JP2021116590A - Bottom-expanded steel pipe pile and bottom-expanded integrated steel pipe - Google Patents
Bottom-expanded steel pipe pile and bottom-expanded integrated steel pipe Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021116590A JP2021116590A JP2020010454A JP2020010454A JP2021116590A JP 2021116590 A JP2021116590 A JP 2021116590A JP 2020010454 A JP2020010454 A JP 2020010454A JP 2020010454 A JP2020010454 A JP 2020010454A JP 2021116590 A JP2021116590 A JP 2021116590A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel pipe
- expanded
- face plate
- diameter
- shaft
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 208
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 208
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
この発明は、回転圧入工法により施工される拡底鋼管杭、及び前記拡底鋼管杭の拡底側部分として用いられる拡底部一体鋼管に関する。 The present invention relates to a bottom-expanded steel pipe pile constructed by a rotary press-fitting method and a bottom-expanded portion integrated steel pipe used as a bottom-expanded side portion of the bottom-expanded steel pipe pile.
拡底杭工法は場所打ちコンクリート工法で採用されているが、回転圧入工法による鋼管杭においても採用されている(特許文献1、2、3、4)。各特許文献については、それぞれの符号を用いて次に説明する。
The expanded bottom pile method is adopted in the cast-in-place concrete method, but it is also adopted in the steel pipe pile by the rotary press-fitting method (
特許文献1の拡底鋼管杭1は、鋼管(杭鋼管)2の先端面に略正方形状の鋼板からなる拡底板3を取り付けた構造であり、前記拡底板3は切込みにより上向き傾斜面部31と下向き傾斜面部32とを形成したものである。
The bottom-expanded steel pipe pile 1 of Patent Document 1 has a structure in which a bottom-expanded
特許文献2の拡底鋼管Aは、軸鋼管である小径鋼管1に、截頭円錐状の底支持翼2'を傾斜した補強材3'で連結した構成である。
The bottom-expanded steel pipe A of
特許文献3の回転圧入拡底鋼管杭1は、杭本体2の先端部に、拡底板4と前記拡底板4の切欠き部として形成された掘削翼5と先端掘削刃6とを有する接続用短管3を設けた構成である。
The rotary press-fitting expanded bottom steel pipe pile 1 of
特許文献4の拡底鋼管杭Aは、鋼管杭本体である鋼管1の下端部に固定された拡底部2と、拡底部2の下端部に固定された圧入部3とからなる。
拡底部2は、中間鋼材5の凹部6の内外に、水反応膨張材12を充填した熱溶融性合成樹脂製袋13を複数個配置し、鋼管1の下端部に固定された取付板4に上端を揺動自在なるよう連結された複数枚の湾曲状にした押え板8で各袋13を囲繞し、且つ前記各押え板8の下方部外周を熱溶融性合成樹脂製バンド14で緊縛して形成される。
圧入部3として、先坑堀り掘削羽根17及び掘削錐18を設けている。
The bottom-expanded steel pipe pile A of
In the
As the press-fitting
特許文献1〜4はいずれも、杭本体鋼管(軸鋼管)に直接に拡底板3(特許文献1)、拡底支持翼2’(特許文献2)、拡底板4(特許文献3)、拡底部2(特許文献4)を設けた構成であり、十分大きな拡底部を形成できるものではない。
また、特許文献4は、水反応膨張材12を充填した熱溶融性合成樹脂製袋13を複数個配置するという特殊な構造であり、容易に製作できるものではない。
In all of Patent Documents 1 to 4, the bottom-expanded plate 3 (Patent Document 1), the bottom-expanded support wing 2'(Patent Document 2), the bottom-expanded plate 4 (Patent Document 3), and the bottom-expanded portion are directly attached to the pile body steel pipe (shaft steel pipe). 2 (Patent Document 4) is provided, and a sufficiently large bottom-expanded portion cannot be formed.
Further,
ところで、本出願人のもとで、簡単な構造で十分大きな拡底部を形成することが可能で大きな支持力を得ることが可能な拡底鋼管杭、及び拡底部一体鋼管を開発し特許出願をした(特願2019-119163(令和1年6月26日出願))。
この拡底鋼管杭によれば、簡単な構造で十分大きな拡底部を形成することが可能で大きな支持力を得ることが可能であるが、大きな拡底部を有することで、杭を回転圧入する際に大きな推進力が求められるという面もある。
By the way, under the present applicant, we have developed a bottom-expanded steel pipe pile that can form a sufficiently large bottom-expanded portion with a simple structure and can obtain a large bearing capacity, and a bottom-expanded portion integrated steel pipe, and applied for a patent. (Patent application 2019-119163 (filed on June 26, 1st year of Reiwa)).
