JP4249835B2 - Joining structure and joining method between steel pipe pile and foundation concrete structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に打ち込まれた複数本の鋼管杭上に基礎フーチング構造、基礎梁構造などの基礎コンクリート構造を構築する場合において適用される、鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合構造および接合方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、土木建築構造を構築するために、鋼管杭を打設工法、圧入工法、回転工法、あるいはプレボーリング工法または中堀工法などにより地盤に埋設し、この鋼管杭上に基礎フーチング構造などの基礎コンクリート構造を接合する方法としては、主に方法Aと方法Bとがある。
【0003】
方法Aは、図4に示したように、地盤10に埋設した鋼管杭1の頭部内面および頭部外面にずれ止めを目的として、帯板2を軸方向に複数列配置して溶接し、このずれ止め溶接部を含む杭頭部を、鋼管杭1の径D以上の長さLにわたり基礎フーチング構造3に埋め込むように配置し、図6に示すように基礎フーチング用の鉄筋6を配筋して基礎フーチング構造3を形成する際に杭頭部内にも基礎コンクリート4を充填し、この鋼管杭1と基礎フーチング構造3とを接合する方法である。図6中の7は、鋼管杭1の頭部の配置孔である。
【0004】
また、方法Bは、図5に示したように、地盤10に埋設した鋼管杭1の頭部内面に、ずれ止めを目的とした帯板2を軸方向に複数段配置して溶接し、円環状に形成した杭頭接合用鉄筋5の下部領域を杭頭部の内部に配置した後、杭頭部内部に鋼管杭の径D以上の長さLhにわたりコンクリート4を充填して杭頭部と杭頭接合用鉄筋5を固定し、杭頭部の先端と杭頭接合用鉄筋5を基礎フーチング構造3に埋め込むように配置し、基礎フーチング用の鉄筋6を配筋して基礎コンクリート4を打設して基礎フーチング構造3を形成し、鋼管杭1と基礎フーチング構造3とを接合する方法である。また、方法Bにおいて、杭頭接合用鉄筋5の配置径が小さいため、必要な曲げモーメント耐力を得られない場合は、杭頭接合用鉄筋5を杭頭部外周面に円環状に配置して固着する場合もある〔[参考技術]「道路橋示方書・同解説」 社団法人 日本道路協会平成8年12月発行 370〜375ページ(図−解10.9.6)〕。
【0005】
上記のいずれの方法においても、杭の軸方向力を基礎コンクリート構造に確実に伝達させるために、鋼管杭1の頭部にずれ止めを目的とした帯板2等を鋼管杭頭部の内面および外面のどちらか一方もしくは両方に複数段配置して溶接により固着する必要がある。このずれ止めは、杭の高止まり等を考慮し、曲げ加工した帯板2等を現場で取付けるのが一般的であり、このずれ止め形成作業には長時間を要し、工期の短縮が困難であり、高い熟練が必要であるため、施工コスト負担が大きいという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のずれ止めのための帯板等の溶接を不要として、工期および施工コストを削減しつつ、杭の軸方向力を基礎コンクリート構造に容易にかつ確実に伝達させる鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合構造および接合方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記(1)〜(5)の発明から構成されるものである。
・ 鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合構造において、鋼管杭の基礎コンクリート構造に埋め込む頭部長さ領域に、該頭部を局部拡径して得られた所定高さの節部を一つまたは所定間隔で複数個形成したことを特徴とする鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合構造。
【0008】
【0009】
(2)鋼管杭の頭部と基礎コンクリート構造との接合構造において、頭部領域に該頭部を局部拡径して得られた所定高さの節部を一つまたは所定間隔で複数個形成した鋼管杭と、この鋼管杭の頭部の内部に配置した円環状の杭頭接合用の中詰鉄筋と、鋼管杭頭部と円環状の杭頭接合用の中詰鉄筋を固着する充填コンクリートと、鋼管杭頭部と杭頭接合用の中詰鉄筋を埋め込んだ基礎コンクリート構造とからなることを特徴とする鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合構造。
【0010】
