JP2000170160A - 鋼管杭 - Google Patents

鋼管杭

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JP2000170160A
JP2000170160A JP10346464A JP34646498A JP2000170160A JP 2000170160 A JP2000170160 A JP 2000170160A JP 10346464 A JP10346464 A JP 10346464A JP 34646498 A JP34646498 A JP 34646498A JP 2000170160 A JP2000170160 A JP 2000170160A
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JP
Japan
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pile
steel pipe
head
main body
tip
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JP10346464A
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Inventor
Tadanori Shimamoto
忠典 島本
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HOKOKU ENG KK
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HOKOKU ENG KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘進性が良好で、杭埋設作業能率を向上で
きると共に、杭先端における支持力を増大できる鋼管杭
を提供すること。 【解決手段】 鋼管製杭本体2の先端に、円錐の底面部
の直径が杭本体2の外径よりも大なる金属製の円錐状ヘ
ッド3を設けてなる鋼管杭1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基礎杭として使用
される鋼管杭に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来使用されている鋼管杭Pを
示すもので、杭本体Poの先端に杭本体Poの外径と同
じ直径の端板aを装着し、この端板aに掘削刃b,cを
取り付け、また先端部外周に羽根dを取り付け、これら
掘削刃b,cや羽根dによって杭の掘進性を高めるよう
にしている。尚、図7の(A)及び(B)は、同じ鋼管
杭Pを90°回転させた状態でのそれぞれの側面図であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の鋼管杭Pで
は、掘進性は良いが、杭本体Poの先端に装着された端
板aが杭本体Po外径と同径であるため、杭先端におけ
る地盤支持力が小さくなる欠点がある。この場合、杭先
端の支持力を増大させるように、杭本体Poの外径より
大きい直径を有する端板を装着することも考えられる
が、そうすると逆に地盤抵抗が大きく、掘進性が悪くな
って、作業能率が低下する上に、杭本体Poの先端外周
縁から突出する端板aの突出部分が地盤反力により大き
な剪断力を受けて破損し易くなると云う問題が生ずる。
【0004】本発明は、上記のような従来の問題に鑑
み、掘進性が良好で、杭先端における支持力、即ち杭先
端支持力を増大できる鋼管杭を提供することを目的とし
ている。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の鋼
管杭は、鋼管製杭本体2の先端に、円錐の底面部の直径
が杭本体2の外径よりも大なる金属製の円錐状ヘッド3
を設けてなることを特徴とする。
【0006】請求項2は、請求項1に記載の鋼管杭にお
いて、円錐状ヘッド3の円錐面部に掘進用螺旋刃8を設
けてなることを特徴とする。
