JP3564684B2 - 合成杭の構築方法 - Google Patents
合成杭の構築方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3564684B2 JP3564684B2 JP2000289270A JP2000289270A JP3564684B2 JP 3564684 B2 JP3564684 B2 JP 3564684B2 JP 2000289270 A JP2000289270 A JP 2000289270A JP 2000289270 A JP2000289270 A JP 2000289270A JP 3564684 B2 JP3564684 B2 JP 3564684B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel pipe
- small
- pile
- diameter steel
- diameter
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅などの小規模建物の基礎に使用される合成杭の構築方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、住宅用の基礎として鋼管杭を使用する場合、施工機械が小型であるため、鋼管杭aの先端に螺旋状に取り付けられた羽根部bを設けて、回転させながら圧入していた(図4参照)。
また、オーガーを用いて地盤内の土を削り砕き、この砕いた土とセメントミルクを混ぜてソイルセメントの柱を造成した後に、リブ付き鋼管などをソイルセメント柱に圧入してソイルセメント鋼管杭を造成する方法があった。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】
前記した従来の合成杭の構築方法にあっては、次のような問題点がある。
<イ>鋼管杭aの先端に羽根部bを設けて鋼管杭を地盤に回転させながら圧入した場合、杭周辺の地盤は羽根部によって乱された緩み層cとなる。この場合、杭の周面と地盤の摩擦抵抗による支持力は期待できない。
<ロ>螺旋状の羽根部bを設けただけでは少し地盤が固くなると(N値が1以上)、鋼管杭を圧入することができなくなる。
<ハ>羽根部bは回転・圧入時に地盤の抵抗によって上方に反る場合がある。この結果、底面積が小さくなるため杭の支持力も小さくなる。
<ニ>ソイルセメント柱を造成した後に鋼管を圧入する場合は、ソイルセメント柱を造成するためのオーガーと、鋼管を圧入するためのバイブロハンマなどの圧入機とが必要になる。また、オーガーや圧入機は大型機械であるため、住宅地などの狭い路地を通ることや狭い敷地内で作業を行うことはできない。
【0004】
【本発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、ソイルセメント柱の造成と鋼管杭の設置が一度に行える合成杭の構築方法を提供することを目的とする。
また、本発明は小規模の機械を使用して大きな支持力が得られる合成杭の構築方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は簡単に組立て可能な攪拌翼付き鋼管杭を使用した合成杭の構築方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の合成杭の構築方法は、セメント系固化材を注入するための小径鋼管の先端に、小径鋼管の略直交方向へ突出する攪拌翼を設け、対象地盤内の所定の位置に至るまで、前記小径鋼管の先端からセメント系固化材を噴射しながら小径鋼管を回転・圧入し、小径鋼管を残置することによってその周囲に形成されるソイルセメントとの複合体からなる杭体を構築する方法である。
ここで、前記小径鋼管の先端に対になる切り欠き部を設け、対向する切り欠き部間に小径鋼管の直径より幅が広い攪拌板を設置して前記攪拌翼とすることができる。
また、前記小径鋼管の先端及び後端に対になる切り欠き部を設け、先端の対向する切り欠き部間に小径鋼管の直径より幅が広い攪拌板を設置して前記攪拌翼とし、後端の対向する切り欠き部間に設置した場合に小径鋼管の上方へ突出する高さの接続板を、後端の切り欠き部間に設置し、前記接続板に他の小径鋼管先端の切り欠き部を嵌合することによって小径鋼管を接続することも可能である。
ここで、前記接続板を小径鋼管の略直交方向へ突出する構成とすることもできる。
なお、小径鋼管の先端には円錐状の突起物を設けることもできる。
【0006】
【本発明の実施の形態】
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。
【0007】
<イ>合成杭
本発明の合成杭は、少なくとも先端に攪拌翼2を有する小径鋼管1とその周囲に形成されるソイルセメント4からなる複合体である。
