JP2022162718A - 杭打設用ケーシング及び杭打設工法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、杭を回転圧入するとともに、安定した状態とすることができる、杭打設用ケーシングを提供する。【解決手段】円筒状のケーシング本体1と、前記ケーシング本体1の下端付近の外周に放射状に複数設ける掘削フィン2と、からなり、前記掘削フィン2は、下方から上方にかけて前記ケーシング本体1から離れる方向に傾斜した傾斜部21を有する、杭打設用ケーシング。【選択図】図1
Description
本発明は、杭打設用ケーシング及び杭打設工法に関するものである。
近年、小規模住宅を支える支持杭として、鋼管杭やコンクリートパイルと比較してコストが安く、自然材であるため環境にも優しい木杭の需要が高まっている。
木杭はねじり力に弱いため、そのまま鋼管杭のように回転圧入をすることができない。
このため、例えば特許文献1のように、先端に掘削具を設けた木杭をケーシング(スリーブ管)と一体として回転圧入し、ケーシングのみを回収して木杭を残置する地盤補強工法が提案されている。
このため、例えば特許文献1のように、先端に掘削具を設けた木杭をケーシング(スリーブ管)と一体として回転圧入し、ケーシングのみを回収して木杭を残置する地盤補強工法が提案されている。
特許文献1の地盤補強工法は、ケーシングを回収することで地盤と木杭周面との間に空隙が生じ、施工時に木杭が空隙内で傾き、安定しないおそれがある。
本発明は、杭を回転圧入するとともに、安定した状態とすることができる、杭打設用ケーシング及び杭打設工法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するためになされた本願の第1発明は、円筒状のケーシング本体と、前記ケーシング本体の下端付近の外周に放射状に複数設ける掘削フィンと、からなり、前記掘削フィンは、下方から上方にかけて前記ケーシング本体から離れる方向に傾斜した傾斜部を有する、杭打設用ケーシングを提供する。
本願の第2発明は、第1発明の杭打設用ケーシングにおいて、前記ケーシング本体の下部に、ケーシング掘削刃を設けることを特徴とする、杭打設用ケーシングを提供する。
本願の第3発明は、第1発明又は第2発明の杭打設用ケーシングにおいて、前記ケーシング本体の前記掘削フィンの下部に、前記ケーシング本体の外周から水平に突設する平板状の転圧翼を有することを特徴とする、杭打設用ケーシングを提供する。
本願の第4発明は、第1発明又は第2発明の杭打設用ケーシングを用いた杭打設工法であって、先端に先端掘削具を設けた杭を前記杭打設用ケーシングに挿入し、前記杭打設用ケーシングを回転し、前記杭打設用ケーシングと前記杭を地盤中に貫入し、前記杭打設用ケーシングのみを回転させながら引き上げて、前記掘削フィンの前記掘削部により、貫入した前記杭の周囲の地盤を掘削しながら前記杭打設用ケーシングを引き抜き、前記杭を地盤中に残置することを特徴とする、杭打設工法を提供する。
本願の第5発明は、第3発明の杭打設用ケーシングを用いた杭打設工法であって、先端に先端掘削具を設けた杭を前記杭打設用ケーシングに挿入する挿入工程と、前記杭打設用ケーシングを回転し、前記杭打設用ケーシングと前記杭を地盤中に貫入する貫入工程と、前記杭打設用ケーシングのみを回転させながら所定の高さまで引き上げて、前記掘削フィンの前記掘削部により、貫入した前記杭の周囲の掘削する掘削工程と、前記杭打設用ケーシングを押し下げて、前記転圧翼によって前記杭の周囲の土砂を転圧する転圧工程と、前記掘削工程と、前記転圧工程を、地盤中に残置した前記杭の略全長に亘って繰り返して行うことを特徴とする、杭打設工法を提供する。
本願の第2発明は、第1発明の杭打設用ケーシングにおいて、前記ケーシング本体の下部に、ケーシング掘削刃を設けることを特徴とする、杭打設用ケーシングを提供する。
本願の第3発明は、第1発明又は第2発明の杭打設用ケーシングにおいて、前記ケーシング本体の前記掘削フィンの下部に、前記ケーシング本体の外周から水平に突設する平板状の転圧翼を有することを特徴とする、杭打設用ケーシングを提供する。