【0007】請求項3は、請求項1又は2に記載の鋼管
杭において、円錐状ヘッド3は、鋼板によって形成さ
れ、その直径が杭本体2の外径より大なる円板状の基板
5と、鋼板によって円錐状に形成され、前記基板5の下
面外周縁に固着されたヘッド本体6と、前記基板5の上
面に同心状に固着され、杭本体2の先端部に内嵌される
金属製のヘッド取付部片7とからなることを特徴とす
る。
【0008】請求項4は、請求項1〜3の何れかに記載
の鋼管杭において、掘進用螺旋刃8は、螺旋状に形成し
た丸鋼材を円錐状ヘッド3の円錐面部に固着することに
よって形成されてなることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る鋼管杭1を示
したもので、鋼管製杭本体2の先端に、円錐の底面部の
直径が杭本体の外径よりも大なる金属製の円錐状ヘッド
3が設けられ、また杭本体2の先端部外周面には掘進を
促進するための羽根4が設けられている。
【0010】図2には円錐状ヘッド3の詳細な断面構造
を示す。このヘッド3は、厚い鋼板によって形成され、
その直径Aが杭本体2の外径Fより十分大なる円板状の
基板5と、厚い鋼板のプレス加工によって円錐状に形成
され、前記基板5の下面外周縁に溶接により固着された
ヘッド本体6と、前記基板5の上面中央部に溶接によっ
て同心状に固着され、杭本体2の先端部に内嵌される鋼
管製のヘッド取付部片7とからなるものである。
【0011】短円筒状のヘッド取付部片7が予め基板5
の上面中央部に同心状に溶着されることによって、その
後に杭本体2をヘッド本体6の基板5に溶着固着する際
の作業性が良好である。
【0012】即ち、ヘッド本体6は重量的には5〜20
kgと重く、また杭本体2は少なくとも6mの長尺な管
体からなるため、ヘッド本体取付部片7を設けないで、
直接に長尺で重いヘッド本体6の先端部を、重量のかな
りあるヘッド本体6の基板5の上面中央部に溶接する際
に両者を定位置に動揺することなく固定しなければなら
ないので、その作業性が極めて悪い。
【0013】これに対し短円筒状のヘッド取付部片7を
ヘッド本体6の基板5の上面中央部に同心状に溶着して
おくことによって、このヘッド取付部片7がヘッド本体
6の位置決め部材としての役割を果たし、該ヘッド本体
6の先端部をヘッド取付部片7に外嵌することによっ
て、ヘッド本体6の基板5上への取付位置の位置決めが
なされ、しかも両者の溶接時にはヘッド本体6の先端部
はヘッド取付部片7に支持されて基板5上から移動する
ことがないからヘッド本体6の先端部の基板5上への溶
接作業を容易に且つ正確に行うことができる。
【0014】なお、円錐状ヘッド3を製作するのに、上
記のような鋼板を使用せず、基板5とヘッド本体6とヘ
ッド取付部片7とを鉄によって一体形成するようにして
もよいが、製作が困難で、コストが高くつく。その点、
上記のように鋼板等を使用して形成すれば、安価に製作
できる。
【0015】上記円錐状ヘッド3の寸法例を図2を参照
して例示すれば、杭本体2の外径Fが101.6mm、
その肉厚tが4.2mmの場合、円板状基板5の直径A
は160mm、その板厚Dは10mmとされ、ヘッド本
体6の板厚Eは9mm、その円錐面と基板5との成す角
度θは45°とされ、ヘッド取付部片7の外径は88m
mとされる。この場合、杭先端面積は0.0200m2
で、図7に示す端板aの場合の杭先端面積の2.5倍と
なる。また、杭本体2の外径Fが139.8mm、その
肉厚tが4.5mmの場合、円板状基板5の直径Aは2
20mm、その板厚Dは16mmとされ、ヘッド本体6
の板厚Eは12mm、ヘッド取付部片7の外径は126
mmとされる。ヘッド本体6の円錐面と基板5との成す
角度θは45°とされる。この場合も、杭先端面積は
0.0379m2 で、図7に示す端板aの場合の杭先端
面積の2.5倍となる。
【0016】図3に示す鋼管杭11は、図1に示される
鋼管杭1とほとんど同じ構成であるが、この鋼管杭11
の特徴は、図4からも分かるように、円錐状ヘッド3の
円錐面部にヘッド3の掘進を促進するための螺旋刃8を
設けている点にある。即ち、ヘッド3は、図1の鋼管杭
