JP2001303561A - ソイルセメント合成外殻鋼管コンクリート杭の造成方法 - Google Patents

ソイルセメント合成外殻鋼管コンクリート杭の造成方法

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JP2001303561A
JP2001303561A JP2000122762A JP2000122762A JP2001303561A JP 2001303561 A JP2001303561 A JP 2001303561A JP 2000122762 A JP2000122762 A JP 2000122762A JP 2000122762 A JP2000122762 A JP 2000122762A JP 2001303561 A JP2001303561 A JP 2001303561A
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concrete pile
pipe concrete
pile
soil cement
steel pipe
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Daisuke Ito
大輔 伊藤
Shinichi Yamato
真一 大和
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Asahi Kasei Corp
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Asahi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソイルセメント柱体と地盤との間の摩擦力を
発揮させるために、ソイルセメント柱体の中に荷重を伝
達させることができる頑強な芯材を設ける必要があっ
た。 【解決手段】 複数枚のラセン状または円盤状の鋼製羽
根を有する外殻鋼管コンクリート杭を、ソイルセメント
柱体の中に挿入することにより、ソイルセメント柱体と
外殻鋼管コンクリート杭を一体化させ、荷重の伝達を滑
らかにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木・建築構造物
の基礎杭に係わるもので、特にソイルセメント柱体の中
にラセン状または円盤状の鋼製羽根を有する外殻鋼管コ
ンクリート杭を挿入して成るソイルセメント合成外殻鋼
管コンクリート杭の造成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、深層混合処理工法により、地盤と
セメント系固化材を攪拌混合して柱状の改良体を造成
し、構造物の基礎とする工法がある。この工法は、支持
層までの軟弱層の厚さがあまり厚くなく、せいぜい10
m程度の場合に広く用いられている。また、既製コンク
リート杭や鋼管杭などの既製杭を地盤中に打ちこんで杭
としたり、予め掘削した地盤中の杭穴にセメントミルク
を注入した後、既製杭を埋め込む工法が知られている。
これらの既製杭工法は、一般的に良好な支持層に杭の先
端を到達させ、杭の先端支持力にその性能の多くを期待
する、いわゆる支持杭として用いられている。さらに、
地盤改良によって造成された柱状改良体の中に、補強部
材として鋼管等を挿入し、杭とする工法がある。この工
法の例としては、特開昭60−238515号公報、特
許第2731806号公報がある。以下これらの公知技
術に関して簡単に説明する。特開昭60−238515
号公報では、土質固化ミルクを充填しながら杭埋設孔を
掘削し、杭埋設孔の下端部を拡大掘削した後少なくとも
下端部にラセン翼を設けた基礎杭を回転しながら貫入さ
せる工法が開示されている。さらに、特許第27318
06号公報においては、地盤とセメントミルク等の固化
材を攪拌して所定深度まで削孔内をソイルセメント化
し、削孔底部をそこまで注入した固化材よりも固化後の
圧縮強度が大きくなる固化材で充満させ、掘削・攪拌ロ
ッドを引き上げて内周面の下部に固化材との付着力向上
のための突起を有し、少なくとも1枚のラセン翼が少な
くとも下端部に設けられている鋼管をソイルセメント化
した削孔内に挿入する工法が示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の、深層混合処理
工法により柱状改良体を造成する工法では、柱状体頭部
の圧縮強度で支持力が決まるために、既製杭のように杭
頭部に荷重を受けてそれを地盤中に伝達させるという構
造部材的な使い方をすることが困難であった。従ってそ
