JPH1193163A - 鋼管杭の先端構造及びそれを用いる鋼管杭工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地盤に長期に亘る補強作用をもたらすと共
に、圧入も容易な鋼管杭の先端構造及びそれを用いる鋼
管杭工法を提供する。 【解決手段】 螺旋羽根２を有する鋼管杭１先端を絞っ
て尖端部３とし、該尖端部のテーパー面４にモルタル噴
出孔５を設けたことを特徴とする鋼管杭の先端構造と、
この先端構造を有する鋼管杭１の螺旋羽根２による回転
圧入に加え、モルタル噴出孔５からのモルタルの噴出を
行いながら螺旋羽根２による掘削土砂とモルタルの撹拌
混合を行い、モルタルと掘削土砂の固化により埋設され
た鋼管杭周囲を被覆補強することを特徴とする鋼管杭工
法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤改良(強化)に
使用する鋼管杭の先端構造及びそれを用いる鋼管杭工法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】軟弱地盤地域における地震時の液状化防
止、地盤強化、家屋建築前の地盤補強等を目的として鋼
管杭を圧入する例が多い。通常行われている鋼管杭工法
は、鋼管杭の先端付近に螺旋羽根等を設けて圧入し易く
し(例えば、特公平2-62648号、実公平4-31317号、実公
平4-19080号)、回転圧入装置を用いて鋼管杭を回転させ
ながらオーガ等の回転圧入装置の重量を付加させて圧入
して行く。鋼管杭先端の羽根の回転によって鋼管杭先端
付近の地盤が破壊掘削され、土砂を排除しながらの圧入
法であり、螺旋羽根径程度の地盤の破壊を伴いながらの
圧入となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の鋼管杭の先端付
近に螺旋羽根等を設けて圧入し易くした鋼管杭圧入工法
の場合、鋼管杭は圧入状態のままで使用されるか、又は
鋼管杭の先端からセメントモルタルを注入しながら引き
抜いて、セメント柱を形成していた。鋼管杭を圧入状態
で使用した例では、例えば139mmφで4.5mm厚の鋼管杭
が、８年間地中に埋設されただけで、引き抜いて検査す
ると腐食が著しくて部分的に穴があいたり、薄くなって
折れ易くなっていて地盤補強効果が失われていることが
確認されている。そこで、本発明者は地盤に長期に亘る
補強作用をもたらすと共に、圧入も容易な鋼管杭の先端
構造及びそれを用いる鋼管杭工法について検討した。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を検討した結
果、鋼管杭の先端構造を螺旋羽根を有する鋼管杭先端を
絞って尖端部とし、該尖端部のテーパー面にモルタル噴
出孔を設けたのである。特に、尖端部としてそのテーパ
ー面にモルタル噴出孔を設けたことが特徴的であって、
セメントモルタルの長孔からの噴出が螺旋羽根による掘
削土砂との混合を容易にするし、螺旋羽根に対する掘削
時の潤滑作用をもたらし、掘削能率を向上させる。

【０００５】そこで、本発明の鋼管杭工法は、作業機に
設けた回転圧入装置を用いて鋼管杭を地中に埋設するに
際し、上記先端構造を有する鋼管杭の螺旋羽根による回
転圧入に加え、モルタル噴出孔からのモルタルの噴出を
行いながら螺旋羽根による掘削土砂とモルタルの撹拌混
合を行い、モルタルと掘削土砂の固化により埋設された
鋼管杭周囲を被覆補強することを特徴とする。

【０００６】この鋼管杭工法を行うに際し、作業機の前
部に回転圧入装置を背部に鋼管供給アームを設けて、前
部の回転圧入装置が背部の鋼管供給アームからの鋼管の
供給を受けて施工するようにした。これにより、従来鋼
管の供給を他のクレーン等によって行っていたのを同一
の作業機によって行うことが出来ることとなり、この供
給された鋼管の下端部へテーパー面にモルタル噴出孔を
設けた尖端部を連結する。この尖端部はその上部へ螺旋
羽根を有し、更にその上部はほぼ20cm長の鋼管との連結
部となる。連結部には鋼管との連結のためのおねじを設
けて、めねじ短管を介して鋼管下端に設けたおねじと連
結する。また、鋼管に対して直接溶接により連結するこ
ともできる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の先端構造を備えた
鋼管杭を用いた鋼管杭工法を実施している様子を示す側
面図である。図２は鋼管杭の先端部の拡大図、図３は同
鋼管杭の尖端部斜視図、図４は図１中Ｐ部拡大平面図で
ある。図５及び図６は本発明の鋼管杭工法を実施してい
る様子を示す側面図である。

【０００８】本発明の鋼管杭１の先端構造は、図２,３
にみられるように、螺旋羽根２を有する鋼管杭の先端を
絞って尖端部３とし、その尖端部３のテーパー面４に管
内から管外まで貫通したモルタル噴出長孔５を設けてい
る。これと共に、該尖端部近傍に複数の丸孔のモルタル
噴出孔６を設けている。モルタル噴出長孔５は鋼管杭１
の回転方向前方が膨出し、後方に開口した切込みにより
形成するのがよい。

【０００９】この鋼管杭１を地中に埋設する工法は、図
１に一例を示すように、作業機７に設けた回転圧入装置
８を用いるが、その際に螺旋羽根２による回転掘削圧入
に加えて、モルタル噴出長孔５及び噴出孔６からのモル
タルの噴出を行いながら螺旋羽根による掘削土砂とモル
タルの撹拌混合を行うのである。その様子を図６(a)〜
(d)に示す。鋼管杭１は地盤の支持層11までモルタルを
噴射しながら圧入される。モルタルの供給は図５に示す
ように公知のモルタル供給装置９によって、鋼管杭１の
上端にモルタル供給パイプ10を連結して行なう。これに
よって、モルタルと掘削土砂の混合されたものが固化さ
れ、埋設された鋼管杭周囲を被覆補強すると共に鋼管杭
内部にもモルタルが固化する。これによって図６(d)に
示すように、セメント柱と鋼管杭１が摩擦柱と支持柱と
なる。圧入が支持層に達すると圧入を止めて回転のみ10
回転以上行い、支持層へ掘削モルタル注入が多く行われ
た部分13を形成し、その部分を固めて強固な支持を行
う。

【００１０】この鋼管杭工法を行うには、図１に示すよ
うな作業機７の前部に回転圧入装置８を有し、背部に鋼
管供給アーム12を設けた装置の使用が好ましい。前部の
回転圧入装置８が背部の鋼管供給アーム12からの鋼管杭
の供給を受けて施工することができる。鋼管供給アーム
12は斜め前後方へ伸縮可能かつ傾斜角が可変であるか
ら、まず、鋼管供給アーム12によって上部が吊上げられ
た鋼管1aが前部の回転圧入装置８のチャック8a部分(図
４に図示)へ上部より挿入される。鋼管1aの下端が地上
ほぼ１ｍ程度に達した状態で回転圧入装置８のチャック
8aが三方から閉じて鋼管1aを把持する。これに尖端部テ
ーパー面にモルタル噴出長孔を設けた尖端部３を有する
掘削先端部1bを連結する。鋼管1aと掘削先端部1bの連結
を現場で容易に行えるように、この例ではめねじ短管1c
を介して鋼管1a下端と掘削先端部1bとに設けたおねじ部
と連結している。回転圧入装置８は鋼管の圧入を一定長
さまで行うと、チャック8aが開いて上方へ上がり、上部
に達すると再び３方から閉じて鋼管1aを把持して回転圧
入する動作を繰り返して、鋼管杭１の掘削先端部1bが支
持層11に達するまでモルタル噴出長孔５及び噴出孔６か
らモルタルを噴射し、かつ掘削土砂と混合しながら圧入
していく。

【００１１】

【発明の効果】本発明によって、鋼管杭の圧入も容易
で、圧入後はセメント柱と鋼管杭とが摩擦柱と支持柱と
なり、地盤に長期に亘る補強作用をもたらす鋼管杭の先
端構造の提供と鋼管杭工法を可能にした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の先端構造を備えた鋼管杭を用いた鋼管
杭工法を実施している様子を示す側面図である。

【図２】鋼管杭の先端部の拡大図である。

【図３】同鋼管杭の尖端部斜視図である。

【図４】図１中Ｐ部拡大平面図である。

【図５】本発明の鋼管杭工法を実施している様子を示す
側面図である。

【図６】本発明の鋼管杭工法による掘削圧入の様子を示
す側面図である。

【符号の説明】

１ 鋼管杭 ２ 螺旋羽根 ３ 尖端部 ４ テーパー面 ５ モルタル噴出長孔 ６ モルタル噴出孔 ７ 作業機 ８ 回転圧入装置 ９ モルタル供給装置 10 モルタル供給パイプ 11 支持層 12 鋼管供給アーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 螺旋羽根を有する鋼管杭先端を絞って尖
   端部とし、該尖端部のテーパー面にモルタル噴出孔を設
   けたことを特徴とする鋼管杭の先端構造。
2. 【請求項２】 作業機に設けた回転圧入装置を用いて鋼
   管杭を地中に埋設するに際し、請求項１記載の先端構造
   を有する鋼管杭の螺旋羽根による回転圧入に加え、モル
   タル噴出孔からのモルタルの噴出を行いながら螺旋羽根
   による掘削土砂とモルタルの撹拌混合を行い、モルタル
   と掘削土砂の固化により埋設された鋼管杭周囲を被覆補
   強することを特徴とする鋼管杭工法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の鋼管杭工法を行うに際
   し、作業機の前部に回転圧入装置を背部に鋼管供給アー
   ムを設けて、前部の回転圧入装置が背部の鋼管供給アー
   ムからの鋼管杭の供給を受けて施工することを特徴とす
   る鋼管杭工法。