(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋込み杭として掘削孔内に施工される下杭としての節杭と上杭としての鋼管杭の接合部であって、前記鋼管杭の内径を前記節杭の胴部の外径より大きく、かつ前記鋼管杭の外径を前記節杭の節部の外径より小さく設定し、前記鋼管杭の下端を前記節杭上端の胴部に被せてなり、かつ前記節杭の節部のうち最上部の節部の上面に前記胴部を通してリング状の当板を設け、前記鋼管杭の下端が前記当板に当接するようにしてあることを特徴とする節杭と鋼管杭の接合部。
【請求項２】
前記当板を前記鋼管杭の下端に一体化してある請求項１記載の節杭と鋼管杭の接合部。
【請求項３】
前記当板と鋼管杭の下端との当接部を補剛材によって補剛してある請求項１または２記載の節杭と鋼管杭の接合部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、埋込み杭としての節杭と鋼管杭の接合部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基礎杭構造として、例えば特公平５−４７６８５号公報に見られるように、既製節杭の上部に鋼管杭を継ぎ足したものが知られている。これは、比較的大きな水平耐力が要求される上層地盤に曲げ耐力の大きい鋼管杭を用い、下層地盤に周面支持力に優れる節杭を用いることで、両者の長所を活かした合理的な基礎杭構造が得られることによる。
【０００３】
なお、節杭の上部に鋼管杭を継ぎ足す場合としては、鋼管杭の径を節杭の胴部あるいは節部の径とほぼ同じ径とする場合が多い。
【０００４】
一方、従来、このような節杭と鋼管杭の接合方法としては、節杭１に取り付けた溶接端板３に鋼管杭２の下端を直接突き合わせ（図５(a) 参照）、あるいは鋼管杭２の径が節杭胴部１ａの径より大きい場合には継手治具４を介して（図５(b) 参照）、これらを現場突き合わせ溶接により接合する方法が一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の接合方法には以下のような課題がある。
【０００６】
▲１▼突き合わせ溶接のため、裏当てリング等が必要であり、現場で精度の高い施工が求められる。
【０００７】
▲２▼溶接は小口径杭の場合、特に熟練が必要であり、時間がかかる。
【０００８】
▲３▼溶接による施工能率の低下で、コスト増が避けられない。
【０００９】
本願発明は上述のような従来技術における課題の解決を図ったものであり、現場における作業性に優れ、特殊な技能を要することなく、迅速な施工が可能で経済的な節杭と鋼管杭の接合部の構造を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、埋込み杭として掘削孔内に施工される下杭としての節杭と上杭としての鋼管杭の接合部であって、前記鋼管杭の内径を前記節杭の胴部の外径より大きく、かつ前記鋼管杭の外径を前記節杭の節部の外径より小さく設定し、前記鋼管杭の下端を前記節杭上端の胴部に被せてなり、かつ前記節杭の節部のうち最上部の節部の上面に前記胴部を通してリング状の当板を設け、前記鋼管杭の下端が前記当板に当接するようにしてあることを特徴とするものである。
【００１１】
すなわち、節部外径＞鋼管杭径＞胴部外径という関係の下、鋼管杭を節杭の上端の胴部に被せ、鋼管杭の下端を節杭の第１節部（最上部の節部）で支持するようにしたもので、鋼管杭の下端を支持する第１節部に集中荷重が生じないよう、第１節部の上面に鋼板等からなるリング状の当板を設けることで、応力の分散を図り、節杭の第１節部の損傷、破壊を防止する。
【００１２】
本願発明において、節杭と鋼管杭を接合してなる杭は、基本的には既製杭をほぼその全長に等しい深さまで掘削した地盤中に埋め込むことによって設けられるものであり、通常は、掘削時に掘削土と混合した硬化性充填材（ソイルモルタル等）、あるいはセメントミルク等単独の硬化性充填材の中に、下杭を沈設して行き、上杭を接続してさらに沈設して行く。また、場合によっては、予め下杭と上杭を接続した後に沈設することも考えられる。
【００１３】
なお、本願発明において、節杭と鋼管杭の接合関係は必ずしも強固である必要はなく、鋼管杭と節杭との間で鉛直荷重の伝達が可能であれば、単に被せた程度でもよい。
【００１４】
請求項２は、請求項１に係る節杭と鋼管杭の接合部において、前記当板を前記鋼管杭の下端に一体化してある場合を限定したものである。
【００１５】
上述のように、本願発明では、鋼管杭の下端を支持する第１節部に集中荷重が生じないようリング状の当板を設けるものであり、鋼管杭の下端に当板を一体化しておけば、現場作業が簡略化される。
【００１６】
請求項３は、請求項１または２に係る節杭と鋼管杭の接合部において、前記当板と鋼管杭の下端との当接部を補剛材によって補剛してある場合を限定したものである。
【００１７】
鋼管杭と当板が別体の場合には、補剛材は鋼管杭の下端側に設けるのがよい。また請求項２のように鋼管杭と当板が一体の場合には、鋼管杭部分と当板部分に跨がるように補剛材を設けるのがよい。
【００１８】
補剛材としては、杭の軸方向に延びるリブ状の補剛材（円周方向に間隔をおいて複数配置する）や、接合部において円周方向に連続する補剛材などが考えられる。
【００１９】
【実施の形態】
図１は本願発明の一実施形態を示したもので、下杭としての節杭１の第１節部１ｂ上に、図１(c) に示すようなテーパーを有するリング状の鋼材を当板５として設置し、その上に、上杭としての鋼管杭２の下端を被せ、鋼管杭２の下端が当板５に当接するようにして、節杭１と鋼管杭２を接合している。
