JP7455314B1

JP7455314B1 - 鋼管杭とその製造方法

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Publication number: JP7455314B1
Application number: JP2023091873A
Authority: JP
Inventors: 清豪薦田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-06-02
Filing date: 2023-06-02
Publication date: 2024-03-26
Anticipated expiration: 2043-06-02

Abstract

【課題】杭径に応じて最適な支持力を得ることができる凹陥縦溝を有する鋼管杭を得る。【解決手段】鋼管杭２は、鋼管本体の外周面に、本体の長手方向に凹陥した縦溝Ｒ１を、周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成するとともに、この周方向の縦溝群Ｇ１を、本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成し、杭径ＤＭ１に応じて、杭の肉厚Ｔ１と周方向縦溝群Ｇ１の数Ｎ１と縦溝Ｒ１の長手方向長さＬ１と縦溝Ｒ１の深さＤ１と縦溝Ｒ１の周方向幅Ｗ１とを決定するようにしている。各縦溝Ｒ１の両端部Ｒ１－Ｅ１、Ｒ１－Ｅ２はそれぞれ、長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ１Ａ、Ｇ１Ｂの縦溝Ｒ１の端部Ｒ１－Ｅ２、Ｒ１－Ｅ１と同一円周上に合致させて配置される。各縦溝Ｒ１は、長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ１Ａ、Ｇ１Ｂの縦溝Ｒ１の周方向中間に配置される。縦溝Ｒ１は、断面形状がＶ字状に形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、コンクリートの基礎に打設する基礎杭として用いられる鋼管杭に関するものである。

従来、基礎杭として用いられる鋼管杭は、コンクリートとの摩擦係数を高めて支持力を向上させるため、鋼管杭本体に窪みを形成するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４１０９６９８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の鋼管杭では、窪みの配置や窪みの形状が複雑で多様であるため、鋼管製造ラインを多様化せざるを得ず製造にコストがかかるという問題がある。さらに、窪みの配置や窪みの形状に基づいて杭径に応じた支持力を予め計算することが難しいという問題がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、簡素な構成で杭径に応じて最適な支持力を得ることができる凹陥縦溝を有する鋼管杭を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に係る鋼管杭は、鋼管本体の外周面に、本体の長手方向に凹陥した縦溝を、周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成するとともに、この周方向の縦溝群を、本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成した鋼管杭であって、杭径に応じて、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定するようにしたことを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る鋼管杭では、鋼管本体の外周面に、本体の長手方向に凹陥した縦溝を、周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成するとともに、この周方向の縦溝群を、本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成した鋼管杭であって、杭径に応じて、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定するようにしたことにより、予め杭径に応じた最適な支持力を導く、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定しているので、簡素な構成で最適な支持力が得られる鋼管杭を得ることができる。

また、本発明に係る鋼管杭では、各縦溝の両端部はそれぞれ、長手方向で隣り合う前記縦溝群の縦溝の端部と同一円周上に合致させて配置されるようにすることが好ましい。係る構成とすることにより、鋼管杭の長手方向に沿って均一な支持力を得ることができる。さらに、本発明に係る鋼管杭では、各縦溝は、長手方向で隣り合う前記縦溝群の縦溝の周方向中間に配置されるようにすることが好ましい。係る構成とすることにより、鋼管杭の周方向に沿って均一な支持力を得ることができる。また、本発明に係る鋼管杭では、各縦溝は、長手方向で隣り合う前記縦溝群の縦溝に対して周方向に所望の角度ずらせて配置されるようにすることが好ましい。係る構成とすることにより、周方向の支持力をきめ細かく設定することができる。さらに、本発明に係る鋼管杭では、縦溝の断面形状がＶ字状または台形状であるようにすることが好ましい。係る構成とすることにより、縦溝を形成する装置の簡素化を図ることができ、コストダウンを図ることができる。また、本発明に係る鋼管杭では、杭径を４０mmから７０mm未満としたときに、杭の肉厚を１．６～１．９mm、周方向縦溝群に含まれる縦溝の数を２～３、縦溝の長手方向長さを３０～６０mm、縦溝の深さを３～６mm、縦溝の周方向幅を１０～１６mmに設定し、杭径を７０mmから１００mm未満としたときに、杭の肉厚を１．６～１．９mm、周方向縦溝群に含まれる縦溝の数を３～５、縦溝の長手方向長さを３０～６０mm、縦溝の深さを４～７mm、縦溝の周方向幅を１３～１８mmに設定し、杭径を１００mmから１３０mmとしたときに、杭の肉厚を１．６～１．９mm、周方向縦溝群に含まれる縦溝の数を４～７、縦溝の長手方向長さを３０～６０mm、縦溝の深さを４～７mm、縦溝の周方向幅を１６～２１mmに設定するようにすることが好ましい。係る構成とすることにより、予め杭径に基づいて最適な支持力を得られる縦溝の数値を導いているので、汎用化してコストダウンを図ることができる。

