JP6758694B1 - Steel pipe pile - Google Patents
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Abstract
【課題】地盤の表層の土質に左右されず、高く安定した支持力を発現可能な鋼管杭1を実現する。【解決手段】鋼管杭1は、軸中心に回転される杭本体2と、杭本体2の先端寄りに固定され、杭本体2と共に回転して地中を掘進する先端羽根3と、先端羽根3との間に基端方向へ間隔を空けて杭本体2に固定され、杭本体2と共に回転して土砂を杭本体2の基端に向けて流動させる周面羽根4と、先端羽根3と周面羽根4との間の杭本体2に固定され、先端側開口51の内径が基端側開口52の内径よりも大きい管体によって構成された土砂圧縮管5と、を備えている。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a steel pipe pile 1 capable of exhibiting a high and stable bearing capacity without being influenced by the soil quality of the surface layer of the ground. SOLUTION: A steel pipe pile 1 has a pile main body 2 rotated around an axis, a tip blade 3 fixed to the tip of the pile main body 2 and rotated together with the pile main body 2 to dig into the ground, and a tip blade 3. A peripheral blade 4 which is fixed to the pile body 2 at a distance in the direction of the base end and rotates together with the pile body 2 to flow earth and sand toward the base end of the pile body 2, and the tip blade 3 and the circumference. It is provided with a sediment compression pipe 5 which is fixed to a pile body 2 between the face blade 4 and is formed of a pipe body in which the inner diameter of the tip end side opening 51 is larger than the inner diameter of the base end side opening 52. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、鋼管杭に関する。 The present invention relates to steel pipe piles.
土木建築の基礎資材である鋼管杭に対しては、地盤に対する支持力を高めることが求められる。例えば、特許文献1には、地中に貫入される鋼管と、鋼管を挿通する開口を上部に有し、下向きに開く笠状であって地表近傍に貫入される鋼製の笠状部材と、を備えた基礎杭が開示されている。この基礎杭では、地表近傍に貫入された笠状部材によって地盤に対する支持力が高められている。
For steel pipe piles, which are the basic materials for civil engineering and construction, it is required to increase the bearing capacity for the ground. For example,
地盤の表層は支持層と比較して強度が低いことから、特許文献1の基礎杭では十分な支持力を得ることが困難な場合がある。
また、地盤の表層が盛り土や埋め戻し土によって構成されているときには、土の種類や施工状況等に応じて強度が不確定になるため、特許文献1の基礎杭では期待された支持力が得られないといった不都合が生じ得るし、設計も困難になる。
また、特許文献1の基礎杭では、笠状部材を地中に貫入した鋼管に対して後付けで固定をしているため、固定方法が制限されてしまう。例えば、笠状部材を鋼管に対して溶接した場合には、現場での溶接となることから工場で溶接を行った場合と比較して溶接箇所の品質が劣る可能性がある。特に、地表付近での溶接作業になることから、溶接作業者は無理な姿勢での溶接作業を余儀なくされ、溶接に欠陥が生じ易いという問題がある。その結果、設計時に想定した支持力が得られないという問題が生じ得る。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、地盤の表層の土質に左右されず、高く安定した支持力を発現可能な鋼管杭を実現することにある。
Since the surface layer of the ground has lower strength than the support layer, it may be difficult to obtain sufficient bearing capacity with the foundation pile of
In addition, when the surface layer of the ground is composed of embankment or backfill soil, the strength is uncertain depending on the type of soil, construction conditions, etc., so the foundation pile of
Further, in the foundation pile of
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to realize a steel pipe pile capable of exhibiting a high and stable bearing capacity regardless of the soil quality of the surface layer of the ground.
