(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】P2024126295
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】杭頭接合構造および杭頭接合方法
(51)【国際特許分類】
E02D 27/12 20060101AFI20240912BHJP
【ＦＩ】
E02D27/12 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023034582
(22)【出願日】2023-03-07
(71)【出願人】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】石倉 敦
(72)【発明者】
【氏名】橋本 健
(72)【発明者】
【氏名】高橋 啓
(72)【発明者】
【氏名】山野辺 宏治
(72)【発明者】
【氏名】眞野 英之
(72)【発明者】
【氏名】松浦 正一
(72)【発明者】
【氏名】室 重行
(72)【発明者】
【氏名】中澤 春生
(72)【発明者】
【氏名】木村 匠
(72)【発明者】
【氏名】岡田 浩一
(72)【発明者】
【氏名】馬越 茉鈴
(72)【発明者】
【氏名】阿部 一茂
(72)【発明者】
【氏名】村瀬 充
(72)【発明者】
【氏名】須永 大揮
(72)【発明者】
【氏名】田中 広夢
【テーマコード（参考）】
2D046
【Ｆターム（参考）】
2D046AA14
2D046CA04
(57)【要約】
【課題】容易な施工によって杭頭部の強度を確保できる杭頭接合構造および杭頭接合方法を提供する。
【解決手段】杭２と、杭２の上方に設けられた基礎部３と、杭２と基礎部３との間に設けられた半剛接合部４と、杭２の杭頭部２１、半剛接合部４および基礎部３にわたって設けられ上下方向に延びる複数の接合定着筋５と、を有し、杭２は、杭主筋２２と、杭２の上下方向の全体にわたって上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭帯筋２３と、杭頭部２１に上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭頭補強筋２４と、杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４を埋設するコンクリート部２６と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】杭２と、杭２の上方に設けられた基礎部３と、杭２と基礎部３との間に設けられた半剛接合部４と、杭２の杭頭部２１、半剛接合部４および基礎部３にわたって設けられ上下方向に延びる複数の接合定着筋５と、を有し、杭２は、杭主筋２２と、杭２の上下方向の全体にわたって上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭帯筋２３と、杭頭部２１に上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭頭補強筋２４と、杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４を埋設するコンクリート部２６と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
杭と、
前記杭の上方に設けられた基礎部と、
前記杭と前記基礎部との間に設けられた半剛接合部と、
上下方向に延び前記杭の杭頭部、前記半剛接合部および前記基礎部にわたって設けられる複数の接合定着筋と、を有し、
前記杭は、
杭主筋と、
前記杭の上下方向の全体にわたって上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭帯筋と、
前記杭頭部に上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭頭補強筋と、
前記杭主筋、前記杭帯筋および前記杭頭補強筋を埋設するコンクリート部と、を有する杭頭接合構造。
前記杭の上方に設けられた基礎部と、
前記杭と前記基礎部との間に設けられた半剛接合部と、
上下方向に延び前記杭の杭頭部、前記半剛接合部および前記基礎部にわたって設けられる複数の接合定着筋と、を有し、