本発明の請求項７に係る鋼管杭の製造方法は、鋼管本体の外周面に、本体の長手方向に凹陥した縦溝を、周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成するとともに、この周方向の縦溝群を、本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成する鋼管杭の製造方法であって、予め杭径に応じて、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定する第１のステップと、帯状鋼体素材の幅に応じてロール周面のロール軸方向所定位置に凹部が全周に亘って形成された第１のロールと、この第１のロールと接離可能に押圧され、前記凹部に対応する部位のロール周面に縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とに対応した凸部がロール軸の方向位置を異ならせて形成される第２のロールとを備え、これら第１のロールと第２のロールとの間に鋼体素材を導入して圧接し、第１のロールの凹部と第２のロールの凸部とにより帯状鋼体素材に縦溝を形成する溝付け押圧装置を備え、押圧装置に帯状鋼体素材を導入して圧接し、帯状鋼体素材に縦溝を形成する第２のステップと、上面に縦溝に対応する突部が形成された帯状鋼体素材が押圧装置から送り込まれると、押し曲げ装置によりこの帯状鋼体素材を押し曲げ両端を付き合わせて衝合し管状に成型する第３のステップと、溶接装置により管状に形成された鋼体の衝合部を溶接する第４のステップと、切断装置により、溶接された管状の鋼体を所望の長さにカットする第５のステップとを有するようにしたことを特徴とするものである。

本発明の請求項７に係る鋼管杭の製造方法では、鋼管本体の外周面に、本体の長手方向に凹陥した縦溝を、周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成するとともに、この周方向の縦溝群を、本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成する鋼管杭の製造方法であって、予め杭径に応じて、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定する第１のステップと、帯状鋼体素材の幅に応じてロール周面のロール軸方向所定位置に凹部が全周に亘って形成された第１のロールと、この第１のロールと接離可能に押圧され、前記凹部に対応する部位のロール周面に縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とに対応した凸部がロール軸の方向位置を異ならせて形成される第２のロールとを備え、これら第１のロールと第２のロールとの間に鋼体素材を導入して圧接し、第１のロールの凹部と第２のロールの凸部とにより帯状鋼体素材に縦溝を形成する溝付け押圧装置を備え、押圧装置に帯状鋼体素材を導入して圧接し、帯状鋼体素材に縦溝を形成する第２のステップと、上面に縦溝に対応する突部が形成された帯状鋼体素材が押圧装置から送り込まれると、押し曲げ装置によりこの帯状鋼体素材を押し曲げ両端を付き合わせて衝合し管状に成型する第３のステップと、溶接装置により管状に形成された鋼体の衝合部を溶接する第４のステップと、切断装置により、溶接された管状の鋼体を所望の長さにカットする第５のステップとを有するようにしたことにより、製造された鋼管杭は、予め杭径に応じた最適な支持力を導く、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定しているので、簡素な構成で最適な支持力が得られる鋼管杭を得ることができる。また、製造ラインを簡素化することができるので、コストダウンを図ることができる。

