JPS62296014A

JPS62296014A - 支持杭の埋設方法これに用いる支持杭および支持杭用先端部材

Info

Publication number: JPS62296014A
Application number: JP13732186A
Authority: JP
Inventors: Teruo Ito; 輝雄伊藤
Original assignee: Chiyoda Shoji Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Shoji Co Ltd
Priority date: 1986-06-14
Filing date: 1986-06-14
Publication date: 1987-12-23
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH0799021B2

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】３発明の詳細な説明（産業上の利用分野）本発明は、地盤中に埋設されて、ビル等の構造物を支承
するための支持杭の埋設方法これに用いる支持杭および
支持杭用先端部材に関するものである。

（従来技術およびその問題点）地盤の不等沈下による建築構造物の歪み、傾き等を防止
するため、地盤中に埋設した支持杭によってこの建築構
造物を支承することが行なわれている。

このような支持杭を地中に埋設するのは、従来一般に、
支持杭に打撃力を与える打込みによって行なわれる。そ
して、この打込まれる支持杭としては、コンクリートパ
イルと呼ばれるコンクリートを中実棒状に固化したもの
が用いられる。しかしながら、このコンクリートパイル
を打込むには極めて大きな打撃力を要し、この打込みに
よる振動あるいは騒音が大きな問題となっている。

このため最近では、支持杭として、鋼管製のものを用い
ることが注目され始めている。すなわち、管状であるた
め打込み時における地盤からの抵抗が小さく、必要な打
撃力は、コンクリートパイルの場合に比して１０分の１
程度と極めて小さくすることができる。この結果、発生
する振動や騒音の面マ有利となり、この振動や騒音が大
きな問題となる住宅街や密集地で多く使用されるように
なっている。

しかしながら、鋼管製の支持杭は、打込み時の打撃力が
小さくてすむ反面、支承力すなわち耐え得る建築構造物
からの荷重がかなり小さいものとならざるを得ない。し
たがって、現状では、この鋼管製支持杭を使用するのは
小さなビルあるいは一般住宅用としてであり、この点に
おいて限界を有することになっていた。勿論、打撃を行
なう関係上、かなり小さなものとはいえ振動や騒音を伴
なう一方、この振動や騒音に対する現場周辺の住民から
の苦情が強くなる傾向にあり、この面からの限界もきた
すようになっている。

ところで、地盤中に埋設された支持杭を得る他の方法と
して、実質的に無振動、無騒音でありかつ支承力の大き
なものが得られるようにしたものもある。すなわち、オ
ーガと呼ばれ一種のドリルにより地盤に深い下孔を形成
して、この下孔にセメントミルを流しこんでこれを固化
させる、というようなものもある。しかしながら、この
場合は、作業行程が複雑で、工期も極めて長く、さらに
はコスト的に前記打込み式の場合に比して極めて高くな
るという他、下孔形成に伴なって発生する残土や汚水の
後処理が必要になる、という問題がある。

本発明は以−Ｆのような事情を勘案してなされたもので
、その目的とするところは、コストや工期さらには作業
の容易性という条件を全て満足させつつ、実質的に無振
動、無騒音で埋設することができ、かつ大きな支承力が
得られるようにした支持杭の埋設方法、この埋設方法に
用いる支持杭および支持杭用先端部材を提供することに
ある。

（発明が解決しようとする問題点〕前述した目的を達成するため、本発明ｆ５１方法におっ
ては、次のような構成としである。すなわち。

構造物を支承するための支持杭の埋設方法であって、先端に切刃を有すると共に先端部外周に螺旋板を有する
支持杭を、回転させつつ下方への押圧力を加えて、上記
切刃側から地盤中へねじ込む、ような構成としである。

このように、本発明第１方法にあっては、支持杭をあた
かもタップねじをねじ込むようにして地盤中へねじ込ん
でいけばよいので、換言すれば支持杭の打撃を行なう必
要が無いので、実質的に無振動、無騒音で支持杭を埋設
することができる。

