JP2018035672A - 外殻鋼管付きコンクリート杭 - Google Patents
外殻鋼管付きコンクリート杭 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018035672A JP2018035672A JP2017233918A JP2017233918A JP2018035672A JP 2018035672 A JP2018035672 A JP 2018035672A JP 2017233918 A JP2017233918 A JP 2017233918A JP 2017233918 A JP2017233918 A JP 2017233918A JP 2018035672 A JP2018035672 A JP 2018035672A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel pipe
- outer shell
- shell steel
- thickness
- pile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 88
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 88
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 6
- 230000032798 delamination Effects 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、曲げ耐力及び靭性が従来よりも改善された外殻鋼管付きコンクリート杭を提供することにある。
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、
外殻鋼管と、
前記外殻鋼管の内周面に付着した状態で前記外殻鋼管内に配置され、コンクリートを少なくとも一部に含む中空で円筒形状の杭体と、
を備え、
前記外殻鋼管の外径をDとし、前記杭体の厚さをtcとし、前記外殻鋼管の厚さをtsとし、前記杭体の厚さtcと前記外殻鋼管の厚さtsとの合計をT(=tc+ts)とし、径厚比をT/Dとしたとき、次式:
0.24≦T/D<0.5
で示される関係を満たし、
且つ、
前記杭体は1つの円筒部からなり、
前記杭体の厚さtcは、前記外殻鋼管に曲げモーメントが作用した際に長手方向に直交する前記円筒部の断面内において60度の頂角を有して生じる破片の剥離面全体が前記円筒部内に含まれる厚さである
ことを特徴とする。
しかしながら、上記構成によれば、径厚比T/Dが0.24以上であるので、径厚比T/Dが0.24未満の場合に比べて、曲げ耐力及び靭性が向上する。
また、外殻鋼管付きコンクリート杭は中空なので、杭孔に挿入する際に生じる浮力を低減できる。さらに、中実のSC杭よりも重量が軽くなることで輸送や杭施工の負担を軽減することができる。
さらに、径厚比T/Dが0.24以上である場合、SC杭に曲げモーメントが作用しても、杭体での60度破壊が抑制され、60度の頂角を有する破片の剥離が防止される。
外殻鋼管と、
前記外殻鋼管の内周面に付着した状態で前記外殻鋼管内に配置され、コンクリートを少なくとも一部に含む中空で円筒形状の杭体と、
を備え、
前記外殻鋼管の外径をDとし、前記杭体の厚さをtcとし、前記外殻鋼管の厚さをtsとし、前記杭体の厚さtcと前記外殻鋼管の厚さtsとの合計をT(=tc+ts)とし、径厚比をT/Dとしたとき、次式:
0.24≦T/D<0.5
で示される関係を満たし、
且つ、
前記杭体は、同心に配置された2つ以上の円筒部を含み、
前記杭体の厚さtcは、前記外殻鋼管に曲げモーメントが作用した際に長手方向に直交する前記2つ以上の円筒部の断面内において60度の頂角を有して生じる破片の剥離面全体が前記2つ以上の円筒部内に含まれる厚さである
ことを特徴とする。
しかしながら、上記構成によれば、径厚比T/Dが0.24以上であるので、径厚比T/Dが0.24未満の場合に比べて、曲げ耐力及び靭性が向上する。
また、外殻鋼管付きコンクリート杭は中空なので、杭孔に挿入する際に生じる浮力を低減できる。さらに、中実のSC杭よりも重量が軽くなることで輸送や杭施工の負担を軽減することができる。
また、杭体は同心に配置された2つ以上の円筒部によって構成されているので、例えば遠心成形を用いて、最外周円筒部の成形後に最内周円筒部の成形を行うことが可能であり、杭体の成形が容易である。
さらに、径厚比T/Dが0.24以上である場合、SC杭に曲げモーメントが作用しても、杭体での60度破壊が抑制され、60度の頂角を有する破片の剥離が防止される。
前記2つ以上の円筒部のうち最内周に位置する最内周円筒部を構成する材料は、最外周に位置する最外周円筒部を構成する材料よりも小さい圧縮強度を有し、
前記2つ以上の円筒部の各々は30N/mm2以上の圧縮強度を有する材料によって構成されている
ことを特徴とする。
また、最外周円筒部を構成する材料の圧縮強度が最内周円筒部を構成する材料の圧縮強度よりも大きいので、最外周円筒部における亀裂の発生が抑制され、曲げ耐力及び靭性を向上させながら、コストを削減することができる。
そして、各円筒部を構成する材料は、30N/mm2以上の圧縮強度を有しているので、円筒部の圧縮強度が不足することはなく、曲げ耐力及び靭性を確実に向上させることができる。
前記最内周円筒部はグラウトによって構成されている。
