JPH0617579B2 - ソイルセメント合成杭 - Google Patents
ソイルセメント合成杭Info
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- JPH0617579B2 JPH0617579B2 JP62232536A JP23253687A JPH0617579B2 JP H0617579 B2 JPH0617579 B2 JP H0617579B2 JP 62232536 A JP62232536 A JP 62232536A JP 23253687 A JP23253687 A JP 23253687A JP H0617579 B2 JPH0617579 B2 JP H0617579B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はソイルセメント合成杭、特に地盤に対する杭
体強度の向上を図るものに関する。
体強度の向上を図るものに関する。
[従来の技術] 一般の杭は引抜き力に対しては、杭自重と周辺摩擦によ
り抵抗する。このため、引抜き力の大きい送電線の鉄塔
等の構造物においては、一般の杭は設計が引抜き力で決
定され押込み力が余る不経済な設計となることが多い。
そこで、引抜き力に抵抗する工法として従来より第11図
に示すアースアンカー工法がある。図において、(1)は
構造物である鉄塔、(2)は鉄塔(1)の脚柱で一部が地盤
(3)に埋設されている。(4)は脚柱(2)に一端が連結され
たアンカー用ケーブル、(5)は地盤(3)の地中深くに埋設
されたアースアンカー、(6)は杭である。
り抵抗する。このため、引抜き力の大きい送電線の鉄塔
等の構造物においては、一般の杭は設計が引抜き力で決
定され押込み力が余る不経済な設計となることが多い。
そこで、引抜き力に抵抗する工法として従来より第11図
に示すアースアンカー工法がある。図において、(1)は
構造物である鉄塔、(2)は鉄塔(1)の脚柱で一部が地盤
(3)に埋設されている。(4)は脚柱(2)に一端が連結され
たアンカー用ケーブル、(5)は地盤(3)の地中深くに埋設
されたアースアンカー、(6)は杭である。
従来のアースアンカー工法による鉄塔は上記のように構
成され、鉄塔(1)が風によって横揺れした場合、脚柱(2)
に引抜き力と押込み力が作用するが、脚柱(2)にはアン
カー用ケーブル(4)を介して地中深く埋設されたアース
アンカー(5)が連結されているから、引抜き力に対して
アースアンカー(5)が大きな抵抗を有し、鉄塔(1)の倒壊
を防止している。また、押込み力に対しては杭(6)によ
り抵抗する。
成され、鉄塔(1)が風によって横揺れした場合、脚柱(2)
に引抜き力と押込み力が作用するが、脚柱(2)にはアン
カー用ケーブル(4)を介して地中深く埋設されたアース
アンカー(5)が連結されているから、引抜き力に対して
アースアンカー(5)が大きな抵抗を有し、鉄塔(1)の倒壊
を防止している。また、押込み力に対しては杭(6)によ
り抵抗する。
次に、押込み力に対して主眼をおいたものとして、従来
より第12図に示す拡底場所打杭がある。この拡底場所打
杭は地盤(3)をオーガ等で軟弱層(3a)から支持層(3b)に
達するまで掘削し、支持層(3b)位置に拡底部(7a)を有す
る杭穴(7)を形成し、杭穴(7)内に鉄筋かご(図示省略)
を拡底部(7a)まで建込み、しかる後に、コンクリートを
打設して場所打杭(8)を形成してなるものである。(8a)
は場所打杭(8)の軸部、(8b)は場所打杭(8)の拡底部であ
る。
より第12図に示す拡底場所打杭がある。この拡底場所打
杭は地盤(3)をオーガ等で軟弱層(3a)から支持層(3b)に
達するまで掘削し、支持層(3b)位置に拡底部(7a)を有す
る杭穴(7)を形成し、杭穴(7)内に鉄筋かご(図示省略)
を拡底部(7a)まで建込み、しかる後に、コンクリートを
打設して場所打杭(8)を形成してなるものである。(8a)
は場所打杭(8)の軸部、(8b)は場所打杭(8)の拡底部であ
る。
かかる従来の拡底場所打杭は上記のように構成され、場
所打杭(8)に引抜き力と押込み力が同様に作用するが、
場所打杭(8)の底端は拡底部(8b)として形成されており
支持面積が大きく、圧縮力に対する耐力は大きいから、
押込み力に対して大きな抵抗を有する。
所打杭(8)に引抜き力と押込み力が同様に作用するが、
場所打杭(8)の底端は拡底部(8b)として形成されており
支持面積が大きく、圧縮力に対する耐力は大きいから、
押込み力に対して大きな抵抗を有する。
[発明が解決しようとする問題点] 上記のような従来のアースアンカー工法による例えば鉄
塔では、押込み力が作用した時、アンカー用ケーブル
(4)が座屈してしまい押込み力に対して抵抗がきわめて
弱く、押込み力にも抵抗するためには押込み力に抵抗す
る工法を併用する必要があるという問題点があった。
塔では、押込み力が作用した時、アンカー用ケーブル
(4)が座屈してしまい押込み力に対して抵抗がきわめて
弱く、押込み力にも抵抗するためには押込み力に抵抗す
る工法を併用する必要があるという問題点があった。
また、従来の拡底場所打杭では、引抜き力に対して抵抗
する引張耐力は鉄筋量に依存するが、鉄筋量が多いとコ
ンクリートの打設に悪影響を与えることから、一般に拡
底部近くでは軸部(8a)の第12図のa−a線断面の配筋量
0.4〜0.8%となり、しかも場所打杭(8)の拡底部
(8b)における地盤(3)の支持層(3a)間の周面摩擦強度が
