JP2013217153A - Steel pipe pile and construction method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、建築物や各種の構造物などの基礎杭として用いられる鋼管杭、および鋼管杭を用いた施工方法に関する。 The present invention relates to a steel pipe pile used as a foundation pile for buildings and various structures, and a construction method using the steel pipe pile.
一般に、建築物や各種の構造物などの基礎杭として、鋼管杭が用いられる。
従来の鋼管杭としては、特許文献1に示すように、その杭本体となる鋼管の先端が底板で閉塞されており、その底板の下面には、その外周縁に沿って例えば2つの掘削刃が鋼管杭の回転中心に対して対称位置に突出して設けられている。また、螺旋翼が杭本体の先端部の外周面に突出して設けられている。
Generally, steel pipe piles are used as foundation piles for buildings and various structures.
As a conventional steel pipe pile, as shown in patent document 1, the tip of the steel pipe used as the pile main body is obstruct | occluded with the bottom plate, and two excavation blades are along the outer periphery on the lower surface of the bottom plate, for example. It is provided to protrude in a symmetrical position with respect to the rotation center of the steel pipe pile. Moreover, the spiral wing | blade protrudes and is provided in the outer peripheral surface of the front-end | tip part of a pile main body.
また、特許文献2に示す鋼管杭は、その杭本体となる鋼管の先端が底板で閉塞されている。さらに、複数のラセン翼が、前記鋼管杭の先端部の外周面へ、同じ位置でラセン方向を同じにして周方向に等間隔で固定されている。その鋼管杭に回転力を与えることによって、杭体積分の土を杭側方へ押し出し、杭側面の土を圧縮しながら鋼管杭を貫入して支持力を向上させるものである。 Moreover, as for the steel pipe pile shown to patent document 2, the front-end | tip of the steel pipe used as the pile main body is obstruct | occluded with the bottom plate. Further, a plurality of helical wings are fixed to the outer peripheral surface of the tip portion of the steel pipe pile at equal intervals in the circumferential direction with the same helical direction at the same position. By giving rotational force to the steel pipe pile, the pile volume of soil is pushed out to the side of the pile, and the steel pipe pile is penetrated while compressing the soil on the side of the pile, thereby improving the supporting force.
特許文献1の鋼管杭では、底板の外周縁に設けた2つの掘削刃は、掘削する働きをするが、その掘削した土を杭側方へ押し出す作用が不十分であった。その掘削した土を螺旋翼によって押し出すとしても、螺旋翼が一枚のみで連続した状態で設けられているので、鋼管杭を回転すると同時に杭心からずれてしまい、杭ずれが発生しやすい。それに加えて、やや固い地盤を掘削する場合は、貫入性が悪くなって鋼管杭に傾斜が生じ、時間がかかるといった問題があった。 In the steel pipe pile of Patent Document 1, the two excavating blades provided on the outer peripheral edge of the bottom plate function to excavate, but the action of pushing the excavated soil to the side of the pile is insufficient. Even if the excavated soil is pushed out by the spiral blade, the spiral blade is provided in a continuous state, and therefore, the steel pipe pile is rotated at the same time as it is displaced from the pile core, and the pile slip is likely to occur. In addition, when excavating a slightly hard ground, there was a problem that the penetrability deteriorated and the steel pipe pile was inclined, which took time.
特許文献2の鋼管杭では、上記の特許文献1の鋼管杭における問題点を解消するために開発されたが、あくまでも螺旋翼の改善によるものであり、掘削刃を改善していない。したがって、鋼管杭の底板の体積分の土を杭側方へ押し出す作用が十分ではない。 The steel pipe pile of Patent Document 2 was developed in order to eliminate the problems in the steel pipe pile of Patent Document 1 described above, but it is only due to the improvement of the spiral wing and does not improve the excavating blade. Therefore, the action of pushing the soil for the volume of the bottom plate of the steel pipe pile toward the pile side is not sufficient.
本願発明が解決しようとする課題は、鋼管杭の切削刃の改善を図ることによって、簡単な構成であっても、鋼管杭の貫入性の向上と、安定した支持力を向上させることを可能とする鋼管杭および鋼管杭を用いた施工方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is that by improving the cutting edge of the steel pipe pile, it is possible to improve the penetration of the steel pipe pile and improve the stable support force even with a simple configuration. An object of the present invention is to provide a steel pipe pile and a construction method using the steel pipe pile.