【0011】
(3)鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合方法において、基礎コンクリート打設前に、鋼管杭頭部より拡径装置を挿入し、基礎コンクリートに埋め込む鋼管杭の頭部長さ領域を内部から局部拡径して塑性変形させ、所定高さの節部を一つまたは所定間隔で複数個形成してから基礎コンクリートを打設することを特徴とする鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合方法。
【0012】
【0013】
(4)鋼管杭の頭部と基礎コンクリート構造との接合方法において、基礎コンクリート打設前に、鋼管杭の頭部より拡径装置を挿入し、頭部領域を内部から局部拡径して塑性変形させて所定高さの節部を一つまたは所定間隔で複数個形成した後、複数本の鉄筋で円環状に形成した杭頭接合用の中詰鉄筋の下部領域を鋼管杭頭部の内部に配設し、コンクリートを充填して鋼管杭頭部と杭頭接合用鉄筋を固着してから、鋼管杭頭部の先端部と杭頭接合用鉄筋が基礎コンクリート構造に埋め込まれるように基礎コンクリートを打設することを特徴とする鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合方法。
【0014】
(5)前記鋼管杭頭部よりの拡径装置の挿入および頭部領域の内部からの局部拡径が、前記鋼管杭の打設の後で、かつ、前記基礎コンクリート打設前であることを特徴とする前記(3)又は(4)に記載の鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合方法。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明は、頭部領域に所定高さの節部を有する鋼管杭頭部を、基礎フーチング構造や基礎梁構造などの基礎コンクリート構造(以下、「基礎コンクリート構造」と称する。)内に直接または杭頭接合用鉄筋、杭頭接合用の中詰鉄筋を用いて埋め込んで基礎コンクリート構造に固着するものである。基本的には、この鋼管杭頭部の内部にコンクリート(基礎コンクリートで兼ねてもよい。)を充填して、節部を充填コンクリートと基礎コンクリート構造に食い込ませてずれ止め機能を持たせるものである。
【0016】
以下に本発明の各発明について個別に説明する。本発明の(1)、(3)及び(3)を引用する(5)の発明では、頭部領域に該頭部を局部拡径して得られた所定高さの節部を有する鋼管杭頭部を基礎コンクリート構造内に埋め込んで鋼管杭と基礎コンクリート構造を固着するものであり、この鋼管杭頭部の内部にコンクリート(基礎コンクリートで兼ねてもよい。)を充填して、節部を充填コンクリートと基礎コンクリート構造に食い込ませてずれ止め機能を持たせるものである。
【0017】
この発明の鋼管杭と基礎コンクリート構造の接合構造は、例えば以下のような手順で構築することができる。
a.鋼管杭を地盤に打設する。
b.鋼管杭頭部に拡径装置を挿入して、内部から局部拡径して節部を形成する。
c.基礎コンクリート構造用の形枠を配設し鉄筋を配筋する。
d.鋼管頭部内にコンクリート流出防止用の円板を配置する。
e.形枠内に基礎コンクリートを流し込み、この基礎コンクリートを鋼管杭頭部内にも充填して鋼管杭頭部を基礎コンクリートに埋め込んで養生・固化させることにより、鋼管杭と基礎コンクリート構造とを接合する。
【0018】
このようにして構築されたこの発明の接合構造においては、鋼管杭に作用する軸方向力を、鋼管杭の外側に配された基礎フーチング構造などの基礎コンクリート構造に、節部を食い込ませることで伝達することにより、ずれ止めを固着した場合と同様の効果を得ることができる。また、打設された基礎コンクリートは鋼管杭頭部の拡径された節部にも充填され食い込んでいるので、この充填されたコンクリートと鋼管杭頭部間においては、帯板等を固着してずれ止めした場合と同様のずれ止め効果を得ることができる。
【0019】
一般には、鋼管杭が節部を有している場合には、この節部は鋼管の局部座屈の発生を促進するため、軸方向耐力は低下することが知られているが、本発明のように、節部にコンクリートが充填されている場合には、問題になるような局部座屈が発生しないため、鋼管の軸方向耐力の低下を来すことはない。したがって、従来の方法Aと同等の構造性能を有する接合構造を、ずれ止めを溶接することなく提供することができる。
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
