JPH03275806A - 節付きパイルおよびその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、地上構造物を支える節付きパイルの施工方法
に関するものである。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］構造物を
支える基礎杭として、杭本体の胴部に複数の節部を設け
た所謂節付きパイルか用いられている。この節付きパイ
ル（Ｐ）は、第２２図［ｂ）に例示するように、杭の軸
方向に設けられた複数の節部（２）が、全て一定の間隔
て設けられている。また、杭本体の胴部（１）の径に対
し、節部（２）の径も上下の節部（２）で同径である。

そのため、地盤に適正な地盤の支持力性能を充分に発揮
させる基礎杭として用いることができない下記のような
欠点があった。

第２２図［ａ）に例示するように、一般に基礎杭が打設
される地盤は、砂地盤や粘土質地盤のような種々の地盤
からなり、それぞれの地層によって地盤の硬度も異なる
。それゆえ地盤に打設された基礎杭の支持力は、硬質地
盤（Ｎ値の大きい地盤）では支持力も大きく、一方、軟
弱な地盤（Ｎ値の低い地盤）では支持力も余り期待でき
ない。

従って、施工される基礎杭により、大きな支持力を得る
ために、摩擦抵抗や下面抵抗（特に杭先端節部の先端支
持力）か大きい節部（２）が硬質地盤にあるように打設
しようとするが、節付きパイル（Ｐ）の節部（２）が一
定ピツチで設けられているために、例えば第２２図に示
すように、節付きパイル（Ｐ）の第２節部（上から２番
目の節部）（２〉が硬質地盤Ｚ１にあるように打設すれ
ば、先端の節部（２）はＺ２より下方のＮ値の低い地盤
に位置することとなり、支持力が低下する。また先端の
節部（２〉が硬質地盤Ｚ２位置するように打設すれば、
第２節部が硬質地盤Ｚｌよりはずれ、上記と同様に支持
力が低下する。

そのために、基礎杭が打設される地盤、例えば図示する
ような地盤に最適なピ・ソチ等を変えた既製の節付きパ
イル（Ｐ）を製造し、かつこれを当該地盤に打設し得た
としても、地盤が変われば、地層、層厚も変わり、従っ
て、節付きノくイル（Ｐ）の杭径や節部、更にピッチも
変わることとなり、製造コストを考えれば、全ての地盤
に最適な既製の節付きパイル（Ｐ）は到底得られない。

本発明は、前記の問題を解決して、地盤に応じた最適な
節付きパイルを施工することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明では、上記の課題を解決するために、複数の節部
を設けた既製の節付きパイルの任意の位置の胴部および
節部のいずれか一方もしくは双方に、既製の環状シェル
を嵌め込み装着し、該節付きパイルを所定の地盤内に打
設することを特徴とするものであり、これにより地盤内
に造築される節付きパイルに装着したシェルが、地盤の
支持力性能を充分に発揮できる層、深度に位置すること
で、地盤に最適な基礎杭を造築できるようにしたもので
ある。

さらには、節付きパイルに嵌め込み装着する環状シェル
の外径を、節付きパイルの節部外径よりも大きくし、地
盤の支持力性能を有効に利用できるようにしたものであ
る。

［作　用］ 上記の本発明の施工方法によれば、既製の環状シェルを
嵌め込み装着した節付きノくイルを、所定地盤内に打設
することとしたので、地盤内の地層や硬度等に応して、
各パイル毎に前記シェルの嵌め込み装着位置を適宜窓め
ることができ、したがって節付きパイルを地盤内に造築
したとき、これに嵌め込み装着されたシェルを、地盤の
支持力性能を充分に発揮できる地盤層や深度に位置させ
ることが容易に可能になる。

殊に前記のシェルを節付きパイルの先端部に装着してお
けば、杭の先端支持力が増大し、またシェルを節付きパ
イルの中間位置に装着した場合には、周面摩擦力やシェ
ルの下面抵抗により鉛直支持力も大きくなる。さらにシ
ェルを上層地盤に位置するように装着した場合、水平支
持力も大きくなる。

また、前記の環状シェルの外径を、節付きノくイルの節
部外径よりも大きくすることにより、地盤の支持力性能
を更に有効に利用できて、節付きパイルの性能、節部の
効果を更に増大させ得る。