本発明に係る鋼管杭では、鋼管本体の外周面に、本体の長手方向に凹陥した縦溝を、周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成するとともに、この周方向の縦溝群を、本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成した鋼管杭であって、杭径に応じて、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定するようにしたことにより、簡素な構成で杭径に応じて最適な支持力を得ることができる縦溝を有する鋼管杭を得ることができる。

また、本発明に係る鋼管杭の製造方法では、鋼管本体の外周面に、本体の長手方向に凹陥した縦溝を、周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成するとともに、この周方向の縦溝群を、本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成する鋼管杭の製造方法であって、予め杭径に応じて、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定する第１のステップと、帯状鋼体素材の幅に応じてロール周面のロール軸方向所定位置に凹部が全周に亘って形成された第１のロールと、この第１のロールと接離可能に押圧され、前記凹部に対応する部位のロール周面に縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とに対応した凸部がロール軸の方向位置を異ならせて形成される第２のロールとを備え、これら第１のロールと第２のロールとの間に鋼体素材を導入して圧接し、第１のロールの凹部と第２のロールの凸部とにより帯状鋼体素材に縦溝を形成する溝付け押圧装置を備え、押圧装置に帯状鋼体素材を導入して圧接し、帯状鋼体素材に縦溝を形成する第２のステップと、上面に縦溝に対応する突部が形成された帯状鋼体素材が押圧装置から送り込まれると、押し曲げ装置によりこの帯状鋼体素材を押し曲げ両端を付き合わせて衝合し管状に成型する第３のステップと、溶接装置により管状に形成された鋼体の衝合部を溶接する第４のステップと、切断装置により、溶接された管状の鋼体を所望の長さにカットする第５のステップとを有するようにしたことにより、簡素な構成で杭径に応じて最適な支持力を得られる縦溝を有する鋼管杭を得ることができ、製造ラインの簡素化を図り、コストダウンを図ることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る鋼管杭を製造する溝付け押圧装置と管状に成型する押し曲げ装置と溶接装置と切断装置とを備えた製造ラインの全体を示す製造ライン全体図である。図２の（Ａ）ないし（Ｅ）それぞれ、製造ラインにおける鋼管杭の成型過程を示す説明図で、（Ａ）は製造ラインの溝付け工程における第１、第２のロールと鋼体素材を示す説明図、（Ｂ）は溝付けされ上面に縦溝に対応する突部が形成された帯状鋼体素材を示す説明図、（Ｃ）は溝付けされ上面に縦溝に対応する突部が形成された帯状鋼体素材の断面を示す断面図、（Ｄ）は溝付けされた帯状鋼体素材を押し曲げて管状に成型する工程の一部を示す説明図および（Ｅ）は管状に成型された鋼体の両端衝合部を溶接した状態を示す断面図である。図３の（Ａ）ないし（Ｄ）はそれぞれ、本発明の第１の実施形態に係る鋼管杭の杭径が比較的小さいＳタイプの鋼管杭を示すもので、（Ａ）はこの鋼管杭を一部省略して縦溝を模式的に示す正面図（背面図と同一）、（Ｂ）は同Ｓタイプの鋼管杭の縦溝を模式的に示す平面図（裏面図と同一）、（Ｃ）は同Ｓタイプの鋼管杭の端面図および（Ｄ）は同Ｓタイプの鋼管杭の断面図である。図４は、図３のＳタイプの鋼管杭が、帯状鋼体素材に溝付けされた状態を示す平面図で、Ｓタイプの場合の寸法の一例を示している。図５は、図３のＳタイプの鋼管杭を示す全体斜視図である。図６の（Ａ）ないし（Ｆ）はそれぞれ、本発明の第２の実施形態に係る鋼管杭の杭径が一般的な通常サイズのＭタイプの鋼管杭を示すもので、（Ａ）はこの鋼管杭を一部省略して示す正面図、（Ｂ）は同Ｍタイプの鋼管杭の背面図、（Ｃ）は同Ｍタイプの鋼管杭の平面図、（Ｄ）は同Ｍタイプの鋼管杭の裏面図、（Ｅ）は同Ｍタイプの鋼管杭の縦溝が形成された部位の断面図および（Ｆ）は同Ｍタイプの鋼管杭の端面図で、（Ａ）ないし（Ｄ）はそれぞれ縦溝を模式的に示す。図７は、図６のＭタイプの鋼管杭が、帯状鋼体素材に溝付けされた状態を示す平面図で、Ｍタイプの場合の寸法の一例を示している。図８は、図６のＭタイプの鋼管杭の一部を示す斜視図で、縦溝が周方向に４カ所等間隔で形成された例を示している。図９のＡ）ないし（Ｆ）はそれぞれ、本発明の第３の実施形態に係る鋼管杭の杭径が比較的大きいＬタイプの鋼管杭を示すもので、（Ａ）はこの鋼管杭を一部省略して示す正面図、（Ｂ）は同Ｌタイプの鋼管杭の背面図、（Ｃ）は同Ｌタイプの鋼管杭の平面図、（Ｄ）は同Ｌタイプの鋼管杭の裏面図、（Ｅ）は同Ｌタイプの鋼管杭の縦溝が形成された部位の断面図および（Ｆ）は同Ｌタイプの鋼管杭の端面図で、（Ａ）ないし（Ｄ）はそれぞれ縦溝を模式的に示す。