本発明の(2)、(4)及び(4)を引用する(5)の発明では、頭部領域に該頭部を局部拡径して得られた所定高さの節を一つまたは所定間隔で複数個形成した鋼管杭頭部の内部に円環状の杭頭接合用の中詰鉄筋を配設し、コンクリートを充填して鋼管杭頭部と円環状の杭頭接合用の中詰鉄筋を固着し、この鋼管杭頭部の先端部と円環状の杭頭接合用の中詰鉄筋を、基礎コンクリート構造に埋め込むことにより、鋼管杭と基礎コンクリート構造を固着するものである。
【0025】
この発明の鋼管杭と基礎コンクリート構造の接合構造は、例えば以下のような手順で構築することができる。
a.鋼管杭を地盤に打設する。
b.鋼管杭頭部に拡径装置を挿入して、内部から局部拡径して節部を形成する。
c.基礎コンクリート構造用の形枠を配設し鉄筋を配筋する。
d.鋼管杭頭部内にコンクリート流出防止用の円板を配置し複数本の鉄筋により形成した円環状の杭頭接合用の中詰鉄筋を配筋する。
e.形枠内に基礎コンクリートを流し込み、この基礎コンクリートを鋼管杭頭部内にも充填し鋼管杭頭部の先端部と円環状の杭頭接合用の中詰鉄筋を基礎コンクリートに埋め込んで養生・固化させることにより、鋼管杭と基礎コンクリート構造とを接合する。
【0026】
このようにして構築されたこの発明の接合構造においては、鋼管杭頭部の内部に形成した円環状の杭接合用の中詰鉄筋が、鋼管杭頭部と基礎コンクリートと強固に固着され、またコンクリートが鋼管杭頭部の節部にも充填され食い込んでいるので、基礎コンクリート構造と鋼管杭頭部間においては、帯板等を固着してずれ止めした場合と同様のずれ止め効果を得ることができる。
【0027】
この発明では、前記の各発明と同様、軸力が充填コンクリートに伝達されるため、杭としての軸方向耐力の低下はほとんどないし、従来法と同等以上の構造性能を有する接合構造を、ずれ止めを溶接することなく提供することができる。また、施工時間も短く熟練をあまり必要としないので、施工費も少なくて済む。
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
上記本発明の各発明では、いずれも鋼管杭頭部に内部から局部拡径して節部を形成した構造を有している。この節部は、鋼管杭頭部内に拡径装置を挿入し、鋼管杭を内部から局部拡径して塑性変形させることにより形成できるため施工時間も短く、あまり熟練を必要としないので施工費も少なくて済む。
【0033】
この節部の形成については、鋼管杭を地盤に打設または圧入して建て込む場合には、打設または圧入前に節部を形成すると、打設または圧入時に節部で座屈を生じる懸念があるため、この節部は鋼管杭を地盤に打設または圧入後に形成することが好ましい。この場合は、縦型の拡径装置を例えばクレーンで吊って拡径作業を行うのが簡易である。
【0034】
節部の形状としては、鋼管杭1の周方向に連続する断面円弧状のリング状の他に、例えば周方向に不連続の突起状や半球状などの形状を用いることができる。この節部の高さは、10mmから鋼管杭の外径の1/10程度までとし、鋼管杭の頭部領域において軸方向に1〜3段形成するものである。
【0035】
鋼管杭をプレボーリング方式、中掘り方式、回転工法などにより地盤に建て込む場合など、建て込みに際して鋼管杭に座屈を生じるような荷重が加わらない場合には、現場施工前に鋼管杭に予め節部を形成しておいても良い。この場合は、横型の拡径装置を用いて作業台上で拡径作業を行うのが簡易である。
【0036】
また、上記の発明で用いる円環状の杭頭接合用鉄筋および杭頭接合用の中詰鉄筋には、その外周に補強鉄筋(含む帯板、線材)を巻き付け、針金等により固定するものであり、基礎コンクリート構造の配筋と結合するものである。
【0037】
【実施例】
以下に本発明の実施例を、図1〜図3に基づいて説明する。各図はいずれも鋼管杭9を地盤10に打設により建て込んだ後に、頭部領域を内部から拡径して軸方向に2段の節部11a,11bを形成し、上部に基礎フーチング構造3を接合した接合構造例を示している。ただし、基礎フーチング構造3の鉄筋の配筋は、基本的には、前記図6に示した従来例と同様に行うものである。
【0038】
この実施例で鋼管杭9の頭部領域を内部から局部拡径するために用いた拡径装置は、図1(a)に示すような縦型の拡径装置12で、クレーン13で懸吊するタイプのものであり、クレーン13により昇降可能で、昇降装置14を介して拡径機構15を上下方向に位置調整可能に装着したものである。
【0039】
この拡径機構15は、より具体的には、図1(b),(c)に示すように、放射状に配置され油圧装置16により油圧ホース17を介して作動する油圧シリンダー18a〜18fによって進退するロッド19a〜19fの先端部に形成された拡径ブロック20a〜20fからなり、油圧装置16により油圧ホース17を介して、油圧シリンダー18a〜18fを、ここでは同時に作動させ、拡径ブロック20a〜20fを拡径することよって、内部から強力な拡径力を作用させ、鋼管杭9を局部拡径することができる。この局部拡径領域は、クレーン(図示省略)、昇降装置14により拡径機構15の位置を調整することによって調整することができる。
