JPH11256569A

JPH11256569A - 基礎杭構造および異種連結杭

Info

Publication number: JPH11256569A
Application number: JP5949898A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okada; 弘岡田; Shigeo Kanai; 重夫金井
Original assignee: Geotop Corp
Current assignee: Geotop Corp
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1999-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】異種連結杭を用いた基礎杭構造の長所を活か
しつつ、上杭についても充填材とのある程度の付着力を
確保することにより、地盤条件等に応じてより合理的な
基礎杭構造を提供する。【解決手段】掘削孔５に満たされたソイルセメントな
どの硬化材６中に、下杭としての節杭１と上杭としての
突起付鋼管杭２を接合した異種連結杭を沈設する。硬化
材６の硬化により、埋込み杭としての基礎杭構造が形成
される。節杭１は軸部１ａと節部１ｂが交互に形成され
ており、大きな鉛直支持力を有する。突起付鋼管杭２
は、内面または外面に突起２ａ，２ｂが形成されてお
り、鋼管としての高い曲げ耐力に加え、突起２ａ，２ｂ
と硬化材６との付着力により周面支持力を発揮する。必
要に応じ、突起付鋼管杭２および節杭１の内部にも硬化
材６を充填し、さらに曲げ耐力を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、節杭と突起付鋼
管杭を接合してなる異種連結杭、および異種連結杭を用
いた基礎杭構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、基礎杭構造として、節杭の上部に
鋼管杭、ＳＣ杭（鋼管コンクリート複合杭）等、節杭よ
り曲げ耐力の高い円筒杭を接合した杭体を、モルタル、
セメントミルク等の硬化材で満たした掘削孔中に設置す
ることにより、地震力などの水平力に対して強固な杭を
築造したものがある。

【０００３】例えば、特公平５−４７６８５号公報に
は、図４に示すように軸部１１ａと節部１１ｂとからな
る既製コンクリート節杭１１の上部に鋼管杭１２を継ぎ
足したものが記載されている。これは、比較的大きな水
平耐力が要求される上層地盤に曲げ耐力の大きい鋼管杭
１２を用い、下層地盤に周面支持力に優れる節杭１１を
用いることで、両者の長所を活かした合理的な基礎杭構
造を得るものである。

【０００４】なお、節杭１１の上部に鋼管杭１２を継ぎ
足す場合としては、鋼管杭１２の径を節杭１１の軸部１
１ａあるいは節部１１ｂの径とほぼ同じ径とする場合が
多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な原理に基づく基礎杭構造においては、上杭としての円
筒杭の鉛直支持力が下杭としての節杭より小さく、また
円筒杭とセメントミルクあるいはモルタル等の充填材と
の付着力が節杭に比べて小さい。

【０００６】その結果、円筒杭部分の付着力が小さすぎ
ると十分な周面摩擦力が発揮されず、逆に付着力を確保
するためには充填材の強度を高める必要があり、充填材
のコストが高くなるといった課題がある。

【０００７】すなわち、異種連結杭としての利点がある
反面、地盤条件その他の条件によっては、下杭と上杭と
で杭としての性能が大きく異なることが欠点につながる
場合がある。

【０００８】本願発明は、従来の異種連結杭を用いた基
礎杭構造の長所を活かしつつ、上杭についても充填材と
のある程度の付着力を確保することにより、地盤条件等
に応じてより合理的な構造および経済性を与える基礎杭
構造および異種連結杭を提供することを目的としたもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る基
礎杭構造は、節杭の上部に、鋼管の内面および／または
外面に突起を有する突起付鋼管杭を接合して異種連結杭
を形成し、セメントミルクやモルタル等の硬化材で満た
された掘削孔内に前記異種連結杭を沈設し、前記硬化材
を硬化させてなることを特徴とするものである。

