特許 6163374 基礎杭及び基礎杭施工方法

(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】6163374

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】基礎杭及び基礎杭施工方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/34 20060101AFI20170703BHJP

   F24J 3/08 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/34 Z

   F24J3/08

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-156882(P2013-156882)

(22)【出願日】2013年7月29日

(65)【公開番号】特開2015-25337(P2015-25337A)

(43)【公開日】2015年2月5日

【審査請求日】2016年2月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122781

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 寛

(72)【発明者】

【氏名】石井 貞美

(72)【発明者】

【氏名】寺西 智博

(72)【発明者】

【氏名】田中 俊平

(72)【発明者】

【氏名】亀山 健一

【審査官】 苗村 康造

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０３７１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４３００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２０４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６２８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１２４３８７５（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／２２〜 ５／８０

Ｆ２８Ｆ ９／００〜 ９／２６

Ｆ２４Ｊ １／００〜 ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート内に、上下方向に延在する配筋と前記配筋を連結する力骨とを有する鉄筋籠及び採熱配管を埋め込んだ基礎杭において、
前記鉄筋籠の上側には、前記力骨の略中心に前記力骨よりも直径が小さいスリーブが連結部材を介して前記力骨に取り付けられ、
前記採熱配管は、絞り込まれるように前記スリーブに挿通されると共に前記スリーブに固定されることにより、前記配筋から離されていることを特徴とする基礎杭。

【請求項2】

前記鉄筋籠の上側には、前記配筋が密に配置された密配筋部を有していることを特徴とする請求項１に記載の基礎杭。

【請求項3】

前記鉄筋籠の前記密配筋部より下側では、前記採熱配管が前記力骨に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の基礎杭。

【請求項4】

前記スリーブは、構造用鋼管であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の基礎杭。

【請求項5】

前記コンクリートは、流動性の高いコンクリートを硬化させたものであることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の基礎杭。

【請求項6】

前記配筋が密に配置された密配筋部では、１２本の前記配筋が前記力骨に取り付けられ、
前記密配筋部の下側に設けられた粗配筋部では、前記密配筋部から延在する６本の前記配筋が前記力骨に取り付けられていることを特徴とする請求項２〜５の何れか一項に記載の基礎杭。

【請求項7】

前記スリーブと前記力骨との間にはコンクリートが充填された領域が形成されている、請求項１〜６の何れか一項に記載の基礎杭。

【請求項8】

請求項１〜７の何れか一項に記載の基礎杭を施工する基礎杭施工方法であって、
前記鉄筋籠に前記スリーブが取り付けられた鉄筋構造体を準備する工程と、
前記スリーブの上側の第１開口部から前記スリーブ内に前記採熱配管を挿入した後に、前記スリーブの下側の第２開口部から前記採熱配管を取り出して前記力骨に取り付ける工程と、を有する基礎杭施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート内に鉄筋籠と採熱配管とを埋め込んだ基礎杭、及び基礎杭の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

年間を通して略一定の温度に保たれている地中に採熱配管を埋め込み、採熱配管内部を循環する熱媒体を介して熱交換を行うことで地中熱を利用する方法が知られている。

【0003】

このような地中熱の利用に用いられる基礎杭の施工方法が特許文献１に開示されている。この技術は、場所打ち基礎杭の内部に採熱配管を配設した採熱配管の施工方法である。この方法について述べると、掘削機により形成した坑穴にコンクリートを未硬化の状態で充填し、未硬化のコンクリートが硬化する前に坑穴に対して採熱配管が設置された鉄筋籠を挿入する。そして、鉄筋籠の挿入後にコンクリートを硬化させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−３７１６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、基礎杭の１本当たりの耐力を更に向上させて、建物の施工に要する基礎杭の本数を削減することが検討されている。また、基礎杭には、耐力の向上のほかに、採熱配管を流れる熱媒体による熱交換効率の一層の向上や、基礎杭の施工性をより高めることも要求されている。

