JP2008291523A - Steel pipe pile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として住宅構造物の基礎杭として使用される鋼管杭に関するもので、更に詳しくは、杭本体の先端部に羽根を取り付けて、この羽根付き杭本体を回転させながら地盤中に打ち込むのに使用される鋼管杭に関する。 The present invention relates to a steel pipe pile mainly used as a foundation pile of a house structure. More specifically, a blade is attached to the tip of the pile body and driven into the ground while rotating the pile body with the blade. Relates to steel pipe piles used in
従来この種の鋼管杭として特許公報等の公知文献を具体的に挙げることはできないが、従来使用されている鋼管杭を図10に示す。この鋼管杭は、杭本体1の先端部に、鋼板を螺旋状に加工して形成した螺旋羽根22を溶接してなるものである。螺旋羽根22の外径は、杭本体1の直径の2〜3倍となっている。
Conventionally, publicly known documents such as patent gazettes cannot be specifically cited as this type of steel pipe pile, but a conventionally used steel pipe pile is shown in FIG. This steel pipe pile is formed by welding a
このように先端部に羽根22を設けた杭本体1を回転させながら鋼管杭を地盤中に貫入する工法によれば、鋼管杭を地盤中に貫入する際に衝撃を発生せず、無騒音・無振動施工及び無排土施工を実現でき、また回転圧入工法による先端地盤の締め固め効果及び羽根の拡底効果により、大きな鉛直支持力を得ることができる。また、貫入時に羽根部に推進力として作用する受動抵抗力が、そのまま引き抜き抵抗力となるため、大きな引き抜き支持力が得られる。
Thus, according to the construction method of penetrating the steel pipe pile into the ground while rotating the
ところで、上記のような従来の鋼管杭にあっては、鋼板を螺旋状に加工することにより螺旋羽根を形成し、これをを杭本体の先端部に取り付けているが、この螺旋羽根は三次元形状となっていることから、羽根の製作コストが高くついて、鋼管杭が高価となるという問題があった。 By the way, in the conventional steel pipe pile as described above, a spiral blade is formed by processing a steel plate into a spiral shape, and this is attached to the tip of the pile body. Due to the shape, there was a problem that the production cost of the blades was high and the steel pipe piles were expensive.
本発明は、上記の課題に鑑み、従来の螺旋羽根付き鋼管杭と同等の性能を有しながら、製作コストを安くできる鋼管杭を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a steel pipe pile that can be manufactured at a low cost while having performance equivalent to that of a conventional steel pipe pile with spiral blades.
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明の鋼管杭は、杭本体1の先端部に、所要形状の金属平板からなる1対の羽根板2,2が、杭本体1を両側から抱くように取り付けられると共に、両羽根板2,2は、杭本体1の長手方向と直交する面に対し所要角度θ傾斜し且つ杭本体1の長手方向に所要距離ずれて互いに平行に位置するように取り付けられてなることを特徴とする。
Means for solving the above problems will be described with reference numerals in the embodiments described later. The steel pipe pile of the invention according to
