JP5695307B2 - Small diameter steel pipe pile joint structure and small diameter steel pipe pile construction method - Google Patents
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Description
本願発明は、建物を水平に修復し、今後の不同沈下を防ぐために、鋼管を継ぎ足して堅固な地盤まで圧入した小口径鋼管杭の接合技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for joining small-diameter steel pipe piles in which a steel pipe is added and pressed to a solid ground in order to repair a building horizontally and prevent future subsidence.
特許文献1及び2には、建物の不同沈下を修正・補強する技術が開示されている。
特許文献3及び4には、建物の不同沈下を修正・補強する支持杭(鋼管)の接続技術が開示されている。
特許文献5には、ブラケットを使用した建築物の沈下修正技術が開示されている。
Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for correcting / reinforcing uneven settlement of buildings.
Patent Documents 3 and 4 disclose connection technology of support piles (steel pipes) that correct and reinforce uneven settlement of buildings.
Patent Document 5 discloses a technique for correcting settlement of buildings using a bracket.
上記する従来の技術には、以下のような課題を有していた。
(1)特許文献3及び4による鋼管の接合技術は複雑であり、現場での施工性に難がある。例えば、鋼管の接合に「ボルトやナット」を使用するが、他の部材を使用することで作業負担が大きい。
(2)また、杭の支持力は「周面摩擦抵抗」と「先端支持力」よりなるが、鋼管の接合部分に「ボルトやナット」が突出すると「周面摩擦抵抗」が低下して杭の支持力を弱めることになる。
(3)特許文献5では、最終的にブラケットはそのまま埋め込まれるので(同文献図13参照)、使い捨てとなっている。
The conventional techniques described above have the following problems.
(1) The steel pipe joining techniques disclosed in Patent Documents 3 and 4 are complicated and difficult to perform on site. For example, “bolts and nuts” are used for joining steel pipes, but using other members increases the work load.
(2) The supporting force of the pile consists of “circumferential frictional resistance” and “tip supporting force”, but if “bolts and nuts” protrude from the joint of the steel pipe, the “peripheral frictional resistance” decreases and the pile Will weaken their supportive power.
(3) In Patent Document 5, since the bracket is finally embedded as it is (see FIG. 13), it is disposable.
そこで、本願発明は、これら従来の技術の有していた課題を解決して、以下の目的を達成できる発明を提供するものである。
(1)作業者の作業負担が少ないこと(作業の効率化)
(2)作業負担は少ないが、確実な施工が行われること(高品質)
(3)施工に必要な部材(具体的にはブラケット)を再利用できること(ローコスト)
Thus, the present invention provides an invention that can solve the problems of the conventional techniques and achieve the following objects.
(1) Less work burden on workers (work efficiency)
(2) The work load is small, but reliable construction is performed (high quality)
(3) Recycling of materials (specifically brackets) required for construction (low cost)
上記目的を達成するために、第1の発明は、建物を水平に修復し、今後の不同沈下を防ぐために、小口径の鋼管を継ぎ足して堅固な地盤まで圧入した小口径鋼管杭の接合構造であって、鋼管の一方端部には雄継手を備え、同他方端部には雄継手に接合する雌継手を備えたことを特徴とするものである。
第2の発明は、建物の基礎に接する杭頭鋼管の反基礎側端部には、これと接合する一般鋼管との間に伸縮自在な調整継手を備えたことを特徴とする同小口径鋼管杭の接合構造である。
第3の発明は、上記継手による鋼管の接合は、螺合によるものであることを特徴とする同小口径鋼管杭の接合構造である。
第4の発明は、建物を水平に修復し、今後の不同沈下を防ぐために、小口径の鋼管を継ぎ足して堅固な地盤まで圧入した小口径鋼管杭を接合するためのブラケットであって、当該ブラケットは、少なくとも鋼管に取り付ける固定部と、水平方向に広がりジャッキの設置可能な台座部とを備え、台座部は、新たに接続する杭頭鋼管と固定部の取り付けられている一般鋼管とを接合可能となるように開孔部を有するとともに、当該ブラケットは、固定部を中心として小口径鋼管杭方向に分割可能な分割構造体であることを特徴とする小口径鋼管杭接合用ブラケットである。
第5の発明は、建物を水平に修復し、今後の不同沈下を防ぐために、建物の基礎下に小口径鋼管杭を施工する施工方法であって、建物を反力として小口径の鋼管を継ぎ足しながら堅固な地盤まで圧入する一般鋼管接合工程と、建物の基礎と小口径鋼管杭を接合する杭頭鋼管接合工程とを備え、一般鋼管接続工程は、鋼管の一方端部には雄継手を備え、同他方端部には雄継手に継合する雌継手を備えて鋼管どうしを接合し、杭頭鋼管接合工程は、まず、杭頭鋼管を接合する前の小口径鋼管杭の基礎側端部にブラケットを取り付けて、ブラケット台座部にジャッキを設置し、ジャッキによって形成された小口径鋼管杭と基礎との間に長さ調整された杭頭鋼管を用意して小口径鋼管杭と杭頭鋼管を接合するとともに接合された杭頭鋼管と基礎との間に隙間が生じないように調整し、その後ジャッキおよびブラケットを取り外すことを特徴とする小口径鋼管杭の施工方法である。