前記杭は、
杭主筋と、
前記杭の上下方向の全体にわたって上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭帯筋と、
前記杭頭部に上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭頭補強筋と、
前記杭主筋、前記杭帯筋および前記杭頭補強筋を埋設するコンクリート部と、を有する杭頭接合構造。
【請求項2】
前記複数の接合定着筋は、上下方向から見た平面視において前記杭の軸線を中心とする円形状に配列されている請求項１に記載の杭頭接合構造。
【請求項3】
前記杭頭補強筋は、複数設けられ、それぞれ水平方向に延びていて、
複数の前記杭頭補強筋は、上下方向から見た平面視において前記複数の接合定着筋を囲む井桁状に設けられている請求項２に記載の杭頭接合構造。
複数の前記杭頭補強筋は、上下方向から見た平面視において前記複数の接合定着筋を囲む井桁状に設けられている請求項２に記載の杭頭接合構造。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか一項に記載の杭頭接合構造を施工する杭頭接合方法において、
前記杭を施工する杭施工工程と、
前記複数の接合定着筋を設置する接合定着筋設置工程と、
前記杭の上に前記半剛接合部を設ける半剛接合部施工工程と、
前記半剛接合部の上に前記基礎部を設ける基礎部施工工程と、を有し、
前記杭施工工程では、
前記杭頭部に上下方向に間隔をあけて前記杭頭補強筋を複数設ける杭頭補強筋設置工程と、
前記杭頭部の上端面よりも上方の位置まで前記コンクリート部のコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
前記コンクリートにおける前記杭頭部の上端面より上方の部分を除去する余盛除去工程と、を行う杭頭接合方法。
前記杭を施工する杭施工工程と、
前記複数の接合定着筋を設置する接合定着筋設置工程と、
前記杭の上に前記半剛接合部を設ける半剛接合部施工工程と、
前記半剛接合部の上に前記基礎部を設ける基礎部施工工程と、を有し、
前記杭施工工程では、
前記杭頭部に上下方向に間隔をあけて前記杭頭補強筋を複数設ける杭頭補強筋設置工程と、
前記杭頭部の上端面よりも上方の位置まで前記コンクリート部のコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
前記コンクリートにおける前記杭頭部の上端面より上方の部分を除去する余盛除去工程と、を行う杭頭接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、杭頭接合構造および杭頭接合方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、場所打ちコンクリート杭の杭頭部と基礎とが剛接合されていると、杭頭部が完全固定されるため、杭頭部や杭頭部に連結された地中梁などに伝達される曲げモーメントが大きくなる。その結果、杭や地中梁などの必要断面積が大きくなる。また、杭や地中梁などの必要鉄筋量が多くなり、鉄筋の納まりが複雑になる。
これに対し、杭頭部と基礎との間に杭頭部と基礎とを回転変形可能に半剛接合する半剛接合部を設けることによって、杭頭部の固定度を低減させ、杭頭部や地中梁などに伝達される曲げモーメントを低減させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
これに対し、杭頭部と基礎との間に杭頭部と基礎とを回転変形可能に半剛接合する半剛接合部を設けることによって、杭頭部の固定度を低減させ、杭頭部や地中梁などに伝達される曲げモーメントを低減させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－８０８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、杭頭部と基礎との間に半剛接合部を設けると、半剛接合部に軸力が集中し、集中した軸力によって杭頭部のコンクリートに縦方向の割裂が生じる虞がある。このため、杭頭部を割裂が生じることを防止できる強度にする必要がある。杭頭部を割裂が生じることを防止できる強度にするには、例えば、杭頭部のコンクリートを気中にてあと打ちする等の必要があり、施工性が悪いという問題がある。
