JPH11236713A

JPH11236713A - 柱と杭の接合方法及びその接合構造

Info

Publication number: JPH11236713A
Application number: JP10286771A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Imamoto; 泰久今本; Shigeki Ito; 茂樹伊藤; Kazuchika Konno; 和近今野; Kozo Sato; 耕造佐藤
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】場所打ち鋼管コンクリート杭と柱材との接合
部の強度を向上させると共に、作業を簡略化して労力の
低減と工期の短縮をはかることのできる柱と杭の接合方
法及びその接合構造を得ることを目的としたものであ
る。【解決手段】地盤中に打設された鋼管杭１内及びこの
鋼管杭１と鋼管杭１の上部内に取付けられた鞘管５との
間にコンクリート３を打設し、このコンクリート３が固
化する前又は固化したのち鞘管５内に柱材１０を建込ん
で鞘管５内にコンクリート１４を打設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨構造物を構築
する際の柱と杭の接合方法及びその接合構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】地震時におけるせん断抵抗性や曲げ抵抗
性が鉄筋コンクリート杭より優れた鋼管杭において、地
中に埋設されて場所打ちコンクリートが充填された鋼管
杭の中に上部構造である鋼管柱又は鋼管コンクリート柱
からなる柱材を建込み、その後コンクリートを充填する
ことにより鋼管杭と柱材を一体化して、耐震性をより高
めた基礎構造物とする工法が最近注目されている。

【０００３】場所打ち鋼管コンクリート杭のコンクリー
トの打設にあたっては、先ず、所定の深さまで鋼管杭を
打ち込んだのち、コンクリート打設のためのトレミー管
を鋼管杭の先端部まで差し込み、トレミー管を徐々に引
き上げながらコンクリートを打設する。打ち上がってく
るコンクリートの上部には、泥水やコンクリートと汚水
が混じり合ったスライムなどのコンクリートにとって好
ましくない不純物が含まれている。

【０００４】コンクリートの打設にあたっては、鋼管杭
の内部に充填するコンクリートのレベルを、建込まれる
柱材の下端部で打ち止めるのが望ましいが、打ち上がっ
てくるコンクリートの上部には、前述のように、コンク
リート打設時に注入されるベントナイト溶液や、泥水、
コンクリートと泥が混じり合ったスライムなどのコンク
リートにとって好ましくない不純物が含まれている。鋼
管杭内のコンクリートの品質を保証するためには、これ
らの不純物を鋼管杭外に排出しなければならず、これら
不純物を鋼管杭外にオーバーフローさせることによって
健全なコンクリートと置き換えており、このため、コン
クリートは杭頭部まで充填されている。

【０００５】このような場所打ち鋼管コンクリート杭内
に柱材を建込む方法としては、従来、鋼管杭の杭頭部の
コンクリートを除去せずに、コンクリートが柔らかい状
態のときに柱材を所定の深さまで建込む方法が行われて
いた（従来技術１）。また、鋼管杭内に充填されたコン
クリートが固化する前に、柱材を建込むレベルまでコン
クリートを除去して所定深さ（定着長）の空間部を確保
し、この空間部に柱材を建込んで位置決めしたのち再び
コンクリートを打設して、場所打ち鋼管コンクリート杭
に柱材を接合する方法が行われていた（従来技術２）。

【０００６】さらに、特開平２−１６４９３３号公報に
は、鋼管杭にコンクリートを打設する際に、ポリスチレ
ン発泡体ブロックなどであらかじめ空洞部を形成してお
き、この空洞部に柱材を建て込んだのちコンクリートを
打設して柱材と鋼管杭とを接合する方法が開示されてい
る（従来技術３）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１の方法は、
柱材を固定するための特別な治具を必要とし、また、柱
材の建込み時の芯出し精度が得にくいという問題があ
る。また、従来技術２の方法は、鋼管杭の上部のコンク
リートの除去にあたっては、多量のコンクリート（例え
ば、内径１．０〜１．５ｍの鋼管杭内に充填されたコン
クリートを、柱材の定着長に相当する１．５〜２ｍの深
さに除去する）を取り除かなければならないため多大の
労力を要し、さらに、コンクリートの除去の際に鋼管杭
を損傷したり、鋼管杭の内面のコンクリートの除去が不
完全なため、柱材の設置後に打設するコンクリートと鋼
管杭の内面との付着性が悪い等、種々問題がある。

