JP2003293365A - 回転圧入鋼管杭 - Google Patents
回転圧入鋼管杭Info
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- JP2003293365A JP2003293365A JP2002098490A JP2002098490A JP2003293365A JP 2003293365 A JP2003293365 A JP 2003293365A JP 2002098490 A JP2002098490 A JP 2002098490A JP 2002098490 A JP2002098490 A JP 2002098490A JP 2003293365 A JP2003293365 A JP 2003293365A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 杭打設の際杭先端地盤を乱すことなく、施工
後の鉛直支持力の信頼性を保持し、製造コストの安価な
回転圧入鋼管杭を提供すること。 【解決手段】 鋼管の先端部の端面に所定の切断角度で
一部が切欠かれた平坦なドーナッツ状鋼板を取り付け、
鋼管の先端外周に前記平坦なドーナッツ状鋼板の切欠き
部とほぼ同じ切断角度を持つ螺旋状鋼板を取り付け、鋼
管の先端外周面に取り付けた螺旋状鋼板の先端部が、鋼
管先端部よりも杭圧入方向に対して下方に位置し、且つ
鋼管先端部の端面に取り付けた平坦なドーナッツ状鋼板
の先端部より杭回転進行方向に対して前方に位置するこ
とたことを特徴とする回転圧入鋼管杭。
後の鉛直支持力の信頼性を保持し、製造コストの安価な
回転圧入鋼管杭を提供すること。 【解決手段】 鋼管の先端部の端面に所定の切断角度で
一部が切欠かれた平坦なドーナッツ状鋼板を取り付け、
鋼管の先端外周に前記平坦なドーナッツ状鋼板の切欠き
部とほぼ同じ切断角度を持つ螺旋状鋼板を取り付け、鋼
管の先端外周面に取り付けた螺旋状鋼板の先端部が、鋼
管先端部よりも杭圧入方向に対して下方に位置し、且つ
鋼管先端部の端面に取り付けた平坦なドーナッツ状鋼板
の先端部より杭回転進行方向に対して前方に位置するこ
とたことを特徴とする回転圧入鋼管杭。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物の基礎等に使
用される回転圧入鋼管杭に関する。
用される回転圧入鋼管杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼管の先端部や先端外周部に翼状鋼板を
取り付け、地上に設置した駆動装置により回転力と下向
きの推進力を付与して地中に埋設する回転圧入鋼管杭に
ついては、下記のような従来例が提案されている。従来
例１：特開２００１−１９３０６３号公報には、図４に
示されるように、鋼管１４先端を螺旋状に切断し、１枚
又は同螺旋円周上に配置した複数毎の螺旋状鋼板１５を
螺旋状端部に溶接して構成される回転圧入鋼管杭が開示
されている。この回転圧入鋼管杭においては、溶接され
た鋼板の羽根は、鋼管杭を地中に回転圧入施工する際、
鋼管杭を地中に推進させる機能と、鋼管杭を地中に回転
圧入した施工後、鋼管杭の鉛直支持力を発揮しうる機能
を有している。従来例２：特開２００１−１６４５６７
号公報には、図５に示されるように、鋼管１６の下端に
杭外径より大きな径を有する円板１７を鋼管１６と同芯
に取り付け、円板１７の下面中央部に頂点を鋼管の芯に
合わせて下方に向けた錐体１８を取り付けるとともに、
三角板の延長上円板の外周までの間に掘削刃１９を取り
付け、かつ円板の上方の鋼管の外周に円板の径より大き
な径の螺旋翼２０を取り付けた回転圧入鋼管杭が開示さ
れている。
取り付け、地上に設置した駆動装置により回転力と下向
きの推進力を付与して地中に埋設する回転圧入鋼管杭に
ついては、下記のような従来例が提案されている。従来
例１：特開２００１−１９３０６３号公報には、図４に
示されるように、鋼管１４先端を螺旋状に切断し、１枚
又は同螺旋円周上に配置した複数毎の螺旋状鋼板１５を
螺旋状端部に溶接して構成される回転圧入鋼管杭が開示
されている。この回転圧入鋼管杭においては、溶接され
た鋼板の羽根は、鋼管杭を地中に回転圧入施工する際、
鋼管杭を地中に推進させる機能と、鋼管杭を地中に回転
圧入した施工後、鋼管杭の鉛直支持力を発揮しうる機能
を有している。従来例２：特開２００１−１６４５６７
