特許 6682062 杭頭接合構造

(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】6682062

(24)【登録日】2020年3月27日

(45)【発行日】2020年4月15日

(54)【発明の名称】杭頭接合構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/12 20060101AFI20200406BHJP

   E02D 5/34 20060101ALI20200406BHJP

【ＦＩ】

   E02D27/12 Z

   E02D5/34 A

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-89051(P2016-89051)

(22)【出願日】2016年4月27日

(65)【公開番号】特開2017-25695(P2017-25695A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2019年2月18日

(31)【優先権主張番号】特願2015-141946(P2015-141946)

(32)【優先日】2015年7月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】595067442

【氏名又は名称】システム計測株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】510333025

【氏名又は名称】パイルフォーラム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久保 豊

(72)【発明者】

【氏名】加倉井 正昭

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０３４４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７２１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５５９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０６２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１８３２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５６５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０９０５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２４７１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５６５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２００７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０２／０１６７０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００６−００３６３３６（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ２７／１２

Ｅ０２Ｄ ５／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも杭頭に鋼管が配置されている杭と、前記杭頭の周囲が覆われるように形成される鉄筋コンクリート体とを接合させるための杭頭接合構造であって、
前記杭頭の鋼管の外周面に周方向に間隔を置いて溶接接合されている連結材部と、
前記連結材部に隣接して形成されている収容部と、
前記収容部に収められた突出材部と、
前記突出材部が下端に溶接接合されている鉄筋部とを備えたことを特徴とする杭頭接合構造。

【請求項2】

前記連結材部の側部には、前記収容部として切欠き部が形成されているとともに、前記切欠き部に前記突出材部が嵌められていることを特徴とする請求項１に記載の杭頭接合構造。

【請求項3】

前記連結材部は、前記鉄筋部の下端を挟んだ両側に板状部を有するとともに、前記板状部にそれぞれ前記切欠き部が形成されており、
前記突出材部は、前記鉄筋部の下端を挟んだ両側に溶接接合されていることを特徴とする請求項２に記載の杭頭接合構造。

【請求項4】

周方向に間隔を置いて配置されている複数の鉄筋部の外側を囲むように環状のフープ筋が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の杭頭接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも杭頭に鋼管が配置される杭と、フーチングや建物の底版部などの鉄筋コンクリート体とを接合させる際の杭頭接合構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

杭の上部を鋼管コンクリート杭にし、下部を場所打ちコンクリート杭にした場所打ち鋼管コンクリート杭や鋼管杭などのように、頭部に鋼管が配置された杭が知られている（特許文献１−３など参照）。

【0003】

そして、これらの杭頭には、上部構造からの荷重を杭本体に伝達させるために、鉄筋コンクリート製のフーチングが設けられる。このフーチングと杭頭とは、設計において考慮された荷重の伝達が行われる構造で接合されていなければならない。

【0004】

特許文献１，２には、こうした杭頭接合構造として、鉄筋籠方式、ヒゲ筋方式及びカプラー方式が開示されている。また、特許文献３には、鋼管杭の内周に環状の補強材（ダイアフラム）を配置した構造が開示されている。

【0005】

以下では、鋼管の外周面に鉄筋の下端を溶接接合させるヒゲ筋方式の杭頭接合構造について、さらに説明する。この鉄筋の溶接接合は、通常、杭の施工現場において行われる。また、この溶接接合は、鉄筋と鋼管との間の応力伝達が確実に行われるように、高い品質が要求される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０００−３５５９４０号公報

【特許文献2】特開平５−２３０８４１号公報

【特許文献3】特開２００４−２５０９８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、杭の施工現場において高品質の溶接接合を行うには、熟練した作業者と良好な施工環境とが必要とされる。また、このような条件が揃ったとしても、溶接作業には時間がかかってしまう。

【0008】

そこで、本発明は、現場作業が省力化できるうえに、確実に応力の伝達が行える杭頭接合構造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】

【0009】

前記目的を達成するために、本発明の杭頭接合構造は、少なくとも杭頭に鋼管が配置されている杭と、前記杭頭の周囲が覆われるように形成される鉄筋コンクリート体とを接合させるための杭頭接合構造であって、前記杭頭の鋼管の外周面に周方向に間隔を置いて溶接接合されている連結材部と、前記連結材部に隣接して形成されている収容部と、前記収容部に収められた突出材部と、前記突出材部が下端に溶接接合されている鉄筋部とを備えたことを特徴とする。

【0010】

ここで、前記連結材部の側部には、前記収容部として切欠き部が形成されているとともに、前記切欠き部に前記突出材部が嵌められている構成とすることができる。

【0011】

また、前記連結材部は、前記鉄筋部の下端を挟んだ両側に板状部を有するとともに、前記板状部にそれぞれ前記切欠き部が形成されており、前記突出材部は、前記鉄筋部の下端を挟んだ両側に溶接接合されている構成とすることができる。

【0012】

そして、連結材部は板状の連結板部とすることができ、突出材部は板状の突出板部とすることができる。

【0013】

例えば、前記切欠き部は前記連結板部の高さ方向の略中央の位置に略長方形に設けられているとともに、前記突出板部は前記切欠き部に嵌合可能な略長方形に成形されている構成とすることができる。