【０００８】さらに、従来技術３においては、空洞部を
形成するためのポリスチレン発泡体ブロックの除去に重
機や人力などの労力を必要とし、また、ポリスチレン発
泡体ブロックの除去後の空洞部において、先に打設した
コンクリートと柱材の建込み後に打設したコンクリート
との打ち継ぎ面の付着が良好でないため、先に打設した
コンクリート表面の目荒しなどの処理作業が必要である
等の問題がある。

【０００９】ところで、上述の従来技術１〜３において
は、いずれも内部にコンクリートが打設された鋼管杭内
に、柱材である鋼管柱を建込んで接合しているが、上部
構造物を鉄骨造とした場合、鉄筋コンクリート柱あるい
は鉄骨鉄筋コンクリート柱に比べて建物が振動し易く、
居住空間に向いていないという問題がある。そこで、こ
のような問題を解決するために、例えば図１７に示すよ
うに、場所打ち鋼管コンクリート杭１（以下、鋼管杭と
いう）にＨ形鋼などの鉄骨材１２からなる鉄骨鉄筋コン
クリート柱１１を接合することが考えられる。図１７に
おいて、１は鋼管杭、３は鋼管杭１内に打設されたコン
クリート、１１は鋼管杭１の上部のコンクリートを除去
した空間部ｇに建込んだ鉄骨鉄筋コンクリート柱で、１
２は鉄骨材、１３は形鋼１２の外周に配筋された鉄筋で
ある。そして、空間部ｇ内、鉄骨材１２及び鉄筋１３の
外周にコンクリート１４を打設して鉄骨鉄筋コンクリー
ト柱１１を構成し、鋼管杭１に接合したものである。し
かしながら、このようにして構成した場合も、依然とし
て鋼管杭１内に充填されたコンクリート３を除去して空
間部ｇを形成するための多大の労力が必要である。

【００１０】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、場所打ち鋼管コンクリート杭と柱材との
接合部の強度を向上させると共に、作業を簡略化して労
力の低減と工期の短縮をはかることのできる柱と杭の接
合方法及びその接合構造を得ることを目的としたもので
ある。また、本発明は鉄骨鉄筋コンクリート柱からなる
柱と杭の接合方法及びその接合構造を得ることを目的と
したものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る柱と杭の接
合方法は、地盤中に打設された鋼管杭内及び該鋼管杭と
該鋼管杭の上部内に取付けられた鞘管との間にコンクリ
ートを打設し、該コンクリートが固化する前又は固化し
たのち前記鞘管内に柱材を建込んで該鞘管内にコンクリ
ートを打設するようにしたものである。

【００１２】上記の柱と杭の接合方法において、鋼管杭
の打設後に鞘管を取付け、あるいはあらかじめ鞘管が取
付られた鋼管杭を打設するようにした。

【００１３】また、本発明に係る柱と杭の接合構造は、
地盤中に打設された鋼管杭と、該鋼管杭の上部内に取付
けられ前記鋼管杭との間にコンクリートが打設される鞘
管と、該鞘管内に建て込まれ該鞘管との間にコンクリー
トが打設される柱材とを備えたものである。

【００１４】上記の鞘管を有底筒状に構成し、その底部
を平板状、凸状又は傾斜面状に形成した。また、底部を
鞘管の外形より大きく形成し、該鞘管の周囲から突出さ
せた。さらに、内壁面若しくは外壁面又は内外壁面に凸
部が形成されている鞘管を使用した。また、鞘管を鋼管
又はコルゲート材で構成した。上記の柱材を鉄骨鉄筋コ
ンクリート柱によって構成した。

【００１５】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は本発明の
実施の形態１の説明図で、本実施の形態は、本発明の基
本的構成を示すものである。先ず、図１（ａ）に示すよ
うに、地盤２０に打設された鋼管杭１の上方から、鋼管
杭１内に有底筒状の鞘管５を挿入し、所定の位置に固定
する。

