JP3255040B2

JP3255040B2 - 翼付きねじ込み鋼管杭

Info

Publication number: JP3255040B2
Application number: JP26058096A
Authority: JP
Inventors: 敏雄篠原; 久壽島岡; 隆岡本; 正宏林
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 2002-02-12
Anticipated expiration: 2016-10-01
Also published as: JPH10102489A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、翼付きねじ込み鋼
管杭に係り、さらに詳しくは、鋼管の先端部に複数の扇
形状平板からなる翼を取付けた鋼管杭に回転力を与える
ことにより、無排土で地中に埋設することのできる翼付
きねじ込み鋼管杭に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼管の先端部や側面に螺旋翼などを取付
けた鋼管杭に、地上に設置した駆動装置により回転力を
与えることにより、ねじの作用で地中に埋設するように
したねじ込み式鋼管杭は従来から多数提案されており、
その一部は小径の杭を対象としたものではあるが実用化
されている。以下、従来のこの種ねじ込み式鋼管杭の一
例について説明する。

【０００３】特公平２−６２６４８号公報に記載された
鋼管杭の埋設工法は、鋼管製の杭本体の下端に底板を固
設し、該底板に掘削刃を設けると共に、杭本体の下端部
外周面に杭本体の外径のほぼ２倍強の外径を有する翼幅
の大きな杭ネジ込み用の螺旋翼を、ほぼ一巻きにわたり
突設した鋼管杭を、軟弱地盤にネジ込むように回転させ
ながら地中に押圧し、下端の掘削刃によって杭本体先端
の土砂を掘削軟化させて、杭側面の未掘削土砂中に螺旋
翼を食い込ませて、土の耐力を反力として杭体を回転推
進しつつ、掘削軟化した土砂を杭側面に押出し圧縮し、
無排土で地中に杭体をネジ込んでゆくようにしたもので
ある（従来技術１）。

【０００４】また、特開平７−２９２６６６号公報に記
載された鋼管杭は、一枚の長さが半巻きで、外径が杭本
体の１．５〜３倍程度である一対のラセン翼を、鋼管杭
の下端部外周面の同じ高さ位置でラセン方向を同じにし
て互いに相対的に複数枚不連続に固定したものである
（従来技術２）。

【０００５】さらに、特開昭６１−９８８１８号公報に
記載された回転圧入式鋼管杭は、鋼製円筒体の下部に、
上下方向に延長する押込用傾斜前面を有する刃を設ける
と共に、その傾斜前面の下端部から円筒体回転方向の後
方に向って斜めに上昇する傾斜ブレードを固定して環状
のドリルヘッドを構成し、そのドリルヘッドの上端部に
鋼管杭の下端部を取付けたものである（従来技術３）。
これら従来技術１〜３に示す螺旋翼又は傾斜ブレード
は、施工に際してねじとして機能すると共に、地盤支持
力を得るための支持体として機能も備えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１の鋼管杭
は、鋼管製の杭本体の下端に底板を、また外周面に杭本
体の外径のほぼ２倍強の外径を有する螺旋翼を取付けた
もので、これらは鋼管杭に上載構造物の荷重が作用した
ときに広い面積をもつ支持体として機能し、大きな支持
力を得ることができる。しかしながら、以下の理由から
製作コストが高いという問題がある。（１）底板と螺旋翼の両者を溶接により杭本体に取付け
る必要がある。（２）螺旋翼を形成するために鋼板の曲げ加工が必要で
ある。（３）螺旋翼と杭本体にはそれぞれ製作時に寸法誤差が
発生するため、杭本体に螺旋翼を取付ける時間と手間が
かかる。

【０００７】いま、外径が５００ｍｍの鋼管の場合につ
いて考えると、螺旋翼の厚さは発明者らの試算によれば
４０程度になる。このように厚い鋼板を曲げ加工するに
は多額の費用がかかるばかりでなく、螺旋翼の高さ方向
と径方向に大きな誤差が生ずることは避けられない。ま
た、鋼管には通常０．５〜１．０％の外径誤差が発生す
ると共に、若干楕円形状になるため、鋼管の外周に螺旋
翼を取付ける作業に困難が伴う。さらに、鋼管の外周面
と螺旋翼の内周との間に大きな隙間が生じるため、良好
な溶接ができないばかりでなく、溶接に長時間を要す
る。

