JP2001220757A

JP2001220757A - 杭頭金物

Info

Publication number: JP2001220757A
Application number: JP2000031288A
Authority: JP
Inventors: Shinnosuke Hamamoto; 眞之祐濱本; Hideaki Ikenobu; 秀明池信; Koichiro Ishii; 幸一郎石井; Kenji Nobori; 健次昇; Hirohide Sugihara; 宏英杉原
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】手間を掛けずに、効率よく基礎鋼管杭に取り
付けることが可能な杭頭金物を提供する。【解決手段】基礎鋼管杭２と、その基礎鋼管杭２の杭
頭部を包含する状態に形成される基礎コンクリート構造
部３とを一体的に連結自在な杭頭金物において、基礎鋼
管杭２の上縁部開口を閉塞自在な蓋部材６を設け、基礎
コンクリート構造部３内に定着自在な複数の杭頭鉄筋７
を、蓋部材６に取り付けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基礎鋼管杭と、そ
の基礎鋼管杭の杭頭部を包含する状態に形成される基礎
コンクリート構造部とを一体的に連結自在な杭頭金物に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の杭頭金物としては、従来、特別
のものはなく、図６に示すように、複数の杭頭鉄筋７に
よっ構成してあるものがあり、これら杭頭鉄筋７は、一
本ずつ基礎鋼管杭２の頭部外周部に沿わせて配置しなが
ら溶接によって固定する方法で取り付けられるものであ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の杭頭金
物によれば、それぞれの杭頭鉄筋を所定の位置に配置し
て位置がずれないように保持しながら溶接によって一本
ずつ取り付ける必要があり、取り付け作業に手間がかか
り、作業効率が低いという問題点がある。更には、杭頭
鉄筋の取り付け作業は、基礎形成作業のクリティカルパ
スとなるから、基礎形成工程全体とした作業効率をも引
き延ばすことになっていた。

【０００４】また、基礎地盤との摩擦力を向上させ、基
礎鋼管杭の地耐力の増強を図る目的で、外周部に杭軸芯
周りの螺旋状リブ（又は、杭軸芯周りの環状リブの複
数）を形成してあるような基礎鋼管杭を対象として杭頭
鉄筋を取り付けるような場合には、前記リブの内、杭頭
鉄筋と干渉する部分をそれぞれ現場で削り取って杭外周
面と面一になるようにした後、それら切削部分を含めた
杭外周面に各杭頭鉄筋を沿わせて配置した状態で現場溶
接によって取り付けなければならず、杭頭鉄筋の取付作
業に、より多くの手間が掛かる問題がある。

【０００５】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、手間を掛けずに、効率よく基礎鋼管杭に取り付け
ることが可能な杭頭金物を提供するところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の特徴構
成は、図１〜５に例示するごとく、基礎鋼管杭２と、そ
の基礎鋼管杭２の杭頭部を包含する状態に形成される基
礎コンクリート構造部３とを一体的に連結自在な杭頭金
物において、前記基礎鋼管杭２の上縁部開口を閉塞自在
な蓋部材６を設け、前記基礎コンクリート構造部３内に
定着自在な複数の杭頭鉄筋７を、前記蓋部材６に取り付
けてあるところにある。

【０００７】請求項１の発明の特徴構成によれば、基礎
鋼管杭の上縁部開口を前記蓋部材で閉塞する状態に杭頭
金物を配置するだけで、杭頭金物に取り付けてある複数
の杭頭鉄筋も合わせて杭頭部に位置させることができる
から、従来に比べて、杭頭鉄筋の配置作業を、簡単、且
つ、迅速に実施することが可能となる。更には、各杭頭
鉄筋は、蓋部材に取り付けられているから、基礎鋼管杭
に対して直接に取り付ける必要が無く、前記蓋部材を基
礎鋼管杭の杭頭縁部に固定するだけで、簡単に杭頭金物
の固定を果たすことが可能となり、杭頭金物の取付作業
をも、簡単、且つ、迅速に実施することが可能となる。
その結果、基礎形成作業のクリティカルパスとなる杭頭
金物取付工程の時間の短縮を図ることが可能となり、基
礎形成工程全体とした工期短縮、及び、施工コストの低
減をも叶えることが可能となる。また、上述のような作
用効果は、取付対象となる基礎鋼管杭が、通常の鋼管で
あっても、リブ付鋼管であっても同様に叶えることが可
能となり、各種鋼管に広く適用させることが可能とな
る。

