JP5056910B2 - Foundation pile structure - Google Patents

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Description

本発明は、鋼管杭とＳＣ杭（鋼管と該鋼管の内面側に一体化されたコンクリートとからなる鋼コンクリート複合パイル）を用いた基礎杭構造に関するものである。   The present invention relates to a foundation pile structure using a steel pipe pile and an SC pile (steel-concrete composite pile made of steel pipe and concrete integrated on the inner surface side of the steel pipe).

近年の基礎杭の高支持力化や設計地震力の大規模化に伴って、従来は曲げ性能に優れると考えられてきた鋼管杭においても、地震時の建物からの水平力や地中部での地盤変位により発生する大きな荷重に対しては耐力が不足したり、必要耐力を得るためには相当に肉厚の大きい高価な鋼管杭が必要になったりする場合が生じている。   With the recent increase in bearing capacity of foundation piles and the increase in design seismic force, steel pipe piles, which have been considered to have excellent bending performance in the past, can be applied to horizontal forces from buildings during earthquakes and in underground areas. In some cases, the proof strength is insufficient for a large load generated by ground displacement, and an expensive steel pipe pile having a considerably large thickness is required to obtain the required proof strength.

このような場合には鋼管杭打設後に該鋼管杭の中空部にコンクリートを打設し、鋼管−コンクリート構造とすることによって曲げ耐力の向上を図るなどの方法が採られたりしているが、この方法には以下に示す課題がある。   In such a case, after placing the steel pipe pile, concrete is placed in the hollow portion of the steel pipe pile, and a method such as improving the bending strength by adopting a steel pipe-concrete structure has been adopted. This method has the following problems.

(1) 鋼管内に中空部が確保されており、かつ鋼管内周面は付着物のないきれいな状態であることが求められるため、鋼管内に土砂やセメントミルクが残置されている場合には、その除去や鋼管表面の清掃などが必要になり、実施が容易でない、あるいは困難になる。そのため、杭の施工法などに依存する適用の制約が大きい。 (1) Since a hollow part is secured in the steel pipe and the inner peripheral surface of the steel pipe is required to be in a clean state without deposits, when earth and sand or cement milk is left in the steel pipe, The removal and cleaning of the surface of the steel pipe are required, which makes it difficult or difficult to implement. For this reason, there are large application restrictions depending on the construction method of the pile.

(2) 杭の施工が終了した後に、所定深度に落し蓋を設置し、コンクリートを打設する工程が増加するため、現場作業や工期が増加する。 (2) After the construction of piles is completed, the process of dropping to a predetermined depth, installing a lid, and placing concrete increases, so the field work and construction period increase.

(3) 現場でのコンクリート打設のため、また場合によっては水中、泥水中でコンクリートを打設する必要も生じることから、得られる強度や品質に限界がある。 (3) There is a limit to the strength and quality that can be obtained due to the concrete placement on site and, in some cases, the need to cast concrete in water and mud.

そこで、本発明では、主として鋼管杭により構成される基礎杭のうち、地震時に大きな水平力が作用する地表面付近などの所要の部位に、鋼管杭よりも曲げ耐力の大きなＳＣ杭を適用して、鋼管杭とＳＣ杭をつなぎ合わせた基礎杭構造を提案することとした。   Therefore, in the present invention, among foundation piles mainly composed of steel pipe piles, SC piles having a greater bending strength than steel pipe piles are applied to required parts such as the ground surface where a large horizontal force acts during an earthquake. It was decided to propose a foundation pile structure in which steel pipe piles and SC piles were joined together.

ＳＣ杭はあらかじめ工場で鋼管内周面に高強度コンクリートを一体化することにより製作される既製杭であるため、杭施工後に別工程でコンクリートを打設する必要はなく、上記の現場打ちコンクリートの場合の課題が解決される。   SC piles are prefabricated piles that are manufactured in advance by integrating high-strength concrete on the inner peripheral surface of the steel pipe at the factory. Therefore, it is not necessary to place concrete in a separate process after pile construction. The case problem is solved.

また、ＳＣ杭は工場製作であるため現場打設に比べてはるかに大きな強度のコンクリートを適用可能であるとともに、安定した品質が得られ、適切な強度・板厚の鋼管とコンクリート強度の組合せを選定することにより所要の曲げ耐力を有するものを製作可能である。   In addition, SC piles are manufactured at the factory, so it is possible to apply concrete with much higher strength than on-site casting, as well as to obtain stable quality and to combine steel pipes with appropriate strength and thickness and concrete strength. By selecting, it is possible to produce a product having a required bending strength.

従来からも異種の既製杭、すなわち、既製コンクリート杭（ＰＣ杭、ＰＨＣ杭）や鋼コンクリート複合パイル（ＳＣ杭）、あるいは鋼管杭などをつなぎ合わせて用いる構造は知られている。   Conventionally, a structure in which different kinds of pre-made piles, that is, pre-made concrete piles (PC piles, PHC piles), steel-concrete composite piles (SC piles), steel pipe piles, or the like are connected together is known.

しかし、これらは例えば 特許文献１、特許文献２にあるように、主として既製コンクリート杭からなる基礎杭の所要の箇所に鋼管杭をつなぎ合わせるもの、すなわち、地震時に大きな水平力が作用する地表面付近などの部位に対して既製コンクリート杭に代わって、それより曲げ耐力の大きな鋼管杭を適用しようとするものである。   However, as described in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2, these steel pipe piles are connected to a required portion of a foundation pile mainly made of ready-made concrete piles, that is, near the ground surface where a large horizontal force acts during an earthquake. Instead of ready-made concrete piles, steel pipe piles with higher bending strength are to be applied to such parts.

この他に、既製コンクリート杭の上杭に同様の理由から同径のＳＣ杭をつなぎ合わせる構造も実用化されているが、主として鋼管杭からなる基礎杭の所要の箇所にさらに曲げ耐力の大きな既製杭を適用することを考えたものではなかった。   In addition, for the same reason, a structure in which SC piles of the same diameter are connected to the upper piles of ready-made concrete piles has also been put into practical use. It was not intended to apply piles.

他方、既製杭をつなぎ合わせる場合の接合にも課題があり、既製コンクリート杭の場合には端板を利用して、現場での突き合せ溶接が行われることが多く、これまでも品質や強度面における課題が指摘されてきた。さらに鋼管杭とＳＣ杭をつなぎ合わせる場合には、既製コンクリート杭どうしの接合のように端板での面接触とはならず、接合部において断面が急激に変化するため、杭基礎に作用する鉛直荷重や水平荷重の円滑、かつ健全な伝達の観点からも配慮が必要となる。   On the other hand, there is also a problem in joining when connecting ready-made piles, and in the case of ready-made concrete piles, butt welding is often performed on the site using end plates, so far the quality and strength aspects The issues in have been pointed out. Furthermore, when steel pipe piles and SC piles are joined together, the vertical contact acting on the pile foundation does not result in surface contact at the end plates as in the case of joining pre-made concrete piles, but the cross section changes rapidly at the joint. Consideration is necessary from the viewpoint of smooth and sound transmission of load and horizontal load.

そのような異種の既製杭の接合における課題を解決する手段としては、特許文献３に示す方法が開示されている。これは、ＳＣ杭とその他の既製杭を接合する手段を提供するものであり、ＳＣ杭の鋼管の端部をそのままコンクリートの端部より所定長さ突出させることによって、該鋼管の突出部の内側に凹部を形成し、この凹部に他方の杭の端部を嵌入する方法である。   As a means for solving such a problem in joining different kinds of ready-made piles, a method disclosed in Patent Document 3 is disclosed. This provides a means for joining SC piles and other ready-made piles, and by projecting the end of the steel pipe of SC pile as it is from the end of the concrete as it is, the inside of the protruding part of the steel pipe In this method, a recess is formed in the recess, and the end of the other pile is inserted into the recess.

しかし、この方法では鋼管杭とＳＣ杭の接合の観点からは以下の課題がある。   However, this method has the following problems from the viewpoint of joining the steel pipe pile and the SC pile.

