JPH0881952A

JPH0881952A - Ｈ鋼杭

Info

Publication number: JPH0881952A
Application number: JP21568094A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Yoshida; 耕之吉田
Original assignee: Chiyoda Geotech Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Geotech Co Ltd
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】無排土、無騒音、無振動で施工することが出
来る支持力の大きいＨ鋼杭を提供すること。【構成】Ｈ鋼杭本体１の先端部外周に、該Ｈ鋼杭本体
１が嵌合する内径を有した、鋼製のリング状部材２が溶
接等で固定され、該リング状部材２の外周面に、Ｈ鋼杭
本体１の略２倍の翼径を有する、一巻強の螺旋翼３が同
じく溶接等で固定される。リング状部材２の底面は円板
状の底板４により閉塞され、該底板４に、その中心部と
周縁部とに掘削刃５がそれぞれ固定される。Ｈ鋼杭本体
１は、狭隘な施工敷地への運搬や、小型の施工機械での
施工等に支障がないように、適宜長さに切断されてお
り、施工時に必要な長さに継ぎ足される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無排土、無騒音、無振
動で施工することが出来、大きな支持抵抗力が得られる
Ｈ鋼杭に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】軟弱な沖積低地に発達した市街地の地盤
補強工法として、現在、セメントミルク注入掘削による
コンクリート杭法や、異形摩擦杭、ソイルセメント地盤
改良杭による基礎杭施工法等が主に採用されている。ま
た、土留壁工法として、基礎杭とは別個に土留めＨ鋼
杭、シートパイル、連続ソイルセメント壁による工法等
が採用されている。

【０００３】しかし、これら工法は、施工が複雑である
上に、掘削排土したヘドロ状の残土が多く、この残土を
産業廃棄物として如何に処理するかが社会問題となって
いる。また、これらの工法は、施工敷地が比較的広い所
で主として採用される工法であり、施工機械、付属設備
が一般に大型で、杭材料が重く、更に杭打ちによる騒
音、振動等の問題があることから都市部の狭隘な敷地、
道路での施工には適さない。

【０００４】このため、近年、例えば、鋼管杭、コンク
リート杭等の円筒状、円柱状の杭の先端部に掘削刃を突
設すると共に、該先端部の外周に螺旋翼を突設して基礎
杭とし、この基礎杭を回転圧入することにより、無排
土、無騒音、無振動で杭を地中に埋設する工法が採用さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、螺旋翼
を突設した鋼管杭、コンクリート杭は、無排土、無騒
音、無振動で杭を地中に埋設することができるものの、
強度を変化させずに継ぎ足すことが難しく、地盤が軟弱
で、支持層が深く、杭を、複数、継ぎ足して埋設する場
合には適さない。また、狭隘な施工敷地に搬入できるよ
うにするために、予め短く切断しておき、施工時に継ぎ
足すようなことが困難で、従来の工法と同様に施工敷地
が比較的広いところでしか採用することが出来ない。

【０００６】したがって、本発明は、軟弱地盤の市街地
の狭隘な敷地に建設する構造物の基礎杭並びに地下構造
物の土留め杭として、無排土、無騒音、無振動で施工す
ることが出来る支持力の大きいＨ鋼杭を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載のＨ鋼杭によれば、Ｈ鋼杭
本体の先端部外周に、該Ｈ鋼杭本体が嵌合する内径を有
しかつ外周面に該Ｈ鋼杭本体の略２倍の翼径を有する螺
旋翼を突設したリング状部材を固定し、前記Ｈ鋼杭本体
の先端及び／又は前記リング状部材の先端に掘削刃を突
設してなることを特徴としている。

【０００８】また、請求項２に記載のＨ鋼杭によれば、
前記Ｈ鋼杭本体の中間部と後端部とに前記リング状部材
をそれぞれ固定してなることを特徴としている。

【０００９】また、請求項３に記載のＨ鋼杭によれば、
前記リング状部材に突設される螺旋翼の翼径を、前記Ｈ
鋼杭本体の後端部側に向かって順次大きく形成してなる
ことを特徴としている。

