| 【発明の名称】 |
杭と柱との接合方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】高橋 正美
【氏名】下村 英男
|
| 【要約】 |
【課題】従来に比較して、工事工程を減少させるとともに、排土量を削減し、これにより、コストの削減と工期の短縮化を図る。
【解決手段】地表面Ｇｓから地盤Ｇ内に掘削孔１７を形成し、掘削孔１７内部に、杭１２のうち、杭頭部１５より下方の本体部２３を先行構築しておき、杭頭部１５のうち、柱１３の芯材１６の下端部１６ａの埋設対象位置２６を囲むように位置する筒状部分２７を、本体部２３に連続させて形成し、筒状部分２７の内方に、柱１３の芯材１６を建て込み、しかる後に、杭頭部１５のうち、筒状部分２７の内方にあたる部分を形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 杭と柱とを備えるとともに前記杭の杭頭部に前記柱の下端部が埋設されて直接接合された構造物を構築する際に適用されて、前記杭の杭頭部に対して前記柱の下端部を接合するための方法であって、地表面から地盤内に掘削孔を形成し、該掘削孔内部に、前記杭のうち、前記杭頭部より下方の部分を先行構築しておき、前記杭頭部のうち、前記柱の下端部の埋設対象位置を囲むように位置する筒状部分を、前記杭のうち先行構築した部分に連続させて形成し、該筒状部分の内方に、前記柱を構成する柱材を建て込み、しかる後に、前記杭頭部のうち、前記筒状部分の内方にあたる部分を形成することを特徴とする杭と柱との接合方法。
【請求項２】 請求項１記載の杭と柱との接合方法であって、前記杭は、場所打ちコンクリート杭とされ、前記杭のうち前記杭頭部より下方の部分を先行構築する際には、前記杭の鉄筋かごの上端部が前記先行構築した部分から上方に突出状態となるようにしておき、前記鉄筋かごの上端部にコンクリートを打設することにより前記筒状部分を形成することを特徴とする杭と柱との接合方法。
【請求項３】 請求項２記載の杭と柱との接合方法であって、前記筒状部分を形成する際には、前記掘削孔の内壁面を前記コンクリートの打設時における前記筒状部分の外周面側の型枠とすることを特徴とする杭と柱との接合方法。
【請求項４】 請求項３記載の杭と柱との接合方法であって、前記杭を構築するにあたっては、前記掘削孔の内壁面の上端縁と、該掘削孔周囲の地表面との双方を覆うような定規治具をあらかじめ設けておき、該定規治具を、前記筒状部分を形成するにあたって、該筒状部分の外周面の上端部の型枠として用いることを特徴とする杭と柱との接合方法。
【請求項５】 請求項２から４のいずれかに記載の杭と柱との接合方法であって、前記筒状部分を形成する際には、あらかじめ前記鉄筋かごの内面に設置しておいたラス材を、該筒状部分の内周面側の型枠とすることを特徴とする杭と柱との接合方法。
【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の杭と柱との接合方法であって、前記杭頭部を、前記先行構築された部分に比較して、その径が大となるように形成することを特徴とする杭と柱との接合方法。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、杭と柱とを備えるとともに杭の杭頭部に柱の下端部が埋設されて直接接合された構造物を構築する際に適用されて、杭の杭頭部に対して柱の下端部を接合するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、杭頭に柱が直接接合された構造物が、近年実現している。このような構造物においては、杭頭に直接柱を接合することにより、地中梁および基礎フーチングを省略して、工期の短縮化および施工コストの削減を図ることが可能である。
【０００３】従来、このような構造物において杭と柱とを直接接合するには、例えば、以下のような方法が採用されていた。すなわち、図５に示すように、地表面Ｇｓから地盤Ｇ内に向けて掘削孔１を掘削し、さらに、掘削孔１内部に、場所打ちコンクリート杭２のうち、杭頭部３の設置対象位置より下方に位置する本体部４を先行構築しておく。この際、場所打ちコンクリート杭２の鉄筋かご５の上端部５ａを本体部４より上方に突出状態としておき、さらに、杭頭部３の周辺の地盤Ｇを根切りする。そして、鉄筋かご５の上端部５ａの内部に、鉄骨６を建て込むとともに、杭頭部３の周囲を型枠７によって囲み、さらに型枠７の内部にコンクリートを打設することにより、場所打ちコンクリート杭２と柱鉄骨６との接合部を形成する。また、接合部を形成した後は、杭頭部３の周辺の地盤を埋め戻す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述のような杭と柱との接合方法によれば、杭頭部３周辺の根切りや、型枠７の建て込みなどの作業が必要であり、工事工程が多くなることから、コストが嵩み、また、工期も長期化することとなっていた。