本願の第4発明は、第1発明又は第2発明の杭打設用ケーシングを用いた杭打設工法であって、先端に先端掘削具を設けた杭を前記杭打設用ケーシングに挿入し、前記杭打設用ケーシングを回転し、前記杭打設用ケーシングと前記杭を地盤中に貫入し、前記杭打設用ケーシングのみを回転させながら引き上げて、前記掘削フィンの前記掘削部により、貫入した前記杭の周囲の地盤を掘削しながら前記杭打設用ケーシングを引き抜き、前記杭を地盤中に残置することを特徴とする、杭打設工法を提供する。
本願の第5発明は、第3発明の杭打設用ケーシングを用いた杭打設工法であって、先端に先端掘削具を設けた杭を前記杭打設用ケーシングに挿入する挿入工程と、前記杭打設用ケーシングを回転し、前記杭打設用ケーシングと前記杭を地盤中に貫入する貫入工程と、前記杭打設用ケーシングのみを回転させながら所定の高さまで引き上げて、前記掘削フィンの前記掘削部により、貫入した前記杭の周囲の掘削する掘削工程と、前記杭打設用ケーシングを押し下げて、前記転圧翼によって前記杭の周囲の土砂を転圧する転圧工程と、前記掘削工程と、前記転圧工程を、地盤中に残置した前記杭の略全長に亘って繰り返して行うことを特徴とする、杭打設工法を提供する。
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
(1)ケーシング本体と先端掘削具とともに、杭を回転圧入できる。
(2)掘削フィンにより掘削された土砂が下方に落下して杭と孔壁との空隙を埋めるため、土砂により杭を拘束し、杭が安定した状態となる。
(1)ケーシング本体と先端掘削具とともに、杭を回転圧入できる。
(2)掘削フィンにより掘削された土砂が下方に落下して杭と孔壁との空隙を埋めるため、土砂により杭を拘束し、杭が安定した状態となる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
[実施例1]
[1]杭打設用ケーシングの構成
<1>全体構成
本発明の杭打設用ケーシングは、ケーシング本体1とケーシング本体1の外周に設ける掘削フィン2とからなる(図1)。
ケーシング本体1は、木杭3を内挿する。木杭3の先端(下端)にはケーシング連結部42を有する先端掘削具4を固定し、ケーシング連結部42とケーシング本体1に設けた凸片11と、ケーシング本体1の正回転により連結、逆回転により連結解除する構成により、ケーシング本体1と先端掘削具4とを係合する。ただし、この構成に限らず、ケーシング本体1と先端掘削具4との係合は、正回転により連結、逆回転により連結解除する構成であれば適宜用いることができる。
以下に各構成部品を説明する。
なお、本実施例及び後述する実施例2は木杭3として説明するが、木製に限らず、鋼管やコンクリート製の杭にも本発明は適用可能である。
[1]杭打設用ケーシングの構成
<1>全体構成
本発明の杭打設用ケーシングは、ケーシング本体1とケーシング本体1の外周に設ける掘削フィン2とからなる(図1)。
ケーシング本体1は、木杭3を内挿する。木杭3の先端(下端)にはケーシング連結部42を有する先端掘削具4を固定し、ケーシング連結部42とケーシング本体1に設けた凸片11と、ケーシング本体1の正回転により連結、逆回転により連結解除する構成により、ケーシング本体1と先端掘削具4とを係合する。ただし、この構成に限らず、ケーシング本体1と先端掘削具4との係合は、正回転により連結、逆回転により連結解除する構成であれば適宜用いることができる。
以下に各構成部品を説明する。
なお、本実施例及び後述する実施例2は木杭3として説明するが、木製に限らず、鋼管やコンクリート製の杭にも本発明は適用可能である。
<2>ケーシング本体
ケーシング本体1は、木杭3を内挿可能な内径を有する鋼管からなる。
ケーシング本体1は、打設する木杭3よりも長尺とする。
ケーシング本体1は、木杭3を内挿可能な内径を有する鋼管からなる。
ケーシング本体1は、打設する木杭3よりも長尺とする。
<3>掘削フィン
掘削フィン2は、ケーシング本体1の下端付近の外周に放射状に複数設ける金属製の部材である。
掘削フィン2は、下方から上方にかけてケーシング本体1から離れる方向に傾斜した傾斜部21を有する、断面三角形状とする。
掘削フィン2は、ケーシング本体1の下端付近の外周に放射状に複数設ける金属製の部材である。
