JPH1136327A - Ｐｃ中空杭における構架材の接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＰＣ中空杭を柱列式に配置したＰＣ中空杭壁に
構架材を接合した接合構造を形成することにより、当該
ＰＣ中空杭壁を仮設の山留壁としてのみならずそのまま
地下構造物の構造体として利用できるようにし、施工性
向上・工期短縮を図る。 【解決手段】ＰＣ中空杭１０の側面に取り付けられたプ
レートたる鋼板２０に、構架材３０の端部が固定されて
いることを特徴とするＰＣ中空杭における構架材の接合
構造を構成する。ＰＣ中空杭１０は、構架材３０との接
合部を補強する補強筋１１と、補強筋１１と鋼板２０と
を連結するアンカー筋１２と、を備える。さらに鋼板２
０には構架材３０との接合手段たる鋼板２１が固定さ
れ、構架材３０を構成するコンクリートは鋼板２０を覆
装してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレストレストコ
ンクリート（以下「ＰＣ」という）中空杭を柱列式に配
置したＰＣ中空杭壁に梁・床版等の構架材を接合するた
めの接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地下構造物構築の際に、図５に示
すようなＰＣ中空杭を柱列式に配置したＰＣ中空杭壁が
山留壁として用いられている。ここでＰＣ中空杭１０は
中空部１０ａを有しており、通常はここにオーガスクリ
ューを挿入して掘削・排土する中堀工法で設置されるた
め、施工性がよい。また、ＰＣ中空杭１０はその内部に
予めＰＣ鋼材１０ｂが配され、これによりプレストレス
が与えられた工場生産品であるため、曲げ剛性が大き
く、品質に優れる。

【０００３】一方、従来より、仮設の山留壁をそのまま
地下構造物の構造体として利用する技術も多く開示され
ており、この場合の山留壁と梁・床版等の構架材との接
合は、例えば、鉄筋コンクリート製の山留壁のコンクリ
ート部分をはつり取って内部の鉄筋１０ｃ等を露出さ
せ、これに構架材の鉄筋や鉄骨を溶接する等により行わ
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで上述した両者の
技術を組み合わせて、ＰＣ中空杭１０を柱列式に配置し
たＰＣ中空杭壁を、仮設の山留壁としてのみならずその
まま地下構造物の構造体として利用できれば、地下構造
物の構築において多くの利点があるが、ＰＣ中空杭１０
は前述したように中空部１０ａを有しており肉厚が薄
く、コンクリート部分をはつり取ることができないた
め、ＰＣ中空杭壁に構架材を接合することができず、実
質的にはＰＣ中空杭１０を柱列式に配置したＰＣ中空杭
壁を、仮設の山留壁としてのみならずそのまま地下構造
物の構造体として利用することはできなかった。

【０００５】そこで本発明は、ＰＣ中空杭を柱列式に配
置したＰＣ中空杭壁に構架材を接合した接合構造を形成
することにより、当該ＰＣ中空杭壁を仮設の山留壁とし
てのみならずそのまま地下構造物の構造体としても利用
できるようにし、施工性向上・工期短縮を図ることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載の発明は、ＰＣ中空杭の側面に取り付けられたプレー
トに、構架材の端部が固定されていることを特徴とする
ＰＣ中空杭における構架材の接合構造である。

【０００７】このように構成すれば、ＰＣ中空杭をはつ
り取ることなくその側面に構架材を接合することができ
るようになり、地下構造物の構築においてＰＣ中空杭を
柱列式に配置したＰＣ中空杭壁を、仮設の山留壁として
のみならずそのまま地下構造物の構造体として利用でき
るようになる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、前記ＰＣ中空杭が、構架材との接合部を
補強する補強筋と、これらの補強筋と前記プレートとを
連結するアンカー筋と、を備えることを特徴とするＰＣ
中空杭における構架材の接合構造である。

【０００９】このように構成すれば、前記プレートがＰ
Ｃ中空杭に強固に固定され、信頼性のある強固な接合部
を形成できる。さらには、剛接点を形成することもでき
るようになるので、経済的な構造設計を行うことができ
るようになる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
発明において、前記補強筋が、ＰＣ中空杭の中空部周囲
の所定位置に軸方向に配設された所定長さのたて筋と、
これらのたて筋を束ねて中空部周囲に所定間隔で配設さ
れた環状筋と、からなり、前記アンカー筋が、略コ字形
に折り曲げられてその両先端部が前記プレートに溶接固
定されたコ字形筋と、略Ｌ字形に折り曲げられて一端が
前記プレートに溶接固定されたＬ字形筋と、を有し、少
なくとも最外側の二を除くコ字形筋は前記環状筋を束ね
るとともに、Ｌ字形筋の他端は少なくとも最外側の二の
コ字形筋に係合されていることを特徴とするＰＣ中空杭
における構架材の接合構造である。

