JP2002180460A - コンクリート充填鋼管杭頭構造並びにコンクリート充填鋼管杭頭構造の製造方法 - Google Patents
コンクリート充填鋼管杭頭構造並びにコンクリート充填鋼管杭頭構造の製造方法Info
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- JP2002180460A JP2002180460A JP2000379186A JP2000379186A JP2002180460A JP 2002180460 A JP2002180460 A JP 2002180460A JP 2000379186 A JP2000379186 A JP 2000379186A JP 2000379186 A JP2000379186 A JP 2000379186A JP 2002180460 A JP2002180460 A JP 2002180460A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地震等による曲げモーメントに耐えて真っ直
ぐな状態を保持することができ、製作が容易で安価なコ
ンクリート充填鋼管杭頭構造並びに鋼管杭の強化方法を
提供するにある。 【解決手段】 地盤に埋設された鋼管杭１が、地震など
によって生じる水平力を受けた場合に、鋼管杭１に生じ
る曲げモーメントが大きくなる該杭体の適宜な部位に、
曲げモーメントに抵抗するコンクリート充填区間（Ｂ範
囲）を設け、コンクリートの充填によって、当該杭体の
板厚を低減し、かつ充填区間に局部座屈の発生を防止し
て、優れた変形性能を発揮する。
ぐな状態を保持することができ、製作が容易で安価なコ
ンクリート充填鋼管杭頭構造並びに鋼管杭の強化方法を
提供するにある。 【解決手段】 地盤に埋設された鋼管杭１が、地震など
によって生じる水平力を受けた場合に、鋼管杭１に生じ
る曲げモーメントが大きくなる該杭体の適宜な部位に、
曲げモーメントに抵抗するコンクリート充填区間（Ｂ範
囲）を設け、コンクリートの充填によって、当該杭体の
板厚を低減し、かつ充填区間に局部座屈の発生を防止し
て、優れた変形性能を発揮する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼管杭に関し、詳し
くは地盤に埋設した鋼管杭が、地震等による水平力や曲
げモーメントを受けて、その働きに抵抗するコンクリー
ト充填鋼管杭頭構造に関する。
くは地盤に埋設した鋼管杭が、地震等による水平力や曲
げモーメントを受けて、その働きに抵抗するコンクリー
ト充填鋼管杭頭構造に関する。
【０００２】
【従来技術】従来鋼管杭の杭体の設計においては、杭に
作用する鉛直力（押込み・引き抜き）と水平力を考慮す
る必要があり、これらの荷重に対して、安全性を考慮し
て杭径や杭の板厚を決定している。一般に、水平力は地
震時に作用する荷重であり、従来の設計法によると、こ
の水平力に対しては杭径を大きくしたり、板厚を増やす
ことで対応していた。しかし、杭の先端に近い側（中
杭、下杭）はモーメントの負担が小さい場合が多く、主
として軸力によって杭径と板厚が決定される。水平力に
対する設計としては、 １．モーメントの大きな上杭の板厚を厚くする方法。 ２．上杭の負担する軸力とモーメントに合わせて杭径を
決定し、下杭は同じ杭径で、板厚を上杭と同厚か薄くす
る方法。 ３．上杭は負担する軸力とモーメントに合わせて杭径を
決定し、下杭の杭径を小さくする方法などがある。 上杭の径を大きくし、下杭の径も上杭と同じ大きさにす
ると、下杭には大きな余裕が生じ、無駄の多い設計にな
る。この点を解決するため、上杭の径だけを大きく、下
杭の径を小さなままにした拡頭杭を使用する場合もある
が、拡頭部分の杭の接合が複雑になってしまう。また、
圧入や打ち込みによって杭を施工する場合には拡頭部が
杭の貫入施工時の貫入抵抗となり、施工性が悪くなるな
どの影響がある。
作用する鉛直力（押込み・引き抜き）と水平力を考慮す
る必要があり、これらの荷重に対して、安全性を考慮し
て杭径や杭の板厚を決定している。一般に、水平力は地
震時に作用する荷重であり、従来の設計法によると、こ
の水平力に対しては杭径を大きくしたり、板厚を増やす
ことで対応していた。しかし、杭の先端に近い側（中
杭、下杭）はモーメントの負担が小さい場合が多く、主
として軸力によって杭径と板厚が決定される。水平力に
