JPS632509Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 構造物を支承する基礎杭の設計における許容耐
荷力は、杭材料の強さ、または杭支持地盤の地耐
力の何れかによつて決ることとなる。

地震時には構造物の自重及び立地条件等によつ
て水平力が大きく作用することとなり、これに伴
つて杭体に曲げモーメントが生起する。通常杭頭
部はフーチング内に結合されているので、軸方向
が作用した状態での固定度は相当高くなることは
既往の実験データより明らかである。杭体に生起
する曲げモーメントは固定度によつて大きく変化
し、完全固定の場合はヒンジ構造の場合に比して
約1.55倍の曲げモーメント発生率となること等か
ら、曲げ剛性の高い杭が要求され、耐震設計の考
え方と併せて比較的外径の大きい杭が使用される
ことが多くなつてきている。而して杭の許容支持
力は杭先端地盤耐力と杭径断面積とに比例して大
きくなつてくるので、杭の耐荷力が必要となり、
杭径を一段下げても杭の支持力は設計値を十分に
満足する場合が生じる。

本考案はこのような場合において、上杭は曲げ
モーメントから決るような大径のコンクリート杭
体を接続する場合に、同上杭と小径の下杭との中
間に介装され、構造上合理的な１本の基礎杭を造
成するためのものであつて、軸方向に亘つて同一
内径を有する中空のコンクリート柱本体１の外周
面を、一端面に至るに伴つて外径の漸減するテー
パ部２に形成するとともに、前記柱本体１の両端
面に夫々大径及び小径コンクリート杭体ａ，ｂ継
手用端板３，３′を碇着し、柱本体１内における
同各継手用端板３，３′間に前記テーパ部２と平
行に、且つ前記大径コンクリート杭体ａのPC鋼
棒８下端部に対する上端接触部が杭体の同心円周
上に位置するようにPC鋼棒４を配設し、前記小
径コンクリート杭体継手用端板３′側のコンクリ
ート柱本体１の壁厚を大径コンクリート杭体ａの
壁厚と同一に形成してなることを特徴とする異径
コンクリート杭接続用コンクリート柱状体に係る
ものである。

図中５，５′は補強バンドである。

本考案に係る異径コンクリート杭接続用コンク
リート柱状体は前記したように中空のコンクリー
ト柱本体１の外周面が一端面に至るに伴つて外径
の漸減するテーパ部２に形成され、柱本体１の両
端面に夫々大径及び小径コンクリート杭体ａ，ｂ
継手用端板３，３′が碇着されているので、上部
大径コンクリート杭体ａ断面が曲げモーメントか
ら決るような大径の杭体の場合、前記端板３，
３′を夫々大径の上部大径コンクリート杭体ａ及
び下部小径コンクリート杭体ｂの端板６，７に溶
接等によつて接続して１本の基礎杭を形成しうる
ものである。また本考案のコンクリート柱状体を
使用することによつて杭径断面積が増大し、従つ
て杭の鉛直支持力を増大させることができるの
で、主として軸力が大きく作用する杭には下部小
径コンクリート杭体ｂに小径のコンクリート杭を
用い、上部大径コンクリート杭体ａに通常の径の
コンクリートを使用するものであり、このように
本考案によれば上下異径コンクリート杭が接続さ
れて１本の構造上合理的な杭が構成され、上下各
杭として従来の規格品を使用し、特別の杭を発注
する必要がなく、甚だ経済的である。

而して本考案において柱本体１内にPC鋼棒４
を前記テーパ部２と平行に、且つ杭体の同心円周
上に配設したことによつて、次のような作用効果
を奏する。

即ちPC鋼棒４を本考案のようにテーパ部２と
平行に配置しない場合は第３図乃至第５図に示す
対照例の如き構造となる。

このような構造で杭体に曲げモーメントが作用
した場合、上部大径コンクリート杭体ａと柱本体
１との接合部（第４図参照）ではPC鋼棒８，４
の碇着位置が異なつているため、同各PC鋼棒８，
４に生じてくる縁引張力に対して前記杭体ａ及び
柱本体１の継手用端板６，３に発生する曲げモー
メントM₁，M₂の大きさは必らずM₁＜M₂とな
り、継手の剛性を高めるため、端板３を厚くする
必要がある。

従つて本考案のように、PC鋼棒４を柱本体１
のテーパ部２と平行とするとともに、大径コンク
リート杭体ａのPC鋼棒８の下端部に対する柱本
体１のPC鋼棒４の上端接触部が前記杭体ａの同
心円周上に位置するようにして、PC鋼棒４の前
記端板３に対する碇着部の同端板３外周縁からの
距離l₂を、大径コンクリート杭ａにおけるPC鋼
棒８の端板６に対する碇着部の同端板６外周縁か
らの距離l₁に等しくし、かくして端板３に生起す
る曲げモーメントを減小せしめ、同端板３の厚さ
を経済的に設計することができる。また端板３の
撓み量は同端板外周縁とPC鋼棒４の碇着部との
間の距離の自乗に比例するので、この距離がl₂よ
りl₁に減小することによつて減小され、その分だ
け継手部の曲げ剛性が向上し、地震時における上
部構造物に与える悪影響を減少しうるものであ
る。