【0040】
拡径機構15による節部11a,11bの形状は、拡径ブロック20a〜20fの外面形状によって決まる。ここでは、節部の11a,11bの形状は、周方向に連続する断面円弧状のリング状であり、この節部を鋼管杭軸方向に1段ずつ2段形成して行くようにしており、杭軸方向に例えば3段形成する場合には、昇降装置14で拡径機構15の位置を変えて、3回拡径動作を行えばよい。拡径ブロック20a〜20fの外面形状を選択することにより、杭軸方向に2段同時に形成することもできる。
【0041】
図2は、(1)、(3)及び(3)を引用する(5)の発明の実施例を示す。図において、9は地盤10に打設された鋼管杭で、この鋼管杭9の打設後に、その頭部領域に、軸方向に2段の節部11a,11bを形成したものであり、杭頭部の内部に基礎コンクリート4を充填したとき、その流出を防止する円板21が配置されている。
【0042】
この例では、鋼管杭9の節部11a,11bを形成した頭部領域の長さLの範囲が基礎フーチング構造3の形成領域内に埋め込まれるように、型枠(図示省略)に前記図6に示すような基礎フーチング構造用の鉄筋6を配筋して基礎コンクリート4を打設することにより、鋼管杭9の頭部領域の内部にも基礎コンクリート4を充填することにより、鋼管杭9と基礎フーチング構造3を固着している。
【0043】
このように構成することにより、節部11a,11bを基礎コンクリート構造3の基礎コンクリート4に食い込ませ、強力なずれ止め機能を持たせことができる。
【0044】
【0045】
【0046】
【0047】
図3は、(2)、(4)及び(4)を引用する(5)の発明の実施例を示す。図において、9は地盤10に打設された鋼管杭で、この鋼管杭9の打設後に、その頭部領域に、軸方向に2段の節部11a,11bが形成したものであり、杭頭部の内部に複数の鉄筋22と補強筋23からなる円環状の杭接合用の中詰鉄筋25の中間部に設けた突起部25oを固着している。
【0048】
この中詰鉄筋25の下部領域は鋼管頭部内に長さLhの範囲で挿入されており、その下端には、基礎コンクリート4を充填したとき、その流出を防止する円板21が配置されている。
【0049】
この例では、鋼管杭頭部の先端部と円環状の杭頭接合用の中詰鉄筋25の上部側の長さLの範囲が基礎フーチング構造3の形成領域内に埋め込まれるように、型枠(図示省略)に前記図4に示すような基礎フーチング構造用の鉄筋を配筋して基礎コンクリート4を打設することにより、鋼管杭9の頭部領域の内部にも基礎コンクリート4を充填することにより、鋼管杭9と基礎フーチング構造3を固着している。
【0050】
このように構成することにより、円環状の杭頭接合用の中詰鉄筋25と、節部11a,11bを基礎コンクリート構造3の基礎コンクリート4に食い込ませ、強力なずれ止め機能を持たせことができる。
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。例えば、使用する鋼管杭の構造条件(節部形成条件を含む)、拡径装置の構造条件、建て込み条件、杭頭接合鉄筋条件、円板条件、施工手順等については、地盤条件、基礎コンクリート構造条件、荷重条件、要求される支持圧条件等に応じて、上記請求項を満足する範囲内で変更されるものである。
【0056】
【発明の効果】
本発明においては、鋼管杭頭部に節部を形成し、この節部形成部を基礎コンクリート構造に埋め込むことによって、または節部を形成した鋼管杭頭部の外周面および/または内部に円環状の杭頭接合用鉄筋(杭頭接合用の中詰鉄筋)を固着し、鋼管杭頭部の先端と円環状の杭頭接合用鉄筋を基礎コンクリート構造に埋め込むことによって鋼管杭と基礎コンクリート構造を接合し、節部と円環状の杭頭接合用鉄筋でずれ止めを強固に行うようにしており、ずれ止めのための帯板等の溶接を不要として、工期および施工コストを削減しつつ、杭の軸方向力を基礎コンクリート構造に容易にかつ確実に伝達させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)図は、本発明の実施例における鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合構造で用いる鋼管杭の頭部に節部を形成する拡径装置の構造例を示す側面説明図、(b)図は、(a)図の拡径装置における拡径機構の構造例を示す一部切欠断面説明図、(c)図は、(b)図のAa−Ab矢視一部切欠断面平面説明図。
【図2】 (a)図は、本発明の実施例における鋼管杭と基礎コンクリート構造との接合構造例を示す一部切欠側断面説明図、(b)図は、(a)図のAa−Ab矢視平面説明図。