号公報には、図５に示されるように、鋼管１６の下端に
杭外径より大きな径を有する円板１７を鋼管１６と同芯
に取り付け、円板１７の下面中央部に頂点を鋼管の芯に
合わせて下方に向けた錐体１８を取り付けるとともに、
三角板の延長上円板の外周までの間に掘削刃１９を取り
付け、かつ円板の上方の鋼管の外周に円板の径より大き
な径の螺旋翼２０を取り付けた回転圧入鋼管杭が開示さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来例１の回転圧入鋼
管杭においては、鋼管杭の回転圧入の施工性を向上させ
るために羽根ピッチを増加させると、羽根の螺旋角度が
増加し、水平面に対する角度が大きくなるために、杭の
鉛直支持力が低下する可能性がある。また、回転圧入施
工時の鋼管杭先端部に対して、地中障害物や径の大きな
礫等により羽根が変形する可能性があり、施工時の羽根
の変形は、施工後の鉛直支持力に影響を与えることがお
こりうる。さらに、この鋼管杭においては、羽根部で鉛
直支持力を負担するため、支持力に応じて羽根部板厚が
増加するが、羽根の板厚を増加すると、羽根部先端の刃
先抵抗が増加する傾向にあり、より大きな施工時の回転
駆動力を必要とし、板厚の増加による螺旋状羽根部の溶
接等の加工費も増加する。従来例２の回転圧入鋼管杭に
おいては、円板下面の三角板及び掘削刃により杭下の地
盤を乱し、鋼管杭外周の螺旋翼は鋼管杭の回転により推
力を発生させるものであるが、施工後鉛直支持力を得る
ための円板下面の地盤が乱されているため、鉛直支持力
が低下する可能性があり、また、螺旋翼が円板上面に配
置されていることで、円板部の貫入抵抗を軽減できず、
螺旋翼が分割されていることで刃先抵抗が増加し、全体
の貫入抵抗が大きくなる恐れがある。
管杭においては、鋼管杭の回転圧入の施工性を向上させ
るために羽根ピッチを増加させると、羽根の螺旋角度が
増加し、水平面に対する角度が大きくなるために、杭の
鉛直支持力が低下する可能性がある。また、回転圧入施
工時の鋼管杭先端部に対して、地中障害物や径の大きな
礫等により羽根が変形する可能性があり、施工時の羽根
の変形は、施工後の鉛直支持力に影響を与えることがお
こりうる。さらに、この鋼管杭においては、羽根部で鉛
直支持力を負担するため、支持力に応じて羽根部板厚が
増加するが、羽根の板厚を増加すると、羽根部先端の刃
先抵抗が増加する傾向にあり、より大きな施工時の回転
駆動力を必要とし、板厚の増加による螺旋状羽根部の溶
接等の加工費も増加する。従来例２の回転圧入鋼管杭に
おいては、円板下面の三角板及び掘削刃により杭下の地
盤を乱し、鋼管杭外周の螺旋翼は鋼管杭の回転により推
力を発生させるものであるが、施工後鉛直支持力を得る
ための円板下面の地盤が乱されているため、鉛直支持力
が低下する可能性があり、また、螺旋翼が円板上面に配
置されていることで、円板部の貫入抵抗を軽減できず、
螺旋翼が分割されていることで刃先抵抗が増加し、全体
の貫入抵抗が大きくなる恐れがある。
【０００４】本発明は、従来の回転圧入鋼管杭の持つ課
題を解決することを目的とする。
題を解決することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本第１発明は、鋼管先端部の端面に所定の切断角度
で一部が切欠かれた平坦なドーナッツ状鋼板を取り付
け、鋼管の先端外周面に前記平坦なドーナッツ状鋼板の
切欠き部とほぼ同じ切断角度を持つ螺旋状鋼板を取り付
けたことを特徴とする。
に、本第１発明は、鋼管先端部の端面に所定の切断角度
で一部が切欠かれた平坦なドーナッツ状鋼板を取り付
け、鋼管の先端外周面に前記平坦なドーナッツ状鋼板の
切欠き部とほぼ同じ切断角度を持つ螺旋状鋼板を取り付
けたことを特徴とする。
【０００６】本第２発明は、本第１発明の回転圧入鋼管
杭において、鋼管の先端外周面に取り付けた螺旋状鋼板
の先端部が、鋼管先端部よりも杭圧入方向に対して下方
に位置し、且つ鋼管先端部の端面に取り付けた平坦なド
ーナッツ状鋼板の先端部より杭回転進行方向に対して前
方に位置することを特徴とする。
杭において、鋼管の先端外周面に取り付けた螺旋状鋼板
の先端部が、鋼管先端部よりも杭圧入方向に対して下方
に位置し、且つ鋼管先端部の端面に取り付けた平坦なド
ーナッツ状鋼板の先端部より杭回転進行方向に対して前
方に位置することを特徴とする。
