JPH1037182A

JPH1037182A - ねじ込み式鋼管杭

Info

Publication number: JPH1037182A
Application number: JP19302396A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shinohara; 敏雄篠原; Hisatoshi Shimaoka; 久壽島岡; Takashi Okamoto; 隆岡本; Masahiro Hayashi; 正宏林
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】下段翼と上段翼により鋼管杭を強固な地層ま
でねじ込んで埋設することができ、また、下段翼と上段
翼により大きな支持力が得られ、下段翼と上段翼から伝
達される曲げモーメントにより鋼管に過大な曲げ応力が
生ずることがなく、製作が容易で加工費を低減できるね
じ込み式鋼管杭を得ること。【解決手段】鋼管２の先端部に固着してその開口部を
閉塞する円板状の鋼製底板３と、外径が鋼管２の外径よ
り大きいドーナツ状鋼板を複数個に分割した扇形状平板
を鋼管２の先端部又はその近傍の外周面に同方向、同角
度で傾斜して取付けた下段翼１０ａ，１０ｂと、外径が
鋼管２の外径より大きいドーナツ状鋼管を少なくとも１
か所で切断し、螺旋状に折曲げ加工して下段翼１０ａ，
１０ｂより上方において鋼管２の外周面に取付けた上段
翼、又はドーナツ状鋼板を複数個に分割した扇形状平板
を下段翼１０ａ，１０ｂより上方において鋼管２の外周
面に下段翼１０ａ，１０ｂと同方向に傾斜して取付けた
上段翼２０ａ，２０ｂとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ねじ込み式鋼管杭
に係り、さらに詳しくは、鋼管の先端部に複数の下段翼
を傾斜して取付けると共に、この下段翼の上方に上段翼
を取付けて鋼管杭を構成し、この鋼管杭に回転力を与え
てねじ作用によって地中に押し込み、無排土で地中に埋
設するようにしたねじ込み式鋼管杭に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】鋼管の先端部や側面に螺旋翼などを取付
けた鋼管杭に、地上に設置した施工装置により回転力を
与えることにより、ねじの作用で地中に埋設するように
したねじ込み式鋼管杭は従来から多数提案されており、
その一部は小径の杭を対象としたものではあるが実用化
されている。以下、従来のこの種のねじ込み式鋼管杭の
一例について説明する。

【０００３】特開平７−２９２６６６号公報に記載され
た鋼管杭は、一枚の長さが半巻きで、外径が杭本体の
１．５〜３倍程度である一対のラセン翼を、鋼管杭の下
端部外周面の同じ高さ位置でラセン方向を同じにして互
いに相対的に複数枚不連続に固定したものである（従来
技術１）。

【０００４】また、実公平４−１９０８０号公報に記載
された基礎杭は、鋼管製の杭本体の開口した下端に掘削
刃を突設すると共に、杭本体の下端より杭本体の直径の
１／２〜２倍の距離を隔てた上方位置及びそれより所要
距離隔てた上方位置の杭本体の外周面に、それぞれ杭本
体の外径のほぼ２倍の外径を有する翼幅の大きな同一径
の螺旋翼をほぼ一巻きにわたり突設したものである（従
来技術２）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１の鋼管杭
は、工事完了後上載建造物の重量や地震により鉛直力が
作用すると、ラセン翼には翼面下の地盤から強い反力を
受ける。その結果、ラセン翼の付け根部分に大きな曲げ
モーメントが生じ、ラセン翼が鋼管の外周面に強固に固
着されているために、この曲げモーメントが鋼管に伝達
されて許容値を超える大きな曲げ応力が発生する。この
曲げ応力は、従来技術１の明細書に記載されているよう
に、鋼管の外径が１００〜２００ｍｍ程度の小さい鋼管
杭であれば実用上大きな問題にはならない。しかし、広
く使用されている外径が５００〜６００ｍｍの鋼管杭で
は、設計上大きな問題となる。