以下、図面に示す各実施形態により本発明を説明する。本発明の第１の実施形態に係る鋼管杭２は、図１に示すように、溝付け押圧装置３と押し曲げ装置４と溶接装置５と切断装置６とを備えた製造ライン１０により製造される。溝付け押圧装置３は、図２の（Ａ）に示すように、上ロール（第１のロール）１１と下ロール（第２のロール）１２とを備え、上ロール１１は、帯状鋼体素材ＳＣ１～ＳＣ３の鋼体幅に応じてロール周面のロール軸方向の所定位置に凹部１３が全周に亘って形成される。下ロール１２は、上ロール１１と接離可能に上下方向に押圧され、凹部１３に対応する部位のロール周面に、予め決められた縦溝Ｒ１～Ｒ３の長手方向長さＬ１～Ｌ３と縦溝Ｒ１～Ｒ３の深さＤ１～Ｄ３と縦溝Ｒ１～Ｒ３の周方向幅Ｗ１～Ｗ３とに対応した凸部１４が下ロール１２のロール軸方向の位置を異ならせて形成されるようになっている。凸部１４は、下ロール１２の周面に所定の寸法Ｌ１～Ｌ３、Ｄ１～Ｄ３、Ｗ１～Ｗ３で形成され、ロール軸方向の断面が三角形状に形成される。この下ロール１２の凸部１４の各端部は角錐状に切れ上がって形成され、後述する縦溝Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の両端部Ｒ１－Ｅ１、Ｒ１－Ｅ２、Ｒ２－Ｅ１、Ｒ２－Ｅ２、Ｒ３－Ｅ１、Ｒ３－Ｅ２、を形成するようになっている。すなわち、縦溝Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の両端部Ｒ１－Ｅ１、Ｒ１－Ｅ２、Ｒ２－Ｅ１、Ｒ２－Ｅ２、Ｒ３－Ｅ１、Ｒ３－Ｅ２の管軸方向端面は、凸部１４の角錐状端部に対応して管軸方向に傾斜して形成されるようになっている。そして、これら上ロール１１と下ロール１２との間に肉厚Ｔ１～Ｔ３の帯状鋼体素材ＳＣ１～ＳＣ３を導入して圧接し、上ロール１１の凹部１３と下ロール１２の凸部１４とにより帯状鋼体素材ＳＣ１～ＳＣ３の上面に縦溝Ｒ１～Ｒ３に対応する突部を形成するようになっている（図２の（Ｂ）、図１０の（Ａ）ないし（Ｃ）参照）。このとき、凸部１４のロール軸方向の数により成型された鋼管杭２の周方向の縦溝Ｒ１～Ｒ３の数Ｎ１～Ｎ３が決定される。

