JP2004176438A - Steel pipe pile and reinforcing member for blade for steel pipe pile - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば建設物の基礎として使用されるねじ込み式の鋼管杭及び鋼管杭用羽根の補強部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、次のような鋼管杭が知られている。即ち、図13(a)に示すように、鋼管杭51は鋼管52及び当該鋼管52の先端部付近の外周面に所定の角度で傾斜するように固定された一対の羽根53a,53bを備えている。そして、地上に設置した施工装置(図示略)により鋼管杭51に回転力及びねじ込み方向への押圧力を与えると、当該鋼管杭51は羽根53a,53bのねじ作用により地中にねじ込まれる(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−292370号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の鋼管杭には次のような問題があった。即ち、図13(b)に示すように、鋼管杭51の地盤へのねじ込みに伴って、羽根53a,53bは地盤からの反力(地盤反力)を受け、当該羽根53a,53bには上方への曲げモーメントが作用する。この結果、羽根53a,53bは上向きに反り返り、当該鋼管杭51の地盤支持力が低下する。このため、羽根53a,53bの反り返り(変形)による地盤支持力の低下を予め考慮して当該羽根53a,53bの設計が行われていた。
【0005】
即ち、図14に示すように、羽根53a,53bの有効径deを当該羽根53a,53bの外径dの1/2として鋼管杭51の地盤支持力を算出していた。地盤支持力を増大させる場合には羽根53a,53bの外径を大きくするのが一般的であるので、大きな地盤支持力を得ようとするほど羽根53a,53bの外径が大きくなるという問題があった。
【0006】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、羽根の外径を大きくすることなく地盤支持力を増大させることができる鋼管杭及び鋼管杭用羽根の補強部材を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、鋼管の下部に取付けた単数又は複数の羽根を利用して地盤にねじ込むようにした鋼管杭において、前記単数又は複数の羽根には、地盤へのねじ込みの際の地盤反力に起因する当該羽根の変形を抑制する変形抑制構造を設けるようにしたことを要旨とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の鋼管杭において、前記変形抑制構造は単数又は複数の羽根の全周を一括して覆うようにして当該羽根の外周縁に固定された補強部材であることを要旨とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の鋼管杭において、前記鋼管の下部外周面には複数の羽根をそれぞれ鋼管の中心軸に直交する平面に対して同一の角度で且つ地盤へのねじ込みの際の鋼管の回転方向へ下方傾斜するように取付け、前記変形抑制構造は各羽根の外周縁の一部又は全部を相互に連結する単数又は複数の補強部材を備えていることを要旨とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、鋼管杭の下部に設けられた単数又は複数の羽根に取付けられ、当該羽根の地盤へのねじ込みに伴う変形を抑制する鋼管杭用羽根の補強部材であって、単数又は複数の羽根の全周を一括して覆い得るように形成したことを要旨とする。
【0011】
請求項5に記載の発明は、鋼管杭の下部に設けられた複数の羽根に取付けられ、当該羽根の地盤へのねじ込みに伴う変形を抑制する鋼管杭用羽根の補強部材であって、各羽根の外周縁の一部又は全部を相互に連結し得るように形成したことを要旨とする。
【0012】
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、地盤反力に起因する単数又は複数の羽根の変形が抑制される。このため、変形抑制構造を設けないようにした場合と異なり、当該羽根の外径を大きくすることなく鋼管杭の地盤支持力が増大する。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、補強部材は単数又は複数の羽根の全周を一括して覆うようにして当該羽根の外周縁に固定される。このため、単数又は複数の羽根は変形しにくくなる。
【0014】
請求項3に記載の発明によれば、複数の羽根の外周縁の一部又は全部は単数又は複数の補強部材により相互に連結される。このため、鋼管杭のねじ込みの際の地盤反力に起因する各羽根の変形が抑制される。従って、補強部材を設けないようにした場合と異なり、当該羽根の外径を大きくすることなく地盤支持力が増大する。
【0015】