According to this bottom-expanded steel pipe pile, it is possible to form a sufficiently large bottom-expanded portion with a simple structure and obtain a large bearing capacity. There is also the aspect that a large driving force is required.
本発明は上記背景のもとでなされたもので、簡単な構造で十分大きな拡底部を形成することが可能で大きな支持力を得ることが可能であるとともに、杭を回転圧入する際に大きな推進力を発揮することが可能な拡底鋼管杭、及び拡底部一体鋼管を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above background, and it is possible to form a sufficiently large bottom-expanded portion with a simple structure, to obtain a large bearing capacity, and to provide a large propulsion when the pile is rotationally press-fitted. It is an object of the present invention to provide a bottom-expanded steel pipe pile capable of exerting force and a bottom-expanded portion integrated steel pipe.
上記課題を解決する請求項1の発明の拡底鋼管杭は、杭鋼管本体である軸鋼管と、前記軸鋼管の下端に接合された前記軸鋼管より大径の拡底側鋼管と、前記拡底側鋼管の下端に接合された、円形の拡底部であると同時に掘削推進力を発揮する先端部材とからなる、回転圧入工法による拡底鋼管杭であって、
前記先端部材は、前記拡底側鋼管の下端面に、直径D0が拡底側鋼管直径d1より大の円形の端面板が溶接固定され、前記端面板における前記拡底側鋼管の外周より外側に張り出した鍔部に互いに上下逆向きに傾斜した傾斜面部が形成された構成であり、
前記軸鋼管と前記拡底側鋼管との接合構造は、前記拡底側鋼管の上端に当該拡底側鋼管直径d1と同径の円形平板が溶接固定され、前記円形平板の上面に前記軸鋼管直径d2と同径又は2mm以内の大径で軸鋼管より厚肉の短尺管が溶接固定され、前記短尺管の長さは前記円形平板に対して内面溶接が可能な長さであり、前記短尺管の上端と前記軸鋼管の下端とが溶接接合された接合構造であり、
かつ前記端面板は、その下面中央に垂直に固定された先端の尖った板状の掘削刃を備えるとともに端面板中心部に円形の中心穴を有し、前記掘削刃はその端面板側の縁部に前記中心穴に臨んで開口する切欠きを有することを特徴とする。
The bottom-expanded steel pipe pile of the invention of claim 1 that solves the above problems includes a shaft steel pipe that is a pile steel pipe main body, a bottom-expanded steel pipe having a diameter larger than that of the shaft steel pipe joined to the lower end of the shaft steel pipe, and the bottom-expanded steel pipe. It is a bottom-expanded steel pipe pile by the rotary press-fitting method, which consists of a circular bottom-expanded part joined to the lower end of the pipe and at the same time a tip member that exerts excavation propulsion force.
A circular end face plate having a diameter D 0 larger than the diameter d 1 of the bottom expansion side steel pipe is welded and fixed to the lower end surface of the bottom expansion side steel pipe, and the tip member projects outward from the outer circumference of the bottom expansion side steel pipe in the end face plate. It is a configuration in which inclined surface portions that are inclined upside down from each other are formed on the flange portion.
Junction structure between said shaft steel pipe the拡底side steel pipe, circular flat plate of the拡底side the same diameter as the steel tube diameter d 1 is fixed by welding to the upper end of the拡底side steel pipe, the shaft steel tube diameter d on the upper surface of the circular flat plate 2 the same diameter or the short tube of the thick than the shaft steel pipe with a large diameter than 2mm fixed by welding, the length of the short tube is the inner surface welding is possible lengths for the circular flat plate, said short tube It is a joint structure in which the upper end of the steel pipe and the lower end of the shaft steel pipe are welded together.
Further, the end face plate is provided with a plate-shaped excavation blade having a pointed tip vertically fixed in the center of the lower surface thereof, and has a circular center hole in the center of the end face plate, and the excavation blade has an edge on the end face plate side. The portion is characterized by having a notch that opens facing the central hole.
請求項2は、請求項1の拡底鋼管杭において、前記掘削刃は、端面板側に互いに平行な両辺を有しその先端側が三角形である五角形家形をなす外形であることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the expanded steel pipe pile according to the first aspect, wherein the excavating blade has a pentagonal house shape having both sides parallel to each other on the end face plate side and a triangular tip side thereof.