1と同様に、厚い鋼板によって形成され、その直径Aが
杭本体2の外径Fより十分大なる円板状の基板5と、厚
い鋼板によって円錐状に形成され、基板5の下面外周縁
に固着されたヘッド本体6と、基板5の上面中央部に同
心状に固着され、杭本体2の先端部に内嵌される鋼管製
のヘッド取付部片7とからなるもので、ヘッド本体6の
円錐面上に掘進用螺旋刃8が設けられる。
【0017】この掘進用螺旋刃8は、螺旋状に形成した
丸鋼材をヘッド本体6の円錐面上に溶接により固着する
ことによって形成される。このように丸鋼材を使用すれ
ば、螺旋形の製作加工が容易であると共に、地盤の掻き
取り作用が有効に働く。
【0018】上述した鋼管杭1、11の埋設施工方法を
図6〜を参照して説明すると、先ず、杭1、11を
リーダ(図示せず)の頂部よりワイヤーで吊り込んで、
杭芯に合わせて杭1、11をセットする(同図の参
照)。杭先端を杭芯にセット完了したら、杭本体2を振
れ止め装置Rで固定する(同図の参照)。杭1、11
の鉛直性を確認した後、リーダに沿って昇降するオーガ
Oにより杭1、11に正転を与えて、杭1、11を地盤
中に埋設させていく(同図の参照)。
【0019】上記1本目の鋼管杭1、11を埋設した
ら、円錐状ヘッド3を持たない2本目あるいは3本目の
鋼管杭10を溶接により継ぎ足して順次回転埋設してい
く(同図の参照)。所定の深度まで回転埋設が終わっ
たら、オーガOを逆転させ、オーガOとの縁を切って施
工を完了する(同図の参照)。
【0020】上記のような杭埋設施工において、鋼管杭
1を使用すれば、杭本体2の先端に円錐状ヘッド3が設
けられているから、このヘッド3の円錐形状によって杭
1の掘進性が良好となり、杭埋設施工能率を向上でき
る。そして、この円錐状ヘッド3は、円錐の底面部の直
径、即ち基板5の直径Aが杭本体2の外径よりも大で、
杭先端面積が大きくなるから、杭本体Poの先端に端板
aが装着され、その端板aの直径が杭本体Poの外径と
同等である従来の鋼管杭(図7参照)に比べて、大きな
杭先端支持力を確保できる。尚、鋼管杭1の先端部外周
に設けられた羽根4は、鋼管杭1の掘進性を促進するも
のである。
【0021】いま、先端に円錐状ヘッド3を有する鋼管
杭1の杭先端支持力Raを計算してみると、杭先端支持
力Ra=1/3×20×杭先端平均N値×杭先端面積A
pで表される。しかして、杭本体2の外径Fが101.
6mm、その肉厚tが4.2mm、杭先端径である円板
状基板5の直径Aが160mmである場合に、杭先端面
積Ap=0.08m×0.08m×π≒0.0200m
2 で、円錐状ヘッド3をもたない従来の杭(杭本体の外
径を101.6mmとする)の杭先端面積の約2.5倍
となる。従って、杭先端支持力Raは、平均N値が10
のとき、1.339(ton) となり、平均N値が15のとき
は、2.009 (ton) となり、杭先端平均N値が30のとき
は、4.019 (ton) となり、また平均N値が40のとき、
5.358 (ton) となる。
【0022】また、鋼管杭11によれば、円錐状ヘッド
3の円錐面部に掘進用螺旋刃8が設けているから、上記
した鋼管杭1による作用効果に加え、円錐状ヘッド3の
円錐面部に螺旋刃8による地盤の掻き取り作用が働い
て、鋼管杭11の掘進性が促進され、杭埋設施工能率を
一層向上できる。
【0023】
【発明の効果】請求項1に係る発明の鋼管杭によれば、
杭本体の先端に、円錐の底面部の直径が杭本体の外径よ
りも大なる円錐状ヘッドを設けているから、このヘッド
の円錐形状により杭の掘進性が良好となって、杭埋設施
工能率を向上できると共に、杭先端面の直径が杭本体の
外径と同等である従来の鋼管杭よりもはるかに大きな杭
先端支持力が確保される。
【0024】請求項2に係る発明の鋼管杭によれば、円
錐状ヘッドの円錐面部に掘進用螺旋刃を設けたことによ
って、ヘッドの円錐面部に螺旋刃による地盤の掻き取り
作用が働いて、鋼管杭の掘進性が促進され、杭埋設施工
能率を一層向上できる。
【0025】請求項3に係る発明の鋼管杭によれば、円
錐状ヘッドが、鋼板により形成され、その直径が杭本体