そして、切刃による地盤中の異物に対する破砕作用、お
よび螺旋板によるねじ機能によって、小さな押圧力およ
び回転力でスムーズに地盤中に埋設されることになる。

そして、埋設後は、螺旋板の広い面積によって、極めて
大きな支承力が確保されることにないる。

また、本発明第２方法にあっては、次のような構成とし
である。すなわち、構造物を支承するための支持杭の埋設方法であって、長尺とされた鋼管製の支持杭本体を、上下方向に伸ばし
て、その上端をねじ込み装置のチャックに保持させる工
程と、短尺の鋼管製本体の一端に切刃をまた外周に螺旋板を有
する先端部材を、該本体の他端において前記支持杭本体
の下端に溶接して、該先端部材と支持杭本体とによって
支持杭を形成する工程と、前記支持杭に、前記チャック
を介して回転力と下方への押圧力とを加えて、該支持杭
を前記切刃側から地盤中へねじ込む工程と、を備えた構成としである。

このような構成とすることにより、上記本発明第１方法
を実施する場合において、より実際的なものとなる。

本発明による支持杭にあっては、次のような構成としで
ある。すなわち、長尺の鋼管からなる支持杭本体と、前記支持杭本体の先端に直接溶接された切刃と、前記支持杭本体の先端部外局に直接溶接された螺旋板と
、を備え、前記切刃の周囲に前記支持杭本体内に連なる開
口が形成されている、ような構成としである。

このような構成とすることにより、従来から打込み用と
して利用されてきた鋼管製支持杭をそのまま有効に利用
して、この鋼管製支持杭に対して切刃および螺旋板を溶
接するだけで、本発明方法により埋設される支持杭を得
ることができる。そして、＃ｌｖ製であるからして、ね
じ込み時における回転力に十分対向しう得るねじり剛性
の極めて良好なものとなり、このねじ込み中に支持杭が
ねじ切れてしまうというような事態を確実に回避し得る
ことになる。また、切刃の周囲に形成されている開口を
通して支持杭本体内への土砂の進入を許容するようにし
であるので、ねじ込み時における抵抗を小さくすること
ができる。

本発明による支持杭用先端部材は、次のような構成とし
である。すなわち。

短尺とされた鋼管からなる本体と、前記本体の一端に溶接された切刃と、前記本体の外周に溶接された螺旋板と、を備え、前記切
刃の周囲に前記本体内に連なる開口が形成されている、ような構成としである。

このような構成とすることにより、本発明による支持杭
の利点をほぼ全て生かしつつ本発明第２方法用として適
用することができる。

（実施例〕以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
が、説明の都合上、本発明による支持杭用先端部材およ
びこれを用いた本発明第２方法について先ず説明する。

。第１図〜第３図において、支持杭Ａは、その先端に切刃
１を有すると共に、先端部外周に螺旋板２を有する。そ
して、図示のものにあっては、支持杭Ａは、長尺の支持
杭本体Ａ１に対して、上記切刃１および螺旋板２を有す
る先端部材Ａ２を溶接することにより構成されている。

上記支持杭本体Ａ１は、７〜８ｍ程度に長尺とされた鋼
管からなり、従来打込み用として供されていたものがそ
のまま利用されている。

上記先端部材Ａ２は、第４図〜第８図にも示すように、
３０　ｃ　ｍ　ｗ　１　ｍ程度の短尺の鋼管からなる本
体３を有し、その外径および肉厚は、支持杭本体ＡＩと
同一とされている。この本体３の一端には、前記切刃１
が溶接されている（この溶接部分を符号Ｍ１で示す）。

この切刃１は、鉄系金属板好ましくは鋼板によって、実
施例では略３角形状に形成され、本体３の内周に嵌合さ
れた状態で当該本体３に対して溶接されて、その鋭角と
された先端が、本体３の一端から突出されている。そし
て、管状の本体３は、切刃１部分を除いてそのまま開口
されたものとされ、この開口部分を符号４で示しである
。

前記螺旋板２は、本体３の一端側より、当該本体１をほ
ぼ１周するように換言すればほぼ１ピッ部分だけ形成さ
れ、そのピッチは１０〜２０ｃｍ好ましくは１５ｃｍ程
度とされている。この螺旋板２も鉄系金属板好ましくは
鋼板からなり、本体３に対して溶接されている（この溶
接部分を符号Ｍ２で示す）。

