特許 5775750 鋼管コンクリート複合杭

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5775750

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】鋼管コンクリート複合杭

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/30 20060101AFI20150820BHJP

   E02D 27/12 20060101ALI20150820BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/30 Z

   E02D27/12 Z

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2011-131219(P2011-131219)

(22)【出願日】2011年6月13日

(65)【公開番号】特開2013-2047(P2013-2047A)

(43)【公開日】2013年1月7日

【審査請求日】2013年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】308025923

【氏名又は名称】前田製品販売株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100066094

【弁理士】

【氏名又は名称】米屋 武志

(74)【代理人】

【識別番号】100123146

【弁理士】

【氏名又は名称】米屋 崇

(72)【発明者】

【氏名】山中 宣昭

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 啓

【審査官】 鷲崎 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０４３４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９６２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３０６５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０７９２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／２２−１３／１０

Ｅ０２Ｄ ２７／００−２７／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼管コンクリート複合杭部の頭部端板に、外筒管と内筒管からなる二重管構造の雇い杭部をその下部端板を面接せしめて配設するとゝもに、前記鋼管コンクリート複合杭部の内部から前記頭部端板および前記下部端板を貫通し、前記雇い杭部の外筒管と内筒管との間の鞘部空間を延伸するフーチング結合用補強鉄筋の、前記雇い杭部の上部端板から突出する先端ボルト部をナット締めにより前記上部端板に定着せしめるとゝもに、前記雇い杭部の回転力を前記鋼管コンクリート複合杭部に伝達するため、前記鋼管コンクリート複合杭部の頭部端板に設けたピン孔又はピンと、前記雇い杭部の下部端板に設けた前記ピン孔又はピンと嵌合によって係合するピン又はピン孔とからなる係合部材を介して、前記雇い杭部の下部端板と前記鋼管コンクリート複合杭部の頭部端板とを連結する構成としたことを特徴とする鋼管コンクリート複合杭。

【請求項2】

前記雇い杭部の鞘部空間内を延伸する前記フーチング結合用補強鉄筋を連結部材を介して継ぎ足すことで、前記フーチング結合用補強鉄筋の径に応じて定められる所定長さの補強鉄筋とする構成としたことを特徴とする請求項１記載の鋼管コンクリート複合杭。

【請求項3】

前記鋼管コンクリート複合杭部の頭部端板に固定したスリーブ圧着ネジ継手の下端に、前記鋼管コンクリート複合杭部に埋設したフーチング結合用補強鉄筋の上端部をネジ結合によって固定するとゝもに、前記雇い杭部の下部端板から内部に突出する前記スリーブ圧着ネジ継手の上端に、前記雇い杭部の鞘部空間を延伸するフーチング結合用補強鉄筋の下端部をネジ結合により固定し連結する構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の鋼管コンクリート複合杭。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はフーチング結合用の補強鉄筋を内部空間内に配設した雇い杭部を、鋼管コンクリート複合杭部の頭部側に備えた鋼管コンクリート複合杭に関し、特に施工後の周辺地盤の掘削が容易であり、ハツリ出しが不要であるとともに製造が容易な鋼管コンクリート複合杭に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼管を外殻とし、該鋼管内にコンクリートを打設して遠心力成形により一体化した鋼管コンクリート複合杭は建築及び土木の分野で広く用いられている。この鋼管コンクリート複合杭を基礎杭として使用した場合、杭とフーチングとを結合する関係上、杭の頭部近傍の鋼管をカットオフした後にコンクリート部分をハツリ取り、杭体内にあって前記鋼管の内側面に予め溶着したフーチング結合用の補強鉄筋を露出せしめるか、或いは鋼管の外周にフーチング結合用補強鉄筋を溶接することで、杭とフーチングとを前記フーチング結合用補強鉄筋を介して結合している。

【0003】

しかし、杭とフーチングとの結合作業時において、従来の鋼管コンクリート複合杭にあっては、カットオフ部位の鋼管を切断するための鋼管切断作業、ならびにカットオフした鋼管の外周にフーチング結合用の補強鉄筋を溶着するための作業にそれぞれ多大な時間と労力を必要とするといった問題がある。