【００１０】また、請求項４に記載のＨ鋼杭によれば、
前記リング状部材を前記Ｈ鋼杭本体に連結具によって着
脱可能に取り付けてなることを特徴としている。

【００１１】

【作用】請求項１に記載のＨ鋼杭によれば、Ｈ鋼杭本体
を地面に起立させ、押圧しつつ回転させると、掘削刃が
杭本体先端の土砂を掘削軟化する一方、螺旋翼が杭本体
側面の未掘削土砂内にねじ込むようにして食い込んで、
杭本体が所定の深さまで貫入して埋設される。掘削軟化
した土砂は杭本体の回転推進により杭本体の回りで押し
固められる。埋設後、杭本体は、杭本体自身と螺旋翼に
より大きな支持抵抗力と引き抜き抵抗力が得られる。

【００１２】請求項２に記載のＨ鋼杭では、先端部、中
間部及び後端部の螺旋翼の押圧力と摩擦力とにより、更
に大きな支持抵抗力と引き抜き抵抗力が得られる。

【００１３】請求項３に記載のＨ鋼杭では、杭本体の先
端部、中間部及び後端部の螺旋翼により、螺旋翼間で地
盤を掴み、地中にクサビ効果が働き、大径の螺旋翼の押
圧力と相俟って大きな支持抵抗力と引き抜き抵抗力が得
られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００１５】図１乃至図６は本発明の第１実施例を示す
ものである。図１は本発明のＨ鋼杭の第１実施例を示す
斜視図、図２は図１に示すＨ鋼杭を仮設摩擦杭として使
用する場合の部分拡大斜視図、図３は図１のＨ鋼杭の変
形例を示す斜視図、図４は図３に示すＨ鋼杭を仮設摩擦
杭として使用する場合の部分拡大斜視図、図５は杭本体
どうしの接合手段を説明する説明斜視図、図６は別の接
合手段を示す斜視図である。

【００１６】第１実施例のＨ鋼杭によれば、図１に示す
ように、Ｈ鋼杭本体１の先端部外周に、該Ｈ鋼杭本体１
が嵌合する内径を有した、鋼製のリング状部材２が溶接
等で固定され、該リング状部材２の外周面に、Ｈ鋼杭本
体１の略２倍の翼径を有する、一巻強の螺旋翼３が同じ
く溶接等で固定される。リング状部材２の底面は円板状
の底板４により閉塞され、該底板４に、その中心部と周
縁部とに掘削刃５がそれぞれ固定される。

【００１７】Ｈ鋼杭本体１は、狭隘な施工敷地への運搬
や、小型の施工機械での施工等に支障がないように、適
宜長さに切断されており、施工時に、図５に示すように
杭本体１の接合部の側面に継ぎ板６を溶接するか、或い
は図６に示すように継ぎ板６をリベット、ボルトにより
固定することにより、容易に、強度に変化がなく（必要
な強度を確保して）、必要な長さに継ぎ足すことができ
る。

【００１８】掘削刃５は、底板４に固定する代わりに、
図３に示すように、杭本体１の先端に直接、杭本体１を
時計方向に回転させたとき、地中に食い込むように固定
してもよい。この場合、リング状部材２の底面には底板
４は固定されない。なお、杭本体１の先端部とリング状
部材２の先端部とにそれぞれ掘削刃５を固定するように
してもよい。

【００１９】底板４を設けた図１に示す閉塞型のリング
状部材２か、底板４を設けない図３に示す開放型のリン
グ状部材２のいずれを使用するかは、施工地中の地盤状
況、支持荷重等に基づいて判断される。また、図１に示
す掘削刃５か、図３に示す掘削刃５のいずれかを使用す
るかについても、施工場所の地質（自然形成された硬質
粘土、砂、礫等の土質の状況）により判断されるが、図
１、図３に示した以外の掘削刃を使用することがある。
掘削刃５は、その取り付け角度、大きさ、形状により、
１０種類以上あり、施工に応じて選択されるもので、図
１、図３に示したものに限定されるものではない。

【００２０】また、砂分の多い砂質土では、杭本体１の
回転推進時において摩擦抵抗が大きく、掘削刃５により
地盤を掘削して貫入するが困難になる場合があるので、
杭本体１の先端にジェット水送水パイプやエア噴射ノズ
ル等（図示せず）を固定しておき、ベントナイト混合水
又は圧縮エアを噴射して砂質土を流動化させるようにす
ることができる。