【００１６】ついで、図１（ｂ）に示すように、鋼管杭
１内及び鋼管杭１と鞘管５との間に形成された空間部に
上方からコンクリート３を杭頭部からオーバーフロさせ
て打設する。次に、コンクリート３が固化する前又は固
化したのち、図１（ｃ）に示すように、鞘管５内に柱材
１０を挿入して設置し、位置決めする。そして、鞘管５
内にコンクリート１４を打設し、コンクリート１４が固
化することにより、柱材１０を鋼管杭１に接合するよう
にしたものである。

【００１７】上記の説明では、鞘管５が挿入された鋼管
杭１内に打設したコンクリート３が固化する前又は固化
後に鞘管５内に柱材１０を設置し、ついで鞘管５内にコ
ンクリート１４を打設する場合を示したが、例えば、鞘
管５が挿入された鋼管杭１内に打設したコンクリート３
が固化する前又は固化後に鞘管５内にコンクリート１４
を打設し、このコンクリート１４が固化する前に鞘管５
内に柱材１０を設置するようにしてもよい。

【００１８】上記のように構成した本発明によれば、コ
ンクリート相互の打ち継ぎが発生しないので打ち継ぎ面
の処理が不要であり、欠陥のない接合構造とすることが
できる。また、鞘管５を設けたことにより、鋼管杭１内
及び鞘管５内へのコンクリート３，１４の打設が簡単に
なり、コンクリート３のレベル調整も不要である。さら
に、鋼管杭１内に打設したコンクリートを除去したり、
空洞部を形成するためのポリスチレン発泡体ブロックの
除去等の手間が不要であり、工数を低減し、工期を短縮
することができる。

【００１９】［実施の形態２］図２は本発明の実施の形
態２を説明するための模式的平面図及びその縦断面図で
ある。両図において、１は内壁面に凸部２が設けられ、
地盤２０に掘削した穴２１内に打設されて場所打ち鋼管
コンクリート杭を構成する鋼管杭である。

【００２０】５は底板６を有し、内壁面に凸部７が設け
られた断面四角形で筒状の鞘管で、鋼管杭１内に挿入し
て位置決めされ、鋼管杭１内に打設されたコンクリート
３により所定の位置に固定されている。１２はＨ形鋼の
如き形鋼からなり鉄骨鉄筋コンクリート柱１１を構成す
る鉄骨材、１３は鉄骨材１２の外周に配設された鉄筋
で、鉄骨材１２は鉄筋１３が配筋された鞘管５内に建込
まれ、コンクリート１４が打設されて鋼管杭１に接合さ
れ、鉄骨鉄管コンクリート柱１１が構成される。

【００２１】次に、上記のような本実施の形態の施工方
法の一例について説明する。（１）図３（ａ）に示すように、地盤２０に掘削した穴
２１に鋼管杭１を打設し、この鋼管杭１内に鞘管５を挿
入して固定する。勿論、鋼管杭１を直接地盤２０に打設
してもよい。

【００２２】鞘管５の固定にあたっては、図４に示すよ
うに、鉄筋、平板あるいはこれに類する部材からなるコ
字状の複数の固定部材１５の一方の片を、鞘管５の上部
外壁に溶接などによりそれぞれ固定しておき、鞘管５を
鋼管杭１内に挿入する際に、固定部材１５の他方の片を
鋼管杭１の上端部にそれぞれ係止させ、溶接等により固
定する。これにより、鞘管５は鋼管杭１内に保持され、
鞘管５と鋼管杭１との間には空間部ｇが形成される。

【００２３】また、鞘管５の挿入長が長く下部が不安定
の場合は、図５に示すように、鞘管５の挿入長とほぼ等
しい垂直片と、その上端部に設けたＬ字状の係止片と、
下端部に設けたこれより短いＬ字状の係止片とによりほ
ぼＣ字状の複数の固定部材１５ａを構成し、垂直片を溶
接などにより鞘管５の外壁面に固定しておく。そして、
鞘管５を鋼管杭１内に挿入する際に、固定部材１５ａの
上端部の係止片を鋼管杭１の上端部にそれぞれ係止させ
ると共に、下端部の係止片を鋼管杭１の内壁面に当接さ
せ、それぞれ溶接等により鋼管杭１の外壁面及び内壁面
に固定する。これにより、鞘管５を鋼管杭１内に安定し
て保持することができる。

