JPH06257144A

JPH06257144A - 回転貫入鋼管杭およびその施工方法

Info

Publication number: JPH06257144A
Application number: JP4476893A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Ookubo; 浩弥大久保; Osami Hashimoto; 修身橋本; Kozo Akahide; 公造赤秀; Shigenosuke Nakada; 茂之助中田; Yuuya Sakurai; 有哉桜井; Masaharu Hashimoto; 正治橋本; Shinji Nishizawa; 信二西沢; Seiji Sato; 清治佐藤; Yoshio Hikasa; 義男日笠
Original assignee: Kawatetsu Techno Construction Co Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; JFE Civil Engineering and Construction Corp
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1994-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】杭径が 600mmをこえる大径であっても良好な
貫入性を維持したまま十分な支持力を発現する。【構成】先端が開放された鋼管杭１の外面に、先端か
ら直径の10倍以下程度の長さにわたって突起高さ20mm以
下のスパイラルリブを設けた回転貫入鋼管杭において、
先端部内面の先端から直径の５倍以内の位置に、中央に
内径 300〜500 mmの円孔を有するリング７を付設して構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物や土木構造物の
基礎杭として使用される回転貫入鋼管杭およびその施工
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物や土木構造物の基礎杭として、プ
レストレストコンクリート杭、場所打ちコンクリート杭
等とならんで鋼管杭もよく使用される。従来、鋼管杭は
ハンマ等の打撃によって土中の支持地盤まで貫入させて
いたため、振動や騒音が激しいという欠点があり、市街
地や郊外住宅地等での施工に問題があったが、本発明者
らはこれを解消した回転貫入法による鋼管杭を開発し、
たとえば特開平1-94112号公報、特開平1-146011号公
報、特開平1-127718号公報等によって公開されている。

【０００３】この回転貫入鋼管杭は、杭先端部外面およ
び内面に所定の長さにわたって高さ20mm以下の螺旋状の
リブを付設してなり、回転貫入にともなって杭先端内面
のスパイラルリブの作用により管内土が締め固められて
閉塞され、先端開放杭でありながら同一径の先端閉塞杭
と同等の支持力を発現させることができるもので、その
一例を図７、図８に示す。図７は外観図、図８は先端部
分の拡大図で、１は鋼管杭、２は外面スパイラルリブ、
３は内面スパイラルリブ、５はのこ歯、６はバイトで、
のこ歯５は回転貫入の際の先端部の切り崩しを助け、バ
イト６はフリクションカッタとなっていずれも貫入性を
改善させる機能をもつ。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような回転貫入鋼
管杭は、杭径 500〜600mm 程度まではそのような先端閉
塞現象が認められるものの、それ以上の大口径になると
杭と管内土が別々の挙動を示すようになって中心部まで
締め固め作用が及ばず、十分な支持力が得られないとい
う問題点があった。また、大口径になると貫入性が低下
するため、杭径より小径のオーガスクリューによりプレ
ボーリングや中掘りを支持層近傍まで併用しながら、貫
入させる場合が多く、先端閉塞効果が一層弱められるこ
とになってしまう。

【０００５】こうした欠点を是正するため、プレボーリ
ングや中掘りと同時に杭先端部分にセメントミルクを注
入する施工方法も知られているが、周辺地盤や地下水、
さらには作業場の環境上好ましくない。本発明は、この
ような問題点を解消し、大口径でも十分な支持力を発現
させることのできる杭構造ならびに施工方法を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の回転貫入鋼管杭
は、先端が開放された鋼管杭の外面にスパイラルリブを
設けた回転貫入鋼管杭において、先端部内面の先端から
直径の５倍以内の位置に、中央に内径 300〜500 mmの円
孔を有する閉塞体を付設してなり、閉塞体がリング状の
円板、スパイラル状のフィン、あるいはリング状の円板
の少なくとも下方に、鋼管内面に向かって広がるテーパ
状の鋼板を付設したものであることが好ましい。