【０００８】従来技術２の鋼管杭は、大きな支持力を得
るためには底板を設けることが必要であり、従来技術１
で指摘した（１）の問題がある。また、従来技術２の明
細書によれば、この発明は外径が１００〜２００ｍｍ程
度の小径の鋼管杭を対象としており、この技術を外径が
５００ｍｍ程度の鋼管杭に適用する場合は、前述の従来
技術１の場合と同様の問題が生じる。すなわち、たとえ
半巻きのラセン翼であれ、曲げ加工に高い費用を要する
ばかりでなく、製作誤差のために鋼管への設置と溶接作
業に多くの時間と手間を要する。

【０００９】また、従来技術１及び２の共通の問題とし
て、螺旋翼から鋼管に大きな曲げモーメントが伝達され
るという問題がある。すなわち、鋼管杭に大きな鉛直荷
重が作用すると、螺旋翼に大きな地盤反力が作用し、こ
れによって螺旋翼に生じた曲げモーメントが鋼管に伝達
され、螺旋翼のつけ根付近の鋼管が座屈を生じるという
問題がある。鋼管の外径が２００ｍｍ程度と小さい場合
は、螺旋翼の外径も小さいので発生する曲げモーメント
も小さく、あまり問題にならないが、鋼管の外径が５０
０ｍｍ程度になると、実務上、設計で対応できないよう
な曲げモーメントが発生することが多い。

【００１０】従来技術３は、鋼製円筒体の先端部に蓋が
ないため、土砂が鋼管内に侵入して大きな地盤支持力を
得ることができないという大きな問題をもっている。ま
た、傾斜ブレードの幅が狭く、鋼製円筒体の先端部の内
外に僅かに突出する構造のため、傾斜ブレードを大きな
地盤支持力の支持体として期待することはできない。さ
らに、従来技術３は、傾斜ブレード付き鋼製円筒体を製
作してからこれを鋼管の先端部に固着するため、コスト
の増嵩は避けられない。

【００１１】本発明は、上記従来技術の問題に鑑みて、
以下の課題を解決することを目的としたものである。（１）翼を利用して大きな地盤支持力が得られること。（２）翼から伝達される曲げモーメントにより、鋼管に
過大な曲げ応力を発生させないこと。（３）鋼管杭を強固な地層までねじ込みにより埋設でき
ること。（４）製造が容易で、製造コストを低減できること。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（１）本発明に係る翼付
きねじ込み鋼管杭は、先端部をほぼ螺旋状に切欠いて取
付部が形成された鋼管と、半径が前記鋼管の半径の
１．５〜２．５倍程度で、内角の総和がほぼ３６０°に
なるように形成された２個又は３個の扇形状平板とを有
し、これら扇形状平板を隣接する縁部同士を前記取付部
で当接させてほぼ螺旋状の翼を形成するように前記鋼管
の取付部に結合したものである。

【００１３】（２）また、本発明に係る翼付きねじ込み
鋼管杭は、先端部をほぼ螺旋状に切欠いて取付部が形成
された鋼管と、半径が前記鋼管の半径の１．５〜２．５
倍程度で、内角の総和が３２０°〜４００°になるよう
に形成された２個又は３個の扇形状平板とを有し、これ
ら扇形状平板をほぼ螺旋状の翼を形成するように前記鋼
管の取付部に結合したものである。

【００１４】（３）上記（１）又は（２）の鋼管に設け
た螺旋状の取付部の鋼管の１回転によって生じる段差
を、鋼管の外径の０．１〜０．４倍とした。

【００１５】（４）また、上記（１）又は（２）の鋼管
の先端部に設けた取付部に、低強度溶接手段により扇形
状平板を取付けた。

【００１６】

【発明の実施の形態】

実施形態１図１は本発明に係る翼付きねじ込み鋼管杭の実施形態１
の斜視図である。図において、１は翼付きねじ込み鋼管
杭（以下単に鋼管杭という）、２はこの鋼管杭１を構成
する鋼管、１１ａ，１１ｂは鋼板からなり鋼管２の先端
部に結合された扇形状平板で、翼１０を構成する。

