(57)【要約】【課題】構真柱の基礎杭への埋設長を短くして低コスト化を図ることが可能になり、また、精度よく構真柱を容易に設置することが可能な構真柱と基礎杭の軸力伝達構造及び構真柱の施工方法を提供する。【解決手段】地中に設けられる基礎杭２と構真柱１０とを一体に接続するとともに構真柱１０に作用した軸力Ｎを基礎杭２に伝達する構真柱と基礎杭の軸力伝達構造１１であって、基礎杭２に埋設される構真柱１０の下端１０ｃ側に設けられて構真柱１０に作用した軸力Ｎを支圧で基礎杭２に伝達する支圧部１２を備える。【選択図】図１
2009007745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に設けられる基礎杭と構真柱とを一体に接続するとともに前記構真柱に作用した軸力を前記基礎杭に伝達する構真柱と基礎杭の軸力伝達構造であって、
前記基礎杭に埋設される前記構真柱の下端側に設けられて前記構真柱に作用した軸力を支圧で前記基礎杭に伝達する支圧部を備えることを特徴とする構真柱と基礎杭の軸力伝達構造。
【請求項２】
請求項１記載の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造において、
前記構真柱が断面略Ｈ型あるいは断面略十字型に形成されており、前記支圧部は、前記構真柱の軸線略直交方向に延びる支圧板で構成されていることを特徴とする構真柱と基礎杭の軸力伝達構造。
【請求項３】
請求項２記載の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造において、
前記支圧板には、前記構真柱の軸線方向の上下に貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする構真柱と基礎杭の軸力伝達構造。
【請求項４】
請求項１記載の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造において、
前記構真柱が有底筒状の鋼管を備えて形成されており、前記支圧部は、前記構真柱の下端を形成する前記鋼管の底面部で構成され、該底面部が前記構真柱の軸線中心に径方向外側に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜するように形成されていることを特徴とする構真柱と基礎杭の軸力伝達構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造において、
前記基礎杭が鉄筋篭とコンクリートからなる鉄筋コンクリート杭とされており、前記鉄筋篭の少なくとも杭頭側に位置する部分に設けられて杭頭補強を施すための二重のフープ筋を含んで構成されていることを特徴とする構真柱と基礎杭の軸力伝達構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造において、
前記基礎杭が鉄筋篭とコンクリートからなる鉄筋コンクリート杭とされており、少なくとも杭頭側に位置する部分に設けられて杭頭補強を施すための補強鋼管を含んで構成されていることを特徴とする構真柱と基礎杭の軸力伝達構造。
【請求項７】
請求項６記載の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造において、
前記構真柱に、前記鉄筋篭と、該鉄筋篭及び前記構真柱の下端側を囲繞するように設けた前記補強鋼管とが連結部材を介して一体に取り付けられていることを特徴とする構真柱と基礎杭の軸力伝達構造。
【請求項８】
上層階から地下階の順に建築物を構築してゆくための構真柱の施工方法であって、
地盤を掘削して掘削孔を形成し、請求項７記載の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造を備えた構真柱を、前記掘削孔内に配設されたケーシングで前記補強鋼管を案内させながら前記掘削孔内に建て込むようにしたことを特徴とする構真柱の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構真柱と基礎杭の軸力伝達構造及び構真柱の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばビルなどの地下階を備える建築物を構築する方法として、建築物を上層階から地下階へと順に構築してゆく逆打ち工法が多用されている。この逆打ち工法では、地盤に掘削孔を形成し、この掘削孔内に例えばＨ型鋼や十字型鋼、鋼管内にコンクリートを充填して一体化した充填鋼管コンクリート（ＣＦＴ）などの構真柱を建て込み、構真柱の下端側を掘削孔内の深部に形成される（地中に設けられる）基礎杭に埋設させて一体化する。そして、掘削孔を土砂で埋め戻した後に、施工の進捗に応じ地盤を根切りしながら上方から下方に向けて本設の鉄骨梁を構真柱に順次取り付けて地下階を構築してゆく。
【０００３】
また、このような逆打ち工法は、一般に、掘削孔内に鉄筋篭を挿入設置し、鉄筋篭の内部に下端側を挿入するように構真柱を建て込んだ段階で、トレミー管等でコンクリートを打設して基礎杭（鉄筋コンクリート杭）を形成し、構真柱と基礎杭を一体形成するいわゆる先建て工法と、掘削孔内に鉄筋篭を挿入設置した段階でコンクリートを打設し、打設したコンクリートが硬化するまでの間に構真柱を建て込んでこの構真柱の下端側をコンクリートに押入れ埋設させることで互いを一体形成するいわゆる後建て工法とに分類されている。
【０００４】
