JP6815058B1

JP6815058B1 - 鋼管杭

Info

Publication number: JP6815058B1
Application number: JP2020178591A
Authority: JP
Inventors: 山本　健一; 健一山本
Original assignee: 株式会社Ｔｊプラン
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2040-10-26
Also published as: JP2022069756A

Abstract

【課題】先端部に設けられる翼部の引き抜き方向への強度および掘削力を高くすることのできる鋼管杭を提供する。【解決手段】鋼管２０の先端部に、外径が鋼管２０の外径より大きい翼部３０が周方向に沿って複数固定された鋼管杭１０であって、鋼管２０の先端部は、周方向の一部が先端側に延出された延出部２１を翼部３０の数だけ有し、延出部２１は、両側部にそれぞれ翼部３０の周方向端部を挿入できるスリット部２２を有し、翼部３０は周方向の両端部が延出部２１のスリット部２２に挿入されて固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、軟弱地盤において建家等の建造物を支持するために使用される回転貫入鋼管杭に関する。

一般に、軟弱地盤であって地盤の支持力が十分でない場所に建家等の建造物を建設する場合には、建設機械により地下に存在する硬質地盤中にコンクリート杭または鋼管杭を貫入させ、支持力を確保する。

コンクリート杭は安価であり、かつ高い支持力を有するので、多くの建設現場で採用されてきた。しかし、コンクリート杭は、杭の長さが建設現場では容易に調整できないという難点があるため、硬質地盤の深さが一定していないような複雑な地盤では使用が難しい。一方、鋼管杭は、切断または溶接により、建設現場で容易に長さの調節が可能であるため、硬質地盤の深さが一定していないような複雑な地盤で用いられることが多い。

鋼管杭は、先端部に平板状または螺旋状の翼部を有し、回転貫入する際の掘削力を生じさせるとともに、硬質地盤に留置されることで支持力を高くすることができる。翼部は、鋼管杭の下面に溶接などにより接合される。先端部に翼部を有した鋼管杭は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００５−３１４９３０号公報

翼部は、鋼管杭の下面に溶接などにより接合されているので、鋼管杭の貫入方向への強度は高いものの、鋼管杭の引き抜き方向への強度はあまり高くない。鋼管杭の支持力を高くするには、翼部の引き抜き方向への強度を高くすることが必要である。特許文献１の鋼管杭は、端部に翼部の周方向端部を挿入できる溝部を有している。溝部に翼部の一端部が挿入されていることで、翼部の引き抜き方向への強度をいくらか高くすることができるが、翼部の引き抜き方向への強度をより高くすることが求められている。また、鋼管杭の先端部における掘削力も高くすることが求められている。

本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、先端部に設けられる翼部の引き抜き方向への強度および掘削力を高くすることのできる鋼管杭を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明に係る鋼管杭は、鋼管の先端部に、外径が前記鋼管の外径より大きい翼部が周方向に沿って複数固定された鋼管杭であって、
前記鋼管の先端部は、周方向の一部が先端側に延出された延出部を有し、
前記延出部は、両側部にそれぞれ前記翼部の周方向端部を挿入できるスリット部を有し、
前記翼部は周方向の両端部が前記延出部のスリット部に挿入されて固定されていることを特徴として構成されている。

請求項２の発明に係る鋼管杭は、前記スリット部は、前記延出部の側面に対して傾斜するように形成され、前記スリット部に挿入される前記翼部は、前記鋼管の中心軸方向と直交する平面方向に対して傾斜配置されることを特徴として構成されている。

請求項３の発明に係る鋼管杭は、前記翼部は２つ設けられ、前記鋼管の中心軸方向と直交する平面方向に対し互いに逆方向に傾斜するように配置されることを特徴として構成されている。

請求項４の発明に係る鋼管杭は、前記延出部を形成するために切り欠かれた前記鋼管の切り落とし部が、前記延出部または前記翼部に接合されることを特徴として構成されている。

