特許 6871493 杭頭補強構造

(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】6871493

(24)【登録日】2021年4月20日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】杭頭補強構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/12 20060101AFI20210426BHJP

【ＦＩ】

   E02D27/12 Z

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-208117(P2016-208117)

(22)【出願日】2016年10月24日

(65)【公開番号】特開2018-71056(P2018-71056A)

(43)【公開日】2018年5月10日

【審査請求日】2019年9月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000446

【氏名又は名称】岡部株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】598015084

【氏名又は名称】学校法人福岡大学

(74)【代理人】

【識別番号】100094042

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 知

(72)【発明者】

【氏名】横山 眞一

(72)【発明者】

【氏名】平山 貴章

(72)【発明者】

【氏名】田口 朝康

(72)【発明者】

【氏名】竹内 隆祐

(72)【発明者】

【氏名】田中 照久

(72)【発明者】

【氏名】堺 純一

【審査官】 田島 拳士郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５０−０９１９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９７６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２６６２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２６０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０８３６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１４／００７２８４（ＪＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ２７／００−２７／５２

Ｅ０２Ｄ ５／００−５／８０

Ｅ０４Ｂ １／４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤から上方に突出され、基礎コンクリート中に埋設される杭頭部を補強するための構造であって、
上記杭頭部の外周面側方に該杭頭部の径方向外方へ上下方向縦向きの姿勢で突出させて、該杭頭部に直接接合されることなく、かつ当該杭頭部の周方向に適宜間隔を隔てて設けられた複数の板状材と、該板状材を上記杭頭部に接合するために、該杭頭部と接合される第１接合部及び該板状材と接合される第２接合部を有して、該杭頭部と該板状材との間で応力伝達する応力伝達部材と、上記各板状材に、その板厚方向に貫通して形成された貫通孔と、上記各板状材に、その板面から上記貫通孔周りに上記杭頭部の周方向へ向けて突設された突出部とを備え、
上記板状材は、上記応力伝達部材を介して上記杭頭部に接合して設けられ、
上記板状材と上記応力伝達部材とが、上記杭頭部周りに打設される上記基礎コンクリート中に埋設されていることを特徴とする杭頭補強構造。

【請求項2】

前記応力伝達部材は、縦向きの前記板状材の下部に対して接合される下側部材と、該板状材の上部に対して接合される上側部材とからなることを特徴とする請求項１に記載の杭頭補強構造。

【請求項3】

前記応力伝達部材は、前記突出部と上下方向に重なり合わないように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の杭頭補強構造。

【請求項4】

前記応力伝達部材には、前記杭頭部の径方向外方へ突出させて拡張部が形成されることを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の杭頭補強構造。

【請求項5】

前記拡張部は、前記杭頭部の周方向に、前記突出部から迫り出さないように配置されることを特徴とする請求項４に記載の杭頭補強構造。

【請求項6】

前記応力伝達部材は、前記杭頭部の外周面を包囲する環状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５いずれかの項に記載の杭頭補強構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、応力伝達作用及び定着力を十分に確保することが可能であって、基礎中に埋設される配筋と干渉が生じるおそれを低減できると共に、杭頭補強構造として、溶接工数を削減することで杭頭部周りの施工上の品質を向上することが可能で、構造強度を適切に確保できる杭頭補強構造に関する。

【背景技術】

【0002】

杭と基礎との間で杭頭部に作用する力を伝達するために、基礎中に上部側が埋設されると共に、下部側が杭頭部と応力伝達可能に設けられる杭頭補強部材を有する杭頭補強構造として、特許文献１が知られている。