また、例えば図１３及び図１４に示すように、構真柱１の基礎杭２に埋設される下端１ａ側には、構真柱１の軸線Ｏ１直交方向外側に突出するように複数のスタッド３が取り付けられ、一般に、逆打ち工法の設計においては、構真柱１に作用する軸力Ｎの基礎杭２への伝達を構真柱１の垂直面１ｂと基礎杭２のコンクリートの付着、及び構真柱１に取り付けたスタッド３のせん断抵抗で行なうものとしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５６８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように構真柱１と基礎杭２の軸力伝達が構真柱１の垂直面１ｂと基礎杭２のコンクリートの付着やスタッド３のせん断抵抗で行なわれるものとして扱うことにより、基礎杭２への構真柱１の埋設長ｔ１（ひいては構真柱１自体の長さ）を長くする必要が生じ、逆打ち工法のコスト高を招くという問題があった。
【０００６】
すなわち、基礎杭２のコンクリートに埋め込まれたスタッド３は、構真柱１と基礎杭２の付着で軸力Ｎを伝達している間、せん断抵抗が発現せず、構真柱１と基礎杭２の付着が切れて構真柱１が沈下するとともにせん断抵抗が発現することになる。そして、このように付着とせん断抵抗を重ね合わせて軸力Ｎを伝達できないために、付着を大きくとるように基礎杭２への構真柱１の埋設長ｔ１を長くする必要が生じたり、付着が切れた後の軸力伝達を好適に行えるようにスタッド３の設置数が多くなって（特に直径が１６ｍｍを超えるスタッド３を現場打ちすることが困難であるためにスタッド３の設置数が多くなって）、基礎杭２への構真柱１の埋設長ｔ１が長く必要になるという問題があった。
【０００７】
一方、先建て工法においては、構真柱１の建て込みを行う際、一般に構真柱１と掘削孔４（掘削孔壁）の間にジャッキを設置し、このジャッキによって構真柱１の垂直精度を確保するようにしているが、ジャッキが地盤Ｇの強度が弱い地表面Ｇ１に近いところに設置されるため、十分に構真柱１をジャッキで保持できなかったり、トレミー管でコンクリートを打設した際にコンクリートで構真柱１の下端１ａ側が押され、構真柱１に傾斜や湾曲などが発生し、構真柱１の垂直精度が確保できない場合があった。
【０００８】
また、後建て工法においても、先行して打設したコンクリートへの構真柱１の挿入時に、抵抗のアンバランスによって構真柱１が掘削孔４の中心からずれることがあり、やはり構真柱１の垂直精度が確保できない場合があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、構真柱の基礎杭への埋設長を短くして低コスト化を図ることが可能になり、また、精度よく構真柱を容易に設置することが可能な構真柱と基礎杭の軸力伝達構造及び構真柱の施工方法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】
【００１０】
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。
【００１１】
本発明の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造は、地中に設けられる基礎杭と構真柱とを一体に接続するとともに前記構真柱に作用した軸力を前記基礎杭に伝達する構真柱と基礎杭の軸力伝達構造であって、前記基礎杭に埋設される前記構真柱の下端側に設けられて前記構真柱に作用した軸力を支圧で前記基礎杭に伝達する支圧部を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明においては、構真柱と基礎杭の軸力伝達を支圧部による支圧で行うことによって、従来の構真柱と基礎杭の付着によって軸力を伝達するための付着面積と比較し、支圧部の支圧面積を小さくして軸力を伝達することが可能になる。これにより、構真柱の基礎杭への埋設長を短くすることが可能になる。
【００１３】
また、本発明の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造においては、前記構真柱が断面略Ｈ型あるいは断面略十字型に形成されており、前記支圧部は、前記構真柱の軸線略直交方向に延びる支圧板で構成されていることが望ましい。
【００１４】
この発明においては、断面略Ｈ型あるいは断面略十字型に形成された構真柱に対し、この構真柱の軸線略直交方向に延びるように支圧板を取り付けて支圧部を構成でき、このように支圧板を設けることで、確実に構真柱に作用した軸力を支圧力で基礎杭に伝達することができる。また、このとき、小さな支圧面積で確実に軸力を伝達できるため、支圧板を小さく形成することも可能になり、このような小さな支圧板を設けることで、例えば掘削孔に先行して打設したコンクリートに構真柱を挿入する際（すなわち後建て工法に適用する場合）に、スライムなどの脆弱部や空気を巻き込むことを防止でき、支圧板をコンクリートに密着させて、確実に支圧で軸力伝達を行えるように構真柱を設置することが可能になる。
【００１５】
さらに、本発明の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造において、前記支圧板には、前記構真柱の軸線方向の上下に貫通する貫通孔が設けられていることがより望ましい。
【００１６】