【0014】

また、前記切欠き部は前記連結板部の高さ方向の略中央の位置に略台形に設けられているとともに、前記突出板部は前記切欠き部に嵌合可能な略台形に成形されている構成であってもよい。

【0015】

さらに、前記切欠き部は前記連結板部の高さ方向の略中央の位置に略Ｔ字形又は略Ｌ字形に設けられているとともに、前記突出板部は前記切欠き部に嵌合可能な略Ｔ字形又は略Ｌ字形に成形されている構成とすることもできる。

【0016】

また、前記切欠き部は前記連結板部の下部に略長方形に設けられているとともに、前記突出板部は前記切欠き部に収容可能な略長方形に成形されている構成であってもよい。

【0017】

さらに、前記連結板部は、前記収容部を挟んだ上下の前記鋼管の外周面に溶接接合されている構成とすることもできる。

【0018】

そして、周方向に間隔を置いて配置されている複数の鉄筋部の外側を囲むように環状のフープ筋が配置されている構成とすることができる。

【0019】

さらに、前記連結板部の上部から前記鉄筋部に向けて張り出されているとともに、前記鉄筋部の両側に配置された一対の支え材を有する転倒防止材と、前記連結板部の下方から前記鉄筋部に向けて張り出されているとともに、前記鉄筋部の下端を載せるための載置面材を有する支持材とを備えた構成とすることができる。

【発明の効果】

【0020】

このように構成された本発明の杭頭接合構造は、杭頭の鋼管に溶接接合される連結材部と、その連結材部に隣接する収容部に収められる突出材部と、突出材部が下端に溶接接合される鉄筋部とを備えている。

【0021】

この鋼管と連結材部との溶接接合及び突出材部と鉄筋部との溶接接合は、工場などの施工現場以外の良好な環境下で行うことができる。また、杭の施工現場では、収容部に突出材部を収めることで、鉄筋部を杭頭に取り付けることができる。

【0022】

このため、現場作業が省力化できるうえに、高品質の溶接接合を介して、鉄筋部と突出材部と連結材部と鋼管との間で力が伝達されるので、確実に応力の伝達を行わせることができる。

【0023】

また、杭頭の定着筋となる鉄筋部が配置される位置が、杭軸から連結材部の幅分だけ外側になるため、鋼管の外周面に定着筋を密着させる場合に比べて、鉄筋部の抵抗モーメントを増加させることができる。

【0024】

さらに、連結材部の側部に形成された切欠き部に突出材部が嵌められる構成とすることで、連結材部の剛性による補強効果を期待することができる。このような連結材部の切欠き部と突出材部との嵌合の組み合わせは、平面視交差形、側面視略長方形、側面視略台形、側面視略Ｔ字形、側面視略Ｌ字形など、様々な形状にすることができる。

【0025】

また、周方向に間隔を置いて配置される複数の鉄筋部の外側をフープ筋で囲むことで、フープ筋の拘束による補強効果によって、接合強度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本実施の形態の杭頭接合構造の構成を説明する部分拡大断面図である。

【図2】本実施の形態の場所打ち鋼管コンクリート杭の全体構成を説明する斜視図である。

【図3】鉄筋部を鋼管部の外周面側に取り付ける工程を説明する説明図である。

【図4】杭頭接合構造に力が作用したときの伝達経路を説明する図であって、（ａ）は鉄筋部に引張力が作用したときの状態を示す説明図、（ｂ）は鉄筋部に圧縮力が作用したときの状態を示す説明図である。

【図5】鉄筋コンクリート体の配筋に合わせて鉄筋部の位置を調整する工程を説明する平面図である。

【図6】実施例１の杭頭接合構造の構成を説明する部分拡大断面図である。

【図7】実施例２の杭頭接合構造の構成を説明する部分拡大断面図である。

【図8】実施例３の杭頭接合構造の構成を説明する部分拡大断面図である。

【図9】実施例３の杭頭接合構造の構成を説明する部分拡大斜視図である。

【図10】実施例４の杭頭接合構造の構成を説明する図であって、（ａ）は収容部の上下に連結板部が設けられる構成を示す部分拡大断面図、（ｂ）は収容部の上方にのみ連結板部が設けられる構成を示す部分拡大断面図である。

【図11】実施例５の杭頭接合構造の構成を説明する部分拡大斜視図である。

【図12】実施例５の杭頭接合構造の構成を説明する部分拡大平面図である。

【図13】実施例５の場所打ち鋼管コンクリート杭の全体構成を説明する平面図である。

【図14】実施例６の杭頭接合構造の構成を説明する部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態で説明する杭としての場所打ち鋼管コンクリート杭１の杭頭１１周辺の構成を説明するための部分拡大断面図、図２は、場所打ち鋼管コンクリート杭１の全体構成を説明する斜視図である。

【0028】

まず、全体構成から説明すると、場所打ち鋼管コンクリート杭１は、図２に示すように、上部に形成される鋼管コンクリート部２と、下部に形成される鉄筋コンクリート部１２とを備えている。

【0029】

また、場所打ち鋼管コンクリート杭１の杭頭１１は、鉄筋コンクリート体としてのフーチング３に接続される。そして、建物などの基礎に作用する上載荷重は、このフーチング３を介して場所打ち鋼管コンクリート杭１に伝達される。

