JPH05311649A

JPH05311649A - 円錐状多翼鋼管摩擦杭及びその埋設工法

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Publication number: JPH05311649A
Application number: JP21967692A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Yoshida; 勝之吉田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1993-11-22
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JP2691831B2

Abstract

(57)【要約】【目的】支持力が大で無排土で施工できる摩擦杭及び
その埋設工法を提供する。【構成】下端に底板２と掘削刃３，４を設けた鋼管杭
本体１の外周に、ほぼ一巻きにわたる螺旋翼５ａ〜５ｄ
を隔設し、それら螺旋翼５ａ〜５ｄの外径を、上部に行
くにしたがい一定比率で大径とした、円錐状多翼鋼管摩
擦杭を形成する。この杭を、地盤に押圧回転して土砂を
掘削し、螺旋翼をネジ込むように食込ませて、土の耐力
を反力として杭を回転推進させ、無排土でネジ込み埋設
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟弱地盤において好適
な円錐状多翼鋼管摩擦杭及びその埋設工法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】日本の大都市は、河川を中心に発達した
沖積平野に集中しており、地表面は特に圧密を受けてい
ない極軟弱層が多く、下部に行くに従って上層部の土砂
等による圧密をうけ、杭の支持層ではないが比較的地表
面よりやや強度のある沖積があり、沖積層の杭を支持す
る支持層は、深い所は60ｍ以上に及んでおり、沖積平野
に建築した都市の、中低層建築物の基礎は経済的にも、
長尺な支持杭は不可能で、年月の経過とともに、地盤の
不等沈下などにより、沈下・変形が起き、建築トラブル
を起こす事故が特に沖積都市に多発している。

【０００３】このような軟弱地盤の、表層地盤改良工法
として、異形摩擦杭、ソイルセメント改良杭、小径コン
クリート杭等の杭基礎と、通称ベタ基礎と言われる浮基
礎工法が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの杭基
礎工法は、道路幅が大きく、施工敷地が大きい建設物に
主として用いられ、施工機械と設備ならびに杭材料は、
狭小道路や狭小敷地には搬入出来ず、施工使用は難し
い。また、これらの基礎工法のいずれもが、地表面の圧
密を受けていない、これから水位変化、上部荷重によっ
て収縮する、極軟弱層の地表面より、同一直径での異形
摩擦杭、ソイルセメント改良杭、小径コンクリート杭等
によって、土の摩擦力が取れる一定深さの地層までの同
一直径を延長した形の杭長さで施工されている。従っ
て、これらの杭は、建物荷重以外の、地表面の極軟弱層
の水位変化・上部荷重により収縮する地盤の厚密荷重を
杭表面積で余分に受けることになるという問題がある。

【０００５】本発明は、従来の工法における、欠点を改
善し、特に都市の沖積地盤に施工して、余分な強度と支
持力を有し、しかも、深層の地盤まで無排土で容易に施
工することのできる、新規な円錐状多翼鋼管摩擦杭及び
その埋設工法を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成について、実施例に対応する図面を参
照して説明すると、請求項１の円錐状多翼鋼管摩擦杭
は、鋼管杭本体の下端に、底板と掘削刃とを設けると共
に、鋼管杭本体の外周面には、その長さ方向にほぼ等間
隔をおいて、鋼管杭本体の外径の２倍強の径としたほぼ
一巻きにわたるネジ込用螺旋翼を突設し、且つ、それら
の隔設した螺旋翼の外径を、上部にいくにしたがい一定
比率で大径としたことを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２の円錐状多翼鋼管摩擦杭の
埋設工法は、請求項１記載の円錐状多翼鋼管摩擦杭を用
い、これを、軟弱地盤に押圧回転し、杭本体１の下部の
土砂を掘削刃３，４によって軟化させ、杭側面の未掘削
土に螺旋翼をネジ込むように食込ませて、土の耐力を反
力として杭体を回転推進させ、土部にゆくに従って翼径
を大にした螺旋翼５ａ〜５ｃを逐次土砂に食込ませて、
掘削軟化した土砂を杭本体側面に押し出し土砂を圧密さ
せながら、無排土で地中にネジ込んでゆき、さらに、こ
の円錐状多翼鋼管摩擦杭の上端に他の翼無し上杭を継ぎ
足して埋設を進め、円錐状多翼鋼管摩擦杭を深部の安定
した地層に埋設することを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明は上述のように構成されており、円錐状
多翼鋼管摩擦杭（以下鋼管杭という）の埋設にあたって
は、杭本体１の上端部に、図示を省略した回転押し込み
駆動装置を取り付け、その駆動によって杭本体１をネジ
込むように回転させながら地盤に押圧する。それによ
り、下端の掘削刃３，４が杭先端の土砂を掘削軟化さ
せ、杭本体外周面に突設したネジ込み用螺旋翼５ａ〜５
ｄが、掘削した土砂に食い込み、土の組成を反力として
回転推進し、地上に土砂を排出せず、所定の深度まで鋼
管杭をネジリ込んで埋設がおこななわれる。

