JPS59173419A

JPS59173419A - 場所打ち二重鋼管コンクリ−ト杭

Info

Publication number: JPS59173419A
Application number: JP4718183A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Shioda; 啓介塩田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1983-03-23
Filing date: 1983-03-23
Publication date: 1984-10-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、大形構造物の基礎として好適な場所打ち二重
鋼管コンクリート杭に関する。

一般に、土木、建築構造物の杭基礎として、鋼管杭、コ
ンクリート杭等が用いられており、これらの杭は打撃に
より、もしくは予め土中に垂直に穿設された掘削孔に挿
入する等により土中に埋込まれている。これらの杭基礎
は他の基礎構造に比して施工が簡単なうえ、杭木数、杭
長および杭径を適宜選択することにより、所要の支持力
を比較的容易に得ることができるため、種々の構造物に
多用されている。

第１図に示すような打撃によφ施工は、強力なハンマー
１によって能率よく杭２を打ち込むことができる。特に
杭２として鋼管杭を用いる場合には、大きな打撃力によ
り太径、長尺の杭施工が可能となり、また溶接接合によ
って複数の鋼管杭をつなぎ合せることにより、大きな支
持力を確保することが可能となる。しかしながら、この
打撃による施工にあっては、その施工に伴い騒音Ｎ、振
動Ｖを生じ、最近では、市街地およびその周辺における
この種の杭打作業か不可能な状態となっている。−万、
第２図囚およびＣＢ）に示すような土中に掘削孔３を設
は杭２を構築する工法は、場所打ちコンクリート杭に代
表されるが、現場におけるコンクリートの品質管理が難
しく、杭本体の品質管理に難点がある。また、無振動、
無騒音の無公害工法としての場所打ちコンクリート杭に
替えて、鋼管等の既成杭が用いられているが、その工法
にあっては、杭と周辺地盤との犬なる抵抗摩擦力Ｆを期
待することができず、杭支持力の低下が免れない。

また、大きな支持力が要求される大型構造物の基礎鋼管
杭については、必然的に太径の鋼管が使用される。この
ような太径鋼管杭にあっては、直径に比して板厚が相対
的に薄（なり、直径方向の剛性が低下し、運搬時、施工
時に偏平化し、杭継手部の接合精度が低下し、目違いが
増大し、溶接作業に支障を生ずる虞れがある。

本発明は打設時の騒音、振動公害の発生がな（、市街地
およびその周辺での施工が可能となり、また、杭の周方
向の剛性が太き（、施工時および完成後の変形抵抗力に
優れ、かつ、鉛直支持力が大きく、大型構造物を支持す
ることが可能な場所打ち二重鋼管コンクツノート杭を提
供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る場所打ち二重
鋼管コンクリート杭は、土中にねじ込まれ、外周にスパ
イラル状リグを設けてなる鋼管製外管と、土中にねじ込
まれた外管内に間隙を介して挿入される内管と、上記外
管と内管との間隙に打設されるモルタルまたはセメント
と、力）らなるようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面を参徴して説明する。

第３図は本発明に係る場所打ち二重鋼管コンクリート杭
を構成する外管１１を示す斜視図であり、鋼管１２の外
周にスパイラル状のリプ１３を溶接等によって取付ゆら
れており、その先端＆末日錐面によって閉止されている
。この外管１１をま、第４図に示すようにそのスパイラ
ル状リブ１３のねじ機能を用いて、外管１１自体を回転
させなカーら土中にねじ込まれる。この際、地盤条件に
よって直接ねじ込みが困難な場合は、スクリューオーが
−等を併用することによって外管１１の土中ねじ込みを
容易とする。

上記のようにして土中にねじ込まれた外管１１の内側に
は、第５図に示すように、鋼管製（もしくは、コンクリ
ート製、合成樹脂製等）の内管１４が同軸的に挿入され
る。この内管１４の直径をま、外管１１との間に所要の
コンクリート肉厚を確保するに必要な径とされる。

しかる後、外管１１と内管１４との間隙に、第６図に示
すように、モルタルまたはコンクリート１５を打設し、
各部を一体化せしめ、現場において二重鋼管コンクリー
ト杭を形成する。

本発明によれば、外管１１の設置時に、ねじ込み方式を
採用していることから、４騒音および振動による公害の
発生がな（、市街地およびその周辺での施工が可能とな
る。

また、本発明を構成する外管１１のスパイラル状リプ１
３は、施工時においては、杭の円周方向の剛性を増大せ
しめ、外管１１の変形に対する抵抗力を増加させるとと
もに、外管１１の設置時におけるねじ込み効果を発生さ
せる。また、完成後においては、土中へのくい込み効果
により、杭周囲と周辺地盤間の摩擦抵抗力Ｆを増大させ
、大型構造物の基礎として必要に十分な鉛直支持力を発
生し得る。