【００１１】このように構成すれば、ＰＣ中空杭の軸方
向に配設されているＰＣ鋼材やこれらのＰＣ鋼材を束ね
るようにＰＣ中空杭の軸方向と直交して配設されている
帯筋等に抵触することなく、ＰＣ中空杭内部に補強筋及
びアンカー筋を配設することができる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記構架
材が、前記プレートに形成された接合手段を介してＰＣ
中空杭に固定されていることを特徴とするＰＣ中空杭に
おける構架材の接合構造である。

【００１３】このように、プレートに接合手段を形成し
ておけば、構架材とＰＣ中空杭との強固な接合構造を形
成することができるようになる。また、構架材を当該接
合手段で仮受けした状態で接合作業を行うことができる
ようになるため、構架材をＰＣ中空杭に接合する際の位
置決めを簡易かつ正確に行うことができるようになり、
著しく施工性が向上する。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記プレ
ートが、構架材を構成するコンクリートに覆装されてい
ることを特徴とするＰＣ中空杭における構架材の接合構
造である。

【００１５】このように構成すれば、例えば、プレート
として鋼板を使用してその鋼板が大きなものである場合
においても、当該鋼板が構架材に覆装されることにな
り、当該鋼板が錆びるのを防ぐことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の好適な一実施形態について、構成及び施工手順を説明
する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説
明は省略する。

【００１７】１．構成 図１は、本発明に係るＰＣ中空杭における構架材の接合
構造の一実施形態を表す縦断面図であり（なお図示の都
合上、コンクリート部分については鎖線表示してい
る）、図２（ａ）〜（ｃ）は、図１における矢視断面図
である。ここで、構架材３０はプレートたる鋼板２０を
介してＰＣ中空杭１０の側面に固定されている。具体的
には、構架材３０の構成要素たる鉄筋３１が、接合手段
たる鋼板２１を介して鋼板２０に溶接固定され、鋼板２
０はＰＣ中空杭１０の内部のアンカー筋１２に固定され
るとともに、アンカー筋１２はＰＣ中空杭１０の内部の
補強筋１１に係合している。以下、これらの各要素につ
いて詳述する。

【００１８】（１）ＰＣ中空杭１０ ＰＣ中空杭１０は、図５にも示したように、中空部１０
ａを有するＰＣ製品であり、曲げ強度が高く、品質のば
らつきも少ない。そして、その内部には、軸方向にＰＣ
鋼材１０ｂが配設され、これらのＰＣ鋼材１０ｂを束ね
るように軸方向に直交して帯筋１０ｃが配設されてい
る。本発明においては、図１及び図２に示すように、こ
れらのＰＣ鋼材１０ｂ及び帯筋１０ｃを避けながら、以
下に説明する補強筋１１及びアンカー筋１２を配設して
いる。

【００１９】補強筋１１ 補強筋１１は、たて筋１１ａと環状筋１１ｂとからな
り、ＰＣ中空杭１０における構架材３０との接合部を構
造的に補強するものである。

【００２０】ａ）たて筋１１ａ たて筋１１ａは、ＰＣ中空杭１０の中空部１０ａの周囲
に２本配設され、その長さは共に後述する鋼板２０の長
さと略等しくなっている。このたて筋１１ａは、主とし
てＰＣ中空杭１０の接合部に作用する曲げモーメントに
抵抗する役割を果たすものである。なお、たて筋１１ａ
の径、長さ、数、位置等については構造計算によって適
宜定める。

【００２１】ｂ）環状筋１１ｂ 環状筋１１ｂは、ＰＣ中空杭１０の中空部１０ａの周囲
に適宜の間隔で配設された環状の鉄筋であり、閉鎖環を
複数配設したものでも、螺旋筋形式のものでもよい。こ
の環状筋１１ｂは、主としてＰＣ中空杭１０の接合部に
作用するせん断力に抵抗する役割を果たすものであり、
前記たて筋１１ａの座屈及びそれに伴うコンクリートの
はらみ出しを防ぐためにも必要なものである。なお、環
状筋１１ｂの径、間隔等については構造計算によって適
宜定める。

【００２２】アンカー筋１２ アンカー筋１２は、コ字形筋１２ａとＬ字形筋１２ｂと
からなり、鋼板２０をＰＣ中空杭１０に固定するための
ものであり、補強筋１１に係合している。

【００２３】ａ）コ字形筋１２ａ コ字形筋１２ａは、略コ字形に折り曲げられ、その両先
端部は鋼板２０の裏面に溶接固定されている。そして、
特にこれらのコ字形筋１２ａのうちの両外側の二本は、
環状筋１１ｂの両外側に配設されている。また、これら
の両外側の二本を除いた残りのコ字形筋１２ａは、環状
筋１１ｂを束ねる形状で配設されている。このようにコ
字形筋１２ａは鋼板２０をＰＣ中空杭１０に強固に固定
する中心的な役割を果たし、そのために上述したよう
に、少なくとも両外側の二本を除いた残りのコ字形筋１
２ａは補強筋１１に係合されるものである。なお、コ字
形筋１２ａの径、形状、間隔等については構造計算によ
って適宜定める。

