(57)【要約】      （修正有）【課題】基礎杭と上部基礎との接合部において、引抜き抵抗部材に作用する上部基礎側からの引抜き力を基礎杭側に確実に伝達できるようにした基礎杭と上部基礎との接合構造を提供する。【解決手段】既製杭からなる基礎杭１と当該基礎杭１の上部に構築された上部基礎２とを引抜き抵抗部材３を介して接合する。基礎杭１の中空部１ａ内に引抜き抵抗部材３を中詰めコンクリート７によって定着する。基礎杭１の上端部にシアプレート４をその内側の縁端を一部中空部１ａ側に水平に突出させて取り付ける。シアプレート４の内側の縁端４ａを中詰めコンクリート７に作用する引抜き力Ｐに抵抗させる。引抜き抵抗部材３には鉄筋、棒鋼、ＰＣ鋼材またはＦＲＰ材を用いる。シアプレート４には端板を利用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既製杭からなる基礎杭と当該基礎杭の上部に構築された上部基礎とを引抜き抵抗部材を介して接合する基礎杭と上部基礎との接合構造であって、前記基礎杭の中空部内に前記引抜き抵抗部材を中詰めコンクリートによって定着し、前記基礎杭の上端部にシアプレートをその一部を前記中空部側に突出させて取り付けることにより、当該シアプレートによって前記中詰めコンクリートに前記引抜き抵抗部材を介して作用する引抜き力に抵抗するようにしてあることを特徴とする基礎杭と上部基礎との接合構造。
【請求項２】
前記引抜き抵抗部材は鉄筋、棒鋼、ＰＣ鋼材またはＦＲＰ材からなることを特徴とする請求項１記載の基礎杭と上部基礎との接合構造。
【請求項３】
前記基礎杭の上端部にリング状のキャップリングを外接するとともに、当該キャップリングに突設された複数の定着筋を前記上部基礎に定着してあることを特徴とする請求項１または２記載の基礎杭と上部基礎との接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既製杭からなる基礎杭と当該基礎杭の上部に構築された上部基礎とを鉄筋などからなる引抜き抵抗部材を介して接合する基礎杭と上部基礎との接合構造に関し、基礎杭の中空部内に打設された中詰めコンクリートに引抜き抵抗部材を介して作用する引抜き力を基礎杭側に確実に伝達させるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
既製杭からなる基礎杭と当該基礎杭の上部に構築された上部基礎とを接合する方法として、例えば図４に図示するように、基礎杭２０の上端部に引抜き抵抗部材として定着筋２１を突設し、この定着筋２１を介して基礎杭２０と上部基礎２２とを接合する接合方法が知られている。
【０００３】
この場合、基礎杭２０には中空に遠心成形された既製杭が用いられ、定着筋２１は基礎杭側２１ａを基礎杭２０の中空部２０ａ内に建て込み、その周囲に中詰めコンクリート２３を打設することにより定着されている。
【０００４】
また、定着筋２１に作用する上部基礎２２側からの引抜きＰは、基礎杭２０の中空部２０ａの内面と中詰めコンクリート２３との摩擦力（せん断抵抗力）Ｓによって基礎杭２０側に伝わるものとして設計と施工が行われている。
【０００５】
また特に、基礎杭と上部基礎との回転固定度をフリーな状態に近づけて、すなわち杭頭部に作用するせん断力と鉛直力(軸圧縮力)は、基礎杭側に伝わるものの回転力(曲げ力)は伝わらないようにすることで、地震時の過大な曲げ力と引抜き力による基礎杭頭部の損傷等を防ぐようにした接合方法が知られている。
【０００６】
この種の接合方法として、例えば基礎杭の杭頭部にリング状のキャップリング材を外接するとともに、当該キャップリング材に突設された定着筋をその上側に構築された上部基礎のコンクリート内に定着して基礎杭頭部と上部基礎とを接合する接合構造が知られている（特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１４６４２１号公報
【特許文献２】特開２００６−３３６２１７号公報
【特許文献３】特開２００５−３０７６７６号公報
【特許文献４】特開２００２−１６７７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図４に図示する基礎杭と上部基礎との接合構造においては、基礎杭２０の中空部２０ａの内面と中詰めコンクリート２３との境界面におけるせん断抵抗力の算定法が未だ確立されていないため、安全サイド側に立って設計と施工を行なわざるを得ず、このため、中詰めコンクリート２３は中空部２０ａ内にかなり深い位置まで打設し、定着筋２１の定着長さＬもかなり長く設定する必要があり、不経済な設計を強いられ、また施工しにくいものになっていた。
【０００９】
なお、上記した中空部２０ａの内面と中詰めコンクリート２３との境界面におけるせん断抵抗力を確実なものとするために、中空部２０ａの内面とはいえ、スタッドを突設することも行なわれているが（特許文献１）、場所的にスタッドの取り付けがきわめて面倒であった。
【００１０】
さらに、キャップリング材を用いた接合構造では、基礎杭の杭頭部と上部基礎との間に引抜き力に抵抗する部材が設置されていないため、地震時の過大な引抜き力が作用するような杭頭部の接合には適用できないという課題があった。
