JP7285676B2 - Rotating pile and construction method of rotating pile - Google Patents
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Description
本発明は、回転杭および回転杭の施工方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotating pile and a method for constructing a rotating pile.
従来、鋼管杭を地盤に回転圧入することにより、鋼管杭を地盤中に埋設する技術が知られている。
たとえば、特許文献1には、鋼管杭の掘削方向先端の外周部分に、らせん状の掘削羽根を溶接固定した回転杭に関する技術が開示されている。
また、特許文献2には、鋼管杭の周囲に攪拌棒を突出させ、鋼管杭を埋設させた後、コンクリート等の混練体を流し込む際、鋼管杭を回転させて攪拌棒により混練体を攪拌し、混練体の硬化体の地耐力を向上させる技術が開示されている。
Conventionally, there is known a technique of embedding a steel pipe pile in the ground by rotationally press-fitting the steel pipe pile into the ground.
For example,
Further, in
しかしながら、前記特許文献1に記載の技術では、予め鋼管杭に掘削羽根を溶接しておく必要があり、施工する地盤強度が異なる場合に対応することができないという課題がある。
また、工場出荷の段階で掘削羽根が溶接されているため、搬送車の荷台の場積をとってしまい、輸送効率が低いという課題がある。
さらに、前記特許文献2に記載の技術では、施工現場で攪拌棒を挿通することができるものの、コンクリートの攪拌棒としてしか機能し得ず、回転杭の掘削羽根としては機能しないという課題がある。
However, in the technique described in
In addition, since the excavating blades are welded at the factory shipment stage, there is a problem of low transportation efficiency due to taking up space on the platform of the transport vehicle.
Furthermore, in the technique described in
本発明の目的は、施工する地盤の強度に応じて、掘削能力を変更することができ、輸送効率を向上させることのできる回転杭および回転杭の施工方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rotating pile and a rotating pile construction method that can change excavation capacity according to the strength of the ground to be constructed and improve transportation efficiency.
本発明の回転杭は、長手方向の軸回りに捩られた捩り部を少なくとも一部に有する捩り平鋼から構成される掘削羽根と、前記掘削羽根が挿通される挿通孔が掘削方向先端部に形成された鋼管本体とを備え、前記捩り部の捩り軸が、前記鋼管本体の材軸に直交する方向に延びる。 The rotary pile of the present invention comprises an excavation blade composed of a twisted flat steel having a twisted portion twisted around a longitudinal axis at least in part, and an insertion hole through which the excavation blade is inserted is formed at the tip in the excavation direction. a formed steel pipe body, wherein the torsion axis of the twisted portion extends in a direction perpendicular to the material axis of the steel pipe body.
この発明によれば、鋼管本体に掘削羽根を挿通するだけで回転杭を形成できるため、予め複数種類の掘削羽根を準備しておけば、施工地の地盤強度に応じて掘削羽根を変更して回転杭の施工を行うことができる。
また、回転杭の搬送時、鋼管本体および掘削羽根を分離して搬送できるため、搬送車の荷台の場積をとることもなく、輸送効率が向上する。
According to the present invention, since the rotary pile can be formed simply by inserting the excavation blades into the steel pipe body, if a plurality of types of excavation blades are prepared in advance, the excavation blades can be changed according to the ground strength of the construction site. Rotating piles can be constructed.
In addition, when the rotary pile is transported, the steel pipe body and the excavating blade can be transported separately, so that the transport efficiency is improved without taking up space on the carrier of the transport vehicle.
本発明では、前記挿通孔は、前記鋼管本体の材軸に直交する断面において、前記材軸を中心として互いに対向する位置に形成され、前記掘削羽根は、前記材軸を中心として点対称に配置されるのが好ましい。
この発明によれば、掘削羽根が、鋼管本体の材軸を中心として点対称に配置される。したがって、鋼管本体から外側に突出する掘削羽根に作用する掘削力が均等に作用するので、回転杭の施工時に安定して地盤を掘削できる。
In the present invention, the insertion holes are formed at positions facing each other centering on the material axis in a cross section perpendicular to the material axis of the steel pipe body, and the excavating blades are arranged point-symmetrically about the material axis. preferably.