【図3】 (a)図は、本発明の実施例における鋼管杭と基礎コンクリート構造との他の接合構造例を示す一部切欠側断面説明図、(b)図は、(a)図のAa−Ab矢視平面説明図。
【図4】 従来の鋼管杭と基礎フーチング構造との接合構造例を示す側断面説明図。
【図5】 従来の鋼管杭と基礎フーチング構造との他の接合構造例を示す側断面説明図。
【図6】 従来の鋼管杭と基礎フーチング構造での鉄筋の配筋例を示す平面説明図。
【符号の説明】
1 鋼管杭
2 帯板
3 基礎フーチング構造
4 基礎コンクリート
5 杭頭接合用鉄筋
6 鉄筋配筋
7 鋼管杭の配置孔
8 基礎フーチング主鉄筋
9 鋼管杭
10 地盤
11a,11b 節部
12 拡径装置
13 クレーン
14 昇降装置
15 拡径機構
16 油圧装置
17 油圧ホース
18a〜18f 油圧シリンダー
19a〜19f ロッド
20a〜20f 拡径ブロック
21 円板
22 鉄筋
23 補強筋
24 杭頭接合用鉄筋
25 杭頭接合用の中詰鉄筋
25o 突起部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is applied when a foundation concrete structure such as a foundation footing structure and a foundation beam structure is constructed on a plurality of steel pipe piles driven into the ground, and the joining structure and joining of the steel pipe pile and the foundation concrete structure. It is about the method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to construct a civil engineering building structure, steel pipe piles are buried in the ground by the placement method, press-fitting method, rotating method, pre-boring method or Nakabori method, and foundation concrete such as a foundation footing structure is built on this steel pipe pile. There are mainly methods A and B as methods for joining the structures.
[0003]
Method A, as shown in FIG. 4 , for the purpose of preventing displacement on the head inner surface and the head outer surface of the steel pipe pile 1 embedded in the
[0004]
Further, as shown in FIG. 5 , the method B is a method in which a plurality of
[0005]
In any of the above methods, in order to reliably transmit the axial force of the pile to the foundation concrete structure, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates the need for welding a strip for preventing the above-described displacement, reduces the work period and construction cost, and easily and reliably transmits the axial force of the pile to the foundation concrete structure and the foundation. A joining structure and a joining method with a concrete structure are provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises the following inventions (1) to (5) .