(1) 鉛直荷重の伝達は鋼管杭端面とＳＣ杭の端板の接触によって行わなければならず、構造物からの押し込み荷重を円滑、かつ健全に伝達することが難しい。安定的に押し込み荷重を伝達するためには、少なくとも鋼管端面と端板の点接触を避けるため両者の端面精度、杭継ぎ時の鉛直精度などが必要になる他、断面変化点となる鋼管杭端面にリブ補強を施すなどの処置が必要である。さらに引き抜き方向の荷重の伝達に関しては、鋼管杭端面とＳＣ杭の端板が離反し得る構造となるためさらに不安定になる。 (1) The vertical load must be transmitted by the contact between the steel pipe pile end face and the SC pile end plate, and it is difficult to transmit the indentation load from the structure smoothly and soundly. In order to transmit the indentation load stably, at least the end surface accuracy of both ends and vertical accuracy at the time of pile connection are required to avoid point contact between the steel tube end surface and the end plate. It is necessary to take measures such as rib reinforcement. Furthermore, regarding the transmission of the load in the drawing direction, the steel pipe pile end face and the SC pile end plate can be separated from each other, so that the load becomes further unstable.

(2) 突出したＳＣ杭の鋼管の内側に形成した凹部に鋼管杭を嵌入することになるため、ＳＣ杭の鋼管の内径と、これに接合する鋼管杭の外径をほぼ等しくしておく必要があるが、鋼管の寸法精度や現場施工の精度や環境を考えると本手法による鋼管杭とＳＣ杭の接合は容易ではない。 (2) Since the steel pipe pile is inserted into the recessed part formed inside the protruding steel pipe of the SC pile, the inner diameter of the steel pipe of the SC pile and the outer diameter of the steel pipe pile to be joined to this need to be substantially equal. However, considering the dimensional accuracy of steel pipes, the accuracy of construction on site, and the environment, joining steel pipe piles and SC piles by this method is not easy.

特公平０５−０４７６８５号公報Japanese Patent Publication No. 05-047685 特開２００３-２３２０３３号公報JP 2003-232033 A 特許第３７２４９３３号公報Japanese Patent No. 3724933

本発明は、鋼管杭の高支持力化や設計地震動の大規模化などに伴う水平耐力不足の問題を解消するためになされたものであって、鋼管杭とそれよりも曲げ耐力の大きなＳＣ杭をつなぎ合わせ、押し込み・引き抜き・曲げ（水平）の各荷重を健全、かつ円滑に伝達できるようにした基礎杭構造を提供するものである。   The present invention has been made in order to solve the problems of insufficient horizontal strength due to high bearing capacity of steel pipe piles and large scale of design earthquake motion, and is a steel pipe pile and an SC pile having a larger bending strength than that. The foundation pile structure which can transmit each load of pushing, pulling out, and bending (horizontal) in a healthy and smooth manner.

同時に発明された比較発明１としての基礎杭構造は、鋼管杭の上部に上杭として、または上杭の一部として、前記鋼管杭よりも曲げ耐力が大きいＳＣ杭を接合してなり、前記ＳＣ杭を構成する鋼管の内周面下部に一段または複数段の突起が設けられていることを特徴とするものである。   The foundation pile structure as comparative invention 1 invented simultaneously is formed by joining an SC pile having a higher bending strength than the steel pipe pile as an upper pile or a part of the upper pile at the upper part of the steel pipe pile. One or a plurality of steps are provided on the lower part of the inner peripheral surface of the steel pipe constituting the pile.

上杭にＳＣ杭を用いるのは、地震時に大きな水平力が作用する地表面付近などの部位に対し、鋼管杭より曲げ耐力の大きな杭を適用しようとするものであるが、その場合、接合部における断面急変による応力伝達の問題がある。   The SC pile is used for the upper pile, and it is intended to apply a pile with a greater bending strength than the steel pipe pile to the vicinity of the ground surface where a large horizontal force acts during an earthquake. There is a problem of stress transmission due to sudden change in cross section.

比較発明１によれば、ＳＣ杭を構成する鋼管の内周面下部に突起を設けたことで、ＳＣ杭のコンクリート部分で分担されて伝達される荷重が、ＳＣ杭の鋼管の内周面下部に位置する突起を介して次第に鋼管側へ移行し、鉛直荷重を下杭としての鋼管杭へ安定的に伝達することができる。   According to the comparative invention 1, by providing the protrusion on the lower inner peripheral surface of the steel pipe constituting the SC pile, the load shared and transmitted by the concrete portion of the SC pile is transmitted to the lower inner peripheral surface of the steel pipe of the SC pile. It moves to the steel pipe side gradually through the protrusion located in the, and the vertical load can be stably transmitted to the steel pipe pile as the lower pile.

本願の請求項１に係る基礎杭構造は、鋼管杭の上部に上杭として、または上杭の一部として、前記鋼管杭よりも曲げ耐力が大きいＳＣ杭を接合してなり、前記鋼管杭の外径が、前記ＳＣ杭の外径より小さく、該ＳＣ杭の中空部の径より大きく、該鋼管杭の上端部と前記ＳＣ杭のコンクリート端部に設けられる端板とを溶接により接合してあり、前記ＳＣ杭の端板の外縁と内縁の間に前記鋼管杭が接合されていることを特徴とするものである。 The foundation pile structure according to claim 1 of the present application is formed by joining an SC pile having a higher bending strength than the steel pipe pile as an upper pile or a part of the upper pile on the upper part of the steel pipe pile. The outer diameter is smaller than the outer diameter of the SC pile, larger than the diameter of the hollow portion of the SC pile, and the upper end of the steel pipe pile and the end plate provided at the concrete end of the SC pile are joined by welding. Ah it is, the steel pipe pile between the outer edge and the inner edge of the end plate of the SC piles are those characterized that you have joined.

基本的な考え方は比較発明１と同様であり、上杭にＳＣ杭を用いる場合の接合部における断面急変による応力伝達の問題を解決するものであるが、本願の請求項１に係る発明では、ＳＣ杭の端板の外縁と内縁の間に鋼管杭が接合されることになるため、端板から鋼管杭の端部付近に伝達される曲げが両方向から打ち消しあう形となり、鋼管杭に鉛直荷重を安定的に伝達し、円滑な鉛直荷重の伝達が実現できる。   The basic idea is the same as that of Comparative Invention 1, which solves the problem of stress transmission due to a sudden change in the cross section at the joint when SC pile is used as the upper pile. In the invention according to claim 1 of the present application, Since the steel pipe pile is joined between the outer edge and inner edge of the end plate of the SC pile, the bending transmitted from the end plate to the vicinity of the end of the steel pipe pile will cancel out from both directions, and the vertical load is applied to the steel pipe pile. Can be transmitted stably and a smooth vertical load can be transmitted.

同時に発明された比較発明２としての基礎杭構造は、鋼管杭の上部に上杭として、または上杭の一部として、前記鋼管杭よりも曲げ耐力が大きいＳＣ杭を接合してなり、前記ＳＣ杭のコンクリート内面側に内面側鋼管が一体化されており、該内面側鋼管の下部がコンクリートの端部より所要長突出し、前記鋼管杭の上端部に前記内面側鋼管の下端部が接合されていることを特徴とするものである。   The foundation pile structure as comparative invention 2 invented simultaneously is formed by joining an SC pile having a higher bending strength than the steel pipe pile as an upper pile or a part of the upper pile on the upper part of the steel pipe pile. The inner surface side steel pipe is integrated with the concrete inner surface side of the pile, the lower part of the inner surface side steel pipe protrudes a required length from the end portion of the concrete, and the lower end portion of the inner surface side steel pipe is joined to the upper end portion of the steel pipe pile. It is characterized by being.