【0006】

そこで、本発明は、基礎杭の耐力と熱交換効率の一層の向上を達成しつつ、基礎杭の施工性をより高めることが可能な基礎杭及び基礎杭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】

【0007】

本発明は、コンクリート内に、上下方向に延在する配筋と配筋を連結する力骨とを有する鉄筋籠及び採熱配管を埋め込んだ基礎杭において、鉄筋籠の上側には、力骨の略中心に力骨よりも直径が小さいスリーブが取り付けられ、採熱配管は、スリーブに挿通されている。

【0008】

基礎杭の設計において、基礎杭の杭頭部近傍には建物に作用する地震力により大きい曲げモーメントが発生することが知られている。この基礎杭では、杭頭部近傍である鉄筋籠の上側において、力骨の略中心にスリーブが取り付けられている。このスリーブによれば、基礎杭の杭頭部近傍における曲げ・せん断耐力を向上させることができる。
また、地表面近傍には気温の影響を受け易い地盤領域が存在し、この地盤領域では、採熱配管を流通する熱媒体が熱外乱の影響を受け易い場合がある。この基礎杭では、地表面近傍である鉄筋籠の上部にスリーブが力骨の略中心に配置され、このスリーブ内に採熱配管が挿通されている。この構成によれば、地表面近傍においてコンクリート内に埋設された採熱配管と地盤との間の距離が大きくなるため、採熱配管と地盤との間の熱交換を行い難くできる。従って、熱外乱の影響を抑制することが可能となり、基礎杭による熱交換効率が向上する。
そして、採熱配管がスリーブ内に配置されているため、採熱配管を鉄筋籠の略中心にまとめて容易に配置することが可能となる。従って、基礎杭の施工性が高まる。

【0009】

また、鉄筋籠の上側には、配筋を密に配置した密配筋部が設けられていてもよい。基礎杭の曲げ・せん断耐力を向上させるために鉄筋籠を構成する配筋の数を増加させると、基礎杭を構成するコンクリート内において、配筋に採熱配管が近接して配置される場合がある。配筋に採熱配管が近接して配置されると、配筋とコンクリートとの密着性及び連続性が低下したり、採熱配管自体がコンクリート断面上の欠損（空洞）となることから、いわゆるコンクリートの付着割裂破壊が発生する可能性がある。従って、基礎杭の曲げ・せん断耐力を向上させるために配筋を増加した構造が、逆に曲げ・せん断耐力を低下させることにもなり得る。
この基礎杭では、杭頭部近傍である鉄筋籠の上側に配筋を密に配置した密配筋部が形成されているが、鉄筋籠の上側では採熱配管が力骨筋の略中心に配置されたスリーブ内に挿通されている。従って、配筋と採熱配管とを十分に離間させることができるため、付着割裂破壊が生じる可能性を抑制しつつ曲げ・せん断耐力を向上させることができる。
また、配筋が細密に配置された密配筋部においてスリーブが力骨の略中心に配置されているため、鉄筋籠の外側からの採熱配管の配置作業が困難な密配筋部において、採熱配管を容易に配置することが可能となる。従って、基礎杭の施工性が高まる。

【0010】

また、鉄筋籠の密配筋部より下側では、採熱配管が力骨に取り付けられていてもよい。
採熱配管が力骨に取り付けられることにより、採熱配管が基礎杭のより外側に配置される。従って、地表面から深く温度環境が安定した地中において、採熱配管と地盤との間の距離が短くなる。従って、採熱配管内部を流動する熱媒体と地盤との間で熱交換が行われ易くなり、熱交換効率が高まる。

【0011】

また、スリーブは構造用鋼管であるため、密配筋部の曲げ・せん断耐力が一層向上する。

【0012】

また、コンクリートは、流動性の高いコンクリートを硬化させたものである。鉄筋籠を構成する配筋や力骨の周囲にコンクリートを回り込ませて、硬化したコンクリートに空洞が形成されることを抑制できる。