【００１１】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、既製杭からなる基礎杭と当該基礎杭の上部に構築された上部基礎とを引抜き抵抗部材を介して接合する基礎杭と上部基礎との接合構造において、引抜き抵抗部材に作用する上部基礎側からの引抜き力を基礎杭側に確実に伝達できて、しかも容易に施工できる基礎杭と上部基礎との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】
【００１２】
請求項１記載の基礎杭と上部基礎との接合構造は、既製杭からなる基礎杭と当該基礎杭の上部に構築された上部基礎とを引抜き抵抗部材を介して接合する基礎杭と上部基礎との接合構造であって、前記基礎杭の中空部内に前記引抜き抵抗部材を中詰めコンクリートによって定着し、前記基礎杭の上端部にシアプレートをその一部を前記中空部側に突出させて取り付けることにより、当該シアプレートによって前記中詰めコンクリートに前記引抜き抵抗部材を介して作用する引抜き力に抵抗するようにしてあることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明は、基礎杭の上端部にシアプレートを取り付け、当該シアプレートの内側を一部基礎杭の中空部側に突出させ、この突出部分の引っ掛りを利用して中空部に打設された中詰めコンクリートに作用する上部基礎側からの引き抜き力を基礎杭に伝達させるようにしたものであり、引抜き抵抗部材に作用する上部基礎側から基礎杭側への引抜き力Ｐの伝達が明確になり、また基礎杭側に引抜き力Ｐを確実に伝達させることができる。
【００１４】
シアプレートには、既製杭の端部に一般的に取り付けられ、本来杭どうしを溶接接合するための継手や杭を吊って移送する際の吊り冶具として利用される端板を利用することができるため、加工も簡単でありきわめて経済的である。
【００１５】
通常、端板はドーナッツ板状に形成され、その外径と内径はそれぞれ杭本体の外径と内径とほぼ同じ大きさに形成されているが、本発明においては、端板の内径を杭本体の内径よりやや小径に形成して内側縁端部を杭本体の中空部側に所定幅水平に飛び出した状態に設置するだけでよい。また、別の方法として、端板にシアプレートを重ねてボルトまたは溶接により接合してもよい。
【００１６】
また、引抜き抵抗部材には鉄筋、棒鋼、ＰＣ鋼材、あるいはＦＲＰ材などを用いることができる。特にアンボンド構造のＰＣ鋼材を使用することで地震時の引抜き力に対して確実に抵抗し、特にＰＣ鋼材および棒鋼材の上端側がアンボンド構造になっている場合には、軸圧縮力に抵抗しないため、軸鉄筋と異なり曲げ抵抗には全く寄与せず引張り抵抗部材としてのみ働く構造とすることができる。
【００１７】
また、ＰＣ鋼材として可とう性を有するＰＣ鋼より線などが適し、棒鋼材には異形棒鋼などを利用することができ、またアンボンド構造のＰＣ鋼材または棒鋼材としては、例えばシースで被覆されたＰＣ鋼材(シース付アンボンドＰＣ鋼材)または棒鋼材を利用したり、あるいはこれらの部材の表面にアスファルトやグリース等の付着絶縁材を塗布したものを用いることできる。
【００１８】
請求項２記載の基礎杭と上部基礎との接合構造は、請求項１記載の接合構造において、引抜き抵抗部材は鉄筋、棒鋼、ＰＣ鋼材、あるいはＦＲＰ材であることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項３記載の基礎杭と上部基礎との接合構造は、請求項１または２記載の接合構造において、基礎杭の杭頭部にリング状のキャップリングを外接するとともに、当該キャップリングに突設された複数の定着筋を前記上部基礎に定着してなることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明は、基礎杭頭部と上部基礎との間に杭頭部に作用する地震時の引抜き力に抵抗する引抜き抵抗部材を設置すると共に、基礎杭頭部と上部基礎とをリング状のキャップリングを用いて半固定状態に接合することにより、上部構造からの軸圧縮力とせん断力を基礎杭側に確実に伝達させることができる一方、基礎杭頭部に集中する地震時の過大な応力、特に引抜き力と曲げ力を緩和することができるため、基礎杭頭部の損傷等を未然に防止することができる。
【００２１】
なお、キャップリングはプレキャストコンクリート部材として容易に形成することができるもので、必要に応じてキャップリングの内側または外側に鋼板プレートリングを取り付けて拘束力、耐力、変形性能などを高めることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、基礎杭の上端部にシアプレートを取り付け、当該シアプレートの内側を一部基礎杭の中空部側に突出させ、この突出部分の引っ掛りを利用して中空部に打設された中詰めコンクリートに作用する上部基礎側からの引き抜き力を基礎杭に伝達させるようにしたものである。
【００２３】
このようにすることで、引抜き抵抗部材から基礎杭への引抜き力Ｐの伝達が明確になり、また基礎杭側に確実に伝達することができる。
【００２４】
シアプレートには、既製杭の端部に一般的に取り付けられ、本来杭どうしを接合するための継手や杭を吊って移送する際の吊り冶具として利用される端板を利用することができる。
【００２５】