充分な場合の場所打杭(8)の引張り耐力は軸部(8a)の引
張耐力と等しく、拡底柱部(8b)があっても場所打杭(8)
の引抜き力に対する抵抗を大きくとることができないと
いう問題点があった。
する引張耐力は鉄筋量に依存するが、鉄筋量が多いとコ
ンクリートの打設に悪影響を与えることから、一般に拡
底部近くでは軸部(8a)の第12図のa−a線断面の配筋量
0.4〜0.8%となり、しかも場所打杭(8)の拡底部
(8b)における地盤(3)の支持層(3a)間の周面摩擦強度が
充分な場合の場所打杭(8)の引張り耐力は軸部(8a)の引
張耐力と等しく、拡底柱部(8b)があっても場所打杭(8)
の引抜き力に対する抵抗を大きくとることができないと
いう問題点があった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、引抜き力及び押込み力に対しても充分抵抗できるソ
イルセメント合成杭を得ることを目的としている。
で、引抜き力及び押込み力に対しても充分抵抗できるソ
イルセメント合成杭を得ることを目的としている。
[問題点を解決するための手段] この発明に係るソイルセメント合成杭は、地盤の地中内
に形成され、杭主体部と拡径で所定長さの杭底端拡径部
とを有するソイルセメント柱と、硬化前のソイルセメン
ト柱内に圧入され、硬化後のソイルセメント柱と一体と
なり、ソイルセメント柱の杭主体部の径より小さい径の
管基体部と,引抜き力に対して大きな抵抗を与える所定
長さで、ソイルセメント柱の杭主体部の径とほぼ同径の
拡大管部又は該管基体部の底端から放射状に突出した複
数の突起付板から形成された拡大板部からなる底端拡大
部とを有し、かつ外周面全体にわたり突起が設けられた
突起付鋼管杭とから構成したものである。
に形成され、杭主体部と拡径で所定長さの杭底端拡径部
とを有するソイルセメント柱と、硬化前のソイルセメン
ト柱内に圧入され、硬化後のソイルセメント柱と一体と
なり、ソイルセメント柱の杭主体部の径より小さい径の
管基体部と,引抜き力に対して大きな抵抗を与える所定
長さで、ソイルセメント柱の杭主体部の径とほぼ同径の
拡大管部又は該管基体部の底端から放射状に突出した複
数の突起付板から形成された拡大板部からなる底端拡大
部とを有し、かつ外周面全体にわたり突起が設けられた
突起付鋼管杭とから構成したものである。
[作用] この発明においては地盤の地中内に形成され、杭主体部
と拡径で所定長さの杭底端拡径部とを有するソイルセメ
ント柱と、硬化前のソイルセメント柱内に圧入され、硬
化後のソイルセメント柱と一体となり、ソイルセメント
柱の杭主体部の径より小さい径の管基体部と,引抜き力
に対して大きな抵抗を与える所定長さで、ソイルセメン
ト柱の杭主体部の径とほぼ同径の拡大管部又は該管基体
部の底端から放射状に突出した複数の突起付板から形成
された拡大板部からなる底端拡大部とを有し、かつ外周
面全体にわたり突起が設けられた突起付鋼管杭とからな
るソイルセメント合成杭とすることにより、鉄筋コンク
リートによる場所打杭に比べて鋼管杭を内蔵しているた
め、イソルセメント合成杭の引張り耐力は大きくなり、
しかもソイルセメント柱の底端に杭底端拡径部を設けた
ことにより、地盤の支持層とソイルセメント柱間の周面
面積が増大し、周面摩擦による支持力を増大させてい
る。この支持力の増大に対応させて突起付鋼管杭の底端
に底端拡大部を設けることにより、ソイルセメント柱と
鋼管杭間の周面摩擦強度を増大させているから、引張り
耐力が大きくなったとしても、突起付鋼管杭がソイルセ
メント柱から抜けることはなくなる。
と拡径で所定長さの杭底端拡径部とを有するソイルセメ
ント柱と、硬化前のソイルセメント柱内に圧入され、硬
化後のソイルセメント柱と一体となり、ソイルセメント
柱の杭主体部の径より小さい径の管基体部と,引抜き力
に対して大きな抵抗を与える所定長さで、ソイルセメン
ト柱の杭主体部の径とほぼ同径の拡大管部又は該管基体
部の底端から放射状に突出した複数の突起付板から形成
された拡大板部からなる底端拡大部とを有し、かつ外周
面全体にわたり突起が設けられた突起付鋼管杭とからな
るソイルセメント合成杭とすることにより、鉄筋コンク
リートによる場所打杭に比べて鋼管杭を内蔵しているた
め、イソルセメント合成杭の引張り耐力は大きくなり、
しかもソイルセメント柱の底端に杭底端拡径部を設けた
ことにより、地盤の支持層とソイルセメント柱間の周面
面積が増大し、周面摩擦による支持力を増大させてい
る。この支持力の増大に対応させて突起付鋼管杭の底端
に底端拡大部を設けることにより、ソイルセメント柱と
鋼管杭間の周面摩擦強度を増大させているから、引張り
耐力が大きくなったとしても、突起付鋼管杭がソイルセ
メント柱から抜けることはなくなる。
[実施例] 第1図はこの発明の一実施例を示す断面図、第2図(a)
乃至(d)はソイルセメント合成杭の施工工程を示す断面
図、第3図は拡翼ビットと拡翼ビットが取り付けられた
突起付鋼管杭を示す断面図、第4図は突起付鋼管杭の管
基体部と拡大管部を示す平面図である。
乃至(d)はソイルセメント合成杭の施工工程を示す断面
図、第3図は拡翼ビットと拡翼ビットが取り付けられた
突起付鋼管杭を示す断面図、第4図は突起付鋼管杭の管
基体部と拡大管部を示す平面図である。
図において、(10)は地盤、(11)は地盤(10)の軟弱層、(1
2)は地盤(10)の支持層、(13)は軟弱層(11)と支持層(12)
に形成されたソイルセメント柱、(13a)はソイルセメン