(第一の発明)
本願における第一の発明は、 回転させて地中へ貫入する鋼管杭本体(11)の先端を閉塞する底板(12)と、その底板(12)から下方へ突出した掘削刃(20)と、を備えた鋼管杭(10)に係る。
前記掘削刃(20)は、前記底板(12)の外周縁に達する複数の側端部を前記底板(12)の回転中心(C)を通って一体的に連結した掘削刃本体(22)と、鋼管杭本体(11)の回転方向と相対する掘削刃本体(22)の側端部に厚みを形成する補強部(21)と、を備えている。
(First invention)
The first invention in the present application is a bottom plate (12) that closes the tip of a steel pipe pile body (11) that rotates and penetrates into the ground, and a drilling blade (20) that protrudes downward from the bottom plate (12), It relates to a steel pipe pile (10) with
The excavating blade (20) includes a excavating blade main body (22) integrally connecting a plurality of side end portions reaching the outer peripheral edge of the bottom plate (12) through a rotation center (C) of the bottom plate (12). And a reinforcing portion (21) that forms a thickness at a side end portion of the excavating blade main body (22) facing the rotation direction of the steel pipe pile main body (11).
(用語説明)
「鋼管杭本体」としては、例えば一般的な鋼管を用いる。鋼管杭(10)を回転して地中へ貫入する際、前記鋼管の上端へ他の鋼管の端部を溶接等にて連結することによって、鋼管杭(10)を延長することができる。
(Glossary)
For example, a general steel pipe is used as the “steel pipe pile body”. When the steel pipe pile (10) is rotated and penetrates into the ground, the steel pipe pile (10) can be extended by connecting the end of another steel pipe to the upper end of the steel pipe by welding or the like.
(作用)
掘削刃(20)は、鋼管杭本体(11)の回転方向と相対する掘削刃本体(22)の側端部に厚みを形成する補強部(21)を備えることで、鋼管杭(10)の回転力に対して剛性が高くなるため(側端部の曲がりや削れを防止できる)、鋼管杭(10)の貫入性が向上する。また、鋼管杭(10)に対して押し込み力を加えながら回転させると、掘削刃本体(22)によって杭体積分の土が掘削される。その掘削された土は、掘削刃本体(22)に沿って移動され杭側方へ押し出されることになる。その結果、鋼管杭(10)の貫入性が向上するので、鋼管杭(10)の芯ずれを防止することとなる。
また、掘削刃(20)の回転に伴って掘削された土を杭側方へ押し出すことによって、杭側面の土を圧縮しながら鋼管杭(10)が貫入するので、鋼管杭の支持力が向上する。加えて、鋼管杭(10)の貫入性が向上するので、安定した推進力を得て施工能率が上がることとなる。
(Function)
The excavating blade (20) includes a reinforcing portion (21) that forms a thickness at a side end portion of the excavating blade main body (22) opposite to the rotation direction of the steel pipe pile main body (11), so that the steel pipe pile (10) Since the rigidity becomes high with respect to the rotational force (the side end can be prevented from bending or scraping), the penetration of the steel pipe pile (10) is improved. Moreover, if it rotates while applying pushing force with respect to a steel pipe pile (10), the soil for a pile volume will be excavated by the excavation blade main body (22). The excavated soil is moved along the excavating blade body (22) and pushed out to the side of the pile. As a result, the penetrability of the steel pipe pile (10) is improved, so that misalignment of the steel pipe pile (10) is prevented.
Also, by pushing the soil excavated along with the rotation of the excavating blade (20) to the side of the pile, the steel pile (10) penetrates while compressing the soil on the side of the pile, so the bearing capacity of the steel pipe pile is improved To do. In addition, since the penetration of the steel pipe pile (10) is improved, a stable driving force is obtained and the construction efficiency is increased.
(第一の発明のバリエーション1)
第一の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、 前記掘削刃(20)は、前記底板(12)の回転中心(C)に対してほぼ対称位置で前記底板(12)の外周縁に達する2つの側端部を前記底板(12)の回転中心(C)を通って一体的に連結した掘削刃本体(22)を備える。
(Variation 1 of the first invention)
The first invention can also provide the following variations.
That is, the excavation blade (20) has two side end portions reaching the outer peripheral edge of the bottom plate (12) at substantially symmetrical positions with respect to the rotation center (C) of the bottom plate (12). A drilling blade body (22) integrally connected through the rotation center (C) is provided.
(作用)
2つの補強部(21,21)を配置した場合、掘削刃本体(22)が一直線となるので、掘削刃(20)によって掘削された土は、前記一直線の掘削刃本体(22)に沿って移動して杭側方へ効率良く押し出される。
(Function)
When the two reinforcing portions (21, 21) are arranged, the excavation blade body (22) is in a straight line, so that the soil excavated by the excavation blade (20) is along the straight excavation blade body (22). It moves and is pushed out to the side of the pile efficiently.
(第一の発明のバリエーション2)
第一の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、 前記掘削刃(20)は、前記底板(12)の底面から先端までの高さ(H)が、前記鋼管杭本体(11)の外径(d)に対して一定の割合(H/ d)とし、その割合が鋼管杭(10)の先端部の安定した支持力を発揮する数値であるとしてもよい。
(Variation 2 of the first invention)
The first invention can also provide the following variations.