【0013】

また、密配筋部では、１２本の配筋が力骨に取り付けられ、密配筋部の下側に設けられた粗配筋部では、密配筋部から延在する６本の配筋が力骨に取り付けられていてもよい。
この構造によれば、鉄筋籠の全長に亘って延在する６本の配筋が通しで配置され、この６本の配筋を利用して、曲げ・せん断耐力向上のための配筋を容易に追加配置することができる。従って、密配筋部を有する鉄筋籠を容易に製造することができる。

【0014】

上記基礎杭を施工する基礎杭施工方法であって、鉄筋籠にスリーブが取り付けられた鉄筋構造体を準備する工程と、スリーブの上側の第１開口部からスリーブ内に採熱配管を挿入した後に、スリーブの下側の第２開口部から採熱配管を取り出して力骨に取り付ける工程と、を有する。

【0015】

この施工方法では、鉄筋籠にスリーブが取り付けられた後に、このスリーブに採熱配管を挿通する。従って、採熱配管を鉄筋籠の略中心にまとめて容易に配置することが可能となり、基礎杭の施工性が高まる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、基礎杭の曲げ・せん断耐力と熱交換効率の一層の向上を達成しつつ、基礎杭の施工性をより高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る基礎杭を示す図である。

【図2】（ａ）は図１に示された基礎杭のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、（ｂ）は図１に示された基礎杭のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図3】図１に示された基礎杭の拡大斜視図である。

【図4】基礎杭の施工に用いられる装置の構成を示す図である。

【図5】基礎杭の施工方法を示す図である。

【図6】図５の続きである基礎杭の施工方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る基礎杭及び基礎施工方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0019】

図１に示されるように、基礎杭１は、円柱状の形状を有し杭穴２に設けられると共に、構造物の基礎となるフーチング（不図示）に対して配置されるものである。基礎杭１は、比較的小径の杭で直径が６２０ｍｍ程度であり、全長が２８ｍ程度である。この基礎杭１は、杭穴２の掘削時に掘削土を排出することなく杭穴２の穴壁２ａに練りつけ、杭穴２に対する安定液の注入を不要としたいわゆる無排土工法により施工される。無排土工法によれば、掘削土の排出が不要になり、掘削土を穴壁２ａに練りつけることから、穴壁２ａの強度を高めることができる。

【0020】

基礎杭１は、杭穴２に充填されたコンクリート４の内部に、鉄筋籠３にスリーブ１２が取り付けられた鉄筋構造体５と、採熱配管６とが埋め込まれた構造を有している。

【0021】

鉄筋籠３は、上下方向に延在する第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂが環状に配置されて円筒形状をなし（図２（ａ）参照）、第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂは上下方向に離間して配置された力骨８により連結されている。鉄筋籠３は、第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂが配置された密配筋部９Ａと、第１配筋部７ａが配置された粗配筋部９Ｂとを有している。

【0022】

基礎杭１の設計において、基礎杭１の地表面近傍の範囲では大きな曲げモーメントが発生することが知られている。図２（ａ）に示されるように、基礎杭１は、地表面１１付近における曲げ・せん断耐力を向上させるために第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂを細密に配置した密配筋部９Ａを有している。鉄筋籠３の密配筋部９Ａは、６０°の位相角をもって配置された６本の第１配筋部７ａと、６０°の位相角をもって配置された６本の第２配筋部７ｂとを有している。すなわち、密配筋部９Ａには、第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂが合計で１２本配置されている。第２配筋部７ｂは、第１配筋部７ａの間に配置され、第１配筋部７ａに対して３０°の位相角をもって配置されている。