対する設計としては、 １．モーメントの大きな上杭の板厚を厚くする方法。 ２．上杭の負担する軸力とモーメントに合わせて杭径を
決定し、下杭は同じ杭径で、板厚を上杭と同厚か薄くす
る方法。 ３．上杭は負担する軸力とモーメントに合わせて杭径を
決定し、下杭の杭径を小さくする方法などがある。 上杭の径を大きくし、下杭の径も上杭と同じ大きさにす
ると、下杭には大きな余裕が生じ、無駄の多い設計にな
る。この点を解決するため、上杭の径だけを大きく、下
杭の径を小さなままにした拡頭杭を使用する場合もある
が、拡頭部分の杭の接合が複雑になってしまう。また、
圧入や打ち込みによって杭を施工する場合には拡頭部が
杭の貫入施工時の貫入抵抗となり、施工性が悪くなるな
どの影響がある。
【０００３】上杭の板厚を厚くすることで対応できる場
合についても、例えば必要板厚が２４ｍｍ程度であれば
通常の鋼管で入手可能であるが、必要板厚が３０ｍｍで
ある場合には、鋼管製造コストが増加してしまうという
問題を持っていた。そこで、杭の先端に近い側（中杭・
下杭）は曲げモーメントの負担が小さく、上杭が曲げモ
ーメントが大きいことに注目して、中杭と下杭の杭径と
板厚は主として軸力によって決定し、上杭の杭径と板厚
を曲げモーメントに耐える設計とする特開２０００−７
３３６５（ねじ込み式鋼管杭）の技術に代表される手法
が行われてきた。同公報には、下端に掘削羽根を有する
回転圧入式鋼管杭において、曲げモーメントが大きく作
用する上方に、下部鋼管より杭径が大であると共に掘削
羽根よりも小径の上部鋼管を溶接して、鋼管杭を強化す
るという技術が開示されている。
合についても、例えば必要板厚が２４ｍｍ程度であれば
通常の鋼管で入手可能であるが、必要板厚が３０ｍｍで
ある場合には、鋼管製造コストが増加してしまうという
問題を持っていた。そこで、杭の先端に近い側（中杭・
下杭）は曲げモーメントの負担が小さく、上杭が曲げモ
ーメントが大きいことに注目して、中杭と下杭の杭径と
板厚は主として軸力によって決定し、上杭の杭径と板厚
を曲げモーメントに耐える設計とする特開２０００−７
３３６５（ねじ込み式鋼管杭）の技術に代表される手法
が行われてきた。同公報には、下端に掘削羽根を有する
回転圧入式鋼管杭において、曲げモーメントが大きく作
用する上方に、下部鋼管より杭径が大であると共に掘削
羽根よりも小径の上部鋼管を溶接して、鋼管杭を強化す
るという技術が開示されている。
【０００４】しかしながらこの方法は、下部鋼管に上部
鋼管を溶接により接合しなければならいので、加工が煩
雑で製造コストが大きくなる上、拡頭となった上部鋼管
が貫入施工時に貫入抵抗となって貫入施工性が悪くなる
という問題を持つものであった。特に特開２０００−７
３３６５の技術は、掘削羽根により掘削された土砂の全
部あるいはその殆どが鋼管杭の側部に圧密されて、より
硬い状態となるので、杭の貫入抵抗をより大きくしてし
まうという問題を持つものであった。
鋼管を溶接により接合しなければならいので、加工が煩
雑で製造コストが大きくなる上、拡頭となった上部鋼管
が貫入施工時に貫入抵抗となって貫入施工性が悪くなる
という問題を持つものであった。特に特開２０００−７
３３６５の技術は、掘削羽根により掘削された土砂の全
部あるいはその殆どが鋼管杭の側部に圧密されて、より
硬い状態となるので、杭の貫入抵抗をより大きくしてし
まうという問題を持つものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
従来技術の持つ問題点に解決するためになされたもので
あって、地震等による曲げモーメントに耐えて、しか
も、杭頭付近の杭径を拡大せずにストレートな基本形態
を保持することができ、かつ板厚を厚くせずに通常の鋼
管杭をそのまま使用できる、製作が容易で安価な鋼管杭
を提供することを目的とする。
従来技術の持つ問題点に解決するためになされたもので
あって、地震等による曲げモーメントに耐えて、しか
も、杭頭付近の杭径を拡大せずにストレートな基本形態
を保持することができ、かつ板厚を厚くせずに通常の鋼
管杭をそのまま使用できる、製作が容易で安価な鋼管杭
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明は次に述べるようになっている。＜請求項
１記載のコンクリート充填鋼管杭頭構造の発明＞地盤に