【００１７】鋼管２の先端部には、図２に示すように、
ほぼ螺旋状に切り欠かれた翼１０の取付部３が設けられ
ており、この取付部３を形成する段部４の高さ、すなわ
ち、鋼管杭１の１回転によって生じる段差ｈは、鋼管杭
１を貫入する地盤の状態、鋼管２の外径などによって異
なるが、一般にｈ＝０．１〜０．４Ｄ（Ｄは鋼管２の外
径）程度であることが望ましい。この段差ｈが０．１Ｄ
未満の場合は、鋼管杭１の１回転当りの貫入量が著しく
低下し、また、０．４Ｄを超えると１回転当りの貫入量
が大きくなりすぎるため、鋼管杭１を回転するためのト
ルクが過大になり、さらに、翼１０で緩められる地盤の
厚さが大きくなるために、支持力が若干低下する。

【００１８】翼１０は図３に示すように、鋼管２の外径
Ｄより大きい外径Ｄ₁（例えば、Ｄ₁＝２Ｄ）の円形鋼
板又は楕円形鋼板を中央から２分割した扇形状平板１１
ａ，１１ｂで構成したものである。なお、翼１０の大き
さは、鋼管杭１を貫入する地盤の状態、鋼管２の外径な
どによって異なるが、ねじ込み施工性と支持力の大きさ
とのバランスを考慮して、鋼管２の外径Ｄの１．５〜
２．５倍程度が望ましい。

【００１９】図４及び図５は本実施形態の他の例を示す
斜視図及び底面図である。本例は、翼１０を鋼管２の外
径Ｄより大きい外径Ｄ₁の円形鋼板又は楕円形鋼板を３
分割した扇形状平板１１ａ，１１ｂ，１１ｃで構成した
ものである。

【００２０】上述の翼１０を構成する扇形状平板１１
ａ，１１ｂ又は１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（以下１１ａ〜
１１ｃと記す）は、２〜３個が望ましい。個数が多いほ
ど翼１０の形状は螺旋翼に近づくが、多くなると鋼管杭
１に鉛直力が作用したときに各扇形状平板１１ａ〜１１
ｃと鋼管２の取付部３との結合部が直線的になるため、
力学的に不安定になる。

【００２１】このような扇形状平板１１ａ〜１１ｃは、
その端縁（扇形状平板１１ａ〜１１ｃが２個の場合は直
線縁、３個の場合は尖端部）を鋼管２のほぼ中心部に位
置させて取付部３上に載置し、隣接する扇形状平板１１
ａ〜１１ｃの縁部同士を取付部で当接して溶接等により
鋼管２の取付部３に結合され、鋼管杭１が構成される。
この場合、隣接する扇形状平板１１ａ〜１１ｃの当接部
近傍を溶接により接合して力学的安定性を増してもよ
い。そして、例えば図１８に示すように、ベースマシン
２５に搭載したオーガー２６に連結され、オーガー２６
によって回転されて翼１０のねじ作用により地中にねじ
込まれ、埋設される。このとき、鋼管２の先端開口部の
大部分は、扇形状平板１１ａ〜１１ｃによって閉塞され
ているため、鋼管２内には土砂はほとんど侵入しない。

【００２２】実施形態２本実施形態は、実施形態１において、翼１０を構成する
２個又は３個の扇形状平板１１ａ〜１１ｃの各縁部の食
い違いによって形成された開口部１２のうち、鋼管２に
囲まれた部分を図６、図７に示すように、鋼板等からな
る閉塞部材１３によって閉塞し、併せて各扇形部材１１
ａ〜１１ｃの縁部を閉塞部材１３によって剛接合したも
ので、これにより、完全な土砂侵入を防止する翼１０の
力学的安定性を向上させたものである。

【００２３】上記のように構成した実施形態１に係る鋼
管杭１は、鋼管２の下端部に設けたほぼ螺旋状の取付部
３に２個又は３個の扇形状平板１１ａ〜１１ｃを溶接等
により結合して翼１０を構成し、かつ、翼１０を鋼管２
の外周面から大きく突設させたので、全体として螺旋翼
に近い翼１０を構成することができる。その結果、地中
へのねじ込み施工時に鋼管杭１に回転力を与えると、螺
旋翼を取付けた鋼管杭と同様にスムーズに地中に貫入さ
せることができる。そして、ねじ込みにあたっては、翼
１０が下方の地盤に食い込んで鋼管杭１を地中にねじ込
む機能と、鋼管２の下方の土砂を扇形状平板１１ａ〜１
１ｃの食い違い部で掘削して鋼管２の周囲に押出し、か
つこれを圧縮する機能との両機能を発揮する。