上記課題を解決するために、本発明に係る鋼管杭は、軸中心に回転される杭本体と、前記杭本体の先端寄りに固定され、前記杭本体と共に回転して地中を掘進する第1の羽根と、前記第1の羽根との間に基端方向へ間隔を空けて前記杭本体に固定され、前記杭本体と共に回転して土砂を前記杭本体の基端に向けて流動させる第2の羽根と、前記第1の羽根と前記第2の羽根との間の前記杭本体に固定され、先端側開口の内径が基端側開口の内径よりも大きい管体によって構成された土砂圧縮管と、を備え、前記土砂圧縮管の前記基端側開口は、前記杭本体によって塞がれており、前記土砂圧縮管の内側空間には、前記第1の羽根が掘削した土砂が圧縮状態で充填されるように構成されていること、又は、前記土砂圧縮管の前記基端側開口と前記杭本体との間には、土砂を通過させる隙間が形成されており、前記隙間からは、前記第1の羽根が掘削し前記土砂圧縮管の内部空間で圧縮された土砂が排出されるように構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the steel pipe pile according to the present invention is fixed to a pile body that is rotated around an axis and near the tip of the pile body, and is rotated together with the pile body to dig into the ground. The second blade is fixed to the pile body with a space between the blade and the first blade in the direction of the base end, and rotates together with the pile body to flow earth and sand toward the base end of the pile body. A sediment compression pipe fixed to the pile body between the first blade and the second blade and having an inner diameter of the tip end side opening larger than the inner diameter of the base end side opening. The base end side opening of the earth and sand compression pipe is closed by the pile body, and the earth and sand excavated by the first blade is in a compressed state in the inner space of the earth and sand compression pipe. It is configured to be filled, or a gap is formed between the base end side opening of the earth and sand compression pipe and the pile main body to allow earth and sand to pass through. It is characterized in that the first blade is excavated and the compressed earth and sand is discharged in the internal space of the earth and sand compression pipe .
本発明に係る鋼管杭によれば、地盤の表層の土質に左右されず、高く安定した支持力を発現可能な鋼管杭を実現することができる。 According to the steel pipe pile according to the present invention, it is possible to realize a steel pipe pile capable of exhibiting a high and stable bearing capacity regardless of the soil quality of the surface layer of the ground.
<鋼管杭1の概略>
最初に鋼管杭1の概略について説明する。図1は杭本体2の一部を省略して示した第一実施形態の鋼管杭1の正面図、図2は杭本体2を先端側から見た斜視図、図3は土砂圧縮管5の内部構造を示す部分断面図である。
図1乃至図3に示した鋼管杭1は、中心軸CAを中心に回転される杭本体2と、杭本体2の先端寄りに固定され、杭本体2と共に回転して地中を掘進する先端羽根3(先端翼、第1の羽根)と、先端羽根3との間に基端方向へ間隔を空けた位置において杭本体2に固定され、杭本体2と共に回転して土砂を杭本体2の基端に向けて流動させる周面羽根4(周面翼、第2の羽根)と、先端羽根3と周面羽根4との間の杭本体2に固定され、先端側開口51の内径D51が基端側開口52の内径D52よりも大きいテーパー管(管体)によって構成された土砂圧縮管5と、を備えている。