【0030】

要するに、場所打ち鋼管コンクリート杭１の杭頭１１の周囲は、フーチング３を形成するコンクリートによって覆われることになる。なお、フーチング３の下方には、均し地盤３１を模式的に図示した。また、鉄筋コンクリート体は、建物の底版部や基礎梁などであってもよい。

【0031】

さらに、場所打ち鋼管コンクリート杭１は、鉄筋コンクリート部１２の下部に截頭円錐状の拡底部が設けられる拡底杭にすることもできるし、全長の杭径が一定の円柱状の杭にすることもできる。

【0032】

フーチング３の下方に形成される鋼管コンクリート部２は、図１に示すように、円筒状の鋼管によって形成される鋼管部２１と、その内空に充填されるコンクリート部２２とによって主に構成される。ここで、鋼管部２１には、例えば直径が700mm〜2500mm程度の鋼管が使用できる。

【0033】

そして、図２に示すように、杭頭１１の鋼管部２１の外周面２１ａには、複数の鉄筋部６，・・・が取り付けられる。この鋼管部２１から上方に向けて突出された鉄筋部６，・・・は、フーチング３内に埋設される。

【0034】

地震時には、このフーチング３が杭下部より大きく水平移動することによって、杭頭１１の接合部に大きな曲げモーメントやせん断力が作用することになる。以下では、この鉄筋部６と鋼管部２１とを接続させる本実施の形態の杭頭接合構造について、図１を参照しながら詳細に説明する。

【0035】

この杭頭接合構造は、杭頭１１の鋼管部２１の外周面２１ａに周方向に間隔を置いて接合される連結材部としての連結板部４と、連結板部４の切欠き部４２に嵌められる突出材部としての突出板部５と、突出板部５の側面に接合される鉄筋部６とによって主に構成される。

【0036】

連結板部４は、横向きの略凹字状に形成された鋼板などの板材である。すなわち、長方形の鋼板の長辺側の側部において、高さ方向の略中央の位置を略長方形に切り欠いて切欠き部４２を設けることで、側面視略凹字状に形成される。

【0037】

要するに、本実施の形態の杭頭接合構造では、連結板部４に隣接して形成される収容部が、連結板部４に加工される長方形の鋼板の切り欠かれる部分となる切欠き部４２として設けられる。

【0038】

この連結板部４の切欠き部４２とは反対側の長辺は、アーク溶接などによる溶接接合部４１を介して鋼管部２１の外周面２１ａに接合される。この連結板部４の長辺は、鋼管部２１の軸方向と略平行となる。

【0039】

一方、突出板部５は、切欠き部４２の内形（内周形状）と略同じ又は僅かに小さい略長方形の外形（外周形状）に形成される。突出板部５を切欠き部４２に嵌合させたときに、突出板部５が外れやすいようであれば、点付け溶接などで仮止めすることもできる。

【0040】

また、突出板部５の側面には、鉄筋部６の下端６１がアーク溶接やフレア溶接などによる溶接接合部５１を介して接合される。すなわち、突出板部５は、図３に示すように、鉄筋部６側に接合されている。この鉄筋部６には、異形鉄筋や丸鋼などが使用できる。

【0041】

次に、本実施の形態の場所打ち鋼管コンクリート杭１の構築方法について説明する。

【0042】

まず、工場などにおいて、杭頭１１に配置される鋼管部２１の外周面２１ａに対して、周方向に設計で決められた間隔を置いて連結板部４をアーク溶接によって接合し、溶接接合部４１を設ける。

【0043】

また、鉄筋部６の下端６１に対しては、フレア溶接によって突出板部５の側面を接合し、溶接接合部５１を設ける。これらの溶接された部材は、他の場所打ち鋼管コンクリート杭１を構成する部材とともに、杭の施工現場まで搬送される。

【0044】

一方、杭の施工現場においては、地中にアースドリル工法やリバース工法などによって杭孔（図示省略）が掘削される。そして、クレーンによって杭孔の上方に鋼管部２１を吊り上げ、杭孔の上部に鋼管部２１を建て込む。この段階では、鋼管部２１の内側は、空洞又は掘削用の安定液で満たされた状態となっている。

【0045】

続いて、杭孔の上方に鉄筋籠（図示省略）を吊り上げ、鋼管部２１の中に鉄筋コンクリート部１２用の鉄筋籠を挿入し、沈降させる。鉄筋籠は、鉄筋コンクリート部１２となる杭孔の下部まで沈降される。

【0046】

このように鋼管部２１と鉄筋籠を杭孔の所定の位置に配置した後に、杭孔にトレミー管を建て込んで、鉄筋コンクリート部１２及び鋼管部２１の内部側のコンクリート部２２となるコンクリートを流し込む。

【0047】

このコンクリート部２２は、図１に示すように鋼管部２１の上端まで連続して打ち上げられる。そして、図３の左側に図示したように、鋼管部２１の上端付近に取り付けられた連結板部４の切欠き部４２に対して、鉄筋部６の下端６１の突出板部５を嵌合させる。

