(57)【要約】【課題】斜杭の杭頭結合において、斜杭の杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができるようにする。【解決手段】２本の斜杭１と、水平に形成した斜杭１の杭頭部に掛け渡されたプレート２と、プレートの下面に設けられた突出部材３と、各杭頭部内にそれぞれ打設された中詰めコンクリート４とからなる斜杭の杭頭結合構造である。プレート２と中詰コンクリート４とを突出部材３を介して一体化することにより、前記斜杭の杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。また、杭頭部がフラットなプレート２を露出しているため、他の鉄骨材９の載荷や溶接が容易となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の斜杭の杭頭部に掛け渡された結合材と、
結合材の下面に設けられ、各杭頭部内にそれぞれ位置する突出部材と、
各杭頭部内にそれぞれ打設された中詰めコンクリートとからなることを特徴とする斜杭の杭頭結合構造。
【請求項２】
前記結合材はプレートであって、
各杭頭部の水平に形成した上端に前記プレートがそれぞれ溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の斜杭の杭頭結合構造。
【請求項３】
前記結合材は梁材であって、
各杭頭部に形成した切欠部に前記梁材がそれぞれ溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の斜杭の杭頭結合構造。
【請求項４】
複数本の斜杭の杭頭部に結合材を掛け渡すとともに、
結合材の下面に設けられた突出部材を各杭頭部内にそれぞれ位置させた状態で、
各杭頭部内に中詰めコンクリートをそれぞれ打設することを特徴とする斜杭の杭頭結合方法。
【請求項５】
各杭頭部の上端を水平に予め加工しておき、
各杭頭部の水平な上端に、前記結合材としてのプレートをそれぞれ溶接しておくことを特徴とする請求項４に記載の斜杭の杭頭結合方法。
【請求項６】
各杭頭部に切欠部を予め加工しておき、
各杭頭部の切欠部に、前記結合材としての梁材をそれぞれ溶接しておくことを特徴とする請求項４に記載の斜杭の杭頭結合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組杭をなす複数本の斜杭の杭頭結合構造および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
杭の地盤からの突出長が大きい場合、例えば杭を海底に打ち込む場合には、地盤の横方向反力があまり期待できないため、傾斜した角度で打ち込む斜杭が施工されている。斜杭は、杭の軸方向力によって上部構造からの水平力を負担することができ、水平変位量を小さく押えられる。そして、複数本の斜杭をバランス良く配置し組杭となして、上部構造を支持している。
【０００３】
従来、組杭をなす複数の斜杭の杭頭の結合は、その杭頭どうしを鋼板で互いに溶接等により接合するのが一般的である。即ち、２本の斜杭の各杭頭部付近の外周の一部に鋼板を取付け、それぞれの鋼板に連結するための鋼板を溶接することにより行われている。また、２本の斜杭の各杭頭部に巻き付けた杭頭部補強板どうしを連結プレートで接合しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１７６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記の杭頭結合方法では、大きな鉛直荷重と水平荷重を受ける場合、杭頭を接合するための鋼材や溶接等の結合部の構造が大規模なものになっていた。これに伴い、現場における作業に多大な労力を要するという問題が生じていた。
【０００５】
本発明の課題は、斜杭の杭頭結合において、斜杭の杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１，２に示すように、斜杭の杭頭結合構造であって、複数本の斜杭１の杭頭部に掛け渡された結合材２と、結合材２の下面に設けられ、各杭頭部内にそれぞれ位置する突出部材３と、各杭頭部内にそれぞれ打設された中詰めコンクリート４とからなることを特徴とする。
【０００７】
このように、複数本の斜杭１の杭頭部に掛け渡された結合材２と各杭頭部内にそれぞれ打設された中詰めコンクリート４とを、突出部材３を介して一体化することにより、前記斜杭１の杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の斜杭１の杭頭結合構造において、例えば図１、２に示すように、前記結合材はプレート２であって、各杭頭部の水平に形成した上端に前記プレート２がそれぞれ溶接されていることを特徴とする。
