(57)【要約】【課題】ＰＨＣ杭と鉄骨柱を好適に接合するためのＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造を提供する。【解決手段】ＰＨＣ杭２の杭頭部を被覆するように一体に取り付けられた鋼製プレート７と、ＰＨＣ杭２の杭頭部及び杭頭部の上に配設される鉄骨柱３の下端部を内部に配して内包するように設けられる筒状のリングソケット４と、リングソケット４の内面から内側に突設されたリングソケット側支圧材１１と、鋼製プレート７の外面から外側に突設されたＰＨＣ杭外側支圧材１２と、鉄骨柱３の下端部の外面から外側に突設された鉄骨柱側支圧材１４と、リングソケット４とＰＨＣ杭２の杭頭部、鉄骨柱３の下端部との間に充填される接合部充填コンクリート６とを備えて構成する。【選択図】図３
2017197984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持杭の少なくとも上杭部を形成するＰＨＣ杭と鉄骨柱を接合するための構造であって、
前記ＰＨＣ杭の杭頭部を被覆するように一体に取り付けられた鋼製プレートと、
前記ＰＨＣ杭の杭頭部及び該杭頭部の上に配設される前記鉄骨柱の下端部を内部に配して内包するように設けられる筒状のリングソケットと、
前記リングソケットに一体に設けられるとともに前記リングソケットの内面から内側に突設されたリングソケット側支圧材と、
前記鋼製プレートに一体に設けられるとともに外面から外側に突設されたＰＨＣ杭外側支圧材と、
前記鉄骨柱の下端部に一体に設けられるとともに前記鉄骨柱の外面から外側に突設された鉄骨柱側支圧材と、
前記リングソケットとＰＨＣ杭の杭頭部、前記鉄骨柱の下端部との間に充填されて、前記リングソケットと前記ＰＨＣ杭の杭頭部と前記鉄骨柱の下端部を一体にする接合部充填コンクリートとを備えて構成されていることを特徴とするＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造。
【請求項２】
請求項１記載のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造において、
前記鋼製プレートに、内面から内側に突設され、前記ＰＨＣ杭のコンクリートに埋設されたＰＨＣ杭内側支圧材が設けられていることを特徴とするＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、既設建物の柱部材を新たに構築する建物の柱部材（鉄骨柱）として利用する場合に新設の建物の構築現場に搬入して所定位置に配設した一対の柱部材同士を接合する手法の一つとして、リングパネル工法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。また、鋼管杭（支持杭／杭基礎）と柱部材を接合する手段として杭頭リングソケット構法を用いることも提案、実用化されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
このような工法では、上方の柱部材の下端部と下方の柱部材の上端部や鋼管杭の杭頭を突き合わせた接合部を内包するように筒状で鋼製のリングソケットを設置し、リングソケットと接合部とリングソケットの間の隙間にモルタルやコンクリートの充填材を注入充填する。これにより、リングソケット及び充填材を介して上下一対の柱部材同士、上方の柱部材と鋼管杭を接合することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１８４２０１号公報
【特許文献２】特開２００９−０１３６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、支持杭の少なくとも上杭部をＰＨＣ杭（プレテンション方式遠心力高強度プレストレスコンクリート杭）にすれば、支持杭全体が鋼管杭である場合と比較し、大幅にコスト削減することができる。
【０００６】
