(57)【要約】      （修正有）【課題】形鋼の連結部付近において、固化材の充填性をよくするとともにも、天候の影響を受けずに支持杭の構築工事を行なえる支持杭の構造を提供する。【解決手段】断面寸法が異なる二種以上のＨ形鋼製の形鋼と、各形鋼の端面に予め固着した矩形を呈する連結板と、重ね合せた連結板の間を連結するボルト締結手段とにより構成し、支持杭断面寸法が異なる形鋼を突き合わせて重ね合せた連結板をボルト締結手段で一体に連結して杭本体を組立てる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
地中に掘削した削孔内に挿入した杭本体と、削孔内に注入した固化材とにより構成する支持杭の構造であって、
前記杭本体は、断面寸法が異なる二種以上のＨ形鋼製の形鋼と、
前記各形鋼の端面に予め固着した矩形を呈する連結板と、
重ね合せた前記連結板の間を連結するボルト締結手段とにより構成し、
断面寸法が異なる前記形鋼を突き合わせて重ね合せた連結板をボルト締結手段で一体に連結したことを特徴とする、
支持杭の構造。
【請求項２】
請求項１において、重ね合せた前記連結板は同一の寸法であり、前記連結板の一方の辺の長さは、断面寸法の小さい側の形鋼のフランジの幅と等しく、他方の辺の長さは断面寸法の大きい側の形鋼のウェブの幅と等しい小さい寸法関係にあることを特徴とする、
支持杭の構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、断面寸法が異なる二種以上の形鋼は上位の形鋼が下位の形鋼より断面寸法が大きい関係にあることを特徴とする、支持杭の構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はＨ形鋼を使用した支持杭（モルタル杭）の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
桟橋等の上部構造物を支持する支持杭は、軸方向力が全長に亘って一定である一方、曲げモーメントは杭頭部が最も大きく、杭頭部より少し下方の中間部が最大曲げモーメントの２／３が働き、それ以深で徐々に小さくなることが知られている。
一般に、Ｈ形鋼を用いた支持杭にあっては、最大曲げモーメントに対向し得る断面のＨ形鋼が使用されているが、根入長が長くなるほど杭下半部が過剰設計となって不経済である。
【０００３】
出願人は支持杭の過剰設計を回避するため、断面寸法（ウェブとフランジの幅方向の寸法）の異なる複数のＨ形鋼を連結した支持杭を特許文献１，２として先に提案した。
図４は互いに断面寸法の異なる上位形鋼１及び下位形鋼２の連結方法を示したもので、上位形鋼１及び下位形鋼２の間に連結板３を介在させ、連結板３と各形鋼１，２の突合せ箇所を現場溶接して連結している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４４４２３号公報
【特許文献２】特開２００９−１４４４２４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した上位形鋼１及び下位形鋼２の連結作業を現場で行う従来の支持杭の構築技術にあっては次のような解決すべき課題がある。
＜１＞図４（B）に示すように、連結板３の寸法が溶接代を見込んで大断面の上位形鋼１の外寸より僅かに大きいため、両形鋼１，２の連結部付近において、削孔４内に充填した固化材５の回り込みが悪くなる。
＜２＞雨天時に溶接作業を行なえないため、支持杭の構築工事が天候の影響を受け易い。
＜３＞現場での溶接作業に時間を要するうえに、鋼材の連結強度が溶接の熟練度合いに影響を受けて支持杭の品質にバラツキを生じるおそれがある。
【０００６】
本考案は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところはつぎの何れかひとつの支持杭の構造を提供することにある。
＜１＞形鋼の連結部付近において、固化材の充填性をよくすること。
＜２＞天候の影響を受けずに支持杭の構築工事を行なえること。