<Outline of
First, the outline of the
The
以上の鋼管杭1によれば、先端羽根3と周面羽根4との間の杭本体2に土砂圧縮管5を固定しているため、地盤G(図4を参照)への貫入時に土砂圧縮管5が先端羽根3、及び周面羽根4と共に地盤Gの支持層G3に配置される。支持層G3は、表層G1と比較して、強度が十分に高く土質が安定している。従って、土砂圧縮管5を先端羽根3と周面羽根4とともに支持層G3に配置することにより、鋼管杭1は高い支持力(特に垂直方向の支持力)を発揮する。また、支持層G3の強度は既知であるため、土砂圧縮管5や周面羽根4の設計が容易になる。
さらに、当該鋼管杭1では、先端羽根3が掘削した土砂の一部が土砂圧縮管5の内側空間に流入して圧縮されるため、この点でも高い支持力を発揮することができる。
従って、当該鋼管杭1によれば、地盤Gの表層G1の土質に左右されず、高く安定した支持力を発現できる。さらに、この鋼管杭1では、高く安定した支持力を発現できることから、地盤Gの揺れに対する抵抗力を高めることもできる。
According to the
Further, in the
Therefore, according to the
<第一実施形態の鋼管杭1>
以下、第一実施形態の鋼管杭1について詳細に説明する。
図1に示すように、鋼管杭1が備える杭本体2は、例えば外径D2が165mm、厚さt2が5mm、長さL2が1650mm(直径の10倍)乃至6000mm(最大長さ)の円筒形状の鋼管によって作製されている。なお、杭本体2は、上記の寸法に限定されず、円筒管以外の角筒(四角筒や六角筒等)であってもよいし、中実の棒状体であってもよい。
<
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、先端羽根3は杭本体2の先端寄りの位置に対して溶接等によって固定されており、杭本体2とともに軸中心に回転する。図2に示すように、先端羽根3は、2枚の羽根部材31を長方形鋼板によって作製された矩形の平板であるプレート32に固定(溶接)した構成である。プレート32は杭本体2の円形状の先端面の中心部を貫通するように固定されて、その先端縁は杭本体2の先端面よりも先端方向へ突出し、且つその長手方向両端部は杭本体2の先端面の外周を越えて外径方向へ突出している。
羽根部材31は、例えば中心角90度の扇形と長方形とを組み合わせた形状の鋼板によって作製されている。例えば、羽根部材31の厚さt31は20mmであり、羽根部材31の最大回転径D3は396mm(最大回転半径R3=198mm)であるが、これらの寸法に限定されない。また、羽根部材31の形状も、回転によって地中を掘進できればこの形状に限定されない。
各羽根部材31は、プレート32の両側面に対して反対向きに取り付けられており、地盤Gの掘削時において杭本体2を正方向(例えば、基端側から見て時計回り方向)に回転させたときに、地盤Gを掘削して土砂を上方(基端側)へ送り出すように傾斜している。
なお、先端羽根3の固定位置は杭本体2の先端に限らず、杭本体2の先端付近であればよい。例えば、羽根部材31を、杭本体2の先端外周面に溶接等によって固定した螺旋形状の帯形鋼板によって構成してもよい。
As shown in FIG. 1, the
The
Each
The fixing position of the
図1に示すように、周面羽根4は、例えば螺旋形状の帯形鋼板によって構成されており、杭本体2の外周面に対して溶接等によって固定されている。周面羽根4は、杭本体2、及び先端羽根3と共に軸中心に回転し、杭本体2を正方向に回転させたときに先端羽根3が掘削した土砂を上方(基端側)へ流動させる。
周面羽根4の最大回転径D4は420mmであり、先端羽根3の最大回転径D3よりも大きく定められている。また、周面羽根4の厚さt4は12mmであり、ピッチP4は150mmである。本実施形態において、周面羽根4は、土砂圧縮管5の基端から基端方向に所定距離L4だけ離して取り付けられている。第一実施形態において距離L4は300mmである。
周面羽根4の各部寸法はこれらの数値に限定されず、地盤Gを構成する土砂の性質に応じて適宜に変更され得る。さらに、周面羽根4の形状も回転によって土砂を基端側(掘削時における上方)へ流動させることができれば螺旋形状に限定されない。
As shown in FIG. 1, the
The maximum rotation diameter D4 of the
The dimensions of each part of the
図1乃至図3に示すように、鋼管杭1が備える土砂圧縮管5は、先端側開口51の内径D51が基端側開口52の内径D52よりも大きい鉄鋼製のテーパー管によって作製されている。