【0023】

図２（ａ）及び図３に示されるように、この密配筋部９Ａには、採熱配管６を第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂから離して配置するための円筒状のスリーブ１２が配置されている。スリーブ１２は、構造用鋼管である。なお、スリーブ１２は、構造用鋼以外の材料からなる筒状の部材であってもよく、例えば薄肉鋼管や設備配管等であってもよい。また、スリーブ１２は、スリーブ１２内にコンクリート４が隙間なく充填可能な大きさ、例えば２００ｍｍ程度の直径を有している。スリーブ１２は、その中心軸が力骨８の中心軸Ａに一致するように配置され、フラットバー１３を介して力骨８に取り付けられている。

【0024】

図１に示されるように、粗配筋部９Ｂは、杭穴２の底側であって密配筋部９Ａの下側に設けられている。粗配筋部９Ｂが負担する曲げモーメントの大きさは、密配筋部９Ａが負担する曲げモーメントよりも小さくなるため、第２配筋部７ｂを配置せず、第１配筋部７ａだけで構成している。鉄筋籠３では、密配筋部９Ａから延在する６本の第１配筋部７ａが円周状に、６０°の位相角をもって配置されている（図２（ｂ）参照）。すなわち、粗配筋部９Ｂにおける第１配筋部７ａは、密配筋部９Ａの第１配筋部７ａが粗配筋部９Ｂの端部まで延在したものである。

【0025】

第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂを連結する力骨８は、上下方向に均等間隔で配置されている。なお、力骨８の配置間隔は均等でなくてもよい。力骨８は、帯状のプレートを円筒状に成形したものであり、力骨８の外周面８ａに第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂがフレア溶接されている（図２（ａ）参照）。なお、力骨８は、鉄筋、鉄筋とフラットバーを組み合わせたもの、Ｌ形鋼、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼により形成されてもよい。

【0026】

環状に配置された第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂの外側には、鉄筋籠３の全長に亘って螺旋状に延びるフープ筋１４が設けられている。フープ筋１４は、鉄筋籠３をトラス構造とすることにより曲げ・せん断耐力を向上させ、杭穴２への鉄筋籠３の挿入を容易にする。フープ筋１４は、第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂに対して鉄線（不図示）により結束されている。

【0027】

また、鉄筋籠３には、鉄筋籠３の中心軸を、杭穴２の中心軸に調整するためのスペーサ１６が取り付けられている。スペーサ１６は、上下方向に互いに離間して配置されている。また、スペーサ１６は、第１配筋部７ａに対して固定され、６０°の位相角をもって均等配置されている（図２（ａ）参照）。また、互いに対面するスペーサ１６の距離は、杭穴２の内径と略同等とされている。

【0028】

鉄筋籠３の内部には、液体状の熱媒体を流通させるための３対の採熱配管６が配置されている。採熱配管６は、樹脂等からなる可撓性を有する配管である。また、採熱配管６には、杭穴２の底に向かって流動する熱媒体を地表面１１に向かって流動するように折り返すための折り返し部６ａが下端に設けられている。

【0029】

図２（ａ）に示されるように、採熱配管６は、スリーブ１２が配置されている密配筋部９Ａではスリーブ１２内に挿通されスリーブ１２の上下端の２か所で結束バンド１７により固定されている。一方、図２（ｂ）に示されるように、採熱配管６は、スリーブ１２が配置されていない粗配筋部９Ｂでは、力骨８の内周面８ｂに結束バンド１８により固定されている。また、粗配筋部９Ｂにおいて、第１配筋部７ａと採熱配管６との間の距離が大きくなるように、採熱配管６は互いに隣接する第１配筋部７ａの間の略中央に配置されている。すなわち、採熱配管６は、第１配筋部７ａに対して３０°の位相角をもって配置されている。なお、採熱配管６は、結束バンド１７，１８による結束とは異なる構造によりスリーブ１２及び力骨８に固定されてもよい。