ソイルセメント4は、地盤内の土を削り砕き、この砕いた土とセメント系固化材3を攪拌して造成する。
小径鋼管1は、ソイルセメント柱のほぼ中央に位置する。
【0008】
<ロ>小径鋼管
小径鋼管1は、セメント系固化材3を地盤に注入する役割と、鋼管杭としての役割を果たす比較的直径が小さい鋼管である。
例えば直径が75〜150mmの鋼管を使用する。
小径鋼管1は、必要に応じて継ぎ足すことが可能である。
この場合は、例えば小径鋼管1aの後端に対になる切り欠き部12を設ける。切り欠き部は好ましくは2対(この場合、切り欠き部は4箇所)設ける。
そして、接続する小径鋼管1bの先端にも同様に切り欠き部を設ける。
小径鋼管同士(1a、1b)の接続は、2枚の接続板6をそれぞれの小径鋼管の切り欠き部に差し込むことによって行う。この方法で接続する場合は、鋼管の接続部を溶接などする必要がない。
なお、小径鋼管1の先端には、小径鋼管の軸方向に突出する円錐状の突起を設けることもできる。このような突起を設ければ、杭の位置決めがしやすく、容易に杭を圧入できるようになる。
【0009】
<ハ>攪拌翼
攪拌翼2は、地盤を切削し、セメント系固化材3と切削した土とを攪拌するための翼である。
例えば、攪拌翼2は2枚の攪拌板21で構成する。
攪拌板21の幅は、小径鋼管1の直径より大きいものを使用する。例えば、200〜400mmのものを使用する。攪拌板21の幅が合成杭の直径となる。
小径鋼管1の先端には対になる切り欠き部11を設ける。好ましくは2対の切り欠き部11(この場合、切り欠き部は4箇所)を設ける。
切り欠き部11の幅は、攪拌板21の厚さに合わせる。
この切り欠き部11に攪拌板21を差し込めば攪拌翼2となる。
なお、攪拌翼2はセメント系固化材3と、切削した土とを攪拌できるものであれば上記形状に限定されない。例えば、切り欠き部を設けずに攪拌板を直接小径鋼管1の先端付近に溶接などで取り付けてもよい。さらに、小径鋼管1と直径が等しい円環に攪拌翼2を設けて、小径鋼管1の先端に溶接などで取り付けてもよい。
また、前記した接続板6もセメント系固化材3と切削した土とを攪拌できるように、上記の攪拌翼2と同様に構成するのが好ましい。
【0010】
<ニ>杭打ち機
杭打ち機7は、鋼管杭を回転・圧入できるものを使用する。
また、小径鋼管1内部にセメント系固化材3を供給できる装置を備えた杭打ち機7を使用する。
図3に施工時の杭打ち機の概略側面図を示す。
セメント系固化材3には、セメントミルク、モルタル等を使用する。
【0011】
<ホ>合成杭の構築方法
攪拌翼2を先端に設けた小径鋼管1を杭打ち機7に取り付ける。
攪拌翼2を小径鋼管1の軸回り(例えばA方向)に回転させると同時に、小径鋼管1の先端からセメント系固化材3を噴射しつつ、小径鋼管1を地盤中に圧入する。
セメント系固化材3は、例えば200〜700kPa程度の圧力で注入する。
小径鋼管1を圧入する前に地盤を切削してセメント系固化材3と攪拌するため、小型の杭打ち機7でも小径鋼管1を圧入することができる。
所定の深度に小径鋼管1の先端が到達したら、杭打ち機7から小径鋼管1を取り外す。この結果、小径鋼管1とソイルセメント4からなる合成杭が構築される。
【0012】
<ヘ>作用
本発明の合成杭の構築方法によって構築された合成杭は、ソイルセメント4と小径鋼管1が一体となる。ソイルセメント4は周辺地盤に密着して固結するため、杭の支持力として周面摩擦力Rfが期待できる。
また、攪拌翼2と杭底付近のソイルセメント4が一体となるため、杭の支持力Pとしてソイルセメント4部を含めた底面支持力Raが期待できる。
【0013】
P=Ra+Rf ・・・・・・・・・・・・・・(式1)
【0014】
本発明の合成杭は、杭に作用する荷重を小径鋼管1で受け、ソイルセメント4を介して地盤5に荷重を伝達する。
つまり、小径鋼管1とソイルセメント4との間の粘着力をCc、杭長をL、小径鋼管の周長をUsとすると杭の周面摩擦力Rfは以下の式で表せる。ここで、Ccはソイルセメントの一軸圧縮強度の1/2とする。
【0015】
Rf=Rfs=Us・L・Cc ・・・・・・・(式2)
【0016】
地盤5とソイルセメント4との間の粘着力をCso、杭長をL、ソイルセメント柱の周長をUcとすると杭の周面摩擦力Rfは以下の式で表せる。
ここで、Csoは地盤5の一軸圧縮強度の1/2とする。
【0017】
Rf=Rfc=Uc・L・Cso ・・・・・・(式3)
【0018】
上記のRfcとRfsのうち小さいほうが杭の周面摩擦力Rfとなる。
ソイルセメントより鋼管の方が剛性は大きいので、本発明の合成杭にすることによってソイルセメント杭のみで杭を構築した場合より杭径を小さくできる。
また、ソイルセメントの周長で杭の周面摩擦力Rfを期待できるため、鋼管杭のみで杭を構築した場合より鋼管径を小さくできる。
【0019】
【実施例】