＜３＞現場での作業を簡略化できて、支持杭の品質にバラツキを生じないこと。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の第１考案は、地中に掘削した削孔内に挿入した杭本体と、削孔内に注入した固化材とにより構成する支持杭の構造であって、前記杭本体は、断面寸法が異なる二種以上のＨ形鋼製の形鋼と、前記各形鋼の端面に予め固着した矩形を呈する連結板と、重ね合せた前記連結板の間を連結するボルト締結手段とにより構成し、断面寸法が異なる前記形鋼を突き合わせて重ね合せた連結板をボルト締結手段で一体に連結したことを特徴とする。
本願の第２考案は、前記第１考案において、重ね合せた前記連結板は同一の寸法であり、前記連結板の一方の辺の長さは、断面寸法の小さい側の形鋼のフランジの幅と等しく、他方の辺の長さは断面寸法の大きい側の形鋼のウェブの幅と等しい小さい寸法関係にあることを特徴とする。
本願の第３考案は、前記第１考案又は第２考案において、断面寸法が異なる二種以上の形鋼は上位の形鋼が下位の形鋼より断面寸法が大きい関係にあることを特徴とする。
【考案の効果】
【０００８】
本考案はつぎの効果を得ることができる。
＜１＞現場に搬入した断面寸法の異なる形鋼を突き合わせ、重ね合せた連結板の間をボルト締結手段で連結するだけでの簡単な連結作業で以って短時間のうちに杭本体を組立てすることができる。
＜２＞現場では溶接作業を行う必要がないため、天候の影響を受けずに杭本体の組立作業を行うことができる。
＜３＞形鋼の端部の連結面に連結板を作業環境の整った工場等でロボット溶接等により高強度に固着できる。
したがって、断面寸法の異なる形鋼の連結強度に起因した支持杭の品質にバラツキがなくなる
＜４＞断面寸法の異なる形鋼の連結部に介在する連結板の寸法を、断面寸法の小さい側の形鋼に合わせて形成して、形鋼の連結部に固化材の通過をし易くした。
したがって、連結板の下面へも固化材が回り込んで、空洞のない高品質の支持杭を構築できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案に係る支持杭を構成する杭本体の連結部の斜視図
【図２】完成した支持杭の連結部の水平断面図
【図３】図３におけるIII−IIIの断面図
【図４】従来の支持杭の連結部の水平断面図
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照しながら本考案の実施例について説明する。
【００１１】
＜１＞杭本体
図１〜３に本考案に係る支持杭を構成する形鋼製の杭本体１０を示す。
杭本体１０は、断面寸法の異なる複数のＨ形鋼を上下に連結したもので、本例では断面寸法（フランジ１３の幅）の大きい上位形鋼１１及び断面寸法の小さい下位形鋼１２で構成する場合について説明する。
上位形鋼１１及び下位形鋼１２は、共に一対のフランジ１３，１３間にウェブ１４を横架したＨ形鋼で構成されている。
【００１２】
＜２＞形鋼の連結手段
本考案では現場での溶接作業を省略するため、連結面である上位形鋼１１の下端面及び下位形鋼１２の上端面に予め連結板１５，１６を固着しておく。
連結板１５，１６の取付けに当たっては、作業環境の整った工場等で溶接により固着することで、天候に左右されずに高品質に連結できる。
【００１３】
連結板１５，１６はそれぞれ矩形を呈する同一寸法の板体であり、その板面に複数のボルト孔１７を有していて、現場で複数組のボルト２０、ナット２１により構成するボルト締結手段で以って上位形鋼１１の下端面及び下位形鋼１２の上端面を連結できるようになっている。
【００１４】
＜３＞連結板の寸法
図１を参照しながら連結板１５，１６の寸法について詳しく説明する。
説明にあたり、上位形鋼１１のフランジ１３の幅をＬ1、下位形鋼１２のフランジ１３の幅をＬ2、上位形鋼１１のウェブ１４の幅をＬ3、下位形鋼１２のウェブ１４の幅をＬ4とする。
【００１５】
連結板１５，１６の一辺（短辺）の長さＸは、下位形鋼１２のフランジ１３の幅Ｌ2とほぼ等しく、その他辺（長辺）の長さＹは、上位形鋼１１のウェブ１４の幅Ｌ3とほぼ等しい小さい寸法関係にある。
【００１６】