-In the joint structure between the steel pipe pile and the foundation concrete structure, one or more nodes of a predetermined height obtained by locally expanding the head in the head length region embedded in the foundation concrete structure of the steel pipe pile or A joining structure of a steel pipe pile and a foundation concrete structure, wherein a plurality of piles are formed at predetermined intervals.
[0008]
[0009]
(2) In the joint structure between the head of the steel pipe pile and the foundation concrete structure, one or a plurality of nodes having a predetermined height obtained by locally expanding the head in the head region are formed at predetermined intervals. Steel pipe pile, filled steel bars for joining circular pile heads arranged inside the head of this steel pipe pile, and filled concrete for fixing steel pipe pile heads and filled steel bars for annular pile head joints And a steel pipe pile head and a foundation concrete structure embedded with pile-filled reinforcing bars for joining the pile head.
[0010]
[0011]
(3) In the method of joining the steel pipe pile and the foundation concrete structure, before placing the foundation concrete, insert a diameter expansion device from the steel pipe pile head, and the head length area of the steel pipe pile embedded in the foundation concrete is localized from the inside. A method for joining a steel pipe pile and a foundation concrete structure, wherein the foundation concrete is placed after expanding and plastically deforming and forming one or a plurality of nodes having a predetermined height at predetermined intervals.
[0012]
[0013]
The joining method between the head and the foundation concrete structure (4) steel pipe pile, the foundation concrete設前, insert the diameter device than the head of the steel pipe pile, and local diameter head region from within the plastic After deforming and forming one or a plurality of nodes with a predetermined height at predetermined intervals, the lower region of the solid reinforcing bars for pile head joining formed in a ring shape with a plurality of reinforcing bars is placed inside the steel pipe pile head After the concrete is filled and the steel pipe pile head and the pile head joint rebar are fixed, the tip of the steel pipe pile head and the pile head joint rebar are embedded in the foundation concrete structure. A method of joining a steel pipe pile and a foundation concrete structure, characterized in that a steel pipe pile is placed.
[0014]
(5) The insertion of the diameter expanding device from the steel pipe pile head and the local diameter expansion from the inside of the head region are after the steel pipe pile is cast and before the foundation concrete is cast. The joining method of the steel pipe pile and foundation concrete structure as described in said (3) or (4) characterized by the above-mentioned.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, a steel pipe pile head having a node with a predetermined height in the head region is directly or within a foundation concrete structure (hereinafter referred to as “foundation concrete structure”) such as a foundation footing structure or a foundation beam structure. It is embedded using pile reinforcing steel bars and pile reinforcing steel bars and fixed to the foundation concrete structure. Basically, the steel pipe pile head is filled with concrete (may also be used as foundation concrete), and the joints are cut into the filling concrete and foundation concrete structure to provide a function to prevent slippage. is there.
[0016]
Each invention of the present invention will be described individually below. In the invention of (5) which cites (1), (3) and (3) of the present invention, a steel pipe pile having a node portion of a predetermined height obtained by locally expanding the head in the head region. The head is embedded in the foundation concrete structure to fix the steel pipe pile and the foundation concrete structure, and the inside of the steel pipe pile head is filled with concrete (may also serve as the foundation concrete), and the joint is It has a function to prevent slippage by biting into the filled concrete and foundation concrete structures.
[0017]
The joining structure of the steel pipe pile and the foundation concrete structure of this invention can be constructed in the following procedure, for example.
a. A steel pipe pile is placed on the ground.
b. A diameter expanding device is inserted into the steel pipe pile head, and the diameter is increased locally from inside to form a node.
c. Arrange the formwork for the foundation concrete structure and arrange the reinforcing bars.
d. Place a disc to prevent concrete spillage in the steel pipe head.
e. The steel pipe pile and the foundation concrete structure are joined by pouring the foundation concrete into the formwork, filling the foundation concrete into the steel pipe pile head, embedding the steel pipe pile head in the foundation concrete, and curing and solidifying. .
