JP2012162947A - Steel pipe pile - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steel pipe pile for enabling a pile tip to reliably arrive at a supporting layer.SOLUTION: The steel pipe pile 10 comprises: a pile body 12; and an insert pile 14. With the pile body 12 rotated by a pile driver, a spiral blade 18 drills a ground 56 to make the pile body 12 penetrate into the ground 56. When the spiral blade 18 abuts on a hard intermediate layer located at a position shallower than the intended supporting layer to preclude the pile body 12 from penetrating thereinto, the insert pile 14 is inserted into the pile body 12 until its sharpened tip 34 abuts on the intermediate layer, and the upper end of the insert pile 14 is hammered to destroy the hard intermediate layer so that the spiral blade 18 can drill the ground 56. Then, with the pile body 12 rotated, the intermediate layer is drilled and the tip of the pile body 12 arrives at the supporting layer as a final arrival point.

Description

本発明は、建物の基礎に用いる鋼管杭に関する。   The present invention relates to a steel pipe pile used for a foundation of a building.

地盤の弱い土地に、住宅等の建物を建てる場合には、地中に杭を打ち込み、その上に基礎を施工している。
その杭として、先端に螺旋状の翼を設けた鋼管杭が種々提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
When building a building such as a house on a weak ground, piles are driven into the ground and the foundation is constructed on it.
As the pile, various steel pipe piles having a spiral wing at the tip have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開平01−142122号公報。JP-A-01-142122.

この鋼管杭は、翼を設けることによって、地盤内への貫入を容易にする、先端の杭面積を大きくすることによって杭の支持力を大きくする、等の目的を持っている。
鋼管杭工法は、平成6年の建設大臣認定(阪住指発第59号)を取得しており、広く用いられている。
This steel pipe pile has the purpose of facilitating penetration into the ground by providing wings, and increasing the support capacity of the pile by increasing the pile area at the tip.
The steel pipe pile construction method has been approved by the Minister of Construction in 1994 (Osaka No. 59) and is widely used.

例えば、貫入深さ3.25〜4.25m付近に、硬くかつ層厚の薄い中間層があり、6.75m以深に層厚のある安定した層がある地盤の場合、該中間層を杭先端とせず、6.75m以深の層厚のある安定した層を杭先端の支持層とするのが一般的な施工方法である。   For example, in the case of a ground with a hard and thin intermediate layer near the penetration depth of 3.25 to 4.25 m and a stable layer with a layer thickness of 6.75 m or deeper, the intermediate layer is Instead, it is a common construction method to use a stable layer having a layer thickness of 6.75 m or more as a support layer at the tip of the pile.

しかしながら、翼付きの鋼管杭を用いて回転貫入を行うと、この中間層を抜くことが出来ずに止まってしまい、目的とする本来の支持層(地盤調査から導いた適切な支持層。あるいは設計深度。)まで杭先端を到達させることが出来ない場合がある。   However, if rotating penetration is performed using a steel pipe pile with wings, this intermediate layer cannot be pulled out and stops, and the intended original support layer (appropriate support layer derived from ground survey or design). It may not be possible to reach the tip of the pile until the depth.

即ち、回転貫入した鋼管杭の杭先端が中間層に到達した段階で、地盤が固くかつ先端の面積が大きくなっているため、それ以上の深さに鋼管杭を回転貫入させることが出来なくなり、目的とする本来の支持層まで鋼管杭を打設することが出来なくなる。本来の支持層まで鋼管杭を打設していないと、その後の不具合の原因となる虞がある。   That is, at the stage where the pile tip of the rotating steel pipe pile reached the intermediate layer, the ground is hard and the area of the tip is large, so it is impossible to rotate the steel pipe pile to a depth greater than that, The steel pipe pile cannot be driven to the intended original support layer. If the steel pipe pile is not driven up to the original support layer, there is a possibility that it may cause a subsequent malfunction.

なお、無理に貫入させる目的で、鋼管杭自体を打撃して貫入させようとすると、杭外周部の地盤との周面摩擦力による貫入抵抗が大きいため打撃力を大きくとる必要があり、また、翼に無理な力が掛かって翼を破損させる問題がある。   In addition, for the purpose of forcibly penetrating, if the steel pipe pile itself is struck and penetrated, it is necessary to increase the striking force because the penetration resistance due to the circumferential frictional force with the ground of the outer periphery of the pile is large, There is a problem that an excessive force is applied to the wing and the wing is damaged.

本発明は上記事実を考慮し、大きな打撃力を必要とせず、翼を破損させることなく目的とする本来の支持層まで杭先端を確実に到達させることのできる鋼管杭の提供を目的とする。   In consideration of the above-described facts, the present invention has an object to provide a steel pipe pile that does not require a large striking force and that can reliably reach the target tip of the pile without damaging the blade.

請求項1に記載の鋼管杭は、中空状に形成され地盤への貫入方向端側の外周に翼を備えた杭本体と、地盤への貫入方向端側に尖った形状を有し、前記杭本体に挿入される打撃手段と、を有する。   The steel pipe pile according to claim 1 has a pile body formed in a hollow shape and provided with a wing on the outer periphery on the end side in the penetration direction to the ground, and a pointed shape on the end side in the penetration direction to the ground. Striking means inserted into the main body.

次に、請求項1に記載の鋼管杭の作用を説明する。
杭本体を地中に貫入するには、杭打機により杭本体を回転させることにより、翼によって地盤が掘削されながら杭本体が地盤に貫入される。
Next, the effect | action of the steel pipe pile of Claim 1 is demonstrated.
In order to penetrate the pile main body into the ground, the pile main body penetrates into the ground while the ground is excavated by the wing by rotating the pile main body with a pile driving machine.

