(57)【要約】      （修正有）【課題】剪断力が大きくかかる柱部や壁部の基部における杭頭接合構造において、杭頭補強筋ユニットの強度劣化や溶接応力の発生を防止し、かつ主筋の抜け等の恐れがなく、機械的強度（特に曲げや圧縮応力）を向上させた杭頭補強筋ユニットを提供する。【解決手段】下部が構造物の基礎部にコンクリートを介して埋設され、その上部が構造物の柱部や壁部の内部に配置される長尺状に形成された杭頭補強筋ユニット１０であって、（ａ）Ｕ字若しくはＶ字状の主筋下端部を形成され、主筋下端部が重置されて複数配置される主筋１１ａ，１１ｂと、（ｂ）主筋に略直交して配置され、主筋に結束手段を介して結合されたカンザシ筋１４と、（ｃ）主筋の長さ方向と平行して配置され、その上部がカンザシ筋に係止され、Ｕ字若しくはＶ字状のカンザシ係止筋下端部を形成されて主筋下端部がカンザシ係止筋下端部に重置されるように配置されたカンザシ係止筋１３とを有する。【選択図】図１
0003156467.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
下部が構造物の基礎部にコンクリートを介して埋設され、その上部が前記構造物の柱部や壁部の内部に配置される長尺状に形成された杭頭補強筋ユニットであって、
（ａ）Ｕ字状若しくはＶ字状に下端部が形成された主筋と、
（ｂ）前記主筋の上部と略直交して配置され、前記主筋に結束手段を介して結合されたカンザシ筋と、
（ｃ）前記主筋の長さ方向と平行して配置され、その上部が前記カンザシ筋に係止され、その下端部がＵ字状若しくはＶ字状に形成されたカンザシ係止筋下端部を有し、前記主筋の前記下端部が前記カンザシ係止筋下端部に重置されるように配置されたカンザシ係止筋と、
を有することを特徴とする杭頭補強筋ユニット。
【請求項２】
前記主筋の周囲に沿って巻着されて、その上端部が前記主筋の上部に結束手段を介して結束される螺旋状のフープ筋を備え、
前記カンザシ筋が、前記フープ筋の上端部で前記主筋に略直交して配置され、前記主筋及び／又はフープ筋に結束手段を介して結合されていることを特徴とする請求項１に記載の杭頭補強筋ユニット。
【請求項３】
複数配置された前記主筋及び／又は前記フープ筋が純チタン又はチタン合金で形成されていることを特徴とする請求項１及び２に記載の杭頭補強筋ユニット。
【請求項４】
前記フープ筋の代わりに、前記主筋の周囲に沿って巻かれたリングを複数有することを特徴とした請求項１乃至３に記載の杭頭補強筋ユニット。
【請求項５】
前記カンザシ係止筋が前記主筋及び／又は前記フープ筋の上部と前記結束手段を介して結合されていることを特徴とする請求項１乃至４に記載の杭頭補強筋ユニット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は住宅や工場、橋脚等の構造物の杭基礎に適用され、柱部や壁部の支持力を強化して耐久性を向上させると共に、施工に際して作業能率を向上させることのできる杭頭補強筋ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に住宅や工場、橋脚等の構造物は、構造物の柱部や壁部等を支持する杭基礎によって地盤上に支持されている。このような杭基礎はパイル等の内部に配置された鉄筋枠等からなる杭頭補強筋ユニットで補強されたコンクリート製の構造物で構成され、杭基礎上の住宅等の柱部や壁部をこれに作用する重力や剪断力に抗して支持している。
このような杭基礎には場所打ちコンクリート杭や既製杭が用いられる。既製杭にはプレストレストコンクリートパイルや高強度プレストレストコンクリートパイル等のコンクリートパイル（以下パイルと略す）が用いられる。パイルと基礎との接合の方法として、パイルの杭頭中空部内に杭頭補強筋ユニットを挿入した後にコンクリートを注入し、基礎と接続鉄筋とを接合させる工法が一般によく知られている。
従来は複数本の異形鉄筋で形成された主筋に、その複数本の主筋が形成する円の外周に沿って主筋下端から上方に向かって巻き返されたフープ筋を主筋と接する部分を溶接によって固定し、下部に生コンクリート受部と、主筋の中間かつフープ筋の上端にカンザシ筋を設け、カンザシ筋によりフープ筋を支持する杭頭補強筋ユニットが用いられてきた。
しかしながら、このような杭頭補強筋ユニットは、フープ筋の上端部やカンザシ筋が主筋に溶接部で固定されているので、この部分の主筋が溶接時の熱によって強度劣化し、また溶接金属が冷却して収縮する際の自由変形が阻止されることによる悪性の残留応力（溶接応力）が生じて構造体としての耐久性が低下したり、溶接によって強固に溶接されているので杭頭補強筋ユニットの構造自体の弾力性及び柔軟性に乏しくなったりして、加工時の移動やハンドリング等に伴って接合部が破損し易く信頼性に欠け、また作業能率が悪い等の課題があった。更には、フープ筋の上部が主筋に溶接で直接固定されているので、バイブレーター等を用いて振動させながら生コンクリートを型枠内に流し込む際に振動を効果的に伝達することができず、鉄筋周りの生コンクリートの充填が不均一となって欠陥部分を生じ易く、信頼性に優れた構造物を施工することが困難であり、地震等の災害に対して十分な安全性を確保できないという課題があった。
これらの課題解決のために、（特許文献１）には、上下方向に互いに平行して複数配置される略棒状の主筋と、前記基礎部に埋設される前記主筋の周囲に沿って巻き回されて、その上端部が前記主筋の上部に結束手段を介して結束され下端部が前記主筋の下端側で固定される螺旋状のフープ筋と、前記フープ筋の上端部に近接して前記主筋に略直交して配置されたカンザシ筋と、前記主筋の長さ方向と平行して配置され、その上部が前記カンザシ筋に固定された略棒状のカンザシ係止筋と、を有することを特徴とする杭頭補強筋ユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１２９６０
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、次の様な要望があった。