【0005】
本発明は、容易な施工によって杭頭部の強度を確保できる杭頭接合構造および杭頭接合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】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る杭頭接合構造は、杭と、前記杭の上方に設けられた基礎部と、前記杭と前記基礎部との間に設けられた半剛接合部と、前記杭の杭頭部、前記半剛接合部および前記基礎部にわたって設けられ上下方向に延びる複数の接合定着筋と、を有し、前記杭は、杭主筋と、前記杭の上下方向の全体にわたって上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭帯筋と、前記杭頭部に上下方向に間隔をあけて複数設けられた杭頭補強筋と、前記杭主筋、前記杭帯筋および前記杭頭補強筋を埋設するコンクリート部と、を有する。
【0007】
本発明では、杭頭部に杭頭補強筋が設けられていることにより、杭頭部が補強されている。このため、杭頭部の強度が確保され、半剛接合部に軸力が集中した際に杭頭部のコンクリート部の縦方向の割裂が生じることを防止できる。また、本発明では、杭頭部のコンクリートを気中にてあと打ちする必要が無く、杭頭部に杭頭補強筋を設ける容易な施工によって杭頭部の強度を確保できる。
【0008】
上記目的を達成するため、本発明に係る杭頭接合方法は、上記の杭頭接合構造を施工する杭頭接合方法において、前記杭を施工する杭施工工程と、前記複数の接合定着筋を設置する接合定着筋設置工程と、前記杭の上に前記半剛接合部を設ける半剛接合部施工工程と、前記半剛接合部の上に前記基礎部を設ける基礎部施工工程と、を有し、前記杭施工工程では、前記杭頭部に上下方向に間隔をあけて前記杭頭補強筋を複数設ける杭頭補強筋設置工程と、前記杭頭部の上端面よりも上方の位置まで前記コンクリート部のコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、前記コンクリートにおける前記杭頭部の上端面より上方の部分を除去する余盛除去工程と、を行う。
【0009】
本発明では、杭頭部に杭頭補強筋が設けられていることにより、杭頭部が補強されている。これにより、杭頭部の強度を確保するために余盛除去工程においてコンクリート打設工程で打設されたコンクリートを杭頭部の上端面よりも下方まで除去し、杭頭部の上端面の高さまで気中にてコンクリートをあと打ちする工程を行う必要が無い。このため、本発明では、杭頭部に杭頭補強筋を設ける容易な施工によって杭頭部の強度を確保できる。
【0010】
また、本発明に係る杭頭接合構造では、前記複数の接合定着筋は、上下方向から見た平面視において前記杭の軸線を中心とする円形状に配列されていてもよい。
【0011】
このような構成とすることにより、接合定着筋が平面視において矩形に配置される場合と比べて、接合定着筋を杭の軸線の近くに集約して配置できる。これにより、基礎部において接合定着筋が、基礎部と接続される地中梁の梁主筋や基礎部の上に設けられる柱の柱主筋などと干渉することが無くなり、納まりおよび施工性を良好にできる。
【0012】
また、本発明に係る杭頭接合構造では、前記杭頭補強筋は、複数設けられ、それぞれ水平方向に延びていて、複数の前記杭頭補強筋は、上下方向から見た平面視において前記複数の接合定着筋を囲む井桁状に設けられていてもよい。
【0013】
このような構成とすることにより、杭頭補強筋と接合定着筋との干渉が少なくまたは無くなり、杭頭補強筋および接合定着筋の配筋を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、容易な施工によって杭頭部の強度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態による杭頭接合構造の鉛直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態による杭頭接合構造および杭頭接合方法について、図１－図５に基づいて説明する。
（杭頭接合構造）
