JP2002054135A - 複合構造体 - Google Patents
複合構造体Info
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- JP2002054135A JP2002054135A JP2000238231A JP2000238231A JP2002054135A JP 2002054135 A JP2002054135 A JP 2002054135A JP 2000238231 A JP2000238231 A JP 2000238231A JP 2000238231 A JP2000238231 A JP 2000238231A JP 2002054135 A JP2002054135 A JP 2002054135A
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- Japan
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- diameter
- hole
- auger
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 掘削排土量を軽減し、かつ上部荷重を地盤に
安全確実に伝達せしめる杭の複合構造体および杭の埋設
工法の提供。 【解決手段】 杭本体外径とほぼ等しい上部プレオーガ
ー孔と、らせん翼径より大径でソイルセメントが充填さ
れた下部プレオーガー孔内に、杭本体下部外周面にほぼ
一回転の複数のらせん翼を有する既製杭が設置され、ら
せん翼が下部プレオーガー孔内に埋設されていることを
特徴とする、既製杭とソイルセメントの複合構造体およ
び既製杭の埋設工法。
安全確実に伝達せしめる杭の複合構造体および杭の埋設
工法の提供。 【解決手段】 杭本体外径とほぼ等しい上部プレオーガ
ー孔と、らせん翼径より大径でソイルセメントが充填さ
れた下部プレオーガー孔内に、杭本体下部外周面にほぼ
一回転の複数のらせん翼を有する既製杭が設置され、ら
せん翼が下部プレオーガー孔内に埋設されていることを
特徴とする、既製杭とソイルセメントの複合構造体およ
び既製杭の埋設工法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、掘削孔拡底部の
信頼性を向上させ、上部荷重を安全確実に地盤に伝達す
る既製杭とソイルセメントとの複合構造体および既製杭
の埋設工法に関する。
信頼性を向上させ、上部荷重を安全確実に地盤に伝達す
る既製杭とソイルセメントとの複合構造体および既製杭
の埋設工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、既製杭の埋込み杭工法では杭先端
部を拡大掘削し、この部分にセメントミルクを注入して
杭先端部に拡大球根を造成するプレボーリング拡大根固
め工法が多く実施されてきた（図２）。しかし杭先端部
の支持力は打込み工法の場合より小さく不十分なため杭
先端のみを太径とするＳＴ杭や杭先端部周辺に凸部を有
する節付き杭とし、杭先端部付近の周面摩擦力をも加え
て、支持力を高める方法（図３）、更には特開昭６０-
２３８５１５の様に杭先端部にらせん翼を設けて杭先端
支持力を増強する方法も考案されていた。しかし、この
方法では杭外径は凸部やらせん翼等の太径部があるため
埋込杭工法で杭沈設するには杭全長にわたり掘削孔を杭
の太径部径以上の径で掘削する必要があった。
部を拡大掘削し、この部分にセメントミルクを注入して
杭先端部に拡大球根を造成するプレボーリング拡大根固
め工法が多く実施されてきた（図２）。しかし杭先端部
の支持力は打込み工法の場合より小さく不十分なため杭
先端のみを太径とするＳＴ杭や杭先端部周辺に凸部を有
する節付き杭とし、杭先端部付近の周面摩擦力をも加え
て、支持力を高める方法（図３）、更には特開昭６０-
２３８５１５の様に杭先端部にらせん翼を設けて杭先端
支持力を増強する方法も考案されていた。しかし、この
方法では杭外径は凸部やらせん翼等の太径部があるため
