JP4267489B2 - 翼付き鋼管杭 - Google Patents
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Description
図6〜図8を用いて従来の翼付き鋼管杭を説明する。
図6は、鋼管と翼付き鋼管杭の斜視図、図7は、翼付き鋼管杭の側面図、図8は、鋼管の断面図と翼付き鋼管杭の平面図である。図6(a)は、鋼管の斜視図、図6(b)は、翼付き鋼管杭の斜視図、図7(a)は、図6(b)の矢印Y1方向の側面図、図7(b)は、図7(a)の矢印Y2方向の側面図、図7(c)は、図7(a)の矢印Y3方向の側面図で、図8(a)は、鋼管の軸方向の断面図、図8(b)は、図7(b)の矢印Y4方向の平面図、図8(c)は、図7(b)の矢印Y5方向の平面図である。
鋼管11の先端部は、端面を略2つの部分に分け、各部分の端面111,112は、互いに逆方向に傾斜している(図6(a)、図7(a))。端面111の先端部分1111と端面112の先端部分1121は、鋼管11の管軸に直交する同一面内にあり、端面111の後端部分1112と端面112の後端部分1122は、鋼管11の管軸に直交する同一面内にある(図6(a)、図7(a))。端面111には、翼121を、端面112には、翼122を夫々溶接により固定してある(図6(b)、図7(c))。翼121,122は、逆方向に交差するように傾斜し(図6(b)、図7(a))、板状体13を挟んで対向し並行するように配置してある(図6(b)、図8(b)、図8(c))。翼121,122は、交差点の左右(図7(a))において対称に配置されているから、翼付き鋼管杭10は圧入の際直進する。板状体13は、鋼管11の先端部に溶接により固定し(図8(a))、その板状体13の両側面には、翼121,122の端面を溶接により固定してある(図7(a)、図7(b)、図7(c))。ここで図7(b)の翼121は、上面(鋼管11の頭部113側)を示し、翼122は、裏面を示している。図7(c)の翼121,122は、上面を示している。
また従来の翼付き鋼管杭10の板状体13は、その板状体13に翼121,122の端面を固定(溶接)した部分よりも鋼管11の軸方向へ長く延びているため、翼付き鋼管10は、回転時の抵抗が大きくなり、大きな回転力が必要になる。
二つの翼(121,122)は、夫々鋼管(11)の両側の一方の側に地盤に最初に貫入する先入部分(121h,122h)を、他方の側に地盤に最後に貫入する後入部分(121b,122b)を備え、
一方の翼(121)の先入部分(121h)に対向する他方の翼(122)の後入部分(122b)及び他方の翼(122)の先入部分(122h)に対向する一方の翼(121)の後入部分(121b)の略全部を二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交する方向に切断してあり(図3(b)、図4(a))、
二つの翼(121,122)の先入部分(121h,122h)は、二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交し鋼管(11)の外周面より外側の部分(121h,122h)であり、
二つの翼(121,122)の後入部分(121b,122b)は、二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交し鋼管(11)の外周面より外側の部分(121b,122b)であることを特徴とする。
請求項2に記載の翼付き鋼管杭は、鋼管(11)、二つの翼(121,122)及び鋼管(11)の軸方向に延びる板状体(13)からなり、鋼管(11)の先端部の端面は、略二つの部分に分かれ、各部分の端面(111,112)は交差して逆方向に傾斜しており、二つの翼(121,122)は、板状体(13)を挟んで対向して並行するように配置され、鋼管(11)の先端部の前記二つの端面(111,112)に夫々固定され、板状体(13)の側面にも夫々固定されている翼付き鋼管杭(10)において、
二つの翼(121,122)は、夫々鋼管(11)の両側の一方の側に地盤に最初に貫入する先入部分(121h,122h)を、他方の側に地盤に最後に貫入する後入部分(121b,122b)を備え、
一方の翼(121)の後入部分(121b)に対向する他方の翼(122)の先入部分(122h)及び他方の翼(122)の後入部分(122b)に対向する一方の翼(121)の先入部分(121h)の略全部を二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交する方向に切断してあり(図4(b))、
二つの翼(121,122)の先入部分(121h,122h)は、二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交し鋼管(11)の外周面より外側の部分(121h,122h)であり、