[0018]
In the joint structure of the present invention constructed as described above, the axial force acting on the steel pipe pile is caused to penetrate into the foundation concrete structure such as the foundation footing structure arranged outside the steel pipe pile. By transmitting, it is possible to obtain the same effect as when the slip stopper is fixed. In addition, since the foundation concrete that has been laid is also filled and biting into the expanded diameter of the steel pipe pile head, a strip or the like is fixed between the filled concrete and the steel pipe pile head. It is possible to obtain the same locking effect as when locking.
[0019]
In general, when a steel pipe pile has a node part, it is known that this node part promotes the occurrence of local buckling of the steel pipe, so that the axial strength is reduced. In addition, when the joint is filled with concrete, local buckling which causes a problem does not occur, so that the axial strength of the steel pipe does not decrease. Therefore, it is possible to provide a joint structure having a structural performance equivalent to that of the conventional method A without welding the stopper.
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
[0024]
In the invention of (5) that cites (2), (4) and (4) of the present invention, one or a predetermined number of nodes having a predetermined height obtained by locally expanding the head in the head region. Inside the steel pipe pile heads that are formed at intervals, a ring-shaped pile head joint for reinforcing the pile head is arranged and filled with concrete to fill the steel pipe pile head and the circular pile head joint. The steel pipe pile and the basic concrete structure are fixed by embedding the steel pipe pile head end portion and the ring-filled reinforcing bar for joining the circular pile head in the basic concrete structure.
[0025]
The joining structure of the steel pipe pile and the foundation concrete structure of this invention can be constructed in the following procedure, for example.
a. A steel pipe pile is placed on the ground.
b. A diameter expanding device is inserted into the steel pipe pile head, and the diameter is increased locally from inside to form a node.
c. Arrange the formwork for the foundation concrete structure and arrange the reinforcing bars.
d. A disk for preventing concrete spillage is placed in the steel pipe pile head, and a solid reinforcing bar for circular pile head joint formed by multiple reinforcing bars is arranged.
e. Pour the foundation concrete into the formwork, fill the steel pipe pile head with this foundation concrete, and embed the solid steel reinforcing bars for joining the tip of the steel pipe pile head and the annular pile head into the foundation concrete for curing and solidification. By doing so, the steel pipe pile and the foundation concrete structure are joined.
[0026]
In the joint structure of the present invention constructed in this way, the annular reinforcing steel bar for pile connection formed inside the steel pipe pile head is firmly fixed to the steel pipe pile head and the foundation concrete. Since concrete is also filled in and bites into the joints of the steel pipe pile head, the same detent effect can be obtained between the foundation concrete structure and the steel pipe pile head as if the strips were fixed and detained. Can do.
[0027]
In this invention, the axial force is transmitted to the filled concrete, as in each of the above inventions, so that there is almost no decrease in the axial strength as a pile, and a joint structure having a structural performance equal to or higher than that of the conventional method is prevented. Can be provided without welding. Also, the construction time is short and less skill is required, so construction costs can be reduced.
[0028]
[0029]
[0030]
[0031]
[0032]
In each invention of the present invention, all have a structure in which the diameter of the steel pipe pile is locally expanded from the inside to form a node. This joint can be formed by inserting a diameter expanding device into the steel pipe pile head, and expanding the steel pipe pile locally from the inside and plastically deforming it, so the construction time is also short and the construction cost is also low. Less is enough.
[0033]
Regarding the formation of this joint, when steel pipe piles are driven or press-fitted into the ground, if the joint is formed before placing or press-fitting, there is a concern that buckling will occur at the joint during placement or press-fitting. For this reason, it is preferable to form the joint after placing or pressing the steel pipe pile on the ground. In this case, it is easy to perform the diameter expansion work by suspending the vertical diameter expansion apparatus with a crane, for example.
[0034]
As the shape of the node portion, for example, a ring shape having a discontinuous protrusion in the circumferential direction, a hemispherical shape, or the like can be used in addition to a ring shape having a circular arc shape that is continuous in the circumferential direction of the steel pipe pile 1. The height of this node is from 10 mm to about 1/10 of the outer diameter of the steel pipe pile, and 1 to 3 stages are formed in the axial direction in the head region of the steel pipe pile.
