JPS62268421A - 頭部二重管杭 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はソイルセメント工法による頭部二重取付けた
オーガーまたは攪拌ロッドを電動力等で地盤にねじ込ん
で穿孔しなからオーガー等の先端中央からセメント系硬
化剤からなるセメントミルク等を出して、攪拌痙等で強
制撹拌を行ないながらソイルセメント柱を形成する。

、ソイルセメント工法による支持杭は、ソイルセメント
柱のセメント硬化前に鋼管杭又ハば糾コンクリート抗を
圧入してぶ込む。

このソイルセメント工法による支持杭は第６図（ａ）に
示すように注入材として欧弱、□１では周辺固定液と称
する比較的セメント配合比の小さい苅削夜を使用し、支
持ノー２ではセメントの配合比が大きい根固め夜を使用
して一軸のソイルセメント柱６を形成し、このソイルセ
メント柱６のセメン１１が化前に、第６図（ｂ）に示す
ように鋼管４又は既渓コンクリート杭を惜込み支持杭を
形成している。

従来のソイルセメント工法による支持杭は、ソイルセメ
ント柱６の外径Ｄｓに対し鋼管４又は既製コンクリート
杭の外径Ｄｐをできるだけ近い値としている。例えば鋼
管４の外径Ｄｐが１ｍ以下の場合、ソイルセメント柱６
の外径Ｄｓと鋼管４の外径Ｄｐとの差は１０ｃｒｒＬも
しくはそれ以下であり、杭支持力はソイルセメント柱３
の外径Ｄ３で計算しても、鋼管４の外径Ｄｐで計算して
も１０〜２０チの相違であシ大差はなかった。すなわち
、軟弱層に訃いては、ソイルセメントの強度は軟弱層と
同じ程度しか期待していなかった。

上記従来のソイルセメント工法による支持杭において抗
体として鋼管を使用した場合、鋼管の局部座屈を防ぐた
め鋼管板厚ｔは鋼管外径Ｄｐに対してｔ／ｂｐ　＞　１
／　１００程度に規制している。したがって地盤がよほ
ど強固でない限シ、一般の地盤では杭体の耐力πＤｐｔ
σａは地盤から決まる杭の常時許容支持力よりはるかく
犬きくな夛、通常杭体の耐力πＤｐｔσａの５０％程度
しか使用していない場合が多い。なおσａは鋼管の常時
許容圧縮応力度である。

また、ＰＣ杭においても、一般に抗体の内径Ｄｉは外径
Ｄｐに対してＤｉ＝０．５〜０．７Ｄｐの湿度であシ、
コンクリートの常時許容圧縮応力度をσａ′とするとこ
の場合も抗体の耐力　ａ　（Ｄｐ　　Ｄｉ　）σａ′は
地盤から決まる杭の常時許容支持力よ）はるかに大きく
なり、一般の地盤では抗体耐力の５０チ程度しか１吏わ
れていない場合が多い。すなわち、従来のソイルセメン
ト工法による支持杭は−、役の地盤では鋼・冴又は既製
コシクリート杭の１封力が十分に活用されていないとい
う短所があった。

この短所を解決するために、・鋼管又は既製コンクリー
ト杭の外径Ｉ）ｐをソイルセメント柱の外径Ｄｓに対し
、Ｄｐ≦０．８５Ｄｓとし、軟弱層とソイルセメント間
の表ｍｌ摩擦強度Ｓｉ及びソイルセメントと鋼管又は既
製コンクリート杭間の付着強度Ｓ２がＤｓ Ｓ、≧８１−５−；を満足するようにソイルセメントの
配合を決め、ソイルセメント柱のセメント硬化前に鋼管
又は既製コンクリート杭を圧入することにより杭を形成
し、杭の支持力をソイルセメントと地盤間の局面摩擦力
及びソイルセメント底面の先端支持力で得るようにし、
て、鋼管又は既製コンクリート杭の耐力を１００％近く
使用することが、この出願の出願人により提案されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記鋼管又は既製コンクリ−ト杭の耐力を１００チ近く
使用する場合は、鋼管又は既製コンクリート杭の外径Ｄ
ｐを従来の杭より小さくしているため、杭上部での曲げ
剛性１曲げ耐力が不足する傾向にあるという問題点があ
った。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、鋼管又は既製コンクリート杭の耐力を充分活用
できると同時に杭上部で充分な曲げ剛性９曲げ耐力を有
するソイルセメント工法による頭部二重管杭を提供する
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る頭部二重管杭は、鋼管又は既製コンクリ
ート杭の外径Ｄｐをソイルセメント柱の外径Ｄｓに対し
、Ｄｐ≦０．８５０ｓとし、軟弱層とソイルセメント間
の表面摩擦強度Ｓ＋及びソイルセメントとｇ４管又は既
製コンクリート杭間の付着強度Ｓ。

