説明

鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法

【課題】 支持層を乱すことがない鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法を提供する。
【解決手段】 回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭1であって、前記鋼管2の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部3を一体に設け、地盤11への貫入の際に前記突出部3が支持層13に達することによって生じる、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力の変動を検知し、この抵抗力の変動を検知した位置で貫入を停止させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法に関し、特に、回転させながら下方へ押圧することによって地盤に貫入させるタイプの鋼管杭や、打ち込みによって地盤に貫入させるタイプの鋼管杭等に有効な鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法に関する。
【背景技術】
【0002】
地盤に貫入させることによって支持力を得る鋼管杭には種々のタイプがあり、例えば、回転させながら下方へ押圧することによって地盤に貫入させるタイプの鋼管杭や、打ち込みによって地盤に貫入させるタイプの鋼管杭等があり、これらの鋼管杭を地盤に所定の深さまで貫入させることにより、地盤上の構造物を支持することができる。
【0003】
回転させながら地盤に貫入させるタイプの鋼管杭の一例が特許文献1に記載されている。この鋼管杭は、複数の鋼管を上下方向に順次連結することによって所定の長さに形成したものであって、地盤に最初に貫入される第1の鋼管には、先端部を含む複数箇所の外面に回転翼が一体に設けられ、第1の鋼管の上端に連結される第2の鋼管、第2の鋼管の上端に連結される第3の鋼管には、先端部を除く複数箇所の外面にそれぞれ回転翼が一体に設けられている。
【0004】
このような構成の鋼管杭は、まず、第1の鋼管を杭打ち機にセットし、杭打ち機によって第1の鋼管を回転させながら下方に押圧して地盤に貫入させる。次に、地表から突出した第1の鋼管の上端に第2の鋼管を溶接等によって一体に連結し、第1の鋼管と第2の鋼管とを一体として回転させながら下方に押圧して地盤に更に貫入させる。そして、このような作業を繰り返し行うことにより、第1の鋼管の先端部が支持層に所定の長さ没入する深さまで貫入させ、鋼管杭を支持力を支持層に伝達させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平1−142122号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、上記のような構成の鋼管杭を回転させながら地盤に貫入させ、第1の鋼管の先端部を支持層内に所定の長さ没入させる場合、第1の鋼管の先端部の回転翼によって支持層を攪拌しながら、第1の鋼管の先端部を支持層に所定の長さ貫入させることになるため、回転翼によって支持層が必要以上に攪拌されて支持層に乱れが生じることになり、期待した支持力が得られなくなるおそれがある。
【0007】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、支持層に乱れを生じさせることなく地盤に貫入させることができる鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭であって、前記鋼管の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部を一体に設けたことを特徴とする。
【0009】
本発明の鋼管杭によれば、例えば、杭打ち機によって鋼管杭を地盤に貫入させた場合に、突出部が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力に変動が生じることになるので、この抵抗力の変動が生じた位置で地盤への貫入を停止させることにより、突出部が支持層の内部に必要以上に貫入されるのを防止でき、突出部によって支持層が過大に攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止できる。
【0010】
また、本発明において、前記突出部は、前記鋼管の外面に螺旋状に一体に設けられた回転翼からなることとしてもよい。
【0011】
本発明の鋼管杭によれば、例えば、杭打ち機によって鋼管杭を地盤に貫入させた場合に、鋼管の外面に螺旋状に設けられた回転翼が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力に変動が生じることになるので、この抵抗力の変動が生じた位置で地盤への貫入を停止させることにより、回転翼が支持層の内部に必要以上に貫入されるのを防止でき、回転翼によって支持層が過大に攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止できる。
【0012】