請求項4に記載の発明によれば、単数又は複数の羽根の全周を一括して覆うように鋼管杭用羽根の補強部材を配置し、この状態で当該補強部材を当該羽根の外周縁に固定することにより、鋼管杭の地盤へのねじ込みに伴う羽根の変形が抑制される。従って、羽根の外径を大きくすることなく地盤支持力が増大する。
【0016】
請求項5に記載の発明によれば、鋼管杭の下部に設けられた複数の羽根の外周縁を鋼管杭用羽根の補強部材により相互に連結することにより、鋼管杭の地盤へのねじ込みに伴う各羽根の変形が抑制される。従って、各羽根の外径を大きくすることなく地盤支持力が増大する。
【0017】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明を例えば建設物の基礎として使用されるねじ込み式の鋼管杭に具体化した一実施形態を図1〜図4に従って説明する。
【0018】
(全体の構成)
図1及び図2に示すように、鋼管杭11は両端が開口した筒状の鋼管12、この鋼管12の下端開口部を閉塞する板状の閉塞部材13、この閉塞部材13の下面、即ち鋼管12の先端面に設けられた先端ビット14、及び同じく鋼管12の下部外周面に設けられた一対の羽根15a,15bを備えている。また、鋼管杭11は羽根15a,15bの全周を覆うようにして当該羽根15a,15bの外周縁に固定された補強部材21を備えている。
【0019】
(閉塞部材)
前記閉塞部材13は鋼管12の下端開口部に溶接により固定されている。この閉塞部材13は鋼管杭11を地中にねじ込む際には当該鋼管杭11の下端側の土砂や砂礫を当該鋼管杭11の外周側に押し出し、ねじ込み完了後には地盤からの反力(以下、「地盤反力」という。)を受けて地盤支持力を発揮する。
【0020】
(先端ビット)
前記先端ビット14(掘削刃)は板材により五角形状に形成されている。この先端ビット14は、閉塞部材13下面の中心に向かうほど当該閉塞部材13下面からの突出高さが高くなり、同じく外周縁に向かうほど当該閉塞部材13下面からの突出高さが低くなるように当該閉塞部材13の下面に直交するように固定されている。鋼管杭11を地盤にねじ込む際、先端ビット14は当該鋼管杭11の下端側(先端側)の土砂や砂礫を掘削軟化すると共に当該鋼管杭11の地盤へのねじ込みを案内する掘削ガイドとして機能する。
【0021】
(羽根)
羽根15a,15bは、外径が鋼管12の外径よりも大きく且つ内径が鋼管12の外径とほぼ同じとされたドーナツ状の板材を中心で2分割することにより扇形に形成されている。そして、羽根15a,15bはそれぞれの内周縁において鋼管12の先端外周面に溶接により固定されている。羽根15a,15bはそれぞれ鋼管12の中心軸に直交する平面S(図1参照)に対して同一の角度で且つ地盤へのねじ込みの際の鋼管12の回転方向(図1及び図2に示す矢印A方向)へ下方傾斜するように鋼管12の外周面に取付けられている。羽根15a,15bの始端部15ao,15boは同じく終端部15ae,15beよりも鋼管12の下端側(図1における下方)に位置している。
【0022】
鋼管杭11を地盤にねじ込む際、鋼管杭11の回転により羽根15a,15bは当該鋼管杭11の外周側の未掘削地盤(土砂や砂礫)に食込み、この羽根15a,15bの上部には土砂や砂礫の耐力が反力として作用する。このため、鋼管杭11にはねじ込み方向の推進力が作用する。鋼管杭11のねじ込み完了後は前記閉塞部材13と共に地盤反力を受けて地盤支持力を発揮する。
【0023】
(補強部材)
補強部材21は羽根15a,15bの全周を一括して覆い得るように形成されている。換言すれば、補強部材21は羽根15a,15bの外周縁の全部を相互に連結し得るように形成されている。そして、補強部材21は羽根15a,15bの全周を一括して覆うようにして当該羽根15a,15bの外周縁に溶接により固定されている。
【0024】
具体的に説明すると、補強部材21は両端が開口した円筒状に形成されており、当該補強部材21の内径は当該羽根15a,15bの外径(先端拡大径)dとほぼ同じとされている。そして、補強部材21を羽根15a,15bが固定された鋼管杭11に挿通した状態で、羽根15a,15bの外周縁と補強部材21の内周面とが溶接により固定されている。羽根15a,15bの上端縁(終端部15ae,15be)及び下端縁(始端部15ao,15bo)がそれぞれ補強部材21の上端縁及び下端縁から突出しないように当該補強部材21は配置されている。
【0025】
尚、本実施形態において、補強部材21は鋼管杭11の地盤へのねじ込みに伴う羽根15a,15bの変形(例えば上方への反り返り)を抑制する変形抑制構造を構成する。
【0026】
(実施形態の作用)
次に、前述のように構成した鋼管杭の施工時の作用について説明する。
鋼管杭11を地中に埋設する際には、地上に設置した施工装置(図示略)により鋼管杭11を埋設しようとする地面に起立させ、この状態で鋼管杭11に回転力及びねじ込み方向への押圧力を与える。すると、鋼管杭11は先端ビット14により地盤を掘削軟化しながら羽根15a,15bのねじ作用により地盤(地中)にねじ込まれる。即ち、羽根15a,15bは鋼管杭11の外周側の地盤に食い込み、当該羽根15a,15bの上面に作用する土砂や砂礫の耐力を反力として鋼管杭11を地中に回転推進させる。鋼管杭11の下端側の土砂や砂礫は鋼管杭11のねじ込みに伴って当該鋼管杭11の外周側に押し出される。