[0035]
When a steel pipe pile is built on the ground by the pre-boring method, mid-digging method, rotating method, etc., when a load that causes buckling of the steel pipe pile is not applied during construction, A knot may be formed. In this case, it is easy to perform the diameter expansion work on the work table using a horizontal diameter expansion apparatus.
[0036]
Further, the reinforcing rods (including strips and wires) are wound around the outer periphery of the annular pile head reinforcing bars and the pile-filled reinforcing bars used in the above invention, and are fixed with a wire or the like . It is combined with the reinforcement of the foundation concrete structure.
[0037]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS . In each figure, after the
[0038]
In this embodiment, the diameter expansion device used for locally expanding the head region of the
[0039]
More specifically, the
[0040]
The shapes of the node portions 11a and 11b by the
[0041]
FIG. 2 shows an embodiment of the invention of (5) citing (1), (3) and (3) . In the figure, 9 is a steel pipe pile driven on the
[0042]
In this example, the form frame (not shown) is placed on the formwork (not shown) so that the range of the length L of the head region where the node portions 11a and 11b of the
[0043]
By comprising in this way, the node parts 11a and 11b can be made to bite into the
[0044]
[0045]
[0046]
[0047]
FIG. 3 shows an embodiment of the invention of (5) citing (2), (4) and (4) . In the figure, 9 is a steel pipe pile driven on the
[0048]
A lower region of the inside reinforcing
[0049]
In this example, the formwork is formed such that the range of the length L on the upper side of the steel pile pile head and the upper portion of the annular reinforcing
[0050]
By configuring in this way, it is possible to cause the ring-filled reinforcing
[0051]
[0052]
[0053]
[0054]
[0055]
In addition, this invention is not limited to the said Example. For example, the structural conditions of steel pipe piles to be used (including nodal formation conditions), the structural conditions of the diameter expansion device, the erection conditions, the pile head joint reinforcement conditions, the disk conditions, the construction procedures, etc. In accordance with the structure conditions, the load conditions, the required support pressure conditions, and the like, the range is changed within a range that satisfies the above claims.
[0056]
【The invention's effect】
In the present invention, a node portion is formed in the steel pipe pile head portion, and the node portion formation portion is embedded in the foundation concrete structure, or an annular surface is formed on the outer peripheral surface and / or inside of the steel pipe pile head portion where the node portion is formed. fixing a pile head joining reinforcing bars (Chutsume rebar for pile head joint), joining a steel pipe pile and foundation concrete structure by embedding pile head joint reinforcing bar tip and annular steel pipe pile head to foundation concrete structure However, it is designed to firmly prevent slippage with the joints between the joints and the circular pile heads, eliminating the need for welding strips to prevent slippage, reducing the work period and construction cost, Axial forces can be transmitted easily and reliably to the foundation concrete structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a side explanatory view showing a structural example of a diameter expanding device for forming a node portion in a head portion of a steel pipe pile used in a joint structure between a steel pipe pile and a foundation concrete structure in an embodiment of the present invention. FIGS. 4A and 4B are partially cutaway cross-sectional explanatory views showing an example of the structure of the diameter expansion mechanism in the diameter expansion device of FIG. 4A, and FIG. 4C is a partially cutaway view taken along arrow Aa-Ab of FIG. FIG.
FIG. 2A is a partially cutaway side cross-sectional explanatory view showing an example of a joint structure between a steel pipe pile and a foundation concrete structure in an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a view taken along line Aa- in FIG. Ab arrow plane explanatory drawing.
FIG. 3 (a) is a partially cutaway side cross-sectional explanatory view showing another example of a joint structure between a steel pipe pile and a foundation concrete structure in an embodiment of the present invention, and FIG . 3 (b) is a diagram of FIG. 3 (a). Aa-Ab arrow plane explanatory drawing.
FIG. 4 is an explanatory side sectional view showing an example of a joining structure between a conventional steel pipe pile and a foundation footing structure.
FIG. 5 is an explanatory side sectional view showing another example of a joining structure between a conventional steel pipe pile and a foundation footing structure.
FIG. 6 is an explanatory plan view showing an example of reinforcing bar arrangement in a conventional steel pipe pile and foundation footing structure.
[Explanation of symbols]
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