【０００９】
このように、結合材をプレート２とし、このプレート２を水平に形成した杭頭部の上端に溶接することにより、杭頭部がフラットなプレート２を露出しているため、他の鉄骨材９の載荷や溶接が容易となる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の斜杭の杭頭結合構造において、例えば図５，６に示すように、前記結合材は梁材６であって、各杭頭部に形成した切欠部７に前記梁材６がそれぞれ溶接されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、結合材を梁材６とし、各杭頭部に形成した切欠部７に前記梁材６を溶接し、梁材６の両端部を中詰めコンクリート４に埋め込むことにより、複数本の斜杭１の各杭頭が離れている場合であっても、これらの杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。また、杭頭部がフラットな面を有する梁材６を露出しているため、他の鉄骨材９の載荷や溶接が容易となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、例えば図１，２に示すように、斜杭の杭頭結合方法であって、複数本の斜杭１の杭頭部に結合材２を掛け渡すとともに、結合材２の下面に設けられた突出部材３を各杭頭部内にそれぞれ位置させた状態で、各杭頭部内に中詰めコンクリート４をそれぞれ打設することを特徴とする。
【００１３】
このように、複数本の斜杭１の杭頭部に掛け渡された結合材２と各杭頭部内にそれぞれ打設された中詰めコンクリート４とを、突出部材３を介して一体化することにより、前記斜杭１の杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の斜杭の杭頭結合方法において、例えば図１，２に示すように、各杭頭部の上端を水平に予め加工しておき、各杭頭部の水平な上端に、前記結合材としてのプレート２をそれぞれ溶接しておくことを特徴とする。
【００１５】
このように、結合材をプレート２とし、このプレート２を水平に形成した杭頭部の上端に溶接することにより、杭頭部がフラットなプレート２を露出しているため、他の鉄骨材９の載荷や溶接が容易となる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の斜杭の杭頭結合方法において、例えば図５，６に示すように、各杭頭部に切欠部７を予め加工しておき、各杭頭部の切欠部７に、前記結合材としての梁材６をそれぞれ溶接しておくことを特徴とする。
【００１７】
このように、結合材を梁材６とし、各杭頭部に形成した切欠部７に前記梁材６を溶接し、梁材６の両端部を中詰めコンクリート４に埋め込むことにより、複数本の斜杭１の各杭頭が離れている場合であっても、これらの杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。また、杭頭部がフラットな面を有する梁材６を露出しているため、他の鉄骨材９の載荷や溶接が容易となる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１又は４に記載の発明によれば、複数本の斜杭の杭頭部に掛け渡された結合材と各杭頭部内にそれぞれ打設された中詰めコンクリートとを、突出部材を介して一体化することにより、前記斜杭の杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。即ち、この結合により、斜杭の杭頭部の固定度が大きくなり、また突出部材がせん断抵抗することにより、組杭として大きな鉛直荷重と水平荷重を支持することができる。そして、杭頭を接合するための鋼板の溶接を無くし、あるいは溶接長を最小限に抑えることができ、それらの鋼材や溶接等の結合部の構造を大規模にする必要がなくなり、杭頭結合の作業を軽減することができる。
【００１９】
請求項２又は５に記載の発明によれば、請求項１又は４に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、結合材をプレートとし、このプレートを水平に形成した杭頭部の上端に溶接することにより、杭頭部がフラットなプレートを露出しているため、他の鉄骨材の載荷や溶接が容易となる。
【００２０】