請求項2は、請求項1に記載の鋼管杭において、各羽根板2は、鋼板によって略半円形状に形成されると共に、略半円形の弦側に杭本体1の外周面部に係合する係合凹部4が形成されてなることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the steel pipe pile according to the first aspect, each
請求項3は、請求項1に記載の鋼管杭において、各羽根板2は、鋼板によって矩形状に形成されると共に、その一辺側に杭本体1の外周面部に係合する係合凹部4が形成されてなることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the steel pipe pile according to the first aspect, each
請求項4は、請求項1〜3の何れかに記載の鋼管杭において、杭本体1の先端部には、羽根板2とは別個に切刃3,13が取り付けられてなることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the steel pipe pile according to any one of the first to third aspects, a
請求項5は、請求項1〜4の何れかに記載の鋼管杭において、杭本体1は、上段側が径大となり、下段側が径小となるように径の異なる複数の円筒部材13〜15を複数段に同軸一体に連結して形成されてなることを特徴とする。
請求項6は、請求項1〜4の何れかに記載の鋼管杭において、杭本体1の先端部とこれより少し上方へ隔たった部位とに夫々1対の羽根板2,2、12、12が取り付けられ、上方側の羽根板12,12は先端側の羽根板2,2よりも径大となっていることを特徴とする。
A sixth aspect of the present invention is the steel pipe pile according to any one of the first to fourth aspects, wherein a pair of
請求項7は、請求項5に記載の鋼管杭において、最下段側の円筒部材15の下端部とそれより一段上側の円筒部材14の下端部とに夫々1対の羽根板2,2、12,12が取り付けられ、一段上側円筒部材の羽根板12,12は最下段側円筒部材15の羽根板2,2よりも径大となっていることを特徴とする。
A seventh aspect of the present invention is the steel pipe pile according to the fifth aspect, wherein a pair of
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明の鋼管杭1A,11A,21Aは、杭本体1の先端部に、金属平板からなる1対の羽根板2,2を、杭本体1を両側から抱くように取り付けると共に、杭本体長手方向と直交する面に対し所要角度θ傾斜し且つ杭本体長手方向に所要距離ずれて互いに平行に位置するように取り付けてなるものであって、1対の羽根板2,2は、従来の鋼管杭Bの杭本体1の先端部に取り付けられた螺旋羽根12と同等の機能を有しながら、その螺旋羽根12よりも製作が容易であるから、羽根板2の製作コストが安く、安価な鋼管杭を提供することができる。
The effect of the invention by the above-described solution means will be described with reference numerals of embodiments described later. The
請求項2に係る発明によれば、各羽根板2が、鋼板によって略半円形状に形成されると共に、略半円形の弦側に杭本体1の外周面部に係合する係合凹部4が形成されてなる円形状の羽根板であるから、地盤中への鋼管杭1A,11A,21Aの打ち込み、貫入が容易となる。
According to the invention which concerns on
請求項3に係る発明によれば、各羽根板2は、鋼板によって矩形状に形成されると共に、その一辺側に杭本体1の外周面部に係合する係合凹部4が形成されてなる矩形状の羽根板であるから、円形状の羽根板に比べて、製作が容易になると共に、地盤支持力が大きくなる。
According to the invention which concerns on
請求項4に係る発明によれば、杭本体1の先端部に、羽根板2とは別個に切刃3,13を取り付けることにより、地盤中への鋼管杭1A,11A,21Aの打ち込み、貫入が容易となる。
According to the invention which concerns on
請求項5に係る発明のように、杭本体1が、径の異なる複数の円筒部材13〜15を複数段に同軸一体に連結して形成されたものによれば、地盤中で一種の楔効果を発揮して、ストレートの杭本体よりも大きな地盤支持力が得られる。