【００２４】上記何れの場合においても、鞘管５を施工
現場で鋼管杭１に取付けてもよく、あるいは、あらかじ
め工場で鞘管５を鋼管杭１に取付けておき、施工現場に
運搬して鋼管杭１と共に地盤２０に打設するようにして
もよい。この場合は、施工現場における鞘管５の取付け
作業を省略できるのでそのための設備が不要になり、迅
速な施工を行うことができる。

【００２５】（２）この状態で、図３（ｂ）に示すよう
に、鋼管杭１内に杭頭部からオーバーフローさせてコン
クリート３を打設し、鞘管５を鋼管杭１内に固定する。

【００２６】（３）コンクリート３が固化する前又は固
化したのち、図３（ｃ）に示すように、鞘管５内に鉄筋
１３を配筋し、内部に鉄骨材１２を建込んで位置決め手
段により位置決めする。そして、鞘管５の上部において
鉄筋１３の外周に型枠１７を配設し、鞘管５及び型枠内
１７にコンクリート１４を打設する。このとき、鞘管５
の鋼管杭１より上方に位置する部分が型枠１７の機能を
有するため、型枠１７の数を減らすことができる。な
お、先ず、鉄筋１３が配筋され鉄骨材１２が建込まれた
鞘管５内にコンクリート１４を打設し、ついで型枠１７
を配設して鉄骨材１２の外周にコンクリート１４を打設
してもよい。

【００２７】（４）コンクリート１４が固化したのち型
枠１７を取外せば、鉄骨材１２及び鉄筋１３は鞘管５を
介して鋼管杭１に一体かつ強固に接合され、鉄骨鉄筋コ
ンクリート柱１１が構成される。

【００２８】上記のように構成した本実施の形態によれ
ば、コンクリート相互の打ち継ぎが発生しないので打ち
継ぎ面の処理が不要であり、このため欠陥のない接合構
造を得ることができる。また、鋼管杭１内及び鞘管５内
へのコンクリート３，１４の打設が簡単で、コンクリー
トレベルの調整が不要である。さらに、従来ように、鋼
管杭内に打設したコンクリートの除去や空洞部形成のた
めの発泡ブロックを除去する必要がないので、工数を低
減することができる。

【００２９】次に、本発明の力学的作用及び効果につい
て説明する。発明者らは、図６（ａ）に示すように、鋼
管杭１内にコンクリート充填角形鋼管１０ａを設置して
接合し、載荷試験を行ったところ鋼管杭１内に打設した
コンクリート３に図に示すような初期ひび割れが発生し
た。よって、柱材として鉄骨鉄筋コンクリート柱を用い
た場合も、図７（ａ）に示すような初期ひび割れが発生
するものと推定した。したがって、図６（ｂ）及び図７
（ｂ）に示すように、柱材１０ａ又は１１に外力Ｑが作
用すれば、柱材１０ａ又は１１は、コンクリート３の斜
線で示す部分３ａのみを押すことになると考えられる。

【００３０】上記の知見に基いて、先ず、柱と杭の接合
部における剛性について考察する。図８に示すように、
鋼管杭１内に鞘管５を設置し、この鞘管５に鉄骨鉄筋コ
ンクリート柱１１を接合した本発明の場合と、図９に示
すように、鋼管杭１に鉄骨鉄筋コンクリート柱１１を接
合した場合とにおける剛性について比較した。

