特開 2022-168856 場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022168856

(43)【公開日】2022-11-08

(54)【発明の名称】場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/34 20060101AFI20221031BHJP

   E02D 5/30 20060101ALI20221031BHJP

【ＦＩ】

E02D5/34 A

E02D5/30 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022071777

(22)【出願日】2022-04-25

(31)【優先権主張番号】P 2021074156

(32)【優先日】2021-04-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】595067442

【氏名又は名称】システム計測株式会社

(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】小林 由春

(72)【発明者】

【氏名】兼平 雄吉

(72)【発明者】

【氏名】中西 義隆

(72)【発明者】

【氏名】藤田 峻也

(72)【発明者】

【氏名】坪川 建太郎

【テーマコード（参考）】

2D041

【Ｆターム（参考）】

2D041AA03

2D041BA02

2D041BA17

2D041BA44

2D041DA03

2D041DB02

2D041EB10

(57)【要約】

【課題】簡単に製作できてブリージングの影響が生じないうえに、応力伝達性能に優れた場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造を提供する。
【解決手段】鋼管とコンクリートとによって形成される場所打ち鋼管コンクリート杭１の応力伝達構造である。
そして、周囲及び内部にコンクリートが充填される円筒形の鋼管２１の端部２１ａに、周方向に間隔を置いて複数の側面視略円形の貫通穴２２が設けられていることを特徴とす。ここで、貫通穴は、鋼管サイズに応じて周方向に等間隔で４箇所から３２箇所が設けられる構成とすることができる。また、貫通穴は、鋼管の軸方向に間隔を置いて１段から１０段の任意の段数が設けられる構成とすることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼管とコンクリートとによって形成される場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造であって、
周囲及び内部にコンクリートが充填される円筒形の鋼管の端部に、周方向に間隔を置いて複数の側面視略円形又は側面視で上側に頂点が形成される多角形の貫通穴が設けられていることを特徴とする場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造。

【請求項2】

前記貫通穴は、鋼管サイズに応じて周方向に等間隔で４箇所から３２箇所が設けられることを特徴とする請求項１に記載の場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造。

【請求項3】

前記鋼管の端部は、鋼管コンクリート部と鉄筋コンクリート部との境界付近に配置されるものであって、
前記貫通穴は、前記鋼管と前記鉄筋コンクリート部の鉄筋との応力伝達性能を高めるために、前記鋼管の軸方向に間隔を置いて１段から５段の任意の段数が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造。

【請求項4】

前記鋼管の端部は、拡底杭の拡底部又は中間拡径杭の拡径部に配置されるるものであって、
前記貫通穴は、前記拡底部又は前記拡径部の引抜き耐力を前記鋼管に伝達させるために、前記鋼管の軸方向に間隔を置いて１段から１０段の任意の段数が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造。

【請求項5】

前記貫通穴に対して、前記鋼管の外周側及び内部に突出する補強管が挿入されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造。

【請求項6】

前記貫通穴の周囲に鋼材を溶接することで開口補強部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼管とコンクリートとによって形成される場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達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が知られている（特許文献１－３など参照）。このような複合構造の杭では、鋼管コンクリート部と鉄筋コンクリート部との境界に継手部が発生する。

【0003】

通常、杭には鉛直荷重が主に作用することになり、継手部が存在しても鉛直荷重に対しては支障をきたすことはない。しかしながら、地震時において、杭頭に大きな水平力が作用すると、杭に曲げモーメント及びせん断力が作用し、継手部が弱部となるおそれがある。

【0004】

そこで、特許文献１－３では、鋼管コンクリート部と鉄筋コンクリート部との継手部を補強するための継手構造を設けている。すなわち、鋼管の内空に充填するコンクリートとの付着力（摩擦抵抗）を大きくするために、鋼管の内周面に凸部を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第５７１７１１８号公報

【特許文献2】特開２００６－１３８０９５号公報

【特許文献3】特公平５－６２１７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、鋼管の内周面に凸部を設けるのは、製作作業が困難で手間がかかる場合がある。一方、特許文献３には、鋼管の外周にもコンクリートを回り込ませることができるように、鋼管の周壁に側面視長方形の開口を設けた構造が記載されている。