上述のような先端部材Ａ２は、後述する所定の工程で、
その本体３の他端すなわち切刃１とは反対側端において
、支持杭本体Ａｌの一端に溶接され（この溶接部分を符
号Ｍ３で示す）、これにより前述した支持杭Ａが得られ
ることになる。

さて次に、支持杭Ａを埋設するときに用いるねじ込み装
置りの一例について、第１図を参照しつつ説明する。こ
のねじ込み装置りは、車両１０を利用した自走式とされ
、その荷台部分において、スイベル１１を利用して水平
方向所望の回動位置で固定し得るようにされたテーブル
１２を有する。このテーブル１２には、ブラケット１３
、油圧式のシリンダ装置１４、ウィンチ１５の他、図示
は略すがこれ等の作動を行なわせるための操作レバー等
が装備されている。

上記ブラケット１３に対しては、支点１６を中心にして
揺動自在に支柱１７が取付けられている。この支柱１７
は、シリンダ装置１４を利用して、第１図に示すように
その起立位置において固定し得るようになっている。こ
の支柱１７には、オーガ減速機１８が、上下方向に摺動
自在に保持されている。このオーガ減速機１８は、支持
杭Ａに対する回転駆動源かつ下方への抑圧源となるもの
で、その下端にチャック１９を有すると共にモータおよ
び減速機を内蔵している。これにより、モータにより、
減速機を介してチャック１９が回転駆動される。そして
、オーガ減速ａ１８そのものは、ワイヤ２０を介してウ
ィンチ１５と連係され、ウィンチ１５の正逆回転に応じ
て昇降される。第１図中２１は振止め、２２はジヤツキ
である。

なお、上述したねじ込み装置りは、オーガ減速機１８を
備えた従来からのものをそのまま利用するようにしであ
るので、これ以上詳細な説明は省略する。

次に、以上のような構成の作用について説明する。

先ず、先端部材Ａ２が溶接されていない支持杭本体Ａ１
のみを、上下方向に伸ばして、その上端をオーガ減速機
１８のチャック１９に保持させると共に、その下端部を
振止め２２に対して回転自在かつ摺動自在に保持させる
。

次いで、支持杭本体ＡＩの下端に対して、前述した先端
部材Ａ２を溶接して、埋設されるべき支持杭Ａを構成す
る。

この後、オーガ減速機１８を駆動することにより、支持
杭Ａを、螺旋板２のピッチを勘案してゆっくりと回転さ
せつつ、当該オーガ減速機１８の自重を利用した下方へ
の押圧力を加えて、地盤Ｂ中にねじ込んでいく（第２図
参照）。このねじ込みの際、切刃１により地盤Ｂ中にあ
る異物は破砕され、また螺旋板２による一種のタップね
じの機能によって、支持杭Ａはスムーズにねじ込まれて
いく。このとき、土砂は、切刃１の周囲の開口４を通し
支持杭Ａ内に進入可能なので、より一層ねじ込みがスム
ーズなものとなる。そして、所望の深さにまでねじ込む
ことにより、支持杭Ａの埋設が完了する（第３図参照）
。

なお、支持杭Ａとして例えば１５ｍ等極めて長いものが
要求されるときは、途中で支持杭本体Ａ１に相当するも
のを溶接して（継ぎたし）、上述したねじ込みを行なっ
ていけばよい。

上述のようにして埋設された支持杭Ａは、螺旋板２によ
る支承作用によって、極めて大きな支承力が確保される
ことになる。すなわち、従来打込みによって埋設された
鋼管製支持杭のものに比して、螺旋板２の面精分だけ支
承能力が大きくなる。

