(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭頭部に装着するキャップ本体と、このキャップ本体の上面に設けたアンカー筋と、キャップ本体の側壁に形成された挿通孔と、この挿通孔に挿通してキャップ本体を杭に固定するための固定部材とを備えた杭頭補強用接合部材において、前記キャップ本体は、上面に杭頭部から突出したＰＣ鋼材が貫通する貫通孔が形成されてなることを特徴とする杭頭補強用接合部材。
【請求項２】
杭頭部に装着するキャップ本体と、このキャップ本体の上面に設けたアンカー筋と、キャップ本体の側壁に形成されたねじ孔と、このねじ孔にキャップ本体の外面よりねじ込んで該キャップ本体を杭に固定するための固定部材とを備えた杭頭補強用接合部材において、前記キャップ本体は、上面に杭頭部から突出したＰＣ鋼材が貫通する貫通孔が形成されてなることを特徴とする杭頭補強用接合部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地中に埋設した杭（パイル）の頭部に装着して、杭と地面に立てる柱の基礎であるフーチングとを一体化するために使用する杭頭補強用接合部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に柱、壁、橋脚等に基礎には、地盤に安全に支持される底面を拡大した基礎フーチングと称する部分が形成されている。そして、この基礎フーチングは、固い地盤まで打ち込んだ基礎杭によって支持される。この基礎杭の杭打ち施工においては、杭の先端部を固い地盤に支持させるため、杭を柔らかい地層に打ち込むか、又は先掘りして杭を埋め込む工法を行っている。基礎杭としての既製コンクリート杭は工場生産されるため、杭打ち施工現場において事前に調査ボーリングを行うことによって地表から地中の固い地盤までの距離を調べ、それにより杭の長さを決定している。
【０００３】
しかしながら、海岸地域のような場所によっては、固い地盤の凹凸が激しいために、数本のボーリング調査では、固い地盤の状態を正確には把握することができないのが実状である。このため、上記ボーリング調査の結果に基づいて、ある程度の単位長さで生産された杭を現場に持ち込んで杭打ちを施工すると、各杭の固い地盤に達する距離が異なり、各杭の上端部の高さ位置が一定とはならず、凹凸状態となる。
【０００４】
一方、杭と基礎フーチングの一体化には、図５に示すように杭１０１の杭頭部１０１ａを柱１０２と一体となる基礎フーチング１０２ａの底部内に１００ｍｍ（Ｌ）埋め込ませることになっているため、杭頭部１０１ａが地表から１００ｍｍ以上突出している杭１０１は、１００ｍｍの突出位置で切断する。しかしながら、反対に杭の突出長さが１００ｍｍ以下の杭に対しては、基礎フーチング１０２ａの下にコンクリートを増し打ちすることにより杭頭部１０１ａを該基礎フーチング１０２ａ内に１００ｍｍ埋め込むまで深くしなければならない。この場合は多くのコンクリートを必要とし、コストアップになるとともに作業量が増し、施工効率が悪くなる。なお、上記基礎フーチング１０２ａには、通常はフーチング主筋、はかま筋、根卷き筋等が設けられているが便宜上図示を省略する。
【０００５】
そこで、現状では必要以上に長い杭を用いて、上記のように１００ｍｍ突出した位置で切断することが行われているが、この場合においては杭の切断破棄量が非常に増加して不経済である。
【０００６】
また、従来は中詰め工法、カットオフ工法、杭頭部埋め込み工法等の工法で基礎杭の杭頭部と基礎フーチングとの一体化を行っている。まず、図６は中詰め工法を示すものであって、１００ｍｍ突出した位置で切断した中空の杭１１１の杭頭部１１１ａからコンクリート１１３を杭１１１内に上部にスペースを残して充填し、この杭頭部１１１ａ内のコンクリート１１３上に上部が杭頭部１１１ａから露出するようにかご筋１１４（かご型の鉄筋）載置するか、またはかご筋１１４を中空杭１１１内に釣り下げるようにして、上部が杭頭部１１１ａから露出するように取り付け、かご筋１１４の露出した部分をフーチング形成予定内に配して、コンクリートを打設して杭１１１と、柱１１２の基礎フーチング１１２ａとを接合する。
【０００７】
また、上記カットオフ工法は杭１１１を地表から１００ｍｍ突出した位置で切断し、この杭の突出部分をはつり、杭１１１の内部にあるＰＣ鋼材を露出させて、このＰＣ鋼材を補強筋として基礎フーチング形成予定内に配して、コンクリートを打設して基礎フーチング１１２ａを形成することによって杭１１１と、柱１１２の基礎フーチング１１２ａとを接合する。
【０００８】