【0027】
鋼管杭11の地盤へのねじ込みに伴って、羽根15a,15bはそれぞれの下面下の地盤から反力(地盤反力)を受けて上方への曲げモーメントが作用する。しかしながら、羽根15a,15bの外周縁が補強部材21の内周縁に固定されているので、鋼管杭11の地盤へのねじ込みに伴って羽根15a,15b(特に、羽根15a,15bの始端部15ao,15bo;食込み部)が上方に反り返ることはない。このため、補強部材21を設けないようにした場合と異なり、羽根15a,15bによる地盤支持力が確保される。
【0028】
鋼管杭11の下端(先端)が所定の支持層G(図4参照)に達すると、鋼管杭11の地盤へのねじ込みは完了となる。補強部材21を設けないようにして羽根15a,15bが変形した場合に比べて、羽根15a,15bによる地盤支持力が増大するので、鋼管杭11のねじ込み深さDを浅くすることができる(図4参照)。
【0029】
(実施形態の効果)
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)鋼管杭11には当該鋼管杭11の地盤へのねじ込みに伴う羽根15a,15bの変形(上方への反り返り)を抑制する変形抑制構造を設けるようにした。即ち、羽根15a,15bの全周を一括して覆うようにして補強部材21を当該羽根15a,15bの外周縁に固定するようにした。換言すれば、羽根15a,15bの外周縁の全部を補強部材21により相互に連結するようにした。このため、鋼管杭11の地盤へのねじ込みに伴う羽根15a,15bの変形が抑制される。従って、補強部材21を設けないようにした場合と異なり、羽根15a,15bの外径dを大きくすることなく、羽根15a,15bによる地盤支持力、ひいては鋼管杭11全体の地盤支持力を増大させることができる。
【0030】
(2)また、羽根15a,15bによる地盤支持力、ひいては鋼管杭11の地盤支持力が増大することにより、鋼管杭11のねじ込み深さDを浅くすることができる。さらに、鋼管杭11のねじ込み深さDを浅くした分だけ鋼管12を短くすることができる。
【0031】
(3)羽根15a,15bが固定された鋼管杭11に両端が開口した円筒状の補強部材21を挿通し、この状態で羽根15a,15bの外周縁と補強部材21の内周面とを溶接により固定するようにした。即ち、羽根15a,15bに補強部材21を固定するだけのため、鋼管12の先端部に板状又は螺旋状の羽根が設けられた既存の鋼管杭に対して簡単に後付けすることができる。また、構成が複雑になることもない。
【0032】
(4)羽根15a,15bの全周を一括して覆うようにして補強部材21を当該羽根15a,15bの外周縁に固定するようにした。このため、地盤にねじ込む際の鋼管杭11の挙動が安定する。また、地盤にねじ込む際の鋼管杭11の位置決め精度が向上する。即ち、ねじ込み時における鋼管杭11の芯ずれを抑制することができる。
【0033】
(5)補強部材21により鋼管杭11のねじ込み時における羽根15a,15bの変形が抑制される。このため、補強部材21を設けないようにした場合に比べて、羽根15a,15bの肉厚を薄くすることができる。
【0034】
(6)地盤支持力を増大させるために羽根15a,15bの外径dを大きくしても、当該羽根15a,15bの変形が補強部材21により抑制されるので、羽根15a,15bの肉厚の増大を極力抑えることができる。
【0035】
(7)補強部材21は両端が開口した円筒状に形成するようにした。このため、製造が簡単である。また、構成が簡単であり羽根15a,15bへの取付けも簡単である。さらに、大量生産にも対応することができる。
【0036】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態は補強部材21の構成の点において前記第1実施形態と異なる。従って、前記第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。
【0037】
図5に示すように、補強部材21の周壁の中間部(例えば羽根15a,15bの始端部15aoと羽根15bの終端部15beとの間、及び羽根15bの始端部15boと羽根15aの終端部15aeとの間)には複数の排出口22が形成されている。鋼管杭11のねじ込み過程において、先端ビット14により掘削軟化された当該鋼管杭11下端側の土砂や砂礫は鋼管杭11のねじ込みに伴って当該鋼管杭11の外周側に押し出され、排出口22を介して当該鋼管杭11の外周側に排出される。従って、本実施形態によれば、前記第1実施形態の(1)〜(7)に記載の効果に加えて、鋼管杭11の下端側の土砂や砂礫が補強部材21内に滞留することが抑制され、当該鋼管杭11を地盤にいっそう円滑にねじ込むことができる。
【0038】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