請求項3の発明は、回転圧入工法による拡底鋼管杭の施工に際して用いられる拡底部一体鋼管であって、
円形の拡底部であると同時に掘削推進力を発揮する先端部材が下端に固定された、杭本体鋼管である軸鋼管より大径かつ厚肉の拡底側鋼管と、
前記拡底側鋼管の上端に溶接固定された当該拡底側鋼管直径d1と同径の円形平板と、
前記円形平板の上面に溶接固定された前記軸鋼管直径d2と同径又は2mm以内の大径で軸鋼管より厚肉の短尺管とを備え、前記短尺管の長さは、前記円形平板に対して内面溶接が可能な長さであり、
前記先端部材は、拡底側鋼管の下端面に円形の端面板が溶接固定され、前記端面板における前記拡底側鋼管の外周より外側に張り出した鍔部に互いに上下逆向きに傾斜した傾斜面部が形成された構成であり、
かつ前記端面板は、その下面中央に垂直に固定された先端の尖った板状の掘削刃を備えるとともに端面板中心部に円形の中心穴を有し、前記掘削刃はその端面板側の縁部に前記中心穴に臨んで開口する切欠きを有することを特徴とする。
The invention of
A steel pipe with a larger diameter and a thicker wall than the shaft steel pipe, which is a pile body steel pipe, with a tip member that exerts excavation propulsion at the same time as a circular bottom-expanded part fixed at the lower end.
A circular flat plate of the same diameter as the拡底side steel tube diameter d 1 which is welded and fixed to the upper end of the拡底side steel pipe,
A short pipe having the same diameter as the shaft steel pipe diameter d 2 or a large diameter within 2 mm and thicker than the shaft steel pipe, which is welded and fixed to the upper surface of the circular flat plate, is provided, and the length of the short pipe is the same as that of the circular flat plate. On the other hand, the length is such that inner surface welding is possible.
In the tip member, a circular end face plate is welded and fixed to the lower end surface of the bottom-expanded steel pipe, and an inclined surface portion inclined upside down is formed on a flange portion of the end face plate that projects outward from the outer circumference of the bottom-expanded steel pipe. It is a structure that has been made
Further, the end face plate is provided with a plate-shaped excavation blade having a pointed tip vertically fixed in the center of the lower surface thereof, and has a circular center hole in the center of the end face plate, and the excavation blade has an edge on the end face plate side. The portion is characterized by having a notch that opens facing the central hole.
本発明の拡底鋼管杭によれば、杭鋼管本体である軸鋼管を、円形の拡底部であると同時に掘削推進力を発揮する先端部材に直接接合する構成ではなく、前記軸鋼管より大径の拡底側鋼管を介在させて先端部材に接合する構造なので、円形の拡底部である先端部材の端面板の外径を大径にすることができ、拡底鋼管杭として大きな支持力を得ることが可能となる。
すなわち、拡底鋼管杭として大きな支持力を得るために単に端面板の外径を大きくした場合、小径の軸鋼管を大径の端面板に直接溶接固定するとすれば、端面板の中央の狭い領域に集中荷重が作用するので、端面板(先端部材)がその剛性の点で拡底部として必ずしも有効に働かないが、端面板に接溶接固定される拡底側鋼管が大径なので、集中荷重が緩和され、拡底部として有効に作用する。
According to the bottom-expanded steel pipe pile of the present invention, the shaft steel pipe, which is the main body of the pile steel pipe, is not directly joined to the tip member that exerts excavation propulsion force at the same time as the circular bottom-expanded portion, but has a larger diameter than the shaft steel pipe. Since the structure is joined to the tip member with the bottom-expanded side steel pipe interposed therebetween, the outer diameter of the end face plate of the tip member, which is a circular bottom-expanded portion, can be made large, and a large bearing capacity can be obtained as a bottom-expanded steel pipe pile. It becomes.
That is, if the outer diameter of the end face plate is simply increased in order to obtain a large bearing capacity as a bottom-expanded steel pipe pile, and if the small diameter shaft steel pipe is directly welded and fixed to the large diameter end face plate, it will be in a narrow area in the center of the end face plate. Since the concentrated load acts, the end face plate (tip member) does not always work effectively as the bottom expansion part in terms of its rigidity, but the concentrated load is relaxed because the bottom expansion side steel pipe that is welded and fixed to the end face plate has a large diameter. , Acts effectively as a bottom expansion part.