二つの翼(121,122)の後入部分(121b,122b)は、二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交し鋼管(11)の外周面より外側の部分(121b,122b)であることを特徴とする。
請求項3に記載の翼付き鋼管杭は、請求項1又は請求項2に記載の翼付き鋼管杭において、前記二つの翼(121,122)の外周面は、滑らかな曲面により構成されていることを特徴とする。
請求項4に記載の翼付き鋼管杭は、請求項3に記載の翼付き鋼管杭において、前記板状体(13)は、前記二つの翼(121,122)が前記板状体(13)に固定されている部分まで延びていることを特徴とする。
加えて翼付き鋼管杭は、翼の外周面を滑らかな曲面で構成してあり、板状体を鋼管の軸方向に長く突出させてないから、回転時の抵抗が小さくなり、貫入がさらに容易になる。
以上のように本願発明の翼付き鋼管杭は、容易に貫入するから、貫入が進んでも圧入機の押圧力や回転力を増大する必要がなく、翼付き鋼管杭の強度を高める必要もなく、また翼付き鋼管杭の圧入速度を低下させることもない。したがって本願発明の翼付き鋼管杭は、圧入機や翼付き鋼管杭のコストを低減でき、かつ翼付き鋼管杭の圧入の施工コストを低減できる。
図1は、鋼管と翼付き鋼管杭の斜視図、図2は、翼付き鋼管杭の側面図、図3は、鋼管の断面図と翼付き鋼管杭の平面図、図4は翼付き鋼管杭の変形例の平面図である。図1(a)は、鋼管の斜視図、図1(b)は、翼付き鋼管杭の斜視図、図2(a)は、図1(b)の矢印Y1方向の側面図、図2(b)は、図2(a)の矢印Y2方向の側面図、図2(c)は、図2(a)の矢印Y3方向の側面図で、図3(a)は、鋼管の軸方向の断面図、図3(b)は、図2(b)の矢印Y4方向の平面図、図3(c)は、図2(b)の矢印Y5方向の平面図である。
まず図1〜図3について説明する。
鋼管11の先端部は、端面を略2つの部分に分け、各部分の端面111,112は、互いに逆方向に傾斜している(図1(a)、図2(a))。端面111の先端部分1111と端面112の先端部分1121は、鋼管11の管軸に直交する同一面内にあり、端面111の後端部分1112と端面112の後端部分1122は、鋼管11の管軸に直交する同一面内にある(図1(a)、図2(a))。端面111には、翼121を、端面112には、翼122を夫々溶接により固定してある(図1(b)、図2(c)、図3(b)、図3(c))。翼121,122は、夫々鋼管11の先端部の略半周部分に固定されているから、強度が高くなる。翼121,122は、逆方向に交差するように傾斜し(図1(b)、図2(a))、板状体13を挟んで対向し並行するように配置してある(図1(b)、図3(b)、図3(c))。翼121,122は、交差点の左右(図2(a))において対称に配置されているから、翼付き鋼管杭10は圧入の際直進する。板状体13は、鋼管11の先端部に溶接により固定し(図3(a))、その板状体13の両側面には、翼121,122の端面を溶接により固定してある(図2)。ここで図2(b)の翼121は、上面(鋼管11の頭部113側)を示し、翼122は、裏面を示している。図2(c)の翼121,122は、上面を示している。
なお121n、122nは、切断された後入部分121b,122bの貫入後端面で、貫入後端面121n,122nは、鋼管11の外周面から後端部1214,1224の間の端面をいう。
翼121,122の先入部分121h,122hの外周面は、従来の角部(図3(b)の1212,1222)をなくしてその角部に対応する部分を滑らかな曲面(R付き面)に構成してある(図1(b)、図3(b)、図3(c))。
また板状体13は、鋼管11の軸方向へ概ね翼121,122との固定(溶接)部分迄延びている(図3(a))。即ち従来の板状体のように翼121,122との固定部分から突出していない。
加えて翼付き鋼管杭10は、翼121,122の外周面を滑らかな曲面に構成してあり、板状体13が鋼管11の軸方向に長く突出していないから、回転時の抵抗が小さくなり、貫入がさらに容易になる。
図4(a)は、四角形の翼121,122を備えた翼付き鋼管杭で、翼121の先入部分121hに対向する翼122の後入部分122b及び翼122の先入部分122hに対向する翼121の後入部分121bを切断してある。この例の場合には、翼121,122の角部1212,1222の部分は、滑らかな曲面でないから、これらの角部の抵抗は従来と同じであるが、翼121,122の先入部分121h,122hに対向する位置に両翼の後入部分が存在しないから、その後入部分の裏面の地盤が固くなることはない。
なお図4(b)において、翼121,122の角部1213,1223の部分を曲面で構成することもできる。