この発明においては、支圧板に貫通孔を設けることによって、例えば掘削孔に先行して打設したコンクリートに構真柱を挿入する際に、コンクリートをこの貫通孔を通じて下方から上方に流通させることができる。これにより、支圧板の下方にスライムなどの脆弱部や空気が巻き込まれることを確実に防止でき、支圧板をコンクリートに密着させて、確実に支圧で軸力伝達を行えるように構真柱を設置することが可能になる。
【００１７】
また、本発明の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造においては、前記構真柱が有底筒状の鋼管を備えて形成されており、前記支圧部は、前記構真柱の下端を形成する前記鋼管の底面部で構成され、該底面部が前記構真柱の軸線中心に径方向外側に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜するように形成されていてもよい。
【００１８】
この発明においては、例えば有底筒状の鋼管内にコンクリートを充填して一体化したＣＦＴで構真柱が形成されているような場合においても、鋼管の底面部（支圧部）によって構真柱に作用する軸力を支圧で基礎杭に伝達することができる。また、このとき、底面部が構真柱の軸線中心に径方向外側に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜するように形成されていることによって、例えば掘削孔に先行して打設したコンクリートに構真柱を挿入する際に、コンクリートをこの底面部に沿って外側に押し退けて、構真柱を設置することができる。これにより、底面部（支圧部）の下方にスライムなどの脆弱部や空気が巻き込まれることを確実に防止でき、底面部をコンクリートに密着させて、確実に支圧で軸力伝達を行えるように構真柱を設置することが可能になる。
【００１９】
さらに、本発明の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造においては、前記基礎杭が鉄筋篭とコンクリートからなる鉄筋コンクリート杭とされており、前記鉄筋篭の少なくとも杭頭側に位置する部分に設けられて杭頭補強を施すための二重のフープ筋を含んで構成されていることがより望ましい。
【００２０】
この発明においては、構真柱の基礎杭への埋設長が短くなることで基礎杭の杭頭側が構真柱からの曲げに抵抗できなくなるおそれが生じるが、鉄筋篭の少なくとも杭頭側に位置する部分に設けられて杭頭補強を施すための二重のフープ筋を含んで構成されていることで、構真柱の埋設長を短くした場合においても、基礎杭の杭頭側が構真柱からの曲げに抵抗できなくなるおそれを解消し、好適に構真柱を基礎杭に接続して支持させることが可能になる。
【００２１】
また、本発明の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造においては、前記基礎杭が鉄筋篭とコンクリートからなる鉄筋コンクリート杭とされており、少なくとも杭頭側に位置する部分に設けられて杭頭補強を施すための補強鋼管を含んで構成されていてもよい。
【００２２】
この発明においては、少なくとも杭頭側に位置する部分に設けられて杭頭補強を施すための補強鋼管を含んで構成されていることで、構真柱の埋設長を短くした場合においても、基礎杭の杭頭側が構真柱からの曲げに抵抗できなくなるおそれを解消し、好適に構真柱を基礎杭に接続して支持させることが可能になる。
【００２３】
さらに、本発明の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造においては、前記構真柱に、前記鉄筋篭と、該鉄筋篭及び前記構真柱の下端側を囲繞するように設けた前記補強鋼管とが連結部材を介して一体に取り付けられていることがより望ましい。
【００２４】
この発明においては、構真柱の埋設長を短くした場合においても、補強鋼管によって好適に構真柱を基礎杭に接続して支持させることが可能になるとともに、地盤を掘削して掘削孔を形成し、この掘削孔内に構真柱を建て込む際に、掘削孔内に配設されたケーシングで補強鋼管を案内させながら建て込むことが可能になり、補強鋼管で垂直精度を確保しながら構真柱を建て込むことが可能になる。これにより、基礎杭の杭頭補強のために設けた補強鋼管を構真柱の垂直精度の確保に併用することが可能になる。
【００２５】
本発明の構真柱の施工方法は、上層階から地下階の順に建築物を構築してゆくための構真柱の施工方法であって、地盤を掘削して掘削孔を形成し、上記の鉄筋篭と補強鋼管とが連結部材を介して一体に取り付けられた構真柱を、前記掘削孔内に配設されたケーシングで前記補強鋼管を案内させながら前記掘削孔内に建て込むようにしたことを特徴とする。
【００２６】
この発明においては、支圧部を備えることによって構真柱の基礎杭への埋設長を短くすることができ、また、補強鋼管によって構真柱を設置した状態で基礎杭の杭頭側に補強を施すことができる。
また、地盤を掘削して掘削孔を形成し、この掘削孔内に構真柱を建て込む際に、掘削孔内に配設されたケーシングで補強鋼管を案内させながら建て込むことで、補強鋼管で垂直精度を確保しながら構真柱を建て込むことが可能になり、基礎杭の杭頭補強のために設けた補強鋼管を構真柱の垂直精度の確保に併用することが可能になる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造及び構真柱の施工方法によれば、構真柱の基礎杭への埋設長を短くして低コスト化を図ることが可能になる。また、精度よく構真柱を容易に設置することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の第１実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造について説明する。本実施形態は、建築物を上層階から地下階へと構築してゆく逆打ち工法に用いる構真柱と基礎杭の軸力伝達構造に関するものである。