That is, the excavation blade (20), the height (H) from the bottom surface to the tip of the bottom plate (12), a constant ratio (H / H) with respect to the outer diameter (d) of the steel pipe pile body (11). d), and the ratio may be a numerical value that exhibits a stable supporting force of the tip of the steel pipe pile (10).
(作用)
鋼管杭(10)は、建造物の用途に応じて、鋼管杭(10)が安定した支持力を発揮するように、鋼管杭本体(11)の外径(d)に対する掘削刃(20)の高さ(H)を簡単に設定することができる。
(Function)
The steel pipe pile (10) is designed so that the steel pipe pile (10) exhibits a stable bearing capacity according to the application of the building. The height (H) can be set easily.
(第一の発明のバリエーション3)
第一の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、 前記補強部(21)の回転方向に直交する厚さ(t1)と、前記掘削刃本体(22)の長手方向に直交する厚さ(t2)が、同じであるとともに、鋼管杭本体(11)の外径(d)に対する前記厚さ(t1)および前記厚さ(t2)の割合(t1/d)を一定とし、その割合が鋼管杭(10)の回転力に対して所定の剛性を発揮する数値であるとしてもよい。
(Variation 3 of the first invention)
The first invention can also provide the following variations.
That is, the thickness (t1) orthogonal to the rotational direction of the reinforcing portion (21) and the thickness (t2) orthogonal to the longitudinal direction of the excavating blade body (22) are the same, and the steel pipe pile body ( The ratio (t1 / d) of the thickness (t1) and the thickness (t2) to the outer diameter (d) of 11) is constant, and the ratio is a predetermined rigidity with respect to the rotational force of the steel pipe pile (10). It is good also as a numerical value which exhibits.
(作用)
鋼管杭(10)は、建造物の用途に応じて、鋼管杭(10)の回転力に対して所定の剛性を発揮するように、鋼管杭本体(11)の外径(d)に対する掘削刃(20)の厚さ(t1)および厚さ(t2)を簡単に設定することができる。
(Function)
The steel pipe pile (10) is a drilling blade for the outer diameter (d) of the steel pipe pile body (11) so as to exhibit a predetermined rigidity against the rotational force of the steel pipe pile (10) depending on the use of the building. The thickness (t1) and thickness (t2) of (20) can be easily set.
(第一の発明のバリエーション4)
第一の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、前記鋼管杭本体(11)の外径(d)に対する前記掘削刃(20)の高さ(H)の割合が、0.19〜0.21であるとしてもよい。
(Variation 4 of the first invention)
The first invention can also provide the following variations.
That is, the ratio of the height (H) of the excavating blade (20) to the outer diameter (d) of the steel pipe pile main body (11) may be 0.19 to 0.21.
(作用)
鋼管杭(10)は、鋼管杭(10)の先端部が安定した支持力を発揮することとなる。
(Function)
In the steel pipe pile (10), the tip portion of the steel pipe pile (10) exhibits a stable supporting force.
(第一の発明のバリエーション5)
第一の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、 前記鋼管杭本体(11)の外径(d)に対する前記補強部(21)の厚さ(t1)および前記掘削刃本体(22)の厚さ(t2)の割合(t1/d)が、0.079〜0.081であるとしてもよい。
(Variation 5 of the first invention)
The first invention can also provide the following variations.
That is, the ratio (t1 / d) of the thickness (t1) of the reinforcing portion (21) to the outer diameter (d) of the steel pipe pile body (11) and the thickness (t2) of the excavating blade body (22) is 0.079 to 0.081.
(作用)
鋼管杭(10)は、鋼管杭(10)の回転力に対して所定の剛性を発揮することとなる。
(Function)
A steel pipe pile (10) will exhibit predetermined rigidity with respect to the rotational force of a steel pipe pile (10).
(第一の発明のバリエーション6)
第一の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、前記鋼管杭本体(11)の先端部外周面に、螺旋方向が同じ複数枚の螺旋翼(31,31,…)を、周方向にほぼ等間隔で同じ高さ位置に配置してもよい。
(Variation 6 of the first invention)
The first invention can also provide the following variations.
That is, a plurality of spiral blades (31, 31,...) Having the same spiral direction are arranged at the same height position at substantially equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the tip of the steel pipe pile body (11). Good.
