JP2020111905A

JP2020111905A - 杭頭部の接合構造およびその施工方法

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Publication number: JP2020111905A
Application number: JP2019002081A
Authority: JP
Inventors: 本島　禎二; Teiji Motojima; 禎二本島
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2020-07-27

Abstract

【課題】現地での溶接作業を減らすことのできる杭頭部の接合構造およびその施工方法を提供する。【解決手段】下面側の内部に鉄筋１８を有する鉄筋コンクリート１２と、この鉄筋コンクリート１２の下面側に埋設される杭１４の杭頭部１６とを接合するための接合構造１０であって、杭頭部１６の周囲に充填材２０を挟んで設けられる筒状体２２と、この筒状体２２から筒の径方向外側に張り出したツバ部２４とを備え、このツバ部２４に、鉄筋コンクリート１２の鉄筋１８が接続されているようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば桟橋等の上部工を構成する上部コンクリートと、下部工を構成する鋼管杭の杭頭部の接合構造およびその施工方法に関するものである。

従来、港湾施設である桟橋等において、鋼管杭の杭頭部を上部コンクリートに杭径程度だけ埋設した構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。こうした構造では、図２に示すように、上部コンクリート１の下側に配置する鉄筋２が鋼管杭３の杭頭部４と干渉するため、鋼板からなるツバプレート５を鋼管杭３に突合せ溶接で取り付け、このツバプレート５に鉄筋２をフレアー溶接にて接合する構造が一般に採用されている。図３（１）に、ツバプレート５と鋼管杭３の溶接部を、図３（２）に、ツバプレート５と鉄筋２の溶接部を示す。

特開２００３−０２７４１８号公報

しかしながら、上記の従来の接合構造を施工する場合は、現地での溶接作業が多くなり、相当な手間と時間がかかるおそれがあった。このため、現地での溶接作業を減らすことのできる技術が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、現地での溶接作業を減らすことのできる杭頭部の接合構造およびその施工方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る杭頭部の接合構造は、下面側の内部に鉄筋を有する鉄筋コンクリートと、この鉄筋コンクリートの下面側に埋設される杭の杭頭部とを接合するための接合構造であって、杭頭部の周囲に充填材を挟んで設けられる筒状体と、この筒状体から筒の径方向外側に張り出したツバ部とを備え、このツバ部に、鉄筋コンクリートの鉄筋が接続されていることを特徴とする。

また、本発明に係る他の杭頭部の接合構造は、上述した発明において、鉄筋コンクリートの鉄筋は、ツバ部に設けられた機械式継手に接続されていることを特徴とする。

また、本発明に係る杭頭部の接合構造の施工方法は、上述した杭頭部の接合構造を施工する方法であって、ツバ部が予め設けられた筒状体を杭頭部の周囲に配置した後、鉄筋をツバ部に溶接し、その後、杭頭部、筒状体、鉄筋を埋設する態様でコンクリートを打設することを特徴とする。

また、本発明に係る他の杭頭部の接合構造の施工方法は、上述した杭頭部の接合構造を施工する方法であって、機械式継手とツバ部が予め設けられた筒状体を杭頭部の周囲に配置した後、鉄筋を機械式継手に接続し、その後、杭頭部、筒状体、鉄筋を埋設する態様でコンクリートを打設することを特徴とする。

本発明に係る杭頭部の接合構造によれば、下面側の内部に鉄筋を有する鉄筋コンクリートと、この鉄筋コンクリートの下面側に埋設される杭の杭頭部とを接合するための接合構造であって、杭頭部の周囲に充填材を挟んで設けられる筒状体と、この筒状体から筒の径方向外側に張り出したツバ部とを備え、このツバ部に、鉄筋コンクリートの鉄筋が接続されているので、この接合構造を施工する際の現地での鉄筋と杭頭部の接合作業を、鉄筋とツバ部の接続だけに減らすことが可能となる。このため、上記の従来の構造に比べて、鉄筋と杭頭部の接合作業の手間と時間を減らすことができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の杭頭部の接合構造によれば、鉄筋コンクリートの鉄筋は、ツバ部に設けられた機械式継手に接続されているので、現地でツバ部に鉄筋を溶接する手間を省くことができるという効果を奏する。