【0007】

側面視長方形の開口は、鋼管の外側から穿孔作業ができるため、鋼管の内周面に凸部を設けるよりは作業性がよいが、四辺を切断することになるので１開口当たりの工数が多く、複数の開口を設けるには、それなりに手間がかかる。

【0008】

また、長方形の開口の隅角部には、コンクリートのブリージングが溜まりやすく、硬化後のコンクリート部に空洞ができやすいという課題もある。こうした空洞がコンクリート部にできないようにするためには、特殊な添加剤を充填するコンクリートに混入させるなどの対策が必要になる。

【0009】

そこで、本発明は、簡単に製作できてブリージングの影響が生じないうえに、応力伝達性能に優れた場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達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】

【0010】

前記目的を達成するために、本発明の場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造は、鋼管とコンクリートとによって形成される場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造であって、周囲及び内部にコンクリートが充填される円筒形の鋼管の端部に、周方向に間隔を置いて複数の側面視略円形又は側面視で上側に頂点が形成される多角形の貫通穴が設けられていることを特徴とする。

【0011】

ここで、前記貫通穴は、鋼管サイズに応じて周方向に等間隔で４箇所から３２箇所が設けられる構成とすることができる。また、前記貫通穴は、前記鋼管の軸方向に間隔を置いて１段から１０段の任意の段数が設けられる構成とすることができる。

【0012】

さらに、こうした場所打ち鋼管コンクリート杭における前記鋼管の端部は、鋼管コンクリート部と鉄筋コンクリート部との境界付近、拡底杭の拡底部又は中間拡径杭の拡径部のいずれかに配置されることが好ましい。

【0013】

また、前記貫通穴に対して、前記鋼管の外周側及び内部に突出する補強管が挿入されている構成とすることができる。もしくは、前記貫通穴の周囲に鋼材を溶接することで開口補強部を設けた構成とすることができる。

【発明の効果】

【0014】

このように構成された本発明の場所打ち鋼管コンクリート杭の応力伝達構造は、周囲及び内部にコンクリートが充填される円筒形の鋼管の端部に、周方向に間隔を置いて複数の側面視略円形又は側面視で上側に頂点が形成される多角形の貫通穴が設けられている。

【0015】

側面視略円形又は側面視で上側に頂点が形成される多角形の貫通穴は、鋼管の外側から簡単な作業で穿孔できるうえに、円形又は上側に頂点が形成される多角形の貫通穴の周りにコンクリートが充填されても、ブリージングが溜まってしまうことがない。さらに、鋼管の内外のコンクリートが貫通穴を通して繋がることで、鋼管とコンクリートとの付着力を増大させることができる。

【0016】

また、鋼管サイズに応じて周方向に等間隔で４箇所から３２箇所の貫通穴を設けるのであれば、杭の周方向に偏りがない状態で付着力が得られるようになるうえに、鋼管２１の耐力の低下も許容範囲内に抑えることができる。

【0017】

そして、貫通穴が設けられた鋼管の端部が、鋼管コンクリート部と鉄筋コンクリート部との境界付近に配置されることで、鉄筋コンクリート部の鉄筋の引張力を鋼管コンクリート部の鋼管に効果的に伝達させることが可能になり、応力伝達性能を高めることができる。

【0018】

一方、貫通穴が設けられた鋼管の端部が、拡底杭の拡底部や中間拡径杭の拡径部に配置されることで、拡幅されて地盤に接する傾斜部分の引抜き耐力を、鋼管コンクリート部の鋼管に効果的に伝達させることができるようになる。

【0019】

また、貫通穴に対して、鋼管の外周側及び内部に突出する補強管が挿入されていれば、貫通穴の穿孔による鋼管の耐力低下を抑えることができるうえに、支圧抵抗を増加させることができるようになる。ここで、貫通穴の周囲に鋼材を溶接することで開口補強部を設けることでも、鋼管の耐力低下を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】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示した説明図である。