埋込杭工法で杭沈設するには杭全長にわたり掘削孔を杭
の太径部径以上の径で掘削する必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の凸部やらせん翼
等を有する太径部を有する杭の埋込み工法では太径部を
大きくすると杭沈設のための掘削孔も大きくなり、その
ための掘削残土も多くなり、更には施工機械も大きくな
るという欠点があった。
等を有する太径部を有する杭の埋込み工法では太径部を
大きくすると杭沈設のための掘削孔も大きくなり、その
ための掘削残土も多くなり、更には施工機械も大きくな
るという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上部プレオー
ガー孔を杭外径（すなわち、らせん翼径）より小さい、
杭本体径とほぼ同じ径とし、らせん翼の回転沈設機能と
支持力発現のための一体化機能を巧みに利用することに
より達成された。すなわち、本発明は、下記の通り。
ガー孔を杭外径（すなわち、らせん翼径）より小さい、
杭本体径とほぼ同じ径とし、らせん翼の回転沈設機能と
支持力発現のための一体化機能を巧みに利用することに
より達成された。すなわち、本発明は、下記の通り。
【０００５】１．杭本体外径とほぼ等しい上部プレオー
ガー孔と、らせん翼径より大径でソイルセメントが充填
された下部プレオーガー孔内に、杭本体下部外周面にほ
ぼ一回転の複数のらせん翼を有する既製杭が設置され、
らせん翼が下部プレオーガー孔内に埋設されていること
を特徴とする、既製杭とソイルセメントの複合構造体。
２．プレオーガー工法にて所定深度まで杭本体外径とほ
ぼ等しい孔を掘削し、掘削孔の先端付近を拡大掘削する
とともにセメントミルクを注入してソイルセメント状と
したのち、該掘削孔内に杭先端部付近に複数枚のらせん
翼を有する杭を回転圧入することを特徴とする既製杭の
埋設工法。
ガー孔と、らせん翼径より大径でソイルセメントが充填
された下部プレオーガー孔内に、杭本体下部外周面にほ
ぼ一回転の複数のらせん翼を有する既製杭が設置され、
らせん翼が下部プレオーガー孔内に埋設されていること
を特徴とする、既製杭とソイルセメントの複合構造体。
２．プレオーガー工法にて所定深度まで杭本体外径とほ
ぼ等しい孔を掘削し、掘削孔の先端付近を拡大掘削する
とともにセメントミルクを注入してソイルセメント状と
したのち、該掘削孔内に杭先端部付近に複数枚のらせん
翼を有する杭を回転圧入することを特徴とする既製杭の
埋設工法。
【０００６】以下図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。図１にこの方法の概要を示す。図1に示す1は杭本体
であり、3は杭本体に固着された約1回転のらせん翼であ
る。2は杭本体外径とほぼ等しい上部プレオーガー孔で
あり、5はらせん翼径より大きい下部プレオーガー孔で
ある。下部プレオーガー孔内にはソイルセメントが充填
されており杭と一体化して複合構造となっている。この
構造体の施工に用いる掘削装置は最下部がオーガービッ
トであり、上部は曲がりがなく、剛性の高いロッドであ
る。先端のオーガービットは、拡大掘削刃を有するもの
であればどのような形状でも良く、拡大掘削刃が油圧式
で機械的に開閉するものでも、また、逆回転によって周
辺土との抵抗によって開閉する方式のものでもよい。た
だし、ビットの先端はノズルを有し、掘削液やセメント
ミルクを吐出できる構造を有することが必要である。
る。図１にこの方法の概要を示す。図1に示す1は杭本体
であり、3は杭本体に固着された約1回転のらせん翼であ
る。2は杭本体外径とほぼ等しい上部プレオーガー孔で
あり、5はらせん翼径より大きい下部プレオーガー孔で
ある。下部プレオーガー孔内にはソイルセメントが充填
されており杭と一体化して複合構造となっている。この
構造体の施工に用いる掘削装置は最下部がオーガービッ
トであり、上部は曲がりがなく、剛性の高いロッドであ
る。先端のオーガービットは、拡大掘削刃を有するもの
であればどのような形状でも良く、拡大掘削刃が油圧式