また、本発明に係る杭頭部の接合構造の施工方法によれば、上述した杭頭部の接合構造を施工する方法であって、ツバ部が予め設けられた筒状体を杭頭部の周囲に配置した後、鉄筋をツバ部に溶接し、その後、杭頭部、筒状体、鉄筋を埋設する態様でコンクリートを打設するので、現地での鉄筋と杭頭部の接合作業を、鉄筋とツバ部の溶接だけに減らすことが可能となる。このため、上記の従来の方法に比べて、鉄筋と杭頭部の接合作業の手間と時間を減らすことができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の杭頭部の接合構造の施工方法によれば、上述した杭頭部の接合構造を施工する方法であって、機械式継手とツバ部が予め設けられた筒状体を杭頭部の周囲に配置した後、鉄筋を機械式継手に接続し、その後、杭頭部、筒状体、鉄筋を埋設する態様でコンクリートを打設するので、現地でツバ部に鉄筋を溶接する手間を省くことができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る杭頭部の接合構造およびその施工方法の実施の形態を示す図であり、（１）は上面断面図、（２）は側面図である。図２は、従来の桟橋の要部拡大図であり、（１）は側断面図、（２）は上面断面図である。図３は、従来の溶接部の詳細図であり、（１）は鋼板と鋼管の溶接部、（２）は鋼板と鉄筋の詳細図である。

以下に、本発明に係る杭頭部の接合構造およびその施工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（杭頭部の接合構造）
まず、本発明に係る杭頭部の接合構造の実施の形態について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る杭頭部の接合構造１０は、桟橋の上部工を構成する上部コンクリート１２と、下部工を構成する鋼管杭１４の杭頭部１６とを接合した構造である。

上部コンクリート１２は、鉄筋コンクリートの水平桁である。図１（２）に示すように、上部コンクリート１２の内部の下面側には、桁方向に延びる鉄筋１８が桁幅方向に所定の間隔で複数配筋されている。なお、上部コンクリート１２の内部の上面側にも鉄筋が同様に配筋されるが、図１（２）では図示を省略している。

鋼管杭１４は、上部コンクリート１２を下側より支持する天蓋付きの円形鋼管杭であり、その上端部の杭頭部１６は、杭径程度だけ上部コンクリート１２の下面側に埋設されている。この杭頭部１６は、図１（１）に示すように、平面視で十字状に配置された上部コンクリート１２の交差部分に埋設されている。上部コンクリート１２内の桁方向に延びる鉄筋１８の端部は、杭頭部１６の外側近傍に位置している。なお、図１（１）においては、左右方向に延びる上部コンクリート１２の内部の鉄筋１８について図示しており、前後方向に延びる上部コンクリート１２の内部の鉄筋については図示を省略している。

杭頭部１６の外側周囲には、コンクリート２０（充填材）を挟んで円筒状鋼板２２（筒状体）が設けられる。杭頭部１６と円筒状鋼板２２は同一軸線Ｃ上に配置される。この円筒状鋼板２２の下側の開口端部には、鋼製のツバプレート２４（ツバ部）が円筒の径方向外側に張り出している。ツバプレート２４は、円筒の周方向に４等分割されている。ツバプレート２４の上面には、上部コンクリート１２の下面側の鉄筋１８の端部が接続されている。なお、円筒状鋼板２２と杭頭部１６の間は、コンクリート２０の充填が可能なように、さらにコンクリート２０によって鉄筋１８に作用する荷重を伝達する機能を発揮できるように、十分な間隔を確保することが望ましい。

ツバプレート２４は、円筒状鋼板２２を工場製作する際に開口端部に溶接してもよいし、ボルト等で取り付けてもよい。また、工場製作時に円筒状鋼板２２の開口端を拡開加工等することによって形成してもよい。このようにすれば、現地でツバプレート２４を円筒状鋼板２２に溶接等で取り付ける作業手間を要しない。

ツバプレート２４と上部コンクリート１２の下面側の鉄筋１８とは、施工の際に現地で接続される。ツバプレート２４と鉄筋１８の接続方式としては、図１左側に示される方式Ａ、図１右側に示される方式Ｂを例示することができる。

方式Ａは、図１左側に示すように、ツバプレート２４の上面に鉄筋１８の端部をフレアー溶接等で溶接接合したものである。この溶接作業は、杭頭部１６の周囲にツバプレート２４付きの円筒状鋼板２２を設置した後、現地で行うことができる。

方式Ｂは、図１右側に示すように、ツバプレート２４の上面に取り付けた機械式継手２６に鉄筋１８を接続するものである。工場製作時に機械式継手２６をツバプレート２４に溶接等で取り付けておけば、現地で鉄筋１８をツバプレート２４に溶接する作業手間を省くことができる。

上記の実施の形態によれば、接合構造１０を施工する際の現地での鉄筋１８と杭頭部１６の接合作業を、鉄筋１８とツバプレート２４の接続だけに減らすことが可能となる。このため、上記の従来の構造（図２を参照）に比べて、鉄筋と杭頭部の接合作業の手間と時間を減らすことができる。

（杭頭部の接合構造の施工方法）
次に、本発明に係る杭頭部の接合構造の施工方法の実施の形態について説明する。

本実施の形態に係る杭頭部の接合構造の施工方法は、上述した杭頭部の接合構造１０を施工する方法である。以下、図１左側の方式Ａを施工する場合と、図１右側の方式Ｂを施工する場合に分けて説明する。

（方式Ａの場合）
方式Ａを施工する場合には、図１左側に示すように、ツバプレート２４が予め設けられた円筒状鋼板２２を、杭頭部１６の外側周囲に配置する。円筒状鋼板２２は、工場等で予め製作するものとし、開口端部にツバプレート２４を溶接等で取り付けておくものとする。

現地において、円筒状鋼板２２を杭頭部１６の外側周囲に配置した後、鉄筋１８の端部をツバプレート２４の上面に溶接する。その後、杭頭部１６、円筒状鋼板２２の間にコンクリート２０を充填するとともに、杭頭部１６、円筒状鋼板２２、鉄筋１８を埋設する態様でコンクリートを打設する。これにより、杭頭部１６、円筒状鋼板２２、鉄筋１８が下面側に埋設された上部コンクリート１２が完成する。

このような施工手順とすれば、現地でツバプレート２４を鋼管杭１４に溶接する手間を省くことができる。このため、現地での鉄筋１８と杭頭部１６の接合作業を、鉄筋１８とツバプレート２４の溶接だけに減らすことが可能となる。したがって、本実施の形態によれば、上記の従来の方法（図２を参照）に比べて、現地における鉄筋１８と杭頭部１６の接合作業の手間と時間を減らすことができる。本実施の形態は、工場での溶接を利用した施工方法であるが、これだけで現地作業量を容易に低減可能である。

（方式Ｂの場合）
方式Ｂを施工する場合には、図１右側に示すように、ツバプレート２４と機械式継手２６が予め設けられた円筒状鋼板２２を、上記の方法Ａと同様に杭頭部１６の外側周囲に配置する。円筒状鋼板２２は、工場等で予め製作するものとし、開口端部にツバプレート２４を溶接等で取り付けておくものとする。また、工場等での製作時に、ツバプレート２４の上面に機械式継手２６を溶接等により取り付けておくものとする。

現地において、円筒状鋼板２２を杭頭部１６の外側周囲に配置した後、鉄筋１８の端部をツバプレート２４の上面の機械式継手２６に接続する。その後、杭頭部１６、円筒状鋼板２２の間にコンクリート２０を充填するとともに、杭頭部１６、円筒状鋼板２２、鉄筋１８を埋設する態様でコンクリートを打設する。これにより、杭頭部１６、円筒状鋼板２２、鉄筋１８が下面側に埋設された上部コンクリート１２が完成する。

このような施工手順とすれば、上記の方式Ａと同様に、現地でツバプレート２４を鋼管杭１４に溶接する手間を省くことができる。さらに、この方式Ｂでは、現地でツバプレート２４に鉄筋１８を溶接する手間を省くことも可能となる。このため、現地での鉄筋１８と杭頭部１６の接合作業を、鉄筋１８と機械式継手２６の接続だけに減らすことが可能となる。したがって、本実施の形態によれば、上記の従来の方法（図２を参照）に比べて、現地における鉄筋１８と杭頭部１６の接合作業の手間と時間を大幅に減らすことができる。本実施の形態は、工場での溶接と機械式継手を利用した施工方法であるが、これだけで現地作業量を容易に低減可能である。

以上説明したように、本発明に係る杭頭部の接合構造によれば、下面側の内部に鉄筋を有する鉄筋コンクリートと、この鉄筋コンクリートの下面側に埋設される杭の杭頭部とを接合するための接合構造であって、杭頭部の周囲に充填材を挟んで設けられる筒状体と、この筒状体から筒の径方向外側に張り出したツバ部とを備え、このツバ部に、鉄筋コンクリートの鉄筋が接続されているので、この接合構造を施工する際の現地での鉄筋と杭頭部の接合作業を、鉄筋とツバ部の接続だけに減らすことが可能となる。このため、上記の従来の構造に比べて、鉄筋と杭頭部の接合作業の手間と時間を減らすことができる。

また、本発明に係る他の杭頭部の接合構造によれば、鉄筋コンクリートの鉄筋は、ツバ部に設けられた機械式継手に接続されているので、現地でツバ部に鉄筋を溶接する手間を省くことができる。

また、本発明に係る杭頭部の接合構造の施工方法によれば、上述した杭頭部の接合構造を施工する方法であって、ツバ部が予め設けられた筒状体を杭頭部の周囲に配置した後、鉄筋をツバ部に溶接し、その後、杭頭部、筒状体、鉄筋を埋設する態様でコンクリートを打設するので、現地での鉄筋と杭頭部の接合作業を、鉄筋とツバ部の溶接だけに減らすことが可能となる。このため、上記の従来の方法に比べて、鉄筋と杭頭部の接合作業の手間と時間を減らすことができる。

また、本発明に係る他の杭頭部の接合構造の施工方法によれば、上述した杭頭部の接合構造を施工する方法であって、機械式継手とツバ部が予め設けられた筒状体を杭頭部の周囲に配置した後、鉄筋を機械式継手に接続し、その後、杭頭部、筒状体、鉄筋を埋設する態様でコンクリートを打設するので、現地でツバ部に鉄筋を溶接する手間を省くことができる。

以上のように、本発明に係る杭頭部の接合構造およびその施工方法は、例えば桟橋等の上部工を構成する上部コンクリートと、下部工を構成する鋼管杭の杭頭部との接合構造を施工するのに有用であり、特に、現地での溶接作業を減らすのに適している。

１０杭頭部の接合構造
１２上部コンクリート（鉄筋コンクリート）
１４鋼管杭（杭）
１６杭頭部
１８鉄筋
２０コンクリート（充填材）
２２円筒状鋼板（筒状体）
２４ツバプレート（ツバ部）
２６機械式継手
Ｃ軸線

Claims

下面側の内部に鉄筋を有する鉄筋コンクリートと、この鉄筋コンクリートの下面側に埋設される杭の杭頭部とを接合するための接合構造であって、杭頭部の周囲に充填材を挟んで設けられる筒状体と、この筒状体から筒の径方向外側に張り出したツバ部とを備え、このツバ部に、鉄筋コンクリートの鉄筋が接続されていることを特徴とする杭頭部の接合構造。
鉄筋コンクリートの鉄筋は、ツバ部に設けられた機械式継手に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の杭頭部の接合構造。
請求項１に記載の杭頭部の接合構造を施工する方法であって、ツバ部が予め設けられた筒状体を杭頭部の周囲に配置した後、鉄筋をツバ部に溶接し、その後、杭頭部、筒状体、鉄筋を埋設する態様でコンクリートを打設することを特徴とする杭頭部の接合構造の施工方法。
請求項２に記載の杭頭部の接合構造を施工する方法であって、機械式継手とツバ部が予め設けられた筒状体を杭頭部の周囲に配置した後、鉄筋を機械式継手に接続し、その後、杭頭部、筒状体、鉄筋を埋設する態様でコンクリートを打設することを特徴とする杭頭部の接合構造の施工方法。