【０００７】また、本発明の回転貫入鋼管杭の施工方法
は、先端が開放された鋼管杭の外面にスパイラルリブを
設け、先端部内面の先端から直径の５倍以内の位置に、
中央に内径 300〜500 mmの円孔を有する閉塞体を付設し
てなる回転貫入鋼管杭を支持層付近まで回転貫入させ、
場合によってはその後さらに鋼管内にセメントミルクを
注入することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、杭先端部の内面の先端から
直径の５倍以内の位置に、中央に内径 300〜500 mmの円
孔を有する閉塞体を付設したから、先端は開放状態のま
まであり、貫入性は損なわれることなく、先端部分が閉
塞されて十分な支持力を発現させることができる。

【０００９】

【実施例】

実施例１本発明の第１の実施例を図１に示す。すなわち、外面の
みに径13mmの丸鋼線のスパイラルリブ２をピッチ 300mm
で取り付けた外径Ｄ＝ 800mmの鋼管杭１には、内面リブ
に代えて、杭内の杭先端からｈ＝1600mmの位置に、中央
に径ｄの円孔をもつ円板７（以下リングと称する）を取
り付けてある。

【００１０】地質は図２に示す柱状図のような分布であ
る。Ｎ値が25以上となる深さ15ｍまで径 600mmのオーガ
スクリューでプレオーガを実施した後、前記リング７の
内径ｄの値を 200〜600 の間で種々に変化させた５とお
りの鋼管杭を深さ20ｍまで貫入させ、15ｍ〜20ｍの間の
貫入時間を計測した。さらにそれぞれの杭を引き抜いた
後、管内土を押し抜いて、押し抜き荷重を測定した。こ
れらの結果を図３に示す。なお、リングを取り付けない
ものの押し抜き荷重は 200トンであった。

【００１１】リング内径が小さい程、先端閉塞性が大き
い反面貫入性が悪いことは当然であるが、この図から、
十分な先端支持力が得られ、かつ良好な貫入性を有する
リング内径の範囲は 300〜500mm であるということがで
きる。なお、杭への載荷に伴い、杭先端部の管内土は相
対的に上方へ流動（パンチングシア）し、その移動量は
管内壁から離れ、すなわち中央部に近づくにつれて大き
い。したがってリングの取り付け位置があまりにも杭先
端から奥になるとこの流動を抑制する効果がない。リン
グの取り付け位置を変化させた実験によれば、リングの
効果が最も顕著に現れるリングの位置は杭径の２〜３倍
の範囲であり、５倍をこえるとあまり効果が認められな
い。逆に２倍以下でも管内土の量そのものが少なくなる
ので効果はやや減少する。

【００１２】図４は本実施例の変形例を示す。（ａ）は
リング７に代えてせまい部分の内径をｄとし、上下にテ
ーパ状とした鋼板7aを鋼管杭内部に溶接により取り付け
たもの、（ｂ）は内径ｄ分を円形に貫通させたスパイラ
ル状のフィン7bを鋼管杭内面に設けたもの、（ｃ）は内
径ｄのリングの下面にテーパ状の鋼板7cを取り付けたも
ので、いずれもテーパ状とした鋼板あるいはスパイラル
状のフィンに沿って管内土が押し上げられ、杭先端が支
持層に到達すると内径部に土が詰まって先端閉塞が達成
され、単なる円板状のリングよりは地盤内への貫入性が
よい。

【００１３】実施例２本発明の第２の実施例を図５に示す。すなわち、図１と
同様、外面のみに径13mmの丸鋼線のスパイラルリブ２を
ピッチ 300mmで取り付けた外径Ｄ＝ 800mmの鋼管杭１に
は、第１の実施例同様、内面リブに代えて、杭内の杭先
端からｈ＝1600mmの位置に、中央に内径ｄ＝ 500mmの円
孔をもつリング７を取り付けてある。

【００１４】地質の状態を図６の柱状図に示す。支持層
であるＮ値が30以上となる深さ10ｍの位置まで鋼管杭を
回転貫入させた後、地層条件からやや支持力が不足する
と予想されるため、鋼管杭内にオーガスクリューを挿入
し、セメントミルク８を10kg/cm²の低圧噴射にて注入し
た。セメントミルクの厚さはおよそ1600mmである。ま
た、比較のため、リング７を設けない鋼管杭についても
同様に同量のセメントミルクを注入した。