以上の説明は、本発明による先端部材Ａ２を利用した本
発明第２方法に対応しているが、基本となる本発明第１
方法においては、支持杭Ａとしては鋼管製のものに限ら
ず、例えばＷ４棒とコンクリートとの複合材等、ねじ込
みの際における回転力に耐え得るものであれば適宜の材
質のものを利用することができる。また、支持杭Ａは中
実のちのであってもよいが、ねじ込み力を極力軽減する
という観点からは、実施例のように管状のものを用いて
、切刃１の周囲に開口４を有するものを用いるのが好ま
しい、このねじ込み力の軽減、既存の支持杭（鋼管製支
持杭）を利用し得るという利点、ねじり剛性の高さ、製
造の容易性という観点から、支持杭を特許請求の範囲第
３項に記載されたような構成とするのが好ましい。なお
、この特許請求の範囲第３項に記載されたような支持杭
は、第１図〜第３図に示す支持杭Ａにおいて、溶接部分
Ｍ３が無いものに相当するだけなので（第１図〜第３図
に示す支持杭本体Ａ１に直接切刃１および螺旋板２を溶
接したものに相当する）、別途図示することは省略しで
ある。

切刃ｌは、適宜の形状、例えば第９図、第１０図に示す
ように、鋭角とされた先端部分を複数項するいわゆるマ
ルチポイントタイプのものとしてもよい、また、実施例
のように、切刃１によって、支持杭Ａの先端部分を径方
向から連結するようにすれば、この支持杭Ａの先端部分
のねじり剛性を飛ｎ的に大きくすることができる。この
ような観点からまた切刃１そのものの剛性向上をも兼ね
て、切刃１は、例えば、それぞれ支持杭Ａの軸心を中心
として放射状に延びる多数の板状部分を有する一体物と
して、各板状部分をそれぞれ支持杭Ａに溶接するように
してもよい。

螺旋板２のピッチ数は、２ピッチ等適宜のものとするこ
とが、できる、この場合、ピッチ数が多いほど支持杭Ａ
の支承力が大きくなるが、その反面ねじ込み力が大きく
なるので、必要な支承力を勘案して極力小さなピッチ数
とするのが好ましい。

また、螺旋板２の幅（第７図、第８図において文で示す
）は、大きいほど支持杭Ａの支承力が大きくなるが、そ
の反面ねじ込み力も大きくなる。したがって、この幅の
大きさは上記ピッチ数で述べたのと同様な観点から決定
すればよいが、５〜１０ｃｍ程度で十分な支承力が得ら
れる。

ここで、本発明方法により埋設された支持杭Ａの支承力
を調べるため、次のような条件で試験を行なった。なお
、この試験は、第１図〜第８図に示すように、先端部材
Ａ２を別途用いた場合としである。

■支持杭本体ＡＩ（鋼管型）外径：１３９．８ｍｍ内径：１３５．３ｍｍ長さ２８ｍ ■先端部材Ａ２（鋼管型）内外径は支持杭本体ＡＩと同じ長さ：３０ｍｍ ■切刃１形状：第４図〜第８図に示す通り厚さ：４．５ｍｍ材質：鋼板製 ■螺旋板２厚さ：４．５ｍｍ幅ニア０ｍｍピッチ数：１材質：鋼板製 ■埋設深さ地表から８ｍ ■地盤Ｂにおける土の硬さスウェーデン式サウンディング試験におけるＮ値で示し
た場合Ｏｗ　４　ｍはＮ値３〜４４〜６ｍはＮ値２〜３６〜７ｍはＮ値２〜７７〜８ｍはＮ値３５ ■支持杭Ａのねじ込み条件下方への押圧カニ　９００ｋｇ回転カニ　３００ｋｇｍ回転数：３Ｏｒｐｍ ■支承力の検査方法支持杭Ａの埋設後、打込み式支持杭の場合において用い
られているのと同様に、埋設後に所定の打撃力で支持杭
Ａを打撃してそのときの沈下量に基づいて決定する。。

以上のような試験結果、得られた支承力は２１５ｔ　ｏ
ｎであった。比較のため、支持杭本体Ａｌと同一使用の
鋼管製支持杭を従来の打込み式によって埋設した場合は
、得られた支承力は５．３ｔｏｎであり、本発明方法に
よる場合の約１７４にしか過ぎなかった。なお、所望の
支承力が得られたか否かは、ねじ込み力の大きさ特に回
転力をみることによって知ることも可能である。

（発明の効果）本発明第１方法にあっては、次のような効果を有する。

■実質的に無振動、無騒音で埋設することができる。

■大きな支承力を得ることができる。

■工期も短くかつ埋設作業も簡単である。

■コスト的にも打込み式のものに比してほとんど変わら
ない程度ですむ。

■下孔を形成する必要がないので、下孔形成に伴なう残
土や汚水の後処理が不用となる。

本発明第２方法にあっては、上記利点に加えて次のよう
な効果を有する。

■長尺な支持杭本体として、既存の打込み用鋼管製支持
杭をそのまま利用することができ、作業者は小型部材と
なる先端部材を用意するだけですむ。

■支持杭がねじ込みに十分耐え得るものとなる。

■長尺の支持杭本体を、螺旋板に邪魔されることなく隙
間なく重ねた状態で現場へ効率よく正搬することができ
る。

■支持杭本体に対する先端部材の溶接作業を容易に行な
うことができる。

本発明による支持杭にあっては１次のような効果を有す
る。

■既存の打込み用支持杭を支持杭本体としてそのまま利
用することができる。

■切刃と螺旋板とを支持杭本体に溶接するだけで必要な
支持杭を得ることができる。

■ねじ込みに十分耐え得るものとなる。

■切刃周囲の開口を利用してねじ込みがよりスムーズに
行なわれる。

本発明による支持杭用先端部材にあっては１本発明第２
方法を適用する場合に用いて特に好適である他、本発明
支持杭における上記効果■、■、■の効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、を発明方法によって支持杭の埋設作業を行な
うときに用いるねじ込み装置の一例を支持杭と共に示す
図。第２図は支持杭を地盤中へねじ込んでいる様子を示す図
。第３図は支持杭の埋設が完了したときの状態を示す図６第４図は先端部材を示す正面図。第５図は第４図の右側面図。第６図は第４図ＶＩ−Ｖｌ線断面図。第７図は第４図底面図。第８図は第４図上面図。第９図、第１０図はそれぞれ切刃部分の変形例を示すも
ので第６図に対応した部分の断面図。Ａ：支持杭Ａ１：支持杭本体Ａ２：先端部材Ｂ：地盤Ｄ＝ねじ込み装置１：切刃２：螺旋板３：本体４：開口１９：チャックＭｌ：溶接部分Ｍ２：溶接部分Ｍ３：溶接部分第２図区 ψ 第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）構造物を支承するための支持杭の埋設方法であっ
て、先端に切刃を有すると共に先端部外周に螺旋板を有する
支持杭を、回転させつつ下方への押圧力を加えて、上記
切刃側から地盤中へねじ込む、ことを特徴とする支持杭
の埋設方法。
（２）構造物を支承するための支持杭の埋設方法であっ
て、長尺とされた鋼管製の支持杭本体を、上下方向に伸ばし
て、その上端をねじ込み装置のチャックに保持させる工
程と、短尺の鋼管製本体の一端に切刃をまた外周に螺旋板を有
する先端部材を、該本体の他端において前記支持杭本体
の下端に溶接して、該先端部材と支持杭本体とによって
支持杭を形成する工程と、前記支持杭に、前記チャック
を介して回転力と下方への押圧力とを加えて、該支持杭
を前記切刃側から地盤中へねじ込む工程と、を備えていることを特徴とする支持杭の埋設方法。
（３）長尺の鋼管からなる支持杭本体と、前記支持杭本体の先端に直接溶接された切刃と、前記支持杭本体の先端部外周に直接溶接された螺旋板と
、を備え、前記切刃の周囲に前記支持杭本体内に連なる開
口が形成されている、ことを特徴とする支持杭。
（４）短尺とされた鋼管からなる本体と、前記本体の一端に溶接された切刃と、前記本体の外周に溶接された螺旋板と、を備え、前記切刃の周囲に前記本体内に連なる開口が形
成されている、を備えていることを特徴とする支持杭用先端部材。