【図2A】場所打ち鋼管コンクリート杭の鋼管コンクリート部の構成を示した説明図である。

【図2B】図２Ａとは貫通穴の数が異なる鋼管コンクリート部の構成を例示した説明図である。

【図3】実施例１の拡底杭の拡底部付近の構成を示した説明図である。

【図4】貫通穴を設けたことによる効果を確認した模型実験の供試体を説明する図であって、（ａ）は直杭の供試体の説明図、（ｂ）は拡底杭の供試体の説明図である。

【図5】実験結果を変位と荷重との関係で示したグラフである。

【図6】実験結果を貫通穴の広さ（窓総面積）と最大荷重との関係で示したグラフである。

【図7】実験結果を貫通穴の広さ（窓総面積）とせん断応力との関係で示したグラフである。

【図8】実施例２の中間拡径杭の拡径部付近の構成を示した説明図である。

【図9】実施例２の別の中間拡径杭の全体構成を示した説明図である。

【図10】実施例３の鋼管の貫通穴に補強管が挿入された構成を示した説明図である。

【図11】実施例３の補強管の作用を概念的に示した説明図である。

【図12】拡底杭の場合の補強管の作用を概念的に示した説明図である。

【図13A】補強管のない貫通穴の作用を概念的に示した説明図である。

【図13B】拡底杭の場合の補強管のない貫通穴の作用を概念的に示した説明図である。

【図14】実施例４の鋼管の貫通穴の周囲に開口補強部を設けた構成を示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

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、本実施の形態の場所打ち鋼管コンクリート杭１の全体構成を示した説明図である。また、図２Ａは、場所打ち鋼管コンクリート杭１の鋼管コンクリート部２の構成を示した説明図である。

【0022】

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１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３とを備えている。また、本実施の形態で説明する場所打ち鋼管コンクリート杭１は、鉄筋コンクリート部３の下端に截頭円錐状の拡底部１１が設けられる拡底杭である。

【0023】

そして、場所打ち鋼管コンクリート杭１の頭部は、鉄筋コンクリート製のフーチング６に接続される。建物などの基礎に作用する上載荷重は、このフーチング６を介して場所打ち鋼管コンクリート杭１に伝達される。

【0024】

このフーチング６の下方に形成される鋼管コンクリート部２は、円筒形の鋼管２１と、その内空及び外周に充填されるコンクリート４とによって主に構成される。ここで、鋼管２１には、例えば直径が600mm－2500mm程度の鋼製の管材が使用できる。

【0025】

また、この鋼管２１の上端の外周面には、複数の杭頭定着筋１２が溶接などによって取り付けられる。この鋼管２１から上方に向けて突出された杭頭定着筋１２は、フーチング６内に埋設される。

【0026】

一方、地震時には、このフーチング６が杭下部より大きく水平移動することによって、鋼管コンクリート部２と鉄筋コンクリート部３との接合部（継手部）に、曲げモーメントやせん断力が作用することになる。

【0027】

そこで、このような力に対抗させるために、鋼管２１の下側の端部２１ａ付近に、コンクリート４との付着耐力を増加させるための貫通穴２２を穿孔する。この貫通穴２２は、側面視略円形で、鋼管２１の周方向に間隔を置いて複数が設けられる。

【0028】

貫通穴２２の直径は、コンクリート４の通過のしやすさや、１箇所で得られる付着力の大きさとの関係などを考慮して、コンクリート４の最大骨材径の3倍以上に設定することが好ましい。目安としては、直径75mm－250mm程度、例えば直径150mm程度の貫通穴２２を設けることができる。

【0029】

さらに、周方向に間隔を置いて複数が設けられる貫通穴２２を１段とすると、鋼管２１の軸方向（杭軸方向）に間隔を置いて、１段から５段の任意の段数で、鋼管２１の端部２１ａに設けることができる。図１は、鋼管２１の下側の端部２１ａに、３段の貫通穴２２が設けられた例を図示している。

【0030】

また図２Ａに示すように、貫通穴２２は、周方向に等間隔で設けられる。この図では、周方向に等間隔で４箇所に貫通穴２２を設けた例を図示している。貫通穴２２を設ける数はこれに限定されるものではない。例えば図２Ｂに示すように、鋼管２１Ａの下側の端部２１ａに、周方向に等間隔で８箇所の貫通穴２２を設けることもできる。

【0031】

すなわち貫通穴２２は、鋼管サイズに応じて４箇所から３２箇所の任意の数を、周方向に等間隔で設けることができる。等間隔で貫通穴２２を設けることで、杭の周方向で得られる付着力を偏りがない状態にすることができる。例えば、直径が600mmの鋼管２１であれば４箇所、直径が2500mmの鋼管２１であれば２４箇所の貫通穴２２を、１段あたりに設けることができる。通常は、４箇所から８箇所程度の貫通穴２２が、周方向に等間隔で設けられる。