【００２４】ｂ）Ｌ字形筋１２ｂ Ｌ字形筋１２ｂは、一端をフック状に折り曲げられた略
Ｌ字形の鉄筋であり、そのフックは最外側の二本のコ字
形筋１２ａの鉛直部に引掛けられて形成されるととも
に、他端は鋼板２０の裏面に溶接固定されている。そし
て、このＬ字形筋１２ｂは、ＰＣ中空杭１０の中空部１
０ａの周囲に適宜の間隔で、具体的には環状筋１１ｂと
同間隔で環状筋１１ｂと交互に配設されている。このよ
うにＬ字形筋１２ｂは、鋼板２０をＰＣ中空杭１０に強
固に固定する役割を果たす。

【００２５】その他 以上述べた補強筋１１及びアンカー筋１２は、構造計算
に基づいて設計されるものであり、本実施形態に限定さ
れるものではない。さらに、補強筋１１及びアンカー筋
１２は本発明の必須構成要素でもなく、鋼板２０をＰＣ
中空杭１０の側面に強固に固定することができれば他の
手段であってもよい。

【００２６】（２）鋼板２０ プレートたる鋼板２０はＰＣ中空杭１０の側面に強固に
固定されており、構架材３０の構成要素である鉄筋３１
の固定対象である。また、その所定位置には、接合手段
たる鋼板２１が溶接固定されている。

【００２７】鋼板２０ 鋼板２０の大きさ・形状等は、構架材３０の断面形状や
補強筋１１・アンカー筋１２との納まりを考慮して、構
造設計により定められる。また、前述したように、その
裏面にはアンカー筋１２が溶接固定される。

【００２８】鋼板２１ 鋼板２１は、引張応力に強い突合せ溶接によって鋼板２
０に固定され、また、この鋼板２１に対して構架材３０
の鉄筋３１がフレア溶接される。この鋼板２１の役割
は、ＰＣ中空杭１０・構架材３０間に作用する応力を伝
達し、前記鋼板２０と相まってＰＣ中空杭１０と構架材
３０との剛接合構造を形成することであり、さらに構架
材３０をＰＣ中空杭１０に接合する際に、構架材３０を
当該鋼板２１で仮受けしながら溶接作業を行うことがで
きるようにして、当該接合作業を正確かつ簡便に行える
ようにすることである。したがって、鋼板２１の形状等
は鉄筋３１の必要引張力等に応じて構造計算によって適
宜定められるものであり、さらに溶接等の接合の作業性
も考慮する必要がある。

【００２９】（３）構架材３０ 構架材３０は梁・床版等を含み、主として鉄筋若しくは
鉄骨を構成要素とする部材である。ここでは構架材３０
の構成要素として鉄筋３１を例にとり、この鉄筋３１を
鋼板２１に溶接固定している。また、構架材３０の端部
上下には、鋼板２０を覆装するようにハンチ３２が形成
され、鋼板２０の錆防止の役割を果たしている。

【００３０】（４）その他 以上、図１及び図２に基づいて、本発明の一実施形態に
ついて説明してきたが、図１は地下構造物の上段の構架
材との接合構造の一実施形態を表すものである。この他
に、図３は地下構造物の中段の構架材との接合構造の一
実施形態を表し、図４は地下構造物の下段の構架材との
接合構造の一実施形態を表している。このように本発明
においては、構架材の厚さ若しくはせいによって様々に
変わる接合部の納まりに対応することができる。

【００３１】２．施工手順 本発明に係るＰＣ中空杭における構架材の接合構造の施
工手順は以下の通りである。すなわち、予め工場にて補
強筋１１及びアンカー筋１２及び鋼板２０が配設されて
いるＰＣ中空杭１０を建込む。その後、構架材３０との
接合部以下まで掘削したら、鋼板２１を鋼板２０に溶接
固定し、鉄筋３１の端部を鋼板２１で仮受けして、当該
鉄筋３１を鋼板２１に溶接固定する。その後、必要に応
じて鉄筋３１の周囲に配筋・コンクリート打設等を行
い、構架材３０を形成する。ただし、鋼板２０の取付け
は、ＰＣ中空杭１０の製作時でなくとも鋼板２１を溶接
固定する前までに行っておけばよく、また鋼板２１の取
付けをＰＣ中空杭１０の製作時に行っておいてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ＰＣ中空杭をはつり取ることなくその側面
に構架材を接合することができるようになり、地下構造
物の構築においてＰＣ中空杭を柱列式に配置したＰＣ中
空杭壁を、仮設の山留壁としてのみならずそのまま地下
構造物の構造体として利用できるようになるので、施工
性向上・工期短縮を図ることができるようになる。