【0004】

発明者らは、こうした問題点を鑑み、一端側にコンクリート製の杭頭接合部を、他端側に鋼管コンクリート複合部をそれぞれ形成するとゝもに、前記杭頭接合部から鋼管コンクリート複合部にまたがって配設した複数本のフーチング結合用補強鉄筋を介して、前記コンクリート製の杭頭接合部と鋼管コンクリート複合部とを一体に形成した構成の杭を提案している（例えば、特許文献１）。

【0005】

また発明者らは、基礎杭の施工後にフーチングとの接合作業が容易な既成コンクリート杭の杭頭部構造として、頭部端板にスリーブ圧着ネジ継手を装着し、一端を前記スリーブ圧着ネジ継手に固定した補強鉄筋がコンクリート部に埋設された構造であって、施工後に前記スリーブ圧着ネジ継手のスリーブネジ部にフーチング結合用の補強鉄筋を接続する側のスリーブ圧着ネジ継手を介して連結することを提案している（例えば、特許文献２）。また、フーチング結合用補強鉄筋を収納する杭施工治具の提案もみられる（例えば、特許文献３）。

【0006】

これらの提案によれば、施工後にハツリ出し作業が不要となる他、異なる径や長さの補強鉄筋を容易に連結できるなどの効果が期待できるが、施工時にフーチング結合用の補強鉄筋が露出しているため、通常地盤表面下方に埋設される杭を露出させるために掘削する作業によって、補強鉄筋が損傷する可能がある。

【0007】

このため、一端部に鋼管で被覆されない除去予定コンクリート部を連続的に形成した鋼
管コンクリート複合杭を形成し、製造後に容易に除去予定コンクリート部を取り外すことができるようにした提案もあるが、除去予定コンクリート部を繰り返して使用することは耐久性の観点から疑問がある（例えば、特許文献４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００９−１６１９９６号公報

【特許文献2】特開２０１０−１４４３９１号公報

【特許文献3】特開２０１０−０４３４７１号公報

【特許文献4】特開２０１０−１９６２５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、杭とフーチングとの結合作業時において、カットオフ部位の鋼管を切断するための鋼管切断作業、ならびにカットオフした鋼管の外周にフーチング結合用の補強鉄筋を溶着するための補強鉄筋溶接作業をなくし、更に、施工時にフーチング結合用の補強鉄筋が露出せず、かつ繰り返し使用できる雇い杭部を備えた鋼管コンクリート複合杭を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の目的を達成するため、本願の請求項１に記載の発明は、鋼管コンクリート複合杭部の頭部端板に、外筒管と内筒管からなる二重管構造の雇い杭部をその下部端板を面接せしめて配設するとゝもに、前記鋼管コンクリート複合杭部の内部から前記頭部端板および前記下部端板を貫通し、前記雇い杭部の外筒管と内筒管との間の鞘部空間を延伸するフーチング結合用補強鉄筋の、前記雇い杭部の上部端板から突出する先端ボルト部をナット締めにより前記上部端板に定着せしめるとゝもに、前記雇い杭部の回転力を前記鋼管コンクリート複合杭部に伝達するため、前記鋼管コンクリート複合杭部の頭部端板に設けたピン孔又はピンと、前記雇い杭部の下部端板に設けた前記ピン孔又はピンと嵌合によって係合するピン又はピン孔とからなる係合部材を介して、前記雇い杭部の下部端板と前記鋼管コンクリート複合杭部の頭部端板とを連結する構成としたことを特徴とする鋼管コンクリート複合杭としている。

【0011】

また、本願の請求項２に記載の発明は、前記雇い杭部の鞘部空間内を延伸する前記フーチング結合用補強鉄筋を連結部材を介して継ぎ足すことで、前記フーチング結合用補強鉄筋の径に応じて定められる所定長さの補強鉄筋とする構成とした鋼管コンクリート複合杭としている。

【0012】

さらに、本願の請求項３に記載の発明は、前記鋼管コンクリート複合杭部の頭部端板に固定したスリーブ圧着ネジ継手の下端に、前記鋼管コンクリート複合杭部に埋設したフーチング結合用補強鉄筋の上端部をネジ結合によって固定するとゝもに、前記雇い杭部の下部端板から内部に突出する前記スリーブ圧着ネジ継手の上端に、前記雇い杭部の鞘部空間を延伸するフーチング結合用補強鉄筋の下端部をネジ結合により固定し連結する構成とした鋼管コンクリート複合杭としている。