【0003】

特許文献１の「既製杭と基礎スラブとの接続方法」は、少ない鉄筋使用量で既製杭と基礎スラブとを強固に接続する方法を提供することを課題とし、既製杭の外径より大径で、内側にガイドが設けられ且つ外側に鉄筋が溶着された金属短管を既製杭の杭頭部分に装着した後、金属短管と既製杭との隙間に基礎スラブを形成するためのコンクリートを充填し杭頭部を補強するとともに、既製杭と形成された基礎スラブとを一体化させるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−２６６２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、一般に断面が円形状の鉄筋を短管に溶着するようにしている。基礎と杭との間で杭頭部に作用する曲げモーメントや軸力を伝達するために鉄筋を用いる場合、十分な応力伝達作用を確保し、かつ確実に鉄筋を定着させるためには、鉄筋の長さとして、当該鉄筋の径の３０〜４０倍の長さが必要であり、鉄筋と基礎中に埋設される配筋との干渉が生じてしまう。

【0006】

また、鉄筋としては、良好な定着を確保するために、凹凸のある異形鉄筋などが用いられ、フレア溶接によって接合を行うため、溶接技術が至難であり、溶接欠陥を生じやすかった。

【0007】

このような課題は、鉄筋を短管に接合する場合に限らず、杭頭部に直接接合する場合であっても、同様であった。

【0008】

さらに、杭頭補強構造における力や応力の伝達性能は、当該構造を施工する際の溶接品質の善し悪しに大きく影響を受けるため、杭頭補強構造における溶接接合箇所をできる限り少なくすることが望ましく、そしてこのように溶接接合の工数を削減することによって、杭頭補強構造の施工性を高めることも要望されていた。

【0009】

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、応力伝達作用及び定着力を十分に確保することが可能であって、基礎中に埋設される配筋と干渉が生じるおそれを低減できると共に、杭頭補強構造として、溶接工数を削減することで杭頭部周りの施工上の品質を向上することが可能で、構造強度を適切に確保できる杭頭補強構造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】

【0010】

本発明にかかる杭頭補強構造は、地盤から上方に突出され、基礎コンクリート中に埋設される杭頭部を補強するための構造であって、上記杭頭部の外周面側方に該杭頭部の径方向外方へ上下方向縦向きの姿勢で突出させて、該杭頭部に直接接合されることなく、かつ当該杭頭部の周方向に適宜間隔を隔てて設けられた複数の板状材と、該板状材を上記杭頭部に接合するために、該杭頭部と接合される第１接合部及び該板状材と接合される第２接合部を有して、該杭頭部と該板状材との間で応力伝達する応力伝達部材と、上記各板状材に、その板厚方向に貫通して形成された貫通孔と、上記各板状材に、その板面から上記貫通孔周りに上記杭頭部の周方向へ向けて突設された突出部とを備え、上記板状材は、上記応力伝達部材を介して上記杭頭部に接合して設けられ、上記板状材と上記応力伝達部材とが、上記杭頭部周りに打設される上記基礎コンクリート中に埋設されていることを特徴とする。

【0011】

前記応力伝達部材は、縦向きの前記板状材の下部に対して接合される下側部材と、該板状材の上部に対して接合される上側部材とからなることを特徴とする。

【0012】

前記応力伝達部材は、前記突出部と上下方向に重なり合わないように配置されることを特徴とする。

【0013】

前記応力伝達部材には、前記杭頭部の径方向外方へ突出させて拡張部が形成されることを特徴とする。

【0014】

前記拡張部は、前記杭頭部の周方向に、前記突出部から迫り出さないように配置されることを特徴とする。

【0015】

前記応力伝達部材は、前記杭頭部の外周面を包囲する環状に形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明にかかる杭頭補強構造にあっては、応力伝達作用及び定着力を十分に確保することができ、基礎中に埋設される配筋と干渉が生じるおそれを低減できると共に、杭頭補強構造として、溶接工数を削減することにより杭頭部周りの施工上の品質を向上することができて、構造強度を適切に確保することができる。詳細には、板状材は、それ自体直接杭頭部に接合されることなく、板状材の杭頭部に対する接合作業が不要とできる。板状材を杭頭部に溶接接合せず、応力伝達部材を介して杭頭部に応力伝達することができ、板状材を溶接接合した場合に、杭頭部に局所的に集中する応力で杭頭部が変形されることを防止できると共に、当該応力伝達部材で杭頭部に対する応力緩和を確保しつつ、板状材からの応力を杭頭部に効率良く伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明にかかる杭頭補強構造の第１実施形態を説明する説明図である。