図6に示すように、補強部材21の外周面には複数の羽根23a,23bがさらに設けられている。羽根23a,23bは、外径が補強部材21の外径よりも大きく且つ内径が補強部材21の外径とほぼ同じとされたドーナツ状の板材を中心で2分割されることにより扇形に形成されている。そして、羽根23a,23bはそれぞれの内周縁において補強部材21の外周面に溶接により固定されている。羽根23a,23bはそれぞれ鋼管12の中心軸に直交する平面に対して同一の角度で且つ地盤へのねじ込みの際の鋼管杭11の回転方向へ下方傾斜するように取付けられている。羽根23a,23bは羽根15a,15bと共に同一の仮想平面F1,F2上にある。
【0039】
従って、本実施形態によれば、前記第1実施形態の(1)〜(7)に記載の効果に加えて、鋼管杭11の地盤支持力を羽根23a,23bの下面の面積の分だけ増大させることができる。また、羽根15a,15bと羽根23a,23bとをそれぞれ一体形成するようにした場合と異なり、鋼管杭11のねじ込みに伴って羽根23a,23bに作用する曲げモーメントは小さくなる。このため、羽根23a,23bの上方への反り返りも小さなものとなり、地盤支持力が有効に発揮される。尚、図5においては、羽根15aを二点鎖線(仮想線)で示す。
【0040】
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態を説明する。
図7に示すように、羽根15a,15bの上端縁(終端部15ae,15be)側の半分を覆い得るように補強部材21は形成されている。羽根15a,15bの上端縁側の半分の外周縁と補強部材21の内周面とは溶接により固定されている。このため、本実施形態によれば、前記第1実施形態の(2)〜(7)に記載の効果に加えて、少なくとも羽根15a,15bの上端縁側の半分における変形(反り返り)を抑制することができる。
【0041】
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態を説明する。
図8に示すように、羽根15a,15bの下端縁(始端部15ao,15bo)側の半分を覆い得るように補強部材21は形成されている。羽根15a,15bの下端縁側の半分の外周縁と補強部材21の内周面とは溶接により固定されている。このため、本実施形態によれば、前記第1実施形態の(2)〜(7)に記載の効果に加えて、少なくとも羽根15a,15bの下端縁側の半分における変形(反り返り)を抑制することができる。
【0042】
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態を説明する。
図9に示すように、羽根15a,15bの中間部(始端部15ao,15boと終端部15ae,15beとの間)を覆い得るように補強部材21は形成されている。羽根15a,15bの中間部の外周縁と補強部材21の内周面とは溶接により固定されている。従って、本実施形態によれば、前記第1実施形態の(2)〜(7)に記載の効果に加えて、補強部材21を設けないようにした場合に比べて、鋼管杭11のねじ込みに伴う羽根15a,15bの変形(反り返り)を抑制することができる。
【0043】
(第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態を説明する。
図10(a),(b)に示すように、補強部材21は羽根15a,15bの外周縁の一部を相互に連結し得るように形成されている。即ち、補強部材21は、羽根15aの下端縁側と羽根15bの上端縁側とを連結する第1補強部材21aと、羽根15aの上端縁側と羽根15bの下端縁側とを連結する第2補強部材21bとを備えている。
【0044】
羽根15aの下端縁(始端部15ao)側の外周縁と羽根15bの上端縁(終端部15be)側の外周縁との間には第1補強部材21aが溶接により固定されている。羽根15aの上端縁(終端部15ae)側の外周縁と羽根15bの下端縁(始端部15bo)側の外周縁との間には第2補強部材21bが溶接により固定されている。このため、本実施形態によれば、前記第1実施形態の(1)〜(7)に記載の効果に加えて、羽根15a,15bの全周を覆い得るように補強部材21を形成するようにした場合に比べて、当該補強部材21の材料コストを低減させることができる。
【0045】
(別例)
尚、前記実施形態は以下のような別例に変更して実施してもよい。
・第1〜第7実施形態では、羽根15a,15bを1組だけ設けるようにしたが、複数組み設けるようにしてもよい。例えば2組の羽根15a,15bを鋼管12の中心軸に沿う方向に所定の間隔をおいて当該鋼管12の外周面に配置固定する。そして、各組毎に補強部材21を固定する。又は、各組の羽根15a,15bを一括して補強部材21により覆い、各組の羽根15a,15bの外周縁と補強部材21の内周面とを溶接により固定する。このようにすれば、羽根15a,15bを多段階に設けるようにした鋼管杭において、前記第1実施形態の(1)〜(7)に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【0046】
