(57)【要約】【課題】鋼管杭基礎上に１柱１杭形式でＲＣ柱を接合する構造を提供する。【解決手段】鋼管杭の杭頭部へＲＣ柱を接合する杭頭接合構造であって、鋼管杭の杭頭部にＲＣ柱の柱鉄筋を挿入可能な内径を有する拡径部が設けられ、該拡径部内は、軸方向に、式１の深さＨを満足する深さにＲＣ柱の柱鉄筋が挿入され、且つコンクリートで充填されていることを特徴とする杭頭接合構造。  Ｈ≧１．５Ｄ    ・・（１）、Ｈ：拡径部上端からＲＣ柱の柱鉄筋の末端部までの深さ、Ｄ：ＲＣ柱の柱外径。【選択図】図１
2007224543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭の杭頭部へＲＣ柱を接合する杭頭接合構造であって、鋼管杭の杭頭部にＲＣ柱の柱鉄筋を挿入可能な内径を有する拡径部が設けられ、該拡径部内は、軸方向に、式１の深さＨを満足する深さにＲＣ柱の柱鉄筋が挿入され、且つコンクリートで充填されていることを特徴とする杭頭接合構造。
Ｈ≧１．５Ｄ    ・・・・・・・（１）
Ｈ：拡径部上端からＲＣ柱の柱鉄筋の末端部までの深さ
Ｄ：ＲＣ柱の柱外径
【請求項２】
前記ＲＣ柱の柱鉄筋の末端部に柱鉄筋と直交する方向に、ベースプレートが設けられると共に、拡径部の上端内壁面の周方向に、突起が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の杭頭接合構造。
【請求項３】
前記ベースプレートに１個以上の貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の杭頭接合構造。
【請求項４】
前記拡径部の内壁面で、管軸方向にベースプレートより下方にある内壁面に、突起が設けられていることを特徴とする請求項２あるいは３に記載の杭頭接合構造。
【請求項５】
前記拡径部を内面リブ付鋼管で形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の杭頭接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管杭基礎上に１柱１杭形式でＲＣ柱を接合する構造に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、基礎杭上に構造物を構築するにあたっては、基礎杭上に、フーチングというコンクリートからなる基礎部材を構築し、この基礎部材上に柱を立設する方法が一般的に行われている。即ち、柱は基礎杭とフーチングを介して間接的に接合されるが、この方法では、フーチングを施工するために手間とコストがかかるという問題があった。
【０００３】
これに対して、近年では、１本の基礎杭の上に１本の柱を直接立設するという、１柱１杭形式の杭と柱の接合方法が提案されている。この１柱１杭形式では、柱と基礎杭、それぞれ単一の部材同士を直接接合するために、フーチングを介するよりも施工の手間や使用材料ともに合理的な設計が可能となる。
【０００４】
例えば、特許文献１では、コンクリート充填鋼管柱と場所打ちコンクリートによる鉄筋コンクリート基礎杭との接合構造による１柱１杭形式の構造が開示されている。これによると、場所打ちコンクリート杭の上端部の鉄筋は、鋼管柱内に挿入され、その隙間にコンクリートが充填された構造となっている。これにより、鋼管からの荷重は、充填したコンクリートを介して、鉄筋コンクリート基礎杭に伝達される。
【０００５】
一方、近年では、基礎杭として、鋼管杭を打設するケースが増えてきており、この鋼管基礎杭に、ＲＣ柱を１柱１杭形式で立設する構造が要求されるようになってきた。
【特許文献１】特開２００５−２３５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的にＲＣ柱と同等の強度を支持するために必要な鋼管杭の断面サイズは、ＲＣ柱と同程度か、それ以下であるため、鋼管杭の杭頭内部にＲＣ柱を挿入して立設することは、不可能である。
【０００７】
あるいは、先行特許文献１に記載されるようにＲＣ柱の鉄筋のみを鋼管杭内に挿入して連結しても、杭断面と接触しない部分の圧縮応力は、杭に伝達できないこととなる。
このため、鋼管杭を基礎杭として、ＲＣ柱を立設する構造は、設計上採用できなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第一の発明は、鋼管杭の杭頭部へＲＣ柱を接合する杭頭接合構造であって、鋼管杭の杭頭部にＲＣ柱の柱鉄筋を挿入可能な内径を有する拡径部が設けられ、該拡径部内は、軸方向に、式１の深さＨを満足する深さにＲＣ柱の柱鉄筋が挿入され、且つコンクリートで充填されていることを特徴とする杭頭接合構造である。
【０００９】
Ｈ≧１．５Ｄ    ・・・・・・・（１）
Ｈ：拡径部上端からＲＣ柱の柱鉄筋の末端部までの深さ
Ｄ：ＲＣ柱の柱外径
（２）第二の発明は、前記ＲＣ柱の柱鉄筋の末端部に柱鉄筋と直交する方向に、ベースプレートが設けられると共に、拡径部の上端内壁面の周方向に、突起が設けられていることを特徴とする第一の発明に記載の杭頭接合構造である。
【００１０】
（３）第三の発明は、前記ベースプレートに１個以上の貫通孔が設けられていることを特徴とする第二の発明に記載の杭頭接合構造である。
【００１１】
（４）第四の発明は、前記拡径部の内壁面で、管軸方向にベースプレートより下方にある内壁面に、突起が設けられていることを特徴とする第二の発明あるいは第三の発明に記載の杭頭接合構造である。
【００１２】