このため、杭頭リングソケット構法によってＰＨＣ杭と鉄骨柱を好適に接合できる手法の開発が強く望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、ＰＨＣ杭と鉄骨柱を好適に接合することを可能にする接合構造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】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造は、支持杭の少なくとも上杭部を形成するＰＨＣ杭と鉄骨柱を接合するための構造であって、前記ＰＨＣ杭の杭頭部を被覆するように一体に取り付けられた鋼製プレートと、前記ＰＨＣ杭の杭頭部及び該杭頭部の上に配設される前記鉄骨柱の下端部を内部に配して内包するように設けられる筒状のリングソケットと、前記リングソケットに一体に設けられるとともに前記リングソケットの内面から内側に突設されたリングソケット側支圧材と、前記鋼製プレートに一体に設けられるとともに外面から外側に突設されたＰＨＣ杭外側支圧材と、前記鉄骨柱の下端部に一体に設けられるとともに前記鉄骨柱の外面から外側に突設された鉄骨柱側支圧材と、前記リングソケットとＰＨＣ杭の杭頭部、前記鉄骨柱の下端部との間に充填されて、前記リングソケットと前記ＰＨＣ杭の杭頭部と前記鉄骨柱の下端部を一体にする接合部充填コンクリートとを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造においては、前記鋼製プレートに、内面から内側に突設され、前記ＰＨＣ杭のコンクリートに埋設されたＰＨＣ杭内側支圧材が設けられていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造によれば、杭頭リングソケット構法を用いてＰＨＣ杭と鉄骨柱を好適に接合することが可能になる。これにより、高コストの鋼管杭ではなく、ＰＨＣ杭を杭頭リングソケット構法の適用範囲に加えることができ、支持杭のコストを例えば４０〜５０％程度削減でき、大幅なコストダウンを図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造の支持杭の例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係るＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造について説明する。
【００１４】
まず、本実施形態の支持杭１は、図１及び図２に示すように、本発明に係るＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造を適用する範囲（上杭部１ａ／杭頭部）にＰＨＣ杭（プレテンション方式遠心力高強度プレストレスコンクリート杭）２を用い、他の範囲（支持杭１の中杭部１ｂや下杭部１ｃ）にＰＨＣ杭（ストレート杭、節杭）や鋼管杭などを用いて形成されている。
【００１５】
一方、本実施形態の鉄骨柱３は、円形鋼管、角形鋼管、Ｈ形鋼、コンクリート充填鋼管（ＣＦＴ）のいずれかを用いて形成されている。
【００１６】
そして、本実施形態のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造１０は、図１、図２、図３に示すように、ＰＨＣ杭２の杭頭部及び杭頭部上に配設される鉄骨柱３の下端部を内部に配して内包するように設けられる筒状で鋼製のリングソケット４と、ＰＨＣ杭２の杭頭部側の内部に中詰め充填される杭頭部充填コンクリート５と、リングソケット４とＰＨＣ杭２の杭頭部、鉄骨柱３の下端部との間に充填されて、リングソケット４とＰＨＣ杭２の杭頭部と鉄骨柱３の下端部を一体にする接合部充填コンクリート６とを備えて構成されている。
【００１７】
なお、地盤の状況に応じ、リングソケット４（仕口部）につなぎ梁を一体に設けるようにしてもよい。このとき、つなぎ梁は外ダイアフラム等を用いてリングソケット４に接合すればよい。
【００１８】
また、本実施形態のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造１０においては、図３に示すように、ＰＨＣ杭２の杭頭部に、杭頭上面及び外面（周面）を被覆するように、鋼製プレート７が一体に取り付けられている。
【００１９】
ＰＨＣ杭２の杭頭部上には無収縮モルタル８（あるいはコンクリート）が敷設され、この無収縮モルタル８上に下端部を当接させて鉄骨柱３が上載されている。この無収縮モルタル８によってレベル調整が図られている。
【００２０】
リングソケット４には、その内面から内側に突出し、周方向に延びて繋がるリングソケット側支圧材１１が一体に設けられている。
【００２１】
ＰＨＣ杭２の杭頭部ひいては杭頭部に取り付けられた鋼製プレート７には、杭頭部／鋼製プレート７の外周面から外側に突出し、周方向に延びて繋がるＰＨＣ杭外側支圧材１２が一体に設けられている。また、鋼製プレート７には、その内面から内側に突出し、周方向に延びて繋がるＰＨＣ杭内側支圧材１３が一体に設けられ、このＰＨＣ杭内側支圧材１３はＰＨＣ杭２のコンクリートに貫入するようにして埋設されている。
【００２２】
