(57)【要約】【課題】期待する支持力に応じた調整を簡単に行うことができる鋼管杭の構造を提供する。【解決手段】杭材１と、外筒２とより構成する。杭材１は、直径に対して長さの長い鋼管で構成する。外筒２はこの杭材１の外周に同心円状にとりつけた筒体であって、杭材１の長さに比較して長さの短い鋼管で構成する。杭材１の外面と、外筒２の内面の間には、土の通過に対して抵抗を与える抵抗板３を配置する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭材と、外筒とよりなり、
杭材は、直径に対して長さの長い鋼管で構成し、
外筒は、この杭材の外周に同心円状にとりつけた筒体であって、杭材の長さに比較して長さの短い鋼管で構成し、
杭材の外面と、外筒の内面の間には、
土の通過に対して抵抗を与える抵抗板を配置して構成した、
鋼管杭の構造。
【請求項２】
抵抗板は、
板をらせん状に形成したらせん板であり、
らせん板の外側の縁は外筒の内面に、
らせん板の内側の縁は杭材の外面に、おのおの一体に取りつけて構成したことを特徴とする、
請求項１記載の、鋼管杭の構造。
【請求項３】
抵抗板は、
平面状の板を杭材の中心軸に対して傾斜して設けた傾斜板であり、
傾斜板の外側の縁は外筒の内面に、
傾斜板の内側の縁は杭材の外面に、おのおの一体に取りつけて構成したことを特徴とする、
請求項１記載の、鋼管杭の構造。
【請求項４】
抵抗板を介して杭材に取り付ける外筒は、
地層の状態に応じて、
複数個所に分散して取りつける、
請求項１記載の、鋼管杭の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的小規模な建物を支持する鋼管杭の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大規模なビルなどではなく、比較的小規模な建物、例えば戸建住宅の直下にせいぜい地下１５メートル程度の長さで地盤中に設置する杭が、細径パイルなどとして広く採用されている。
これらの杭は、例えば図５に示すように、長い鋼管ａの先端にらせん状の羽根ｂを取り付け、鋼管ａを回転させながら地中に進入させてゆく、回転貫入鋼管杭である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記したような従来の細径の鋼管杭の構造にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞  地盤は土質は一定ではなく、また支持層が傾斜していたり、あるいは厚さの異なる場合もあるから、同じ用地内であっても鋼管杭に求める支持力は一定ではない。
＜ロ＞  あるいは同じ敷地内でも、深さによってＮ値が異なる場合がある。その場合に従来の鋼管杭ではその先端のらせん羽根ｂの直径を変えて対応できるとしても、極端にらせん羽ｂの直径を大きくすることはできず、対応できる範囲は限られていた。
＜ハ＞  図５に示すような従来の鋼管杭で得られる抵抗は、鋼管ａの周辺の摩擦とらせん羽根ｂの先端支持力である。しかし特に細径の鋼管ａではその周辺摩擦力は小さく、支持力の多くを先端のらせん羽根ｂの水平投影面積に依存している構造である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記のような従来の装置の課題を解決した本発明の鋼管杭の構造は、杭材と、外筒とよりなり、杭材は、直径に対して長さの長い鋼管で構成し、外筒は、この杭材の外周に同心円状にとりつけた筒体であって、杭材の長さに比較して長さの短い鋼管で構成し、杭材の外面と、外筒の内面の間には、土の通過に対して抵抗を与える抵抗板を配置して構成した、鋼管杭の構造を特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の鋼管杭の構造は以上説明したようになるから、外筒の長さを変え、あるいは外筒の取り付け位置や取り付け数を変えることによって、期待する支持力に応じた調整を簡単に行うことができる、という効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図面を参照しながら本発明の鋼管杭の構造の実施例を説明する。
【実施例】
【０００７】
＜１＞全体の構成。
本発明の鋼管杭の構造は、杭材１と、外筒２と、両者の間に介在する抵抗板３とより構成する。
【０００８】
＜２＞杭材１。
杭材１は、市販の鋼管であるが、特に直径に対して長さの長い、いわゆる細径の鋼管で構成する。しかし本発明は特に直径に数値的な限界があるわけではなく、広く各種の直径の鋼管を採用することができる。
杭材１として、例えば１３クロム鋼管などを使用することができる。この１３クロム鋼管はクロムを１３％含有する高強度の継ぎ目なし鋼管であり、鋼材の種類としてはステンレス系に属するものである。
高クロムのために、普通鋼と比較して溶接やガス切断には適さないが、引っ張り強度は普通鋼の１．５倍以上を有するという利点がある。
この杭材１の先端を開口するか、閉塞するか、あらかじめ地質調査で求めた地層の条件によって決定する。