【０００９】この場合、杭先端部の掘削、軟化された土
砂は、その全部が杭の外側に押し付けられ、杭周りの地
盤は圧密されたものとなる。そして、埋設された鋼管杭
は、隔設した螺旋翼５ａ〜５ｄが、上部のものになるに
したがい順次大径となっていることから、全体的に上方
に広がった円錐状の螺旋翼を形成することになるため、
螺旋翼５ａ〜５ｄによる垂直方向支圧力ばかりでなく、
その円錐形状によるクサビ効果が働いて、斜め方向に対
する支圧力も付加されることになり、大きな支持力が得
られることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。第１〜３図は本発明の鋼管杭を示したも
のである。１は鋼管製の杭本体で、その下端には底板２
が設けられて杭本体の下端は閉じられたものとなってい
る。そして、杭本体１の下端部には、底板２より下方に
突出する掘削刃３と杭本体１の側面に突出して傾斜した
掘削刃４とが設けられている。

【００１１】また、杭本体１の外周には、その下端部か
ら上方に向けて、ほぼ当間隔をおき、ほぼ一巻きにわた
り連続して形成した螺旋翼５ａ〜５ｃが複数突設されて
いる。それらの螺旋翼５ａ〜５ｃは、その外径がいずれ
も杭本体１の外径の２倍以上となっている。また、各螺
旋翼５ａ〜５ｃのピッチｌは同様であり、しかも、例え
ば杭本体１の２分の１という小ピッチのものとなってい
る。さらに、各螺旋翼５ａ〜５ｃは、最下部の螺旋翼５
ａから上部のもの５ｂ，５ｃになるにしたがい、一定の
比率で順次大径のものとし、それら螺旋翼５ａ〜５ｃの
外側端を結ぶ線Ａが上開きの円錐状をなすようにされて
いる。また、各螺旋翼５ａ〜５ｃの間隔は、螺旋翼のピ
ッチｌの倍数の長さに設定するのがよい。

【００１２】図示の実施例では、１本の杭本体１に３個
の螺旋翼５ａ〜５ｃを設けたものとなっているが、螺旋
翼の数は適宜増減できる。鋼管杭の埋設深さが長くなる
にあたっては、この鋼管杭に他の杭を接続して使用す
る。

【００１３】本発明の工法は、上記の円錐状多翼鋼管摩
擦杭を用いて行われる。まず、杭本体１の上端部に図示
を省略した回動押込み駆動装置を取付け、その駆動によ
って、杭本体１を回動しながら地中に押し込んで行くの
である。

【００１４】それにより、下端の掘削刃３，４の作用で
杭先端部の土砂ｂは、掘削、軟化して流動化し、杭の沈
降が容易となる。そして、杭本体１の外周面に突設した
翼巾が大でピッチを短くした螺旋翼５ａが掘削した土砂
ｂ及び地盤Ａに食い込ませ、土の組成を反力として回転
推進し、流動化した土砂ｂを杭側面に押しのけ、圧縮し
ながら、鋼管杭を地中にネジリ込んで行くのである。こ
の場合、鋼管杭の１回転毎の推進長さは螺旋翼５ａのピ
ッチｌの長さとほぼ同等となる。鋼管杭の推進、沈降が
進むことにより、上方に設けられた螺旋杭５ｂ〜５ｃ
も次々と地盤Ａに食い込み、同等に回転推進することに
なる。この場合、それらの螺旋翼５ｂ〜５ｃは下端部の
螺旋翼５ａと連続した螺旋軸跡ｃ上にあるので、地盤Ａ
への食い込みも良好で、回転推進が容易に行われること
になる。