【図2】図１に示した杭頭補強構造を構成する構成部品を説明する説明図である。

【図3】図１に示した杭頭補強構造の変形例を示す概略側面図である。

【図4】本発明にかかる杭頭補強構造の第２実施形態を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本発明にかかる杭頭補強構造の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明にかかる杭頭補強構造の第１実施形態を説明する説明図であって、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は側面図、図２は、図１に示した杭頭補強構造を構成する構成部品を説明する説明図であって、図２（Ａ）は、板状材の平面視及び側面視を示す図、図２（Ｂ）は、応力伝達部材の側面視及び平面視を示す図、図２（Ｃ）は、板状材に応力伝達部材を溶接接合した様子を示す側面図である。

【0019】

杭１はよく知られているように、地盤Ｇから上方に杭頭部２が突出されるように、当該地盤Ｇに打ち込んで設置される。本実施形態では、杭１として、少なくとも杭頭部２に鋼管部分を有する中空円筒体状のものであって、例えば、鋼管杭（Ｓ杭）や外殻鋼管付きコンクリート杭（ＳＣ杭）等が用いられる。

【0020】

これら杭１では、基礎コンクリートＣを打設したときに杭１の中空内部に当該基礎コンクリートＣが充填されたり、あるいは、基礎コンクリートＣを充填させない場合には、杭頭部２の開口を塞ぐために、その上面に天板が設けられる。杭頭部２は、フーチング形態も含めて、その周辺に配設される基礎配筋（図示せず）と共に、基礎を構築する基礎コンクリートＣ中に埋設される。

【0021】

杭頭部２は、基礎と地盤Ｇ側の杭１そのものとの接合部分であって、各種の外力により曲げモーメントやせん断力、軸力が作用するため、当該杭頭部２を補強するために杭頭補強構造３が備えられる。

【0022】

第１実施形態にかかる杭頭補強構造３は、基礎コンクリートＣと係合させて、杭頭部２を補強するための板状材４と、板状材４を高い強度で杭頭部２に応力伝達可能に接合するための応力伝達部材５とを備えて構成される。

【0023】

板状材４は、杭頭部２の周方向に適宜間隔を隔てて、好ましくは等間隔で配列される。図示例では、杭頭部２周りに９０°間隔で、４枚の板状材４が配列されている。板状材４は、鋼製の平板材で形成される。

【0024】

板状材４は、杭頭部２の高さ方向に沿って上下方向縦向きの姿勢で、杭頭部２の径方向外方へ突出され、その板面４ａが水平左右方向に向けられる。板状材４は図示例では、四角形状に形成されている。しかしながら、板状材４は、上縁４ｂと下縁４ｃとが共に直線状でかつ互いに平行関係にあれば、その形態は問わない。

【0025】

板状材４は、杭頭部２の外周面２ａ側方に位置づけられる。すなわち、板状材４は、その上縁４ｂの高さ位置が杭頭部２の上端２ｂの高さ位置よりも低く設定され、板状材４全体が杭頭部２の外周面２ａ側方にあるように配置される。

【0026】

本実施形態にかかる杭頭補強構造３では、さらに各板状材４に、貫通孔６と突出部７が備えられる。貫通孔６は、杭頭部２周りに打設される基礎コンクリートＣを板状材４の表裏両面相互間に流通させて、板状材４周りへの基礎コンクリートＣの充填性や板状材４に対する付着性を高めるために、当該板状材４の板厚方向（水平左右方向）に貫通して横向きに形成される。

【0027】

図示例では、貫通孔６は各板状材４に一つ形成されているが、複数形成しても良い。複数形成する場合、地盤Ｇからの杭頭部２の突出量を抑えるために、貫通孔６は、杭頭部２の径方向に、杭頭部２の外周面２ａ側から杭頭部２外方側へ向けて配列させるのが好ましい。

