JPH1143939A - 二重管式鋼管杭 - Google Patents
二重管式鋼管杭Info
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- JPH1143939A JPH1143939A JP20436997A JP20436997A JPH1143939A JP H1143939 A JPH1143939 A JP H1143939A JP 20436997 A JP20436997 A JP 20436997A JP 20436997 A JP20436997 A JP 20436997A JP H1143939 A JPH1143939 A JP H1143939A
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- pipe
- double
- wall thickness
- outer steel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 口径が大きくなり、外鋼管、内鋼管の肉厚も
増加すると、長尺化のための管端部同士の溶接に時間が
かかり、溶接品質にも欠陥が生じる可能性が高くなる。
また外鋼管、内鋼管の各々の接合部に接続スリーブや重
ね継手構造を用いると、施工性に支障を来し、ねじ継
手、印籠継手を用いた場合加工にコストが上昇する等の
問題点を解決すること。 【解決手段】 地中に設けた穴内に、管端同士を当接し
て積み重ねる外鋼管と、該外鋼管内に、管端同士を当接
して積み重ねる内鋼管と、外鋼管と内鋼管の隙間に充填
するセメントまたはモルタルを有する二重管構造であっ
て、一方の鋼管の管端当接位置に対峙する他方の鋼管の
軸方向範囲を該範囲以外の部位より厚肉または高強度に
するものである。
増加すると、長尺化のための管端部同士の溶接に時間が
かかり、溶接品質にも欠陥が生じる可能性が高くなる。
また外鋼管、内鋼管の各々の接合部に接続スリーブや重
ね継手構造を用いると、施工性に支障を来し、ねじ継
手、印籠継手を用いた場合加工にコストが上昇する等の
問題点を解決すること。 【解決手段】 地中に設けた穴内に、管端同士を当接し
て積み重ねる外鋼管と、該外鋼管内に、管端同士を当接
して積み重ねる内鋼管と、外鋼管と内鋼管の隙間に充填
するセメントまたはモルタルを有する二重管構造であっ
て、一方の鋼管の管端当接位置に対峙する他方の鋼管の
軸方向範囲を該範囲以外の部位より厚肉または高強度に
するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば地すべり抑
止杭、あるいは土留め杭等に用いる二重管式鋼管杭に関
するものである。
止杭、あるいは土留め杭等に用いる二重管式鋼管杭に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】大口径の地すべり抑止杭には、クレーン
の吊り能力の軽減、溶接時間の低減等施工性を向上させ
るための二重管式鋼管杭が、特開平８−１８４０３７号
公報に開示されている。この二重管式鋼管杭は、図９に
示すように、同心円状に配置された外鋼管１と内鋼管２
の間の円環状間隙にコンクリート３が充填された二重管
構造である。図において符号４は残土、６は移動層、７
は不動層または地山、８はセメントモルタルまたはセメ
ントミルク、１０は挿入孔である。なお、充填したコン
クリート３との一体性を良好にするため外鋼管１の内面
及び内鋼管２の外面にスパイラル状の連続したリブを形
成することにより、その環状間隙内に充填されたコンク
リートによって、より強固に一体化できるとしている。
また、その実施例で示されているように、外鋼管、内鋼
管、各々の長尺化のための管端部の接続には溶接を用い
るとしている。
の吊り能力の軽減、溶接時間の低減等施工性を向上させ
るための二重管式鋼管杭が、特開平８−１８４０３７号
公報に開示されている。この二重管式鋼管杭は、図９に
示すように、同心円状に配置された外鋼管１と内鋼管２
の間の円環状間隙にコンクリート３が充填された二重管
構造である。図において符号４は残土、６は移動層、７
は不動層または地山、８はセメントモルタルまたはセメ
ントミルク、１０は挿入孔である。なお、充填したコン
クリート３との一体性を良好にするため外鋼管１の内面
及び内鋼管２の外面にスパイラル状の連続したリブを形
成することにより、その環状間隙内に充填されたコンク
リートによって、より強固に一体化できるとしている。
また、その実施例で示されているように、外鋼管、内鋼
管、各々の長尺化のための管端部の接続には溶接を用い
るとしている。
【０００３】鋼管杭を長尺化する技術として、溶接以外
では、ねじ継手（特開平６−１９３０５４号公報）、印
籠継手（特開平１−７１９１６号公報）、接続スリーブ
（特開平２−１０４８１５号公報、特公平５−９５７１
号公報、特公平５−７９７６７号公報、特公平６−１７
５７５号公報）や重ね継手（特開平７−１５８０１５号
公報、特開平７−１５８０１６号公報）等が開示されて
いる。
では、ねじ継手（特開平６−１９３０５４号公報）、印
籠継手（特開平１−７１９１６号公報）、接続スリーブ
（特開平２−１０４８１５号公報、特公平５−９５７１
号公報、特公平５−７９７６７号公報、特公平６−１７
５７５号公報）や重ね継手（特開平７−１５８０１５号