【発明の効果】

【0013】

請求項１に記載した構成の発明とすることで、外筒管と内筒管からなる二重管構造の雇い杭部とフーチング結合用補強鉄筋を介して一体となった鋼管コンクリート複合杭部を所定の杭頭位置となるように沈設する際、前記フーチング結合用補強鉄筋は前記二重管構造の雇い杭部内にあって外筒管と内筒管との間の鞘部空間に位置するので、前記内筒管の内部空間を上下動し左右方向に回転するオーガスクリューが当たって傷付けられることはないし、更には、オーガスクリューによって杭部内を上動し排出される土砂によって変形されることもない。また周囲地盤を重機によって掘削する場合でも、フーチング結合用補強鉄筋は外筒管によって被覆されているので、傷付けるられることもない。

【0014】

また、掘削が終了したらフーチング結合用補強鉄筋の上端部におけるボルト定着を解除し、雇い杭部を杭施工治具によって上方へ引き上げて鋼管コンクリート複合杭部から分離すことで、雇い杭部内のフーチング結合用補強鉄筋を露出させることができ、コンクリートのハツリ作業が不要となる。そして、上記の雇い杭部はこれを同径のフーチング結合用補強鉄筋用に再利用できる。

【0015】

さらに、前記雇い杭部に上方から杭施工治具を被せて回転することで、該杭施工治具の側壁に形成した横Ｌ字形の嵌合溝部の下端開口部を前記雇い杭部の側面に設けた突起部と合致させ、更に回転することで前記突起部を前記嵌合溝部の深部で係合させ、その後に前記杭施工治具により前記雇い杭部を吊り上げるが、前記施工治具を回転させる際に前記雇い杭部に掛かる同方向の回転力は前記係合部材の部分で解消され、フーチング結合用補強鉄筋に悪影響を与えることはない。

【0016】

また、請求項２に記載した構成の発明とすることで、連結部材を介して所望長さの補強鉄筋を繋ぎ足すことにより、補強鉄筋の径により定められている所定長のフーチング結合用補強鉄筋を容易に且つ自在に形成することができる。更に、請求項３に記載した構成の発明とすることで、所定長のフーチング結合用補強鉄筋を端板部に設置したスリーブ圧着ネジ継手を介して接続できるため、接続が容易である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る鋼管コンクリート複合杭の第１実施例の断面図である。

【図2】図１の平面図である。

【図3】図２のIII ーIII 線断面拡大部分図である。

【図4】同上鋼管コンクリート複合杭の第２実施例の断面図である。

【図5】同上鋼管コンクリート複合杭の第３実施例の断面図である。

【図6】同上鋼管コンクリート複合杭の施工状態を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本願発明を図面に示す実施例を参照しながら説明する。図１乃至図３において、１は本考案に係る鋼管コンクリート複合杭で、この鋼管コンクリート複合杭１は鋼管コンクリート複合杭部Ａと、該鋼管コンクリート複合杭部Ａの上部に連結した雇い杭部Ｂとから主に構成されている。

【0019】

上記鋼管コンクリート複合杭部Ａは、外殻を鋼管２とし、この鋼管２の内側にコンクリートを打設して遠心成形によって形成されたコンクリート層３から構成さており、前記鋼管２と一体化したこのコンクリート層３には、前記複合杭部Ａの頭部端板４から下方の深部へ向け所望の長さだけ埋設されたフーチング結合用補強鉄筋５ー１が配設されている。６は前記フーチング結合用補強鉄筋５の遠心成形時に有効な位置決め金具である。

【0020】

また、上記の雇い杭部Ｂは、外筒管７と内筒管８からなる二重管構造のもので、前記鋼管コンクリート複合杭部Ａの頭部端板４の上に前記雇い杭部Ｂをその下部端板９を乗せて設置したものである。１０は前記雇い杭部Ｂの外筒管７と内筒管８との間の鞘部空間で、前記鋼管コンクリート複合杭部Ａに埋設されている前記フーチング結合用補強鉄筋５ー１の上方部は、前記複合杭部Ａの頭部端板４および雇い杭部Ｂの前記下部端板９をそれぞれ貫通して、雇い杭部Ｂの前記鞘部空間１０内を上方へ延伸している。