【０００６】ラセン翼の外径は、従来技術１において
は、施工上あるいは地盤支持力上、鋼管径の２倍程度が
よいとされている。ここで、鋼管径２００ｍｍの鋼管杭
と、６００ｍｍの鋼管杭とを比較する。いま、それぞれ
のラセン翼の外径を鋼管径の２倍である４００ｍｍ、１
２００ｍｍとすると、ラセン翼の幅（（ラセン翼外径−
鋼管外径）／２）は、それぞれ１００ｍｍ、３００ｍｍ
となる。ラセン翼に作用する単位面積当りの地盤反力が
同じとすると、ラセン翼の付け根に作用する単位周長当
りの曲げモーメントは、ラセン翼の幅のほぼ２乗に比例
するので、外径６００ｍｍの鋼管杭では、外径２００ｍ
ｍの鋼管杭に比べて約９倍の大きさになり、このため、
ラセン翼は大変厚い鋼板が要求される。発明者の試算に
よれば、外径６００ｍｍの鋼管杭の場合、設計上４０ｍ
ｍ以上の厚さが必要になる。このように厚さが厚くなる
と、平鋼板をラセン状に曲げ加工するのがきわめて面倒
であり、高価になる。

【０００７】また、ラセン翼で大きな地盤支持力を得る
ためには、鋼管とラセン翼の結合部はラセン翼と同等以
上の強度が要求される。そのため、図１４に示すよう
に、ラセン翼２２に開先加工２３を施して全断面溶け込
み溶接２４により剛接合することが必要であり、厚さが
大きくなると溶接費用が非常に高くなる。

【０００８】一方、鋼管のラセン翼の付け根付近には、
前述のようにラセン翼から曲げモーメントが伝達され、
曲げ応力が発生する。鋼管に伝達される曲げモーメント
は外径寸法によって異なるが、ラセン翼の付け根部の曲
げモーメントの５〜１０割程度の値になる。例えば、外
径６００ｍｍの鋼管の場合、設計上４０ｍｍ以上の厚さ
が必要なラセン翼の曲げモーメント値の５〜１０割の曲
げモーメントが付け根付近の鋼管に発生する。外径６０
０ｍｍの鋼管杭の場合、一般に使用されている鋼管の肉
厚は９〜１２ｍｍ程度であり、ラセン翼の曲げモーメン
トによって生ずる鋼管の曲げ応力は、設計許容曲げ応力
を大きく超過することになる。これに対処するため、ラ
セン翼の付け根付近の鋼管の厚さを、一般の厚さの２〜
３倍に増やすことも考えられるが、そのためにはコスト
が著しく増加し、実用上設計不可能にならざるを得な
い。

【０００９】また、従来技術１の鋼管杭はラセン翼の厚
さが厚いため、地中にねじ込む際のくい込み部（ラセン
翼の先端部）の抵抗が大きくなり、このためねじ込みに
大きなトルクを必要とし、施工装置を大型化しなければ
ならない。さらに、従来技術１の鋼管杭は、ラセン翼が
鋼管の下端部に１か所だけしか設けられていない、いわ
ゆる一段翼であるため、鋼管杭のねじ込み施工時におい
て、鋼管杭を下方に押し込む力が不足し、鋼管杭の先端
部が硬い地層に達すると、から回りして貫入できないこ
とがある。

【００１０】次に、従来技術２の基礎杭においては、下
方の螺旋翼（下段翼）が１枚翼であるため地盤へくい込
む力が不足し、そのため硬い地層には貫入できないこと
がある。また、杭本体の先端部が開口しているため、大
きな地盤支持力が得られない。さらに、鋼管の径が大き
くなると、下方の螺旋翼から鋼管に伝達される曲げモー
メントが大きくなり、鋼管に許容値を超えた大きな曲げ
応力が発生する。また、螺旋翼の曲げ加工がきわめて面
倒で加工費が高くなる等、多くの問題がある。

【００１１】本発明は、上記従来技術の問題に鑑みて、
以下の課題を解決することを目的としたものである。（１）下段翼と上段翼により鋼管杭を強固な地層までね
じ込んで埋設できること。（２）下段翼及び上段翼を利用して大きな地盤支持力が
得られること。（３）下段翼及び上段翼から伝達される曲げモーメント
により、鋼管に過大な曲げ応力を発生させないこと。（４）ねじ込み時のトルクが小さいこと。（５）下段翼を含めた鋼管杭先端部近傍の加工が容易
で、加工費が安いこと。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明に係るねじ込み式鋼管杭は、鋼管の先端部
に固着してその開口部を閉塞する円板状の鋼製底板と、
外径が前記鋼管の外径より大きいドーナツ状鋼板を複数
個に分割した扇形状平板を前記鋼管の先端部又はその近
傍の外周面に同方向、同角度で傾斜して取付けた下段翼
と、外径が前記鋼管の外径より大きいドーナツ状鋼板を
少なくとも１か所で切断し、螺旋状に折曲げ加工して前
記下段翼より上方において前記鋼管の外周面に取付けた
上段翼、又はドーナツ状鋼板を複数個に分割した扇形状
平板を前記下段翼より上方において前記鋼管の外周面に
下段翼と同方向にそれぞれ傾斜して取付けた上段翼とを
備えたものである。

【００１３】（２）上記（１）の下段翼又は下段翼と上
段翼を、低強度溶接手段により鋼管の外周面に取付け
た。（３）上記（１）又は（２）の下段翼又は下段翼と上段
翼のくい込み部の上面に傾斜面を設けた。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施形態１図１は本発明に係るねじ込み式鋼管杭の実施形態１の斜
視図、図２はそのＡ−Ａ断面図である。図において、１
はねじ込み式鋼管杭（以下単に鋼管杭という）、２はこ
の鋼管杭１を構成する鋼管、３は鋼管２の先端部に溶接
により固着されて開口部を閉塞した円板状の鋼製底板で
ある。１０ａ，１０ｂは鋼管２の先端部又はその近傍の
外周面に同方向、同角度で傾斜して取付けられた下段
翼、２０ａ，２０ｂは下段翼１０ａ，１０ｂの上方にお
いて、鋼管２の外周面に取付けられた上段翼である。

【００１５】下段翼１０ａ，１０ｂは、図３に示すよう
に、その外径Ｄ₁が鋼管２の外径Ｄより大きく（例え
ば、Ｄ₁＝２Ｄ）、内径Ｄ₂が鋼管２の外径Ｄとほぼ等
しいドーナツ状の鋼板を中心部から２分割し、内径側を
鋼管２の傾斜外周面に対応した形状に形成した扇形状平
板を、鋼管２の先端部又はその近傍の外周面に溶接等に
より同方向、同角度で傾斜して取付けたものである。こ
の下段翼１０ａ，１０ｂの大きさは、鋼管杭１を埋設す
る地盤の状態、鋼管２の外径及び下段翼１０ａ，１０ｂ
の数などによって異なるが、一般に鋼管２の外径の１．
５〜２．５倍程度が望ましい。

【００１６】この場合、下段翼１０ａ，１０ｂは鋼管２
の先端部から離れるほど、鋼管２の先端部下方の地盤の
乱れが少なくなるため地盤支持力が大きくなるが、先端
部下方の地盤の側方誘導機能が働らかなくなるため、貫
入性が低下し、地盤支持力も低下する。このようなこと
から、下段翼１０ａ，１０ｂは、鋼管２の下端部から鋼
管２の外径Ｄに相当する高さ（０〜１．０Ｄ）までの領
域内に取付けることが望ましい。

【００１７】また、下段翼１０ａ，１０ｂの傾斜角度、
換言すれば個々の下段翼１０ａ又は１０ｂの鋼管２への
取付部の最下位から最上位までの高さｈは、鋼管杭１を
埋設する地盤の状態、鋼管２の外径Ｄ、及び下段翼１０
ａ，１０ｂの数などによって異なるが、一般にｈ＝０．
１〜０．５Ｄ程度であることが望ましい。

【００１８】上段翼２０ａ，２０ｂは、鋼管２の外径Ｄ
より大きく下段翼１０ａ，１０ｂの外径Ｄとほぼ等しい
か、又は若干大きい外径（１．０〜１．３Ｄ程度）のド
ーナツ状の鋼板を、下段翼１０ａ，１０ｂの場合と同様
に中心部から２等分し、内径側を下段翼１０ａ，１０ｂ
の傾斜に対応した鋼管外周面の形状に整合させた扇形状
平板によって構成したものである。そして、この扇形状
平板を下段翼１０ａ，１０ｂの上方において、下段翼１
０ａ，１０ｂの傾斜線の延長線、つまり、仮想ピッチ上
の鋼管２の外周面に、溶接により取付けたものである。
この場合、下段翼１０ａ，１０ｂと上段翼２０ａ，２０
ｂとの間隔Ｈは、Ｈ＝０．５〜１０．０Ｄ（但し、Ｄは
鋼管２の外径）程度が望ましい。

