JP6000775B2

JP6000775B2 - 鋼管杭及びその施工方法

Info

Publication number: JP6000775B2
Application number: JP2012206523A
Authority: JP
Inventors: 重信濱中
Original assignee: 株式会社近畿開発
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-09-20
Also published as: JP2014062362A

Description

本発明は鋼管杭及びその施工方法に関し、特に十分な強度に根固めを行うことができ、粘土層や砂礫層において高い信頼性を保証できるようにした杭及び方法に関する。

建築構造物を構築する場合、地中に鋼管杭を打ち込み、この鋼管杭に鉄筋を固定するなどして鋼管杭を建築構造物の基礎等に利用することが行われている。

上述の鋼管杭には、オーガスクリュー等によって地中に杭穴を掘削するとともに、杭穴底部を拡径し、拡径部にセメントミルクを充填するとともに、中空鋼管をセメント内に注入して一体化するようにしたセメント充填方式が知られている（特許文献１）。

特開２００１−２３４５３１号公報

しかし、特許文献１記載の鋼管杭ではセメント拡径部に鋼管の先端部をそのまま挿入して固めているだけであるので、セメント拡径部が小さく、しかもセメント拡径部と鋼管先端部との結合が十分でなく、十分な強度の根固めができず、特に粘土層や砂礫層の場合には鋼管杭の信頼性が低いことがあった。

本発明はかかる問題点に鑑み、十分な強度で根固めを行うことができ、粘土層や砂礫層において高い信頼性を保証できるようにした鋼管杭及び及びその施工方法を提供することを課題とする。

そこで、本発明に係る鋼管杭は、中空鋼管の先端部分には複数の帯状脚部が形成され、該帯状脚部の先端部は押圧によって粘土層又は砂礫層を前進可能な尖端状に形成されている一方、中空鋼管には円錐状又は半球状となったガイド台が設けられ、上記中空鋼管が上記ガイド台に対して相対的に押し込まれたときに上記帯状脚部がガイド台によって案内されて粘土層又は砂礫層を前進するように外方に拡開され、上記ガイド台には複数のセメントミルクの吐出孔が形成されていることを特徴とする。

本発明の特徴の１つは中空鋼管の先端部分に複数の帯状脚部を形成し、中空鋼管の先端を相対的にガイド台に押し込んで帯状脚部を拡開して周囲に前進させるようにした点にある。

これにより、ガイド台が杭穴底面に達するまで杭穴に鋼管杭を挿入した後、中空鋼管をガイド台に対して相対的に押し込むと、帯状脚部が粘土層や砂礫層内を前進するように拡開し、セメントミルクをガイド台の吐出孔から周囲に吐出させ、セメントミルクを凝固させると、帯状脚部と結合したセメント拡径根部を形成することができる。

この帯状脚部は拡開しているので、大きなセメント拡径根部を形成でき、しかも帯状脚部はセメント拡径根部と強化に結合されているので、鋼管杭を十分な強度で根固することができ、例えば粘土層や砂礫層において、上方の引抜き力や左右への揺さぶり力が加わっても、鋼管杭の高い信頼性を保証できる。

鋼管杭は中空鋼管の先端部分に複数の帯状脚部を形成する必要があるが、中空鋼管が長尺の場合には帯状脚部の加工が煩雑である。そこで、中空鋼管を、中空の鋼管本体とこれに固定される中空の先端鋼管とから構成し、先端鋼管に帯状脚部を形成するようにするのがよい。

鋼管杭はガイド台を組合せて使用するが、ガイド台を鋼管杭にセットする必要がある。例えば、ワイヤーやロープをガイド台に接続し、ワイヤーやロープを鋼管杭内に挿通してガイド台を鋼管杭にセットすることができるが、ガイド台にはセメントミルクを注入して周囲に吐出させる必要があることから、セメントミルクの注入用パイプをガイド台に接続してガイド台を鋼管杭にセットすることもできる。

また、本発明によれば、中空鋼管の先端部分には複数の帯状脚部を形成し該帯状脚部の先端部を押圧によって粘土層又は砂礫層を前進可能な尖端状に形成する一方、中空鋼管には上部に円錐状又は半球状のガイド面を有するガイド台を設け該ガイド台には複数のセメントミルクの吐出孔を形成した鋼管杭を用い、掘削機で地盤に杭穴を縦に掘削し、上記杭穴に上記鋼管杭を挿入し、上記ガイド台が杭穴の底部に達したときに上記中空鋼管をガイド台に対して相対的に押し込んで上記帯状脚部を周囲の粘土層又は砂礫層を前進するように拡開させ、上記ガイド台にセメントミルクを注入して上記ガイド台の吐出孔から周囲に吐出させて帯状脚部と結合されたセメント拡径根部を形成するようにしたことを特徴とする鋼管杭の施工方法を提供することができる。

