JP2011069073A

JP2011069073A - 鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法

Info

Publication number: JP2011069073A
Application number: JP2009219506A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kaneko; 正金子; Shinko Sato; 眞弘佐藤
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2011-04-07

Abstract

【課題】支持層を乱すことがない鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法を提供する。
【解決手段】回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭１であって、前記鋼管２の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部３を一体に設け、地盤１１への貫入の際に前記突出部３が支持層１３に達することによって生じる、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力の変動を検知し、この抵抗力の変動を検知した位置で貫入を停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法に関し、特に、回転させながら下方へ押圧することによって地盤に貫入させるタイプの鋼管杭や、打ち込みによって地盤に貫入させるタイプの鋼管杭等に有効な鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法に関する。

地盤に貫入させることによって支持力を得る鋼管杭には種々のタイプがあり、例えば、回転させながら下方へ押圧することによって地盤に貫入させるタイプの鋼管杭や、打ち込みによって地盤に貫入させるタイプの鋼管杭等があり、これらの鋼管杭を地盤に所定の深さまで貫入させることにより、地盤上の構造物を支持することができる。

回転させながら地盤に貫入させるタイプの鋼管杭の一例が特許文献１に記載されている。この鋼管杭は、複数の鋼管を上下方向に順次連結することによって所定の長さに形成したものであって、地盤に最初に貫入される第１の鋼管には、先端部を含む複数箇所の外面に回転翼が一体に設けられ、第１の鋼管の上端に連結される第２の鋼管、第２の鋼管の上端に連結される第３の鋼管には、先端部を除く複数箇所の外面にそれぞれ回転翼が一体に設けられている。

このような構成の鋼管杭は、まず、第１の鋼管を杭打ち機にセットし、杭打ち機によって第１の鋼管を回転させながら下方に押圧して地盤に貫入させる。次に、地表から突出した第１の鋼管の上端に第２の鋼管を溶接等によって一体に連結し、第１の鋼管と第２の鋼管とを一体として回転させながら下方に押圧して地盤に更に貫入させる。そして、このような作業を繰り返し行うことにより、第１の鋼管の先端部が支持層に所定の長さ没入する深さまで貫入させ、鋼管杭を支持力を支持層に伝達させている。

特開平１−１４２１２２号

ところで、上記のような構成の鋼管杭を回転させながら地盤に貫入させ、第１の鋼管の先端部を支持層内に所定の長さ没入させる場合、第１の鋼管の先端部の回転翼によって支持層を攪拌しながら、第１の鋼管の先端部を支持層に所定の長さ貫入させることになるため、回転翼によって支持層が必要以上に攪拌されて支持層に乱れが生じることになり、期待した支持力が得られなくなるおそれがある。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、支持層に乱れを生じさせることなく地盤に貫入させることができる鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法を提供することを目的とする。

上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭であって、前記鋼管の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部を一体に設けたことを特徴とする。

本発明の鋼管杭によれば、例えば、杭打ち機によって鋼管杭を地盤に貫入させた場合に、突出部が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力に変動が生じることになるので、この抵抗力の変動が生じた位置で地盤への貫入を停止させることにより、突出部が支持層の内部に必要以上に貫入されるのを防止でき、突出部によって支持層が過大に攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止できる。

また、本発明において、前記突出部は、前記鋼管の外面に螺旋状に一体に設けられた回転翼からなることとしてもよい。

本発明の鋼管杭によれば、例えば、杭打ち機によって鋼管杭を地盤に貫入させた場合に、鋼管の外面に螺旋状に設けられた回転翼が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力に変動が生じることになるので、この抵抗力の変動が生じた位置で地盤への貫入を停止させることにより、回転翼が支持層の内部に必要以上に貫入されるのを防止でき、回転翼によって支持層が過大に攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止できる。