［実施例コ 次に本発明の実施態様を図面に基いて説明する。

第１図は、複数の節部（２）を設けた既製の節付きパイ
ル（Ｐ）に、既製の環状シェル（Ｓ）を嵌め込み装着し
たものを示している。

第２図〜第７図は、節付きパイル（Ｐ）の胴部（１）に
嵌め込み装着される環状シェル（Ｓ）を示すもので、環
状を２分割した形状の半割形シェル（Ｓａ）　（Ｓｂ）
より構成される。

半割形シェル（Ｓａ）　（Ｓｂ）は、補強籠（４〉を芯
材として成形された既製のコンクリート製品からなる。

補強籠（４）は鉄筋、鉄線などで形成され、縦鉄筋（４
ａ）、横鉄筋（４ｂ）て略半円編目状に形成される。

〈６〉は締結穴であって、コンクリート内に埋め込んだ
締結用バイブ（７）により形成され、環状シェル（Ｓ）
を胴部（１）に嵌め込み装着するための締結ロッド（ｌ
Ｏ）が挿通する穴である。

締結ロッド（１０）は、少なくとも端部をネジ加工した
ロッドてあって、ネジ加工された両端部にナツト（１２
）をネジ込み締結するものからなる。

この締結ロッド（１０）の代わりに、頭部を有する締結
ボルト（１１）を用いてもよい。

（５）はプレートであって補強能（４）と一体向に装填
され、締結の際の座（８）となる。

一方、前記のシェル（Ｓ）が装着される節付きパイル（
Ｐ）の胴部（１）には、第８図および第９図のように、
シェル（Ｓ）を嵌め込み装着するための挿通穴（３ａ）
が設けられている。（３）は挿通バイブでパイル本体内
に埋め込まれ挿通穴（３ａ）を形成する。シェル（Ｓ）
が節部（２）に装着される場合は、節部（２）にも前記
同様の挿通穴が設けられる。

第１０図及び第１１図は、半割形シェル（Ｓａ）（Ｓｂ
）を鋼製のものにした例（第２の実施例）を示しており
、半割状の上下プレート（１７）（１７）、側板（１８
）、内壁板（１５）、外壁板（１６）とを溶着して形成
する。（７ａ〉は締結用パイプ、（８）は座である。

第１．２図及び第１３図は、半割形シェル（Ｓａ）（ｓ
ｂ）を締結する締結位置を変え、半割形シェル（Ｓａ）
　（Ｓｂ）の両側部に締結穴（６）を設けた例（第３の
実施例）を示しており、特に図は鋼製のシェル（Ｓ）の
場合を示している。

この実施例の場合、半割形シェル（Ｓａ）　（Ｓｂ）は
２本の締結ロッド（１０〉もしくは締結ボルト（１１）
により、胴部（１）もしくは節部〈２）に嵌め込み装着
されることとなり、したがって節付きパイル（Ｐ）本体
には挿通穴（３ａ）を設けなくてもよいことになる。

第１４図は、節付きパイル（Ｐ）の胴部（１）に嵌め込
み装着されるシェル（Ｓ）の外面部上下に、節部（２）
の形状と略同様のテーバ部〈９）を設けた実施例（第４
の実施例）を示しており、この場合、該テーバ部（９）
により、杭およびシェルから地盤への荷重の伝達が良好
になる。

第１５図及び第１６図は、環状シェル（Ｓ）の上端部内
面に節部〈２〉に合わせたテーバ部（９〉を設けた場合
を示しく第５の実施例）、パイル本体からシェル（Ｓ）
への荷重の伝達か確実となる。

前記の内面テーバ部（９〉を第１６図のように上下に設
ける場合には、節付きパイル（Ｐ）の節部（２）　（２
）間の全長に環状シェル（Ｓ）を嵌めることになる。

第１７図は、節付きパイル（Ｐ）の節部（２〉の下面が
平らな場合を示しく第６の実施例）、この場合、環状シ
ェル（Ｓ）の上面が平らなものをそれぞれ前記下面に接
触させて装着すれば荷重の伝達がよくなる。

第１８図は、節部（２）　（２）に嵌め込み固設される
環状シェル（Ｓ）の実施例（第７の実施例）を示し、こ
の場合、節部（２）が更に拡大、拡径され、節部（２）
の下面の地盤抵抗、周面抵抗か増大し支持力がアップす
る。