As in the invention according to
請求項6に係る発明のように、杭本体1の先端部とこれより少し上方へ隔たった部位とに夫々1対の羽根板2,2、12,12が取り付けられ、上方側の羽根板12,12は先端側の羽根板2,2よりも径大となっている鋼管杭では、杭先端側の羽根板2の径がその上方側の羽根板12より径が小さいため、地盤中への貫入が容易になると共に、杭先端側の羽根板2による先端支持力と、これより上方にある径大の羽根板12による大きな支持力とによって、より一層大きな地盤支持力が得られる。
As in the invention according to claim 6, a pair of
請求項7に係る発明のように、最下段側の円筒部材15の下端部とそれより一段上側の円筒部材14の下端部とに夫々1対の羽根板2,2、12,12が取り付けられ、一段上側円筒部材の羽根板12,12は最下段側円筒部材15の羽根板2,2よりも径大となっている鋼管杭では、径の異なる複数の円筒部材13〜15により一種の楔効果を発揮して大きな地盤支持力が得られるのに加え、最下段側円筒部材15の羽根板2による先端支持力と、その一段上側の円筒部材14の羽根板12による大きな支持力とによって、より一層大きな地盤支持力が得られる。
As in the invention according to claim 7, a pair of
以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図1の(a) は本発明に係る鋼管杭1Aの斜視図、(b) は同じく本発明に係る鋼管杭11Aの斜視図であり、図2の(a) は図1の(a) に示す鋼管杭1Aの下端部側の拡大正面図、(b) は(a) のX−X線断面図であり、図3の(a) は図1の(b) に示す鋼管杭11Aの下端部側を示す拡大正面図、(b) は(a) のY−Y線断面図である。
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 (a) is a perspective view of a
先ず、図1の(a) に示す鋼管杭1Aは、杭本体1の先端部に、略半円形状の鋼板からなる1対の羽根板2,2が、杭本体1を両側から抱くように取り付けられると共に、これら両羽根板2,2は、図2の(a) に示すように、杭本体1の長手方向と直交する仮想直交面Nに対して所要角度θ傾斜し且つ杭本体1の長手方向に所要間隔だけずらして互いに平行に位置するように取り付けられている。また図2の(a) ,(b) に示すように、杭本体1の先端部には直径方向に対向する位置に、小さな角形片からなる切刃3が、羽根板2とは別個に取り付けられている。
First, in the
各羽根板2は、図4に示すように、鋼板によって略半円形状に形成されると共に、この半円形の弦側に杭本体1の外周面部に係合する円弧状の係合凹部4が形成されたもので、その係合凹部4が杭本体1の外周面部に係合されて溶接されるようになっている。
As shown in FIG. 4, each
各半円形状の羽根板2は、図2の(b) から分かるように、1つの円板を真二つに割った場合の半割体より僅かに大きく形成され、そして杭本体1の外周面部に係合する円弧状係合凹部4は、その内周長さが杭本体1の外周長さの1/2よりも僅かに長くなるように形成されており、従って上側の半円形状羽根板2の端部と下側の半円形状羽根板2の端部とが上下方向に重なり合う(ラップする)ことになる。この場合、半円形状羽根板2の円の直径Dwは、例えば杭本体1の直径Dの約3倍とされる。このように上側の半円形状羽根板2の端部と下側の半円形状羽根板2の端部とが上下方向にラップすることにより、地盤支持力が向上する。この実施形態では、各半円形状の羽根板2を、1つの円板を真二つに割った場合の半割体より少し大きい形状としているが、各半円形状の羽根板2は円板を真二つに割った時の半割体と同じ形状としてもよい。
As can be seen from FIG. 2 (b), each
しかして、鋼管杭1Aの製作にあたり羽根板2を杭本体1の先端部に取り付けるには、図4に示すように、1対の羽根板2,2を、杭本体1の先端部に対しその両側から杭本体1を抱くように近づけて、その内周側の係合凹部4,4を杭本体1に係合させると共に、両羽根板2,2を、図2の(a) に示すように、杭本体1の長手方向と直交する仮想直交面Nに対して例えば10°(傾斜角度θ)傾斜させると共に、杭本体1の長手方向に所要距離、例えば杭本体1の直径の1/2〜1/3に相当する分だけずらして互いに平行に位置させた状態で、両羽根板2,2の係合凹部4,4を杭本体1の外周面に対し溶接すればよい。
In order to attach the