上記の通り、簡単な構造で十分大きな拡底部を形成することが可能で大きな支持力を得ることが可能であるが、大きな拡底部を有することで、杭を回転圧入する際に大きな推進力が求められる。しかし、
端面板の中心部に円形の中心穴を有し、端面板の下面中央に固定された掘削刃が前記中心穴に臨んで開口する切欠きを有するという構成により、支持力を損なうことなく推進力を向上させることが可能となる。
すなわち、端面板の中心部に設けた中心穴は、回転圧入時に端面板に対する掘削土からの圧力を低減させる圧抜きとして作用する。すなわち、掘削土の抵抗を低減させて推進力を向上させる効果(施工性の向上)を奏する。
この場合、掘削刃が端面板の中心穴に位置していても、前記中心穴に臨んで開口する切欠きを有するので、掘削土が中心穴内(鋼管内)に侵入することをそれほど妨げない。すなわち、掘削刃に設けた切欠きは、掘削土の中心穴内(鋼管内)への侵入に対する制御作用を奏する。
このように、端面板の中心部にあけた中心穴と掘削刃側に形成した切欠きとが、相互に影響し合い協働して作用し、圧抜きの作用を損なうことなく、掘削土が管内に侵入することによる一定の閉塞効果を奏して支持力を確保できる。
As described above, it is possible to form a sufficiently large bottom-expanded portion with a simple structure and obtain a large bearing capacity, but by having a large bottom-expanded portion, a large propulsive force is provided when the pile is rotationally press-fitted. Desired. but,
The structure has a circular center hole in the center of the end face plate, and the excavation blade fixed to the center of the lower surface of the end face plate has a notch that opens facing the center hole, so that the propulsive force is not impaired. Can be improved.
That is, the center hole provided in the central portion of the end face plate acts as a pressure relief to reduce the pressure from the excavated soil on the end face plate at the time of rotational press fitting. That is, it has the effect of reducing the resistance of the excavated soil and improving the propulsive force (improvement of workability).
In this case, even if the excavation blade is located in the center hole of the end face plate, since it has a notch that opens facing the center hole, it does not prevent the excavated soil from entering the center hole (inside the steel pipe) so much. That is, the notch provided in the excavation blade exerts a control action against the invasion of the excavated soil into the central hole (inside the steel pipe).
In this way, the center hole drilled in the center of the end face plate and the notch formed on the excavation blade side interact with each other and act in cooperation with each other, so that the excavated soil can be removed without impairing the depressurizing action. Supporting power can be secured by exerting a certain blocking effect by invading the pipe.
また、前記軸鋼管と拡底側鋼管とは、拡底側鋼管の上端部に溶接固定した円形平板に溶接固定した、前記軸鋼管より厚肉の短尺管を介在させて接合する構造なので、軸鋼管と拡底側鋼管との異径管接合部の強度を確保できる。 Further, the shaft steel pipe and the bottom-expanded side steel pipe have a structure in which they are joined by welding and fixing to a circular flat plate welded and fixed to the upper end of the bottom-expanded side steel pipe, and a short pipe thicker than the shaft steel pipe is interposed. It is possible to secure the strength of the joint portion of the different diameter pipe with the steel pipe on the expanded bottom side.
地中に礫、転石、その他の軽い地中障害のために端面板の推進が難儀する場合でも、請求項2のように、端面板の下面に五角形家形の掘削刃を固定した構成により、円滑な端面板推進が可能となり、施工性が向上する。
Even when it is difficult to propel the end face plate due to gravel, boulders, or other minor underground obstacles in the ground, as in
請求項3の発明によれば、施工現場では、既に工場で製作した拡底部一体鋼管の短尺管に軸鋼管を溶接接続することで拡底鋼管杭が施工されるので、軸鋼管と拡底側鋼管とを高い接合強度で接合することができ、かつ、現場での施工能率が顕著に向上する。
According to the invention of
以下、本発明の拡底鋼管杭、及び前記拡底鋼管杭の拡底側部分として用いられる拡底部一体鋼管を実施するための形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a mode for carrying out the bottom-expanded steel pipe pile of the present invention and the bottom-expanded portion integrated steel pipe used as the bottom-expanded side portion of the bottom-expanded steel pipe pile will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例の拡底鋼管杭を長さ方向の2箇所の部分省略にて示した図である。図2は図1のA部の拡大図、図3は図2のA−A断面図、図4は図3のC−C要部断面図である。
これらの図に示すように、実施例の拡底鋼管杭1は、杭鋼管本体である軸鋼管2と、前記軸鋼管2の下端に接合された拡底側鋼管3と、前記拡底側鋼管3の下端に接合された、円形の拡底部であると同時に掘削推進力を発揮する先端部材4とからなる。
実施例の拡底側鋼管3は、軸鋼管2と略同径で厚肉の短尺管5を介して軸鋼管2に接続されている。
図7に示すように、拡底側鋼管3と先端部材4と短尺管5の部分を拡底部一体鋼管7と呼ぶが、軸鋼管長さに関しては、短尺管5を軸鋼管3の一部とみる。
FIG. 1 is a view showing an expanded steel pipe pile according to an embodiment of the present invention with two partial omissions in the length direction. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part CC of FIG.
