WO2012081459A1 - 外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法 - Google Patents

外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法 Download PDF

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WO2012081459A1
WO2012081459A1 PCT/JP2011/078268 JP2011078268W WO2012081459A1 WO 2012081459 A1 WO2012081459 A1 WO 2012081459A1 JP 2011078268 W JP2011078268 W JP 2011078268W WO 2012081459 A1 WO2012081459 A1 WO 2012081459A1
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steel pipe
concrete pile
ready
pile
outer shell
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PCT/JP2011/078268
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French (fr)
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謙吾 堀
規之 川端
正昭 加倉井
Original Assignee
日鐵住金建材株式会社
パイルフォーラム株式会社
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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
    • E02D5/72Pile shoes

Definitions

  • the present invention belongs to the technical field of a concrete pile with a shell steel pipe and a manufacturing method thereof, and more specifically, a steel pipe composed of a plurality of divided arc plates, in particular, a concrete pile with a shell steel pipe using a thin (thin) steel pipe, and It relates to the manufacturing method.
  • SC pile concrete pile
  • an outer shell steel pipe in which concrete is lined inside the steel pipe in order to improve the bending strength
  • SC pile concrete pile with an outer shell steel pipe
  • SC pile formed by inserting a ready-made concrete pile inside the steel pipe while ensuring a gap and filling the gap with a filler (expansion mortar or the like).
  • the SC piles according to Patent Documents 1 to 3 are common in that the bending strength is reinforced with a structure in which a steel pipe is mounted on the outer periphery of the ready-made concrete piles. Compared with the above, it is possible to partially reinforce the portion where the strength of the ready-made concrete pile is insufficient. Therefore, it is excellent in flexibility, economical and reasonable. In addition, by adjusting the material, thickness, and axial length of steel pipes for pre-made concrete piles of the same diameter, various high-strength concrete piles that meet the required bending strength can be realized. Are better.
  • the SC pile is generally a cylindrical steel pipe manufactured and sold by a blast furnace manufacturer.
  • the commercially available steel pipe thickness (t) is usually such that the plate thickness (t) is 4.5 mm or more, or the plate thickness diameter ratio (t / D) is 1% or more.
  • steel pipe 1 is A thickness of 4.5 to 9.0 mm is used, which can be selected from commercially available steel pipe sizes, the thickness of the steel pipe 1 being the required bending strength and the weight of the rebar 2 to be inserted.
  • the lower limit of the steel pipe thickness is determined from the strength capable of centrifugal forming and should be 4.5 mm or more, and the upper limit is determined by the economically available thickness and is 9.0 mm or less.
  • the steel pipe 1 itself has a form change, so that it is economical in terms of industrial production.
  • JP-A-6-220842 Japanese Patent Laid-Open No. 11-280062 Japanese Utility Model Publication No. 51-157104
  • Patent Document 3 that is, an SC pile formed by inserting a ready-made concrete pile inside a steel pipe with a gap and filling the gap with a filler, is flexible as described in paragraph [0004] above.
  • the advantages of being excellent in performance and economical and reasonable are recognized, there are the following problems. 1) Although the steel pipe thickness is appropriately increased and decreased to obtain a predetermined bending strength, the conventional steel pipe thickness is only a commercially available one of 4.5 mm or more as described above, and the bending strength required for piles. There were many cases where there was no steel pipe of the appropriate thickness according to the Therefore, it was unavoidable and uneconomical because a steel pipe having an appropriate thickness or more required for structural design was unavoidably used.
  • An object of the present invention is a conventional steel pipe in which a steel pipe covering the ready-made concrete pile is combined with a plurality of divided arc plates for a concrete pile with a shell steel pipe using the ready-made concrete pile according to Patent Document 3 above.
  • the next object of the present invention is to provide a concrete pile with an outer shell steel pipe excellent in quality, which can be produced without using a filler, and does not need to worry about the adhesion between the steel pipe and the ready-made concrete pile, and a method for producing the same. There is to do.
  • a further object of the present invention is to confirm the adhesion of the filler between the steel pipe and the ready-made concrete pile, and to produce the steel pipe and the ready-made concrete pile in a concentric arrangement, with excellent quality steel shell. It is to provide a concrete pile and a manufacturing method thereof.
  • a concrete pile with an outer shell steel pipe according to the invention described in claim 1 is a concrete pile with an outer shell steel pipe formed by coating a steel pipe on an outer peripheral surface of a ready-made concrete pile.
  • the steel pipe forming the outer shell is made of a thin steel plate, and a plurality of divided arc plates each having a joint portion formed by dividing the steel plate into a plurality of circumferential edges and bending the thin steel plate at both circumferential edges are provided via the joint portion. It is characterized by being formed in a cylindrical shape by being connected in the circumferential direction.
  • the concrete pile with an outer shell steel pipe according to the invention of claim 2 is a concrete pile with an outer shell steel pipe formed by partially covering the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile with the steel pipe,
  • the steel pipe forming the outer shell is made of a thin steel plate, and is divided into a plurality in the circumferential direction, and the thin steel plate is bent at both circumferential edges so that the joint portion is formed in the same direction as the ready-made concrete pile in the pile axial direction.
  • a plurality of divided arc plates are connected in the circumferential direction via the joint portion and formed into a cylindrical shape,
  • the ready-made concrete pile and the steel pipe are fastened by a band member wound along the outer peripheral surface of the steel pipe.
  • the concrete pile with outer shell steel pipe according to the invention of claim 3 is a concrete pile with outer shell steel pipe formed by partially covering the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile with the steel pipe,
  • the steel pipe forming the outer shell is made of a thin steel plate, and is divided into a plurality in the circumferential direction, and the steel plate is bent at both circumferential edges to form a joint portion to be shorter than the ready-made concrete pile in the pile axial direction.
  • a plurality of divided arc plates are connected in the circumferential direction via the joint portion and formed into a cylindrical shape,
  • the ready-made concrete pile and the steel pipe are fastened by a band member wound along the outer peripheral surface of the steel pipe.
  • the concrete pile with an outer shell steel pipe according to the invention of claim 4 is a concrete pile with an outer shell steel pipe formed by partially covering the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile with the steel pipe,
  • the steel pipe forming the outer shell is made of a thin steel plate, and is divided into a plurality in the circumferential direction, and the thin steel plate is bent at both ends in the circumferential direction to be equal to or shorter than the ready-made concrete pile in the pile axial direction in which joint portions are formed.
  • a plurality of divided arc plates having a length are formed in a cylindrical shape by connecting them in the circumferential direction via the joint part, and a substantially concentric arrangement is ensured with a ready-made concrete pile inside thereof and a gap filling the filler. The gap is filled with a filler.
  • a fifth aspect of the present invention is the concrete pile with an outer shell steel pipe according to any one of the first to fourth aspects, wherein the joint at one end of the joint portions formed at both circumferential edges of the divided arc plate
  • the portion is a U-shaped male joint
  • the joint at the other end is a U-shaped female joint
  • the corresponding U-shaped female joint or U-shaped male of the adjacent divided arc plate It is characterized by being connected to the mold joint.
  • the invention according to claim 6 is the concrete pile with an outer shell steel pipe according to any one of claims 1 to 5, wherein the thickness of the divided arc plate is 2.3 mm to 9.0 mm, or the plate thickness-diameter ratio. Is less than 1%.
  • a seventh aspect of the present invention is the concrete pile with an outer shell steel pipe according to any one of the first to sixth aspects, wherein a projection-like misalignment prevention process is applied to the inner peripheral surface of the divided arc plate. It is characterized by being.
  • the plurality of divided arc plates have the same shape and the same size.
  • the method for producing a concrete pile with an outer shell steel pipe according to the invention of claim 9 is a method for producing a concrete pile with an outer shell steel pipe formed by coating a steel pipe on the outer peripheral surface of a ready-made concrete pile,
  • the steel pipe that forms the outer shell is a thin steel plate, and a plurality of divided arc plates that are divided into a plurality in the circumferential direction and bent at both ends in the circumferential direction to form a joint portion are arranged in the circumferential direction via the joint portion.
  • the single divided arc plate is attached to the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile, and the remaining divided circular arcs are sequentially connected in the circumferential direction by sliding in the pile axis direction while fitting the corresponding joint portions. It is formed in the cylindrical shape which coat
  • a method for producing a concrete pile with an outer shell steel pipe according to the invention of claim 10 is a method for producing a concrete pile with an outer shell steel pipe formed by coating a steel pipe on the outer peripheral surface of a ready-made concrete pile,
  • the steel pipe forming the outer shell is a thin steel plate, and is divided into a plurality in the circumferential direction, and the thin steel plate is bent at both circumferential edges to form joints.
  • the divided arc plate is connected in the circumferential direction via the joint portion to form a cylindrical shape
  • the single divided arc plate is attached to the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile, and the remaining divided circular arcs are sequentially connected in the circumferential direction by sliding in the pile axis direction while fitting the corresponding joint portions.
  • the ready-made concrete pile and the steel pipe are fastened by a band member wound along the outer peripheral surface of the steel pipe.
  • the method for producing a concrete pile with an outer shell steel pipe according to the invention of claim 11 is a method for producing a concrete pile with an outer shell steel pipe formed by partially covering the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile with a steel pipe,
  • the steel pipe forming the outer shell is a thin steel plate, and is divided into a plurality in the circumferential direction, and the thin steel plates are bent at both circumferential edges to form joints.