According to this invention, the digging blades are arranged point-symmetrically about the material axis of the steel pipe body. Therefore, since the excavation force acting on the excavation blades protruding outward from the steel pipe body acts evenly, the ground can be stably excavated during construction of the rotary pile.
本発明では、前記掘削羽根には、前記鋼管本体の外側に前記掘削部の表裏面を貫通する抜け止めピンが設けられているのが好ましい。
この発明によれば、抜け止めピンを備えていることにより、鋼管本体から掘削羽根が脱落することを防止できるため、鋼管本体に掘削羽根を溶接することなく、回転杭を製造することができる。
In the present invention, it is preferable that the excavation blade is provided with a retainer pin that penetrates the front and back surfaces of the excavation portion on the outside of the steel pipe body.
According to this invention, since the retaining pin prevents the excavation blade from falling off from the steel pipe body, the rotary pile can be manufactured without welding the excavation blade to the steel pipe body.
本発明の回転杭の施工方法は、前述したいずれかの回転杭を施工する回転杭の施工方法であって、前記挿通孔に前記掘削羽根を差し込んで挿通する工程と、前記掘削羽根を前記鋼管本体に固定する工程と、前記掘削羽根が固定された回転杭により、地盤を掘削する工程と、を実施する。
この発明によっても、前述した作用および効果と同様の作用および効果を享受できる。
A rotating pile construction method of the present invention is a rotating pile construction method for constructing any of the rotating piles described above, comprising a step of inserting the excavation blade into the insertion hole and inserting the excavation blade into the steel pipe A step of fixing to the main body and a step of excavating the ground with the rotating pile to which the excavating blade is fixed are performed.
According to the present invention, the same actions and effects as those described above can be obtained.
本発明では、前記掘削羽根は、サイズの異なる複数の掘削羽根が準備され、前記掘削羽根を差し込んで挿通する前に、掘削する地盤の強度に応じて掘削羽根を選択する工程を実施するのが好ましい。
この発明によれば、掘削する地盤の強度に応じて掘削羽根を選択することができるため、施工地の地盤強度に応じた適切な掘削作業を行うことができ、施工地の地盤強度に応じた回転杭を施工することができる。
In the present invention, a plurality of digging blades having different sizes are prepared, and a step of selecting the digging blade according to the strength of the ground to be excavated is performed before inserting and inserting the digging blades. preferable.
According to the present invention, since the excavating blade can be selected according to the strength of the ground to be excavated, it is possible to perform an appropriate excavation work according to the ground strength of the construction site. Rotating piles can be constructed.
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
[1]第1の実施の形態
図1から図4には、本発明の第1の実施の形態に係る回転杭1が示されている。図1は回転杭1の斜視図であり、図2は回転杭1の平断面図であり、図3および図4は回転杭1の側面図である。
