特開 2024-168938 杭と上部構造物との接合構造

(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】P2024168938

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】杭と上部構造物との接合構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/28 20060101AFI20241128BHJP

   E02D 27/00 20060101ALI20241128BHJP

   E04B 1/24 20060101ALI20241128BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

E02D5/28

E02D27/00 C

E02D27/00 D

E04B1/24 R

E04B1/58 503H

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023086012

(22)【出願日】2023-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】592198404

【氏名又は名称】千代田工営株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076093

【弁理士】

【氏名又は名称】藤吉 繁

(72)【発明者】

【氏名】小林 豊彦

【テーマコード（参考）】

2D041

2D046

2E125

【Ｆターム（参考）】

2D041AA02

2D041BA19

2D041BA37

2D041DB02

2D046AA13

2D046AA14

2E125AA04

2E125AA45

2E125AB17

2E125AC16

2E125AG43

2E125BB09

2E125BB19

2E125BB22

2E125BC06

2E125BD01

2E125BE03

2E125BE04

2E125BE08

2E125BF01

2E125CA03

2E125CA05

2E125CA13

2E125CA16

2E125EA02

(57)【要約】

【課題】
施工時間の短縮化を図ると共に、高い施工精度と品質を確保しつつ、設計上の杭芯とのずれを吸収する、杭とその上の構造物とを接合する接合構造を提供すること。
【手段】
埋設施工される杭の外径とほぼ同径の円筒状をなし、その周壁面には円柱状の腕材が同一円周上から外側に向って等間隔で着脱可能に取付けられた接合用内筒と、前記接合用内筒の外径より大きい内径を有する円筒状をなし、側面には前記接合用内筒の腕材がスライド可能な横長貫通孔が形成されていると共に、隣接した一対の横長貫通孔の中間位置には軸芯方向に向って内筒固定用ボルトが螺合されている接合用外筒とから、杭と上部構造物の接合構造を構成し、内筒固定用ボルトのねじ込み量を適宜増減させて、接合用内筒を固定することにより、設計上の軸芯と実際に埋設された杭の杭芯とのずれを吸収出来るようにした。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

埋設施工される杭と、この杭の上に設置される上部構造物とを接合する為の杭と上部構造物との接合構造であって、前記杭の外径とほぼ同径の円筒状をなし、その周壁面には円柱状の腕材が同一円周上から放射状に外側に向って３個以上等間隔で着脱可能に取付けられた接合用内筒と、前記接合用内筒の外径より大きい内径を有する円筒状をなし、側面には前記接合用内筒の腕材が円周方向にスライド可能な上下幅を有する横長貫通孔が接合用内筒の腕材と同じ間隔で同一円周上に形成されていると共に、隣接した一対の横長貫通孔の中間位置には軸芯方向に向ってねじ孔がそれぞれ形成され、該ねじ孔に内筒固定用ボルトが螺合されている接合用外筒とからなり、腕材を取りはずした状態の接合用内筒が予め頭部に固定されている杭を施工地盤に所定の深さまで埋設した後、接合用外筒を杭の頭部の接合用内筒の外側に被せ、腕材を接合用外筒の横長貫通孔を通して接合用内筒の周側面に固定した後、接合用外筒の上端の接合プレートと上部構造物の下端とを結合すると共に、接合用外筒に取付けられた内筒固定用ボルトのねじ込み量を適宜増減して、接合用外筒の内側における接合用内筒の位置を固定し、これら接合用外筒と接合用内筒とにより、設計上の杭芯と実際に埋設された杭の杭芯とのずれを吸収させる様にしたことを特徴とする杭と上部構造物との接合構造。

【請求項2】

腕材の外径よりわずかに大きい内径の円筒状の凹みを接合用内筒の周壁外面に形成し、この凹みの底面中央から内径側に向って同心円状にめねじを形成すると共に、腕材の一方の端面中央から軸芯に沿っておねじを突設し、腕材を凹みに嵌入し、めねじにおねじを螺合させることにより接合用内筒に腕材を着脱自在に取付けたことを特徴とする請求項１記載の杭と上部構造物との接合構造。

【請求項3】

腕材の外径よりわずかに大きい内径の貫通孔を接合用内筒の周壁に形成すると共に、中央にめねじが形成された板状体を、そのめねじが貫通孔と同心円状となる様に接合用内筒の内壁面に固定し、腕材のおねじを板状体のめねじに螺合することにより、接合用内筒に腕材を着脱自在に取付けたことを特徴とする請求項１記載の杭と上部構造物との接合構造。