土砂圧縮管5の基端は杭本体2の外面に対して溶接等によって固定されているため、土砂圧縮管5は杭本体2等と共に軸中心に回転する。図3に示すように土砂圧縮管5の基端側開口52の内径D52は杭本体2の外径D2と同じであり、基端側開口52は杭本体2によって塞がれている。基端側開口52が杭本体2によって塞がれていることにより、鋼管杭1の地盤Gへの貫入時において土砂圧縮管5の内側空間に流入した土砂の圧縮度合いを高めることができる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the earth and
Since the base end of the earth and
土砂圧縮管5の厚さやテーパー角度θ5は地盤Gを構成する土砂の物性に基づいて定められる。例えば、土砂圧縮管5の厚さは、地盤Gを構成する土砂にくい込むことができる厚さに定められる。また、土砂圧縮管5のテーパー角度θ5は、土砂の内部摩擦角度に基づいて定められる。土砂圧縮管5のテーパー角度θ5を土砂の内部摩擦角度に基づいて定めることにより、鋼管杭1の地盤Gへの貫入時において土砂圧縮管5を円滑に下降させることができる。
第一実施形態において、土砂圧縮管5の厚さt5は12mmであり、テーパー角度θ5は土砂の内部摩擦角度(30度)に対して許容角度範囲(±5度)を加味した30±5度であるが、これらの寸法や角度に限定されない。
The thickness of the earth and
In the first embodiment, the thickness t5 of the earth and
図3に示すように、土砂圧縮管5における先端側開口51の内径D51は、先端羽根3の最大回転径D3以下に定められている。本実施形態では、土砂圧縮管5の先端側外径が先端羽根3の最大回転径D3と同じ寸法(396mm)に定められているので、先端側開口51の内径D51は先端羽根3の最大回転径D3よりも土砂圧縮管5の厚さt5分だけ小さくなっている。
また、図1に示すように、杭本体2上における土砂圧縮管5の基端の軸方向位置は、先端羽根3の固定位置から基端方向に沿って先端羽根3の最大回転径D3の位置に定められている。このように構成することにより、鋼管杭1の地盤への貫入時において、先端羽根3が掘削した土砂を効率よく土砂圧縮管5の内側空間に流入させることができる。なお、土砂圧縮管5の基端の軸方向位置は、先端羽根3の固定位置から最大回転径D3以内の位置であれば同様の作用効果が得られる。
As shown in FIG. 3, the inner diameter D51 of the
Further, as shown in FIG. 1, the axial position of the base end of the earth and
<鋼管杭1の地中への貫入>
次に、鋼管杭1の地中への貫入手順について説明する。
図4(a)乃至図4(d)は鋼管杭1の地中への貫入手順を段階的に説明する図、図5は鋼管杭1の掘進時における土砂の流れを模式的に説明する図、図6は支持層G3への到達時における土砂圧縮管5内の土砂を模式的に説明する図である。
図4に示した地盤Gは三層構造であり、上方から順に、表層G1、砂礫層G2、及び支持層G3である。例えば、表層G1は軟弱地盤であり、砂礫層G2は帯水層であり、支持層G3は強固地盤である。
図4(a)に示すように、鋼管杭1を地中へ貫入するときには、先端羽根3を地表付近に配置した状態で杭本体2を正方向(例えば、時計回り方向)に回転させる。図4(a)の状態から、鋼管杭1を軸中心に回転させながら下方へ移動させると、図4(b)に示すように、先端羽根3が表層G1の内部を下方に向けて掘進する。
<Penetration of
Next, the procedure for penetrating the
4 (a) to 4 (d) are diagrams for stepwise explaining the procedure for penetrating the
The ground G shown in FIG. 4 has a three-layer structure, and is a surface layer G1, a gravel layer G2, and a support layer G3 in this order from the top. For example, the surface layer G1 is a soft ground, the gravel layer G2 is an aquifer, and the support layer G3 is a strong ground.
As shown in FIG. 4A, when the
このとき、図5において矢印で示すように、先端羽根3が土砂にくい込み、鋼管杭1は地盤G(表層G1)内を下方に向けて掘進する。
先端羽根3によって掘削された土砂の一部は土砂圧縮管5の内部空間に流入して圧縮される。本実施形態の鋼管杭1では、図3にて説明したように、土砂圧縮管5における先端側開口51の内径D51を先端羽根3の最大回転径D3以下に定めているため、鋼管杭1の掘進性を損なうことなく、先端羽根3が掘削した土砂の必要量を土砂圧縮管5の内側空間に流入させることができる。