As shown in these figures, the bottom-expanded steel pipe pile 1 of the embodiment includes a
The bottom-expanded
As shown in FIG. 7, the portion of the bottom-expanded
実施例の前記先端部材4は、図2〜図5に示すように、拡底側鋼管3の下端に溶接固定された円形の端面板10と、前記端面板10の下面中央に垂直に溶接固定された先端の尖った板状の掘削刃31とを備えている
前記端面板10は、図3に示すように、直径D0が拡底側鋼管3の直径d1より大であり、
拡底側鋼管3の外周面より外側部分である鍔部12に、端面板周縁から中央に向かう切欠部13を有し、前記切欠部13の端面板直径方向両側に、互いに上下逆向きに傾斜した傾斜面部14a、14bが形成されている。上向きに傾斜した傾斜面部を符号14a、下向きに傾斜した傾斜面部を14bで示す。端面板10のこの上下逆向きに傾斜した傾斜面部14a、14bが回転圧入時の回転により推進力を発揮する。
図示例では上下逆向きに傾斜した傾斜面部14a、14bを直径方向の両側に設けているが、片側のみに設けたものでもよい。
As shown in FIGS. As shown in FIG. 3, the
The
In the illustrated example, the
前記端面板10はその中心部に円形の中心穴32を有している。
前記掘削刃31は、図2〜図5に示すように端面板側(端面板に溶接固定される側)に、互いに平行な両辺31bを有しその先端側部分31cが三角形状である五角形家形(五角形である模式的な家の形)をなしており、端面板10の前記中心穴32に臨んで開口する切欠き31aを有している。この実施例の切欠き31aの形状(内縁形状)は、幅が前記中心穴32の直径d4と同寸法であり、掘削刃31の全体輪郭である五角形と概ね相似の五角形である(厳格に五角形である必要はない)。
The
As shown in FIGS. 2 to 5, the
軸鋼管2は前述の通り短尺管5を介して拡底側鋼管3に接続される。図6に軸鋼管3と拡底側鋼管3との接合構造20の詳細を示す。
拡底側鋼管3の上端に当該拡底側鋼管直径d1と同径の円形平板21が溶接固定され、前記円形平板21の上面に軸鋼管2の直径d2と同径(d3)又は僅かに大径で軸鋼管2より厚肉の短尺管4が溶接固定され、短尺管4の上端と軸鋼管3の下端とが溶接接合された接合構造である。
前記短尺管5は、予め拡底側鋼管3に溶接固定した円形平板21の上面に内外面とも全周隅肉溶接にて溶接固定するが、外面側は開先付きの全周隅肉溶接としている。これにより十分強度の高い溶接接合が行われる。
As described above, the
A circular
The
回転圧入駆動部を持つ杭打ち機にて拡底鋼管杭1を地盤に回転圧入させた際、先端部材4の端面板10が、その傾斜面部14a、14bが土に食い込む態様で推進力を発揮する。
When the bottom-expanded steel pipe pile 1 is rotationally press-fitted into the ground by a pile driver having a rotary press-fitting drive unit, the
上述の拡底鋼管杭1によれば、杭鋼管本体である軸鋼管を、円形の拡底部であると同時に掘削推進力を発揮する先端部材に直接接合する構成ではなく、軸鋼管2より大径の拡底側鋼管3を介在させて先端部材4に接合する構造なので、円形の拡底部である先端部材4の端面板10の外径を大径にすることができ、拡底鋼管杭として大きな支持力を得ることが可能となる。
すなわち、拡底鋼管杭として大きな支持力を得るために単に端面板の外径を大きくした場合、小径の軸鋼管を大径の端面板に直接溶接固定するとすれば、端面板の中央の狭い領域に集中荷重が作用するので、端面板(先端部材)がその剛性の点で拡底部として必ずしも有効に働かないが、本発明の拡底鋼管杭1では、端面板10に接溶接固定される拡底側鋼管3が大径なので、集中荷重が緩和され、拡底部として有効に作用する。
According to the above-mentioned expanded bottom steel pipe pile 1, the shaft steel pipe, which is the main body of the pile steel pipe, is not directly joined to the tip member that exerts excavation propulsive force at the same time as the circular bottom expanded portion, and has a diameter larger than that of the
That is, if the outer diameter of the end face plate is simply increased in order to obtain a large bearing capacity as a bottom-expanded steel pipe pile, and if the small diameter shaft steel pipe is directly welded and fixed to the large diameter end face plate, it will be in a narrow area in the center of the end face plate. Since a concentrated load acts, the end face plate (tip member) does not necessarily work effectively as a bottom expansion portion in terms of its rigidity, but in the bottom expansion steel pipe pile 1 of the present invention, the bottom expansion side steel pipe fixed by welding to the