ト柱(13)の杭主体部、(13b)はソイルセメント柱(13)の
所定長さd2を有する杭底端拡径部、(14)はソイルセメ
ント柱(13)内に圧入され、建込まれた外周面全体にわた
り突起が設けられている突起付鋼管杭、(14a)は鋼管杭
(14)の管基体部、(14b)は鋼管杭(13)の底端に形成され
た管基体部(14a)より拡径で所定長さd1を有する底端
拡大部である拡大管部、(15)は鋼管杭(14)内に挿入さ
れ、先端に拡翼ビット(16)を有する掘削管、(16a)は拡
翼ビット(16)に設けられた刃、(17)は撹拌ロッドであ
る。
2)は地盤(10)の支持層、(13)は軟弱層(11)と支持層(12)
に形成されたソイルセメント柱、(13a)はソイルセメン
ト柱(13)の杭主体部、(13b)はソイルセメント柱(13)の
所定長さd2を有する杭底端拡径部、(14)はソイルセメ
ント柱(13)内に圧入され、建込まれた外周面全体にわた
り突起が設けられている突起付鋼管杭、(14a)は鋼管杭
(14)の管基体部、(14b)は鋼管杭(13)の底端に形成され
た管基体部(14a)より拡径で所定長さd1を有する底端
拡大部である拡大管部、(15)は鋼管杭(14)内に挿入さ
れ、先端に拡翼ビット(16)を有する掘削管、(16a)は拡
翼ビット(16)に設けられた刃、(17)は撹拌ロッドであ
る。
この実施例のソイルセメント合成杭は第2図(a)乃至(d)
に示すように施工される。
に示すように施工される。
地盤(10)上の所定の穿孔位置に、拡翼ビット(16)を有す
る掘削管(15)を内部に挿通させた突起付鋼管杭(14)を立
設し、突起付鋼管杭(14)を電動力等で地盤(10)にねじ込
むと共に掘削管(15)を回転させて拡翼ビット(16)により
穿孔しながら、撹拌ロッド(17)の先端からセメント系硬
化剤からなるセメントミルク等の注入材を出して、ソイ
ルセメント柱(13)を形成していく。そしてソイルセメン
ト柱(13)が地盤(10)の軟弱層(11)の所定深さに達した
ら、拡翼ビット(15)を拡げて拡大堀りを行い、支持層(1
2)まで堀り進み、底端が拡径で所定長さの杭底端拡径部
(13b)を有するイソルセメント柱(13)を形成する。この
とき、ソイルセメント柱(13)内には、底端に拡径の拡大
管部(14b)を有する突起付鋼管杭(14)も挿入されてい
る。なお、ソイルセメント柱(13)の硬化前に撹拌ロッド
(16)及び掘削管(15)を引き抜いておく。
る掘削管(15)を内部に挿通させた突起付鋼管杭(14)を立
設し、突起付鋼管杭(14)を電動力等で地盤(10)にねじ込
むと共に掘削管(15)を回転させて拡翼ビット(16)により
穿孔しながら、撹拌ロッド(17)の先端からセメント系硬
化剤からなるセメントミルク等の注入材を出して、ソイ
ルセメント柱(13)を形成していく。そしてソイルセメン
ト柱(13)が地盤(10)の軟弱層(11)の所定深さに達した
ら、拡翼ビット(15)を拡げて拡大堀りを行い、支持層(1
2)まで堀り進み、底端が拡径で所定長さの杭底端拡径部
(13b)を有するイソルセメント柱(13)を形成する。この
とき、ソイルセメント柱(13)内には、底端に拡径の拡大
管部(14b)を有する突起付鋼管杭(14)も挿入されてい
る。なお、ソイルセメント柱(13)の硬化前に撹拌ロッド
(16)及び掘削管(15)を引き抜いておく。
ソイルセメントが硬化すると、ソイルセメント柱(13)と
突起付鋼管杭(14)とが一体となり、底端に円柱状拡径部
(18b)を有するソイルセメント合成杭(18)の形成が完了
する。(18a)はソイルセメント合成杭(18)の杭一般部で
ある。
突起付鋼管杭(14)とが一体となり、底端に円柱状拡径部
(18b)を有するソイルセメント合成杭(18)の形成が完了
する。(18a)はソイルセメント合成杭(18)の杭一般部で
ある。
この実施例では、ソイルセメント柱(13)の形成と同時に
突起付鋼管杭(14)も挿入されてソイルセメント合成杭(1
8)が形成されるが、予めオーガ等によりソイルセメント
柱(13)だけを形成し、ソイルセメント硬化前に突起付鋼
管柱(14)を圧入してソイルセメント合成杭(18)を形成す
ることもできる。
突起付鋼管杭(14)も挿入されてソイルセメント合成杭(1
8)が形成されるが、予めオーガ等によりソイルセメント
柱(13)だけを形成し、ソイルセメント硬化前に突起付鋼
管柱(14)を圧入してソイルセメント合成杭(18)を形成す
ることもできる。
第6図は突起付鋼管杭の変形例を示す断面図、第7図は
第6図に示す突起付鋼管杭の変形例の平面図である。こ
の変形例は、突起付鋼管杭(24)の管基体部(24a)の底端
に複数の突起付板が放射状に突出してなる所定長さの底
端拡大部である拡大板部(24b)を有するもので、第3図
及び第4図に示す突起付鋼管杭(14)と同様に機能する。
第6図に示す突起付鋼管杭の変形例の平面図である。こ
の変形例は、突起付鋼管杭(24)の管基体部(24a)の底端
に複数の突起付板が放射状に突出してなる所定長さの底
端拡大部である拡大板部(24b)を有するもので、第3図
及び第4図に示す突起付鋼管杭(14)と同様に機能する。
上記のように構成されたソイルセメント合成杭において
は、圧縮耐力の強いソイルセメント柱(13)と引張耐力の
強い突起付鋼管杭(14)とでソイルセメント合成杭(18)が
形成されているから、杭体に対する押込み力の抵抗は勿
論、引抜き力に対する抵抗が、従来の拡底場所打ち杭に
比べて格段に向上した。
は、圧縮耐力の強いソイルセメント柱(13)と引張耐力の