【0032】

一方、場所打ち鋼管コンクリート杭１の下部に形成される鉄筋コンクリート部３は、図１に示すように、軸方向に延設される鉄筋籠３１と、その周囲に充填されるコンクリート４とを備えている。

【0033】

この鉄筋籠３１は、円筒状に製作されるもので、図２Ａに示すように周方向に間隔を置いて配置される複数の主鉄筋３１ｂと、図１に示すように杭軸方向に間隔を置いて配置される環状の帯鉄筋３１ｃとによって主に構成される。

【0034】

また、鉄筋籠３１の上端部３１ａは、鋼管２１の内部に収容される。この鋼管２１の下部（端部２１ａ）に収容された上端部３１ａは、図１に示すように、３段の貫通穴２２が設けられた範囲と略同じ範囲に配置されることによって、ラップされたことになる。

【0035】

例えば主鉄筋３１ｂの直径をdとすると、貫通穴２２が設けられる鋼管２１の端部２１ａの軸方向の範囲（長さ）は、40d－45d程度の範囲とすることができる。なお、貫通穴２２の直径については、鋼管２１の直径（鋼管サイズ）によって、鋼管２１の耐力を損なうことなく適切に設けることができる大きさを考慮して設定することもできる。また、必要に応じて、後述するように貫通穴２２の周囲を補強することもできる。

【0036】

そして、鉄筋籠３１の上端部３１ａを、貫通穴２２が設けられた範囲と略同じ範囲に配置してラップさせることで、主鉄筋３１ｂの引張力を鋼管２１に効果的に伝達させることができるようになる。

【0037】

さらに、図１に示すように、鋼管２１の上側の端部２１ｂを鉄筋コンクリート部と接続する場合も、貫通穴２２を設けて鉄筋との応力伝達性能を高めることができる。詳細には、上部がフーチング６に埋設される杭頭補強筋１２１の下部を、鋼管２１の上側の端部２１ｂの内空に挿入して、貫通穴２２が設けられた範囲にラップさせる。こうすることで、杭頭補強筋１２１の引張力を、鋼管２１に効果的に伝達させることができるようになる。

【0038】

また、図１には、鋼管２１の上側の端部２１ｂに３段の貫通穴２２を設ける場合を図示したが、貫通穴２２の穿孔による鋼管２１の耐力低下が懸念される場合は、貫通穴２２の周囲に環状の鋼板を溶接するなどして開口補強部２３を設けることで、端部２１ｂの耐力低下を抑えることができる。この開口補強部２３は、鋼管２１の外周面又は内周面のいずれか一方に環状の鋼板を固定する、又は鋼管２１の外周面及び内周面の両方に環状の鋼板を固定するなどして設けることができる。

【0039】

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。
まず施工前に、鋼管２１の下側となる端部２１ａ付近に、側面視略円形となる貫通穴２２を、設計した数と間隔で穿孔する。

【0040】

側面視略円形の貫通穴２２は、鋼管２１の外周面に円の中心となる目印だけ付ければ、その中心点にポンチを打ち込んでガス切断機を自動的に回転させることで、簡単に穿孔することができる。

【0041】

一方、施工箇所においては、地盤Ｇにアースドリル工法やリバース工法などによって、杭孔５を掘削する。そして、クレーンによって杭孔５の上方に鋼管２１を吊り上げ、杭孔５の上部に鋼管２１を建て込む。この段階では、鋼管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。

【0042】

続いて、杭孔５の上方に鉄筋籠３１を吊り上げ、鋼管２１の中に鉄筋籠３１を挿入し、沈降させる。ここで、図示していないが、鉄筋籠３１の上端部３１ａには、鋼管２１より長い吊り筋が接続されており、この吊り筋を介して鉄筋籠３１を吊り下げることによって、鉄筋籠３１を図１に示す位置まで沈降させることができる。