【００３１】いま、鉄骨鉄筋コンクリート柱１１の鋼管
杭１内への埋め込み長をＬとすると、鉄骨鉄筋コンクリ
ート柱１１に作用する外力Ｑは、Ｑ＝ＢＬσとなる。本
発明に係る図８の場合、外力Ｑによる鉄骨鉄筋コンクリ
ート柱１１の変位量δ_aは、 δ_a＝ｌ_a・σ／Ｅ＋ｌ_b・σ／Ｅ＝Ｑ／ＥＢＬ・ｌ_a
＋Ｑ／ＥＤＬ・ｌ_b となる。一方、図９の鉄骨鉄筋コンクリート柱１１の変
位量δ_bは、 δ_c＝ｌ_c・σ／Ｅ＝Ｑ／ＥＢＬ・ｌ_c＞δ_a となる。但し、ｌ_a＋ｌ_b＝ｌ_c、Ｄ＞Ｂしたがって、外力Ｑによる鉄骨鉄筋コンクリート柱１１
の回転角はθａ＜θｂとなり、図８に示す本発明に係る
柱と杭の接合構造の方が、図９に示す柱と杭の接合構造
よりその剛性が大きいことがわかる。

【００３２】次に、図８、図９を参照して、図１０、図
１１により耐力について考案する。いま、図１０、図１
１に示すように、鋼管杭１の管壁を両端支持の梁１ａと
考えると、本発明に係る図１０に示す接合構造の場合
は、外力Ｑによる鉄骨鉄筋コンクリート柱１１の変位に
よって鋼管杭１の管壁に生ずる応力σ_bは、図１０
（ｂ）に示すように梁１ａに加わる分布荷重ωＡとして
表すことができ、また、図１１に示す接合構造の場合
は、図１１（ｂ）に示すよう梁１ａに加わる分布荷重ω
Ｂとして表すことができる。

【００３３】そして、この梁１ａにかかる分布荷重はω
Ａ＝Ｑ_a／ｂ₁、ωＢ＝Ｑ_b／ｂ₂であり、ａ₁＝ｌ−
ｂ₁／２、ａ₂＝ｌ−ｂ₂／２であるから、梁の中央に
加わる曲げモーメントＭｃは、Ｍｃ₁＝Ｑ_a（２ｌ−ｂ₁）／８となり、また、Ｍｃ₂＝ω（ｌ²−４ａ²）／８＝Ｑ_b｛ｌ²−（ｌ−ｂ₂）²｝／８ｂ₂ ＝Ｑ_b（２ｌｂ₂−ｂ₂ ²）／８ｂ₂ ＝Ｑ_b（２ｌ−ｂ₂）／８となる。断面係数Ｚは、どちらも同じであるから、内部応力σ
は、 σ_b＝Ｍｃ₁／Ｍ＝Ｑ_a（２ｌ−ｂ₁）／８Ｚ σ_c＝Ｍｃ₂／Ｍ＝Ｑ_b（２ｌ−ｂ₂）／８Ｚであり、ｂ₁＞ｂ₂であるから、σ_b，σ_cが共に降伏
応力度σ_yに達したときＱ_b＞Ｑ_cとなり、降伏耐力は
図１０に示す本発明の方が大きいことがわかる。

【００３４】このように、本発明においては、柱と杭の
接合部は鋼管杭１、鞘管５及び両者の間に充填されたコ
ンクリート３によって二重管を構成しているため、剛性
及び耐力のきわめて高い柱と杭の接合構造を得ることが
できる。

【００３５】［実施例］図１２は実施の形態２の一実施
例の説明図である。本実施例における鋼管杭１は、外径
Ｄ₁：１２００ｍｍ、肉厚ｔ₁：１２ｍｍで、図示して
ないが、内壁面には高さ：２．５ｍｍ、ピッチ：４０ｍ
ｍでスパイラル状の凸部２が設けられた鋼管で構成し
た。また、鞘管５は、一辺の長さＤ₂：６００ｍｍ、長
さＬ₁：１１００ｍｍ、肉厚ｔ₂：１２ｍｍで、内壁面
に鋼管杭１と同様の凸部７を有する角形鋼管で構成し
た。なお、鞘管５の下端部には、一辺の長さ６５０〜６
６０ｍｍ、板厚２２ｍｍの四角形の底板６を取付けた。
また、鉄骨材１２は、ウェブ高さＨ：４５０ｍｍ、ウェ
ブ厚ｔ₄：９ｍｍ、フランジ幅Ｗ：２００ｍｍ、フラン
ジ厚ｔ₅：１４ｍｍのＨ形鋼を十字状に接合して構成し
た。

