(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
場所打ちコンクリート杭の外周に鋼管からなる補強体を設け、補強体と杭の主筋の間に閉鎖型鉄筋とこの鉄筋に固定された半径方向に延びる鉄筋からなる拘束筋が配置されており、鋼管と主筋の間の環状コンクリート部を三方向で拘束した場所打ちコンクリート杭。
【請求項２】
請求項１において、拘束筋を杭頭部及び／または、杭中間部に設けた場所打ちコンクリート杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼管などの補強体で補強した場所打ちコンクリート杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
場所打ちコンクリート杭の耐力を増大する方法として特開昭６０-４７１１７号に示されているように、内面にリブ、突起、スパイラル等を設けた鋼管３を杭頭部に設置し、杭先端を拡径して支持力を増大させたものがある。また、コンクリートの剪断破壊をＸ方向配筋で防止しようとする多方向Ｘ形組立鉄筋を挿入させた場所打ちコンクリート杭が開発されている。
既製コンクリート杭においては、鋼管とコンクリートを複合させた鋼管コンクリート複合杭（ＳＴ杭）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
場所打ちコンクリート杭の施工において、掘削孔壁を保護するためベントナイト安定液を使用しているので水中コンクリートとなり、打設にはトレミー管を使用している。
杭径が小さいとトレミー管で打設されたコンクリートは、コンクリート面が均一に持ち上がっていくように見えるが、杭径が大きくなるにともない、打設中のコンクリートは、図８に示すようにトレミー管の周囲よりＶ字形で上昇し、最上面ではトレミー管の周りから杭孔側壁へと移動しながら上昇する。
一方、ベントナイト安定液中のスライムは、ストークスの法則にしたがって時間とともに打設中のコンクリート上面へ沈積する。沈積したスライムは前述のようにコンクリートの移動とともに中央部より側壁へと移動し、側壁に沿って上昇する。結果としてリブ付鋼管にあってはリブの間、または突起と突起の間にスライムを含んだコンクリートが閉じ込められることになる(図９)。
【０００４】
ベントナイト安定液は、一般に繰り返し使用されており、特に砂質土層で繰り返し使用されたベントナイト安定液は微細砂を多量に含み、短時間で沈積しない。従って、コンクリート打設前にスライム処理をおこなっても十分とはいえず、打設中のコンクリート上面にスライムが沈積し続けることになる。
また、ベントナイト安定液と接触している打設中のコンクリートは、コンクリート中のセメント分が安定液中に混入していくので安定液は劣化し、粘性が増大しゲル化が促進される。
その結果、コンクリート表面のスライムとともにリブ付鋼管のリブ間に閉じ込められる。
【０００５】
スライムやゲル化したベントナイト安定液がコンクリートとともにリブ間に存在すると、リブ付鋼管とコンクリートの付着力は、突出部のリブとの部分摩擦力（付着力）となる。
また、一部リブの間に嵌入したコンクリートは、リブの間では断面欠損となり強度不足となる。
以上のような事情で、場所打ちコンクリート杭の外周に補強用の鋼管を設置しても、鋼管によるコンクリートに対する拘束効果は全面的に発現されない。
【０００６】
また、剪断破壊を防止しようとする多方向Ｘ形組立鉄筋を挿入しただけではコンクリートの曲げひび割れが防止できず、剥落についても防止ができないので顕著な靱性は期待ができない。
【０００７】
本発明は、場所打ちコンクリート杭の主筋の外側にあるコンクリートを三軸方向で強固に拘束することにより、コンクリートのひび割れを防ぎ、コンクリートの圧壊と剥落を防ぎ、鉄筋の座屈を防止することにより、場所打ちコンクリート杭の耐力と靱性を増大しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
場所打ちコンクリート杭の外周に円筒形に補強体を設け、補強体と主筋の間に閉鎖型鉄筋とこの閉鎖型鉄筋に固定された半径方向に延びる拘束筋を有する鉄筋が配置することで円筒状補強体と主筋との間の環状のコンクリート部分を拘束して、杭の靱性を増大させるものである。
【０００９】
より大きな靱性が必要な場合には、主筋を二重配筋とし、膨張コンクリートを使用する。
【作用】
杭外周面の一部分または全部に円筒形となるように設けた補強体と主筋との間の環状のコンクリート部分を円筒状補強体、主筋、拘束筋によって左右上下の三方向で拘束することで杭の靱性を増大させている。
さらには、中心部のコンクリートも拘束して場所打ちコンクリート杭の耐力を増大させるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施例