請求項３又は６に記載の発明によれば、請求項１又は４に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、結合材を梁材とし、各杭頭部に形成した切欠部に前記梁材を溶接し、梁材の両端部を中詰めコンクリートに埋め込むことにより、複数本の斜杭の各杭頭が離れている場合であっても、これらの杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。また、杭頭部がフラットな面を有する梁材を露出しているため、他の鉄骨材の載荷や溶接が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１、２は、本発明の第１の実施の形態である斜杭の杭頭結合構造を示す平面図、断面図である。この斜杭の杭頭結合構造は、２本の斜杭１と、これらの杭頭部に掛け渡された結合材としてのプレート２と、プレート２の下面に設けられた突出部材３と、各杭頭部内にそれぞれ打設された中詰めコンクリート４とからなる。
【００２２】
斜杭１は、φ８００〜１０００ｍｍの鋼管杭である。プレート２は、図３、４に示すように、縦７００ｍｍ、横７００ｍｍ、厚さ１９ｍｍの正方形の板状の鉄板である。突出部材３は、図４に示すように、φ１９ｍｍ、長さ１００ｍｍのスタッドである。このスタッドは、各杭頭部内にそれぞれ位置するように１２本ずつ、前記プレート２にスタッド溶接されている。中詰めコンクリート４は、各杭頭部内の所要深さまで充填される。
【００２３】
次に、この実施形態における斜杭の杭頭結合方法について、説明する。
【００２４】
２本の斜杭１を、地盤に所定の角度で打ち込み、杭頭を地盤又は海面上に突出させる。平面的には、図１に示すように、杭の打設方向をほぼ１８０度変えて、杭頭上端部を隣接して配置する。
【００２５】
２本の斜杭１の杭頭部は、図２に示すように、杭頭部上端を水平になるように斜杭の杭頭部を切断する。図２中の点線は杭頭切断部５を表している。
【００２６】
プレート２を突出部材３が取付けられている面を下向きにし、２本の杭頭部に掛け渡すように、水平となった杭頭部の上端に載置して溶接する。突出部材３は、予めプレート２に設けておく。また、突出部材３の数を組杭中心から外周に向かうほど多く配列することにより、杭頭部のプレート２にかかるねじり力に対して有効に抵抗させることができ、杭頭部のプレート２の板厚を低減することができる。
【００２７】
各杭頭部内に中詰コンクリート４をそれぞれ打設し、プレート２と中詰めコンクリート４とを突出部材３を介して一体化し、２本の斜杭の杭頭を結合する。これにより、斜杭１の杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。
【００２８】
斜杭１の杭頭を結合した後、上部構造物の一部である鋼材９の載荷又は溶接等を行う。杭頭部がフラットなプレート２を露出しているため、これらの施工は容易である。
【００２９】
なお、プレート２の形状は、正方形に限らず、複数の斜杭１の杭頭部を結合し易い形状とし、それぞれの杭頭部に必要本数の突出部材３を設けることができることは勿論である。また、突出部材３の種類は、スタッドに限らず、適宜変更可能である。
【００３０】
〔第２の実施の形態〕
図５、６は、本発明の第２の実施の形態である斜杭の杭頭結合構造を示す平面図、断面図である。この斜杭の杭頭結合構造は、２本の斜杭１と、これらの杭頭部に形成した切欠部７に掛け渡された結合材としての梁材６と、梁材６の端部の下面に設けられた突出部材３と、各杭頭部内にそれぞれ打設された中詰めコンクリート４とからなる。
【００３１】
斜杭１は、φ８００〜１０００ｍｍの鋼管杭である。梁材６は、Ｈ−３００×３００×１０×１５のＨ型鋼である。突出部材は、φ１９ｍｍ、長さ１００ｍｍのスタッドである。このスタッドは、各杭頭内にそれぞれ位置するように１０本ずつ、前記梁材６にスタッド溶接されている。中詰めコンクリート４は、各杭頭部内の所要深さまで充填される。
【００３２】
次に、この実施形態における斜杭の杭頭結合方法について、説明する。
【００３３】
２本の斜杭１を、地盤に所定の角度で打ち込み、杭頭を地盤又は海面上に突出させる。平面的には、図５に示すように、杭の打設方向をほぼ１８０度変えて、杭頭部の間隔を開けて配置する。
【００３４】
２本の斜杭の杭頭部は、図６に示すように、杭頭部上端を水平になるように斜杭の杭頭部を切断する。図６中の点線部は杭頭切断部５を表している。さらに、梁材６を載置できるように、各斜杭１の相対する側に切欠部７を加工する。
【００３５】
図７、８に示すように、梁材６を、突出部材３が設けられている面を下向きにし、２本の杭頭部の切欠部７に載置して溶接する。そして、杭頭部の切欠部内でＨ型鋼ウェブの両側の閉塞されていない部分８をプレートで溶接して閉塞する。
【００３６】