また本考案においては前記コンクリート柱本体
１内における両端面に碇着された大径及び小径コ
ンクリート杭体ａ，ｂ継手端板３，３′間にテー
パ部２と平行にPC鋼棒４が配設されているので、
小径コンクリート杭体継手用端板３′を可動部と
して、同端板３′に固着されたPC鋼棒４を緊張し
て、コンクリート柱本体１にプレストレスを導入
しうるものである。

更に本考案においては、前記小径コンクリート
杭体継手用端板３′側のコンクリート柱本体１の
壁厚を大径コンクリート杭体ａの壁厚と同一に形
成したことによつて、次のような利点を有するも
のである。

第６図は本考案のコンクリート杭接続用柱状体
を使用した異径コンクリート杭を示し、第７図は
対照例として前記コンクリート杭接続用柱状体の
柱本体１′の壁厚を全長に亘つて小径コンクリー
ト杭体６の壁厚と同一とした場合を示す。

今大径コンクリート杭体ａの杭径を600mm、壁
厚t₁＝90mm（断面積Aa＝1441cm²）小径コンクリ
ート杭体ｂの杭径を500mm、壁厚t₂＝80mm（断面
積Ab＝1055cm²）とすると、第６図の杭の柱本体
１における小径コンクリート杭体ｂ側の壁厚t₁＝
90mm（同部の断面積A₁＝1159cm²）第７図の対照
側の小径コンクリート杭体ｂ側の壁厚t₂＝80mm
（同部の断面積A₁′＝1055cm²）となる。

仍つて A₁／Aa＝0.804 ……（） A₁′／Aa＝0.732 ……（） ／＝0.804／0.732＝1.10 従つて本考案の異径コンクリート接続用コンク
リート柱状体を使用した異径杭の打設時には、大
径コンクリート杭体ａと前記柱状体１とを工場等
において一体に溶接されたものを使用することに
よつて、杭打込み打撃力が杭頭部から小径コンク
リート杭体継手用端板３′に伝達されることとな
り、小径コンクリート杭体ｂに集中して杭打撃力
が作用する。

従つて本考案のように前記柱本体１の壁厚を大
径コンクリート杭体ａの壁厚と同一に形成するこ
とにより、前記計算例で示す如く、コンクリート
断面を大きくとることができ、打撃応力を低くし
て、応力集中による破損を回避することができ
る。

なお前記コンクリート柱本体１をその大径及び
小径コンクリート杭体継手用端板３，３′を利用
して、工場において上部大径コンクリート杭体ａ
または下部小径コンクリート杭体ｂの何れか一方
に溶接して出荷することができ、各サイズのコン
クリート柱本体１を前以つて製造、ストツクして
おくことによつて、上杭及び下杭を自由に継接で
きるので、使用範囲が汎くなる。

このように本考案に係る異径コンクリート杭接
続用コンクリート柱状体を使用することによつ
て、基礎杭の設計、施工を合理的且つ経済的に行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る異径コンクリート杭接続
用コンクリート柱状体の右半部縦断正面図、第２
図はその使用状態を示す右半部縦断正面図であ
る。第３図乃至第５図は本考案の作用説明図で、
第３図は本考案の対照例の異径杭の右半部縦断正
面図、第４図及び第５図は夫々第３図の部分及
び部分の拡大図、第６図及び第７図は杭打用打
撃力の伝達状態を示す説明図で、第６図は本考案
の杭接続用コンクリート柱状態を使用した異径
杭、第７図は対照側の異径杭を示すものである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸方向に亙つて同一内径を有する中空のコンク
   リート柱本体１の外周面を、一端面に至るに伴つ
   て外径の漸減するテーパ部２に形成するととも
   に、前記柱本体１の両端面に夫々大径及び小径コ
   ンクリート杭体ａ，ｂ継手用端板３，３′を碇着
   し、柱本体１内における同各継手用端板３，３′
   間に前記テーパ部２と平行に、且つ前記大径コン
   クリート杭体ａのPC鋼棒８下端部に対する上端
   接触部が杭体の同心円周上に位置するようにPC
   鋼棒４を配設し、前記小径コンクリート杭体継手
   用端板３′側のコンクリート柱本体１の壁厚を大
   径コンクリート杭体ａの壁厚と同一に形成してな
   ることを特徴とする異径コンクリート杭接続用コ
   ンクリート柱状体。