・第1〜第7実施形態では、鋼管12の外周面に複数の羽根15a,15bを固定するようにしたが、連続した1枚の螺旋状の羽根又は不連続の複数枚の螺旋状の羽根を鋼管杭11の外周面に巻き付けるようにして固定してもよい。そして、補強部材21によりこの螺旋状の羽根の全周を一括して覆うようにし、当該螺旋状の羽根の外周縁と補強部材21の内周面とを溶接により固定する。このようにすれば、螺旋状の羽根を有した鋼管杭において、前記第1実施形態の(1)〜(7)に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【0047】
・第1〜第7実施形態では、鋼管12の外周面に2枚の羽根15a,15bを固定するようにしたが、3枚、4枚又はそれ以上の羽根を鋼管12の外周面に固定するようにしてもよい。そして、補強部材21によりこの各羽根の外周を一括して覆い、当該各羽根の外周縁と補強部材21の内周面とを溶接により固定する。このようにすれば、3枚異常の羽根を有した鋼管杭において、前記第1実施形態の(1)〜(7)に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【0048】
・第7実施形態では、補強部材21を第1補強部材21a及び第2補強部材21bの2つの部材から構成したが、3つ、4つ又はそれ以上の部材から構成するようにしてもよい。そして、例えば、補強部材21を構成する各部材を羽根15a,15bの外周縁に所定間隔おきに固定する。このようにしても、第1実施形態の(1)〜(7)に記載の効果及び第7実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0049】
・図11(a)に示すように、補強部材21の下端縁の内周側にテーパ面21taを形成するようにしてもよい。また、図11(b)に示すように、補強部材21の下端縁の外周側にテーパ面21tbを形成するようにしてもよい。さらに、図11(c)に示すように、補強部材21の下端縁の内周側及び外周側にそれぞれテーパ面21tcを形成するようにしてもよい。このようにすれば、鋼管杭11の地盤へのねじ込み時において、補強部材21に作用する地盤の抵抗が軽減され、ねじ込みをいっそう円滑に行うことができる。
【0050】
・第1〜第6実施形態では、補強部材21を単一の部材としたが、補強部材21を当該補強部材21の中心軸周方向において複数に分割するようにしてもよい。例えば、図12(a),(b)に示すように、補強部材21を2分割及び4分割にする。このようにすれば、補強部材21の運搬が簡単になる。また、補強部材21の取り扱いも簡単になる。
【0051】
(付記)
次に前記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)前記補強部材は少なくとも隣接する羽根における始端部側の外周縁と終端部側の外周縁とを相互に連結する複数の連結部材を備えている請求項3に記載の鋼管杭。
【0052】
(ロ)前記補強部材は各羽根の全周を囲うようにして各羽根の外周縁に固定されている請求項3に記載の鋼管杭。
(ハ)前記補強部材は各羽根の始端部側の外周縁、同じく中間部付近の外周縁、又は終端部側の外周縁を相互に連結している前記(イ)項に記載の鋼管杭。
【0053】
(ニ)前記補強部材の周壁には土砂や砂礫の排出口を形成するようにした請求項2又は請求項3に記載の鋼管杭。この構成によれば、土砂や砂礫が排出口を介して排出されるので、鋼管杭のねじ込み速度が確保され、当該鋼管杭のねじ込みを円滑に行うことができる。
【0054】
(ホ)前記補強部材の外周面には単数又は複数の羽根をさらに設けるようにした請求項2に記載の鋼管杭。この構成によれば、鋼管杭の地盤支持力を増大させることができる。また、補強部材を介在させることなく同じ外径を有するように羽根を形成して当該羽根を鋼管の外周面に固定するようにした場合に比べて、補強部材への固定部(内周縁)から外周縁までの距離が短いので、地盤反力による曲げモーメントが小さくなる。この結果、補強部材の外周に固定した羽根の変形が抑制される。
【0055】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼管杭の地盤へのねじ込みに伴う羽根の変形が抑制されることにより、羽根の外径を大きくすることなく鋼管杭の地盤支持力を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態における鋼管杭の正面図。
【図2】第1実施形態における鋼管杭の下面図。
【図3】図2における1−1線要部断面図。
【図4】第1実施形態における鋼管杭のねじ込み深さを示す正面図。
【図5】第2実施形態における鋼管杭の要部正断面図。
【図6】第3実施形態における鋼管杭の要部部分断面図。
【図7】第4実施形態における鋼管杭の要部正面図。
【図8】第5実施形態における鋼管杭の要部正面図。
【図9】第6実施形態における鋼管杭の要部正面図。
【図10】(a)は、第7実施形態における鋼管杭の要部斜視図、
(b)は、第7実施形態における鋼管杭の下面図。
【図11】(a)〜(c)は、それぞれ別の実施形態における補強部材の要部正断面図。
【図12】(a),(b)は、それぞれ別の実施形態における補強部材の平面図。
【図13】(a)は、従来の鋼管杭の要部正面図、
(b)は、従来の鋼管杭の羽根の反り返りを示す要部正面図。
【図14】従来の鋼管杭の下面図。