Ｄｓ ２＞”Ｓｔ≧Ｓｔ、♂を満足するようにソイルセメント
の配合を決め、ソイルセメント柱のセメント硬化前に鋼
管又は既製コンクリート杭を圧入し形成する杭において
、杭頭部の上記鋼管又は既製コンクリート杭からなる中
杭の外側に外径りが Ｄｓ＞Ｄ＞Ｄｐ なる鋼管を設置したことを特徴とする。

〔作用〕

この発明においては、主として中杭で鉛直荷重を支持し
、杭頭部に設けた外側の鋼管で水平ｆｒ重を支持する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は第
１図に示した実施例の杭頭部を示す部分断面図であり、
図においてるは外径がＤｓのソイルセメント柱、４はソ
イルセメント柱６の硬化前にソイルセメント柱６に圧入
され、中杭を形成する鋼管であり、鋼管４の外径Ｄｐは
ソイルセメント柱３の外径Ｄｓに対してＤｐ≦０．８５
ＤＳの関係とし、鋼管４の耐力を１００チ近く使用でき
るようにしである。５は杭頭部のソイルセメント柱６に
圧入された鋼管であり、鋼管５の外径りはソイルセメン
ト柱６の外径Ｄｓ及び中杭の鋼管４の外径Ｄｐに対して Ｄｓ　＞　Ｄ　＞　Ｄｐ の関係にある。６はフーチングであシ、中杭の鋼管４と
外側鋼・！５は頭部でフーチング６に結合されておシ、
フーチング６下部では両鋼管の間にソイルセメントが介
在している。

また、ソイルセメント柱６の配合・強度は軟弱層とソイ
ルセメント柱６間の表面摩擦強度ＳＬ及びソイルセメン
ト柱６と中杭の鋼管４間の付着強度Ｓ２がπＤｓ−８ｔ
≦πＤｐ　−Ｓ、すなわちＳ！≧Ｓｔ　Ｄｓ／Ｄｐを満
足するように定める。これは鋼′＃４とソイルセメント
間の付着強度Ｓ！を軟弱層とソイルセメント柱３間の表
面摩擦強度ＳＬよＦ）　Ｄｓ／Ｄｐ倍以上犬とすること
によシ鉛直荷重に対しソイルセメント柱３と地盤間をす
べらせ、ここに周面摩擦力を得るためである。

上記のように構成した頭部二重管杭における杭頭部の曲
げ剛性を外側の鋼管５を用いない場合と比較すると次の
通りになる。

第６図（、）に示すように、杭頭部に長期鉛直荷重Ｐ＋
＝５００１．地震時水平荷重ｐｔ＝１５０ｔが作用する
場合、この実施例による頭部二重管杭の設計は概路次の
通りである。Ｎ〉５０の支持層に支持された杭長３０ｍ
程度の支持杭とすると、長期地盤支持力５００ｔはノイ
ルセメント柱径Ｄｓを略１．６ｍとする事で確保するこ
とができる。また長期許容圧縮応力度１４００　ｋＬ：
ｙｃｒＩｔの鋼管で長期鉛直荷重５００ｔを支持する場
合、中杭の鋼管は直径１、１　ｍ　、鋼管板厚は１１１
１ｏＩとなる。水平力に対しては地表面近くをＮ＝１５
前後の砂地盤とし、水平力１５０ｔを外側鋼管で支持す
るものとすると、外側鋼管は直径１．５ｍの場合、板厚
１５Ｉ＋ｏｌＩとなる。