【００２９】
本実施形態の構真柱１０は、図１及び図２に示すように（図１３及び図１４に示した従来の構真柱１と同様に）、断面略十字型に形成されており、断面十字型に形成された構真柱本体（ウェブ１０ａ）と、ウェブ１０ａの４つの端部にそれぞれ設けられたフランジ１０ｂとを備えて構成されている。また、各フランジ１０ｂは、ウェブ１０ａの４つの端部にそれぞれ直交して取り付けられている。
【００３０】
また、構真柱１０には、地中（地盤Ｇ内）に設けられる鉄筋コンクリート杭の基礎杭２に埋設状態で配置される下端１０ｃ側に、基礎杭２と構真柱１０を一体に接続するとともに構真柱１０に作用した軸力Ｎを基礎杭２に伝達するための軸力伝達構造（構真柱と基礎杭の軸力伝達構造）１１が設けられている。そして、本実施形態において、軸力伝達構造１１はスタッド３と支圧板（支圧部）１２とで構成されている。
【００３１】
スタッド３は、各フランジ１０ｂの外面（垂直面）に一端が接続され、構真柱１０の軸線Ｏ１直交方向外側に突出して設けられるとともに、フランジ１０ｂの外面に沿う水平方向と構真柱１０の軸線Ｏ１方向に所定の間隔をあけて複数並設されている。
【００３２】
一方、本実施形態の支圧板１２は、矩形平板状に形成されており、構真柱１０の下端１０ｃ側のウェブ１０ａの一面及び他面にそれぞれ一端を接続し、一面及び他面に直交する水平方向に突設（構真柱１０の軸線Ｏ１直交方向に延設）されるとともに、ウェブ１０ａの一面及び他面にそれぞれ沿って配設されている。すなわち、本実施形態においては、図２に示すように、複数の支圧板１２がウェブ１０ａに取り付けられて、平面視十字状に配設されている。
【００３３】
ついで、上記の構真柱１０を設置する方法及び構真柱１０に作用する軸力Ｎを基礎杭２に伝達する方法について説明するとともに、本実施形態の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造１１の作用及び効果について説明する。
【００３４】
本実施形態の構真柱１０を施工する際には、はじめに、地盤Ｇを掘削して掘削孔４を形成し、この掘削孔４内に基礎杭２の図示せぬ鉄筋篭を挿入設置する。ついで、トレミー管を掘削孔４内に挿入し、鉄筋篭が埋設されるように掘削孔４の深部にコンクリートを打設する。ついで、地表面Ｇ１に設置したガイドを用いて、打設したコンクリートが硬化するまでの間に、構真柱１０を掘削孔４内に挿入するとともに構真柱１０の下端１０ｃ側をコンクリートに押し込み、軸力伝達構造１１がコンクリートに埋設されるように構真柱１０を設置する。
【００３５】
このとき、支圧板１２が水平方向に突設されているため、コンクリートへの挿入時にこの支圧板１２によってスライムなどの脆弱部や空気などが巻き込まれてしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態においては、複数の支圧板１２を平面視十字状に配設して、支圧板１２を小さく形成することで、スライムなどの脆弱部や空気などの巻き込みが生じないようにしている。これにより、軸力伝達構造１１をコンクリートと鉄筋篭からなる基礎杭２に挿入するとともに、支圧板１２が確実にコンクリートに密着した状態で埋設される。
【００３６】
そして、このように設置した構真柱１０は、コンクリートが硬化して基礎杭２が形成されるとともに、このコンクリートの内部に埋設されたスタッド３及び支圧板１２の軸力伝達構造１１によって基礎杭２と一体に接続される。ついで、基礎杭２と構真柱１０が一体に接続した段階で、掘削孔４を土砂で埋め戻し、施工の進捗に応じ地盤Ｇを根切りしながら上方から下方に向けて本設の鉄骨梁を構真柱１０に順次取り付けて地下階の構築が行われる。
【００３７】
ここで、地下階の構築とともに構真柱１０に作用する軸力Ｎは、軸力伝達構造１１によって基礎杭２に伝達される。このとき、図１３及び図１４に示した従来の構真柱１の外面（垂直面１ｂ）とコンクリートの付着、及びスタッド３のせん断抵抗で軸力Ｎを基礎杭２に伝達する場合には、付着とせん断抵抗を重ね合わせて軸力Ｎを伝達できないために、付着を大きくとるようにしたり、スタッド３の設置数が多くなって、構真柱１の基礎杭２への埋設長ｔ１が長く必要になり、コスト高を招くという問題があった。
【００３８】
これに対し、本実施形態の軸力伝達構造１１においては、構真柱１０に作用した軸力Ｎが支圧板１２による支圧で基礎杭２に伝達されることになる。そして、このように支圧で軸力Ｎを伝達させる場合には、例えば支圧許容応力度と従来の付着による付着許容応力度の比が３０：１となるため、支圧板１２の必要面積（支圧板１２の下面の支圧面積）が小さくて済み、支圧板１２を小さく形成しても確実に軸力Ｎが支圧板１２によって基礎杭２に伝達される。また、このように支圧板１２で軸力Ｎを伝達させる場合には、構真柱１０の沈下量が少なく抑えられ、さらに、構真柱１０に沈下が生じ、スタッド３にせん断抵抗が発現した際に、このせん断抵抗に支圧板１２の支圧を重ね合わせて軸力Ｎが伝達される。このため、図１に示すように、本実施形態の軸力伝達構造１１によれば、スタッド３の設置数を図１３に示した従来の構真柱１よりも少なくすることができ、且つ付着に依存しないため、構真柱１０の埋設長ｔ２を従来の構真柱１の埋設長ｔ１よりも短くしても、ひいては構真柱１０の長さを短くしても、軸力Ｎが確実に基礎杭２に伝達されて支持される。