【０００７】本第３発明は、本第１又は第２発明の回転
圧入鋼管杭において、鋼管先端部の端面に取り付けた平
坦なドーナッツ状鋼板の切断角度に対応する鋼管の先端
外周面に取り付けた螺旋状鋼板の鋼管側における始端部
と終端部との段差部分を円弧状又は直角形状に切断する
ことを特徴とする。
圧入鋼管杭において、鋼管先端部の端面に取り付けた平
坦なドーナッツ状鋼板の切断角度に対応する鋼管の先端
外周面に取り付けた螺旋状鋼板の鋼管側における始端部
と終端部との段差部分を円弧状又は直角形状に切断する
ことを特徴とする。
【０００８】本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれ
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、鋼管先端部の
端面に取り付けた平坦なドーナッツ状鋼板と鋼管の先端
外周面に取り付けた螺旋状鋼板の鋼管外周方向への張り
出し長さがほぼ同じであることを特徴とする。
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、鋼管先端部の
端面に取り付けた平坦なドーナッツ状鋼板と鋼管の先端
外周面に取り付けた螺旋状鋼板の鋼管外周方向への張り
出し長さがほぼ同じであることを特徴とする。
【０００９】本第５発明は、本第１〜第４発明のいずれ
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、鋼管先端部の
端面に取り付けた平坦なドーナッツ状鋼板の内端が鋼管
の内側に張り出していることを特徴とする。
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、鋼管先端部の
端面に取り付けた平坦なドーナッツ状鋼板の内端が鋼管
の内側に張り出していることを特徴とする。
【００１０】本第６発明は、本第１〜第5発明のいずれ
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、鋼管先端部の
端面に取り付けた平坦なドーナッツ状鋼板と鋼管の先端
外周面に取り付けた螺旋状鋼板の外径が鋼管外径の１．
５〜３倍であり、前記平坦なドーナッツ状鋼板の鋼管内
側への張り出し長さが鋼管内径の０．４〜０．９倍とし
たことを特徴とする。
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、鋼管先端部の
端面に取り付けた平坦なドーナッツ状鋼板と鋼管の先端
外周面に取り付けた螺旋状鋼板の外径が鋼管外径の１．
５〜３倍であり、前記平坦なドーナッツ状鋼板の鋼管内
側への張り出し長さが鋼管内径の０．４〜０．９倍とし
たことを特徴とする。
【００１１】本第７発明は、本第１〜第６発明のいずれ
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、鋼管の先端外
周面に取り付けた螺旋状鋼板の先端小口面に掘削刃を取
り付け、螺旋状鋼板の先端部の下面と掘削刃の下面との
なす角度を１３５〜１７０度としたことを特徴とする。
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、鋼管の先端外
周面に取り付けた螺旋状鋼板の先端小口面に掘削刃を取
り付け、螺旋状鋼板の先端部の下面と掘削刃の下面との
なす角度を１３５〜１７０度としたことを特徴とする。
【００１２】本第８発明は、本第１〜第７発明のいずれ
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、前記平坦なド
ーナッツ状板の端面の切欠は、中心角１０〜９０度の切
断角度で切欠かれていることを特徴とする。
か１つの発明の回転圧入鋼管杭において、前記平坦なド
ーナッツ状板の端面の切欠は、中心角１０〜９０度の切
断角度で切欠かれていることを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明において、鋼管杭の地中への回転圧入施
工時に、鉛直支持力を分担するドーナッツ状鋼板を羽根
先端部に作用する刃先抵抗を分担する螺旋状鋼板と分離
して設置することにより、ドーナッツ状鋼板の施工時の
変形が抑制されるとともに、先端部端面にフラットに固
着するので、鋼管杭の鉛直支持力の発現の信頼性が向上
する。さらに、ドーナッツ状鋼板が鋼管の内側に張り出