(作用)
螺旋方向が同じ複数枚の螺旋翼(31,31,…)が、鋼管杭本体(11)の先端部外周面へ、周方向にほぼ等間隔で同じ高さ位置に配置されているので、掘削刃(20)の作用に加えて、さらにいっそう貫入性が向上し、かつ、地盤の乱れを少なくする。また、鋼管杭(10)の芯ずれを防止することとなる。また、複数枚の螺旋翼(31)によって、さらにいっそう鋼管杭の支持力が向上する。加えて、鋼管杭(10)の貫入性が向上するので、さらに安定した推進力を得て施工能率が上がることとなる。
(Function)
Since a plurality of spiral blades (31, 31,...) Having the same spiral direction are arranged at the same height position at substantially equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the tip of the steel pipe pile body (11). In addition to the action of the blade (20), the penetration is further improved and the ground disturbance is reduced. In addition, misalignment of the steel pipe pile (10) will be prevented. Further, the support capacity of the steel pipe pile is further improved by the plurality of spiral blades (31). In addition, since the penetrability of the steel pipe pile (10) is improved, a more stable driving force is obtained and the construction efficiency is increased.
(第一の発明のバリエーション7)
第一の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、 前記複数枚の螺旋翼(31,31,…)は、互いに隣り合う螺旋翼(31,31)の端部が水平投影において円周方向でラップするとしてもよい。
(Variation 7 of the first invention)
The first invention can also provide the following variations.
That is, the plurality of spiral blades (31, 31,...) May be configured such that the ends of the adjacent spiral blades (31, 31) wrap in the circumferential direction in horizontal projection.
(作用)
互いに隣り合う螺旋翼(31,31)の端部が水平投影において円周方向でラップするので、鋼管杭の支持力が向上する。
(Function)
Since the ends of the spiral blades (31, 31) adjacent to each other wrap in the circumferential direction in the horizontal projection, the supporting force of the steel pipe pile is improved.
(第二の発明)
本願における第二の発明は、 鋼管杭本体(11)の先端を閉塞する底板(12)と、その底板(12)から下方へ突出した掘削刃(20)と、を備えた鋼管杭(10)を回転させて地中へ貫入する鋼管杭を用いた施工方法に係る。
前記掘削刃(20)は、前記底板(12)の外周縁に達する複数の側端部を前記底板(12)の回転中心(C)を通って一体的に連結した掘削刃本体(22)と、鋼管杭本体(11)の回転方向と相対する掘削刃本体(22)の側端部に厚みを形成する補強部(21)と、を備えており、
上記の鋼管杭(10)に対して押し込み力を加えながら回転させることによって、掘削刃(20)で杭体積分を掘削する掘削工程と、
その掘削工程で掘削した土を圧縮しながら掘削刃本体(22)に沿って移動させ杭側方へ押し出す掘削土押出し工程と、を含むものである。
(Second invention)
The second invention in the present application is a steel pipe pile (10) comprising a bottom plate (12) for closing the tip of the steel pipe pile body (11), and a drilling blade (20) protruding downward from the bottom plate (12). It relates to a construction method using a steel pipe pile that rotates and penetrates into the ground.
The excavating blade (20) includes a excavating blade main body (22) integrally connecting a plurality of side end portions reaching the outer peripheral edge of the bottom plate (12) through a rotation center (C) of the bottom plate (12). A reinforcing portion (21) that forms a thickness at a side end of the excavating blade body (22) opposite to the rotation direction of the steel pipe pile body (11),
Excavation process of excavating the pile volume integral with the excavating blade (20) by rotating while applying a pushing force to the steel pipe pile (10),
And excavating soil pushing process in which the excavated soil is moved along the excavating blade body (22) while being compressed and pushed out to the side of the pile.
(作用)
鋼管杭(10)に対して押し込み力を加えながら回転させると、掘削刃本体(22)によって杭体積分の土が掘削される。その掘削された土は、各掘削刃本体(22)に沿って移動して杭側方へ押し出されることとなる。その結果、鋼管杭(10)の貫入性が向上するので、鋼管杭(10)の芯ずれを防止することとなる。また、掘削刃(20)の回転に伴って掘削された土を杭側方へ押し出すことによって、杭側面の土を圧縮しながら鋼管杭(10)が貫入するので、鋼管杭の支持力が向上する。加えて、貫入性が向上するので、安定した推進力を得て施工能率が上がることとなる。
(Function)
When the steel pipe pile (10) is rotated while applying a pushing force, the excavating blade body (22) excavates the soil for the pile volume. The excavated soil moves along the excavating blade main body (22) and is pushed out to the side of the pile. As a result, the penetrability of the steel pipe pile (10) is improved, so that misalignment of the steel pipe pile (10) is prevented. Also, by pushing the soil excavated along with the rotation of the excavating blade (20) to the side of the pile, the steel pile (10) penetrates while compressing the soil on the side of the pile, so the bearing capacity of the steel pipe pile is improved To do. In addition, since the penetrability is improved, a stable driving force is obtained and the construction efficiency is increased.