【0048】

この切欠き部４２と突出板部５との嵌合が、密着度の高い組み合わせであれば、ハンマなどで下端６１を側方から叩くなどして押し込むだけで、鉄筋部６は連結板部４に固定される。

【0049】

一方、切欠き部４２と突出板部５との嵌合が、密着度の低い組み合わせである場合は、点付け溶接によって突出板部５を連結板部４に仮固定する。突出板部５と連結板部４とは、フーチング３のコンクリートによって固定されるので、簡単な点付け溶接による仮固定であっても問題ない。

【0050】

そして、すべての連結板部４，・・・に対して鉄筋部６，・・・を取り付け、フーチング３用の鉄筋を組んだ後に、コンクリートを打設してフーチング３を完成させる。

【0051】

次に、本実施の形態の場所打ち鋼管コンクリート杭１の杭頭接合構造の作用について説明する。

【0052】

このように構成された本実施の形態の場所打ち鋼管コンクリート杭１の杭頭接合構造は、側部に切欠き部４２が形成されて杭頭１１の鋼管部２１に溶接接合部４１によって接合される連結板部４と、その切欠き部４２に嵌められる突出板部５と、突出板部５の側面に溶接接合部５１によって接合される鉄筋部６とを備えている。

【0053】

この鋼管部２１と連結板部４との溶接接合部４１及び突出板部５と鉄筋部６との溶接接合部５１は、工場などの施工現場以外の良好な環境下で、熟練した工員の作業によって設けることができる。

【0054】

また、場所打ち鋼管コンクリート杭１の施工現場では、連結板部４の切欠き部４２に突出板部５を嵌めることで、鉄筋部６を杭頭１１に位置する鋼管部２１に取り付けることができる。

【0055】

このため、現場作業が省力化できるうえに、高品質の溶接接合部４１，５１を介して、鉄筋部６と突出板部５と連結板部４と鋼管部２１との間で力が伝達されるので、確実に応力の伝達を行わせることができる。

【0056】

図４には、本実施の形態の杭頭接合構造の応力伝達経路を示した。図４（ａ）は、鉄筋部６に矢印で示すような上向きの引張力Ｐ１が作用したときの応力伝達経路を示している。

【0057】

せん断力や付加モーメントによる鉄筋部６の内部を伝達された応力は、溶接接合部５１を介して突出板部５に伝達される。そして、上向きの力が作用する突出板部５の上面は、連結板部４の切欠き部４２の上方の部分から支圧（抗力）を受ける。

【0058】

さらに、連結板部４に伝達された応力は、溶接接合部４１を介して鋼管部２１に伝搬され、杭頭１１から場所打ち鋼管コンクリート杭１の杭本体に伝達されることになる。

【0059】

また、鉄筋部６の外側に環状のフープ筋６２（図８，９参照）が配置される場合は、鉄筋部６の下端６１が外側に開く力がフープ筋６２の拘束力によって抑えられるので、接合強度をより高めることができる。

【0060】

一方、図４（ｂ）は、鉄筋部６に矢印で示すような下向きの圧縮力Ｐ２が作用したときの応力伝達経路を示している。せん断力や付加モーメントによる鉄筋部６の内部を伝達された応力は、溶接接合部５１を介して突出板部５に伝達される。

【0061】

そして、下向きの力が作用する突出板部５の下面は、連結板部４の切欠き部４２の下方の部分から支圧（抗力）を受ける。さらに、連結板部４に伝達された応力は、溶接接合部４１を介して鋼管部２１に伝搬され、杭頭１１から場所打ち鋼管コンクリート杭１の杭本体に伝達されることになる。

【0062】

このように、鉄筋部６に対して施工現場で溶接を行わなくても、鉄筋部６と鋼管部２１との間で、高い接合強度が確保される構造によって応力を伝達させることができる。

【0063】

また、杭頭１１の定着筋となる鉄筋部６が配置される位置が、杭軸（杭中心）から連結板部４の幅分（杭の径方向長さ分）だけ外側になるため、鋼管の外周面に定着筋を密着させる場合に比べて、鉄筋部６，・・・の抵抗モーメントを増加させることができる。

【0064】

この抵抗モーメントは、定着筋を鋼管に密着させる場合の２倍程度まで増加させることができる。この結果、鉄筋部６，・・・の配筋量を減らすことができる。配筋量が削減できれば、鉄筋部６，・・・の周方向の間隔が広くなるなど過密配筋が解消されるので、フーチング３のコンクリートを鉄筋部６，・・・の周囲に充分にまわり込ませることができる。

【0065】

また、図５に示すように、連結板部４に対して突出板部５が傾くように切欠き部４２に収容させることもできる。例えば、フーチング３の鉄筋が、連結板部４に対して真っ直ぐに収容された突出板部５の鉄筋部６（実線で図示）と干渉する場合に、矢印で示した方向に鉄筋部６（二点鎖線で図示）を避けることができる。

【0066】

鉄筋コンクリートは、配筋の位置の僅かなずれで強度が変わることはない。このため、連結板部４に対して突出板部５を傾けた場合でも、所望される接合強度が確保できるのであれば、干渉や局所的な過密状態を避けるために、鉄筋部６の位置を微調整することができる。