【0043】

そして、吊り筋の杭孔５からの突出量を計測することで、鉄筋籠３１の上端部３１ａを、鋼管２１の端部２１ａの貫通穴２２を設けた範囲に合せることができる。このように鋼管２１と鉄筋籠３１を杭孔５の所定の位置に配置した後に、杭孔５にトレミー管を建て込んで、トレミー管を使ってコンクリート４を打設する。コンクリート４は、孔底から鋼管２１の上端まで連続して打ち上げる。

【0044】

そして、このコンクリート４の打設によって、鉄筋コンクリート部３と鋼管コンクリート部２とを備え、鋼管２１の端部２１ａに穿孔された貫通穴２２を介して、コンクリート４と鋼管２１との付着力の耐力が確保される場所打ち鋼管コンクリート杭１の応力伝達構造が構築される。

【0045】

次に、本実施の形態の場所打ち鋼管コンクリート杭１の応力伝達構造の作用について説明する。
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の応力伝達構造は、周囲及び内部にコンクリート４が充填される円筒形の鋼管２１の端部２１ａに、周方向に間隔を置いて複数の側面視略円形の貫通穴２２が設けられている。

【0046】

側面視略円形の貫通穴２２は、ガス切断機などを使って、鋼管２１の外側から少ない工数の簡単な作業で、穿孔することができる。また、円形の貫通穴２２の周りにコンクリート４が充填されても、その周囲にブリージングが溜まることはできず、コンクリート４に空洞が生じるのを防ぐことができる。

【0047】

そして、鋼管２１の内外のコンクリート４が、貫通穴２２を通して繋がることで、鋼管２１とコンクリート４との付着力を増大させることができる。すなわち、鋼管２１の端部２１ａが鉄筋コンクリート部３と鋼管コンクリート部２との境界付近に配置されることで、鉄筋籠３１の主鉄筋３１ｂの引張力を、鋼管コンクリート部２の鋼管２１に効果的に伝達させることが可能になり、応力伝達性能を高めることができる。

【0048】

また、鋼管サイズに応じて鋼管２１の周方向に等間隔で４箇所から３２箇所の貫通穴２２を設けるのであれば、杭の周方向に偏りがない状態で付着力が得られるようになるうえに、貫通穴２２を穿孔したことによる鋼管２１の耐力の低下も許容範囲内に抑えることができる。

【実施例0049】

以下、前記した実施の形態の場所打ち鋼管コンクリート杭１とは別の実施形態の場所打ち鋼管コンクリート杭について、図３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。

【0050】

この実施例１では、場所打ち鋼管コンクリート杭としての拡底杭１Ａについて説明する。本実施例１の拡底杭１Ａは、上部に形成される鋼管コンクリート部２Ａと、下部に形成される截頭円錐状の拡底部１１Ａとを備えている。

【0051】

鋼管コンクリート部２Ａは、円筒形の鋼管２１と、その内空に充填されるコンクリート４とによって主に構成される。ここで、鋼管２１には、例えば直径が600mm－2500mm程度の鋼製の管材が使用できる。

【0052】

そして、鋼管２１の下側の端部２１ａ付近には、拡底部１１Ａの拡底傾斜部の引抜き耐力を、コンクリート４を介して鋼管２１に伝達させるための貫通穴２２が穿孔される。この貫通穴２２は、側面視略円形で、鋼管２１の周方向に間隔を置いて複数が設けられる。

【0053】

本実施例１では、拡底部１１Ａの内部に埋設させた鋼管２１の端部２１ａに、周方向に間隔を置いて複数が設けられる貫通穴２２を１段として、鋼管２１の軸方向に間隔を置いて６段の貫通穴２２が設けられている。

【0054】

このような構成となる拡底杭１Ａの応力伝達構造であれば、貫通穴２２が設けられた鋼管２１の端部２１ａが拡底杭１Ａの拡底部１１Ａに配置されることで、拡底部１１Ａの傾斜部分の引抜き耐力を鋼管２１に効果的に伝達させることができるようになる。

【0055】

すなわち、杭孔５にトレミー管などを使って打設されるコンクリート４が、下から打ちあがってくる際に、貫通穴２２を通って鋼管２１の内外に充填されるとともに、地盤Ｇに接する拡底部１１Ａの傾斜部分にも一体となるコンクリート４が充填されることで、引抜き耐力が鋼管２１に確実に伝達される構造にすることができる。