  • the divided arc plate is connected in the circumferential direction via the joint portion to form a cylindrical shape
  • the single divided arc plate is attached to the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile, and the remaining divided circular arcs are sequentially connected in the circumferential direction by sliding in the pile axis direction while fitting the corresponding joint portions.
  • Forming a cylindrical steel pipe partially covering the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile The ready-made concrete pile and the steel pipe are fastened by a band member wound along at least the outer peripheral surface of the other end of the steel pipe.
  • the method for producing a concrete pile with an outer shell steel pipe according to the invention of claim 12 is a method for producing a concrete pile with an outer shell steel pipe formed by coating the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile with a steel pipe,
  • the steel pipe forming the outer shell is a thin steel plate, and is divided into a plurality in the circumferential direction, and the thin steel plate is bent at both ends in the circumferential direction to form joints, and the length is equal to or shorter than the ready-made concrete pile.
  • a plurality of divided arc plates are connected in the circumferential direction via the joint portion to form a cylindrical shape
  • the one split arc plate is provided on the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile with a gap necessary for filling with the filler, and the remaining split arcuate bodies are sequentially fitted to the corresponding joint portions. It is made to slide in the direction of the pile axis and is connected in the circumferential direction to form a cylindrical steel pipe, and it is arranged in a concentric manner with a gap filling the ready-made concrete pile inside and the filler. It is characterized by filling.
  • the invention according to claim 13 is the method for producing a concrete pile with outer shell steel pipe according to claim 12, wherein the filler is filled with the ready-made concrete pile in advance at both ends in the pipe axis direction of the steel pipe.
  • a ring member having an injection hole or a discharge hole for closing the gap is provided, and a filler is injected from the injection hole to fill the gap.
  • the invention according to claim 14 is the method for producing a concrete pile with outer shell steel pipe according to claim 12 or 13, wherein the divided arc plate is a spacing member capable of maintaining a gap with the ready-made concrete pile at a predetermined distance. It is characterized by having.
  • the steel pipe forming the outer shell is formed by connecting a plurality of divided arc plates in the circumferential direction via the joint portions to form a cylindrical shape. Therefore, the following effects can be obtained. 1) Since a large number of curved (same shape and same size) segmented arc plates that are nearly flat can be stacked and transported, this greatly contributes to the cost reduction associated with transport and facilitates handling of the load. 2) Since a cylindrical steel pipe can be formed by simply sliding the divided arc plate, welding and caulking are unnecessary, and the workability (productivity) is extremely excellent.
  • the concrete pile with a shell steel pipe having various bending strengths can be realized from the ready-made concrete pile 1 having the same diameter (single type), it is excellent in flexibility, economical and rational. Moreover, since the said steel pipe can also be partially covered and implemented in the required part of a ready-made concrete pile, a highly versatile and extremely rational concrete pile with an outer shell steel pipe can be provided.
  • FIG. It is the perspective view which showed the concrete pile with an outer shell steel pipe concerning Example 1.
  • FIG. It is the enlarged view which looked at the concrete pile with an outer shell steel pipe of Drawing 1 from the front direction.
  • A is a front view showing a stage where a ready-made concrete pile is placed on an assembly table
  • B is a view taken along line BB of A
  • C is a view taken along line CC of A.
  • illustration of the nylon sling 4 was abbreviate
  • A is a front view showing a stage where the first divided arc plate is placed on the top of the ready-made concrete pile of FIG. 4, and B is a view taken along the line BB of A.
  • FIG. A is a front view showing a stage where the second and third divided arc plates are connected to both side portions of the ready-made concrete pile of FIG. 5, and B is a view taken along the line BB of A.
  • FIG. A and B are the figures which showed the process of half-rotating a ready-made concrete pile.
  • A is a front view showing a stage in which a fourth divided arc plate is connected to the ready-made concrete pile of FIG. 6 to form a cylindrical steel pipe, and B is a view taken along line BB of A in FIG.
  • FIG. 9A is a front view showing a stage in which a steel band is wound around a ready-made concrete pile covering the steel pipe of FIG. 8 and tightened
  • B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • A is the front view which showed the concrete pile with an outer shell steel pipe concerning Example 2
  • B is the BB arrow directional view of A
  • C is the CC directional arrow sectional view of A It is.
  • illustration of the steel band 8 was abbreviate
  • FIG. 9A is a front view showing a stage in which a steel band is wound around a ready-made concrete pile covering the steel pipe of FIG. 8 and tightened
  • B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • A is the front view which showed the concrete pile with an outer shell steel pipe concerning Example 2
  • B is the BB arrow directional view of A
  • C is the CC
  • A is a front view showing a stage where a ready-made concrete pile is placed on an assembly table
  • B is a view taken along line BB of A
  • C is a view taken along line CC of A.
  • A is a front view showing a stage in which the first divided arc plate is installed on the top of the ready-made concrete pile of FIG. 13, and B is a view taken along the line BB of A.
  • FIG. A is a front view showing a stage where the second and third divided arc plates are connected to both side portions of the ready-made concrete pile of FIG.
  • FIG. 14 is a view taken along the line BB of A.
  • FIG. A and B are the figures which showed the process of half-rotating a ready-made concrete pile.
  • A is a front view showing a stage in which a fourth divided arc plate is connected to the ready-made concrete pile of FIG. 15 to form a cylindrical steel pipe
  • B is a view taken along the line BB of A in FIG.
  • C is a cross-sectional view taken along line CC of A.
  • A is a front view showing a stage in which a steel band is wound around a ready-made concrete pile covering the steel pipe of FIG. 17, and B is a cross-sectional view taken along line BB of A.
  • FIG. 19A is a front view showing a stage in which a ready-made concrete pile covering the steel pipe of FIG. 18 is inclined and installed on an assembly table, and B is a view taken along line BB in FIG.
  • A is a front view showing a stage in which a ready-made concrete pile covered with a steel pipe is returned to a horizontal state and cured, and B is a cross-sectional view taken along the line BB of A.
  • FIG. 1 has shown the perspective view of the concrete pile with an outer shell steel pipe concerning this invention.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the concrete pile with an outer shell steel pipe of FIG. 1 as viewed from the front.
  • the present invention is a concrete pile with an outer shell steel pipe formed by coating a steel pipe 10 on the outer peripheral surface of a ready-made concrete pile 11, wherein the steel pipe 10 forming the outer shell is made of a thin steel plate and is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction.
  • a plurality of divided arc plates 1 having joint portions 1a and 1b formed by bending the thin steel plate at both circumferential edges are connected in the circumferential direction via the joint portions 1a and 1b to be formed into a cylindrical shape. .
  • the concrete pile with an outer shell steel pipe is formed by covering the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile 11 with the steel pipe 10, and the steel pipe 10 forming the outer shell is made of a thin steel plate in the circumferential direction.
  • a plurality (four in the illustrated example) of the same length as the pre-made concrete piles 11 in the pile axis direction in which the thin steel plates are bent at both circumferential edges and the joint portions 1a and 1b are formed. ) Are connected to each other in the circumferential direction via the joint portions 1a and 1b to form a cylindrical shape.
  • the ready-made concrete pile 11 and the steel pipe 10 are fastened by a band member 8 wound along the outer peripheral surface of the steel pipe 11.
  • a band member 8 wound along the outer peripheral surface of the steel pipe 11.
  • the band member 8 is omitted for convenience of illustration.
  • a ready-made concrete pile 11 provided with joint hardware 11a at both ends in the axial direction is used, and both ends of the cylindrical steel pipe 10 made of the plurality of divided arc plates 1 and ready-made concrete inside thereof. Both ends of the pile 11 (joint fitting 11a) are integrated by welding.
  • the concrete pile with the outer shell steel pipe (steel pipe 10) is usually carried out with an outer diameter of about 40 cm to 120 cm and a length in the pile axis direction of about 500 cm to 700 cm, but the size is of course not limited thereto.
  • the steel pipe 10 formed in the cylindrical shape according to the present embodiment has an outer diameter of about 56 cm, a length in the pile axis direction of about 520 cm, and a steel pipe thickness (wall thickness) of about 3.2 mm.
  • the steel pipe thickness is determined by a structural design corresponding to the bending strength required for the SC pile, but is usually in a range of 2.3 mm to 9.0 mm, or a thickness ratio of less than 1%. Of course, a thinner steel pipe is more economical.
  • the ready-made concrete pile 11 is a high-strength concrete pile having an outer diameter of about 55 cm, an inner diameter of about 45 cm, a pile axial direction length of about 520 cm, and a design standard strength of 80 N / mm 2 or more (in this embodiment PHC).
  • PHC design standard strength
  • the present invention is not limited to this, but the design may be changed as appropriate according to the bending strength required for the SC pile.
  • the PHC pile 11 including the PC steel material and the helical reinforcing bar is used.
  • the present Example uses the hollow ready-made concrete pile 11, it can implement similarly also with a solid type.
  • the ready-made concrete pile 11 which concerns on a present Example is integrally equipped with the steel pipe 10 and the joint metal fitting 11a which can be welded to the axial direction both ends, it can implement also with the ready-made concrete pile which is not equipped with the said joint metal fitting 11a.
  • the steel pipe 10 and the ready-made concrete pile 11 are not welded.
  • the gap between the steel pipe 10 and the ready-made concrete pile 11 is about 2 mm.
  • the SC pile is integrated with a joint metal 11a provided at both ends of the steel pipe 10 and both ends of the ready-made concrete pile 11 inside thereof by fillet welding all around.
  • a plurality of (four) divided arc plates 1 are slightly loosely connected via joints 1a and 1b (see FIG. 2). Therefore, fine adjustment is easy when welding, and a good and smooth welding operation can be performed.