強い突起付鋼管杭(14)とでソイルセメント合成杭(18)が
形成されているから、杭体に対する押込み力の抵抗は勿
論、引抜き力に対する抵抗が、従来の拡底場所打ち杭に
比べて格段に向上した。
また、ソイルセメント合成杭(18)の引張耐力を増大させ
た場合、ソイルセメント柱(13)と突起付鋼管杭(14)間の
付着強度が小さければ、引抜き力に対してソイルセメン
ト合成杭(18)全体が地盤(10)から抜ける前に突起付鋼管
杭(14)がソイルセメント柱(13)から抜けてしまうおそれ
がある。しかし、地盤(10)の軟弱層(11)と支持層(12)に
形成されたソイルセメント柱(13)がその底端に拡径で所
定長さの杭底端拡径部(13b)を有し、その杭底端拡径部
(13b)内に突起付鋼管杭(14)の所定長さの拡大管部(14b)
が位置するから、ソイルセメント柱(13)の底端に杭底端
拡径部(13b)を設け、底端で周面面積が杭主体部(13a)よ
り増大したことによって地盤(10)の支持層(12)とソイル
セメント柱(13)間の周面摩擦強度が増大したとしても、
これに対応して突起付鋼管杭(14)の底端に拡大管部(14
b)或いは拡大板部(24b)を設け、底端での周面面積を増
大させることによってソイルセメント柱(13)と突起付鋼
管杭(14)間の付着力を増大させているから、引張耐力が
大きくなったとしても突起付鋼管杭(14)がソイルセメン
ト柱(13)から抜けることはなくなる。従って杭体に対す
る押込み力は勿論、引抜き力に対してもソイルセメント
合成杭(18)は大きな抵抗を有することとなる。なお、鋼
管杭を突起付鋼管杭(14)としたのは、管基体部(14a)及
び拡大管部(14b)の双方で鋼管とソイルセメントの付着
強度を高めるためである。
た場合、ソイルセメント柱(13)と突起付鋼管杭(14)間の
付着強度が小さければ、引抜き力に対してソイルセメン
ト合成杭(18)全体が地盤(10)から抜ける前に突起付鋼管
杭(14)がソイルセメント柱(13)から抜けてしまうおそれ
がある。しかし、地盤(10)の軟弱層(11)と支持層(12)に
形成されたソイルセメント柱(13)がその底端に拡径で所
定長さの杭底端拡径部(13b)を有し、その杭底端拡径部
(13b)内に突起付鋼管杭(14)の所定長さの拡大管部(14b)
が位置するから、ソイルセメント柱(13)の底端に杭底端
拡径部(13b)を設け、底端で周面面積が杭主体部(13a)よ
り増大したことによって地盤(10)の支持層(12)とソイル
セメント柱(13)間の周面摩擦強度が増大したとしても、
これに対応して突起付鋼管杭(14)の底端に拡大管部(14
b)或いは拡大板部(24b)を設け、底端での周面面積を増
大させることによってソイルセメント柱(13)と突起付鋼
管杭(14)間の付着力を増大させているから、引張耐力が
大きくなったとしても突起付鋼管杭(14)がソイルセメン
ト柱(13)から抜けることはなくなる。従って杭体に対す
る押込み力は勿論、引抜き力に対してもソイルセメント
合成杭(18)は大きな抵抗を有することとなる。なお、鋼
管杭を突起付鋼管杭(14)としたのは、管基体部(14a)及
び拡大管部(14b)の双方で鋼管とソイルセメントの付着
強度を高めるためである。
次に、この実施例のソイルセメント合成杭における杭径
の関係について具体的に説明する。
の関係について具体的に説明する。
ソイルセメント柱(13)の杭主体部の径:Dso1 突起付鋼管杭(14)の管基体部の径:Dst1 ソイルセメント柱(13)の杭底端拡径部の径:Dso2 突起付鋼管杭(14)の拡大管部の径:Dst2とすると、次
の条件を満足することがまず必要である。
の条件を満足することがまず必要である。
Dso1>Dst1 (a) Dso2>Dso1 (b) 次に、第8図に示すようにソイルセメント合成杭におけ
るソイルセメント柱(13)の杭主体部(13a)と軟弱層(11)
間の単位面積当りの周面摩擦強度をS1、ソイルセメン
ト柱(13)の杭主体部(13a)と突起付鋼管杭(14)の単位面
積当りの周面摩擦強度をS2とした時、Dso1とDst1
は、 S2≦S1(Dst1/Dso1) …(1) の関係を満足するようにソイルセメントの配合をきめ
る。このような配合とすることにより、ソイルセメント
柱(13)と地盤(10)間をすべらせ、ここに周面摩擦力を得
る。
るソイルセメント柱(13)の杭主体部(13a)と軟弱層(11)
間の単位面積当りの周面摩擦強度をS1、ソイルセメン
ト柱(13)の杭主体部(13a)と突起付鋼管杭(14)の単位面
積当りの周面摩擦強度をS2とした時、Dso1とDst1
は、 S2≦S1(Dst1/Dso1) …(1) の関係を満足するようにソイルセメントの配合をきめ
る。このような配合とすることにより、ソイルセメント
柱(13)と地盤(10)間をすべらせ、ここに周面摩擦力を得
る。
ところで、いま、軟弱地盤の一軸圧縮強度をQu=1kg
/cm2、周辺のソイルセメントの一軸圧縮強度をQu=
5kg/cm2とすると、この時のソイルセメント柱(13)
と軟弱層(11)間の単位面積当りの周面摩擦強度S1はS
1=Qu/2=0.5kg/cm2、 また、突起付鋼管杭(14)とソイルセメント柱(13)間の単
位面積当りの周面摩擦強度S2は、実験結果からS2≒
0.4Qu≒0.4×5kg/cm2≒2kg/cm2が期待でき
る。上記式(1)の関係から、ソイルセメントの一軸圧縮
強度がQu=5kg/cm2となった場合、ソイルセメント
