JP2016002568A

JP2016002568A - 摩擦杭用鋼管芯材の製造方法および摩擦杭用の鋼管芯材

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Publication number: JP2016002568A
Application number: JP2014124848A
Authority: JP
Inventors: 樋口　雅久; Masahisa Higuchi; 雅久樋口
Original assignee: H G SERVICE KK
Current assignee: H G SERVICE KK
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2016-01-12
Anticipated expiration: 2034-06-18
Also published as: JP5641550B1

Abstract

【課題】軟弱地盤等において建屋等の構造物を支持するソイルセメント杭やコンクリート杭という摩擦杭の補強用に使用される鋼管芯材について、建設現場でも製造可能な簡単な方法で充分な表面積をもつ鋼管芯材を提供する。【解決手段】内側に少なくとも一つの突起部１４を持つ形成部材１２を、摩擦杭用鋼管芯材１０の表面に圧着し、鋼管芯材１０を回転させながら固定された形成部材１２から鋼管芯材１０を引き抜いて鋼管芯材１０の表面にらせん状のくぼみ１６を形成する。これによりソイルセメント等と結合するための充分な表面積をもち、建設現場に備えられている摩擦杭設置用の重機でも容易に製造可能な鋼管芯材１０の製造方法を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、軟弱地盤等において建屋等の構造物を支持するために使用される摩擦杭鋼管芯材の製造方法および摩擦杭用の鋼管芯材に関するものである。

一般に軟弱地盤等であって地盤の支持力が充分でない場所に建屋等を建設する際には杭を地盤に打ち込み、地盤の支持力を改善する場合が多い。

地盤の支持力を改善する杭は支持方式によって支持杭と摩擦杭に分けられる。

支持杭では杭を地下にある支持層まで打ち込み、主として杭の支持力によって建屋等の荷重を支える。

一方、摩擦杭では杭を支持層まで到達させず、主として杭の側面と地盤との間に働く摩擦力によって荷重を支える。摩擦杭は、住宅などの荷重が比較的軽い場合に採用されることが多い。

ここで摩擦杭は、地盤を柱状に掘削し掘削した土砂とセメントミルクを撹拌して形成されるソイルセメントからなるソイルセメント杭と、地盤を掘削した後に掘削土砂を除去しコンクリートを流し込んで形成されるコンクリート杭に分類される。

しかし軟弱地盤の一部に腐植土や伏流水がある場合などでは、ソイルセメント杭とコンクリート杭のどちらの場合であっても腐植土や伏流水に接する部分が固化しにくい場合があり、その場合には摩擦杭全体の補強として摩擦杭の中心部分に鋼管芯材が使用される。

この鋼管芯材に、一般的に販売されている表面が平滑な鋼管を使用すると、ソイルセメントとコンクリート（以下、「ソイルセメント等」と記載する。）と充分に結合せず、補強の効果を充分に発揮することができない。

そのためソイルセメント杭とコンクリート杭のどちらの場合であっても周辺のソイルセメント等と充分な強度を持って結合させるために鋼管芯材の表面積を増やす必要があり、特許文献１のように鋼管を縮径し、螺旋溝をもつ地盤補強用鋼管及びその製造方法などが提案されている。

特開２０１３−４３２０２号公報

しかし特許文献１に記載の地盤補強用鋼管及びその製造方法では鋼管を縮径し、縮径したことで生じる鋼管のたわみ部分をらせん状の溝に形成することとしており、この製造には多くのエネルギーを投入する必要がある。

そのため摩擦杭用の鋼管芯材が使用される建設現場に備えられている重機の出力では製造することが難しい。

建設現場ではこの特許文献１に記載の鋼管芯材は製造することが現実的には困難なので緊急に建設現場で摩擦杭用鋼管芯材が必要となっても工場で製造されたものを取り寄せる他になく、工期が遅れる原因ともなっていた。

本発明はこの課題に鑑み、ソイルセメント等と結合するための充分な表面積を持ちながら建設現場でも容易に製造可能な摩擦杭用鋼管芯材の製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る摩擦杭用根幹芯材の製造方法は、摩擦杭の中心部分に設置される摩擦杭用鋼管芯材の製造方法において、前記摩擦杭用鋼管芯材を円筒形の形成部材に挿入する工程と、前記形成部材に備えられた突起部を前記摩擦杭用鋼管芯材に圧着させ前記摩擦杭用鋼管芯材の表面にくぼみを形成する工程と、前記形成部材を固定した状態で前記摩擦杭用鋼管芯材を回転させながら前記形成部材から引き抜く工程と、を備えることを特徴とする。