【0067】

本実施の形態の杭頭接合構造のように、連結板部４の切欠き部４２に突出板部５を収容させる鉄筋部６の取り付け構造であれば、連結板部４との接続状態を保ったままで簡単に突出板部５を傾けることができる。

【0068】

そして、このような杭頭接合構造が設けられた場所打ち鋼管コンクリート杭１であれば、曲げ耐力及びせん断耐力が向上し、耐震性能の高い杭とすることができる。

【実施例1】

【0069】

以下、前記した実施の形態とは別の形態である実施例１の場所打ち鋼管コンクリート杭１Ａの杭頭接合構造について、図６を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

【0070】

この実施例１では、前記実施の形態で説明した連結板部４の切欠き部４２及び突出板部５の形状とは異なる形状の連結材部としての連結板部４Ａの切欠き部４２Ａ及び突出材部としての突出板部５Ａの形状について説明する。

【0071】

前記実施の形態の切欠き部４２及び突出板部５は、側面視略長方形の形状であった。これに対して、本実施例１の切欠き部４２Ａ及び突出板部５Ａの形状は、側面視略台形となる。

【0072】

詳細には、切欠き部４２Ａ及び突出板部５Ａの形状は、鋼管部２１側が台形の上底（短辺）となって、鉄筋部６側が台形の下底（長辺）となる。そして、鉄筋部６に向けて広がるテーパが、切欠き部４２Ａ及び突出板部５Ａの上下に形成される。

【0073】

このような嵌合の組み合わせとなる切欠き部４２Ａ及び突出板部５Ａは、切欠き部４２Ａの内周形状と突出板部５Ａの外周形状とが略同一の大きさであっても、ハンマ等で押し込むことによって、これらを嵌合させることができる。

【0074】

このため、点付け溶接などの仮固定を行わなくとも、鉄筋部６を鋼管部２１に取り付けることができるようになる。また、切欠き部４２Ａに対して突出板部５Ａを隙間なく嵌合させることで、応力の伝達性能を向上させることができる。

【0075】

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【実施例2】

【0076】

以下、前記した実施の形態及び実施例１とは別の形態である実施例２の場所打ち鋼管コンクリート杭１Ｂの杭頭接合構造について、図７を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

【0077】

この実施例２では、前記実施の形態及び実施例１で説明した連結板部４，４Ａ及び突出板部５，５Ａの形状とは異なる形状の連結材部としての連結板部４Ｂ及び突出材部としての突出板部５Ｂの形状について説明する。

【0078】

この連結板部４Ｂは、側面視略Ｃ字状に形成された鋼板などの板材である。すなわち、長方形の鋼板の長辺側の側部から中央部にかけて、高さ方向の略中央の位置を横向きの略Ｔ字形に切り欠いて切欠き部４２Ｂを設けることで、略Ｃ字状に形成される。

【0079】

一方、突出板部５Ｂは、切欠き部４２Ｂとなる内空より一回り小さい側面視略Ｔ字形の外形に形成される。そして、切欠き部４２Ｂの狭隘部４３に対しては、突出板部５Ｂの首部５２が収容される。

【0080】

このように略Ｔ字形の切欠き部４２Ｂに略Ｔ字形の突出板部５Ｂを嵌合させる組み合わせにすることで、鉄筋部６が鋼管部２１から離隔する方向への転倒を防ぐことができる。

【0081】

また、突出板部５Ｂの幅（図７の紙面直交方向）がある程度以上に広く形成されていれば、鉄筋部６が紙面直交方向に傾いても、切欠き部４２Ｂの内周面に突出板部５Ｂの外周面が接触して外れないので、鉄筋部６の転倒を防ぐことができる。

【0082】

このため、点付け溶接などの仮固定を行わなくとも、鉄筋部６を鋼管部２１に取り付けることができるようになる。また、鉄筋部６と鋼管部２１との距離が広がる方向の力に対しては、突出板部５Ｂの拡幅部が連結板部４Ｂに引っ掛かることによって連結力を高めることができる。

【0083】

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【実施例3】

【0084】

以下、前記した実施の形態及び実施例１，２とは別の形態である実施例３の場所打ち鋼管コンクリート杭１Ｃの杭頭接合構造について、図８，９を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１，２で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

【0085】

この実施例３では、前記実施の形態及び実施例１，２で説明した連結板部４，４Ａ，４Ｂ及び突出板部５，５Ａ，５Ｂの形状とは異なる形状の連結材部としての連結板部４Ｃ及び突出材部としての突出板部５Ｃの形状について説明する。

【0086】

連結板部４Ｃは、側面視略逆Ｌ字状に形成された鋼板などの板材である。すなわち、長方形の鋼板の長辺側の側部の下部を略長方形に切り欠いて切欠き部４２Ｃを設けることで、略逆Ｌ字状に形成される。

【0087】

一方、突出板部５Ｃは、切欠き部４２Ｃの内周形状と略同一の外周形状を有する略長方形の外形に形成される。また、突出板部５Ｃは、底面の位置が鉄筋部６の下端面の位置と略同じ高さになるように、溶接接合部５１によって下端６１に接合される。

【0088】

また、周方向に間隔を置いて配置される複数の鉄筋部６，・・・の外側を囲むように、環状のフープ筋６２が下端６１の高さに配置される。さらに、連結板部４Ｃの上部には、転倒防止材７が取り付けられる。