【0028】

また、図示はしないが、貫通孔６には、杭頭部２の周辺に配設される基礎配筋や、別途用意される補強鉄筋を挿入しても良く、これにより、杭頭部２に作用する曲げモーメントやせん断力に対する曲げ耐力、せん断耐力をさらに向上させることができる。

【0029】

突出部７は、杭頭部２周りに打設され貫通孔６を流通する基礎コンクリートＣや板状材４の板面４ａに付着する基礎コンクリートＣと係合して、基礎コンクリートＣの板状材４に対する付着性をより高めると共に、杭頭部２に作用する曲げモーメントやせん断力、軸力を、杭１と基礎との間でより確実に伝達させるために、各貫通孔６周りに板状材４の板面４ａから横向きに、すなわち杭頭部２の周方向へ向けて突設される。図示例では、突出部７は板状材４の表裏一方の面のみに設けられているが、表裏両面に設けるようにしても良いことはもちろんである。

【0030】

これら貫通孔６及び突出部７を備える板状材４は、それ自体直接杭頭部２に接合されることなく、従って、杭頭部２の外周面２ａに接するように設けても、外周面２ａから離して設けても良く、この板状材４は、応力伝達部材５を介して、杭頭部２に接合して設けられる。言い換えれば、板状材４の杭頭部２に対する接合作業が不要とされる。板状材４は、施工性の面で、杭頭部２に仮付け溶接するようにして、後述する応力伝達部材５の接合作業の利便性を確保するようにしても良い。

【0031】

応力伝達部材５は、各板状材４の１枚１枚に、上下一対２枚ずつで設けられる。応力伝達部材５も、板状材４の配列に合わせて、杭頭部２の周方向に適宜間隔を隔てて、好ましくは等間隔で設けられる。図示例では、４枚の板状材４の位置に合わせて、杭頭部２周りに４個所設けられている。一つの応力伝達部材５に、複数枚の板状材４を設けるようにしても良い。

【0032】

応力伝達部材５は、縦向きの各板状材４それぞれに対し、その下部、すなわち下縁４ｃに対して接合されるものが下側部材８として、その上部、すなわち上縁４ｂに対して接合されるものが上側部材９として、上下一対で構成される。上側部材９はもちろん杭頭部２との接合のために、杭頭部２の上端２ｂの高さ位置よりも、低い高さ位置に設けられる。

【0033】

この応力伝達部材５の上側部材９及び下側部材８はいずれも、その板面５ａが杭頭部２の高さ方向に沿って上下に向くように、横向きに寝かせた姿勢で、杭頭部２の径方向外方へ突出させて設けられる。応力伝達部材５は、長さ方向が杭頭部２の周方向に沿って長い寸法で、幅方向が杭頭部２の径方向に沿って短い寸法の鋼製平板材で形成される。

【0034】

応力伝達部材５は、幅方向の両側縁、すなわち杭頭部２の外周面２ａに面する内側端縁５ｂが、当該外周面２ａに当接されるように、外周面２ａに沿う弧状に形成されると共に、外側端縁５ｃが内側端縁５ｂに沿って弧状に形成される一方、これら外側端縁５ｃと内側端縁５ｂとを結ぶ一対の長さ方向端縁の形態は問われない。杭頭部２の径方向に沿う応力伝達部材５の幅寸法は、杭頭部２の径方向に突出される板状材４の突出寸法に比して、幅狭に形成される。

【0035】

そして、応力伝達部材５では、下側部材８についてはその上側の板面５ａが板状材４の下縁４ｃと溶接接合される第２接合部とされ、上側部材９についてはその下側の板面５ａが板状材４の上縁４ｂと溶接接合される第２接合部とされる。従って、これら板状材４及び応力伝達部材５を杭頭部２の径方向から見たとき、「工」の字形態を呈するように組み合わされる。第２接合部を形成する応力伝達部材５の板面５ａに接合される板状材４の設置位置は、当該応力伝達部材５の長さ方向中央に設定することが好ましい。