また、基礎杭頭部と上部基礎とをリング形状のキャップリングを用いて半固定状態に接合するとともに、基礎杭頭部と上部基礎との間に杭頭部に作用する地震時の引抜き力に抵抗する抵抗部材として従来の軸鉄筋に代わるアンボンド構造のＰＣ鋼材または棒鋼材を設置することにより、上部構造からのせん断力を基礎杭に確実に伝達させることができる一方で、基礎杭頭部に集中する地震時の過大な応力、特に引抜き力と曲げ力を緩和することができるため、基礎杭頭部の損傷等を未然に防止することができる等の効果を有し、また、軸鉄筋を用いた従来の基礎杭頭部と上部基礎との接合構造の施工上および構造上の問題を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の基礎杭頭部と上部基礎との接合構造の一例を示し、図において、基礎杭１の上部に上部基礎２が構築されている。
【００２７】
また、基礎杭１の杭頭部と上部基礎２との間に引抜き抵抗部材として複数の定着筋３が設置され、当該定着筋３を介して基礎杭１と上部基礎２が接合されている。
【００２８】
基礎杭１には工場生産された既製杭が用いられ、当該既製杭は中空に遠心成形され、端部に鋼製の端板４が取り付けられている。
【００２９】
端板４は本来杭どうしを溶接接合するための継手として利用される他、杭を吊って移送する際の吊り冶具として利用されるもので、ドーナッツ板状に形成され、その外径は杭本体の外径とほぼ同じ大きさに形成され、内径は杭本体の内径よりやや小径に形成されている。
【００３０】
そして、その結果として端板４は、杭本体の端部に内側縁端部４ａが杭本体の中空部側に所定幅水平に飛び出した状態に添え付けられ、かつ複数のアンカー筋５によって杭本体の端部に固定されている。
【００３１】
定着筋３は基礎杭１と上部基礎２との間に平面円形状または矩形状に複数配筋され、その外周にはフープ筋６が配筋されている。また、定着筋３の下端側は基礎杭１の中空部１ａ内に建て込まれ、その周囲に中詰めコンクリート７が充填されている。また、定着筋３の上端側は上部基礎２のコンクリート内に所定長さ定着されている。
【００３２】
このような構成において、定着筋３に作用する上部基礎２側からの引抜き力Ｐは、定着筋３に対する中詰めコンクリート７の付着力によって中詰めコンクリート７に伝えられる。
【００３３】
また、中詰めコンクリート７から基礎杭１側には、基礎杭１の中空部１ａの内面と中詰めコンクリート７との摩擦力（せん断抵抗力）Ｓと、中詰めコンクリート７に対する端板４の内側縁端部４ａの支圧力Ｒによって伝えられる（図１（ｃ）参照）。
【００３４】
図２（ａ），（ｂ）は、図１（ａ）〜（ｃ）で説明した構成においてさらに、基礎杭１の杭頭部に図３に図示するようなキャップリング８が外接されている。
【００３５】
キャップリング８はプレキャストコンクリート製であって、上端部に上部基礎２への定着部材として複数の定着筋９が円周方向に所定間隔おきに突設され、定着筋９はキャップリング８の上端部分とともに上部基礎２のコンクリート内に定着されている。
【００３６】
また、基礎杭１の上端部と上部基礎２との間に絶縁材１０、上部基礎２とキャップリング８との間に絶縁材１１がそれぞれ介在されていることで、基礎杭１と上部基礎２は構造的に互いに縁切り状態に設置されている。なお、絶縁材１０は必要に応じて介在されており、介在されない場合もある。
【００３７】
このような構成において、上部基礎２からのせん断力はキャップリング８を介して基礎杭１側に確実に伝達させることができ、また上部基礎２からの引抜き力Ｐは定着筋３を介して基礎杭１側に確実に伝達させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、既製杭からなる基礎杭とその上に構築された上部基礎との接合部において、引抜き抵抗部材に作用する上部基礎側からの引抜き力を基礎杭側に確実に伝達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】基礎杭頭部とその上部に構築された上部基礎との接合部を示し、(ａ)はその縦断面図、(ｂ)は(ａ)におけるイ−イ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるロ部拡大図である。
【図２】基礎杭頭部とその上部に構築された上部基礎との接合部を示し、(ａ)はその縦断面図、(ｂ)は(ａ)におけるハ−ハ線断面図である。
【図３】基礎杭の頭部に外接されるリング状のキャップリングを示し、(ａ)はその縦断面図、(ｂ)は(ａ)におけるニ−ニ線断面図である。
【図４】基礎杭頭部とその上部に構築された上部基礎との接合部の従来例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  基礎杭
２  上部基礎
３  定着筋（引抜き抵抗部材）
４  端板（シアプレート）
５  アンカー筋
６  フープ筋
７  中詰めコンクリート
８  キャップリング
９  キャップリングの上部基礎への定着筋
１０  基礎杭天端用の絶縁材
１１  キャップリング外周面用の絶縁材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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