製造ライン１０の押し曲げ装置（フォーミング装置）４は、図２の（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、溝付け押圧装置３から縦溝Ｒ１～Ｒ３が形成された帯状鋼体素材ＳＣ１～ＳＣ３が送り込まれると、この帯状鋼体素材ＳＣ１～ＳＣ３を押し曲げ両端を付き合わせて衝合し丸管状に成型するようになっている。溶接装置５は、押し曲げ装置４から丸管状に成型された鋼体が送り込まれると、鋼体の両端衝合部を高周波溶接するようになっている。切断装置６は、溶接された丸管状の鋼体が溶接装置５から送り込まれると、丸管状の鋼体を所望の長さにカットするようになっている。

ところで、このようにして外周面に縦溝Ｒが形成された鋼管杭２（２２、３２）は、予め求められた基礎杭としての性能試験から支持力が最も発揮できる最適の、杭径に応じた縦溝の具体的な寸法と形状が導かれている。すなわち、杭径（外径）ＤＭ１（ＤＭ２、ＤＭ３）に応じて、杭の肉厚Ｔ１（Ｔ２、Ｔ３）と周方向の縦溝Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）の数Ｎ１（Ｎ２、Ｎ３）と縦溝Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）の長手方向長さＬ１（Ｌ２、Ｌ３）と縦溝Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）の深さＤ１（Ｄ２、Ｄ３）と縦溝Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）の周方向幅Ｗ１（Ｗ２、Ｗ３）と縦溝Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）の断面形状が予め決められている。そして、縦溝Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）は周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成されるとともに、この周方向の縦溝群Ｇ１（Ｇ２、Ｇ３）を、鋼管杭２（２２、３２）本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成するようにしている。

本発明の第１の実施形態に係る鋼管杭２は、各縦溝Ｒ１の両端部Ｒ１－Ｅ１、Ｒ１－Ｅ２が、図３および図４に示すように、長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ１の縦溝Ｒ１の端部Ｒ１－Ｅ２、Ｒ１－Ｅ１と同一円周上に合致させて配置されるようになっている。すなわち、鋼管杭２の長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ１（Ｇ１Ａ、Ｇ１Ｂ）の各縦溝Ｒ１の両端部Ｒ１－Ｅ１、Ｒ１－Ｅ２はそれぞれ、周方向で近接した側の縦溝Ｒ１の端部Ｒ１－Ｅ２、Ｒ１－Ｅ１と同一円周上に合致させられるようになっている。つまり、縦溝群Ｇ１Ａの縦溝Ｒ１の上側端部Ｒ１－Ｅ１と縦溝群Ｇ１Ｂの縦溝Ｒ１の下側端部Ｒ１－Ｅ２とが同一円周上に配置され、これらは円周上近接した位置にある。また、縦溝Ｒ１は、鋼管杭２の長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ１Ａ、Ｇ１Ｂの縦溝Ｒ１間の周方向中間に配置されるようになっている。なお、図３の（Ａ）、（Ｂ）では、縦溝Ｒ１をを模式的に示している。

上記第１の実施形態に係る鋼管杭２は、杭径ＤＭ１が比較的小さいＳタイプの鋼管杭に適用されるもので、杭径ＤＭ１を４０mmから７０mm未満としたときに、杭の肉厚Ｔ１を１．６～１．９mm、周方向に連続する縦溝群Ｇ１に含まれる縦溝Ｒ１の数Ｎ１を２～３、縦溝Ｒ１の長手方向長さＬ１を３０～６０mm、縦溝Ｒ１の深さＤ１を３～６mm、縦溝Ｒ１の周方向幅Ｗ１を１０～１６mmに、そして縦溝Ｒ１の断面形状がＶ字状になるように設定している。