ここで、杭本体の先端側に設けた翼が、本来の支持層よりも浅い位置にある硬い中間層に突き当たり、大きな抵抗により杭本体の貫入が出来なくなる場合がある。このような場合には、杭本体に打撃手段を挿入して尖った形状の部分を中間層に突き当て、打撃手段の上端を打撃することで、翼で地盤を堀削できるように硬い中間層を破壊することができる。   Here, the wing provided on the front end side of the pile main body may hit a hard intermediate layer that is shallower than the original support layer, and the pile main body may not be able to penetrate due to a large resistance. In such a case, the striking means is inserted into the pile body, the pointed shape part is abutted against the intermediate layer, and the upper end of the striking means is struck so that the ground can be excavated with wings. Can be destroyed.

その後、杭本体を回転させて中間層を掘削して、最終到達点である支持層に杭本体の先端を到達させる。
杭本体を打撃することが無いので、大きな打撃力を必要とせず、また、翼の破損も防止できる。
Thereafter, the pile body is rotated to excavate the intermediate layer, and the tip of the pile body reaches the support layer which is the final arrival point.
Since the pile body is not hit, a large hitting force is not required, and damage to the wing can be prevented.

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、前記打撃手段は、地盤への貫入方向端側に尖った形状を有する先端部と、前記先端部の貫入方向とは反対側に連結される軸部とを有し、前記軸部の端部には、継ぎ足し用の軸部を連結するための軸部連結手段の一部が設けられている。   According to a second aspect of the present invention, in the steel pipe pile according to the first aspect, the hitting means has a tip portion having a pointed shape at the end side in the penetration direction to the ground, and is opposite to the penetration direction of the tip portion. And a shaft portion connecting means for connecting a shaft portion for addition is provided at an end portion of the shaft portion.

次に、請求項2に記載の鋼管杭の作用を説明する。
中間層までの深さは様々であるため、必要に応じて打撃手段の長さを伸ばす必要がある。請求項2に記載の鋼管杭では、打撃手段の端部に継ぎ足し用の軸部を連結するための軸部連結手段の一部が設けられているので、この軸部連結手段を用いて延長用の軸部を連結し、打撃手段の長さを伸ばすことができる。これによって、深さの異なる様々な中間層に対応することができる。
Next, the operation of the steel pipe pile according to claim 2 will be described.
Since the depth to the intermediate layer varies, it is necessary to increase the length of the striking means as necessary. In the steel pipe pile according to claim 2, since a part of the shaft portion connecting means for connecting the shaft portion for addition is provided at the end portion of the hitting means, the shaft portion connecting means is used for extension. It is possible to extend the length of the hitting means. Thereby, it is possible to deal with various intermediate layers having different depths.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の鋼管杭において、前記先端部は、側面視で貫入方向端側に向けて幅が狭くなる複数の三角形の板部材を軸心側で連結することで形成されている。   According to a third aspect of the present invention, in the steel pipe pile according to the second aspect, the tip portion connects a plurality of triangular plate members whose widths are narrowed toward the end in the penetration direction in a side view on the axial center side. It is formed by doing.

次に、請求項3に記載の鋼管杭の作用を説明する。
側面視で貫入方向端側に向けて幅が狭くなる複数の三角形の板部材を軸心側で連結することで、尖った形状を有する先端部を容易に形成することができる。
板部材は、例えば鋼板を用いることができ、三角形に切断した鋼板を溶接することで先端部を簡単に形成することが出来る。
Next, the effect | action of the steel pipe pile of Claim 3 is demonstrated.
By connecting a plurality of triangular plate members whose widths become narrower toward the end in the penetration direction when viewed from the side, the tip having a sharp shape can be easily formed.
For example, a steel plate can be used as the plate member, and the tip portion can be easily formed by welding a steel plate cut into a triangle.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の鋼管杭において、前記打撃手段の最大径は、前記杭本体の内径よりも小さく設定されている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the steel pipe pile according to any one of the first to third aspects, the maximum diameter of the striking means is set smaller than the inner diameter of the pile body.

次に、請求項4に記載の鋼管杭の作用を説明する。
打撃手段の最大径を、杭本体の内径よりも小さく設定することで、必要に応じて後から打撃手段を杭本体に挿入することができる。
例えば、杭本体のみを地盤に回転貫入させ、杭本体が硬い中間層に到達した場合に打撃手段を杭本体に挿入し、硬い中間層を打撃手段で破壊することが出来る。
Next, the effect | action of the steel pipe pile of Claim 4 is demonstrated.
By setting the maximum diameter of the hitting means to be smaller than the inner diameter of the pile main body, the hitting means can be inserted into the pile main body later if necessary.
For example, when only the pile main body is rotated and penetrated into the ground and the pile main body reaches a hard intermediate layer, the striking means can be inserted into the pile main body, and the hard intermediate layer can be destroyed by the striking means.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の鋼管杭において、前記杭本体の端部には、継ぎ足し用の鋼管を連結するための杭本体連結手段の一部が設けられている。   Invention of Claim 5 is the steel pipe pile of any one of Claims 1-4. The pile main body connection means for connecting the steel pipe for extension to the edge part of the said pile main body. A part of is provided.

次に、請求項5に記載の鋼管杭の作用を説明する。
支持層までの深さは様々であるため、必要に応じて杭本体の長さを伸ばす必要がある。
請求項5の鋼管杭では、杭本体の端部に継ぎ足し用の鋼管を連結するための杭本体連結手段の一部が設けられているので、この杭本体連結手段を用いて延長用の鋼管を連結し、杭本体の長さを伸ばすことができる。これによって、深さの異なる様々な支持層に対応することができる。
Next, the effect | action of the steel pipe pile of Claim 5 is demonstrated.
Since the depth to the support layer varies, it is necessary to extend the length of the pile body as necessary.
In the steel pipe pile according to claim 5, since a part of the pile body connecting means for connecting the steel pipe for addition is provided at the end of the pile body, the steel pipe for extension is used by using this pile body connecting means. Connect and extend the length of the pile body. Thereby, it is possible to cope with various support layers having different depths.