公報、特開平７−１５８０１６号公報）等が開示されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】長尺化のための管端部
同士の溶接は、管径、肉厚の一方または双方の増加に比
例して長時間を必要とするので、現地溶接によると施工
期間の延長につながり、溶接欠陥が生じる可能性も高く
なり、溶接工の常時配置が必要となる。また、接続スリ
ーブ、あるいは重ね継手を用いた場合には、接続部近傍
に特別なスリーブや継手材を配置することが必要となり
施工上の困難を伴うこと、継手と管体との間の間隔を充
分に確保する必要があり、そのため内鋼管を小径にせざ
るを得ないこと、さらに継手部材と接続される鋼管との
間に注入するコンクリートやモルタルの充填性にも問題
がある。また、ねじ継手、印籠継手の場合には、鋼管杭
本体以外に、接続部近傍に特別なスリーブや継手材は必
要としないが、ねじ継手や印籠継手の機械加工費が大き
いので生産コストが上昇するという問題点がある。
同士の溶接は、管径、肉厚の一方または双方の増加に比
例して長時間を必要とするので、現地溶接によると施工
期間の延長につながり、溶接欠陥が生じる可能性も高く
なり、溶接工の常時配置が必要となる。また、接続スリ
ーブ、あるいは重ね継手を用いた場合には、接続部近傍
に特別なスリーブや継手材を配置することが必要となり
施工上の困難を伴うこと、継手と管体との間の間隔を充
分に確保する必要があり、そのため内鋼管を小径にせざ
るを得ないこと、さらに継手部材と接続される鋼管との
間に注入するコンクリートやモルタルの充填性にも問題
がある。また、ねじ継手、印籠継手の場合には、鋼管杭
本体以外に、接続部近傍に特別なスリーブや継手材は必
要としないが、ねじ継手や印籠継手の機械加工費が大き
いので生産コストが上昇するという問題点がある。
【０００５】二重管式鋼管杭においても、口径が大きく
なり、外鋼管、内鋼管の肉厚も増加すると、溶接に時間
がかかり、溶接品質にも欠陥が生じる可能性が高くな
る。また外鋼管、内鋼管の各々の接合部に接続スリーブ
や重ね継手構造を用いると、施工性に支障を来し、ねじ
継手、印籠継手を用いた場合加工にコストがかかる等の
問題点が発生する。
なり、外鋼管、内鋼管の肉厚も増加すると、溶接に時間
がかかり、溶接品質にも欠陥が生じる可能性が高くな
る。また外鋼管、内鋼管の各々の接合部に接続スリーブ
や重ね継手構造を用いると、施工性に支障を来し、ねじ
継手、印籠継手を用いた場合加工にコストがかかる等の
問題点が発生する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る二重管式鋼
管杭は、このような問題点を解決するためになされたも
のであり、地中に設けた穴内に、管端同士を当接して積
み重ねる外鋼管と、該外鋼管内に、管端同士を当接して
積み重ねる内鋼管と、外鋼管と内鋼管の隙間に充填する
セメントまたはモルタルとを有する二重管構造であっ
て、一方の鋼管の管端当接位置に対峙する他方の鋼管の
軸方向範囲を該範囲以外の部位より厚肉または高強度に
するものである。
管杭は、このような問題点を解決するためになされたも
のであり、地中に設けた穴内に、管端同士を当接して積
み重ねる外鋼管と、該外鋼管内に、管端同士を当接して
積み重ねる内鋼管と、外鋼管と内鋼管の隙間に充填する
セメントまたはモルタルとを有する二重管構造であっ
て、一方の鋼管の管端当接位置に対峙する他方の鋼管の
軸方向範囲を該範囲以外の部位より厚肉または高強度に
するものである。
【０００７】また、前記厚肉部が、内面または外面の一
方または両方に階段状またはテーパ状に増肉されたもの
である。
方または両方に階段状またはテーパ状に増肉されたもの
である。
【０００８】また、厚肉部の肉厚（ｔz ）が下記（１）
式を満足するものである。 ｔz ≧（σsiy ・ｔi ＋σsoy ・ｔ0 ）／σz ……（１） ここで、σsiy ：内鋼管の降伏強度 ｔi ：内鋼管の肉厚 σsoy ：外鋼管の降伏強度 ｔ0 ：外鋼管の肉厚 σz ：厚肉部の降伏強度
式を満足するものである。 ｔz ≧（σsiy ・ｔi ＋σsoy ・ｔ0 ）／σz ……（１） ここで、σsiy ：内鋼管の降伏強度 ｔi ：内鋼管の肉厚 σsoy ：外鋼管の降伏強度 ｔ0 ：外鋼管の肉厚 σz ：厚肉部の降伏強度
【０００９】また、厚肉部または高強度部に対峙する管
端部の範囲が下記（２）式を満足するものである。 Ｌ≧３０×ｔe ……（２） ここで、Ｌ ：厚肉部または高強度部に対峙する管端部
の範囲（管軸方向の長さ） ｔe ：増肉しない範囲の肉厚
端部の範囲が下記（２）式を満足するものである。 Ｌ≧３０×ｔe ……（２） ここで、Ｌ ：厚肉部または高強度部に対峙する管端部
の範囲（管軸方向の長さ） ｔe ：増肉しない範囲の肉厚
【００１０】また、鋼管の管端範囲、あるいは鋼管の厚
肉範囲または高強度範囲の少なくとも１以上で、コンク
リートまたはモルタルを充填する側に突起または突条を
配置するものである。
肉範囲または高強度範囲の少なくとも１以上で、コンク
リートまたはモルタルを充填する側に突起または突条を
配置するものである。
【００１１】
実施の形態１．図１は本発明に係る二重管式鋼管杭の実
施の形態１を示す長手方向断面図である。本発明の二重
管式鋼管杭は、図示するように外鋼管１と、前記外鋼管