さらに、本発明において、前記突出部は、前記鋼管の外面に一体に設けられた節部からなることとしてもよい。

本発明の鋼管杭によれば、例えば、杭打ち機によって鋼管杭を地盤に貫入させた場合に、鋼管の外面に設けられた節部が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力に変動が生じることになるので、この抵抗力の変動が生じた位置で地盤への貫入を停止させることにより、節部が支持層の内部に必要以上に貫入されるのを防止でき、節部によって支持層が過大に攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止できる。

また、本発明において、前記鋼管は、口径が３００ｍｍ以下、肉厚が６ｍｍ以下の小口径鋼管であることとしてもよい。

さらに、本発明は、回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭の貫入方法であって、前記鋼管の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部を一体に設け、地盤への貫入の際に前記突出部が支持層に達することによって生じる、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力の変動を検知し、この抵抗力の変動を検知した位置で貫入を停止させることを特徴とする。

本発明の鋼管杭の貫入方法によれば、例えば、杭打ち機によって鋼管杭を地盤に貫入させた場合に、突出部が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力に変動が生じることになるので、この抵抗力の変動が生じた位置で地盤への貫入を停止させることにより、突出部が支持層の内部に必要以上に貫入されるのを防止でき、突出部によって支持層が過大に攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止できる。

以上、説明したように、本発明の鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法によれば、突出部が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力が変動することになるので、この抵抗力が変動したのを突出部を介して検知し、この抵抗力が変動した位置で貫入を停止させることにより、突出部が支持層の内部に必要以上に貫入され、突出部で支持層が攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止でき、鋼管杭による期待した支持力が得られることになる。

本発明による鋼管杭の第１の実施の形態を示した概略図である。本発明による鋼管杭の第２の実施の形態を示した概略図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１には、本発明の第１の実施の形態が示されている。本実施形態は、回転させながら下方へ押圧することにより地盤に貫入させるタイプの鋼管杭１に本発明を適用したものであって、同一口径及び肉厚の複数本の鋼管（第１の鋼管２、第２の鋼管）を上下方向に順次連結することによって所定の長さに形成される。
なお、１本の鋼管で長さが足りる場合には、第１の鋼管２のみを使用することになる。

各鋼管は、口径が３００ｍｍ以下、肉厚が６ｍｍ以下の小口径鋼管であって、本実施の形態においては、各鋼管に口径が２６７．４ｍｍ、肉厚が６ｍｍの一般構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫ４００）を使用している。
なお、本実施の形態においては、小口径鋼管に本発明を適用しているが、大口径鋼管に本発明を適用してもよい。

第１の鋼管２の外面には、貫入方向の先端側から後端側に所定の距離おいた位置（例えば、先端から後端側に約１ｍ離れた位置）に、第１の鋼管２の外面から外方に突出する突出部３が一体に設けられている。

突出部３は、略円弧板状をなす回転翼４であって、本実施の形態においては、第１の鋼管２の外面に４枚の回転翼４が溶接等によって一体に設けられている。各回転翼４は、第１の鋼管２の中心軸を中心とした螺旋状に第１の鋼管２の外面に一体に設けられている。なお、回転翼４は、４枚に限らない。

第１の鋼管２には、必要に応じて、第２の鋼管（図示せず）が溶接、ボルト・ナット等によって一体に連結され、第２の鋼管には、第３の鋼管（図示せず）が溶接、ボルト・ナット等によって一体に連結され、以下、同様に、他の鋼管（図示せず）が溶接等によって一体に連結される。
なお、第２の鋼管以下の他の鋼管の外面には、第１の鋼管２の外面のような回転翼４は設けられていない。

次に、本実施の形態の鋼管杭の貫入方法について説明する。
まず、図１に示すように、第１の鋼管２を杭打ち機にセットし、杭打ち機によって第１の鋼管２を回転させながら下方に押圧して地盤１１に貫入させ、必要に応じて、第１の鋼管２の上端に他の鋼管を溶接等によって順次連結して、所定の長さに形成した鋼管杭１を地盤１１に貫入させる。

そして、鋼管杭１の第１の鋼管２の先端部を地盤１１の軟弱層１２を貫通させて支持層１３の内部に貫入させ、第１の鋼管２の先端部を支持層１３の内部に所定の長さ（本実施の形態では約１ｍ）貫入させ、第１の鋼管２の外面の４枚の回転翼４が支持層１３の表面に到達した位置で鋼管杭２の貫入作業を停止させる。