各杭頭部内に中詰めコンクリート４をそれぞれ打設し、梁材６と中詰コンクリート４とを突出部材３を介して一体化し、２本の斜杭の杭頭を結合する。これにより、斜杭１の杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。梁材６は、杭頭の中詰めコンクリート４に埋め込まれているので、梁端部を固定条件にすることができ、梁材６の曲げ耐力を確保することができる。
【００３７】
斜杭１の杭頭を結合した後、上部構造物の一部である鋼材９の載荷又は溶接等を行う。杭頭部がフラットな面を有する梁材６を露出しているため、これらの施工は容易である。
【００３８】
なお、梁材６は、Ｈ型鋼に限らず、複数の斜杭の杭頭部を結合し易い鋼材とし、それぞれの杭頭部に必要本数の突出部材３を設けることができることは勿論である。また、突出部材３の種類は、スタッドに限らず、適宜変更可能である。
【００３９】
〔第３の実施の形態〕
図９、１０は、本発明の第３の実施の形態である斜杭の杭頭結合構造を示す平面図、断面図である。この斜杭の杭頭結合構造は、２本の斜杭１と、これらの杭頭部に掛け渡された結合材としての梁材６と、梁材６の端部の下面に設けられた突出部材３と、各杭頭部内にそれぞれ打設された中詰めコンクリート４とからなる。
【００４０】
斜杭１は、φ８００〜１０００ｍｍの鋼管杭である。梁材６は、Ｈ−３００×３００×１０×１５のＨ型鋼である。突出部材は、φ１９ｍｍ、長さ１００ｍｍのスタッドである。このスタッドは、各杭頭内にそれぞれ位置するように１０本ずつ、前記梁材６にスタッド溶接されている。中詰めコンクリート４は、各杭頭部内の所要深さまで充填される。
【００４１】
次に、この実施形態における斜杭の杭頭結合方法について、説明する。
【００４２】
２本の斜杭１を、地盤に所定の角度で打ち込み、杭頭を地盤又は海面上に突出させる。平面的には、杭の打設方向をほぼ１８０度変えて、杭頭部の間隔を開けて配置する。
【００４３】
図１１、１２に示すように、梁材６を、スタッド３が取付けられている面を下向きにし、２本の杭頭部に掛け渡すように、水平となった杭頭部の上端に載置して溶接する。
【００４４】
各杭頭部内に中詰めコンクリート４をそれぞれ打設し、梁材６と中詰コンクリート４とを突出部材３を介して一体化し、２本の斜杭の杭頭を結合する。これにより、斜杭１の杭頭どうしを堅固にかつ簡便に結合することができる。
【００４５】
斜杭の杭頭を結合した後、上部構造物の一部である鋼材９の載荷又は溶接等を行う。杭頭部がフラットな面を有する梁材６を露出しているため、これらの施工は容易である。
【００４６】
なお、梁材６は、Ｈ型鋼に限らず、複数の斜杭の杭頭部を結合し易い鋼材とし、それぞれの杭頭部に必要本数の突出部材３を設けることができることは勿論である。また、突出部材３の種類は、スタッドに限らず、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施の形態における斜杭の杭頭結合構造を示す平面図である。
【図２】第１の実施の形態における斜杭の杭頭結合構造を示す断面図である。
【図３】図１におけるプレートを示す拡大平面図である。
【図４】図２におけるプレートを示す拡大断面図である。
【図５】第２の実施の形態における斜杭の杭頭結合構造を示す平面図である。
【図６】第２の実施の形態における斜杭の杭頭結合構造を示す断面図である。
【図７】図５における梁材を示す拡大平面図である。
【図８】図６における梁材を示す拡大断面図である。
【図９】第３の実施の形態における斜杭の杭頭結合構造を示す平面図である。
【図１０】第３の実施の形態における斜杭の杭頭結合構造を示す断面図である。
【図１１】図９における梁材を示す拡大平面図である。
【図１２】図１０における梁材を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  斜杭
２  プレート（結合材）
３  突出部材
４  中詰めコンクリート
５  杭頭切断部
６  梁材（結合材）
７  杭頭切欠部
【図１】
2005264513.tif 000003
【図２】
2005264513.tif 000004
【図３】
2005264513.tif 000005
【図４】
2005264513.tif 000006
【図５】
2005264513.tif 000007
【図６】
2005264513.tif 000008
【図７】
2005264513.tif 000009
【図８】
2005264513.tif 000010
【図９】
2005264513.tif 000011
【図１０】
2005264513.tif 000012
【図１１】
2005264513.tif 000013
【図１２】
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