また、杭頭部３の周辺を根切りする際の排土処理も問題となっていた。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、従来に比較して、工事工程を減少させるとともに、排土量を削減し、これにより、コストの削減と工期の短縮化を図ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。すなわち、請求項１記載の杭と柱との接合方法は、杭と柱とを備えるとともに前記杭の杭頭部に前記柱の下端部が埋設されて直接接合された構造物を構築する際に適用されて、前記杭の杭頭部に対して前記柱の下端部を接合するための方法であって、地表面から地盤内に掘削孔を形成し、該掘削孔内部に、前記杭のうち、前記杭頭部より下方の部分を先行構築しておき、前記杭頭部のうち、前記柱の下端部の埋設対象位置を囲むように位置する筒状部分を、前記杭のうち先行構築した部分に連続させて形成し、該筒状部分の内方に、前記柱を構成する柱材を建て込み、しかる後に、前記杭頭部のうち、前記筒状部分の内方にあたる部分を形成することを特徴としている。
【０００７】このような構成とされることにより、筒状部分を、杭頭部を形成する上での型枠として機能させることができ、杭頭部の周囲を根切りすることなく、杭頭部を形成することができる。
【０００８】請求項２記載の杭と柱との接合方法は、請求項１記載の杭と柱との接合方法であって、前記杭は、場所打ちコンクリート杭とされ、前記杭のうち前記杭頭部より下方の部分を先行構築する際には、前記杭の鉄筋かごの上端部が前記先行構築した部分から上方に突出状態となるようにしておき、前記鉄筋かごの上端部にコンクリートを打設することにより前記筒状部分を形成することを特徴としている。
【０００９】このような構成により、筒状部分を容易に形成することができる。
【００１０】請求項３記載の杭と柱との接合方法は、請求項２記載の杭と柱との接合方法であって、前記筒状部分を形成する際には、前記掘削孔の内壁面を前記コンクリートの打設時における前記筒状部分の外周面側の型枠とすることを特徴としている。
【００１１】このような構成により、筒状部分を形成する際の外周面側の型枠を不要とすることができる。
【００１２】請求項４記載の杭と柱との接合方法は、請求項３記載の杭と柱との接合方法であって、前記杭を構築するにあたっては、前記掘削孔の内壁面の上端縁と、該掘削孔周囲の地表面との双方を覆うような定規治具をあらかじめ設けておき、該定規治具を、前記筒状部分を形成するにあたって、該筒状部分の外周面の上端部の型枠として用いることを特徴としている。
【００１３】このような構成により、掘削孔内面の崩落を防ぎ、筒状部分を掘削孔内面を型枠として形成する場合に、困難が生じることを防ぐことができる。
【００１４】請求項５記載の杭と柱との接合方法は、請求項２から４のいずれかに記載の杭と柱との接合方法であって、前記筒状部分を形成する際には、あらかじめ前記鉄筋かごの内面に設置しておいたラス材を、該筒状部分の内周面側の型枠とすることを特徴としている。
【００１５】このような構成により、筒状部分の内周面側の型枠の費用を最小限とすることができる。
【００１６】請求項６記載の杭と柱との接合方法は、請求項１から５のいずれかに記載の杭と柱との接合方法であって、前記杭頭部を、前記先行構築された部分に比較して、その径が大となるように形成することを特徴としている。
【００１７】このような構成により、上部構造の架構剛性を増大させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１から図３は、本発明の一実施の形態を模式的に示す図であり、図１は、杭と柱とが直接接合された構造物１１において、杭１２と柱１３とを直接接合するための接合構造１４を構築する際の状況を示す図、図２は、図１におけるＩ−Ｉ線矢視断面図、図３は図１におけるＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【００１９】これら図中に示す接合構造１４は、場所打ちコンクリート杭である杭１２の杭頭部１５に対して、鉄骨柱である柱１３の芯材１６の下端部１６ａを埋設することにより、杭１２と柱１３とを直接接合するものとなっている。
【００２０】以下、接合構造１４の構築方法（杭１２と柱１３との接合方法）について説明する。これには、まず、地表面Ｇｓから地盤Ｇ内に向けて掘削孔１７を形成する。この際、掘削孔１７の内壁面１８の上端部１８ａには、内壁面１８が崩落しないように、図示略のケーシングを配置しておく。さらに、掘削孔１７の上端部１７ａには、掘削孔１７の内壁面１８の上端縁１８ｂを覆う管状部２０と、掘削孔１７の周囲の地表面Ｇｓを覆うフランジ部２１とを備えた定規治具２２を設置しておく。なお、この場合、定規治具２２の管状部２０は、図示略のケーシングの外側に配置される。