柱(13)の杭主体部(13a)の径Dso1と突起付鋼管杭(14)
の管基体部(14a)の径Dst1の比は、4:1とすること
が可能となる。
/cm2、周辺のソイルセメントの一軸圧縮強度をQu=
5kg/cm2とすると、この時のソイルセメント柱(13)
と軟弱層(11)間の単位面積当りの周面摩擦強度S1はS
1=Qu/2=0.5kg/cm2、 また、突起付鋼管杭(14)とソイルセメント柱(13)間の単
位面積当りの周面摩擦強度S2は、実験結果からS2≒
0.4Qu≒0.4×5kg/cm2≒2kg/cm2が期待でき
る。上記式(1)の関係から、ソイルセメントの一軸圧縮
強度がQu=5kg/cm2となった場合、ソイルセメント
柱(13)の杭主体部(13a)の径Dso1と突起付鋼管杭(14)
の管基体部(14a)の径Dst1の比は、4:1とすること
が可能となる。
次に、ソイルセメント合成杭の円柱状拡径部について述
べる。
べる。
突起付鋼管杭(14)の拡大管部(14b)の径Dst2は、 Dst2≦Dso1とする (c) 上記式(c)の条件を満足することにより、突起付鋼管杭
(14)の拡大管部(14b)の挿入が可能となる。
(14)の拡大管部(14b)の挿入が可能となる。
次に、ソイルセメント柱(13)の杭底端拡径部(13b)の径
Dso2は次のように決定する。
Dso2は次のように決定する。
まず、引抜き力の作用した場合を考える。
いま、第9図に示すようにソイルセメント柱(13)の杭底
端拡径部(13b)と支持層(12)間の単位面積当りの周面摩
擦強度をS3、ソイルセメント柱(13)の杭底端拡径部(1
3b)と突起付鋼管杭(14)の拡大管部(14b)又は拡大板部(2
4b)間の単位面積当りの周面摩擦強度をS4、ソイルセ
メント柱(13)の杭底端拡径部(13b)と突起付鋼管杭(14)
の拡大管部(14b)の付着面積をA4、支圧力をFb1と
した時、ソイルセメント柱(13)の杭底端拡径部(13b)の
径Dso2は次のように決定する。
端拡径部(13b)と支持層(12)間の単位面積当りの周面摩
擦強度をS3、ソイルセメント柱(13)の杭底端拡径部(1
3b)と突起付鋼管杭(14)の拡大管部(14b)又は拡大板部(2
4b)間の単位面積当りの周面摩擦強度をS4、ソイルセ
メント柱(13)の杭底端拡径部(13b)と突起付鋼管杭(14)
の拡大管部(14b)の付着面積をA4、支圧力をFb1と
した時、ソイルセメント柱(13)の杭底端拡径部(13b)の
径Dso2は次のように決定する。
π×Dso2×S3×d2+Fb1≦A4×S4…(2) Fb1はソイルセメント部の破壊と上部の土が破壊する
場合が考えられるが、Fb1は第9図に示すように剪断
破壊するものとして、次の式で表わせる。
場合が考えられるが、Fb1は第9図に示すように剪断
破壊するものとして、次の式で表わせる。
いま、ソイルセメント合成杭(18)の支持層(12)となる層
は砂または砂礫である。このため、ソイルセメント柱(1
3)の杭底端拡径部(13b)においては、コンクリートモル
タルとなるソイルセメントの強度は大きく一軸圧縮強度
Qu≒100kg/cm2程度以上の強度が期待できる。
は砂または砂礫である。このため、ソイルセメント柱(1
3)の杭底端拡径部(13b)においては、コンクリートモル
タルとなるソイルセメントの強度は大きく一軸圧縮強度
Qu≒100kg/cm2程度以上の強度が期待できる。
ここで、Qu≒100kg/cm2、Dso1=1.0m、突起付
鋼管杭(14)の拡大管部(14b)の長さd1を2.0m、ソ
イルセメント柱(13)の杭底端拡径部(13b)の長さd2を
2.5m、S3は道路橋示方書から支持層(12)が砂質上
の場合、 0.5N≦20t/m2とすると、S3=20t/m2、S4
は実験結果からS4≒0.4×Qu=400t/m2、A4が
突起付鋼管杭(14)の拡大管部(14b)のとき、Dso1=
1.0m、d1=2.0mとすると、 A4=π×Dso1×d1 =3.14×1.0m×2.0=6.28m2 これらの値を上記(2)式に代入し、更に(3)式に代入し
て、 Dst1=Dso1・S2/S1とすると Dst2≒2.2mとなる。
鋼管杭(14)の拡大管部(14b)の長さd1を2.0m、ソ
イルセメント柱(13)の杭底端拡径部(13b)の長さd2を
2.5m、S3は道路橋示方書から支持層(12)が砂質上
の場合、 0.5N≦20t/m2とすると、S3=20t/m2、S4
は実験結果からS4≒0.4×Qu=400t/m2、A4が
突起付鋼管杭(14)の拡大管部(14b)のとき、Dso1=
1.0m、d1=2.0mとすると、 A4=π×Dso1×d1 =3.14×1.0m×2.0=6.28m2 これらの値を上記(2)式に代入し、更に(3)式に代入し
て、 Dst1=Dso1・S2/S1とすると Dst2≒2.2mとなる。
次に、押込み力の作用した場合を考える。
いま、第10図に示すようにソイルセメント柱(13)の杭底
端拡径部(13b)と支持層(12)間の単位面積当りの周面摩
擦強度をS3、ソイルセメント柱(13)の杭底端拡径部(1
3b)と突起付鋼管杭(14)の拡大管部(14b)又は拡大板部(2
4b)の単位面積当りの周面摩擦強度をS4、ソイルセメ
ント柱(13)の杭底端拡径部(13b)と突起付鋼管杭(14)の
拡大管部(14b)又は拡大板部(24b)の付着面積をA4、支
圧強度をfb2とした時、ソイルセメント柱(13)の杭底
端拡径部(13b)の径Dso2は次のように決定する。
端拡径部(13b)と支持層(12)間の単位面積当りの周面摩
