JPS6046215B2 - コンクリ−ト杭の杭頭とフ−チングの結合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、地震時の水平力による杭頭部の破壊の防止
に有効なコンクリート杭の杭頭とフーチングの結合方法
を提案するものである。

杭頭とフーチングの結合方法には、剛結によるものと
ピンによるものとがある。

杭頭とフーチングが剛に結合されている場合、地震時
における地盤と地上構造物との相対的な移動に起因して
発生する水平力によつて、第１図イに示すように、杭頭
部に最も大きな曲げモーメントが作用するが、ピンにし
た場合には、第１図口に示すように、杭頭部には曲げモ
ーメントが作用しない。

従つて、地震時の水平力による杭頭部の曲げモーメン
トを極力ゼロに近づけるためには、杭頭条件をピン状態
に近づけることが望ましいが、ＲＣ杭、ＰＣ杭、場所打
ち杭等のコンクリート杭においては、杭頭条件がフーチ
ングの製造完了時点から明確なピンとなるような杭頭と
フーチングの結合方法は未だ確立されていない。

例えば、ＰＣ杭による基礎の場合、設計上では杭頭を
ピンとみなしても、杭頭とフーチングの結合部の施工は
、杭頭コンクリートをはつり取つて、抗体に円周方向等
間隔に埋設されていた多数のＰＣ鋼材を露出させ、これ
らをフーチングに対する定着筋として用いるといつた方
法によつて行なわれるのが普通である。

この方法では、杭頭とフーチングの結合状態がむしろ
剛に近く、少なくとも、フーチングの築造完了時点では
明確なピン状態となつていない。

即ち、地震時には、先ず、杭頭固定状態で水平力に抵
抗し、その均衡が徐々に崩れ、最終的にはピン状態にな
るものと考えられるが、このピン状態になつた時点では
、既にフーチング底の杭頭部は破壊しており、その結果
、所定の支持力が得られす、程度の差こそあれ、一種の
不同沈下の要因となることが十分に想定される。 また
、地震時の水平力による杭頭部の破壊を防止する方法と
しては、杭本数を増やしたり、杭径を大きくしたり、あ
るいは杭頭部を現場打ちコンクリートで相互に一体化し
たり、杭頭部の周囲にコンクリートを現場打ちして杭頭
部を局部的に補強する等、種々の方法が従来より提案さ
れているが、これらは、いずれも、杭頭条件を剛にし、
最も大きな曲けモーメントが作用する杭頭部の水平耐力
を増大させようとする点に立脚したものであり、工費の
面で不利であることは言うまでもない。

そこで、本発明は、コンクリート杭の杭頭条件がフーチ
ングの築造完了時点から明確なピン状態となるように杭
頭とフーチングを結合でき、所定の支持力を確保し乍ら
も、地震時の水平力による杭頭部の破壊、殊に、地上構
造物の荷重による杭頭上面の局部的な圧壊をも効果的に
防止できる杭頭とフーチングの結合方法を提供したもの
であり、コンクリート杭の杭頭上面を球面状に形成し、
かつ、この球面状部分の頂点にのみフーチングに対する
定着筋を立設した状態で、前記球面状部分の下縁よりも
上方の位置にフーチングのコンクリートを打設し、杭頭
とフーチングを、前記定着筋のみを介して結合すること
を特徴としている。

尚、本発明において、球面状部分の下縁よりも上方の位
置にフーチングを築造するのは、フーチング底や杭頭の
構造体としての破壊を生じることなく、フーチングと杭
頭とが相対移動できるようにするためであり、この意味
から球面状部分の下縁よりも上方の位置なる文言は、実
質的に解釈されるべきである。

以下、本発明の実施例を図面に基ついて説明する。

先ず、第２イ図に示すように、コンクリート杭の一例で
あるＰＣ杭１を地盤中に所定深さまで挿入した後、ＰＣ
杭１のトッププレート２に、上面一が球面状に形成され
、頂部に１本の定着筋３が立設された金物４を固着し、
球面状部分Ｓには、アスファルトの塗布、テフロン（商
品名）のコーティング、テフロンを含浸させたガラス繊
維製の布て覆うなどの方法により、摩擦力低減処理を施
し。