また、図７は上記杭頭部埋め込み工法を示すもので、杭１２１を杭径分だけ長くして、この杭径分を柱１２２の基礎である基礎フーチング形成予定内に配して、コンクリート１２３を打設することにより杭１２１と柱１２２とを一体化する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来は以上のように、杭頭部と基礎フーチングとの一体化に種々の工法が実施されているが、中詰め工法は補強効果が十分ではない。また、カットオフ工法は作業が大変で時間がかかり、コスト高となる。さらに、杭頭部埋め込み工法は杭の直径分だけ基礎フーチングが大きくなり、コンクリート、鉄筋、型枠等の全ての資材が増加して不経済であり、作業量も多くなりやはりコスト高となる。このようにいずれの工法も悉く解決すべき課題を有するものであった。
【００１０】
そこで、この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであって、杭頭部と基礎フーチングとの一体化作業を簡単かつ安価に行うことのできる杭頭補強用接合部材を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の杭頭補強用接合部材は、杭頭部に装着するキャップ本体と、このキャップ本体の上面に設けたアンカー筋と、前記キャップ本体を杭に固定するキャップ本体の側面に形成された固定部材挿通孔とを備えたものである。
【００１２】
請求項２記載の杭頭補強用接合部材は、キャップ本体の固定部材挿通孔に連通して杭頭部に形成したボルト孔に接着剤を充填したものである。
【００１３】
請求項３記載の杭頭補強用接合部材は、固定部材がホールインアンカーまたはケミカルアンカーである。
【００１４】
請求項４記載の杭頭補強用接合部材は、杭頭部に装着するキャップ本体と、このキャップ本体の上面に設けたアンカー筋と、前記キャップ本体の側壁に形成されたねじ孔と、このねじ孔にキャップ本体の外側よりねじ込んで該キャップ本体を杭に固定するための固定部材とを備えたものである。
【００１５】
請求項５記載の杭頭補強用接合部材は、キャップ本体は、上面に杭頭部から突出したＰＣ鋼材が貫通する貫通孔を有するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面を用いて詳細にについて説明する。
【００１７】
実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１による杭頭補強用接合部材の要部を示す外観斜視図であり、図において、符号１は杭頭部に装着する鋼製のキャップ本体であって、このキャップ本体１は、中空の杭頭部に被せて固定するために側壁が二重即ち内周壁と外周壁とから構成されてこれらの周壁によって杭頭部を挟持するようにして取り付けられる。また、符号２は、このキャップ本体１の上面に溶接等により固定したアンカー筋としての異形スタッド、３はキャップ本体１の二重の側壁に夫々対向し、かつ周囲方向に略等間隔に形成されたボルトの挿通孔である。
【００１８】
なお、このボルト挿通孔３は、このボルト挿通孔３を通して杭４にボルト孔５を穿設する関係上、杭４の中に設けられているＰＣ鋼材に当たらないように、ＰＣ鋼材とＰＣ鋼材の間に設ける。即ち、通常はアンカー筋である異形スタッド２の直下程度の位置に配置する。また、図中符号６はＣ鋼材に対応するようにキャップ本体１の上面に形成されたＰＣ鋼材の貫通孔である。
【００１９】
次に、上記実施の形態による施工動作について説明する。
図２は上記キャップの中空杭４に装着した状態を示す図であり、杭頭部４ａを地盤のステコン面Ｓから１００ｍｍの高さ位置で切断後、この杭頭部４ａにキャップ本体１を被せ、このキャップ本体１のボルト挿通孔３からドリル等で杭４にボルト孔５を形成する。次いでこのボルト孔５にボルト７を通し、ワッシャ８を介してナット９による締め付けでキャップ本体１を杭頭部４ａに取り付け固定する。
【００２０】
この場合、ボルト７は杭４の中空部である内部から外方に向けてキャップ本体１の内周壁に形成された挿通孔３から杭４のボルト孔５を介して貫通して更にキャップ本体１の外周壁に形成された挿通孔３を貫通して外方にボルトの先端が突出するようにセットしてワッシャ８をボルト７の先端方向からはめ込んで
ナット９で締めつける。このようにするとナット９の締め付けがアンカー筋である異形スタッド２等の邪魔にならないので取り付け作業が容易となる。
【００２１】
その後、キャップ本体１の上面に予め溶接等により固定してあるアンカー筋２を基礎フーチング形成予定内に配し、その後にコンクリート打ちを行って基礎フーチング１０を形成して固定する。なお、この場合、杭頭部４ａのコンクリートをはつり、ＰＣ鋼材を予め露出せしめて、キャップ本体１の貫通孔６内に貫通させておけばより強固な接合が得られる。