擦強度をS3、ソイルセメント柱(13)の杭底端拡径部(1
3b)と突起付鋼管杭(14)の拡大管部(14b)又は拡大板部(2
4b)の単位面積当りの周面摩擦強度をS4、ソイルセメ
ント柱(13)の杭底端拡径部(13b)と突起付鋼管杭(14)の
拡大管部(14b)又は拡大板部(24b)の付着面積をA4、支
圧強度をfb2とした時、ソイルセメント柱(13)の杭底
端拡径部(13b)の径Dso2は次のように決定する。
π×Dso2×S3×d2+fb2 ×π×(Dso2/2)2≦A4×S4…(4) いま、ソイルセメント合成杭(18)の支持層(12)となる層
は、砂または砂礫である。このため、ソイルセメント柱
(13)の杭底端拡径部(13b)においては、コンクリートモ
ルタルとなるソイルセメントの強度は大きく、一軸圧縮
強度Quは約1000kg/cm2程度の強度が期待できる。
は、砂または砂礫である。このため、ソイルセメント柱
(13)の杭底端拡径部(13b)においては、コンクリートモ
ルタルとなるソイルセメントの強度は大きく、一軸圧縮
強度Quは約1000kg/cm2程度の強度が期待できる。
ここで、Qu≒100kg/cm2、Dso1=1.0m、 d1=2.0m、d2=2.5m、 fb2は道路橋示方書から、支持層(12)が砂礫層の場
合、fb2=20t/m2 S3は道路橋示方書から、0.5N≦20t/m2とする
とS3=20t/m2、 S4は実験結果からS4≒0.4×Qu≒400t/m2 A4が突起付鋼管杭(14)の拡大管(14b)のとき、 Dso1=1.0m、d1=2.0mとすると、 A4=π×Dso1×d1 =3.14×1.0m×2.0=6.28m2 これらの値を上記(4)式に代入して、 Dst2≦Dso1とすると、 Dso2≒2.1mとなる。
合、fb2=20t/m2 S3は道路橋示方書から、0.5N≦20t/m2とする
とS3=20t/m2、 S4は実験結果からS4≒0.4×Qu≒400t/m2 A4が突起付鋼管杭(14)の拡大管(14b)のとき、 Dso1=1.0m、d1=2.0mとすると、 A4=π×Dso1×d1 =3.14×1.0m×2.0=6.28m2 これらの値を上記(4)式に代入して、 Dst2≦Dso1とすると、 Dso2≒2.1mとなる。
従って、ソイルセメント柱(13)の杭底端拡径部(13b)の
径Dso2は引抜き力により決定される場合のDso2は約
2.2mとなり、押込み力により決定される場合のDso
2は約2.1mとなる。
径Dso2は引抜き力により決定される場合のDso2は約
2.2mとなり、押込み力により決定される場合のDso
2は約2.1mとなる。
最後にこの発明のソイルセメント合成杭と従来の拡底場
所打杭の引張耐力の比較をしてみる。
所打杭の引張耐力の比較をしてみる。
従来の拡底場所打杭について、場所打杭(8)の軸部(8a)
の軸径を1000mm、軸部(8a)の第12図のa−a線断面の配
筋量を0.8%とした場合における軸部の引張耐力を計
算すると、 鉄筋の引張耐力を3000kg/cm2とすると、 軸部の引張耐力は62.83×3000≒188.5ton ここで、軸部の引張耐力を鉄筋の引張耐力としているの
は場所打杭(8)が鉄筋コンクリートの場合、コンクリー
トは引張耐力を期待できないから鉄筋のみで負担するた
めである。
の軸径を1000mm、軸部(8a)の第12図のa−a線断面の配
筋量を0.8%とした場合における軸部の引張耐力を計
算すると、 鉄筋の引張耐力を3000kg/cm2とすると、 軸部の引張耐力は62.83×3000≒188.5ton ここで、軸部の引張耐力を鉄筋の引張耐力としているの
は場所打杭(8)が鉄筋コンクリートの場合、コンクリー
トは引張耐力を期待できないから鉄筋のみで負担するた
めである。
次にこの発明のソイルセメント合成杭について、ソイル
セメント柱(13)の杭主体部(13a)の軸径を1000mm、突起
付鋼管杭(14)の管基体部(14a)の口径を800mm、厚さを19
mmとすると、 鋼管断面積 461.2cm2 鋼管の引張耐力 2400kg/cm2とすると、 突起付鋼管杭(14)の管基体部(14a)の引張耐力は 466.2×2400≒1118.9tonである。
セメント柱(13)の杭主体部(13a)の軸径を1000mm、突起
付鋼管杭(14)の管基体部(14a)の口径を800mm、厚さを19
mmとすると、 鋼管断面積 461.2cm2 鋼管の引張耐力 2400kg/cm2とすると、 突起付鋼管杭(14)の管基体部(14a)の引張耐力は 466.2×2400≒1118.9tonである。
従って、同軸径の拡底場所打杭の約6倍となる。それ
故、従来例に比べてこの発明のソイルセメント合成杭で
は、引抜き力に対して、突起付鋼管杭の底端に底端拡大
部である拡大管部又は拡大板部を設けて、ソイルセメン
ト柱と鋼管杭間の付着強度を大きくすることによって大
きな抵抗をもたせることが可能となった。
故、従来例に比べてこの発明のソイルセメント合成杭で
は、引抜き力に対して、突起付鋼管杭の底端に底端拡大
部である拡大管部又は拡大板部を設けて、ソイルセメン
ト柱と鋼管杭間の付着強度を大きくすることによって大
きな抵抗をもたせることが可能となった。
[発明の効果] この発明は以上説明したとおり、地盤の地中内に形成さ
れ、杭主体部と拡径で所定長さの杭底端拡径部とを有す
るソイルセメント柱と、硬化前のソイルセメント柱内に
圧入され、硬化後のソイルセメント柱と一体となり、ソ
イルセメント柱の杭主体部の径より小さい径の管基体部