（１）（特許文献１）では、溶接等の熱処理を極力避けているために強度劣化や溶接応力の発生が防止されており、機械的強度と構造的弾力性が従来の杭頭補強筋ユニットに比べて優れていた。しかし、更なる作業性の改善と信頼性の向上から、主筋の抜けを防止することができるような改良が望まれていた。
【０００５】
本考案は上記従来の要望を満たすもので、剪断力が大きくかかる柱部や壁部の基部における杭頭接合構造において、杭頭補強筋ユニットの強度劣化や溶接応力の発生を防止し、かつ主筋の抜け等の恐れがなく、機械的強度（特に曲げや圧縮応力）を向上させると共に、構造的弾力性を備え、信頼性に優れた構造物を施工することができ、更に施工における作業能率を向上させ、また構造が簡単で生産性に優れ、純チタンやチタン合金を用いることで主筋の数を減らしても強度に優れ軽量で、省資源性に優れるとともに搬送性に優れた杭頭補強筋ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記要望を満たすために、本考案の杭頭補強筋ユニットは以下の様な構成を有している。
請求項１に記載の杭頭補強筋ユニットは、下部が構造物の基礎部にコンクリートを介して埋設され、その上部が前記構造物の柱部や壁部の内部に配置される長尺状に形成された杭頭補強筋ユニットであって、  （ａ）Ｕ字状若しくはＶ字状に下端部が形成された主筋と、  （ｂ）前記主筋の上部と略直交して配置され、前記主筋に結束手段を介して結合されたカンザシ筋と、  （ｃ）前記主筋の長さ方向と平行して配置され、その上部が前記カンザシ筋に係止され、その下端部がＵ字状若しくはＶ字状に形成されたカンザシ係止筋下端部を有し、前記主筋の前記下端部が前記カンザシ係止筋下端部に重置されるように配置されたカンザシ係止筋と、を有する構成を有している。
この構成により、以下の様な作用が得られる。
（１）特に剪断力が大きくかかる柱部や壁部の基部において、主筋が結束手段によりカンザシ筋に結合されているので、この主筋の部分の強度劣化がなく機械的強度を維持できる。
（２）主筋の長さ方向の中間位置で水平に突出して、前記構造物の基礎部の上端位置に係止されるカンザシ筋を有するので、杭頭補強筋ユニットの下部をパイル等の基礎部に挿入して、カンザシ筋をパイルの上端に係止させて設計位置への位置決めを確実に行うことができ、施工の際の作業性と信頼性に優れている。
（３）水平又は左右に突出したカンザシ筋を有するので、これを施工や運搬の際の把持部や係止部としても利用することができ、ハンドリング性に優れる。
（４）Ｕ字状若しくはＶ字状に形成された主筋の下端部が同じくＵ字状若しくはＶ字状に形成されたカンザシ係止筋下端部に重置されて支持されつつカンザシ係止筋の上端がカンザシ筋に係止されているので、主筋の抜け落ちがない。
（５）カンザシ筋が主筋に結束手段を介して結合され、カンザシ筋がカンザシ係止筋の上端部に係止されているので、施工時や施工後における振動等で過大な応力が主筋に直接加わることがなく、しかも溶接の際の熱による強度劣化がなく破損の恐れがない。
（６）カンザシ筋が主筋に溶接されていないので、施工時におけるカンザシ筋の位置調節を容易に行うことができる。
（７）主筋の下端部とカンザシ係止筋下端部がＵ字状若しくはＶ字状に形成されているので、引き抜きの外力に対する抵抗力を著しく向上できる。
【０００７】
請求項１の杭頭補強筋ユニットは主筋，カンザシ筋，カンザシ係止筋から成るが、材質は主にＳＤ２９５Ａ，ＳＤ３４５，ＳＤ３９０等の鋼材からなり、その表面にコンクリートの抜け落ち防止用及び周囲に充填されるコンクリートとの結合性を高める凸凹が形成された直径が１０ｍｍ〜３０ｍｍの棒状体、例えば従来の異形鉄筋を用いることができる。
【０００８】
また、主筋にはこの他純チタンやチタン合金を使用することもできる。純チタンは高強度かつ耐蝕性に優れるが、チタン合金を用いることで加工性の向上や低コスト化を図ることができる。チタン合金を使用した鋼材は、従来の異形鉄筋の鋼材に比べて強度が２倍向上し、重量が２／３減少するうえ、腐蝕に強くなるので杭頭補強筋ユニットの機械的強度と基礎の耐久性を更に向上させることができる。純チタンやチタン合金を使用すれば主筋の数を減らすことが可能で、保管性，搬送性，省資源性，生産性が向上する。更には求められる強度を得られる範囲で杭頭補強筋ユニット自体の大きさを小さくすることもでき、更に保管性，搬送性，省資源性，生産性が向上する。
【０００９】
チタン合金としては、様々なものを使用できるが低廉チタン合金を使用すれば製造コストを抑えることができる。低廉チタン合金は大別してα型安定化元素（Ａｌ，Ｏ，Ｎ等）を添加したα型チタン合金、β型安定化元素（Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ等）を添加したβ型チタン合金、α型安定化元素とβ型安定化元素とを添加したα−β型チタン合金等があるが、コストの面からα−β型チタン合金もしくはβ型チタン合金を使用するのが好ましい。また、近年前途のチタン合金以外にも低廉かつ強度が高く腐蝕に強いものが研究開発されているが、そのような新たな組成のチタン合金、例えばＯ層基チタン合金を利用したチタン合金等を用いても良い。
【００１０】
従来チタン合金は高価であるので主筋としてチタン合金が用いられるケースはなかったが、近年低廉チタン合金の開発が盛んになされ以前に比べて高強度かつ安価な低廉チタン合金を得られるようになった。
本考案では、この低廉チタン合金を用いた高強度かつ安価な主筋及びフープ筋を好適に用いることができる。
【００１１】
主筋は、所定の熱処理して加熱した条件下で機械的に曲げる等の曲げ加工等によってＵ字状及びＶ字状に形成してこれを下端として下端部を形成することができる。この下端部を上下に重ねて重置しつつ直線状の部位が互いに平行になるように複数配置して、杭頭補強筋ユニットを構成させている。
主筋に従来の異形鉄筋を使用する場合、杭頭補強筋ユニットの主筋の杭頭から突出させる部位の長さは、主筋の直径をＤとして、建築工事仕様書に４０Ｄ確保するように定められている。