【0021】

１１は前記雇い杭部Ｂの上部端板で、鞘部空間１０内を上方へ延伸する前記補強鉄筋５ー２の上端が、前記上部端板１１に形成した補強鉄筋を取り付けるための取り付け孔１２から突出しており、前記上部端板１１の上面から突出した前記補強鉄筋５ー２の上端のボルト部５Ａにナット１３を螺合させ、これを締め付けることで前記フーチング結合用補強鉄筋５ー２の上端部５Ａを前記雇い杭部Ｂの上部端板１１に定着せしめている。この定着により、上記鋼管コンクリート複合杭部Ａとその上部に重ねて設置した前記雇い杭部Ｂとは、前記フーチング結合用補強鉄筋５（５ー１，５ー２）を介して一体構造となった鋼管コンクリート複合杭１となる。

【0022】

１４は前記鋼管コンクリート複合杭部Ａにあってその頭部端板４に形成した係合用のピン孔で、図３に示すような貫通孔或いは図示しない凹孔で構成されており、鋼管コンクリート複合杭部Ａにあってその頭部端板４の上面側に開口するこれらの貫通孔１４或いは凹孔はプレス加工或いは切削加工により形成されている。

【0023】

１５は前記雇い杭部Ｂにあって、その下部端板９に取り付けた係合用のピンで、図３に示すように、ピン１５の基部１５Ａを前記下部端板９に形成した取り付け孔９Ａ内に押し込んで取り付けられており、前記下部端板９の下面から下方へ突出した前記ピン１５の先端部１５Ｂは前記複合杭部Ａの頭部端板４に形成した前記係合用のピン孔１４と緩く嵌合することで、複合杭部Ａと雇い杭部Ｂの周方向への一体移動が可能な構成としている。

【0024】

上記のように、前記雇い杭部Ｂの下部端板９と前記鋼管コンクリート複合杭部Ａの頭部端板４とを、係合用のピン孔１４とピン１５からなる係合部材１６を介して連結することで、杭の施工時において前記雇い杭部Ｂに付与される回転力の全ては前記係合部材１６の部分で前記鋼管コンクリート複合杭部Ａに伝達される。したがって、前記雇い杭部Ｂと前記鋼管コンクリート複合杭部Ａとに跨がって配設されている前記フーチング結合用補強鉄筋５（５ー１，５ー２）には雇い杭部Ｂの回転力は何ら作用せず、影響を与えない構成としている。

【0025】

１７は連結部材で、図４に示すように、前記複合杭部Ａの頭部端板４および前記雇い杭部Ｂの下部端板９をそれぞれ貫通し、雇い杭部Ｂの前記鞘部空間１０内を上方へ延伸しているフーチング結合用補強鉄筋２５Ａの上端に補足用鉄筋２５Ｂを前記連結部材１７を介して連結したものである。このように、所望長さの補足用鉄筋２５Ｂを繋ぎ足すことで、補強鉄筋の径により定められている所定長のフーチング結合用補強鉄筋５ー２を容易に且つ自在に形成することができる。

【0026】

１８は前記鋼管コンクリート複合杭部Ａにあってその頭部端板４に固定したスリーブ圧着ネジ継手で、図５に示すように、該スリーブ圧着ネジ継手１８の下端に、前記鋼管コンクリート複合杭部Ａに埋設したフーチング結合用補強鉄筋５ー１の上端部をネジ結合によって固定するとゝもに、下部端板９を貫通して前記雇い杭部Ｂの内部に突出する前記スリーブ圧着ネジ継手１８の上端に、前記雇い杭部Ｂの鞘部空間１０を延伸するフーチング結合用補強鉄筋５ー２の下端部をネジ結合により固定し連結したものである。このように、所定長のフーチング結合用補強鉄筋５ー２を両端板４，９部のスリーブ圧着ネジ継手１８を介して接続できるため、接続が容易となる。

【0027】

１９は前記鋼管コンクリート複合杭１の施工治具で、前記雇い杭部Ｂ上に被嵌して使用するものであり、この施工治具１９の上方には、前記雇い杭部Ｂを介して前記鋼管コンクリート複合杭１を昇降操作させる昇降操作体および回転操作させる回転操作体をそれぞれ備えている（図示せず）。