【００１５】この杭を引き抜いた後の押し抜き試験結果
は、リングを設けたもので 970トン、リングなしの場合
が 400トンで、本発明によって２倍以上の支持力が得ら
れたことがわかる。なお、地層によって、たとえば中間
に固い地層のある場合などは、支持層近傍まで杭貫入前
にプレボーリングを行ったり、中掘りを併用することも
可能である。

【００１６】引き抜き後の杭を切断して観察したとこ
ろ、リングなしのものでは管内壁までモルタルが十分に
は充填されていなかったのに対し、リングを設けたもの
では十分に充填されていた。これは、後者の杭貫入直後
における管内土がリング７の上方ではリングなしのもの
に較べてかなりゆるい状態であったためである。また、
セメントミルク注入時におけるボイリングによるリング
下部管内土のゆるみはリング内径部分に限定されてお
り、先端支持力への悪影響はかなり低減された。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、杭径 600mmをこえる大
径であっても、貫入性のよい先端開放状態のままで十分
な支持力を発現させることができ、振動や騒音の少ない
回転貫入杭の適用範囲が拡大され、排土が少なく、また
セメントミルク等の薬剤を使用しない場合も多いのでク
リーンな環境が保持できるなどのすぐれた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す部分断面図であ
る。

【図２】第１の実施例における地層を示す柱状図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施例の結果を示すグラフであ
る。

【図４】本発明の第１の実施例の変形例を示す部分断面
図である。

【図５】本発明の第２の実施例を示す部分断面図であ
る。

【図６】第２の実施例における地層を示す柱状図であ
る。

【図７】本発明に係わる回転貫入鋼管杭の外観を示す斜
視図である。

【図８】本発明に係わる回転貫入鋼管杭の先端部を示す
断面図である。

【符号の説明】

１鋼管杭２外面スパイラルリブ３内面スパイラルリブ５のこ歯６バイト７リング 7a 鋼板 7b フィン 7c 鋼板８セメントミルク

フロントページの続き (72)発明者橋本修身東京都千代田区内幸町２丁目２番３号日比谷国際ビル川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者赤秀公造東京都千代田区内幸町２丁目２番３号日比谷国際ビル川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者中田茂之助千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者桜井有哉東京都千代田区内幸町２丁目２番３号日比谷国際ビル川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者橋本正治東京都千代田区内幸町２丁目２番３号日比谷国際ビル川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者西沢信二東京都千代田区内幸町２丁目２番３号日比谷国際ビル川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者佐藤清治東京都千代田区内幸町２丁目２番３号日比谷国際ビル川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者日笠義男東京都台東区池之端２丁目９番７号川鉄テクノコンストラクション株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端が開放された鋼管杭（１）の外面に
スパイラルリブ（２）を設けた回転貫入鋼管杭におい
て、先端部内面の先端から直径の５倍以内の位置に、中
央に内径 300〜500 mmの円孔を有する閉塞体（７、7a、
7b、7c）を付設してなる回転貫入鋼管杭。
【請求項２】閉塞体が孔明き円板状のリング（７）で
ある請求項１に記載の回転貫入鋼管杭。
【請求項３】閉塞体がスパイラル状のフィン（7b）で
ある請求項１に記載の回転貫入鋼管杭。
【請求項４】閉塞体がリング状の円板の少なくとも下
方に、鋼管内面に向かって広がるテーパ状の鋼板を付設
したもの（7a、7c）である請求項１に記載の回転貫入鋼
管杭。
【請求項５】先端が開放された鋼管杭（１）の外面に
スパイラルリブ（２）を設け、先端部内面の先端から直
径の５倍以内の位置に中央に内径 300〜500mmの円孔を
有する閉塞体（７、7a、7b、7c）を付設してなる回転貫
入鋼管杭を支持層付近まで回転貫入させることを特徴と
する回転貫入鋼管杭の施工方法。
【請求項６】先端が開放された鋼管杭（１）の外面に
スパイラルリブ（２）を設け、先端部内面の先端から直
径の５倍以内の位置に中央に内径 300〜500mmの円孔を
有する閉塞体（７、7a、7b、7c）を付設してなる回転貫
入鋼管杭を支持層付近まで回転貫入させた後、鋼管内に
セメントミルク（８）を注入することを特徴とする回転
貫入鋼管杭の施工方法。