【００３９】
したがって、本実施形態の構真柱１０と基礎杭２の軸力伝達構造１１においては、断面略十字型の構真柱１０に支圧板１２を設けることで、確実に構真柱１０に作用した軸力Ｎを支圧力で基礎杭２に伝達することができる。また、従来の付着によって軸力Ｎを伝達するための付着面積と比較し、支圧板１２の支圧面積を小さくしても確実に軸力Ｎを伝達することが可能になる。さらに、このように支圧で軸力Ｎを伝達することで、スタッド３のせん断抵抗と重ね合わせることができる。これにより、スタッド３の設置数を減らし、構真柱１０の基礎杭２への埋設長ｔ２及び構真柱１０自体の長さを短くすることが可能になり、低コスト化を図ることが可能になる。
【００４０】
また、支圧板１２を小さく形成しても軸力Ｎを確実に伝達できるため、掘削孔４に先行して打設したコンクリートに構真柱１０を挿入する際（すなわち後建て工法に適用する場合）に、支圧板１２を設けることでスライムなどの脆弱部や空気を巻き込むことを防止でき、支圧板１２を確実にコンクリートに密着させ、確実に支圧で軸力伝達を行えるように構真柱１０を設置することが可能になる。
【００４１】
以上、本発明に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造の第１実施形態について説明したが、本発明は上記の第１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。例えば、本実施形態では、支圧板１２を断面略十字型の構真柱１０に設け、この構真柱１０に作用した軸力Ｎを支圧板１２で基礎杭２に伝達するものとしたが、支圧板１２は、断面略Ｈ型の構真柱に設けられてもよく、この場合、例えば断面略Ｈ型の構真柱のウェブに支圧板１２を取り付けることによって本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、矩形平板状の支圧板１２が構真柱１０の軸線Ｏ１直交方向に延設するように構真柱１０に取り付けられているものとしたが、支圧板１２は、構真柱１０の軸線Ｏ１に略直交する方向に延設されていればよく、例えば支圧板１２の下面が構真柱１０の軸線Ｏ１を中心に径方向外側に向かうに従い漸次上方に傾斜するように支圧板１２を形成したり、設置してもよい。この場合には、構真柱１０を先行して打設したコンクリートに押し込む際に、支圧板１２の下面が傾斜していることでコンクリートを下面に沿って外側に押し出しながら構真柱１０の下端１０ｃ側をコンクリートに埋設させることができ、これにより、本実施形態よりもさらに確実にスライムなどの脆弱部や空気などの巻き込みが生じないようにすることができ、支圧板１２をより確実にコンクリートに密着した好適な状態で埋設することが可能になる。
【００４３】
また、本実施形態では、構真柱１と基礎杭２の軸力伝達構造１１が、スタッド３と支圧板１２とで構成されているものとしたが、スタッド３を備えずに軸力伝達構造１１が構成されてもよい。
【００４４】
一方、本実施形態のように、構真柱１０の埋設長ｔ２を短くし、且つ支圧板１２による支圧で軸力Ｎを伝達するようにした場合には、基礎杭２に伝達した軸力Ｎによって基礎杭２の杭頭２ａ側を外側に広げるような力Ｆや構真柱１０からの大きな曲げ力Ｍが杭頭２ａ側に作用することになる。このため、構真柱１０からの曲げなどに抵抗できるように基礎杭２の杭頭２ａ側を補強することが望ましく、例えば図３及び図４に示すように、基礎杭２の鉄筋篭１３の少なくとも杭頭２ａ側に位置する部分に二重のフープ筋１４を設け、この二重のフープ筋１４を軸力伝達構造１１の構成要素に含むようにしてもよい。この場合には、二重のフープ筋１４によって杭頭２ａ側に補強が施されるため、構真柱１０の埋設長ｔ２を短くした場合においても、基礎杭２の杭頭２ａ側が構真柱１０からの曲げなどに抵抗できなくなるおそれを解消し、好適に構真柱１０を基礎杭２に接続して支持させることが可能になる。なお、図３において、符号１５は、地盤Ｇを根切りした後に構築される建築物の基礎を示している。
【００４５】
また、例えば図５及び図６に示すように、基礎杭２の少なくとも杭頭２ａ側に位置する部分に補強鋼管１６を設け、この補強鋼管１６を軸力伝達構造１１の構成要素に含むようにしてもよい。この場合には、補強鋼管１６によって杭頭補強が施されるため、上記の二重のフープ筋１４と同様に、構真柱１０の埋設長ｔ２を短くした場合においても、基礎杭２の杭頭２ａ側が構真柱１０からの曲げなどに抵抗できなくなるおそれを解消し、好適に構真柱１０を基礎杭２に接続して支持させることが可能になる。
【００４６】
ついで、図７及び図８を参照し、本発明の第２実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造について説明する。本実施形態は、第１実施形態と同様に、断面略十字型の構真柱に支圧板を設けて軸力伝達構造が構成されている。よって、ここでは、第１実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。
【００４７】
本実施形態の軸力伝達構造２０の支圧板（支圧部２１）は、図７及び図８に示すように、平板状に形成されており、その軸線を構真柱１０の軸線Ｏ１と同軸上に配し、上面を構真柱１０の下端１０ｃに接続して設けられている。また、この支圧板２１には、構真柱１０の軸線Ｏ１を中心とした周方向に複数の貫通孔２２が形成されている。本実施形態においては、支圧板２１に円形状の４つの貫通孔２２が構真柱１０の軸線Ｏ１方向の上下に貫通して形成され、これら貫通孔２２はそれぞれ周方向に隣り合うウェブ１０ａの間に配されるように設けられている。