【００２１】次に、掘削孔１７内部に、杭１２のうち、杭頭部１５より下方に位置する本体部２３を先行構築する。これには、掘削孔１７内部に鉄筋かご２４を配置し、その後、鉄筋かご２４内部にトレミー管などを用いてコンクリートＣを打設する。鉄筋かご２４配置時には、定規治具２２が鉄筋かご２４の位置を正確に保つための定規として機能する。また、鉄筋かご２４設置後に、鉄筋かご２４の上端部２４ａの内周面側にラス材２５を設置しておく。さらに、コンクリートＣの打設時には、打設されたコンクリートＣの上面から鉄筋かご２４の上端部２４ａが突出状態となるように、余盛りされたコンクリートＣを適宜バキューム処理する。
【００２２】この後、掘削孔１７の内壁面１８の上端部１８ａを覆うように設けられた図示しないケーシングを引き抜く。この際、定規治具２２は、内壁面１８の崩落を防止する役割を果たす。
【００２３】次に、杭頭部１５のうち、芯材１６の下端部１６ａの埋設対象位置２６を囲むように位置する筒状部分２７を、鉄筋かご２４の上端部２４ａにコンクリートＣを打設することにより、本体部２３の上部に連続させて形成する。この場合、ラス材２５が筒状部分２７の内周面側の型枠として機能することとなり、また、掘削孔１７の内壁面１８が、筒状部分２７の外周面側の型枠として機能することとなる。また、この場合、定規治具２２の管状部２０は、筒状部分２７の外周面の上端部２７ａにおける型枠として機能する。
【００２４】次に、筒状部分２７の内部に芯材１６を建て込み、さらに、筒状部分２７の内方にコンクリートを打設することにより、杭頭部１５のうち筒状部分２７の内方にあたる部分を形成する。これにより、杭１２と柱１３とを直接接合するための接合構造１４が形成される。
【００２５】上述の杭１２と柱１３との接合方法は、杭頭部１５のうち、柱１３の芯材１６下端部１６ａの埋設対象位置２６を囲むように位置する筒状部分２７を、杭１２のうち先行構築した本体部２３に連続させて形成し、筒状部分２７の内方に、芯材１６を建て込み、その後、杭頭部１５のうち、筒状部分２７の内方にあたる部分を形成するようになっているため、筒状部分２７が杭頭部１５を形成する上での型枠として機能することとなり、したがって、従来と異なり、杭頭部１５の周囲を根切りすることなく、杭頭部１５を形成することができる。これにより、根切り工事を省略して、従来に比較して、工期を短縮化するとともに、コストを縮減することが可能となる。
【００２６】また、上述の杭１２と柱１３との接合方法は、杭１２が、場所打ちコンクリート杭とされており、なおかつ、本体部２３を先行構築する際に、鉄筋かご２４の上端部２４ａが本体部２３から上方に突出状態となるようにしておき、さらに、この鉄筋かご２４の上端部２４ａにコンクリートＣを打設することにより筒状部分２７を形成するようになっているために、所定の強度を有する筒状部分２７を容易に形成することができ、筒状部分２７に杭頭部１５を形成する上での型枠としての強度を良好に発揮させることが可能となる。
【００２７】さらに、上述の杭１２と柱１３との接合方法においては、筒状部分２７を形成する際に、掘削孔１７の内壁面１８を筒状部分２７の外周面側の型枠とするようになっているために、筒状部分２７を形成する際における外周面側の型枠を不要とし、型枠工事に係る工期を短縮化することができるとともに、コストの削減を図ることができる。
【００２８】また、上述の杭１２と柱１３との接合方法においては、杭１２を構築するにあたって、掘削孔１７の内壁面１８の上端縁１８ｂと、掘削孔１７周囲の地表面Ｇｓとの双方を覆うような定規治具２２をあらかじめ設けておき、さらに、この定規治具２２を、筒状部分２７を形成するにあたって、筒状部分２７の外周面の上端部２７ａの型枠として用いるようになっているため、筒状部分２７を形成する以前の掘削孔１７の内壁面１８、特に上端縁１８ｂの崩落を防ぐことができ、したがって、筒状部分２７を形成するにあたり掘削孔１７の内壁面１８を型枠として利用する際に、コンクリートＣの打設が困難となることを防ぐことができる。
【００２９】また、筒状部分２７を形成する際には、あらかじめ鉄筋かご２４の内面に設置しておいたラス材２５を、筒状部分２７の内周面側の型枠とするようになっているために、筒状部分２７の内周面側の型枠の費用を最小限とすることができ、これにより、コストの削減に貢献することができる。
【００３０】以上において、本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、必要に応じて、他の構成を採用することができる。例えば、図４に示す接合構造１４’のように、杭１２’の杭頭部１５’を、本体部２３に比較して、その径が大となるように形成してもよい。この場合、杭頭部１５’を拡頭することにより、構造物全体の架構の剛性を確保することができるため、杭１２’を鉛直荷重を保持するのに必要最小限の軸径とすることができる。したがって、これにより、経済的な設計を行うことができ、コストを最小限とすることができる。