と,引抜き力に対して大きな抵抗を与える所定長さで、
ソイルセメント柱の杭主体部の径とほぼ同径の拡大管部
又は該管基体部の底端から放射状に突出した複数の突起
付板から形成された拡大板部からなる底端拡大部とを有
し、かつ外周面全体にわたり突起が設けられた突起付鋼
管杭とからなるソイルセメント合成杭としているので、
施工の際にソイルセメント工法をとることとなるため、
低騒音、低振動となり排土が少なくなり、また鋼管杭と
しているために従来の拡底場所打杭に比べて引張耐力が
向上し、引張耐力の向上に伴い、突起付鋼管杭の底端に
底端拡大部を設け、底端での周面面積を増大させてソイ
ルセメント柱と鋼管杭間の付着強度を増大させているか
ら、突起付鋼管杭がソイルセメント柱から抜けることな
く引抜き力に対して大きな抵抗を有するという効果があ
る。
れ、杭主体部と拡径で所定長さの杭底端拡径部とを有す
るソイルセメント柱と、硬化前のソイルセメント柱内に
圧入され、硬化後のソイルセメント柱と一体となり、ソ
イルセメント柱の杭主体部の径より小さい径の管基体部
と,引抜き力に対して大きな抵抗を与える所定長さで、
ソイルセメント柱の杭主体部の径とほぼ同径の拡大管部
又は該管基体部の底端から放射状に突出した複数の突起
付板から形成された拡大板部からなる底端拡大部とを有
し、かつ外周面全体にわたり突起が設けられた突起付鋼
管杭とからなるソイルセメント合成杭としているので、
施工の際にソイルセメント工法をとることとなるため、
低騒音、低振動となり排土が少なくなり、また鋼管杭と
しているために従来の拡底場所打杭に比べて引張耐力が
向上し、引張耐力の向上に伴い、突起付鋼管杭の底端に
底端拡大部を設け、底端での周面面積を増大させてソイ
ルセメント柱と鋼管杭間の付着強度を増大させているか
ら、突起付鋼管杭がソイルセメント柱から抜けることな
く引抜き力に対して大きな抵抗を有するという効果があ
る。
また、ソイルセメント柱と鋼管杭間の付着強度を底端で
させることができるので、ソイルセメント柱の杭底端拡
径部の長さ即ち深さを浅くでき、掘削工事費が安くな
り、工期も短くなるという効果もある。
させることができるので、ソイルセメント柱の杭底端拡
径部の長さ即ち深さを浅くでき、掘削工事費が安くな
り、工期も短くなるという効果もある。
さらには、突起付鋼管杭の底端拡大部の径はソイルセメ
ント柱の杭主体部と略同径とし、突起付鋼管杭の管基体
部の径は相対的に底端拡大部に比べて小さく、突起付鋼
管杭の管基体部の径をソイルセメント柱の杭主体部の径
の1/4程度まで小さくすることにより、使用する突起付
鋼管杭の材料コストが安くなり、経済的であるという効
果もある。
ント柱の杭主体部と略同径とし、突起付鋼管杭の管基体
部の径は相対的に底端拡大部に比べて小さく、突起付鋼
管杭の管基体部の径をソイルセメント柱の杭主体部の径
の1/4程度まで小さくすることにより、使用する突起付
鋼管杭の材料コストが安くなり、経済的であるという効
果もある。
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図、第2図(a)
乃至(d)はソイルセメント合成杭の施工工程を示す断面
図、第3図は拡翼ビットと拡翼ビットが取り付けられた
突起付鋼管杭を示す断面図、第4図は突起付鋼管杭の管
基体部と拡大管部を示す断面図、第5図は同突起付鋼管
杭の管基体部と拡大管部を示す平面図、第6図は突起付
鋼管杭の変形例を示す断面図、第7図は第6図に示す突
起付鋼管杭の変形例の平面図、第8図は軟弱層の地盤支
持力を確保するための説明図、第9図は引抜き力に対す
る支持層の地盤支持力を確保するための説明図、第10図
は押込み力に対する支持層の地盤支持力を確保するため
の説明図、第11図は従来のアースアンカー工法による鉄
塔を示す説明図、第12図は従来に拡底場所杭を示す断面
図である。 (10)は地盤、(11)は軟弱層、(12)は支持層、(13)はソイ
ルセメント柱、(13a)は杭主体部、(13b)は杭底端拡径
部、(14)は突起付鋼管杭、(14a)は管基体部、(14b)は拡
大管部、(18)はソイルセメント合成杭。
乃至(d)はソイルセメント合成杭の施工工程を示す断面
図、第3図は拡翼ビットと拡翼ビットが取り付けられた
突起付鋼管杭を示す断面図、第4図は突起付鋼管杭の管
基体部と拡大管部を示す断面図、第5図は同突起付鋼管
杭の管基体部と拡大管部を示す平面図、第6図は突起付
鋼管杭の変形例を示す断面図、第7図は第6図に示す突
起付鋼管杭の変形例の平面図、第8図は軟弱層の地盤支
持力を確保するための説明図、第9図は引抜き力に対す
る支持層の地盤支持力を確保するための説明図、第10図
は押込み力に対する支持層の地盤支持力を確保するため
の説明図、第11図は従来のアースアンカー工法による鉄
塔を示す説明図、第12図は従来に拡底場所杭を示す断面
図である。 (10)は地盤、(11)は軟弱層、(12)は支持層、(13)はソイ
ルセメント柱、(13a)は杭主体部、(13b)は杭底端拡径
部、(14)は突起付鋼管杭、(14a)は管基体部、(14b)は拡
大管部、(18)はソイルセメント合成杭。
フロントページの続き (72)発明者 岡本 隆 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 高野 公寿 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 広瀬 鉄蔵 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−50516(JP,A) 特公 昭58−17849(JP,B2)
