(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭基部と杭頭部とからなる杭であって、該杭基部を所定強度のコンクリート製とし、前記杭頭部を、補強筒を嵌装した中実円柱状のゴムチップ入りコンクリート柱から構成し、前記コンクリート柱は、軸方向力に対して従来のコンクリート杭と同等の耐力を有する基礎杭であって、前記補強筒の上端に鋼板製の端板を連設すると共に該端板に前記杭基部の軸方向の鉄筋の上端部を固定したことを特徴とするゴムチップ入りコンクリートを使用した基礎杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既製コンクリート杭であって杭頭部をゴムチップ入りコンクリートで形成した基礎杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、既製コンクリート杭は、杭基部と杭頭部とが同質一体のコンクリート製で構成してあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の既製コンクリート杭の場合、十分な支持力を有しながら、地震力などの水平力が加わった場合など、通常、建造物に直結した杭頭部での剪断変形が大きくなり、該部でコンクリートのひび割れや更には破壊が生じる問題点があった。このため、杭頭部の剪断破壊を考慮すると、支持力は十分でありながら杭頭部の補強のため、必要以上に断面を大きくするなど強固な杭を構成しなければならない問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明は、基礎杭の杭頭部をゴムチップ入りコンクリート柱を使用し、あるいは、ゴムチップ入りコンクリート柱を介して、フーチングに連結したので、前記問題点を解決した。
【０００５】
即ちこの発明は、杭基部と杭頭部とからなる杭であって、該杭基部を所定強度のコンクリート製とし、前記杭頭部を、補強筒を嵌装した中実円柱状のゴムチップ入りコンクリート柱から構成し、前記コンクリート柱は、軸方向力に対して従来のコンクリート杭と同等の耐力を有する基礎杭であって、前記補強筒の上端に鋼板製の端板を連設すると共に該端板に前記杭基部の軸方向の鉄筋の上端部を固定したことを特徴とするゴムチップ入りコンクリートを使用した基礎杭である。
【０００６】
前記におけるゴムチップ入りコンクリートとは、コンクリートの細骨材及び粗骨材の１０％〜５０％（容積比）をゴムチップに置換することにより構成する。あるいは、所定配合のコンクリートに細骨材及び粗骨材の２０〜６０％程度のゴムチップを加えて構成する。配合比率は上記範囲で、コンクリートの圧縮強度ＦＣ＝２００Kg／cm２ 程度となるように適宜選択して決定する。
【０００７】
また、前記におけるゴムチップとは、耐アルカリ性であり、弾性を有する合成樹脂又は各種ゴム材からなり、形状は、１〜１５mm程度の球体や立方体の他、短棒体、板状片などの単独又は組み合わせで、適宜選択して使用される。
【０００８】
また、軸方向力に対しては、補強筒に囲まれたゴムチップ入りコンクリートが従来のコンクリート杭と同等の耐力を有するように対応する。例えば、ＰＨＣ杭（ＰＣ鋼棒を使用したコンクリート杭）の口径６００mm・Ｃ種の長期許容軸方向荷重は２００ｔ程度であり、これと同等の耐力とするためには、コンクリートの圧縮強度ＦＣ ＝２２０Kg／cm２ 程度とすることが必要である。
【０００９】
【実施の態様】
コンクリート杭であって、杭頭部を、鋼管又は炭素繊維管などからなる補強筒を嵌装したゴムチップコンクリート柱により構成し、これを既製コンクリート杭と同様の構造の杭基部に連設して、基礎杭を構成する。
【００１０】
また、他の発明は、通常の埋設した既製コンクリート杭の上端に、鋼管又は炭素繊維などからなる補強筒を嵌装したゴムチップ入りコンクリート柱を連設し、このゴムチップコンクリート柱のみが埋設されるようにフーチングを形成して基礎を構成する。
【００１１】
【作用】
ゴムチップ入りコンクリート柱は、補強筒とゴムチップ入りコンクリートとにより支持力（垂直力）を負担する。また、水平力に対しては、ゴムチップ入りコンクリート部分において、じん性が高まり該部の剪断変形が大きくなり、杭に作用する剪断力を低減することができる。例えば、通常のコンクリートでは、２５００μ程度で最大応力度に達し、破壊に至るが、ゴムチップ入りコンクリート柱の場合、５０００μ程度まで伸ばすことができる。また、破壊に至るまでのエネルギー吸収量を大きくできる。
【００１２】
【実施例１】
図１に基づきこの発明の実施例を説明する。
【００１３】
通常のコンクリート杭と同等の構成からなる中空コンクリート製の杭基部１に、杭端板２を介して、中実円柱状のゴムチップ入りコンクリート柱１０からなる杭頭部５を連設する。
【００１４】
前記ゴムチップ入りコンクリート柱１０は、杭基部１とほぼ同じ外径Ｄの鋼管からなる長さＬの補強筒６の下端部を前記杭基部１の上端部に嵌装固着すると共に、補強筒６の上端部にリング状の上端板８を嵌挿固着してある。また、前記杭基部１の軸鉄筋３の上端部３ａを延長すると共に、前記上端板８に固定して、前記補強筒６内にゴムチップ入りコンクリート７を充填してある。
【００１５】
前記における補強筒６を構成する鋼管は薄肉（厚さ２．３〜４．５mm程度）に形成してあり、ゴムチップ入りコンクリート７と協働して所定の支持力を発揮し、かつゴムチップ入りコンクリート７の変形能力を妨げないようにすることが必要であり、材質、厚さなど適宜選択して決定する。
【００１６】
以上のようにして、ゴムチップ入りコンクリートを使用した基礎杭１１を構成する（図１）。前記におけるゴムチップ入りコンクリート柱１０（補強筒６）の必要長さＬは径Ｄにより、あるいは必要な支持力などにより異なるが、例えば、径Ｄが６００mmの場合は、１２００〜３０００mm程度とする。
【００１７】
この基礎杭１１は通常のコンクリート杭と同様に沈設して使用し、杭頭部５（ゴムチップ入りコンクリート柱１０）のみがフーチング１２に埋設するように設置する（図１）。
【００１８】
前記実施例において、補強筒６として、鋼管を使用したが、同程度の強度を有すれば、他の材料を使用することもできる。例えば、炭素繊維筒を使用することもできる。この場合にも、支持力の確保を図ると共に、繊維の柔軟性でゴムチップ入りコンクリート７の変形能力を妨げないように考慮する。
【００１９】
また、前記実施例において、ゴムチップ入りコンクリート柱１０内にコンクリート製の杭基部１の軸鉄筋３、３を一体に埋設したが、補強筒６を嵌装したゴムチップ入りコンクリート柱１０を別途製造し、これを杭基部１に溶接固着することもできる（図示していない）。この場合、必要ならば、ゴムチップ入りコンクリート柱１０内に鉄筋（軸鉄筋、螺旋鉄筋など）を埋設する（図示していない）。
【００２０】
【発明の効果】
この発明は補強筒を嵌装したゴムチップ入りコンクリート柱により杭頭部を構成し、あるいは沈設した既製コンクリート杭に、補強筒を嵌装したゴムチップ入りコンクリート柱を固定して基礎構造を構成したので、所定の支持力を有すると共に、杭頭部に作用する地震などの水平力による剪断力を低減し、杭頭部の破壊を未然に防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の基礎杭の実施例の概略した縦断面図である。
【符号の説明】
１  杭基部
３  軸鉄筋
５  杭頭部
６  補強筒
７  ゴムチップ入りコンクリート
８  上端板
１０  ゴムチップ入りコンクリート柱
１１  基礎杭
１２  フーチング
【図１】
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