(第二の発明のバリエーション1)
第二の発明は、以下のようなバリエーションを提供することもできる。
すなわち、 前記鋼管杭本体(11)の先端部外周面に、螺旋方向が同じ複数枚の螺旋翼(31,31,…)を、同じ高さ位置に周方向にほぼ等間隔で配置し、鋼管杭(10)における土中への貫入性および支持力を向上させることもできる。
(Variation 1 of the second invention)
The second invention can also provide the following variations.
That is, on the outer peripheral surface of the tip of the steel pipe pile body (11), a plurality of spiral blades (31, 31,...) Having the same spiral direction are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction at the same height position. It is possible to improve the penetration into the soil and the bearing capacity of the pile (10).
(作用)
螺旋方向が同じ複数枚の螺旋翼(31,31,…)が、鋼管杭本体(11)の先端部外周面へ、周方向にほぼ等間隔で同じ高さ位置に配置されているので、掘削刃(20)の作用に加えて、さらにいっそう貫入性が向上するので、鋼管杭(10)の芯ずれを防止することとなる。複数枚の螺旋翼(31,31,…)によって、さらにいっそう鋼管杭の支持力が向上する。加えて、さらに貫入性が向上するので、さらに安定した推進力を得て施工能率が上がることとなる(鋼管杭に対する押し込み力を加えずに回転のみで施工できる場合もある)。
(Function)
Since a plurality of spiral blades (31, 31,...) Having the same spiral direction are arranged at the same height position at substantially equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the tip of the steel pipe pile body (11). In addition to the action of the blade (20), the penetrability is further improved, so that the misalignment of the steel pipe pile (10) is prevented. The support capacity of the steel pipe pile is further improved by the plurality of spiral blades (31, 31,...). In addition, since the penetrability is further improved, the construction efficiency is improved by obtaining a more stable propulsion force (there may be construction only by rotation without applying the pushing force to the steel pipe pile).
第一の発明によれば、簡単な構成であっても、鋼管杭の貫入性の向上と、安定した支持力を向上させることを可能とする鋼管杭を提供することができた。
また、第二の発明によれば、簡単な構成であっても、鋼管杭の貫入性の向上と、安定した支持力を向上させることを可能とする鋼管杭を用いた施工方法を提供することができた。
According to 1st invention, even if it was simple structure, the steel pipe pile which enabled the improvement of the penetration property of a steel pipe pile and the stable support force was able to be provided.
Moreover, according to 2nd invention, even if it is a simple structure, the construction method using the steel pipe pile which makes it possible to improve the penetration property of a steel pipe pile and to improve the stable support force is provided. I was able to.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る鋼管杭10は、図1,図2(a)および 図2(b)に示すように、回転させて地中へ貫入する鋼管杭本体11と、その鋼管杭本体11の先端を閉塞する底板12と、その底板12から下方へ突出した掘削刃20と、を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The
鋼管杭本体11としては、例えば一般的な鋼管(本実施形態では「軸部鋼管」という)を用いる。 鋼管杭10を回転して地中へ貫入する際、前記軸部鋼管11の図1において端部(後端部)へ他の軸部鋼管11の図1において端部(先端部)を溶接にて連結することによって、鋼管杭10を所望の長さまで延ばすことができる。
本実施形態では、鋼管杭10の先端部を構成する底板12および掘削刃20は、図2(a)に示すように一体成型の鋳鋼品として品質の安定を図り、前記底板12を軸部鋼管11の先端へ溶接にて固定している。なお、底板12と掘削刃20は、例えば溶接にて一体構造に製作しても良いので鋳鋼品に限定されない。
As the steel pipe pile
In the present embodiment, the
前記掘削刃20は、前記底板12の外周縁に達する複数の側端部を前記底板12の回転中心Cを通って一体的に連結した掘削刃本体22と、鋼管杭本体11の回転方向と相対する掘削刃本体22の側端部に厚みを形成する補強部21と、を備えている。