鋼管杭において、地盤条件により鋼管杭径(軸鋼管径)の例えば130倍の最大施工深さが可能とした場合に、杭先端側に軸鋼管2より大径の拡底側鋼管3が存在することで、最大施工深さをさらに深くすることが可能である。その場合、拡底鋼管杭全長(軸鋼管長さと拡底側鋼管長さの和)に対する拡底側鋼管長さの割合(拡底側鋼管比率)によっては、杭全長が同一径である鋼管杭と比べて材料費(鋼材費)を節約できることになる。
In a steel pipe pile, when the maximum construction depth of, for example, 130 times the steel pipe pile diameter (shaft steel pipe diameter) is possible depending on the ground conditions, the bottom-expanded
すなわち、拡底側鋼管3の長さLが短すぎると拡底側鋼管を備えた効果(最大施工深さを深くすることができるという効果)が得られないし、長すぎると最大施工深さを深くすることができても材料費(鋼材費)が高くなり過ぎて費用対効果の点で採用する意味がなくなる。したがって、載荷試験を行って、高い費用対効果が得られる適切な長さ(拡底側鋼管比率)を得るとよい。これにより、杭全長が同一径である鋼管杭と比べて材料費(鋼材費)が節約される拡底鋼管杭を施工することが可能となる。
拡底側鋼管3の長さLが拡底鋼管杭1の全長L0の5〜20%であれば、載荷試験を行うことによって、高い費用対効果が得られる適切な拡底側鋼管比率を得ることが可能である。
That is, if the length L of the bottom-expanding
If the length L of the bottom-expanded
また、拡底鋼管杭1の掘削部である先端部材4の部分について説明すると、端面板10の中心部に円形の中心穴32を有し、端面板10の下面中央に固定された掘削刃31が前記中心穴32に臨んで開口する切欠き31aを有するという構成により、支持力を損なうことなく推進力を向上させることが可能となる。
すなわち、端面板10の中心部に設けた中心穴32は、回転圧入時に端面板10に対する掘削土からの圧力を低減させる圧抜きとして作用する。すなわち、掘削土の抵抗を低減させて推進力を向上させる効果(したがって、施工性の向上)を奏する。
この場合、掘削刃31が端面板10の中心穴32に位置していても、前記中心穴に臨んで開口する切欠き31aを有するので、掘削土が中心穴内(鋼管内)に侵入することをそれほど妨げない。すなわち、掘削刃31に設けた切欠き31aは、掘削土の中心穴内(鋼管内)への侵入に対する制御作用を奏する。
このように、端面板10の中心部にあけた中心穴32と掘削刃31側に形成した切欠き31aとが、相互に影響し合い協働して作用し、圧抜きの作用を損なうことなく、掘削土が管内に侵入することによる一定の閉塞効果を奏して支持力を確保できる。
上記の通り、本発明において端面板10の下面中央に固定された掘削刃31が中心穴32に臨んで開口する切欠き31aを有するという構成により、推進力を向上させることが可能となるので、大きな拡底部(先端部材4)を有することで杭を回転圧入する際に求められる大きな推進力に対応することができる。
Further, the portion of the
That is, the
In this case, even if the
In this way, the
As described above, in the present invention, the propulsive force can be improved by the configuration in which the
また、地中に礫、転石、その他の軽い地中障害のために端面板10の推進が難儀する場合でも、端面板10の下面に五角形家形の掘削刃31を固定した構成により、円滑な端面板推進が可能となり、施工性が向上する。
また、掘削刃31の切欠き31aの形状が掘削刃31の五角形家形と相似の五角形家形なので、五角形家形の掘削刃31が土をほぐす作用と、切欠き31aの作用(掘削土の中心穴内(鋼管内)への侵入に対する制御作用)とが協働して作用し、支持力を損なうことなく推進力を向上させる効果を一層高めることができる。
なお、実施例の切欠き31aの形状(内縁形状)は、掘削刃31の形状と概ね相似形であるが、三角形部分は例えば半円弧状等であってもよい。また、切欠き31aの幅は実施例のように、中心穴32の直径に合わせるのが適切であるが、必ずしも合わせなくてもよい(幅が若干広くても狭くてもよい)。
Further, even when it is difficult to propel the
Further, since the shape of the
The shape (inner edge shape) of the
本発明の拡底鋼管杭1の各部の寸法は、回転圧入工法により施工される一般的な鋼管杭のサイズ範囲を採用可能であるが、実際の施工地盤の条件に対応して適切な軸鋼管の径・板厚・長さ、拡底側鋼管の径・板厚・長さ、端面板の径・板厚を選定するとよい。 For the dimensions of each part of the bottom-expanded steel pipe pile 1 of the present invention, the size range of a general steel pipe pile constructed by the rotary press-fitting method can be adopted. It is advisable to select the diameter / plate thickness / length, the diameter / plate thickness / length of the expanded bottom steel pipe, and the diameter / plate thickness of the end face plate.