【符号の説明】
11…鋼管杭、12…鋼管、15a,15b,23a,23b…羽根、
21…変形抑制構造を構成する補強部材、
21a…補強部材を構成する第1補強部材、
21b…補強部材を構成する第2補強部材、22…排出口、S…平面。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a screw-in type steel pipe pile and a reinforcing member for a blade for a steel pipe pile used as a foundation of a building, for example.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the following steel pipe piles are known. That is, as shown in FIG. 13A, the
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-292370
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional steel pipe pile has the following problems. That is, as shown in FIG. 13B, the
[0005]
That is, as shown in FIG. 14, the ground support force of the
[0006]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a steel pipe pile and a reinforcing member for a steel pipe pile blade capable of increasing the ground support force without increasing the outer diameter of the blade. Is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the steel pipe pile according to the first aspect, the deformation suppressing structure is fixed to an outer peripheral edge of the blade so as to collectively cover an entire circumference of one or more blades. The gist is to be a member.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the steel pipe pile according to the first aspect, a plurality of blades are respectively provided on a lower outer peripheral surface of the steel pipe at the same angle with respect to a plane orthogonal to a central axis of the steel pipe and to the ground. The invention is characterized in that the deformation suppressing structure is provided with one or more reinforcing members for interconnecting a part or all of the outer peripheral edge of each blade with each other so as to be inclined downward in the rotation direction of the steel pipe at the time of screwing. And
[0010]
The invention according to claim 4 is a reinforcing member for a steel pipe pile blade that is attached to one or more blades provided at a lower portion of the steel pipe pile and suppresses deformation of the blade due to screwing into the ground, The gist of the present invention is that the blade is formed so as to collectively cover the entire circumference of one or more blades.