【００４８】
この構真柱１０を施工する際には、第１実施形態と同様に、掘削孔４内に図示せぬ鉄筋篭を挿入設置し、地表面Ｇ１に設置したガイドを用い、打設したコンクリートが硬化するまでの間に、構真柱１０の下端１０ｃ側をコンクリートに押し込み、本実施形態の軸力伝達構造２０がコンクリートに埋設されるように構真柱１０を設置する。このとき、本実施形態の軸力伝達構造２０は、構真柱１０の下端１０ｃに取り付けた支圧板２１に貫通孔２２が設けられているため、構真柱１０の建て込み時に、これら貫通孔２２を通じて下方のコンクリートが支圧板２１の上方に流通する。これにより、スライムなどの脆弱部や空気などが巻き込まれることがなく、確実にコンクリートに密着した状態で支圧板２１がコンクリートに埋設される。
【００４９】
そして、このように設置した構真柱１０は、第１実施形態と同様に、構真柱１０に作用した軸力Ｎが支圧板２１による支圧力として基礎杭２に伝達される。これにより、構真柱１０の沈下量が少なく抑えられる。また、構真柱１０に僅かに沈下が生じスタッド３にせん断抵抗が発現した際に、このせん断抵抗と支圧板２１による支圧を重ね合わせて軸力Ｎが伝達されるため、構真柱１０の埋設長ｔ２を従来の構真柱１の埋設長ｔ１よりも短くしても、ひいては構真柱１０の長さを短くしても、軸力Ｎが確実に基礎杭２に伝達されて支持される。
【００５０】
したがって、本実施形態の構真柱１０と基礎杭２の軸力伝達構造２０においては、構真柱１０に支圧板２１を設けることで、確実に構真柱１０に作用した軸力Ｎを支圧力で基礎杭２に伝達することができ、これにより、スタッド３の設置数を減らし、構真柱１０の基礎杭２への埋設長ｔ２及び構真柱１０自体の長さを短くすることが可能になり、低コスト化を図ることが可能になる。
【００５１】
また、支圧板２１に貫通孔２２が設けられていることによって、掘削孔４に先行して打設したコンクリートに構真柱１０を挿入する際（すなわち後建て工法に適用する場合）に、コンクリートをこの貫通孔２２を通じて下方から上方に流通させることができる。これにより、支圧板２１の下方にスライムなどの脆弱部や空気が巻き込まれることを確実に防止でき、支圧板２１をコンクリートに密着させて、確実に支圧で軸力伝達を行えるように構真柱１０を設置することが可能になる。
【００５２】
なお、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態の適用可能な変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、支圧板２１が平板状に形成されているものとしたが、支圧板２１の下面（支圧面）が構真柱１０の軸線Ｏ１を中心に径方向外側に向かうに従い漸次上方に傾斜するように（例えば支圧板２１が皿状に）形成されていてもよい。この場合には、構真柱１０を先行して打設したコンクリートに押し込む際に、貫通孔２２を備えることに加え、支圧板２１の下面が傾斜していることでコンクリートをこの下面に沿って外側に押し出しながら構真柱１０の下端１０ｃ側をコンクリートに埋設させることができ、これにより、本実施形態よりもさらに確実にスライムなどの脆弱部や空気などの巻き込みが生じないようにすることが可能になる。
【００５３】
また、本実施形態では、支圧板２１に円形状の貫通孔２２が４つ設けられているものとしたが、支圧板２１の下方にスライムなどの脆弱部や空気が巻き込まれることを確実に防止できれば、特に貫通孔２２の形状や数を限定する必要はない。
【００５４】
ついで、図９及び図１０を参照し、本発明の第３実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造について説明する。なお、ここでは、第１及び第２実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。
【００５５】
本実施形態の構真柱３０は、図９及び図１０に示すように、断面円形に形成された有底筒状の鋼管３０ａの内部にコンクリート３０ｂを充填して一体化した充填鋼管コンクリート（ＣＦＴ）とされている。また、本実施形態の軸力伝達構造３１は、スタッド３と支圧部とで構成されており、構真柱３０の下端３０ｃを形成する鋼管３０ａの底面部３２が支圧部とされている。また、この底面部３２は、構真柱３０の軸線Ｏ１中心に径方向外側に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜するように所定の曲率をもって形成されている。
【００５６】
一方、スタッド３は、鋼管３０ａの下端３０ｃ側の外面に一端が接続され、構真柱３０の軸線Ｏ１に直交する径方向外側に突出して設けられており、周方向と構真柱３０の軸線Ｏ１方向に所定の間隔をあけて複数並設されている。
【００５７】
このように構成した本実施形態の構真柱３０を施工する際には、第１及び第２実施形態と同様、掘削孔４内に鉄筋篭１３を挿入設置し、地表面Ｇ１に設置したガイドを用い、打設したコンクリートが硬化するまでの間に、構真柱３０の下端３０ｃ側を基礎杭２のコンクリートに押し込み、本実施形態の軸力伝達構造３１がコンクリートに埋設されるように構真柱３０を設置する。このとき、本実施形態の軸力伝達構造３１においては、鋼管３０ａの底面部（支圧部）３２が構真柱３０の軸線Ｏ１中心に径方向外側に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜するように形成されているため、構真柱３０の建て込み時に、コンクリートを底面部３２に沿って外側に押し出しながら構真柱３０の下端３０ｃ側がコンクリートに埋設される。これにより、スライムなどの脆弱部や空気などが巻き込まれることがなく、確実に底面部３２をコンクリートに密着させた状態で、構真柱３０が基礎杭２のコンクリートに埋設される。