掘削フィン2は、下方から上方にかけてケーシング本体1から離れる方向に傾斜した傾斜部21を有する、断面三角形状とする。
[2]杭打設用ケーシングを用いた杭打設工法
次に、本発明の杭打設用ケーシングを用いた杭打設工法を説明する。
次に、本発明の杭打設用ケーシングを用いた杭打設工法を説明する。
<1>木杭、先端掘削具
木杭3は、従来用いられている杉や唐松等からなる木製の杭であり、特別な加工を要しない。
先端掘削具4は、木杭3の先端(下端)を嵌挿して固定する鋼製の部材である。
本実施例においては、螺旋状の掘削刃41を有するが、従来、回転圧入杭に用いられている先端刃部材を適宜利用してもよい。
ただし、掘削フィン2の最大掘削径r1は、先端掘削具4の最大掘削径r2よりも大きくする。
木杭3は、従来用いられている杉や唐松等からなる木製の杭であり、特別な加工を要しない。
先端掘削具4は、木杭3の先端(下端)を嵌挿して固定する鋼製の部材である。
本実施例においては、螺旋状の掘削刃41を有するが、従来、回転圧入杭に用いられている先端刃部材を適宜利用してもよい。
ただし、掘削フィン2の最大掘削径r1は、先端掘削具4の最大掘削径r2よりも大きくする。
<2>工程
<2.1>貫入工程
木杭3を挿入し、下端を先端掘削具4と連結したケーシング本体1を杭打機(図示せず)によって把持して地盤中に正回転させながら回転圧入する。木杭3はケーシング本体1に内挿された状態で、ケーシング本体1、先端掘削具4と共に貫入される。
ケーシング本体1の下端には先端掘削具4を連結しているため、ケーシング本体1の回転に伴って先端掘削具4も回転して地盤を掘削し、容易に回転圧入することができる。
回転圧入時のねじり力は、杭打機により把持したケーシング本体1と、ケーシング本体1と連結した先端掘削具4に作用するが、杭打機により把持していない木杭3には作用しない。そして、ケーシング本体1と先端掘削具4はいずれも鋼製のため、ねじり力によって変形、破損することがなく、ケーシング本体1と先端掘削具4とともに、木杭3を回転圧入できる。また、回転圧入であるため、先行掘りが不要となり、排土が発生することなく、無騒音、無振動で施工することができる。
ケーシング本体1の外周に設ける掘削フィン2は、傾斜部21が上方から下方にかけてケーシング本体1側に傾斜しているため、周囲の地盤を必要以上に乱すことがない。
<2.1>貫入工程
木杭3を挿入し、下端を先端掘削具4と連結したケーシング本体1を杭打機(図示せず)によって把持して地盤中に正回転させながら回転圧入する。木杭3はケーシング本体1に内挿された状態で、ケーシング本体1、先端掘削具4と共に貫入される。
ケーシング本体1の下端には先端掘削具4を連結しているため、ケーシング本体1の回転に伴って先端掘削具4も回転して地盤を掘削し、容易に回転圧入することができる。
回転圧入時のねじり力は、杭打機により把持したケーシング本体1と、ケーシング本体1と連結した先端掘削具4に作用するが、杭打機により把持していない木杭3には作用しない。そして、ケーシング本体1と先端掘削具4はいずれも鋼製のため、ねじり力によって変形、破損することがなく、ケーシング本体1と先端掘削具4とともに、木杭3を回転圧入できる。また、回転圧入であるため、先行掘りが不要となり、排土が発生することなく、無騒音、無振動で施工することができる。
ケーシング本体1の外周に設ける掘削フィン2は、傾斜部21が上方から下方にかけてケーシング本体1側に傾斜しているため、周囲の地盤を必要以上に乱すことがない。
<2.2>ケーシング本体による周囲の地盤の掘削工程
先端掘削具4が支持層に到達するまでケーシング本体1を回転圧入した後、ケーシング本体1を逆回転して先端掘削具4との連結を解除する。
そして、ケーシング本体1を引上げながら回転させることで、掘削フィン2により周囲の地盤を掘削する。
木杭3はケーシング本体1に内挿しており、また先端掘削具4も木杭3より大径のため、ケーシング本体1をそのまま引き上げると、木杭3と掘削でできた孔壁との間には空隙が生じ、木杭3が空隙内で傾き、安定しないおそれがある。本発明においては、大径の掘削フィン2により掘削された土砂が下方に落下してこの空隙を埋めて木杭3を拘束するため、木杭3が安定した状態となる。
先端掘削具4が支持層に到達するまでケーシング本体1を回転圧入した後、ケーシング本体1を逆回転して先端掘削具4との連結を解除する。