【００１０】比較的大きな水平耐力が要求される上層地
盤に曲げ耐力の大きい杭を用い、下層地盤に周面支持力
に優れる節杭を用いるという点では、従来の技術の項で
述べた特公平５−４７６８５号公報と同様であるが、本
願発明では上杭を突起付鋼管杭としたことで、上杭につ
いても周面支持力を算入した形で杭の設計を行うことが
できる。

【００１１】特に、下杭としての節杭による先端支持力
および周面支持力だけでは、支持力が不足する場合、突
起付鋼管杭からなる上杭についてもある程度の周面支持
力が得られることで、より支持性能に優れた基礎杭構造
が得られる。

【００１２】突起付鋼管杭は、内面のみに突起を有する
場合、外面のみに突起を有する場合、および内外面両面
に突起を有する場合が考えられる。このような突起付鋼
管杭は、縞状あるいは網目状の突起を形成した圧延鋼板
からスパイラル造管するなどして製造することができ
る。ただし、内面のみに突起を有する場合は、突起付鋼
管杭の内部にも硬化材が満たされることで、硬化材との
間で応力伝達があることが前提となる。

【００１３】請求項２は、掘削孔内の硬化材がソイルセ
メントの場合であり、オーガー等による掘削の際に、セ
メントミルクを注入して掘削土と攪拌混合することによ
り、掘削孔内にソイルセメント混合体が生成され、ソイ
ルセメント混合体中に異種連結杭を沈設して、ソイルセ
メントの硬化により基礎杭を形成することができる。

【００１４】ソイルセメントの場合、硬化材としてはモ
ルタル等に比べ強度が劣るが、異種連結杭の上杭を構成
する突起付鋼管杭部分にも周面支持力が期待できること
で、硬化材部分の低強度を補い、施工性、経済性の向上
を図ることができる。

【００１５】請求項３は、突起付鋼管杭の内部にも硬化
材を充填してある場合である。突起付鋼管杭の内面に突
起がある場合には、上杭部分の剛性をさらに上げること
ができる。また、下杭から上杭への急激な断面変化によ
って接合部近傍の応力状態が不安定になる場合におい
て、より安定性に優れた基礎構造が得られる。

【００１６】なお、下杭としての節杭が中空であり、か
つ上部が開口している場合には、節杭内部にも硬化材を
充填することができる。

【００１７】本願の請求項４に係る異種連結杭は、上述
した基礎杭構造に用いるためのものであり、節杭の上部
に、鋼管の内面および／または外面に突起を有する突起
付鋼管杭を接合してなることを特徴とする。

【００１８】なお、下杭としての節杭と上杭としての突
起付鋼管杭は、接合した状態で沈設する場合と、下杭を
ある程度沈設した状態で上杭を接合し、さらに沈設して
行く場合とがある。これらの異種の杭どうしの接合は、
節杭の端部に鋼製の端板を設けてある場合には、溶接等
によって行うことができる。また、下杭と上杭の杭径が
異なる場合には、間にテーパの付いた連結管などを介在
させて接合すればよい。

【００１９】

【実施の形態】図１は本願発明の基礎杭構造の一実施形
態を示したもので、掘削孔５に満たされたソイルセメン
トなどの硬化材６中に、異種連結杭が沈設されている。

【００２０】異種連結杭は、下杭としての節杭１の上部
に上杭としての突起付鋼管杭２を接合したものである。

【００２１】この例で、節杭１は中空コンクリート製の
節杭であり、軸部１ａと節部１ｂが交互に形成され、大
きな鉛直支持力を有する。

【００２２】一方、突起付鋼管杭２は、内外面に突起２
ａ，２ｂが形成されており、鋼管としての高い曲げ耐力
に加え、突起２ａ，２ｂと硬化材６との付着力により周
面支持力を発揮する。なお、この例では、突起付鋼管杭
２および節杭１の内部にも硬化材６が充填されている。

【００２３】図２(a) 〜(d) はそれぞれ本願発明の異種
連結杭の一実施形態を示したものである。

【００２４】図２(a) は突起付鋼管杭２の外面にのみ突
起２ａが形成されている場合、図２(b) は突起付鋼管杭
２の内面にのみ突起２ｂが形成されている場合、図２
(c) は突起付鋼管杭２の内外面にのみ突起２ａ，２ｂが
形成されている場合である。