本発明の場所打ちコンクリート杭１は、図１に縦断面、図２に平面図、図３に配筋状態を示すように、主筋２とフープ筋２１からなる鉄筋籠２０が杭中に設置され、頭部に円筒状補強体として鋼管３が配置されている。更に、鋼管３と主筋２との間の環状のコンクリート部１１を拘束して補強する拘束筋４が配置されている。
拘束筋４は、図４に示すように、鉄筋または高張力鋼を円形に形成し、端部を突き合わせ溶接して閉鎖型とした鉄筋４１に放射状に鉄筋４２を溶接したものである。また、図５に示すように、径の異なる二つの閉鎖型鉄筋４１にまたがって半径方向に延びる複数の鉄筋４２を放射状に固定したものである。閉鎖型鉄筋４１と鉄筋４２とは、スポット溶接してある。閉鎖型鉄筋４１は円形に限らず、多角形であってもよい。
【００１１】
この拘束筋４を鋼管３の上部と下部の２箇所に配置する。現場での配筋作業を簡素化するため、図６に示すように、複数の拘束筋４を縦筋４３で連結し、拘束筋の鉄筋籠４５を作っておくと便利である。
拘束筋４は、杭頭部の鋼管３の長さ、または、杭頭の補強区間に応じて必要数を配置する。
鋼管３の代わりに、鋼板を円形に配列し、鉄筋をタガとして、円形に形成し補強体としてもよい。
【００１２】
拘束筋４の設置にあたっては、外側に突出する補助筋を鉄筋籠２０に溶接しておき、拘束筋４をこの補助筋の上に載せて固定し、鉄筋籠２０と共に杭孔中に設置する。
複数の拘束筋４を縦筋４３で一体化した拘束筋の鉄筋籠４５の場合は、鉄筋籠２０を杭孔中に設置した後、拘束筋の鉄筋籠４５を杭頭部主筋２と鋼管３の間に設置する。
また、鋼管３と拘束筋４及び鉄筋籠２０をすべて一体化したものを杭孔内に沈設するようにしてもよい。
【００１３】
本発明における拘束状態を模式図で説明する。
図７に示すように、杭の最外周の鋼管３と主筋２との間の環状のコンクリート部１１は、横方向については従来と同様に鋼管３と主筋２によって拘束される。そして、鋼管３の上下部に配置された拘束筋４によって、コンクリートは上下方向にも拘束される。従って、杭のコンクリートの破壊が防止され、靱性の高い場所打ち杭が得られるのである。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、場所打ちコンクリートの主筋外側と、円形の補強体で挟まれている環状のコンクリート部を上下方向から拘束することにより、場所打ちコンクリート杭の外周部分を三方向に拘束するので、大径の杭であっても補強体の肉厚を薄くすることができ、経済的にコンクリートを拘束し、コンクリートのひび割れを防止することができる。
ひび割れを防ぐことにより、コンクリートの圧壊と剥落とを防止できるので鉄筋の座屈を防ぐことが可能となり、場所打ちコンクリート杭の耐力と靱性を大幅に増大することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、拘束する環状部分の厚さは、杭径の大きさにかかわらず一定であるため、杭径毎の拘束効果のよしあしの検討を必要としないため経済的である。
【００１６】
一方、杭に作用する外力は縁応力として理解されているように、外周部分より伝達されるので外周部分の杭強度が内側のコンクリート強度より強くしておくことは極めて合理的な杭材を提供しうることになる。
【００１７】
また、円筒型の薄い鋼板を、円周方向、または、長さ方向に分割して組立てるようにした場合には、運搬が容易で、組立て後には前述と同様な拘束効果が期待できる。
そして、接合部分は薄肉鉄板の補強材としても利用でき、組鉄筋と同様な拘束効果のための部品ともなりえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の縦断面図
【図２】本発明の平面図
【図３】拘束筋の配筋状態図
【図４】拘束筋の実施例
【図５】拘束筋の他の実施例
【図６】拘束筋の鉄筋籠
【図７】拘束状態の説明図
【図８】水中コンクリート打設時の説明図
【図９】スライムがリブ間に存在する状態の説明図
【符号の説明】
１  場所打ちコンクリート杭
２  主筋
３  鋼管（円筒状補強体）
４  拘束筋
４５  拘束筋の鉄筋籠
【図１】
0003867946.tif 000002
【図２】
0003867946.tif 000003
【図３】
0003867946.tif 000004
【図４】
0003867946.tif 000005
【図５】
0003867946.tif 000006
【図６】
0003867946.tif 000007
【図７】
0003867946.tif 000008
【図８】
0003867946.tif 000009
【図９】
0003867946.tif 000010