したがって杭材１の先端を開口しておき地中への進入の際にその内部に土砂を取りこむ構成であっても、あるいは先端を閉塞した構成であっても採用することができる。
【０００９】
＜３＞外筒２。
外筒２も鋼管である。
ただし外筒２は、杭材１の長さに比較して長さが短く、杭材１の外径よりも内径の大きい鋼管で構成する。
外筒２は、この杭材１の外周に同心円状にとりつける。
その取りつけ位置は、あらかじめ地質調査で求めた支持層の深さに応じた位置、あるいは設計上で必要とする位置である。
外筒２が長い方が摩擦抵抗を大きく取れることが明らかであるから、その長さは、あらかじめ地質調査で求めた地盤の支持力に応じて決定する。
したがって支持力の小さいことが分かっている地盤では外筒２の長さは長く、反対であれば外筒２の長さを短くして対応することができる。
さらに杭材１に取り付ける外筒２は、一ヶ所ではなく、地層の状態に応じて複数個所に分散して杭材１に取りつける構成を採用することもできる。
【００１０】
＜４＞抵抗板３。
抵抗板３は、杭材１の外面と、外筒２の内面の間に設置した板体である。
この抵抗板３は、杭材１を地盤中へ進入させたときに、杭材１と外筒２の間を通過する土の通過に対して抵抗を与える板である。
そのために抵抗板３は、例えば板をらせん状に形成したらせん板を採用することができる。
このらせん板の外側の縁は外筒２の内面に、らせん板の内側の縁は杭材１の外面に、溶接やリベット、ボルト止めで一体に取りつける。
抵抗板３は、例えば平面状の板を杭材１の中心軸に対して傾斜して設けた傾斜板を採用することができる。
この傾斜板の外側の縁は外筒２の内面に、傾斜板の内側の縁は杭材１の外面に、おのおの一体に取りつける。
らせん板でも、あるいは傾斜板でも、杭材１と外筒２との間を完全に閉塞しものではなく、空間が連続しているから、土は通過の際に抵抗を受けるが、その通過が完全に阻止されることはない。
【００１１】
＜５＞次に施工方法について説明する。
【００１２】
＜６＞杭材１の進入。
所定の個所に抵抗板３を介して外筒２を取り付けた杭材１を、公知の杭打機を使用して地盤中へ打設する。
杭打ちといっても打撃を意味するのではなく、回転用の油圧モータ、電動モータなどを搭載して杭材１に回転と圧入力を与える小型の杭打ち機を使用する。
杭打ち機は固定式、自走式、牽引式など公知の装置を利用できる。
【００１３】
＜７＞外筒２の進入。
杭材１の地盤への回転進入とともに外筒２も同時に進入する。
外筒２の外面の表面積は杭材１の表面積に比して大きいし、回転半径も大きいから、大きな摩擦抵抗を受ける。
さらに杭材１と外筒２と間には、杭材１の進入にともなって相対的に杭材１と外筒２との間には土砂が侵入する。
しかし、杭材１と外筒２との間には抵抗板３が存在する。
そのために土砂は円滑な通過はできず、常に杭材１と外筒２との間で圧密された状態で充填されていることになり、大きな閉塞抵抗を受ける。
【００１４】
＜８＞杭材１の支持効果。
杭材１の進入位置が、地質調査によってあらかじめ把握してある支持層まで達したら、杭の打設を終了する。
その状態では外筒２の外周にはその半径と長さに応じた大きな面積の摩擦抵抗を受けており、さらに杭材１と外筒２との間に閉塞した土砂による閉塞抵抗を受けている。
したがって杭材１は、大きな支持効果を得ることができる。
【００１５】
＜９＞複数の位置に外筒２を取り付けた場合。
以上の説明は、先端に外筒２を取り付けた構成であるが、地盤の支持力に応じて複数の位置に独立させて外筒２を取り付けることもできる。
すなわち図４に示すように、支持力の大きい層Ｂと小さい層Ａが混在していることが分かっている場合に、支持力の大きい層Ｂに位置するように外筒２の配置を決定して地盤中へ進入させる。
その場合にはさらに大きな支持力を期待することができる。
【００１６】
＜１０＞従来の装置との比較。
地盤支持力を、本発明の鋼管杭と従来の鋼管杭と比較すると図のようになる。
一般に細径の鋼管杭では、杭体の負担できる摩擦力は小さい。
そこで従来の鋼管杭では、その支持力のほとんどは、杭体の先端のらせん羽ｂの面積Ａｐのみに依存している。
それに比較して本発明の鋼管杭では、杭体１の先端に取り付けた外筒２の描く底面積Ａｐと、それとは別に外筒２の外周面の面積Ａｓから得られる摩擦力に依存することができる。
その上に本発明の鋼管杭であれば、必要とする位置に複数個所にわたって外筒２を取り付けることができる。
したがって、外筒が存在せず、先端にしか抵抗を得られない従来の鋼管杭に比較して、外筒に基づく支持力を得られる本発明の効果の相違は明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の鋼管杭の構造の実施例の説明図。
【図２】他の実施例の説明図。
【図３】先端部の断面図。
【図４】杭を打設中の説明図。
【図５】従来の回転貫入鋼管杭の一例の先端の側面図。
【図６】従来の鋼管杭と本発明の鋼管杭の支持力を比較した図。
【符号の説明】
【００１８】
１：杭材
２：外筒
３：抵抗板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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