(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭の杭頭部がコンクリート基礎内部に埋設される鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造において、
前記鋼管杭の杭頭頂部から所定高さ下がった杭頭部外周面に、該鋼管杭の外周径よりも１．５倍〜３倍大きな外径で、且つ前記コンクリート基礎に伝達される上部構造物からの鉛直荷重及び引抜き荷重を受けて該鋼管杭に伝達し得る所定の受圧面積を有するリング状の鋼板からなるフランジにより構成される荷重伝達部材を設け、該荷重伝達部材を含む該鋼管杭の杭頭部を前記コンクリート基礎内部に埋設したことを特徴とする鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管杭の杭頭部がコンクリート基礎内部に埋設される鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼管杭とコンクリート基礎であるフーチングとを接合する場合、鋼管杭にかかる曲げモーメントを最小限に抑えるためにフーチングへの鋼管杭の埋め込み長さを最小限に留め、図３（ａ），（ｂ）に示すように主として鉄筋を利用して定着するものが一般である。
【０００３】
図３（ａ）では、地盤２に埋設した鋼管杭１の杭頭部外周に定着筋51を溶接し、該定着筋51を含む杭頭部をフーチング３内に埋設したものであり、図３（ｂ）では、予め組み立てた鉄筋籠52を地盤２に埋設した中空の鋼管杭１の内部に挿入して仮止めした後、鋼管杭１の内部にもコンクリートを打設して鉄筋籠52を含む杭頭部をフーチング３内に埋設したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来例において、フーチング３に伝達される上部構造物からの鉛直荷重が鋼管杭１に伝達された場合、受圧面積は鋼管杭１の断面積となり、鋼管杭１の支持力が高支持力化すると接地圧（＝垂直荷重／受圧面積）が増大し、フーチング３が接地圧により破壊する虞があった。
【０００５】
また、上部構造物から発生する引抜き荷重に対しては鋼管杭１の杭頭部に設けられた定着筋51や鉄筋籠52の付着強さによってフーチング３から鋼管杭１に伝達されるため引抜き荷重が十分に伝達出来ないという問題があり、最近では搭状構造物が増加する傾向にあるため過大な引抜き荷重が発生する場合が多くなり、設計が困難になるという問題があった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、鉛直荷重や引抜き荷重に対する受圧面積を大きくしてコンクリート基礎を介して上部構造物から発生する鉛直荷重や引抜き荷重を鋼管杭に効率良く伝達することが出来る鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造は、鋼管杭の杭頭部がコンクリート基礎内部に埋設される鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造において、前記鋼管杭の杭頭頂部から所定高さ下がった杭頭部外周面に、該鋼管杭の外周径よりも１．５倍〜３倍大きな外径で、且つ前記コンクリート基礎に伝達される上部構造物からの鉛直荷重及び引抜き荷重を受けて該鋼管杭に伝達し得る所定の受圧面積を有するリング状の鋼板からなるフランジにより構成される荷重伝達部材を設け、該荷重伝達部材を含む該鋼管杭の杭頭部を前記コンクリート基礎内部に埋設したことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、上述の如く構成したので、鋼管杭の杭頭頂部から所定高さ下がった杭頭部外周面に設けた鋼管杭の外周径よりも１．５倍〜３倍大きな外径で、且つリング状の鋼板からなるフランジにより構成される荷重伝達部材により鉛直荷重や引抜き荷重に対する受圧面積を鋼管杭の断面積よりも大きくしてコンクリート基礎を介して上部構造物から発生する鉛直荷重や引抜き荷重を鋼管杭に効率良く伝達することが出来る。
【０００９】
また、受圧面積を鋼管杭の断面積よりも大きくしたことで、鋼管杭の支持力が高支持力化しても接地圧（＝垂直荷重／受圧面積）を小さくすることが出来、コンクリート基礎が接地圧により破壊することを防止することが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係る鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造の一実施形態を具体的に説明する。図１（ａ）は本発明に係る鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造の第１実施形態の構成を示す断面説明図、図１（ｂ）は第１実施形態の荷重伝達部材の平面説明図である。
【００１１】