【００３６】上記のような鋼管杭１内に鞘管５を挿入し
（挿入長さＬ₂：９００ｍｍ）、固定部材１５により鋼
管杭１に固定したのち、鋼管杭１内にオーバーフローさ
せて杭頭部までコンクリート３を打設した。次に、鞘管
５内に直径Ｄ：２２ｍｍの鉄筋１３を配筋した（鋼管杭
１の杭頭部からの鉄筋１３の挿入長Ｌ₃：６２０ｍ
ｍ）。ついで、コンクリート３が固化したのち鞘管５内
に鉄骨材１２を建込んで位置決めし（鞘管５の頭部から
の挿入長Ｌ₄：９００ｍｍ）、鞘管５内にコンクリート
１４を打設した。上記のように施工して鉄骨鉄筋コンク
リート柱１１を鋼管杭１に接合したところ、前述のよう
な剛性及び耐力に優れた柱と杭の接合構造を得ることが
できた。

【００３７】［実施の形態３］実施の形態２では、柱材
として鉄骨鉄筋コンクリート柱１１を用いた場合を示し
たが、本実施の形態は、柱材として、外壁面若しくは内
壁面又は内外壁面に凸部を有する鋼管柱を用いたもので
ある。本実施の形態の施工方法及び効果は、実施の形態
１の場合とほぼ同様なので、説明を省略する。

【００３８】［実施の形態４］実施の形態１〜３では、
鋼管杭１内に鞘管５を挿入してコンクリート３を打設
し、コンクリート３が固化する前又は固化した後に鞘管
５内に鉄筋１３を配筋して柱材を挿入し、コンクリート
１４を打設して接合する場合を示したが、本実施の形態
においては、鋼管杭１内に鞘管５を挿入して固定したの
ち鋼管杭１内にコンクリート３を打設し、コンクリート
が固化する前又は固化したのち鞘管５内に鉄筋１３を配
筋して鞘管５内にコンクリート１４を打設する。そし
て、鞘管５内のコンクリート１４が固化する前に鞘管５
内に柱材を建込み、鞘管５の上部に型枠１７を設置して
型枠内にコンクリート１４を打設し、柱材を鋼管杭１に
接合するようにしたものである。本実施の形態の効果
は、実施の形態１〜３の場合とほぼ同様である。

【００３９】次に、本発明の要部をなす鞘管について説
明する。前述の図２に示す鞘管５は、内壁面に凸部７を
設けて鞘管５内に打設したコンクリート１４の付着力を
向上させたものである。また、図１３に示す鞘管５は外
壁面に凸部７を設けたもので、鋼管杭１内に打設したコ
ンクリート３の付着力を高めることにより、柱材からの
応力を鋼管杭１に円滑に伝達させ、引抜き力に対して抗
力として機能させるようにしたものである。さらに、図
１０に示す鞘管５は内外壁面に凸部７を設けたもので、
内外のコンクリート３，１４の付着力をさらに高めるこ
とができ、柱材からの応力を鋼管杭１に円滑に伝達さ
せ、引抜き力に対して抗力として機能させるようにした
ものである。

【００４０】ここに凸部７を有する鞘管５とは、内壁面
若しくは外壁面又は内外壁面に独立して突設された複数
の突起、リング状又はスパイラル状に所定の高さで突設
された複数の突部などを有する素材によって形成された
鞘管、あるいは、内壁面若しくは外壁面又は内外壁面に
鉄筋やスタッドなどを溶接等によって取付けて、コンク
リートの十分な付着力を有するように構成したものを総
称したものである。なお、前述の鋼管杭１あるいは鋼管
柱に設けた凸部２も、上記凸部７に準ずるものである。