【００２２】
さらに、杭頭部４ａにキャップ本体１を装着してボルト７を挿通孔３及び杭４ボルト孔３に挿入した後、挿通孔３からボルト７の軸部とボルト孔５との隙間に予めエポキシ樹脂等の接着剤１１を充填しておくと、キャップ本体１と杭頭部４ａのガタツキがなくなり、又ボルト７の緩みを生じることがなく、杭頭部４ａに対するキャップ本体１の取り付けがより強固に行われる。
【００２３】
更に、図３は図２の杭頭補強用接合部材の他の適用状態を示す杭頭部の片側の部分縦断面図であって、上記実施の形態で用いられた押し通しボルト７に代えて既製のホールインアンカー７ａを使用するか、あるいは図示しないケミカルアンカーを使用することにより、キャップ本体１の外側からのみボルト締めしてキャップ本体１の杭４への固定が可能となり杭４の内部からの作業がなくなるので作業性が改善される。
【００２４】
即ち、このようにホールインアンカー７ａを用いる場合には、杭頭部４ａのコンクリートに孔をあけ、めねじを叩き込むことによって抜けなくなる。また、ケミカルアンカーの用いる場合には、杭頭部４ａのコンクリートに孔をあけ、接着剤入りカプセルをを押し入れ、ボルトを叩き込むことによってカプセルが割れて接着剤が漏れ出るので抜けなくなる。
【００２５】
実施の形態２
図４はこの発明の実施の形態２による杭頭補強用接合部材を示す縦断面図であり、前記実施の形態１では杭４にボルト孔５を形成しているが、この実施の形態２では、このようなボルト孔５を設ける代わりに、キャップ本体１にねじ孔１２を設け、このねじ孔１２にねじ込んだねじ１３の先端を杭４の外周面に当接させ、そのとき生じる突張り力で杭頭部４ａに対してキャップ本体１を取り付けるものである。なお、図４において、前記図１に示す実施の形態１と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、上面にアンカー筋を設けたキャップ本体を杭頭部に取付けるように構成したので、杭と柱の基部フーチングとの一体化が杭頭補強用接合部材を介して迅速、かつ単純に行うことができる。また、杭頭補強用接合部材を構成する部品は全て工場生産であるため、精度良くかつ安価に量産できる。また、従来のいずれの工法に比べても、杭と基礎フーチングとの固定度が高くなる。しかも、施工作業の単純化によって、施工現場における施工コストが安価である等の効果がある。
【００２７】
また、この発明によれば、杭頭部にあけたボルト孔に接着剤を充填したので、ボルトとナットとによる杭頭部に対するキャップ本体の取り付けを強固に行うことができる効果がある。
【００２８】
また、この発明によれば、固定部材としてホールインアンカー又はケミカルアンカーを用いたので杭頭部に対するキャップ本体の取り付けを簡単かつ強固に行うことができる効果がある。
【００２９】
また、この発明によれば、キャップ本体に外面よりねじ部材をねじ込んで該キャップ本体を杭に固定するように構成したので、杭に対するキャップ本体の取付作業が極めて簡単容易に行うことができる効果がある。
【００３０】
また、この発明はキャップ本体の上面に孔を設け、この孔に杭頭部から突出したＰＣ鋼材を通し、このＰＣ鋼材を上記上面に設けたアンカー筋とともにフーチングに固定するように構成したので、杭と柱基部のフーチングとの一体化をより簡単かつ強固に行うことができる効果がある。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による杭頭補強用接合部材の要部を示す外観斜視図である。
【図２】杭頭補強用接合部材の適用状態を示す杭頭部の縦断面図である。
【図３】図２の杭頭補強用接合部材の他の適用状態を示す杭頭部の片側の部分縦断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２による杭頭補強用接合部材の適用状態を示す杭頭部の縦断面図である。
【図５】従来例において杭頭部を基礎フーチングに固定した状態を示す正面図である。
【図６】従来の中詰め工法の説明図である。
【図７】従来の杭頭部埋め込み工法の説明図である。
【符号の説明】
１  キャップ本体
２  異形スタッド（アンカー筋）
３  ボルト挿通孔
４  杭
５  ボルト孔
６  ＰＣ鋼材貫通孔
７  ボルト（固定部材）
８  ワッシャ
９  ナット（固定部材）
１０  フーチング
１１  接着剤
１２  ねじ孔
１３  ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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