すなわち、図２に示すように、連結板１５，１６の一辺（短辺）の長さＸが上位形鋼１１のフランジ１３の幅Ｌ1より小さい寸法関係にあり、両形鋼１１，１２のフランジ１３の幅に寸法差（Ｌ1−Ｌ2）を生じる。したがって、上位形鋼１１の下端面の各フランジ１３の両側部に開放空間１８，１８が形成される。
上位形鋼１１の下端面に開放空間１８，１８を形成したのは、後述するように削孔３１内に充填した固化材３０の通過をし易くして充填性をよくするためである。
【００１７】
尚、連結板１５，１６はその他辺（長辺）の長さＹを下位形鋼１２のウェブ１４の幅Ｌ4と等しい長さにしてもよいことは勿論である。
【００１８】
つぎに施工を完了した支持杭の連結部の断面図を示した図２，３を基に支持杭の構築方法について説明する。
【００１９】
＜１＞削孔
公知の削孔機を用いて地盤を削孔３１する。
【００２０】
＜２＞鋼材の搬入
上位形鋼１１及び下位形鋼１２を現場へ搬入する。
上位形鋼１１及び下位形鋼１２の端面には、予め作業環境の整った工場等で連結板１５，１６が溶接して高品質に固着してある。
【００２１】
＜３＞形鋼の建て込みと鋼材の現場連結
上端に連結板１５を固着した下位形鋼１２を削孔３１内に建て込み、その上端が地表から連結作業が可能な高さに達したら下位形鋼１２を保持する。
【００２２】
つづいて、下端に連結板１６を固着した上位形鋼１１を吊り込み、上位形鋼１１の下端を下位形鋼１２の上端に突き合わせる。重合させた両連結板１５，１６の各ボルト孔１７に複数組のボルト２０、ナット２１を螺着して両形鋼１１，１２を連結する。両形鋼１１，１２を連結して組立てた杭本体１０を削孔３１の孔底まで建て込む。
【００２３】
本考案では複数組のボルト２０、ナット２１を螺着するだけでの簡単な作業で以って杭本体１０を組立てできる。
しかも、現場で溶接作業を行う必要がまったくないため、天候の影響を受けずに杭本体１０の組立作業を短時間のうちに行なえる。
【００２４】
また杭本体１０の他の建て込み方法としては、予め地上で上位形鋼１１及び下位形鋼１２をボルト連結して杭本体１０を組立て、その後に杭本体１０を削孔３１に建て込んでもよい。
【００２５】
＜４＞固化材の充填
杭本体１０を挿入した削孔３１の内部にモルタル等の固化材を充填して支持杭の施工を完了する。
【００２６】
上位形鋼１１及び下位形鋼１２の連結部に介在する連結板１５，１６は、上位形鋼１１の平面からはみ出さず、周囲の削孔３１の孔壁との間に十分な間隔が形成されている。
さらに、上位形鋼１１の下端の両側部に開放空間１８，１８が形成されている。
上記した開放空間１８，１８を通じて固化材３０を削孔３１内の隅々まで充填することができる。
特に、連結板１５，１６の下面へも固化材３０が回り込んで、空洞のない高品質の支持杭を構築できる。
【００２７】
＜５＞他の実施例
本考案は杭本体１０が二本のＨ形鋼で構成することに限定されるものではない。
杭本体１０を三本以上のＨ形鋼で構成する場合は、各Ｈ形鋼の連結面に予め既述した寸法関係の連結板を取付けておけばよい。
支持杭の全長が長い場合に好適である。
【００２８】
また以上は杭本体１０を構成する上位形鋼１１の断面寸法を大きくし、下位形鋼１２の断面寸法を小さくした場合について説明したが、上位形鋼１１と下位形鋼１２の大小の寸法関係を上下逆にしてもよい。
【００２９】
また以上は削孔３１内に杭本体１０を挿入した後に、固化材３０を注入する場合について説明したが、削孔３１内に固化材３０を注入した後に、杭本体１０を挿入してもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・・・杭本体
１１・・・・・上位形鋼
１２・・・・・下位形鋼
１３・・・・・フランジ
１４・・・・・ウェブ
１５，１６・・連結板
１８・・・・・開放空間
２０・・・・・ボルト
３０・・・・・固化材
３１・・・・・削孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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