JP2011058290A - ねじ込み式鋼管杭の施工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼管2の先端部又はその近傍に翼10が取り付けられ、鋼管2に回転力を与えることにより地盤に貫入して埋設されるねじ込み式鋼管杭1を有し、鋼管2内にあらかじめ又は施工中に冷却材料20を入れて、この冷却材料20により施工中に鋼管2と地盤との摩擦によって発生した熱を冷却し、鋼管2の温度上昇を抑制するようにした。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の実施の形態1に係るねじ込み式鋼管杭の施工方法に用いられるねじ込み杭の模式的説明図である。
図において、1はねじ込み杭で、鋼管2と、鋼材からなり、螺旋状に切除された鋼管2の先端部に、互いに反対方向に傾斜して取付けられた半円状の平板11a,11bによって構成された翼10とからなっている。20は鋼管2内に注入された冷却材料である水である。
また、杭体の径が大きくなれば杭体積分の水20の量は多くなり、さらに水20に対流も生じるので、熱の発生部位を十分に冷却することができる。水20が蒸発するようなことがあれば、随時水20を注ぎ足せばよい。なお、摩擦熱の発生状況は、杭体内の水20の温度を例えば温度センサによって測定することにより、概略確認することができる。
杭径500mm、翼径1000mm、長さ20mのねじ込み杭を、摩擦が多く発生する砂質土が主体の地盤で施工した。
施工途中の杭体内の温度を非接触型の温度センサを用いて測定した結果、ほぼ同じ回転施工時間において、杭体内に何も入れていない場合は、杭体内の温度が300℃まで上昇したが、杭体内に水20を入れた場合の水の温度は50℃であった。これにより、杭体内の水20は、杭体を冷却して温度の上昇を抑制する効果があることがわかった。
実施の形態1では、ねじ込み杭1の杭体内に冷却材料として水20を充填した場合を示したが、本実施の形態においては、杭体内に、例えばゼリーなどの半固体の如きジェル状の物質からなる冷却材料を充填したものである。
本実施の形態によれば、水より熱吸収の大きいジェル状の冷却材料を用いたので、杭体に発生する摩擦熱を冷却してより効果的に温度上昇を抑制することができる。
実施の形態1ではねじ込み杭1の杭体内に冷却材料として水20を充填し、実施の形態2ではジェル状の冷却材料を充填した場合を示したが、本実施の形態においては、杭体内に、冷却材料として泥水やソイルセメントを充填したものである。
建設現場では、泥水やソイルセメントは頻繁に使用され、その処理も重要である。本実施の形態によれば、杭体内に泥水やソイルセメントを充填することにより、僅かでも処理費を減らすことができ、併せて杭体を冷却し温度上昇を抑制することができる。
本実施の形態は、図4に示すように、ねじ込み杭1の杭体内に、前記いずれかの冷却材料が詰め込まれ、例えばワイヤロープの如き操作部22により上下方向に移動可能に構成された袋体21を配設したものである。
そして、ねじ込み杭1が硬い地盤31や層の変り目32を通過するときは、杭体内のこれらと対応した位置に袋体21を保持するようにワイヤロープ22を操作して施工すれば、杭体の摩擦熱が大きく発生する箇所を確実に冷却して、杭体の温度上昇を抑制することができる。
このように、本実施の形態においては、袋体21をその都度廃棄することなく使い回しできるので、環境にも優しい袋体21を実現することができる。なお、施工後は杭体内は中空状態なので、残土等の投入も可能であるし、地中熱の利用も容易である。
実施の形態1〜4では、全長にわたって同じ外径の鋼管2によってねじ込み杭1を構成した場合を示したが、本実施の形態は、ねじ込み杭1を拡頭構造としたものである。
図5は先端部又はその近傍に翼10を有する下部鋼管3と、これより大径の上部鋼管4とを、逆截頭円錐状で短尺のテーパー管5で接合したもので、テーパー管5の下端部の外径を下部鋼管3の外径と等しく、上端部の外径を上部鋼管4の外径と等しく形成して、これらを溶接により接合したものである。
本実施の形態においては、下部鋼管3、テーパー管5及び上部鋼管4にわたる範囲に、冷却材料である水20を充填したので、実施の形態1の場合と同様の作用により、杭体に発生する摩擦熱を冷却して温度上昇を抑制することができる。
また、上記の説明では、冷却材料として水20を用いた場合を示したが、前述のようにジェル状の冷却材料や、泥水、ソイルセメントなどの冷却材料を用いてもよい。さらに、図5のねじ込み杭1においては、実施の形態4のように冷却材料を詰めた袋体21を用いてもよい。
Claims (3)
- 鋼管の先端部又はその近傍に翼が取り付けられ、前記鋼管に回転力を与えることにより地盤に貫入して埋設されるねじ込み式鋼管杭を有し、
前記鋼管内にあらかじめ又は施工中に冷却材料を入れて、該冷却材料により施工中に前記鋼管と地盤との摩擦によって発生した熱を冷却し、該鋼管の温度上昇を抑制することを特徴とするねじ込み式鋼管杭の施工方法。 - 前記冷却材料が水、ジェル状の物質又は泥水若しくはソイルセメントのいずれかであることを特徴とする請求項1記載のねじ込み式鋼管杭の施工方法。
- 前記冷却材料を袋体内に収容し、該袋体を前記鋼管内に、出し入れかつ上下方向の位置調整可能に配設したことを特徴とする請求項1又は2に記載のねじ込み式鋼管杭の施工方法。
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