すことで、ドーナッツ状鋼板に作用する応力に対してド
ーナッツ状鋼板と鋼管先端部端面の溶接部を支点として
内側、外側の両方で分担するため、ドーナッツ状鋼板の
板厚を薄肉化することが可能となる。また、本発明にお
いては、鋼管の先端外周面に取り付けた螺旋状鋼板の先
端部の刃先が、ドーナッツ状鋼板の先端部よりも杭回転
推進方向及び深度方向において前方に位置することによ
り、回転圧入時の掘削土砂を円滑に螺旋状鋼板の上面に
移動させることにより螺旋状鋼板が鋼管杭に推進力を与
える機能を分担するとともに、掘削時の刃先抵抗が、鉛
直支持力を負担するドーナッツ状鋼板に作用しないよう
にしながら、杭下面の地盤を乱すことなく掘削するの
で、施工後に杭の鉛直支持力を確実に確保できる。本発
明においては、鋼管の下端に開口部が形成されるため、
鋼管杭の回転圧入時の杭体下面の土砂が杭体内に浸入す
ることを許容し、螺旋状鋼板の先端部に作用する刃先抵
抗とともに、ドーナッツ状鋼板の下面に作用する貫入抵
抗を低減する。本発明においては、螺旋状鋼板の終端部
と始端部の段差部を切断することにより、鋼管杭の回転
圧入時の回転推進方向の土砂が杭体内に浸入することを
許容し、螺旋状鋼板の先端部に作用する刃先抵抗ととも
に、ドーナッツ状鋼板部に作用する貫入抵抗を低減す
る。本発明においては、螺旋状鋼板の先端小口面に、螺
旋状鋼板の先端部下面となす角度が１３５〜１７０度の
掘削刃を取り付けることにより、地盤への切り込みを容
易にするとともに、螺旋状鋼板からの杭回転推進力を円
滑に伝達する。
工時に、鉛直支持力を分担するドーナッツ状鋼板を羽根
先端部に作用する刃先抵抗を分担する螺旋状鋼板と分離
して設置することにより、ドーナッツ状鋼板の施工時の
変形が抑制されるとともに、先端部端面にフラットに固
着するので、鋼管杭の鉛直支持力の発現の信頼性が向上
する。さらに、ドーナッツ状鋼板が鋼管の内側に張り出
すことで、ドーナッツ状鋼板に作用する応力に対してド
ーナッツ状鋼板と鋼管先端部端面の溶接部を支点として
内側、外側の両方で分担するため、ドーナッツ状鋼板の
板厚を薄肉化することが可能となる。また、本発明にお
いては、鋼管の先端外周面に取り付けた螺旋状鋼板の先
端部の刃先が、ドーナッツ状鋼板の先端部よりも杭回転
推進方向及び深度方向において前方に位置することによ
り、回転圧入時の掘削土砂を円滑に螺旋状鋼板の上面に
移動させることにより螺旋状鋼板が鋼管杭に推進力を与
える機能を分担するとともに、掘削時の刃先抵抗が、鉛
直支持力を負担するドーナッツ状鋼板に作用しないよう
にしながら、杭下面の地盤を乱すことなく掘削するの
で、施工後に杭の鉛直支持力を確実に確保できる。本発
明においては、鋼管の下端に開口部が形成されるため、
鋼管杭の回転圧入時の杭体下面の土砂が杭体内に浸入す
ることを許容し、螺旋状鋼板の先端部に作用する刃先抵
抗とともに、ドーナッツ状鋼板の下面に作用する貫入抵
抗を低減する。本発明においては、螺旋状鋼板の終端部
と始端部の段差部を切断することにより、鋼管杭の回転
圧入時の回転推進方向の土砂が杭体内に浸入することを
許容し、螺旋状鋼板の先端部に作用する刃先抵抗ととも
に、ドーナッツ状鋼板部に作用する貫入抵抗を低減す
る。本発明においては、螺旋状鋼板の先端小口面に、螺
旋状鋼板の先端部下面となす角度が１３５〜１７０度の
掘削刃を取り付けることにより、地盤への切り込みを容
易にするとともに、螺旋状鋼板からの杭回転推進力を円
滑に伝達する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明を図により説明する。図１
は、本発明の回転圧入鋼管杭の先端部を示す斜視図であ
り、図２は、その一部縦断面図である。本発明の回転圧
入鋼管杭１は、鋼管２の先端部の端面３に平坦なドーナ
ッツ状鋼板４が溶接等の手段により固着される。ドーナ
ッツ状鋼板４は、その一部が中心角度１０〜９０度の範
囲の切断角度で切欠かれている。切断角度は、鉛直支持
力の支持面の大きさ及び掘削土砂の杭内への浸入性能等
を考慮して決定される。また、ドーナッツ状鋼板の内側
端部５は、鋼管１の内側に鋼管１の内径の０．４〜０．
９倍の長さで張り出しており、ドーナッツ状鋼板４の外
径は、鋼管１の外径の１．５〜３倍とされる。ドーナッ
ツ状鋼板４の外側、内側への張り出し長さは、鉛直支持
力の支持面の大きさ、削土砂の杭内への浸入性能及び鋼
管先端部端面の固着点を支点とした内外側張り出し部の