また、図5に示すように、先端羽根3によって掘削された土砂の他の一部は、鋼管杭1が下方へ掘進していることから、土砂圧縮管5の外周面に沿って相対的に上方(杭本体2の基端側)に流れる。この土砂は、周面羽根4によっても相対的に上方に流れる。言い換えれば、周面羽根4は、土砂の抵抗を受けて鋼管杭1を下方へ掘進させる。
さらに掘進を進めると、図4(c)、及び図4(d)に示すように、先端羽根3は、砂礫層G2を下方に向けて掘進した後、支持層G3内を掘進する。先端羽根3が支持層G3内の規定深さに到達したならば、言い換えれば鋼管杭1が地中に貫入されたならば掘進を終了する。
At this time, as shown by an arrow in FIG. 5, the
A part of the earth and sand excavated by the
Further, as shown in FIG. 5, the other part of the earth and sand excavated by the
Further digging, as shown in FIGS. 4 (c) and 4 (d), the
鋼管杭1が地中に貫入されることにより、土砂圧縮管5は、先端羽根3、及び周面羽根4と共に地盤Gの支持層G3に配置される。支持層G3は、表層G1と比較して強度が十分に高く土質が安定している。従って、土砂圧縮管5を先端羽根3と周面羽根4とともに支持層G3に配置することにより、鋼管杭1は垂直方向に対して高い支持力を発揮する。そして、支持層G3の強度は既知であるため、土砂圧縮管5や周面羽根4の設計が容易である。
また、図6に示すように、土砂圧縮管5の内部空間には、表層G1の土砂ES(G1)、及び砂礫層G2の土砂ES(G2)が圧縮された状態で充填される。さらに、土砂圧縮管5と先端羽根3との間にも支持層G3の土砂ES(G3)が圧縮されている。当該鋼管杭1では、先端羽根3が掘削した土砂の一部が土砂圧縮管5の内側空間に流入して圧縮されるため、この点でも高い支持力を発揮することができる。従って、当該鋼管杭1によれば、地盤Gの表層G1の土質に左右されず、高く安定した支持力を発現できる。さらに、高く安定した支持力が得られることから、地盤Gの揺れに対する抵抗力を高めることができる。
By penetrating the
Further, as shown in FIG. 6, the internal space of the earth and
<第二実施形態の鋼管杭1A>
前述した第一実施形態の鋼管杭1において、土砂圧縮管5の基端側開口52は杭本体2によって塞がれていたが、この構成に限定されない。例えば、土砂圧縮管5の基端側開口52と杭本体2のとの間に土砂を通過させるための隙間を形成してもよい。
以下、このように構成した第二実施形態について説明する。図7は杭本体2の一部を省略して示した第二実施形態の鋼管杭1Aの正面図、図8(a)は土砂圧縮管5Aの内部構造を示す部分断面図、図8(b)は土砂圧縮管5Aを基端側から見た図、図8(c)は土砂圧縮管5Aを先端側から見た図、図9は鋼管杭1の掘進時における土砂の流れを模式的に説明する図、図10は支持層G3への到達時における土砂圧縮管5A内の土砂を模式的に説明する図である。
<
In the
Hereinafter, the second embodiment configured in this way will be described. FIG. 7 is a front view of the
第二実施形態の鋼管杭1Aにおいて、杭本体2、先端羽根3、及び周面羽根4は、第一実施形態と同じであるため、説明を省略する。
図7、及び図8に示すように、鋼管杭1Aが備える土砂圧縮管5Aは、先端側開口51の内径D51が基端側開口52の内径D52よりも大きく、且つ基端側開口52の内径D52が杭本体2の外径D2よりも大きい鉄鋼製のテーパー管によって作製されている。
In the
As shown in FIGS. 7 and 8, in the earth and
土砂圧縮管5Aの基端は突片53を介して杭本体2に固定されている。突片53は、四角形状の鋼板によって作製されており、杭本体2の外周面に対して溶接等によって固定されている。
第二実施形態の鋼管杭1Aでは、4つの突片53を杭本体2の外周面に対して周方向へ90度間隔で固定しているが、この構成に限定されない。例えば、3つの突片53を120度間隔で固定してもよいし、2つの突片53を180度間隔で固定してもよい。要するに、2以上の突片53を杭本体2の外周面に対して周方向へ間隔を空けて固定すればよい。
土砂圧縮管5Aの基端には、各突片53が嵌合される複数の溝54が形成されており、各溝54に各突片53を嵌合させた状態で、土砂圧縮管5Aの基端を各突片53に対して溶接等によって固定している。第二実施形態の鋼管杭1Aでは、土砂圧縮管5Aの基端が突片53を介して杭本体2に固定されているため、杭本体2を軸中心に回転させることにより、土砂圧縮管5Aも軸中心に回転する。
The base end of the earth and