ておく。第２図中のａは、摩擦力低減用の層を示す。こ
の摩擦力低減処理は、金物４をトッププレート２に固着
した後に行なつてもよく、固着に先立つてもよい。前記
金物４は、第３図、第４図に示すように、中央部に形成
された孔５とその周囲に所定ピッチで形成された孔６・
・・とを有している。そして、中央部の孔５にねじ節鉄
筋又はねじ切り鉄筋よりなる定着筋３を挿通し、一対の
ナット７・・・及び座金８で抜止めされた状態に取り付
け、しかる後、前記孔６・・・に挿通したボルト９・・
・をトッププレート２に形成されたねじ孔（ＰＣ鋼材の
一端をトッププレート２に定着するための孔又はＰＣ杭
の製造工程においてＰｑ鋼材に引張力を与えるための孔
をそのまま利用することが望ましい。）にねじ込み、第
２図イのように取り付けてある。尚、中央部の孔５は、
図示のように、逆円錐状の内周面をもつた形状とし、こ
の孔５の内面面と定着筋３と１の間隙内で、定着筋３が
揺動し得るように構成することは、定着筋３の折曲りを
抑制できる点て非常に好ましいが、必要不可欠な構成で
はない。次に、第２図口に示すように、球面状部分Ｓの
下縁よりも実質的に上方の位置に、フーチング１０のコ
ンクリートを打設し、杭頭とフーチング１０を、前記定
着筋３のみを介して結合するのである。上記の構成によ
れば、杭頭とフーチング１０が１本の定着筋３のみによ
つて結合されており、かつ、杭頭（即ち球面状部分Ｓ）
とフーチング１０間の摩擦力が前記層ａによつて低減さ
れているので、ピン結合となり、地震時の水平力による
フーチング１０と杭頭との相対移動が可能である。

また、杭頭上面が球面状となつているので、上記の相対
移動が生じた際、フーチング１０を介して伝えられる地
上構造物の荷重が球面状部分Ｓの全域に分散して均等に
支持されるので、局部的な圧壊を防止することができる
。第５図は別の実施例を示し、定着筋３を立設した平板
状の金物４″をＰＣ杭１のトッププレート２に固着した
後、金物４″上にモルタルまんじゆう１１を形成するこ
とによつて、杭頭上面を球面状に形成した点に特徴があ
る。

第６図は別の実施例を示し、コンクリート杭自体の上面
を球面状に形成した点に特徴がある。

尚、上記各実施例のように、球面状部分に摩擦力低減処
理を施してフーチング底との縁切りを確実にすることが
望ましいが、この処理は必ずしも必要ではない。本発明
は、上述の構成よりなり、杭頭とフーチングが１本の定
着筋のみによつて結合され、かつ、フーチング底が杭頭
上面の球面状部分の下縁よりも上方に位置するのでフー
チングの築造完了時点から明確なピン結合となり、地震
時の水平力による杭頭部の破壊防止に有効であり、しか
も、杭頭上面を球面状に形成するので、地震時に杭頭と
地上構造物の相対移動が生じた際、フーチングを介して
伝えられる地土構造物の荷重が杭頭上面の全域に分散し
て均等に支持され、局部的な圧壊を防止できる等の効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図イ，町ま曲げモーメント図、第２図イ，口は本発
明の実施例を示す縦断面図、第３図と第４図は金物の側
面図、第５図、第６図は夫々別の実施例を示す要部縦断
面図である。 １・・・・・・コンクリート杭（ＰＣ杭）、１０・・・
・・・フーチング、Ｓ・・・・・・球面状部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンクリート杭の杭頭上面を球面状に形成し、かつ
   、この球面状部分の頂点にのみフーチングに対する定着
   筋を立設した状態で、前記球面状部分の下縁よりも上方
   の位置にフーチングのコンクリートを打設し、杭頭とフ
   ーチングを、前記定着筋のみを介して結合することを特
   徴とするコンクリート杭の杭頭とフーチングの結合方法
   。