図３および図４は、このＳタイプの鋼管杭２の具体的な寸法の一例を示すもので、杭径ＤＭ１が４８．６mmの場合を示す。この鋼管杭２は、杭径ＤＭ１を４８．６mmとしたとき、肉厚Ｔ１を１．８mmに、周方向に連続する縦溝の数Ｎ１、すなわち、縦溝群Ｇ１（Ｇ１Ａ、Ｇ１Ｂ）の縦溝Ｒ１の数Ｎ１を２に、縦溝Ｒ１の長手方向長さＬ１を５５mmに、縦溝Ｒ１の深さＤ１（杭径ＤＭ１の仮想円頂部から断面Ｖ字状溝Ｒ１の最深部）を５．２mmに、縦溝Ｒ１の周方向幅Ｗ１を１２mmになるよう設定している。隣り合う縦溝群Ｇ１のうち、縦溝Ｒ１の周方向位置が合致する縦溝群Ｇ１Ａ、Ｇ１ＡまたはＧ１Ｂ、Ｇ１Ｂとの長手方向の間隔は、縦溝Ｒ１の両端部Ｅ１、Ｅ２が同一円周上にあるため、縦溝Ｒ１の長手方向長さＬ１（５５mm）と同一となっている。

次に、上記第１の実施形態に係る鋼管杭２の作用について説明する。上記第１の実施形態に係る鋼管杭２は、図５に示すように、叙上の如く構成されているので、杭径ＤＭ１（４０mmから７０mm未満）が比較的小さい鋼管杭２を、コンクリートが打設された構造物の基礎に基礎杭として用いた場合、鋼管杭２の内外でコンクリートに対する摩擦抵抗力を生じ、杭径に対して支持力が最も発揮できる性能を発揮することができる。また、縦溝Ｒ１の形状も比較的シンプルなＶ字状溝となっているため、上下のローラ１１、１２の構造も簡素化することができ、製造コストの低減化を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る鋼管杭２２について説明する。この第２の実施形態に係る鋼管杭２２は、杭径ＤＭ２が一般的な通常サイズのＭタイプの鋼管杭に適用されるもので、杭径ＤＭ２を、７０mmから１００mm未満としたときに、杭の肉厚Ｔ２を１．６～１．９mm、周方向縦溝群Ｇ２に含まれる縦溝Ｒ２の数Ｎ２を３～５、縦溝Ｒ２の長手方向長さＬ２を３０～６０mm、縦溝Ｒ２の深さＤ２を４～７mm、縦溝Ｒ２の周方向幅Ｗ２を１３～１８mmに設定し、そして縦溝Ｒ２の断面形状がＶ字状になるように設定している。また、上記第１の実施形態に係る鋼管杭２と同様に、長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ２の縦溝Ｒ２の端部Ｒ２－Ｅ２、Ｒ２－Ｅ１と同一円周上に合致させて配置され、縦溝Ｒ２は、鋼管杭２２の長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ２Ａ、Ｇ２Ｂの縦溝Ｒ２間の周方向中間に配置される。

図６の（Ａ）ないし（Ｆ）および図７は、このＭタイプの鋼管杭２２の具体的な寸法の一例を示すもので、杭径ＤＭ２が７６．３mmの場合を示す。この鋼管杭２２は、杭径ＤＭ２を７６．３mmとしたとき、肉厚Ｔ２を１．８mmに、周方向に連続する縦溝の数Ｎ２、すなわち、縦溝群Ｇ２（Ｇ２Ａ、Ｇ２Ｂ）の縦溝Ｒ２の数Ｎ２を３に、縦溝Ｒ２の長手方向長さＬ２を５５mmに、縦溝Ｒ２の深さＤ２（杭径ＤＭ２の仮想円頂部から断面Ｖ字状溝Ｒ２の最深部）を５．７mmに、縦溝Ｒ２の周方向幅Ｗ２を１５mmになるよう設定している。なお、符号Ｄ２ａは、縦溝Ｒ２の長手方向開口端部から溝Ｒ２の最深部までの寸法を示し、この例では、４．５mmに設定している。この第２の実施形態に係る鋼管杭２２では、叙上の如く構成されているので、杭径ＤＭ２（７０mmから１００mm未満）が通常の一般的な鋼管杭２２を、コンクリートが打設された構造物の基礎に基礎杭として用いた場合、上記第１の実施形態に係る鋼管杭２と同様に、杭径に対して支持力が最も発揮できる性能を発揮することができる。なお、図８は、Ｍタイプの鋼管杭２２について、縦溝群Ｇ２の縦溝Ｒ２の数Ｎ２を４に設定したときの例を示す斜視図である。また、図６の（Ａ）ないし（Ｄ）はそれぞれ縦溝Ｒ２を模式的に示している。