比較発明２の基礎杭構造も、上杭にＳＣ杭を用いる場合の接合部における断面急変による応力伝達の問題を解決するという点において、比較発明１および本願の請求項１に係る発明と共通するものであり、ＳＣ杭上部では鋼管とコンクリートで分担されて伝達される荷重が次第に内面側鋼管へ伝達され、鉛直荷重を下杭としての鋼管杭に安定的に伝達することができる。   The foundation pile structure of comparative invention 2 is also in common with the invention according to comparative invention 1 and claim 1 of the present application in that it solves the problem of stress transmission due to a sudden change in cross section at the joint when SC pile is used as the upper pile. In the upper part of the SC pile, the load shared and transmitted by the steel pipe and concrete is gradually transmitted to the inner surface side steel pipe, and the vertical load can be stably transmitted to the steel pipe pile as the lower pile.

なお、以上の請求項１に係る発明および比較発明１、２は、実施形態によっては１つの基礎杭構造において併用可能な関係にあるものである。   The invention according to claim 1 and the comparative inventions 1 and 2 are in a relationship that can be used together in one foundation pile structure depending on the embodiment.

比較発明１用のＳＣ杭は、鋼管の内周面にコンクリートが一体化されたＳＣ杭において、前記鋼管の端部内周面に一段または複数段の連続するまたは不連続な突起が設けられていることを特徴とするものである。   The SC pile for comparative invention 1 is an SC pile in which concrete is integrated on the inner peripheral surface of the steel pipe, and one or more steps of continuous or discontinuous protrusions are provided on the inner peripheral surface of the end of the steel pipe. It is characterized by this.

この比較発明１用のＳＣ杭はそのまま比較発明１の基礎杭構造に適用することができるものである。   The SC pile for Comparative Invention 1 can be applied to the foundation pile structure of Comparative Invention 1 as it is.

比較発明１用のＳＣ杭においては、さらに前記突起が溶接ビードにより形成されたものとすることができる。   In the SC pile for comparative invention 1, the projections may be formed by welding beads.

比較発明１においてＳＣ杭を構成する鋼管の内周面に設けられる突起は、基礎杭構造に適用する場合、その下部、製品としてのＳＣ杭についてはその端部に形成されていればよく、また断面急変部近傍における応力伝達に必要とする突起の高さ（５ｍｍ〜１５ｍｍ程度）との関係から、溶接ビードにより形成するのが効率的であり、製作コストも安価となる。   In the comparative invention 1, the protrusion provided on the inner peripheral surface of the steel pipe constituting the SC pile, when applied to the foundation pile structure, may be formed at the lower part, the end of the SC pile as a product, Due to the relationship with the height of the protrusion (about 5 mm to 15 mm) necessary for stress transmission in the vicinity of the suddenly changing section, it is efficient to form with a weld bead and the manufacturing cost is also low.

比較発明２用のＳＣ杭は、鋼管の内周面にコンクリートが一体化された中空のＳＣ杭において、前記ＳＣ杭のコンクリート内面側に内面側鋼管が一体化されており、該内面側鋼管の少なくとも一端がコンクリートの端部より所要長突出していることを特徴とするものである。   The SC pile for comparative invention 2 is a hollow SC pile in which concrete is integrated on the inner peripheral surface of the steel pipe, and the inner surface side steel pipe is integrated on the concrete inner surface side of the SC pile. At least one end protrudes from the end of the concrete for a required length.

この比較発明２用のＳＣ杭はそのまま比較発明２の基礎杭構造に適用することができるものである。   This SC pile for comparative invention 2 can be applied to the foundation pile structure of comparative invention 2 as it is.

比較発明２用のＳＣ杭においては、前記鋼管の端部内周面および／または前記内面側鋼管の外周面に一段または複数段の連続するまたは不連続な突起が設けられているものとすることができる。   In the SC pile for comparative invention 2, one or a plurality of continuous or discontinuous protrusions are provided on the inner peripheral surface of the end of the steel pipe and / or the outer peripheral surface of the inner surface side steel pipe. it can.

突起により、鋼管とコンクリートとの間の付着力が増すが、そのような突起をＳＣ杭の外側の鋼管については端部内周面に設けることで、鋼管杭など他の杭と接合した場合の断面急変部における円滑な応力伝達が図れる。   Adhesion between steel pipe and concrete is increased by the protrusion, but the cross section when such a protrusion is joined to another pile such as a steel pipe pile by providing the protrusion on the inner peripheral surface of the end of the steel pipe outside the SC pile. Smooth stress transmission at the sudden change portion can be achieved.

一方、内面側鋼管については、それ自体が断面急変部における円滑な応力伝達を図っているものであり、突起の位置は特に限定されない。   On the other hand, as for the inner surface side steel pipe itself, it is intended to smoothly transmit stress at the section where the cross section is suddenly changed, and the position of the protrusion is not particularly limited.

比較発明２用のＳＣ杭においては、さらに前記突起の一部または全部が溶接ビードにより形成されているものとすることができる。   In the SC pile for Comparative Invention 2, a part or all of the protrusions may be formed by a weld bead.

ＳＣ杭の外側の鋼管の端部内周面に形成される突起を溶接ビードにより形成する理由は、比較発明１用のＳＣ杭の場合と同様の理由である。内面側鋼管の外周面についてもコンクリートとの応力伝達や加工性を考慮した場合、溶接ビードにより形成するのが比較的効率的であり、製作コストも安価となる。   The reason why the protrusion formed on the inner peripheral surface of the end of the steel pipe outside the SC pile is formed by the weld bead is the same reason as in the case of the SC pile for Comparative Invention 1. In consideration of stress transmission with concrete and workability, the outer peripheral surface of the inner surface side steel pipe is also relatively efficient to be formed by a weld bead, and the manufacturing cost is also low.

ただし、一方のみ溶接ビードで形成し、他方は例えば縞付鋼板の突起を利用するなど他の種類の突起と併用してもかまわない。   However, only one of them may be formed with a weld bead, and the other may be used in combination with other types of protrusions, for example, using a protrusion of a striped steel plate.

本願の請求項１に係る基礎杭構造によれば、下杭としての鋼管杭の上部に上杭としてその鋼管杭よりも曲げ耐力が大きいＳＣ杭を接合することで、地震時に大きな水平力が作用する部分についての耐力が確保でき、かつＳＣ杭の端板の外縁と内縁の間に鋼管杭が接合されることになるため、端板から鋼管杭の端部付近に伝達される曲げが両方向から打ち消しあう形となり、鋼管杭に鉛直荷重を安定的に伝達し、円滑な鉛直荷重の伝達が実現できる。   According to the foundation pile structure according to claim 1 of the present application, a large horizontal force acts during an earthquake by joining an SC pile having a bending strength larger than that of the steel pipe pile as the upper pile to the upper part of the steel pipe pile as the lower pile. Since the steel pipe pile is joined between the outer edge and the inner edge of the end plate of the SC pile, the bending transmitted from the end plate to the vicinity of the end of the steel pipe pile from both directions can be secured. It becomes a form that cancels out, and the vertical load is stably transmitted to the steel pipe pile, and smooth transmission of the vertical load can be realized.

なお、比較発明１の基礎杭構造によれば、下杭としての鋼管杭の上部に上杭としてその鋼管杭よりも曲げ耐力が大きいＳＣ杭を接合することで、地震時に大きな水平力が作用する部分についての耐力が確保でき、かつＳＣ杭を構成する鋼管の内周面下部に突起を設けたことで、ＳＣ杭のコンクリート部分で分担されて伝達される荷重が、ＳＣ杭の鋼管の内周面下部に位置する突起を介して次第に鋼管側へ移行し、鉛直荷重を下杭としての鋼管杭へ安定的に伝達することができる。   In addition, according to the foundation pile structure of the comparative invention 1, large horizontal force acts at the time of an earthquake by joining SC pile with a bending strength larger than the steel pipe pile as an upper pile to the upper part of the steel pipe pile as a lower pile. By providing a protrusion on the lower part of the inner peripheral surface of the steel pipe that constitutes the SC pile, the load that is shared and transmitted by the concrete part of the SC pile is transmitted to the inner circumference of the SC pile steel pipe. It moves to the steel pipe side gradually through the protrusion located in the lower surface, and the vertical load can be stably transmitted to the steel pipe pile as the lower pile.

