JP3416655B2 - 回転埋設杭 - Google Patents
回転埋設杭Info
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- JP3416655B2 JP3416655B2 JP2001014196A JP2001014196A JP3416655B2 JP 3416655 B2 JP3416655 B2 JP 3416655B2 JP 2001014196 A JP2001014196 A JP 2001014196A JP 2001014196 A JP2001014196 A JP 2001014196A JP 3416655 B2 JP3416655 B2 JP 3416655B2
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- pile
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/24—Prefabricated piles
- E02D5/28—Prefabricated piles made of steel or other metals
Description
回転埋設杭に関するものである。
土地に、木造住宅や鉄骨低層建築を建てる場合には、コ
ンクリート基礎の形状に沿って所定の間隔で、予め地中
に杭を打ち込む杭地業を行なってからコンクリート基礎
を施工している。
行なわれているが、例えば腐朽しにくい松の木を打ち込
む松杭がある。これは松の木の調達が難しく、品質にば
らつきがあるので支持力計算ができず、また施工時には
重錘による打設しかできないので振動や騒音の問題があ
る。
クリート杭や鋼管杭を地中にハンマーで打設する工法
で、打設時の振動や騒音により近隣に建物があるところ
では施工できない。またこの方法では杭重量も重く運搬
が面倒で、価格も高く、しかも3m程度の短いものがな
いので、施工深さによってはパイルカッターによって杭
頭部を切断しなければならず、施工に手間がかかる問題
があった。また鋼管の先端にスクリュー羽根を取付け
て、これを回転させながら埋設するスクリューパイルも
あるが、スクリュー羽根の製作や溶接に手間がかかる
上、スクリュー羽根の外径が大きくなるので運搬や保管
にかさばり、残土処理の問題もあった。
埋設杭1を先に開発した(特許第2893443号)。
この回転埋設杭1は鋼管2の先端を紡錘状に形成し、こ
の紡錘部3の周側面に2枚のブレード4、4が対向して
突設され、更にこのブレード4、4は図13に示すよう
に鋼管2を埋設する時の回転方向に沿って先端側を角度
αで捩じって湾曲させたもので、鋼管2の先端を成形機
で押し潰して2枚のブレード4、4を同時に成形できる
ものである。
ムの先端に取付けた油圧モータにより、回転埋設杭1
を、図14に示すように回転させながら地中5に埋め込
む。回転埋設杭1の先端には、2枚のブレード4、4が
突設されているので、ブレード4、4で土7を掻き取り
ながら孔6が形成され、またブレード4、4の先端がキ
リのように側面V形状に形成されているので地中5に短
時間で埋め込むことができる。
埋設杭1の回転方向に捩じられているので、掻き取られ
た土7がブレード4、4によって上方外側に寄せられ、
また紡錘部3と孔6との間隔は上方に向かって狭くなっ
ているので、寄せられた土7は孔6の内壁面に押し付け
られて周囲地盤を締め固めるので回転埋設杭1の支持強
度を向上させることができる。また掻き取られた土7は
孔6の内壁面に押し付けられるので排出土がほとんどな
く残土処理も不要である。
査に基づいて必要な長さに切断し、その先端をプレス成
形してブレード4、4を一体に形成できるので製造コス
トが安く、また2〜5m程度の短い回転埋設杭1を工場
で生産することができ、現場での杭頭部の切断作業が不
要になるなど種々の利点がある。
に示すように鋼管2の先端を成形機で両側から押し潰し
て2枚のブレード4、4を同時に成形させるのでブレー
ド4、4の先端が鋼管2の半径の1.4倍程度外側に突
出している。このため外側に突出したブレード4、4が
回転しながら土7をほぐしてしまうので貫入した回転埋
設杭1の摩擦力が低下する問題があった。また地盤の支
持力は、回転埋設杭1の底面の断面積に応じた底面支持
力と回転埋設杭1の側面と接触する土7との間の摩擦力
の合力となるが、従来の回転埋設杭1では周囲の土7を
広い範囲でほぐしてしまうので、この摩擦力が低下し、
全体の支持力が小さくなる問題がある。
きく突出しているので、固い地盤に回転させながら貫入
するとブレード4が折り曲げられて円滑に埋設できない
ことがある。またブレード4、4の先端がキリのように