図5において、縦軸は、地盤の深度と土質区分を示し、横軸は、地盤の固さを表すN値を示す。
実験は、翼形状がイ、ロ、ハの翼付き鋼管杭について、圧入機で翼付き鋼管杭を回転しながら押圧して砂礫層に圧入し、翼付き鋼管杭が到達できた深度を測定した。翼部分の面積はイ、ロ、ハともに同じで、押圧力は3ton、回転トルクは1〜3ton・mに設定した。
翼付き鋼管杭の到達できた深度は、N値の欄のイ、ロ、ハの通りで、翼形状イの場合が一番深くまで到達でき、次いで翼形状ロ、ハの順であった。本願発明の翼形状イ、ロの翼付き鋼管杭は、従来の翼形状ハの翼付き鋼管杭よりも深く到達できることが分かる。
11 鋼管
111,112 端面
113 頭部
121,122 翼
122h 先入部分
122b 後入部分
121k,122k 貫入前端面
121n,122n 貫入後端面
121m,122m 端面
13 板状体
Claims (4)
- 鋼管(11)、二つの翼(121,122)及び鋼管(11)の軸方向に延びる板状体(13)からなり、鋼管(11)の先端部の端面は、略二つの部分に分かれ、各部分の端面(111,112)は交差して逆方向に傾斜しており、二つの翼(121,122)は、板状体(13)を挟んで対向して並行するように配置され、鋼管(11)の先端部の前記二つの端面(111,112)に夫々固定され、板状体(13)の側面にも夫々固定されている翼付き鋼管杭(10)において、
二つの翼(121,122)は、夫々鋼管(11)の両側の一方の側に地盤に最初に貫入する先入部分(121h,122h)を、他方の側に地盤に最後に貫入する後入部分(121b,122b)を備え、
一方の翼(121)の先入部分(121h)に対向する他方の翼(122)の後入部分(122b)及び他方の翼(122)の先入部分(122h)に対向する一方の翼(121)の後入部分(121b)の略全部を二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交する方向に切断してあり(図3(b)、図4(a))、
二つの翼(121,122)の先入部分(121h,122h)は、二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交し鋼管(11)の外周面より外側の部分(121h,122h)であり、
二つの翼(121,122)の後入部分(121b,122b)は、二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交し鋼管(11)の外周面より外側の部分(121b,122b)であることを特徴とする翼付き鋼管杭。 - 鋼管(11)、二つの翼(121,122)及び鋼管(11)の軸方向に延びる板状体(13)からなり、鋼管(11)の先端部の端面は、略二つの部分に分かれ、各部分の端面(111,112)は交差して逆方向に傾斜しており、二つの翼(121,122)は、板状体(13)を挟んで対向して並行するように配置され、鋼管(11)の先端部の前記二つの端面(111,112)に夫々固定され、板状体(13)の側面にも夫々固定されている翼付き鋼管杭(10)において、
二つの翼(121,122)は、夫々鋼管(11)の両側の一方の側に地盤に最初に貫入する先入部分(121h,122h)を、他方の側に地盤に最後に貫入する後入部分(121b,122b)を備え、
一方の翼(121)の後入部分(121b)に対向する他方の翼(122)の先入部分(122h)及び他方の翼(122)の後入部分(122b)に対向する一方の翼(121)の先入部分(121h)の略全部を二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交する方向に切断してあり(図4(b))、
二つの翼(121,122)の先入部分(121h,122h)は、二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交し鋼管(11)の外周面より外側の部分(121h,122h)であり、
二つの翼(121,122)の後入部分(121b,122b)は、二つの翼(121,122)の前記並行する方向と略直交し鋼管(11)の外周面より外側の部分(121b,122b)であることを特徴とする翼付き鋼管杭。 - 請求項1又は請求項2に記載の翼付き鋼管杭において、前記二つの翼(121,122)の外周面は、滑らかな曲面により構成されていることを特徴とする翼付き鋼管杭。
- 請求項3に記載の翼付き鋼管杭において、前記板状体(13)は、前記二つの翼(121,122)が前記板状体(13)に固定されている部分まで延びていることを特徴とする翼付き鋼管杭。
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