以上説明したように請求項1に記載の鋼管杭によれば、目的とする支持層まで容易かつ確実に杭先端を到達させることが出来る、という優れた効果を有する。   As described above, the steel pipe pile according to claim 1 has an excellent effect that the tip of the pile can be reached easily and reliably to the target support layer.

請求項2に記載の鋼管杭によれば、深さの異なる様々な中間層に対応することができる。   According to the steel pipe pile of Claim 2, it can respond to various intermediate | middle layers from which depth differs.

請求項3に記載の鋼管杭によれば、尖った形状を有する先端部を容易に形成することができる。   According to the steel pipe pile of Claim 3, the front-end | tip part which has a sharp shape can be formed easily.

請求項4に記載の鋼管杭によれば、必要に応じて後から打撃手段を杭本体に挿入することができる。   According to the steel pipe pile of Claim 4, a hit | damage means can be inserted in a pile main body later as needed.

請求項5に記載の鋼管杭によれば、深さの異なる様々な支持層に対応することができる。   According to the steel pipe pile of Claim 5, it can respond to various support layers from which depth differs.

第1の実施形態に係る鋼管杭の側面図である。It is a side view of the steel pipe pile concerning a 1st embodiment. 杭本体の断面図である。It is sectional drawing of a pile main body. (A)は延長軸の斜視図であり、(B)は先端部の斜視図であり、(C)は鋼管杭の上端付近の断面図である。(A) is a perspective view of an extension shaft, (B) is a perspective view of a tip part, and (C) is a sectional view near the upper end of a steel pipe pile. 鋼管杭を取り付けた杭打機の側面図である。It is a side view of the pile driving machine which attached the steel pipe pile. 中間層の破壊時における鋼管杭の先端付近の断面図である。It is sectional drawing near the front-end | tip of a steel pipe pile at the time of destruction of an intermediate | middle layer. 他の実施形態に係るインサートパイルの斜視図である。It is a perspective view of an insert pile concerning other embodiments. 第2の実施形態に係る鋼管杭の先端付近の斜視図である。It is a perspective view near the front-end | tip of the steel pipe pile which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る鋼管杭の軸線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the axis line of the steel pipe pile which concerns on 2nd Embodiment. (A)〜(C)は、クラッチの側面図である。(A)-(C) are side views of a clutch. 第2の実施形態に係る鋼管杭の側面図である。It is a side view of the steel pipe pile concerning a 2nd embodiment.

[第1の実施形態]
本発明の一実施形態に係る鋼管杭10を図1乃至図6にしたがって説明する。
図1に示すように、本実施形態の鋼管杭10は、中空の杭本体12と、杭本体12の内部に配置されるインサートパイル14とを含んで構成されている。
[First Embodiment]
The steel pipe pile 10 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated according to FIG. 1 thru | or FIG.
As shown in FIG. 1, the steel pipe pile 10 of this embodiment is comprised including the hollow pile main body 12 and the insert pile 14 arrange | positioned inside the pile main body 12. As shown in FIG.

(杭本体)
杭本体12は、先端となる先端杭本体12Aに、延長用の延長用杭本体12Bを連結することで、その長さを延長することができるようになっている。
(Pile body)
The pile main body 12 can be extended in length by connecting an extension pile main body 12B for extension to a tip pile main body 12A that is a tip.

先端杭本体12Aは、断面円形の鋼管で形成されており、一端側の外周には鋼板からなる螺旋翼18が溶接等で接合されている。螺旋翼18は、本実施形態では鋼管の外周に2枚設けられているが、1枚であっても良く、3枚以上であっても良い。本実施形態の螺旋翼18の形状は、軸方向から見て扇形状であるが、他の形状であっても良く、公知の形状を採用することができる。   The tip pile main body 12A is formed of a steel pipe having a circular cross section, and a spiral blade 18 made of a steel plate is joined to the outer periphery on one end side by welding or the like. In the present embodiment, two spiral blades 18 are provided on the outer periphery of the steel pipe, but may be one or three or more. The shape of the spiral blade 18 of the present embodiment is a fan shape when viewed from the axial direction, but may be another shape, and a known shape can be adopted.

図2に示すように、先端杭本体12Aの他端側の内面には、延長用杭本体12Bを接続するための雌螺子22が形成されている。   As shown in FIG. 2, the internal thread 22 for connecting the extension pile main body 12B is formed in the inner surface of the other end side of the tip pile main body 12A.

延長用杭本体12Bも断面円形の鋼管で形成されており、一端側の外面には雄螺子24が形成され、他端側の内面には雌螺子26が形成されている。   The extension pile main body 12B is also formed of a steel pipe having a circular cross section, and a male screw 24 is formed on the outer surface on one end side, and a female screw 26 is formed on the inner surface on the other end side.

先端杭本体12A、及び延長用杭本体12Bの他端には、杭打機54(図4参照)のモータと係合させるための係合部30が形成されている。本実施形態の係合部30は切り込みであるが、突起等、他の形状であっても良く、公知の構成を採用することが出来る。   At the other end of the tip pile main body 12A and the extension pile main body 12B, an engaging portion 30 for engaging with the motor of the pile driving machine 54 (see FIG. 4) is formed. Although the engaging portion 30 of the present embodiment is a cut, it may have another shape such as a protrusion, and a known configuration can be adopted.

(インサートパイル)
図3(A),(B)に示すように、インサートパイル14は、先端部34と、軸40及び延長軸42によって構成される軸部32とを有している。
(Insert pile)
As shown in FIGS. 3A and 3B, the insert pile 14 has a tip portion 34 and a shaft portion 32 constituted by a shaft 40 and an extension shaft 42.

本実施形態の先端部34は、鋼板で形成された円板36の一方側の面に、三角形に形成した鋼板からなる矢尻部材38を複数枚溶接することで構成されており、側面視で先細り形状となっており、軸方向から見て矢尻部材38が十字形状に組み合わされている。
なお、本実施形態の先端部34の外径は、鋼管杭10の内径よりも小さく設定されている。
The distal end portion 34 of the present embodiment is configured by welding a plurality of arrowhead members 38 made of a steel plate formed in a triangle to one surface of a disc 36 formed of a steel plate, and is tapered in a side view. The arrowhead member 38 is combined in a cross shape when viewed from the axial direction.
In addition, the outer diameter of the front-end | tip part 34 of this embodiment is set smaller than the internal diameter of the steel pipe pile 10. FIG.