【００１２】
カンザシ筋は、主筋の直線上の部位に対して略直交し、水平に突出するように配置される。この水平に突出した部分をパイルの上端に係止させることにより位置決めを行うことができるとともに、杭頭補強筋ユニットのハンドリングを容易にすることができる。従来の異形鉄筋を使用した場合、このカンザシ筋は杭径と略同一の長さに形成し、直径は１３ｍｍ〜２５ｍｍのものを使用することができる。
【００１３】
カンザシ係止筋は、Ｕ字若しくはＶ字状のカンザシ係止筋下端部を形成されてカンザシ係止筋の長さ方向と主筋の長さ方向とが平行になるように配置され、その上端部側でカンザシ筋を前述の結束手段を用いて支持するための係止部材である。
カンザシ係止筋は、主筋と同様の加工方法によってＵ字状やＶ字状に形成される。このカンザシ係止筋のＵ字状若しくはＶ字状に形成された部位をカンザシ係止筋下端部とし、主筋のＵ字状若しくはＶ字状に形成された下端部を支持するように、下端部よりも下側に配置する。この配置により主筋を、カンザシ係止筋を介して、カンザシ筋によって間接的に支持することができる。
【００１４】
カンザシ係止筋はカンザシ筋の上端に係止されるが、係止方法として、カンザシ係止筋の上端とカンザシ筋とを溶接或いは前述の結束手段により結合させたり、カンザシ係止筋の上端をＪ字状に湾曲させてフック部を形成し、このフック部によってカンザシ係止筋とカンザシ筋とを係止することができる。
【００１５】
また、カンザシ係止筋下端部に接合及び結束手段で結合された底部固定具と、底部固定具に固定され、カンザシ係止筋の下端部側に複数の主筋の外周囲を拡径させて形成された生コンクリート受部を設けて、特別に充填材等をパイル内に予め充填する様な施工時の準備作業や生コンクリートの過剰な充填を省略して、構造物の柱部や壁部を補強することができる。
【００１６】
ここで、底部固定具は、ＳＤ２９５Ａ等の従来の異形鉄筋と同様の材質等からなり、カンザシ係止筋の下端部に溶接，接着等の接合手段により固定されたり、又は前途の結束手段により結合される。
生コンクリート受部は、スチール製やステンレス製等でトレイ状に形成され、その中心に穿孔された螺子穴等の穿孔部を介して、カンザシ係止筋の下部や底部固定具に取り付けられる。なお、生コンクリート受部をカンザシ係止筋の下部に直接又は、カンザシ係止筋の下端部に固定された底部固定具に溶接して取り付けることもできる。
【００１７】
請求項２に記載の杭頭補強筋ユニットは請求項１に記載の杭頭補強筋ユニットであって、前記主筋の周囲に沿って巻着されて、その上端部が前記主筋の上部に結束手段を介して結束される螺旋状のフープ筋を備え、前記カンザシ筋が、前記フープ筋の上端部で前記主筋に略直交して配置され、前記主筋及び／又はフープ筋に結束手段を介して結合された構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下の様な作用を有する。
（１）コンクリートを杭頭補強筋ユニットに流し込んでこれを硬化させて形成される構造物の柱部や壁部において、補強の必要箇所をフープ筋を用いて補強するので、材料の無駄がなくしかも基礎の耐久性を効果的に向上できる。
（２）主筋とフープ筋との当接部全てが溶接手段を用いて溶接固定する必要がないので、現場の状況に応じて微妙な位置調整を容易に行うことができ、施工作業の効率化が図れ、更に優れた構造的柔軟性を得ることができる。
（３）フープ筋の上端部が主筋に溶接手段による溶接部を介して固定されていないので、主筋やフープ筋に残留歪が生じることがなく、また温度変化に伴う主筋の伸縮や生コンクリートの充填等に際しての振動に対して動き得る自由度を有しており、構造体としての柔軟性に優れると共に、構造物の信頼性に優れる。
【００１８】
フープ筋は、主筋の周囲を螺旋状に周回するように巻着されて配置した補強用の線条材であって、主筋及びカンザシ筋と当接する所定箇所を金属線や合成樹脂製等の線状物等を用いた結束手段により、主筋及びカンザシ係止筋主筋に結合される。フープ筋の上端部は、カンザシ係止筋によって支持され、更に前述の結束手段によりカンザシ係止筋に結束される。
フープ筋に従来の異形鉄筋を使用する場合、杭頭内部に入れ込むフープ筋の全長は、杭の外径をＡとして、建築工事仕様書に１．５Ａ確保するように定められている。
【００１９】
請求項３に記載の杭頭補強筋ユニットは、請求項１及び２に記載の杭頭補強筋ユニットであって、複数配置された前記主筋及び／又はフープ筋が純チタン又はチタン合金で形成されている構成を有している。
この構成により、請求項１及び２で得られる作用に加え、以下の様な作用を有する。
（１）主筋及び／又はフープ筋が純チタン又はチタン合金により形成されているので、著しく強度の高い杭頭補強筋ユニットとなる。
（２）主筋及び／又はフープ筋が、従来の異形鉄筋を使用した場合に比べて軽量で保管性，搬送性に優れる。
（３）純チタン又はチタン合金を使用する事によって、著しく高い機械的強度を得ることができるので主筋の数を減らすことができ、また杭頭定着筋ユニット自体の大きさを小さくすることができ、保管性，搬送性，生産性，省資源性に優れる。
（４）主筋及びフープ筋を純チタン若しくはチタン合金で材質を統一したり、各々の主筋とフープ筋とで純チタンとチタン合金を使い分けることもできるのでコスト，製造条件，施工場所のスペース，強度等の制限に対して自由度の高い設計が可能となる。
【００２０】
ここで、純チタン及びチタン合金としては請求項１に記載したものと同様なので説明を省略する。
純チタン及びチタン合金を複数配置した主筋及び／又はフープ筋に使用した場合は異形鉄筋の様に表面に凸凹を形成してもよいが、製造が困難なので、表面に凸凹のない丸棒状等に形成することで容易に製造することができる。丸棒状に形成した場合、先端をＪ型やＬ型等に形成することでコンクリート中に配した際に抜けを防止することができるとともに引っ張り強度を得ることができる。
【００２１】
杭から突出する主筋の先端の形状は、杭の外径に向けて放射状にＪ型やＬ型に形成したり、杭の長手方向の軸芯に向けて形成する。
【００２２】
主筋やフープ筋全てを純チタン或いはチタン合金に統一することができるが、これらの材質を一本一本の主筋とフープ筋とで使い分けることもできる。尚、純チタンやチタン合金を使用していない部位はＳＤ２９５Ａ等からなる鋼材を使用する。
杭頭補強筋ユニットの各筋で純チタンやチタン合金或いは鋼材を使い分けることでコスト，製造条件，施工場所のスペース，強度等の様々な設計上の制約の中でより自由度の高い設計が可能となる。
【００２３】
請求項４に記載の杭頭補強筋ユニットは、請求項１乃至３に記載の杭頭補強筋ユニットであって、前記フープ筋の代わりに、前記主筋の周囲に沿って巻かれたリングを複数有する構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３で得られる作用に加え、以下の様な作用が得られる。
（１）杭径が８００ｍｍ以上の大きな地場で杭頭補強筋ユニットを組む場合、形成が困難なフープ筋の代わりに複数のリングを結束手段を介して等間隔となるように主筋へ結束させることでフープ筋部分を形成することができ、杭頭補強筋ユニットの生産性に優れる。
【００２４】
請求項５に記載の杭頭補強筋ユニットは、請求項１乃至４に記載の杭頭補強筋ユニットであって、前記カンザシ係止筋が前記主筋及び／又は前記フープ筋の上部と前記結束手段を介して結合されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５で得られる作用に加え、以下の様な作用が得られる。
（１）カンザシ係止筋が主筋及び／又はフープ筋の上部と結束手段を介して結合されているのでカンザシ係止筋が安定化し、ハンドリング性・作業性が向上する。
（２）カンザシ係止筋は溶接等によって固定されていないので悪性の残留応力が生じることがなく、機械的強度に優れ、更に構造的柔軟性に優れる。
【考案の効果】
【００２５】
以上の様に構成された本考案の杭頭補強筋ユニットによれば、以下の様な効果が得られる。
請求項１に記載の考案によれば、以下の様な効果を有する。
（１）主筋が結束手段によりカンザシ筋に結合されているので、この主筋の部分の強度劣化がなく機械的強度を維持できる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（２）主筋の長さ方向の中間位置で水平に突出して、前記構造物の基礎部の上端位置に係止されるカンザシ筋を有するので、杭頭補強筋ユニットの下部をパイル等の基礎部に挿入して、カンザシ筋をパイルの上端に係止させて設計位置への位置決めを確実に行うことができ、施工の際の作業性と信頼性に優れる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（３）水平又は左右に突出したカンザシ筋を有するので、これを施工や運搬の際の把持部や係止部としても利用することができ、ハンドリング性に優れる杭頭補強筋ユニット。
（４）Ｕ字状若しくはＶ字状に形成された下端部が同じくＵ字状若しくはＶ字状に形成されたカンザシ係止筋下端部に重置されて支持されつつカンザシ係止筋の上端がカンザシ筋に係止されているので、主筋が抜け落ちることのない杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（５）カンザシ筋が主筋に結束手段を介して結合され、カンザシ筋がカンザシ係止筋の上端部に係止されているので、施工時や施工後における振動等で過大な応力が主筋に直接加わることがなく、しかも溶接の際の熱による強度劣化がなく破損の恐れがない杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（６）カンザシ筋が主筋に溶接されていないので、施工時におけるカンザシ筋の位置調節を容易に行うことができる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（７）主筋の下端部とカンザシ係止筋下端部がＵ字状若しくはＶ字状に形成されているので、引き抜きの外力に対する抵抗力を著しく向上した杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
【００２６】
請求項２に記載の考案によれば、請求項１の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）コンクリートを杭頭補強筋ユニットに流し込んでこれを硬化させて形成される構造物の柱部や壁部において、補強の必要箇所をフープ筋を用いて補強するので、材料の無駄がなくしかも基礎の耐久性を効果的に向上させる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（２）主筋とフープ筋との当接部全てが溶接手段を用いて溶接固定する必要がないので、現場の状況に応じて微妙な位置調整を容易に行うことができ、施工作業の効率化が図れ、更に構造的柔軟性に優れる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（３）フープ筋の上端部が主筋に溶接手段による溶接部を介して固定されていないので、主筋やフープ筋に残留歪が生じることがなく、また温度変化に伴う主筋の伸縮や生コンクリートの充填等に際しての振動に対して動き得る自由度を有しており、構造体としての柔軟性に優れると共に、構造物の信頼性に優れる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
【００２７】
請求項３に記載の考案によれば、請求項１及び２の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）主筋及び／又はフープ筋が純チタン又はチタン合金により形成されているので、著しく強度の高い杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（２）主筋及び／又はフープ筋が、従来の異形鉄筋を使用した場合に比べて軽量で保管性，搬送性に優れる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（３）純チタン又はチタン合金を使用する事によって、著しく高い機械的強度を得ることができるので主筋の数を減らすことができ、また杭頭定着筋ユニット自体の大きさを小さくすることができ、保管性，搬送性，生産性，省資源性に優れる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（４）主筋及びフープ筋を純チタン若しくはチタン合金で材質を統一したり、各々の主筋とフープ筋とで純チタンとチタン合金を使い分けることもできるのでコスト，製造条件，施工場所のスペース，強度等の制限に対して自由度の高い設計が可能な杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
【００２８】
請求項４に記載の考案によれば、請求項１乃至３の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）大きな地場で杭頭補強筋ユニットを組む場合、形成が困難なフープ筋の代わりに複数のリングを結束手段を介して等間隔となるように主筋へ結束させることでフープ筋部分を形成することができ、杭頭補強筋ユニットの生産性に優れる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
【００２９】
請求項５に記載の考案によれば、請求項１乃至４の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）カンザシ係止筋が主筋及び／又はフープ筋に結束手段を介して結合されているので、悪性の残留応力が生じることがなく、優れた機械的強度と柔軟性を保ちつつカンザシ係止筋が安定化し、ハンドリング性・作業性に優れた杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態１の杭頭補強筋ユニットにおける平面図
【図２】実施の形態１の杭頭補強筋ユニットにおける正面斜視図
【図３】実施の形態１の杭頭補強筋ユニットの設置施工前の状態を示す要部断面図
【図４】実施の形態１の杭頭補強筋ユニットにおける主筋のフック部の変形例を示す斜視図
【図５】実施の形態２の杭頭補強筋ユニットにおける平面図
【図６】実施の形態２の杭頭補強筋ユニットの底部固定具と生コンクリート受部を除いた状態の底面図
【図７】実施の形態２の杭頭補強筋ユニットにおける正面斜視図
【考案を実施するための形態】
【００３１】
（実施の形態１）
以下本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
図１は実施の形態１の杭頭補強筋ユニットにおける平面図であり、図２は実施の形態１の杭頭補強筋ユニットにおける正面斜視図である。
図１及び図２において、１０は実施の形態１における杭頭補強筋ユニット、１１ａはＵ字状の下端部が形成された主筋、１１ｂは主筋１１ａと同様にＵ字状の下端部が形成されてこの下端部が主筋１１ａの下端部の上側に配置されると共に上端が同一高さになるように形成された主筋、１２はこれら主筋１１ａ，１１ｂの外周囲に巻着され螺旋状に形成したフープ筋、１３はＵ字状に形成されたカンザシ係止筋下端部を有しこのカンザシ係止筋下端部が主筋１１ａの下端部の下側に配置されて主筋１１ａ，１１ｂを支持し両末端にＪ字状のフック部をカンザシ係止筋下端部と直交して同方向に向けて形成したカンザシ係止筋、１４は水平に突出してカンザシ係止筋１３のフック部に係止されフープ筋１２の上端とカンザシ係止筋１３を支持するように配置されたカンザシ筋、１５はカンザシ係止筋１３のカンザシ係止筋下端部に突設して溶接等の接合手段若しくは結束手段などによって固定又は結合された底部固定具、１６は底部固定具１５に螺着された螺子係合部、１７は螺子係合部１６を介して着脱自在に取り付けられ杭頭補強筋ユニット１０が挿入されるパイルの内径に合わせて杭頭補強筋ユニット１０の上部の外径より拡径されたトレイ状部を有する生コンクリート受部である。なお、カンザシ筋と主筋は金属や合成樹脂製の線材等の結束手段を介してフープ筋と結合され、支持されている。
【００３２】
杭頭補強筋ユニット１０を構成する主筋１１ａ，１１ｂとフープ筋１２は純チタンやチタン合金の表面に凸凹のない丸棒からなり、主筋１1ａ，１１ｂの先端にＪ字状に１８０°のフックを形成した。カンザシ係止筋１３とカンザシ筋１４はＳＤ２９５Ａ等の鋼材からなり、その表面にコンクリート中に配置した時に抜けないように凸凹が形成された棒状鋼材（異形鉄筋）を使用した。生コンクリート受部１７は、スチール，ステンレス等の金属材料の他、ポリエチレン，ポリスチレン，ポリプロピレン，ポリイミド，ポリカーボネート，ポリアセタール等の合成樹脂材料を素材としてトレイ状に形成されている。
【００３３】
次に杭頭補強筋ユニットの製造方法について説明する。
まず、純チタンやチタン合金の丸棒をＵ字状に曲げ加工して下端部を形成した主筋１１ａ，１１ｂを形成する。次にＳＤ２９５Ａ等の鋼材等からなる異型鉄筋をＵ字状に曲げ加工してカンザシ係止筋下端部を形成し両末端をＪ字状に１８０°のフックを設けてカンザシ係止筋１３を形成する。このカンザシ係止筋１３のカンザシ係止筋下端部の上側に、主筋１１ａの下端部を配置し、さらに同様に主筋１１ｂの下端部を主筋１１ａの下端部の上側に配置して各々の主筋１１ａ，１１ｂの直線部分がそれぞれ四角柱体の各側辺となるように配列する。次に主筋１１ａ，１１ｂで形成された四角柱体状の周囲に予め所定径となる螺旋状に形成したフープ筋１２を配置する。こうして各筋を所定位置に配置した後、金属や合成樹脂等の線材等による結束手段により主筋１１ａ，１１ｂとフープ筋１２とを互いが当接する所定箇所を結合する。この後カンザシ筋１４をカンザシ係止筋１３のフック部に係止させ、さらにカンザシ筋１４とフープ筋１２とを前述の結束手段や溶着手段により接合する。このときカンザシ筋１４がフープ筋１２の上端を支持するように接合させる。そして底部固定具１５をカンザシ係止筋１３の下端部に、溶接又は接着等の接合手段若しくは前途の結合手段によって固定或いは結合させて生コンクリート受部１７を螺子係合部１６を介して着脱可能に取り付ける。