【００２４】また、施工後において、上載建造物等によ
る鉛直荷重を支持する杭として機能するときは、扇形状
平板１１ａ〜１１ｃは、鋼管２の下端開口部を閉塞する
底板としての部分と、鋼管２の外周から突出した翼とし
ての部分とを合わせた全面積が支持体として機能し、大
きな地盤支持力を得ることができる。

【００２５】このように、翼１０は、鋼管２の外周に突
出して地盤へ食い込む機能と、鋼管先端部の開口部を閉
塞する底板としての機能との両機能を備えている。先端
部を閉塞した鋼管杭の地盤支持力は、閉塞面積に比例す
ることが知られているので、例えば、扇形状平板１１ａ
〜１１ｃの半径を鋼管２の半径の２倍にすると、翼１０
の面積は、これがない場合の４倍の面積となり、非常に
大きな地盤支持力が得られる。

【００２６】また、実施形態２に示すように、扇形状平
板１１ａ〜１１ｃの両端部の食い違いによって形成され
た開口部１２のうち鋼管２に囲まれた部分を、閉塞板１
３で閉塞することにより、鋼管２内への土砂の侵入を完
全に防止できるので、鋼管杭１の先端部の下方にあるす
べての土砂は、鋼管杭１の側方に押し出しされ、圧縮さ
れて密度の高い土砂になるため、鋼管杭１の周面摩擦に
よる地盤支持力を大きくすることができる。

【００２７】また、本発明に係る鋼管杭１の翼１０は、
鋼管２の外周面ではなく先端部に取付ける構造であるた
め、鋼管２や翼１０を構成する扇形状平板１１ａ〜１１
ｃの製作上の寸法誤差に影響されることがなく、扇形状
平板１１ａ〜１１ｃを容易かつ確実に鋼管２に接合する
ことができ、その上、従来の螺旋翼のように曲げ加工す
る必要もない。このため、外径が５００ｍｍ程度の鋼管
杭の場合でも扇形状平板１１ａ〜１１ｃを安価に製作、
取付けることができ、全体として鋼管杭１の製造コスト
を低減することができる。

【００２８】ところで、翼１０によって大きな地盤反力
を受けるためには、翼１０は高い剛性が要求される。例
えば、鋼管２の外径が５００ｍｍ、翼１０の外径が１０
００ｍｍの場合、翼１０には、地盤反力により大きな曲
げモーメントが発生するため、設計上、厚さ４０ｍｍ程
度の鋼板を用いることが要求され、この曲げモーメント
は鋼管２に伝達されて曲げ応力が生ずることになる。

【００２９】しかしながら、翼１０は、図８に示すよう
に、扇形状平板１１ａ，１１ｂの外側の部分に作用する
地盤反力により発生した曲げモーメントＭ₁，Ｍ₄と、
内側の部分に発生した曲げモーメントＭ₂，Ｍ₃が鋼管
２の先端部で互いに打消し合い、結果として、扇形状平
板１１ａ，１１ｂの取付部３の近傍の鋼管２には、両者
の差の小さい曲げモーメントＭ₁−Ｍ₂及びＭ₄−Ｍ₃
が伝達されるだけなので、鋼管２には過大な曲げ応力は
発生しない。また、実施形態２に示すように、隣接する
扇形状平板１１ａ〜１１ｃの閉塞部材１３で剛接合した
場合は、曲げモーメントを打消し合ってバランスするた
め、鋼管２との接合部には曲げモーメントはほとんど作
用しない。

【００３０】一方、鋼管２の外径と翼１０の外径との関
係や地盤反力の分布状態によっては、鋼管２の内側と外
側の翼１０に加えられる曲げモーメントに大きなアンバ
ランスが生じ、この曲げモーメントの差の曲げモーメン
トが鋼管２に加えられて、鋼管２に大きな曲げ応力が発
生することも考えられる。さらに、翼１０に加えられる
曲げモーメントが前述のように打消し合った場合でも、
翼１０が比較的薄肉のときは、全体が曲げ変形すること
も考えられる。このような場合は、鋼管２と翼１０の接
合部には、二次的な曲げモーメントが作用する。