先ず図１を用いて本発明に係る鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造の第１実施形態の構成について説明する。図１において、１は地盤２に埋設された中空の鋼管杭であり、通常、外径１００mm〜５００mm、厚さ４mm〜２０mm、長さ３ｍ〜１０ｍである。
【００１２】
４は鋼管杭１の外周径よりも大きな外径を有し、且つコンクリート基礎となるフーチング３に伝達される図示しない上部構造物からの鉛直荷重及び引抜き荷重を受けて鋼管杭１に伝達し得る所定の受圧面積を有する荷重伝達部材としてリング状の鋼板からなるフランジである。
【００１３】
フランジ４は鋼管杭１の杭頭部外周に挿通され、リブ５をフランジ４の上面と鋼管杭１の杭頭部外周面に溶接することでフランジ４を鋼管杭１に固定している。フランジ４の外径は鋼管杭１の外径の１．５倍〜３倍程度が好ましく、更に好ましくは略２倍程度である。尚、フランジ４を鋼管杭１に直接溶接して固定しても良い。
【００１４】
本実施形態では、鋼管杭１の外径直径を２６７．４mm、厚さを８mm、フランジ４の内径直径を２８０mm、外径直径を５００mm、厚さを１９mmとしており、受圧面積は鋼管杭１の断面積（５．６１ｍ２）にフランジ４の面積を加えた１９．６３ｍ２としている。
【００１５】
そして、フランジ４を含む鋼管杭１の杭頭部をフーチング３内部に埋設して該鋼管杭１とフーチング３とを接合している。尚、図中、１ａは中空鋼管杭１の開口部を閉塞する蓋である。
【００１６】
上記構成により、鋼管杭１の杭頭部に設けた荷重伝達部材となるフランジ４により鉛直荷重や引抜き荷重に対する受圧面積を鋼管杭１の断面積よりも大きくしてコンクリート基礎となるフーチング３を介して図示しない上部構造物から発生する鉛直荷重や引抜き荷重を鋼管杭１に効率良く伝達することが出来る。
【００１７】
また、受圧面積を鋼管杭１の断面積よりも大きくしたことで、該鋼管杭１の支持力が高支持力化しても接地圧（＝垂直荷重／受圧面積）を小さくすることが出来、フーチング３が接地圧により破壊することを防止することが出来る。
【００１８】
次に図２を用いて鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造の参考例の構成について説明する。図２（ａ）は鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造の参考例の構成を示す断面説明図、図２（ｂ）は参考例の荷重伝達部材の平面説明図である。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００１９】
前記第１実施形態では、荷重伝達部材としてフランジ４を用いた場合について説明したが、本参考例では、荷重伝達部材としてフランジ４の代りに、図２に示すように、鋼管杭１の杭頭部外周面に鋼製の螺旋状の羽根６を約一巻き溶接して固定したものである。
【００２０】
螺旋状の羽根６の外径は鋼管杭１本体の外径の１．５倍〜３倍程度が好ましく、更に好ましくは略２倍程度である。螺旋状の羽根６の厚さは６mm〜４０mmが好ましく、そのストロークＬは５０mm〜２００mm程度が好ましい。
【００２１】
荷重伝達部材をフランジ４の代りに螺旋状の羽根６としても受圧面積を大きくすることが出来、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることが出来るものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、鋼管杭の杭頭頂部から所定高さ下がった杭頭部外周面に設けた鋼管杭の外周径よりも１．５倍〜３倍大きな外径で、且つリング状の鋼板からなるフランジにより構成される荷重伝達部材により鉛直荷重や引抜き荷重に対する受圧面積を鋼管杭の断面積よりも大きくしてコンクリート基礎を介して上部構造物から発生する鉛直荷重や引抜き荷重を鋼管杭に効率良く伝達することが出来る。
【００２３】
また、受圧面積を鋼管杭の断面積よりも大きくしたことで、鋼管杭の支持力が高支持力化しても接地圧（＝垂直荷重／受圧面積）を小さくすることが出来、コンクリート基礎が接地圧により破壊することを防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は本発明に係る鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造の第１実施形態の構成を示す断面説明図、（ｂ）は第１実施形態の荷重伝達部材の平面説明図である。
【図２】  （ａ）は鋼管杭とコンクリート基礎との接合構造の参考例の構成を示す断面説明図、（ｂ）は参考例の荷重伝達部材の平面説明図である。
【図３】  従来例を説明する図である。
【符号の説明】
１…鋼管杭
１ａ…蓋
２…地盤
３…フーチング
４…フランジ
５…リブ
６…螺旋状の羽根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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