この場合、第１の鋼管２の外面の回転翼４が軟弱層１２よりも硬度の高い支持層１３に到達すると、地盤１１から回転翼４に作用する抵抗力が急激に大きくなる。これに伴って、第１の鋼管２のトルクが急増することになるので、この第１の鋼管２のトルクの急増を杭打ち機側の駆動源（回転モータ等）の電流値の変動等として検知することにより、第１の鋼管２の外面の回転翼４が支持層１３の表面に到達したことを検知できる。

従って、第１の鋼管２の外面の回転翼４が支持層１３の表面に到達し、回転翼４が支持層１３の内部に最小限に貫入した位置に第１の鋼管２を停止させることができるので、回転翼４が支持層１３の内部に必要以上に貫入して、回転翼４で支持層１３を過大に攪拌して支持層１３に乱れを生じさせるようなことはなく、鋼管杭１を介して支持層１３に支持力を伝達させることができ、鋼管杭１により期待した支持力が確実に得られることになる。

図２には、本発明による鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法の第２の実施の形態が示されている。
この鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法は、打ち込みによって地盤１１に貫入させるタイプの鋼管杭１に適用したものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。

本実施の形態においては、第１の鋼管２の外面の先端から後端側に所定の距離おいた位置（例えば、先端から後端側に約１ｍ離れた位置）に突出部３として、算盤の珠状の節部６を一体に設けたものである。節部６は、第１の鋼管２の貫入方向の中央が最大径の頂部６に形成され、この頂部６の貫入方向先端側の面及び後端側の面が所定の角度のテーパ面７、８にそれぞれ形成されている。

そして、本実施の形態においても、鋼管杭１を地盤１１に打ち込みによって貫入させて、鋼管杭１の第１の鋼管２の外面の節部５が軟弱層１２よりも硬度の高い支持層１３に到達すると、地盤１１から節部５に作用する抵抗力が急激大きくなる。これに伴って、第１の鋼管２の圧入力が急増することになるので、この第１の鋼管２の圧入力の急増を杭打ち機側の駆動源（圧入用アクチュエータ等）の電流値の変動等として検知し、この圧入力の変動を検知した位置で鋼管杭１の貫入を停止させればよい。

従って、第１の鋼管２の外面の節部５が支持層１３の内部に最小限に貫入した位置に第１の鋼管２を停止させることができるので、第１の鋼管２の外面の節部５が支持層１３の内部に必要以上に貫入して、節部５によって支持層１３を乱すようなことはなく、鋼管杭１を介して支持層１３に支持力を伝達させることができ、所定の支持力が確実に得られることになる。

なお、前記各実施の形態においては、突出部３として、第１の鋼管２の外面に回転翼４又は節部５を設けたが、これに限らず、地盤１１から鋼管杭１に作用する抵抗力の変動を検知できる構造のものであれば突出部３とすることができる。

１鋼管杭
２第１の鋼管
３突出部
４回転翼
５節部
６頂部
７テーパ面
８テーパ面
１１地盤
１２軟弱層
１３支持層

Claims

回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭であって、
前記鋼管の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部を一体に設けたことを特徴とする鋼管杭。
前記突出部は、前記鋼管の外面に螺旋状に一体に設けられた回転翼からなることを特徴とする請求項１に記載の鋼管杭。
前記突出部は、前記鋼管の外面に一体に設けられた節部からなることを特徴とする請求項１に記載の鋼管杭。
前記鋼管は、口径が３００ｍｍ以下、肉厚が６ｍｍ以下の小口径鋼管であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の鋼管杭。
回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭の貫入方法であって、
前記鋼管の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部を一体に設け、
地盤への貫入の際に前記突出部が支持層に達することによって生じる、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力の変動を検知し、この抵抗力の変動を検知した位置で貫入を停止させることを特徴とする鋼管杭の貫入方法。