以下図5を参照しながら、本発明の合成杭の構築方法によって構築した合成杭と、従来の鋼管杭との比較をおこなう。
【0020】
<イ>計算条件
比較の対象とする従来の鋼管杭は、鋼管杭の先端に螺旋状の羽部部bを設け、回転させながら圧入して打設する鋼管杭aとする(図4参照)。
図5に示す地盤において、同等の許容支持力を得るために必要な杭径及び杭長を、従来の鋼管杭と本発明の合成杭について算定する。
図5に記載した符号のうち、C1、C2、C3は地盤の粘着力、Nは標準貫入試験によるN値を示す。
【0021】
<ロ>従来の鋼管杭
従来の鋼管杭aは、回転させながら圧入して打設した場合、先端に設けた羽部部bが地盤の抵抗によって上方に反るため、底面支持力Raを算定する場合の底面積Apは実際の底面積の1/2とし、Ra=30N×0.5Apにより算定する。また、杭の周面摩擦力Rfを算定する場合の粘着力は、杭周辺が緩み層cとなることから一律、Cso=1.5(t/m2)とする。
以上の設定は、従来の鋼管杭aの建設大臣の認定書を基に行ったものである。
ここで、鋼管の直径が114mm、羽部部の直径が250mm、鋼管杭の杭長Lが12mの鋼管杭で支持力を算定する。
【0022】
Ra=30N×0.5Ap=30×15×0.5×0.049=11.0(t)
【0023】
杭の周面摩擦力Rfは式3より以下のように算定できる。
【0024】
Rf=0.35×12×1.5=6.3(t)
【0025】
杭の支持力Pは式1より以下のように算定できる。
【0026】
P=Ra+Rf=11.0+6.3=17.3(t)
【0027】
この結果、許容支持力Puは以下のように算定できる。
【0028】
Pu=P/3=17.3/3=5.8(t)
【0029】
<ハ>本発明の合成杭
小径鋼管の直径が75mm、ソイルセメント柱の直径が200mm、合成杭の杭長Lが9.0mの合成杭で支持力を算定する。
【0030】
Ra=20N×Ap=20×8×0.03=4.8(t)
【0031】
杭の周面摩擦力Rfは式3より以下のように算定できる。
【0032】
Rf=0.63×(4×1.5+4×2.0+1×3.0)=10.7(t)
【0033】
杭の支持力Pは式1より以下のように算定できる。
【0034】
P=Ra+Rf=4.8+10.7=15.5(t)
【0035】
この結果、許容支持力Puは以下のように算定できる。
【0036】
Pu=P/3=15.5/3=5.2(t)
【0037】
<ニ>両者の比較
上記に算定したように許容支持力が5(t)以上の杭を構築するためには、従来の鋼管杭は、鋼管の直径が114mm、羽部部の直径が250mm、鋼管杭の杭長Lが12mの鋼管杭が必要となる。
一方、本発明の合成杭は、小径鋼管の直径が75mm、ソイルセメント柱の直径が200mm、合成杭の杭長Lが9.0mの合成杭でよい。
このため、単価の高い鋼管の使用量を減らすことができる。また、小径鋼管は軽いため施工時の取り扱いが容易になる。
【0038】
【本発明の効果】
本発明の合成杭の構築方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
<イ>掘削とセメントミルクを注入するのに使用する小径鋼管を、そのまま合成杭として用いる。このため、ソイルセメント柱の造成と鋼管杭の設置が一台の機械で一度に行え、施工が簡単である。また、一台の機械で作業が行えるので狭い場所でも施工可能である。
<ロ>小径鋼管を使用するが、その周囲に形成されるソイルセメントを介して地盤に荷重を伝達する。このため、周面摩擦力も杭の支持力とすることができる。また、ソイルセメントの周長は鋼管杭の周長より大きくなるため、杭の支持力を大きくすることができる。
<ハ>小径鋼管を圧入する前に地盤を切削してセメント系固化材と攪拌する。このため、小型の機械でも小径鋼管を圧入することができる。小型の機械であれば、住宅地などの狭い路地を通ることや狭い敷地内で作業を行うことも可能である。
<ニ>攪拌翼は、小径鋼管の切り欠き部に攪拌板を差し込むだけで組立てることができる。従って、簡単に組立てが可能で、溶接などのように施工の良否によって品質に差がでることがない。
<ホ>小径鋼管を使用する。小径鋼管は軽いため施工時の取り扱いが容易である。また、単価の高い鋼管の使用量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の合成杭の構築方法の実施例の説明図
【図2】合成杭の使用時の状態図
【図3】施工時の杭打ち機の概略側面図
【図4】従来の羽根付き小径鋼管杭の実施例の説明図
【図5】本発明の合成杭と従来の鋼管杭との比較のための説明図
【符号の説明】
1・・・小径鋼管
11・・切り欠き部
12・・切り欠き部
2・・・攪拌翼
21・・攪拌板
3・・・セメント系固化材
4・・・ソイルセメント
5・・・地盤
6・・・接続板
Claims (2)