そして、ケーシング本体1を引上げながら回転させることで、掘削フィン2により周囲の地盤を掘削する。
木杭3はケーシング本体1に内挿しており、また先端掘削具4も木杭3より大径のため、ケーシング本体1をそのまま引き上げると、木杭3と掘削でできた孔壁との間には空隙が生じ、木杭3が空隙内で傾き、安定しないおそれがある。本発明においては、大径の掘削フィン2により掘削された土砂が下方に落下してこの空隙を埋めて木杭3を拘束するため、木杭3が安定した状態となる。
[実施例2]
<1>転圧翼
杭打設用ケーシングのケーシング本体1には、掘削フィン2の下部に転圧翼5を設けてもよい(図5)。
転圧翼5は、ケーシング本体1の外周に水平に突設する金属製の平板である。転圧翼5の最大径r3は、掘削フィン2の最大掘削径r1よりも小さく、先端掘削具4の最大掘削径r2と略同一とする(図6)。
転圧翼5は、ケーシング本体1の周方向に連続させず、間隔Sを設ける。
<1>転圧翼
杭打設用ケーシングのケーシング本体1には、掘削フィン2の下部に転圧翼5を設けてもよい(図5)。
転圧翼5は、ケーシング本体1の外周に水平に突設する金属製の平板である。転圧翼5の最大径r3は、掘削フィン2の最大掘削径r1よりも小さく、先端掘削具4の最大掘削径r2と略同一とする(図6)。
転圧翼5は、ケーシング本体1の周方向に連続させず、間隔Sを設ける。
<2>転圧翼による転圧工程
杭打設用ケーシングに転圧翼5を設けた場合は、まず先端掘削具4が支持層に到達するまでケーシング本体1を回転圧入して木杭3を地盤中に貫入した後、ケーシング本体1を逆回転して先端掘削具4との連結を解除し、ケーシング本体1を引上げながら回転させることで、掘削フィン2により周囲の地盤を掘削する(図7(a))。転圧翼5は間隔Sを設けて立設するため、掘削フィン2により掘削された土砂は間隔Sを通じて下方に落下し、木杭3を孔壁との間の隙間を埋める。
そして、所定の高さまでケーシング本体1を引上げた後、ケーシング本体1を押し下げて、転圧翼5により、転圧翼5下方の土砂を転圧する(図7(b))。土砂を転圧することにより、木杭3の拘束力が増し、より安定した状態とすることができる。
転圧後は、前回よりも高い位置まで、ケーシング本体1を引上げながら回転させて、掘削フィン2により周囲の地盤を掘削し(図7(c))、ケーシング本体1を押し下げて、転圧翼5により転圧を行う(図7(d))。転圧翼5は間隔Sを設けて立設するため、ケーシング本体1を回転し、転圧翼5の位置を前回の転圧時には間隔Sだった箇所に合わせて転圧することで、より均一に木杭3の周囲を転圧することができる。
そして、この周囲の掘削工程と転圧工程を繰り返すことにより、木杭3の全長に亘って周囲の土砂を転圧することができ、土砂による木杭3の拘束力が大きくなり、安定した支持構造とすることができる。
杭打設用ケーシングに転圧翼5を設けた場合は、まず先端掘削具4が支持層に到達するまでケーシング本体1を回転圧入して木杭3を地盤中に貫入した後、ケーシング本体1を逆回転して先端掘削具4との連結を解除し、ケーシング本体1を引上げながら回転させることで、掘削フィン2により周囲の地盤を掘削する(図7(a))。転圧翼5は間隔Sを設けて立設するため、掘削フィン2により掘削された土砂は間隔Sを通じて下方に落下し、木杭3を孔壁との間の隙間を埋める。
そして、所定の高さまでケーシング本体1を引上げた後、ケーシング本体1を押し下げて、転圧翼5により、転圧翼5下方の土砂を転圧する(図7(b))。土砂を転圧することにより、木杭3の拘束力が増し、より安定した状態とすることができる。
転圧後は、前回よりも高い位置まで、ケーシング本体1を引上げながら回転させて、掘削フィン2により周囲の地盤を掘削し(図7(c))、ケーシング本体1を押し下げて、転圧翼5により転圧を行う(図7(d))。転圧翼5は間隔Sを設けて立設するため、ケーシング本体1を回転し、転圧翼5の位置を前回の転圧時には間隔Sだった箇所に合わせて転圧することで、より均一に木杭3の周囲を転圧することができる。
そして、この周囲の掘削工程と転圧工程を繰り返すことにより、木杭3の全長に亘って周囲の土砂を転圧することができ、土砂による木杭3の拘束力が大きくなり、安定した支持構造とすることができる。
