結し、連結部１３上に柱１７ｂの鉄筋となる鉄筋１７を構築する。
連結部１３は、図４（ａ）に示すように、籠体１のストランド３と、鉄筋１７を連結する治具であり、ストランド３と、鉄筋１７を連結する接続部２１を有している。
【００２５】
接続部２１は、図５（ａ）に示すように、異径カプラ２２を有しており、異径カプラ２２は、内部に設けられた図示しない雌ネジによって、マンション１１と鉄筋１７を締結する。
【００２６】
また、異径カプラ２２の両端にはナット２３、２５が設けられ、ナット２３、２５が鉄筋１７およびマンション１１を締め付けることによって、鉄筋１７およびマンション１１が異径カプラ２２から外れるのを防いでいる。
【００２７】
さらに、ストランド３と鉄筋１７の軸力の差を調整するため、異径カプラ２２には定着板１９が設けられる。なお、軸力の差がない場合は、定着板１９は不要である。
定着板１９は異径カプラ２２の上側に配置しているが、下側であっても構わない。
【００２８】
なお、図４（ａ）ではストランド３と鉄筋１７の本数が等しいが、本数が異なる場合は図４（ａ）および図５（ａ）に示す連結部１５を用いることはできない。
【００２９】
かかる場合は図４（ｂ）に示す連結部１５ｂを用いる。
連結部１５ｂの接続部２１ｂには異径カプラ２２は用いられず、図５（ｂ）に示すように、マンション１１および鉄筋１７は定着板１９を貫通して設けられている。
【００３０】
そして、ナット２５ｂ、２５ｃ、２３ｂ、２３ｃが定着板１９を挟み込むことにより、マンション１１および鉄筋１７が定着板１９に締結される。
このようにして、マンション１１および鉄筋１７は一体に連結される。
【００３１】
また、ストランド３は可とう性を有するため、籠体１と鉄筋１７（柱１７ｂ）の径が異なる場合でも、図５（ｃ）に示すように、ストランド３を曲げることによって、容易に接続が可能である。
ストランド３を定着のためのカプラやナットなどが干渉しない範囲で可能な限り杭のストランドと柱の鉄筋を近づけることで、定着板に生じる曲げが小さくなり、定着板の板厚を、図５（ｂ）の場合と比べ小さくすることができる。
【００３２】
さらに、籠体１と鉄筋１７の断面形状が異なる場合は、図４（ｃ）に示すように、連結部１５ｃのような形状の連結部を用いることにより、容易に籠体１と鉄筋１７を連結することができる。
なお、連結部１５ｃは、籠体１の断面形状が円形で、鉄筋１７（柱１７ｂ）の断面形状が矩形である場合に用いられる。
【００３３】
図３に戻って、鉄筋１７が構築されると、図３（ｃ）に示すように、連結部１５および鉄筋１７の周囲にコンクリートを打設し、柱１７ｂを杭１３ｂ上に構築する。
【００３４】
このようにして柱１７ｂおよび杭１３ｂは構築、連結される。
【００３５】
このように、本実施の形態によれば、杭１３ｂを構成する鉄筋がストランド３を用いた伸縮可能な籠体１であり、また籠体１は断面が徐々に拡径している。
従って、低空頭で狭隘な施工条件下あっても鉄筋を構築するのが容易となるとともに、杭１３ｂと柱１７ｂの連結が容易となる。
ここで、柱１７ｂの鉄筋１７は通常の異形鉄筋として説明したが、柱も杭体と同じく、帯鉄筋と回動可能に設けられたストランドを有する縮小可能な籠体であってもよい。
【００３６】
次に第２の実施形態について説明する。図６は第２の実施形態に係る籠体１ｂを示す図であって、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）において、籠体１ｂを縮めた状態を示す図である。
【００３７】
また、図６（ｃ）は図６（ａ）の変形例であって、図６（ｄ）および図６（ｅ）は帯鉄筋５の詳細図である。
なお、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素には同一の番号を付し、説明を省略する
【００３８】
第２の実施形態は、杭と鋼製柱の接続方法であり、断面が円形の杭と断面が矩形の鋼製柱３１を接続するために、杭の鉄筋である籠体１ｂの断面形状が、矩形から円形に徐々に変化するようになっている。
また、連結部３３は鋼製柱３１と一体になっている。
【００３９】
図６（ａ）に示すように、籠体１ｂは、断面が矩形状から円形状へと徐々に変化する形状を有しており、軸筋であるストランド３および複数のストランド３を囲むように配置されたリング状の帯鉄筋５からなる。
【００４０】
帯鉄筋５は円形状、矩形状が用いられ、籠体１の一方の端部の帯鉄筋５は矩形であるが、もう一方の端部側に行くに従い、徐々に矩形状から円形状へと変化し、もう一方の端部の帯鉄筋５では円形状となる。
【００４１】
ここで、矩形状から円形状への形状変化のさせ方としては、図６（ｄ）に示すように、矩形の帯鉄筋５の辺の半径５ａを無限大（＝直線）から徐々に円形状の半径に近づける方法と、図６（ｅ）に示すように、矩形の帯鉄筋５の角の半径５ｂを０（＝角が直角）から徐々に円形状の半径に近づける方法とがある。
【００４２】
このような形状とすることにより、杭と柱の断面形状が異なる場合であっても籠体１ａを杭の鉄筋として利用することにより、杭と柱の連結が容易となる。
なお、ストランド３と帯鉄筋５は交差する点において、図示しない結合治具によって接続されており、ストランド３は帯鉄筋５に対して回動可能となっている。
【００４３】
籠体１が図６（ａ）に示す状態のとき、ストランド３と帯鉄筋５とは略垂直に交差しているが、図６（ａ）の矢印Ａ２に示す方向にストランド３を曲げると、ストランド３が回動し、帯鉄筋５との交差角が変化する。