【００１９】なお、上段翼２０ａ，２０ｄは、上述のよ
うに、下段翼１０ａ，１０ｂと同様の状態で鋼管２に取
付けてもよいが、一方の端部を互に溶接して一体化して
もよく、あるいはドーナツ状の鋼板を複数か所で切断し
て前述の仮想ピッチに対応させてそれぞれ曲げ加工し、
又はドーナツ状の鋼板を複数個に分割した扇形状平板に
よって形成してもよい。

【００２０】上記のように構成した鋼管杭１は、例えば
図１３に示すように、施工装置であるベースマシン３０
に搭載したオーガー３１に連結され、オーガー３１によ
って回転されて下段翼１０ａ，１０ｂと上段翼２０ａ，
２０ｂのねじ作用により地中にねじ込まれ、埋設され
る。このとき、鋼管２の先端開口部は鋼製底板３で閉塞
されているので鋼管２内には土砂は侵入しない。

【００２１】実施形態２本実施形態は、図４に示すように、ドーナツ状の鋼板か
らなり１か所が切断された１枚の上段翼２０を、下段翼
１０ａ，１０ｂの傾斜に合わせて曲げ加工して構成し、
下段翼１０ａ，１０ｂの仮想ピッチ上において鋼管２の
外周面に溶接により取付けたものである。本実施形態に
係る鋼管杭１の施工方法及び作用、効果は実施形態１の
場合と同様である。

【００２２】実施形態３図５は本発明の実施形態３の斜視図、図６は図５のＢ−
Ｂ断面図である。本実施形態においては、鋼管２の先端
部又はその近傍の外周面に、鋼管２の外径より大きい外
径のドーナツ状の鋼板を３等分した扇形状平板からなる
下段翼１０ａ，１０ｂ，１０ｃを溶接等により傾斜して
取付けると共に、その上方に、実施例２の上段翼２０に
準じた構造の上段翼２０を溶接により鋼管２の外周面に
取付けて、鋼管杭１を構成したもである。なお、上記の
上段翼２０に代えて、実施形態１の上段翼２０ａ，２０
ｂに準じてドーナツ状の鋼板を複数等分した扇形状平板
からなる上段翼を、下段１０ａ〜１０ｃの仮想ピッチに
合わせて、鋼管２の外周面に傾斜して取付けてもよい。
本実施形態に係る鋼管杭１も、実施形態１，２の場合と
同様にして地中にねじ込まれ、埋設される。

【００２３】上記のように構成した実施形態１〜３に係
る鋼管杭１は、先端開口部が鋼製底板３で閉塞され、下
段翼１０ａ，１０ｂ及び上段翼２０又は２０ａ，２０ｂ
（以下特別の場合を除き、上段翼２０ａ，２０ｂと記
す）は鋼管２の外周面から大きく突出しているため、地
中へのねじ込み施工時においては、下段翼１０ａ，１０
ｂは、その下方の地盤へ食い込んで鋼管杭１をねじ込む
機能と、鋼管杭１の下方の土砂を鋼管２の側方へ誘導
し、かつこれを圧縮する機能を有し、上段翼２０ａ，２
０ｂは、鋼管杭１を下方に押込む機能を有する。

【００２４】また、施工後において、上載建造物等によ
る鉛直荷重を支持する杭として機能するときは、鋼管２
の下端開口部を閉塞する鋼製底板３と、下段翼１０ａ，
１０ｂの、鋼管２の外周から突出した部分とを合わせた
全面積が支持体として機能し、さらに、鋼管２の外周面
から突出した上段翼２０ａ，２０ｂも地盤支持力を得る
ことができる。

【００２５】このように、下段翼１０ａ，１０ｂは、鋼
管２の外周に突出して地盤へ食い込む機能と、支持体と
しての機能との両機能を備えている。先端部を閉塞した
鋼管杭の地盤支持力は、閉塞面積に比例することが知ら
れており、例えば、下段翼１０ａ，１０ｂの外径を鋼管
２の外径の２倍にすると、下段翼の面積は、これがない
場合の４倍の面積となり、非常に大きな地盤支持力が得
られる。

【００２６】ところで、下段翼１０ａ，１０ｂによって
大きな地盤反力を受けるためには、下段翼１０ａ，１０
ｂは高い剛性が要求される。例えば、鋼管２の外径が５
００ｍｍ、下段翼１０ａ，１０ｂの外径が１０００ｍｍ
の場合、下段翼１０ａ，１０ｂには、地盤反力により大
きな曲げモーメントが発生するため、設計上、厚さ３０
〜４０ｍｍ程度の鋼板を用いることが要求され、この曲
げモーメントは鋼管２に伝達されて鋼管２に大きな曲げ
応力が生ずることになる。

【００２７】一方、上段翼２０ａ，２０ｂには下段翼１
０ａ，１０ｂほど大きな地盤支持力は期待できず、限ら
れた地盤支持力しか得られない。しかし、上段翼２０
ａ，２０ｂは下段翼１０ａ，１０ｂほど厚くないため
（例えば、２０〜２５ｍｍ程度）、上段翼２０ａ，２０
ｂから鋼管２に伝達される曲げモーメントは小さく、大
きな問題にはならない。

【００２８】このような場合、図１４に示すように、鋼
管２の外周面と下段翼１０ａ，１０ｂとを剛接合する
と、従来技術１，２と同様の問題が生じるので、図７に
示すように、下段翼１０ａ，１０ｂを例えば隅肉溶接の
如く全断面に溶け込まない簡略な溶接１３により鋼管２
の外周面に取付け、あるいは鋼管２の材質よりも降伏強
度の小さい溶接材料（例えば、降伏点２０ｋｇｆ／ｍｍ
²以下）を用いた全断面溶け込み溶接（以下両者を合わ
せて低強度溶接手段という）により下段翼１０ａ，１０
ｂを取付け、鋼管２の曲げ応力が許容値に達する前に故
意に溶接部を降伏（塑性化）させてしまい、鋼管２にそ
れ以上の曲げモーメントが伝達されないようにしてもよ
い。

【００２９】溶接材料などの鋼材は、図８に示すよう
に、降伏後も相当変形するまで破壊を生じないという性
質があり、そのため、下段翼１０ａ，１０ｂは、溶接部
の降伏後においても鋼管２の先端部から脱落することは
ない。また、溶接部が降伏しても、下段翼１０ａ，１０
ｂは、地盤反力を受ける支持体として健全に機能するこ
とができる。

【００３０】このようにして下段翼１０ａ，１０ｂが取
付けられた鋼管杭１は、鉛直力とせん断力は伝達できる
構造であるため、ねじ込みによる鋼管杭１の埋設施工性
及び上載建造物完成後の支持機能上なんら問題はない。
また、下段翼１０ａ，１０ｂに生じた曲げモーメント
は、鋼管２には伝達されないので、鋼管２に曲げ応力が
発生することはない。

【００３１】一方、上段翼２０ａ，２０ｂには、通常、
大きな曲げモーメントは作用しない。しかし、地中への
ねじ込み時に、大きな押し込み力を得るために上段翼２
０ａ，２０ｂの外径を、下段翼１０ａ，１０ｂのそれよ
り大きくすることがある。こように場合には、鋼管杭１
に上載建造物などによる鉛直荷重により、下段翼１０
ａ，１０ｂと同様に大きな曲げモーメントを受けること
がある。このような場合は、上段翼２０ａ，２０ｂを鋼
管２に前述の低強度溶接手段により結合して、上段翼２
０ａ，２０ｂに一定以上の曲げモーメントが加えられる
と降伏（塑性化）するようにすれば、上段翼２０ａ，２
０ｂから鋼管２に伝達される曲げモーメントを抑えるこ
とができる。

【００３２】実施形態４ところで、鋼管２の外径が大きくなると、前述のように
下段翼１０ａ，１０ｂの外径も大になり、これに伴って
下段翼１０ａ，１０ｂの厚さも厚くなる。この結果、例
えば、図１３に示すようなベースマシン３０で鋼管杭１
を地中にねじ込む際、下段翼１０ａ，１０ｂの回転方向
側の端部に地盤による大きな抵抗が加わり、トルクが弱
いと回転不能になって地中に貫入できないことがある。
このため、ベースマシン３０を大型化しなければならな
いという問題が生じる。本実施形態は、このような問題
を解決するために、図９及び図１０に示すように、下段
翼１０ａ，１０ｂのくい込み部（回転方向側の端部）の
上面を鋭角に切除して傾斜面１１を設け、これにより端
部に加わる地盤の抵抗を軽減し、地中に貫入し易くして
トルクの低減をはかったものである。また、図１１の例
では、下段翼１０ａ，１０ｂのくい込み部に、下段翼１
０ａ，１０ｂの掘削を補助するための掘削刃１２を取付
けたものである。

【００３３】実施形態５図１２は、本発明の実施形態５を示すもので、鋼管杭１
を地中にねじ込んで埋設する際、下段翼１０ａ，１０ｂ
の端部が変形するのを防止するため、下段翼１０ａ，１
０ｂのくい込み部に、補強用鋼板１４を取付けたもので
ある。

【００３４】図１３は本発明に係る鋼管杭１を地中に埋
設する場合の施工試験の一例を示すもので、鋼管杭１を
構成する鋼管２の寸法は、外径：５００ｍｍ、肉厚：１
４ｍｍ、長さ：２１ｍであり、先端部には厚さ３０ｍ
ｍ、外径４８５ｍｍの鋼製底板３を溶接して固着した。
また、下段翼１０ａ，１０ｂは外径：１０００ｍｍ、厚
さ：４０ｍｍのドーナツ状の鋼板を２分割して鋼管２の
先端部から５００ｍｍ上方に取付け、上段翼２０ａ，２
０ｂは外径：１２００ｍｍ、厚さ２５ｍｍのドーナツ状
の鋼板を２分割して下段翼１０ａ，１０ｂの下端部から
３ｍ上方に取付けた。なお下段翼１０ａ，１０ｂ、下段
翼２０ａ，２０ｂの鋼管２への取付けは、いずれも低強
度溶接手段によった。鋼管杭１の回転力は、ベースマシ
ン３０に搭載したオーガー３１により杭頭に伝達した。
試験場所の地盤は、地表から深さ１９ｍまでがＮ値５〜
３０の砂とシルトの互層、それ以深はＮ値６０以上の礫
層で非常に硬い地盤である。この施工試験の結果、鋼管
杭１は短時間でスムーズに所定の深さまで埋設すること
ができた。

【００３５】このように、本発明に係る鋼管杭は、鋼管
杭１に回転力を与えてねじ込みにより地中に埋設する
際、複数の下段翼１０ａ，１０ｂ及び上段翼２０ａ，２
０ｂは、ねじの作用と同様に周囲の地盤からの反力によ
り、鋼管杭１を下方へ推進させる機能を備えており、ま
た、下段翼１０ａ，１０ｂは互いに食い違って配置され
ているため、鋼管先端部の下方の地盤を掘削する効果を
有する。そして、下段翼１０ａ，１０ｂは２個又は３個
に分割されているため、１個の場合に比べて地盤に食い
込む力が大きい。

【００３６】また、本発明に係る鋼管杭１は、鋼管２の
下部開口部を閉塞する鋼製底板３と下段翼１０ａ，１０
ｂの全面積とにより大きな地盤支持力を得ることがで
き、さらに上段翼２０ａ，２０ｂによる地盤支持力も得
られる。さらに、鋼管杭１の下方にある土砂は、下段翼
１０ａ，１０ｂにより側方に押出されて圧縮され、密度
の高い土砂となり、下段翼１０ａ，１０ｂと鋼製底杭３
による支持力に加えて、周面摩擦による大きな支持力が
得られる。なお、実施形態１〜５及び上述の説明では、
下段翼１０ａ，１０ｂを２個又は３個とした場合を示し
たが、下段翼１０ａ，１０ｂは２個以上であればよい。
また、上段翼２０ａ，２０ｂも１個又は２個の場合を示
したが、３個以上であってもよい。

【００３７】本発明によれば、以下の理由により、鋼管
杭１を強固な地層までねじ込むことができる。（１）上段翼２０ａ，２０ｂにより鋼管杭１を下方に押
し込む力が強いために、下段翼１０ａ，１０ｂが硬い地
層に入ってもから回りを防止し、又は軽減する。（２）下段翼１０ａ，１０ｂは、鋼管２の側方に食い込
むだけでなく、鋼管杭１の下方の地盤まで掘削して側方
に押出す作用を行う。（３）下段翼１０ａ，１０ｂは複数個に分割されてお
り、鋼管杭１の下方の地盤に食い込む部分が分割数だけ
確保できるので、食い込み力が大きくなる。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係るねじ込み式鋼管杭によれ
ば、次のような効果を得ることができる。（１）鋼管の先端部に固着してその開口部を閉塞する円
板状の鋼製底板と、外径が前記鋼管の外径より大きいド
ーナツ状鋼板を複数個に分割した扇形状平板を前記鋼管
の先端部又はその近傍の外周面に同方向、同角度で傾斜
して取付けた下段翼と、外径が前記鋼管の外径より大き
いドーナツ状鋼板を少なくとも１か所で切断し、螺旋状
に折曲げ加工して前記下段翼より上方において前記鋼管
の外周面に取付けた上段翼、又はドーナツ状鋼板を複数
個に分割した扇形状平板を前記下段翼より上方において
前記鋼管の外周面に下段翼と同方向にそれぞれ傾斜して
取付けた上段翼とによって構成したので、以下のような
効果が得られる。

【００３９】地盤への下段翼のねじ込み作用及び上段翼
の押し込み作用により、非常に硬い地盤でもから回りす
ることなく貫入することができる。また、複数に分割さ
れた下段翼は、鋼管杭先端部の地盤に食い込む部分が複
数のため、非常に硬い地盤にも適用することができる。
また、下段翼と鋼製鋼板は硬い支持層に貫入されて広い
面積で地盤反力を受け、これに上段翼の支持機能が付加
されるため、大きな鉛直支持力を得ることができる。さ
らに、下段翼は扇形状平板の鋼板を用いているため曲げ
加工が不要であることなどから、鋼管杭の製造費を低減
することができる。

【００４０】（２）上記（１）の下段翼又は下段翼と上
段翼を低強度溶接手段によって鋼管外周面に取付けるよ
うにしたので、下段翼及び上段翼から鋼管に伝達される
曲げモーメントを抑制することができ、これにより、鋼
管に過大な曲げ応力が発生するのを防止することができ
る。

【００４１】（３）上記（１）又は（２）の下段翼又は
下段翼と上段翼のくい込み部の上面に傾斜面を設けたの
で、押込み力が増加し、鋼管杭を硬い地層まで確実に貫
入することができる。また、地盤の抵抗力を軽減できる
ので、施工装置のトルクを低減でき、これにより装置を
小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１の下段翼の説明図である。

【図４】本発明の実施形態２の斜視図である。

【図５】本発明の実施形態３の説明図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】下段翼の鋼管への結合例を示す説明図である。

【図８】溶接材料などの鋼材の性質を示す線図である。

【図９】本発明の実施形態４の要部を示す斜視図であ
る。

【図１０】図９の要部拡大図である。

【図１１】実施形態４の他の例の要部を示す斜視図であ
る。

【図１２】本発明の実施形態５の要部の斜視図である。

【図１３】本発明に係るねじ込み式鋼管杭の施工例を示
す説明図である。

【図１４】従来のラセン翼の鋼管への結合状態を示す説
明図である。

【符号の説明】

１鋼管杭２鋼管３鋼製底板１０ａ〜１０ｄ下段翼１１傾斜面１３低強度溶接（隅肉溶接）２０，２０ａ，２０ｂ上段翼

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林正宏東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼管の下部に取付けた翼を利用して地盤
中にねじ込んで埋設するねじ込み式鋼管杭において、鋼管の先端部に固着してその開口部を閉塞する円板状の
鋼製底板と、外径が前記鋼管の外径より大きいドーナツ状鋼板を複数
個に分割した扇形状平板を前記鋼管の先端部又はその近
傍の外周面に同方向、同角度で傾斜して取付けた下段翼
と、外径が前記鋼管の外径より大きいドーナツ状鋼板を少な
くとも１か所で切断し、螺旋状に折曲げ加工して前記下
段翼より上方において前記鋼管の外周面に取付けた上段
翼、又はドーナツ状鋼板を複数個に分割した扇形状平板
を前記下段翼より上方において前記鋼管の外周面に下段
翼と同方向にそれぞれ傾斜して取付けた上段翼とを備え
たことを特徴とするねじ込み式鋼管杭。
【請求項２】下段翼又は下段翼と上段翼を、低強度溶
接手段により鋼管の外周面に取付けたことを特徴とする
請求項１記載のねじ込み式鋼管杭。
【請求項３】下段翼又は下段翼と上段翼のくい込み部
の上面に傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１又は
２記載のねじ込み式鋼管杭。