本実施形態では、図2(a)および 図2(b)に示すように、2つの補強部21,21が、鋼管杭本体11の回転方向と相対する掘削刃本体22の側端部に厚みを形成するように設けられている。また、前記掘削刃本体22は、前記底板12の外周縁に達する2つの側端部を前記底板12の回転中心Cを通って一体的に連結するように形成されている。なお、前記補強部21の中心角をθとすると、本実施形態では、その中心角θを15°としているが、特に限定されない。
The excavating
In this embodiment, as shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the two reinforcing
なお、前記複数の補強部21,21,・・・・および掘削刃本体22は、前記底板12の底面から先端までの高さHが同じである。 また、前記複数の各補強部21,21,・・・・は、その回転方向に直交する厚さt1を有している。一方、前記掘削刃本体22は、その長手方向に直交する厚さt2を有している。 本実施形態では、前記補強部21の厚さt1と前記掘削刃本体22の厚さt2が同じであるが、特に限定されない。
.. And the
次に、本実施形態の鋼管杭10の実施例に基づいて、鋼管杭10のいくつかの特徴について説明する。
例えば、表1は6つの鋼管杭10の実施例を示しており、軸部鋼管11の外径d、掘削刃20の高さH、補強部21の厚さt1、掘削刃本体22の厚さt2、底板12の厚さt3の各寸法を示している。
For example, Table 1 shows an embodiment of six steel pipe piles 10, the outer diameter d of the
表1で示すように、前記各掘削刃20は、前記底板12の高さHが前記軸部鋼管11の外径dに対して一定の割合(H/d)となるよう設定している。しかも、その割合(H/d)は、鋼管杭10の安定した支持力を発揮する数値に設定している。それによって、鋼管杭10は、建造物の用途に応じて、鋼管杭10が安定した支持力を発揮するように、鋼管杭本体11の外径dに対する掘削刃20の高さHを簡単に設定することができる。
表1では、前記鋼管杭本体11の外径dに対する前記掘削刃20の高さHの割合(H/d)が、0.2である。
なお、鋼管杭10の先端部が安定した支持力を発揮するための割合(H/d)の数値としては、0.19〜0.21であることが望ましい。
As shown in Table 1, each of the
In Table 1, the ratio (H / d) of the height H of the
In addition, as a numerical value of the ratio (H / d) for the front-end | tip part of the
また、前記補強部21の厚さt1(および前記掘削刃本体22の厚さt2)は、軸部鋼管11の外径dに対して一定の割合(t1/d)となるよう設定している。しかも、その割合(t1/d)は、鋼管杭10の回転力に対して所定の剛性を発揮する数値に設定している。それによって、鋼管杭10は、建造物の用途に応じて、鋼管杭10の回転力に対して所定の剛性を発揮するように、鋼管杭本体11の外径dに対する掘削刃20の厚さt1および厚さt2を簡単に設定することができる。
表1では、軸部鋼管11の外径dに対する前記厚さt1(および前記厚さt2)の割合(t1/d)が、0.08である。
なお、鋼管杭10の回転力に対して所定の剛性を発揮するための割合(t1/d)の数値としては、0.079〜0.081であることが望ましい。
Further, the thickness t1 of the reinforcing portion 21 (and the thickness t2 of the excavating blade body 22) is set to be a constant ratio (t1 / d) with respect to the outer diameter d of the shaft
In Table 1, the ratio (t1 / d) of the thickness t1 (and the thickness t2) to the outer diameter d of the
In addition, as a numerical value of the ratio (t1 / d) for exhibiting predetermined rigidity with respect to the rotational force of the
また、表1では、底板12の厚さt3を軸部鋼管11の外径dに対応して変化させている。軸部鋼管11の外径dが小さければ、底板12の厚さt3を小さい数値としており、軸部鋼管11の外径dが大きければ、底板12の厚さt3を大きい数値としている。
In Table 1, the thickness t3 of the
図3(a)および図3(b)は、掘削刃20における他の実施形態を示している。すなわち、図3(a)は、3つの補強部21,21,21が、鋼管杭本体11の回転方向と相対する掘削刃本体22の側端部に厚みを形成するように設けられている。また、前記掘削刃本体22は、前記底板12の外周縁に達する3つの側端部を前記底板12の回転中心Cを通って一体的に連結するように形成されている。
図3(b)は、4つの補強部21,21,21,21が、鋼管杭本体11の回転方向と相対する掘削刃本体22の側端部に厚みを形成するように設けられている。また、前記掘削刃本体22は、前記底板12の外周縁に達する4つの側端部を前記底板12の回転中心Cを通って一体的に連結するように形成されている。
FIG. 3A and FIG. 3B show another embodiment of the
In FIG. 3B, the four reinforcing
次に、上述した鋼管杭10の作用について説明する。特に、図2(a)および 図2(b)に示す鋼管杭10を例にとって説明する。
鋼管杭10に対して押し込み力を加えながら図2(b)に示す方向で回転させると、掘削刃本体22によって杭体積分の土が掘削される。このとき、2つの補強部21が掘削刃本体22の側端部の曲がりや削れを防止し、鋼管杭10の回転に対する掘削刃本体22の剛性に寄与する。その掘削された土は、掘削刃20の回転に伴って、図2(b)における二点鎖線で示すように、掘削刃本体22に沿ってガイドされるようにして、杭側方へ容易に押し出されることになる。その結果、地盤に対する鋼管杭10の貫入性が向上する。