【００３３】また、請求項２に記載の発明によれば、前
記プレートがＰＣ中空杭に強固に固定され、信頼性のあ
る強固な接合部を形成できる。さらに、剛接点を形成す
ることもできるようになるので、経済的な構造設計を行
うことができるようになる。

【００３４】請求項３に記載の発明によれば、ＰＣ中空
杭の軸方向に配設されているＰＣ鋼材やこれらのＰＣ鋼
材を束ねるようにＰＣ中空杭の軸方向と直交して配設さ
れている帯筋等に抵触することなく、ＰＣ中空杭内部に
補強筋及びアンカー筋を配設することができる。

【００３５】請求項４に記載の発明によれば、構架材と
ＰＣ中空杭との強固な接合構造を形成することができる
ようになるとともに、ＰＣ中空杭における構架材の位置
決めを簡易かつ正確に行うことができるようになって、
著しく施工性が向上する。

【００３６】請求項５に記載の発明によれば、例えば、
プレートとして鋼板を使用してその鋼板が大きなもので
ある場合においても、当該鋼板が構架材に覆装されるこ
とになり、当該鋼板が錆びるのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＣ中空杭における構架材の接合
構造の一実施形態を表す縦断面図である。

【図２】図１の矢視断面図であり、（ａ）がＡ−Ａ断面
を、（ｂ）がＢ−Ｂ断面を、（ｃ）がＣ−Ｃ断面を表
す。

【図３】本発明に係るＰＣ中空杭における構架材の接合
構造の他の実施形態を表す縦断面図である。

【図４】本発明に係るＰＣ中空杭における構架材の接合
構造の他の実施形態を表す縦断面図である。

【図５】ＰＣ中空杭の横断面図である。

【符号の説明】

１０ …ＰＣ中空杭 １０ａ…中空部 １０ｂ…ＰＣ鋼材 １０ｃ…帯筋 １１ …補強筋 １１ａ…たて筋 １１ｂ…環状筋 １２ …アンカー筋 １２ａ…コ字形筋 １２ｂ…Ｌ字形筋 ２０ …鋼板（プレート） ２１ …鋼板（接合手段） ３０ …構架材 ３１ …鉄筋 ３２ …ハンチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 昌宏 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 小林 敏彦 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 立石 洋二 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 長門 均 東京都中野区本町１−32−２ ハーモニー タワー８階 オリエンタル建設株式会社内 (72)発明者 尾見 良二 東京都中野区本町１−32−２ ハーモニー タワー８階 オリエンタル建設株式会社内 (72)発明者 海津 誠昭 東京都中野区本町１−32−２ ハーモニー タワー８階 オリエンタル建設株式会社内 (72)発明者 大島 章 東京都港区港南１−８−27 日新ビル 日 本コンクリート工業株式会社内 (72)発明者 漆畑 勇 東京都港区港南１−８−27 日新ビル 日 本コンクリート工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＣ中空杭の側面に取り付けられたプレ
   ートに、構架材の端部が固定されていることを特徴とす
   るＰＣ中空杭における構架材の接合構造。
2. 【請求項２】 前記ＰＣ中空杭は、構架材との接合部を
   補強する補強筋と、これらの補強筋と前記プレートとを
   連結するアンカー筋と、を備えることを特徴とする請求
   項１記載のＰＣ中空杭における構架材の接合構造。
3. 【請求項３】 前記補強筋は、ＰＣ中空杭の中空部周囲
   の所定位置に軸方向に配設された所定長さのたて筋と、
   これらのたて筋を束ねて中空部周囲に所定間隔で配設さ
   れた環状筋と、からなり、 前記アンカー筋は、略コ字形に折り曲げられてその両先
   端部が前記プレートに溶接固定されたコ字形筋と、略Ｌ
   字形に折り曲げられて一端が前記プレートに溶接固定さ
   れたＬ字形筋と、を有し、少なくとも最外側の二を除く
   コ字形筋は前記環状筋を束ねるとともに、Ｌ字形筋の他
   端は少なくとも最外側の二のコ字形筋に係合されている
   ことを特徴とする請求項２記載のＰＣ中空杭における構
   架材の接合構造。
4. 【請求項４】 前記構架材は、前記プレートに形成され
   た接合手段を介してＰＣ中空杭に固定されていることを
   特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載
   のＰＣ中空杭における構架材の接合構造。
5. 【請求項５】 前記プレートは、構架材を構成するコン
   クリートに覆装されていることを特徴とする請求項１乃
   至請求項４のいずれか一項に記載のＰＣ中空杭における
   構架材の接合構造。