  • the SC pile is fastened by a band member (a steel band in this embodiment) 8 in which the ready-made concrete pile 11 and the steel pipe 10 are wound along the outer peripheral surface of the steel pipe 11.
  • a band member a steel band in this embodiment
  • five band members arranged in a well-balanced manner with a predetermined interval are tightened, and the number and tightening force are set to the required bending strength, SC pile length, etc.
  • the design can be changed accordingly.
  • segmentation circular arc plate 1 which comprises the steel pipe 10 which is the main characteristics of this invention is demonstrated.
  • the steel pipe 10 is divided into four equally-divided arc plates 1 in the circumferential direction, that is, four pieces of the same shape and the same size having a substantially arc-shaped cross section and a length in the pile axis direction of about 520 cm.
  • the divided arc plate 1 is formed in a cylindrical shape by being connected in the circumferential direction via the joint portions 1a and 1b.
  • FIG. 3 shows an example of the size of each divided arc plate 1 when it is divided into four equal parts.
  • the symbols W 3.2 mm
  • X 438.46 mm
  • Y 30.2 mm
  • Z 40.2 mm
  • the radius of curvature 279.68 mm.
  • the divided arc plate 1 is formed into an appropriate curvature by a roll forming method, preferably a cold roll forming method.
  • the shape of the joint portions 1a and 1b of the divided arc plate 1 will be described.
  • the joint portion 1a at one side edge (right side in the illustrated example) of the divided arc plate 1 has a direction corresponding to the outside of the steel pipe 10 formed in a cylindrical shape.
  • the joint portion 1b on the other side edge (left side in the illustrated example) is formed at a U-shaped male joint that is bent back and bent, and the tip portion of the joint portion (male joint) 1a of the adjacent divided arc plate 1 It is formed and formed in a U-shaped female joint that is bent in a bowl shape so as to be wound.
  • the steel pipe 10 is formed by using the divided arc plate 1 having the same shape as being divided into four equal parts in the circumferential direction.
  • the present invention is not limited to this, and it is divided into three equal parts or two equal parts in the circumferential direction. The same can be done by using a divided arc plate having a shape equal to (half-divided).
  • the split arc plate 1 having the same shape and the same size is used from the viewpoint of manufacturing cost, load handling property, and handling property (workability).
  • the cylindrical steel pipe 10 may be formed.
  • the U-shaped joint portions 1a and 1b are formed and implemented, but the present invention is not limited to this. Various variations can be implemented.
  • the concrete pile with a shell steel pipe according to the present invention is the one divided arc plate among the plurality of divided arc plates 1 configured to be connected in the circumferential direction via the joint portions 1a and 1b to be formed into a cylindrical shape.
  • 1 is attached to the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile 11, and the remaining divided circular arcs 1 are sequentially connected in the circumferential direction by sliding in the pile axis direction while fitting the corresponding joint portions 1 a and 1 b together.
  • It is manufactured by forming a cylindrical shape covering the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile 11.
  • various variations can be considered for the manufacturing method.
  • the design is appropriately changed depending on the quantity and size of the divided arc plate 1. Therefore, in this embodiment, an example is shown step by step in FIGS.
  • assembling tables (H-shaped steel) 3 and 3 are installed near the inward positions of both ends of the ready-made concrete pile (PHC pile) 11, and a nylon sling 4 is used thereon.
  • the hollow ready-made concrete pile 11 lifted up is placed with good balance.
  • a slip prevention material (square member) 5 for preventing swinging of the concrete pile 11 is placed on both sides.
  • the nylon sling 4 is removed in a timely manner (see FIGS. 4B and C).
  • the assembly table 3 is not limited to the H-section steel.
  • the length which can fully support even if the ready-made concrete pile 11 mounted on it is about half rotation (180 degree rotation) is preferable.
  • the H-section steel 3 having a length of about 3 m is used.
  • one divided arc plate 1 is aligned with the top shape of the upper surface portion of the ready-made concrete pile 11. Placed on. And the contact part of the joint metal object 11a of the both ends of the said division
  • segmentation circular arc plate 1 and the both ends of the ready-made concrete pile 11 is temporarily welded and fixed.
  • the second divided arc plate 1 (right side in this embodiment) is connected to the joint portion (female joint) 1b and the first divided arc plate.
  • the joint portion (male joint) 1a is slid in the axial direction while being fitted. This sliding operation is performed manually by about two workers until the axial lengths of the divided arc plates 1 are equal.
  • the third divided arc plate 1 (left side in this embodiment) is connected to its joint (male joint) 1a and the joint (female joint) 1b of the first divided arc plate. Slide in the axial direction while fitting. This sliding operation is also performed manually by about two workers until the axial lengths of the divided arc plates 1 are equal. The slide operation of the second and third divided arc plates 1 and 1 may be performed almost simultaneously.
  • the fourth divided arc plate 1 when the fourth divided arc plate 1 is attached, the ready-made concrete pile 11 to which the three divided arc plates 1 are attached is replaced with nylon slings (not shown). The part is tied and restrained, and the displacement preventing material (square member) 5 is removed and the assembly table 3 is rotated halfway. After that, the slip stopper 5 is returned to both sides of the moved ready-made concrete pile 11.
  • the fourth divided arc plate 1 is fitted with the joint portions 1a and 1b provided on both side edges and the corresponding joint portions 1b and 1a, respectively. Slide in the axial direction.
  • This sliding operation is also performed manually by about two workers until the axial lengths of the divided arc plates 1 are equal. Thereafter, fillet welding is performed on the entire circumference of the four divided arc plates 1 that are aligned in the axial direction and connected in a cylindrical shape, and the joint hardware 11 a provided at both ends of the ready-made concrete pile (PHC pile) 11. Integrate with.
  • a band member (steel band) 8 is wound around the outer peripheral surface of the steel pipe 10 and is tightened so that at least the SC pile reaches a required bending strength.
  • the band members are fastened with five band members arranged in a well-balanced manner with a predetermined interval.
  • the concrete pile with an outer shell steel pipe according to the second embodiment is mainly different from the first embodiment in the axial length of the steel pipe 10 ′. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted as appropriate. That is, the concrete pile with an outer shell steel pipe according to the second embodiment is formed by partially covering the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile 11 with the steel pipe 10 ′ (the left end portion in the illustrated example).
  • the steel pipe 10 ′ forming the outer shell is made of a thin steel plate, and is divided into a plurality (four in the illustrated example) in the circumferential direction, and the thin steel plates are bent at both circumferential edges to form joint portions 1a ′ and 1b ′.
  • a plurality of (four) divided arc plates 1 ′ having a length shorter than that of the ready-made concrete pile 11 are connected in the circumferential direction via the joint portions 1a ′ and 1b ′ in the direction of the pile axis thus formed. ing.
  • One end portion (left end portion in the illustrated example) of the cylindrical steel pipe 10 ′ composed of the plurality of divided arc plates 1 ′ is a fitting fitting provided on one end portion (left end portion in the illustrated example) of the ready-made concrete pile 11 inside thereof. It is integrated with 11a by welding.
  • the ready-made concrete pile 11 and the steel pipe 10 ′ are fastened by a band member 8 wound at least along the outer peripheral surface of the other end of the steel pipe 10 ′.
  • a band member is wound and tightened along the outer peripheral surface of the said steel pipe 10 'at least.
  • the SC pile can flexibly adjust the bending strength of the SC pile not only by changing the thickness of the steel pipe 10 ′ but also by changing the axial length of the steel pipe 10 ′ as in the first embodiment.
  • one end of the steel pipe 10 ′ is integrated with the joint hardware 11 a on the one end side of the ready-made concrete pile 11 by welding, and the other end is wound and wound with a band member (steel band) 8.
  • the band member 8 can also be arranged at the middle part of the steel pipe 10 ′.
  • the concrete pile with an outer shell steel pipe according to the third embodiment is mainly different from the first embodiment in that it is manufactured using a filler. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted as appropriate. That is, the concrete pile with an outer shell steel pipe according to the third embodiment is formed by covering the outer peripheral surface of the ready-made concrete pile 11 with the steel pipe 10.
  • the steel pipe 10 forming the outer shell is made of a thin steel plate, divided into a plurality of pieces (four in the illustrated example) in the circumferential direction, and the thin steel plate is bent at both circumferential edges to form joints 1a and 1b.
  • a plurality of (four) divided arc plates 1 having the same (or short) length as the ready-made concrete pile 11 are connected in the circumferential direction via the joint portions 1a and 1b in the axial direction, and formed into a cylindrical shape.
  • the inner ready-made concrete pile 11 and a gap for filling the filler 2 are secured and arranged substantially concentrically, and the gap 2 is filled with the filler 2.
  • the filler 2 As the filler 2 according to the present embodiment, expansive concrete and mortar are preferably used, and the filler 2 is closely packed in a gap (about 25 mm in the present embodiment) between the outer steel pipe 10 and the inner ready-made concrete pile 11 which are arranged concentrically. It is actually filled and the steel pipe 10 and the ready-made concrete pile 11 are integrated.
  • the said filler 2 is not limited to the said expanded concrete etc., If it is a thing with the intensity
  • Example 3 the manufacturing method of the concrete pile with an outer shell steel pipe concerning Example 3 is explained.
  • Various variations of the manufacturing method are also conceivable. Further, the design is appropriately changed depending on the quantity and size of the divided arc plate 1. Therefore, in the third embodiment, an example is shown step by step in FIGS.
  • an assembly table (H-shaped steel) 3 and 3 is installed near the inward positions of both ends of the ready-made concrete pile 11, and a hollow suspended by using a nylon sling 4 thereon.