で機械的に開閉するものでも、また、逆回転によって周
辺土との抵抗によって開閉する方式のものでもよい。た
だし、ビットの先端はノズルを有し、掘削液やセメント
ミルクを吐出できる構造を有することが必要である。
【０００７】このような掘削装置を用いて、所定深度ま
で通常の掘削孔を掘削する。続いて、拡大掘削刃を拡げ
て先端拡底部を掘削し、ビット先端部のノズルなどを介
して、先端拡底部内にセメントミルクを注入する。掘削
装置を引き抜いた後、掘削孔内に杭先端部外周面に複数
のらせん翼を有する既製杭を回転により下降させて既製
杭の下端部を掘削孔拡底部に定着させる。掘削孔の径は
地盤の硬さに応じて選定すれば良い。本発明では杭先端
部に複数枚の独立したらせん翼を有しているので、掘削
孔が杭外径より小さくてもらせん翼により杭回転沈設が
可能である。掘削孔径は杭本体径程度あれば十分である
が、地盤が固い場合には掘削孔径は大きくすれば良い。
で通常の掘削孔を掘削する。続いて、拡大掘削刃を拡げ
て先端拡底部を掘削し、ビット先端部のノズルなどを介
して、先端拡底部内にセメントミルクを注入する。掘削
装置を引き抜いた後、掘削孔内に杭先端部外周面に複数
のらせん翼を有する既製杭を回転により下降させて既製
杭の下端部を掘削孔拡底部に定着させる。掘削孔の径は
地盤の硬さに応じて選定すれば良い。本発明では杭先端
部に複数枚の独立したらせん翼を有しているので、掘削
孔が杭外径より小さくてもらせん翼により杭回転沈設が
可能である。掘削孔径は杭本体径程度あれば十分である
が、地盤が固い場合には掘削孔径は大きくすれば良い。
【０００８】拡大掘削孔の長さは地盤の種別及び必要な
支持力に応じて選択すれば良い。羽根径の３倍くらいあ
れば良いが、５倍以上あれば十分である。また拡大掘削
孔径は羽根径程度あれば良いが地盤が硬い場合には羽根
径より多少小さくても可能である。また地盤が軟らかく
大きな拡大掘削が可能な場合は羽根径より大きくするこ
とが望ましい。羽根から拡大球根への荷重を十分伝達さ
せるには拡大球根径は羽根径の１．５倍程度あれば十分
である。
支持力に応じて選択すれば良い。羽根径の３倍くらいあ
れば良いが、５倍以上あれば十分である。また拡大掘削
孔径は羽根径程度あれば良いが地盤が硬い場合には羽根
径より多少小さくても可能である。また地盤が軟らかく
大きな拡大掘削が可能な場合は羽根径より大きくするこ
とが望ましい。羽根から拡大球根への荷重を十分伝達さ
せるには拡大球根径は羽根径の１．５倍程度あれば十分
である。
【０００９】使用する杭は鋼管杭、既製コンクリート
杭、鋼管コンクリート杭、Ｈ型鋼杭等いずれの杭も可能
である。既製コンクリートの場合は複数枚のらせん翼を
杭外周面に取り付けるための工夫を施す必要がある。コ
ンクリート杭製造時に複数の短い鋼管を予め型枠内に設
置しておきコンクリート硬化後鋼管部分にらせん翼を溶
接にて固着すれば良い。杭先端部に取り付ける複数のら
せん翼は、各らせん翼がほぼ一回転のものである。各ら
せん翼はほぼ等間隔に設置する。らせん翼の径は杭外径
の１．５〜３倍程度が好ましい。１．５倍より小さいと
荷重の分散効果が少ないし３倍より大きいと羽根の分担
力が大きくなり羽根厚が厚くなる。羽根の間隔は杭外径
にもよるが杭径の２倍から１０倍程度の間隔で設置する
と効果的である。
杭、鋼管コンクリート杭、Ｈ型鋼杭等いずれの杭も可能
である。既製コンクリートの場合は複数枚のらせん翼を
杭外周面に取り付けるための工夫を施す必要がある。コ
ンクリート杭製造時に複数の短い鋼管を予め型枠内に設
置しておきコンクリート硬化後鋼管部分にらせん翼を溶
接にて固着すれば良い。杭先端部に取り付ける複数のら
せん翼は、各らせん翼がほぼ一回転のものである。各ら
せん翼はほぼ等間隔に設置する。らせん翼の径は杭外径
の１．５〜３倍程度が好ましい。１．５倍より小さいと
荷重の分散効果が少ないし３倍より大きいと羽根の分担
力が大きくなり羽根厚が厚くなる。羽根の間隔は杭外径
にもよるが杭径の２倍から１０倍程度の間隔で設置する
と効果的である。
【００１０】
【００１１】