【００２５】また、図２(d) は突起付鋼管２の外径が節
杭１の軸部１ａの外径より大きい場合であり、この場
合、テーパーの付いた連結管４を介在させるなどして、
溶接等により接合する。なお、溶接の場合には、節杭１
の端部に鋼製の端板などの接合金具を取り付けておく。

【００２６】図３(a) 〜(c) は本願発明の基礎杭構造の
施工手順の一例を示したものであり、基本的には従来の
埋込み杭の場合と同様に行うことができる。

【００２７】まず、スパイラルオーガー７等の掘削装置
を使用して、掘削孔５を穿孔する（図３(a) 参照）。こ
のとき、スパイラルオーガー７の先端よりセメントミル
クを注入し、攪拌翼によって掘削土砂と攪拌混合してソ
イルセメントとする。

【００２８】硬化材６としてのソイルセメント中に節杭
１を沈設して行き、その上に突起付鋼管杭２を接合し
（図３(b) 参照）、所定深さまで沈設した後、硬化材６
の硬化により、本願発明の基礎杭構造が形成される（図
３(c) 参照）。

【００２９】なお、穿孔のための掘削装置や硬化材は一
例を挙げたものであり、上記のものに限定されない。

【００３０】

【発明の効果】比較的大きな水平耐力が要求される上
層地盤に曲げ耐力の大きい杭を用い、下層地盤に周面支
持力に優れる節杭を用いるといることで合理的な杭構造
となっており、本願発明ではさらに上杭を突起付鋼管杭
としたことで、上杭についても周面支持力を算入した形
で杭の設計を行うことができ、より大きな鉛直支持力が
得られる。

【００３１】下杭としての節杭による先端支持力およ
び周面支持力だけでは、支持力が不足する場合や、下杭
から上杭への急激な断面変化によって接合部近傍の応力
状態が不安定になる場合において、突起付鋼管杭からな
る上杭についてもある程度の周面支持力が得られること
で、より支持性能および安定性に優れた基礎杭構造が得
られる。

【００３２】上杭についても付着力を容易に確保する
ことができるので、貧配合のソイルセメントを使用する
などして硬化材のコストを下げることもでき、施工性、
経済性の向上につながる。

【００３３】杭体内部にも硬化材を充填することで、
より大きな曲げ耐力が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の基礎杭構造の一実施形態を示す鉛直
断面図である。

【図２】(a) 〜(d) はそれぞれ本願発明の異種連結杭の
一実施形態を示す正面図（一部切欠き断面図）である。

【図３】(a) 〜(c) は施工手順の一例を示す鉛直断面図
である。

【図４】(a) 、(b) は従来の異種連結杭を用いた基礎杭
構造を示す鉛直断面図である。

【符号の説明】

１…節杭、１ａ…軸部、１ｂ…節部、２…突起付鋼管
杭、２ａ…外面側突起、２ｂ…内面側突起、３…接合
部、４…連結管、５…掘削孔、６…硬化材、７…スパイ
ラルオーガー、１１…節杭、１２…鋼管杭、１３…接合
部、１４…連結管、１５…掘削孔、１６…硬化材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】節杭の上部に、鋼管の内面および／また
は外面に突起を有する突起付鋼管杭を接合して異種連結
杭を形成し、硬化材で満たされた掘削孔内に前記異種連
結杭を沈設し、前記硬化材を硬化させてなることを特徴
とする基礎杭構造。
【請求項２】前記硬化材がソイルセメントである請求
項１記載の基礎杭構造。
【請求項３】前記突起付鋼管杭の内部にも硬化材を充
填してある請求項１または２記載の基礎杭構造。
【請求項４】節杭の上部に、鋼管の内面および／また
は外面に突起を有する突起付鋼管杭を接合してなること
を特徴とする異種連結杭。