先端部34の円板36には、矢尻部材38の溶接されている側とは反対側に、円板36と同軸的に、円板36よりも径の小さい軸40が溶接等で接合されている。
軸40には、先端部34とは反対側の端部に、後述する延長用の延長軸42を連結するための雄螺子44が形成されている。
なお、先端部34と軸40とを接合したものを本実施形態では、先端パイル45と呼ぶ。
A shaft 40 having a diameter smaller than that of the circular plate 36 is joined to the circular plate 36 of the distal end portion 34 coaxially with the circular plate 36 on the side opposite to the side to which the arrowhead member 38 is welded. Yes.
The shaft 40 is formed with a male screw 44 for connecting an extension shaft 42 for extension, which will be described later, at the end opposite to the tip portion 34.
In addition, what joined the front-end | tip part 34 and the axis | shaft 40 is called the front-end pile 45 in this embodiment.

延長用の延長軸42は、一端側に雌螺子46が形成され、他端側に雄螺子48が形成されている。
図3(C)に示すように、軸40の雄螺子44側、及び延長軸42の雄螺子48側には、雄螺子44、雄螺子48を保護する鋼製の保護キャップ50を被せることができる。保護キャップ50は、円柱状に形成され、一端側に、雄螺子44,48を挿入可能な穴52が形成されている。なお、保護キャップ50は、打撃によって変形しないように、鋼等で形成することが好ましく、焼き入れ等をして硬度を増しても良い。また、保護キャップ50は、軸40、及び延長軸42よりも硬いことが好ましい。
The extension shaft 42 for extension has a female screw 46 formed on one end side and a male screw 48 formed on the other end side.
As shown in FIG. 3C, the male screw 44 side of the shaft 40 and the male screw 48 side of the extension shaft 42 are covered with a male screw 44 and a steel protective cap 50 that protects the male screw 48. it can. The protective cap 50 is formed in a cylindrical shape, and a hole 52 into which the male screws 44 and 48 can be inserted is formed on one end side. The protective cap 50 is preferably formed of steel or the like so as not to be deformed by impact, and may be hardened to increase the hardness. The protective cap 50 is preferably harder than the shaft 40 and the extension shaft 42.

次に、杭本体12、及びインサートパイル14の長さについて説明する。
杭本体12の先端杭本体12Aの全長L1は、保護キャップ50を取り付けたインサートパイル14の先端パイル45の全長L2(図3(A)参照)よりも短く形成されている。なお、雄螺子24を除く延長用杭本体12Bの全長L3(図2参照。)は、雄螺子48を除く延長軸42の全長L4(図3(A)参照。)と同じ長さに設定されている。
Next, the lengths of the pile body 12 and the insert pile 14 will be described.
The total length L1 of the tip pile main body 12A of the pile main body 12 is formed shorter than the total length L2 (see FIG. 3A) of the tip pile 45 of the insert pile 14 to which the protective cap 50 is attached. In addition, the full length L3 (see FIG. 2) of the extension pile main body 12B excluding the male screw 24 is set to the same length as the full length L4 (see FIG. 3A) of the extension shaft 42 excluding the male screw 48. ing.

したがって、本実施形態の鋼管杭10は、図1に示すように、杭本体12にインサートパイル14を挿入し、杭本体12の下端とインサートパイル14の下端(先端部34の先端)とを同一レベルとしたときに、インサートパイル14の保護キャップ50を取り付けた上端が杭本体12の上端よりも突出するようになっている。   Therefore, the steel pipe pile 10 of this embodiment inserts the insert pile 14 in the pile main body 12, as shown in FIG. 1, and the lower end of the pile main body 12 and the lower end (tip of the front-end | tip part 34) are the same. When the level is set, the upper end of the insert pile 14 to which the protective cap 50 is attached protrudes from the upper end of the pile body 12.

(作用)
次に、本実施形態の鋼管杭10を用いた施工方法を説明する。
(1) 図4に示すように、杭打機54に先端杭本体12Aのみを保持させ、杭打機54で先端杭本体12Aを押し下げながら地盤56に回転貫入させる。なお、途中で杭本体12の長さが不足した場合には、先端杭本体12Aに延長用杭本体12Bを連結することで杭本体12を延長する。
(Function)
Next, the construction method using the steel pipe pile 10 of this embodiment is demonstrated.
(1) As shown in FIG. 4, the pile driving machine 54 holds only the tip pile main body 12 </ b> A, and the pile driving machine 54 rotates and penetrates the ground 56 while pushing down the tip pile main body 12 </ b> A. In addition, when the length of the pile main body 12 is insufficient on the way, the pile main body 12 is extended by connecting the extension pile main body 12B to the tip pile main body 12A.

(2) 先端杭本体12Aの先端が、層厚が薄く硬い中間層(例えば、N値6〜15の硬い層、あるいは砂礫交じりの層)に突き当たり、それ以上の貫入が出来ない場合には、図1に示すように、先端部34を下に向けたインサートパイル14の上端を保持して杭本体12に挿入し、先端部34を先端杭本体12Aの中間層に突き当てる。なお、杭本体12は中空であるが、例えば、住宅用に用いる杭本体12の径は比較的細く、地盤56に回転貫入させる際に杭本体内部に堀削した後の土砂等が入ることは殆ど無く、先端部34を中間層へ難無く到達させることが出来る。 (2) When the tip of the tip pile main body 12A hits a thin intermediate layer (for example, a hard layer with an N value of 6 to 15 or a layer of sand and gravel) and cannot penetrate further, As shown in FIG. 1, the upper end of the insert pile 14 with the tip 34 facing downward is held and inserted into the pile body 12, and the tip 34 is abutted against the intermediate layer of the tip pile body 12A. In addition, although the pile main body 12 is hollow, for example, the diameter of the pile main body 12 used for a house is comparatively thin, and when the ground 56 is rotated and penetrated, soil or the like after excavating the pile main body is not included. Almost no tip 34 can reach the intermediate layer without difficulty.