【００５８】
そして、このように設置した構真柱３０は、構真柱３０に作用した軸力Ｎが底面部３２による支圧力として基礎杭２に伝達される。このため、軸力伝達構造３１の必要表面積が小さくて済み、構真柱３０の基礎杭２への埋設長ｔ２を短くしても、すなわち、構真柱３０の長さを従来よりも短く形成しても、確実に軸力Ｎが基礎杭２に伝達されて支持される。これにより、低コスト化が図られる。
【００５９】
したがって、本実施形態の構真柱３０と基礎杭２の軸力伝達構造３１においては、有底筒状の鋼管３０ａ内にコンクリート３０ｂを充填して一体化したＣＦＴで構真柱３０が形成されている場合においても、鋼管３０ａの底面部（支圧部）３２によって構真柱３０に作用する軸力Ｎを支圧で基礎杭２に伝達することができる。また、このとき、底面部３２が構真柱３０の軸線Ｏ１中心に径方向外側に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜するように形成されていることによって、掘削孔４に先行して打設したコンクリートに構真柱３０を挿入する際（すなわち後建て工法に適用する場合）に、コンクリートをこの底面部３２に沿って外側に押し退けて、構真柱３０を設置することができる。これにより、底面部３２の下方にスライムなどの脆弱部や空気が巻き込まれることを確実に防止でき、底面部３２をコンクリートに密着させて、確実に支圧で軸力伝達を行えるように構真柱３０を設置することが可能になる。
【００６０】
なお、本発明は上記の第３実施形態に限定されるものではなく、第１及び第２実施形態の適用可能な変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、構真柱３０が、断面円形に形成された有底筒状の鋼管３０ａの内部にコンクリート３０ｂを充填して一体化したＣＦＴであるものとしたが、有底筒状の鋼管３０ａのみで構真柱３０を構成してもよく、この場合においても、鋼管３０ａの底面部３２を支圧部として、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
また、本実施形態では、底面部（支圧部）３２が所定の曲率をもって形成されているものとしたが、底面部３２は、構真柱３０の軸線Ｏ１中心に径方向外側に向かうに従い漸次上方に向けて傾斜するように形成されていればよく、例えば平面状の傾斜面を備えて形成されてもよい。
【００６２】
ついで、図１１及び図１２を参照し、本発明の第４実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造及び本発明に係る構真柱の施工方法について説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様に、構真柱１０が断面略十字型に形成され、この構真柱１０にスタッド３及び支圧板（支圧部）１２が取り付けられている。よって、ここでは、第１実施形態に共通する構成に対して同一符号を付し、その詳細についての説明を省略する。
【００６３】
また、図１１に示すように、構真柱１０には、第１実施形態の図５及び図６で示した基礎杭２の鉄筋篭１３と、基礎杭２の杭頭２ａ側に補強を施すための補強鋼管１６とが、連結部材３３を介して一体に取り付けられている。補強鋼管１６は、鉄筋篭１３及び構真柱１０の下端１０ｃ側を囲繞するように設けられている。そして、本実施形態の軸力伝達構造３４は、スタッド３と支圧板１２と補強鋼管１６で構成されている。
【００６４】
このように構成した本実施形態の構真柱１０を施工する際には、図１２に示すように、掘削孔４内に、トレミー管などを用いて基礎杭２のコンクリート２ｂを打設する。ついで、地表面Ｇ１にガイド３５を設置するとともにこのガイド３５を用いて、鉄筋篭１３と補強鋼管１６が連結部材３３を介して一体に取り付けられた構真柱１０を掘削孔４に挿入する。
【００６５】
このとき、本実施形態においては、掘削孔４の形成時に設置したケーシング３６の内部に構真柱１０を挿入するとともに、構真柱１０の下端１０ｃ側に一体に取り付けられた補強鋼管１６がケーシング３６に係合する。そして、ケーシング３６の内径に対し補強鋼管１６の外径が僅かに小さくなるようにケーシング３６と補強鋼管１６を精度よく形成しておくことで、補強鋼管１６がケーシング３６に係合するとともに、この補強鋼管１６が連結部材３３を介して一体に取り付けられた構真柱１０の下端１０ｃ側が、軸線Ｏ１を垂直方向に配するように位置決めされる。また、このとき、構真柱１０の補強鋼管１６で位置決めされた下端１０ｃ側よりも上部が、ガイド３５によって軸線Ｏ１を垂直方向に配するように位置決めされているため、構真柱１０は、補強鋼管１６とガイド３５によって確実に軸線Ｏ１を垂直方向に配して保持されることになる。
【００６６】