側面V形状に形成されているので、石などの固いものに
当たると芯がずれて垂直に埋設できないこともあった。
またブレード4、4が捩じれているのでプレス型の構造
が複雑で高価であるなどの欠点もあった。
ドが外周側に大きく突出した従来の回転埋設杭の欠点を
解消し、全く新しい着想に基づいて開発したもので、プ
レス型の構造も簡単で安価であり、製造が容易で、ブレ
ードの変形もなく、垂直に埋設できると共に貫入速度が
速く、その上、排出土がほとんどなく周囲地盤との密着
性が高く摩擦力が増大して支持力を大幅に向上させた回
転埋設杭を提供するものである。
回転埋設杭は、杭となる長尺鋼管の先端側を、外周の3
又は4方向から中心に向かって斜めに陥没した谷部を形
成し、これら谷部の間に、先端側が閉塞し、後方側が順
次、周方向に膨出した3又は4枚のブレードを放射状に
突設し、隣接するブレードの間に形成された谷部が、鋼
管の中心軸に対して30〜60度の範囲に傾斜し、且つ
放射状に突設した前記ブレードの径方向の先端位置が、
鋼管の半径の1.1〜0.7であることを特徴とするも
のである。
管の先端側に放射状に形成されたブレードの集合した中
心部が、ブレードの外周側の先端部より、鋼管の軸方向
に短く形成されていることを特徴とするものある。
ないし図8を参照して詳細に説明する。図1において8
は回転埋設杭を示すもので、鋼管2の先端側を外周の3
方向から中心に向かって斜めに陥没した谷部9…を形成
し、これら谷部9…の間に、先端側が閉塞し、後方側が
順次、径方向に膨出した3枚のブレード10…を放射状
に突設したものである。
端位置は図2に示すように、鋼管2の外径Dの1.1〜
0.7に形成されている。また隣接するブレード10、
10の間に形成された谷部9の傾斜角度βは、図3に示
すように鋼管2の中心軸に対して30〜60度の範囲に
傾斜していると共に、3枚のブレード10…が集合した
中心部が、ブレード10…の外周側の先端部より軸方向
に沿って短く形成されている。
えば図6(A)に示すような成形装置13で行なう。こ
の成形装置13は下端が三角形状に形成した3枚の押し
板14を120度間隔で放射状に取付けた成形型15を
プレスのシリンダー16の先端に取付けたものである。
更に三角形状に形成した3枚の押し板14の傾斜角度
は、シリンダー16の中心軸に対して30〜60度の範
囲に規定されている。
て固定し、シリンダー16を伸出させていくと、図6
(B)に示すように鋼管2の先端側が3枚の押し板14
で3方向から次第に押し潰され、押し板14で押された
部分に谷部9が形成されると共に、これら谷部9…の間
に、3枚のブレード10…が放射状に形成される。この
場合、谷部9の傾斜角度βは、三角形状に形成した押し
板14の傾斜角度に等しく成型される。
が薄いので、形成されたブレード10…は先端側が閉塞
し、後方側が順次、膨出した形状となる。つまり図4の
aーa、bーb、cーc、dーd断面を示すと図5の
(A)〜(D)に示すように先端から後方側に向かって
ブレード10…が順次、周方向に膨出した形状となる。
3方向から次第に押し潰すので、押し板14で押された
部分は、内側に下降しながら中心部で3方向から集合
し、図4に示すように、ブレード10…の集合した中心
部が、ブレード10…の外周側の先端部より軸方向に沿
って短く形成される。このようにプレスで成型する場合
には、従来のように複雑な型が不要で、通常のプレス装
置に押し板14を組合せた成形型15を取り付けるだけ
で簡単に成型することができる。
埋設現場では図7に示すように、バックホーのアーム1
7の先端に油圧モータ18を取付け、ここにブレード1
0…を下にして回転埋設杭8の上端を押えて垂直に支持
させる。
回転させながら地中5に埋め込んでいく。回転埋設杭8
の先端には、3枚のブレード10…が等間隔に突設され
ているので、ブレード10で土7を掻き取りながら孔6
が形成されていく。この場合、図8に示すようにブレー
ド10…の集合した中心部が、ブレード10…の外周側
の先端部より短く形成されているので、ブレード10…
の先端部の3か所が同一円周上を回転しながら先に食い
込んで行くので、従来のキリ状に尖った回転埋設杭8の
ように石などに当っても芯ずれすることがなく垂直に貫
入することができる。
7を掻き取り、図5の(A)〜(D)に示すように先端
から後方側に向かってブレード10…が順次、周方向に
膨出した形状となっているので、掻き取られた土7は速
やかに外側に排出され、排出された土7は孔6の内壁面
に押し付けられて周囲地盤を締め固める。
2に示すように、鋼管2の半径Rの1.1〜0.7に形
成され、従来のブレード4、4のように鋼管2の外周か
ら大きく突出していないので周囲の土7を広い範囲にわ