インサートパイル14の長さが不足する場合には、延長軸42を連結してインサートパイル14を延長する。そして、先端部34が中間層に突き当たった際に、インサートパイル14の上端が、杭本体12の上端よりも上に突出するようにする。   When the length of the insert pile 14 is insufficient, the extension pile 42 is connected to extend the insert pile 14. And when the front-end | tip part 34 collides with an intermediate | middle layer, it is made for the upper end of the insert pile 14 to protrude above the upper end of the pile main body 12. FIG.

インサートパイル14の軸部32及び先端部34の外径は杭本体12の内径よりも小さく形成されているので、杭本体12の内部へインサートパイル14を挿入する際、インサートパイル14の長手方向中間部分を地盤56に接触させることなく、先端部34を中間層の上部へ容易に到達させることが出来る。   Since the outer diameter of the shaft portion 32 and the tip end portion 34 of the insert pile 14 is formed smaller than the inner diameter of the pile main body 12, when the insert pile 14 is inserted into the pile main body 12, The tip 34 can easily reach the upper part of the intermediate layer without bringing the portion into contact with the ground 56.

そして、インサートパイル14の軸部32の上端に保護キャップ50を被せた後(図3(C)参照)、保護キャップ50をハンマー等で打撃して図5に示すように先端部34を杭本体12の下端から突出させて硬い中間層を破壊する。なお、杭本体12の内部に多少の土砂が入っていても、インサートパイル14を打撃するので、先端部34を杭本体12の下端から中間層に向けて容易に突出させることが出来る。   Then, after covering the upper end of the shaft portion 32 of the insert pile 14 with a protective cap 50 (see FIG. 3C), the protective cap 50 is struck with a hammer or the like, so that the tip 34 is placed on the pile body as shown in FIG. The hard intermediate layer is broken by protruding from the lower end of 12. In addition, even if some earth and sand are contained in the inside of the pile main body 12, since the insert pile 14 is hit, the front-end | tip part 34 can be easily protruded toward the intermediate | middle layer from the lower end of the pile main body 12. FIG.

先端部34は、尖った形状とされているので、中間層に対して打撃力を局所的に集中させることができ、硬い中間層を破壊するのに適した形状である。
また、インサートパイル14は、杭本体12の内部を貫通させているため、地盤の周面摩擦力が零であり、打撃力は最小限で済む。
Since the tip end portion 34 has a pointed shape, the striking force can be locally concentrated on the intermediate layer, and is a shape suitable for breaking a hard intermediate layer.
Moreover, since the insert pile 14 has penetrated the inside of the pile main body 12, the surrounding surface frictional force of a ground is zero and a striking force can be minimized.

(3) 次に、インサートパイル14を引き抜き、再び杭本体12を回転させる。杭先端側の中間層はインサートパイル14で既に破壊されているので、杭本体12を支持層に向けて容易に回転貫入させることができる。 (3) Next, the insert pile 14 is pulled out and the pile body 12 is rotated again. Since the intermediate layer on the pile tip side has already been destroyed by the insert pile 14, the pile main body 12 can be easily rotated and penetrated toward the support layer.

(4) その後、杭本体12の先端が目的の支持層に達するまで杭本体12の回転貫入を行う。
このように、本実施形態の鋼管杭10を用いることで、硬い中間層を破壊して目的の支持層まで杭本体12を容易かつ確実に到達させることができる。
また、本実施形態の鋼管杭10を用いることで、杭本体12自体を打撃することが無いので、螺旋翼18に無理な力が掛かって損傷することも無い。
(4) Then, the pile main body 12 is rotated and penetrated until the tip of the pile main body 12 reaches the target support layer.
Thus, by using the steel pipe pile 10 of this embodiment, a hard intermediate | middle layer can be destroyed and the pile main body 12 can be reached to the target support layer easily and reliably.
Moreover, since the pile main body 12 itself is not hit | damaged by using the steel pipe pile 10 of this embodiment, an excessive force is not applied to the spiral blade 18 and it is not damaged.

なお、本実施形態のインサートパイル14では、軸部32の断面形状が円形であったが、軸部32の断面形状は円形以外であっても良く、例えば図6に示すように、軸部32は断面形状が十字形状であっても良い。
軸部32が十字形状断面を有する場合、軸40、及び延長軸42に螺子孔70を形成し、アングル72を軸40、及び延長軸42に沿って配置し、アングル72に形成した孔74からボルト76を挿通して軸部32の螺子孔70にボルト76を捩じ込むことで、軸部32を容易に延長することが出来る。
In the insert pile 14 of the present embodiment, the cross-sectional shape of the shaft portion 32 is circular. However, the cross-sectional shape of the shaft portion 32 may be other than a circle. For example, as shown in FIG. The cross-sectional shape may be a cross shape.
When the shaft portion 32 has a cross-shaped cross section, screw holes 70 are formed in the shaft 40 and the extension shaft 42, and the angle 72 is disposed along the shaft 40 and the extension shaft 42. The shaft portion 32 can be easily extended by inserting the bolt 76 and screwing the bolt 76 into the screw hole 70 of the shaft portion 32.

なお、上記実施形態では、インサートパイル14を打撃する際にインサートパイル14の上端に保護キャップ50を被せたが、インサートパイル14の上端が焼き入れ等で強化されており、打撃によって変形等が生じない場合には、保護キャップ50は必ずしも必要としない。   In the above embodiment, when the insert pile 14 is hit, the upper end of the insert pile 14 is covered with the protective cap 50. However, the upper end of the insert pile 14 is strengthened by quenching or the like, and deformation or the like occurs due to the hit. If not, the protective cap 50 is not necessarily required.