ここで、溶接手段には、スタッド溶接、金属アーク溶接等の消耗式のアーク溶接や、酸素アセチレン溶接、空気アセチレン溶接等のガス溶接を適用することができる。
【００３４】
以上のように構成される実施の形態１の杭頭補強筋ユニット１０を用いて構造物の柱部や壁部を補強する施工方法について説明する。図３は実施の形態１の杭頭補強筋ユニットの設置施工前の状態を示す要部断面図である。
図３において、１８ａは住宅等の構造物が配置される基礎、１８ｂは基礎に垂直に打設されたコンクリートや金属材で円筒状に形成されたパイルである。１９ａは主筋１１ａの先端部においてＪ字状に杭頭補強筋ユニット１０の長手方向の軸芯から放射状に外側に向けて１８０°曲げ加工された主筋フック部、１９ｂは１９ａ同様に主筋１１ｂの先端に形成された主筋フック部である。
杭頭補強筋ユニット１０を用いて杭基礎の施工を行う場合、まず、図３に示すようにカンザシ筋１４をパイル１８ｂの上端に係止させ、パイル１８ｂ内の所定深さに杭頭補強筋ユニット１０を配置する。つぎに、杭頭補強筋ユニット１０の周囲に所定間隔を置いて、図示しない型枠を配置し、この型枠内に生コンクリートを流し込んだ状態で保持して硬化させる。この生コンクリートの硬化後に型枠を取り外して、杭頭補強筋ユニット１０をコンクリートに埋設させて補強された構造物の壁部又は柱部が施工される。
【００３５】
ここで、主筋１１ａ，１１ｂの両末端部分は杭頭補強筋ユニット１０の軸芯方向に向けて内側に形成することもできる。
図４は実施の形態１における杭頭補強筋ユニットの主筋の変形例を示す正面図である。図４において、２０ａは杭頭補強筋ユニット１０の軸芯方向に向けて主筋１１ａの両末端部分をＪ字状に形成した１８０°の主筋フック部である。
同様に実施の形態１の主筋１１ｂの両末端部分も杭頭補強筋ユニット１０の軸芯方向に向けて１８０°のＪ字状のフックを設けて、杭頭補強筋ユニット１０を組み上げれば主筋１１ａ，１１ｂの両末端部分の主筋フック部が内側に向いた状態に形成できる。
また、主筋フック部１９ａ，１９ｂ同様杭頭補強筋ユニット１０の外周へ向けて形成する場合でも、フック状にせずにＬ字状の９０°の曲げ加工によって直線状（片アンカー型）に形成してもよい。
【００３６】
以上の様に実施の形態１の杭頭補強筋ユニット１０は構成されているので、以下の作用・効果を有する。
（ａ）剪断力が大きくかかる柱部や壁部の基部において、この部分の主筋１１ａ，１１ｂの熱処理による強度劣化を回避し、基部にかかる剪断力に対抗できる強度を保持させ耐久性に優れた杭頭補強筋ユニット１０を提供できる。
（ｂ）主筋１１ａ，１１ｂとフープ筋１２との当接部の全てが完全に固定しない状態で立設でき、現場の状況に応じた微妙な位置調整が容易にでき、施工作業の効率化が図れる。
（ｃ）カンザシ筋１４を有するので、杭頭補強筋ユニットをパイル等の基礎部に挿入して、設計位置への位置決め（深さ）を確実に行うことができ、施工の際の作業性と信頼性に優れている。
（ｄ）水平又は左右に突出したカンザシ筋１４を有するので、これを施工や運搬の際の把持部や係止部としても利用でき、ハンドリング性に優れる。
（ｅ）カンザシ係止筋１３にＪ字状のフック部を形成しているので確実かつ簡単に杭頭補強筋ユニット１０に配置してカンザシ筋を係止することができ、施工性及び耐久性に優れている。
（ｆ）底部固定具１５を有するので、杭頭補強筋ユニット１０の製造時における組立てを容易に行え、少ない労力で製造でき、低コストでの生産を行うことができる。
（ｇ）生コンクリート受部１７を有しているので、必要最小限度の生コンクリートを使用して杭頭補強筋ユニット１０の施工を低コストで行うことができる。
（ｈ）生コンクリート受部１７をカンザシ係止筋１３のカンザシ係止筋下端部に螺子係合部１６を用いて着脱自在に取付けるので、運搬時等に取り外すことができ、ハンドリング性や施行性に優れる。
（ｉ）主筋１１ａ，１１ｂとフープ筋１２が純チタンやチタン合金からなるので、軽量で強度に優れ、また主筋の数を減らしたり、フープ部分や主筋１１ａ，１１ｂを短くでき、保管性，搬送性に優れるとともに、信頼性に優れる。
（ｊ）主筋１１ａ，１１ｂの両末端の先端部分がＪ字状あるいはＬ字状に形成されているので、丸棒に形成されていても著しく優れた引っ張り強度を得ることができる。
（ｋ）主筋１１ａ，１１ｂの下端部とカンザシ係止筋１３のカンザシ係止筋下端部がＵ字状に形成されているので、この部分が抵抗となって引き抜きの外力に対する抵抗力に優れている。
【００３７】
（実施の形態２）
図６は実施の形態２の杭頭補強筋ユニットにおける平面図であり、図７は、実施の形態２の杭頭補強筋ユニットの底部固定具と生コンクリート受部を除いた状態の底面図であり、図８は実施の形態２の杭頭補強筋ユニットにおける正面斜視図である。尚、実施の形態１と同様のものには同じ番号を付して説明を省略する。
図６乃至図８において、３０は実施の形態２における杭頭補強筋ユニット、３１ａは実施の形態１の主筋１１ａと同様にＵ字状に曲げ加工された下端部を有する主筋、３１ｂは主筋３１ａ同様に形成された下端部が主筋３１ａの下端部の上側になるように配置された主筋、３１ｃは主筋３１ａ同様に形成された下端部が主筋３２ｂの下端部の上側になるように配置された主筋、３２はこれら主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃの外周囲に巻着され螺旋状に形成したフープ筋、３３はＵ字状に形成されたカンザシ係止筋下端部が主筋３１ａの下端部の下側に配置されて主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃを支持し両末端にＪ字状のフック部を互い違いに形成したカンザシ係止筋である。
【００３８】