１の内径より小さい外径の内鋼管２とを同心状に配置し
たもので、外鋼管１と内鋼管２の間の円環状間隙にコン
クリートあるいはモルタル３が充填された二重管構造で
あり、前記外鋼管１または内鋼管２の何れか一方の管端
部１１同士の当接位置に対峙する他方に増肉部１２を備
えている。前記増肉部１２は、外鋼管１においては内径
を小さくし、内鋼管２においては外径を大きくしたもの
である。そして、外鋼管１および内鋼管２同士が当接す
る管端部１１と、前記管端部１１が当接する位置に対峙
する増肉部１２との間隙は、充填するコンクリートある
いはモルタル３を通過させるのに必要な距離が確保され
ている。前記管端部１１と増肉部１２とが対峙する状態
で組み合わされた二重管式鋼管杭は、全長にわたって充
填されたコンクリートあるいはモルタル３で一体化され
る。なお、外鋼管の外径：１５００mm、肉厚：２５mm、
内鋼管の外径：１２００mm、肉厚：１９mmとすると、外
鋼管の溶接には３ｈr を必要とし、内鋼管の溶接には２
ｈr を必要とするが、上記実施の形態によれば現場溶接
を必要とせず、現地施工時間を大幅に減少でき工期短縮
等に寄与する。
施の形態１を示す長手方向断面図である。本発明の二重
管式鋼管杭は、図示するように外鋼管１と、前記外鋼管
１の内径より小さい外径の内鋼管２とを同心状に配置し
たもので、外鋼管１と内鋼管２の間の円環状間隙にコン
クリートあるいはモルタル３が充填された二重管構造で
あり、前記外鋼管１または内鋼管２の何れか一方の管端
部１１同士の当接位置に対峙する他方に増肉部１２を備
えている。前記増肉部１２は、外鋼管１においては内径
を小さくし、内鋼管２においては外径を大きくしたもの
である。そして、外鋼管１および内鋼管２同士が当接す
る管端部１１と、前記管端部１１が当接する位置に対峙
する増肉部１２との間隙は、充填するコンクリートある
いはモルタル３を通過させるのに必要な距離が確保され
ている。前記管端部１１と増肉部１２とが対峙する状態
で組み合わされた二重管式鋼管杭は、全長にわたって充
填されたコンクリートあるいはモルタル３で一体化され
る。なお、外鋼管の外径：１５００mm、肉厚：２５mm、
内鋼管の外径：１２００mm、肉厚：１９mmとすると、外
鋼管の溶接には３ｈr を必要とし、内鋼管の溶接には２
ｈr を必要とするが、上記実施の形態によれば現場溶接
を必要とせず、現地施工時間を大幅に減少でき工期短縮
等に寄与する。
【００１２】上記のような外鋼管１または内鋼管２は、
その増肉部１２をオーダー指定に基づき、ロールベンデ
ィング法、ＵＯＥ法、電縫管、継目無管等の長尺管を切
断して所望長さの厚肉短管を製作し、あるいはロールベ
ンディング法、鍛造法等により直接厚肉短管を製作し、
その両端に所望長さの管を溶接継手により一体化する工
場生産とすることにより、高品質なものが低コストで製
造できる。前記厚肉短管はその両側に薄肉部を有する状
態のものを作成するようにしてもよい。また、熱間鍛造
法等により、鋼管の中間位置に増肉部１２を備えるよう
にしてもよい。なお、外鋼管１または内鋼管２は、上記
と同様の製造方法で、その中央に増肉部１２が設けられ
たものをストック生産し、必要に応じて片側または両側
を切り落とし、または継ぎ足すようにして所望長さのも
のを製造するようにしてもよく、高品質、高生産性等を
達成できる。
その増肉部１２をオーダー指定に基づき、ロールベンデ
ィング法、ＵＯＥ法、電縫管、継目無管等の長尺管を切
断して所望長さの厚肉短管を製作し、あるいはロールベ
ンディング法、鍛造法等により直接厚肉短管を製作し、
その両端に所望長さの管を溶接継手により一体化する工
場生産とすることにより、高品質なものが低コストで製
造できる。前記厚肉短管はその両側に薄肉部を有する状
態のものを作成するようにしてもよい。また、熱間鍛造
法等により、鋼管の中間位置に増肉部１２を備えるよう
にしてもよい。なお、外鋼管１または内鋼管２は、上記
と同様の製造方法で、その中央に増肉部１２が設けられ
たものをストック生産し、必要に応じて片側または両側
を切り落とし、または継ぎ足すようにして所望長さのも
のを製造するようにしてもよく、高品質、高生産性等を
達成できる。
【００１３】上記のように構成された二重管式鋼管杭
は、図２（イ）に示すように、地中に挿入孔１０を所望
深さに掘削する。掘削した挿入孔１０は、底浚い、ある
いは捨てコンによる地盤均しを必要により行う。次に、
前記挿入孔１０へ一本目の外鋼管１を、クレーンによっ
て吊り降ろし建て込む。図２（ロ）に示すように最初に
建て込んだ外鋼管１の内側へ、最初に建て込んだ外鋼管
１より長い内鋼管２をクレーンによって吊り降ろす。そ
の際、必要に応じて建込みに好都合なように、内鋼管２
の外面端部には外鋼管１との間隙が一様になるように、
ガイド１６を設けてもよく、吊り込み用治具と兼用した
ものとしてもよい。図２（ハ）に示すように建て込んだ
外鋼管１の上端位置と内鋼管２の増肉部１２とは、その
高さ位置が対峙する長さ関係を有したものとしている。
図２（ニ）に示すように２本目の外鋼管１を吊り込み、
図２（ホ）に示すように最初に建て込んだ外鋼管１の上
に重なるように建て込む。さらに図２（ヘ）に示すよう
に２本目の内鋼管２を吊り入れ建て込む。以下同様の手
順を繰り返し所定長さに建て込んだ後、注入管１５から
コンクリートまたはモルタルが、外鋼管１と内鋼管２で
形成される間隙内に充填され、完全に一体化し全長にわ
たって高強度の二重管式鋼管杭を形成する。注入管１５
は必要に応じて２段目以降の内鋼管２にも取り付ける。
なお、内鋼管２内には、コンクリートまたはモルタルを
充填して強度の向上を図る、あるいは残土を埋め戻して
もよい。
は、図２（イ）に示すように、地中に挿入孔１０を所望
深さに掘削する。掘削した挿入孔１０は、底浚い、ある
いは捨てコンによる地盤均しを必要により行う。次に、
前記挿入孔１０へ一本目の外鋼管１を、クレーンによっ
て吊り降ろし建て込む。図２（ロ）に示すように最初に
建て込んだ外鋼管１の内側へ、最初に建て込んだ外鋼管
１より長い内鋼管２をクレーンによって吊り降ろす。そ
の際、必要に応じて建込みに好都合なように、内鋼管２
の外面端部には外鋼管１との間隙が一様になるように、
ガイド１６を設けてもよく、吊り込み用治具と兼用した
ものとしてもよい。図２（ハ）に示すように建て込んだ
外鋼管１の上端位置と内鋼管２の増肉部１２とは、その
高さ位置が対峙する長さ関係を有したものとしている。
図２（ニ）に示すように２本目の外鋼管１を吊り込み、
図２（ホ）に示すように最初に建て込んだ外鋼管１の上
に重なるように建て込む。さらに図２（ヘ）に示すよう
に２本目の内鋼管２を吊り入れ建て込む。以下同様の手
順を繰り返し所定長さに建て込んだ後、注入管１５から
コンクリートまたはモルタルが、外鋼管１と内鋼管２で
形成される間隙内に充填され、完全に一体化し全長にわ
たって高強度の二重管式鋼管杭を形成する。注入管１５
は必要に応じて２段目以降の内鋼管２にも取り付ける。
なお、内鋼管２内には、コンクリートまたはモルタルを
充填して強度の向上を図る、あるいは残土を埋め戻して
もよい。
【００１４】上記実施の形態１における増肉部１２は、
前記外鋼管１および内鋼管２の何れにおいても、増肉部
１２の肉厚（ｔz ）が下記（１）式を満足することによ
って、長尺化する際の外鋼管１と内鋼管２の管端部１１
を当接させた位置においても十分な強度を確保できる。 ｔz ≧（σsiy ・ｔi ＋σsoy ・ｔ0 ）／σz ……（１） ここで、ｔz ：増肉部の肉厚 σsiy ：内鋼管の降伏強度 ｔi ：内鋼管の肉厚 σsoy ：外鋼管の降伏強度 ｔ0 ：外鋼管の肉厚 σz ：厚肉部の降伏強度 とすれば、厚肉部が外鋼管１の肉厚と内鋼管２の肉厚と
を加算した値以上を有することになり、十分な強度を確
保できるので、二重管式鋼管杭の全長にわたって性能の
優れたものが得られる。
前記外鋼管１および内鋼管２の何れにおいても、増肉部
１２の肉厚（ｔz ）が下記（１）式を満足することによ
って、長尺化する際の外鋼管１と内鋼管２の管端部１１
を当接させた位置においても十分な強度を確保できる。 ｔz ≧（σsiy ・ｔi ＋σsoy ・ｔ0 ）／σz ……（１） ここで、ｔz ：増肉部の肉厚 σsiy ：内鋼管の降伏強度 ｔi ：内鋼管の肉厚 σsoy ：外鋼管の降伏強度 ｔ0 ：外鋼管の肉厚 σz ：厚肉部の降伏強度 とすれば、厚肉部が外鋼管１の肉厚と内鋼管２の肉厚と
を加算した値以上を有することになり、十分な強度を確
保できるので、二重管式鋼管杭の全長にわたって性能の
優れたものが得られる。
【００１５】また、上記のような増肉部は、十分な付着
強度を有している必要がある。 すなわち、τb ：コンクリートまたはモルタルの付着強
度 σy ：鋼管の降伏強度 ｔ ：鋼管の肉厚 Ｌ ：定着範囲 とすると、下式が得られる。 τb ×Ｌ＝≧σy ×ｔから Ｌ×≧σy ×ｔ／τb そして付着強度は、リブ付き鋼管の場合、実験により８
０kgf ／cm2 を確保でき、鋼管の降伏強度は２４００kg
f ／cm2 を保証できるので、図３に示すように増肉部１
２と対峙する管端部１１の長さ（Ｌ）は、下記（２）式
を満足することによって、長尺化する際の外鋼管と内鋼
管の管端部を当接させた位置においても十分な付着強度
を確保できる。従って、増肉部１１の範囲は２Ｌ＝外鋼
管１の肉厚（ｔi ）または内鋼管２の肉厚（ｔo ）の６
０倍以上の長さとする。 Ｌ≧３０×ｔe ……（２） ここで、ｔe は内鋼管の肉厚ｔi または外鋼管の肉厚ｔ
o である。
強度を有している必要がある。 すなわち、τb ：コンクリートまたはモルタルの付着強
度 σy ：鋼管の降伏強度 ｔ ：鋼管の肉厚 Ｌ ：定着範囲 とすると、下式が得られる。 τb ×Ｌ＝≧σy ×ｔから Ｌ×≧σy ×ｔ／τb そして付着強度は、リブ付き鋼管の場合、実験により８
０kgf ／cm2 を確保でき、鋼管の降伏強度は２４００kg
f ／cm2 を保証できるので、図３に示すように増肉部１
２と対峙する管端部１１の長さ（Ｌ）は、下記（２）式
を満足することによって、長尺化する際の外鋼管と内鋼
管の管端部を当接させた位置においても十分な付着強度
を確保できる。従って、増肉部１１の範囲は２Ｌ＝外鋼
管１の肉厚（ｔi ）または内鋼管２の肉厚（ｔo ）の６
０倍以上の長さとする。 Ｌ≧３０×ｔe ……（２） ここで、ｔe は内鋼管の肉厚ｔi または外鋼管の肉厚ｔ
o である。
【００１６】また、上記のような増肉部の長さは、生産
性、経済性の面から短尺の方が望ましい。そのため、リ
ブ等で付着強度を増大させて、付着力により外力モーメ
ントを伝達させる。このときの必要長さを最小値Ｌ≧３
０ｔと規定した。しかしながら、リブ等の加工費は低廉
とは言い難いこと、および現場施工による品質管理の困