さらに、本発明において、前記突出部は、前記鋼管の外面に一体に設けられた節部からなることとしてもよい。
【0013】
本発明の鋼管杭によれば、例えば、杭打ち機によって鋼管杭を地盤に貫入させた場合に、鋼管の外面に設けられた節部が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力に変動が生じることになるので、この抵抗力の変動が生じた位置で地盤への貫入を停止させることにより、節部が支持層の内部に必要以上に貫入されるのを防止でき、節部によって支持層が過大に攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止できる。
【0014】
また、本発明において、前記鋼管は、口径が300mm以下、肉厚が6mm以下の小口径鋼管であることとしてもよい。
【0015】
さらに、本発明は、回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭の貫入方法であって、前記鋼管の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部を一体に設け、地盤への貫入の際に前記突出部が支持層に達することによって生じる、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力の変動を検知し、この抵抗力の変動を検知した位置で貫入を停止させることを特徴とする。
【0016】
本発明の鋼管杭の貫入方法によれば、例えば、杭打ち機によって鋼管杭を地盤に貫入させた場合に、突出部が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力に変動が生じることになるので、この抵抗力の変動が生じた位置で地盤への貫入を停止させることにより、突出部が支持層の内部に必要以上に貫入されるのを防止でき、突出部によって支持層が過大に攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止できる。
【発明の効果】
【0017】
以上、説明したように、本発明の鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法によれば、突出部が支持層の表面に到達することにより、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力が変動することになるので、この抵抗力が変動したのを突出部を介して検知し、この抵抗力が変動した位置で貫入を停止させることにより、突出部が支持層の内部に必要以上に貫入され、突出部で支持層が攪拌されて支持層に乱れが生じるのを防止でき、鋼管杭による期待した支持力が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明による鋼管杭の第1の実施の形態を示した概略図である。
【図2】本発明による鋼管杭の第2の実施の形態を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1には、本発明の第1の実施の形態が示されている。本実施形態は、回転させながら下方へ押圧することにより地盤に貫入させるタイプの鋼管杭1に本発明を適用したものであって、同一口径及び肉厚の複数本の鋼管(第1の鋼管2、第2の鋼管)を上下方向に順次連結することによって所定の長さに形成される。
なお、1本の鋼管で長さが足りる場合には、第1の鋼管2のみを使用することになる。
【0020】
各鋼管は、口径が300mm以下、肉厚が6mm以下の小口径鋼管であって、本実施の形態においては、各鋼管に口径が267.4mm、肉厚が6mmの一般構造用炭素鋼鋼管(STK400)を使用している。
なお、本実施の形態においては、小口径鋼管に本発明を適用しているが、大口径鋼管に本発明を適用してもよい。
【0021】
第1の鋼管2の外面には、貫入方向の先端側から後端側に所定の距離おいた位置(例えば、先端から後端側に約1m離れた位置)に、第1の鋼管2の外面から外方に突出する突出部3が一体に設けられている。
【0022】
突出部3は、略円弧板状をなす回転翼4であって、本実施の形態においては、第1の鋼管2の外面に4枚の回転翼4が溶接等によって一体に設けられている。各回転翼4は、第1の鋼管2の中心軸を中心とした螺旋状に第1の鋼管2の外面に一体に設けられている。なお、回転翼4は、4枚に限らない。
【0023】
第1の鋼管2には、必要に応じて、第2の鋼管(図示せず)が溶接、ボルト・ナット等によって一体に連結され、第2の鋼管には、第3の鋼管(図示せず)が溶接、ボルト・ナット等によって一体に連結され、以下、同様に、他の鋼管(図示せず)が溶接等によって一体に連結される。
なお、第2の鋼管以下の他の鋼管の外面には、第1の鋼管2の外面のような回転翼4は設けられていない。
【0024】
次に、本実施の形態の鋼管杭の貫入方法について説明する。
まず、図1に示すように、第1の鋼管2を杭打ち機にセットし、杭打ち機によって第1の鋼管2を回転させながら下方に押圧して地盤11に貫入させ、必要に応じて、第1の鋼管2の上端に他の鋼管を溶接等によって順次連結して、所定の長さに形成した鋼管杭1を地盤11に貫入させる。
【0025】