図１に示すように、本実施形態による杭頭接合構造１は、杭２と、杭２の上に設けられる基礎部３との接合構造である。杭２の杭頭部２１と基礎部３との間には、半剛接合部４が設けられている。半剛接合部４は、杭２と基礎部３とを互いに回転変形可能となるように半剛接合している。杭２は、水平方向に間隔をあけて複数設けられている。半剛接合部４は、１つの杭２に対して１つずつ設けられている。杭頭部２１、半剛接合部４および基礎部３は、この順に下側から上側に向かって配列されている。本実施形態による杭頭接合構造１では、杭頭部２１、半剛接合部４および基礎部３にわたって上下方向に延びる複数の接合定着筋５が設けられている。複数の接合定着筋５は、半剛接合部４の曲げ耐力を確保するために設けられている。
（杭頭接合構造）
図１に示すように、本実施形態による杭頭接合構造１は、杭２と、杭２の上に設けられる基礎部３との接合構造である。杭２の杭頭部２１と基礎部３との間には、半剛接合部４が設けられている。半剛接合部４は、杭２と基礎部３とを互いに回転変形可能となるように半剛接合している。杭２は、水平方向に間隔をあけて複数設けられている。半剛接合部４は、１つの杭２に対して１つずつ設けられている。杭頭部２１、半剛接合部４および基礎部３は、この順に下側から上側に向かって配列されている。本実施形態による杭頭接合構造１では、杭頭部２１、半剛接合部４および基礎部３にわたって上下方向に延びる複数の接合定着筋５が設けられている。複数の接合定着筋５は、半剛接合部４の曲げ耐力を確保するために設けられている。
【0017】
杭２は、上下方向に延びる円柱状の場所打ちコンクリート杭である。杭２には、杭主筋２２と、杭帯筋２３と、杭頭補強筋２４と、が設けられている。
杭主筋２２は、杭２の上下方向の全体にわたって延びている。図２に示すように、杭主筋２２は、平面視において、杭２の外周部に沿って、杭２の軸線を中心とする円形状に配列されている。図１に戻り、杭主筋２２は、杭２のコンクリート部２６よりも上方には突出していない。杭主筋２２は、杭２の上方の半剛接合部４および基礎部３には定着されていない。
杭主筋２２は、杭２の上下方向の全体にわたって延びている。図２に示すように、杭主筋２２は、平面視において、杭２の外周部に沿って、杭２の軸線を中心とする円形状に配列されている。図１に戻り、杭主筋２２は、杭２のコンクリート部２６よりも上方には突出していない。杭主筋２２は、杭２の上方の半剛接合部４および基礎部３には定着されていない。
【0018】
杭帯筋２３は、円形状に配列された複数の杭主筋２２を囲むように設けられている。杭帯筋２３は、杭２の上下方向全体にわたって上下方向に間隔をあけて複数設けられている。
【0019】
杭頭補強筋２４は、杭頭部２１のみに複数設けられている。本実施形態では、略同じ長さの４本の杭頭補強筋２４が同じ高さにおいて井桁状に配置された杭頭部補強鉄筋組２５が上下方向に間隔をあけて複数設けられている。１つの杭頭部補強鉄筋組２５を構成する４本の杭頭補強筋２４は、２本が第１水平方向に延び、他の２本が第１水平方向に直交する第２水平方向に延びている。第１水平方向に延びる２本の杭頭補強筋２４を、第１杭頭補強筋２４１および第２杭頭補強筋２４２と表記する。第２水平方向に延びる２本の杭頭補強筋２４を、第３杭頭補強筋２４３および第４杭頭補強筋２４４と表記する。
第１杭頭補強筋２４１と第２杭頭補強筋２４２とは、第２水平方向に間隔をあけて配置されている。第３杭頭補強筋２４３と第４杭頭補強筋２４４とは、第１水平方向に間隔をあけて、配置されている。上下方向から見て、第１杭頭補強筋２４１および第２杭頭補強筋２４２は、それぞれ第３杭頭補強筋２４３および第４杭頭補強筋２４４と直交している。
第１杭頭補強筋２４１と第２杭頭補強筋２４２とは、第２水平方向に間隔をあけて配置されている。第３杭頭補強筋２４３と第４杭頭補強筋２４４とは、第１水平方向に間隔をあけて、配置されている。上下方向から見て、第１杭頭補強筋２４１および第２杭頭補強筋２４２は、それぞれ第３杭頭補強筋２４３および第４杭頭補強筋２４４と直交している。
【0020】
杭頭補強筋２４の両端部２４ａ，２４ａは、曲げられてフックが形成されている。杭頭補強筋２４の両端部のフックは、それぞれ杭主筋２２にかけられている。フックは、杭頭補強筋２４の端部２４ａを９０度以上曲げたフックである。図面では、１８０度曲げたフックを示している。
杭頭部２１には、杭頭補強筋２４および杭帯筋２３の両方が設けられている。杭頭補強筋２４の上下方向のピッチおよび杭帯筋２３の上下方向のピッチは適宜設定されている。上下方向に間隔をあけて配列された複数の杭頭部補強鉄筋組２５のうちの最下位置の杭頭部補強鉄筋組２５は、接合定着筋５の下端部よりも上側に配置されている。複数の杭頭部補強鉄筋組２５のうちの最上位置の杭頭部補強鉄筋組２５は、杭２の上端面の近傍に配置されている。
杭頭部２１には、杭頭補強筋２４および杭帯筋２３の両方が設けられている。杭頭補強筋２４の上下方向のピッチおよび杭帯筋２３の上下方向のピッチは適宜設定されている。上下方向に間隔をあけて配列された複数の杭頭部補強鉄筋組２５のうちの最下位置の杭頭部補強鉄筋組２５は、接合定着筋５の下端部よりも上側に配置されている。複数の杭頭部補強鉄筋組２５のうちの最上位置の杭頭部補強鉄筋組２５は、杭２の上端面の近傍に配置されている。
【0021】
図１および図３に示すように、半剛接合部４は、円筒状の鋼管４１と、鋼管４１の内側に充填されたコンクリート４２と、を有する。半剛接合部４は、軸線が上下方向に延びる円柱状に形成されている。平面視において、半剛接合部４の中心位置は、杭２の軸線の位置と一致している。半剛接合部４の平面視形状は、杭２の平面視形状よりも小さい。例えば、半剛接合部４の水平断面積は、杭２の水平断面積の１／２程度である。
【0022】
図１および図４に示すように、基礎部３は、鉄筋コンクリート製である。基礎部３は、直方体状に形成されている。基礎部３の水平断面形状は、杭２の水平断面形状よりも大きい。平面視において、基礎部３の中心位置は、杭２の軸線および半剛接合部４の軸線の位置と一致している。
基礎部３には、地中梁６が接続されている。地中梁６は、水平方向に隣り合う基礎部３を接続している。基礎部３の外周部には、地中梁６の梁主筋（不図示）が定着している。
図１および図５に示すように、基礎部３の上には、角柱状の柱７が設けられている。柱７の外周部には、複数の柱主筋７１および複数の柱帯筋７２が配列されている。複数の柱主筋７１は、上下方向から見た平面視において四角形状に配列されている。柱主筋７１それぞれの下部側は、基礎部３に定着されている。複数の柱帯筋７２は、複数の柱主筋７１を囲むように設けられている。複数の柱帯筋７２は、柱主筋７１の上下方向全体にわたって上下方向に間隔をあけて設けられている。
基礎部３には、地中梁６が接続されている。地中梁６は、水平方向に隣り合う基礎部３を接続している。基礎部３の外周部には、地中梁６の梁主筋（不図示）が定着している。
図１および図５に示すように、基礎部３の上には、角柱状の柱７が設けられている。柱７の外周部には、複数の柱主筋７１および複数の柱帯筋７２が配列されている。複数の柱主筋７１は、上下方向から見た平面視において四角形状に配列されている。柱主筋７１それぞれの下部側は、基礎部３に定着されている。複数の柱帯筋７２は、複数の柱主筋７１を囲むように設けられている。複数の柱帯筋７２は、柱主筋７１の上下方向全体にわたって上下方向に間隔をあけて設けられている。
【0023】
複数の接合定着筋５は、平面視において杭２の軸線を中心とする円形状に配列されている。円形状に配列された複数の接合定着筋５の周囲には、上下方向に間隔をあけて複数の帯筋５１が設けられている。上述しているように、複数の接合定着筋５は、杭頭部２１、半剛接合部４および基礎部３にわたるように設けられている。複数の接合定着筋５の下部側で、杭頭部２１に配置される部分は、平面視において円形状に配列された複数の杭主筋２２の内側に配置されるとともに、杭頭部補強鉄筋組２５の井桁の内側に配置されている。すなわち、複数の杭頭補強筋２４は、複数の接合定着筋５を囲む井桁状に配置されている。帯筋５１は、複数の接合定着筋５における杭頭部２１および半剛接合部４に配置される部分の周囲に設けられている。複数の接合定着筋５における基礎部３に配置される部分の周囲には、帯筋５１は設けられていない。
複数の接合定着筋５における前述部分以外、すなわち杭頭部２１、半剛接合部４、および基礎部３に配置される部分以外（例えば、杭２における杭頭部２１よりも下方の杭内部に配置される部分）の周囲には、帯筋５１を設けても設けなくてもよい。