また、比較発明２の基礎杭構造によれば、下杭としての鋼管杭の上部に上杭としてその鋼管杭よりも曲げ耐力が大きいＳＣ杭を接合することで、地震時に大きな水平力が作用する部分についての耐力が確保でき、かつＳＣ杭上部では鋼管とコンクリートで分担されて伝達される荷重が次第に内面側鋼管へ伝達され、鉛直荷重を下杭としての鋼管杭に安定的に伝達することができる。   Moreover, according to the foundation pile structure of the comparative invention 2, large horizontal force acts at the time of an earthquake by joining SC pile with bending strength larger than the steel pipe pile as an upper pile to the upper part of the steel pipe pile as a lower pile. It is possible to secure the yield strength of the part, and at the top of the SC pile, the load that is shared and transmitted by the steel pipe and concrete is gradually transmitted to the inner surface side steel pipe, and the vertical load can be stably transmitted to the steel pipe pile as the lower pile it can.

比較発明１用のＳＣ杭は、上記請求項１に係る基礎杭構造に適用することで、上述の効果を発揮することができる。また、断面急変部における応力伝達を円滑にするための突起を溶接ビードで形成すれば、効率的であり、製作コストも安価となる。   By applying the SC pile for Comparative Invention 1 to the foundation pile structure according to the first aspect, the above effects can be exhibited. In addition, if the protrusion for facilitating the stress transmission in the suddenly changing section is formed with a weld bead, it is efficient and the manufacturing cost is low.

比較発明１の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the comparative invention 1. (a)、(b)は比較発明１の他の実施形態における下杭と上杭の接合部を示す断面図、(c)は比較例における下杭と上杭の接合部を示す断面図である。(a), (b) is sectional drawing which shows the junction part of the lower pile and upper pile in other embodiment of the comparative invention 1, (c) is sectional drawing which shows the junction part of the lower pile and upper pile in a comparative example. is there. (a)、(b)は比較発明１における荷重伝達機構の説明図、(c)は比較例における荷重伝達機構の説明図である。(a), (b) is explanatory drawing of the load transmission mechanism in the comparative invention 1, (c) is explanatory drawing of the load transmission mechanism in a comparative example. 溶接ビードによる突起の説明図である。It is explanatory drawing of the processus | protrusion by a weld bead. 請求項１に係る発明の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the invention which concerns on Claim 1. 請求項１に係る発明の他の実施形態における下杭と上杭の接合部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the junction part of the lower pile and upper pile in other embodiment of the invention which concerns on Claim 1. 請求項１に係る発明における荷重伝達機構の説明図である。It is explanatory drawing of the load transmission mechanism in the invention which concerns on Claim 1. 請求項１に係る発明における下杭と上杭の溶接による接合部の説明図である。It is explanatory drawing of the junction part by welding of the lower pile and the upper pile in the invention which concerns on Claim 1. 比較発明２の一実施形態における下杭と上杭の接合部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the junction part of the lower pile and upper pile in one Embodiment of the comparative invention 2. FIG. (a)〜(c)は比較発明２で用いるＳＣ杭の他の実施形態を示す断面図である。(a)-(c) is sectional drawing which shows other embodiment of the SC pile used by the comparative invention 2. FIG. (a)、(b)は比較発明２における荷重伝達機構の説明図である。(a), (b) is explanatory drawing of the load transmission mechanism in the comparative invention 2. FIG.

図１は比較発明１用のＳＣ杭を用いて、比較発明１の基礎杭構造を構成した場合の一実施形態を示したものであり、下杭としての鋼管杭１の上部に、上杭としてのＳＣ杭２を接合してなる。   FIG. 1 shows one embodiment when the foundation pile structure of comparative invention 1 is configured using the SC pile for comparative invention 1, and as an upper pile at the upper part of the steel pipe pile 1 as the lower pile. The SC pile 2 is joined.

ＳＣ杭２を構成する鋼管２ａの内周面下部には複数段の突起２ｃが設けられており、ＳＣ杭２の両端には接合用の端板２ｄが設けられている。   A plurality of projections 2 c are provided at the lower part of the inner peripheral surface of the steel pipe 2 a constituting the SC pile 2, and end plates 2 d for joining are provided at both ends of the SC pile 2.

この基礎杭構造において、鋼管杭１とＳＣ杭２の接合は、通常の既製杭どうしの縦継ぎと同様に現場での溶接などにより行うこともできる。あるいは事前に所定長さの鋼管杭１とＳＣ杭２を工場溶接などで接合した後に現場に搬入し、現場での縦継ぎは一般的な鋼管杭どうしを接合する形とすることもできる。   In this foundation pile structure, the steel pipe pile 1 and the SC pile 2 can be joined together by welding at the site in the same manner as a longitudinal connection between ordinary pre-made piles. Alternatively, the steel pipe pile 1 and SC pile 2 having a predetermined length may be joined in advance by factory welding or the like, and then carried into the site, and the longitudinal joint on the site may be formed by joining common steel pipe piles.

比較発明１では、ＳＣ杭２として作用軸力下における曲げ耐力が接合される鋼管杭１の曲げ耐力よりも大きいものを用いる。ＳＣ杭２の耐力は、ＳＣ杭２の外周に用いる鋼管２ａの材質、板厚や、内周側のコンクリート２ｂの強度によって変わることから、所要の耐力が得られるように、これらの組合せを選定すればよい。   In the comparative invention 1, the SC pile 2 having a larger bending strength under the acting axial force than the bending strength of the steel pipe pile 1 to be joined is used. Since the strength of the SC pile 2 varies depending on the material and thickness of the steel pipe 2a used on the outer periphery of the SC pile 2, and the strength of the concrete 2b on the inner circumference side, these combinations are selected so that the required strength can be obtained. do it.

例えば、ＳＣ杭２を構成する鋼管２ａの板厚を、それに接続される鋼管杭１の板厚と同等、あるいはそれ以上としておくことが考えられる。また、鋼管杭１に比べて径の大きなＳＣ杭２を用いる場合、鋼管杭１よりも曲げ耐力の大きなＳＣ杭２を構成しやすく、鋼管２ａの材質・板厚、コンクリート２ｂの強度の組合せも考慮すれば、鋼管杭１に比べて曲げ耐力を大幅に増すことも可能である。   For example, it is conceivable that the thickness of the steel pipe 2a constituting the SC pile 2 is equal to or greater than the thickness of the steel pipe pile 1 connected thereto. Moreover, when using SC pile 2 having a diameter larger than that of steel pipe pile 1, it is easy to configure SC pile 2 having a bending strength greater than that of steel pipe pile 1, and the combination of the material and thickness of steel pipe 2a and the strength of concrete 2b is also possible. Considering it, it is possible to significantly increase the bending strength compared to the steel pipe pile 1.

図２(a)、(b)は比較発明１用のＳＣ杭を用いた比較発明１の他の実施形態における下杭と上杭の接合部を示したもので、図２(c)はそれに対する比較例を示したものである。   2 (a) and 2 (b) show the joint part of the lower pile and the upper pile in another embodiment of comparative invention 1 using the SC pile for comparative invention 1, and FIG. The comparative example with respect to is shown.

鋼管杭１とＳＣ杭２の接合は、前述した図１のように、ＳＣ杭２の端板２ｄと鋼管杭１を溶接にて接合する方法や、ＳＣ杭２の鋼管２ａと鋼管杭１とを溶接にて接合する方法（比較例としての図２(c)と同様の形態）、さらにはこの図２(a)のようにＳＣ杭２の鋼管２ａをコンクリート２ｂより所定長だけ突出させておき、この部分を利用して鋼管杭１と溶接にて接合する方法などを採用することができる。   The steel pipe pile 1 and the SC pile 2 are joined together by welding the end plate 2d of the SC pile 2 and the steel pipe pile 1 as shown in FIG. (Fig. 2 (c) as a comparative example), and the steel pipe 2a of the SC pile 2 is projected from the concrete 2b by a predetermined length as shown in Fig. 2 (a). In addition, a method of joining the steel pipe pile 1 by welding using this portion can be employed.