【００３１】このような場合には、図９に示すように、
鋼管２の先端部（取付部３）に、例えば隅肉溶接や部分
溶接の如く全断面に溶け込まない簡略な溶接１４、ある
いは鋼管２の材質よりも降伏強度の小さい溶接材料を用
いた全断面溶け込み溶接（以下両者を合わせて低強度溶
接手段という）により扇形状平板１１ａ〜１１ｃを取付
け、鋼管２の曲げ応力が許容値に達する前に故意に溶接
部を降伏させてしまい、鋼管２にそれ以上の曲げモーメ
ントが伝達されないようにしてもよい。

【００３２】溶接材料などの鋼材は、図１０に示すよう
に、降伏後も相当変形するまで破壊を生じないという性
質があり、そのため、翼１０は、溶接部の降伏後におい
ても鋼管２の先端部から脱落することはない。また、溶
接部が降伏しても鋼管２から翼１０への圧縮力は確実に
伝達されるので、翼１０は、地盤反力を受ける支持体と
して健全に機能することができる。

【００３３】また、上述の溶接に代えて、図１１に示す
ように、鋼管２の外周面の下端部に、ブロック状の複数
の鋼片１６を溶接して取付けると共に、扇形状平板１１
ａ〜１１ｃの上面に、これら各鋼片１６に対向し、かつ
その周囲を取り囲むようにコ字状の鋼板１７を溶接して
配置し、鋼板１７を鋼片１６にそれぞれ嵌合して（以下
ヒンジ手段１５という）、扇形状平板１１ａ〜１１ｃを
鋼管２の先端部に取付けるようにしてもよい。

【００３４】このようにして翼１０が取付けられた鋼管
杭１は、鉛直力とせん断力は伝達できる構造であるた
め、ねじ込みによる鋼管杭１の埋設施工性及び上載建造
物完成後の支持機能上なんら問題はない。一方、翼１０
に生じた曲げモーメントは、鋼管２には伝達されないの
で、鋼管２に曲げ応力が発生することはない。

【００３５】実施形態３上記の各実施形態では、円形鋼板又は楕円形鋼板を２等
分又は３等分して内角の総和が３６０°の扇形状鋼板１
１ａ〜１１ｃを形成し、その隣接する縁部同士を取付部
３で当接させて翼１０を構成した場合を示したが、本実
施形態は、各扇形状平板１１ａ〜１１ｃの内角の総和を
３６０°より小さく、又は３６０°より大きく形成した
ものである。図１２、図１３は各扇形状平板１１ａ〜１
１ｃの内角の総和を３６０°より小さくしたもので、扇
形状平板１１ａと１１ｃとの間にはすき間１８が生じ
る。また、図１４、図１５は各扇形状平板１１ａ〜１１
ｃの内角の総和を３６０°より大きくしたもので、扇形
状平板１１ａと１１ｃとの間には重なり１９が生じる。
なお、この場合、例えば、扇形状平板１１ｃの取付けに
あったては、段部４の上部において取付部３に連続する
溝３ａを設け、この溝３ａに扇形状平板１１ｃの一部を
嵌入すればよい。

【００３６】発明者らが行った現場試験や数値解析など
による検討結果によれば、各扇形状平板１１ａ〜１１ｃ
の内角の総和が３２０°より小さいと、鋼管杭１のねじ
込み施工の際の貫入速度が低下すると共に、支持力が低
下する。また、４００°を超えると、粒径の大きい砂礫
地盤では施工性が悪くなることがわかった。このような
ことから、翼１０を構成する扇形状平板１１ａ〜１１ｃ
の内角の総和は、３２０°〜４００°の範囲内とするこ
とが望ましい。

【００３７】この場合、翼１０を構成する各扇形状平板
１１ａ〜１１ｃの内角をすべて等しくする必要はなく、
若干異なってもよい。また、すき間１８又は重なり１９
は１か所に集中する必要はなく、隣接する扇形状平板１
１ａ〜１１ｃの間に適宜設けてもよい。