埋設された鋼管杭が、地震などによって生じる水平力を
受けた場合に、鋼管杭に生じる曲げモーメントが大きく
なる該杭体の適宜な部位に、曲げモーメントに抵抗する
コンクリート充填区間を設け、コンクリートの充填によ
って、当該杭体の板厚を低減し、かつ充填区間に局部座
屈の発生を防止して、優れた変形性能を発揮することを
特徴とする。
ために本発明は次に述べるようになっている。＜請求項
１記載のコンクリート充填鋼管杭頭構造の発明＞地盤に
埋設された鋼管杭が、地震などによって生じる水平力を
受けた場合に、鋼管杭に生じる曲げモーメントが大きく
なる該杭体の適宜な部位に、曲げモーメントに抵抗する
コンクリート充填区間を設け、コンクリートの充填によ
って、当該杭体の板厚を低減し、かつ充填区間に局部座
屈の発生を防止して、優れた変形性能を発揮することを
特徴とする。
【０００７】「コンクリート層」は、前もって鋼管杭内
に形成しておくもの、地盤に埋設完了後にコンクリート
を鋼管杭内に充填して形成するもの、前もって形成して
おいたコンクリート棒（柱）を埋設前、あるいは埋設後
に挿入して形成するもの、コンクリート層を中空とした
もの、コンクリート層に鉄筋などの補強をしたもの、鋼
管杭内側の全部にコンクリート層を形成したもの（閉端
杭など）、曲げモーメントの大きく作用する杭上方や効
果の大きい適宜な部位にコンクリート層を形成したも
の、鋼管杭の略半分上にコンクリート層を形成したもの
（開端杭においては埋設完了時には略半分に土砂が下方
から入る）、など多様なものが技術的範囲に含まれるも
のである。
に形成しておくもの、地盤に埋設完了後にコンクリート
を鋼管杭内に充填して形成するもの、前もって形成して
おいたコンクリート棒（柱）を埋設前、あるいは埋設後
に挿入して形成するもの、コンクリート層を中空とした
もの、コンクリート層に鉄筋などの補強をしたもの、鋼
管杭内側の全部にコンクリート層を形成したもの（閉端
杭など）、曲げモーメントの大きく作用する杭上方や効
果の大きい適宜な部位にコンクリート層を形成したも
の、鋼管杭の略半分上にコンクリート層を形成したもの
（開端杭においては埋設完了時には略半分に土砂が下方
から入る）、など多様なものが技術的範囲に含まれるも
のである。
【０００８】＜請求項２記載のコンクリート充填鋼管杭
頭構造の発明＞地盤条件、荷重条件、杭仕様等の諸条件
により計算される、埋設される前記鋼管杭体に生じるモ
ーメント分布に基づいて、前記鋼管杭体における前記コ
ンクリート充填区間を適宜設計し、その設計されたコン
クリート充填区間の下端部の鋼管杭内に、充填するコン
クリートを受け止める止め板を設けることを特徴とす
る。
頭構造の発明＞地盤条件、荷重条件、杭仕様等の諸条件
により計算される、埋設される前記鋼管杭体に生じるモ
ーメント分布に基づいて、前記鋼管杭体における前記コ
ンクリート充填区間を適宜設計し、その設計されたコン
クリート充填区間の下端部の鋼管杭内に、充填するコン
クリートを受け止める止め板を設けることを特徴とす
る。
【０００９】「止め板」の形状は、鋼管杭の内周面数箇
所に突起（止め爪）を溶接し、その上に円形鋼板を置い
たものや、同じく内周面に鋼製リングを溶接し、その上
に孔あき鋼板を置いたものなど、さまざまな種類があ
る。コンクリート層を受け止める止め板として孔あき板
を用いるのは、水抜きのためである。水抜きについて
は、止め板の形状は特に限定されない。
所に突起（止め爪）を溶接し、その上に円形鋼板を置い
たものや、同じく内周面に鋼製リングを溶接し、その上
に孔あき鋼板を置いたものなど、さまざまな種類があ
る。コンクリート層を受け止める止め板として孔あき板
を用いるのは、水抜きのためである。水抜きについて
は、止め板の形状は特に限定されない。
【００１０】＜請求項３記載のコンクリート充填鋼管杭
頭構造の発明＞前記充填されるコンクリート層と前記鋼
管杭の間にアンボンド材等からなる滑り層を設けて、コ
ンクリート層と鋼管杭が別々に挙動する滑り区間を形成
し、この滑り区間の下端に、コンクリート層と鋼管杭を
接合させて応力伝達区間を形成したことを特徴とする。
頭構造の発明＞前記充填されるコンクリート層と前記鋼
管杭の間にアンボンド材等からなる滑り層を設けて、コ
ンクリート層と鋼管杭が別々に挙動する滑り区間を形成
し、この滑り区間の下端に、コンクリート層と鋼管杭を
接合させて応力伝達区間を形成したことを特徴とする。