- セメント系固化材を注入するための小径鋼管の先端に、小径鋼管の略直交方向へ突出する攪拌翼を設け、対象地盤内の所定の位置に至るまで、前記小径鋼管の先端からセメント系固化材を噴射しながら小径鋼管を回転・圧入し、小径鋼管を残置することによってその周囲に形成されるソイルセメントとの複合体からなる杭体を構築する合成杭の構築方法において、
前記小径鋼管の先端及び後端に対になる切り欠き部を設け、
先端の対向する切り欠き部間に小径鋼管の直径より幅が広い攪拌板を設置して前記攪拌翼とし、
後端の対向する切り欠き部間に設置した場合に小径鋼管の上方へ突出する高さの接続板を、後端の切り欠き部間に設置し、
前記接続板に他の小径鋼管先端の切り欠き部を嵌合することによって小径鋼管を接続することを特徴とする、合成杭の構築方法。 - 請求項1記載の合成杭の構築方法において、
前記接続板を小径鋼管の略直交方向へ突出する構成としたことを特徴とする、合成杭の構築方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000289270A JP3564684B2 (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 合成杭の構築方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000289270A JP3564684B2 (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 合成杭の構築方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002097637A JP2002097637A (ja) | 2002-04-02 |
JP3564684B2 true JP3564684B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=18772702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000289270A Expired - Fee Related JP3564684B2 (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 合成杭の構築方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3564684B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103437347A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-12-11 | 杭州博数土木工程技术有限公司 | 钢管分支桩及施工方法 |
CN103790160A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-05-14 | 上海中锦建设集团股份有限公司 | 一种smw工法型钢拔除注浆方法 |
CN106223331A (zh) * | 2016-09-06 | 2016-12-14 | 王继忠 | 一种钻进喷射振捣搅拌的施工设备及地基基础的施工方法 |
CN106836207A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-06-13 | 徐玉杰 | 一种振动水泥搅拌桩的地基加固方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011106253A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-06-02 | Tenox Corp | 水硬性固化材液置換コラムの築造方法および水硬性固化材液置換コラムの施工装置 |
CN105113498A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-02 | 建设综合勘察研究设计院有限公司 | 高强劲芯复合桩施工方法 |
CN109113058A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-01 | 绿山高科建设科技有限公司 | 一种新型水泥土复合桩 |
-
2000
- 2000-09-22 JP JP2000289270A patent/JP3564684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103437347A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-12-11 | 杭州博数土木工程技术有限公司 | 钢管分支桩及施工方法 |