また、ＳＣ杭２の鋼管２ａを突出させておく場合には、図２(b)のように鋼管杭１との接合に機械式の継手４を用いることもできる。   Moreover, when making the steel pipe 2a of SC pile 2 project, the mechanical coupling 4 can also be used for joining with the steel pipe pile 1 like FIG.2 (b).

ＳＣ杭２の鋼管２ａと鋼管杭１を接合する方式の場合には、ＳＣ杭２下部の端板を省略することができ、あるいは製造上必要な最小限の簡易な端板とするなどの合理化も可能である。   In the case of the method of joining the steel pipe 2a of the SC pile 2 and the steel pipe pile 1, the end plate at the bottom of the SC pile 2 can be omitted, or rationalization such as making the minimum simple end plate necessary for manufacturing. Is also possible.

一方、図１のようにＳＣ杭２の端板２ａを利用して鋼管杭１と接合する方式の場合には、鋼管杭１との接合が容易であり、また鋼管杭１への荷重伝達がより安定的なものとなるように形状などを工夫した専用の板を利用する方式とすることもできる。   On the other hand, in the case of the method of joining with the steel pipe pile 1 using the end plate 2a of the SC pile 2 as shown in FIG. 1, the joining with the steel pipe pile 1 is easy, and the load transmission to the steel pipe pile 1 is possible. It is also possible to use a dedicated plate that is devised in shape so as to be more stable.

比較発明１では、ＳＣ杭２に必要な耐力、杭の施工法、ＳＣ杭２と鋼管杭１の接合方法、ＳＣ杭２の製造・運搬の制約など様々な条件を勘案して最適な構成を選択することができる。   In the comparative invention 1, the optimum structure in consideration of various conditions such as the proof stress necessary for the SC pile 2, the construction method of the pile, the joining method of the SC pile 2 and the steel pipe pile 1, the restrictions on the manufacture and transportation of the SC pile 2 You can choose.

図３(a)、(b)は比較発明１における荷重伝達機構の説明図、図３(c)は比較例における荷重伝達機構の説明図である。   3 (a) and 3 (b) are explanatory views of the load transmission mechanism in Comparative Invention 1, and FIG. 3 (c) is an explanatory view of the load transmission mechanism in the comparative example.

図１や図２(a)、(b)のように、内周面に所定段数の突起２ｃを有する鋼管を用いたＳＣ杭２を用い、これと鋼管杭１をつなぎ合わせた構成とすることにより、図３(a)、(b)に示すように円滑に鉛直荷重を伝達することが可能となる。   As shown in Fig. 1 and Fig. 2 (a) and (b), the SC pile 2 using a steel pipe having a predetermined number of protrusions 2c on the inner peripheral surface is used, and this is connected to the steel pipe pile 1. As a result, the vertical load can be smoothly transmitted as shown in FIGS.

すなわち、ＳＣ杭２上部で鋼管２ａとコンクリート２ｂで分担されて伝達される荷重のうち、コンクリート２ｂで分担されている荷重が突起２ｃを介して次第にＳＣ杭２の鋼管２ａへ移行し、鋼管杭１との接合部においてはコンクリート２ｂの分担荷重がゼロに近い非常に小さい状態となることによって、鋼管杭１へ安定的に鉛直荷重を伝達できるようになる。   That is, among the loads transferred and shared by the steel pipe 2a and the concrete 2b at the upper part of the SC pile 2, the load shared by the concrete 2b gradually moves to the steel pipe 2a of the SC pile 2 through the protrusion 2c, and the steel pipe pile In the joint portion with 1, the shared load of the concrete 2 b becomes a very small state close to zero, so that the vertical load can be stably transmitted to the steel pipe pile 1.

なお、コンクリート２ｂの分担荷重をＳＣ杭２の鋼管２ａへ移行させるための十分な突起段数が確保されていれば、構造的な観点からは必ずしもＳＣ杭２の下端の端板２ｄは必要ではなく、図２(a)、(b)およびこれらに対応する図３(b)のような端板２ｄのない構成とすることもできる。あるいは、製造上の理由などから端板２ｄの省略ができない場合でも、最低限必要な簡易な端板を使用するなど形状、材料の合理化を図ることもできる。   Note that the end plate 2d at the lower end of the SC pile 2 is not necessarily required from a structural point of view if a sufficient number of protrusions for transferring the shared load of the concrete 2b to the steel pipe 2a of the SC pile 2 is secured. 2 (a) and 2 (b) and the corresponding configuration shown in FIG. 3 (b) may be configured without the end plate 2d. Alternatively, even if the end plate 2d cannot be omitted due to manufacturing reasons, the shape and material can be rationalized by using a minimum required simple end plate.

図２(c)は比較例として、突起２ｃをＳＣ杭２を構成する鋼管２ａの内周面全体に設けた場合を示したものである。この場合、鋼管２ａの材料として縞付鋼板などを用いることも考えられるが、ＳＣ杭２と鋼管杭１との接合部における断面急変に対しコンクリート２ｂの分担荷重を徐々にＳＣ杭２の鋼管２ａへ移行させるという点では効果的ではなく無駄が多い。   FIG. 2 (c) shows a case where the protrusion 2 c is provided on the entire inner peripheral surface of the steel pipe 2 a constituting the SC pile 2 as a comparative example. In this case, it is conceivable to use a striped steel plate or the like as the material of the steel pipe 2a. However, the steel pipe 2a of the SC pile 2 is gradually subjected to the shared load of the concrete 2b with respect to the sudden change in the cross section at the joint between the SC pile 2 and the steel pipe pile 1. It is not effective in terms of migrating to and is wasteful.

事前に突起２ｃを設けた鋼管２ａを用いてコンクリート２ｂを打設、養生することにより、図２および図３のようなＳＣ杭２が製造可能であり、鋼管２ａ内周面の突起２ｃは少なくとも一方の端部に、ＳＣ杭２のコンクリート２ｂと鋼管２ａとの間で荷重を伝達するために必要な段数を設置しておけばよい。なお、この場合の突起２ｃの連続、不連続は問わず、また突起２ｃが段ごと厳密に分かれている必要はなく、適度に分散した状態でもよい。   The SC pile 2 as shown in FIGS. 2 and 3 can be manufactured by placing and curing the concrete 2b using the steel pipe 2a provided with the protrusion 2c in advance, and the protrusion 2c on the inner peripheral surface of the steel pipe 2a is at least What is necessary is just to install the number of steps required in order to transmit a load between the concrete 2b of the SC pile 2, and the steel pipe 2a in one edge part. In this case, the protrusions 2c may be continuous or discontinuous, and the protrusions 2c do not have to be strictly separated for each step, and may be in a moderately dispersed state.

また、図２(a)、(b)に示すように、ＳＣ杭のコンクリート部よりも鋼管をそのまま延長して突出させた構成とし、前述のようにこの突出部を利用して下杭としての鋼管杭１と接合する構成とすることもできる。   In addition, as shown in Fig. 2 (a) and (b), the steel pipe is extended and protruded from the concrete part of the SC pile, and as described above, this projecting part is used as the lower pile. It can also be set as the structure joined to the steel pipe pile 1. FIG.

図２(a)、(b)は下側の端板２ｄがない場合を示しているが、下側の端板２ｄがある場合でも比較例としての図２(c)と同様に端板２ｄの外周部が鋼管２ａの内周面に接する構造とすれば、同様に鋼管２ａをコンクリート２ｂより所定長突出させた構造とすることもできる。   2 (a) and 2 (b) show the case where there is no lower end plate 2d, but even if there is a lower end plate 2d, the end plate 2d is similar to FIG. 2 (c) as a comparative example. If the outer peripheral portion of the steel tube 2a is in contact with the inner peripheral surface of the steel pipe 2a, the steel pipe 2a can be similarly protruded from the concrete 2b by a predetermined length.