本発明の拡底鋼管杭を施工する場合、予め工場にて、前記拡底側鋼管3の下端に前記先端部材4を溶接固定し上端に前記短尺管5を溶接固定しておくことができる。図7に拡底側鋼管3と先端部材4と短尺管5とを一体にした拡底部一体鋼管7のみを単独で示す。
この拡底部一体鋼管7を工場で予め製造しておくことで、施工現場では、この拡底部一体鋼管7の短尺管5に軸鋼管2を溶接接続することで拡底鋼管杭1が施工されるので、軸鋼管2と拡底側鋼管3とを高い接合強度で接合することができ、かつ、現場での施工能率が顕著に向上する。
When constructing the bottom-expanded steel pipe pile of the present invention, the
By manufacturing the bottom-expanded portion integrated
1 拡底鋼管杭
2 軸鋼管
3 拡底側鋼管
4 先端部材
5 短尺管
7 拡底部一体鋼管
10 端面板
12 鍔部
13 切欠部
14a (上向きに傾斜した)傾斜面部
14b (下向きに傾斜した)傾斜面部
20 (軸鋼管と拡底側鋼管との)接合構造
21 (接合構造の)円形平板
31 掘削刃
31a 切欠き
32 中心穴
1 Expanded bottom
5
10
14b Inclined surface portion 20 (inclined downward) Join structure 21 (joint structure) Circular
Claims (3)
前記先端部材は、前記拡底側鋼管の下端面に、直径D0が拡底側鋼管直径d1より大の円形の端面板が溶接固定され、前記端面板における前記拡底側鋼管の外周より外側に張り出した鍔部に互いに上下逆向きに傾斜した傾斜面部が形成された構成であり、
前記軸鋼管と前記拡底側鋼管との接合構造は、前記拡底側鋼管の上端に当該拡底側鋼管直径d1と同径の円形平板が溶接固定され、前記円形平板の上面に前記軸鋼管直径d2と同径又は2mm以内の大径で軸鋼管より厚肉の短尺管が溶接固定され、前記短尺管の長さは前記円形平板に対して内面溶接が可能な長さであり、前記短尺管の上端と前記軸鋼管の下端とが溶接接合された接合構造であり、
かつ前記端面板は、その下面中央に垂直に固定された先端の尖った板状の掘削刃を備えるとともに端面板中心部に円形の中心穴を有し、前記掘削刃はその端面板側の縁部に前記中心穴に臨んで開口する切欠きを有することを特徴とする拡底鋼管杭。 A shaft steel pipe that is a pile steel pipe body, a bottom-expanded steel pipe having a diameter larger than that of the shaft steel pipe joined to the lower end of the shaft steel pipe, and a circular bottom-expanded portion joined to the lower end of the bottom-expanded steel pipe, and excavated at the same time. It is a bottom-expanded steel pipe pile by the rotary press-fitting method, which consists of a tip member that exerts propulsive force.
A circular end face plate having a diameter D 0 larger than the diameter d 1 of the bottom expansion side steel pipe is welded and fixed to the lower end surface of the bottom expansion side steel pipe, and the tip member projects outward from the outer circumference of the bottom expansion side steel pipe in the end face plate. It is a configuration in which inclined surface portions that are inclined upside down from each other are formed on the flange portion.
Junction structure between said shaft steel pipe the拡底side steel pipe, circular flat plate of the拡底side the same diameter as the steel tube diameter d 1 is fixed by welding to the upper end of the拡底side steel pipe, the shaft steel tube diameter d on the upper surface of the circular flat plate 2 the same diameter or the short tube of the thick than the shaft steel pipe with a large diameter than 2mm fixed by welding, the length of the short tube is the inner surface welding is possible lengths for the circular flat plate, said short tube It is a joint structure in which the upper end of the steel pipe and the lower end of the shaft steel pipe are welded together.
Moreover, the end face plate is provided with a plate-shaped excavation blade having a pointed tip vertically fixed in the center of the lower surface thereof, and has a circular center hole in the center of the end face plate, and the excavation blade has an edge on the end face plate side. A bottom-expanded steel pipe pile having a notch in the portion that faces the central hole.
円形の拡底部であると同時に掘削推進力を発揮する先端部材が下端に固定された、杭本体鋼管である軸鋼管より大径かつ厚肉の拡底側鋼管と、
前記拡底側鋼管の上端に溶接固定された当該拡底側鋼管直径d1と同径の円形平板と、
前記円形平板の上面に溶接固定された前記軸鋼管直径d2と同径又は2mm以内の大径で軸鋼管より厚肉の短尺管とを備え、前記短尺管の長さは、前記円形平板に対して内面溶接が可能な長さであり、
前記先端部材は、拡底側鋼管の下端面に円形の端面板が溶接固定され、前記端面板における前記拡底側鋼管の外周より外側に張り出した鍔部に互いに上下逆向きに傾斜した傾斜面部が形成された構成であり、
かつ前記端面板は、その下面中央に垂直に固定された先端の尖った板状の掘削刃を備えるとともに端面板中心部に円形の中心穴を有し、前記掘削刃はその端面板側の縁部に前記中心穴に臨んで開口する切欠きを有することを特徴とする拡底部一体鋼管。 Bottom-expanded steel pipe used for construction of bottom-expanded steel pipe piles by the rotary press-fitting method.