−万第６図（ｂ）に示すように外側ｇＡ管を用いず、鉛
直荷重より定めた上記の直径１．１ｍの鋼管のみを用い
る場合、直径１．５　ｍ　、板厚１５闘の外側鋼管と同
じ曲げ剛性を得ようとすると直径１．１ｆｆ！。

板厚４０闘の鋼管となる。即ち実用上の鋼管杭板厚の製
造限界をはるかに超えた板厚が必要とをシ、頭部二重管
杭と同一の水平剛性を持つことは不可能となる。

なお、上記実施例では中杭として鋼管４を使用した場合
について説明したが、中杭としてＰＣ杭等既製コンクリ
ート杭を使用した場合も上記実施例と同様に外側鋼管５
により杭頭部の曲げ剛性。

曲げ耐力を高めることができる。

さらに鋼管４の外面又は内外両面及び外側鋼管５の内面
又は内外両面に第４図（ａ）に示すストライプ状突起７
あるいは第４図（ｂ）に示す格子縞状突起８を圧延によ
り作成したり、あるいは鋼管４及び外則鋼庁５を作成後
溶接ビードや鉄筋溶接等により鋼・Ｕ４の外面又は内外
両面及び外側鋼管５の内面又は内外両面に突起を設ける
ことにより、鋼管とソイルセメント間の付着力を高める
ことができると共に杭頭部の曲げ剛性を高めることがで
きる。

ｐｃ杭等既製コンクリート杭の場合も、既製コンクリー
ト作成時の型枠により、第５図（、）　、　（ｂ）に示
すように既製コンクリート杭９の外面に突起１０やくぼ
み１１を設け、かつ外側鋼管５に突起を設けることによ
り、既製コンクリート杭９とソイルセメント間の付着力
を高めると同時に杭頭部の曲げ剛性を高めることができ
る。また上記実施例は支持杭について説明したが摩擦杭
の場合も同様な効果を奏することができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように、主として中杭で鉛直荷
重を支持し、杭頭部に設けた外側の鋼管で水平荷重を支
持するようにしたから、ソイルセメント柱に中杭として
圧入する鋼管等抗体の径を小さくすることができ、抗体
の耐力を１００チ近＜ｒｅ用することができると共に、
杭頭部の曲げ剛性、曲げ耐力を高めることができる効果
を弔゛する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の゛実施し１１を示す断面図、第２図
は上記実施例の部分断面図、第６図（ａ）　（ｂ）は上
記実施例を用いた場合と用いない場合の設計列の説明図
、第４図（ａ）　、　（ｂ）は各々他の実施ダ１を示す
説明図、第５図（ａ）　、　（ｂ）は各々他の実施り１
１の中杭を示す断面図、第６図（ａ）　、　（ｂ）は従
来のソイルセメント工法による支持杭を示す説明図であ
る。 ３・・・ソイルセメント柱、４・・・鋼管、５・・・外
側鋼管、６・・・フーチング。 代理人　弁理士　　佐　藤　正　年 第１図　第２図 ３　ゝノイルでメントオ主 ６　フーチング゛ 第 （ａ） ３図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鋼管又は既製コンクリート杭の外径Ｄｐをソイルセメン
   ト柱の外径Ｄｓに対し、Ｄｐ≦０．８５Ｄｓとし、軟弱
   層とソイルセメント間の表面摩擦強度Ｓ＿１及びソイル
   セメントと鋼管又は既製コンクリート杭間の付着強度Ｓ
   ＿２がＳ＿２≧Ｓ＿１Ｄｓ／Ｄｐを満足するようにソイ
   ルセメントの配合を決め、ソイルセメント柱のセメント
   硬化前に鋼管又は既製コンクリート杭を圧入し形成する
   杭において、杭頭部の上記鋼管又は既製コンクリート杭
   からなる中杭の外側に外径Ｄが Ｄｓ＞Ｄ＞Ｄｐ なる鋼管を設置したことを特徴とする頭部二重管杭。