【0030】

コンクリート４は、流動性の高いコンクリートを硬化させたものである。流動性の高いコンクリートには、建築工事標準仕様書（ＪＡＳＳＳ５）に規定されている高流動コンクリートや、流動化剤を施工現場で添加することによりコンクリートに流動性を付与する流動化コンクリートを用いることができる。また、設計基準強度（Ｆｃ）が３３Ｎ／ｍｍ^２以上であり、コンクリートの流動性を示すスランプが２１ｃｍであるコンクリートを用いることもできる。

【0031】

基礎杭１を構築する際には、杭穴２の生成や鉄筋籠３の建込、さらにはコンクリート４の打設等が行われる。これらの作業は、トラックミキサーや掘削機等を用いて行われる。

【0032】

図４に示されるように、トラックミキサー２１は、杭穴２に充填される未硬化コンクリートを運搬及び供給する。トラックミキサー２１は、シュート部２１ａを通じてドラム部２１ｂに積載された未硬化コンクリートを吐出する。未硬化コンクリートの吐出位置には、搬送管２３を介して掘削機２４へ向けて未硬化コンクリートを圧送するコンクリートポンプ２２が設置されている。コンクリートポンプ２２には搬送管２３の一端側が接続されている。

【0033】

掘削機２４は、杭穴２を形成すると共にコンクリートポンプ２２から供給される未硬化コンクリートを杭穴２に充填する。掘削機２４は、アーム２４ａに対して鉛直方向に昇降可能とされたロッド２４ｂを有している。中空構造のロッド２４ｂは、上端部に搬送管２３の他端側が接続され、下端部にドリル２６が取り付けられている。ドリル２６は、掘削土を穴壁２ａに練りつけつつ杭穴２を掘削し、更に掘削した杭穴２に未硬化コンクリートを充填する。

【0034】

次に、基礎杭１の施工方法の作業工程について説明する。
この施工方法では、鉄筋籠３にスリーブ１２が取り付けられた鉄筋構造体５を製造する工程と、鉄筋構造体５に採熱配管６を取り付ける工程と、採熱配管６が取り付けられた鉄筋構造体５を用いて基礎杭１を施工する工程とが行われる。

【0035】

図３に示されるように、まず、スリーブ１２に対し、力骨８に連結するためのフラットバー１３を溶接してスリーブユニットを形成する。次に、力骨８を所定間隔に並べた後に、力骨８内にスリーブユニットを挿通させ、スリーブユニットのフラットバー１３と力骨８とを溶接する。

【0036】

続いて、第１配筋部７ａを位相角が６０°となるように環状に配置し、力骨８の外周面８ａにフレア溶接する。その後、スリーブ１２が取り付けられた領域において第１配筋部７ａの間に第２配筋部７ｂを配置し、力骨８に対して第２配筋部７ｂをフレア溶接する。そして、第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂの外側にフープ筋１４を配置し、第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂに対して鉄線（不図示）により固定する。以上の工程により、鉄筋籠３にスリーブ１２が取り付けられた鉄筋構造体５が製造される。この鉄筋構造体５を製造する工程は、基礎杭１の施工現場ではなく、工場等において実施される。工場等で製造された鉄筋構造体５は施工現場に輸送される。

【0037】

なお、鉄筋構造体５は、工場等において一体として製造されてもよいし、鉄筋構造体５を所定長に分割した分割鉄筋構造体として製造してもよい。分割鉄筋構造体として製造した場合には、施工現場においてそれぞれの分割鉄筋構造体を接合し、鉄筋構造体５を形成する。

【0038】

基礎杭１の施工現場に輸送された鉄筋構造体５に採熱配管６を取り付ける。スリーブ１２における密配筋部９Ａ側の第１開口部１２ａからスリーブ１２内に採熱配管６を挿入した後に、粗配筋部９Ｂ側の第２開口部１２ｂから採熱配管６を取り出す。この作業は、採熱配管６を第１開口部１２ａ側から第２開口部１２ｂ側に押し出すように挿入することにより行われる。従って、第１配筋部７ａと第２配筋部７ｂの間から作業者が手を入れて作業することなく、採熱配管６が鉄筋籠３の中心付近に配置される。

【0039】

そして、第２開口部１２ｂから取り出された採熱配管６の端部が、鉄筋籠３の端部に到達するまで順次送り出し、鉄筋籠３の全長に亘って採熱配管６を配置する。粗配筋部９Ｂでは第２配筋部７ｂが配置されていないため、第１配筋部７ａ同士の間隔は、密配筋部９Ａにおける第１配筋部７ａと第２配筋部７ｂの間隔よりも広い。従って、粗配筋部９Ｂでは第１配筋部７ａ同士の間から作業者が手を入れて採熱配管６の送り出し等の作業を容易に行うことができる。

【0040】

続いて、採熱配管６を固定する。より詳細には、スリーブ１２に挿通された採熱配管６をスリーブ１２に対して結束バンド１７（図２（ａ）参照）により固定する。また、粗配筋部９Ｂにおける採熱配管６を力骨８の内周面８ｂに接するように配置し内周面８ｂに対して結束バンド１８（図２（ｂ）参照）により固定する。以上の工程により、採熱配管６を取り付けた鉄筋構造体５が得られる。

【0041】

採熱配管６が取り付けられた鉄筋構造体５を用いて基礎杭１を施工する。図５（ａ）に示されるように、はじめに杭穴２の掘削作業が行われる。掘削機２４は、先端部にドリル２６が取り付けられたロッド２４ｂを回転駆動させながら下降させて地盤を掘削して杭穴２を形成する。この掘削時には、ドリル２６が掘削土を穴壁２ａに練りつけつつ地盤を掘削するため、掘削土が杭穴２の外へ排出されることがない。杭穴２の深さが目標深度に達すると、ドリル２６の回転駆動および下降を一旦停止させる。

【0042】

次に、ドリル２６を回転させつつ上昇させる。このとき、コンクリートポンプ２２を駆動して、流動性の高い未硬化コンクリート４Ａを搬送管２３およびロッド２４ｂを介してドリル２６まで搬送させる。搬送された未硬化コンクリート４Ａは、ドリル２６の下端における吐出口から杭穴２に対して圧入される。

【0043】

図５（ｂ）に示されるように、掘削機２４は、未硬化コンクリート４Ａを杭穴２に充填しながらロッド２４ｂを徐々に引き上げていく。ロッド２４ｂを引き上げる際にも、掘削土の穴壁２ａへの練りつけが行われる。その後、図５（ｃ）に示されるように、未硬化コンクリート４Ａが地表面１１まで充填されるまで、ロッド２４ｂの上昇および未硬化コンクリート４Ａの圧入が続けられる。

【0044】

未硬化コンクリート４Ａが硬化するまでにはある程度の時間を要する。ここで、未硬化コンクリート４Ａが硬化する前に、杭穴２に対して鉄筋構造体５を建て込む。鉄筋構造体５の建込を行う際には、図６（ａ）に示されるように、クレーン２７によって鉄筋構造体５を吊り下げた後に、鉄筋構造体５を徐々に下降させる。このとき、鉄筋構造体５を未硬化コンクリート４Ａに対して沈降しやすくするために、クレーン２７に設けられた加振装置（不図示）によって振動を付与する。図６（ｂ）に示されるように、下降される鉄筋構造体５は、自重によって未硬化コンクリート４Ａ内に沈降していく。

【0045】

こうして、未硬化コンクリート４Ａに対する鉄筋構造体５の沈降が進み、鉄筋構造体５が杭穴２の底部に到達すると、鉄筋構造体５はクレーン２７から取り外される。その後、一定時間が経過することにより、図６（ｃ）に示されるように、未硬化コンクリート４Ａが硬化してコンクリート４となり、採熱配管６を備える基礎杭１が構築される。

【0046】

この基礎杭１では、杭頭部近傍である上側に密配筋部９Ａが形成され、この密配筋部９Ａには第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂが配置されている。さらに、この密配筋部９Ａでは、力骨８の略中心に配置されたスリーブ１２内に採熱配管６が挿通されている。第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂから採熱配管６を十分に離間させることができるため、コンクリート４に付着割裂破壊が生じる可能性を抑制しつつ曲げ・せん断耐力を向上させている。そして、密配筋部９Ａには、スリーブ１２が配置されている。従って、このスリーブ１２によっても、基礎杭１の杭頭部近傍における曲げ・せん断耐力を向上させることができる。

【0047】

また、地表面１１の近傍には気温の影響を受け易い地盤領域が存在し、この地盤領域では、採熱配管６を流通する熱媒体が熱外乱の影響を受け易い場合がある。この基礎杭１では、地表面１１の近傍に形成された密配筋部９Ａにおいてスリーブ１２が力骨８の略中心に配置され、このスリーブ１２内に採熱配管６が挿通されている。この構成によれば、密配筋部９Ａにおいてコンクリート４内に埋設された採熱配管６と地盤との間の距離が大きくなるため、採熱配管６と地盤との間の熱交換を行い難くできる。従って、熱外乱の影響を抑制することが可能となり、基礎杭１による熱交換効率が向上する。

【0048】

そして、第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂが細密に配置された密配筋部９Ａにおいてスリーブ１２が力骨８の略中心に配置されているため、外側からの採熱配管６の配置作業が困難な密配筋部９Ａにおいて、採熱配管６を鉄筋籠３の中央にまとめて容易に配置することが可能となる。従って、基礎杭１の施工性が高まる。

【0049】

また、粗配筋部９Ｂでは、採熱配管６が力骨８に取り付けられることにより、採熱配管６が密配筋部９Ａよりも外側に配置される。従って、地表面１１から深く温度環境が安定した地中において、採熱配管６と地盤との間の距離が近くなる。従って、採熱配管６内部を流動する熱媒体と地盤との間で熱交換が行われ易くなり、熱交換効率が高まる。

【0050】

また、スリーブ１２は、構造用鋼管であるため、密配筋部９Ａの曲げ・せん断耐力が一層向上する。

【0051】

また、コンクリート４は、流動性の高いコンクリートを硬化させたものであるため、鉄筋籠３を構成する第１配筋部７ａ及び第２配筋部７ｂや力骨８の周囲に未硬化コンクリート４Ａを回り込ませて、硬化したコンクリート４に空洞が形成されることを抑制できる。

【0052】

また、鉄筋籠３では、全長に亘って延在する６本の第１配筋部７ａが通しで配置され、この６本の第１配筋部７ａを利用して、曲げ・せん断耐力向上のための第２配筋部７ｂを容易に追加配置することができる。従って、密配筋部９Ａと粗配筋部９Ｂを有する鉄筋籠３を容易に製造することができる。

【0053】

この施工方法では、鉄筋籠３にスリーブ１２が取り付けられた後に、スリーブ１２に採熱配管６を挿通する。従って、外側からの採熱配管６の配置作業が困難な密配筋部９Ａにおいて、採熱配管６を鉄筋籠３の略中心に容易に配置することが可能となり、基礎杭１の施工性が高まる。

【0054】

以上、本発明の基礎杭１及び基礎杭施工方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではない。

【符号の説明】

【0055】

１…基礎杭、３…鉄筋籠、４…コンクリート、５…鉄筋構造体、６…採熱配管、７ａ…第１配筋部、７ｂ…第２配筋部、８…力骨、９Ａ…密配筋部、９Ｂ…粗配筋部、１２…スリーブ、１３…フラットバー、１４…フープ筋、１６…スペーサ、１７，１８…結束バンド。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】