[0011]
The invention according to
[0012]
(Action)
According to the first aspect of the invention, deformation of one or more blades due to the ground reaction force is suppressed. Therefore, unlike the case where the deformation suppressing structure is not provided, the ground support force of the steel pipe pile increases without increasing the outer diameter of the blade.
[0013]
According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in
[0014]
According to the third aspect of the invention, some or all of the outer peripheral edges of the plurality of blades are interconnected by one or more reinforcing members. For this reason, the deformation of each blade caused by the ground reaction force when the steel pipe pile is screwed is suppressed. Therefore, unlike the case where no reinforcing member is provided, the ground support force increases without increasing the outer diameter of the blade.
[0015]
According to the invention as set forth in claim 4, the reinforcing member of the steel pipe pile blade is arranged so as to collectively cover the entire circumference of one or more blades, and in this state, the reinforcing member is attached to the outer peripheral edge of the blade. By fixing, the deformation of the blade due to the screwing of the steel pipe pile into the ground is suppressed. Therefore, the ground support force increases without increasing the outer diameter of the blade.
[0016]
According to the invention described in
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a screw-in type steel pipe pile used as a foundation of a building, for example, will be described with reference to FIGS.
[0018]
(Overall configuration)
As shown in FIGS. 1 and 2, a
[0019]
(Occlusion member)
The closing
[0020]
(Tip bit)
The tip bit 14 (digging blade) is formed in a pentagonal shape by a plate material. The height of the
[0021]
(Feather)
The
[0022]
When the
[0023]
(Reinforcing member)
The reinforcing
[0024]
More specifically, the reinforcing
[0025]
In the present embodiment, the reinforcing
[0026]
(Operation of the embodiment)
Next, an operation at the time of construction of the steel pipe pile configured as described above will be described.
When the
[0027]
As the
[0028]
When the lower end (tip) of the
[0029]
(Effects of the embodiment)
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
[0030]
(2) The ground support force of the
[0031]
(3) The
[0032]
(4) The reinforcing
[0033]
(5) The deformation of the
[0034]
(6) Even if the outer diameter d of the
[0035]
(7) The reinforcing
[0036]
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the reinforcing
[0037]
As shown in FIG. 5, the intermediate portion of the peripheral wall of the reinforcing member 21 (for example, between the starting end 15 ao of the
[0038]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 6, a plurality of
[0039]
Therefore, according to this embodiment, in addition to the effects described in (1) to (7) of the first embodiment, the ground support force of the
[0040]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 7, the reinforcing
[0041]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 8, the reinforcing
[0042]
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 9, the reinforcing
[0043]
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 10A and 10B, the reinforcing
[0044]
A first reinforcing
[0045]
(Another example)
The above-described embodiment may be modified and implemented as follows.
In the first to seventh embodiments, only one set of the
[0046]
In the first to seventh embodiments, the plurality of
[0047]
In the first to seventh embodiments, the two
[0048]
In the seventh embodiment, the reinforcing
[0049]
As shown in FIG. 11A, a tapered surface 21ta may be formed on the inner peripheral side of the lower end edge of the reinforcing
[0050]
In the first to sixth embodiments, the reinforcing
[0051]
(Note)
Next, technical ideas that can be grasped from the embodiment and other examples will be additionally described below.
(A) The steel pipe pile according to claim 3, wherein the reinforcing member includes a plurality of connecting members for connecting at least an outer peripheral edge on the starting end side and an outer peripheral edge on the terminal end side of adjacent blades.
[0052]
(B) The steel pipe pile according to claim 3, wherein the reinforcing member is fixed to an outer peripheral edge of each blade so as to surround the entire circumference of each blade.
(C) The steel pipe pile according to the above (A), wherein the reinforcing member connects the outer peripheral edge on the starting end side, the outer peripheral edge near the middle part, or the outer peripheral edge on the terminal end side of each blade.
[0053]
(D) The steel pipe pile according to claim 2 or 3, wherein a discharge port for earth and sand or gravel is formed in a peripheral wall of the reinforcing member. According to this configuration, since earth and sand and gravel are discharged through the discharge port, the screwing speed of the steel pipe pile is secured, and the screwing of the steel pipe pile can be performed smoothly.