In order to achieve the above object, the first invention is a joint structure of a small-diameter steel pipe pile that is constructed by horizontally adding a small-diameter steel pipe and press-fitting to a solid ground in order to repair the building horizontally and prevent future subsidence. The steel pipe has a male joint at one end and a female joint at the other end joined to the male joint.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a small-diameter steel pipe having an adjustable joint that can be stretched between a general steel pipe to be joined to a non-foundation side end of a pile head steel pipe in contact with a foundation of a building. This is a pile connection structure.
3rd invention is the joining structure of the said small diameter steel pipe pile characterized by joining of the steel pipe by the said joint by screwing.
A fourth invention is a bracket for joining a small-diameter steel pipe pile that has been joined to a solid ground by adding a small-diameter steel pipe in order to repair the building horizontally and prevent future subsidence. Has at least a fixed part to be attached to the steel pipe and a pedestal part that extends horizontally and can be installed with a jack. The bracket is a small-diameter steel pipe pile joint bracket characterized by being a split structure that can be divided in the small-diameter steel pipe pile direction with the fixed part as the center.
The fifth invention is a construction method for constructing a small-diameter steel pipe pile under the foundation of the building in order to restore the building horizontally and prevent future subsidence. The steel pipe having a small diameter is added by using the building as a reaction force. However, it has a general steel pipe joining process that press-fits to solid ground and a pile head steel pipe joining process that joins the foundation of the building and a small diameter steel pipe pile, and the general steel pipe connection process has a male joint at one end of the steel pipe The other end is equipped with a female joint that is joined to the male joint, and the steel pipes are joined together. The pile head steel pipe joining process begins with the end of the foundation of the small-diameter steel pipe pile before joining the pile head steel pipe Attach a bracket to the bracket pedestal, install a jack on the bracket base, prepare a small-diameter steel pipe pile formed by the jack and the pile head steel pipe adjusted in length, and prepare the small-diameter steel pipe pile and the pile head steel pipe Between the pile head steel pipe and the foundation Adjusted so no gap is then jack and construction method of the small-diameter steel pipe piles, characterized in that to remove the bracket.
本願発明によれば、以下のような効果を有する。
(1)小口径鋼管杭を構成する鋼管の両端部にそれぞれ「雄継手」と「雌継手」を備えることで、現場で鋼管どうしを「溶接」によって接合する必要がなくなり、鋼管の確実且つ容易な接合が可能になる。
(2)また、接合部分が小口径鋼管杭の外周にはみ出すことがないため、周面地盤を乱すことなく打設が可能であり、周面摩擦抵抗を低下させることなく、杭の支持力を維持できる。
(3)最後に小口径鋼管杭に接合する「杭頭鋼管」には精緻な寸法精度が要求されるが、この杭頭鋼管にアジャスト機能を備えることで、杭頭鋼管と基礎とを確実且つ容易に接合することが可能になる。
(4)鋼管の接合に「螺合」を用いることで、確実且つ容易な接合が可能になる。
(5)ブラケットが分割構造体であることで、小口径鋼管杭から取り外し可能となり、従来はそのまま埋め込まれていたブラケットを埋め込むことなく、再利用可能になる。
(6)雄継手と雌継手をその両端に備えた鋼管を用いた小口径鋼管杭の施工方法であれば、小口径鋼管杭を構成する鋼管どうしの接続が確実且つ容易になる(施工効率の向上)。また、その施工方法に分割構造体のブラケットを利用することで、従来埋め込まれていたブラケットの再利用を可能にする(コスト低減、エコ)。
The present invention has the following effects.