【0036】

また、応力伝達部材５の上側部材９及び下側部材８のいずれも、それらの内側端縁５ｂが杭頭部２と溶接接合される第１接合部とされる。板状材４と応力伝達部材５との溶接接合は、杭頭部２に溶接接合する前に予め、工場や現場で作業性良好に行われる。第２接合部である板面５ａを介して互いに接合され組み立てられた応力伝達部材５と板状材４がユニットとして、杭頭部２に溶接接合される。

【0037】

応力伝達部材５の第１接合部である内側端縁５ｂは、現場で水平隅肉溶接により、杭頭部２に接合される。この際、内側端縁５ｂは、杭頭部２の外周面２ａに沿う弧状に形成され、応力伝達部材５の長さ方向に沿うものであるので、長い距離で溶接接合されて、杭頭部２の面外変形を防止するように、高い強度で応力伝達部材５が杭頭部２に接合される。

【0038】

これに対し、幅狭な応力伝達部材５には、板状材４と接合される第２接合部の板面５ａの幅方向寸法を延長するために、杭頭部２の径方向外方へ突出させて、拡張部１０が形成される。拡張部１０は、板状材４に対し、その板厚方向両側へ僅かに張り出す形態で形成される。

【0039】

拡張部１０を有し、板状材４と接合される応力伝達部材５と、当該板状材４に形成される突出部７との相互関係について説明すると、応力伝達部材５は、突出部７と、詳細には複数の突出部７が形成される場合には、杭頭部２に最も近い突出部７と上下方向に重なり合わないように配置される。

【0040】

具体的には、杭頭部２の径方向外方へ突出させた拡張部１０の先端１０ａが突出部７に達しない（図中、寸法Ｘで示す）ように、突出部７に対する拡張部１０の形成範囲が設定される。拡張部１０が形成されない場合であっても、応力伝達部材５は、その外側端縁５ｃが突出部７に達しないように、その幅寸法が設定される。

【0041】

また、応力伝達部材５は、拡張部１０が形成される場合、板状材４の板面４ａから杭頭部２の周方向に向けて突出される突出部７の突出方向先端７ａに対し、板状材４から僅かに張り出す拡張部１０の張り出し方向端縁１０ｂが迫り出さない（図中、寸法Ｙで示す）ように、突出部７に対する拡張部１０の形成範囲が設定される。

【0042】

拡張部１０を含む応力伝達部材５の上記形成範囲の設定により、突出部７周りへの基礎コンクリートＣの流動作用や付着が妨げられることが防止されると共に、突出部７による杭１と基礎との間での杭頭部２に作用する曲げモーメント等の伝達が阻まれることなく確実に行われ、杭頭部２の適切な補強が確保される。

【0043】

第１実施形態にかかる杭頭補強構造３の作用について説明すると、その施工では、まず、工場や現場で、図２に示している板状材４の上縁４ｂまたは下縁４ｃのいずれか一方に、応力伝達部材５の上側部材９または下側部材８のいずれか一方を、第２接合部である板面５ａを介して、下向きの水平隅肉溶接で接合した後、板状材４の下縁４ｃまたは上縁４ｂのいずれか他方に、応力伝達部材５の下側部材８または上側部材９の他方を、同様に板面５ａを介して、下向きの水平隅肉溶接で接合する。

【0044】

これにより、板状材４及び応力伝達部材５を、杭頭部２の外周面２ａに接合するために一体化したパーツとして、複数組み立てる。溶接接合は、下向き作業なので、作業性良好にかつ高い溶接品質で容易に行うことができる。

【0045】

次に、地盤Ｇから上方に突出されている杭頭部２の外周面２ａに、当該杭頭部２の周方向に沿って間隔を隔てて、複数のパーツそれぞれに組み込まれた各応力伝達部材５の第１接合部である内側端縁５ｂを杭頭部２の外周面２ａに下向きの水平隅肉溶接で接合し、これによって、杭頭部２に、それより当該杭頭部２の径方向へ突出させて、貫通孔６及び突出部７を有する板状材４を複数配列して設ける。