上記構成(4)によれば、最内周円筒部が硬化性材料であるグラウトによって構成されているので、最内周円筒部の形成が容易である。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図1〜図3に示したように、SC杭1(1A,1B)は、外殻鋼管3と、杭体5(5A,5B)とを備える。
外殻鋼管3は、円筒形状を有しており、例えば、一般用圧延鋼材によって構成されている。外殻鋼管3は、例えば、300mm以上1500mm以下の外径Dを有し、外殻鋼管3の外径Dは、SC杭1(1A,1B)の外径に相当する。また、外殻鋼管3は、例えば、4.5mm以上25mm以下の肉厚tsを有する。
そして、SC杭1(1A,1B)にあっては、SC杭1(1A,1B)の外径Dに対する厚さTの比である径厚比T/D、換言すれば、外殻鋼管3の外径Dに対する、外殻鋼管3及び杭体5(5A,5B)の厚さの合計(ts+tc)の比である径厚比T/Dが、次式:
0.24≦T/D<0.5
で示される関係を満たしている。
しかしながら、上記構成によれば、径厚比T/Dが0.24以上であるので、径厚比T/Dが0.24未満の場合に比べて、曲げ耐力及び靭性が向上する。
図4(a)に示したように、径厚比T/Dが0.24未満である場合、SC杭1’に曲げモーメントが作用すると、杭体5’にて60度破壊が生じ、60度の頂角を有する破片10が剥離し易いものと考えられる。
このように、60度よりも大きな頂角を有するような大きい破片はもとより、60度の頂角を有するような小さい破片の剥離が防止されることで、径厚比T/Dが0.24以上である場合、径厚比T/Dが0.24未満の場合に比べて、曲げ耐力及び靭性が向上するものと考えられる。
そして、2つ以上の円筒部9a,9bのうち最内周に位置する最内周円筒部9aを構成する材料は、最外周に位置する最外周円筒部9bを構成する材料よりも小さい圧縮強度を有する。
そして更に、2つ以上の円筒部9a,9bの各々は30N/mm2以上の圧縮強度を有する材料によって構成されている。
また、上記構成によれば、最内周円筒部9aを構成する材料が、最外周円筒部9bを構成する材料よりも小さい圧縮強度を有しているので、最内周円筒部9aの材料コストを低減することができる。
なお、杭体5Bが複数の円筒部9a,9bによって構成されている場合、図3に示したように、杭体5Bの厚さtcは、各円筒部9a,9bの厚さtc1,tc2の合計(tc1+tc2)である。
上記構成によれば、最内周円筒部9aが硬化性材料であるグラウトによって構成されているので、最内周円筒部9aの形成が容易である。また、グラウトを用いることによって、材料コストの削減を図ることができる。
上記構成によれば、最内周円筒部9aに、最外周円筒部9bよりも圧縮強度の低いコンクリートを適用することで、材料コストの低減を図ることができる。
図5に示したように、SC杭1(1A)の杭製造方法は、外殻鋼管準備工程S1と、プレキャスト工程(第1プレキャスト工程)S2と、遠心成形工程(第1遠心成形工程)S3とを備えている。
プレキャスト工程S2では、外殻鋼管3内に生コンクリートを充填する。この充填は外殻鋼管3内に挿入可能な径のスクリューフィーダー等によって行う。スクリューフィーダーは、ある程度生コンクリートが充填されてきた段階で、徐々に引き抜きながら生コンクリートを充填する。
この後、生コンクリートがある程度強度を発現した段階で、外殻鋼管3を遠心成形装置の型枠から外し、蒸気養生を行うことにより円筒形状の杭体5(5A)が形成される。
図6に示したSC杭1(1B)の製造方法は、第2プレキャスト工程S4及び第2遠心成形工程S5を有する点において、図5に示したSC杭1(1A)の製造方法と異なっている。図6に示したSC杭1(1B)の製造方法によれば、第1遠心成形工程S3後に行われる第2プレキャスト工程S4にて、第1遠心成形工程S3にて成形された生コンクリートの内側に、生コンクリートが更に充填される。
この後、第1プレキャスト工程S2及び第2プレキャスト工程S4で充填された生コンクリートがある程度強度を発現した段階で、外殻鋼管3を遠心成形装置の型枠から外し、蒸気養生を行うことにより円筒形状の杭体5(5B)が形成される。
なお、第2プレキャスト工程S4の前に、第1プレキャスト工程S2で充填された生コンクリートの強度が発現している必要は必ずしもない。
以下、実施例について説明する。
1.試験体の準備
まず、比較例1、2及び実施例1、2の試験体として、以下の表1〜3に示す仕様を有するSC杭を用意した。
試験装置20の概要を試験体としてSC杭1とともに図7に示す。試験は、単純梁方式の曲げ試験とし、一方向繰返し載荷とした。試験装置20は、試験体としてのSC杭1を支持点にて支持するための支持装置22と、試験体の両端及び中央の変位を測定するための変位計24と、試験体の中央部の2箇所に均等に荷重を加える荷重装置(不図示)とを備えている。
なお、部材角は、杭中央たわみ量を支持点から載荷点中央までの距離で割った値とする。
試験結果として、荷重と中央たわみの関係の包絡線図を図9に示し、各試験体の最大荷重と耐力比を表4に示し、各試験体の中央たわみ(残留変位)が100mm時の荷重と耐力低下率を表5に示す。
一方、図9及び表5から明らかなように、径厚比T/Dが0.24以上の実施例1及び実施例2のSC杭では、径厚比T/Dが0.24未満の比較例2のSC杭に比べて、中央たわみが100mm時の荷重が大きく、比較例2のSC杭に比べて耐力低下率が低い。これより、実施例1及び実施例2のSC杭は、比較例2のSC杭に比べて、良好な靭性を有することがわかる。