難性から、付着が期待できないときは、支圧力により外
力モーメントを伝達させることを考慮する必要がある。
通常、外力がモーメントのため、支圧により外力モーメ
ントを伝達させることが可能であり、このときの増肉部
の必要長さは、下記（３）式となる。経済性を考慮する
と杭径の３倍とするものである。
性、経済性の面から短尺の方が望ましい。そのため、リ
ブ等で付着強度を増大させて、付着力により外力モーメ
ントを伝達させる。このときの必要長さを最小値Ｌ≧３
０ｔと規定した。しかしながら、リブ等の加工費は低廉
とは言い難いこと、および現場施工による品質管理の困
難性から、付着が期待できないときは、支圧力により外
力モーメントを伝達させることを考慮する必要がある。
通常、外力がモーメントのため、支圧により外力モーメ
ントを伝達させることが可能であり、このときの増肉部
の必要長さは、下記（３）式となる。経済性を考慮する
と杭径の３倍とするものである。
【００１７】 ここで、増肉部の長さ ：２Ｌ 外力の最大モーメント：Ｍu 支圧による伝達力 ：Ｑ 鋼管の降伏強度 ：σy 増肉部長さ ：２×Ｌ とすると、Ｑ＝σy ×ｔ×Ｌ／２×２から増肉部の伝達
モーメントの最大値Ｍt はＭt ＝Ｑ×Ｌ／２＝σy ×ｔ
×Ｌ2 ／２となり、降伏モーメントＭy ＝σy ×Ｚ（断
面係数）＝σy ×（π／４）×ｔ×Ｄ2 として外力の最
大モーメントＭu ＝１．２７×Ｍy＝１．２７／４×π
×σy ×ｔ×Ｄ2 である。
モーメントの最大値Ｍt はＭt ＝Ｑ×Ｌ／２＝σy ×ｔ
×Ｌ2 ／２となり、降伏モーメントＭy ＝σy ×Ｚ（断
面係数）＝σy ×（π／４）×ｔ×Ｄ2 として外力の最
大モーメントＭu ＝１．２７×Ｍy＝１．２７／４×π
×σy ×ｔ×Ｄ2 である。
【００１８】いま外力の最大モーメントが伝達できるた
めにはＭt ≧Ｍu でなければならい。従って、σy ×ｔ
×Ｌ2 ／２≧１．２７／４×π×σy ×ｔ×Ｄ2 からＬ
≧１．４１Ｄ≒１．５Ｄが得られ、従って、増肉部長さ
２Ｌは下記（３）式の通りとなる。 ２Ｌ≧３Ｄ……（３）
めにはＭt ≧Ｍu でなければならい。従って、σy ×ｔ
×Ｌ2 ／２≧１．２７／４×π×σy ×ｔ×Ｄ2 からＬ
≧１．４１Ｄ≒１．５Ｄが得られ、従って、増肉部長さ
２Ｌは下記（３）式の通りとなる。 ２Ｌ≧３Ｄ……（３）
【００１９】実施の形態２．図４は本発明に係る二重管
式鋼管杭の実施の形態２を示す長手方向断面図である。
図において、１３は突起またはリブまたはスタッドであ
る。前記実施の形態１において、外鋼管１および内鋼管
２は、長尺化に際して管端部１１同士の当接位置に対峙
する各々の中間の位置を内面側または外面側に膨出させ
た増肉部１２を備えているが、前記管端部１１と増肉部
１２の向き合う面の相互に、コンクリートまたはモルタ
ル３との付着をより確実なものとするためのシアーキー
としての突起またはリブまたはスタッド１３を設けたも
のである。上記のようなシアーキーとしての突起または
リブまたはスタッド１３は、旋盤等で切削して形成する
リブ状のもの等、溶接肉盛りに依る突起、リブ状のもの
等、スタッド溶接等、さらにはスチールショットによる
粗面化等によって最適なものを形成する。上記突起また
はリブまたはスタッド１３は、実施の形態１で示した製
造工程の厚肉短管の形成段階、あるいは外鋼管１または
内鋼管２として完成後の段階で形成してもよい。
式鋼管杭の実施の形態２を示す長手方向断面図である。
図において、１３は突起またはリブまたはスタッドであ
る。前記実施の形態１において、外鋼管１および内鋼管
２は、長尺化に際して管端部１１同士の当接位置に対峙
する各々の中間の位置を内面側または外面側に膨出させ
た増肉部１２を備えているが、前記管端部１１と増肉部
１２の向き合う面の相互に、コンクリートまたはモルタ
ル３との付着をより確実なものとするためのシアーキー
としての突起またはリブまたはスタッド１３を設けたも
のである。上記のようなシアーキーとしての突起または
リブまたはスタッド１３は、旋盤等で切削して形成する
リブ状のもの等、溶接肉盛りに依る突起、リブ状のもの
等、スタッド溶接等、さらにはスチールショットによる
粗面化等によって最適なものを形成する。上記突起また
はリブまたはスタッド１３は、実施の形態１で示した製
造工程の厚肉短管の形成段階、あるいは外鋼管１または
内鋼管２として完成後の段階で形成してもよい。
【００２０】図５は本発明に係る二重管式鋼管杭の他の
実施の形態を示す長手方向断面図である。上記の各実施
の形態においては、管端部１１と向き合う側に膨出させ
ることにより、増肉部１２を形成した。この図５のもの
は、管端部１１と向き合う側とは反対側に膨出させるこ
とにより、増肉部１２を形成している。この結果、外鋼
管１と内鋼管２とで形成される間隙が全長にわたって一
様になるので、コンクリートまたはモルタル３の注入が
スムースになり、施工性等も向上する。
実施の形態を示す長手方向断面図である。上記の各実施
の形態においては、管端部１１と向き合う側に膨出させ
ることにより、増肉部１２を形成した。この図５のもの
は、管端部１１と向き合う側とは反対側に膨出させるこ
とにより、増肉部１２を形成している。この結果、外鋼
管１と内鋼管２とで形成される間隙が全長にわたって一
様になるので、コンクリートまたはモルタル３の注入が
スムースになり、施工性等も向上する。
【００２１】図６は本発明に係る二重管式鋼管杭のさら
に他の実施形態を示す長手方向断面図であり、増肉部１
２を管端部１１と向き合う面と管端部１１と向き合う面
の反対側の両側に膨出させることにより形成したもので
ある。この結果、外鋼管１および内鋼管２の何れも増肉
部１２の段差を少なくできるので、製造面、機能面等で
バランスしたものとなり、モルタルの注入も比較的容易
になる。
に他の実施形態を示す長手方向断面図であり、増肉部１
２を管端部１１と向き合う面と管端部１１と向き合う面
の反対側の両側に膨出させることにより形成したもので
ある。この結果、外鋼管１および内鋼管２の何れも増肉
部１２の段差を少なくできるので、製造面、機能面等で
バランスしたものとなり、モルタルの注入も比較的容易
になる。
【００２２】図７は本発明に係る二重管式鋼管杭のさら
に他の実施の形態を示す長手方向断面図であり、増肉部
１２にテーパーを持たせて肉厚が長さ方向に徐々に変化
するようにしている。ここで、増肉部の降伏強度：
σz 、増肉部の最大肉厚：ｔz 、内鋼管の降伏強度：σ
siy 、内鋼管の肉厚：ｔi 、外鋼管の降伏強度：
σsoy 、外鋼管の肉厚：ｔ0 とすれば、σz ×ｔz ≧σ
siy ×ｔi ＋σsoy ×ｔ0 から、ｔz ≧（σsiy ×ｔi
＋σsoy ×ｔ0 ）／σz が得られる。従って、最大肉厚
部から距離ｓだけ離れた位置の肉厚ｔs は、ｔs ≧ｔz
−（τb ×ｓ）／σz となる。この結果、外鋼管と内鋼
管との間隙が長さ方向に穏やかに変化し、コンクリート
またはモルタルの注入がスムースになる。
に他の実施の形態を示す長手方向断面図であり、増肉部
１２にテーパーを持たせて肉厚が長さ方向に徐々に変化
するようにしている。ここで、増肉部の降伏強度：
σz 、増肉部の最大肉厚：ｔz 、内鋼管の降伏強度：σ
siy 、内鋼管の肉厚：ｔi 、外鋼管の降伏強度：
σsoy 、外鋼管の肉厚：ｔ0 とすれば、σz ×ｔz ≧σ
siy ×ｔi ＋σsoy ×ｔ0 から、ｔz ≧（σsiy ×ｔi
＋σsoy ×ｔ0 ）／σz が得られる。従って、最大肉厚
部から距離ｓだけ離れた位置の肉厚ｔs は、ｔs ≧ｔz
−（τb ×ｓ）／σz となる。この結果、外鋼管と内鋼
管との間隙が長さ方向に穏やかに変化し、コンクリート
またはモルタルの注入がスムースになる。
【００２３】実施の形態３．図８は本発明に係る二重管
式鋼管杭の実施の形態３を示す長手方向断面図である。
上記の各実施の形態では、外鋼管１および内鋼管２の管
端部１１と対峙する中間の位置に増肉部１２を備えた
が、この実施の形態３においては、外鋼管１および内鋼
管２の管端部１０の当接部に対峙する位置に、高強度鋼
からなる短管を差し込んで溶接継手を用いて一体化した
高強度部１４を備えたもので、増肉することなく、全長
にわたって高強度の二重管式鋼管杭を形成できる。な
お、前記高強度部１４は部分熱処理によって形成しても
よい。この結果、外鋼管と内鋼管との間隙が長さ方向に
変化せず、コンクリートまたはモルタルの注入がスムー
スになり、施工性等も向上する。
式鋼管杭の実施の形態３を示す長手方向断面図である。
上記の各実施の形態では、外鋼管１および内鋼管２の管
端部１１と対峙する中間の位置に増肉部１２を備えた
が、この実施の形態３においては、外鋼管１および内鋼
管２の管端部１０の当接部に対峙する位置に、高強度鋼
からなる短管を差し込んで溶接継手を用いて一体化した
高強度部１４を備えたもので、増肉することなく、全長
にわたって高強度の二重管式鋼管杭を形成できる。な
お、前記高強度部１４は部分熱処理によって形成しても
よい。この結果、外鋼管と内鋼管との間隙が長さ方向に
変化せず、コンクリートまたはモルタルの注入がスムー
スになり、施工性等も向上する。
【００２４】本願発明は上述した実施の形態に限定され
るものではなく、各々の実施の形態を相互に組み合わせ
る変形例の形成等は、当業者が適宜実施し得る設計事項
である。
るものではなく、各々の実施の形態を相互に組み合わせ
る変形例の形成等は、当業者が適宜実施し得る設計事項
である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、外鋼管と
内鋼管の隙間に充填するセメントまたはモルタルを有す
る二重管構造であって、一方の鋼管の管端当接位置に対
峙する他方の鋼管の軸方向範囲を該範囲以外の部位より
厚肉または高強度にすることにより、施工時間が短縮さ
れ、溶接技能工が不要であり、特別なスリーブ、継手材
を必要としないものにできる。また、前記外鋼管および
内鋼管の管端部と対峙する軸方向範囲の厚肉部を鋼管の
両側に膨出またはテイパーを有する厚肉部としたので、
外鋼管と内鋼管との間隙が長さ方向に一定または穏やか
に変化するので、モルタルまたはコンクリートの注入が
スムースになり、施工性等も向上する。また、前記外鋼
管および内鋼管の増肉した位置の肉厚は、外鋼管と内鋼
管の合計値以上とすることにより、二重管式鋼管杭の全
長にわたって十分な強度が確保されるので、性能の優れ
たものが得られる。また、前記増肉部または高強度部の
長さを外鋼管または内鋼管の増肉しない範囲の肉厚の６
０倍以上とすることにより、十分な付着強度が確保でき
る。また、鋼管の管端範囲、あるいは鋼管の厚肉範囲ま
たは高強度範囲の少なくとも１以上で、コンクリートま
たはモルタルを充填する側に突起または突条を配置する
ことにより十分な付着強度が確保できる。
内鋼管の隙間に充填するセメントまたはモルタルを有す
る二重管構造であって、一方の鋼管の管端当接位置に対
峙する他方の鋼管の軸方向範囲を該範囲以外の部位より
厚肉または高強度にすることにより、施工時間が短縮さ
れ、溶接技能工が不要であり、特別なスリーブ、継手材
を必要としないものにできる。また、前記外鋼管および
内鋼管の管端部と対峙する軸方向範囲の厚肉部を鋼管の
両側に膨出またはテイパーを有する厚肉部としたので、
外鋼管と内鋼管との間隙が長さ方向に一定または穏やか
に変化するので、モルタルまたはコンクリートの注入が
スムースになり、施工性等も向上する。また、前記外鋼
管および内鋼管の増肉した位置の肉厚は、外鋼管と内鋼
管の合計値以上とすることにより、二重管式鋼管杭の全
長にわたって十分な強度が確保されるので、性能の優れ
たものが得られる。また、前記増肉部または高強度部の
長さを外鋼管または内鋼管の増肉しない範囲の肉厚の６
０倍以上とすることにより、十分な付着強度が確保でき
る。また、鋼管の管端範囲、あるいは鋼管の厚肉範囲ま
たは高強度範囲の少なくとも１以上で、コンクリートま
たはモルタルを充填する側に突起または突条を配置する
ことにより十分な付着強度が確保できる。
【図１】本発明に係る二重管式鋼管杭の実施の形態１を
示す長手方向断面図である。
示す長手方向断面図である。
【図２】本発明に係る二重管式鋼管杭の実施の形態１の
施工手順の一例を示す説明図である。
施工手順の一例を示す説明図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】本発明に係る二重管式鋼管杭の実施の形態１の
他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
【図５】本発明に係る二重管式鋼管杭の実施の形態１の
さらに他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
さらに他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
【図６】本発明に係る二重管式鋼管杭の実施の形態１の
さらに他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
さらに他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
【図７】本発明に係る二重管式鋼管杭の実施の形態１の
さらに他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
さらに他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
【図８】本発明に係る二重管式鋼管杭の実施の形態１の
さらに他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
さらに他の実施の形態を示す長手方向断面図である。
【図９】従来の二重管式鋼管杭を示す垂直断面図であ
る。
る。
１ 外鋼管 ２ 内鋼管 ３ コンクリートまたはモルタル １１ 管端部 １２ 増肉部 １３ 突起またはリブまたはスタッド １４ 高強度部 １５ 注入管 １６ ガイド
Claims (5)
- 【請求項１】 地中に設けた穴内に、管端同士を当接し
て積み重ねる外鋼管と、該外鋼管内に、管端同士を当接
して積み重ねる内鋼管と、外鋼管と内鋼管の隙間に充填
するセメントまたはモルタルを有する二重管構造であっ
て、一方の鋼管の管端当接位置に対峙する他方の鋼管の
軸方向範囲を該範囲以外の部位より厚肉または高強度に
することを特徴とする二重管式鋼管杭。 - 【請求項２】 前記厚肉部が、内面または外面の一方ま
たは両方に階段状またはテーパ状に増肉されたことを特
徴とする請求項１記載の二重管式鋼管杭。 - 【請求項３】 厚肉部の肉厚（ｔz ）が下記（１）式を
満足することを特徴とする請求項１または２のいずれか
に記載の二重管式鋼管杭。 ｔz ≧（σsiy ・ｔi ＋σsoy ・ｔ0 ）／σz ……（１） ここで、σsiy ：内鋼管の降伏強度 ｔi ：内鋼管の肉厚 σsoy ：外鋼管の降伏強度 ｔ0 ：外鋼管の肉厚 σz ：厚肉部の降伏強度 - 【請求項４】 厚肉部または高強度部に対峙する管端部
の範囲が下記（２）式を満足することを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の二重管式鋼管杭。 Ｌ≧３０×ｔe ……（２） ここで、Ｌ ：厚肉部または高強度部に対峙する管端部
の範囲（管軸方向の長さ） ｔe ：増肉しない範囲の肉厚 - 【請求項５】 鋼管の管端範囲、あるいは鋼管の厚肉範
囲または高強度範囲の少なくとも１以上で、コンクリー
トまたはモルタルを充填する側に突起または突条を配置
することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
二重管式鋼管杭。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20436997A JP3885301B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 二重管式鋼管杭 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20436997A JP3885301B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 二重管式鋼管杭 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143939A true JPH1143939A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3885301B2 JP3885301B2 (ja) | 2007-02-21 |
Family
ID=16489382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20436997A Expired - Fee Related JP3885301B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 二重管式鋼管杭 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3885301B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100733719B1 (ko) * | 2006-02-15 | 2007-07-04 | (주)핸스건설 | 길이조정형 강관 버팀보 |
| JP2009024479A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-02-05 | Raiteku:Kk | 雪崩・落石等防護体の支柱 |
| CN102808409A (zh) * | 2011-05-30 | 2012-12-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种同轴嵌套多段预制管桩及其施工方法 |
| CN102828507A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-12-19 | 常雷 | 大直径现浇混凝土复合桩的施工方法及专用成孔器 |
| CN105274987A (zh) * | 2015-09-15 | 2016-01-27 | 河海大学 | 一种现浇大直径管桩套管及施工方法 |
| CN107217662A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-29 | 梁美欣 | 桩结构 |
| CN115075380A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-20 | 华东交通大学 | 一种中空夹层钢管陶瓷节点结构及其节点处理方法 |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP20436997A patent/JP3885301B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100733719B1 (ko) * | 2006-02-15 | 2007-07-04 | (주)핸스건설 | 길이조정형 강관 버팀보 |
| JP2009024479A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-02-05 | Raiteku:Kk | 雪崩・落石等防護体の支柱 |
| CN102808409A (zh) * | 2011-05-30 | 2012-12-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种同轴嵌套多段预制管桩及其施工方法 |
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| CN102828507B (zh) * | 2011-06-13 | 2015-11-25 | 常雷 | 大直径现浇混凝土复合桩的施工处理方法 |
| CN105274987A (zh) * | 2015-09-15 | 2016-01-27 | 河海大学 | 一种现浇大直径管桩套管及施工方法 |
| CN105274987B (zh) * | 2015-09-15 | 2017-05-31 | 河海大学 | 一种现浇大直径管桩套管及施工方法 |
| CN107217662A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-29 | 梁美欣 | 桩结构 |
| CN115075380A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-20 | 华东交通大学 | 一种中空夹层钢管陶瓷节点结构及其节点处理方法 |
| CN115075380B (zh) * | 2022-07-19 | 2023-06-20 | 华东交通大学 | 一种中空夹层钢管陶瓷节点结构及其节点处理方法 |
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|---|---|
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