請求項５の発明に係る鋼管杭は、前記切り落とし部は、前記延出部の周方向端部に接合されることを特徴として構成されている。

請求項６の発明に係る鋼管杭は、前記延出部は、下面と側面とが鋭角をなすことを特徴として構成されている。

請求項７の発明に係る鋼管杭は、前記延出部は、下面と側面とが鈍角をなすことを特徴として構成されている。

請求項８の発明に係る鋼管杭は、前記翼部は、周方向に隣接する前記翼部との間に、周方向に隙間を有して前記鋼管の先端部に固定されていることを特徴として構成されている。

本発明に係る鋼管杭によれば、翼部は、周方向の両側がスリット部によって支持されているので、鋼管杭１０の貫入方向と引き抜き方向のいずれに対しても、翼部の鋼管に対する固定強度を十分に確保できる。また、鋼管が先端側に延びる延出部を有し、これが翼部より下方に突出することから、効果的に地盤を掘削できる。これらにより、本発明の鋼管杭は、その先端部に設けられる翼部の引き抜き方向への強度および掘削力を高くすることができる。

本実施形態に係る鋼管杭の先端部付近の斜視図である。２枚の翼部の平面図である。加工前の鋼管の先端部付近の正面図である。鋼管杭の先端部付近の分解正面図である。翼部を固定した鋼管杭の先端部付近の正面図である。角部を鋭角にした鋼管杭の先端部付近の正面図である。角部を鈍角にした鋼管杭の先端部付近の正面図である。４枚の翼部を有する鋼管杭の底面図である。切り落とし部を延出部の補強に用いた鋼管杭の先端部付近の斜視図である。楕円弧を有する２枚の翼部の平面図である。楕円弧を有する翼部を備える鋼管杭の底面図である。

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。本実施形態の鋼管杭１０は、軟弱地盤に建造物を建設する際に、先端部を硬質地盤に貫入させて支持力を確保するために用いられる。

図１に示すように、鋼管杭１０は、鋼管２０の先端部２０ａに２枚の翼部３０を固定して形成されている。翼部３０は、鋼管２０の中心軸方向と直交する平面方向に対して傾斜して鋼管２０に固定されている。また、２枚の翼部３０は、鋼管２０の中心軸方向と直交する平面方向に対して互いに逆方向に傾斜している。

鋼管２０の先端部２０ａには、周方向の一部が先端側に向かって延出する延出部２１が形成されている。延出部２１は、翼部３０の数と同じ数である２つが設けられる。延出部２１は、両側部にそれぞれ翼部３０の周方向端部を挿入できるスリット部２２を有している。翼部３０は、隣接する延出部２１間に跨がるように配置され、周方向の両端部がスリット部２２に挿入されて固定されている。すなわち、翼部３０は、周方向の両側がスリット部２２によって支持されている。このため、翼部３０は、鋼管杭１０の貫入方向と引き抜き方向のいずれに対しても、鋼管２０に対する固定強度を十分に確保することができる。

延出部２１には、側面２１ａと下面２１ｂとによって下端部に角部２１ｃが形成される。鋼管杭１０の貫入時には、角部２１ｃによって地盤を掘削することができる。鋼管２０の下端面に翼部３０が接合されている鋼管杭では、先端部が硬質な地盤に突き当たった際に、鋼管杭が回転しても翼部３０が地盤に対して滑る可能性があるが、本実施形態の鋼管杭１０は、鋼管２０が先端側に延びる延出部２１を有し、これが翼部３０より下方に突出することから、角部２１ｃによって効果的に地盤を掘削できる。

図２に示すように、翼部３０は、円形の平板を中心線で２等分することで形成される。図３に示すように、加工前の鋼管２０は、先端部２０ａが円筒状である。ここから、図４に示すように、鋼管２０の先端部２０ａの周方向一部を切り欠くことにより、延出部２１が形成される。また、延出部２１の両側部には、固定される翼部３０の傾斜方向及び角度に合わせて、スリット部２２が形成される。このため、スリット部２２は、延出部２１の側面２１ａに対して傾斜状に形成される。

スリット部２２に対して翼部３０の周方向両端部を挿入することで、翼部３０が鋼管２０の中心軸方向と直交する平面方向に対して互いに逆方向に傾斜するように配置される。図５に示すように、翼部３０は、鋼管２０に対して溶接されて、溶接部４０が形成される。

次に、鋼管杭の変形例について説明する。図６に示すように、延出部２１は、角部２１ｃが鋭角状となるように形成されていてもよい。角部２１ｃが鋭角状であることで、鋼管杭１０の貫入時における掘削力を高くすることができる。