応力分担を考慮して決定される。
は、本発明の回転圧入鋼管杭の先端部を示す斜視図であ
り、図２は、その一部縦断面図である。本発明の回転圧
入鋼管杭１は、鋼管２の先端部の端面３に平坦なドーナ
ッツ状鋼板４が溶接等の手段により固着される。ドーナ
ッツ状鋼板４は、その一部が中心角度１０〜９０度の範
囲の切断角度で切欠かれている。切断角度は、鉛直支持
力の支持面の大きさ及び掘削土砂の杭内への浸入性能等
を考慮して決定される。また、ドーナッツ状鋼板の内側
端部５は、鋼管１の内側に鋼管１の内径の０．４〜０．
９倍の長さで張り出しており、ドーナッツ状鋼板４の外
径は、鋼管１の外径の１．５〜３倍とされる。ドーナッ
ツ状鋼板４の外側、内側への張り出し長さは、鉛直支持
力の支持面の大きさ、削土砂の杭内への浸入性能及び鋼
管先端部端面の固着点を支点とした内外側張り出し部の
応力分担を考慮して決定される。
【００１５】鋼管１の先端部外周面６には、螺旋状鋼板
７が溶接等の手段により固着される。螺旋状鋼板７の始
端部（先端部）８から終端部９にかけての段差部に対応
する鋼管１の外周面に切欠部１０を形成する。この切欠
部１０は、ドーナッツ状鋼板４の切欠部の位置、切断角
度とほぼ同等とする。ドーナッツ状鋼板７の外側への張
り出し長さは、前記ドーナッツ状鋼板４の外側への張り
出し長さとほぼ同じか、若干大きめにされる。そうする
ことにより、鋼管杭の回転圧入時のドーナッツ状鋼板４
に作用する鋼管に推進力を与える地盤反力を低減する。
螺旋状鋼板７の始端部（先端部）８は、図２に示される
ように、鋼管先端部端面に固着されたドーナッツ状鋼板
４の下面より下方に突き出しており、ドーナッツ状鋼板
４の回転進行方向の先端部１１より前方に突き出すよう
に形成される。また、図３に示されるように、螺旋状鋼
板７の始端部（先端部）８に掘削刃１２を溶接等の手段
により固着してもよい。その場合、螺旋状鋼板７の始端
部８の下面と切削刃１２の下面のなす角度を１３５〜１
７０度とし、切削刃１２の先端１３は、鋼管先端部端面
に固着されたドーナッツ状鋼板４の下面より下方に突き
出しており、ドーナッツ状鋼板４の回転進行方向の先端
部１１の前方に突き出すように形成される。螺旋状鋼板
７の始端部８の下面と切削刃１２の下面のなす角度を上
記のように設定したのは、切削性能と溶接部の切削抵抗
に対する強度を考慮して決定される。
７が溶接等の手段により固着される。螺旋状鋼板７の始
端部（先端部）８から終端部９にかけての段差部に対応
する鋼管１の外周面に切欠部１０を形成する。この切欠
部１０は、ドーナッツ状鋼板４の切欠部の位置、切断角
度とほぼ同等とする。ドーナッツ状鋼板７の外側への張
り出し長さは、前記ドーナッツ状鋼板４の外側への張り
出し長さとほぼ同じか、若干大きめにされる。そうする
ことにより、鋼管杭の回転圧入時のドーナッツ状鋼板４
に作用する鋼管に推進力を与える地盤反力を低減する。
螺旋状鋼板７の始端部（先端部）８は、図２に示される
ように、鋼管先端部端面に固着されたドーナッツ状鋼板
４の下面より下方に突き出しており、ドーナッツ状鋼板
４の回転進行方向の先端部１１より前方に突き出すよう
に形成される。また、図３に示されるように、螺旋状鋼
板７の始端部（先端部）８に掘削刃１２を溶接等の手段
により固着してもよい。その場合、螺旋状鋼板７の始端
部８の下面と切削刃１２の下面のなす角度を１３５〜１
７０度とし、切削刃１２の先端１３は、鋼管先端部端面
に固着されたドーナッツ状鋼板４の下面より下方に突き
出しており、ドーナッツ状鋼板４の回転進行方向の先端
部１１の前方に突き出すように形成される。螺旋状鋼板
７の始端部８の下面と切削刃１２の下面のなす角度を上
記のように設定したのは、切削性能と溶接部の切削抵抗
に対する強度を考慮して決定される。
【００１６】本発明の回転圧入鋼管杭１は、地表に設置
した駆動装置（図示せず）により回転力と下向きの押圧
力を付与され、地中に埋設される。鋼管杭の回転圧入時
には、螺旋状鋼板７の先端部８或いは切削刃１２が、鋼
管２の先端部より下方に突き出し、且つ、ドーナッツ状
鋼板４の回転進行方向の先端部より前方に突き出してい
るため、地中の土砂を乱すことなく掘削し、掘削された
土砂は、螺旋状鋼板７の上面を移動して上方に運ばれ
る。螺旋状鋼板７と周辺地盤との回転による摩擦により
下向きの推進力が発生し、鋼管杭の打設時の押圧力の一
部として機能する。
した駆動装置（図示せず）により回転力と下向きの押圧