【0056】

ここで、拡底部１１Ａの引抜き耐力を鋼管２１に効果的に伝達させるには、鋼管２１の端部２１ａを拡底部１１Ａの下部まで埋設させ、通常は３段から５段程度、場合によっては１０段程度の貫通穴２２を設ける。

【0057】

以下では、前記実施の形態で説明した場所打ち鋼管コンクリート杭１及び本実施例１の拡底杭１Ａにおける貫通穴２２の効果を確認するために行った実験について、図４－図７を参照しながら説明する。

【0058】

図４は、前記実施の形態の場所打ち鋼管コンクリート杭１の鋼管コンクリート部２（直杭）と、本実施例１の拡底杭１Ａを模した、実験で使用した供試体を説明する図である。図４（ａ）は、４つの直杭の供試体を示している。これらの供試体は、実物の杭を1/10程度の大きさに縮尺した模型大の試験体である。

【0059】

図４（ａ）の左端の「直－１０」の供試体は、直径101.6mmの鋼管２１を直径125.0mmの円柱状のコンクリート４に埋設させた供試体であって、鋼管２１の下縁から軸方向に23.0mm上方の位置に、直径15.0mmの貫通穴２２が穿孔されている。貫通穴２２は、周方向に等間隔で８箇所（８方向）が設けられており、１段の貫通穴２２が設けられた構成となっている。

【0060】

一方、「直－１０」の右隣の供試体「直－１１」は、最下段の貫通穴２２から軸方向に65.0mm間隔で、さらに２段、合計３段の貫通穴２２が設けられた構成となっている。それ以外の構成は、「直－１０」と同じである。

【0061】

また、「直－１２」の供試体は、最下段の貫通穴２２から軸方向に32.0mm間隔で、さらに４段、合計５段の貫通穴２２が設けられた構成となっている。それ以外の構成は、「直－１０」と同じである。これに対して、「直－１３」の供試体は、貫通穴２２が周方向に等間隔で４箇所（４方向）が設けられた構成となっており、それ以外の構成は、「直－１２」と同じである。

【0062】

そして、図４（ｂ）の「拡－４」の供試体は、直径101.6mmの鋼管２１の下部を、底面の直径265.0mm、高さ145.0mmの截頭円錐状の拡底部１１Ａのコンクリート４に埋設させた、拡底杭１Ａを模した試験体である。

【0063】

この拡底部１１Ａの下端には、高さ25.0mmの円盤状の底部が設けられている。この拡底部１１Ａに埋設された鋼管２１の下縁から軸方向に23.0mm上方の位置から、軸方向に32.0mm間隔で、合計５段の貫通穴２２が設けられている。また、各段においては、貫通穴２２は、周方向に等間隔で８箇所（８方向）が設けられている。

【0064】

これらの供試体を使って、圧縮試験と純曲げ試験を行った。圧縮試験を行った理由は、供試体の形状からして、付着力の確認は圧縮力を加えた方が不利になるためである。純曲げ試験では、所要の付着力を有していれば、鉄筋コンクリート部３で破壊するため、破壊形式の確認を行った。

【0065】

図５は、各供試体を使った純曲げ試験の実験結果を、変位と荷重との関係でまとめて示したグラフである。これらの結果を見ると、いずれの供試体においても、降伏耐力が認められる。そして、直杭の中では、貫通穴２２の数が最も多い「直－１２」で、最も大きな降伏耐力が得られることがわかった。さらに、拡底杭１Ａの供試体「拡－４」については、「直－１２」よりもさらに大きな降伏耐力が得られることがわかった。

【0066】

一方、図６及び図７では、圧縮試験の結果を、貫通穴２２の総開口面積である窓総面積(mm²)を横軸にしてまとめた。すなわち図６は、窓総面積ΣW_Aと最大荷重P_max(kN)との関係で実験結果を示したグラフである。また、図７は、窓総面積ΣW_Aとせん断応力τ_max(mm²)との関係で実験結果を示したグラフである。

【0067】

図６のグラフを見ると、直杭の中では、窓総面積の増加と最大荷重の増加とが直線的な比例関係にあることがわかる。また、拡底杭（「拡－４」）となると、直杭の比例関係より大きな最大荷重が得られることがわかる。