そして、ストランド３が螺旋状になると同時に帯鉄筋５の配筋間隔が徐々に縮まり、図６（ｂ）に示すように籠体１の長さが短くなる。
【００４４】
このように、籠体１を縮めることにより、狭い空間内でも鉄筋を構築することができ、また、輸送や保管も容易となる。
【００４５】
また、図６（ｃ）に示すように、籠体１ｃを、断面の形状を円形から矩形に変化させるとともに、断面が拡径するように形成してもよい。
このような形状とすることにより、杭と柱の断面形状が異なる場合であっても、杭と柱の連結が容易となるとともに、杭が拡径する形状を有している場合であっても鉄筋の曲げ加工や２段配筋等の配筋作業が不要となり、作業性が向上する。
【００４６】
なお、籠体１ｂおよび籠体１ｃを構成するストランド３および帯鉄筋５の材質は、籠体１と同様である。
【００４７】
次に、籠体１ｂを用いた杭と柱の接続方法について説明する。図７および図８は籠体１ｂを用いた杭と柱の構築および接続の手順を示す図であって、図９は図８の鋼製柱３１の詳細図および変形例である。
また、図１０は図９の連結部３３およびその変形例を示す詳細図である。
【００４８】
まず、図７（ａ）に示すように、地盤７の杭を施工する場所に掘削孔９ｂを設ける。
掘削孔９ｂの断面形状は円形である。
【００４９】
次に、図７（ｂ）に示すように、籠体１ｂを縮めた状態でＢ２方向に移動させ、掘削孔９ｂの直上に配置する。
なお、籠体１ｂの上端には柱との接続用の治具であるマンション１１ｂが接続されている。
【００５０】
次に、図７（ｃ）に示すように、籠体１ｂをＣ２方向に伸長させ、掘削孔９ｂ内に配置する。
このように、ストランド３を用いた籠体１ｂを用いることより、低空頭で狭隘な施工条件下あっても鉄筋を構築するのが容易となる。
【００５１】
次に、図８（ａ）に示すように、掘削孔９ｂ内にコンクリート１３ｂを打設し、杭１３ｃを構築する。
【００５２】
次に、図８（ｂ）に示すように、杭１３ｂ上に鋼製柱３１を移動させ、図８（ｃ）に示すように、籠体１のマンション１１ｂに連結部３３を連結し、連結部３３上に鋼製柱３１を構築する。
【００５３】
図９（ａ）に示すように、鋼製柱３１は矩形の管状の形状を有しており、下面には平面形状が矩形の連結部３３が設けられている。
図１０（ａ）に示すように、連結部３３は板状の定着板３５を有し、マンション１１ｂは定着板３５を貫通するように設けられている。
【００５４】
そして、定着板３５を挟みこむように設けられたナット３７ａ、３７ｂによってマンション１１ｂは定着板３５に締結されている。
このようにして、籠体１ｂと鋼製柱３１は一体に連結される。
【００５５】
なお、連結部は図１０（ｂ）に示す鋼製柱３１ｂのように、鋼製柱の下面ではなく、側面に設けてもよい。
【００５６】
かかる場合の連結部３３ｂの構造は、連結部３３同様、板状の定着板３５を有し、マンション１１ｂは定着板３５を貫通するように設けられ、定着板３５を挟みこむように設けられたナット３７ａ、３７ｂによって定着板３５に締結されている。
【００５７】
また、図１０（ｃ）に示すように矩形ではなく、Ｈ型鋼を組み合わせた鋼製柱３１ｃを用いてもよい。かかる場合は、連結部３３ｃの平面形状は矩形ではなく８角形とするのが望ましい。
【００５８】
このように第２の実施形態によれば、杭１３ｂを構成する鉄筋がストランド３を用いた伸縮可能な籠体１ｂである。従って第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００５９】
また、第２の実施形態によれば、籠体１ｂは断面形状が矩形から円形に徐々に変化する構造を有している。従って、杭と柱の断面形状が異なる場合であっても杭と柱の連結が容易となる。
【００６０】
さらに、第２の実施形態によれば、柱として鋼製柱３１を用いているため、柱の構築の際に、コンクリートの打設が不要となり、作業性が向上する。
【００６１】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】籠体１を示す図
【図２】籠体１を用いた杭と柱の構築および接続の手順を示す図
【図３】籠体１を用いた杭と柱の構築および接続の手順を示す図
【図４】図３の連結部１５の詳細図および変形例
【図５】図４の接続部２１および接続部２１ｂを示す詳細図
【図６】籠体１ｂを示す図
【図７】籠体１ｂを用いた杭と柱の構築および接続の手順を示す図
【図８】籠体１ｂを用いた杭と柱の構築および接続の手順を示す図
【図９】図８の鋼製柱３１の詳細図および変形例
【図１０】図９の連結部３３およびその変形例を示す詳細図
【符号の説明】
【００６３】
１…………籠体
３…………ストランド
５…………帯鉄筋
７…………地盤
９…………掘削孔
１１………マンション
１３ｂ……杭
１５………連結部
１７ｂ……柱
２１………接続部
２２………異径カプラ
２３………ナット
３１………鋼製柱
３３………連結部
３７………ナット
【図１】
0004757047.tif 000002
【図２】
0004757047.tif 000003
【図３】
0004757047.tif 000004
【図４】
0004757047.tif 000005
【図５】
0004757047.tif 000006
【図６】
0004757047.tif 000007
【図７】
0004757047.tif 000008
【図８】
0004757047.tif 000009
【図９】
0004757047.tif 000010
【図１０】
0004757047.tif 000011