第１９図は、節付きパイル（Ｐ）の胴部（１）と複数の
節部（２）間に渡って連続する環状シェル（Ｓ）を装着
した実施例（第８の実施例）を示し、この場合、周面支
持力が著しく増大するものとなる。

環状シェル（Ｓ）か軸方向に長い場合、例えば第１６図
、第１７図および第１８図に例示するように、杭軸方向
に複数の締結穴〈６）、挿通穴（３ａ）を設け、複数箇
所でシェル（Ｓａ）　（Ｓｂ）を締結してもよい。

上記の各種実施例において、環状シェル（Ｓ）の外径は
、節部（２〉の外径と略等しいか、それよりやや小さい
ものでも杭支持力は増大するが、前記外径が節部（２）
より大きい場合には特に杭支持力増大の効果が大きく好
ましい。

また、環状シェル（Ｓ）は、横断面形状を図のような円
形ではなく角形に形成してもよい。

本発明の節付きパイル（Ｐ）の施工方法について、以下
説明する。

節付きパイル（Ｐ）は打ち込み工法、埋め込み工法のい
ずれの工法でも施工できるが、いずれにしても、施工現
場の地盤調査（土質柱状図、Ｎ値等）に基いて、節付き
パイル（Ｐ）の軸方向所定の位置に、半割形シェル（Ｓ
ａ）　（Ｓｂ）を嵌め込み装着する。すなわち既製の節
付きパイル（Ｐ）をそのまま打設した場合には、充分に
地盤の支持力性能を生かし得ない深度、地層に相当する
位置の節付きパイル（Ｐ）の胴部（１）もしくは節部（
２）の個所、または胴部（１）と節部（２）の両個所に
、半割形シェル（Ｓａ）　（ｓｂ）を装着固定する（第
２０図（ａ）［ｂ）［ｃ））。この嵌め込み装着位置は
図のようにパイル（Ｐ）の深さ方向の複数の位置であっ
てもよい。

この嵌め込み装着の際、シェル（Ｓ）の締結穴（６〉、
パイル本体の挿通穴（３ａ）を位置合わせし、該穴に締
結ロッド（１０）もしくは締結ボルト（１１）を挿通し
てナツト（１２〉をねじ込み締結する。

この場合、半割形シェル（Ｓａ）　（Ｓｂ）の内面、嵌
め込まれる位置の節付きパイル（Ｐ）の外面等には、必
要に応じて締結後に一体となって固着されるように、硬
化材、接着剤等を充填、塗布しておく。

この硬化材としては、セメントミルク、モルタル等を用
いるが、膨張セメント等の膨張性のあるものを使えばよ
り強固に固着される。

そして、打ち込み杭工法においては、前記のシェル（Ｓ
）を装着した節付きパイル（Ｐ）を所定の地盤上に建て
込み、ディーゼルハンマー等とで打撃を与え地中に打ち
込む。この場合、節部（２）や環状シェル（Ｓ）の貫入
に伴い生じた杭周間隙に砂利、砕石等の補強材料（２１
）を充填しながら打設する（第２０図の〔ｂ〕）。

また、埋め込み工法では、第２１図に示すように、スク
リューオーガー（２ｏ）等で、節部（２）もしくはリン
グ状シェル（Ｓ）の外径よりやや大きい径で、所定深さ
まで地盤を掘孔する。

スクリューオーガー引き上げ時に、掘孔（Ｋ）内にセメ
ントミルク、モルタル等の硬化液り２２）を充填する。

こうして掘孔（Ｋ）内に上記シェル（Ｓ）を装着した節
付きパイル（Ｐ）吊り下げ圧入（打設）する（第２０図
の〔Ｃ〕〕。

なお、上記の方法に代えて、掘孔時に掘削土砂と注入硬
化液とをミキシングしてセメントソイル柱体を造成し、
該柱体内にシェル（Ｓ）を装着した節付きパイル（Ｐ）
を圧入打設することもできる。

上記において、注入モルタルやセメントフィルの硬化後
の強度は、周囲地盤の強度と略同程度であることか望ま
しく、例えば、深度方向に強度の変化か生しても、環状
シェル（Ｓ）を装着することて、安全な基礎杭を造築で
きる。