(1) By providing “male joints” and “female joints” at both ends of the steel pipes that make up the small diameter steel pipe piles, it is not necessary to join the steel pipes by “welding” at the site. Bonding becomes possible.
(2) Moreover, since the joint portion does not protrude from the outer periphery of the small-diameter steel pipe pile, it can be placed without disturbing the peripheral ground, and the bearing capacity of the pile can be increased without reducing the peripheral frictional resistance. Can be maintained.
(3) “Pile head steel pipe” to be finally joined to a small diameter steel pipe pile requires precise dimensional accuracy. By providing this pile head steel pipe with an adjusting function, the pile head steel pipe and the foundation can be securely and It becomes possible to join easily.
(4) By using “screwing” for joining steel pipes, reliable and easy joining becomes possible.
(5) Since the bracket is a divided structure, it can be removed from the small-diameter steel pipe pile, and can be reused without embedding the bracket that has been embedded as it is.
(6) With the construction method of small-diameter steel pipe piles using steel pipes with male and female joints at both ends, the steel pipes constituting the small-diameter steel pipe piles can be reliably and easily connected (the construction efficiency Improvement). In addition, by using the bracket of the divided structure for the construction method, it becomes possible to reuse the bracket embedded in the past (cost reduction, ecology).
本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、小口径鋼管杭を構成する「一般鋼管」を示す説明図である。「一般鋼管」とは小口径鋼管杭を構成する小口径の鋼管のうち、建物の基礎に接する鋼管(杭頭鋼管)以外の鋼管をいう。
一般鋼管20は、小口径の鋼管本体21(例えば、一般構造用炭素鋼管:STK400等)の一方端部22に雄継手24を備え、同他方端部23には雌継手26を備える。雄継手24と雌継手26は予め工場に置いて鋼管本体21に溶接されている。そして、雄継手24にはネジ山25を設け、雌継手25にはこのネジ山25に対応するネジ溝(図示省略)を設け、雄継手24と雌継手26は螺合により接合可能となっている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing a “general steel pipe” constituting a small diameter steel pipe pile. “General steel pipe” means a steel pipe other than a steel pipe (pile head steel pipe) in contact with the foundation of a building among small diameter steel pipes constituting a small diameter steel pipe pile.
The
図2は、小口径鋼管杭を構成する「杭頭鋼管」を示す説明図である。「杭頭鋼管」とは小口径鋼管杭を構成する小口径の鋼管のうち、建物の基礎に接する鋼管をいう。
杭頭鋼管30は、小口径の鋼管本体31(例えば、一般構造用炭素鋼管:STK400等)の一方端部32に調整継手34を備える。なお、同他方端部33は建物の基礎と接するため特に継手を備えていない。調整継手34は、伸縮自在な継手であり、雌継手35と雄継手37とで構成されている。雄継手37には第1ネジ山38と第2ネジ山39を設けている。雌継手35は鋼管本体31の一方端部32に溶接(工場溶接)されるとともに、雄継手37の第1ネジ山38に対応するネジ溝(図示省略)を設け、雌継手35と雄継手37は螺合により接合可能となっている。また、雄継手37の第2ネジ山39は図1に示す一般鋼管20の雌継手26のネジ溝に対応しており、雄継手37(調整継手34)と雌継手26は螺合により接合可能となっている。
FIG. 2 is an explanatory view showing a “pile head steel pipe” constituting a small diameter steel pipe pile. “Pile head steel pipe” refers to a steel pipe in contact with the foundation of a building among small diameter steel pipes constituting a small diameter steel pipe pile.