【００２０】
その状態で、ソイルモルタルあるいはセメントミルク等の硬化性充填材１１が充填されている掘削孔１０内で、埋め込み杭としての沈設を行うことにより、沈設完了後、硬化性充填材１１が硬化し、節杭１と鋼管杭２がより強固に接合される。
【００２１】
なお、沈設および接合の手順としては、途中まで沈設した下杭としての節杭１の上部に掘削孔１０の上方で鋼管杭２を被せて接続し、さらに所定深さまで沈設するといった手順が一般的であるが、先に節杭１と鋼管杭２を接続してから、沈設することも可能である。
【００２２】
図中、符号７は、鋼管杭２の内部に硬化性充填材１１が入った場合、あるいは積極的に充填した場合において、中空の節杭１の内部に硬化性充填材１１が浸入するのを防止するための蓋である。
【００２３】
図２は本願の請求項２に係る発明の一実施形態を示したもので、図１では鋼管杭２と当板５が別体であったのに対し、本実施形態では当板が鋼管杭２の下端に一体化されている。
【００２４】
図１の実施形態では、当板５を節杭１の上端の胴部１ａに通した後、鋼管杭２を被せる必要があったのに対し、本実施形態では、当板５を一体化した鋼管杭２を単に被せるだけでよい。
【００２５】
図３は本願の請求項３に係る発明の一実施形態における鋼管杭２下端の補剛構造を示したものである。
【００２６】
すなわち、この例では、鋼管杭２の下端と当板５との間に円周方向に所定間隔ごと補剛リブ６を溶接等で取り付けることで、鋼管杭２の下端と当板５の接合部を補剛している。
【００２７】
補剛の形態としては、この他、鋼管杭２の下端と当板５の接合部に円周方向に連続するリング状の補剛材を設けたり、あるいは接合部の板厚を大きくすること等が考えられる。
【００２８】
図４は本願発明の請求項１に係る発明の他の実施形態を示したもので、鋼管杭２を節杭１の上端の胴部１ａに単に被せるだけでなく、胴部１ａの外径と鋼管杭２の内径との間に余裕を持たせてスペーサーを介在させ、掘削孔１０内に充填された硬化性充填材１１をスペーサによって保持された節杭１と鋼管杭２の接合部内部に浸入させ、接合部内外における硬化性充填材１１の硬化により下杭としての節杭１と上杭としての鋼管杭２を接合するようにした場合である。
【００２９】
図４の例では、スペーサーとしてねじ状のガイドピン５を用いているが、スペーサーはこれに限らず、くさび状のものなどでもよい。
【００３０】
ガイドピン５は、予め鋼管杭２の下端にその管壁を貫通して２〜４箇所設けられており、管壁に雌ねじを切っておき、ねじ式に回転させることで、その貫入量を調整することができる。
【００３１】
下杭としての節杭１と上杭としての鋼管杭２を接続する際には、あらかじめ節杭１の胴部１ａにリング状の当板５を通して、第１節部１ｂに当接させておく。ガイドピン５を緩めた状態（貫入量を少なくした状態）で、鋼管杭２の下端を胴部１ａに被せ、鋼管杭２の下端を第１節部１ｂ上の当板５の上面に当接させる。その状態で、ガイドピン５をねじ込むことにより節杭１と鋼管杭２を固定する。
【００３２】
その際、各ガイドピン５の貫入量を調整することにより、鋼管杭２の位置決めを行うことができる。
【００３３】
その状態で、ソイルモルタルあるいはセメントミルク等の硬化性充填材１１が充填されている掘削孔１０内で、埋め込み杭としての沈設を行うことにより、ガイドピン５を介在させた節杭１と鋼管杭２の接合部内の空間に硬化性充填材１１が浸入し、沈設完了後、硬化性充填材１１が硬化することにより、節杭１と鋼管杭２の接合が完了する。
【００３４】
沈設および接合の手順としては、途中まで沈設した下杭としての節杭１の上部に掘削孔１０の上方で鋼管杭２を被せて接続し、さらに所定深さまで沈設するといった手順が一般的であるが、先に節杭１と鋼管杭２を接続してから、沈設することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
本願発明によれば、下杭としての節杭と上杭としての鋼管杭を、溶接によらず接続できるため、現場での施工が容易である。
【００３６】
また、鋼管杭の下端が直接節部に当接するのではなく、リング状の当板に当接して、荷重が分散されるため、最上部の節部の損傷あるいは破壊が防げる。
【００３７】
接合に特殊な技能が求められず、短時間で接合できるため、施工コストの大幅低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示したもので、(a) は鉛直断面図、(b) は水平断面図、(c) は当板の斜視図である。
【図２】本願発明の他の実施形態を示したもので、(a) は鉛直断面図、(b) は水平断面図である。
【図３】本願発明のさらに他の実施形態における上杭としての鋼管杭部分を示したもので、(a) は鉛直断面図、(b) は水平断面図である。
【図４】本願発明のさらに他の実施形態を示す鉛直断面図である。
【図５】従来の現場突き合わせ溶接による節杭と鋼管杭の接合方法の例を示したもので、(a) は鋼管杭の径が節杭胴部の径とほぼ等しい場合、(b) は鋼管杭の径が節杭胴部の径より大きい場合の断面図である。
【符号の説明】
１…節杭、１ａ…胴部、１ｂ…節部、２…鋼管杭、３…端板、４…継手治具、５…当板、６…補剛リブ、７…蓋、８…ガイドピン、１０…掘削孔、１１…硬化性充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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