JPH10273918A - 耐震支持杭 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼管製の支持杭として、鋼管径を大きくする
ことなく、簡単に耐震性能を増加させることができ、鋼
管径自体は従来と同じなので、大口径の特殊掘削機を使
用することなく所定深度まで簡単に建て込むことがで
き、さらに、建て込む鋼管も複雑な形態を取ることなく
連結させることができるので製作コストも安価であり、
また、建て込みも簡単で施工費も低廉である。 【解決手段】 周面相互で長さ方向に連続結合して鋼管
２を並列させ、これら鋼管２は下端を支持地盤５に到達
させるとともに、各鋼管２の頭部相互は基礎構造体６で
一体化した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築、土木の分野
で基礎工事で使用する支持杭で、耐震性能を持たせた耐
震支持杭に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】支持杭は鋼管が使用した鋼管杭によるこ
とも多いが、かかる鋼管製の支持杭の打設方法には、ハ
ンマーによる打ち込み方式の他に、建て込みの容易性か
ら、オーガー等の掘削機で孔を先行掘削し、この先行掘
削孔内に挿入することで無振動、無騒音で建て込むこと
も行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、大震災等に
備えるため、支持杭の支持耐力すなわち耐震性能を増加
させるには鋼管径を大きくすることになるが、口径の大
きな鋼管製の支持杭は打ち込みが一層困難であり、挿入
するための先行掘削孔径も大きく形成する必要があるの
で通常のオーガー等では役に立たない。

【０００４】大口径の特殊掘削機を使用するのでは、準
備が大変であり、深度にも制限が生じ、支持地盤が深い
場合にはそこまで到達させることが困難である。

【０００５】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、鋼管製の支持杭として、鋼管径を大きくすることな
く、簡単に耐震性能を増加させることができ、鋼管径自
体は従来と同じなので、大口径の特殊掘削機を使用する
ことなく所定深度まで簡単に建て込むことができ、さら
に、建て込む鋼管も複雑な形態を取ることなく連結させ
ることができるので製作コストも安価であり、また、建
て込みも簡単で施工費も低廉である耐震支持杭を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、周面相互で長さ方向に連続結合して
鋼管を並列させ、これら鋼管は下端を支持地盤に到達さ
せるとともに、各鋼管杭の頭部相互は基礎構造体で一体
化したこと、第２に、鋼管は鋼管周面に端縁が結合する
つなぎ板でこのつなぎ板の幅分だけ間隔を存して一体的
に連結すること、第３に、つなぎ板は複数を間隔を設け
て並列させ、左右端縁を鋼管周面に溶接して鋼管とで四
方を囲撓した密閉空間を形成することを要旨とするもの
である。

【０００７】請求項１記載の本発明によれば、鋼管は並
列させるものが周面相互で長さ方向に連続結合して数珠
つなぎのように配列した複数の鋼管からなる支持杭とな
るので、その分強度を増すことができる。また、建込み
に際しても、結合する複数の鋼管を一度に建込むことに
なり、その分だけ手間の削減と工期の短縮が可能であ
る。特に連結する複数の鋼管は並列する面側を強軸方
向、並列する並び方向を弱軸方向として特に強軸方向に
ついては複数の鋼管で耐力を受けることになる。

【０００８】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、鋼管はつなぎ板でこのつなぎ板の幅分だけ間
隔を存して一体的に連結することで、相互に間隔を保持
できて適正配置とすることができるとともに、アースオ
ーガ掘削を先行させて掘削孔内に鋼管をセットする場合
に多軸掘削機を使用することが可能となり、多軸掘削機
での複数の掘削孔の同時施工と、複数の鋼管の同時建込
みを合理的に組み合わせた施工が可能となる。

【０００９】請求項３記載の本発明によれば、つなぎ板
は複数を間隔を設けて並列させることでこの部分は２重
の仕切りとなりこの部分の止水性が向上するとともに、
また、このつなぎ板と鋼管とで四方を囲撓した密閉空間
を形成することになり、強度的にも高い状態で鋼管杭相
互を連結でき、連続させる鋼管による支持杭の全体強度
も高いものとすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の耐震支持杭の
第１実施形態を示す側面図、図２は同上横断平面図で、
本発明の支持杭１は並列させる鋼管２の相互を各鋼管２
の周面に端縁が結合するつなぎ板３，３でこのつなぎ板
３の幅分だけ間隔を存して一体的に連結した。