[第2の実施形態]
次に、本発明の鋼管杭10の第2の実施形態を図7乃至図10にしたがって説明する。なお、第1の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図7、及び図8に示すように、本実施形態の鋼管杭10は、一方向の回転力は伝達し、他方向の回転力は伝達しない、いわゆるワンウエイのクラッチ58を備えている。
[Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment of the steel pipe pile 10 of this invention is described according to FIG. 7 thru | or FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIGS. 7 and 8, the steel pipe pile 10 of this embodiment includes a so-called one-way clutch 58 that transmits a rotational force in one direction and does not transmit a rotational force in the other direction.

本実施形態のインサートパイル14の先端部60は、全体的に円錐形状を呈しており、先端部60の外周面に螺旋溝60Aが形成されて、先端部60が略ドリル形状とされている。   The distal end portion 60 of the insert pile 14 of the present embodiment has a conical shape as a whole, a spiral groove 60A is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion 60, and the distal end portion 60 has a substantially drill shape.

クラッチ58は、杭本体12の端部に形成される多数の三角形状の歯62Aからなる環状の歯部62と、先端部60に形成される多数の三角形状の歯64Aからなる環状の歯部64と、コイル状のスプリング66とから構成されている。   The clutch 58 includes an annular tooth portion 62 composed of a large number of triangular teeth 62A formed at the end of the pile body 12 and an annular tooth portion composed of a large number of triangular teeth 64A formed at the tip portion 60. 64 and a coiled spring 66.

図9は、歯部62、及び歯部64を展開した図である。
図9(A)に示す様に、杭本体12の端部に形成される歯部62の歯62Aは、側面視で、径方向(軸と直角方向)に対する角度θ1(<90°)が大きい急傾斜辺62Aaと、径方向に対する角度θ2(<θ1)が小さい緩傾斜辺62Abとを有する三角形状を呈している。なお、本実施形態の歯62Aは、外周側から見て、急傾斜辺62Aaが右側、緩傾斜辺62Abが左側に形成されている。歯62Aは、円板36の外周縁に沿って複数形成されており、鋼管端部を切削加工等することで形成することが出来る。
FIG. 9 is a developed view of the tooth portion 62 and the tooth portion 64.
As shown in FIG. 9A, the tooth 62A of the tooth portion 62 formed at the end of the pile body 12 has a large angle θ1 (<90 °) with respect to the radial direction (perpendicular to the axis) in a side view. It has a triangular shape having a steeply inclined side 62Aa and a gently inclined side 62Ab having a small angle θ2 (<θ1) with respect to the radial direction. The teeth 62A of the present embodiment are formed such that the steeply inclined side 62Aa is formed on the right side and the gently inclined side 62Ab is formed on the left side as viewed from the outer peripheral side. A plurality of teeth 62 </ b> A are formed along the outer peripheral edge of the disk 36, and can be formed by cutting a steel pipe end portion or the like.

図8に示すように、本実施形態では、先端部60の外径が杭本体12の鋼管の内径よりも大きく、先端部60の外径が鋼管の外径と同一径とされている。また、インサートパイル14は、軸部32が予め杭本体12に挿入され、先端部60が杭本体12の螺旋翼18側の端部から突出している。   As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the outer diameter of the tip portion 60 is larger than the inner diameter of the steel pipe of the pile body 12, and the outer diameter of the tip portion 60 is the same as the outer diameter of the steel pipe. In addition, the shaft portion 32 of the insert pile 14 is inserted into the pile main body 12 in advance, and the tip end portion 60 protrudes from the end of the pile main body 12 on the spiral blade 18 side.

図7、及び図8に示すように、先端部60には、杭本体12の歯部62と対抗する位置に前述した環状の歯部64が形成されている。歯部64の歯64Aは、杭本体12の歯62Aと同様の三角形状であるが、杭本体12の歯62Aとは反対向きに形成されている。なお、先端部60の歯64Aは、鋼板を切断する等して形成することができ、先端部60に溶接等で接合されている。
杭本体12の内周面は、下端側の一部分に大径部68が形成されている。大径部68は、鋼管の内周面を旋盤等で切削加工することで形成することが出来る。
As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the annular tooth portion 64 described above is formed at the tip portion 60 at a position facing the tooth portion 62 of the pile body 12. The teeth 64 </ b> A of the tooth portion 64 have the same triangular shape as the teeth 62 </ b> A of the pile main body 12, but are formed in the opposite direction to the teeth 62 </ b> A of the pile main body 12. The teeth 64A of the tip portion 60 can be formed by cutting a steel plate or the like, and are joined to the tip portion 60 by welding or the like.
A large diameter portion 68 is formed on a part of the inner peripheral surface of the pile body 12 on the lower end side. The large diameter portion 68 can be formed by cutting the inner peripheral surface of the steel pipe with a lathe or the like.

図8に示すように、本実施形態の鋼管杭10では、先端部60の外径が、杭本体12の鋼管の外径と同一径とされており、インサートパイル14は、軸部32が予め杭本体12に挿入され、先端部60が杭本体12の螺旋翼18側の端部に突出している。   As shown in FIG. 8, in the steel pipe pile 10 of this embodiment, the outer diameter of the front-end | tip part 60 is made into the same diameter as the outer diameter of the steel pipe of the pile main body 12, and the axial part 32 has insert shaft 14 beforehand. It is inserted in the pile main body 12, and the tip end portion 60 protrudes from the end of the pile main body 12 on the spiral wing 18 side.

杭本体12の大径部68には、スプリング66が挿入されている。スプリング66は、一端が大径部68の段部に、他端が先端部60に接触しており、通常は、図8、及び図9(A)に示すように、歯部62と歯部64とが軸方向に離間して隙間が形成される。   A spring 66 is inserted into the large diameter portion 68 of the pile body 12. The spring 66 has one end in contact with the stepped portion of the large-diameter portion 68 and the other end in contact with the tip portion 60. Normally, as shown in FIG. 8 and FIG. 64 is spaced apart in the axial direction to form a gap.