【００１１】＜請求項４記載のコンクリート充填鋼管杭
頭構造の製造方法の発明＞鋼管杭が埋設される地盤条
件、荷重条件、杭仕様等の諸条件により計算される、埋
設される鋼管杭に生じるモーメント分布に基づいて、前
記鋼管杭体におけるコンクリート充填区間を設計する設
計工程と、設計された前記コンクリート充填区間の下端
部の鋼管杭内に、充填するコンクリートを受け止める止
め板を、前記鋼管杭内の所定の部位に設置する止め板設
置工程と、鋼管杭を地盤に埋設する杭埋設工程と、埋設
を完了した前記鋼管杭内に、コンクリートを前記コンク
リート充填区間に充填するコンクリート充填工程とから
なることを特徴とする。
頭構造の製造方法の発明＞鋼管杭が埋設される地盤条
件、荷重条件、杭仕様等の諸条件により計算される、埋
設される鋼管杭に生じるモーメント分布に基づいて、前
記鋼管杭体におけるコンクリート充填区間を設計する設
計工程と、設計された前記コンクリート充填区間の下端
部の鋼管杭内に、充填するコンクリートを受け止める止
め板を、前記鋼管杭内の所定の部位に設置する止め板設
置工程と、鋼管杭を地盤に埋設する杭埋設工程と、埋設
を完了した前記鋼管杭内に、コンクリートを前記コンク
リート充填区間に充填するコンクリート充填工程とから
なることを特徴とする。
【００１２】止め板の取付は、鋼管杭の埋設前でも埋設
後でも技術的範囲に含まれるものである。
後でも技術的範囲に含まれるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。 ＜実施の形態１＞図１は地震により生じた水平力によっ
て地盤に埋設状態の鋼管杭にどのような曲げモーメント
が発生するかを示した図、図２は本発明の実施の形態１
のコンクリート充填鋼管杭頭構造の製造方法をしめす施
工工程図、図３は同じ実施の形態１のコンクリート充填
鋼管杭頭構造を示す縦部分断面図（上図）及び底面図
（下図）である。
しながら説明する。 ＜実施の形態１＞図１は地震により生じた水平力によっ
て地盤に埋設状態の鋼管杭にどのような曲げモーメント
が発生するかを示した図、図２は本発明の実施の形態１
のコンクリート充填鋼管杭頭構造の製造方法をしめす施
工工程図、図３は同じ実施の形態１のコンクリート充填
鋼管杭頭構造を示す縦部分断面図（上図）及び底面図
（下図）である。
【００１４】図１において、鋼管杭１の杭頭に水平力Ｑ
が作用した場合、図に示すように杭頭付近に大きな曲げ
モーメントが発生することになる。
が作用した場合、図に示すように杭頭付近に大きな曲げ
モーメントが発生することになる。
【００１５】曲げモーメントは、地盤条件、地震力すな
わち杭頭に作用する水平力、杭仕様などにより計算する
ことができる。そのようにして計算した曲げモーメント
により、どのように鋼管杭１のどの部位（範囲）を強化
したらよいかを特定することができる。杭頭の曲げモー
メントが大きい範囲にコンクリートを充填することによ
り、鋼管とコンクリートの両方で水平力（モーメント）
に抵抗できるので、鋼管の板厚を低減できる。あるい
は、鋼管だけの場合と比べて杭径を大きくする必要がな
くなる。また、コンクリートを充填してあることで、板
厚の薄い鋼管を用いても局部座屈を生じることがなくな
る。従って鋼管杭の設計で通常考慮する、鋼材強度の幅
厚比低減が不要となり、経済的な設計が可能となる。通
常の設計で考慮する幅厚比による鋼材の許容応力度の低
減は下記の通りである。 Ｆ* ：設計基準強度（Ｎ／ｍｍ2） ０．０１≦ｔｐｃ／ｒ≦０．０８の場合 Ｆ*＝Ｆ（０．８＋２．５×ｔｐｃ／ｒ） ｔｐｃ／ｒ＞０．０８の場合 Ｆ*＝Ｆ Ｆ ：鋼材の許容応力度の基準強度 ｒ ：杭軸部の半径（ｍｍ） ｔｐｃ ：腐食代を除いた鋼材の厚さ（ｍｍ） 例えば、杭径１０００ｍｍ、板厚１９ｍｍの鋼管の場
合、腐食代を１ｍｍとして、 従って、 となり、通常の設計では鋼管の許容応力度は０．８９倍
に低減される。コンクリートを充填することで、許容応
力度を０．８９倍する必要がなく、しかも局部座屈しな
い変形性能の優れた構造とすることができる。（杭径１
０００ｍｍで、板厚１９ｍｍの鋼管を用いて、杭に作用
する荷重によって杭体に発生する応力が０．８９Ｆを越
えると、局部座屈する可能性があるが、コンクリートを
充填することによって、杭体に発生する応力がＦであっ
ても局部座屈は発生しない。）
わち杭頭に作用する水平力、杭仕様などにより計算する