In the
At the base end of the earth and
図8(b)、(c)に示すように、土砂圧縮管5Aを杭本体2に固定した状態において、基端側開口52の内周面と杭本体2の外周面との間には、土砂を通過させるための基端側隙間GPが形成される。基端側隙間GPの開口面積は、土砂圧縮管5Aの先端側における開口面積よりも小さい。
図9において矢印で示すように、先端羽根3によって掘削された土砂の一部が土砂圧縮管5Aの内部空間に流入して圧縮され、基端側隙間GPから少しずつ排出される。すなわち、土砂圧縮管5A内に流入した土砂は、鋼管杭1Aの地中への貫入に伴って圧縮されながら入れ替わる。
従って、図10に示すように、土砂圧縮管5Aが支持層G3に到達したときにおいて、土砂圧縮管5A内には支持層G3の土砂ES(G3)が圧縮状態で充填される。
このように、第二実施形態の鋼管杭1Aでは、土砂圧縮管5Aの内部空間に支持層G3の土砂ES(G3)を圧縮状態で充填できるため、十分な支持力を得ることができる。従って、当該鋼管杭1Aでも、地盤Gの表層G1の土質に左右されず、高く安定した支持力を発現できる。また、この鋼管杭1Aでは、基端側隙間GPの開口面積に応じて支持層G3の土砂ES(G3)の圧縮度合いを調整することもできる。
As shown in FIGS. 8 (b) and 8 (c), in a state where the earth and
As shown by an arrow in FIG. 9, a part of the earth and sand excavated by the
Therefore, as shown in FIG. 10, when the earth and
As described above, in the
<変形例>
各実施形態に記載された構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図11は、第二実施形態の変形例の鋼管杭1A’を説明する部分断面図である。図11に示すように、変形例の鋼管杭1A’では突片55を楔形状の鋼板によって作製し、土砂圧縮管5Aの基端内周面と杭本体2のそれぞれに固定している点が第二実施形態の鋼管杭1Aと相違している。変形例の鋼管杭1A’も第二実施形態の鋼管杭1Aと同様の作用効果を奏する。
<Modification example>
Unless otherwise specified, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, etc. described in the respective embodiments are merely explanatory examples, not the purpose of limiting the scope of the present invention to that alone.
FIG. 11 is a partial cross-sectional view illustrating the steel pipe pile 1A'of the modified example of the second embodiment. As shown in FIG. 11, in the modified
図12は、第一実施形態の第一変形例の鋼管杭1’を説明する図である。図12に示すように、第一変形例の鋼管杭1’では土砂圧縮管5’の先端に地盤Gを掘削するための掘削刃56を設けている点が第一実施形態の鋼管杭1と相違している。第一変形例の鋼管杭1’では、土砂圧縮管5’の掘削刃56によって地盤Gの掘削を効率よく行うことができる。なお、第二実施形態の鋼管杭1において、土砂圧縮管5Aの先端に掘削刃56を設けてもよい。
FIG. 12 is a diagram illustrating a steel pipe pile 1'of the first modified example of the first embodiment. As shown in FIG. 12, the steel pipe pile 1'of the first modification is different from the
図13は、第一実施形態の第一変形例の鋼管杭1”を説明する部分断面図である。図13に示すように、第二変形例の鋼管杭1”では土砂圧縮管5Bが先端側の円筒部57と基端側のテーパー部58とを備えている点が第一実施形態の鋼管杭1と相違している。第一変形例の鋼管杭1”も第一実施形態の鋼管杭1と同様の作用効果を奏する。
なお、第二実施形態の鋼管杭1Aにおいて土砂圧縮管5Aを円筒部57とテーパー部58とによって構成してもよい。
FIG. 13 is a partial cross-sectional view for explaining the
In the
[本発明の実施態様例と作用、効果のまとめ]
<第一の実施態様>