例えば、最内周円筒部9aの成形方法は、遠心成形に限定されることはなく、例えば、型枠を配置して振動詰めによって行ってもよい。
3 外殻鋼管
5(5A,5B) 杭体
7 端板
9 円筒部
9a 最内周円筒部
9b 最外周円筒部
10 破片
20 試験装置
22 支持装置
24 変位計
Claims (4)
- 外殻鋼管と、
前記外殻鋼管の内周面に付着した状態で前記外殻鋼管内に配置され、コンクリートを少なくとも一部に含む中空で円筒形状の杭体と、
を備え、
前記外殻鋼管の外径をDとし、前記杭体の厚さをtcとし、前記外殻鋼管の厚さをtsとし、前記杭体の厚さtcと前記外殻鋼管の厚さtsとの合計をT(=tc+ts)とし、径厚比をT/Dとしたとき、次式:
0.24≦T/D<0.5
で示される関係を満たし、
且つ、
前記杭体は1つの円筒部からなり、
前記杭体の厚さtcは、前記外殻鋼管に曲げモーメントが作用した際に長手方向に直交する前記円筒部の断面内において60度の頂角を有して生じる破片の剥離面全体が前記円筒部内に含まれる厚さである
ことを特徴とする外殻鋼管付きコンクリート杭。 - 外殻鋼管と、
前記外殻鋼管の内周面に付着した状態で前記外殻鋼管内に配置され、コンクリートを少なくとも一部に含む中空で円筒形状の杭体と、
を備え、
前記外殻鋼管の外径をDとし、前記杭体の厚さをtcとし、前記外殻鋼管の厚さをtsとし、前記杭体の厚さtcと前記外殻鋼管の厚さtsとの合計をT(=tc+ts)とし、径厚比をT/Dとしたとき、次式:
0.24≦T/D<0.5
で示される関係を満たし、
且つ、
前記杭体は、同心に配置された2つ以上の円筒部を含み、
前記杭体の厚さtcは、前記外殻鋼管に曲げモーメントが作用した際に長手方向に直交する前記2つ以上の円筒部の断面内において60度の頂角を有して生じる破片の剥離面全体が前記2つ以上の円筒部内に含まれる厚さである
ことを特徴とする外殻鋼管付きコンクリート杭。 - 前記2つ以上の円筒部のうち最内周に位置する最内周円筒部を構成する材料は、最外周に位置する最外周円筒部を構成する材料よりも小さい圧縮強度を有し、
前記2つ以上の円筒部の各々は30N/mm2以上の圧縮強度を有する材料によって構成されている
ことを特徴とする請求項2に記載の外殻鋼管付きコンクリート杭。 - 前記最内周円筒部はグラウトによって構成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の外殻鋼管付きコンクリート杭。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017233918A JP6687860B2 (ja) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 外殻鋼管付きコンクリート杭 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017233918A JP6687860B2 (ja) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 外殻鋼管付きコンクリート杭 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015255607A Division JP6288070B2 (ja) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | 外殻鋼管付きコンクリート杭及び外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018035672A true JP2018035672A (ja) | 2018-03-08 |
JP6687860B2 JP6687860B2 (ja) | 2020-04-28 |
Family
ID=61565481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017233918A Active JP6687860B2 (ja) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 外殻鋼管付きコンクリート杭 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6687860B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008150910A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Shimizu Corp | 既製コンクリート杭 |
JP2010101159A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-05-06 | Jfe Steel Corp | 鋼管コンクリート複合杭及び該鋼管コンクリート複合杭に用いる鋼管 |
JP2013002147A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Nippon Steel & Sumikin Metal Products Co Ltd | 外殻鋼管付きコンクリート杭および同外殻鋼管付きコンクリート杭を用いた土木構造物 |