鋼管杭１とＳＣ杭２の接合は、前述のように現場においてそれらを順次打設した後に縦継ぎする方式、工場にてあらかじめＳＣ杭２の下部に所定長の鋼管杭１を接合した状態で１本ものとして現場に搬入して通常の鋼管杭１の縦継ぎと同様に鋼管どうしを周継ぎ溶接する方式、さらに、図２(b)に示したように機械式継手４を利用する方式など多様な方法が可能であり、杭の施工法やＳＣ杭２の長さなどに応じて適切な方法を選択すればよい。   The steel pipe pile 1 and the SC pile 2 are joined in such a manner that the pipe piles 1 are sequentially cast in the field as described above, and the steel pipe pile 1 having a predetermined length is joined to the lower portion of the SC pile 2 in advance at the factory. A method of bringing the steel pipes into the field as a single piece, and welding the steel pipes together in the same manner as a normal longitudinal connection of the steel pipe pile 1, and a method of using a mechanical joint 4 as shown in FIG. 2 (b) Various methods are possible, and an appropriate method may be selected according to the construction method of the pile, the length of the SC pile 2, and the like.

比較例としての図３(c)は、内周面に突起がない通常のＳＣ杭２と鋼管杭１をつなぎ合わせた構成を示しているが、この場合にはＳＣ杭２と鋼管杭１の接合部で断面が急激に変化し、接合部直下の鋼管杭１断面が構造上の弱点となりやすい。   FIG. 3 (c) as a comparative example shows a configuration in which a normal SC pile 2 and a steel pipe pile 1 having no protrusion on the inner peripheral surface are connected. In this case, the SC pile 2 and the steel pipe pile 1 are The cross section suddenly changes at the joint, and the cross section of the steel pipe pile 1 immediately below the joint tends to be a structural weak point.

すなわち、ＳＣ杭２部分では鋼管２ａとコンクリート２ｂで分担されて伝達される荷重が接合部において鋼管杭１断面に集約されるが、このとき鋼管杭１端部付近には単純な軸方向力だけでなく、ＳＣ杭２の端板２ｄからの曲げが作用するため構造的な弱所となる場合がある。   In other words, in the SC pile 2 portion, the load shared and transmitted by the steel pipe 2a and the concrete 2b is concentrated in the cross section of the steel pipe pile 1 at the joint, but at this time, only a simple axial force is present near the end of the steel pipe pile 1 In addition, the bending from the end plate 2d of the SC pile 2 may be a structural weak point.

したがって、このことを考慮して鋼管杭１の板厚は、軸力の伝達に必要な板厚よりも大きめのものを用いるか、あるいは補剛材の配置など構造的な対処などが必要となる。   Therefore, in consideration of this, the steel pipe pile 1 has a plate thickness larger than the plate thickness necessary for transmitting the axial force, or requires structural measures such as arrangement of stiffeners. .

なお、図３(a)、(b)の構成とする場合には、ＳＣ杭２の下部ではＳＣ杭２の鋼管２ａで鉛直方向荷重の全て、あるいは大部分を分担すること、特に図３(b)の構成では鋼管どうしを溶接することも考え合わせると、ＳＣ杭２の鋼管２ａの板厚は、これと接合する鋼管杭１の板厚と同等、あるいはそれ以上であることが望ましい。   3 (a) and 3 (b), in the lower part of the SC pile 2, the steel pipe 2a of the SC pile 2 shares all or most of the vertical load, in particular FIG. In consideration of the fact that the steel pipes 2a of the SC pile 2 are welded together in the configuration of b), it is desirable that the steel pipe 2a of the SC pile 2 is equal to or greater than the thickness of the steel pipe pile 1 to be joined thereto.

突起２ｃは平鋼や棒鋼を溶接して形成したものなどを用いることができ、コンクリート２ｂ−鋼管２ａ間の荷重の伝達が可能なものであれば特に材料は限定されないが、図４に示すような、溶接ビードによる突起２ｃを直接形成した溶接成型突起を適用することもできる。   The protrusion 2c can be formed by welding flat steel or steel bar, and the material is not particularly limited as long as it can transmit the load between the concrete 2b and the steel pipe 2a, but as shown in FIG. It is also possible to apply a weld molding projection in which the projection 2c is directly formed by a weld bead.

図４における好ましい寸法例を挙げると、ＳＣ杭２の鋼管２ａの板厚ｔが９ｍｍ以上として、突起幅Ｂ0が６〜１０ｍｍ、突起高さｔ0が８〜１２ｍｍである。 Preferred and dimensions example in FIG. 4, as the thickness t of the SC piles 2 of the steel pipe 2a at least 9 mm, projection width B 0 is 6 to 10 mm, the projection height t 0 is 8 to 12 mm.

ＳＣ杭２のコンクリート被り厚さや製造時のコンクリート充填性などを考慮すると、あまり高さの大きな突起２ｃは好ましくなく、突起高さｔ0は１５ｍｍ程度までとするのが望ましい。そのことを勘案すると、溶接ビードによる突起成型が好適であり、突起材料の省略、製造工程の短縮、コストダウンが図れる。 When considering the concrete filling of the thickness and time of manufacture suffer concrete SC piles 2, too large projection 2c of height is undesirable, the projection height t 0 it is desirable to up to about 15 mm. Considering this fact, projection molding using a weld bead is suitable, and the projection material can be omitted, the manufacturing process can be shortened, and the cost can be reduced.

その他、圧延により突起を設けた鋼板を製管した内面突起付き鋼管を適用することも可能で、これにより突起溶接の手間を省略することができる。   In addition, it is also possible to apply a steel pipe with an internal protrusion, which is made of a steel plate provided with protrusions by rolling, thereby eliminating the need for protrusion welding.

図５は本願の請求項１に係る発明の一実施形態を示したもので、下杭としての鋼管杭１の上に上杭として、外径が鋼管杭１の外径よりも大きく、中空部の径が鋼管杭１の外径よりも小さいＳＣ杭２をつなぎ合わせている。   FIG. 5 shows an embodiment of the invention according to claim 1 of the present application, in which the outer diameter is larger than the outer diameter of the steel pipe pile 1 as the upper pile on the steel pipe pile 1 as the lower pile, and the hollow portion. The SC pile 2 having a diameter smaller than the outer diameter of the steel pipe pile 1 is connected.

ＳＣ杭２として作用軸力下における曲げ耐力が接合される鋼管杭１の曲げ耐力よりも大きいものを用いる点は、比較発明１に対応する図１の場合と同様である。ＳＣ杭２部分に必要な耐力、杭の施工法、ＳＣ杭２と鋼管杭１の接合方法、ＳＣ杭２の製造・運搬の制約など様々の条件を勘案して最適な構成を選択することができる。   The point which uses the thing larger than the bending strength of the steel pipe pile 1 to which the bending strength under action axial force is joined as SC pile 2 is the same as that of the case of FIG. It is possible to select the optimum structure in consideration of various conditions such as the proof stress necessary for the SC pile 2 part, the pile construction method, the joining method of the SC pile 2 and the steel pipe pile 1, and the restrictions on the manufacture and transportation of the SC pile 2 it can.

この場合も、鋼管杭１とＳＣ杭２の接合は、通常の既製杭どうしの縦継ぎと同様に現場での溶接などにより行うこともできる。あるいは、事前にＳＣ杭２と所定長さの鋼管杭１を工場溶接などで接合した後に現場に搬入し、現場での縦継ぎは一般的な鋼管杭どうしを接合する形とすることもできる。   In this case as well, the steel pipe pile 1 and the SC pile 2 can be joined by welding in the same manner as in the case of a normal joint between normal piles. Alternatively, the SC pile 2 and the steel pipe pile 1 having a predetermined length may be joined in advance by factory welding or the like, and then carried to the site, and the longitudinal joint on the site may be formed by joining common steel pipe piles.