の使われ方も、比較的浅いところにある支持層までの軟
弱な地盤を改良し、地盤全体の強度を向上させるという
用途が主なものであり、軟弱な地盤が深いところまで続
くような地盤において適用することが難しかった。ま
た、既製杭を打ち込みにより施工する工法は、先端支持
力、周面摩擦力ともに大きく発揮されるが、その騒音・
振動の面から公害問題を発生させ、特に市街地における
施工は不可能となっている。予め掘削した地盤中の杭穴
にセメントミルクを注入した後、既製杭を埋め込む工法
は、騒音・振動の問題はないが、排土量が多く環境保全
に適した工法ではなかった。また、既製杭による工法
は、使用される荷重状態に対して過剰な材料強度を有し
ていた。
【0004】上記の既往の工法の欠点を補うために、改
良柱体のなかに芯材を挿入して杭体とする工法が示され
ている。特開昭60−238515号公報に記載されて
いる工法は、底部を拡大させた掘削孔に土質固化ミルク
を充填して、下端部にラセン翼を有する基礎杭を回転し
ながら貫入させるので、まず拡大掘削する機構を備える
必要があり、通常の攪拌翼による地盤改良工法と比較し
た場合に施工機械が複雑になる欠点があった。また、ラ
セン翼の径は掘削孔の径と概略同一であり、周面摩擦力
を充分に発揮させるためには不十分であった。さらに、
特許第2731806号公報に示された工法では、ソイ
ルセメント化された地盤内に挿入する鋼管として、内周
面の下部に付着力向上のための突起を有する特別な鋼管
を用いる必要があり、簡単に実施できないという欠点が
あった。本発明は、これら問題点の解消を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の通りで
ある。 (1)最下端部にラセン状または円盤状の鋼製羽根を有
し、中間部に複数枚のラセン状または円盤状の鋼製羽根
を有している外殻鋼管コンクリート杭を、機械式深層混
合処理工法によって造成されるソイルセメント柱体に挿
入して形成することを特徴とする、ソイルセメント合成
外殻鋼管コンクリート杭の造成方法。 (2)外殻鋼管コンクリート杭本体の直径をd、ラセン
状または円盤上羽根の直径をD、ソイルセメント柱体の
直径をDcとしたとき、Dの範囲が1.5dから3.0dであ
り、Dcの範囲が1.5Dから2.5Dであることを特徴とす
る、(1)記載のソイルセメント合成外殻鋼管コンクリ
ート杭の造成方法。 (3)ソイルセメント合成外殻鋼管コンクリート杭が、
少なくとも地表面付近にラセン状または円盤状の鋼製羽
根を有するごとく、合成杭を造成することを特徴とす
る、(1)または(2)記載のソイルセメント合成外殻
鋼管コンクリート杭の造成方法。
【0006】
【発明の実施の形態】図により本発明の実施態様を説明
する。図2(a)は、ラセン状鋼製羽根を用いた場合の
実施態様を、図2(b)は、円盤状鋼製羽根を用いた場
合の実施態様を示す。図2(a’)、(b’)は、それ
ぞれ(a)、(b)の拡大断面図であり、外殻鋼管コン
クリート杭本体の直径をd、ラセン状または円盤状の鋼
製羽根の直径をD、ソイルセメント改良柱体の直径をD
cとしたときに、その関係を図示したものである。Dは
1.5dから3.0dの範囲の寸法を取るのが好ましい。Dが
1.5d未満であるとソイルセメント柱体との間の付着力
を確保することがむずかしい。また、3.0dを超えてし
まうと、ラセン状または円盤状の鋼製羽根に発生する曲
げ応力が大きくなり、この大きな曲げ応力を外殻鋼管コ
ンクリート杭本体に伝達させるためにラセン状または円
盤状の鋼製羽根の厚さを厚くする必要が生じる。さら
に、ラセン状または円盤状の鋼製羽根と外殻鋼管コンク
リート杭本体との溶接部分の性能を確保することがむず
かしい。
【0007】Dcの寸法範囲は、1.5Dから2.5Dが好ま
しい。Dcを1.5D未満の値に設定すると、ソイルセメ
ント柱体の周面積が小さくなり、ひいては地盤との間の
摩擦力が小さくなるため杭の支持力を大きくすることが
むずかしい。すなわち、芯材とする外殻鋼管コンクリー
ト杭の材料強度を有効に活用しにくい。逆に、Dcの値
が2.5Dを超えてしまうと、鉛直力が作用したときに、
ラセン状または円盤状の鋼製羽根とソイルセメント柱体
が一体となって挙動しにくく、ソイルセメント柱体の中
をラセン状または円盤状の鋼製羽根付き外殻鋼管コンク
リート杭が押し抜かれるような状態になり易く、ソイル
セメント柱体と羽根付き外殻鋼管コンクリート杭が一体
化したときの支持力を発揮することがむずかしい。
【0008】図3は、機械式深層混合処理工法によって
造成されるソイルセメント柱体に、少なくとも地表面付