また、図1の(b) に示す鋼管杭11Aは、杭本体1の先端部に、矩形状の鋼板からなる1対の羽根板2,2が、杭本体1を両側から抱くように取り付けられると共に、両羽根板2,2は、図3の(a) に示すように、杭本体1の長手方向と直交する仮想直交面Nに対し所要角度傾斜し且つ杭本体1の長手方向に所要距離だけずらして互いに平行に位置するように取り付けられる。また、杭本体1の先端部には直径方向に対向する位置に、小さな角形片からなる切刃3が取り付けられる。
Moreover, 11 A of steel pipe piles shown to (b) of FIG. 1 are attached to the front-end | tip part of the pile
そして、各羽根板2は、図5に示すように、鋼板によって矩形状に形成されると共に、この矩形の一辺側に杭本体1の外周面部に係合する円弧状の係合凹部4が形成されたもので、その係合凹部4が杭本体1の外周面部に係合されて溶接されるようになっている。
Each
各矩形状の羽根板2は、図3の(b) から分かるように、1つの矩形板を真二つに割った場合の半割体と同じ形状に形成されており、しかして杭本体1の外周面部に係合する円弧状係合凹部4は、その内周長さが杭本体1の外周長さのほぼ1/2となるように形成されている。各矩形状羽根板2の円の直径Dwは、例えば杭本体1の直径Dの約2.5倍とされる。
As can be seen from FIG. 3 (b), each
この鋼管杭11Aの製作にあたって、羽根板2を杭本体1の先端部に取り付けるには、図5に示すように、1対の羽根板2,2を、杭本体1の先端部に対し、その両側から杭本体1を抱くように近づけて、その係合凹部4,4を杭本体1に係合させると共に、両羽根板2,2を、図3の(a) に示すように、杭本体1の長手方向と直交する仮想直交面Nに対し例えば10°傾斜させると共に、杭本体1の長手方向に例えば杭本体1の直径の1/2〜1/3に相当する分だけずらして互いに平行に位置させた状態で、両羽根板2,2の係合凹部4,4を杭本体1の外周面に対し溶接すればよい。
In manufacturing this
図6は、杭本体1の先端部に略二等辺三角形状の切刃13を取り付けた鋼管杭1A又は11Aを示している。尚、図1の(a) ,(b) において、5は杭本体1の上端部(杭頭部)の直径方向両側部に突設された両側一対の回転駆動伝達金具である。
FIG. 6 shows a
上述のように構成される鋼管杭1A,11Aを地盤中に打ち込むには、クローラクレーン等を利用し、鋼管杭1A,11Aを吊り込んでオーガマシンにセットする。この際に、杭本体1の上端部突設された両側一対の回転駆動伝達金具5,5を、図示しないオーガマシンの回転軸部の被係合部に係合させる。次いで、鋼管杭1A,11Aの先端部を所定の位置に振れ止め手段で固定し、鋼管杭1A,11Aの鉛直性を確認した後、オーガマシンによって鋼管杭1A,11Aに回転を与えながら、地盤中に回転圧入させる。鋼管杭1A,11Aは適宜継ぎ足してゆき、下側の鋼管杭1A,11Aを所定の深度まで回転貫入させたならば、回転圧入を停止して、施工を終了する。
In order to drive the steel pipe piles 1A and 11A configured as described above into the ground, the steel pipe piles 1A and 11A are suspended and set in an auger machine using a crawler crane or the like. At this time, the pair of rotation drive
以上説明した鋼管杭1A,11Aは、杭本体1の先端部に、所要形状の金属平板からなる1対の羽根板2が、杭本体1を両側から抱くように取り付けられると共に、両羽根板2,2は、杭本体1の長手方向と直交する面に対して所要角度θ傾斜し且つ杭本体1の長手方向に所要間隔をおいて互いに平行に位置するように取り付けられてなるものであって、1対の羽根板2,2は、図8に示す従来の鋼管杭Bの杭本体1の先端部に取り付けられた螺旋羽根12と同等の機能を有する。即ち、1対の羽根板2,2の拡底効果によって羽根板2の面積による大きな鉛直方向地盤支持力を得ることができ、また鋼管杭を地盤中に貫入する際に衝撃を発生せず、無騒音・無振動施工及び無排土施工を実現でき、また杭本体1の貫入時に羽根板2,2に推進力として作用する受動抵抗力が、そのまま引き抜き抵抗力となるため、大きな引き抜き支持力が得られる。
The steel pipe piles 1A and 11A described above are attached to the tip of the
このように鋼管杭1A,11Aは、従来の鋼管杭Bの杭本体1の先端部に取り付けられた螺旋羽根12と同等の機能を有しながら、その螺旋羽根12よりも製作が容易であるから、羽根板2の製作コストが安く、安価な鋼管杭を提供することができる。即ち、羽根板2は金属平板からなる二次元形状のものであるため、従来の鋼管杭Bにおける三次元形状の羽根板12に比べ、羽根の製作が容易となり、鋼管杭1A,11Aの製作コストを安くできる。