（２）また本発明に係る摩擦杭用鋼管芯材の製造方法は、（１）に記載の摩擦杭用鋼管芯材の製造方法において、前記形成部材は前記突起部を複数備えることを特徴とする。

（３）また本発明に係る摩擦杭用鋼管芯材の製造方法は、（２）に記載の摩擦杭用鋼管芯材の製造方法において、前記突起部を前記摩擦機用鋼管芯材へ圧着させることで前記摩擦杭用鋼管芯材の表面に形成するくぼみを、前記突起部それぞれで異なった深さとすることを特徴とする。

（４）また本発明に係る摩擦杭用の鋼管芯材は表面にらせん状のくぼみを備える摩擦杭用の鋼管芯材において、前記らせん状のくぼみは深さの異なる複数のらせん状のくぼみから構成されていることを特徴とする。

（１）に記載の摩擦杭用鋼管芯材の製造方法によれば、ソイルセメント等と結合させるための充分な表面積を持つ摩擦杭用の鋼管芯材を、らせん状のくぼみを縮径させることなく、くぼみを形成し回転しながら形成部材から引き抜くという簡単な方法で製造することが可能となり、建設現場に備えられている重機の出力でも製造可能な摩擦杭用鋼管芯材を製造することが可能となる。

（２）に記載の摩擦杭用鋼管芯材の製造方法によれば、形成部材に複数の突起部を持つことによって、容易に大きならせん状のくぼみを備える摩擦杭用の鋼管芯材を製造することが可能となる。

（３）に記載の摩擦杭用鋼管芯材の製造方法によれば、複雑な形状で大きな表面積を持つソイルセメント等と良好な結合性をもつ摩擦杭用の鋼管芯材を製造することが可能となる。

（４）に記載の摩擦杭用鋼管芯材によれば、複雑な形状を持ち、ソイルセメント等と良好な結合性をもつ摩擦杭用の鋼管芯材を提供することが可能となる。

内側に突起部を持つ形成部材と鋼管芯材の断面の模式図である。鋼管芯材の表面にらせん状のくぼみを形成する状態の模式図である。らせん状のくぼみを備える鋼管芯材の模式図である。内側に複数の突起部を持つ形成部材と鋼管芯材の断面の模式図である。複数の深さの異なるらせん状のくぼみから構成されたらせん状のくぼみをもつ鋼管芯材の断面図である。鋼管芯材が使用された摩擦杭の模式図である。

以下に添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。かかる実施形態は発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお本明細書及び図面において実質的に同一の機能、構成を有する要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第一実施形態）

まず、第一実施形態の係る摩擦杭用の鋼管芯材の製造方法について説明する。

図１は第一実施意形態に係る摩擦杭用の鋼管芯材１０を形成部材１２に装着した状態の断面図である。円筒形の形成部材１２は鋼管芯材１０に圧着可能な突起部１４を備えており、図１では鋼管芯材１０を形成部材１２の内部に挿入した後、突起部１４を鋼管芯材１０に圧着させ、鋼管芯材１０にくぼみを形成する状態を示している。

ここで鋼管芯材１０は一般的に販売されている足場材用の鋼管などの比較的入手の簡単な鋼管であり、形成部材は鋼管芯材１０よりも大きな内径を持つ配管などで構成される。

また形成部材１２に備えられている突起部１４は形成部材１２に形成されたねじ溝に適合するボルトなどで構成される。

次に図２は鋼管芯材１０にらせん状のくぼみ１６を形成している状態を示している。形成部材１２の中に挿入された鋼管芯材１０は、突起部１４により表面にらせん状のくぼみ１６を形成された状態で形成部材１２から回転しながら引き抜かれる。ここで形成部材１２は固定台等に固定されており（固定台等は図示せず。）、鋼管芯材１０は回転しながら引き抜かれることで表面にらせん状のくぼみ１６が形成される。