【００２１】上記第１実施例のＨ鋼杭によれば、施工に
際し、搬送に便利で、小型の施工機械で済むように短く
切断されたＨ鋼杭本体１を施工場所の地面に起立させ
る。そして、杭本体１の後端である上端に図示しない回
動押し込み駆動装置を取り付け、その駆動により杭本体
１を押圧しつつ回転させると、杭本体１の先端側の掘削
刃５が土砂を掘削軟化して掘削する一方、螺旋翼３が杭
本体１の側面の未掘削土砂内にねじ込むようにして食い
込んで行く。Ｈ鋼杭本体１は埋設しつつ、図５又は図６
に示す接合手段で順次継ぎ足される。

【００２２】これにより、無騒音、無振動、無排土で杭
本体１が所定の深さまで貫入して埋設され、掘削軟化し
た土砂は杭本体１の回転推進によって杭本体１の回りで
押し固められる。埋設後、杭本体１は、螺旋翼３により
大きな支持力と引き抜き抵抗力が得られる。

【００２３】したがって、大型の施工機械等を搬入する
ことのできない都市部の狭隘な敷地等で、小型の施工機
械等を使用して何ら支障なく構造物の基礎杭を埋設施工
することができる。

【００２４】都市部の軟弱な沖積層は場所によっては支
持層が６０ｍにも及ぶ場合があり、このような場所で
は、図２、図４に示すように、リング状部材２を連結具
である超硬ボルト９によりＨ鋼杭本体１の先端に着脱可
能に取り付けて構成した仮設Ｈ鋼杭（仮設摩擦杭）を使
用する。この仮設Ｈ鋼杭は、上記Ｈ鋼杭と同様に埋設施
工することができ、使用後、杭本体１を埋設時と反対方
向に回転させて引き抜き、再度使用することができ、ま
たリング状部材２を杭本体１から取り外し、杭本体１の
部分のみを仮設Ｈ鋼材として再使用することができる。
なお、連結具としては、超硬ボルト９以外に、例えば連
結ピン等も使用することができる。

【００２５】また、図１又は図３に示すＨ鋼杭を、図７
に示すように、杭本体１の側面を一定の方向に揃えて地
下構造物の土留杭として適宜間隔をおいて地中に埋設
し、地面から突出した部分の杭本体１間に土留壁７を配
設し、この土留壁７をボルト、溶接等の接合手段で杭本
体１の側面に固定するようにしてもよい。

【００２６】また、図８に示すように、Ｈ鋼杭を、杭本
体１の側面を一定の方向に揃えて適宜間隔をおいて後端
部（上端部）を残して地中に埋設し、地面から突出した
部分の杭本体１間に鉄筋を溶接し、コンクリートを流し
込んで養生することにより、杭本体１間にコンクリート
擁壁８を設けるようにしてもよい。この場合、杭本体１
は螺旋翼３により大きな支持抵抗力が得られことから、
コンクリート擁壁８に、従来の重力式Ｌ型鉄筋コンクリ
ート擁壁の如く、起立（自立）のために必要であった、
擁壁高さの７割り程度の底盤鉄筋コンクリートが必要な
く、また底盤鉄筋コンクリートを施工するために、擁壁
の背面側に位置する膨大な土砂を掘削して移動したり、
埋め戻して転圧盛土したりするための施工費用がかから
ず、施工コストを大幅に低減することができる。

【００２７】図９及び図１０は本発明の第２実施例を示
すものである。図９はＨ鋼杭の第２実施例を示す斜視
図、図１０は、図９の杭本体の中間部と後端部に固定さ
れるリング状部材の斜視図である。なお、図中、図１乃
至図８に示す部分と同一構成部分には同一符号を付して
その説明を省略する。

【００２８】本第２実施例では、杭本体１の先端部以外
に、中間部と後端部（上端部）に略等間隔にリング状部
材２がそれぞれ溶接等により固定される。これによれ
ば、各螺旋翼３の押圧力と摩擦力で図１、図３に示すＨ
鋼杭よりも大きな支持抵抗力が得られ、このため地盤の
支持層が深く、２０ｍ以上にも及び、支持杭が多数必要
となる場合であっても、それほど多くの支持杭を使用し
なくても済み、経済的である。なお、リング状部材２の
個数は、施工地盤に応じて、増減することができる。