本発明に係る鋼管杭の好ましい実施形態における全体構成を示す図である。上記鋼管杭の施工方法を模式的に示す図である。

図１及び図２は本発明に係る鋼管杭の好ましい実施形態を示す。図において、鋼管杭１０は中空の鋼管本体１１、中空の先端鋼管１２及びガイド台２０から構成され、先端鋼管１２は後端に開先が形成され、鋼管本体１１先端の開先と突き合わされて溶接されることによって固着されている（図中、１３が溶接部分である）。

また、先端鋼管１２には複数のスリット１２Ｂが先端から後部に向けて実質的に等しい幅の相互に等しい間隔をあけて形成されることによって複数の帯状脚部１２Ａが形成され、帯状脚部１２Ａは先端部が折り返されて尖端状に形成されている。

他方、ガイド台２０は下半部が円筒状をなし、下半部の外側面には複数のセメントミルクの吐出孔２０Ａが間隔をあけて形成されている。また、ガイド台２０の上半部には円錐状のガイド面が形成され、ガイド台２０の頂部にはセメントミルクの注入用パイプ３０が接続され、注入用パイプ３０によってガイド台２０が帯状脚部１２Ａの間にセットされるようになっている。

鋼管杭１０を地盤５０に打ち込む場合、図２の（ａ）に示されるように、オーガスクリュー４０によって杭穴５１を掘削し、所定の深さに達すると、オーガスクリュー４０を杭穴５１から引き抜き、図２の（ｂ）に示されるように、ガイド台２０が杭穴５１の底面に達するまで本例の鋼管杭１０を杭穴５１に挿入する。

次に、鋼管杭１０をガイド台２０に対してさらに押し込むと、図２の（ｃ）に示されるように、帯状脚部１２Ａがガイド面によって案内され、帯状脚部１２Ａの先端が粘土層や砂礫層内を外方に前進するように帯状脚部１２Ａが拡開、つまり相互の間隔が先端になるほど広くなるように拡開される。

こうして帯状脚部１２Ａが拡開されると、図２の（ｄ）に示されるように、注入用パイプ３０からセメントミルクを注入すると、セメントミルクがガイド台２０の吐出孔２０Ａから周囲に吐出され、セメントミルクが凝固すると、鋼管杭１０の根元に大きな拡径根部５２が形成される。

凝固したセメントは大きく拡径した鋼管杭１０の帯状脚部１２Ａと強固に結合されるとともに、大きなセメント拡径根部５２を形成でき、鋼管杭１０を強固な根固めすることができ、例えば粘土層や砂礫層において、上方の引抜き力や左右への揺さぶり力が加わっても、鋼管杭１０の高い信頼性を保証できる。

１０鋼管杭
１１鋼管本体
１２先端後端
１２Ａ帯状脚部
２０ガイド台
２０Ａ吐出孔
３０セメントミルク注入用パイプ
５０地盤
５１杭穴
５２セメント拡径根部

Claims

中空鋼管はその先端部分に複数の帯状脚部（１２Ａ）を有し、該帯状脚部（１２Ａ）の先端部は押圧によって粘土層又は砂礫層を前進可能な尖端状をなす一方、中空鋼管はその先端部分内に中空のガイド台（２０）を備え、該ガイド台（２０）は複数のセメントミルクの吐出孔（２０Ａ）を有するとともにセメントミルクの注入用パイプが接続されて上記注入用パイプによって鋼管杭内に保持されており、上記ガイド台（２０）は該ガイド台（２０）に対する上記中空鋼管の相対的な押し込み状態で上記帯状脚部（１２Ａ）を外方に拡開させかつ粘土層又は砂礫層を前進させるように案内する円錐状又は半球状のガイド面を上部に有することを特徴とする鋼管杭。
上記中空鋼管は、中空の鋼管本体（１１）及び鋼管本体（１１）への固定状態の中空の先端鋼管（１２）とから構成され、該中空の先端鋼管（１２）に複数の帯状脚部（１２Ａ）を有する請求項１記載の鋼管杭。
中空鋼管の先端部分には複数の帯状脚部（１２Ａ）を形成し該帯状脚部（１２Ａ）の先端部を押圧によって粘土層又は砂礫層を前進可能な尖端状に形成する一方、中空鋼管には上部に円錐状又は半球状のガイド面を有する中空のガイド台（２０）を設けて該ガイド台（２０）にはセメントミルクの注入用パイプを接続して該注入用パイプによって鋼管杭内に保持し該ガイド台（２０）には複数のセメントミルクの吐出孔（２０Ａ）を形成した鋼管杭（１０）を用い、
掘削機（４０）で地盤（５０）に杭穴（５１）を掘削し、
上記杭穴（５１）に上記鋼管杭（１０）を挿入し、
上記ガイド台（２０）が杭穴（５１）の底部に達したときに上記中空鋼管をガイド面に対して相対的に押し込んで上記帯状脚部（１２Ａ）を周囲の粘土層又は砂礫層を前進するように拡開させ、
上記注入用パイプから上記ガイド台（２０）にセメントミルク（３０）を注入して上記ガイド台（２０）の吐出孔（２０Ａ）から周囲に吐出させて中空鋼管の帯状脚部（１２Ａ）と結合されたセメント拡径根部を形成するようにしたことを特徴とする鋼管杭の施工方法。