【００４１】また、鞘管５の形状は断面多角形の筒状体
又は円筒体で底板６を有し、外部からコンクリートが侵
入しないようになっている。なお、底板６はフラットで
もよいが、コンクリートの流動性を考慮して錐状、球面
状等の凸状あるいは軸方向に対して斜めに形成するなど
してもよい。以下、鞘管５の形状の一例について説明す
る。なお、以下の説明では、内壁面若しくは外壁面又は
内外壁面に設けた凸部７は、図面には省略してある。

【００４２】図１５（ａ）に示す鞘管５は、図２に示し
た鞘管５と同様に断面四角形で筒状に形成したもので、
底部には平板状の底板６が設けられている。図１５
（ｂ）に示す鞘管５は、図１５（ａ）の鞘管５の底部を
角錐状の底板６ａで形成したものである。なお、図１５
（ａ），（ｂ）の断面四角形の筒状の鞘管５は、断面四
角形以外の多角形の筒状体で構成してもよい。

【００４３】図１５（ｃ）の鞘管５は、鋼管等からなる
円筒状のもので、底部に平板状の底板６を設けたもので
ある。また、図１５（ｄ）の鞘管５は、図１５（ｃ）の
鞘管５の底部を球面状の底板６ｃで形成したものであ
り、図１６（ａ）の鞘管５は、底部を円錐状の底板６ｃ
で形成したものである。さらに、図１６（ｂ）の鞘管５
は、底部を傾斜して切除し、これに楕円形状の底板６ｄ
を設けたものである。なお、図１５、図１６に示すよう
に、底部を下方に突出する凸状に形成することにより、
鋼管杭１内に打設したコンクリートが底部に沿って流動
し、鞘管５の底部の下方に空隙が生じるのを防止するこ
とができる。

【００４４】また、図１６（ｃ）の鞘管５は、剛性の高
いコルゲート材で形成したもので、底部には平板状の底
部６が設けられており、コンクリートの付着力を高める
ようにしたものである。なお、底板６を円錐状、球面状
あるいは傾斜面で形成してもよい。

【００４５】なお、上述の各鞘管５において、底板６，
６ａ〜６ｄを鞘管５の外形より大きく形成して周囲に突
出させれば（図２参照）、コンクリート３の付着力を増
大させることができると共に、この突出部からコンクリ
ート３を介して鋼管杭１の凸部２に応力が伝達されるの
で、鞘管５の外壁面に設けた凸部７と同様に、コンクリ
ート３に埋込まれた鞘管５の引抜き力に対してより大き
い杭力として機能することができる。上記の鞘管５の形
状はその一例を示すもので、柱材の断面形状などにより
適宜選定することができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明に係る柱と杭の接合方法は、地盤
中に打設された鋼管杭内及び鋼管杭と鋼管杭の上部内に
取付けられた鞘管との間にコンクリートを打設し、この
コンクリートが固化する前又は固化したのち鞘管内に柱
材を建込んで鞘管内にコンクリートを打設するように
し、かつ、鋼管杭の打設後に鞘管を取付け、又はあらか
じめ鞘管が取付けられた鋼管杭を打設するようにしたの
で、次のような効果を得ることができる。

【００４７】コンクリート相互の打ち継ぎが発生しない
ので、打ち継ぎ面の処理が不要であり、欠陥がなく強度
の高い接合構造とすることができる。また、鞘管を設け
たことにより、鋼管杭内及び鞘管内へのコンクリートの
打設が簡単になり、コンクリートのレベル調整も不要で
ある。さらに、鋼管杭内に打設したコンクリートを除去
したり、空洞部を形成するためのブロックを除去するた
めの手間が不要なので、施工工数を低減し、工期を短縮
することができる。また、鋼管杭を二重管構造としたの
で、柱と杭の接合部の剛性及び耐力を増大することがで
きる。

【００４８】また、本発明に係る柱と杭の接合構造は、
地盤中に打設された鋼管杭と、この鋼管杭の上部内に取
付けられ鋼管杭との間にコンクリートが打設される鞘管
と、鞘管内に建込まれ鞘管との間にコンクリートが打設
される柱材とを備えたので、上記の同様の効果を得るこ
とができる。