ことができる。そのようにして計算した曲げモーメント
により、どのように鋼管杭１のどの部位（範囲）を強化
したらよいかを特定することができる。杭頭の曲げモー
メントが大きい範囲にコンクリートを充填することによ
り、鋼管とコンクリートの両方で水平力（モーメント）
に抵抗できるので、鋼管の板厚を低減できる。あるい
は、鋼管だけの場合と比べて杭径を大きくする必要がな
くなる。また、コンクリートを充填してあることで、板
厚の薄い鋼管を用いても局部座屈を生じることがなくな
る。従って鋼管杭の設計で通常考慮する、鋼材強度の幅
厚比低減が不要となり、経済的な設計が可能となる。通
常の設計で考慮する幅厚比による鋼材の許容応力度の低
減は下記の通りである。 Ｆ* ：設計基準強度（Ｎ／ｍｍ2） ０．０１≦ｔｐｃ／ｒ≦０．０８の場合 Ｆ*＝Ｆ（０．８＋２．５×ｔｐｃ／ｒ） ｔｐｃ／ｒ＞０．０８の場合 Ｆ*＝Ｆ Ｆ ：鋼材の許容応力度の基準強度 ｒ ：杭軸部の半径（ｍｍ） ｔｐｃ ：腐食代を除いた鋼材の厚さ（ｍｍ） 例えば、杭径１０００ｍｍ、板厚１９ｍｍの鋼管の場
合、腐食代を１ｍｍとして、 従って、 となり、通常の設計では鋼管の許容応力度は０．８９倍
に低減される。コンクリートを充填することで、許容応
力度を０．８９倍する必要がなく、しかも局部座屈しな
い変形性能の優れた構造とすることができる。（杭径１
０００ｍｍで、板厚１９ｍｍの鋼管を用いて、杭に作用
する荷重によって杭体に発生する応力が０．８９Ｆを越
えると、局部座屈する可能性があるが、コンクリートを
充填することによって、杭体に発生する応力がＦであっ
ても局部座屈は発生しない。）
【００１６】図中のＡ範囲、Ｂ範囲、Ｌ範囲は、コンク
リートを充填して強化構造とする特定した部位（範囲）
を示している。Ａ範囲は、杭頭曲げモーメントに対して
抵抗させる範囲であり、杭頭のモーメントの大きい範囲
にコンクリートを充填して補強する。Ｂ範囲は、地中部
最大曲げモーメントに対しても抵抗させる範囲であり、
地中部に発生するモーメントの大きい範囲までコンクリ
ートを充填して補強する。Ｌ範囲は、全長にコンクリー
トを充填して杭全長を強化するものである。但し開端杭
の場合略半分くらいまで土砂が入ってきていることが多
いので、この場合強化できるのは杭上半分程度というこ
とになる。地震による地盤の変形（応答変位）を考慮す
ると地中部により大きなモーメントが発生する場合もあ
るが、そのような場合にもモーメントの大きさと分布に
よってコンクリートの充填範囲を決定すればよい。
リートを充填して強化構造とする特定した部位（範囲）
を示している。Ａ範囲は、杭頭曲げモーメントに対して
抵抗させる範囲であり、杭頭のモーメントの大きい範囲
にコンクリートを充填して補強する。Ｂ範囲は、地中部
最大曲げモーメントに対しても抵抗させる範囲であり、
地中部に発生するモーメントの大きい範囲までコンクリ
ートを充填して補強する。Ｌ範囲は、全長にコンクリー
トを充填して杭全長を強化するものである。但し開端杭
の場合略半分くらいまで土砂が入ってきていることが多
いので、この場合強化できるのは杭上半分程度というこ
とになる。地震による地盤の変形（応答変位）を考慮す
ると地中部により大きなモーメントが発生する場合もあ
るが、そのような場合にもモーメントの大きさと分布に
よってコンクリートの充填範囲を決定すればよい。
【００１７】図２において、回転圧入式の鋼管杭１は、
先端に掘削羽根（図示せず）を有する掘削鋼管杭２と、
コンクリート層形成部３を有する接合鋼管杭４とからな
っている。接合鋼管杭４は、鋼管杭１のどの部位（範
囲）を強化したらよいかを予測して得られた予測結果に
基づいて、Ｂ範囲であるコンクリート充填区間をコンク
リート層形成範囲として、充填されるコンクリートを止
め置くための止め板（底板）５が止め爪６上に載せてあ
る。以下、図２の施工工程図について簡単に説明する。 （イ） 鋼管鋼管杭２をチュービング装置７により地盤
に回転圧入（埋設）して、接合鋼管杭４を溶接し易い位
置で停止させる。 （ロ） 接合鋼管杭４を溶接する。 （ハ） 埋設を推進して鋼管杭１の埋設を完了する。 （ニ） チュービング装置７を撤去し、コンクリート１
４を充填してコンクリート層８を形成する。 ９はコンクリートポンプ車、１０はトレミー管である。
先端に掘削羽根（図示せず）を有する掘削鋼管杭２と、
コンクリート層形成部３を有する接合鋼管杭４とからな