【０００８】請求項２の発明の特徴構成は、図１〜５に
例示するごとく、前記蓋部材６は、下方に凸状の球面蓋
であるところにある。

【０００９】請求項２の発明の特徴構成によれば、請求
項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加
えて、蓋部材に作用する上載荷重は、球面表面を押圧す
る状態に作用するが、蓋部材内部では、その応力は面内
引張応力として処理されることとなり、引張強度が高い
材料であれば薄肉部材に構成することが可能となる。従
って、一般的に入手しやすい金属等の引張強度の高い材
料を使用して、効率的な荷重支持を叶えることが可能と
なる。その結果、部材コストの低減を図ることが可能と
なり、経済性の向上を叶えることができる。

【００１０】請求項３の発明の特徴構成は、図１〜５に
例示するごとく、前記杭頭鉄筋７は、前記蓋部材６の外
周縁部に固着してあるところにある。

【００１１】請求項３の発明の特徴構成によれば、請求
項１又は２の発明による作用効果を叶えることができる
のに加えて、杭頭鉄筋の設計本数分を、基礎鋼管杭頭部
に配置するにあたり、蓋部材の内周縁部に杭頭鉄筋を所
定の鉄筋間隔で固着するのに比べて、外周縁部に同じ鉄
筋間隔で固着する方が、蓋の周長が長い分、より多くの
鉄筋を配置することが可能となる。また、設置本数が同
じとする場合には、鉄筋間隔を大きく設定して、各鉄筋
間に打設コンクリートが流通し易いようにすることが可
能となる。従って、非常に多くの杭頭鉄筋を配置するよ
うな場合、蓋部材の内周側に杭頭鉄筋を取り付けるに
は、複列に鉄筋を配列する必要があり、煩雑な配置作業
になり易いのに対して、本発明の特徴構成によれば、単
列（又は、より少ない列数）に配筋の配列を計画し易く
なり、煩雑になり難い状態で鉄筋取付作業を実施するこ
とが可能となる。

【００１２】尚、上述のように、図面との対照を便利に
するために符号を記したが、該記入により本発明は添付
図面の構成に限定されるものではない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の
符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示してい
る。

【００１４】図１は、本発明の一実施形態である杭頭金
物８を使用して形成した橋梁基礎部１を示すものであ
る。

【００１５】前記橋梁基礎部１は、地盤内に設置された
基礎鋼管杭２と、その基礎鋼管杭２の上端部分に一体的
に形成された基礎コンクリート構造部３とを備えて構成
してある。尚、図には示さないが、当該橋梁基礎部１上
には、橋梁が設置され、その荷重を当該橋梁基礎部１で
支持できるように構成されている。

【００１６】前記基礎鋼管杭２は、図１・２に示すよう
に、杭軸芯周りの螺旋形状リブ４を、基礎鋼管杭２の外
周面に沿う状態に、全長にわたって形成してある。この
リブ４を設けてあることによって、基礎鋼管杭２外周部
に形成されたソイルセメント部５との一体強度が高ま
り、基礎鋼管杭２そのもののみならず、前記ソイルセメ
ント部５をも含めた直径分が、基礎杭の一部であるとし
て設計することが可能となる。従って、最小限度の鋼材
を使用しながらも、より大きな支持力を確保することが
できるものである。