の外径より大なる円板状の基板と、鋼板によって円錐状
に形成され、基板の下面外周縁に固着されたヘッド本体
と、基板の上面に同心状に固着され、杭本体の先端部に
内嵌される金属製のヘッド取付部片とからなるため、円
錐状ヘッドの製作が容易でコストを安くできる。
【0026】またヘッド取付部片をヘッド本体の基板の
上面中央部に同心状に溶着しておくことによって、この
ヘッド取付部片がヘッド本体の位置決め部材としての役
割を果たし、該ヘッド本体の先端部をヘッド取付部片に
外嵌することによって、ヘッド本体の基板上への取付位
置の位置決めがなされ、しかも両者の溶接時にはヘッド
本体の先端部はヘッド取付部片に支持されて基板上から
移動することがないから、ヘッド本体の先端部の基板上
への溶接作業を容易に且つ正確に行うことができるとい
うメリットがある。
【0027】請求項4に係る発明の鋼管杭によれば、掘
進用螺旋刃が、螺旋状に形成した丸鋼材を円錐状ヘッド
の円錐面部に固着することによって形成されるから、丸
鋼材の使用によって、螺旋形の製作加工が容易であると
共に、地盤の掻き取り作用が有効に働き、掘進性をより
一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す鋼管杭の側面図で
ある。
【図2】 図1に示す鋼管杭の円錐状ヘッドの拡大断面
図である。
【図3】 本発明の他の実施形態を示す鋼管杭の側面図
である。
【図4】 図1に示す鋼管杭の円錐状ヘッドの一部断面
拡大図である。
【図5】 図4に示す円錐状ヘッドの底面図である。
【図6】 〜は鋼管杭の埋設施工順序を示す説明図
である。
【図7】 従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
1 円錐状ヘッドを備えた鋼管杭 2 杭本体 3 円錐状ヘッド 5 基板 6 ヘッド本体 7 ヘッド取付部片 8 掘進用螺旋刃 11 ヘッドの円錐面部に掘進用螺旋刃を
備えた鋼管杭

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼管製杭本体の先端に、円錐の底面部の
    直径が杭本体の外径よりも大なる金属製の円錐状ヘッド
    を設けてなる鋼管杭。
  2. 【請求項2】 円錐状ヘッドの円錐面部に掘進用螺旋刃
    を設けてなる請求項1に記載の鋼管杭。
  3. 【請求項3】 円錐状ヘッドは、鋼板によって形成さ
    れ、その直径が杭本体の外径より大なる円板状の基板
    と、鋼板によって円錐状に形成され、前記基板の下面外
    周縁に固着されたヘッド本体と、前記基板の上面に同心
    状に固着され、杭本体の先端部に内嵌される金属製のヘ
    ッド取付部片とからなる請求項1又は2に記載の鋼管
    杭。
  4. 【請求項4】 掘進用螺旋刃は、螺旋状に形成した丸鋼
    材を円錐状ヘッドの円錐面部に固着することによって形
    成されてなる請求項1〜3の何れかに記載の鋼管杭。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100662053B1 (ko) 2004-06-29 2006-12-27 송기용 헤드 확장형 파일의 나사결합식 보강소켓부재
JP2009103442A (ja) * 2001-12-18 2009-05-14 Nippon Steel Corp 地中埋設温度成層型蓄熱水槽
JP2015067950A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 大和ハウス工業株式会社 現場打ちコンクリート系杭築造用の掘削刃取付け鋼管および現場打ちコンクリート系杭の築造方法
JP2018044433A (ja) * 2017-11-16 2018-03-22 大和ハウス工業株式会社 現場打ちコンクリート系杭築造用の掘削刃取付け鋼管および現場打ちコンクリート系杭の築造方法

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020927