本態様に係る鋼管杭1、1Aは、軸中心に回転される杭本体2と、杭本体2の先端寄りに固定され、杭本体2と共に回転して地中を掘進する先端羽根3と、先端羽根3との間に基端方向へ間隔を空けて杭本体2に固定され、杭本体2と共に回転して土砂を杭本体2の基端に向けて流動させる周面羽根4と、先端羽根3と周面羽根4との間の杭本体2に固定され、先端側開口51の内径が基端側開口52の内径よりも大きい管体によって構成された土砂圧縮管5、5Aと、を備えたことを特徴とする。
本態様に係る鋼管杭1、1Aによれば、先端羽根3と周面羽根4との間の杭本体2に土砂圧縮管5、5Aを固定しているため、地盤Gへの貫入時に土砂圧縮管5、5Aが先端羽根3、及び周面羽根4と共に地盤Gの支持層G3に配置される。支持層G3は表層G1と比較して強度が十分に高く土質が安定していることから、当該鋼管杭1、1Aによれば、地盤Gの表層G1の土質に左右されず、高く安定した支持力を発現できる。また、当該鋼管杭1、1Aでは、先端羽根3が掘削した土砂の一部が土砂圧縮管5、5Aの内側空間に流入して圧縮されるため、この点でも支持力を高めることができる。さらに、高く安定した支持力が得られることから、地盤Gの揺れに対する抵抗力を高めることができる。
[Summary of Examples of Embodiments of the Present Invention, Actions, and Effects]
<First embodiment>
The steel pipe piles 1 and 1A according to this embodiment have a
According to the steel pipe piles 1 and 1A according to this aspect, since the earth and
<第二の実施態様>
本態様に係る鋼管杭1、1Aは、土砂圧縮管5、5Aの先端が円形であり、且つ直径が先端羽根3の最大回転径以下であることを特徴とする。
本態様に係る鋼管杭1、1Aによれば、鋼管杭1の掘進性を損なうことなく、先端羽根3が掘削した土砂の必要量を土砂圧縮管5、5Aの内側空間に流入させることができる。
<Second embodiment>
The steel pipe piles 1 and 1A according to this aspect are characterized in that the tips of the earth and
According to the steel pipe piles 1 and 1A according to this aspect, the required amount of earth and sand excavated by the
<第三の実施態様>
本態様に係る鋼管杭1、1Aは、土砂圧縮管5、5Aがテーパー管であり、且つテーパー角度θ5が土砂の内部摩擦角度に基づいて定められていることを特徴とする。
本態様に係る鋼管杭1、1Aによれば、鋼管杭1の地盤Gへの貫入時において土砂圧縮管5を円滑に下降させることができる。
<Third embodiment>
The steel pipe piles 1 and 1A according to this aspect are characterized in that the earth and
According to the steel pipe piles 1 and 1A according to this aspect, the earth and
<第四の実施態様>
本態様に係る鋼管杭1、1Aは、杭本体2上における土砂圧縮管5、5Aの基端の軸方向位置が、先端羽根3の固定位置から基端方向に沿って先端羽根3の最大回転径D3以内の位置であることを特徴とする。
本態様に係る鋼管杭1、1Aによれば、先端羽根3が掘削した土砂を効率よく土砂圧縮管5、5Aの内側空間に流入させることができる。
<Fourth embodiment>
In the steel pipe piles 1 and 1A according to this aspect, the axial position of the base end of the earth and
According to the steel pipe piles 1 and 1A according to this aspect, the earth and sand excavated by the
<第五の実施態様>
本態様に係る鋼管杭1’は、土砂圧縮管5’の先端に掘削刃56を設けたことを特徴とする。
本態様に係る鋼管杭1’によれば、土砂圧縮管5’によって地盤Gの掘削を効率よく行うことができる。
<Fifth embodiment>
The steel pipe pile 1'according to this aspect is characterized in that an
According to the steel pipe pile 1'according to this aspect, the excavation of the ground G can be efficiently performed by the earth and sand compression pipe 5'.