っている。接合鋼管杭４は、鋼管杭１のどの部位（範
囲）を強化したらよいかを予測して得られた予測結果に
基づいて、Ｂ範囲であるコンクリート充填区間をコンク
リート層形成範囲として、充填されるコンクリートを止
め置くための止め板（底板）５が止め爪６上に載せてあ
る。以下、図２の施工工程図について簡単に説明する。 （イ） 鋼管鋼管杭２をチュービング装置７により地盤
に回転圧入（埋設）して、接合鋼管杭４を溶接し易い位
置で停止させる。 （ロ） 接合鋼管杭４を溶接する。 （ハ） 埋設を推進して鋼管杭１の埋設を完了する。 （ニ） チュービング装置７を撤去し、コンクリート１
４を充填してコンクリート層８を形成する。 ９はコンクリートポンプ車、１０はトレミー管である。
【００１８】図３は図１のＡ範囲にコンクリートを充填
した例である。止め板は隙間や適宜な孔（格子鋼板など
がよい）を有するものであって、コンクリート打設前に
雨水などが浸入した場合に水が溜まらないようにしてお
くためのものである。
した例である。止め板は隙間や適宜な孔（格子鋼板など
がよい）を有するものであって、コンクリート打設前に
雨水などが浸入した場合に水が溜まらないようにしてお
くためのものである。
【００１９】＜実施の形態２＞図４は本発明の実施の形
態２のコンクリート充填鋼管杭頭構造を示す縦部分断面
図である。コンクリート層８と鋼管杭１の間にアンボン
ド材からなる滑り層１１を形成して滑り区間１２とし、
この滑り区間１２の下方のＫ範囲の構造をコンクリート
層８と鋼管杭１が当接してなる応力伝達区間１３とした
ものである。
態２のコンクリート充填鋼管杭頭構造を示す縦部分断面
図である。コンクリート層８と鋼管杭１の間にアンボン
ド材からなる滑り層１１を形成して滑り区間１２とし、
この滑り区間１２の下方のＫ範囲の構造をコンクリート
層８と鋼管杭１が当接してなる応力伝達区間１３とした
ものである。
【００２０】
【発明の効果】本発明は以上述べたようになっているの
で次に述べるような効果を奏する。地震による曲げモー
メントは、地盤条件、地震力すなわち杭頭に作用する水
平力、杭仕様などにより計算することができる。したが
って杭頭の曲げモーメントが大きい範囲にコンクリート
を充填することにより、鋼管とコンクリートの両方で水
平力（モーメント）に抵抗できるので、鋼管の板厚を低
減できる。あるいは、鋼管だけの場合と比べて杭径を大
きくする必要がなくなる。また、コンクリートを充填し
てあることで、板厚の薄い鋼管を用いても局部座屈を生
じることがなくなる。従って鋼管杭の設計で通常考慮す
る、鋼材強度の幅厚比低減が不要となり、経済的な設計
が可能となる。本発明は、鋼管杭の外周に凸部を生じさ
せず、ストレートな形態を変えずに強化構造とすること
ができるものであるので、回転圧入式鋼管杭において、
地盤への貫入抵抗を増大させることがないので、貫入施
工をスムーズに行うことができるものである。また、コ
ンクリート層は材料そのものが安価であり、高精度な施
工技術や施工時間を要せずに形成できるものであり、全
体として安価に高品質のものを実現できるものである。
で次に述べるような効果を奏する。地震による曲げモー
メントは、地盤条件、地震力すなわち杭頭に作用する水
平力、杭仕様などにより計算することができる。したが
って杭頭の曲げモーメントが大きい範囲にコンクリート
を充填することにより、鋼管とコンクリートの両方で水
平力（モーメント）に抵抗できるので、鋼管の板厚を低
減できる。あるいは、鋼管だけの場合と比べて杭径を大
きくする必要がなくなる。また、コンクリートを充填し
てあることで、板厚の薄い鋼管を用いても局部座屈を生
じることがなくなる。従って鋼管杭の設計で通常考慮す
る、鋼材強度の幅厚比低減が不要となり、経済的な設計
が可能となる。本発明は、鋼管杭の外周に凸部を生じさ
せず、ストレートな形態を変えずに強化構造とすること
ができるものであるので、回転圧入式鋼管杭において、
地盤への貫入抵抗を増大させることがないので、貫入施
工をスムーズに行うことができるものである。また、コ
ンクリート層は材料そのものが安価であり、高精度な施
工技術や施工時間を要せずに形成できるものであり、全
体として安価に高品質のものを実現できるものである。
【００２１】また、本発明の実施の形態１の構成のコン
クリート層と鋼管杭の間に、滑り区間を形成したもので
あるので、鋼管の挙動とコンクリート層の挙動を分離し