The pile
図3は、小口径鋼管杭の施工方法における一般鋼管の接合工程を示す説明図である。
図3(a)は、基礎70下にジャッキ80を設置して建物を反力として下杭となる小口径の一般鋼管20を圧入(下杭圧入)する工程である。
図3(b)は、上記(a)で下杭圧入された一般鋼管20(下杭40)に中杭となる一般鋼管20(中杭41)を継ぎ足す(中杭建て込み)工程である。
図3(c)は、下杭となる一般鋼管20(下杭40)に中杭となる一般鋼管20(中杭41)を接合する工程である。この接合は、図1で示した一般鋼管20の雄継手24と雌継手26は螺合による接合であるが、図4でその接合部分を拡大断面図で示す。図4に示すように、雄継手24のネジ部25と雌継手26のネジ溝27が螺合してネジ結合部28を形成し、強固な接合を成している。
図3(d)は、上記(a)と同様に基礎70下にジャッキ80を設置して建物を反力として中杭となる小口径の一般鋼管20を圧入(中杭圧入)する工程である。
Drawing 3 is an explanatory view showing the joining process of the general steel pipe in the construction method of a small diameter steel pipe pile.
FIG. 3A shows a process of installing a
FIG.3 (b) is the process of adding the general steel pipe 20 (medium pile 41) used as a middle pile to the general steel pipe 20 (lower pile 40) press-fitted by the lower pile in said (a) (middle pile built-in). .
FIG.3 (c) is the process of joining the general steel pipe 20 (medium pile 41) used as a middle pile to the general steel pipe 20 (lower pile 40) used as a lower pile. In this joining, the male joint 24 and the female joint 26 of the
FIG.3 (d) is the process of installing the
図5は、小口径鋼管杭の施工方法における杭頭鋼管の接合工程を示す説明図である。
図5(a)は、建物の基礎に接する杭頭鋼管(上杭)を残して中杭41まで圧入された状況で、中杭41にブラケット50を取り付けてブラケット50の台座部51にジャッキ80を設置して基礎70を仮受けする工程である。この時、中杭41と基礎70の間の長さを採寸し、上杭となる杭頭鋼管30を採寸した長さに合わせてカットする。
図5(b)は、中杭41に上杭となる杭頭鋼管30(上杭42)を接合する工程である。中杭41と杭頭鋼管30(上杭42)の接合は、図2で示した杭頭鋼管30の調整継手34(雄継手37)と雌継手26との螺合による接合である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a joining process of a pile head steel pipe in a construction method of a small diameter steel pipe pile.
FIG. 5A shows a state in which a pile head steel pipe (upper pile) that is in contact with the foundation of the building is left and is pressed into the
FIG. 5B is a process of joining the pile head steel pipe 30 (upper pile 42) to be the upper pile to the
図5(c)は、中杭41に接合した杭頭鋼管30(上杭42)と基礎70下との接合をレベル調整する工程である。このレベル調整については、図6で詳細に説明する。図6に示すように、調整継手34は雌継手35と雄継手37とで構成されている。そして、中杭41となっている一般鋼管20の雌継手26とは雄継手37の第2ネジ山39がネジ溝27と螺合してネジ結合部45を形成している。一方で、この雄継手37は第1ネジ山37も設けており、この第1ネジ山37は調整継手34を構成する雌継手35のネジ溝36と螺合している。そして、この第1ネジ山37とネジ溝36は予め長尺に設計しておき、両者の螺合幅を調整することで、杭頭鋼管30(上杭42)の長さを調整(アジャスト)できる構造となっている。従って、この杭頭鋼管30(上杭42)の持っているアジャスト機能を利用することで、中杭41に接合した杭頭鋼管30(上杭42)と基礎70下との接合における精緻なレベル調整を確実且つ容易に実現できる。
FIG. 5C is a step of adjusting the level of the joint between the pile head steel pipe 30 (upper pile 42) joined to the
図5(d)は、上記(c)でレベル調整ができて杭頭鋼管30(上杭42)と基礎70下との接合が完了するともに、ジャッキ80及びブラケット50を取り外して、小口径鋼管杭10の施工が完了する工程である。なお、ブラケット50は、一般鋼管20に取り付ける固定部を中心として小口径鋼管杭10方向に分割可能な分割構造体とすることで、一般鋼管20に対して脱着自在な部材とすることができる。
FIG. 5 (d) shows that the level can be adjusted in the above (c), the joining of the pile head steel pipe 30 (upper pile 42) and the bottom of the
図7は、小口径鋼管杭接合用ブラケットを示す説明用斜視図である。