図３はらせん状のくぼみ１６が表面に形成された鋼管芯材１０の全体を示す図である。

この図３のように鋼管芯材１０の表面にらせん状のくぼみ１６を形成することで摩擦杭に使用した際にソイルセメント等と充分に結合させることが可能となる。

このように第一実施形態にかかる摩擦杭用鋼管芯材の製造方法では、建設現場に備えられている摩擦杭用の重機でも容易に製造することが可能になるという顕著な効果を有している。

（第二実施形態）

次に第二実施形態に係る摩擦杭用の鋼管芯材の製造方法について説明する。

図４は第二実施形態に係る形成部材１２と鋼管芯材１０の断面の模式図である。第一実施形態と異なっているのは形成部材１２に突起部１４が複数備えられている点である。

突起部１４が形成部材１２に複数あることで、鋼管芯材１０の表面に大きく、かつ複雑な形状のらせん状のくぼみ１６を形成することが可能となる。

一般に摩擦杭用の鋼管芯材１０は足場用の鋼管等が利用されるので鋼管の肉厚は２〜３ｍｍ程度しかなく、この様な肉厚の薄い鋼管に単一の大きな突起部で一度に大きならせん状のくぼみを形成しようとすると鋼管芯材を破損させやすい。

しかし突起部１４を形成部材１２に複数備えることで、複数の小さならせん状のくぼみが互いに近接して形成され、それらが一つの大きならせん状のくぼみを構成することで鋼管芯材の破損が発生しにくくなるという効果がある。

また複数の突起部１４を鋼管芯材１０に異なった深さで圧着させることにより、鋼管芯材１０の表面にそれぞれ異なった深さのくぼみを形成することができ、複雑な形状のらせん状のくぼみ１６を形成するこが可能となる。

図５は鋼管芯材１０の長手方向に沿った断面図を示している。形成部材１２に備えられた複数の突起部１４で鋼管芯材１０の表面に異なった深さのくぼみを形成することで、図５の様に複雑な形状のらせん状のくぼみ１６を形成することが可能となる。

例えば図５ではらせん状のくぼみ１６を階段状に形成しているためソイルセメント等と結合するための表面積を更に増やすことができ、ソイルセメント等と更に強固に結合させることが可能となる。

図６は摩擦杭用鋼管芯材が摩擦杭に使用されている状態の模式図であり、第一実施形態および第二実施形態と共通である。

摩擦杭１００は周辺の地盤１８とソイルセメント等２０を有しており、摩擦杭の中心部分の鋼管芯材１０はソイルセメント等２０が固化する前に挿入され、ソイルセメント等と結合することで摩擦杭１００を補強する。

本発明に係る第一実施形態および第二実施形態では建設現場でも容易に製造することができ、かつ充分な表面積を持っているためソイルセメント等２０と結合良好な結合力を有する鋼管芯材１０を製造可能という顕著な効果を有する。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明した。

当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範囲内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、摩擦杭の補強用として使用する摩擦杭用鋼管芯材の製造方法および摩擦杭用の鋼管芯材として利用することができる。

１０：鋼管芯材、１２：形成部材、１４：突起部、１６：らせん状のくぼみ、１８：地盤、１８：ソイルセメント等、１００：摩擦杭

Claims

摩擦杭の中心部分に設置される摩擦杭用鋼管芯材の製造方法において、
前記摩擦杭用鋼管芯材を円筒形の形成部材に挿入する工程と、
前記形成部材に備えられた突起部を前記摩擦杭用鋼管芯材に圧着させ前記摩擦杭用鋼管芯材の表面にくぼみを形成する工程と、
前記形成部材を固定した状態で前記摩擦杭用鋼管芯材を回転させながら前記形成部材から引き抜く工程と、
を備えることを特徴とする摩擦杭用鋼管芯材の製造方法。
前記形成部材は前記突起部を複数備えることを特徴とする請求項１に記載の摩擦杭用鋼管芯材の製造方法。
前記突起部を前記摩擦機用鋼管芯材へ圧着させることで前記摩擦杭用鋼管芯材の表面に形成するくぼみを、前記突起部それぞれで異なった深さとすることを特徴とする請求項２に記載の摩擦杭用鋼管芯材の製造方法。
表面にらせん状のくぼみを備える摩擦杭用の鋼管芯材において、
前記らせん状のくぼみは深さの異なる複数のらせん状のくぼみから構成されていることを特徴とする摩擦杭用の鋼管芯材。