鉄骨柱３には、その下端部に、鉄骨柱３の外面から外側に突出し、周方向に延びて繋がる鉄骨柱側支圧材１４が設けられている。
【００２３】
これら支圧材１１、１２、１３、１４は、応力を部材間で確実に伝達させるため、且つ各部材間のずれ止めのための部材であり、溶接によって各部材に一体に取り付けられている。なお、これら支圧材１１、１２、１４は、工場等で施工前に溶接して取り付けても、現場で溶接して取り付けてもよい。
【００２４】
リングソケット側支圧材１１とＰＨＣ杭外側支圧材１２とＰＨＣ杭内側支圧材１３と鉄骨柱側支圧材１４がそれぞれ、上下方向に間隔をあけ、リングソケット４、ＰＨＣ杭２の杭頭部、鉄骨柱３の下端部にそれぞれ複数設けられている。さらに、本実施形態のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造１０においては、リングソケット側支圧材１１の数をＰＨＣ杭外側支圧材１２の数よりも多くして構成されている。
【００２５】
そして、上記構成からなる本実施形態のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造１０を用いて支持杭１と鉄骨柱３を接続する際には、まず、地盤に支持杭１を打設する。なお、既存建物を解体し新設建物を構築するような場合には、既存の杭を利用してもよい。
【００２６】
次に、支持杭１の上杭部のＰＨＣ杭２の杭頭部に杭頭部充填コンクリート５を必要に応じて中詰め充填する。また、杭頭部上に無収縮モルタル８（あるいはコンクリート）を積層する。このとき、無収縮モルタル８の厚みを調整して鉛直方向の施工誤差を是正する。
【００２７】
次に、杭周囲にレベルコンクリート９を打設し、外鋼管のリングソケット４をセットする。このとき、リングソケット４の位置を調整して水平方向の施工誤差を是正する。なお、つなぎ梁がある場合には、この段階で梁を接続すればよい。
【００２８】
そして、上部の鉄骨柱３を精度良くリングソケット４内に建て込み、ＰＨＣ杭２の杭頭部（無収縮モルタル７）上に設置するとともに、リングソケット４内に接合部充填コンクリート６を充填する。なお、無収縮モルタル７を用いず、杭頭部との間に隙間をあけて鉄骨柱３を配設し、この隙間にコンクリートを充填するようにすることも可能である。また、このとき、隙間（杭頭部と鉄骨柱３の下端との間隔は１００ｍｍ以上にすることが好ましい。
【００２９】
これにより、本実施形態のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造１０（杭頭リングソケット構法）においては、杭１の施工誤差を吸収しながら簡単な作業で支持杭１（杭基礎／ＰＨＣ杭２）と鉄骨柱３を接合することが可能になる。
【００３０】
また、鋼製プレート７、リングソケット側支圧材１１とＰＨＣ杭外側支圧材１２とＰＨＣ杭内側支圧材１３と鉄骨柱側支圧材１４をそれぞれ備えていることにより、応力を確実且つ好適に部材間で伝達することができ、優れた接合強度を発揮することが可能になる。
【００３１】
また、本実施形態のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造１０においては、杭頭リングソケット構法を用いてＰＨＣ杭２と鉄骨柱３を好適に接合することが可能になる。すなわち、ＰＨＣ杭２を杭頭リングソケット構法の適用範囲に加えることができる。
【００３２】
よって、本実施形態のＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造１０によれば、高コストの鋼管杭ではなく、支持杭１の少なくとも上杭部をＰＨＣ杭２で形成し、支持杭１のコストを例えば４０〜５０％程度削減でき、大幅なコストダウンを図ることが可能になる。
【００３３】
以上、本発明に係るＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１    支持杭（杭基礎）
１ａ  上杭部
１ｂ  中杭部
１ｃ  下杭部
２    ＰＨＣ杭
３    鉄骨柱
４    リングソケット
５    杭頭部充填コンクリート
６    接合部充填コンクリート
７    鋼製プレート
８    無収縮モルタル
９    レベルコンクリート
１０  ＰＨＣ杭と鉄骨柱の接合構造
１１  リングソケット側支圧材
１２  ＰＨＣ杭外側支圧材
１３  ＰＨＣ杭内側支圧材
１４  鉄骨柱側支圧材
【図１】
2017197984.tif 000003
【図２】
2017197984.tif 000004
【図３】
2017197984.tif 000005