回転杭1は、回転圧入することにより地盤の掘削を行う杭であり、建築構造物の基礎杭や、軟弱地盤を補強する地盤補強材として利用される。回転杭1は、鋼管本体2、先端蓋3、および掘削羽根4を備える。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[1] First Embodiment FIGS. 1 to 4 show a rotating
The
鋼管本体2は、幅寸法が50mmから150mm、厚さ寸法が2.3mmから6mmの断面矩形状の角形鋼管から構成され、具体的には一般構造用角形鋼管のSTKR400、STKR490等が用いられる。
鋼管本体2の掘削方向先端部には、図2および図3に示すように、角形鋼管の互いに対向する面のそれぞれに、挿通孔21が鋼管本体2の内外を貫通して形成される。挿通孔21は、鋼管本体2の材軸AVに対して傾斜して形成されたスリット状の矩形孔である。それぞれの挿通孔21は、材軸AVを中心として逆向きに形成され、2つの挿通孔21には、掘削羽根4が鋼管本体2を貫通して設けられる。
また、挿通孔21の傾斜方向は、回転杭1の掘削方向先端に向かうにしたがって、材軸AVから回転方向に遠ざかっていく方向となる。
The steel pipe
As shown in FIGS. 2 and 3, at the tip of the
Moreover, the inclination direction of the
先端蓋3は、鋼管本体2の掘削方向先端の開口を塞ぐ部材であり、蓋部31およびビット32を備える。蓋部31は、鋼管本体2の端面よりも大きな矩形状の鋼板から構成され、厚さ寸法が4.5mmから12mmのSM490A、SS400等の一般構造用圧延鋼板から構成され、鋼管本体2に対して溶接等により接合される。
ビット32は、回転杭1の掘削方向を案内して回転圧入を容易にするために設けられている。ビット32は、三角形状の鋼板プレートを、三角形の頂点で十字状に組み合わせて構成され、三角形の底辺が蓋部31の下面に溶接されて接合される。十字状に組み合わされた三角形の頂点は、鋼管本体2の材軸AV上に位置する。
The
The
掘削羽根4は、回転杭1の回転圧入により地盤を掘削する本体部を構成するものである。掘削羽根4は、図2に示すように、捩り部41を備える。
捩り部41は、平鋼を長手方向の軸回りに捩られて形成され、たとえば、厚さ寸法が6mmの平鋼を加工して形成できる。捩り部41は、中央部が鋼管本体2の内部に収容される。
The
The
捩り部41は、捩り軸AHが鋼管本体2の材軸AVと直交する方向に延び、捩り部41の材軸AVの方向に延びる面が、平面視で材軸AVと一致する。したがって、捩り部41は、鋼管本体2の材軸AVを中心として点対称に配置される。なお、捩り部41は、掘削羽根4の鋼管本体2から外側に突出する部分における捩れ方向は互いに逆向きとなるため、鋼管本体2に形成された挿通孔21の傾斜方向もこれにしたがって逆向きとなる。
In the
捩り部41の端部は、材軸AVに対して傾斜した位置とされる。
掘削羽根4の鋼管本体2の外部から突出する突出寸法Lは、捩り部41の端部の長さを調整することにより、掘削羽根4のサイズを任意に設定することができる。これにより、掘削羽根4の掘削に寄与する部分を任意に設定できる。また、地盤中に埋設されることにより、地盤に対する引き抜き強度を調整することができる。
The end of the
The size of the
掘削羽根4の鋼管本体2からの突出部分には、図4に示すように、両側に抜け止めピン43が設けられている。抜け止めピン43は、ボルトおよびナットから構成され、図示を略したが、掘削羽根4の表裏面を貫通する孔にボルトを挿通し、貫通したねじ軸にナットを螺合する。ボルトおよびナットの頭部径寸法は、鋼管本体2に形成されたスリット状の挿通孔21の幅寸法よりも大きな寸法とされる。
これにより、掘削羽根4は、鋼管本体2に対する捩り軸AH方向の動きが規制され、回転杭1の回転圧入中に掘削羽根4が鋼管本体2から脱落することがない。
As shown in FIG. 4,
As a result, the
次に、前述した回転杭1の施工方法について説明する。
まず、予め鋼管本体2からの突出寸法Lが異なる複数種類の掘削羽根4を準備しておく。突出寸法Lは、捩り部41の寸法を調整することにより簡単に変更することができる。
回転杭1の施工地における地盤強度を測定し、掘削羽根4に要求される設計上の引き抜き強度や、掘削能力を計算する。
Next, the construction method of the
First, a plurality of types of excavating
The ground strength at the construction site of the
計算された引き抜き強度、掘削能力に基づいて、複数種類の掘削羽根4から適切な掘削羽根4を選択する。捩り部41の捩れに応じて、選択された掘削羽根4を捩り軸AHの回りに回転させながら、挿通孔21に掘削羽根4を挿通する。
掘削羽根4が鋼管本体2に挿通されたら、抜け止めピン43を掘削羽根4に取り付け、掘削羽根4を固定する。
回転杭1を杭打ち機のオーガーモーターに取り付け、杭打ち箇所に回転杭1をセットした後、圧入機を併用して回転杭1を回転圧入するして、地盤を掘削する。
回転杭1が所望の地盤まで埋設されたら、杭打ち機のオーガーモーターを取り外して施工を完了する。
An
After the
After the
When the
このような本実施の形態によれば、以下のような効果がある。
鋼管本体2に掘削羽根4を挿通するだけで回転杭1を形成できるため、予め複数種類の掘削羽根4を準備しておけば、施工地の地盤強度に応じて掘削羽根4を変更して回転杭1の施工を行うことができる。
また、回転杭1の搬送時、鋼管本体2および掘削羽根4を分離して搬送できるため、搬送車の荷台の場積をとることもなく、輸送効率が向上する。
According to this embodiment, the following effects are obtained.