そして、鋼管杭1の第1の鋼管2の先端部を地盤11の軟弱層12を貫通させて支持層13の内部に貫入させ、第1の鋼管2の先端部を支持層13の内部に所定の長さ(本実施の形態では約1m)貫入させ、第1の鋼管2の外面の4枚の回転翼4が支持層13の表面に到達した位置で鋼管杭2の貫入作業を停止させる。
【0026】
この場合、第1の鋼管2の外面の回転翼4が軟弱層12よりも硬度の高い支持層13に到達すると、地盤11から回転翼4に作用する抵抗力が急激に大きくなる。これに伴って、第1の鋼管2のトルクが急増することになるので、この第1の鋼管2のトルクの急増を杭打ち機側の駆動源(回転モータ等)の電流値の変動等として検知することにより、第1の鋼管2の外面の回転翼4が支持層13の表面に到達したことを検知できる。
【0027】
従って、第1の鋼管2の外面の回転翼4が支持層13の表面に到達し、回転翼4が支持層13の内部に最小限に貫入した位置に第1の鋼管2を停止させることができるので、回転翼4が支持層13の内部に必要以上に貫入して、回転翼4で支持層13を過大に攪拌して支持層13に乱れを生じさせるようなことはなく、鋼管杭1を介して支持層13に支持力を伝達させることができ、鋼管杭1により期待した支持力が確実に得られることになる。
【0028】
図2には、本発明による鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法の第2の実施の形態が示されている。
この鋼管杭及び鋼管杭の貫入方法は、打ち込みによって地盤11に貫入させるタイプの鋼管杭1に適用したものであって、その他の構成は前記第1の実施の形態に示すものと同様である。
【0029】
本実施の形態においては、第1の鋼管2の外面の先端から後端側に所定の距離おいた位置(例えば、先端から後端側に約1m離れた位置)に突出部3として、算盤の珠状の節部6を一体に設けたものである。節部6は、第1の鋼管2の貫入方向の中央が最大径の頂部6に形成され、この頂部6の貫入方向先端側の面及び後端側の面が所定の角度のテーパ面7、8にそれぞれ形成されている。
【0030】
そして、本実施の形態においても、鋼管杭1を地盤11に打ち込みによって貫入させて、鋼管杭1の第1の鋼管2の外面の節部5が軟弱層12よりも硬度の高い支持層13に到達すると、地盤11から節部5に作用する抵抗力が急激大きくなる。これに伴って、第1の鋼管2の圧入力が急増することになるので、この第1の鋼管2の圧入力の急増を杭打ち機側の駆動源(圧入用アクチュエータ等)の電流値の変動等として検知し、この圧入力の変動を検知した位置で鋼管杭1の貫入を停止させればよい。
【0031】
従って、第1の鋼管2の外面の節部5が支持層13の内部に最小限に貫入した位置に第1の鋼管2を停止させることができるので、第1の鋼管2の外面の節部5が支持層13の内部に必要以上に貫入して、節部5によって支持層13を乱すようなことはなく、鋼管杭1を介して支持層13に支持力を伝達させることができ、所定の支持力が確実に得られることになる。
【0032】
なお、前記各実施の形態においては、突出部3として、第1の鋼管2の外面に回転翼4又は節部5を設けたが、これに限らず、地盤11から鋼管杭1に作用する抵抗力の変動を検知できる構造のものであれば突出部3とすることができる。
【符号の説明】
【0033】
1 鋼管杭
2 第1の鋼管
3 突出部
4 回転翼
5 節部
6 頂部
7 テーパ面
8 テーパ面
11 地盤
12 軟弱層
13 支持層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭であって、
前記鋼管の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部を一体に設けたことを特徴とする鋼管杭。
【請求項2】
前記突出部は、前記鋼管の外面に螺旋状に一体に設けられた回転翼からなることを特徴とする請求項1に記載の鋼管杭。
【請求項3】
前記突出部は、前記鋼管の外面に一体に設けられた節部からなることを特徴とする請求項1に記載の鋼管杭。
【請求項4】
前記鋼管は、口径が300mm以下、肉厚が6mm以下の小口径鋼管であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の鋼管杭。
【請求項5】
回転させながら下方に押圧することにより、又は打ち込むことによって地盤に貫入される鋼管杭の貫入方法であって、
前記鋼管の貫入方向の先端から後端側に所定距離おいた位置の外面に、外方に突出する突出部を一体に設け、
地盤への貫入の際に前記突出部が支持層に達することによって生じる、地盤から鋼管杭に作用する抵抗力の変動を検知し、この抵抗力の変動を検知した位置で貫入を停止させることを特徴とする鋼管杭の貫入方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2011−69073(P2011−69073A)
【公開日】平成23年4月7日(2011.4.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−219506(P2009−219506)
【出願日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【Fターム(参考)】