複数の接合定着筋５における前述部分以外、すなわち杭頭部２１、半剛接合部４、および基礎部３に配置される部分以外（例えば、杭２における杭頭部２１よりも下方の杭内部に配置される部分）の周囲には、帯筋５１を設けても設けなくてもよい。
【0024】
複数の接合定着筋５の上部側で、基礎部３に配置される部分は、平面視において複数の柱主筋７１の内側に円形状に配置されている。複数の接合定着筋５と複数の柱主筋７１とは、互いに干渉しない位置に配置されている。基礎部３に定着している地中梁６の梁主筋の端部は、複数の接合定着筋５の外側において基礎部３と定着している。複数の接合定着筋５と、地中梁６の梁主筋とは、互いに干渉しない位置に配置されている。
【0025】
本実施形態の杭頭接合構造１では、杭２と基礎部３との間に半剛接合部４を設け、杭主筋２２を基礎部３に定着させないことによって、杭２と基礎部３との接合を半剛接合に維持している。これにより、地震時に杭頭部２１および地中梁６に生じる曲げモーメントを小さくできる。その結果、地震時の杭頭部２１および地中梁６の損傷を低減させることができる。
杭頭部２１および地中梁６に生じる曲げモーメントを小さくできることにより、杭２および地中梁６の必要断面積および必要鉄筋量を小さくできる。このため、施工手間の軽減およびコスト削減を図ることができる。また、根切り量を削減できるため、コストの削減およびＣＯ２の排出量を削減できる。
杭頭部２１および地中梁６に生じる曲げモーメントを小さくできることにより、杭２および地中梁６の必要断面積および必要鉄筋量を小さくできる。このため、施工手間の軽減およびコスト削減を図ることができる。また、根切り量を削減できるため、コストの削減およびＣＯ２の排出量を削減できる。
【0026】
（杭頭接合方法）
本実施形態による杭頭接合構造１は、以下のように施工する。
まず、杭２を施工する杭施工工程を行う。杭施工工程では、杭２の地盤を掘削し、杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４を配筋し、杭２のコンクリート部２６のコンクリートを打設するコンクリート打設工程を行う。
本実施形態では、杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４の配筋とともに、接合定着筋５および接合定着筋５の周囲の帯筋５１の配筋（接合定着筋設置工程）を行う。杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４は、予め組み立てて鉄筋かごの状態で、設置位置に配置する。接合定着筋５および接合定着筋５の周囲の帯筋５１は、予め組み立てて鉄筋かごの状態で、設置位置に配置する。接合定着筋５および帯筋５１の鉄筋かごは、杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４の鉄筋かごに結束する。杭頭補強筋２４の配筋工程が、特許請求の範囲の「杭頭補強筋設置工程」に相当する。
本実施形態による杭頭接合構造１は、以下のように施工する。
まず、杭２を施工する杭施工工程を行う。杭施工工程では、杭２の地盤を掘削し、杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４を配筋し、杭２のコンクリート部２６のコンクリートを打設するコンクリート打設工程を行う。
本実施形態では、杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４の配筋とともに、接合定着筋５および接合定着筋５の周囲の帯筋５１の配筋（接合定着筋設置工程）を行う。杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４は、予め組み立てて鉄筋かごの状態で、設置位置に配置する。接合定着筋５および接合定着筋５の周囲の帯筋５１は、予め組み立てて鉄筋かごの状態で、設置位置に配置する。接合定着筋５および帯筋５１の鉄筋かごは、杭主筋２２、杭帯筋２３および杭頭補強筋２４の鉄筋かごに結束する。杭頭補強筋２４の配筋工程が、特許請求の範囲の「杭頭補強筋設置工程」に相当する。
【0027】
本実施形態のコンクリート打設工程では、杭２のコンクリート部２６のコンクリートの打設を接合定着筋５および帯筋５１の鉄筋かごにトレミー管を通して行う。このようにすることによって、コンクリート打設の施工性を良好にすることができる。