【００４９】上記の鞘管を有底筒状に構成し、その底部
を平板状、凸状又は傾斜面状に形成したので、鋼管杭内
に打設したコンクリートが鞘管内に侵入するおそれがな
く、また、底部を凸状又は傾斜面状に形成することによ
り、鋼管杭内に打設したコンクリートが凸状部や傾斜面
に沿って流動し、鞘管の下方に空隙が生じるのを防止す
ることができる。

【００５０】上記の底部を鞘管の外形より大きく形成し
て鞘管の周囲から突出するようにしたので、水平力や曲
げモーメントにより杭先端部に部分的に生じる引抜き力
に対して大きい抗力として機能することができる。

【００５１】上記の鞘管の内壁面若しくは外壁面又は内
外壁面に凸部を設けたので、コンクリートの付着力を高
め、柱材からの応力を鋼管杭に円滑に伝達することがで
きる。また、上記の鞘管を鋼骨又は剛性の高いコルゲー
ト材で構成したので、剛性を増加させることができる。

【００５２】また、上記の柱材を鉄骨鉄筋コンクリート
柱によって構成したので、耐震性に優れた上部構造物を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の説明図である。

【図２】本発明の実施の形態２の平面図及び縦断面図で
ある。

【図３】実施の形態２の施工方法の説明図である。

【図４】実施の形態２の鋼管杭に対する鞘管の取付手段
の一例を示す説明図である。

【図５】実施の形態２の鋼管杭に対する鞘管の取付手段
の他の例を示す説明図である。

【図６】本発明の作用効果の説明図である。

【図７】本発明の作用効果の説明図である。

【図８】本発明の作用効果の説明図である。

【図９】本発明の作用効果の説明図である。

【図１０】本発明の作用効果の説明図である。

【図１１】本発明の作用効果の説明図である。

【図１２】実施の形態２の実施例の説明図である。

【図１３】実施の形態２の鞘管の他の例を示す平面図及
び縦断面図である。

【図１４】実施の形態２の鞘管の他の例を示す平面図及
び縦断面図である。

【図１５】鞘管の他の例を示す斜視図である。

【図１６】鞘管の他の例を示す斜視図である。

【図１７】従来の柱と杭の接合構造の一例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１場所打ち鋼管コンクリート杭（鋼管杭）２，７凸部３，１４コンクリート５鞘管１０柱材１１鉄骨鉄筋コンクリート柱１２鉄骨材１３鉄筋１５，１５ａ固定部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤耕造東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤中に打設された鋼管杭内及び該鋼管
杭と該鋼管杭の上部内に取付けられた鞘管との間にコン
クリートを打設し、該コンクリートが固化する前又は固
化したのち前記鞘管内に柱材を建込んで該鞘管内にコン
クリートを打設することを特徴とする柱と杭の接合方
法。
【請求項２】鋼管杭の打設後に鞘管を取付けることを
特徴とする請求項１記載の柱と杭の接合方法。
【請求項３】鞘管があらかじめ鋼管杭に取付けられて
いることを特徴とする請求項１記載の柱と杭との接合方
法。
【請求項４】地盤中に打設された鋼管杭と、該鋼管杭
の上部内に取付けられ前記鋼管杭との間にコンクリート
が打設される鞘管と、該鞘管内に建て込まれ該鞘管との
間にコンクリートが打設される柱材とを備えたことを特
徴とする柱と杭の接合構造。
【請求項５】鞘管を有底筒状に構成し、その底部を平
板状、凸状又は傾斜面状に形成したことを特徴とする請
求項４記載の柱と杭の接合構造。
【請求項６】底部を鞘管の外形より大きく形成し、該
鞘管の周囲から突出させたことを特徴とする請求項５記
載の柱と杭の接合構造。
【請求項７】鞘管の内壁面若しくは外壁面又は内外壁
面に凸部が形成されていることを特徴とする請求項４〜
６のいずれかに記載の柱と杭の接合構造。
【請求項８】鞘管を鋼管又はコルゲート材で構成した
ことを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載の柱と杭
の接合構造。
【請求項９】柱材を鉄骨鉄筋コンクリート柱によって
構成したことを特徴とする請求項４記載の柱と杭の接合
構造。