Since the
In addition, since the
掘削羽根4が、鋼管本体2の材軸AVを中心として点対称に配置される。したがって、鋼管本体2から外側に突出する掘削羽根4に作用する掘削力が均等に作用するので、回転杭1の施工時に安定して地盤を掘削できる。
抜け止めピン43を備えていることにより、鋼管本体2から掘削羽根4が脱落することを防止できる。したがって、鋼管本体2に掘削羽根4を溶接することなく、回転杭1を製造することができるため、施工地での回転杭1の製造を行うことができる。
The
By providing the retaining
[2]第2の実施の形態
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一部分については、同一符号を付して説明を省略する。
前述の第1の実施の形態では、掘削羽根4は、鋼管本体2を貫通する1本の捩り平鋼から構成されていた。
これに対して、本実施の形態に係る回転杭5は、図5に示すように、鋼管本体2の互いに対向する面に形成された挿通孔21Aのそれぞれに、掘削羽根5Aを挿通し、2本の掘削羽根5Aを用いている点が相違する。
[2] Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same reference numerals are given to the same parts as those already described, and the description thereof will be omitted.
In the above-described first embodiment, the
On the other hand, in the
回転杭5は、鋼管本体2および掘削羽根5Aを備え、鋼管本体2の挿通孔21Aは、鋼管本体2の材軸AVに沿った縦スリット孔である。掘削羽根5Aは、鋼管本体2から突出した部分に形成される捩り部51と、鋼管本体2の内部に挿通される平鋼部52とを備える。
平鋼部52には、第2抜け止めピン53が設けられており、捩り部51に設けられた抜け止めピン43とともに、掘削羽根5Aが鋼管本体2の挿通孔21Aから脱落することを防止している。
このような本実施の形態によっても前述した第1の実施の形態と同様の作用および効果を享受できる。
The
A
This embodiment can also enjoy the same functions and effects as those of the first embodiment.
[3]第3の実施の形態
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
前述の第1の実施の形態では、回転杭1の鋼管本体2には掘削羽根4が1枚しか設けられていなかった。
これに対して、本実施の形態では、図6に示すように、回転杭6の鋼管本体2に材軸AV方向に2段の掘削羽根4が設けられている点が相違する。
[3] Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
掘削羽根4の鋼管本体2の外部に突出する突出寸法は、上下段同じ寸法であってもよいが、異なる寸法としてもよい。たとえば、下段側の突出寸法を小さく設定し、上段側の突出寸法を大きくし、回転杭6の回転圧入に際して、掘削羽根4の掘削力が次第に大きくなるようにしてもよい。
The dimension of the
このような本実施の形態によっても、前述した第1の実施の形態と同様の作用および効果を享受できる。
また、下段側の掘削羽根4の突出寸法を小さく、上段側の突出寸法を大きくすることにより、段階的に掘削羽根4の掘削能力を向上させることができるため、回転杭6による回転圧入工程の効率化を図ることができる。
According to this embodiment, it is possible to obtain the same functions and effects as those of the first embodiment.
In addition, by reducing the projecting dimension of the
[4]第4の実施の形態
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
前述の第1の実施の形態では、回転杭1の掘削羽根4は、捩り部41の材軸AVに沿って延びる面が、平面視で鋼管本体2の材軸AVと一致していた(図2参照)。
これに対して、本実施の形態では、図7に示すように、回転杭7の掘削羽根4の捩り部41の材軸AVと直交する面が、平面視で材軸AVと一致している点が相違する。
[4] Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment described above, the surface of the
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the plane orthogonal to the material axis AV of the twisted
本実施の形態の回転杭7は、鋼管本体2の挿通孔21に掘削羽根4を捩り軸AH回りに回転させながら挿通していく際、どの位置で停止させるかによって、鋼管本体2から突出して掘削に寄与する捩り部41を変更することができる。
したがって、掘削羽根4の挿通位置を変更するだけで、回転杭7の掘削能力、地盤支持強度を変化させることができるため、施工地における対応の利便性を図ることができる。
The
Therefore, since the excavation capability of the
[5]実施の形態の変形
なお、本発明の実施の形態は、前述した各実施の形態に限定されるものではなく、以下に示す変形をも含むものである。
前述の各実施の形態では鋼管本体2として角形鋼管を用いていたが、本発明はこれに限られない。たとえば、円形鋼管や多角形鋼管に本発明を適用してもよい。
[5] Modifications of the Embodiments The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and include the following modifications.