なお、完成後の杭本体は、第６図に示したように、外管
１１、内管１４およびそれ等を一体化せしめるモルタル
またはコンクリート１５からなるが、杭の肉厚Ｔは外管
１１と内管１４との直径差を適当に選ぶことにより、所
要の剛性を発生せしめるものとすることが可能となる。

次に、本発明による鉛直支持力の増大効果を第７図を参
照して説明する。

まず、一般の杭の鉛直支持力は、下記（１）式によって
算定される。

Ｒｕ＝Ｒｐ十Ｒｆ　　　　　　　　　　　　・・・・・
・・・・・・・・・・（１）ただし、上記（１）式にお
いて、Ｒｕは杭の極限支持力、Ｒ９は杭の先端支持力、
Ｒｆは杭の周面摩擦力である。

ここで、一般の杭の場合には、Ｒｆは杭周表面と地盤と
の摩擦力として下記（２）式で示おれる。

Ｒｆ＝１ｋ　　　　　　　　・・・〜・・・・・・・・
・・・（２）ただし、上記（２）式において、Ｎは杭の
根入れ全長に対する平均Ｎ値（標準貫入試験による）、
Ａ８は杭の層表面積である。

これに対し、本発明に係る二重鋼管コンクリート杭の場
合、外管１１に取付けられたスパイラル状リプ１３には
、その直下の受働土圧Ｐが作用するため、Ｒｆは近似的
に下記（８）式で与えられる。

Ｒｆ＝％　＋ｆ。′γＺＫｐＡｒｄｚ　　　・・・・・
・・・・・・・・・・（８）ただし、上記（３）式にお
いて、γは土の単位体積重量、２は地表面からリゾまで
の距離、邸は受働土圧個数、Ａｒは単位深さ当りのリブ
下面面積、Ｌは杭の根入れ長である。すなわち、本発明
によれば、上記第（８）式における第２項の分だけ支持
力が増大することとなる。

したがって、例えば、根入れ長し＝２０７７Ｌ’、鋼管
径Ｄ＝１−、　　リブ幅１０　ｃｙｎ　、　　スパイラ
ルピッチ１ｍ、土の単位体積、重量γ＝１．５，４、受
働土圧係数Ｋｐ−０，６における鉛直支持力の増大量は
、下記（制式、（５）式によって算定される。

＝　２８．８　（ｔ）　　　　　　　・・・・・・・・
（５）すなわち、この場合には、一般の杭よりも２８．
８ｔの鉛直支持力の増大が期待され、大型構造物を支持
することが可能となる。

以上のように、本発明に係る場所打ち二重鋼管コンクリ
ート杭は、土中にねじ込まれ、外周にスパイラル状リブ
を設げられてなる鋼管製外管と、土中にねじ込まれた外
管内に間隙を介して挿入される内管と、上記外管と内管
との間隙に打設されるモルタルまたはセメントと、かも
なるようにしたものである。したがって、本発明によれ
ば、゛打設時の騒音、振動公害の発生がな（、市街地お
よびその周辺での施工が可能であり、また、杭の周方向
における剛性が大きく、施工時および完成後の変形抵抗
力に優れ、かつ、鉛直支持力が太き（、大型構造物を支
持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な打込みによる杭施工状態を示す説明図
、第２図囚および■）は一般的な場所打ちコンクリート
杭の施工状態を示す説明図、第３図は本発明に係る外管
を示す斜視図、第４図は本発明に係る外管のねじ込み施
工状態を示す説明図、第５図は本発明に係る内管の外管
への挿入状態を示す説明図、第６図は本発明に係る二重
鋼管コンクリート杭を一部破断して示す斜視図、第７図
は本発明に係る二重鋼管コンクリート杭の鉛直支持状態
を示す説明図である。１１・・・外管、１３・・・リブ、１４・・・内管、１
５・°・モルタルまたはコンクリート。代理人　弁理士　塩　川　修　治第６図第′γ図１［Ｒｐ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）土中にねじ込まれ、外周にスパイラル状リグを設
けてなる鋼管製外管と、土中にねじ込まれた外管内に間
隙を介して挿入される内管と、上記外管と内管との間隙
に打設されるモルタルまたはセメントと、かもなる場所
打ち二重鋼管コンクリ−ト　杭。