【００２９】図１１は本発明の第３実施例を示す斜視図
である。図中、図１乃至図１０に示す部分と同一構成部
分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００３０】本第３実施例では、杭本体１の先端部以外
に、図９の第２実施例と同様にリング状部材２が杭本体
１の中間部や後端部に固定され、そしてリング状部材２
に固定される螺旋翼の翼径が杭本体１の先端部から後端
部に向かって順次大きく形成されている。したがって、
地盤の支持層が深く、確実な支持層がなく、ほぼ中程度
の地盤が続くような場合であっても、螺旋翼３間で地盤
を掴む上に、クサビ効果が地中に働き、径の大きな螺旋
翼３による押圧力と相俟って更に大きな支持抵抗力が得
られ、第２実施例の場合と同様に、それほど多くの支持
杭を使用しなくても済み、経済的である。

【００３１】第２、第３実施例の場合にも、第１実施例
の場合と同様に図７、図８に示す土留め工法に適用する
ことができる。また、杭本体１の先端部、中間部或いは
後端部のリング状部材２を超硬ボルト９等の連結具によ
って着脱可能に取り付け、仮設Ｈ鋼杭として使用するこ
とが可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
Ｈ鋼杭によれば、軟弱地盤の市街地の狭隘な敷地に建設
する構造物の基礎杭並びに地下構造物の土留め杭とし
て、無排土、無騒音、無振動で施工することが出来、ま
た大きな支持抵抗力が得られる。また、搬入等が容易と
なるように杭を短く切断し、施工時に所定の強度を確保
して必要な長さに継ぎ足す作業が容易であり、また施工
機械もリーダの低いものでもよく、工場建屋内であって
も施工が可能である。また、土留め杭として使用する場
合にも、杭の側面を一定の方向に揃えることにより、土
留め壁としての鋼板或いはコンクリート中に埋設される
鉄筋が取り付け易く、擁壁や地下壁を直接施工できる。

【００３３】また、請求項２のＨ鋼杭によれば、更に、
軟弱地盤で、支持層が深い場合であっても、多数の杭を
継ぎ足して深く埋設することなく、十分な支持抵抗力が
得られ、また施工地盤の地層に応じて複数の螺旋翼を有
した摩擦杭を構成することができる。

【００３４】また、請求項３のＨ鋼杭によれば、更に、
軟弱地盤で、支持層が深い場合であって、中間に多少と
も強度を有する地盤がある箇所では、螺旋翼間で地盤を
掴むことができる上に、クサビ効果が働いて十分な支持
抵抗力が得られる。

【００３５】また、請求項４のＨ鋼杭によれば、仮設用
杭として再利用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＨ鋼杭の第１実施例を示す斜視図であ
る。

【図２】図１に示すＨ鋼杭を、仮設摩擦杭として使用す
る場合の部分拡大斜視図である。

【図３】図１のＨ鋼杭の変形例を示す斜視図である。

【図４】図３に示すＨ鋼杭を、仮設摩擦杭として使用す
る場合の、図２と同様の拡大斜視図である。

【図５】杭本体の接合手段を示す斜視図である。

【図６】杭本体の他の接合手段を示す拡大斜視図であ
る。

【図７】土留め杭として使用する施工例を示す斜視図で
ある。

【図８】土留め杭として使用する他の施工例を示す斜視
図である。

【図９】本発明のＨ鋼杭の第２実施例を示す斜視図であ
る。

【図１０】図９の杭本体の中間部と後端部とに設けられ
るリング状部材を示す斜視図である。

【図１１】本発明のＨ鋼杭の第３実施例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１杭本体２リング状部材３螺旋翼４底板５掘削刃６継ぎ足し板９超硬ボルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｈ鋼杭本体の先端部外周に、該Ｈ鋼杭本
体が嵌合する内径を有しかつ外周面に該Ｈ鋼杭本体の略
２倍の翼径を有する螺旋翼を突設したリング状部材を固
定し、前記Ｈ鋼杭本体の先端及び／又は前記リング状部
材の先端に掘削刃を突設してなることを特徴とするＨ鋼
杭。
【請求項２】請求項１に記載のＨ鋼杭にして、前記Ｈ鋼杭本体の中間部と後端部とに前記リング状部材
をそれぞれ固定してなることを特徴とするＨ鋼杭。
【請求項３】請求項２に記載のＨ鋼杭にして、前記リング状部材に突設される螺旋翼の翼径を、前記Ｈ
鋼杭本体の後端部側に向かって順次大きく形成してなる
ことを特徴とするＨ鋼杭。
【請求項４】請求項１、２又は３に記載のＨ鋼杭にし
て、前記リング状部材を前記Ｈ鋼杭本体に連結具によって着
脱可能に取り付けてなることを特徴とするＨ鋼杭。