上記のように施工することにより、節付きパイル（Ｐ）
に嵌め込み装着される環状シェル（Ｓ）の装着位置を、
地盤の性状に応じて設定でき、該シェル（Ｓ）を、例え
ば第２０図に示すように、地盤の支持力性能を充分に発
揮できる地盤層や深度、すなわちＮ値の高い硬質地盤Ｚ
１およびＺ２にそれぞれ位置させることができ、それゆ
え地盤の支持力性能を充分に発揮できる基礎杭を造成て
きる。

［発明の効果コ 上記したように本発明では、既製の節付きパイルの任意
の位置の胴部および節部のいずれか一方、もしくは双方
に既製のシェルを嵌め込み装着して、この節付きパイル
を打ち込み工法や埋め込み工法で所定地盤内に打設する
ものであるから、地盤内の地層や硬度等に応して、各パ
イル毎に前記シェルの嵌め込み装着位置を適宜窓めるこ
とができ、したがって該節付きパイルを地盤内に造築し
たときに、嵌め込み装着した環状シェルが、Ｎ値の大き
い硬質地盤や砂地盤等に位置させることで、地盤の支持
力性能を充分に発揮させる最適な基礎杭を造築すること
ができる。

殊に前記のシェルを節付きパイルの先端部に装着した場
合、杭の先端支持力が土曽太し、またシェルを節付きパ
イルの中間位置に装着した場合には、周面摩擦力やシェ
ルの下面抵抗により鉛直支持力も大きくなり、さらにシ
ェルを上層地盤に位置するように装着した場合、水平支
持力も大きくなので、安全な基礎杭を造築できる。

また、前記の環状シェルの外径を、節付きパイルの節部
外径よりも大きくすることにより、地盤の支持力性能を
更に有効に利用できて、節付きパイルの性能、節部の効
果を更に増大させることができ、施工地点の地盤の地層
の変化に合わせて、安定した基礎杭構造を造築できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の実施例を示す環状シェルを装着した
節付きパイルの正面図、第２図は環状シェルの拡大斜視
図、第３図は同平面図、第４図は同正面図、第５図およ
び第６図はそれぞれ前回Ｖ−Ｖ線およびＶｌ−Ｖｌ線の
断面図、第７図は半割形シェルの締結状態の横断面図、
第８図は節付きパイルの一部の拡大正面図、第９図は前
回ＩＸ−ＩＸ線の断面図、第１０図と第１１図は環状シ
ェルの他の実施例を示す半割形シェル一方の平面図と縦
断面図、第１２図と第１３図は環状シェルのさらに他の
実施例を示す半割形シェル一方の横断面図と正面図、第
１４図〜第１９図はそれぞれ環状シェルの他の実施例を
示す節付きパイルに装着した状態の縦断面図、第２０図
は環状シェルを装着した節付きパイルの施工例を示する
ものであって、同図の〔ａ〕は地盤の土質柱状図を、同
図の（ｂ）は打込み杭工法により打設した場合を、同図
の〔Ｃ〕は埋め込み工法により打設した場合を示す施工
状態図、第２１図は埋め込み工法での掘孔状態を示す略
示図、第２２図（ａ）（ｂ）は従来の節付きパイルの施
工例を示す土質性状図と施工状態図である。 （符号の説明） （Ｐ）・・・節付きパイル、（Ｓ）・・・環状シェル、
（Ｓａ）　（Ｓｂ）・・・半割形シェル、（１）・・・
胴部、　　　　（２）・・・節部、（３）・・・挿通バ
イブ、　（３ａ）・・・挿通穴、（６）・・・締結穴、
　　　（７）・・・締結用パイプ、（９）・・・テーバ
部１．　　（１０）・・・締結ロッド、（１１，）・・
・締結ボルト。 第１４図 第１７図 第１５図 第１８ 第１０図 第１６図 第１２ 図 （ａ〕 第２０図 （ｂ”１ （ａｌ （Ｃ） 第２１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の節部を設けた既製の節付きパイルの任意の位
   置の胴部および節部のいずれか一方もしくは双方に、既
   製の環状シェルを嵌め込み装着し、このパイルを所定の
   地盤内に打設することを特徴とする節付きパイルの施工
   方法。 ２、嵌め込み装着する環状シェルの外径が、節付きパイ
   ルの節部外径よりも大きい請求項１に記載の節付きパイ
   ルの施工方法。