Although a rectangular steel pipe was used as the steel pipe
前述の第1の実施の形態では、抜け止めピン43によって掘削羽根4が鋼管本体2から脱落することを防止していたが、本発明はこれに限られない。たとえば、鋼管本体2および掘削羽根4の取り合い部分でスポット溶接等により抜け止めを行ってもよい。
前述の第1の実施の形態では、鋼管本体2の先端蓋3にビット32を設けていたが、これに限らず、蓋部31のみによって先端蓋を構成してもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
In the first embodiment described above, the retaining
In the above-described first embodiment, the
In addition, the specific structure, shape, and the like in carrying out the present invention may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
1…回転杭、2…鋼管本体、3…先端蓋、4…掘削羽根、5…回転杭、5A…掘削羽根、6…回転杭、7…回転杭、21…挿通孔、21A…挿通孔、31…蓋部、32…ビット、41…捩り部、43…抜け止めピン、51…捩り部、52…平鋼部、53…止めピン、AH…捩り軸、AV…材軸、L…突出寸法。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記掘削羽根が挿通される挿通孔が掘削方向先端部に形成された鋼管本体とを備え、
前記捩り部の捩り軸が、前記鋼管本体の材軸に直交する方向に延び、
前記掘削羽根は、前記鋼管本体を貫通する1本の前記捩り平鋼から構成される回転杭。 a digging wing composed of a twisted flat steel having at least a portion thereof twisted about a longitudinal axis;
A steel pipe body having an insertion hole through which the excavation blade is inserted is formed at the tip in the excavation direction,
the torsion axis of the torsion portion extends in a direction orthogonal to the material axis of the steel pipe body ,
The excavation blade is a rotary pile composed of one of the twisted flat steels penetrating the steel pipe body .
前記挿通孔は、前記鋼管本体の材軸に直交する断面において、前記材軸を中心として互いに対向する位置に形成され、
前記掘削羽根は、前記材軸を中心として点対称に配置される回転杭。 In the rotating pile according to claim 1,
The through holes are formed at positions facing each other centering on the material axis in a cross section perpendicular to the material axis of the steel pipe body,
The excavation blades are rotary piles arranged point-symmetrically about the material axis.
前記掘削羽根には、前記鋼管本体の外側に前記掘削羽根の表裏面を貫通する抜け止めピンが設けられている回転杭。 In the rotating pile according to claim 1 or claim 2,
The rotating pile, wherein the excavating blade is provided with a retainer pin that penetrates the front and back surfaces of the excavating blade outside the steel pipe body.
前記挿通孔に前記掘削羽根を差し込んで挿通する工程と、
前記掘削羽根を前記鋼管本体に固定する工程と、
前記掘削羽根が固定された回転杭により、地盤を掘削する工程と、
を実施する回転杭の施工方法。 A rotating pile construction method for constructing the rotating pile according to any one of claims 1 to 3,
a step of inserting and inserting the excavating blade into the insertion hole;
a step of fixing the excavation blade to the steel pipe body;
a step of excavating the ground with a rotary pile to which the excavation blade is fixed;
Construction method of rotating pile to carry out.
前記掘削羽根は、サイズの異なる複数の掘削羽根が準備され、
前記掘削羽根を差し込んで挿通する前に、掘削する地盤の強度に応じて掘削羽根を選択する工程を実施する回転杭の施工方法。 In the rotary pile construction method according to claim 4,
A plurality of digging blades of different sizes are prepared for the digging blades,
A rotary pile construction method, comprising selecting an excavation blade according to the strength of the ground to be excavated before inserting and inserting the excavation blade.
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