本実施の形態２では、杭頭補強筋ユニット３０を構成する主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃとフープ筋３２は、ＳＤ２９５Ａ等の鋼材からなり表面に凸凹を設けた異形鉄筋を用いた。
【００３９】
次に杭頭補強筋ユニット３０の製造方法について説明する。
まず、ＳＤ２９５Ａ等からなる異形鉄筋をＵ字状に曲げ加工して下端部を形成し主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃを形成する。次に同様の異形鉄筋をＵ字状に曲げ加工してカンザシ係止筋下端部を形成し、更に両末端をＪ字状に１８０°のフック部を互い違いに設けてカンザシ係止筋３３を形成する。このカンザシ係止筋３３のカンザシ係止筋下端部の上側に、主筋３１ａの下端部を配置し、更に同様に主筋３１ｂの下端部を主筋３１ａの下端部の上側に重ねて配置し、主筋３１ｃの下端部を主筋３１ｂの下端部の上側へ重ねて配置する。このとき、主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃはそれぞれの直線部分で六角柱体状の各側辺となるように配列し、カンザシ係止筋３３の直線部分を３１ａの直線部分に当接する。次に主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃで形成された六角柱体状の周囲に予め所定径となる螺旋状に形成したフープ筋３２を配置する。こうして各筋を所定位置に配置した後、金属や合成樹脂等の線材等による結束手段により主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃとフープ筋３２とを互いが当接する所定箇所を結合し、カンザシ係止筋と主筋３１ａも互いが当接する所定箇所を結合する。このとき、カンザシ筋３４がフープ筋３２の上端を支持するように結合させる。そして底部固定具１５と螺子係合部１６と生コンクリート受部１７を実施の形態１と同様に取り付ける。
【００４０】
以上の様に構成される実施の形態２の杭頭補強筋ユニット３０は実施の形態１と同様の施工方法により構造物の柱部や壁部を補強する施工に使用される。
【００４１】
ここで、杭頭補強筋ユニット３０の主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃには異形鉄筋が使用されているので先端部分をＪ字状に１８０°のフックを設けなくても、コンクリートとの密着性が高いので直線状のままで施工に用いることができる。また、フーチング部分の施工に用いる場合は、主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃの先端を直線状にすることが難しいことも多く、このときは主筋３１ａ，３１ｂ，３１ｃの先端を実施の形態１と同様のフックを形成しても良いし、片アンカーを形成することができる。また、杭頭頂部近傍から曲げ加工を施して大きな片アンカーを形成することもできる。
【００４２】
以上の様に実施の形態２の杭頭補強筋ユニット３０は構成されているので、実施の形態１で得られる作用の他、以下の作用を有する。
（ａ）カンザシ係止筋３３が主筋３１ａに所定位置を、溶接等による熱処理ではなく結合手段によって結合されているので、機械的強度と柔軟性を保ちつつカンザシ係止筋３３が安定化し、ハンドリング性や作業性・作業効率が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
剪断力が大きくかかる柱部や壁部の基部における強度劣化や溶接応力の発生を防止しかつ主筋の抜け等の恐れがなく、機械的強度（特に曲げや圧縮応力）を向上させると共に、構造的弾力性を備え施工における作業能率を向上させ、信頼性に優れた構造物を施工することができ、更に構造が簡単で生産性に優れた杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０、３０  杭頭補強筋ユニット
１１ａ，１１ｂ，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  主筋
１２、３２  フープ筋
１３、３３  カンザシ係止筋
１４、３４  カンザシ筋
１５  底部固定具
１６  螺子係合部
１７  生コンクリート受部
１８ａ  地盤
１８ｂ  パイル
１９ａ、１９ｂ、２０ａ  主筋フック部
【図１】
0003156467.tif 000003
【図２】
0003156467.tif 000004
【図３】
0003156467.tif 000005
【図４】
0003156467.tif 000006
【図５】
0003156467.tif 000007
【図６】
0003156467.tif 000008
【図７】
0003156467.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
下部が構造物の基礎部にコンクリートを介して埋設され、その上部が前記構造物の柱部や壁部の内部に配置される長尺状に形成された杭頭補強筋ユニットであって、
（ａ）Ｕ字状若しくはＶ字状に下端部が形成された主筋と、
（ｂ）前記主筋の上部と略直交して配置され、前記主筋に結束手段を介して結合されたカンザシ筋と、
（ｃ）前記主筋の長さ方向と平行して配置され、その上部が前記カンザシ筋に係止され、その下端部がＵ字状若しくはＶ字状に形成されたカンザシ係止筋下端部を有し、前記主筋の前記下端部が前記カンザシ係止筋下端部に重置されるように配置されたカンザシ係止筋と、
を有することを特徴とする杭頭補強筋ユニット。
【請求項２】
前記主筋の周囲に沿って巻着されて、その上端部が前記主筋の上部に結束手段を介して結束される螺旋状のフープ筋を備え、
前記カンザシ筋が、前記フープ筋の上端部で前記主筋に略直交して配置され、前記主筋及び／又はフープ筋に結束手段を介して結合されていることを特徴とする請求項１に記載の杭頭補強筋ユニット。
【請求項３】
複数配置された前記主筋及び／又は前記フープ筋が純チタン又はチタン合金で形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の杭頭補強筋ユニット。