力を付与され、地中に埋設される。鋼管杭の回転圧入時
には、螺旋状鋼板７の先端部８或いは切削刃１２が、鋼
管２の先端部より下方に突き出し、且つ、ドーナッツ状
鋼板４の回転進行方向の先端部より前方に突き出してい
るため、地中の土砂を乱すことなく掘削し、掘削された
土砂は、螺旋状鋼板７の上面を移動して上方に運ばれ
る。螺旋状鋼板７と周辺地盤との回転による摩擦により
下向きの推進力が発生し、鋼管杭の打設時の押圧力の一
部として機能する。
【００１７】鋼管２の先端部端面に固着されたドーナッ
ツ状鋼板４は、回転圧入時の土砂の切削抵抗を螺旋状鋼
板７の先端部８或いは切削刃１２が負担し、ドーナッツ
状鋼板４の下面の土砂を螺旋状鋼板８の上面を移動して
上方に運搬するので、ドーナッツ状鋼板４の下面に作用
する貫入抵抗を軽減する。ドーナッツ状鋼板４は、その
内側が、鋼管２の内側に張り出しているため、鋼管との
溶接部等の固着部が支点となり、ドーナッツ状鋼板４の
下面に作用する、杭打設後の鉛直支持力の反力を内側張
り出し部と外側張り出し部が分担して受けるので、ドー
ナッツ状鋼板４の板厚を薄肉化することができる。ま
た、ドーナッツ状鋼板４の内側開口部と、ドーナッツ状
鋼板４と螺旋状鋼板７と鋼管先端部外周の一部がほぼ同
一位置、同一切断角度で切欠かれた切欠部により、掘削
土砂が鋼管内に浸入するため、杭の回転圧入時の貫入抵
抗を軽減できる。
ツ状鋼板４は、回転圧入時の土砂の切削抵抗を螺旋状鋼
板７の先端部８或いは切削刃１２が負担し、ドーナッツ
状鋼板４の下面の土砂を螺旋状鋼板８の上面を移動して
上方に運搬するので、ドーナッツ状鋼板４の下面に作用
する貫入抵抗を軽減する。ドーナッツ状鋼板４は、その
内側が、鋼管２の内側に張り出しているため、鋼管との
溶接部等の固着部が支点となり、ドーナッツ状鋼板４の
下面に作用する、杭打設後の鉛直支持力の反力を内側張
り出し部と外側張り出し部が分担して受けるので、ドー
ナッツ状鋼板４の板厚を薄肉化することができる。ま
た、ドーナッツ状鋼板４の内側開口部と、ドーナッツ状
鋼板４と螺旋状鋼板７と鋼管先端部外周の一部がほぼ同
一位置、同一切断角度で切欠かれた切欠部により、掘削
土砂が鋼管内に浸入するため、杭の回転圧入時の貫入抵
抗を軽減できる。
【００１８】本発明の特徴は、ドーナッツ状鋼板４が、
鋼管杭を地中に打設した後の鉛直支持力を負担するもの
とし、螺旋状鋼板７が、鋼管杭の回転圧入による打設中
の刃先抵抗を負担し、さらに、下向きの推進力を発生す
る機能を果たすものとした点である。ドーナッツ状鋼板
４は、鉛直力に対して直交する方向に固着されているた
め、鉛直力支持力が大きく、その板厚は最大支持力に対
応するように設定される。
鋼管杭を地中に打設した後の鉛直支持力を負担するもの
とし、螺旋状鋼板７が、鋼管杭の回転圧入による打設中
の刃先抵抗を負担し、さらに、下向きの推進力を発生す
る機能を果たすものとした点である。ドーナッツ状鋼板
４は、鉛直力に対して直交する方向に固着されているた
め、鉛直力支持力が大きく、その板厚は最大支持力に対
応するように設定される。
【００１９】螺旋状鋼板７は、鋼管杭の回転圧入時に、
鉛直支持力を負担するドーナッツ状鋼板４が、刃先抵抗
等の貫入抵抗を受けないようにするものであり、鋼管杭
の打設終了後は、その役目が終了するので、回転圧入時
に一部変形を許容する板厚の設定が可能となり、支持力
に関係なく鋼管杭の貫入性能を高めるために螺旋ピッチ
を増加させることも可能である。
鉛直支持力を負担するドーナッツ状鋼板４が、刃先抵抗
等の貫入抵抗を受けないようにするものであり、鋼管杭
の打設終了後は、その役目が終了するので、回転圧入時
に一部変形を許容する板厚の設定が可能となり、支持力
に関係なく鋼管杭の貫入性能を高めるために螺旋ピッチ
を増加させることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、従来技術に比べて、羽根
下面の地盤に対して、施工時の乱しを最小限に抑えると
ともに、羽根により平坦に保つことにより、鉛直支持力
の信頼性を向上させるとともに、施工時の刃先抵抗が施
工後の鉛直支持力を分担するドーナッツ状鋼板に作用し
ないようにすることにより、ドーナッツ状鋼板の鉛直支
持力に対応して板厚を増加させても、施工時に必要な回
転力の増加を抑えて鉛直支持力を増加させることが可能
となる。一方で、回転圧入時には、螺旋状鋼板が主に、