たってほぐすことがなく地盤を強く締め固めるので、埋
設された回転埋設杭8と周囲地盤との間の摩擦力を大幅
に増大させることができる。なおブレード10の先端位
置が鋼管半径Rの1.1を超えると周囲の土7が広い範
囲にわたってほぐされるので埋設した回転埋設杭8の摩
擦力が小さくなる上、固い地盤ではブレード10が折れ
曲がる恐れがあり、また鋼管半径Rの0.7より小さい
とブレード10の幅が狭くなり土7を掻き取る効率が悪
くなる。
に、鋼管2の中心軸に対して30〜60度の範囲に傾斜
しているので、土7の掻き取り作用と、円滑な排出作用
を同時に行なう最適なブレード10の長さに設定するこ
とができる。この場合、谷部9の傾斜角度βが鋼管2の
中心軸に対して30度未満であるとブレード10が長く
なり土7が円滑に排出されず土7が谷部9に詰まって共
回りしてしまう恐れがある。また谷部9の傾斜角度βが
60度を越えるとブレード10が短くなり、土7の掻き
取り作用が低下して貫入速度が遅くなる。
角形状に形成した3枚の押し板14を120度間隔で放
射状に配置し、この押し板14を夫々回動自在に支持す
ると共に、この側面にシリンダー16の先端をそれぞれ
連結したものである。この成形装置13は図9(A)に
示すように、放射状に配置した3枚の押し板14…の間
に鋼管2の先端を設置し、シリンダー16…を伸出させ
て押し板14を回動させることにより図9(B)に示す
ように鋼管2の先端側外周を押し潰して谷部9を形成す
るようにしたものである。
ので、3枚の円板20を120度間隔で放射状に配置
し、この円板20を支持枠21に回転自在に支持すると
共に、この支持枠21の上部にシリンダー16を取付け
たものである。これは支持枠21を下降させていくこと
により、円板20が回転しながら鋼管2の先端を3方向
から順次押し潰して、湾曲して傾斜した状態の谷部9を
形成することができる。
ので、鋼管2の先端側を外周の4方向から中心に向かっ
て斜めに陥没した谷部9…谷部を形成し、これら谷部9
…の間に、先端側が閉塞し、後方側が順次、径方向に膨
出した4枚のブレード10…を放射状に突設したもので
ある。
レード10…の幅が狭くなり、谷部9に土7が詰まって
共回りしてしまうので、土7を掻き取る作用が低下して
くる。このため本発明では、ブレード10…の枚数を3
又は4枚に規定した。
記載の回転埋設杭によれば、鋼管の先端側を外周の3又
は4方向から中心に向かって斜めに陥没した谷部を形成
して、3又は4枚のブレードを放射状に突設したので、
製造が容易で、ブレードが鋼管の外周側にほとんど突設
していないのでブレードの変形もなく、垂直に埋設でき
ると共に貫入速度が速く、その上、排出土がほとんどな
く周囲地盤との密着性が高く摩擦力が増大して支持力を
大幅に向上させることができる。またプレス型の構造も
簡単で安価に製造することができる。
度を中心軸に対して30〜60度の範囲に規定したの
で、土の掻き取り作用と、円滑な排出作用を同時に行な
うことができる。
したブレードの径方向の先端位置が、鋼管の半径の1.
1〜0.7の範囲に規定したので、周囲の土を広い範囲
にわたってほぐすことがなく地盤を強く締め固めて摩擦
力を大幅に増大させることができると共に、ブレードの
折れ曲がりを防止することができる。
先端側に放射状に形成されたブレードの集合した中心部
が、ブレードの外周側の先端部より、鋼管の軸方向に短
く形成したので、先端部が同一円周上を回転しながら先
に食い込み、キリ状に尖った回転埋設杭のように石など
に当って芯ずれすることがなく垂直に貫入させることが
できる。
転埋設杭を示す斜視図である。
に破断した断面図である。
す説明図である。
面図である。
明図である。
する状態を示す説明図である。
成形する状態を示す説明図である。
の回転埋設杭を示す平面図である。
す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 杭となる長尺鋼管の先端側を、外周の3
又は4方向から中心に向かって斜めに陥没した谷部を形
成し、これら谷部の間に、先端側が閉塞し、後方側が順
次、周方向に膨出した3又は4枚のブレードを放射状に
突設し、隣接するブレードの間に形成された谷部が、鋼
管の中心軸に対して30〜60度の範囲に傾斜し、且つ
放射状に突設した前記ブレードの径方向の先端位置が、
鋼管の半径の1.1〜0.7であることを特徴とする回
転埋設杭。 - 【請求項2】 鋼管の先端側に放射状に形成されたブレ
ードの集合した中心部が、ブレードの外周側の先端部よ
り、鋼管の軸方向に短く形成されていることを特徴とす
る請求項1記載の回転埋設杭。
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