図5に示すように、ブラケット50は、杭頭鋼管30を接合するために中杭41に取り付けられるものであるが、従来はこのブラケット50に杭頭鋼管30を溶接により接合していたために、小口径鋼管杭10の施工後も取り外すことができず、そのまま埋め込まれていた。図7に示す小口径鋼管杭接合用ブラケット(以下「ブラケット」)60は、小口径鋼管杭10の施工後に取り外すことができて、再利用(リユース)可能なブラケットの一例を示すものである。
FIG. 7 is a perspective view for explaining a small-diameter steel pipe pile joint bracket.
As shown in FIG. 5, the
ブラケット60は、ジャッキ(図示省略)を設置するための台座部61と、台座部61を支持するための支持部62と、一般鋼管(図示省略)に取り付けるための固定部63をを備えている。固定部63は一般鋼管(図示省略)を貫装するように開口部64を備えるとともに、その開口部64が分割できる分割構造体となっている。開口部64を備えることによって、一般鋼管(中杭)に直接杭頭鋼管(上杭)を接合することができるようになる。また、開口部64が分割できるので、一般鋼管(中杭)に対して着脱自在となる。よって、ブラケット60は、小口径鋼管杭の施工後に取り外すことができて、再利用(リユース)可能なブラケットとして提供できる。
The
本願発明は、建物を水平に修復し、今後の不同沈下を防ぐために、鋼管を継ぎ足して堅固な地盤まで圧入した小口径鋼管杭の接合技術として幅広く利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used as a joining technique for small-diameter steel pipe piles in which a steel pipe is added to a solid ground in order to repair a building horizontally and prevent future subsidence.
10 小口径鋼管杭
20 一般鋼管
21 鋼管本体
22 端部(一方端部)
23 端部(他方端部)
24 雄継手
25 ネジ山
26 雌継手
27 ネジ溝
28 ネジ結合部
30 杭頭鋼管
31 鋼管本体
32 端部(一方端部)
33 端部(他方端部)
34 調整継手
35 雌継手(調整継手用)
36 ネジ溝
37 雄継手(調整継手用)
38 第1ネジ山
39 第2ネジ山
40 下杭
41 中杭
42 上杭
45 ネジ結合部
50 ブラケット
51 台座部
60 ブラケット
61 台座部
62 支持部
63 固定部
64 開口部
70 基礎
80 ジャッキ
10 Small-diameter
23 End (the other end)
24 Male joint 25
33 End (the other end)
34
36
38
Claims (2)
鋼管の一方端部には雄継手を備え、同他方端部には雄継手に接合する雌継手を備えて、上記継手による鋼管の接合は、螺合によるものであることを特徴とするとともに、
建物の基礎に接する杭頭鋼管の反基礎側端部には、これと接合する一般鋼管との間に伸縮自在な調整継手を備え、同調整継手は、雌継手と雄継手とで構成され、同雌継手は杭頭鋼管の反基礎側端部に溶接されるとともに雄継手に設けられた第1ネジ山に対応するネジ溝を設けて雄継手と螺合により接合可能となり、同雄継手は第1ネジ山と連続するように設けられた第2ネジ山が杭頭鋼管と接合する一般鋼管の雌継手のネジ溝に対応して同一般鋼管の雌継手と螺合により接合可能になっていることを特徴とする小口径鋼管杭の接合構造。 In order to restore the building horizontally and prevent future subsidence, it is a joint structure of small-diameter steel pipe piles that are joined to a solid ground by adding small-diameter steel pipes,
The one end of the steel pipe is provided with a male joint, the other end thereof is provided with a female joint to be joined to the male joint, and the joining of the steel pipe by the joint is by screwing ,
The opposite end of the pile head steel pipe in contact with the foundation of the building is provided with an adjustable joint that can be expanded and contracted between the steel pipe and the general steel pipe to be joined. The adjustable joint is composed of a female joint and a male joint. The female joint is welded to the opposite end of the pile head steel pipe and has a thread groove corresponding to the first thread provided on the male joint so that it can be joined by screwing with the male joint. The second thread provided so as to be continuous with the first thread can be joined by screwing with the female joint of the general steel pipe corresponding to the thread groove of the female joint of the general steel pipe to be joined with the pile head steel pipe. A small-diameter steel pipe pile joint structure characterized by