【0028】

２０は嵌合溝で、前記施工治具１９の下端縁から上方へ延びる縦溝部２１Ａと、該縦溝部２１Ａの上端から周方向に延びる横溝部２１Ｂとから構成されており、前記雇い杭部Ｂの外周面に設けた突起部７Ａと嵌合せしめることで施工治具１９と一体構造となし、嵌合を外すことで、施工治具１９を雇い杭部Ｂから分離できる構造としたものである。

【0029】

つぎに、本発明に係る鋼管コンクリート複合杭の作用について説明する。図１乃至図５に示すような構成の鋼管コンクリート複合杭１を施工するにあっては、その雇い杭部Ｂの頭部に前記施工治具１９を上から被せ、嵌合溝２０の縦溝部２１Ａを雇い杭部Ｂの外周面に設けた突起部７Ａと位置合わせをする。つぎに、図示しない昇降操作体により施工治具１９を下げることで相対的に縦溝部２１Ａ内に突起部７Ａを挿入し、更に図示しない回転操作体により施工治具１９を回転することで、相対的に前記横溝部２１Ｂ内に突起部７Ａを挿入する。

【0030】

ここで、施工治具１９を前記と反対方向に回動し上昇することで、前記突起部７Ａを嵌合溝２０内から外すことができるが、前記鋼管コンクリート複合杭１にあってその鋼管コンクリート複合杭部Ａは、前記雇い杭部Ｂを介して前記施工治具１９の回転力を受けることになり、両杭部ＡおよびＢに跨がって配設されているフーチング結合用補強鉄筋５（５ー１，５ー２）にも前記の回転力を受けることになる。しかし、前記施工治具１９を回転させた際に、前記雇い杭部Ｂに作用する同方向の回転力は前記係合部材１６の係合部分で解消され、前記フーチング結合用補強鉄筋５には雇い杭部Ｂに作用する回転力は何ら伝達されず、フーチング結合用補強鉄筋５に悪影響を与えることはない。

【0031】

つぎに、外筒管７と内筒管８からなる二重管構造の雇い杭部Ｂと、フーチング結合用補強鉄筋５を介して一体となった鋼管コンクリート複合杭部Ａからなる鋼管コンクリート複合杭１を所定の杭頭位置となるように沈設する際、前記フーチング結合用補強鉄筋５（５ー２）は前記二重管構造の雇い杭部Ｂ内にあって、前記外筒管７と内筒管８との間の鞘部空間１０に位置するので、回転操作体で前記内筒管８の内部空間８Ａを上下動し左右方向に回転するオーガスクリュー（図示しない）と衝突することがなく、傷付けられることがない。

【0032】

更には、オーガスクリューによって鋼管コンクリート複合杭１内を上動し排出される土砂によって変形されることもない。また、鋼管コンクリート複合杭１の周囲地盤を重機によって掘削する場合でも、フーチング結合用補強鉄筋５は外筒管７によって被覆されているので傷付けるられることもない。

【0033】

上記のようにして、前記鋼管コンクリート複合杭１を所定位置まで沈設し、掘削が終了したらフーチング結合用補強鉄筋５（５ー２）にあってその上端部のボルト部５Ａに螺合せしめたナット１３による定着を解除する。次に、前記雇い杭部Ｂを前記杭施工治具１９を介して昇降操作内によって上方へ引き上げ、雇い杭部Ｂを鋼管コンクリート複合杭部Ａおよび雇い杭部Ｂ内のフーチング結合用補強鉄筋５からそれぞれ分離する。これにより、雇い杭部Ｂ内のフーチング結合用補強鉄筋５（５ー２）を露出させることができ、コンクリートのハツリ作業が不要となる。そして、この雇い杭部Ｂはこれを同径のフーチング結合用補強鉄筋用に再利用できる。

【符号の説明】

【0034】

１ 鋼管コンクリート複合杭
２ 鋼管
３ コンクリート層
４ 頭部端板
５ 補強鉄筋
５Ａ 同ボルト部
７ 外筒管
７Ａ 突起部
８ 内筒管
９ 下部端板
９Ａ 取り付け孔
１０ 鞘部空間
１１ 上部端板
１２ 取り付け孔
１３ ナット
１４ ピン孔
１４Ａ 貫通孔
１５ ピン
１５Ａ 基部
１５Ｂ 先端部
１６ 係合部材
１７ 連結部材
１８ スリーブ圧着ネジ継手
１９ 施工治具
２０ 嵌合溝
２１Ａ 縦溝部
２１Ｂ 横溝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】