CN103437347B (zh) * | 2013-07-18 | 2016-06-29 | 浙江中隧桥波形钢腹板有限公司 | 钢管分支桩及施工方法 |
CN103790160A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-05-14 | 上海中锦建设集团股份有限公司 | 一种smw工法型钢拔除注浆方法 |
CN103790160B (zh) * | 2014-01-17 | 2015-09-09 | 上海中锦建设集团股份有限公司 | 一种smw工法型钢拔除注浆方法 |
CN106223331A (zh) * | 2016-09-06 | 2016-12-14 | 王继忠 | 一种钻进喷射振捣搅拌的施工设备及地基基础的施工方法 |
CN106223331B (zh) * | 2016-09-06 | 2018-06-12 | 王继忠 | 一种钻进喷射振捣搅拌的施工设备及地基基础的施工方法 |
CN106836207A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-06-13 | 徐玉杰 | 一种振动水泥搅拌桩的地基加固方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002097637A (ja) | 2002-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008175039A (ja) | 鋼管杭とソイルセメント杭の併用打設工法 | |
JP3564684B2 (ja) | 合成杭の構築方法 | |
JP5777166B2 (ja) | 小口径コンクリート場所打ち杭による地盤補強工法 | |
JP4771244B2 (ja) | 鋼管杭とコンクリート杭との連結継手、鋼管杭とコンクリート杭との連結杭構造、鋼管杭とコンクリート杭との連結杭の施工方法 | |
JPH11181790A (ja) | 建屋基礎の施工法 | |
JP2003119775A (ja) | 基礎杭構造 | |
WO2012114529A1 (ja) | 杭の補強方法及び杭 | |
JP2006057404A (ja) | 基礎杭用の先端ヘッド及び施工具並びに基礎杭 | |
KR20160104923A (ko) | 다짐장치를 활용한 현장 타설 말뚝 공법 | |
JP3575005B2 (ja) | 拡底鋼管と拡底鋼管杭の構築方法 | |
KR101440470B1 (ko) | 선단부에 슬라임 처리 장치를 구비한 말뚝 및 이를 이용한 말뚝 매입 공법 | |
JP4566400B2 (ja) | ソイルセメント合成杭の造成方法及びソイルセメント合成杭 | |
JPH10219682A (ja) | 鍔付拡底鋼管杭 | |
JP3236541B2 (ja) | 節杭と鋼管杭の接合方法 | |
JP2003221827A (ja) | 杭施工治具、補強杭および杭施工方法 | |
JP2826770B2 (ja) | 場所打ちコンクリート杭の施工方法 | |
JP3737271B2 (ja) | 杭の打設方法 | |
JP2001152449A (ja) | 杭用反力体及び杭の埋設工法 | |
JP4473400B2 (ja) | 構築物の基礎及びその施工方法 | |
JP2006037633A (ja) | 基礎構造及びその構築方法 | |
JP2003227132A (ja) | 杭材の接続具及び合成杭の構築方法 | |
JP2003049425A (ja) | ソイルセメント合成継杭 | |
JP3681270B2 (ja) | 節杭とsc杭の接合方法 | |
JP2000096559A (ja) | ねじ込み杭の施工方法及びねじ込み杭 | |
JP2006316465A (ja) | 基礎杭、杭埋設治具、および、杭埋設方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040317 |
|
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: 20040518 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040528 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100618 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100618 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110618 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |