JPH10227030A

JPH10227030A - 拡底鋼管杭

Info

Publication number: JPH10227030A
Application number: JP3357497A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sato; 和夫佐藤
Original assignee: IWAKI KOUZOU KEISAN CENTER KK
Current assignee: IWAKI KOUZOU KEISAN CENTER KK
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本来、杭は杭径が大きいほど地耐力が大きい
が、打込み抵抗が大きくなって作業性が悪くなり、杭荷
重の小さな住宅用小規模杭にあっては、あまり太い杭は
現実的ではなかった。一方、大型構造物に用いられる大
型杭にあっては、埋め込んだ後に地盤が固まって行く過
程で杭側面に作用する負の摩擦力を考慮する必要があっ
た。【解決手段】杭底への投影面積が杭本体の軸垂直断面
積より大きい面積をなすと共に、上端部から下端部に向
かって絞り形状に形成された拡底体を、柱状鋼管の杭本
体の下端部に取り付ける。その外形状は、円錐体、角錐
体、半球体、又は回転放物面体とし、拡底体は中実成形
体、あるいは内部を中空とした殻体状として上端部に開
口を設けても良い。また、杭本体の下端部を拡底体上方
の開口から挿入して嵌合させたり、拡底体の側面に帯板
状のフィンを形成させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、杭底への投影面
積を杭本体の軸垂直断面より大きく形成した拡底体を、
杭下端部に取り付けた拡底鋼管杭に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来、軟弱な地盤への基礎施
工において、予め多数の杭の敷設が行われて基礎の地耐
力の補強が図られている。かかる杭の施工法には、柱
状の杭を打撃して打込む打撃工法、プレポーリングし
て杭を挿入し周りにコンクリ−トを打設して硬化させる
セメントミルク工法、又は中空柱状の杭を埋め込み中
空部から掘削手段を挿入して杭底付近を拡張掘削し、次
いでこの拡張空間へコンクリ−トを打設して拡底を行う
中堀り拡底工法、等が用いられている。これら工法によ
り敷設された杭の地耐力は杭底面積の大きさによるが、
の工法は柱状であるため杭径の大きさ如何によって
決められる。またにあっては、杭径面積より杭底面積
が大きくなるが、この杭底面積を明確に特定することは
できず、結果として杭径により算定しているが現状であ
った。

【０００３】本来杭は、杭の側面積を少なくすれば、す
なわち径を細くすれば側面の摩擦抵抗が少なくなって打
ち込み易くなるが、反面、このことは杭の底面への投影
面積（杭底面積）が少なくなり埋設後の耐荷重が小さく
なって杭本来の役目を充分に発揮し得ないことになる。

【０００４】したがって、杭径が大きいほど良好な杭と
思われるが、今度は、打込み抵抗が大きくなって作業性
が悪くなり、ビルなどの大型構造物に比べて杭荷重の小
さな住宅用小規模杭にあっては、あまり太い杭は現実的
ではなかった。

【０００５】一方、ビルなどの大型構造物に用いられる
大型の杭（例えば、直径３０cm以上、長さ１７m以上の
もの）にあっては、大径にすることは埋め込んだ後に地
盤が固まって行く過程で杭側面に作用するいわゆる負の
摩擦力（本来の杭荷重によって発生する摩擦力とは反対
方向の摩擦力）を考慮する必要があった。

【０００６】

【目的】そこで、本願発明はこのような現状に着目して
為されたもので、その目的とするところは、杭の打設抵
抗を少なくする反面、埋設後は従来の杭以上の杭底面積
を確保して充分な地耐力を発揮すると共に、負の摩擦を
大幅に低減できる新規かつ進歩性のある杭を提供するも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明に係る拡底鋼管杭は以下のように構成され
る。

【０００８】すなわち、杭底への投影面積が杭本体の軸
垂直断面積より大きい面積をなすと共に、中心軸に沿っ
て上端部から下端部に向かって絞り形状に形成された拡
底体を、柱状鋼管の杭本体の下端部に取り付けて成るこ
とを特徴とする拡底鋼管杭。

【０００９】その拡底体の外形状は、円錐体、角錐体、
半球体、又は回転放物面体の何れかの形状であることを
特徴とする。また、拡底体は中実成形体にしてもよい
が、内部を中空とした殻体状としその上端部に開口を設
けた成形体としても良い。

【００１０】また、杭本体の下端部を、拡底体上方の開
口から挿入して嵌合させるようにしても良く、あるい
は、拡底体の側面に、母線に沿って突出した帯板状のフ
ィンを１又は複数個形成するようにしてもよい。

【００１１】

【作用】本願発明は、上記構成により以下のように作用
する。本願発明に係る拡底鋼管杭は、施工時においては
拡底体の下端部が絞り形状に形成されているので、敷設
が容易となる。敷設後のおいては、拡底体の底面へ投影
面積が杭本体の軸垂直断面積より大きいため、上下端部
がほぼ同径である杭と比較して大きな地耐力を発揮す
る。すなわち、別言すると所定の耐力を維持しながら、
杭本体の径が小さい分、負の摩擦が大幅に低減される。

【００１２】また、埋設後はこの拡底体の部分があるた
め引き抜き難く、又は浮き上がり難くなる。さらに、
フィンがある場合は、打設時に周りの土を削り取るよう
にして没入することになる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本願発明に係る拡底鋼管杭
の具体的な実施形態例の幾つかについて、図面を用いて
詳細に説明する。

【００１４】図１は本願発明に係る拡底鋼管杭の全体斜
視図である。また、図２及び図３は拡底体の取り付け例
を示す分解斜視図であり、図３、図４、及び図５は、拡
底体における他の実施例を示す全体斜視図である。

【００１５】本願発明に係る拡底鋼管杭１は、杭本体２
とその下端部２０に取り付けられた拡底体３とから構成
されている。杭本体２は、鋼管製で所望の長さ（例え
ば、約２〜３ｍ）に形成されたものである。中空、中実
の何れでもよいが、重量と曲げ剛性を考慮して中空が好
ましい。この杭本体２の下端部（又は底端部）２０に
は、拡底体３が一体的に取り付けられている。

【００１６】かかる拡底体３は、二等辺三角形の金属板
の斜辺端の張り合わせで倒立した正四角錐体状に形成さ
れている。頂点が下方に向けられ、底面側は上方に開口
した状態で取付けられている。そして、拡底体３の上面
の面積（錐体の底面積）は、少なくとも杭本体２の軸垂
直断面積より大きい面積を成すように形成されている。
本実施例では、４〜５倍に設定されている。

【００１７】次に、この取付けは、内部に溶接されたリ
ブ３２を介して行われ、かつ拡底体３の頂点３１が杭本
体２の中心軸の下方延長線上に一致するようにして行わ
れる。また、この取付け方法は、当初から溶接により固
着させてもよいが、図２、３に示すように、内部に十字
に交差したリブ３２、３２に適合して嵌合するような切
込みスリット２１を、予め杭本体２の下端部２０に設け
て置き、これを現場で組み立て、溶接、又は嵌合固着さ
せるようにしても良い。こうすることにより、運搬時の
積載が容易となり、運送効率が良くなるばかりでなく、
杭本体２を変えることなく、現場の地盤状況に応じた種
々の拡底面積を有する拡底体３をその都度選択して用い
ることができる利点がある。

【００１８】なお、拡底体３は、上記のように、その外
形状を正四角錐体に限定するものではなく、円錐体３ａ
（図３参照。）、正三角錐体３ｂ（図４参照。）、とし
ても良い。また頂点を鋭利にせず、湾曲にした回転放物
面体３ｃ（図５参照。）、又は半球体（図示省略。）と
してもよい。

【００１９】また、本実施例では拡底体３を殻体状に形
成しているが、これに限らず鋳造した一体成形体として
もよい。さらにまた、杭本体２の形状は、上記のように
円筒形の他に、図２に示すように角柱筒状２ａにしても
良く、また図示は省略するが、Ｈ字又はＬ字状の既存チ
ャンネル鋼材を用いても良い。