【００３１】また、このように架構の剛性を確保することができるために、架構剛性を補うために２階の大梁や柱１３の断面を大きくするなどの必要がなく、コストアップを避けることができる。
【００３２】さらに、柱１３の芯材１６の納まりから杭１２’の軸径を決定する必要が無く、鉛直耐力から杭１２’の軸径を決定するとともに、納まり上必要な杭頭部１５’のみ拡径して径を選択することができ、これにより経済的な杭１２’が施工できる。
【００３３】また、柱１３を鉄骨造とするとき、場合によっては、杭頭部を鋼管で補強する必要が生じるが、このように杭頭部１５’を拡径することにより架構剛性を増大させて補強鋼管を不要とすることができる。
【００３４】また、これとは別に、上記実施の形態の杭１２と柱１３との接合方法は、杭１２の形態によらず適用することができ、また、杭頭部１５の周囲を鋼管で補強して型枠兼用とする場合にも適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る杭と柱との接合方法によれば、杭頭部のうち、柱下端部の埋設対象位置を囲むように位置する筒状部分を、杭のうち先行構築した部分に連続させて形成し、筒状部分の内方に、柱材を建て込み、その後、杭頭部のうち、筒状部分の内方にあたる部分を形成するようになっているため、筒状部分が杭頭部を形成する上での型枠として機能することとなり、したがって、従来と異なり、杭頭部の周囲を根切りすることなく、杭頭部を形成することができる。これにより、根切り工事を省略して、従来に比較して、工期を短縮化するとともに、コストを縮減することが可能となる。
【００３６】請求項２に係る杭と柱との接合方法においては、杭が、場所打ちコンクリート杭とされており、なおかつ、杭のうち杭頭部より下方の部分を先行構築する際に、鉄筋かごの上端部が突出状態となるようにしておき、さらに、この鉄筋かごの上端部にコンクリートを打設することにより筒状部分を形成するようになっているために、所定の強度を有する筒状部分を容易に形成することができ、筒状部分に対して、杭頭部を形成する上での型枠としての強度を良好に発揮させることが可能となる。
【００３７】請求項３に係る杭と柱との接合方法においては、筒状部分を形成する際に、掘削孔の内壁面を筒状部分の外周面側の型枠とするようになっているために、筒状部分を形成する際における外周面側の型枠を不要とし、型枠工事に係る工期を短縮化することができるとともに、コストの削減を図ることができる。
【００３８】請求項４に係る杭と柱との接合方法においては、杭を構築するにあたって、掘削孔の内壁面の上端縁と、掘削孔周囲の地表面との双方を覆うような定規治具をあらかじめ設けておき、この定規治具を、筒状部分を形成するにあたって、筒状部分の外周面の上端部の型枠として用いるようになっているため、筒状部分を形成する以前の掘削孔の内壁面、特に上端縁の崩落を防ぐことができる。これにより、筒状部分を形成するにあたり掘削孔の内壁面を型枠として形成する場合に、コンクリートの打設が困難となることを防ぐことができる。
【００３９】請求項５に係る杭と柱との接合方法においては、筒状部分を形成する際に、あらかじめ鉄筋かごの内面に設置しておいたラス材を、筒状部分の内周面側の型枠とするようになっているために、筒状部分の内周面側の型枠の費用を最小限とすることができ、コストの削減に貢献することができる。
【００４０】請求項６に係る杭と柱との接合方法においては、杭の杭頭部を、その下方の先行構築した部分に比較して、その径が大となるように形成したので、構造物全体の架構の剛性を確保することができるとともに、杭頭部における柱下端部の納まりを良好なものとすることができる。したがって、杭を鉛直荷重を保持するのに必要最小限の軸径とすることができ、経済的な設計を行ってコストを最小限とすることができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２２９９
【氏名又は名称】清水建設株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１２年２月１０日（２０００．２．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４９０８
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 正武 （外３名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−２２０７３７（Ｐ２００１−２２０７３７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月１７日（２００１．８．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３４２０２（Ｐ２０００−３４２０２） |
|