【００１１】このつなぎ板３，３は間隔を設けて並列さ
せ、左右端縁を鋼管周面に溶接して鋼管２，２とで四方
を囲撓した密閉空間４を形成する。

【００１２】このようなつなぎ板３で連続させた鋼管２
は工場等で予め製作されるものであるが、これを建て込
むには従来と同じく掘削機で先行掘削した掘削孔内に配
設することが可能である。

【００１３】この先行掘削孔の造成については、図３に
示すように、アースオーガ等による掘削機でオーバーラ
ップする連続掘削孔ａ，ｂを形成し、そのオーバーラッ
プ部分に前記つなぎ板３が位置するようにして挿入すれ
ばよい。

【００１４】掘削孔ａ，ｂは岩盤等の支持地盤５に達す
るまで削孔するものであり、鋼管２も下端を支持地盤に
到達させるとともに、各鋼管２の頭部相互は鉄筋コンク
リートによる基礎構造体６を形成してこれで一体化し
た。この基礎構造体６は支持杭１が支持すべき構造物の
基礎部分であり、鋼管２の頭部を取り込むように型枠組
し、配筋の上、コンクリートを打設して形成する。

【００１５】なお、図示の例ではつなぎ板３で連結する
２本の鋼管２を、さらに平行に並べ計４本の組のものと
したが、特に集合させる本数はこれに限定されるもので
はない。

【００１６】また、オーバーラップする連続掘削孔ａ，
ｂを形成するについては、これを単軸の掘削機を使用し
て２回に分けて掘削することも可能であるが、２本の多
軸掘削機を使用してもよい。さらに、先端からセメント
ミルク等の固結材を注出してソイルセメントを造成する
ソイルセメント杭の打設機を用いて掘削すれば、このソ
イルセメントが孔内に挿入する鋼管２の内外に充填され
て緩みのない安定した杭となる。

【００１７】また、鋼管２の内部に小径のＨ形鋼を芯材
15として建て込むことでより一層強度を上げることもで
きる。

【００１８】ソイルセメント杭の打設機はソイルセメン
ト連続壁工法（ＳＭＷ工法）に使用されるもので、クロ
ーラー等のベースマシンのリーダマストに吊支される駆
動装置に連結する並列の掘削軸に移動翼であるスクリュ
ーと水平羽根状の混練翼を設けている。

【００１９】ただし、通常のソイルセメント杭の打設機
ではセメントミルク等の固結材と掘削土の攪拌を行うた
めの攪拌羽根があり、これが孔壁を傷付け、崩壊土砂が
前記鋼管２の挿入の障害となるおそれがある。

【００２０】図４に示す掘削機はこれのような不都合を
無くすもので、掘削機７は、掘削軸７ａ，７ｂが並ぶ２
軸の掘削機で、前記並列する掘削軸７ａ，７ｂは半ピッ
チ程度のスクリュー羽根８を上下に間隔を存して不連続
に設けた。そして、掘削軸７ａ，７ｂの相互ではこのス
クリュー羽根８が上下段に斜めに並び、先端が重なり合
う。また、掘削軸７ａ，７ｂの先端にはカップリング９
を介して掘削ヘッド10を設ける。

【００２１】さらに、掘削軸７ａ，７ｂにはコテ部12を
設ける。このコテ部12は湾曲押圧面12ａがこのスクリュ
ー羽根８の上面位置から軸に添って立ち上がり、かつ、
軸外周面からスクリュー羽根８の外縁の回転軌跡位置ま
で外方に張り出す。このコテ部12はそれ自体が肉厚羽根
状であり、軸周方向に均等間隔を存して上下に並べられ
るが、その張り出しは回転方向にそって漸次大きくなる
ようにする。

【００２２】また、掘削軸７ａ，７ｂの先端の掘削ヘッ
ド10にもスクリュー羽根13の他にコテ部12を設ける。

【００２３】掘削軸７ａは正転、掘削軸７ｂは逆転する
もので、必要に応じて上方へ継ぎ足しがなされ、またベ
ースマシンに設けた駆動装置14に接続される。図中11は
掘削軸７ａ，７ｂを結束する連結バンドである。