【００１５】したがって、本発明の鋼管杭では、螺旋翼
５ａ〜５ｃの回転推進によって杭の沈降を行うので、杭
の埋設は無排土で行われ、しかも杭周りの地盤は圧密さ
れたものとなる。そして、埋設された鋼管杭は、隔設し
た螺旋翼５ａ〜５ｃが、上部のものになるにしたがい順
次大径となっていることから、全体的に上方に広がった
円錐状の螺旋翼を形成することになるため、螺旋翼５ａ
〜５ｃによる垂直方向支圧力ばかりでなく、その円錐形
状によるクサビ効果が働いて、斜め方向に対する支圧力
も付加されることになり、大きな支持力が得られること
になる。

【００１６】さきにも述べたように、本発明では、鋼管
杭の埋設深さが長くなるにあたっては、この鋼管杭に他
の杭、例えば、一般に使用されている翼なしの鋼管製上
杭を接続して埋設を続行する。本発明の鋼管杭は、その
効果をよりあげるためには、その円錐状の他翼部が地表
に近い末圧密地盤をさけ、一定値以上の強度のある安定
した深部の地層に埋設させることが望ましい。そのよう
にすれば、各翼巾の大きな螺旋翼５ａ〜５ｃによる、翼
の支圧効果に加え各螺旋翼５ａ〜５ｃ全体の円錐状くさ
び効果が地層に働き、一層大きな摩擦力とくさび効果に
よる合成、支持力が得られることになる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における鋼
管杭は、下端に掘削刃を設けた杭本体の外周に、杭本体
の長さ方向にほぼ等間隔をおいて、鋼管杭本体の外径の
２倍以上の径としたほぼ一巻にわたるネジ込用螺旋翼を
突設し、且つそれらの隔設した螺旋翼の外径を、上部に
いくにしたがい一定比率で大径とした構成としたので、
回転押し込み駆動により杭は地中にネジリ込み、埋設が
容易で能率よく安価に施工でき、各螺旋翼の支圧力と、
各螺旋全体の円錐形状による地中のクサビ効果が有効多
大であり、また、構造は簡単なので安価に製作すること
ができる。

【００１８】そして、その埋設は、鋼管杭を直接地中に
回転押圧させるだけの操作で極めて簡単かつ無騒音、無
振動でしかも無排土で深くまで行うことができ、特に軟
弱地盤上に建設する住宅等の基礎杭工法として優れたも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明鋼管杭の一実施例を示す側面図である。

【図２】同底面図である。

【図３】同下部の縦断面図である。

【図４】同埋設状態の説明図である。

【符号の説明】

１杭本体２底板３，４掘削刃５ａ〜５ｄネジ込用各螺旋翼

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼管杭本体の下端に、底板と掘削刃とを
設けると共に、鋼管杭本体の外周面には、その長さ方向
にほぼ等間隔をおいて、鋼管杭本体の外径の２倍以上の
径としたほぼ一巻きにわたるネジ込用螺旋翼を突設し、
且つ、それらの隔設した螺旋翼の外径を、上部にいくに
したがい一定比率で大径としたことを特徴とする、円錐
状多翼鋼管摩擦杭。
【請求項２】鋼管杭本体の下端に、底板と掘削刃とを
設けると共に、鋼管杭本体の外周面には、その長さ方向
にほぼ等間隔をおいて、鋼管杭本体の外径の２倍以上の
径としたほぼ一巻きにわたるネジ込用螺旋翼を突設し、
且つ、それらの隔設した螺旋翼の外径を、上部にいくに
したがい一定比率で大径とした円錐状多翼鋼管摩擦杭
を、軟弱地盤に押圧回転し、杭本体の下部の土砂を掘削
刃によって軟化させ、杭側面の未掘削土に螺旋翼をネジ
込むように食込ませて、土の耐力を反力として杭体を回
転推進させ、上部にゆくに従って翼径を大にした螺旋翼
を逐次土砂に食込ませて、掘削軟化した土砂を杭本体側
面に押し出し土砂を圧密させながら、無排土で地中にネ
ジ込んでゆき、さらに、この円錐状多翼鋼管摩擦杭の上
端に他の翼無し上杭を継ぎ足して埋設を進め、円錐状多
翼鋼管摩擦杭を深部の安定した地層に埋設することを特
徴とする、円錐状多翼鋼管摩擦杭の埋設工法。