また、上記のように鋼管杭10の貫入性が向上することから、鋼管杭10の芯ずれを防止することとなる。また、掘削刃20の回転に伴って、掘削された土を杭側方へ押し出すことによって、杭側面の土を圧縮しながら鋼管杭10が地中へ貫入するので、鋼管杭の支持力が向上する。
Next, the effect | action of the
When rotating in the direction shown in FIG. 2B while applying a pushing force to the
Moreover, since the penetration property of the
なお、図3(a)に示すように3つの補強部21,21,21を設けた場合も、図3(b)に示すように4つの補強部21,21,21,21を設けた場合も、掘削刃20によって掘削された土は、掘削刃本体22に沿ってガイドされるようにして、杭側方へ容易に押し出されることになる。
しかし、特に2つの補強部21,21を配置した場合は、掘削刃本体22が一直線となるので、掘削刃20によって掘削された土は、前記一直線の掘削刃本体22に沿ってガイドされるようにして、杭側方へ効率良く押し出されることとなる。
In addition, when three reinforcing
However, particularly when the two reinforcing
以上のことから、本実施形態の鋼管杭10は、その先端部の掘削刃20の構造を改善して剛性を高めたり、掘削した土を杭側方へ押し出す性能を高めたりしたことによって、地盤に対する鋼管杭10の貫入性を向上させることができた。さらに、鋼管杭10の芯ずれを防止することができ、鋼管杭の支持力を向上させることができた。加えて、鋼管杭10の施工能率を向上させることができた。
From the above, the
次に、本発明の他の実施形態の鋼管杭について図面を参照して説明する。
本実施形態の鋼管杭30は、図4,図5(a),図5(b),図6(a)および 図6(b)に示すように、前述した鋼管杭10における軸部鋼管11の先端部外周面に、螺旋方向が同じ複数枚の螺旋翼31,31,・・・・を、周方向にほぼ等間隔で同じ高さ位置に配置したものである。
なお、本実施形態では、鋼管杭10の先端部を構成する底板12、掘削刃20、軸部32および複数枚の螺旋翼31,31,・・・・とを一体成型の鋳鋼品としている。その鋳鋼品の前記軸部32を軸部鋼管11の先端へ溶接にて連結固定している。また、複数枚の螺旋翼31は軸部鋼管11の外周側面へ溶接にて固定した一体構造に製作しても良いので鋳鋼品に限定されない。
鋼管杭30における底板12および掘削刃20の構成は、前述した鋼管杭10と同じであるので、その説明を省略する。
Next, a steel pipe pile according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 4, 5A, 5B, 6A, and 6B, the
In the present embodiment, the
Since the structure of the
また、前記複数枚の螺旋翼31,31,・・・・は、互いに隣り合う螺旋翼31,31の端部が水平投影において円周方向でラップする構成とすることができる。
本実施形態では、図5(a)および 図5(b)に示すように、螺旋方向が同じ2枚の螺旋翼31,31を、軸部鋼管11の先端部外周面へ、周方向にほぼ等間隔で同じ高さ位置に配置している。また、2枚の螺旋翼31,31の端部が水平投影において円周方向でラップする構成である。
Further, the plurality of
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the two
次に、上述した鋼管杭30の作用について説明する。特に、図5(a)および 図5(b)に示す鋼管杭30を例にとって説明する。
鋼管杭30に対して図5(b)に示す方向で回転させると(場合によっては押し込み力を加える場合もある)、掘削刃20によって杭体積分の土が掘削される。その掘削された土は、掘削刃20の回転に伴って、杭側方へ容易に押し出される。その掘削刃20についての詳しい作用は前述した通りである。
前記掘削刃20の作用に加えて、螺旋方向が同じ2枚の螺旋翼31,31が、鋼管杭本体11の先端部外周面へ、周方向にほぼ等間隔で同じ高さ位置に配置されているので、さらにいっそう貫入性が向上し、かつ、地盤の乱れを少なくする。また、鋼管杭10の芯ずれを防止することとなる。2枚の螺旋翼31,31によって、さらにいっそう鋼管杭の支持力が向上する。加えて、貫入性が向上するので、さらに安定した推進力を得て施工能率が上がることとなる。
また、互いに隣り合う螺旋翼31,31の端部が水平投影において円周方向でラップすることによって、鋼管杭の支持力が向上する。
Next, the effect | action of the
When the
In addition to the action of the
Moreover, the support force of a steel pipe pile improves because the edge part of the mutually
次に、本発明の実施形態の鋼管杭を用いた施工方法について、前述した鋼管杭10を用いて説明する。
本実施形態の鋼管杭を用いた施工方法としては、掘削工程と、掘削土押出し工程とを含むものである。
掘削工程としては、鋼管杭10に対して押し込み力を加えながら回転させることによって、掘削刃本体22で杭体積分を掘削する工程である。その工程では、2つの補強部21が掘削刃本体22の側端部の曲がりや削れを防止し、鋼管杭10の回転に対する掘削刃本体22の剛性に寄与する。その結果、掘削性が向上する。
Next, the construction method using the steel pipe pile of embodiment of this invention is demonstrated using the
The construction method using the steel pipe pile of the present embodiment includes a drilling process and a drilling soil pushing process.