As described above, the steel pipe piles 1A and 11A have the same function as the
また、鋼管杭1Aの場合に半円形状の羽根板2を製作するには、例えば矩形状の鋼板材を半円状に切断加工して羽根板2の外形を形成すると共に、この半円の弦の部分に係合凹部4を切断加工により形成するだけでよいから、簡単且つ容易に製作できるものである。また、鋼管杭11Aの場合に矩形状の羽根板2を製作するには、鋼板材を所定サイズの矩形状に切断加工し、その所定の一辺に係合凹部4を切断加工により形成すればよいから、簡単容易に製作できる。しかも、矩形状羽根板2の場合には、半円形状羽根板2の場合に比べて、切断して捨てる部分が少なく、鋼板材を有効に使用できるために、製作コストを一層安くできる。
In order to manufacture the
また円形状の羽根板2,2を備えた鋼管杭1Aの場合には、地盤中への杭本体1の打ち込み、貫入が容易となる。また矩形状の羽根板2,2を備えた鋼管杭11Aの場合には、円形状の羽根板を備えた鋼管杭11A比べ、各羽根板2の製作が容易になると共に、地盤支持力が大きくなる。
Moreover, in the case of the
図7は、上段側が径大となり、下段側が径小となるように径の異なる複数の鋼管製円筒部材を複数段に同軸一体に連結して形成した杭本体1の先端部に、上述した鋼管杭1A,11Aと同様な1対の羽根板2,2を取り付けた鋼管杭21Aを示している。
FIG. 7 shows the above-mentioned steel pipe at the tip of a
この鋼管杭21Aは、夫々の外径が順次小さくなっている上段側円筒部材13と中段側円筒部材14と下段側円筒部材15とからなる3段円筒状に形成され、上段側円筒部材13と中段側円筒部材14とは、両円筒部材13,14間に段部16を形成する鋼板製のリング部材17を介して溶接によって連結され、中段側円筒部材14と下段側円筒部材15とは、両円筒部材14,15間に段部18を形成する鋼板製のリング部材19を介して溶接によって連結され、そして下段側円筒部材15の下端部に鋼管杭1A,11Aと同様な1対の羽根板2,2が取り付けられている。尚、この図7は、杭本体1を上段側と中段側と下段側との3段形に形成したものであるが、杭本体1を、上段側と下段側との2段形にしてもよいし、4段以上としてよい。
The
このような鋼管杭21Aによれば、杭本体1が、径の異なる複数の円筒部材13〜15を複数段に同軸一体に連結して形成されたものによれば、地盤中で一種の楔効果を発揮して、ストレートの杭本体よりも大きな地盤支持力が得られる。
According to such a
図8は、ストレート状杭本体1の先端部(下端部)とこれより少し上方へ隔たった部位とに夫々1対の羽根板2,2、12,12を取り付けた鋼管杭31Aを示すもので、上方側の羽根板12,12は先端側の羽根板2,2よりも径大となっている。羽根板2,12の構造については、図1〜図5によって説明した鋼管杭1A,11Aの羽根板2と同様である。
FIG. 8 shows a
この鋼管杭31Aのように、杭本体1の先端部とこれより少し上方へ隔たった部位とに1対の羽根板2,2、12,12を取り付けた場合は、杭先端側の羽根板2の径がその上方側の羽根板12より径が小さいため、地盤中への貫入が容易になると共に、杭先端側の羽根板2による先端支持力と、これより上方にある径大の羽根板12による大きな支持力とによって、より一層大きな地盤支持力が得られる。
Like this
図9は、図7に示されるような径の異なる複数の円筒部材13〜15において、最下段側円筒部材15の下端部とそれより一段上側の円筒部材14の下端部とに夫々1対の羽根板2,2、12,12が取り付た鋼管杭41Aを示したもので、一段上側円筒部材の羽根板12,12は最下段側円筒部材15の羽根板2,2よりも径大となっている。円筒部材13〜15の構造については、図7に示す鋼管杭21Aと同様である。
FIG. 9 shows a pair of
このような鋼管杭41Aによれば、径の異なる複数の円筒部材13〜15により一種の楔効果を発揮して大きな地盤支持力が得られるのに加え、最下段側円筒部材15の羽根板2による先端支持力と、その一段上側の円筒部材14の羽根板12による大きな支持力とによって、より一層大きな地盤支持力が得られる。
According to such a
1A 本発明の鋼管杭
1 杭本体
2 羽根板
4 係合凹部
11A 本発明の鋼管杭
12 羽根板
21A 本発明の鋼管杭
31A 本発明の鋼管杭
41A 本発明の鋼管杭
B 従来の鋼管杭
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- 2007-05-25 JP JP2007138537A patent/JP2008291523A/en active Pending
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