図７に示すように、延出部２１は、角部２１ｃが鈍角状となるように形成されていてもよい。角部２１ｃが鈍角状であることで、鋼管杭１０の貫入時における強度を十分に確保することができる。

図８に示すように、延出部２１に補強する部材を設けることができる。鋼管２０の先端部２０ａを加工して延出部２１を形成する際には、前述のように鋼管２０の先端部２０ａが切り欠かれる。その切り落とし部２５を延出部２１に接合することで、延出部２１の強度を高くすることができる。図８では、切り落とし部２５を延出部２１の内面両側部にそれぞれ溶接固定している。これにより、鋼管杭１０の貫入時において、延出部２１が破損しにくくなるように強度を向上させることができる。また、切り落とし部２５は延出部２１の一方の側部にのみ設けられてもよいし、延出部２１の外面などそれ以外の位置に設けられてもよい。また、切り落とし部２５は、翼部３０に接合してもよい。また、切り落とし部２５ではなく、補強用の部材を別途用意して、延出部２１または翼部３０にに接合するようにしてもよい。

鋼管杭１０が有する翼部は、２枚に限られず、３枚以上の任意の枚数にすることができる。例えば、図８に示すように、翼部３２を周方向に４枚設けてもよい。この場合、延出部２１は翼部３２の数に合わせて周方向に４つが設けられる。各延出部２１には、両側部にスリット部２２が形成され、それぞれの翼部３２は、周方向両端部がそれぞれ延出部２１のスリット部２２に挿入され、固定される。

翼部３０は円形状を分割した形状を有しているが、それ以外の形状を分割した形状でもよい。図１０に示すように、２枚の翼部３４は、楕円形状を長軸に沿って２つに分割した形状を有している。図１１に示すように、翼部３４を延出部２１に固定する際には、翼部３４の長軸同士を離して配置し、周方向に隣接する翼部３４同士が、周方向に隙間を有するようにしてもよい。これにより、鋼管２０の端面が下方向に一部開口した状態となるため、鋼管杭１０を貫入する際に、土砂が鋼管２０の内部に進入することで、鋼管杭１０の支持力向上を図ることができる。また、翼部３４は楕円形状を長軸に沿って分割しているので、延出部２１に長軸側を挿入し固定することで、翼部３４の外周を方向によらず概ね一定の径方向位置とすることができ、円滑な貫入を行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態に限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうる。例えば、翼部３０の外径は、鋼管２０の外径より大きければよく、図に示す翼部３０より大径状であってもよい。また、翼部３０の外周部下端位置は、延出部２１の下端位置より下方に位置してもよい。

１０鋼管杭
２０鋼管
２０ａ先端部
２１延出部
２１ａ側面
２１ｂ下面
２１ｃ角部
２２スリット部
２５切り落とし部
３０翼部
３２翼部
３４翼部
４０溶接部

Claims

鋼管の先端部に、外径が前記鋼管の外径より大きい翼部が周方向に沿って複数固定された鋼管杭であって、
前記鋼管の先端部は、周方向の一部が先端側に延出された延出部を有し、
前記延出部は、両側部にそれぞれ前記翼部の周方向端部を挿入できるスリット部を有し、
前記翼部は周方向の両端部が前記延出部のスリット部に挿入されて固定されていることを特徴とする鋼管杭。
前記スリット部は、前記延出部の側面に対して傾斜するように形成され、前記スリット部に挿入される前記翼部は、前記鋼管の中心軸方向と直交する平面方向に対して傾斜配置されることを特徴とする請求項１に記載の鋼管杭。
前記翼部は２つ設けられ、前記鋼管の中心軸方向と直交する平面方向に対し互いに逆方向に傾斜するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の鋼管杭。
前記延出部を形成するために切り欠かれた前記鋼管の切り落とし部が、前記延出部または前記翼部に接合されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼管杭。
前記切り落とし部は、前記延出部の周方向端部に接合されることを特徴とする請求項４に記載の鋼管杭。
前記延出部は、下面と側面とが鋭角をなすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼管杭。
前記延出部は、下面と側面とが鈍角をなすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼管杭。
前記翼部は、周方向に隣接する前記翼部との間に、周方向に隙間を有して前記鋼管の先端部に固定されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の鋼管杭。