ＣＵＰ工法の検討項目について
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建込み作業の検討とボルト締結トルクについて・・・3
補強リングについて・・・4
鉄筋かご座屈対策（主筋の座屈対策）について・・・5
ＣＵＰ工法 機能性スペーサー・・・6
回収再利用法概念図・・・7
鉄筋建て込み要領図・・・8
CUP工法 特許一覧・・・9
ＣＵＰ工法技術概要資料
株式会社ＣＵＰ商会
（2016年12月版）
鉄筋かご変形・吊筋時の脱落・座屈を起こさないように、下記手順で検討を行い、補強リング部材・補強リング 間隔・金具配置を提案しています。 1
補強リング部材検討（吊筋時と座屈荷重の荷重均等分散/横倒し組立時の変形防止）
2補強リング間隔（座屈対策として）
鉄筋座屈は、座屈重量と鉄筋断面・座屈長（補強リング間隔）により起こりますが、座屈重量のうち明確なも のは鋼材重量だけですので、鋼材重量のみを仮定座屈重量として検討します。3 金具配置
工法検討に用いる実績は、一定の法則に基いていることが必須条件となる為、工法基準に基き配置検討を します。 4スペーサー
配置は工法積算基準によります。 CUP工法スペーサーは側方支持の効果を最大にする為に、補強リング間隔と同間隔で設置します。 5連結部の検討
番線結束を基本とします。 しかし鉄筋かご重量が増しますと、番線結束（引張強度約100㎏）だけでは不十分となります。 CUP工法では御見積時に、連結箇所あたり３カ所番線結束を想定し、不足分を金具固定するようにしています。 このような場合には杭長が長い場合が多く、鉄筋かごが捩れ易いと考えられるので、捩れ防止の効果を期待し、 連結部に後付リングを用いて金具固定をします。 6断面荷重（鋼材重量/主筋公称断面積×主筋本数）が過大な場合について
地震時想定震度引上げに伴い杭頭部の主筋・帯筋が太径/他本数化する傾向にありますが、、脚部主筋径が Ｄ22/25の細径の場合で断面荷重100㎏/㎠を超えるような場合には、配筋変更を提案します。ＣＵＰ工法の検討項目について
※事前協議検討の上で吊筋施工をされる場合には、座屈関連項目の一部を適用しない場合があります。場所打ち杭鉄筋かごは、主として主筋と補強リング交点を固定することにより、形状を保持します。
無溶接工法では溶接工法のような溶け込みがないために、固定箇所が一体化していないことから部材固定
強度が弱いという欠点があります。
その為に吊位置の金具や座屈重量の影響を直接受ける金具には、できるだけ荷重（座屈荷重・吊荷重）を
均等分散して負担させることが重要です。
重量杭では、建込み作業の安全確保のための検討と、ボルト締結トルク決定を、下記要領により行います。
CUP工法提案による補強リングにより荷重均等分散が出来ている状態であれば、各金具が負担する 分散荷重が金具引張試験の許容変位（5㎜）時の引張荷重以内に収める事により、事故につながる変位 （ズレ）は起きない。 CUP工法金具は、ボルトにより主鉄筋と補強リングを押しつけ固定する構造をしている。 引張強度とボルトの締付トルクは比例関係にあるので、ボルト締付トルク値により引張強度を間接管理す ることが出来る。 現行金具締付トルク推奨値は、人力で締め付けた値を参考に決定しており、下記引張荷重を実用検討 許容荷重としている。 P型・NUN型・U型・UN型金具・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1.0ｔ（5㎜変位時） C型金具・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.7ｔ（5㎜変位時） 実際の引張強度MAX値は上記値の数倍あり、また実用検討荷重を下回るレベルでの使用をしている。 一例として、過去最大鋼材重量57ｔの杭では、下記のような検討とトルク値管理を実施した。 ■検討例（吊荷重の均等分散値検討） 構造筋・補強リング総重量・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・57ｔ 最上段吊リング（外側）主筋本数・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・48本 １交点１金具 57ｔ÷金具４８個≒1.188ｔ/個・・・・実用検討荷重オーバー １交点上下2金具 57ｔ÷金具９６個≒0.594ｔ/個・・・・となるが、 検討上は 57ｔ÷（上48+下48×0.7）≒0.698ｔ/個 と計算した。 ※絶対条件： 荷重均等分散できる補強リングの使用（吊筋時に変形する補強リングを使用しない） 吊位置/箇所数・受け位置/箇所数・建込み方法についての検討結果を厳守 CUP工法金具の引張強度は、 ①金具の変形がない状態が前提 ②人力締結による発現 を条件と しているので、推奨トルク値を低く抑えている。 また金具のSS400規格は、鋼材の硬さを直接的に表すものではなく、実際にはバラツキが多少ある為に、現場 で使用する金具の締付トルク値確認をして実施管理値を決定した。 この結果、特に吊荷重を負担する金具のボルト締結トルクを増大し、吊リング（80Nm±5）・補強リング上段部 （65Nm±5）・S単金具（30Nm±5）を管理値とし、その他の金具については（50Nm±5）と定め施工。 （株）CUP商会は工法提供者として上記と同様の検討・ご提案を行いますが、施工はあくまで施工者責任に依ります。 無事故で施工完了するために、各検討事項の厳守をお願いします。建込み作業の検討とボルト締結トルクについて
記
吊荷重
日本基礎建設協会ガイドラインではなく、実績豊富な某大手杭施工業者様の検討式を参考にしています。 これらの検討は単一方向の耐力・または部分的な耐力を検討したものですので、以下を参考に部材選定をおこない ご提案しています。 1. 吊荷重に対する検討は部分的なものです。 固定力の弱い金具で重量物を固定する為に、荷重を完全に均等分散する必要があり、余裕を大きくとれる部材を 選定します。 2. 横倒し状態（組立時）や建て起こし時に変形が起こらないように杭断面方向の耐力検討をしますが、建て起こし後 には、横倒し時のような力が加わりませんので、これら作業が出来る範囲でより小さな部材 （重量軽減≒座屈荷重 ・吊荷重の軽減の為）を選定します。 横倒し時の耐力検討には帯筋結束状態が影響しますが、CUP工法では帯筋全結束を条件としています。 帯筋結束数は、道路橋示方書等に規定がありませんので、業者によっては帯筋1本当り3カ所/周の結束しか行わ ないところもあるようです。 しかし、国土交通省高田河川工事事務所が「場所打ち杭鉄筋かごの無溶接工法に関する研究について」に於い てご指摘されていますように、仮に帯筋結束を全て強固に行えば、座屈長が非常に短くなるために座屈の心配が ほぼなくなります。 施工体制台帳上、弊社は参考意見を提示する事しかできませんが、無溶接工法では安全施工の為に帯筋結束は 当然全結束で行うべきという結論に達しておりますので、耐力検討もこれに準じています。 補強リング部材はSS400で検討していますが、構造筋でない補強リング部材が規格を満たさない場合や、ミルシ ートが添付されていても粗悪鋼材（この2年ほどは方々で見かけます）である場合が想定されます。 そのような場合には、従来取扱が多い杭径φ1800程度までであれば、CUP工法変形防止等で十分に対応できま す。 以上から、横倒し時検討では出来るだけ曲げやすく（杭径がφ1000以下では、9㎜厚の加工が少々やりづらい） 軽い部材を選定します。 3. 建込みを完了した時点の吊筋時と座屈荷重分散の為に、補強リングは杭上下方向に出来るだけ幅広部材を選ぶ 必要があります。 無溶接工法は、一般的に信頼が一番高いUボルト工法であろうと摩擦接合に変わりはありませんので、溶接固定よ りも弱い固定方法であり、重量杭の場合には固定位置のズレが起こります。 その為に仮組重量物ともいえる無溶接工法では、固定力に限界がある金物で施工を安全に遂行する為に、荷重 均等分散を担う補強リングの杭上下方向の耐力が非常に重要になります。 （最近弊社工法が採用された鉄筋重量38ｔの杭に於いて、当初Uボルトによる吊治具で施工をしたところ吊治具が ズレて大変危険な状態になり、弊社の申し入れていた方法に改めて施工を完了したという事例があります。） CUP工法は、鉄筋重量40ｔを大阪で2年以上に渡り無事故で施工中です。 他に施工物件で鉄筋重量57ｔのもの、見積物件で同65ｔを、この検討方式で行っています。