【請求項４】
前記フープ筋の代わりに、前記主筋の周囲に沿って巻かれたリングを複数有することを特徴とした請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の杭頭補強筋ユニット。
【請求項５】
前記カンザシ係止筋が前記主筋及び／又は前記フープ筋の上部と前記結束手段を介して結合されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の杭頭補強筋ユニット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項３に記載の杭頭補強筋ユニットは、請求項１または２に記載の杭頭補強筋ユニットであって、複数配置された前記主筋及び／又はフープ筋が純チタン又はチタン合金で形成されている構成を有している。
この構成により、請求項１及び２で得られる作用に加え、以下の様な作用を有する。
（１）主筋及び／又はフープ筋が純チタン又はチタン合金により形成されているので、著しく強度の高い杭頭補強筋ユニットとなる。
（２）主筋及び／又はフープ筋が、従来の異形鉄筋を使用した場合に比べて軽量で保管性，搬送性に優れる。
（３）純チタン又はチタン合金を使用する事によって、著しく高い機械的強度を得ることができるので主筋の数を減らすことができ、また杭頭定着筋ユニット自体の大きさを小さくすることができ、保管性，搬送性，生産性，省資源性に優れる。
（４）主筋及びフープ筋を純チタン若しくはチタン合金で材質を統一したり、各々の主筋とフープ筋とで純チタンとチタン合金を使い分けることもできるのでコスト，製造条件，施工場所のスペース，強度等の制限に対して自由度の高い設計が可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項４に記載の杭頭補強筋ユニットは、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の杭頭補強筋ユニットであって、前記フープ筋の代わりに、前記主筋の周囲に沿って巻かれたリングを複数有する構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３で得られる作用に加え、以下の様な作用が得られる。
（１）杭径が８００ｍｍ以上の大きな地場で杭頭補強筋ユニットを組む場合、形成が困難なフープ筋の代わりに複数のリングを結束手段を介して等間隔となるように主筋へ結束させることでフープ筋部分を形成することができ、杭頭補強筋ユニットの生産性に優れる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項５に記載の杭頭補強筋ユニットは、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の杭頭補強筋ユニットであって、前記カンザシ係止筋が前記主筋及び／又は前記フープ筋の上部と前記結束手段を介して結合されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５で得られる作用に加え、以下の様な作用が得られる。
（１）カンザシ係止筋が主筋及び／又はフープ筋の上部と結束手段を介して結合されているのでカンザシ係止筋が安定化し、ハンドリング性・作業性が向上する。
（２）カンザシ係止筋は溶接等によって固定されていないので悪性の残留応力が生じることがなく、機械的強度に優れ、更に構造的柔軟性に優れる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項３に記載の考案によれば、請求項１または２の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）主筋及び／又はフープ筋が純チタン又はチタン合金により形成されているので、著しく強度の高い杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（２）主筋及び／又はフープ筋が、従来の異形鉄筋を使用した場合に比べて軽量で保管性，搬送性に優れる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（３）純チタン又はチタン合金を使用する事によって、著しく高い機械的強度を得ることができるので主筋の数を減らすことができ、また杭頭定着筋ユニット自体の大きさを小さくすることができ、保管性，搬送性，生産性，省資源性に優れる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
（４）主筋及びフープ筋を純チタン若しくはチタン合金で材質を統一したり、各々の主筋とフープ筋とで純チタンとチタン合金を使い分けることもできるのでコスト，製造条件，施工場所のスペース，強度等の制限に対して自由度の高い設計が可能な杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項４に記載の考案によれば、請求項１乃至３のうちいずれか１項の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）大きな地場で杭頭補強筋ユニットを組む場合、形成が困難なフープ筋の代わりに複数のリングを結束手段を介して等間隔となるように主筋へ結束させることでフープ筋部分を形成することができ、杭頭補強筋ユニットの生産性に優れる杭頭補強筋ユニットを提供することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項５に記載の考案によれば、請求項１乃至４のうちいずれか１項の効果に加え、以下の様な効果を有する。
（１）カンザシ係止筋が主筋及び／又はフープ筋に結束手段を介して結合されているので、悪性の残留応力が生じることがなく、優れた機械的強度と柔軟性を保ちつつカンザシ係止筋が安定化し、ハンドリング性・作業性に優れた杭頭補強筋ユニットを提供することができる。