【0028】
コンクリート打設工程では、杭頭部２１の上端面より上方（例えば５００ｍｍ程度上方）の高さ位置までコンクリートを打設する。コンクリート打設工程の後に、コンクリート打設工程で打設されたコンクリートにおける杭頭部２１の上端面より上方の部分（余盛部）を除去する余盛除去工程を行う。
本実施形態による杭頭接合方法では、余盛部を除去する工程においてコンクリート打設工程で打設されたコンクリートを杭頭部の上端面よりも下方の高さ位置まで除去し、上記の上端面よりも下方の高さ位置から杭頭部の上端面の高さまで気中にてコンクリートをあと打ちする工程を行わない。
本実施形態による杭頭接合方法では、余盛部を除去する工程においてコンクリート打設工程で打設されたコンクリートを杭頭部の上端面よりも下方の高さ位置まで除去し、上記の上端面よりも下方の高さ位置から杭頭部の上端面の高さまで気中にてコンクリートをあと打ちする工程を行わない。
【0029】
杭施工工程の後に、杭頭部２１の上部に半剛接合部４を設ける半剛接合部構築工程を行う。半剛接合部構築工程では、杭頭部２１の上部に鋼管４１を設置し、鋼管４１の内部にコンクリート４２を打設する。鋼管４１は、内側に複数の接合定着筋５が配置されるように設置する。
半剛接合部構築工程の後に、基礎部を構築する基礎部構築工程を行う。基礎部構築工程では、基礎部の下方で半剛接合部４が設けられない位置に、スペーサーを設け、スペーサーの上部に半剛接合部４のコンクリートを打設する。基礎部構築工程では、配筋を行う際に、柱主筋７１の配筋および梁主筋の配筋を行う。複数の柱主筋７１の下部側を基礎部３が構築される領域に配置する。梁主筋の端部を基礎部３が構築される領域に配置する。
基礎部構築工程の後に、地中梁６および柱７の構築を行う。
半剛接合部構築工程の後に、基礎部を構築する基礎部構築工程を行う。基礎部構築工程では、基礎部の下方で半剛接合部４が設けられない位置に、スペーサーを設け、スペーサーの上部に半剛接合部４のコンクリートを打設する。基礎部構築工程では、配筋を行う際に、柱主筋７１の配筋および梁主筋の配筋を行う。複数の柱主筋７１の下部側を基礎部３が構築される領域に配置する。梁主筋の端部を基礎部３が構築される領域に配置する。
基礎部構築工程の後に、地中梁６および柱７の構築を行う。
【0030】
次に、本実施形態による杭頭接合構造および杭頭接合方法の作用・効果について説明する。
本実施形態による杭頭接合構造１では、杭頭部２１に杭頭補強筋２４が設けられていることにより、杭頭部２１が補強されている。このため、杭頭部２１の強度が確保され、半剛接合部４に軸力が集中した際に杭頭部２１のコンクリート部２６の縦方向の割裂が生じることを防止できる。
また、杭頭部２１が補強されることにより、杭頭部２１の強度を確保するために余盛部を除去する工程においてコンクリート打設工程で打設されたコンクリートを杭頭部の上端面よりも下方の高さ位置まで除去し、上記の上端面よりも下方の高さ位置から杭頭部の上端面の高さまで気中にてコンクリートをあと打ちする工程を行う必要が無い。このため、本実施形態による杭頭接合構造１および杭頭接合方法では、容易な施工によって杭頭部の強度を確保できる。
本実施形態による杭頭接合構造１では、杭頭部２１に杭頭補強筋２４が設けられていることにより、杭頭部２１が補強されている。このため、杭頭部２１の強度が確保され、半剛接合部４に軸力が集中した際に杭頭部２１のコンクリート部２６の縦方向の割裂が生じることを防止できる。
また、杭頭部２１が補強されることにより、杭頭部２１の強度を確保するために余盛部を除去する工程においてコンクリート打設工程で打設されたコンクリートを杭頭部の上端面よりも下方の高さ位置まで除去し、上記の上端面よりも下方の高さ位置から杭頭部の上端面の高さまで気中にてコンクリートをあと打ちする工程を行う必要が無い。このため、本実施形態による杭頭接合構造１および杭頭接合方法では、容易な施工によって杭頭部の強度を確保できる。
【0031】
本実施形態による杭頭接合構造１では、複数の接合定着筋５は、上下方向から見た平面視において杭２の軸線を中心とする円形状に配列されている。これにより、複数の接合定着筋５が平面視において矩形に配置される場合と比べて、複数の接合定着筋５を杭２の軸線の近くに集約して配置できる。これにより、基礎部３においても接合定着筋５が地中梁６の梁主筋や柱７の柱主筋７１と干渉することが無くなり、納まりおよび施工性を良好にできる。