ＳＣ杭２の耐力は、用いる鋼管２ａの材質、板厚、コンクリート２ｂの強度によって変化することから、所要の耐力が得られるように、これらの組合せを選定すればよい。   Since the proof stress of the SC pile 2 varies depending on the material of the steel pipe 2a to be used, the plate thickness, and the strength of the concrete 2b, these combinations may be selected so that the required proof strength can be obtained.

また、本願の請求項１では鋼管杭１に比べて外径の大きなＳＣ杭２を用いるため、鋼管杭１よりも曲げ耐力の大きなＳＣ杭２を構成しやすく、鋼管２ａの材質・板厚、コンクリート２ｂ強度の組合せも考慮すれば、鋼管杭１に比べて曲げ耐力を大幅に増すことができる。   In addition, since the SC pile 2 having a larger outer diameter than that of the steel pipe pile 1 is used in claim 1 of the present application, the SC pile 2 having a greater bending strength than the steel pipe pile 1 can be easily formed. Considering the combination of the strength of the concrete 2b, the bending strength can be greatly increased as compared with the steel pipe pile 1.

また、図６は本願の請求項１に係る発明において、鋼管２ａの下部内周面に突起２ｃを設けたＳＣ杭２を適用した場合であり、比較発明１の実施形態にも相当する。また、ＳＣ杭２自体は比較発明１用のＳＣ杭に相当する。   Moreover, FIG. 6 is a case where the SC pile 2 in which the protrusion 2c is provided on the lower inner peripheral surface of the steel pipe 2a in the invention according to claim 1 of the present application, and corresponds to the embodiment of the comparative invention 1. The SC pile 2 itself corresponds to the SC pile for Comparative Invention 1.

図７は本願の請求項１に係る発明における荷重伝達機構の説明図である。   FIG. 7 is an explanatory view of a load transmission mechanism in the invention according to claim 1 of the present application.

図５にように外径が鋼管杭１の径よりも大きく、中空部の径が鋼管杭１の外径よりも小さいＳＣ杭２を用いた場合には、接合部で断面が急激に変化するものの、図７に示すようにＳＣ杭２の端板２ｄの外縁と内縁の間に鋼管杭１が接合されているため、端板２ｄから鋼管杭１の端部付近に伝達される曲げが両方向から打ち消しあう形となり、鋼管杭１に鉛直荷重を安定的に伝達することが可能になる。すなわち、端板２ｄの板厚や形状、鋼管杭１の接合位置を調整することにより、円滑な鉛直荷重の伝達が実現できる。   As shown in FIG. 5, when the SC pile 2 having an outer diameter larger than the diameter of the steel pipe pile 1 and a hollow portion smaller than the outer diameter of the steel pipe pile 1 is used, the cross section rapidly changes at the joint. However, since the steel pipe pile 1 is joined between the outer edge and the inner edge of the end plate 2d of the SC pile 2 as shown in FIG. 7, the bending transmitted from the end plate 2d to the vicinity of the end of the steel pipe pile 1 is bi-directional. Therefore, the vertical load can be stably transmitted to the steel pipe pile 1. That is, by adjusting the thickness and shape of the end plate 2d and the joining position of the steel pipe pile 1, smooth transmission of the vertical load can be realized.

図８は本願の請求項１に係る発明における下杭としての鋼管杭１と上杭としてのＳＣ杭２の溶接に関し、端板２ｄの断面形状の例（片側のみ）を示したもので、鋼管杭１を接合する場所にもガイド兼裏あてのための突出部５を設けたものである。   FIG. 8 shows an example (only one side) of the cross-sectional shape of the end plate 2d regarding the welding of the steel pipe pile 1 as the lower pile and the SC pile 2 as the upper pile in the invention according to claim 1 of the present application. The place where the pile 1 is joined is also provided with a protrusion 5 for guiding and backing.

さらに、この突出部５は鉛直方向の荷重伝達においては端板２ｄの剛性を高め変形を防止するための補剛材の役割を果たし、鋼管杭１への円滑な荷重伝達にも寄与する構造となっている。   Further, the projecting portion 5 serves as a stiffener for increasing the rigidity of the end plate 2d and preventing deformation in vertical load transmission, and contributes to smooth load transmission to the steel pipe pile 1. It has become.

図９は、比較発明２の基礎杭構造（全体構造は、図１あるいは図５の場合と同様であるので省略する）の一実施形態における下杭としての鋼管杭１と上杭としてのＳＣ杭２の接合部を示したものである。   FIG. 9 shows the steel pile 1 as the lower pile and the SC pile as the upper pile in one embodiment of the foundation pile structure of the comparative invention 2 (the whole structure is the same as in FIG. 1 or FIG. 5). 2 shows a joint portion.

この例では、ＳＣ杭２のコンクリート２ｂ内面側にも鋼管２ｅが一体化され、さらに内面側鋼管２ｅの外周面のコンクリート２ｂと接する部分に突起２ｆが設けられ、一端がコンクリート２ｂの端部より所定長突出する構成となっている。この突出した内面側鋼管２ｅと同径の鋼管杭１を溶接３などによりつなぎ合わせることで、頭部を拡頭した基礎杭が築造されることになる。   In this example, the steel pipe 2e is integrated also on the inner surface side of the concrete 2b of the SC pile 2, and further, a protrusion 2f is provided on a portion of the outer peripheral surface of the inner surface side steel pipe 2e in contact with the concrete 2b, and one end is from the end of the concrete 2b. It has a configuration that protrudes a predetermined length. By connecting the steel pipe piles 1 having the same diameter as the protruding inner steel pipe 2e by welding 3 or the like, a foundation pile having an enlarged head is built.

内面側鋼管２ｅの突起２ｆには、例えば図１に示したＳＣ杭２の鋼管２ａの内周面の突起２ｃと同様に、平鋼や棒鋼を溶接して形成したものなどを用いることもでき、コンクリート２ｂ−内面側鋼管２ｅ間の荷重の伝達が可能なものであれば特に材料は限定されない。また、図４に示した溶接ビードによる突起（溶接成型突起）を適用することもできる。   As the projection 2f of the inner surface side steel pipe 2e, for example, a projection formed by welding a flat bar or a steel bar, like the projection 2c on the inner peripheral surface of the steel pipe 2a of the SC pile 2 shown in FIG. 1, can be used. The material is not particularly limited as long as the load can be transmitted between the concrete 2b and the inner surface side steel pipe 2e. Moreover, the protrusion (welding molding protrusion) by the weld bead shown in FIG. 4 can also be applied.

図１０(a)〜(c)は比較発明２の基礎杭構造で用いられるＳＣ杭２の他の実施形態を示したものである。   10 (a) to 10 (c) show another embodiment of the SC pile 2 used in the foundation pile structure of Comparative Invention 2. FIG.

図１０(a)は内面側鋼管２ｅに、外周面に突起２ｆを設けた鋼管を使用した場合の例を示したものであり、ＳＣ杭２の外周面側の鋼管２ａには突起がない。この図１０(a)では内面側鋼管２ｅの外周面突起２ｆによってＳＣ杭２から内面側鋼管２ｅに鉛直方向の押込み荷重が伝達できる構成となっており、ＳＣ杭２下端の端板２ｄは省略されている。   FIG. 10 (a) shows an example in which a steel pipe provided with protrusions 2f on the outer peripheral surface is used for the inner steel pipe 2e. The steel pipe 2a on the outer peripheral surface side of the SC pile 2 has no protrusions. In FIG. 10 (a), a vertical pushing load can be transmitted from the SC pile 2 to the inner surface side steel pipe 2e by the outer peripheral surface projection 2f of the inner surface side steel pipe 2e, and the end plate 2d at the lower end of the SC pile 2 is omitted. Has been.

引抜き方向の荷重がない場合などでは、本例のように端板２ｄを省略したり、製造時のコンクリート２ｂ打設のための型枠の役割のみを果たす簡易なものとすることなどができる。   In the case where there is no load in the drawing direction, the end plate 2d can be omitted as in this example, or the end plate 2d can be simplified as it only serves as a formwork for placing the concrete 2b during production.