Claims (2)
- 【請求項1】地盤の地中内に形成され、杭主体部と拡径
で所定長さの杭底端拡径部とを有するソイルセメント柱
と、 硬化前のソイルセメント柱内に圧入され、硬化後のソイ
ルセメント柱と一体となり、ソイルセメント柱の杭主体
部の径より小さい径の管基体部と,引抜き力に対して大
きな抵抗を与える所定長さで、ソイルセメント柱の杭主
体部の径とほぼ同径の拡大管部又は該管基体部の底端か
ら放射状に突出した複数の突起付板から形成された拡大
板部からなる底端拡大部とを有し、かつ外周面全体にわ
たり突起が設けられた突起付鋼管杭と からなることを特徴とするソイルセメント合成杭。 - 【請求項2】前記突起付鋼管杭の管基体部の径Dst1は
ソイルセメント柱の杭主体部の径Dso1に対して、 Dst1<Dso1−20cm としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のソ
イルセメント合成杭。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62232536A JPH0617579B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | ソイルセメント合成杭 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62232536A JPH0617579B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | ソイルセメント合成杭 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6475715A JPS6475715A (en) | 1989-03-22 |
JPH0617579B2 true JPH0617579B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=16940867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62232536A Expired - Lifetime JPH0617579B2 (ja) | 1987-09-18 | 1987-09-18 | ソイルセメント合成杭 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0617579B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0336315A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-18 | Kajima Corp | アースアンカー兼用杭 |
JPH03208912A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-12 | Minoru Yamamoto | 地下空間内側から施工される固化杭の造成方法および装置 |
JP3772915B2 (ja) * | 1996-01-18 | 2006-05-10 | 三谷セキサン株式会社 | 基礎杭の構築方法及び基礎杭 |
JP3664361B2 (ja) * | 1998-07-31 | 2005-06-22 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼管製支持杭の埋設施工方法 |
US6575240B1 (en) * | 1998-12-07 | 2003-06-10 | Shell Oil Company | System and method for driving pipe |
JP4724879B2 (ja) * | 1999-08-31 | 2011-07-13 | 三谷セキサン株式会社 | 基礎杭構造 |
JP5145995B2 (ja) * | 2008-02-12 | 2013-02-20 | Jfeスチール株式会社 | 合成摩擦杭 |
JP4516142B2 (ja) * | 2008-06-25 | 2010-08-04 | 正記 ▲高▼田 | 拡底鉄筋 |
JP2020180436A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-11-05 | 東電設計株式会社 | 杭基礎及び杭基礎の施工方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5817849A (ja) * | 1981-07-25 | 1983-02-02 | バブコツク日立株式会社 | ボ−ルミル |
JPS6250516A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-05 | Kajima Corp | 複合杭の造成工法 |
-
1987
- 1987-09-18 JP JP62232536A patent/JPH0617579B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6475715A (en) | 1989-03-22 |
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