JP2020111905A - 杭頭部の接合構造およびその施工方法 - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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 (4)
- 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。
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2019
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