近にラセン状または円盤状の鋼製羽根が配置されるよう
に挿入されたラセン状または円盤状の鋼製羽根付き外殻
鋼管コンクリート杭の状態を示した半断面図である。こ
のようにすることにより、杭が負担する鉛直荷重のみな
らず水平荷重も大きくすることができる。外殻鋼管コン
クリート杭は、一本で用いても良いし、溶接、ネジ継手
などの接続手段により複数本接続して継杭として用いて
も良い。また、杭の挿入は必ずしもねじり込む必要はな
く、深層混合処理工法によって造成されるソイルセメン
ト柱体の粘性が低い場合には押し込みによって挿入する
ことも可能である。
【0009】
【実施例】以下、図により本発明のソイルセメント合成
外殻鋼管コンクリート杭の造成方法の実施例を説明す
る。図1(a)〜(d)は、本発明の一実施例の施工工程の概
要を示す地盤断面図である。はじめに、図1(a)に示すよ
うに機械式深層混合処理工法によって地盤とセメント等
の固化材を混合する。混合攪拌装置は、先端に掘削爪を
有し、回転軸の途中に攪拌ロッドおよび改良土の共回り
防止装置を有しているものを用いるのが好適である。
【0010】所定の深度まで混合攪拌を行ったのち、図
1(c)に示すように最下端部にラセン状または円盤状の
鋼製羽根を有し、中間部に複数枚のラセン状または円盤
状の鋼製羽根を有している外殻鋼管コンクリート杭を、
ねじり込みにより挿入する。最終的に図1(d)のよう
なソイルセメント合成外殻鋼管コンクリート杭が造成さ
れる。
【0011】
【発明の効果】本発明のソイルセメント合成外殻鋼管コ
ンクリート杭の造成方法は、前述のような構成よりなる
ので、ソイルセメントとラセン状または円盤状の鋼製羽
根付き外殻鋼管コンクリート杭が一体化し、ラセン状ま
たは円盤状の鋼製羽根から荷重が滑らかに伝達されるた
め、地盤との間で大きな摩擦力を発揮することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の施工工程の概要を示す地盤
断面図である。
【図2】(a)は、ラセン状の鋼製羽根を用いた実施態
様を示す側面概略図、(b)は、円盤状の鋼製羽根を用
いた実施態様を示す側面概略図、(a’)、(b’)
は、それぞれ(a),(b)のAA’線拡大断面図であ
る。
【図3】機械式深層混合処理工法によって造成されるソ
イルセメント柱体に、少なくとも地表面付近にラセン状
または円盤状の鋼製羽根が配置されるように挿入された
ラセン状または円盤状の鋼製羽根付き外殻鋼管コンクリ
ート杭の状態を示した半断面図である。
【符号の説明】
1 地盤 2 ラセン状または円盤状の鋼製羽根付き外殻鋼管コン
クリート杭 3 ソイルセメント柱体 4 ラセン状の鋼製羽根 5 円盤状の鋼製羽根 6 ソイルセメント柱体造成装置 7 フーチング d 外殻鋼管コンクリート杭本体の直径 D 鋼製羽根の直径 Dc ソイルセメント柱体の直径

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 最下端部にラセン状または円盤状の鋼製
    羽根を有し、中間部に複数枚のラセン状または円盤状の
    鋼製羽根を有している外殻鋼管コンクリート杭を、機械
    式深層混合処理工法によって造成されるソイルセメント
    柱体に挿入して形成することを特徴とする、ソイルセメ
    ント合成外殻鋼管コンクリート杭の造成方法。
  2. 【請求項2】 外殻鋼管コンクリート杭本体の直径を
    d、ラセン状または円盤上羽根の直径をD、ソイルセメ
    ント柱体の直径をDcとしたとき、Dの範囲が1.5dか
    ら3.0dであり、Dcの範囲が1.5Dから2.5Dであるこ
    とを特徴とする、請求項1記載のソイルセメント合成外
    殻鋼管コンクリート杭の造成方法。
  3. 【請求項3】 ソイルセメント合成外殻鋼管コンクリー
    ト杭が、少なくとも地表面付近にラセン状または円盤状
    の鋼製羽根を有するごとく、合成杭を造成することを特
    徴とする、請求項1または2記載のソイルセメント合成
    外殻鋼管コンクリート杭の造成方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103526743A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 华煜建设集团有限公司 一种复合地基的施工方法
CN103556629A (zh) * 2013-10-23 2014-02-05 叶长青 一种异形桩的施工方法

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