【請求項4】

接合用内筒の周壁面に着脱自在に取付けられた腕材が４組であることを特徴とする請求項１記載の杭と上部構造物との接合構造。

【請求項5】

杭が鋼管杭であることを特徴とする請求項１記載の杭と上部構造物との接合構造。

【請求項6】

接合用内筒への杭の上端への固定が溶接によって行われることを特徴とする請求項１記載の杭と上部構造物との接合構造。

【請求項7】

杭と上部構造物との結合が、上部構造物の下端に取付けられた接合プレートと接合用外筒の上端に取付けられた接合プレートとをボルト／ナットによって結合することにより行われることを特徴とする請求項１記載の杭と上部構造物との接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、埋設施工された杭とこの杭の上に設置される上部構造物との接合構造、詳しくは、施工現場における面倒な作業を極力少なくし、施工精度の向上と施工時間の短縮を図った杭と上部構造物との接合構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

各種建造物の基礎工は、上部構造物に作用する荷重を基礎地盤に伝達する大切な役目を果たすものであり、場所打ち鉄筋コンクリートによる基礎工が一般的であるが、予め工場で製造された杭を現場に持ち込み、これを地盤に打ち込んだり埋め込んだりする杭基礎も多く採用されている。

【0003】

この杭基礎は、品質管理が行き届いた工場で製造された杭を用いるので、他の基礎工に比べ、品質管理がし易く、現場での作業が少なく、施工時間の短縮を図ることが出来る長所を有し、交通量が多く、作業時間が制約されがちな市街地などでの作業に適している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－１８３２６６

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】なし

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

この杭基礎においては、杭の頭部とこの杭の上に設置される上部構造物とを接合する必要があり、杭の頭部に固定された接合プレートと上部構造物の下端とをボルト／ナットなどの接合金具によって接合することが行われている。

【0007】

しかしながら、表層地盤の多くには、地中に埋め込まれた瓦礫等の障害物があり、杭を埋設する際、この障害物が邪魔となり、杭を設計通りの位置へ鉛直に埋設できず、設計上の杭芯と実際に埋設された杭の杭芯とにわずかなずれが生じ、上部構造物からの荷重を杭が確実に吸収できなくなることがある。

【0008】

この為、特許文献１に示す様に、杭頭と上部構造物の下端との間に調整用の部材を介在させ、これにより設計上の杭芯と実際に埋設された杭の杭芯とのずれを吸収させることが行われているが、この調整用の部材の杭頭への固定作業はすべて施工現場において行われており、施工精度と品質確保に難があり、作業時間も多く要していた。

【0009】

本発明者は、杭基礎における上記問題点を解決すべく鋭意研究を行った結果、施工現場における面倒な作業を極力なくし、高い施工精度と品質を確保しつつ、作業時間の短縮を図れる、設計上の杭芯と実際に埋設された杭芯とのずれを効果的に吸収する杭と上部構造物との接合構造を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

埋設施工される杭と、この杭の上に設置される上部構造物とを接合する為の杭と上部構造物との接合構造において、前記杭の外径とほぼ同径の円筒状をなし、その周壁面には円柱状の腕材が同一円周上から放射状に外側に向って３個以上等間隔で着脱可能に取付けられた接合用内筒と、前記接合用内筒の外径より大きい内径を有する円筒状をなし、側面には前記接合用内筒の腕材が円周方向にスライド可能な上下幅を有する横長貫通孔が接合用内筒の腕材と同じ間隔で同一円周上に形成されていると共に、隣接した一対の横長貫通孔の中間位置には軸芯方向に向ってねじ孔がそれぞれ形成され、該ねじ孔に内筒固定用ボルトが螺合されている接合用外筒とから、杭と上部構造物の接合構造を構成することにより、上記課題を解決した。