そして、図9(A)に示すように、歯部62と歯部64とが軸方向に離間して隙間が形成されている状態では、図8に示すように、インサートパイル14の保護キャップ50の上端と、杭本体12の上端とは、略面一となる。   Then, as shown in FIG. 9A, in the state where the tooth portion 62 and the tooth portion 64 are spaced apart in the axial direction to form a gap, as shown in FIG. 8, the protective cap 50 of the insert pile 14 is formed. The upper end of the pile body 12 and the upper end of the pile body 12 are substantially flush with each other.

(作用)
次に、本実施形態の鋼管杭10を用いた施工方法を説明する。
(1) 先ず、杭本体12とインサートパイル14とを組み合わせた鋼管杭10を杭打機54に取り付け、鋼管杭10を押し下げながら回転させ、図10に示すように、鋼管杭10を地盤56に回転貫入させる(図10では、杭打機54は図示せず。)。
(Function)
Next, the construction method using the steel pipe pile 10 of this embodiment is demonstrated.
(1) First, the steel pipe pile 10 which combined the pile main body 12 and the insert pile 14 is attached to the pile driving machine 54, and it rotates while pushing down the steel pipe pile 10, and as shown in FIG. Rotating and penetrating (Pile driver 54 is not shown in FIG. 10).

図7に示すように、杭本体12を矢印C方向(外周側から見て歯62Aは左方向に移動)に回転させることで、図9(B)に示すように杭本体12の歯62Aが先端部60の歯64Aに接触して、歯62Aと歯64Aとが完全に噛み合い(クラッチが繋がる)、スプリング66は圧縮され、杭本体12の回転力が先端部60に伝達される。   As shown in FIG. 7, by rotating the pile main body 12 in the direction of arrow C (the teeth 62 </ b> A move to the left as viewed from the outer peripheral side), the teeth 62 </ b> A of the pile main body 12 are changed as shown in FIG. The teeth 62 </ b> A and the teeth 64 </ b> A are completely engaged (the clutch is connected) by contacting the teeth 64 </ b> A of the tip portion 60, the spring 66 is compressed, and the rotational force of the pile body 12 is transmitted to the tip portion 60.

先端部60には螺旋溝60Aが形成されているので、鋼管杭10の螺旋翼18と共に、地盤56を掘削することができ、第1の実施形態よりも効率的に堀削することが可能となる。   Since the distal end portion 60 is formed with the spiral groove 60A, the ground 56 can be excavated together with the spiral blade 18 of the steel pipe pile 10, and excavation can be performed more efficiently than in the first embodiment. Become.

本実施形態の場合も、途中で鋼管杭10の長さが不足した場合には、図10に示すように、先端杭本体12Aに延長用杭本体12Bを連結して杭本体12を延長すると共に、インサートパイル14も延長軸42を連結して延長する。   Also in this embodiment, when the length of the steel pipe pile 10 is insufficient on the way, the pile body 12 is extended by connecting the extension pile body 12B to the tip pile body 12A as shown in FIG. The insert pile 14 is also extended by connecting the extension shaft 42.

(2) 先端杭本体12Aの先端が、硬い中間層に突き当たり、それ以上の貫入が出来ない場合には、鋼管杭10の上端から杭打機54のモータを外す。
モータを外し、回転を止めることで、杭本体12は、スプリング66の付勢力で上方に移動されて図9(A)に示すように、杭本体12の歯62Aが先端部60の歯64Aから上方に離間し、歯62Aと歯64Aの間に隙間が形成される。
そして、インサートパイル14の上端に保護キャップ50を被せる。
(2) The tip of the pile driver 54 is removed from the upper end of the steel pipe pile 10 when the tip of the tip pile main body 12A hits a hard intermediate layer and cannot penetrate further.
By removing the motor and stopping the rotation, the pile body 12 is moved upward by the urging force of the spring 66, and the teeth 62A of the pile body 12 are moved from the teeth 64A of the tip 60 as shown in FIG. A gap is formed between the teeth 62A and the teeth 64A.
Then, the protective cap 50 is put on the upper end of the insert pile 14.

なお、本実施形態の鋼管杭10は、鋼管杭10に負荷を与えていない状態、即ち、杭打機のモータを鋼管杭10から離間させた状態で、保護キャップ50の上端と、杭本体12の上端とが面一乃至略面一となるように、軸部32、スプリング66、杭本体12の各々の長さが予め設定されている。   In addition, the steel pipe pile 10 of this embodiment is the state which is not giving load to the steel pipe pile 10, ie, the state which separated the motor of the pile driver from the steel pipe pile 10, and the pile main body 12 The length of each of the shaft portion 32, the spring 66, and the pile body 12 is set in advance so that the upper end of the shaft is flush or substantially flush.

鋼管杭10の上方からモータを退避させた後、面一乃至略面一となった保護キャップ50の上端と杭本体12の上端をハンマー等で打撃して中間層を破壊する。   After retracting the motor from above the steel pipe pile 10, the intermediate layer is destroyed by hitting the upper end of the protective cap 50 and the upper end of the pile main body 12 with a hammer or the like.

打撃する際に、杭本体12の下端と先端部60とは軸方向に離間しており、杭本体12と先端部60との間にはスプリング66が設けられているので、打撃時にスプリング66が緩衝材の役目をし、先端部60の上部(歯64A)、及び杭本体12の下端(歯62A)が損傷することは無く、打撃力は、殆どがインサートパイル14を介して先端部60に伝達され、螺旋翼18に無理な力を掛けること無く硬い中間層を破壊することが出来る。   When striking, the lower end of the pile main body 12 and the tip end portion 60 are spaced apart in the axial direction, and the spring 66 is provided between the pile main body 12 and the tip end portion 60. It acts as a cushioning material, and the upper part (tooth 64A) of the tip part 60 and the lower end (tooth 62A) of the pile body 12 are not damaged, and the striking force is mostly applied to the tip part 60 via the insert pile 14. The hard intermediate layer can be broken without being subjected to excessive force applied to the spiral wing 18.