【0068】

また、図７のグラフを見ると、直杭の中では、窓総面積が増加すると、せん断応力が減少する傾向にあることがわかる。ただし、拡底杭（「拡－４」）については、直杭よりもかなり大きなせん断応力が得られることがわかる。

【0069】

このように、場所打ち鋼管コンクリート杭１であっても、拡底杭１Ａであっても、コンクリート４に埋設する鋼管２１の端部２１ａに貫通穴２２を設けることによって、付着耐力や引抜き耐力の増加が見込めることが確認できた。

【0070】

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0071】

以下、前記した実施の形態の場所打ち鋼管コンクリート杭１及び実施例１の拡底杭１Ａとは別の実施形態の場所打ち鋼管コンクリート杭について、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。

【0072】

この実施例２では、場所打ち鋼管コンクリート杭としての中間拡径杭１Ｂ，１Ｃについて説明する。本実施例２の中間拡径杭１Ｂ，１Ｃは、図８，９に示すように、杭軸方向の端部ではない中間部に、拡径部１３を備えている。

【0073】

図８に示した中間拡径杭１Ｂは、杭の上部に形成される鋼管コンクリート部２Ｂと、下部に形成される鉄筋コンクリート部３Ｂと、それらの境界となる中間部に形成される拡径部１３とを備えている。

【0074】

すなわち、直杭状の鋼管コンクリート部２Ｂと鉄筋コンクリート部３Ｂとの間に、拡幅された拡径部１３が設けられる。この拡径部１３は、鋼管コンクリート部２Ｂに接続される上部は截頭円錐状に形成され、下部は鉄筋コンクリート部３Ｂの直径に向けて漸減する形状に形成される。

【0075】

鋼管コンクリート部２Ｂは、円筒形の鋼管２１と、その内空に充填されるコンクリート４とによって主に構成される。ここで、鋼管２１には、例えば直径が600mm－2500mm程度の鋼製の管材が使用できる。

【0076】

そして、鋼管２１の下側の端部２１ａ付近には、拡径部１３の拡径傾斜部の引抜き耐力を、コンクリート４を介して鋼管２１に伝達させるための貫通穴２２が穿孔される。この貫通穴２２は、側面視略円形で、鋼管２１の周方向に間隔を置いて複数が設けられる。

【0077】

本実施例２の中間拡径杭１Ｂでは、拡径部１３の内部に埋設させた鋼管２１の端部２１ａに、周方向に間隔を置いて複数が設けられる貫通穴２２を１段として、鋼管２１の軸方向に間隔を置いて４段の貫通穴２２が設けられている。

【0078】

一方、図９に示した中間拡径杭１Ｃは、杭の上部に形成される鋼管コンクリート部２Ｃと、下部に形成される鉄筋コンクリート部３Ｃと、それらの境界となる中間部に形成される拡径部１３と、杭の下端に形成される截頭円錐状の拡底部１１とを備えている。

【0079】

そして、鋼管コンクリート部２Ｃの鋼管２１の端部２１ａ付近には、拡径部１３の拡径傾斜部の引抜き耐力を、コンクリート４を介して鋼管２１に伝達させるための貫通穴２２が穿孔される。この貫通穴２２は、側面視略円形で、鋼管２１の周方向に間隔を置いて複数が設けられる。

【0080】

本実施例２の中間拡径杭１Ｃでは、拡径部１３の内部に埋設させた鋼管２１の端部２１ａに、周方向に間隔を置いて複数が設けられる貫通穴２２を１段として、鋼管２１の軸方向に間隔を置いて４段の貫通穴２２が設けられている。

【0081】

このような構成となる中間拡径杭１Ｂ，１Ｃの応力伝達構造であれば、貫通穴２２が設けられた鋼管２１の端部２１ａが中間拡径杭１Ｂ，１Ｃの拡径部１３に配置されることで、地盤Ｇに接する拡径部１３の傾斜部分の引抜き耐力を、鋼管２１に効果的に伝達させることができるようになる。

【0082】

また、鉄筋コンクリート部３Ｂ，３Ｃの鉄筋籠３１の上端部３１ａが、貫通穴２２が設けられた鋼管２１の端部２１ａとラップしていれば、主鉄筋３１ｂの引張力を、鋼管コンクリート部２Ｂ，２Ｃの鋼管２１に効果的に伝達させることができるようになる。

【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。