【００３８】図１６は、鋼管杭１を地中にねじ込んで埋
設する際、翼１０の端部が変形するのを防止するため、
扇形状平板１１ａ，１１ｂの回転方向側の端部に、１個
又は複数個の補強用鋼板２０を取付けたものである。ま
た、図１７は、鋼管杭１のねじ込み効率を向上するため
に、扇形状平板１１ａ，１１ｂの回転方向側の端部に、
翼１０の掘削を補助するための１個又は複数個の掘削刃
２１を取付けたものである。この場合、扇形状平板１１
ａ，１１ｂの中央部近傍に掘削刃２１を取付けてもよ
い。なお、これら補強用鋼板２０及び掘削刃２１は、本
発明に必須のものではない。

【００３９】図１８は本発明に係る鋼管杭１を地中に埋
設する場合の施工試験の一例を示すもので、鋼管杭１を
構成する鋼管２の寸法は、外径Ｄ：５００ｍｍ、肉厚：
１４ｍｍ、長さ：４５．５ｍであり、先端部に設けた螺
旋状の取付部の段差ｈをｈ：０．１２５Ｄとした。ま
た、翼１０は外径：１０００ｍｍ、厚さ：４０ｍｍの２
個の扇形状平板（内角の総和：３６０°）１１ａ，１１
ｂで構成し、低強度溶接手段により鋼管２の取付部３に
接合した。また、比較用として、１枚のドーナツ状鋼板
を曲げ加工して製作した螺旋翼（外径１０００ｍｍ）
を、外径５００ｍｍの鋼管の下部外周に接合した鋼管杭
を同時に試験して、施工性と支持力を比較した。

【００４０】鋼管杭の回転力は、図１８に示すベースマ
シン２５に搭載したオーガー２６により杭頭に伝達し
た。試験場所の地盤は、地表から深さ８ｍまでは埋立
砂、８ｍから３８ｍまでは軟弱粘性土、３８ｍ以深は細
砂の地層であった。本発明に係る鋼管杭１と比較用の鋼
管杭につき、ともに深さ４４ｍまでねじ込み施工を行っ
た。その結果、本発明に係る鋼管杭１と比較用の鋼管杭
は、ねじ込み施工性に差はみられず、ともにスムーズに
埋立てることができた。ついで、油圧ジャッキを用いて
鉛直載荷試験を行ったが、両者の支持力は全く同じであ
った。

【００４１】このように、本発明に係る鋼管杭は、鋼管
杭１に回転力を与えてねじ込みにより地中に埋設する
際、翼１０の鋼管２の外周面より外側の部分は、ねじの
作用と同様に周囲の地盤からの反力により、鋼管杭１を
下方へ推進させる機能を備えている。また、鋼管２の内
側の部分は、従来技術に示された底板と異なり翼１０を
構成する扇形状平板１１ａ，１１ｂの縁部が食い違って
配置されているため、鋼管先端部の下方の地盤を掘削す
る機能を有する。さらに、鋼管杭１は翼１０の全面積に
よる大きな支持力を得ることができる。また、鋼管杭１
の下方にあるすべての土砂は鋼管２の側方に押し出され
て圧縮され、密度の高い土砂となり、鋼管杭１は翼１０
の支持力に加えて周面摩擦による大きな支持力が得られ
る。

【００４２】上記の説明では鋼管２の下端部に設けた螺
旋状の取付部３に、２個又は３個の扇形状平板１１ａ〜
１１ｃからなる翼１０を接合した場合を示したが、翼１
０の上方において鋼管の外周に螺旋状翼又は平板状翼を
取付けてもよい。これにより、鋼管２を下方に推進させ
る機能及び支持機能をさらに向上させるということがで
きる。

【００４３】

【発明の効果】（１）本発明に係る翼付きねじ込み鋼管
杭は、先端部をほぼ螺旋状に切欠いて取付部が形成され
た鋼管と、半径が前記鋼管の半径の１．５〜２．５倍程
度で、内角の総和がほぼ３６０°になるように形成され
た２個又は３個の扇形状平板とを有し、これら扇形状平
板を隣接する縁部同士を前記取付部で当接させてほぼ螺
旋状の翼を形成するように前記鋼管の取付部に結合し、（２）または、半径が前記鋼管の半径の１．５〜２．５
倍程度で、内角の総和が３２０°〜４００°になるよう
に形成された２個又は３個の扇形状平板とを有し、これ
ら扇形状平板をほぼ螺旋状の翼を形成するように前記鋼
管の取付部に結合するようにしたので、次のような効果
を得ることができる。