【0089】

この転倒防止材７は、連結板部４Ｃの上端面に固定される上面材７２と、その上面材７２に取り付けられる一対の支え材７１，７１とによって主に構成される。

【0090】

支え材７１，７１は、図９に示すように、短冊状に形成されて鉄筋部６に向けて張り出される。そして、鉄筋部６の両側は、支え材７１，７１の先端に挟まれることになる。

【0091】

また、連結板部４Ｃの下部には、支持材８が取り付けられる。この支持材８は、連結板部４Ｃの下端面に固定される載置面材８１と、その載置面材８１に取り付けられる一対の繋ぎ材８２，８２とによって主に構成される。

【0092】

この繋ぎ材８２，８２は、短冊状に形成されて、連結板部４Ｃの鋼管部２１側から切欠き部４２Ｃの側面に張り出される。このため、切欠き部４２Ｃに収容された突出板部５Ｃの下部は、一対の繋ぎ材８２，８２に挟まれることになる。

【0093】

また、載置面材８１は、先端がフープ筋６２の位置まで張り出される。このため、載置面材８１の上には、鉄筋部６の下端６１とフープ筋６２とを載せることができる。

【0094】

このように連結板部４Ｃに転倒防止材７と支持材８とが予め取り付けられていれば、鉄筋部６の下端６１に接合された突出板部５Ｃを切欠き部４２Ｃに収容した状態で、鉄筋部６を安定させることができる。

【0095】

すなわち、鉄筋部６が周方向（図８の紙面直交方向）に傾こうとすると、支え材７１，７１に接触して転倒が防止される。また、突出板部５Ｃは、繋ぎ材８２，８２に接触して、切欠き部４２Ｃからの抜け出しが防止される。

【0096】

また、鉄筋部６の下端面は、載置面材８１に載せられて起立状態を保つことができる。さらに、鉄筋部６の下端６１の外側に配置されるフープ筋６２も、載置面材８１に載せられて、落下が防止される。

【0097】

このように鉄筋部６の転倒防止材７と支持材８とを備えた構成であれば、点付け溶接などによる仮止めなども行う必要がなくなり、施工現場において短時間で鉄筋部６，・・・を鋼管部２１の外周面２１ａ側に取り付けることができる。

【0098】

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【実施例4】

【0099】

以下、前記した実施の形態及び実施例１−３とは別の形態である実施例４の場所打ち鋼管コンクリート杭１Ｄ，１Ｅの杭頭接合構造について、図１０を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１−３で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

【0100】

本実施例４では、比較的杭径の小さい小径杭に適した杭頭接合構造について説明する。まず、図１０（ａ）に示した、杭としての場所打ち鋼管コンクリート杭１Ｄについて説明する。

【0101】

この杭頭接合構造は、杭頭１１の鋼管部２１の外周面２１ａに周方向に間隔を置いて接合される連結板部４Ｄ１，４Ｄ２と、上下の連結板部４Ｄ１，４Ｄ２間に隣接して形成される収容部４４と、その収容部４４に収められる突出板部５Ｄと、突出板部５Ｄの側面に接合される鉄筋部６とによって主に構成される。

【0102】

この連結板部４Ｄ１，４Ｄ２は、長方形の鋼板などの一対の板材によって形成される。それぞれの連結板部４Ｄ１，４Ｄ２は、収容部４４の高さ分だけの間隔を高さ方向（杭軸と平行する方向）に置いて、溶接接合部４１を介して鋼管部２１の外周面２１ａに接合される。すなわち連結板部４Ｄ１，４Ｄ２は、収容部４４を挟んだ上下に溶接接合される。

【0103】

そして、略長方形となる収容部４４は、上辺と下辺とが連結板部４Ｄ１の下縁と連結板部４Ｄ２の上縁とによって形成され、１側辺が鋼管部２１の外周面２１ａによって形成される。

【0104】

また、突出板部５Ｄは、収容部４４の内形（内周形状）と略同じ又は僅かに小さい略長方形の外形（外周形状）に形成される。突出板部５Ｄを収容部４４に嵌合させたときに、突出板部５Ｄが外れやすいようであれば、点付け溶接などで仮止めすることもできる。

【0105】

一方、図１０（ｂ）に示した杭としての場所打ち鋼管コンクリート杭１Ｅの杭頭接合構造は、杭頭１１の鋼管部２１の外周面２１ａに周方向に間隔を置いて接合される連結板部４Ｅと、連結板部４Ｅの下方に隣接して形成される収容部４５と、その収容部４５に収められる突出板部５Ｅと、突出板部５Ｅの側面に接合される鉄筋部６とによって主に構成される。

【0106】

この連結板部４Ｅは、長方形の鋼板などの板材によって形成され、溶接接合部４１を介して鋼管部２１の上端付近の外周面２１ａに接合される。一方、収容部４５は、連結板部４Ｅの下縁と鋼管部２１の外周面２１ａとによって形成される内周形状と略同一の外周形状を有する略長方形の外形に形成される。