建物を反力として小口径の鋼管を継ぎ足しながら堅固な地盤まで圧入する一般鋼管接合工程と、
建物の基礎と小口径鋼管杭を接合する杭頭鋼管接合工程とを備え、
一般鋼管接続工程は、鋼管の一方端部には雄継手を備え、同他方端部には雄継手に継合する雌継手を備えて鋼管どうしを螺合によって接合し、
杭頭鋼管接合工程は、まず、杭頭鋼管を接合する前の小口径鋼管杭の基礎側端部にブラケットを取り付けて、ブラケット台座部にジャッキを設置し、ジャッキによって形成された小口径鋼管杭と基礎との間に長さ調整された杭頭鋼管を用意して小口径鋼管杭と杭頭鋼管を接合するとともに接合された杭頭鋼管と基礎との間に隙間が生じないように、建物の基礎に接する杭頭鋼管の反基礎側端部には、これと接合する一般鋼管との間に伸縮自在な調整継手を備え、同調整継手は、雌継手と雄継手とで構成され、同雌継手は杭頭鋼管の反基礎側端部に溶接されるとともに雄継手に設けられた第1ネジ山に対応するネジ溝を設けて雄継手と螺合により接合可能となり、同雄継手は第1ネジ山と連続するように設けられた第2ネジ山が杭頭鋼管と接合する一般鋼管の雌継手のネジ溝に対応して同一般鋼管の雌継手と螺合により接合可能になっていることによって調整し、その後ジャッキおよびブラケットを取り外すことを特徴とする小口径鋼管杭の施工方法。 In order to restore the building horizontally and prevent future uneven settlement, it is a construction method to construct a small diameter steel pipe pile under the foundation of the building,
General steel pipe joining process in which a small diameter steel pipe is added as a reaction force and pressed into a solid ground,
A pile head steel pipe joining process for joining the foundation of the building and a small diameter steel pipe pile,
The general steel pipe connection process includes a male joint at one end of the steel pipe, a female joint joined to the male joint at the other end, and joins the steel pipes together by screwing.
In the pile head steel pipe joining process, first, a bracket is attached to the foundation side end of the small diameter steel pipe pile before joining the pile head steel pipe, a jack is installed on the bracket pedestal, and a small diameter steel pipe pile formed by the jack. in so no gap, buildings between the pile head steel pipe and underlying joined with joining small diameter steel pipe piles and pile head steel pipe prepared pile steel pipe which has been adjusted length between the foundation and The end of the pile head steel pipe that contacts the foundation of the pile is provided with a telescopic adjustment joint between the steel pipe and the general steel pipe to be joined. The adjustment joint is composed of a female joint and a male joint. The female joint is welded to the opposite end of the pile head steel pipe and has a thread groove corresponding to the first thread provided on the male joint so that it can be joined to the male joint by screwing. The second thread provided to be continuous with one thread joins the pile head steel pipe That corresponds to the screw groove of the female joint of the general steel pipe of the same general steel pipe was adjusted by being enabled joined by a female fitting and screwing, the small-diameter steel pipe piles subsequently characterized by removing the jack and the bracket Construction method.
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