【００１７】前記基礎コンクリート構造部３は、前記基
礎鋼管杭２と一体的に形成してある。具体的には、杭頭
金物８を、基礎鋼管杭２の頭部に固着した状態でコンク
リートを打設して一体化し、相互の力伝達を図れるよう
にしてある。

【００１８】前記杭頭金物８は、基礎鋼管杭２の上縁部
開口を閉塞する蓋部材６と、その蓋部材６の外周縁部に
固着した複数の杭頭鉄筋７とを備えて構成してある。更
に詳しくは、蓋部材６の外周縁部に各杭頭鉄筋７の下端
部を溶接によって一体に取り付けて構成してある。前記
蓋部材６は、図１・２に示すように、外径寸法が、前記
基礎鋼管杭２の外径寸法より大きく設定した金属製有底
筒部材で構成してある。そして、前記蓋部材６は、図に
示すように、底板部分６Ａを、下方に凸状の球面形状
（中華鍋形状）で構成してあり、その底板部分６Ａの外
周縁部に筒部分６Ｂを固着してある。底板部分６Ａが下
方に凸状の球面形状に形成してあることによって、当該
蓋部材６を基礎鋼管杭２の上端開口部に設置した際、基
礎鋼管杭２の軸芯上に底板部分６Ａの球面芯が位置しや
すく、細かい位置合わせをしなくても相互の位置が決ま
った状態に配置することが可能となる。また、基礎コン
クリート構造部３からの荷重に関しては、底板部分６Ａ
の面内方向引張応力によって受け止めることができ、薄
肉鋼板でも大きな支持力を発揮することが可能となる。
前記杭頭鉄筋７は、所定長さの鉄筋で、基礎コンクリー
ト構造部３と基礎鋼管杭２との一体を図れる設計によっ
て鉄筋径や長さ、本数、間隔等を決定してある。そし
て、この杭頭鉄筋７の下端部は、前記蓋部材６の筒部分
６Ｂの外周部に溶接によって固定できるように構成して
ある。そして、基礎鋼管杭２に対しては、底板部分６Ａ
と基礎鋼管杭２上端縁部とを溶接によって固着すること
によって一体化を図ってある。但し、杭頭金物８の形成
設置作業は、基礎鋼管杭２とは別の位置で、蓋部材６と
各杭頭鉄筋７とを一体化して杭頭金物８を予め形成して
おき、その状態の杭頭金物８を基礎鋼管杭２の上端縁部
に配置して固着する方法によって実施される。

【００１９】次に、当該実施形態における橋梁基礎部の
形成方法について説明する。［１］図３に示すように、基礎鋼管杭２を打設する。
その際、打設方法の一例としては、図３（イ）に示すよ
うに、杭施工機９に対して、攪拌ヘッド１０・ロッド１
１・基礎鋼管杭２等を、各軸芯を合わせた状態にセット
し、攪拌ヘッド１０からセメントミルクを吐出しながら
地盤内を掘進し、地盤の混合攪拌による掘削と、基礎鋼
管杭２の設置とを一つの工程で実施する方法が挙げられ
る。他に、予め、基礎鋼管杭２を挿入可能な掘削穴を地
盤に形成しておき、その中に、基礎鋼管杭２を挿入し
て、杭周囲をセメントミルクで固化する方法も挙げられ
る。但し、何れの方法によって設置する場合も、基礎鋼
管杭２の周りには、高強度の固結層（ソイルセメントや
モルタル）１２を形成しておくことによって、前記基礎
鋼管杭２は、その外周部に強力に一体化された固結層を
も杭の一部として考慮できるようになり、より高い支持
力を期待できるようになる。［２］予め形成しておいた杭頭金物８を、打設した基
礎鋼管杭２の上端縁部に配置して溶接によって一体化す
る（図３（ロ）参照）。［３］基礎コンクリート構造部３予定範囲内の各配
筋、並びに、型枠等の形成を行った後、コンクリートを
打設して基礎コンクリート構造部３を形成する（図３
（ハ）参照）。以上の工程によって、橋梁基礎部を形成
することが可能となる。