[実施例3]
<1>ケーシング掘削刃
ケーシング本体1の下部には、ケーシング掘削刃6を設けてもよい(図8)。
ケーシング掘削刃6の最大掘削径は、掘削フィンよりも小さくする。
<1>ケーシング掘削刃
ケーシング本体1の下部には、ケーシング掘削刃6を設けてもよい(図8)。
ケーシング掘削刃6の最大掘削径は、掘削フィンよりも小さくする。
1…ケーシング本体、11…凸片
2…掘削フィン、21…傾斜部
3…木杭
4…先端掘削具、41…掘削刃、42…ケーシング連結部
5…転圧翼
6…ケーシング掘削刃
2…掘削フィン、21…傾斜部
3…木杭
4…先端掘削具、41…掘削刃、42…ケーシング連結部
5…転圧翼
6…ケーシング掘削刃
Claims (5)
- 円筒状のケーシング本体と、
前記ケーシング本体の下端付近の外周に放射状に複数設ける掘削フィンと、からなり、
前記掘削フィンは、下方から上方にかけて前記ケーシング本体から離れる方向に傾斜した傾斜部を有する、
杭打設用ケーシング。 - 請求項1に記載の杭打設用ケーシングにおいて、
前記ケーシング本体の下部に、ケーシング掘削刃を設けることを特徴とする、
杭打設用ケーシング。 - 請求項1又は2に記載の杭打設用ケーシングにおいて、
前記ケーシング本体の前記掘削フィンの下部に、前記ケーシング本体の外周から水平に突設する平板状の転圧翼を有することを特徴とする、
杭打設用ケーシング。 - 請求項1又は2に記載の杭打設用ケーシングを用いた杭打設工法であって、
先端に先端掘削具を設けた杭を前記杭打設用ケーシングに挿入し、
前記杭打設用ケーシングを回転し、前記杭打設用ケーシングと前記杭を地盤中に貫入し、
前記杭打設用ケーシングのみを回転させながら引き上げて、前記掘削フィンの前記掘削部により、貫入した前記杭の周囲の地盤を掘削しながら前記杭打設用ケーシングを引き抜き、前記杭を地盤中に残置することを特徴とする、
杭打設工法。 - 請求項3に記載の杭打設用ケーシングを用いた杭打設工法であって、
先端に先端掘削具を設けた杭を前記杭打設用ケーシングに挿入する挿入工程と、
前記杭打設用ケーシングを回転し、前記杭打設用ケーシングと前記杭を地盤中に貫入する貫入工程と、
前記杭打設用ケーシングのみを回転させながら所定の高さまで引き上げて、前記掘削フィンの前記掘削部により、貫入した前記杭の周囲の掘削する掘削工程と、
前記杭打設用ケーシングを押し下げて、前記転圧翼によって前記杭の周囲の土砂を転圧する転圧工程と、
前記掘削工程と、前記転圧工程を、地盤中に残置した前記杭の略全長に亘って繰り返して行うことを特徴とする、
杭打設工法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021067683A JP2022162718A (ja) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | 杭打設用ケーシング及び杭打設工法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022162718A true JP2022162718A (ja) | 2022-10-25 |
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ID=83724754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021067683A Pending JP2022162718A (ja) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | 杭打設用ケーシング及び杭打設工法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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2021
- 2021-04-13 JP JP2021067683A patent/JP2022162718A/ja active Pending
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