  • the ready-made concrete pile 11 is placed with good balance.
  • a slip prevention material (square member) 5 for preventing swinging of the concrete pile 11 is placed on both sides.
  • the nylon sling 4 is removed in a timely manner (see FIGS. 13B and 13C).
  • the ring material 6 is fitted into both ends of the ready-made concrete pile 11 in the pile axial direction, and a sealing agent (not shown) for preventing leakage of the filler 2 is applied to the inner surface side of the ring material 6.
  • the ring material 6 has dimensions (outer diameter of about 550 mm, inner diameter of about 500 mm, and thickness of about 6 mm) that block a gap (about 25 mm) formed by the ready-made concrete pile 11 and a cylindrical steel pipe 10 to be formed later. To be implemented. Further, the ring material 6 on the side where the filler 2 is injected (left side in the present embodiment) is provided with a notch (injection hole) 6a at the bottom (see FIG. 13B). On the other hand, the ring material 6 on the side from which the filler 2 is discharged (right side in this embodiment) is provided with a notch (discharge hole) 6b at the top (see FIG. 13C). Incidentally, this ring material 6 may be attached to the concrete pile 11 in advance when the ready-made concrete pile 11 is lifted.
  • one divided arc plate 1 is installed on the upper surface portion of the ready-made concrete pile 11. . Specifically, it is placed so as to follow the top shape of the ring members 6 and 6 positioned at both end edges of the ready-made concrete pile 11, and the contact portions with the ring members 6 and 6 are temporarily welded and fixed. . At this stage, a filling confirmation hole 6c is formed at the top of the ring material 6 on the side where the injection hole 6a is provided at the bottom.
  • reference numeral 7 in the figure denotes a bolt used as a spacing member for holding the spacing between the steel pipe 10 and the divided arc plate 1.
  • a plurality of the bolts 7 are provided in a balanced manner in the longitudinal direction of the center of the divided arc plate 1.
  • the bolt 7 is screwed into a welding nut (not shown) provided in a hole formed in the divided arc plate 1 to provide a necessary clearance (about 25 to 50 mm. In this embodiment, 25 mm).
  • the spacing member is not limited to the bolt 7, and uses a reinforcing bar (round or deformed steel bar) having a length of about 25 to 50 mm and a diameter ( ⁇ ) of about 22 to 50 mm. Can also be carried out by welding to the inner peripheral surface of the divided arc plate 1.
  • the second divided arc plate 1 (right side in this embodiment) is connected to the joint portion (female joint) 1b and the first divided arc plate.
  • the joint portion (male joint) 1a is slid in the axial direction while being fitted. This sliding operation is performed manually by about two workers until the axial lengths of the divided arc plates 1 are equal.
  • the third divided arc plate 1 (left side in this embodiment) is connected to its joint (male joint) 1a and the joint (female joint) 1b of the first divided arc plate. Slide in the axial direction while fitting. This sliding operation is also performed manually by about two workers until the axial lengths of the divided arc plates 1 are equal. The slide operation of the second and third divided arc plates 1 and 1 may be performed almost simultaneously.
  • the divided arc plates 1 and 1 are also provided with the bolts 7 in the same arrangement.
  • the ready-made concrete pile 11 to which the three divided arc plates 1 are attached is replaced with nylon slings (not shown).
  • the part is tied and restrained, and the displacement preventing material (square member) 5 is removed and the assembly table 3 is rotated halfway.
  • the slip stopper 5 is returned to both sides of the moved ready-made concrete pile 11.
  • the fourth divided arc plate 1 is fitted with the joint portions 1a and 1b provided on both side edges thereof and the corresponding joint portions 1b and 1a, respectively. Slide in the axial direction.
  • This sliding operation is also performed manually by about two workers until the axial lengths of the divided arc plates 1 are equal.
  • the bolts 7 are provided in the same arrangement on the fourth divided arc plate 1. Thereafter, the four divided arc plates 1 that are aligned in the axial direction and connected in a cylindrical shape and the ring material 6 provided at both ends of the ready-made concrete pile are integrated by fillet welding on the entire circumference. .
  • the assembly tables 3a and 3b (steps 50 to 60 cm) having different heights are used to densely fill the filler 2 into the gap H between the steel pipe 10 and the ready-made concrete pile 11.
  • Grade is prepared, and the ready-made concrete pile 11 having the steel pipe 10 attached thereon is inclined and placed.
  • the injection hole 6 a of the ring material 6 provided on the left side of the concrete pile 11 is directed downward.
  • the concrete pile 11 (steel pipe 10), the assembly tables 3a and 3b, and the anti-slip material 5 are provided with fixing means for preventing shear movement.
  • the assembly tables 3a and 3b and the work floor support floor are bolted.
  • the filler 2 (expanded concrete in this embodiment) is injected from the injection hole 6a of the left ring material 6. This injection operation is performed until the filler 2 is discharged from the discharge hole 6b at the top of the right ring member 6. Then, after confirming that the filler 2 is filled in the gap H densely, after about 24 hours, as shown in FIGS. 20A and 20B, it is returned to the horizontal state and further cured in the air for about one week. .
  • the axial direction length of the steel pipe 10 is made shorter than the ready-made concrete pile 11 like the said Example 2. It can also be implemented. According to this SC pile, not only the thickness of the steel pipe 10 is changed as in the third embodiment, but the bending strength of the SC pile can be flexibly adjusted by changing the axial length of the steel pipe 10.
  • the present invention is not limited to the illustrated examples and includes a range of design changes and application variations that are usually made by those skilled in the art without departing from the technical idea thereof. I will mention that just in case.
  • the inner peripheral surface of the divided arc plate 1 or 1 ′ is subjected to a protrusion-like misalignment preventing process, so that the ready-made concrete pile 11 and the steel pipe 10 or 10 ′ can be fixed (integrated).
  • the protrusion is implemented by welding a small-diameter steel rod to the inner peripheral surface of the divided arc plate 1 or 1 ', or by embossing the inner peripheral surface or forming it like a checker plate.

Abstract

既製コンクリート杭を被覆する鋼管を複数の分割円弧板を組み合わせた構成とし、従来の鋼管厚さに係る過剰な設計から合理的な設計に改良することにより、柔軟性、施工性、及び経済性に非常に優れた外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法を提供する。 外殻を形成する鋼管10は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部1a、1bが形成された複数の分割円弧板1を、前記継手部1a、1bを介し周方向に連結して円筒形状に形成されてなる。

Description

外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法
 この発明は、外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法の技術分野に属し、更に言えば、複数の分割円弧板からなる鋼管、特には薄厚(薄肉)鋼管を用いた外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法に関する。
 従来一般に使用されている既製コンクリート杭(コンクリートパイル)は、上部構造物を支持する圧縮耐力は大きいが、曲げ耐力は小さいので、曲げ耐力が要求されるパイル基礎構造等に使用するには不十分な場合が多い。高軸方向耐力を有するプレテンション方式遠心力高強度プレストレストコンクリート杭(PHC杭)であっても同様である。
 そこで、曲げ耐力を向上させるべく、鋼管の内側にコンクリートをライニングした外殻鋼管付きコンクリート杭(SC杭)がある(例えば、特許文献1、2参照)。また、鋼管の内側に既製コンクリート杭を隙間を確保して挿入し、当該隙間に充填材(膨張モルタル等)を充填してなる外殻鋼管付きコンクリート杭(以下適宜、SC杭という。)がある(例えば、特許文献3参照)。
 前記特許文献1~3に係るSC杭は、前記既製コンクリート杭の外周に鋼管を装着した構成で曲げ耐力を補強する点において共通するが、特許文献3に係るSC杭は、特許文献1、2と比し、既製コンクリート杭の強度が足りない箇所を部分的に補強することもできる。よって、柔軟性に優れ、経済的、且つ合理的である。また、同一径の既製コンクリート杭について鋼管の材質、厚さ、及び軸方向長さを調整するだけで、要求される曲げ耐力に合致した高強度のコンクリート杭を種々実現できるので、柔軟性に極めて優れている。
 ここで、従来のSC杭に用いられる鋼管の厚さについて言及する。
 SC杭は一般に、高炉メーカーが製造、販売する円筒形状の鋼管が用いられる。市販の鋼管厚さ(t)は、通常、板厚(t)が4.5mm以上、或いは板厚径比(t/D)が1%以上とされている。
 その根拠として、特許文献1に係るSC杭は、請求項1に「厚さ4.5~9.0mmの鋼管」の記載が認められ、明細書の段落[0012]には、「鋼管1は厚さ4.5~9.0mmが使用されるが、これは市販されている鋼管のサイズから選択できるものである。鋼管1の厚さは、必要とする曲げ強度と挿入する鉄筋2の重量から決めることができる。・・・鋼管厚さの下限は遠心成形が可能な強度から定まり4.5mm以上とする必要がある。また上限は経済的に入手できる厚さで定まり9.0mm以下がよい。・・・また鋼管1はそれ自体で型枠替わりになるので、工業生産的に経済性が良い。」と、鋼管厚さに係る数値を限定する意義が詳細に説明されている。
 特許文献2に係るSC杭についても同様の記載が認められる(明細書の段落[0018]参照)。
 特許文献3に係るSC杭は、鋼管について特に説明がないことを鑑みると市販の鋼管が使用されると推認され、そうすると鋼管厚さはやはり、4.5mm以上で9.0mm以下と考えられる。
 上記説明によれば、厚さが4.5mm未満の鋼管を用いないのは、鋼管厚さの下限は遠心成形が可能な強度から定まり4.5mm以上とする必要があるからと記載されているものの、その実体は、予め円筒形状に成形することを大前提としていた従来の鋼管の形状的特性により、鋼管厚さを4.5mmより薄くするとその分膨らみやすくなるため円筒形の形状保持が難しく、生産性、荷扱い性に問題があり、市販されていないという理由に基づく。
特開平6-220842号公報 特開平11-280062号公報 実開昭51-157104号公報
 上記特許文献3に係る発明、すなわち鋼管の内側に既製コンクリート杭を隙間を確保して挿入し、当該隙間に充填材を充填してなるSC杭は、上記段落[0004]で説明したように柔軟性に優れ、経済的、且つ合理的である利点は認められるものの、以下のような問題があった。
1)鋼管厚さを適宜増減して所定の曲げ耐力を得る構成ではあるものの、従来の鋼管厚さは、上述したように4.5mm以上の市販のものしかなく、杭に要求される曲げ耐力に応じた適正な厚さの鋼管がない場合が多かった。よって、やむを得ず構造設計上要求される適正な厚さ以上の鋼管を使用していたため、不合理、且つ不経済であった。
2)充填材の注入が確実に行われたか否かの確認が難しく、付着力に不安があり、SC杭の品質性に問題があった。
3)鋼管の内側に既製コンクリート杭を挿入する構成であるが故に、鋼管と既製コンクリート杭とを同心配置として製造することが難しく、やはりSC杭の品質性に問題があった。
 本発明の目的は、上記特許文献3に係る既製コンクリート杭を利用した外殻鋼管付きコンクリート杭について、当該既製コンクリート杭を被覆する鋼管を、複数の分割円弧板を組み合わせた構成とし、従来の鋼管厚さに係る過剰な設計から合理的な設計に改良することにより、柔軟性、施工性(生産性)、及び経済性に非常に優れた外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法を提供することにある。
 本発明の次なる目的は、鋼管と既製コンクリート杭との付着力を危惧する必要のない、充填材を使用しないで生産できる、品質性に優れた外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法を提供することにある。
 本発明の更なる目的は、鋼管と既製コンクリート杭との充填材の付着力を確認でき、且つ鋼管と既製コンクリート杭とを確実に同心配置にして生産できる、品質性に優れた外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法を提供することにある。
 上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項1に記載の発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭であって、
 前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部が形成された複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成されてなることを特徴とする。
 請求項2に記載の発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、既製コンクリート杭の外周面に鋼管を部分的に被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭であって、
 前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部が形成された杭軸方向に前記既製コンクリート杭と同等長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成されていること、
 前記既製コンクリート杭と前記鋼管とが、当該鋼管の外周面に沿って巻かれたバンド部材で締め付けられてなることを特徴とする。
 請求項3に記載の発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、既製コンクリート杭の外周面に鋼管を部分的に被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭であって、
 前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部が形成された杭軸方向に前記既製コンクリート杭より短い長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成されていること、
 前記既製コンクリート杭と前記鋼管とが、当該鋼管の外周面に沿って巻かれたバンド部材で締め付けられてなることを特徴とする。
 請求項4に記載の発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、既製コンクリート杭の外周面に鋼管を部分的に被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭であって、
 前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部が形成された杭軸方向に前記既製コンクリート杭と同等又は短い長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成され、その内側の既製コンクリート杭と、充填材を充填する隙間を確保してほぼ同心の配置とされ、当該隙間に充填材が充填されてなることを特徴とする。
 請求項5に記載の発明は、請求項1~4のいずれか一に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭において、前記分割円弧板の周方向両端縁に形成した継手部のうち、一端縁の継手部はU字状の雄型継手とされ、他端縁の継手部はU字状の雌型継手とされ、隣接する分割円弧板の対応するU字状の雌型継手又はU字状の雄型継手と互いに連結されていることを特徴とする。
 請求項6に記載の発明は、請求項1~5のいずれか一に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭において、前記分割円弧板の板厚は2.3mm~9.0mm、或いは板厚径比が1%未満であることを特徴とする。
 請求項7に記載の発明は、請求項1~6のいずれか一に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭において、前記分割円弧板の内周面に、突起状の位置ずれ防止加工が施されていることを特徴とする。
 請求項8に記載の発明は、請求項1~7のいずれか一に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭において、前記複数の分割円弧板はそれぞれ、同形・同大であることを特徴とする。
 請求項9に記載の発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法は、既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法であって、
 前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板とし、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部を形成した複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成する構成とし、
 前記1枚の分割円弧板を前記既製コンクリート杭の外周面に添わせ、残りの分割円孤体を順次、対応する継手部同士を嵌合させつつ杭軸方向へスライドさせて周方向に連結して前記既製コンクリート杭の外周面を被覆する円筒形状に形成してなることを特徴とする。
 請求項10に記載の発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法は、既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法であって、
 前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板とし、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部を形成した杭軸方向に前記既製コンクリート杭と同等長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成する構成とし、
 前記1枚の分割円弧板を前記既製コンクリート杭の外周面に添わせ、残りの分割円孤体を順次、対応する継手部同士を嵌合させつつ杭軸方向へスライドさせて周方向に連結して前記既製コンクリート杭の外周面を被覆する円筒形状の鋼管を形成し、
 前記既製コンクリート杭と前記鋼管とを当該鋼管の外周面に沿って巻いたバンド部材で締め付けてなることを特徴とする。
 請求項11に記載の発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法は、既製コンクリート杭の外周面に鋼管を部分的に被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法であって、
 前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板とし、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部を形成した杭軸方向に前記既製コンクリート杭より短い長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成する構成とし、
 前記1枚の分割円弧板を前記既製コンクリート杭の外周面に添わせ、残りの分割円孤体を順次、対応する継手部同士を嵌合させつつ杭軸方向へスライドさせて周方向に連結して前記既製コンクリート杭の外周面を部分的に被覆する円筒形状の鋼管を形成し、
 前記既製コンクリート杭と前記鋼管とを、少なくとも当該鋼管の他端部の外周面に沿って巻いたバンド部材で締め付けてなることを特徴とする。
 請求項12に記載の発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法は、既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法であって、
 前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板とし、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部を形成した杭軸方向に前記既製コンクリート杭と同等又は短い長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成する構成とし、
 前記1枚の分割円弧板を前記既製コンクリート杭の外周面に、充填材を充填するのに必要な隙間を確保して設け、残りの分割円孤体を順次、対応する継手部同士を嵌合させつつ杭軸方向へスライドさせて周方向に連結して円筒形状の鋼管を形成し、その内側の既製コンクリート杭と充填材を充填する隙間を確保したほぼ同心の配置とし、当該隙間に充填材を充填してなることを特徴とする。
 請求項13に記載の発明は、請求項12に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法において、前記充填材を充填するに際し予め、前記鋼管の管軸方向の両端部に、既製コンクリート杭との隙間を閉塞する注入孔又は排出孔を備えたリング部材を設けておき、当該注入孔から充填材を注入して当該隙間を充填することを特徴とする。
 請求項14に記載の発明は、請求項12又は13に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法において、前記分割円弧板は、既製コンクリート杭との隙間を所定の間隔に維持できる間隔保持部材を備えていることを特徴とする。
 本発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法によれば、外殻を形成する鋼管を、複数の分割円弧板を継手部を介して周方向に連結し円筒形状に形成して実施することができるので、以下の効果を奏する。
1)平板状に近い湾曲した(同形同大の)分割円弧板を多数積み重ねて搬送できるので、搬送に伴う費用削減に大きく寄与すると共に、荷扱いも容易となる。
2)分割円弧板を単にスライドさせるだけで円筒形状の鋼管を形成できるので、溶接、カシメも無用で施工性(生産性)に非常に優れている。
3)鋼管厚さが4.5mm以上の市販の鋼管を用いることなく、SC杭に要求される曲げ耐力に応じた構造設計によって求められる鋼管厚さ(例えば2.3mm、3.2mm)の分割円弧板を用いて鋼管を形成できるので、合理的、且つ非常に経済的である。
4)既製コンクリート杭は従来通りの製法、品質管理、および輸送方法のまま、鋼管(分割円弧板)の厚さを2.3mm~9.0mmの範囲内で変化させるだけで、所望の(曲げ)強度を有する外殻鋼管付きコンクリート杭を実現できる。即ち、同一径(単一種類)の既製コンクリート杭1から多様な曲げ強度を有する外殻鋼管付きコンクリート杭を実現できるので、柔軟性に優れ、経済的、且つ合理的である。
 また、前記鋼管を既製コンクリート杭の必要な部位に部分的に被覆して実施することもできるので、汎用性が高く、至極合理的な外殻鋼管付きコンクリート杭を提供することができる。
 加えて、充填材を用いないで生産する場合は、充填材を充填する手間、それに伴うコスト、及び充填状況の確認作業を省略できることは勿論のこと、充填材の付着力の不具合の虞もないので、品質性に優れた外殻鋼管付きコンクリート杭を提供することができる。また、充填材を用いて生産する場合であっても、鋼管と既製コンクリート杭との付着力を確認でき、且つ鋼管と既製コンクリート杭とを確実に同心配置にして生産できるので、品質性に優れた外殻鋼管付きコンクリート杭を提供することができる。
実施例1に係る外殻鋼管付きコンクリート杭を示した斜視図である。 図1の外殻鋼管付きコンクリート杭を正面方向からみた拡大図である。 図1の外殻鋼管付きコンクリート杭に係る鋼管を形成する分割円弧板を示した正面図である。 Aは、組立台の上に既製コンクリート杭を載置した段階を示した正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図であり、Cは、AのC-C線矢視図である。なお、B、Cについて、ナイロンスリング4の図示は省略した。 Aは、図4の既製コンクリート杭の頂部に1枚目の分割円弧板を載置した段階を示す正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図である。 Aは、図5の既製コンクリート杭の両側面部に2枚目及び3枚目の分割円弧板を連結した段階を示す正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図である。 A、Bは、既製コンクリート杭を半回転させる工程を示した図である。 Aは、図6の既製コンクリート杭に4枚目の分割円弧板を連結して円筒形状の鋼管を構成する段階を示した正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図であり、Cは、AのC-C線矢視断面図である。 Aは、図8の鋼管を被覆した既製コンクリート杭にスチールバンドを巻いて締め付ける段階を示した正面図であり、Bは、AのB-B線矢視断面図である。 Aは、実施例2に係る外殻鋼管付きコンクリート杭を示した正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図であり、Cは、AのC-C線矢視断面図である。なお、B、Cについて、スチールバンド8の図示は省略した。 実施例3に係る外殻鋼管付きコンクリート杭を示した斜視図である。 図11の外殻鋼管付きコンクリート杭を正面方向からみた拡大図である。 Aは、組立台の上に既製コンクリート杭を載置した段階を示した正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図であり、Cは、AのC-C線矢視図である。なお、B、Cについて、ナイロンスリング4の図示は省略した。 Aは、図13の既製コンクリート杭の頂部に1枚目の分割円弧板を設置した段階を示す正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図である。 Aは、図14の既製コンクリート杭の両側面部に2枚目及び3枚目の分割円弧板を連結した段階を示す正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図である。 A、Bは、既製コンクリート杭を半回転させる工程を示した図である。 Aは、図15の既製コンクリート杭に4枚目の分割円弧板を連結して円筒形状の鋼管を構成する段階を示した正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図であり、Cは、AのC-C線矢視断面図である。 Aは、図17の鋼管を被覆した既製コンクリート杭にスチールバンドを巻いた段階を示す正面図であり、Bは、AのB-B線矢視断面図である。 Aは、図18の鋼管を被覆した既製コンクリート杭を傾斜させて組立台に設置した段階を示す正面図であり、Bは、AのB-B線矢視図である。 Aは、鋼管を被覆した既製コンクリート杭を水平状態に戻して養生させた段階を示す正面図であり、Bは、AのB-B線矢視断面図である。
 次に、本発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭およびその製造方法の実施例を図面に基づいて説明する。
 図1は、本発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の斜視図を示している。図2は、図1の外殻鋼管付きコンクリート杭を正面方向からみた拡大図を示している。
 この発明は、既製コンクリート杭11の外周面に鋼管10を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭であって、前記外殻を形成する鋼管10は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部1a、1bが形成された複数の分割円弧板1を、前記継手部1a、1bを介し周方向に連結して円筒形状に形成されてなる。
 具体的に、実施例1に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、既製コンクリート杭11の外周面に鋼管10を被覆してなり、前記外殻を形成する鋼管10は薄鋼板からなり、周方向に複数(図示例では4つ)に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部1a、1bが形成された杭軸方向に前記既製コンクリート杭11と同等長さの複数(4枚)の分割円弧板1を、前記継手部1a、1bを介し周方向に連結して円筒形状に形成されている。
前記既製コンクリート杭11と前記鋼管10は、当該鋼管11の外周面に沿って巻かれたバンド部材8で締め付けられている。なお、図2では図示の便宜上、バンド部材8は省略した。
 ちなみに、本実施例では、軸方向両端部に継手金物11aを備えた既製コンクリート杭11を用いており、前記複数の分割円弧板1からなる円筒形状の鋼管10の両端部とその内側の既製コンクリート杭11の両端部(継手金物11a)とが溶接で一体化されている。
 前記外殻鋼管付きコンクリート杭(鋼管10)は、通常、外径が40cm~120cm程度、杭軸方向長さが500cm~700cm程度の大きさで実施されるが、大きさは勿論これに限定されない。
 ちなみに、本実施例に係る円筒形状に形成された鋼管10は、外径が56cm程度、杭軸方向長さが520cm程度、鋼管厚さ(肉厚)が3.2mm程度で実施されている。当該鋼管厚さは、SC杭に要求される曲げ耐力に応じた構造設計によって求められるが、通常2.3mm~9.0mmの範囲内、或いは板厚径比が1%未満で実施される。もとより、鋼管厚さは薄い方が経済的である。
 本実施例に係る既製コンクリート杭11は、外径が55cm程度、内径が45cm程度、杭軸方向長さが520cm程度、設計基準強度80N/mm以上の高強度コンクリート杭(本実施例ではPHC杭)で実施されているが勿論これに限定されず、SC杭に要求される曲げ耐力に応じて適宜設計変更される。
 なお、本実施例では、PC鋼材とらせん状鉄筋を内蔵したPHC杭11で実施しているが、杭軸方向にPC鋼線、PC鋼棒が埋設されているタイプ、或いは無筋タイプの既製コンクリート杭でも同様に実施できる。また、本実施例は中空の既製コンクリート杭11を用いるが、中実タイプでも同様に実施できる。
 本実施例に係る既製コンクリート杭11は、その軸方向両端部に鋼管10と溶接可能な継手金物11aを一体的に備えているが、当該継手金物11aを備えていない既製コンクリート杭でも実施できる。この場合、前記鋼管10と既製コンクリート杭11とは溶接しないで実施する。
 ちなみに、本実施例では、鋼管10と既製コンクリート杭11との隙間は2mm程度とされている。
 また、前記SC杭は、前記鋼管10の両端部とその内側の既製コンクリート杭11の両端部に備えた継手金物11aとが全周すみ肉溶接で一体化されている。前記鋼管10は複数(4枚)の分割円弧板1を継手部1a、1bを介して若干ルーズに連結されている(図2参照)。よって、溶接する際には微調整が容易で、良好でスムーズな溶接作業を行い得る。
 さらに、前記SC杭は、前記既製コンクリート杭11と前記鋼管10とが、当該鋼管11の外周面に沿って巻かれたバンド部材(本実施例ではスチールバンド)8で締め付けられている。ちなみに、本実施例では、所定の間隔をあけてバランス良く配置した5本のバンド部材を締め付けて実施しているが、本数および締め付け力は、要求される曲げ耐力、SC杭の長さ等に応じて適宜設計変更可能である。
 本発明に係るSC杭の構成の概要は以上のとおりである。次に、本発明の主たる特徴たる鋼管10を構成する分割円弧板1について説明する。
 前記鋼管10は、本実施例では、周方向に4等分割した分割円弧板1、すなわち断面が略1/4円弧状で、杭軸方向長さが520cm程度の同形・同大の4枚の分割円弧板1を、前記継手部1a、1bを介して周方向に連結して円筒形状に形成されている。
 前記4等分割した場合の各分割円弧板1のサイズについては、その一例を図3に示す。図3中、符号W=3.2mm、X=438.46mm、Y=30.2mm、Z=40.2mm、および曲率半径=279.68mmである。
 前記分割円弧板1は、ロール成形加工法、好ましくは冷間ロール成形加工法で適正な曲率に成形される。
 前記分割円弧板1の継手部1a、1bの形状について説明すると、分割円弧板1の一側縁(図示例では右側)の継手部1aは、円筒形状に形成する鋼管10の外側へ相当する向きに屈曲させて折り返したU字状の雄型継手に形成し、他側縁(図示例では左側)の継手部1bは、隣接する分割円弧板1の継手部(雄型継手)1aの先端部を巻き込むように鉤状に屈曲させたU字状の雌型継手に形成して実施されている。隣接する分割円弧板1の対応する継手部1a、1bを互いに連結する(掛け留める)ことにより、隣接する分割円弧板1、1が周方向に連結されて円筒形状の鋼管10が形成される(図2参照)。
 なお、本実施例では、周方向に4等分割したに等しい形状の分割円弧板1を用いて鋼管10を形成しているがこれに限定されず、周方向に3等分割、或いは2等分割(半割り)したに等しい形状の分割円弧板を用いても同様に実施できる。
 また、本実施例では、製造コスト、荷扱い性、取扱性(作業性)の観点から同形同大の分割円弧板1を用いて実施しているがこれに限定されず、周方向に連結した場合に円筒形状の鋼管10を形成できる形態であれよい。
 さらに、本実施例では、前記U字状の継手部1a、1bに形成して実施しているがこれに限定されず、互いに連結した継手部1a、1b同士が離脱しない形状、剛性を条件に種々のバリエーションで実施可能である。
 次に、上記外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法の実施例について説明する。本発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、前記継手部1a、1bを介し周方向に連結して円筒形状に形成する構成とした複数の分割円弧板1のうち、前記1枚の分割円弧板1を前記既製コンクリート杭11の外周面に添わせ、残りの分割円孤体1を順次、対応する継手部1a、1b同士を嵌合させつつ杭軸方向へスライドさせて周方向に連結して前記既製コンクリート杭11の外周面を被覆する円筒形状に形成して製造する。ただし、当該製造方法については種々のバリエーションが考えられる。また、分割円弧板1の数量、大きさによっても適宜設計変更される。よって、本実施例では、その一例を図4~図9に段階的に示した。
 先ず、図4Aに示したように、既製コンクリート杭(PHC杭)11の両端部の内寄り近傍位置に組立台(H形鋼)3、3を設置し、その上にナイロンスリング4を利用して吊り上げた中空の既製コンクリート杭11をバランスよく載置する。その両脇には、当該コンクリート杭11の揺動防止用のずれ止め材(角材)5を載置する。前記ナイロンスリング4は適時に取り外す(図4B、C参照)。
 なお、前記組立台3は、もちろんH形鋼に限らない。ただし、その上に載置する既製コンクリート杭11が半回転(180度回転)程度しても十分に支持可能な長さが好ましい。ちなみに本実施例では、3m程度の長さのH形鋼3を用いている。
 図5A、Bに示したように、円筒形状の鋼管10を形成する4枚の分割円弧板1のうち、1枚の分割円弧板1を、既製コンクリート杭11の上面部の頂部形状に沿うように載置する。そして、前記分割円弧板1の両端部と既製コンクリート杭11の両端部の継手金物11aとの当接部を仮溶接して固定する。
 続いて、図6A、Bに示したように、2枚目の分割円弧板1(本実施例では右側)を、その継手部(雌型継手)1bと、前記1枚目の分割円弧板の継手部(雄型継手)1aとを嵌合させつつ軸方向へスライドさせる。このスライド作業は、分割円弧板1の軸方向の長さが揃うまで、2人程度の作業員の手動操作により行う。
 次に、3枚目の分割円弧板1(本実施例では左側)を、その継手部(雄型継手)1aと、前記1枚目の分割円弧板の継手部(雌型継手)1bとを嵌合させつつ軸方向へスライドさせる。このスライド作業もまた、分割円弧板1の軸方向の長さが揃うまで、2人程度の作業員の手動操作により行う。
 なお、前記2枚目と3枚目の分割円弧板1、1のスライド作業はほぼ同時に行ってもよい。
 続いて4枚目の分割円弧板1の取付け作業を行うにあたり、図7A、Bに示したように、3枚の分割円弧板1を取り付けた既製コンクリート杭11をナイロンスリング(図示略)で2箇所ほど縛って拘束し、前記ずれ止め材(角材)5を撤去して組立台3の上を半回転させる。事後、前記ずれ止め材5は、移動した既製コンクリート杭11の両脇に戻す。
 次に、図8A~Cに示したように、4枚目の分割円弧板1を、その両側縁に設けた継手部1a、1bと、それぞれ対応する継手部1b、1aとを嵌合させつつ軸方向へスライドさせる。このスライド作業もまた、分割円弧板1の軸方向の長さが揃うまで、2人程度の作業員の手動操作により行う。
 しかる後、軸方向の長さを揃えて円筒形状に連結した4枚の分割円弧板1と、前記既製コンクリート杭(PHC杭)11の両端部に備えた継手金物11aとを全周すみ肉溶接にて一体化する。
 続いて、図9A、Bに示したように、前記鋼管10の外周面にバンド部材(スチールバンド)8を巻き、少なくともSC杭が所要の曲げ耐力に達するように締め付ける。ちなみに本実施例では、所定の間隔をあけてバランスよく配置した5本のバンド部材で締め付けている。
 かくして、既製コンクリート杭11の外周面に薄厚の鋼管10を被覆してなる高品質の外殻鋼管付きコンクリート杭を製造することができる。
 図10A~Cは、本発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の異なる実施例を示している。この実施例2に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、上記実施例1と比して、主として鋼管10’の軸方向長さが相違する。その他の構成については上記実施例1と同様なので同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
 すなわち、実施例2に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、既製コンクリート杭11の外周面に鋼管10’を部分的に(図示例では左端部分を)被覆してなる。前記外殻を形成する鋼管10’は薄鋼板からなり、周方向に複数(図示例では4つ)に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部1a’、1b’が形成された杭軸方向に前記既製コンクリート杭11より短い長さの複数(4枚)の分割円弧板1’を、前記継手部1a’、1b’を介し周方向に連結して円筒形状に形成されている。前記複数の分割円弧板1’からなる円筒形状の鋼管10’の一端部(図示例では左端部)は、その内側の既製コンクリート杭11の一端部(図示例では左端部)に備えた継手金物11aと溶接で一体化されている。前記既製コンクリート杭11と前記鋼管10’は、少なくとも当該鋼管10’の他端部の外周面に沿って巻かれたバンド部材8で締め付けられている。
 なお、継手金物11aを備えていない既製コンクリート杭11で実施する場合は、少なくとも前記鋼管10’の一端部と他端部の外周面に沿ってバンド部材を巻いて締め付ける。
 要するに、このSC杭は、実施例1のように、鋼管10’の厚みを変化させるだけでなく、鋼管10’の軸方向長さを変化させることによりSC杭の曲げ耐力をフレキシブルに調整できる。
 図示例では、鋼管10’の一端部は既製コンクリート杭11の一端部側の継手金物11aと溶接で一体化し、他端部はバンド部材(スチールバンド)8を巻いて締め付けて実施している。もちろん鋼管10’の軸方向長さや構造設計上要求される曲げ耐力に応じ、鋼管10’の中間部にもバンド部材8を配設して実施することもできる。
 製造方法については、鋼管10’の前記他端部について、溶接の代わりにバンド部材8を巻いて締め付ける作業以外は上記実施例1と同様である。
 図11、図12は、本発明に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の異なる実施例を示している。この実施例3に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、上記実施例1と比して、充填材を用いて製造することが主に相違する。その他の構成については上記実施例1と同様なので同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
 すなわち、実施例3に係る外殻鋼管付きコンクリート杭は、既製コンクリート杭11の外周面に鋼管10を被覆してなる。前記外殻を形成する鋼管10は薄鋼板からなり、周方向に複数(図示例では4つ)に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部1a、1bが形成された杭軸方向に前記既製コンクリート杭11と同等(又は短い)長さの複数(4枚)の分割円弧板1を、前記継手部1a、1bを介し周方向に連結して円筒形状に形成され、その内側の既製コンクリート杭11と、充填材2を充填する隙間を確保してほぼ同心の配置とされ、当該隙間に充填材2が充填されてなる。
 本実施例に係る充填材2は、膨張コンクリート、モルタルが好適に用いられ、同心の配置とされた外側の鋼管10と内側の既製コンクリート杭11との隙間(本実施例では25mm程度)に密実に充填され、当該鋼管10と既製コンクリート杭11とを一体化している。なお、前記充填材2は、前記膨張コンクリート等に限定されず、杭本体のコンクリート強度と同等以上の強度のものであれば使用可能である。
 次に、実施例3に係る外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法について説明する。当該製造方法についても種々のバリエーションが考えられる。また、分割円弧板1の数量、大きさによっても適宜設計変更される。よって実施例3では、その一例を図13~図20に段階的に示した。
 先ず、図13Aに示したように、既製コンクリート杭11の両端部の内寄り近傍位置に組立台(H形鋼)3、3を設置し、その上にナイロンスリング4を利用して吊り上げた中空の既製コンクリート杭11をバランスよく載置する。その両脇には、当該コンクリート杭11の揺動防止用のずれ止め材(角材)5を載置する。前記ナイロンスリング4は適時に取り外す(図13B、C参照)。
 次に、既製コンクリート杭11の杭軸方向の両端縁部にリング材6を嵌め込み、当該リング材6の内面側に、充填材2の漏れ防止用のシーリング剤(図示略)を塗布する。
 前記リング材6は、当該既製コンクリート杭11と、後に形成する円筒形状の鋼管10とが形成する隙間(25mm程度)を閉塞する寸法(外径550mm程度、内径500mm程度、厚さ6mm程度)で実施される。また、充填材2を注入する側(本実施例では左側)のリング材6には、その底部に切欠部(注入孔)6aが設けられる(図13B参照)。一方、充填材2を排出する側(本実施例では右側)のリング材6には、その頂部に切欠部(排出孔)6bが設けられている(図13C参照)。ちなみに、このリング材6は予め、既製コンクリート杭11を吊り上げた状態のときに当該コンクリート杭11に取り付けておいてもよい。
 続いて、図14A、Bに示したように、円筒形状の鋼管10を形成する4枚の分割円弧板1のうち、1枚の分割円弧板1を、既製コンクリート杭11の上面部に設置する。具体的には、既製コンクリート杭11の両端縁部に位置決めしたリング材6、6の頂部形状に沿うように載置し、当該リング材6、6との当接部を仮溶接して固定する。この段階で、底部に注入孔6aを設けた側のリング材6の頂部に充填確認用の孔6cを穿設する。
 ちなみに図中の符号7は、前記鋼管10と分割円弧板1との間隔を保持するための間隔保持部材として用いるボルトを示している。前記ボルト7は、前記分割円弧板1の中央の長手方向にバランスよく複数本(本実施例では4本)設けている。このボルト7は、分割円弧板1に穿設した孔部に設けた溶接ナット(図示略)にねじ込み、所要の隙間(25~50mm程度。本実施例では、25mm)を確保するのに供される。なお、前記間隔保持部材は、ボルト7に限らず、長さが25~50mm程度で、径(φ)が22~50mm程度の鉄筋棒(丸鋼でも異形棒鋼でも可)を用い、該鉄筋棒を分割円弧板1の内周面に溶接して実施することもできる。
 続いて、図15A、Bに示したように、2枚目の分割円弧板1(本実施例では右側)を、その継手部(雌型継手)1bと、前記1枚目の分割円弧板の継手部(雄型継手)1aとを嵌合させつつ軸方向へスライドさせる。このスライド作業は、分割円弧板1の軸方向の長さが揃うまで、2人程度の作業員の手動操作により行う。
 次に、3枚目の分割円弧板1(本実施例では左側)を、その継手部(雄型継手)1aと、前記1枚目の分割円弧板の継手部(雌型継手)1bとを嵌合させつつ軸方向へスライドさせる。このスライド作業もまた、分割円弧板1の軸方向の長さが揃うまで、2人程度の作業員の手動操作により行う。
 なお、前記2枚目と3枚目の分割円弧板1、1のスライド作業はほぼ同時に行ってもよい。当該分割円弧板1、1にも前記ボルト7が同様の配置に設けられている。
 続いて4枚目の分割円弧板1の取付け作業を行うにあたり、図16A、Bに示したように、3枚の分割円弧板1を取り付けた既製コンクリート杭11をナイロンスリング(図示略)で2箇所ほど縛って拘束し、前記ずれ止め材(角材)5を撤去して組立台3の上を半回転させる。事後、前記ずれ止め材5は、移動した既製コンクリート杭11の両脇に戻す。
 次に、図17A~Cに示したように、4枚目の分割円弧板1を、その両側縁に設けた継手部1a、1bと、それぞれ対応する継手部1b、1aとを嵌合させつつ軸方向へスライドさせる。このスライド作業もまた、分割円弧板1の軸方向の長さが揃うまで、2人程度の作業員の手動操作により行う。4枚目の分割円弧板1にも前記ボルト7が同様の配置に設けられている。
 しかる後、軸方向の長さを揃えて円筒形状に連結した4枚の分割円弧板1と、前記既製コンクリート杭の両端部に設けたリング材6とを全周すみ肉溶接にて一体化する。
 続いて、充填材2の注入作業を行うにあたり、前記ボルト7のすべての長さを調整し、その内側の既製コンクリート11の外周面との間隔を確実に25mmに揃える。次に、図18A、Bに示したように、充填材2の注入による鋼管10(分割円弧板1)のはらみ防止のため、当該鋼管10の外周に所要の間隔をあけてスチールバンド8をバランス良く(本実施例では5箇所)巻いて締め付ける。
 続いて、図19A、Bに示したように、鋼管10と既製コンクリート杭11との隙間Hに前記充填材2を密実に充填するべく、高さの異なる組立台3a、3b(段差50~60cm程度)を用意し、その上に鋼管10を取り付けた既製コンクリート杭11を傾斜させて載置する。その際、当該コンクリート杭11の左側に設けたリング材6の注入孔6aを下向きにする。
 充填材2の注入作業を安定した状態で行うべく、前記コンクリート杭11(鋼管10)と組立台3a、3b及びずれ止め材5には、ずり動きを防止する固定手段を施す。ちなみに本実施例では前記組立台3a、3bと作業場の支持床とをボルト止めしている。
 固定手段を施した後、左側のリング材6の注入孔6aから、充填材2(本実施例では膨張コンクリート)を注入する。この注入作業は、当該充填材2が右側のリング材6の頂部の排出孔6bから排出されるまで行う。そして、充填材2が前記隙間Hに密実に充填されたことを確認し、24時間程度経過した後、図20A、Bに示したように、水平状態に戻し、さらに一週間程度気中養生する。
 かくして、既製コンクリート杭11の外周面に充填材2を介して薄厚の鋼管10を被覆してなる高品質の外殻鋼管付きコンクリート杭を製造することができる。
 なお、本実施例に係るリング材6は、充填材2の漏れ防止のために用いるものであり、速硬性の充填材2を用いる場合は特に必要としない。
 なお、図示は省略するが、上記実施例3に係る充填材を用いて製造するSC杭についても、上記実施例2のように、鋼管10の軸方向長さを既製コンクリート杭11より短くして実施することもできる。このSC杭によれば、実施例3のような、鋼管10の厚みを変化させるだけでなく、鋼管10の軸方向長さを変化させることによりSC杭の曲げ耐力をフレキシブルに調整できる。
 以上、実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
 例えば、図示は省略するが、前記分割円弧板1又は1’の内周面に、突起状の位置ずれ防止加工を施し、既製コンクリート杭11と鋼管10又は10’との定着性(一体性)を高めるように実施することもできる。前記突起は、分割円弧板1又は1’の内周面に小径の鋼棒を溶接したり、該内周面をエンボス加工、又はチェッカープレートの如く形成したりして実施される。
  1  分割円弧板
  1a 継手部(雄型継手)
  1b 継手部(雌型継手)
  1’ 分割円弧板
  1a’継手部(雄型継手)
  1b’継手部(雌型継手)
  2  充填材(膨張コンクリート)
  3  組立台(H形鋼)
  4  ナイロンスリング
  5  ずれ止め材(角材)
  6  リング材
  6a 注入孔
  6b 排出孔
  6c 充填確認用の孔
  7  ボルト
  8  スチールバンド
 10  鋼管
 10’ 鋼管
 11  既製コンクリート杭
 11a 継手金物

Claims (14)

  1.  既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭であって、
     前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部が形成された複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成されてなることを特徴とする、外殻鋼管付きコンクリート杭。
  2.  既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭であって、
     前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部が形成された杭軸方向に前記既製コンクリート杭と同等長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成されていること、
     前記既製コンクリート杭と前記鋼管とが、当該鋼管の外周面に沿って巻かれたバンド部材で締め付けられてなることを特徴とする、外殻鋼管付きコンクリート杭。
  3.  既製コンクリート杭の外周面に鋼管を部分的に被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭であって、
     前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部が形成された杭軸方向に前記既製コンクリート杭より短い長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成されていること、
     前記既製コンクリート杭と前記鋼管とが、当該鋼管の外周面に沿って巻かれたバンド部材で締め付けられてなることを特徴とする、外殻鋼管付きコンクリート杭。
  4.  既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭であって、
     前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板からなり、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部が形成された杭軸方向に前記既製コンクリート杭と同等又は短い長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成され、その内側の既製コンクリート杭と、充填材を充填する隙間を確保してほぼ同心の配置とされ、当該隙間に充填材が充填されてなることを特徴とする、外殻鋼管付きコンクリート杭。
  5.  前記分割円弧板の周方向両端縁に形成した継手部のうち、一端縁の継手部はU字状の雄型継手とされ、他端縁の継手部はU字状の雌型継手とされ、隣接する分割円弧板の対応するU字状の雌型継手又はU字状の雄型継手と互いに連結されていることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭。
  6.  前記分割円弧板の板厚は2.3mm~9.0mm、或いは板厚径比が1%未満であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭。
  7.  前記分割円弧板の内周面に、突起状の位置ずれ防止加工が施されていることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭。
  8.  前記複数の分割円弧板はそれぞれ、同形・同大であることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭。
  9.  既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法であって、
     前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板とし、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部を形成した複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成する構成とし、
     前記1枚の分割円弧板を前記既製コンクリート杭の外周面に添わせ、残りの分割円孤体を順次、対応する継手部同士を嵌合させつつ杭軸方向へスライドさせて周方向に連結して前記既製コンクリート杭の外周面を被覆する円筒形状に形成してなることを特徴とする、外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法。
  10.  既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法であって、
     前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板とし、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部を形成した杭軸方向に前記既製コンクリート杭と同等長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成する構成とし、
     前記1枚の分割円弧板を前記既製コンクリート杭の外周面に添わせ、残りの分割円孤体を順次、対応する継手部同士を嵌合させつつ杭軸方向へスライドさせて周方向に連結して前記既製コンクリート杭の外周面を被覆する円筒形状の鋼管を形成し、
     前記既製コンクリート杭と前記鋼管とを当該鋼管の外周面に沿って巻いたバンド部材で締め付けてなることを特徴とする、外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法。
  11.  既製コンクリート杭の外周面に鋼管を部分的に被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法であって、
     前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板とし、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部を形成した杭軸方向に前記既製コンクリート杭より短い長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成する構成とし、
     前記1枚の分割円弧板を前記既製コンクリート杭の外周面に添わせ、残りの分割円孤体を順次、対応する継手部同士を嵌合させつつ杭軸方向へスライドさせて周方向に連結して前記既製コンクリート杭の外周面を部分的に被覆する円筒形状の鋼管を形成し、
     前記既製コンクリート杭と前記鋼管とを、少なくとも当該鋼管の他端部の外周面に沿って巻いたバンド部材で締め付けてなることを特徴とする、外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法。
  12.  既製コンクリート杭の外周面に鋼管を被覆してなる外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法であって、
     前記外殻を形成する鋼管は薄鋼板とし、周方向に複数に分割して周方向両端縁に該薄鋼板を折り曲げて継手部を形成した杭軸方向に前記既製コンクリート杭と同等又は短い長さの複数の分割円弧板を、前記継手部を介し周方向に連結して円筒形状に形成する構成とし、
     前記1枚の分割円弧板を前記既製コンクリート杭の外周面に、充填材を充填するのに必要な隙間を確保して設け、残りの分割円孤体を順次、対応する継手部同士を嵌合させつつ杭軸方向へスライドさせて周方向に連結して円筒形状の鋼管を形成し、その内側の既製コンクリート杭と充填材を充填する隙間を確保したほぼ同心の配置とし、当該隙間に充填材を充填してなることを特徴とする、外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法。
  13.  前記充填材を充填するに際し予め、前記鋼管の管軸方向の両端部に、既製コンクリート杭との隙間を閉塞する注入孔又は排出孔を備えたリング部材を設けておき、当該注入孔から充填材を注入して当該隙間を充填することを特徴とする、請求項12に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法。
  14.  前記分割円弧板は、既製コンクリート杭との隙間を所定の間隔に維持できる間隔保持部材を備えていることを特徴とする、請求項12又は13に記載した外殻鋼管付きコンクリート杭の製造方法。
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