【実施例】図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
図４に示されるように掘削径Ｄ１＝４５０ｍｍで地上よ
り１８ｍ深さまで掘削し、その後、拡底部掘削径Ｄ０＝
１０００ｍｍで、さらに、Ｌ＝６．５ｍ掘削し、全長Ｌ
０＝２３．５ｍの掘削孔を設けた。この拡底部掘削孔内
に水セメント比が６０％のセメントミルクを注入し、杭
先端部ＬＢ＝約６ｍの範囲に１５００ｍｍピッチで５枚
のらせん翼が杭外周に接合された本体部の外径Ｄ＝４０
０ｍｍの外殻鋼管付コンクリート杭を埋設した。杭先端
部付近の標準貫入試験によるＮ値の平均値は３０程度で
あった。
図４に示されるように掘削径Ｄ１＝４５０ｍｍで地上よ
り１８ｍ深さまで掘削し、その後、拡底部掘削径Ｄ０＝
１０００ｍｍで、さらに、Ｌ＝６．５ｍ掘削し、全長Ｌ
０＝２３．５ｍの掘削孔を設けた。この拡底部掘削孔内
に水セメント比が６０％のセメントミルクを注入し、杭
先端部ＬＢ＝約６ｍの範囲に１５００ｍｍピッチで５枚
のらせん翼が杭外周に接合された本体部の外径Ｄ＝４０
０ｍｍの外殻鋼管付コンクリート杭を埋設した。杭先端
部付近の標準貫入試験によるＮ値の平均値は３０程度で
あった。
【００１２】
【比較例】実施例と同じ敷地内に図５に示されるように
従来工法である掘削径Ｄ＝４５０ｍｍで地上より全長Ｌ
O＝２３．５ｍの掘削孔を設けたのち先端部をＤ0＝６５
０、ＬＢ＝２．０ｍの拡大削孔を造成し、この拡大掘削
孔内に水セメント比が６０％のセメントミルクを注入
し、実施例と同じ外径の既製コンクリート杭を埋設し
た。セメントミルクが硬化した後、実施例、比較例で埋
設した既製杭の再試験を実施した。最大荷重は実施例で
は３４００ｋＮであったのに対して、比較例では高々１
３００ｋＮであった。
従来工法である掘削径Ｄ＝４５０ｍｍで地上より全長Ｌ
O＝２３．５ｍの掘削孔を設けたのち先端部をＤ0＝６５
０、ＬＢ＝２．０ｍの拡大削孔を造成し、この拡大掘削
孔内に水セメント比が６０％のセメントミルクを注入
し、実施例と同じ外径の既製コンクリート杭を埋設し
た。セメントミルクが硬化した後、実施例、比較例で埋
設した既製杭の再試験を実施した。最大荷重は実施例で
は３４００ｋＮであったのに対して、比較例では高々１
３００ｋＮであった。
【００１３】
【発明の効果】節付き杭の施工では杭全長にわたり節径
以上の径で地盤を掘削する必要があった。そのため節部
を杭外径より大幅に大きくすることは、不経済となり節
の大きさは限られていたので拡大球根を杭先端部に造成
しても拡大径と節径には差があり十分な支持力伝達がで
きなかった。本発明では杭外径より大きいらせん翼を取
り付けても掘削孔はらせん翼径以下で良く、またらせん
翼を大きくしておけば拡大掘削孔と杭とを一体化させる
事ができるので杭の荷重伝達が良好である。また相対的
に掘削径は小さくできるので発生する排出汚泥量も軽減
できる。
以上の径で地盤を掘削する必要があった。そのため節部
を杭外径より大幅に大きくすることは、不経済となり節
の大きさは限られていたので拡大球根を杭先端部に造成
しても拡大径と節径には差があり十分な支持力伝達がで
きなかった。本発明では杭外径より大きいらせん翼を取
り付けても掘削孔はらせん翼径以下で良く、またらせん
翼を大きくしておけば拡大掘削孔と杭とを一体化させる
事ができるので杭の荷重伝達が良好である。また相対的
に掘削径は小さくできるので発生する排出汚泥量も軽減
できる。
【図１】本発明の一例を示す概要説明図である。
【図２】従来工法の例を示す概要説明図である。
【図３】杭先端部に節付き杭を用いた従来工法の例を示
す概要説明図である。
す概要説明図である。
【図４】本発明の実施例を示す説明図である。
【図５】比較例を示す説明図である。
１ 杭本体 ２ 上部プレオーガー孔 ３ らせん翼 ４ ソイルセメント硬化体 ５ 下部プレオーガー孔
Claims (2)
- 【請求項１】 杭本体外径とほぼ等しい上部プレオーガ
ー孔と、らせん翼径より大径でソイルセメントが充填さ
れた下部プレオーガー孔内に、杭本体下部外周面にほぼ