[0054]
(E) The steel pipe pile according to claim 2, wherein one or more blades are further provided on an outer peripheral surface of the reinforcing member. According to this configuration, the ground support force of the steel pipe pile can be increased. Further, as compared with a case where the blades are formed so as to have the same outer diameter without the interposition of the reinforcing member and the blades are fixed to the outer peripheral surface of the steel pipe, the blade is fixed to the reinforcing member (inner peripheral edge). Since the distance to the outer peripheral edge is short, the bending moment due to the ground reaction force is reduced. As a result, deformation of the blade fixed to the outer periphery of the reinforcing member is suppressed.
[0055]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deformation | transformation of the blade | wing accompanying the screwing of the steel pipe pile into the ground is suppressed, and the ground support force of a steel pipe pile can be increased, without enlarging the outer diameter of a blade.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a steel pipe pile according to a first embodiment.
FIG. 2 is a bottom view of the steel pipe pile according to the first embodiment.
FIG. 3 is a sectional view of a principal part taken along line 1-1 in FIG. 2;
FIG. 4 is a front view showing the screw-in depth of the steel pipe pile in the first embodiment.
FIG. 5 is a front sectional view of a main part of a steel pipe pile according to a second embodiment.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a main part of a steel pipe pile according to a third embodiment.
FIG. 7 is a front view of a main part of a steel pipe pile according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is a front view of a main part of a steel pipe pile according to a fifth embodiment.
FIG. 9 is a front view of a main part of a steel pipe pile according to a sixth embodiment.
FIG. 10A is a perspective view of a main part of a steel pipe pile according to a seventh embodiment,
(B) is a bottom view of the steel pipe pile in the seventh embodiment.
FIGS. 11A to 11C are front cross-sectional views of a main part of a reinforcing member according to another embodiment.
FIGS. 12A and 12B are plan views of a reinforcing member according to another embodiment.
FIG. 13A is a front view of a main part of a conventional steel pipe pile,
(B) is a principal part front view which shows the curvature of the blade | wing of the conventional steel pipe pile.
FIG. 14 is a bottom view of a conventional steel pipe pile.
[Explanation of symbols]
11 ... steel pipe pile, 12 ... steel pipe, 15a, 15b, 23a, 23b ... blade,
21 ... a reinforcing member constituting a deformation suppressing structure;
21a: a first reinforcing member constituting a reinforcing member;
21b: second reinforcing member constituting the reinforcing member, 22: outlet, S: flat surface.
Claims (5)
前記単数又は複数の羽根には、地盤へのねじ込みの際の地盤反力に起因する当該羽根の変形を抑制する変形抑制構造を設けるようにした鋼管杭。In a steel pipe pile that is screwed into the ground using one or more blades attached to the lower part of the steel pipe,
A steel pipe pile, wherein the one or more blades are provided with a deformation suppressing structure that suppresses deformation of the blades due to a ground reaction force when screwed into the ground.
前記変形抑制構造は各羽根の外周縁の一部又は全部を相互に連結する単数又は複数の補強部材を備えている請求項1に記載の鋼管杭。A plurality of blades are attached to the lower outer peripheral surface of the steel pipe at the same angle with respect to a plane perpendicular to the central axis of the steel pipe, and are inclined downward in the rotation direction of the steel pipe when screwed into the ground,
2. The steel pipe pile according to claim 1, wherein the deformation suppressing structure includes one or a plurality of reinforcing members interconnecting part or all of the outer peripheral edge of each blade. 3.
単数又は複数の羽根の全周を一括して覆い得るように形成した鋼管杭用羽根の補強部材。A reinforcing member for a steel pipe pile blade, which is attached to one or more blades provided at a lower portion of the steel pipe pile and suppresses deformation due to screwing of the blade into the ground,
A steel pipe pile blade reinforcing member formed so as to collectively cover the entire circumference of one or more blades.
各羽根の外周縁の一部又は全部を相互に連結し得るように形成した鋼管杭用羽根の補強部材。A reinforcing member for a steel pipe pile blade that is attached to a plurality of blades provided at a lower portion of the steel pipe pile and suppresses deformation due to screwing of the blade into the ground,
A reinforcing member for a steel pipe pile blade formed so that part or all of the outer peripheral edge of each blade can be connected to each other.
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