【００２４】このようにして、掘削ヘッド10のビットで
切削された土砂はスクリュー羽根13の旋回による揚上作
用によって上方に移送されるが、まず、この掘削ヘッド
10の位置でコテ部12で孔壁に圧密され、さらに、掘削ヘ
ッド10より上の部分ではスクリュー羽根形状のコテ部12
の旋回による揚上作用によって上方に移送され、この移
送の際外側に押し出され、孔壁に圧密される。さらに、
スクリュー羽根８で掘削土砂と掘削ヘッド10の先端から
注出するセメントミルク等の固結材との攪拌がなされ、
ソイルセメントが形成される。

【００２５】このように掘削軸７ａ，７ｂでの掘削の際
に、掘削土砂は孔壁に圧密されるので、圧密部が孔壁保
護となり、崩壊土砂が前記鋼管２の挿入の障害となるこ
とはない。

【００２６】図５は本発明の第２実施形態を示すもの
で、つなぎ板３，３で連結する鋼管２はこれを３本並列
させるようにしてもよい。この３本組の場合は図６に示
すように３軸の多軸掘削機で先行掘削孔を造成すればよ
い。

【００２７】図７、図８は本発明の第３実施形態を示す
もので、並列する鋼管２はつなぎ板を設けずに直接溶接
等で周面相互で長さ方向に連続結合させた。この場合は
前記先行掘削孔の連続掘削孔ａ，ｂはオーバーラップ分
のより多いものとすればよい。また、鋼管２は２連のみ
ならず３連以上の場合も考えられる。

【００２８】図９は本発明の第４実施形態を示すもの
で、並列する鋼管２はつなぎ板３で接続するが、このつ
なぎ板３は複数を並列させることなく単数で鋼管２相互
をつなげるものとする。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明の耐震支持杭
は、鋼管製の支持杭として、鋼管径を大きくすることな
く、簡単に耐震性能を増加させることができ、鋼管径自
体は従来と同じなので、大口径の特殊掘削機を使用する
ことなく所定深度まで簡単に建て込むことができ、さら
に、建て込む鋼管も複雑な形態を取ることなく連結させ
ることができるので製作コストも安価であり、また、建
て込みも簡単で施工費も低廉である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐震支持杭の第１実施形態を示す側面
図である。

【図２】本発明の耐震支持杭の第１実施形態を示す横断
平面図である。

【図３】建込み状態を示す説明図である。

【図４】建込みに使用する掘削機の一例を示す正面図で
ある。

【図５】本発明の耐震支持杭の第２実施形態を示す側面
図である。

【図６】本発明の耐震支持杭の第２実施形で使用する掘
削機の一例を示す正面図である。

【図７】本発明の耐震支持杭の第３実施形態を示す側面
図である。

【図８】本発明の耐震支持杭の第３実施形態を示す横断
平面図である。

【図９】本発明の耐震支持杭の第４実施形態を示す横断
平面図である。

【符号の説明】

１…支持杭 ２…鋼管 ３…つなぎ板 ４…密閉空間 ５…支持地盤 ６…基礎構造
体 ７…掘削機 ７ａ…掘削軸 ７ｂ…掘削軸 ８…スクリュ
ー羽根 ９…カップリング 10…掘削ヘッ
ド 11…連結バンド 12…コテ部 12ａ…湾曲押圧面 13…スクリュ
ー羽根 14…駆動装置 15…芯材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園 考己 神奈川県藤沢市辻堂東海岸３−９−30 (72)発明者 小林 眞 東京都江戸川区清新町１−１−34−1004

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面相互で長さ方向に連続結合して鋼管
   を並列させ、これら鋼管は下端を支持地盤に到達させる
   とともに、各鋼管の頭部相互は基礎構造体で一体化した
   ことを特徴とする耐震支持杭。
2. 【請求項２】 鋼管は鋼管周面に端縁が結合するつなぎ
   板でこのつなぎ板の幅分だけ間隔を存して一体的に連結
   する請求項１記載の耐震支持杭。
3. 【請求項３】 つなぎ板は複数を間隔を設けて並列さ
   せ、左右端縁を鋼管周面に溶接して鋼管とで四方を囲撓
   した密閉空間を形成する請求項１または請求項２記載の
   耐震支持杭。