【００４４】鋼管の底板と螺旋翼の両方の機能を備
えた翼の全体が鉛直力の作用時に支持体として働くた
め、大きな支持力を得ることができる。複数の扇形状平板を鋼管の先端部にほぼ螺旋状に配
置して構成した翼により、螺旋翼を設けた場合と同等の
ねし込み施工性が得られる。

【００４５】翼の製作に鋼板の曲げ加工が不要であ
るばかりでなく、扇形状平板と鋼管に製作上の寸法誤差
があっても、その影響を受けることなく扇形状平板を容
易かつ確実に鋼管に取付けることができる。このため、
鋼管杭の製作コストを低減することができる。翼を鋼管の外周面でなく先端部に取付ける構造なの
で、翼に発生した曲げモーメントが鋼管に伝達されて過
大な曲げ応力を発生しにくい。

【００４６】（３）上記（１）又は（２）の鋼管に設け
た取付部の鋼管の１回転によって生じる段差を鋼管の外
径の０．１〜０．４倍としたので、各扇形状平板の内角
の総和を３２０°〜４００°としたことと相俟って、良
好なねじ込み施工性と安定した支持力を得ることができ
る。

【００４７】（４）翼を構成する扇形状平板を低強度溶
接手段により鋼管に結合するようにしたので、翼に過大
な曲げモーメントが発生しても、鋼管に生ずる曲げ応力
を許容値以内に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の斜視図である。

【図２】図１の鋼管の先端部を示す斜視図である。

【図３】図１の翼を構成する扇形状平板の斜視図であ
る。

【図４】実施形態１の他の例の斜視図である。

【図５】図４の底面説明図である。

【図６】本発明の実施形態２の斜視図である。

【図７】図６の底面説明図である。

【図８】翼に加わる曲げモーメントの説明図である。

【図９】翼の鋼管への接合例を示す説明図である。

【図１０】溶接材料などの鋼材の性質を示す線図であ
る。

【図１１】翼の鋼管への他の接合例を示す線図である。

【図１２】本発明の実施形態３の斜視図である。

【図１３】図１２の底面説明図である。

【図１４】実施形態３の他の例の斜視図である。

【図１５】図１４の底面説明図である。

【図１６】翼に補強用鋼板を取付けた状態を示す斜視図
である。

【図１７】翼に掘削刃を取付けた状態を示す斜視図であ
る。

【図１８】本発明に係る鋼管杭の施工例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１鋼管杭２鋼管３取付部１０翼１１ａ，１１ｂ，１１ｃ扇形状平板１２，１８開口部１３閉塞部材１４低強度溶接手段（隅肉溶接）１５ヒンジ手段１９重なり

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林正宏東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (56)参考文献特開昭61−98818（ＪＰ，Ａ) 実開平５−81329（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 5/56 E02D 5/72

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部をほぼ螺旋状に切欠いて取付部が
形成された鋼管と、半径が前記鋼管の半径の１．５〜２．５倍程度で、内角
の総和がほぼ３６０°になるように形成された２個又は
３個の扇形状平板とを有し、これら扇形状平板を隣接する縁部同士を前記取付部で当
接させてほぼ螺旋状の翼を形成するように前記鋼管の取
付部に結合したことを特徴とする翼付きねじ込み鋼管
杭。
【請求項２】先端部をほぼ螺旋状に切欠いて取付部が
形成された鋼管と、半径が前記鋼管の半径の１．５〜２．５倍程度で、内角
の総和が３２０°〜４００°になるように形成された２
個又は３個の扇形状平板とを有し、これら扇形状平板をほぼ螺旋状の翼を形成するように前
記鋼管の取付部に結合したことを特徴とする翼付きねじ
込み鋼管杭。
【請求項３】鋼管に設けた螺旋状の取付部の該鋼管の
１回転によって生じる段差を、前記鋼管の外径の０．１
〜０．４倍としたことを特徴とする請求項１又は２記載
の翼付きねじ込み鋼管杭。
【請求項４】鋼管の先端部に設けた取付部に、低強度
溶接手段により扇形状平板を結合したことを特徴とする
請求項１又は２記載の翼付きねじ込み鋼管杭。