そして、このように垂直精度を確保した状態の構真柱１０を掘削孔４内に挿入してゆき、構真柱１０の下端１０ｃ側をコンクリート２ｂに挿入して所定の埋設長ｔ２で埋設させる。また、所定の埋設長ｔ２で構真柱１０の下端１０ｃ側をコンクリート２ｂに挿入するとともに、軸力伝達構造３４がコンクリート２ｂに埋設され、且つ鉄筋篭１３及び補強鋼管１６が所定位置に配置される。このとき、ケーシング３６によって補強鋼管１６が案内されながら構真柱１０が建て込まれてゆき、これにより、垂直精度を確保した状態を維持してコンクリート２ｂに挿入される。また、コンクリート２ｂへの挿入とともに抵抗のアンバランスが生じても、補強鋼管１６がケーシング１６で位置決めされて構真柱１０の下端１０ｃ側が保持されているため、構真柱１０が掘削孔４の中心からずれるようなことがなく、確実に構真柱１０の垂直精度が保持される。
【００６７】
そして、本実施形態においては、上記のように構真柱１０の建て込みと同時に、基礎杭２の鉄筋篭１３が所定位置に配置されるため、従来のように鉄筋篭１３の設置と構真柱１０の建て込みをそれぞれ個別に行う必要がなくなり、施工効率の向上が図られる。また、構真柱１０の建て込み時に、構真柱１０の垂直精度を確保するために用いられた補強鋼管１６は、第１実施形態に示したように、所定位置に配置された後、杭頭補強に用いられ、構真柱１０の埋設長ｔ２を短くした場合においても、基礎杭２の杭頭２ａ側が構真柱１０からの曲げなどに抵抗できなくなるおそれを解消し、好適に構真柱１０を基礎杭２に接続して支持させるという効果を発揮することになる。
【００６８】
したがって、本実施形態の構真柱１０の施工方法においては、掘削孔４内に構真柱１０を建て込む際に、掘削孔４内に配設されたケーシング３６で、構真柱１０に一体に取り付けられた補強鋼管１６を案内させながら建て込むことで、垂直精度を確保しながら構真柱１０を建て込むことが可能になり、基礎杭２の杭頭補強のために設けた補強鋼管１６を構真柱１０の垂直精度の確保に併用することが可能になる。
【００６９】
また、構真柱１０に、補強鋼管１６とともに基礎杭２の鉄筋篭１３を一体に取り付けることで、構真柱１０の建て込みと同時に、基礎杭２の鉄筋篭１３を所定位置に配置でき、従来のように鉄筋篭１３の設置と構真柱１０の建て込みをそれぞれ個別に行う必要がなくなり、施工効率を大幅に向上させることが可能になる。
【００７０】
なお、本発明に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造及び構真柱の施工方法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。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造を示す斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造の変形例を示す斜視図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造の変形例を示す斜視図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造を示す斜視図である。
【図８】図７のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造を示す斜視図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る構真柱と基礎杭の軸力伝達構造を示す図である。
【図１２】本発明の構真柱の施工方法を用いて、構真柱を掘削孔内に建て込んでいる状態を示す図である。
【図１３】従来の構真柱と基礎杭の軸力伝達構造を示す斜視図である。
【図１４】図１３のＸ−Ｘ線矢視図である。
【符号の説明】
【００７２】
１      構真柱
１ａ    下端
１ｂ    垂直面
２      基礎杭
２ａ    杭頭
２ｂ    コンクリート
３      スタッド
４      掘削孔
１０    構真柱
１０ａ  ウェブ
１０ｂ  フランジ
１０ｃ  下端
１１    軸力伝達構造
１２    支圧板（支圧部）
１３    鉄筋篭
１４    二重のフープ筋
１５    基礎
１６    補強鋼管
２０    軸力伝達構造
２１    支圧板（支圧部）
２２    貫通孔
３０    構真柱
３０ａ  鋼管
３０ｂ  コンクリート
３０ｃ  下端
３１    軸力伝達構造
３２    底面部（支圧部）
３３    連結部材
３４    軸力伝達構造
３５    ガイド
３６    ケーシング
Ｇ      地盤
Ｇ１    地表面
Ｎ      軸力
Ｏ１    軸線
ｔ１    埋設長
ｔ２    埋設長
【図１】
2009007745.tif 000003
【図２】
2009007745.tif 000004
【図３】
2009007745.tif 000005
【図４】
2009007745.tif 000006
【図５】
2009007745.tif 000007
【図６】
2009007745.tif 000008
【図７】
2009007745.tif 000009
【図８】
2009007745.tif 000010
【図９】
2009007745.tif 000011
【図１０】
2009007745.tif 000012
【図１１】
2009007745.tif 000013
【図１２】
2009007745.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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