施工時の刃先抵抗、推進力を負担するため、推進力分布
に従った羽根板厚を設定できるとともに、永久構造物で
あれば、施工時の羽根の変形を許容する板厚設定も可能
となる。また、施工性を向上させるために羽根ピッチを
上昇させる方法が考えられるが、羽根ピッチの上昇は支
持力の低下を招く可能性があったが、本杭では、支持力
用の羽根を有しているため、羽根ピッチの自由度が増加
し、施工性の向上が図れる。さらに、従来技術では、鋼
管を螺旋状に切断し、同形状に合わせて、プレス等によ
り加工した螺旋状のドーナッツ状鋼板を溶接していた
が、鋼管を複雑な螺旋状に切断することなく、平坦なド
ーナッツ状鋼板を溶接するとともに螺旋状鋼板は鋼管外
周面に溶接するので、溶接の難易度が低減されるととも
に信頼性が向上する。
下面の地盤に対して、施工時の乱しを最小限に抑えると
ともに、羽根により平坦に保つことにより、鉛直支持力
の信頼性を向上させるとともに、施工時の刃先抵抗が施
工後の鉛直支持力を分担するドーナッツ状鋼板に作用し
ないようにすることにより、ドーナッツ状鋼板の鉛直支
持力に対応して板厚を増加させても、施工時に必要な回
転力の増加を抑えて鉛直支持力を増加させることが可能
となる。一方で、回転圧入時には、螺旋状鋼板が主に、
施工時の刃先抵抗、推進力を負担するため、推進力分布
に従った羽根板厚を設定できるとともに、永久構造物で
あれば、施工時の羽根の変形を許容する板厚設定も可能
となる。また、施工性を向上させるために羽根ピッチを
上昇させる方法が考えられるが、羽根ピッチの上昇は支
持力の低下を招く可能性があったが、本杭では、支持力
用の羽根を有しているため、羽根ピッチの自由度が増加
し、施工性の向上が図れる。さらに、従来技術では、鋼
管を螺旋状に切断し、同形状に合わせて、プレス等によ
り加工した螺旋状のドーナッツ状鋼板を溶接していた
が、鋼管を複雑な螺旋状に切断することなく、平坦なド
ーナッツ状鋼板を溶接するとともに螺旋状鋼板は鋼管外
周面に溶接するので、溶接の難易度が低減されるととも
に信頼性が向上する。
【図１】 本発明の回転圧入鋼管杭の先端部の斜視図
【図２】 本発明の回転圧入鋼管杭の先端部の縦断面図
【図３】 本発明の回転圧入鋼管杭の先端部の他の実施
例の縦断面図
例の縦断面図
【図４】 従来の回転圧入鋼管杭を示す図
【図５】 従来の回転圧入鋼管杭を示す図
１：回転圧入鋼管杭
２：鋼管
３：鋼管の端面
４：ドーナッツ状鋼板
５：ドーナッツ状鋼板の内側端部
６：鋼管の先端外周面
７：螺旋状鋼板
８：螺旋状鋼板の始端部
９：螺旋状鋼板の終端部
１０：鋼管の切欠部
１１：ドーナッツ状鋼板の先端部
１２：掘削刃
１３：切削刃の先端
１４：鋼管
１５：螺旋状鋼板
１６：鋼管
１７：円板
１８：錐体
１９：掘削刃
２０：螺旋翼
Claims (8)
- 【請求項１】 鋼管先端部の端面に所定の切断角度で一
部が切欠かれた平坦なドーナッツ状鋼板を取り付け、鋼
管の先端外周面に前記平坦なドーナッツ状鋼板の切欠き
部とほぼ同じ切断角度を持つ螺旋状鋼板を取り付けたこ
とを特徴とする回転圧入鋼管杭。 - 【請求項２】 鋼管の先端外周面に取り付けた螺旋状鋼
板の先端部が、鋼管先端部よりも杭圧入方向に対して下
方に位置し、且つ鋼管先端部の端面に取り付けた平坦な
ドーナッツ状鋼板の先端部より杭回転進行方向に対して
前方に位置することを特徴とする請求項１に記載の回転
圧入鋼管杭。 - 【請求項３】 鋼管先端部の端面に取り付けた平坦なド
ーナッツ状鋼板の切断角度に対応する鋼管の先端外周面
に取り付けた螺旋状鋼板の鋼管側における始端部と終端
部との段差部分を円弧状又は直角形状に切断することを
特徴とする請求項１又は２に記載の回転圧入鋼管杭。 - 【請求項４】 鋼管先端部の端面に取り付けた平坦なド
ーナッツ状鋼板と鋼管の先端外周面に取り付けた螺旋状
鋼板の鋼管外周方向への張り出し長さがほぼ同じである
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
回転圧入鋼管杭。 - 【請求項５】 鋼管先端部の端面に取り付けた平坦なド
ーナッツ状鋼板の内端が鋼管の内側に張り出しているこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の回
転圧入鋼管杭。 - 【請求項６】 鋼管先端部の端面に取り付けた平坦なド
ーナッツ状鋼板と鋼管の先端外周面に取り付けた螺旋状