【0046】

第１接合部である内側端縁５ｂについても、溶接接合が下向き作業なので、作業性良好にかつ高い溶接品質で容易に行うことができる。

【0047】

その後、地盤Ｇ上に基礎コンクリートＣを打設し、杭頭部２を、その周辺に配設される基礎配筋と共に、当該基礎コンクリートＣ中に埋設することで、基礎が構築され、それと同時に杭頭補強構造３の施工が完了される。

【0048】

第１実施形態にかかる杭頭補強構造３にあっては、貫通孔６及び定着部７を有し、杭頭部２の径方向外方に縦向き姿勢で突出され、杭頭部２の外周面２ａの周方向に沿って複数配列される板状材４と、これらを杭頭部２に簡易な溶接作業で強固に接合固定できる応力伝達部材５とにより、応力伝達作用及び定着力を十分に確保することができ、また、基礎中に埋設される基礎配筋と干渉が生じるおそれもなく、そしてまた、補強構造としても、それに用いる構成部品が少なくて、杭頭部２周りの施工上の品質を向上することができて、優れた杭頭補強構造３を得ることができる。

【0049】

特に、杭頭補強構造３を構成する部品点数が少なく、従って当該構造３を軽量化できるので、大口径の杭１の杭頭部２であっても、優れた施工性で補強することができる。

【0050】

基礎コンクリートＣが打設される際、基礎コンクリートＣは、貫通孔６を介して板状材４の表裏両面に流通し、そしてまた板状材４に付着すると共に、突出部７にも付着して、板状材４を含む杭頭補強構造３を基礎に強固に接合することができる。

【0051】

また、基礎コンクリートＣの突出部７及び貫通孔６周辺での流動性や力の伝達作用については、拡張部１０を含む応力伝達部材５が突出部７と上下方向に重なり合わないように配置されていて、板状材４の下方から、そしてまた上方から回り込んで貫通孔６や突出部７に向かう基礎コンクリートＣの流れを妨げることがなく、これら突出部７等周辺への基礎コンクリートＣの充填性を良好に確保することができ、板状材４の基礎への定着を強固に確保することができる。さらに、拡張部１０の影響を受けることなく、突出部７により、杭頭部２に作用する曲げモーメントやせん断力、軸力を杭１と基礎との間で確実に伝達することができる。

【0052】

以上説明したように本実施形態にかかる杭頭補強構造３にあっては、応力伝達作用及び定着力を十分に確保することができ、基礎中に埋設される配筋と干渉が生じるおそれを低減できると共に、杭頭補強構造３として、溶接工数を削減することにより杭頭部２周りの施工上の品質を向上することができて、構造強度を適切に確保することができる。

【0053】

また、拡張部１０が、杭頭部２の周方向に、突出部７から迫り出さないように配置されていて、当該構成によっても、貫通孔６や突出部７周辺で流動する基礎コンクリートＣの流れを阻害することがなくて、これら突出部７等周辺における基礎コンクリートＣの充填性を良好に確保することができ、板状材４の基礎への定着を強固に確保することができる。さらに、突出部７によって確実に、杭頭部２に作用する曲げモーメントやせん断力、軸力を杭１と基礎との間で確実に伝達することができる。

【0054】

拡張部１０により、第２接合部としての板面５ａの溶接長さを確保でき、杭頭部２に対して無溶接で設ける板状材４を外周面２ａから離して取り付けることも可能となって、施工性を向上することができる。

【0055】

このようにして基礎に埋設されて定着される複数の板状材４は、杭頭部２の外周面２ａ側方に杭頭部２の径方向外方へ上下方向縦向きの姿勢で突出させて、当該杭頭部２の周方向に適宜間隔を隔てて設けられていて、これにより、杭頭部２に作用する曲げモーメントやせん断力、軸力を基礎と杭１との間でスムーズに伝達することができ、杭頭部２を強固に補強することができる。

【0056】

また、板状材４を杭頭部２の外周面２ａ側方に配列したので、杭頭部２上方への突出がまったくなく、板状材４も応力伝達部材５も、基礎中に埋設される基礎配筋に干渉することを防止できて、基礎の施工性を向上することができる。