【0107】

また、突出板部５Ｅは、底面の位置が鉄筋部６の下端面の位置と略同じ高さになるように、溶接接合部５１によって下端６１に接合される。突出板部５Ｅを収容部４５に収容させる際には、点付け溶接などで仮止めすることができる。

【0108】

また、前記実施例３で説明した転倒防止材７を連結板部４Ｅに取り付け、鋼管部２１の外周面２１ａに支持材８を取り付けておくことによっても、鉄筋部６に接合された突出板部５Ｅを収容部４５に収容した状態で、鉄筋部６を安定させることができる。

【0109】

このように簡略化した連結板部４Ｄ１，４Ｄ２，４Ｅを使用し、突出板部５Ｄ，５Ｅの側面を鋼管部２１の外周面２１ａに対峙させる構成であっても、小径杭であれば、鉄筋部６と鋼管部２１との間で確実に応力の伝達を行わせることができる。

【0110】

また、連結板部４Ｄ１，４Ｄ２が収容部４４を挟んだ上下に溶接接合部４１を介して接合されていれば、鉄筋部６に作用する引張力Ｐ１と圧縮力Ｐ２の両方向の力に対して抵抗させることができる。

【0111】

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【実施例5】

【0112】

以下、前記した実施の形態及び実施例１−４とは別の形態である実施例５の場所打ち鋼管コンクリート杭１Ｆの杭頭接合構造について、図１１−１３を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１−４で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

【0113】

この実施例５では、前記実施の形態及び実施例１−４で説明した板状の連結板部４，４Ａ−４Ｃ及び突出板部５，５Ａ−５Ｃの形状とは異なる形態の連結材部９１及び突出材部９２について説明する。

【0114】

連結材部９１は、略平行な一対の板状部９１１，９１１と、その板状部９１１，９１１の側縁間を接続する接続部９１２とによって主に構成される。例えば、鋼板などを折り曲げ加工することによって平面視略Ｕ字状に成形することができる。

【0115】

接続部９１２によって一体化される板状部９１１，９１１の間隔は、鉄筋部６の径と略同じ又は僅かに広い間隔に設定される。そして、側面視略長方形の板状部９１１の長辺側の側部の高さ方向の略中央を略長方形に切り欠いて切欠き部９１４を設けることで、側面視略Ｃ字状（略凹字状）に連結材部９１が形成される。

【0116】

この連結材部９１は、アーク溶接などによる溶接接合部９１３，９１３を介して鋼管部２１の外周面２１ａに接合される。この連結材部９１は、鋼管部２１の軸方向と略平行に延伸される。

【0117】

一方、突出材部９２は、切欠き部９１４の高さと略同じ又は僅かに短い長さの柱状材によって形成される。例えば、鉄筋部６と同じ径の鉄筋を切断して突出材部９２とすることができる。

【0118】

鉄筋部６の下端６１の先端より少し上方の両側面に、一対の突出材部９２，９２がアーク溶接やフレア溶接などによる溶接接合部９２１，９２１を介してそれぞれ接合される。

【0119】

このようにして下端６１を挟んだ両側に突出材部９２，９２が溶接接合された鉄筋部６は、図１１に示すように、鋼管部２１の上端付近に取り付けられた連結材部９１の切欠き部９１４，９１４に対して突出材部９２，９２を嵌合させる。

【0120】

この切欠き部９１４，９１４と突出材部９２，９２との嵌合が、密着度の高い組み合わせであれば、ハンマなどで下端６１を側方から叩くなどして押し込むだけで、鉄筋部６は連結材部９１に強固に固定される。

【0121】

一方、切欠き部９１４と突出材部９２との嵌合が、密着度の低い組み合わせである場合は、必要に応じて点付け溶接によって突出材部９２を連結材部９１の板状部９１１に仮固定することもできる。

【0122】

但し、鉄筋部６の両側に突出材部９２，９２が接合され、その両側の突出材部９２，９２を同じく鉄筋部６の両側に配置された板状部９１１，９１１に嵌める構成であるため、点付け溶接などによる仮止めなどを行わなくても安定しており、施工現場において短時間で鉄筋部６，・・・を鋼管部２１の外周面２１ａ側に取り付けることができる。

【0123】

図１２は、連結材部９１に鉄筋部６が取り付けられた状態を示した平面図である。この図を見るとわかるように、鉄筋部６の下端６１に側面が溶接接合された突出材部９２は、一部が切欠き部９１４に収容されるとともに残りは側方にはみ出して、板状部９１１に対して平面視略十字形又は略Ｌ字形に交差された構成となる。

【0124】

このため、鉄筋部６に上向き又は下向きの力が作用しても、連結材部９１の板状部９１１，９１１に平面視で交差する突出材部９２，９２が引っ掛かりとなって、連結材部９１から支圧（抗力）を受けることができる。

【0125】

このように、鋼管部２１に溶接接合された連結材部９１に鉄筋部６が強固に連結されれば、鉄筋部６と鋼管部２１との間で高い接合強度が確保される構造となって応力を伝達させることができる。

【0126】

また、連結材部９１に対して平面視で突出材部９２，９２を結ぶ線が傾くように切欠き部９１４，９１４に収容させることもできる。例えば、フーチング３の鉄筋が鉄筋部６と干渉する場合に、少しずらして干渉を避けることができる。