て解析・設計することが可能とでき、コンクリート充填
区間（コンクリート層区間）の挙動が把握できるという
効果を奏する。さらに、コンクリートを埋設完了後に鋼
管杭内に充填する方法であるので、最も施工が容易・速
やかで間違いなく高品質のコンクリート層を形成できる
という効果を奏する。
クリート層と鋼管杭の間に、滑り区間を形成したもので
あるので、鋼管の挙動とコンクリート層の挙動を分離し
て解析・設計することが可能とでき、コンクリート充填
区間（コンクリート層区間）の挙動が把握できるという
効果を奏する。さらに、コンクリートを埋設完了後に鋼
管杭内に充填する方法であるので、最も施工が容易・速
やかで間違いなく高品質のコンクリート層を形成できる
という効果を奏する。
【図１】地震により生じた水平力によって地盤に埋設状
態の鋼管杭にどのような曲げモーメントが発生するかを
示した図。
態の鋼管杭にどのような曲げモーメントが発生するかを
示した図。
【図２】本発明の実施の形態１の鋼管杭のコンクリート
充填鋼管杭頭構造を示す施工工程図。
充填鋼管杭頭構造を示す施工工程図。
【図３】本発明の実施の形態１のコンクリート充填鋼管
杭頭構造を示す縦部分断面図（上図）及び底面図（下
図）。
杭頭構造を示す縦部分断面図（上図）及び底面図（下
図）。
【図４】本発明の実施の形態２のコンクリート充填鋼管
杭頭構造を示す縦部分断面図。
杭頭構造を示す縦部分断面図。
１・・・・・鋼管杭 ２・・・・・掘削鋼管杭 ４・・・・・接合鋼管杭 ５・・・・・止め板 ６・・・・・止め爪 ７・・・・・チュービング装置 ８・・・・・コンクリート層 ９・・・・・コンクリートポンプ車 １０・・・・・トレミー管 １１・・・・・滑り層 １２・・・・・滑り区間 １３・・・・・応力伝達区間 １４・・・・・コンクリート Ａ範囲・・・・杭頭 Ｂ範囲・・・・コンクリート充填区間 Ｌ・・・・・全長
Claims (4)
- 【請求項１】 地盤に埋設された鋼管杭が、地震などに
よって生じる水平力を受けた場合に、鋼管杭に生じる曲
げモーメントが大きくなる該杭体の適宜な部位に、曲げ
モーメントに抵抗するコンクリート充填区間を設け、コ
ンクリートの充填によって、当該杭体の板厚を低減し、
かつコンクリート充填区間に局部座屈の発生を防止し
て、優れた変形性能を発揮することを特徴とするコンク
リート充填鋼管杭構造。 - 【請求項２】 地盤条件、荷重条件、杭仕様等の諸条件
により計算される、埋設される前記鋼管杭体に生じるモ
ーメント分布に基づいて、前記鋼管杭体における前記コ
ンクリート充填区間を適宜設計し、その設計されたコン
クリート充填区間の下端部の鋼管杭内に、充填するコン
クリートを受け止める止め板を設けることを特徴とする
請求項１記載のコンクリート充填鋼管杭構造。 - 【請求項３】 前記充填されるコンクリート層と前記鋼
管杭の間にアンボンド材等からなる滑り層を設けて、コ
ンクリート層と鋼管杭が別々に挙動する滑り区間を形成
し、この滑り区間の下端に、コンクリート層と鋼管杭を
接合させて応力伝達区間を形成したことを特徴とする請
求項１又は２記載のコンクリート充填鋼管杭頭構造。 - 【請求項４】 鋼管杭が埋設される地盤条件、荷重条
件、杭仕様等の諸条件により計算される、埋設される鋼
管杭に生じるモーメント分布に基づいて、前記鋼管杭体
におけるコンクリート充填区間を設計する設計工程と、 設計された前記コンクリート充填区間の下端部の鋼管杭
内に、充填するコンクリートを受け止める止め板を、前
記鋼管杭内の所定の部位に設置する止め板設置工程と、 鋼管杭を地盤に埋設する杭埋設工程と、埋設を完了した
前記鋼管杭内に、コンクリートを前記コンクリート充填
区間に充填するコンクリート充填工程とからなることを
特徴とする、コンクリート充填鋼管杭頭構造の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379186A JP2002180460A (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | コンクリート充填鋼管杭頭構造並びにコンクリート充填鋼管杭頭構造の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379186A JP2002180460A (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | コンクリート充填鋼管杭頭構造並びにコンクリート充填鋼管杭頭構造の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002180460A true JP2002180460A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18847614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000379186A Pending JP2002180460A (ja) | 2000-12-13 | 2000-12-13 | コンクリート充填鋼管杭頭構造並びにコンクリート充填鋼管杭頭構造の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002180460A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007297865A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管杭構造およびその施工方法 |
| CN100387786C (zh) * | 2005-07-22 | 2008-05-14 | 上海二十冶金混凝土构件有限公司 | 薄壁钢管离心混凝土管桩及其生产方法 |
| KR100922121B1 (ko) * | 2008-10-15 | 2009-10-16 | 주식회사 스마텍엔지니어링 | 변단면 콘크리트 말뚝으로 이루어진 복합말뚝과 확대기초의 결합구조 |
| JP2010265702A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Mitani Sekisan Co Ltd | 鋼管被覆コンクリート杭の製造方法、鋼管被覆コンクリート杭 |
| WO2011068152A1 (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-09 | 新日本製鐵株式会社 | 水中構造体、その施工方法、水中構造体の設計方法および改修方法 |
| JP2012007325A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管矢板壁構造 |
-
2000
- 2000-12-13 JP JP2000379186A patent/JP2002180460A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100387786C (zh) * | 2005-07-22 | 2008-05-14 | 上海二十冶金混凝土构件有限公司 | 薄壁钢管离心混凝土管桩及其生产方法 |
| JP2007297865A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管杭構造およびその施工方法 |
| KR100922121B1 (ko) * | 2008-10-15 | 2009-10-16 | 주식회사 스마텍엔지니어링 | 변단면 콘크리트 말뚝으로 이루어진 복합말뚝과 확대기초의 결합구조 |
| JP2010265702A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Mitani Sekisan Co Ltd | 鋼管被覆コンクリート杭の製造方法、鋼管被覆コンクリート杭 |
| WO2011068152A1 (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-09 | 新日本製鐵株式会社 | 水中構造体、その施工方法、水中構造体の設計方法および改修方法 |
| JP4897111B2 (ja) * | 2009-12-02 | 2012-03-14 | 新日本製鐵株式会社 | 水中構造体、その施工方法、水中構造体の設計方法および改修方法 |
| CN102667003A (zh) * | 2009-12-02 | 2012-09-12 | 新日本制铁株式会社 | 水中构造体及其施工方法、水中构造体的设计方法及改修方法 |
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