【0057】

板状材４の突出部７に鉛直方向の力が作用すると、応力伝達部材５周辺の杭頭部２に曲げとせん断に伴う応力が作用するが、応力伝達部材５で板状材４を杭頭部２に接合しているので、杭頭部２を効果的に補剛することができ、高強度の杭頭補強構造３を得ることができる。

【0058】

応力伝達部材５を杭頭部２に接合する際、板状材４を杭頭部２の外周面２ａに仮付け溶接することで、応力伝達部材５の杭頭部２への接合作業を容易化することができる。

【0059】

突出部７が、貫通孔６をその周りから包囲する形態で形成されるので、これら突出部７と貫通孔６とを別々に形成する場合に比べて、合理的かつ効率的にこれら両者を備えることができ、板状材４の外形寸法が小さくても、これらを多数設けることができると共に、貫通孔６を介して充填性良く流動される基礎コンクリートＣが、スムーズに突出部７周りに送り込まれて、両者の密実な付着を確保することができる。

【0060】

板状材４は、杭頭部２の周りに間隔を隔てて複数枚配列されるので、これら複数枚の板状材４により、広い定着面積を確保できて、基礎と杭１との間における応力伝達作用を的確かつ十分に確保することができる。

【0061】

本実施形態では、板状材４を杭頭部２に溶接接合せず、内側端縁５ｂが杭頭部２の外周面２ａに沿う弧状に形成された応力伝達部材５を介して杭頭部２に応力伝達することができ、板状材４を溶接接合した場合に、例えば鉛直方向の力による引張作用で杭頭部２に面外変形が生じるなど、杭頭部２に局所的に集中する応力で杭頭部２が変形されることを防止できると共に、当該応力伝達部材５で杭頭部２に対する応力緩和を確保しつつ、板状材４からの応力を杭頭部２に効率良く伝達することができる。

【0062】

図３は、図１に示した杭頭補強構造の変形例を示す概略側面図である。ハッチングを付した領域Ｒは、応力伝達部材５を介して板状材４が配設される領域を示している。このように、板状材４等の配置は、杭頭部２の周方向に沿って、交互に上下となる千鳥配置としても良い。

【0063】

千鳥配置とすれば、例えば外周寸法が小さいために板状材４の設置枚数が限られる小口径の杭１であっても、上下に振り分けることで必要枚数の板状材４を設けることできると共に、大口径の杭１の場合であっても、隣接する応力伝達部材５の位置的干渉を避けて、多数の板状材４を配設することができ、これにより杭頭部２に必要耐力を適切に確保することができる。

【0064】

図４は、本発明にかかる杭頭補強構造３の第２実施形態を説明する説明図であって、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は側面図である。第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、第１に、応力伝達部材５の上側部材９を省略していることにある。このように構成すれば、溶接接合箇所を削減でき、施工効率を向上することができる。

【0065】

また、異なる点の第２は、応力伝達部材５が杭頭部２の外周面２ａを包囲する環状に形成されていることにある。従って、応力伝達部材５には、複数枚の板状材４が接合される。これにより、応力伝達部材５を、板状材４の枚数分個々に杭頭部２に溶接接合することに比し、例えば応力伝達部材５を杭頭部２に仮付け溶接しておいて、その後、隣り合う板状材４間すべてを水平隅肉溶接によって接合することが可能で、施工性や施工効率を向上することができる。

【0066】

また、環状の応力伝達部材５を杭頭部２に接合すれば、杭頭部２をその周方向に連続して補強することができ、上側部材９を省略しても、相当の強度を確保することができる。

【符号の説明】

【0067】

１ 杭
２ 杭頭部
２ａ 杭頭部の外周面
３ 杭頭補強構造
４ 板状材
４ａ 板状材の板面
５ 応力伝達部材
５ａ 応力伝達部材の板面
５ｂ 応力伝達部材の内側端縁
６ 貫通孔
７ 突出部
８ 下側部材
９ 上側部材
１０ 拡張部
Ｃ 基礎コンクリート
Ｇ 地盤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】