【００２０】本実施形態による杭頭金物によれば、各種
の基礎鋼管杭に簡単に取り付けることができる上、現場
においては基礎鋼管杭２上に杭頭金物８を配置して固着
するだけで杭頭処理を完了することが可能となり、基礎
形成作業の効率を向上させることが可能となる。そし
て、蓋部材コストの低減化をも叶えることが可能とな
り、基礎形成工事全体とした工期短縮、及び、コストダ
ウンを果たすことが可能となる。更には、杭頭鉄筋の配
置もゆとりをもって計画することが可能となり、完成さ
れる基礎の品質向上をも合わせて叶えることが可能とな
る。

【００２１】〔別実施形態〕以下に他の実施の形態を説
明する。

【００２２】〈１〉前記基礎鋼管杭２は、先の実施形
態で説明したように、杭軸芯周りに螺旋形状のリブ４を
備えたものに限るものではなく、例えば、図４に示すよ
うに、杭軸芯周りに環状のリブ４を備えたものであった
り、若しくは、外周面にリブを形成していないものであ
ってもよく、それらを含めて基礎鋼管杭という。〈２〉前記蓋部材は、先の実施形態で説明したよう
に、下方に凸状の球面蓋であるものに限るものではな
く、例えば、平面形状のものであってもよい。また、蓋
部材の外径寸法は、基礎鋼管杭２の外径寸法と同一値、
又は、ほぼ同一値に設定してあってもよい。〈３〉前記杭頭鉄筋は、例えば、図５に示すように、
下端部を、蓋部材６の筒部分６Ｂより下方に突出する状
態に取り付けてあってもよく、この場合には、杭頭金物
８を基礎鋼管杭２上に配置する際に、相互の位置決め効
果を期待することが可能な上、杭頭金物８が、基礎鋼管
杭２上からずれ落ちるのを防止することが可能となる。
但し、この場合、すべての杭頭鉄筋を、筒部分６Ｂより
下方に突出させる必要はない。具体的には、図５（ロ）
に示すように、下方に突出させる杭頭鉄筋７ａの取付位
置の内、平面視において隣接する位置を結んだ多角形内
に、基礎鋼管杭２の軸芯が位置するような配置にしてお
くのが、ずれ落ち防止上好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】基礎鋼管杭の設置状況を示す断面図

【図２】杭頭部を示す分解斜視図

【図３】基礎形成方法を示す説明図

【図４】別実施形態の杭頭部を示す分解斜視図

【図５】別実施形態の杭頭部を示す説明図

【図６】従来の基礎形成方法を示す説明図

【符号の説明】

２基礎鋼管杭３基礎コンクリート構造部６蓋部材７杭頭鉄筋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井幸一郎大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号株式会社クボタ内 (72)発明者昇健次大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号株式会社クボタ内 (72)発明者杉原宏英大阪府大阪市浪速区敷津東一丁目２番47号株式会社クボタ内Ｆターム(参考） 2D041 AA02 DB02 2D046 CA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基礎鋼管杭と、その基礎鋼管杭の杭頭部
を包含する状態に形成される基礎コンクリート構造部と
を一体的に連結自在な杭頭金物であって、前記基礎鋼管杭の上縁部開口を閉塞自在な蓋部材を設
け、前記基礎コンクリート構造部内に定着自在な複数の
杭頭鉄筋を、前記蓋部材に取り付けてある杭頭金物。
【請求項２】前記蓋部材は、下方に凸状の球面蓋であ
る請求項１に記載の杭頭金物。
【請求項３】前記杭頭鉄筋は、前記蓋部材の外周縁部
に固着してある請求項２又は３の何れかに記載の杭頭金
物。