JP5265447B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2013-08-14 | 三谷セキサン株式会社 | 鋼管被覆コンクリート杭の製造方法、鋼管被覆コンクリート杭 |
JP2016223207A (ja) * | 2015-06-02 | 2016-12-28 | 株式会社トーヨーアサノ | Sc杭 |
-
2017
- 2017-12-06 JP JP2017233918A patent/JP6687860B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008150910A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Shimizu Corp | 既製コンクリート杭 |
JP2010101159A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-05-06 | Jfe Steel Corp | 鋼管コンクリート複合杭及び該鋼管コンクリート複合杭に用いる鋼管 |
JP5265447B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2013-08-14 | 三谷セキサン株式会社 | 鋼管被覆コンクリート杭の製造方法、鋼管被覆コンクリート杭 |
JP2013002147A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Nippon Steel & Sumikin Metal Products Co Ltd | 外殻鋼管付きコンクリート杭および同外殻鋼管付きコンクリート杭を用いた土木構造物 |
JP2016223207A (ja) * | 2015-06-02 | 2016-12-28 | 株式会社トーヨーアサノ | Sc杭 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6687860B2 (ja) | 2020-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7024948B2 (ja) | コンクリート杭及びその設計方法 | |
JP6288070B2 (ja) | 外殻鋼管付きコンクリート杭及び外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法 | |
JP2019015069A (ja) | コンクリート杭 | |
JP2018035672A (ja) | 外殻鋼管付きコンクリート杭 | |
WO2015011777A1 (ja) | 複合杭 | |
JP2019105156A (ja) | 二重鋼管付きコンクリート杭、その設計方法、その使用方法及びそれを備える杭基礎 | |
JP2006233548A (ja) | プレキャストコンクリート部材 | |
JP6315387B2 (ja) | 高曲げ靭性pc杭 | |
US3111965A (en) | Prestressed concrete structure and method of making the same | |
JP2006257677A (ja) | Pc定着部材 | |
CN207245199U (zh) | 混凝土振动棒 | |
JP2018145776A (ja) | コンクリート杭の設計方法、使用方法及びコンクリート杭 | |
JP2015178765A (ja) | 鋼製中空円筒構造物の補強構造 | |
JP6784355B2 (ja) | せん断補強pc杭 | |
JP2018145775A (ja) | コンクリート杭の設計方法、使用方法及びコンクリート杭 | |
JP6849523B2 (ja) | 外殻鋼管コンクリート杭およびその製造方法 | |
Kashyap et al. | A comparative study between experimental and theoretical buckling load for hollow steel column | |
JP2004232258A (ja) | セグメント | |
JP6860381B2 (ja) | 複数微細ひび割れ型繊維補強セメント複合材料を用いた鋼管杭の補強方法および構造体 | |
JP2007296749A (ja) | プレストレストコンクリート製管体および推進工法 | |
CN113969642B (zh) | 一种新型frp约束混凝土柱 | |
JP7125661B2 (ja) | あと施工アンカーの施工方法 | |
JP2014047514A (ja) | 既成杭 | |
JP2009179987A (ja) | 鉄筋コンクリート柱 | |
CN218508451U (zh) | 基坑装配式内支撑的通用构件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191001 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200303 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200316 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6687860 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |