WO2010116878A1 - 鋼管杭及び鋼管杭の施工方法 - Google Patents

鋼管杭及び鋼管杭の施工方法 Download PDF

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WO2010116878A1
WO2010116878A1 PCT/JP2010/054713 JP2010054713W WO2010116878A1 WO 2010116878 A1 WO2010116878 A1 WO 2010116878A1 JP 2010054713 W JP2010054713 W JP 2010054713W WO 2010116878 A1 WO2010116878 A1 WO 2010116878A1
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WO
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steel pipe
pile
spiral blade
spiral
pipe pile
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/054713
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
誠 永田
澤石正道
和田昌敏
Original Assignee
新日鉄エンジニアリング株式会社
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/24Prefabricated piles
    • E02D5/28Prefabricated piles made of steel or other metals
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/56Screw piles

Definitions

  • the present invention relates to a steel pipe pile and a steel pipe pile construction method, and more particularly to a steel pipe pile provided with spiral blades around the steel pipe and a steel pipe pile construction method.
  • Steel pipe piles are constructed on the ground in order to support civil engineering structures such as buildings, roads, railway viaducts, abutments and steel towers.
  • the steel pipe pile is press-fitted into the ground while being rotated using, for example, a steel pipe pile rotary press-fitting device such as an all-swivel all-casing excavator or a self-propelled small heavy machine.
  • a rotary press-fit steel pipe pile includes, for example, one provided with a spiral blade at the tip of the pile.
  • Patent Document 1 as a method of press-fitting a steel pipe pile into the ground, there is a method in which a spiral blade is provided at the tip of the steel pipe pile and the steel pipe pile is rotated and buried in the vertical direction from the surface to the ground. It is disclosed.
  • Patent Documents 2 to 4 disclose a pile in which a spiral plate (spiral wing) is provided around the pile.
  • JP 2001-146741 A JP-A-8-35228 JP-A-8-284160 JP-A-10-183617
  • the spiral foundation pile of Patent Document 2 has a conical tip.
  • the steel pipe pile with a spiral wing of patent document 3 is attached to the tip of the pile with the taper-shaped cone by which the strip was wound around the spiral strip.
  • the pile anchor of Patent Document 4 is provided with a cutting tooth (cutter) at the tip.
  • Patent Documents 2 to 4 have a closed shape in which earth and sand cannot enter the pile. Therefore, when penetrating the pile into the ground, the pile is easily subjected to resistance from the ground, and the penetrability of the pile is poor, so that there is a problem that the workability is deteriorated and the cost is increased. Further, the conical shape at the tip of the piles in Patent Documents 2 and 3 and the shape of the cutting teeth in Patent Document 4 are difficult to process, and there is a problem that the processing cost increases.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to improve strength of penetration into the ground while ensuring strength with a simple shape. It is an object of the present invention to provide a new and improved steel pipe pile and a method for constructing the steel pipe pile that can reduce the cost.
  • a first notch portion in which a part of the entire circumference of the steel pipe is cut out along the first spiral blade on one end side of the steel pipe.
  • the first spiral blade is continuously formed from one end side to the other end side in a spiral manner on the outer periphery of the steel pipe.
  • a notch and a second notch are formed.
  • the first notch has a part of the entire circumference of the steel pipe that is notched along the first spiral blade, and the second notch has a part other than a part of the circumference of the steel pipe.
  • the circumference of the other part is cut out by connecting the start and end parts of the first cutout part.
  • a second spiral blade spirally formed on the inner periphery of the steel pipe, protruding in the direction opposite to the protruding direction of the first spiral blade from the same base as the base of the first spiral blade;
  • One cutout portion may be cut out along the first spiral blade and the second spiral blade.
  • the first cutout portion may be cut away by a predetermined distance from the first spiral blade. Alternatively, the first cutout portion may be cut out in the outer surface of the first spiral blade.
  • the thickness of either or both of the first spiral blade and the steel pipe at least at the tip of the first spiral blade is the thickness of the first spiral blade or the other part of the steel pipe, respectively. It may be thicker.
  • the diameter of the first spiral blade at least at the tip of the first spiral blade may be larger than the diameter of the other part of the first spiral blade.
  • the first spiral blade and the steel pipe at least at the tip of the first spiral blade may be produced by casting.
  • the pitch of the first spiral blades may be constant and equal.
  • Two or more first spiral blades may be formed on the outer periphery of the steel pipe so as to be separated from each other.
  • the two or more first spiral blades may have the same pitch and may continue on the virtual spiral.
  • the first spiral blade and the second spiral blade may be composed of reinforcing bars.
  • the outer periphery of the 1st steel pipe continuously from the hollow 1st steel pipe and the one end side of the 1st steel pipe to the other end side.
  • At least one round of the first spiral blade formed in a spiral shape and one end of the first steel pipe, a part of the circumference of the first steel pipe was cut out along the first spiral blade.
  • the first notch and the second part of the entire circumference of the first steel pipe other than a part of the circumference are notched by connecting the start end and the end of the first notch.
  • a first steel pipe pile having a notch, a hollow second steel pipe, and a spiral from at least one turn to the outer periphery of the second steel pipe continuously from one end side to the other end side of the second steel pipe.
  • a third spiral blade that is formed and protrudes with a different length from the first spiral blade from the base to the tip, and is connected at the other end and end of the first steel pipe pile Steel pipe piles and a second steel pipe piles are provided to.
  • the outer periphery of the 1st steel pipe continuously from the hollow 1st steel pipe and the one end side of the 1st steel pipe to the other end side.
  • At least one round of the first spiral blade formed in a spiral shape and one end of the first steel pipe, a part of the circumference of the first steel pipe was cut out along the first spiral blade.
  • the first notch and the second part of the entire circumference of the first steel pipe other than a part of the circumference are notched by connecting the start end and the end of the first notch.
  • a first steel pipe pile having a notch, a hollow third steel pipe, and continuously spiraling from one end side to the other end side of the third steel pipe on the outer periphery of the third steel pipe.
  • a third steel pipe pile having a fourth spiral blade formed and connected at the other end and the end of the first steel pipe pile, and the pitch of the first spiral blade; The pitches of the four spiral blades are equal, and the first spiral blade and the fourth spiral blade are continuous on the virtual spiral at the connection portion of the first steel pipe pile and the third steel pipe pile, and the first spiral A steel pipe pile is provided in which the distance between the blade and the fourth spiral blade is an integer multiple of the pitch of the first spiral blade or the pitch of the fourth spiral blade.
  • a method for constructing a steel pipe pile is provided.
  • a 1st steel pipe from the one end side of a hollow 1st steel pipe and the other end side of a 1st steel pipe.
  • a first spiral blade formed in a spiral shape at an equal pitch or more at an equal pitch, and at one end of the first steel pipe, a part of the entire circumference of the first steel pipe extends along the first spiral blade.
  • the first cutout portion that was cut out and the circumference of the other portion of the entire circumference of the first steel pipe other than a portion of the circumference were cut out by connecting the start and end portions of the first cutout portion.
  • the first spiral blade of the first steel pipe pile is A step of adjusting the press-fitting speed so as to pass almost the same path in the ground, a hollow third steel pipe, and one end side of the third steel pipe A fourth spiral blade formed in a spiral shape at a constant and equal pitch on the outer periphery of the third steel pipe in the other end side direction and connected at the other end and the end of the first steel pipe pile.
  • the pitch of the first spiral blade and the pitch of the fourth spiral blade are equal to each other in the third steel pipe pile, and the first spiral blade and the second spiral blade are connected at the connecting portion of the first steel pipe pile and the third steel pipe pile.
  • the step of connecting with the first steel pipe pile and the steel pipe pile connected with the first steel pipe pile and the third steel pipe pile are rotationally press-fitted into the burial site so that the four spiral blades are continuous on the virtual spiral.
  • the strength can be secured with a simple shape while improving the penetration into the ground, the processing cost can be reduced.
  • FIG. 1 is a side view showing a steel pipe pile 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 shows a state where a steel pipe pile 100 is buried in the ground.
  • the steel pipe pile 100 is constructed on the ground to support an upper structure of a civil engineering structure such as a building, a road, a railway viaduct, an abutment, a steel tower, for example. At this time, the steel pipe pile 100 is press-fitted into the ground while being rotated using, for example, a steel pipe pile rotary press-fitting device such as an all-swivel all-casing excavator or a self-propelled small heavy machine.
  • the steel pipe pile 100 may be press-fitted in a vertical direction with respect to the horizontal plane, or may be press-fitted obliquely at a predetermined angle other than the vertical direction with respect to the horizontal plane.
  • the steel pipe pile 100 includes, for example, one lower pile 102 and a plurality of upper piles 104 as shown in FIG.
  • the lower pile 102 is embedded with the front end side having a notch shape down, and is connected to one end of the upper pile 104 on the upper end side opposite to the front end side.
  • the upper pile 104 is connected to one end of the other upper pile 104 on the upper end side opposite to the lower end side connected to the lower pile 102.
  • the lower pile 102 and the upper pile 104, or the two upper piles 104 are connected by welding or a mechanical joint at the site of the press-fitting construction of the steel pipe pile 100, for example.
  • the length of the lower pile 102 and the upper pile 104 can be arbitrarily determined according to the length of the steel pipe pile 100 to be press-fitted into the ground.
  • the length of the lower pile 102 is 5800 mm and the length of the upper pile 104 is 6000 mm, but is not limited to the example shown in FIG. 1.
  • the steel pipe pile 100 may consist only of the lower pile 102, and the number of the upper piles 104 connected with the upper part of the lower pile 102 may be 1 or 3 or more.
  • FIG. 2 to 4 are side views showing the lower pile 102 of the steel pipe pile 100 according to the present embodiment. 2 to 4 each show the same side surface of the lower pile 102, and are views seen from different directions.
  • FIG. 5 is a development view showing the lower pile 102 of the steel pipe pile 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram in which the lower pile 102 is cut and developed along a line A parallel to the axial direction of the lower pile 102.
  • FIG. 6 is a bottom view showing the lower pile 102 of the steel pipe pile 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the lower pile 102 of the steel pipe pile 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the lower pile 102 cut in the axial direction.
  • FIG. 8 is a side view showing the upper pile 104 of the steel pipe pile 100 according to the present embodiment.
  • the lower pile 102 includes a steel pipe 112, a spiral blade 114, a top 116, a first notch 122, a second notch 124, and the like.
  • the upper pile 104 includes a steel pipe 112, a spiral blade 114, a top 116, and the like.
  • the steel pipe 112 is, for example, a hollow circular steel pipe. In the example shown in FIG. 1, it has shown about the case where the pile diameter Dp which is a diameter of a steel pipe is 400 mm. Note that the pile diameter Dp is not limited to the example shown in FIG. 1 and is, for example, a size of 40 mm to 1200 mm, and the size is determined according to the strength design of the structure.
  • the spiral blade 114 is a plate-like member, and is continuously provided from one end side to the other end side of the steel pipe 112 and spirally provided on the outer circumference of the steel pipe 112 at a constant and equal pitch.
  • the spiral blade 114 By providing the spiral blade 114, higher propulsive force can be applied to the lower pile 102 or the upper pile 104 than when the spiral blade is provided only at the tip of the steel pipe pile 100.
  • the blade diameter Dw can be regarded as the outer diameter of the pile necessary for calculating the bearing capacity by the frictional force, and the outer diameter of the pile can be increased by the spiral blade 114. Therefore, the bearing capacity is increased by increasing the steel pipe diameter. There is no need to improve. As a result, the amount of steel material necessary for producing the steel pipe pile 100 can be reduced.
  • the ratio Pch / dw between the blade pitch Pch and the blade protrusion length dw needs to satisfy Pch / dw ⁇ 24.
  • Pch / dw exceeds 24, the frictional force cannot be evaluated on the cylindrical surface having the outer diameter of the blade as a diameter, and is greatly affected by the soil outside the cylindrical surface. Inconveniences such as an excessive increase and a large variation in support force occur.
  • the short side of the plate portion of the spiral blade 114 is connected to the steel pipe 112.
  • the steel pipe 112 and the spiral blade 114 are connected by, for example, welding.
  • the spiral blade 114 may be formed by winding and welding a reinforcing bar.
  • the spiral blade 114 protrudes from the base 114b, which is a connection portion with the steel pipe 112, to the tip 114c, and the outer diameter is expressed as the blade diameter Dw by combining the protruding length dw of the spiral blade 114 and the pile diameter Dp.
  • the blade diameter Dw is 600 mm.
  • the blade diameter Dw is not limited to the example shown in FIG.
  • the propulsive force can be increased when the lower pile 102 and the upper pile 104 are press-fitted into the ground by increasing the blade diameter Dw as 1.5 Dp.
  • the example shown in FIG. 1 shows a case where the blade pitch Pch is 600 mm. As will be described later, it is better that the lower pile 102 and the upper pile 104 have the same blade pitch Pch.
  • the blade pitch Pch is not limited to the example shown in FIG. 1 and can be 0.6 Dw to 2.0 Dw, for example, but is preferably 0.6 Dw to 1.2 Dw. However, if the blade pitch Pch becomes too large, it may be difficult to perform the penetration work substantially according to the blade pitch.
  • the top 116 is a member that protrudes and is attached to the outer periphery of the steel pipe 112, and has a shape corresponding to a use such as a hanging metal fitting or a steel pipe rotating metal fitting.
  • the top 116 as a hanging metal fitting is used when the lower pile 102 or the upper pile 104 is suspended by a crane or the like and the lower pile 102 or the upper pile 104 is installed in the steel pipe pile rotary press-fitting device.
  • the top 116 as a steel pipe rotating metal fitting is a steel pipe pile rotary press-fitting device.
  • a top is not limited to when attaching to the outer periphery of the steel pipe 112 as an outer top.
  • the top may be attached to the inner peripheral surface of the steel pipe 112 so as to protrude inward as an inner top.
  • the first notch 122 is formed by cutting a part of the entire length of the steel pipe 112 along the spiral blade 114 on one end side of the steel pipe 112.
  • the part located in the edge part of the lower pile 102 among the 1st notch parts 122 at this time is made into the start end part 122a, and the edge part opposite to the start end part 122a of the 1st notch part 122 is made into the termination
  • the first notch portion 122 of this embodiment is separated from the first spiral blade 114 toward the lower end portion of the lower pile 102 by a predetermined distance. Is cut out.
  • the second notch 124 is a portion of the entire circumference of the steel pipe 112 other than the part that forms the first notch 122 on one end side of the steel pipe 112, and is the portion of the first notch 122. It is formed by connecting the start end portion 122a and the end end portion 122b.
  • the first notch 122 occupies a portion of the circumferential length of 3 / 4Dp ⁇ ⁇ out of the total circumferential length (Dp ⁇ ⁇ ) of the steel pipe 112, and the second The notch 124 occupies a portion of the circumferential length of 1/4 Dp ⁇ ⁇ out of the total circumferential length (Dp ⁇ ⁇ ) of the steel pipe 112.
  • the angle formed between the first notch 122 and the second notch 124 when the lower pile 102 is expanded as shown in FIG. 5 is an angle B as shown in the figure.
  • the angle B changes depending on the position of the corner vertex (that is, the circumferential length occupied by the first notch portion 122 and the second notch portion 124) since the corner vertex is in the vicinity of the spiral blade 114.
  • the angle B can be made more durable when the steel pipe pile 100 is press-fitted into the ground in the case of an obtuse angle than in the case of an acute angle.
  • FIG. 9 is a development view showing a modified example of the lower pile 102 of the steel pipe pile 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the second notch portion 124 and the tip end portion 114a of the spiral blade 114 first enter the ground. Then, the steel pipe pile 100 is press-fitted into the ground by the driving force of the steel pipe pile rotary press-fitting device and the propulsive force by the spiral blade 114. At this time, as shown in FIG. 7, the ground also enters the hollow lower pile 102 and upper pile 104. At this time, at the end of the steel pipe, by making the blade diameter of at least one round of the spiral blade larger than the blade diameter of the other part, a larger propulsive force can be obtained and the steel pipe pile can be easily press-fitted. Can do.
  • tip part of the lower pile 102 has the shape which notched the steel pipe 112, and the steel pipe 112 is hollow, it has the shape where the pile front-end
  • FIG. 10 is a side view showing the lower pile 102 and the upper pile 104 of the steel pipe pile 100 according to the present embodiment.
  • the upper end of the lower pile 102 and the lower end of the upper pile 104 are connected by, for example, welding or a mechanical joint.
  • the upper end of one upper pile 104 and the lower end of the other upper pile 104 are connected by welding or a mechanical joint, for example.
  • the spiral blade 114 may not reach the end portion. Even in such a case, the spiral blade 114 of the lower pile 102 (upper pile 104) and the spiral blade 114 of the upper pile 104 are preferably connected so as to be continuous on the virtual spiral. That is, the distance between the end of the spiral blade 114 of the lower pile 102 (upper pile 104) and the end of the spiral blade 114 of the upper pile 104 is equal to or an integral multiple of the blade pitch Pch of the lower pile 102 or the upper pile 104. Connect to be.
  • the blade pitch Pch of the lower pile 102 and the upper pile 104 are equal, and the spiral blade 114 of the lower pile 102 (upper pile 104) and the spiral blade 114 of the upper pile 104 are continuous on the virtual spiral.
  • the spiral blade 114 can be embedded as the blade pitch Pch (allowance of blade pitch ⁇ 10%), that is, the spiral blade 114 is almost in the ground. Adjust the press-fitting speed so that it passes through the same route.
  • the spiral blade 114 when the steel pipe pile 100 is press-fitted into the ground, the spiral blade 114 always passes through the same position in the ground. As a result, the ground S2 between the spiral blades 114 is not disturbed, and the ground S2 is densely filled between the spiral blades 114. And the steel pipe pile 100 can support the load from the top by the soil shear strength of the ground S1 around the steel pipe pile 100 and the ground S2 between the dense spiral blades 114. At this time, the supporting force may be calculated by regarding the blade diameter Dw as the outer diameter of the steel pipe pile 100.
  • the steel pipe pile 200 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
  • the steel pipe pile 200 differs in the structure of the lower pile 202 compared with the steel pipe pile 100 of 1st Embodiment.
  • the lower pile 202 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 14.
  • FIG.11 and FIG.12 is a side view which shows the lower pile 202 of the steel pipe pile 200 which concerns on this embodiment, and is the figure seen from the different direction.
  • FIG. 13 is a bottom view showing the lower pile 202 of the steel pipe pile 200 according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the lower pile 202 of the steel pipe pile 200 according to the present embodiment.
  • the lower pile 202 of this embodiment includes a steel pipe 112, a spiral blade 114, a spiral blade 214, a top 116, a first notch portion 122, a second notch portion 124, and the like.
  • the lower pile 202 is provided with spiral blades 214 spirally on the inner peripheral surface of the lower pile 202.
  • the spiral blade 214 may be formed by welding a reinforcing bar. Since the steel pipe 112, the spiral blade 114, the top 116, the first notch 122, and the second notch 124 are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
  • the spiral blade 214 provided on the inner periphery of the lower pile 202 protrudes in the direction opposite to the protruding direction of the spiral blade 114 from the same base as the base 114b of the spiral blade 114.
  • the pitch of the spiral blades 214 is the same as the pitch of the spiral blades 114.
  • the blade inner diameter Dwi can be made smaller than the pile diameter Dp as shown in FIG.
  • the spiral blade 214 by projecting the spiral blade 214 not only in the external direction but also in the internal direction as in the present embodiment, not only can the moment applied to the connection portion of the steel pipe 112 and the spiral blade 114 be reduced, but also the pile diameter Dp can be reduced. While maintaining, the blade area at the tip of the pile can be increased. As a result, a tip support force equal to or higher than that of the steel pipe pile 100 can be obtained even with the steel pipe pile 200 having a tip with a steel pipe thickness thinner than the steel pipe thickness at the tip of the steel pipe pile 100 of the first embodiment.
  • the spiral blade 214 provided on the inner periphery of the lower pile 202 is provided in about two rounds continuously from the tip end portion 214 a located at the lower portion of the lower pile 202. It is not limited to examples.
  • the spiral blade 214 may be provided with an arbitrary length such as only one turn from the tip portion 214a or from the tip portion 214a to the middle portion of the lower pile 202.
  • the steel pipe pile 300 is different from the steel pipe pile 200 described with reference to FIGS. Below, with reference to FIGS. 15-18, the steel pipe pile 300 which concerns on the example of a change of this embodiment is demonstrated.
  • FIG.15 and FIG.16 is a side view which shows the lower pile 302 of the steel pipe pile 300 which concerns on the example of a change of this embodiment.
  • FIG. 17 is a bottom view showing the lower pile 302 of the steel pipe pile 300 according to the modified example of the present embodiment.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing the lower pile 302 of the steel pipe pile 300 according to the modified example of the present embodiment.
  • the lower pile 302 of this embodiment includes a steel pipe 112, a spiral blade 114, a spiral blade 314, a top 116, a first notch 322, a second notch 324, and the like.
  • the lower pile 302 is also provided with a spiral blade 314 spirally on the inner peripheral surface of the lower pile 202.
  • the spiral blade 314 may be formed by welding a reinforcing bar. Detailed descriptions of the steel pipe 112 and the spiral blade 114 are omitted.
  • the first cutout 322 is formed by cutting out a part of the entire circumferential length of the steel pipe 112 along the spiral blade 114 on one end side of the steel pipe 112.
  • the part located in the edge part of the lower pile 102 among the 1st notch parts 322 at this time is made into the start end part 322a, and the edge part opposite to the start end part 322a of the 1st notch part 322 is made into the termination
  • the second notch portion 324 is a portion of the entire circumference of the steel pipe 112 other than the portion forming the first notch portion 322 on one end side of the steel pipe 112, and the second notch portion 324 of the first notch portion 322.
  • the start end 322a and the end end 322b are connected to each other and formed to be cut out.
  • the first notch 322 is formed by notching within the outer surface of the spiral blades 114 and 314, as shown in FIGS. Thereby, the plane P is formed by the spiral blade 114 and the spiral blade 314 at the lowermost end of the lower pile 302.
  • FIG. 19 is a side view showing a steel pipe pile 400 according to the present embodiment.
  • FIG. 19 shows a state where the steel pipe pile 400 is buried in the ground.
  • the steel pipe pile 400 includes, for example, one lower pile 402 and upper piles 404 and 405 as shown in FIG.
  • the lower pile 402 and the upper pile 404 are the same as the lower pile 102 and the upper pile 104, and the lower pile 402 includes a steel pipe 112, a spiral blade 413, a top 116, a first notch 122, and a second cut. It consists of a notch part 124 and the like.
  • the upper pile 404 includes a steel pipe 112, a spiral blade 414, and a top 116, and the upper pile 405 includes a steel pipe 112, a spiral blade 415, a top 116, and the like.
  • the spiral blades 413, 414, and 415 may be formed by welding reinforcing bars.
  • the spiral blade 413 of the lower pile 402 has a blade diameter Dw1
  • the spiral blade 414 of the upper pile 404 has a blade diameter Dw2
  • the spiral blade 415 of the upper pile 405 has a blade diameter Dw3.
  • the blade diameter Dw2 is larger than the blade diameter Dw1
  • the blade diameter Dw3 is larger than the blade diameter Dw2.
  • the pile diameter Dp and the blade pitch are the same in the lower pile 402 and the upper piles 404 and 405. Further, the spiral blades 114 of the lower pile 402 and the spiral blades 114 of the upper piles 404 and 405 are connected so as to be continuous on the virtual spiral.
  • the example shown in FIG. 19 is a case where the blade diameter is changed according to the ground strength (N value) in the depth direction of the ground.
  • N value ground strength
  • the spiral blade 413 having a relatively small blade diameter is positioned at a depth where the ground strength is high
  • the spiral blade 414, 415 having a relatively large blade diameter is positioned at a depth where the ground strength is low.
  • the size of the spiral blades 413, 414, and 415 according to, for example, the ground strength in the depth direction of the ground, it is possible to ensure the supporting force according to the ground.
  • the upper force acting on the spiral blade 413 can be reduced, and the plate thickness of the spiral blade 413 can be made thinner than when the blade diameter is large. . And since the friction force in the ground at the time of construction can be reduced by making a blade diameter small, workability can be improved.
  • the blade diameters Dw1, Dw2, Dw3 can be regarded as the outer diameter of the steel pipe pile 400, and the steel pipe pile 400 necessary for calculating the bearing capacity of the steel pipe pile 400 based on the blade diameters Dw1, Dw2, Dw3. Can be calculated. Then, the outer peripheral area of the steel pipe pile 400 can be increased and the supporting force can be improved only by increasing the blade diameter without actually increasing the pile diameter Dp. Therefore, the steel pipe pile 400 of this embodiment can reduce the quantity of the steel plate required in order to comprise a steel pipe pile compared with the case where a pile diameter is enlarged and the outer diameter is expanded in the steel pipe pile without a spiral blade. High support force can be secured with materials.
  • the blade diameter of each of the lower pile 402 and the upper pile 404, 405 is constant and the blade diameter is different depending on the pile
  • the present invention is not limited to this example.
  • the lower pile or the upper pile may have a configuration in which the blade diameter changes in the middle portion of the lower pile or the upper pile.
  • the example where a blade diameter becomes large toward the upper part from the lower part of the steel pipe pile 400 was demonstrated, this invention is not limited to this example.
  • the upper pile in the upper part of the steel pipe pile 400 may have a smaller blade diameter than the upper pile or the lower pile in the lower part.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a pile tip 502 and an upper pile 104 of a steel pipe pile 500 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the steel pipe pile 500 includes a pile tip 502 and an upper pile 104 as shown in FIG.
  • the pile front end 502 includes a steel pipe 512, a spiral blade 514, a first notch 522, a second notch (not shown), and the like.
  • the 1st notch part 522 and the 2nd notch part are the same as that of the structure of the 1st notch part 122 and the 2nd notch part 124 of the steel pipe pile 100 of 1st Embodiment.
  • board thickness of the spiral blade 114 demonstrated the case where both the lower pile 102 and the upper pile 104 were the same, in this embodiment, of the steel pipe 112 of the upper pile 104 Compared with the wall thickness, the wall thickness of the steel pipe 512 of the pile front-end
  • the spiral blade 514 may be provided for one or more rounds of the outer periphery.
  • the steel pipe 512 and the spiral blade 514 are both thicker than the steel pipe 112 and the spiral blade 114 of the upper pile 104, it is assumed that either the steel pipe 512 or the spiral blade 514 is thick and the other is the same thickness. Also good.
  • the ends of the lower piles 102, 202, 302, 402, 502 have a shape in which the steel pipe 112 is cut out, and the steel pipe 112 is hollow.
  • the penetration property of the steel pipe pile 100 improves.
  • tip part can be formed with a simple shape, and required intensity
  • the tip portion has a simple shape, the machining of the notch shape is relatively easy, and the machining cost can be reduced.
  • the blade pitch Pch is larger than the conventional one.
  • the blade diameter Dw of the spiral blade 114 is regarded as the outer diameter of the steel pipe pile 100, the bearing capacity of the steel pipe pile 100 can be calculated. It is also a pile that can be expected to have great support.
  • the steel pipe pile 100 of this embodiment often has a smaller force acting on one turn of the blade in the middle of the pile than the force acting on one turn of the pile tip, the plate thickness of the spiral blade 114 is It is possible to make it thinner than that of a conventional single blade tip.
  • only the blade and steel pipe plate thickness at the tip of the pile may be increased.
  • the spiral blades may be formed at a constant and equal pitch. Further, different spiral blades provided at a distance from each other may be arranged so as to be continuous on a virtual spiral. That is, the interval between the end of one spiral blade and the end of another spiral blade is arranged to be equal to or an integral multiple of the blade pitch Pch.
  • the blade pitch Pch is equal and the plurality of spiral blades are continuous on the virtual spiral, when the steel pipe pile 100 is press-fitted into the ground, the spiral blades always pass through the same position in the ground. As a result, the ground is densely filled between the spiral blades without disturbing the ground between the spiral blades. And the steel pipe pile 100 can support the load from the top by the shear strength of the soil of the ground around the steel pipe pile 100 and the ground between the dense spiral blades 114.
  • the supporting force can be improved as compared with the conventional case without disturbing the ground.
  • FIG. 21 is a side view showing an upper pile 604 of a steel pipe pile 600 according to a modified example of the first to fourth embodiments of the present invention.
  • the spiral blades 614A, 614B, and 614C are formed on the outer peripheral surface of the steel pipe 112 so as to be separated from each other.
  • the spiral blades 614A, 614B, and 614C of the upper pile 604 are preferably arranged so that the pitches are equal and continuous on the virtual spiral.
  • the spiral blades 614A, 614B, 614C are arranged such that the distance between the end portions of the spiral blades 614A, 614B, 614C of the upper pile 604 is equal to or an integral multiple of the blade pitch Pch of the spiral blades 614A, 614B, 614C. Place.
  • the spiral blades 614A, 614B, and 614C of the upper pile 604 are continued on the virtual spiral.
  • the spiral blades 614A, 614B, and 614C can be embedded substantially according to the blade pitch Pch (allowance of blade pitch ⁇ 10%), that is, the spiral blades 614A, 614B, and 614C. Adjusts the press-fitting speed so that it passes almost the same route in the ground.
  • the present invention is applicable to steel pipe piles and steel pipe pile construction methods, and in particular to steel pipe piles provided with spiral blades around the steel pipe and steel pipe pile construction methods.

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Abstract

中空の鋼管112と、鋼管の一端側から他端側まで連続して鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根114と、鋼管の一端側において、鋼管の全周のうち一部分の周が第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部122と、鋼管の全周のうち一部分の周以外の他の部分の周が第1の切欠き部の始端部122aと終端部122bとを結んで切欠かれた第2の切欠き部124とを備えることを特徴とする。

Description

鋼管杭及び鋼管杭の施工方法
 本発明は、鋼管杭及び鋼管杭の施工方法に関し、特に鋼管周囲に螺旋状羽根が設けられた鋼管杭及び鋼管杭の施工方法に関する。
 鋼管杭は、例えば、建築物や、道路、鉄道高架橋、橋台、鉄塔等の土木構造物の上部構造物を支持するため、地盤に施工される。このとき、鋼管杭は、例えば全旋回オールケーシング掘削機や自走式の小型重機などの鋼管杭回転圧入装置を使用して、回転されながら地盤に圧入される。このような回転圧入用鋼管杭には、例えば、杭先端に螺旋状羽根を設けたものがある。
 特許文献1には、鋼管杭を地中に圧入する方法として、鋼管杭の先端に螺旋状羽根を設けて、鋼管杭を回転させながら、地表から地中に垂直方向に埋設していく方法が開示されている。また、特許文献2~4には、杭の周囲に螺旋板(螺旋翼)が設けられた杭が開示されている。
特開2001−146741号公報 特開平8−35228号公報 特開平8−284160号公報 特開平10−183617号公報
 ところで、特許文献2のスパイラル基礎杭は、杭の先端が円錐状である。また、特許文献3の螺旋翼付き鋼管杭は、杭の先端に条鋼が螺旋条に巻き付けられたテーパー状のコーンが取り付けられている。特許文献4のパイルアンカーは、先端に切り歯(カッター)が設けられている。
 しかし、特許文献2~4のいずれも、杭の内部に土砂が進入できない閉塞した形状を有している。そのため、杭を地盤に貫入する際、杭が地盤から抵抗を受けやすく、杭の貫入性が悪いため、施工性が悪化したりコストが上昇したりするという問題があった。また、特許文献2や3の杭先端の円錐状の形状や、特許文献4の切り歯の形状は加工が困難であり、加工コストが上昇するという問題があった。
 そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、地盤への貫入性を向上させつつ、簡潔な形状で強度を確保することができるため、加工コストを低減させることが可能な、新規かつ改良された鋼管杭及び鋼管杭の施工方法を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、中空の鋼管と、鋼管の一端側から他端側まで連続して鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、鋼管の一端側において、鋼管の全周のうち一部分の周が第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、鋼管の全周のうち一部分の周以外の他の部分の周が第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部とを備えることを特徴とする鋼管杭が提供される。
 この構成によって、中空の鋼管には、第1の螺旋羽根が一端側から他端側まで連続して鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成され、鋼管の一端部には、第1の切欠き部と第2の切欠き部が形成される。第1の切欠き部は、鋼管の全周のうち一部分の周が第1の螺旋羽根に沿って切欠かれており、第2の切欠き部は、鋼管の全周のうち一部分の周以外の他の部分の周が第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれている。その結果、簡潔な形状で先端部を形成でき、鋼管杭を地盤に圧入する際、貫入性を向上させることができる。
 上記第1の螺旋羽根の基部と同一の基部から第1の螺旋羽根の突出方向と反対方向に突出して、鋼管の内周に螺旋状に形成された第2の螺旋羽根を更に有し、第1の切欠き部は、第1の螺旋羽根と第2の螺旋羽根に沿って切欠かれてもよい。
 上記第1の切欠き部は、第1の螺旋羽根から所定の距離だけ離隔して切欠かれてもよい。または、上記第1の切欠き部は、第1の螺旋羽根の外面内で切欠かれてもよい。
 上記鋼管の一端側において、第1の螺旋羽根の少なくとも先端部の第1の螺旋羽根及び鋼管のどちらか又は両方の板厚さは、それぞれ第1の螺旋羽根又は鋼管の他の部分の板厚さよりも厚くてもよい。
 上記鋼管の一端側において、第1の螺旋羽根の少なくとも先端部の第1の螺旋羽根の径は、第1の螺旋羽根の他の部分の径より大きくてもよい。
 上記鋼管の一端側において、第1の螺旋羽根の少なくとも先端部の第1の螺旋羽根及び鋼管は、鋳造によって作製されてもよい。
 上記第1の螺旋羽根のピッチは、一定で等しくてもよい。
 上記第1の螺旋羽根は、鋼管の外周に互いに離隔して2つ以上形成されてもよい。そして、2つ以上の第1の螺旋羽根は、それぞれピッチが等しく、仮想螺旋上で連続してもよい。
 上記第1の螺旋羽根および上記第2の螺旋羽根は鉄筋により構成されてもよい。
 また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、中空の第1の鋼管と、第1の鋼管の一端側から他端側まで連続して第1の鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、第1の鋼管の一端側において、第1の鋼管の全周のうち一部分の周が第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、第1の鋼管の全周のうち一部分の周以外の他の部分の周が第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部とを有する第1の鋼管杭と、中空の第2の鋼管と、第2の鋼管の一端側から他端側まで連続して第2の鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成され、基部から先端まで第1の螺旋羽根と異なる長さで突出した第3の螺旋羽根とを有し、第1の鋼管杭の他端と端部で接続される第2の鋼管杭とを備える鋼管杭が提供される。
 また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、中空の第1の鋼管と、第1の鋼管の一端側から他端側まで連続して第1の鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、第1の鋼管の一端側において、第1の鋼管の全周のうち一部分の周が第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、第1の鋼管の全周のうち一部分の周以外の他の部分の周が第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部とを有する第1の鋼管杭と、中空の第3の鋼管と、第3の鋼管の一端側から他端側まで連続して第3の鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成された第4の螺旋羽根とを有し、第1の鋼管杭の他端と端部で接続される第3の鋼管杭とを備え、第1の螺旋羽根のピッチと第4の螺旋羽根のピッチは等しく、第1の鋼管杭と第3の鋼管杭の接続部分において、第1の螺旋羽根と第4の螺旋羽根が仮想螺旋上で連続しており、第1の螺旋羽根と第4の螺旋羽根の間隔は、第1の螺旋羽根のピッチ又は第4の螺旋羽根のピッチの整数倍であること特徴とする鋼管杭が提供される。
 また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、中空の鋼管と、鋼管の一端側から他端側まで連続して鋼管の外周に一定で等しいピッチで少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、鋼管の一端側において、鋼管の全周のうち一部分の周が第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、鋼管の全周のうち一部分の周以外の他の部分の周が第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部とを有する鋼管杭を埋設場所に回転圧入するステップと、鋼管杭を地盤に回転圧入する際、鋼管杭の第1の螺旋羽根が、地盤中でほぼ同一経路を通過するように圧入速度を調節するステップとを有することを特徴とする鋼管杭の施工方法が提供される。
 また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、中空の第1の鋼管と、第1の鋼管の一端側から他端側方向に第1の鋼管の外周に一定で等しいピッチで少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、第1の鋼管の一端側において、第1の鋼管の全周のうち一部分の周が第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、第1の鋼管の全周のうち一部分の周以外の他の部分の周が第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部とを有する第1の鋼管杭を埋設場所に回転圧入するステップと、第1の鋼管杭を地盤に回転圧入する際、第1の鋼管杭の第1の螺旋羽根が、地盤中でほぼ同一経路を通過するように圧入速度を調節するステップと、中空の第3の鋼管と、第3の鋼管の一端側から他端側方向に第3の鋼管の外周に一定で等しいピッチで少なくとも1周以上螺旋状に形成された第4の螺旋羽根とを有し、第1の鋼管杭の他端と端部で接続される第3の鋼管杭を、第1の螺旋羽根のピッチと第4の螺旋羽根のピッチは等しく、第1の鋼管杭と第3の鋼管杭の接続部分において、第1の螺旋羽根と第4の螺旋羽根が仮想螺旋上で連続するように、第1の鋼管杭と接続するステップと、第1の鋼管杭と第3の鋼管杭とが接続された鋼管杭を埋設場所に回転圧入するステップと、鋼管杭を地盤に回転圧入する際、鋼管杭の第1の螺旋羽根と第4の螺旋羽根が、地盤中でほぼ同一経路を通過するように圧入速度を調節するステップとを有することを特徴とする鋼管杭の施工方法が提供される。
 本発明によれば、地盤への貫入性を向上させつつ、簡潔な形状で強度を確保することができるため、加工コストを低減させることができる。
本発明の第1の実施形態に係る鋼管杭100を示す側面図である。 同実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す側面図である。 同実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す側面図である。 同実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す側面図である。 同実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す展開図である。 同実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す下面図である。 同実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す断面図である。 同実施形態に係る鋼管杭100の上杭104を示す側面図である。 同実施形態に係る鋼管杭100の下杭102の変更例を示す展開図である。 同実施形態に係る鋼管杭100の下杭102及び上杭104を示す側面図である。 本発明の第2の実施形態に係る鋼管杭200の下杭202を示す側面図である。 同実施形態に係る鋼管杭200の下杭202を示す側面図である。 同実施形態に係る鋼管杭200の下杭202を示す下面図である。 同実施形態に係る鋼管杭200の下杭202を示す断面図である。 同実施形態の変更例に係る鋼管杭300の下杭302を示す側面図である。 同実施形態の変更例に係る鋼管杭300の下杭302を示す側面図である。 同実施形態の変更例に係る鋼管杭300の下杭302を示す下面図である。 同実施形態の変更例に係る鋼管杭300の下杭302を示す断面図である。 本発明の第3の実施形態に係る鋼管杭400を示す側面図である。 本発明の第4の実施形態に係る鋼管杭500の杭先端部502及び上杭104を示す断面図である。 本発明の第1~第4の実施形態の変更例に係る鋼管杭600の上杭604を示す側面図である。
 以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 (第1の実施形態)
 まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係る鋼管杭100の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る鋼管杭100を示す側面図である。図1は、鋼管杭100が地中に埋設されている状態を示す。
 鋼管杭100は、例えば、建築物や、道路、鉄道高架橋、橋台、鉄塔等の土木構造物の上部構造物を支持するため、地盤に施工される。このとき、鋼管杭100は、例えば全旋回オールケーシング掘削機や自走式の小型重機などの鋼管杭回転圧入装置を使用して、回転されながら地盤に圧入される。鋼管杭100は、水平面に対して鉛直方向に圧入されてもよいし、水平面に対して鉛直方向以外の所定の角度で斜めに圧入されてもよい。
 鋼管杭100は、図1に示すように、例えば、1つの下杭102と複数の上杭104からなる。下杭102は、切欠き形状を有する先端側を下にして埋設され、先端側と反対の上端側で上杭104の一端と接続される。上杭104は、下杭102と接続された下端側と反対の上端側で、他の上杭104の一端と接続される。下杭102と上杭104、又は2つの上杭104は、例えば、鋼管杭100の圧入施工の現場で溶接や機械式継手によって接続される。
 下杭102及び上杭104の長さは、地盤に圧入する鋼管杭100の長さに応じて任意に決めることができる。図1では、下杭102の長さが5800mmであり、上杭104の長さが6000mmであるが、図1に示した例に限定されない。また、鋼管杭100は、下杭102のみからなる場合もあるし、下杭102の上部に連接される上杭104の数が1本又は3本以上の場合もある。
 次に、図2~図7を参照して、本実施形態に係る鋼管杭100の下杭102について説明し、図8を参照して、本実施形態に係る鋼管杭100の上杭104について説明する。
 図2~図4は、本実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す側面図である。図2~図4は、それぞれ同一の下杭102の側面を示しており、異なる方向から見た図である。図5は、本実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す展開図である。図5は、下杭102の軸方向と平行な線Aで下杭102を切断して展開した図である。図6は、本実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す下面図である。図7は、本実施形態に係る鋼管杭100の下杭102を示す断面図である。図7は、下杭102を軸方向に切断して示した図である。図8は、本実施形態に係る鋼管杭100の上杭104を示す側面図である。
 下杭102は、鋼管112と、螺旋羽根114と、コマ116と、第1の切欠き部122と、第2の切欠き部124などからなる。上杭104は、鋼管112と、螺旋羽根114と、コマ116などからなる。
 鋼管112は、例えば、中空の円形鋼管である。図1に示す例では、鋼管の直径である杭径Dpが400mmである場合について示している。なお、杭径Dpは、図1に示す例に限定されず、例えば40mm~1200mmのサイズであり、構造物の強度設計等に応じてサイズが決定される。
 螺旋羽根114は、板状部材であり、鋼管112の一端側から他端側まで連続して、鋼管112の外周に一定で等しいピッチで少なくとも1周以上螺旋状に設けられる。螺旋羽根114が設けられることによって、鋼管杭100の先端のみに螺旋状羽根が設けられる場合に比べて、下杭102又は上杭104に、より高い推進力を与えることができる。また、後述する通り、羽根径Dwを摩擦力による支持力算定に必要な杭の外径とみなすことができ、螺旋羽根114によって杭外径を太くできるため、鋼管径を太くして支持力を向上させる必要がない。その結果、鋼管杭100の作製に必要な鋼材の量を低減できる。
 羽根径Dwを摩擦力による支持力算定に必要な杭とみなすことができるためには、羽根ピッチPchと羽根の突出長さdwの比Pch/dwが、Pch/dw≦24を満たす必要がある。Pch/dwが24を超えると、羽根外形を直径とする円筒面で摩擦力を評価することが出来なくなり、円筒面外側の土からの影響を大きく受けることになり、その結果、羽根板厚が過大になる、支持力のばらつきが大きくなるなどの不都合が生じる。
 螺旋羽根114は、螺旋羽根114の板部分の短辺が鋼管112と接続する。鋼管112と螺旋羽根114との接続は、例えば、溶接によって行われる。螺旋羽根114は鉄筋を巻きつけて溶接することによって形成してもよい。螺旋羽根114は、鋼管112との接続部分である基部114bから先端114cまで突出しており、螺旋羽根114の突出長さdwと杭径Dpを合わせて、外径は羽根径Dwとして表される。図1に示す例では、羽根径Dwが600mmである場合について示している。なお、羽根径Dwは、図1に示す例に限定されず、例えば1.2Dp~1.5Dpのサイズであり、場合によっては、2.0Dpまでのサイズとすることができる。羽根径Dwを1.5Dpのように大きくすることによって、下杭102、上杭104を地盤に圧入する際、推進力を増加させることができる。
 螺旋羽根114が鋼管112の外周を1周したときの隣接する螺旋羽根114間の距離を羽根ピッチPchとすると、図1に示す例では、羽根ピッチPchは600mmである場合について示している。羽根ピッチPchは、後述する通り、下杭102と上杭104のいずれも同一としたほうがよい。なお、羽根ピッチPchは、図1に示す例に限定されず、例えば0.6Dw~2.0Dwとすることができるが、好ましくは0.6Dw~1.2Dwである。但し、羽根ピッチPchが大きくなりすぎると、ほぼ羽根ピッチどおりの貫入施工が難しくなることもある。また、鉛直力作用時に羽根一周分あたりに作用する荷重が大きくなりすぎることも考えられる。従って、羽根径Dw(杭径Dp)の大きさに合わせて、羽根ピッチPchを広げすぎないほうがよい場合もある。なお、羽根ピッチPchが小さくなりすぎると、鋼材の量が増加するため、羽根ピッチPchは得られる推進力と鋼材の量とのバランスで決定することができる。
 コマ116は、ここでは、詳細に説明しないが、鋼管112の外周に突出して取り付けられた部材であり、吊り金具又は鋼管回転用金具など用途に応じた形状を有している。吊り金具としてのコマ116は、下杭102又は上杭104をクレーン等によって吊り下げて、鋼管杭回転圧入装置に下杭102又は上杭104を設置する場合に用いられる。また、鋼管回転用金具としてのコマ116は、鋼管杭回転圧入装置によって、下杭102又は上杭104を地盤に圧入する際、鋼管杭回転圧入装置の回転力を下杭102又は上杭104に伝達する場合に用いられる。なお、コマは、外コマとして鋼管112の外周に取り付けられる場合に限定されない。コマは、内コマとして、鋼管112の内周面に内側向きに突出して取り付けられてもよい。コマが鋼管112の内周面に設けられることによって、下杭102又は上杭104の上端又は下端と螺旋羽根114の取り付け先端までの螺旋羽根114が設けられていない領域の長さを短くすることができる。
 第1の切欠き部122は、鋼管112の一端側において、鋼管112の全周長さのうち一部分が螺旋羽根114に沿って切欠かれて形成される。このときの第1の切欠き部122のうち下杭102の端部に位置する部分を始端部122aとし、第1の切欠き部122の始端部122aと反対の端部を終端部122bとする。また、本実施形態の第1の切欠き部122は、図2~図5や図7に示すように、第1の螺旋羽根114から下杭102の下端部のほうに所定の距離だけ離隔して切欠かれている。
 第2の切欠き部124は、鋼管112の一端側において、鋼管112の全周長さのうち、第1の切欠き部122を形成する部分以外の部分で、第1の切欠き部122の始端部122aと終端部122bとを結んで切欠かれて形成される。
 図1~図7に示す例では、第1の切欠き部122は、鋼管112の全周長さ(Dp×π)のうち、3/4Dp×πの周長さの部分を占め、第2の切欠き部124は、鋼管112の全周長さ(Dp×π)のうち、1/4Dp×πの周長さの部分を占める。
 下杭102を図5に示すように展開したときの第1の切欠き部122と第2の切欠き部124のなす角度は、図中に示すように角度Bである。角度Bは、角の頂点が螺旋羽根114近傍であることから、角の頂点の位置(即ち、第1の切欠き部122や第2の切欠き部124が占める周長さ)によって変化する。角度Bは、鋭角の場合よりより鈍角の場合のほうが、鋼管杭100を地盤に圧入する際に耐久性を高くすることができる。
 なお、図5では、第1の切欠き部122と第2の切欠き部124の交差位置(122b)が、頂点を有する例を示したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、図9に示すように、第2の切欠き部124が直線部分124Aと曲線部分124Bからなるようにして、第1の切欠き部122と第2の切欠き部124の交差位置(122b)近傍は滑らかに連続する形状としてもよい。図9は、本発明の第1の実施形態に係る鋼管杭100の下杭102の変更例を示す展開図である。これにより、第1の切欠き部122と第2の切欠き部124の交差部分にかかる力を分散することができ、下杭102の先端部分の強度を向上させることができる。
 鋼管杭100が地盤に圧入されるときは、第2の切欠き部124と螺旋羽根114の先端部114aがまず地盤に入っていく。そして、鋼管杭回転圧入装置の駆動力と螺旋羽根114による推進力によって鋼管杭100が地盤に圧入されていく。このとき、図7に示すように、地盤は中空の下杭102や上杭104の中にも侵入していく。この際、鋼管端部において、螺旋羽根の少なくとも1周分の羽根径を他の部分の羽根径より大きくすることによって、より大きな推進力を得ることができ、鋼管杭の圧入を容易にすることができる。
 このように、下杭102の先端部が鋼管112を切り欠いた形状を有し、鋼管112が中空であることで、杭先端が閉塞した形状を有している場合に比べて、鋼管杭100の貫入性が向上する。そして、貫入性が良いことから、簡潔な形状によって先端部分を形成でき、鋼管杭に必要な強度を確保できる。更に、先端部分は簡潔な形状であるため、切欠き形状の加工が比較的容易であり、加工コストを低減することができる。
 次に、図10を参照して、下杭102と上杭104との接続、又は上杭104間の接続について説明する。図10は、本実施形態に係る鋼管杭100の下杭102及び上杭104を示す側面図である。
 下杭102と上杭104は、下杭102の上端と上杭104の下端が、例えば溶接や機械式継手によって接続される。また、2つの上杭104は、一方の上杭104の上端と他方の上杭104の下端が、例えば溶接や機械式継手によって接続される。
 このとき、下杭102の上端や、上杭104の上端や下端では、図10に示すように、螺旋羽根114が端部まで到達して設けられていないことがある。このような場合でも、下杭102(上杭104)の螺旋羽根114と上杭104の螺旋羽根114が仮想の螺旋上で連続するように接続されるとよい。即ち、下杭102(上杭104)の螺旋羽根114の端部と、上杭104の螺旋羽根114の端部との間隔は、下杭102又は上杭104の羽根ピッチPchと等しく又は整数倍になるように接続する。その結果、下杭102と上杭104の羽根ピッチPchが等しく、下杭102(上杭104)の螺旋羽根114と上杭104の螺旋羽根114が仮想螺旋上で連続する。また、下杭102や上杭104を回転圧入するときに、螺旋羽根114が羽根ピッチPch(羽根ピッチ±10%程度の許容)どおりに埋設できるように、即ち、螺旋羽根114が地盤中でほぼ同一経路を通過するように圧入速度を調節する。
 その結果、鋼管杭100を地盤に圧入する際、螺旋羽根114は地盤中において常に同じ位置を通過することになる。その結果、螺旋羽根114間の地盤S2をかき乱すことがなく、螺旋羽根114間に地盤S2が密実に充填される。そして、鋼管杭100は、鋼管杭100の周囲の地盤S1と、密実な螺旋羽根114間の地盤S2との土のせん断強度によって、上からの荷重を支持することができる。このとき、羽根径Dwが鋼管杭100の外径とみなして、支持力を計算してもよい。
 (第2の実施形態)
 次に、本発明の第2の実施形態に係る鋼管杭200について説明する。鋼管杭200は、第1の実施形態の鋼管杭100と比べて下杭202の構成が異なる。以下では、図11~図14を参照して、本実施形態の下杭202について説明する。
 図11及び図12は、本実施形態に係る鋼管杭200の下杭202を示す側面図であり、異なる方向から見た図である。図13は、本実施形態に係る鋼管杭200の下杭202を示す下面図である。図14は、本実施形態に係る鋼管杭200の下杭202を示す断面図である。
 本実施形態の下杭202は、鋼管112と、螺旋羽根114と、螺旋羽根214と、コマ116と、第1の切欠き部122と、第2の切欠き部124などからなる。下杭202は、第1の実施形態の下杭102と異なり、下杭202の内周面にも螺旋状に螺旋羽根214が設けられる。螺旋羽根214は、例えば、鉄筋を溶接することによって形成してもよい。鋼管112、螺旋羽根114、コマ116、第1の切欠き部122及び第2の切欠き部124については、第1の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
 下杭202の内周に設けられる螺旋羽根214は、螺旋羽根114の基部114bと同一の基部から、螺旋羽根114の突出方向と反対方向に突出している。螺旋羽根214のピッチは、螺旋羽根114のピッチと同一である。螺旋羽根214が内部側に基部214bから先端214cまで突出することによって、図14に示すように羽根内径Dwiを杭径Dpより小さくすることができる。鋼管112から外部方向に一方向に螺旋羽根114の突出長さを長くして羽根面積を広くしようとすると、鋼管112と螺旋羽根114の接続部分にかかるモーメントが増加する。一方、本実施形態のように外部方向だけでなく内部方向に螺旋羽根214を突出させることによって、鋼管112と螺旋羽根114の接続部分にかかるモーメントを減少させることができるだけでなく、杭径Dpを保ちながら、杭先端の羽根面積を増加させることができる。その結果、第1の実施形態の鋼管杭100の先端の鋼管厚より薄い鋼管厚で先端が構成される鋼管杭200としても、鋼管杭100と同等以上の先端支持力が得られる。
 なお、図14では、下杭202の内周に設けられる螺旋羽根214が、下杭202の下部に位置する先端部214aから連続して約2周分に設けられるとしたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、螺旋羽根214は、先端部214aから1周分のみ、又は先端部214aから下杭202の中間部分までなど任意の長さで設けられてもよい。
 次に、本実施形態の変更例に係る鋼管杭300について説明する。鋼管杭300は、図11~図14を参照して説明した鋼管杭200と比べて切欠き部分が異なる。以下では、図15~図18を参照して、本実施形態の変更例に係る鋼管杭300について説明する。
 図15及び図16は、本実施形態の変更例に係る鋼管杭300の下杭302を示す側面図である。図17は、本実施形態の変更例に係る鋼管杭300の下杭302を示す下面図である。図18は、本実施形態の変更例に係る鋼管杭300の下杭302を示す断面図である。
 本実施形態の下杭302は、鋼管112と、螺旋羽根114と、螺旋羽根314と、コマ116と、第1の切欠き部322と、第2の切欠き部324などからなる。下杭302は、上述した第2の実施形態の下杭202と同様に、下杭202の内周面にも螺旋状に螺旋羽根314が設けられる。螺旋羽根314は、例えば、鉄筋を溶接することによって形成してもよい。鋼管112と螺旋羽根114については、詳細な説明は省略する。
 第1の切欠き部322は、鋼管112の一端側において、鋼管112の全周長さのうち一部分が螺旋羽根114に沿って切欠かれて形成される。このときの第1の切欠き部322のうち下杭102の端部に位置する部分を始端部322aとし、第1の切欠き部322の始端部322aと反対の端部を終端部322bとする。
 第2の切欠き部324は、鋼管112の一端側において、鋼管112の全周長さのうち、第1の切欠き部322を形成する部分以外の部分で、第1の切欠き部322の始端部322aと終端部322bとを結んで切欠かれて形成される。
 そして、本実施形態は、下杭102、202と異なり、第1の切欠き部322が、図15~図17に示すように、螺旋羽根114、314の外面内で切欠かれて形成される。これにより、下杭302の最下端部で、螺旋羽根114と螺旋羽根314によって平面Pが形成される。
 (第3の実施形態)
 次に、図19を参照して、本発明の第3の実施形態に係る鋼管杭400について説明する。鋼管杭400は、第1の実施形態の鋼管杭100と比べて螺旋羽根114の構成が異なる。図19は、本実施形態に係る鋼管杭400を示す側面図である。図19は、鋼管杭400が地中に埋設されている状態を示す。
 鋼管杭400は、図19に示すように、例えば、1つの下杭402と上杭404、405からなる。下杭402及び上杭404は下杭102及び上杭104と同様に、下杭402は、鋼管112と、螺旋羽根413と、コマ116と、第1の切欠き部122と、第2の切欠き部124などからなる。また、上杭404は、鋼管112と、螺旋羽根414と、コマ116などからなり、上杭405は、鋼管112と、螺旋羽根415と、コマ116などからなる。螺旋羽根413、414、415は、例えば、鉄筋を溶接することによって形成してもよい。
 下杭402の螺旋羽根413は羽根径Dw1を有し、上杭404の螺旋羽根414は羽根径Dw2を有し、上杭405の螺旋羽根415は羽根径Dw3を有する。羽根径Dw2は羽根径Dw1より大きく、羽根径Dw3は羽根径Dw2より大きい。杭径Dpと羽根ピッチは、下杭402、上杭404、405全てにおいて同一である。また、下杭402の螺旋羽根114、上杭404、405の螺旋羽根114が仮想の螺旋上で連続するように接続される。
 図19に示した例は、地盤の深度方向の地盤強度(N値)に応じて羽根径を変化させた場合である。鋼管杭400を施工した結果、地盤強度が高い深度では比較的羽根径が小さい螺旋羽根413が位置するようにし、地盤強度が低い深度では比較的羽根径が大きい螺旋羽根414、415が位置するようにする。このように、螺旋羽根413、414、415の大きさを、例えば、地盤の深度方向の地盤強度に応じて羽根径を変化させることで、地盤に応じた支持力を確保できる。また、地盤強度が高い部分で羽根径を小さくすることによって、螺旋羽根413に作用する上からの力を低減することができ、羽根径が大きい場合に比べて螺旋羽根413の板厚を薄くできる。そして、羽根径を小さくすることで、施工時の地盤内における摩擦力を低減できるため、施工性を向上させることができる。
 本実施形態によれば、羽根径Dw1、Dw2、Dw3を鋼管杭400の外径とみなすことができ、羽根径Dw1、Dw2、Dw3に基づいて鋼管杭400の支持力算定に必要な鋼管杭400の外周面積を算出できる。そして、実際に杭径Dpを太くすることなく、羽根径を大きくするだけで、鋼管杭400の外周面積を広くすることができ、支持力を向上できる。従って、本実施形態の鋼管杭400は、螺旋羽根がない鋼管杭において杭径を太くして外径を広げる場合に比べて、鋼管杭を構成するために必要な鋼板の量を低減でき、少ない材料で高い支持力を確保できる。
 なお、下杭402、上杭404、405それぞれの羽根径は一定であり、杭によって羽根径が異なる例を示したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、下杭又は上杭は、下杭又は上杭の中間部で羽根径が変化する構成を有するとしてもよい。また、鋼管杭400の下部から上部に向かって、羽根径が大きくなる例について説明したが、本発明はこの例に限定されない。鋼管杭400の上部にある上杭が下部にある上杭又は下杭より羽根径が小さくなってもよい。
 (第4の実施形態)
 次に、図20を参照して、本発明の第4の実施形態に係る鋼管杭500について説明する。鋼管杭500は、第1の実施形態の鋼管杭100と比べて杭先端部502の構成が異なる。図20は、本発明の第4の実施形態に係る鋼管杭500の杭先端部502及び上杭104を示す断面図である。
 鋼管杭500は、図20に示すように、杭先端部502と、上杭104からなる。杭先端部502は、鋼管512と、螺旋羽根514と、第1の切欠き部522と、第2の切欠き部(図示せず。)などからなる。第1の切欠き部522と第2の切欠き部は、第1の実施形態の鋼管杭100の第1の切欠き部122と第2の切欠き部124の構成と同様である。
 第1の実施形態では、鋼管112の肉厚や螺旋羽根114の板厚が、下杭102と上杭104ともに同一である場合について説明したが、本実施形態では、上杭104の鋼管112の肉厚に比べて、杭先端部502の鋼管512の肉厚は厚い。また、上杭104の螺旋羽根114の板厚tw1に比べて、杭先端部502の螺旋羽根514の板厚tw2は厚い。図20に示す例では、鋼管512の外周の1周分に螺旋羽根514が設けられている。なお、螺旋羽根514は、外周の1周分以上設けられるとしてもよい。また、鋼管512、螺旋羽根514共に上杭104の鋼管112や螺旋羽根114に比べて厚い場合について示したが、鋼管512、螺旋羽根514のいずれか一方が厚く、他方は同一厚さであるとしてもよい。
 このように鋼管杭500の先端部を厚くすることによって、鋼管杭500の先端支持力を増加させることができる。鋼管杭の先端の螺旋羽根は他の部分の螺旋羽根より大きな鉛直反力が作用する。本実施形態のように、鋼管杭500の杭先端部502の螺旋羽根514の板厚や鋼管512の肉厚を厚くすることによって、大きな先端支持力が確保できるだけでなく、先端部の変形も防止することができる。
 本実施形態の杭先端部502の作製方法としては、(1)螺旋羽根514及び鋼管512のどちらか又は両方の板厚をそれぞれ他の螺旋羽根114又は鋼管112の板厚よりも厚いものを使用して作成する方法、(2)杭先端部502全体を鋳造によって作製する方法などが挙げられる。
 上述した通り、本発明の第1~第4の実施形態によれば、下杭102、202、302、402、502の先端部が鋼管112を切り欠いた形状を有し、鋼管112が中空であることで、杭先端が閉塞した形状を有している場合に比べて、鋼管杭100の貫入性が向上する。そして、貫入性が良いことから、簡潔な形状によって先端部分を形成でき、必要な強度を確保できる。更に、先端部分が簡潔な形状であるため、切欠き形状の加工は比較的容易であり、加工コストを低減できる。
 従来の先端部分のみ螺旋状羽根を設ける鋼管杭は、杭支持力のうち大半を杭先端に期待した杭となっているため、先端部分の螺旋状羽根や鋼管の板厚が本実施形態に比べ厚くなっている。また、従来の先端部分のみ螺旋状羽根を設ける鋼管杭は、本実施形態のように杭全長に渡って螺旋羽根を設けることをそもそも考えず、先端の羽根により大きな荷重を支えることに主眼を置いているため、羽根ピッチは小さくむしろ平坦形状に近い方が望ましい。
 一方、本実施形態では、鋼管112周囲に螺旋羽根114を連続して形成し、杭の周面摩擦を大きくすることに主眼をおいているため、羽根ピッチPchは従来のものより大きくなっている。また、本実施形態は、螺旋羽根114の羽根径Dwを鋼管杭100の外径とみなして、鋼管杭100の支持力計算をすることが可能となるため、杭先端のみならず杭周面摩擦にも大きな支持力を期待できる杭となっている。更に、本実施形態の鋼管杭100は、杭先端1周分に作用する力に比べ、杭中間部の羽根1周分に作用する力は小さくなることが多いため、螺旋羽根114の板厚は従来の杭先端1枚羽根のものより薄くすることが可能である。但し、杭先端に特に大きな支持力を期待する場合には、杭先端の羽根・鋼管板厚のみを増加させることもある。
 また、従来の先端部分のみ螺旋状羽根を設ける鋼管杭を用いて、従来の螺旋状羽根のように小さい羽根ピッチを維持したまま鋼管の中間部分の周囲にも螺旋状羽根を形成すると、羽根が鋼管の周りに密に配されることになるため、鋼材量が増大することとなる。更に、羽根ピッチが小さいため施工効率も低下する。従って、従来の先端部分のみ螺旋状羽根を設ける鋼管杭をもとに、螺旋状羽根が連続して形成された鋼管杭に到達することはできなかったと考えられる。
 そして、本発明の第1~第4の実施形態によれば、螺旋羽根が一定で等しいピッチで形成されてもよい。また、離隔して設けられた異なる螺旋羽根が仮想の螺旋上で連続するように配置されてもよい。即ち、1の螺旋羽根の端部と、他の螺旋羽根の端部との間隔は、羽根ピッチPchと等しく又は整数倍になるように配置する。その結果、羽根ピッチPchが等しく、複数の螺旋羽根が仮想螺旋上で連続しているため、鋼管杭100を地盤に圧入する際、螺旋羽根は地盤中において常に同じ位置を通過することになる。その結果、螺旋羽根間の地盤をかき乱すことがなく、螺旋羽根間に地盤が密実に充填される。そして、鋼管杭100は、鋼管杭100の周囲の地盤と、密実な螺旋羽根114間の地盤との土のせん断強度によって、上からの荷重を支持することができる。
 一方、従来は、羽根ピッチや隣接する螺旋翼間の距離が考慮されてなかったため、1つの螺旋翼が鋼管周囲の地盤を通過した後、他の螺旋翼が鋼管周囲の地盤を通過するとき、他の螺旋翼が異なる位置を通過する可能性があるため、地盤を乱す可能性があった。これに対し、本実施形態によれば、地盤を乱すことなく、従来に比べて支持力を向上させることができる。
 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
 例えば、上記実施形態では、下杭102、402や上杭104、404、405は、図1、図8及び図19に示したように、1つの螺旋羽根114、414、415が一端部近傍から他端部近傍まで連続して鋼管112の外周面に形成されるとしたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、1つの下杭又は上杭において、螺旋羽根は複数設けられてもよい。図21は、本発明の第1~第4の実施形態の変更例に係る鋼管杭600の上杭604を示す側面図である。
 図21の上杭604には、3つの螺旋羽根614A、614B、614Cが設けられる。螺旋羽根614A、614B、614Cは、互いに離隔して鋼管112の外周面に形成される。このとき、上杭604の螺旋羽根614A、614B、614Cは、それぞれピッチが等しく、仮想の螺旋上で連続するように配置されるとよい。即ち、上杭604の螺旋羽根614A、614B、614Cのそれぞれの端部の間隔は、螺旋羽根614A、614B、614Cの羽根ピッチPchと等しく又は整数倍になるように、螺旋羽根614A、614B、614Cを配置する。その結果、螺旋羽根614A、614B、614Cの羽根ピッチPchが等しいとき、上杭604の螺旋羽根614A、614B、614Cが仮想螺旋上で連続する。また、上杭204を回転圧入するときに、螺旋羽根614A、614B、614Cがほぼ羽根ピッチPch(羽根ピッチ±10%程度の許容)どおりに埋設できるように、即ち、螺旋羽根614A、614B、614Cが地盤中でほぼ同一経路を通過するように圧入速度を調節する。
 その結果、鋼管杭600を地盤に圧入する際、螺旋羽根614A、614B、614Cは地盤中において常に同じ位置を通過することになる。その結果、螺旋羽根614A、614B、614C間の地盤S2をかき乱すことなく、螺旋羽根614A、614B、614C間に地盤S2が密実に充填される。なお、図21では、上杭604の例を示したが、下杭についても同様にこの変更例を適用できる。
 本発明は、鋼管杭及び鋼管杭の施工方法に適用可能であり、特に鋼管周囲に螺旋状羽根が設けられた鋼管杭及び鋼管杭の施工方法に適用可能である。
 100  鋼管杭
 102  下杭
 104  上杭
 112  鋼管
 114  螺旋羽根
 114a 先端部
 116  コマ
 122  第1の切欠部
 124  第2の切欠き部
 200  鋼管杭
 202  下杭
 214  螺旋羽根
 214a 先端部
 300  鋼管杭
 302  下杭
 314  螺旋羽根
 314a 先端部
 322  第1の切欠き部
 324  第2の切欠き部
 400  鋼管杭
 402  下杭
 404  上杭
 405  上杭
 413  螺旋羽根
 414  螺旋羽根
 415  螺旋羽根
 500  鋼管杭
 502  杭先端部
 512  鋼管
 514  螺旋羽根
 522  第1の切欠き部
 600  鋼管杭
 604  上杭
 614A  螺旋羽根
 614B  螺旋羽根
 614C  螺旋羽根

Claims (16)

  1.  中空の鋼管と、
     前記鋼管の一端側から他端側まで連続して前記鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、
     前記鋼管の一端側において、前記鋼管の全周のうち一部分の周が前記第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、
     前記鋼管の全周のうち前記一部分の周以外の他の部分の周が前記第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部と
    を備えることを特徴とする、鋼管杭。
  2.  前記第1の螺旋羽根の基部と同一の基部から前記第1の螺旋羽根の突出方向と反対方向に突出して、前記鋼管の内周に螺旋状に形成された第2の螺旋羽根を更に有し、
     前記第1の切欠き部は、前記第1の螺旋羽根と前記第2の螺旋羽根に沿って切欠かれたことを特徴とする、請求項1に記載の鋼管杭。
  3.  前記第1の切欠き部は、前記第1の螺旋羽根から所定の距離だけ離隔して切欠かれたことを特徴とする、請求項1又は2に記載の鋼管杭。
  4.  前記第1の切欠き部は、前記第1の螺旋羽根の外面内で切欠かれたことを特徴とする、請求項1又は2に記載の鋼管杭。
  5.  前記鋼管の一端側において、前記第1の螺旋羽根の少なくとも先端部の前記第1の螺旋羽根及び前記鋼管のどちらか又は両方の板厚さは、それぞれ前記第1の螺旋羽根又は前記鋼管の他の部分の板厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の鋼管杭。
  6.  前記鋼管の一端側において、前記第1の螺旋羽根の少なくとも先端部の羽根径は、前記第1の螺旋羽根の他の部分の羽根径より大きいことを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の鋼管杭。
  7.  前記鋼管の一端側において、前記第1の螺旋羽根の少なくとも先端部の前記第1の螺旋羽根及び前記鋼管は、鋳造によって作製されたことを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載の鋼管杭。
  8.  前記第1の螺旋羽根のピッチは、一定で等しいことを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載の鋼管杭。
  9.  前記第1の螺旋羽根は、前記鋼管の外周に互いに離隔して2つ以上形成されることを特徴とする、請求項1~8のいずれか1項に記載の鋼管杭。
  10.  2つ以上の前記第1の螺旋羽根は、それぞれピッチが等しく、仮想螺旋上で連続していることを特徴とする、請求項9に記載の鋼管杭。
  11.  中空の第1の鋼管と、前記第1の鋼管の一端側から他端側まで連続して前記第1の鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、前記第1の鋼管の一端側において、前記第1の鋼管の全周のうち一部分の周が前記第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、前記第1の鋼管の全周のうち前記一部分の周以外の他の部分の周が前記第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部とを有する第1の鋼管杭と、
     中空の第2の鋼管と、前記第2の鋼管の一端側から他端側まで連続して前記第2の鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成され、基部から先端まで前記第1の螺旋羽根と異なる長さで突出した第3の螺旋羽根とを有し、前記第1の鋼管杭の他端と端部で接続される第2の鋼管杭と
    を備える、鋼管杭。
  12.  中空の第1の鋼管と、前記第1の鋼管の一端側から他端側まで連続して前記第1の鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、前記第1の鋼管の一端側において、前記第1の鋼管の全周のうち一部分の周が前記第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、前記第1の鋼管の全周のうち前記一部分の周以外の他の部分の周が前記第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部とを有する第1の鋼管杭と、
     中空の第3の鋼管と、前記第3の鋼管の一端側から他端側まで連続して前記第3の鋼管の外周に少なくとも1周以上螺旋状に形成された第4の螺旋羽根とを有し、前記第1の鋼管杭の他端と端部で接続される第3の鋼管杭と
    を備え、
     前記第1の螺旋羽根のピッチと前記第4の螺旋羽根のピッチは等しく、前記第1の鋼管杭と前記第3の鋼管杭の接続部分において、前記第1の螺旋羽根と前記第4の螺旋羽根が仮想螺旋上で連続しており、前記第1の螺旋羽根と前記第4の螺旋羽根の間隔は、前記第1の螺旋羽根のピッチ又は前記第4の螺旋羽根のピッチの整数倍であること特徴とする、
    鋼管杭。
  13.  前記第1~第4の螺旋羽根のいずれか又は全部は鉄筋から構成されることを特徴とする、請求項1~12のいずれか1項に記載の鋼管杭。
  14.  前記第1~第4の螺旋羽根の、羽根ピッチPchと突出長さdwの比Pch/dwは、
     Pch/dw≦24
    を満たすことを特徴とする請求項1~13のいずれかに記載の鋼管杭。
  15.  中空の鋼管と、前記鋼管の一端側から他端側まで連続して前記鋼管の外周に一定で等しいピッチで少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、前記鋼管の一端側において、
     前記鋼管の全周のうち一部分の周が前記第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、
     前記鋼管の全周のうち前記一部分の周以外の他の部分の周が前記第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部とを有する鋼管杭を埋設場所に回転圧入するステップと、
     前記鋼管杭を地盤に回転圧入する際、前記鋼管杭の前記第1の螺旋羽根が、地盤中でほぼ同一経路を通過するように圧入速度を調節するステップと
    を有することを特徴とする、鋼管杭の施工方法。
  16.  中空の第1の鋼管と、前記第1の鋼管の一端側から他端側方向に前記第1の鋼管の外周に一定で等しいピッチで少なくとも1周以上螺旋状に形成された第1の螺旋羽根と、前記第1の鋼管の一端側において、前記第1の鋼管の全周のうち一部分の周が前記第1の螺旋羽根に沿って切欠かれた第1の切欠き部と、前記第1の鋼管の全周のうち前記一部分の周以外の他の部分の周が前記第1の切欠き部の始端部と終端部とを結んで切欠かれた第2の切欠き部とを有する第1の鋼管杭を埋設場所に回転圧入するステップと、
     前記第1の鋼管杭を地盤に回転圧入する際、前記第1の鋼管杭の前記第1の螺旋羽根が、地盤中でほぼ同一経路を通過するように圧入速度を調節するステップと、
     中空の第3の鋼管と、前記第3の鋼管の一端側から他端側方向に前記第3の鋼管の外周に一定で等しいピッチで少なくとも1周以上螺旋状に形成された第4の螺旋羽根とを有し、前記第1の鋼管杭の他端と端部で接続される第3の鋼管杭を、前記第1の螺旋羽根のピッチと前記第4の螺旋羽根のピッチは等しく、前記第1の鋼管杭と前記第3の鋼管杭の接続部分において、前記第1の螺旋羽根と前記第4の螺旋羽根が仮想螺旋上で連続するように、前記第1の鋼管杭と接続するステップと、
     前記第1の鋼管杭と前記第3の鋼管杭とが接続された鋼管杭を埋設場所に回転圧入するステップと、
     前記鋼管杭を地盤に回転圧入する際、前記鋼管杭の前記第1の螺旋羽根と前記第4の螺旋羽根が、地盤中でほぼ同一経路を通過するように圧入速度を調節するステップとを有することを特徴とする、鋼管杭の施工方法。
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