【００２０】

【他の実施形態例】上記実施例では、拡底体３を単純な
錐体状や回転放物面体状にしているが、さらに、図６に
示すように、拡底体３の側面に、母線に沿って複数本
（実施例では対向２カ所）の突出した帯板状のフィン３
３を一体的に形成するようにしてもよい。

【００２１】これにより、杭の埋め込みおいて、頭部２
２の打撃による方法の他、回転を加えることより周りの
土を掘削して、没入し易くすることができる。

【００２２】

【実施例の作用】以上の構成により、図７に示すよう
に、本実施例の杭の施工は、拡底体３の下端部が絞り形
状に形成されているので、杭頭部２２を打撃または回転
を与えることより、容易に没入させることができる。こ
のとき、没入時の土との接触は、拡底体３の側面３４の
みで杭本体２の側面２３は接触しないため、打込み抵抗
は従来のものより小さくなる。

【００２３】所定位置まで打込んだところで、杭本体２
の側面２３に土を入れて埋設完了となる。埋設後はさら
に拡底体３の開口３０の面積が杭底面積となって、杭本
体２が同径である杭と比較して非常に大きな地耐力を発
生することになる。

【００２４】さらに、開口３０から拡底体３内に土砂が
充填されるため、杭１がより引き抜き難くなる。

【００２５】

【効果】本願発明に係る拡底鋼管杭は、上記のように構
成されているため打込み易い反面、埋設後は拡底面積が
広いため、大きな地耐力を発生させることができる。そ
れと共に、杭本体の径が小さいため側面積が小さくな
り、いわゆる負の摩擦力を少なく抑えることができる。

【００２６】また、埋設後はこの拡底体の部分があるた
め引き抜き難く、又は浮き上がり難くなる効果がある。
さらに、杭本体と拡底体とを組立可能とすることによ
り、運搬時の積載が容易となり、運送効率が良くなるば
かりでなく、杭本体は変えることなく、現場の地盤状況
に応じた種々の拡底面積を有する拡底体をその都度選択
して用いることができる、など種々の顕著な効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る拡底鋼管杭の全体斜視図であ
る。

【図２】本実施例の拡底体の取り付け例を示す分解斜
視図である。

【図３】本実施例の拡底体の取り付け例を示す分解斜
視図である。

【図４】拡底体における他の実施例を示す全体斜視図
である。

【図５】拡底体における他の実施例を示す全体斜視図
である。

【図６】拡底体における他の実施例を示す全体斜視図
である。

【図７】本実施例に係る拡底鋼管杭の施工例を示す断
面説明図である。

【符号の説明】

１拡底鋼管杭２杭本体２０下端部（杭本体の〜）２１切込みスリット（杭本体の〜）２２頭部２３側面２ａ杭本体（角柱筒状の）３拡底体３０開口３１頂点３２リブ（拡底体の〜）３３フィン（拡底体の〜）３４側面３ａ拡底体（円錐体の）３ｂ拡底体（正三角錐体の）３ｃ拡底体（回転放物面体の）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】杭底への投影面積が杭本体の軸垂直断面
積より大きい面積をなすと共に、中心軸に沿って上端部
から下端部に向かって絞り形状に形成された拡底体を、
柱状鋼管の杭本体の下端部に取り付けて成ることを特徴
とする拡底鋼管杭。
【請求項２】拡底体の外形状が、角錐体、円錐体、半
球体、又は回転放物面体の何れかの形状であることを特
徴とする請求項１記載の拡底鋼管杭。
【請求項３】拡底体を上端部が開口した殻体状に形成
したことを特徴とする請求項１、又は２記載の拡底鋼管
杭。
【請求項４】杭本体の下端部を、拡底体の上端部の開
口から挿入して嵌合させることにより組立可能に構成し
たことを特徴とする請求項１、２又は３記載の拡底鋼管
杭。
【請求項５】拡底体の側面に、母線に沿って突出した
帯板状のフィンを１又は２以上形成したことを特徴とす
る請求項１、２、又は３記載の拡底鋼管杭。