【発明の効果】

【0011】

腕材を取りはずした状態の接合用内筒が予め頭部に固定されている杭を施工地盤に所定の深さまで埋設した後、接合用外筒を杭の頭部の接合用内筒の外側に被せ、腕材を接合用外筒の横長貫通孔を通して接合用内筒の周壁面に固定した後、接合用外筒の上端の接合プレートと上部構造物の下端とを結合すると共に、接合用外筒に取付けられた内筒固定用ボルトのねじ込み量を適宜増減して接合用外筒の内側における接合用内筒の位置を固定し、これら接合用内筒と接合用外筒とにより、杭と上部構造物との接合を行うものであり、施工現場においては、杭の頭部に固定された接合用内筒への接合用外筒の取付け作業を行うだけで杭と上部構造物との接合を行うことが出来、施工精度と品質の向上、及び作業時間の短縮を図りつつ、接合用内筒と接合用外筒との組合せにより、設計上の軸芯と実際に埋設された杭の杭芯とのずれを吸収して、上部構造物に作用する荷重を埋設された杭に安定的に伝達させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】この発明に係る杭と上部構造物との接合構造の一実施例の側面図。

【図2】同じく、その縦断面図。

【図3】同じく、その斜視図

【図4】同じく、主要構成部分を分離して描いた分解斜視図。

【図5】同じく、主要構造部分である接合用外筒を下方から見た斜視図。

【図6】同じく、接合用外筒の図５における矢視Ａ－Ａ線断面図。

【図7】杭の頭部に固定された状態の接合用内筒の斜視図。

【図8】同じく、接合用内筒の縦断面図。

【図9】同じく、接合用内筒への腕材の取付け状況を説明する図８における矢視Ｂ－Ｂ線断面図。

【図10】同じく、接合用内筒における腕材の形成手段の他の例の横断面図。

【図11】接合用内筒と接合用外筒とを接合した際、設計上の杭芯Ｘと実際に埋設された杭の軸芯Ｙとがずれているときの状態を示した横断面図。

【図12】同じく、内筒固定用ボルトの調整により、設計上の軸芯Ｘと実際に埋設された杭の軸芯Ｙとが一致し、接合用内筒が固定されている状態の横断面図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

埋設施工される杭と、この杭の上に設置される上部構造物とを接合する際に、前記杭の外径とほぼ同径の円筒状をなし、その周壁面には円柱状の腕材が同一円周上から放射状に外側に向って３個以上等間隔で着脱可能に取付けられた接合用内筒と、前記接合用内筒の外径より大きい内径を有する円筒状をなし、側面には前記接合用内筒の腕材が円周方向にスライド可能な上下幅を有する横長貫通孔が接合用内筒の腕材と同じ間隔で同一円周上に形成されていると共に、隣接した一対の横長貫通孔の中間位置には軸芯方向に向ってねじ孔がそれぞれ形成され、該ねじ孔に内筒固定用ボルトが螺合されている接合用外筒とから接合構造を構成し、これら接合用外筒と接合用内筒とを組合せることにより、設計上の軸芯と実際に埋設された杭の杭芯とのずれを吸収させることが出来る様にした点に最大の特徴が存する。

【実施例0014】

この発明に係る杭と上部構造物との接合構造の一実施例を図面を参照しながら説明する。

【0015】

図中１は、各種構造物の基礎工として施工現場に埋設される杭であり、この実施例においては回転貫入鋼管杭を用いたが、プレボーリングによる埋め込み杭なら鋼管杭に限らず、鋼管以外の素材のものでも良い。

【0016】

そして、この杭１の上端つまり杭頭には、図６及び図７に示す様に、杭１の外径とほぼ同じ外径の円筒状をなした鋼管製の接合用内筒１１が固定されている。杭１が鋼管杭である場合は、接合用内筒１１の杭頭への固定は溶接によって行うのが一般的だが、杭１がコンクリート杭などの場合は、溶接以外の固定方法が用いられる。
この杭１の杭頭への接合用内筒１１の固定作業は、施工現場でなく、施工現場とは別の工場において予め行われ、施工現場へは杭１の杭頭へ接合用内筒１１が予め固定された状態で搬入される。