次に、本発明の第３の実施形態に係る鋼管杭３２について説明する。この第３の実施形態に係る鋼管杭３２は、杭径ＤＭ３が比較的大きいＬタイプの鋼管杭に適用されるもので、杭径ＤＭ３を、杭径を１００mmから１３０mmとしたときに、杭の肉厚Ｔ３を１．６～１．９mm、周方向縦溝群Ｇ３に含まれる縦溝Ｒ３の数Ｎ３を４～７、縦溝Ｒ３の長手方向長さＬ３を３０～６０mm、縦溝Ｒ３の深さＤ３を４～７mm、縦溝Ｒ３の周方向幅Ｗ３を１６～２１mmに設定し、縦溝Ｒ３の断面形状をＶ字状に設定している。また、上記第１、第２の実施形態に係る鋼管杭２、２２と同様に、長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ３の縦溝Ｒ３の端部Ｒ３－Ｅ２、Ｒ３－Ｅ１を同一円周上に合致させて配置し、縦溝Ｒ３は、鋼管杭３２の長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ３Ａ、Ｇ３Ｂの縦溝Ｒ３間の周方向中間に配置するようになっている。

図９の（Ａ）ないし（Ｆ）は、このＬタイプの鋼管杭３２の具体的な寸法の一例を示すもので、杭径ＤＭ３が１１４．３mmの場合を示す。この鋼管杭３２は、杭径ＤＭ３を１１４．３mmとしたとき、肉厚Ｔ３を１．８mmに、周方向に連続する縦溝Ｒ３の数Ｎ３、すなわち、縦溝群Ｇ３（Ｇ３Ａ、Ｇ３Ｂ）の縦溝Ｒ３の数Ｎ３を５に、縦溝Ｒ３の長手方向長さＬ３を５５mmに、縦溝Ｒ３の深さＤ３（杭径ＤＭ３の仮想円頂部から断面Ｖ字状溝Ｒ３の最深部）を６．２mmに、縦溝Ｒ３の周方向幅Ｗ３を１８mmになるよう設定している。なお、符号Ｄ３ａは、縦溝Ｒ３の長手方向開口端部から溝Ｒ３の最深部までの寸法を示し、この例では、４．５mmに設定している。この第３の実施形態に係る鋼管杭３２では、叙上の如く構成されているので、杭径ＤＭ３（１００mmから１３０mm）が比較的大きい鋼管杭３２を、コンクリートが打設された構造物の基礎に基礎杭として用いた場合、上記第１、第２の実施形態に係る鋼管杭２、２２と同様に、杭径に対して支持力が最も発揮できる性能を発揮することができる。なお、縦溝Ｒ１～Ｒ３は、長手方向長さＬ１～Ｌ３が短く、数が多いほどコンクリートに対する鋼管杭の付着力は増す。なお、図９の（Ａ）ないし（Ｄ）はそれぞれ縦溝Ｒ２を模式的に示している。

なお、上記各実施形態に係る鋼管杭２、２２、３２では、縦溝は、鋼管杭２、２２、３２の長手方向で隣り合う縦溝群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３の縦溝Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の周方向中間に配置するようにしているがこれに限られるもではなく、周方向に中間の位置から所望の角度で長手方向に順次ずらすようにしてもよい。また、上記各実施形態に係る鋼管杭２、２２、３２では、縦溝の形状を断面Ｖ字状としているがこれに限られるものではなく台形状としてもよい。また、本願発明では、５００Ｎ（ニュートン）の鋼管を使用している。これに対し、従来、セメント内に挿入される基礎杭用鋼管は主に引張強度２９０Ｎ（ニュートン）または４００Ｎである。このため、薄肉化、軽量化をしても座屈強度は従来の鋼管と同等以上を維持することが可能になる。従って、資源の低減に繋がることから、環境に配慮した製品ともなっている。

２鋼管杭
Ｒ１縦溝
Ｇ１周方向の縦溝群
ＤＭ１杭径
Ｔ１杭の肉厚
Ｎ１周方向縦溝群の縦溝の数
Ｌ１縦溝の長手方向長さ
Ｄ１縦溝の深さ
Ｗ１縦溝の周方向幅

Claims

鋼管本体の外周面に、本体の長手方向に凹陥した縦溝を、周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成するとともに、この周方向の縦溝群を、本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成したコンクリートに打設される鋼管杭であって、
杭径に応じて、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定するよう構成するとともに、
杭径を４０mmから７０mm未満としたときに、杭の肉厚を１．６～１．９mm、周方向縦溝群に含まれる縦溝の数を２～３、縦溝の長手方向長さを３０～６０mm、縦溝の深さを３～６mm、縦溝の周方向幅を１０～１６mmに設定し、
杭径を７０mmから１００mm未満としたときに、杭の肉厚を１．６～１．９mm、周方向縦溝群に含まれる縦溝の数を３～５、縦溝の長手方向長さを３０～６０mm、縦溝の深さを４～７mm、縦溝の周方向幅を１３～１８mmに設定し、
杭径を１００mmから１３０mmとしたときに、杭の肉厚を１．６～１．９mm、周方向縦溝群に含まれる縦溝の数を４～７、縦溝の長手方向長さを３０～６０mm、縦溝の深さを４～７mm、縦溝の周方向幅を１６～２１mmに設定することを特徴する鋼管杭。
各縦溝の両端部はそれぞれ、長手方向で隣り合う前記縦溝群の縦溝の端部と同一円周上に合致させて配置されることを特徴とする請求項１に記載の鋼管杭。
各縦溝は、長手方向で隣り合う前記縦溝群の縦溝の周方向中間に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管杭。
各縦溝は、長手方向で隣り合う前記縦溝群の縦溝に対して周方向に所望の角度ずらせて配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管杭。
縦溝の断面形状がＶ字状または台形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管杭。
鋼管本体の外周面に、本体の長手方向に凹陥した縦溝を、周方向に沿って複数箇所に等間隔で形成するとともに、この周方向の縦溝群を、本体の長手方向に連続しかつ順に周方向位置を異ならせて形成する鋼管杭の製造方法であって、
予め杭径に応じて、杭の肉厚と周方向縦溝群に含まれる縦溝の数と縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とを決定する第１のステップと、
帯状鋼体素材の幅に応じてロール周面のロール軸方向所定位置に凹部が全周に亘って形成された第１のロールと、この第１のロールと接離可能に押圧され、前記凹部に対応する部位のロール周面に縦溝の長手方向長さと縦溝の深さと縦溝の周方向幅とに対応した凸部がロール軸の方向位置を異ならせて形成される第２のロールとを備え、これら第１のロールと第２のロールとの間に鋼体素材を導入して圧接し、第１のロールの凹部と第２のロールの凸部とにより帯状鋼体素材に縦溝を形成する溝付け押圧装置を備え、
押圧装置に帯状鋼体素材を導入して圧接し、帯状鋼体素材に縦溝を形成する第２のステップと、
上面に縦溝に対応する突部が形成された帯状鋼体素材が押圧装置から送り込まれると、押し曲げ装置によりこの帯状鋼体素材を押し曲げ両端を付き合わせて衝合し管状に成型する第３のステップと、
溶接装置により管状に形成された鋼体の衝合部を溶接する第４のステップと、
切断装置により、溶接された管状の鋼体を所望の長さにカットする第５のステップとを有することを特徴とする鋼管杭の製造方法。