【0032】
本実施形態による杭頭接合構造１では、杭頭補強筋２４は、上下方向から見た平面視において複数の接合定着筋５を囲む井桁状に設けられていることにより、複数の接合定着筋５との干渉が少なく、または無くなり、杭頭補強筋２４および接合定着筋５の配筋を容易に行うことができる。
【0033】
以上、本発明による杭頭接合構造および杭頭接合方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、複数の接合定着筋５は、上下方向から見た平面視において杭２の軸線を中心とする円形状に配列されているが、接合定着筋５の配列は、適宜設定されてよい。接合定着筋５と、地中梁６の梁主筋や柱７の柱主筋７１が干渉する場合は、いずれかの鉄筋を屈曲させて干渉しないようにしてもよい。
例えば、上記の実施形態では、複数の接合定着筋５は、上下方向から見た平面視において杭２の軸線を中心とする円形状に配列されているが、接合定着筋５の配列は、適宜設定されてよい。接合定着筋５と、地中梁６の梁主筋や柱７の柱主筋７１が干渉する場合は、いずれかの鉄筋を屈曲させて干渉しないようにしてもよい。
【0034】
また、上記の実施形態では、杭頭補強筋２４は、４本で杭頭部補強鉄筋組２５を構成しているが、杭頭補強筋２４の形状や配置、数量は適宜設定されてよい。杭頭補強筋２４は、メッシュ筋で構成されていてもよい。杭頭補強筋２４は、複数本ずつ束ねられていてもよい。上下方向および水平方向に隣り合う杭頭補強筋２４どうしの間隔は、適宜設定されてよい。
杭頭補強筋２４の強度や径は、適宜設定されてよい。例えば、杭頭補強筋２４の強度は、杭帯筋２３の強度よりも小さく設定し、杭頭補強筋２４の径は、杭帯筋２３の径よりも大きく、杭主筋２２の径よりも小さく設定してもよい。
杭頭補強筋２４の端部２４ａにはフックが設けられていなくてもよい。
杭頭補強筋２４の強度や径は、適宜設定されてよい。例えば、杭頭補強筋２４の強度は、杭帯筋２３の強度よりも小さく設定し、杭頭補強筋２４の径は、杭帯筋２３の径よりも大きく、杭主筋２２の径よりも小さく設定してもよい。
杭頭補強筋２４の端部２４ａにはフックが設けられていなくてもよい。
【0035】
本実施形態の杭頭接合方法では、杭施工工程において、杭頭部２１の上端面よりも上方の位置まで杭２のコンクリート部２６のコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、打設されたコンクリートにおける杭頭部２１の上端面より上方の部分（余盛部）を除去する余盛除去工程と、を行っているが、杭２のコンクリート部２６のコンクリートを杭頭部２１の上端面の高さまで打設するようにして、余盛部の施工および除去を行わないようにしてもよい。
【0036】
杭２の配筋、接合定着筋５、帯筋５１の配筋は、鉄筋かごを組まずに配筋を行ってもよい。接合定着筋５および帯筋５１は、杭２のコンクリート部２６のコンクリートを打設してから設置してもよく、杭２のコンクリート部２６のコンクリートを所定の中間高さまで打設してから設置してもよい。
【0037】
２０１５年９月の国連サミットにおいて採択された１７の国際目標として「持続可能な開発目標（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ：ＳＤＧｓ）」がある。
本実施形態に係る杭頭接合構造および杭頭接合方法は、このＳＤＧｓの１７の目標のうち、例えば「１１．住み続けられるまちづくりを」の目標などの達成に貢献し得る。
本実施形態に係る杭頭接合構造および杭頭接合方法は、このＳＤＧｓの１７の目標のうち、例えば「１１．住み続けられるまちづくりを」の目標などの達成に貢献し得る。
【符号の説明】
【0038】
１ 杭頭接合構造
２ 杭
３ 基礎部
４ 半剛接合部
５ 接合定着筋
２１ 杭頭部
２２ 杭主筋
２３ 杭帯筋
２４ 杭頭補強筋
２６ コンクリート部
２ 杭
３ 基礎部
４ 半剛接合部
５ 接合定着筋
２１ 杭頭部
２２ 杭主筋
２３ 杭帯筋
２４ 杭頭補強筋
２６ コンクリート部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】