鋼板の外径が鋼管外径の１．５〜３倍であり、前記平坦
なドーナッツ状鋼板の鋼管内側への張り出し長さが鋼管
内径の０．４〜０．９倍としたことを特徴とする請求項
１〜５のいずれか１項に記載の回転圧入鋼管杭。 - 【請求項７】 鋼管の先端外周面に取り付けた螺旋状鋼
板の先端小口面に掘削刃を取り付け、螺旋状鋼板の先端
部の下面と掘削刃の下面とのなす角度を１３５〜１７０
度としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
に記載の回転圧入鋼管杭。 - 【請求項８】 前記平坦なドーナッツ状板の端面の切欠
は、中心角１０〜９０度の切断角度で切欠かれているこ
とを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の回
転圧入鋼管杭。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002098490A JP2003293365A (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | 回転圧入鋼管杭 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002098490A JP2003293365A (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | 回転圧入鋼管杭 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003293365A true JP2003293365A (ja) | 2003-10-15 |
Family
ID=29240460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002098490A Withdrawn JP2003293365A (ja) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | 回転圧入鋼管杭 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003293365A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7418850B2 (en) | 2004-06-10 | 2008-09-02 | Nippon Steel Corporation | Integrally formed flanged metal pipe and method of manufacturing thereof |
| CN106948344A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-14 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种齿轮形托板桩及其施工方法 |
-
2002
- 2002-04-01 JP JP2002098490A patent/JP2003293365A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7418850B2 (en) | 2004-06-10 | 2008-09-02 | Nippon Steel Corporation | Integrally formed flanged metal pipe and method of manufacturing thereof |
| US7490631B2 (en) | 2004-06-10 | 2009-02-17 | Nippon Steel Corporation | Integrally formed flanged metal pipe and method of manufacturing thereof |
| CN106948344A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-07-14 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种齿轮形托板桩及其施工方法 |
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