<第六の実施態様>
本態様に係る鋼管杭1は、土砂圧縮管5の基端側開口52が杭本体2によって塞がれていることを特徴とする。
本態様に係る鋼管杭1によれば、土砂圧縮管5の内側空間に流入した土砂の圧縮度合いを高めることができる。
<Sixth Embodiment>
The
According to the
<第七の実施態様>
本態様に係る鋼管杭1Aは、土砂圧縮管5Aの基端側開口52と前記杭本体2との間に、土砂を通過させる基端側隙間GPを形成したことを特徴とする。
本態様に係る鋼管杭1によれば、土砂圧縮管5Aの土砂は、鋼管杭1の地中への貫入に伴って圧縮されながら入れ替わるため、土砂圧縮管5Aが支持層G3に到達したときに土砂圧縮管5A内に支持層G3の土砂を圧縮状態で充填できる。
<Seventh Embodiment>
The
According to the
1、1A…鋼管杭、2…杭本体、3…先端羽根、31…羽根部材、32…プレート、4…周面羽根、5、5A…土砂圧縮管、51…先端側開口、52…基端側開口、53…突片、54…溝、56…掘削刃、θ5…土砂圧縮管のテーパー角度、G…地盤、G3…支持層、GP…基端側隙間 1, 1A ... Steel pipe pile, 2 ... Pile body, 3 ... Tip blade, 31 ... Blade member, 32 ... Plate, 4 ... Peripheral blade, 5, 5A ... Sediment compression pipe, 51 ... Tip side opening, 52 ... Base end Side opening, 53 ... Projection piece, 54 ... Groove, 56 ... Excavation blade, θ5 ... Tapered angle of earth and sand compression pipe, G ... Ground, G3 ... Support layer, GP ... Base end side gap
Claims (6)
前記杭本体の先端寄りに固定され、前記杭本体と共に回転して地中を掘進する第1の羽根と、
前記第1の羽根との間に基端方向へ間隔を空けて前記杭本体に固定され、前記杭本体と共に回転して土砂を前記杭本体の基端に向けて流動させる第2の羽根と、
前記第1の羽根と前記第2の羽根との間の前記杭本体に固定され、先端側開口の内径が基端側開口の内径よりも大きい管体によって構成された土砂圧縮管と、
を備え、
前記土砂圧縮管の前記基端側開口は、前記杭本体によって塞がれており、
前記土砂圧縮管の内側空間には、前記第1の羽根が掘削した土砂が圧縮状態で充填されるように構成されていることを特徴とする鋼管杭。 The pile body that rotates around the axis and
A first blade that is fixed near the tip of the pile body and rotates together with the pile body to dig into the ground.
A second blade fixed to the pile body with a space between the first blade and the pile body and rotating together with the pile body to flow earth and sand toward the base end of the pile body.
An earth and sand compression pipe fixed to the pile body between the first blade and the second blade and composed of a pipe body having an inner diameter of the tip end side opening larger than the inner diameter of the proximal end side opening.
Equipped with a,
The base end side opening of the earth and sand compression pipe is closed by the pile body.
A steel pipe pile characterized in that the inner space of the earth and sand compression pipe is filled with the earth and sand excavated by the first blade in a compressed state .
前記杭本体の先端寄りに固定され、前記杭本体と共に回転して地中を掘進する第1の羽根と、
前記第1の羽根との間に基端方向へ間隔を空けて前記杭本体に固定され、前記杭本体と共に回転して土砂を前記杭本体の基端に向けて流動させる第2の羽根と、
前記第1の羽根と前記第2の羽根との間の前記杭本体に固定され、先端側開口の内径が基端側開口の内径よりも大きい管体によって構成された土砂圧縮管と、
を備え、
前記土砂圧縮管の前記基端側開口と前記杭本体との間には、土砂を通過させる隙間が形成されており、
前記隙間からは、前記第1の羽根が掘削し前記土砂圧縮管の内部空間で圧縮された土砂が排出されるように構成されていることを特徴とする鋼管杭。 The pile body that rotates around the axis and
A first blade that is fixed near the tip of the pile body and rotates together with the pile body to dig into the ground.
A second blade fixed to the pile body with a space between the first blade and the pile body and rotating together with the pile body to flow earth and sand toward the base end of the pile body.
An earth and sand compression pipe fixed to the pile body between the first blade and the second blade and composed of a pipe body having an inner diameter of the tip end side opening larger than the inner diameter of the proximal end side opening.
Equipped with a,
A gap for passing earth and sand is formed between the base end side opening of the earth and sand compression pipe and the pile body.
A steel pipe pile characterized in that the first blade is excavated from the gap and the earth and sand compressed in the internal space of the earth and sand compression pipe is discharged .
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