【0017】

又、この接合用内筒１１の周壁面には円柱状の腕材３が同一円周上から放射状に外側に向って４個、等間隔で着脱可能に取付けられている。

【0018】

なお、この実施例においては、腕材３は４個取付けられているが、必ずしも４個に限る必要はなく、３個以上を等間隔に取付けるのであるなら、その数は問わない。
この腕材３は着脱自在に取付けられていることが肝要であり、この実施例においては、図９に示す様に、腕材３の外径よりわずかに大きい内径の円筒状の凹み２０を接合用内筒１１の周壁に形成し、この凹み２０の底面中央から内径側に向って同心円状にめねじ４を形成すると共に、円筒状の腕材３の一方の端面中央から軸芯に沿っておねじ８を突設し、腕材３を凹み２０に挿入し、めねじ４におねじ８を螺合することにより、腕材３を接合用内筒１１の周壁面に着脱自在に取付ける様にしているが、接合用内筒１１の肉厚が薄い場合は、図１０に示す様に、腕材３の外径よりわずかに大きい内径の貫通孔２１を接合用内筒１１の周壁に形成すると共に、中央にめねじ４が形成された板状体２２をそのめねじ４が貫通孔２７と同心円状となる様に接合用内筒１１の内壁面に固定し、腕材３のおねじ８を板状体２２のめねじ４に螺合することにより、腕材３を接合用内筒１１の周壁に固定する様にしても良い。

【0019】

更に、図中１７は鋼管製の接合用外筒であり、前記接合用内筒１１の外径Ｃより大きい内径Ｄを有し、側面には前記腕材３が円周方向にスライド可能な上下幅を有する横長貫通孔１２が接合用内筒１１の腕材３と同じ間隔で同一円周上に等間隔で形成されていると共に、相互に隣接した一対の横長腕材３の中間位置にはねじ孔１３がそれぞれ穿孔されている。

【0020】

なお、前述の通り、この接合用外筒１７の内径Dは、接合用内筒１１の外径Cより大きく形成されているが、これは接合用外筒１７の内側に接合用内筒１１を位置させた際に、接合用内筒１１の軸芯を必要に応じて移動出来る様にする為であり、この実施例においては接合用外筒１７の内径Dは接合用内筒１１の外径Cの１．３倍程度となっている。

【0021】

又、図中１４は内筒固定用ボルトであり、前記接合用外筒１７に穿孔されているねじ孔１３に螺合する様になっている。

【0022】

この実施例は上記の通りの構成を有するものであり、図７及び図８に示す様に、腕材３を取りはずした状態の接合用内筒１１が予め頭部に固定されている杭１を施工地盤に所定の深さまで埋設した後、図１１に示す様に、接合用外筒１７を杭１の頭部の接合用内筒１１の外側に被せ、腕材３を接合用外筒１７の横長貫通孔１２を通して接合用内筒１１の周壁面に固定した後、接合用外筒１７の上端の接合プレート１６と上部構造物２に取付けられた接合プレート１８とをボルト／ナット１９により結合すると共に接合用外筒１７に取付けられた内筒固定用ボルト１４のねじ込み量を適宜増減して接合用外筒１７の内側における接合用内筒１１の位置を固定し、これら接合用内筒１１と接合用外筒１７とにより、杭と上部構造物との接合を行う。施工現場においては、杭１の頭部に固定された接合用内筒１１への接合用外筒１７の取付け作業を行うだけで、杭１と上部構造物２との接合を行い、これら接合用内筒１１と接合用外筒１７との組合せにより、設計上の軸芯と実際に埋設された杭の杭芯とのずれを吸収する。

【0023】

又、接合プレート１６と接合プレート１７との間には、必要に応じて高さ調整用のプレートを挟み込んでも良く、上部構造物２下端の接合プレート１８を省略し、接合プレート１６を上部構造物２の下端に直接結合する様にしても良い。

【0024】

この様に、この実施例においては、施工現場においては、接合用内筒１１への接合用外筒１７の取付けを行うだけで、杭１と上部構造物２との接合を行うことが出来、施工精度と品質の向上、作業時間の短縮を図りつつ、設計上の軸芯と実際に埋設された杭の杭芯とのずれを吸収し、上部構造物２に作用する荷重を埋設された杭１に安定的に伝達させることが出来る。

【産業上の利用可能性】

【0025】

土木建築工事全般において大いに利用価値がある。

【符号の説明】

【0026】

１ 杭
２ 上部構造物
３ 腕材
４ めねじ
８ おねじ
１１ 接合用内筒
１２ 横長貫通孔
１３ ねじ孔
１４ 内筒固定用ボルト
１６ 接合プレート
１７ 接合用外筒
１８ 接合プレート
１９ ボルト／ナット
２０ 凹み
２１ 貫通孔
２２ 板状体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】