A steel pipe with a larger diameter and a thicker wall than the shaft steel pipe, which is a pile body steel pipe, with a tip member that exerts excavation propulsion at the same time as a circular bottom-expanded part fixed at the lower end.
A circular flat plate of the same diameter as the拡底side steel tube diameter d 1 which is welded and fixed to the upper end of the拡底side steel pipe,
A short pipe having the same diameter as the shaft steel pipe diameter d 2 or a large diameter within 2 mm and thicker than the shaft steel pipe, which is welded and fixed to the upper surface of the circular flat plate, is provided, and the length of the short pipe is the same as that of the circular flat plate. On the other hand, the length is such that inner surface welding is possible.
In the tip member, a circular end face plate is welded and fixed to the lower end surface of the bottom-expanded steel pipe, and an inclined surface portion inclined upside down is formed on a flange portion of the end face plate that projects outward from the outer circumference of the bottom-expanded steel pipe. It is a structure that has been made
Further, the end face plate is provided with a plate-shaped excavation blade having a pointed tip vertically fixed in the center of the lower surface thereof, and has a circular center hole in the center of the end face plate, and the excavation blade has an edge on the end face plate side. An expanded bottom integrated steel pipe having a notch in the portion that faces the central hole.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020010454A JP2021116590A (en) | 2020-01-25 | 2020-01-25 | Bottom-expanded steel pipe pile and bottom-expanded integrated steel pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020010454A JP2021116590A (en) | 2020-01-25 | 2020-01-25 | Bottom-expanded steel pipe pile and bottom-expanded integrated steel pipe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021116590A true JP2021116590A (en) | 2021-08-10 |
Family
ID=77174225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020010454A Pending JP2021116590A (en) | 2020-01-25 | 2020-01-25 | Bottom-expanded steel pipe pile and bottom-expanded integrated steel pipe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021116590A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6584707B1 (en) * | 2019-04-08 | 2019-10-02 | 株式会社シグマベース | Backing ring for weld connection of different diameter pipes in steel pipe piles |
-
2020
- 2020-01-25 JP JP2020010454A patent/JP2021116590A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6584707B1 (en) * | 2019-04-08 | 2019-10-02 | 株式会社シグマベース | Backing ring for weld connection of different diameter pipes in steel pipe piles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20100015601A (en) | Spiral steel pipe pile | |
JP2021004502A (en) | Under-reamed steel pipe pile, and steel pipe with under-reamed portion | |
JP3170756B1 (en) | Screw-in type steel pipe pile and its construction method | |
WO2022080161A1 (en) | Multidirectional auger bit | |
JP2021116590A (en) | Bottom-expanded steel pipe pile and bottom-expanded integrated steel pipe | |
JP3216048B2 (en) | Screw-in type steel pipe pile | |
KR101042271B1 (en) | Connector of boring casings pipe for micro-pile | |
JP2001348867A (en) | Screwed type steel pipe and its work execution method | |
JP2709445B2 (en) | Steel pipe pile and method of burying steel pipe pile | |
JP2018204257A (en) | Ring-shaped tip metal and pile installation method by inner excavation using it | |
JP4173069B2 (en) | Winged steel pipe pile | |
JP4609627B2 (en) | Joining method of ready-made piles, Joined hardware of ready-made piles | |
JP2003293367A (en) | Foundation pile | |
JP7277726B2 (en) | Steel pipe piles and construction methods for steel pipe piles | |
JP6709464B2 (en) | Steel pipe pile | |
JP2019007149A (en) | Friction cut casing | |
JPH09324425A (en) | Screwed type steel pipe pile | |
JP2861937B2 (en) | Screw-in type steel pipe pile | |
JP2002061180A (en) | Rotational penetration steel pipe pile and its work execution method | |
JP3031247B2 (en) | Screw-in type steel pipe pile | |
JP7285675B2 (en) | Rotating pile, construction jig for rotating pile, and construction method for rotating pile | |
JP5109493B2 (en) | Winged steel pipe pile | |
JPH11269875A (en) | Rotation embedding open end pile | |
CN209855712U (en) | Drill bit for rotary pile digging in deep rock in sandstone area | |
JP6758694B1 (en) | Steel pipe pile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221228 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20230828 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230926 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240319 |