【0127】

鉄筋コンクリートは、配筋の位置の僅かなずれで強度が変わることはない。このため、連結材部９１に対して突出材部９２，９２を傾けた場合でも、所望される接合強度が確保できるのであれば、干渉や局所的な過密状態を避けるために、鉄筋部６の位置を微調整することができる。

【0128】

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【実施例6】

【0129】

以下、前記した実施の形態及び実施例１−５とは別の形態である実施例６の場所打ち鋼管コンクリート杭１Ｇの杭頭接合構造について、図１４を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１−５で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を付して説明する。

【0130】

この実施例６では、前記実施例２で説明した連結板部４Ｂと類似した形状の連結材部としての連結板部４Ｇ及び突出材部としての突出板部５Ｇの形状について説明する。

【0131】

この連結板部４Ｇは、長方形の鋼板などの板材である。そして、この鋼板の長辺側の側部から中央部にかけて、高さ方向の略中央又は下方側の位置が鉤形（横向きの略Ｌ字形）に切り欠かれて切欠き部４２Ｇが設けられる。

【0132】

一方、突出板部５Ｇは、切欠き部４２Ｇとなる内空より一回り小さい側面視略Ｌ字形の外形に形成される。すなわち突出板部５Ｇは、切欠き部４２Ｇの狭隘部４３Ｇに収容される胴部５３と、胴部５３の側部から略直角に垂下される垂下部５４とによって主に構成される。

【0133】

このように略Ｌ字形（鉤形）の切欠き部４２Ｇに略Ｌ字形（鉤形）の突出板部５Ｇを嵌合させる組み合わせにすることで、鉄筋部６が鋼管部２１から離隔する方向への転倒を防ぐことができる。

【0134】

また、突出板部５Ｇの幅（図１４の紙面直交方向）がある程度以上に広く形成されていれば、鉄筋部６が紙面直交方向に傾いても、切欠き部４２Ｇの内周面に突出板部５Ｇの外周面が接触して外れないので、鉄筋部６の転倒を防ぐことができる。

【0135】

このため、点付け溶接などの仮固定を行わなくとも、鉄筋部６を鋼管部２１に取り付けることができるようになる。また、鉄筋部６と鋼管部２１との距離が広がる方向の力に対しては、突出板部５Ｇの拡幅部が連結板部４Ｇに引っ掛かることによって連結力を高めることができる。

【0136】

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。

【0137】

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

【0138】

例えば、前記実施の形態又は実施例では、少なくとも杭頭１１に鋼管部２１が配置される杭として場所打ち鋼管コンクリート杭１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆを例に説明したが、これに限定されるものではなく、全長が鋼管となる鋼管杭でも、杭頭１１の外殻に鋼管が配置されたプレストレスト杭であっても、本発明の杭頭接合構造を適用することができる。さらに、杭は円柱状の丸杭だけでなく、角柱状の角杭にも適用することができる。

【0139】

また、前記実施例３では、転倒防止材７及び支持材８を備えた構成について説明したが、これらの転倒防止材７や支持材８は、前記実施の形態又は実施例１，２の連結板部４，４Ａ，４Ｂにおいても、同様に適用することができる。

【0140】

さらに、前記実施例５では、平面視略Ｕ字形の連結材部９１について説明したが、これに限定されるものではなく、平面視略凹字形、又は略平行な一対の板状部が直接、鋼管部２１の外周面２１ａに溶接接合される構成などであってもよい。

【0141】

また、前記実施例５では、鉄筋部６と同じ径の鉄筋によって形成された突出材部９２を例に説明したが、これに限定されるものではなく、角材や形鋼などを突出材部にして、鉄筋部６の側面に突合わせ溶接などによって接合させることもできる。

【符号の説明】

【0142】

１ 場所打ち鋼管コンクリート杭（杭）
１１ 杭頭
２１ 鋼管部（鋼管）
２１ａ 外周面
３ フーチング（鉄筋コンクリート体）
４ 連結板部
４１ 溶接接合部
４２ 切欠き部（収容部）
５ 突出板部
５１ 溶接接合部
６ 鉄筋部
６１ 下端
６２ フープ筋
１Ａ 場所打ち鋼管コンクリート杭（杭）
４Ａ 連結板部
４２Ａ 切欠き部（収容部）
５Ａ 突出板部
１Ｂ 場所打ち鋼管コンクリート杭（杭）
４Ｂ 連結板部
４２Ｂ 切欠き部（収容部）
５Ｂ 突出板部
１Ｃ 場所打ち鋼管コンクリート杭（杭）
４Ｃ 連結板部
４２Ｃ 切欠き部（収容部）
５Ｃ 突出板部
７ 転倒防止材
７１ 支え材
８ 支持材
８１ 載置面材
１Ｄ，１Ｅ 場所打ち鋼管コンクリート杭（杭）
４Ｄ１，４Ｄ２，４Ｅ 連結板部
４４，４５ 収容部
５Ｄ，５Ｅ 突出板部
１Ｆ 場所打ち鋼管コンクリート杭（杭）
９１ 連結材部
９１１ 板状部
９１３ 溶接接合部
９１４ 切欠き部
９２ 突出材部
９２１ 溶接接合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】