The excavation step is a step of excavating the pile integral with the
掘削土押出し工程としては、前記掘削工程で掘削した土を圧縮しながら掘削刃本体22に沿って杭側方へ押し出す工程である。すなわち、前記掘削工程で掘削された土は、掘削刃20の回転に伴って、図2(b)における二点鎖線で示すように、掘削刃本体22に沿ってガイドされるようにして、側方へ容易に押し出される。その結果、地盤に対する鋼管杭10の貫入性が向上する。しかも、杭側方へ押し出された土は、杭側面の土を圧縮しながら鋼管杭10が地中へ貫入するので、鋼管杭の支持力が向上する。
The excavated soil extruding step is a step of pushing the soil excavated in the excavating step to the side of the pile along the
上記の鋼管杭を用いた施工方法においては、前記鋼管杭本体11の先端部外周面へ、螺旋方向が同じ複数枚の螺旋翼31,31,・・・・を、同じ高さ位置に周方向にほぼ等間隔で配置した鋼管杭30の場合にも適用される。
その場合は、前述した掘削刃20の作用に加えて、複数枚の螺旋翼31,31,・・・・によってさらにいっそう貫入性が向上し、かつ、地盤の乱れを少なくする。また、鋼管杭30の芯ずれを防止することとなる。さらに、複数枚の螺旋翼31,31,・・・・によって、さらにいっそう鋼管杭の支持力が向上する。加えて、鋼管杭30の貫入性が向上するので、さらに安定した推進力を得て施工能率が上がることとなる(鋼管杭に対する押し込み力が無くても回転のみで貫入できる場合もある)。
In the construction method using the steel pipe pile, the plurality of
In that case, in addition to the action of the
本発明は、鋼管杭の製造業、鋼管杭を用いた建築土木業などにおいて、利用可能性を有する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has applicability in a steel pipe pile manufacturing industry, a construction civil engineering industry using a steel pipe pile, and the like.
10 鋼管杭 11 鋼管杭本体(軸部鋼管)
12 底板
20 掘削刃 21 補強部
22 掘削刃本体
30 鋼管杭 31 螺旋翼
32 軸部
C 回転中心 d 軸部鋼管の外径
H 掘削刃の高さ t1 補強部の厚さ
t2 掘削刃本体の厚さ t3 底板の厚さ
10 Steel pipe piles 11 Steel pipe pile body (shaft steel pipe)
12
t2 Thickness of drilling blade body t3 Thickness of bottom plate
Claims (10)
前記掘削刃は、前記底板の外周縁に達する複数の側端部を前記底板の回転中心を通って一体的に連結した掘削刃本体と、
鋼管杭本体の回転方向と相対する掘削刃本体の側端部に厚みを形成する補強部と、を備えたことを特徴とする鋼管杭。 A steel pipe pile provided with a steel pipe pile main body that rotates and penetrates into the ground, a bottom plate that closes the tip of the steel pipe pile main body, and a drilling blade that protrudes downward from the bottom plate,
The excavation blade has a plurality of side end portions reaching the outer peripheral edge of the bottom plate integrally connected through the rotation center of the bottom plate,
A steel pipe pile comprising: a reinforcing portion that forms a thickness at a side end portion of the excavating blade main body opposite to a rotation direction of the steel pipe pile main body.
前記掘削刃は、前記底板の外周縁に達する複数の側端部を前記底板の回転中心を通って一体的に連結した掘削刃本体と、鋼管杭本体の回転方向と相対する掘削刃本体の側端部に厚みを形成する補強部と、を備えており、
上記の鋼管杭に対して押し込み力を加えながら回転させることによって、掘削刃で杭体積分を掘削する掘削工程と、
その掘削工程で掘削した土を圧縮しながら掘削刃本体に沿って移動させ杭側方へ押し出す掘削土押出し工程と、を含むことを特徴とする鋼管杭を用いた施工方法。 It is a construction method using a steel pipe pile that rotates a steel pipe pile provided with a bottom plate that closes the tip of the steel pipe pile body, and a drilling blade that protrudes downward from the bottom plate, and penetrates into the ground,
The excavation blade includes a excavation blade main body integrally connecting a plurality of side end portions reaching the outer peripheral edge of the bottom plate through a rotation center of the bottom plate, and a side of the excavation blade main body facing the rotation direction of the steel pipe pile main body. A reinforcing portion that forms a thickness at the end, and
Excavation process to excavate the pile volume integral with the excavating blade by rotating while applying a pushing force to the steel pipe pile,
A construction method using a steel pipe pile, comprising: excavating soil extruding step for moving the soil excavated in the excavation process along the excavating blade main body while pushing the soil excavated to the side of the pile.
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