（５）第五の発明は、前記拡径部を内面リブ付鋼管で形成することを特徴とする第一の発明ないし第四の発明のいずれか一つの発明に記載の杭頭接合構造である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、鋼管杭の杭頭部にＲＣ柱の全断面を挿入可能な内径を有する拡径部を設けたので、杭と柱の接合部領域まで、杭と柱の全断面が完全に連続するため、安定した接合部耐力を得ることができる。さらに、ＲＣ柱の柱鉄筋下端部にベースプレートを、拡径部内壁面には突起を設けたので、ＲＣ柱と鋼管杭との接合が充填コンクリートを介して、より強固に保持される杭頭接合構造が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図を用いて説明する。  図１は本発明の全体構造を示す図である。
【００１５】
（１）鋼管杭１の杭頭部には、ＲＣ柱２の柱鉄筋４を挿入可能な内径を有する拡径部３が設けられている。該拡径部３は鋼管杭１の打設後に杭上端の所定位置で根切りし、これに拡径部３を溶接接合することで施工できるし、予め杭頭部に拡径部３を溶接接合した鋼管杭を製作しておき、これを所定位置に打設しても良い。
【００１６】
（２）拡径部３の軸方向深さＨは、内部にＲＣ柱２の柱鉄筋４を挿入する必要があるので、鋼管杭１とＲＣ柱２との接合強度を勘案すると、ＲＣ柱２の柱外径Ｄの１．５倍以上必要である。なお、Hは拡径部上端５からＲＣ柱２の柱鉄筋の末端部６までの深さをいい、Dは柱鉄筋４を内包したＲＣ柱２の柱外径を意味する。
【００１７】
（３）次に、拡径部３の軸方向上部からＲＣ柱２の柱鉄筋４が挿入される。該柱鉄筋４は予め組み上げたものを挿入しても良いし、拡径部３の内部で組み上げても良い。
柱鉄筋４を所定の深さまで挿入して保持するために、予め拡径部３に、柱鉄筋４を挿入する深さＨまで、図１に示すように、コンクリート７を打設しておいても良い。あるいは、図２に示すように、拡径部３の上端にサポート２３を設置して柱鉄筋４を固定しても良い。
【００１８】
（４）さらに、本発明においては、柱鉄筋の末端部６に柱鉄筋４に直交する方向にベースペレート１１を接合している。図３（ａ）はベースプレートを説明する斜視図である。該ベースプレート１１は平板でもよいが、平板の厚さ方向に貫通孔１２を設けておくと、コンクリート７を上方から打設した際に、貫通孔１２を通してコンクリート７がベースプレート１１の下側に回り込むために、欠陥のないコンクリート７の打設が可能となる。なお、貫通孔１２は、ベースプレート１１の中央部に円形もしくは多角形の孔を設けてもよいし、あるいは、複数の貫通孔１２を設けてもよい。また、図３（ａ）では、貫通孔１２の説明上、柱鉄筋４の数は少なく描かれており、図３（ｂ）の柱鉄筋４の数とは一致しない。
【００１９】
（５）また、拡径部３の上端内壁面に突起２１を設けると、ＲＣ柱２に引抜力が発生した場合に、ベースプレート１１と突起２１間のコンクリート７が圧縮抵抗要素となり、引抜抵抗力を高めることができる。図３（ｂ）に突起２１，２２の設置例を示す。突起２１は拡径部３の上端部５内壁面の全周に亘って設置しておくと、ＲＣ柱２が支持する上部構造物に種々な応力が発生して、ＲＣ柱２に引抜力が生じても、効果的に引抜力に抵抗できるため、好適である。
【００２０】
さらには、突起２１を設置する手間を勘案して、拡径部３の上端部５の内壁面の周方向に間隔をおいて突起２１を設けても良い。
【００２１】
突起２１，２２の高さ（拡径部３の径方向の突き出し長さ）は適宜決めることができるが、ＲＣ柱２の柱鉄筋４が拡径部３へ挿入されるのを妨げない程度の高さとする必要がある。また、突起２１、２２の段数も複数段とすることがより効果的であるが、杭の設置条件により適宜決めればよい。
【００２２】
一方、拡径部３の内壁面で軸方向にベースプレート１１よりも下方に突起２２を設けることも、ＲＣ柱２と鋼管杭１との間の応力伝達を強固にするためには有効である。突起２２の形状は、前述した突起２１と同様に、拡径部３の内壁面の周方向に全周に亘って設置してもよく、周方向に間隔をおいて設けてもよい。また、突起の高さ、段数も前述した通り、杭の設置条件により好適なものを決めればよい。
更には、拡径部３を内面突起付鋼管で作製すれば、突起を形成する施工上の手間が省略できると共に、内壁面全面に突起ができるので、ＲＣ柱２と鋼管杭１との間の応力伝達にもより好適である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
鋼管杭の杭頭部にＲＣ柱の全断面を挿入可能な内径を有する拡径部を設けたので、柱サイズに応じて任意の杭サイズを採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の全体構造を示した説明図である。
【図２】柱鉄筋の固定方法の一実施例を示す説明図である。
【図３】（ａ）ベースプレートを説明する斜視図である。（ｂ）突起の設置例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    鋼管杭
２    ＲＣ柱
３    拡径部
４    柱鉄筋
５    拡径部上端
６    柱鉄筋の末端部
７    コンクリート
１１  ベースプレート
１２  貫通孔
２１  突起
２２  突起
２３  サポート
【図１】
2007224543.tif 000003
【図２】
2007224543.tif 000004
【図３】
2007224543.tif 000005