一回転の複数のらせん翼を有する既製杭が設置され、ら
せん翼が下部プレオーガー孔内に埋設されていることを
特徴とする、既製杭とソイルセメントの複合構造体。 - 【請求項２】 プレオーガー工法にて所定深度まで杭本
体外径とほぼ等しい孔を掘削し、掘削孔の先端付近を拡
大掘削するとともにセメントミルクを注入してソイルセ
メント状としたのち、該掘削孔内に杭先端部付近に複数
枚のらせん翼を有する杭を回転圧入することを特徴とす
る、既製杭の埋設工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000238231A JP2002054135A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 複合構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000238231A JP2002054135A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 複合構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002054135A true JP2002054135A (ja) | 2002-02-20 |
Family
ID=18729967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000238231A Pending JP2002054135A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 複合構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002054135A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102660945A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-09-12 | 福州市第三建筑工程公司 | 一种螺旋形钢带—水泥增径管桩及其施工方法 |
| CN102787595A (zh) * | 2012-08-16 | 2012-11-21 | 岳建伟 | 一种双重作用自应力组合抗拔桩及成桩方法 |
| CN113882420A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-01-04 | 甘肃建筑职业技术学院 | 一种地基工程组合桩及桩基施工方法 |
-
2000
- 2000-08-07 JP JP2000238231A patent/JP2002054135A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102660945A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-09-12 | 福州市第三建筑工程公司 | 一种螺旋形钢带—水泥增径管桩及其施工方法 |
| CN102660945B (zh) * | 2012-05-31 | 2014-09-10 | 福州市第三建筑工程公司 | 一种螺旋形钢带—水泥增径管桩及其施工方法 |
| CN102787595A (zh) * | 2012-08-16 | 2012-11-21 | 岳建伟 | 一种双重作用自应力组合抗拔桩及成桩方法 |
| CN102787595B (zh) * | 2012-08-16 | 2014-06-04 | 河南大学 | 一种双重作用自应力组合抗拔桩及成桩方法 |
| CN113882420A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-01-04 | 甘肃建筑职业技术学院 | 一种地基工程组合桩及桩基施工方法 |
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