補強リング部材とその設置間隔、吊作業条件、これらが伴ってこそ無溶接工法が安全なものになります。
補強リングについて
吊荷重
座屈
場所打ち杭鉄筋の設計は、多発する地震被害に備えて杭頭部の鉄筋量が非常に多くなってきており、
オールケーシング工法では、これまでと比較にならないくらい座屈事故が起こり易くなっています。
座屈対策は、コスト面から補強リング間隔の調整による座屈防止策が、従来溶接工法時代より一般的に広
く行われてきました。
CUP工法でも、従来溶接工法時代と同様の補強リング間隔調整方式を基本としています。
● 座屈要因 1 座屈重量に関係するもの ① 鋼材重量 ② ケーシング長さ（ケーシング引抜き時のコンクリート沈下量に影響大） ③ 主筋本数 ④ 注水重量・コンクリート重量/スランプ ⑤ 主筋径 （規格値をみたさない・下限値に近いものがある） ⑥ 鋼材品質（ミルシート頼り：品質不良の鋼材が最近多い） ⑦ 杭底状況（平坦ではなく、一部の主筋に偏荷重がかかる状態になる） ⑧ 地盤（施工時まで不明：ケーシング引抜き時のコンクリート異常沈下） ⑨ 人為的なもの 上記要因の内、明確に把握できるものは、①～⑥であるが、⑤と⑥は疑問符が付くものが最近多い。 ⑦⑧は、施工するまでわからない。 2 座屈長（補強リング間隔・杭底と最下段補強リングまでの離隔と捉える） 3 固定箇所の状況 ① 検討上は、接合状態をピン接合と考えるのが妥当であり、少なくとも完全な固定状態ではない。 →捩れ防止は金具で行えない。（マシになる程度で根本的に期待できない） ● 座屈の評価方法 1 座屈要因を明確なものと不明確・把握不能のものに分ける 2 明確な要因だけを基に座屈評価と検討をおこなう （主筋単位断面積当りの鉄筋重量で杭径・配筋に影響されず実績と比較する） ① 実績により評価する。 （検討・比較する実績は、一定の規則に基づいている必要がある） ② 一定法則による必要がある為、オイラー式（両端ピン）により計算する ③ 不明確な要因は、実績との対比から安全率を定めて調整する ● 座屈対策 1 実績の活用と工法基準 ① 定量的な判定の為、工法基準を設定する（CUP工法積算基準）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・必須条件 ② 問題が起これば工法基準に反映し、以降に同様の問題が起こらないようにする 2 工法基準に基いた金具配置・補強リング位置と荷重均等分散のための補強リング部材を提案する 3 配筋変更の提案 脚部主筋径がD22・D25等の細径で、主筋単位断面積当り鉄筋重量が100ｋｇ/㎠を超える場合は危険と判断している ① 細径である為に、根本的に座屈が起こり易い ② 杭頭の鉄筋量は、多発する地震を受け劇的に増大傾向（主筋太径・多本数化、帯筋太径・多本数化）が続 いており、これまで施工されてきた杭の実績には比較対象となるものがない ③ 杭断面に対する鋼材断面積が同じでも、太径筋の方が座屈を起こしにくく、補強リング間隔を拡大できる （鉄筋径が下限値未満ものや、鋼材品質が均質でないものが多く、細径鉄筋ではより影響が大きい） 配筋変更の提案は、施工体制台帳上出来る立場にありませんが、死傷事故原因・第三者災害原因となりうる座屈 事故を未然に防ぐために、敢えて協議対象事項としてお伝えします。 《帯筋結束について》 国交省高田河川国道事務所 の「場所打ち杭鉄筋かごの無溶接工法に関する研究について」でご指摘されている ように、仮に帯筋結束を堅固に行えば座屈長は帯筋間隔となり、座屈事故の心配はほぼなくなると考えられます。鉄筋かご座屈対策（主筋の座屈対策）について
座屈
（※印） ※1 1 ケーシングチューブ内面との空き寸法10㎜ 10 5 10 2 円盤状スペーサーが回転可動する事により、鉄筋共上がりの危険を軽減 3 ケーシングチューブ引抜き後でも、杭芯ずれに対する抵抗がある 4 ケーシングチューブ一杯に張り出すことで、鉄筋かご側方支持の働きがある 金具付属パイプ 5 調整パイプの変更により、スペーサー高さを変更できる ※5 特徴 鉄筋組立完了と同時にスペーサー取付作業の半分以上が完了 シャフト長さ 挿入装着なので、作業が速い 取付後の脱落や変形がない 調整P長さ