(3) このようにして中間層を破壊した後、杭打機54のモータを鋼管杭10に係合して再び鋼管杭10を回転させる。硬い中間層はインサートパイル14で破壊されているので、鋼管杭10を支持層に向けて難無く貫入させることができる。 (3) After destroying the intermediate layer in this way, the motor of the pile driving machine 54 is engaged with the steel pipe pile 10 to rotate the steel pipe pile 10 again. Since the hard intermediate layer is broken by the insert pile 14, the steel pipe pile 10 can be penetrated toward the support layer without difficulty.

(4) その後、鋼管杭10の先端が支持層に達するまで鋼管杭10の回転貫入を行う。
本実施形態の鋼管杭10を用いることで、第1の実施形態と同様に硬い中間層を破壊して目的の支持層まで杭本体12を容易に回転貫入させることができる。
(4) Then, rotation penetration of the steel pipe pile 10 is performed until the front-end | tip of the steel pipe pile 10 reaches a support layer.
By using the steel pipe pile 10 of this embodiment, the pile main body 12 can be easily rotated and penetrated to the target support layer by breaking the hard intermediate layer as in the first embodiment.

本実施形態の鋼管杭10には、予めインサートパイル14が組み込まれているので、堀削途中でインサートパイル14を抜き差しする手間が係らず、その分、第1の実施形態よりも作業が容易になる。   Since the steel pile pile 10 of this embodiment has the insert pile 14 incorporated in advance, there is no need to insert / remove the insert pile 14 during excavation, and the work is easier than that of the first embodiment. Become.

なお、図9(C)に示すように、杭本体12を矢印D方向(外周側から見て歯62Aは右方向に移動)に回転させると、杭本体12の歯62Aは、先端部60の歯64Aの急傾斜辺64Aaを三角形の頂点に向けて摺動し、歯62Aと歯64Aの噛み合いが外れるので、連続して杭本体12を矢印D方向へ回転させることができる(即ち、クラッチが外れる)。   As shown in FIG. 9C, when the pile body 12 is rotated in the direction of arrow D (the teeth 62A move to the right when viewed from the outer periphery side), the teeth 62A of the pile body 12 are The steeply inclined side 64Aa of the tooth 64A is slid toward the apex of the triangle, and the meshing of the tooth 62A and the tooth 64A is released, so that the pile body 12 can be continuously rotated in the direction of arrow D (that is, the clutch is Come off).

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above, and other various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is.

10 鋼管杭
12 杭本体
12A 先端杭本体
12B 延長用杭本体
14 インサートパイル(打撃手段)
18 螺旋翼(翼)
22 雌螺子(杭本体連結手段)
24 雄螺子(杭本体連結手段)
32 軸部
34 先端部
38 矢尻部材(三角形の板部材)
40 軸(軸部)
42 延長軸(軸部)
44 雄螺子(軸部材連結手段)
46 雌螺子(軸部材連結手段)
48 雄螺子(軸部材連結手段)
60 先端部
70 螺子孔(軸部材連結手段)
72 アングル(軸部材連結手段)
74 孔(軸部材連結手段)
76 ボルト(軸部材連結手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Steel pipe pile 12 Pile main body 12A Tip pile main body 12B Extension pile main body 14 Insert pile (striking means)
18 Spiral Wings (Wings)
22 Female screw (pile body connecting means)
24 Male screw (pile body connecting means)
32 Shaft portion 34 Tip portion 38 Arrowhead member (triangular plate member)
40 shaft (shaft)
42 Extension shaft (shaft)
44 Male screw (shaft member connecting means)
46 Female screw (shaft member connecting means)
48 Male screw (shaft member connecting means)
60 Tip portion 70 Screw hole (shaft member connecting means)
72 angle (shaft member connection means)
74 hole (shaft member connecting means)
76 bolts (shaft member connection means)

Claims (5)

中空状に形成され地盤への貫入方向端側の外周に翼を備えた杭本体と、
地盤への貫入方向端側に尖った形状を有し、前記杭本体に挿入される打撃手段と、を有する鋼管杭。
A pile body that is formed in a hollow shape and has wings on the outer periphery on the end side in the direction of penetration into the ground,
A steel pipe pile having a sharp shape on the end side in the penetration direction to the ground, and a striking means inserted into the pile body.
前記打撃手段は、地盤への貫入方向端側に尖った形状を有する先端部と、前記先端部の貫入方向とは反対側に連結される軸部とを有し、
前記軸部の端部には、継ぎ足し用の軸部を連結するための軸部連結手段の一部が設けられている、請求項1に記載の鋼管杭。
The striking means has a tip portion having a sharp shape on the end side in the penetration direction to the ground, and a shaft portion connected to the opposite side to the penetration direction of the tip portion,
The steel pipe pile according to claim 1, wherein a part of a shaft portion connecting means for connecting a shaft portion for addition is provided at an end portion of the shaft portion.
前記先端部は、側面視で貫入方向端側に向けて幅が狭くなる複数の三角形の板部材を軸心側で連結することで形成されている、請求項2に記載の鋼管杭。   The said front-end | tip part is a steel pipe pile of Claim 2 formed by connecting the several triangular board member which becomes narrow toward the penetration direction end side by side view at the axial center side. 前記打撃手段の最大径は、前記杭本体の内径よりも小さく設定されている、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の鋼管杭。   The steel pipe pile according to any one of claims 1 to 3, wherein a maximum diameter of the hitting means is set smaller than an inner diameter of the pile body. 前記杭本体の端部には、継ぎ足し用の鋼管を連結するための杭本体連結手段の一部が設けられている、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の鋼管杭。   The steel pipe pile according to any one of claims 1 to 4, wherein a part of a pile body connecting means for connecting a steel pipe for addition is provided at an end of the pile body.
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