図１０(b)は、図９のＳＣ杭２における突起２ｆを設けた内面側鋼管２ｅに代わり、縞付鋼板から成形される外面縞付鋼管を内面側鋼管２ｅとして用いた場合である。   FIG.10 (b) is a case where the outer surface striped steel pipe shape | molded from a striped steel plate is used as the inner surface side steel pipe 2e instead of the inner surface side steel pipe 2e which provided the protrusion 2f in the SC pile 2 of FIG.

両側の鋼管２ａ、２ｅに突起２ｃ、２ｆを設けることにより、より安定的に鉛直方向の押込み荷重の伝達を図ることができ、かつ、引抜き方向の荷重に対しても円滑な伝達が可能となる。本構造においても図９の場合と同様に突出した内面側鋼管２ｅと同径の鋼管杭をつなぎ合わせることにより、頭部を拡頭した基礎杭を築造することができる。   By providing the protrusions 2c and 2f on the steel pipes 2a and 2e on both sides, it is possible to more stably transmit the push-in load in the vertical direction, and to smoothly transmit the load in the pull-out direction. . In this structure as well, the foundation pile with the head expanded can be constructed by connecting the steel pipe piles having the same diameter as the protruding inner steel pipe 2e as in the case of FIG.

図１０(c)の例は、ＳＣ杭２下端の端板２ｄと内面側鋼管２ｅとを溶接３などで固定したり、あるいは固定していなくても十分な剛性を有する端板を用いることで引抜き方向の荷重に対しても安定的に荷重伝達が可能な構造とするものである。   In the example of FIG. 10 (c), the end plate 2d at the lower end of the SC pile 2 and the inner surface side steel pipe 2e are fixed by welding 3 or the like, or an end plate having sufficient rigidity is used even if not fixed. The structure is such that the load can be stably transmitted even with respect to the load in the drawing direction.

なお、図１０(c)では内面側鋼管２ｅの頭部に端板２ｇを設けた構造の例を示しているが、これは杭頭処理の際に中空部頭部に充填するコンクリート１２を活用してコンクリー内面側鋼管２ｅに鉛直方向荷重を伝達する役割を期待したものである。   In addition, although the example of the structure which provided the end plate 2g in the head of the inner surface side steel pipe 2e is shown in FIG.10 (c), this utilizes the concrete 12 with which a hollow part head is filled at the time of a pile head process. Thus, the role of transmitting the vertical load to the concrete inner side steel pipe 2e is expected.

図１１(a)、(b)は、図１０(a)、(b)のＳＣ杭２を用いた場合の荷重伝達の機構を示したものである。   11 (a) and 11 (b) show a load transmission mechanism when the SC pile 2 shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b) is used.

図１１(a)に示す図１０(a)のＳＣ杭２を用いた構造では、ＳＣ杭２上部では鋼管２ａとコンクリート２ｂで分担されて伝達される荷重が２ｆを介して次第に内面側鋼管２ｅへ伝達され、コンクリート２ｂ下面においてはコンクリートの分担荷重がゼロとなり、全てが内面側鋼管２ｅへ伝達され、さらには鋼管杭１へと伝達される。   In the structure using the SC pile 2 of FIG. 10 (a) shown in FIG. 11 (a), the load transferred by the steel pipe 2a and the concrete 2b, which is shared by the steel pipe 2a and the concrete 2b, is gradually passed through 2f in the upper part of the SC pile 2e. On the lower surface of the concrete 2b, the shared load of the concrete becomes zero, and everything is transmitted to the inner surface side steel pipe 2e and further to the steel pipe pile 1.

図１１(b)に示す図１０(b)のＳＣ杭２を用いた構造では、荷重の伝達がより明解で安定的となる。すなわち、ＳＣ杭２上部では鋼管２ａとコンクリート２ｂで分担されて伝達される荷重のうち、鋼管２ａでの分担荷重がＳＣ杭２の鋼管２ａの内周面突起２ｃによってコンクリート２ｂへ伝達され、これとコンクリート２ｂ部分の分担荷重が外周面の突起２ｆを介して内面側鋼管２ｅへ伝達され、さらに、鋼管杭１へと伝達されることになる。   In the structure using the SC pile 2 of FIG. 10 (b) shown in FIG. 11 (b), the transmission of the load becomes clearer and more stable. That is, among the loads transmitted and shared by the steel pipe 2a and the concrete 2b at the upper part of the SC pile 2, the shared load on the steel pipe 2a is transmitted to the concrete 2b by the inner peripheral surface projection 2c of the steel pipe 2a of the SC pile 2, And the shared load of the concrete 2b portion is transmitted to the inner surface side steel pipe 2e via the protrusion 2f on the outer peripheral surface, and further transmitted to the steel pipe pile 1.

また、図１１(b)の構造では引抜き方向の荷重に対しても安定的に荷重伝達を行うことができる。この場合、両側の鋼管２ａ、２ｅに十分な突起段数が確保されていれば、構造的な観点からは必ずしもＳＣ杭２の下端の端板２ｄは必要ではなく、図１１(a)と同様に端板を省略したり、簡易な端板を使用するなど合理化を図ることもできる。   Further, in the structure of FIG. 11 (b), it is possible to transmit the load stably even with respect to the load in the drawing direction. In this case, the end plate 2d at the lower end of the SC pile 2 is not necessarily required from a structural point of view if a sufficient number of protrusions are secured on the steel pipes 2a, 2e on both sides, as in FIG. 11 (a). It is possible to rationalize such as omitting the end plate or using a simple end plate.

１…鋼管杭、２…ＳＣ杭、２ａ…鋼管、２ｂ…コンクリート、２ｃ…突起、２ｄ…端板、２ｅ…内面側鋼管、２ｆ…突起、２ｇ…端板、３…溶接、４…機械式継手、
１１…フーチング、１２…コンクリート、
２１…地盤上部、２２…支持地盤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steel pipe pile, 2 ... SC pile, 2a ... Steel pipe, 2b ... Concrete, 2c ... Protrusion, 2d ... End plate, 2e ... Inner surface side steel pipe, 2f ... Protrusion, 2g ... End plate, 3 ... Welding, 4 ... Mechanical type Fittings,
11 ... Footing, 12 ... Concrete,
21 ... Upper part of the ground, 22 ... Supporting ground

Claims (3)

鋼管杭の上部に上杭として、または上杭の一部として、前記鋼管杭よりも曲げ耐力が大きいＳＣ杭を接合してなり、前記鋼管杭の外径が、前記ＳＣ杭の外径より小さく、該ＳＣ杭の中空部の径より大きく、該鋼管杭の上端部と前記ＳＣ杭のコンクリート端部に設けられる端板とを溶接により接合してあり、前記ＳＣ杭の端板の外縁と内縁の間に前記鋼管杭が接合されていることを特徴とする基礎杭構造。 As an upper pile or as a part of the upper pile, an SC pile having a bending strength greater than that of the steel pipe pile is joined to the upper portion of the steel pipe pile, and the outer diameter of the steel pipe pile is smaller than the outer diameter of the SC pile. , greater than the diameter of the hollow portion of the SC piles, by welding the end plates arranged in the concrete end of the SC pile with the top end portion of the steel pipe pile tare is, the outer edge of the end plate of the SC piles foundation pile structures wherein the steel pipe pile is characterized that you have joined between the inner edge. 前記ＳＣ杭を構成する鋼管の端部内周面に一段または複数段の連続するまたは不連続な突起が設けられていることを特徴とする請求項１記載の基礎杭構造。     The foundation pile structure according to claim 1, wherein one or a plurality of continuous or discontinuous protrusions are provided on an inner peripheral surface of an end portion of a steel pipe constituting the SC pile. 前記突起が溶接ビードにより形成されていることを特徴とする請求項２記載の基礎杭構造。   The foundation pile structure according to claim 2, wherein the projection is formed of a weld bead.
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