JP3531099B2 - 既製コンクリート杭の埋設方法及び基礎杭の構造並びに既製コンクリート杭 - Google Patents
既製コンクリート杭の埋設方法及び基礎杭の構造並びに既製コンクリート杭Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、杭穴拡底部の信
頼性を向上させ、拡底部を強化した既製コンクリート杭
の埋設方法及び基礎杭の構造、並びに既製コンクリート
杭に関する。
頼性を向上させ、拡底部を強化した既製コンクリート杭
の埋設方法及び基礎杭の構造、並びに既製コンクリート
杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、コンクリート製の既製杭で、外径
が一定のストレート杭１６では底面１７（外径Ｄ）で支
持地盤（地盤底面）１１に支持していた（図７
（ａ））。また、既製杭で、下端部が大径となった、い
わゆるＳＴ杭２４でも、底面２５（外径Ｄ）で下方に支
圧して支持地盤１１に支持していた（図７（ｂ））。
が一定のストレート杭１６では底面１７（外径Ｄ）で支
持地盤（地盤底面）１１に支持していた（図７
（ａ））。また、既製杭で、下端部が大径となった、い
わゆるＳＴ杭２４でも、底面２５（外径Ｄ）で下方に支
圧して支持地盤１１に支持していた（図７（ｂ））。
【０００３】また、杭穴掘削中に、あるいは掘削後で、
既製杭の埋設前又は埋設後に、杭穴内にセメントミルク
を注入して、既製杭と杭穴側壁との間にセメントミルク
が充填されるような埋設工法とすることも行われてい
た。
既製杭の埋設前又は埋設後に、杭穴内にセメントミルク
を注入して、既製杭と杭穴側壁との間にセメントミルク
が充填されるような埋設工法とすることも行われてい
た。
【０００４】また、杭の外周にリブを設けた、いわゆる
節杭も使用されていた。
節杭も使用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の既製杭では、支
持力の発現は既製杭の底面１７、２５に限られると考え
られており、支圧力は既製杭の底面積に因っていた。従
って、従来の杭穴２６の拡底部２８の外径ＤＤ1は軸部
２７の外径ＤＤ0の１．２〜１．５程度に限られてい
た。また、既製杭の側面１６ａ、２４ａと、杭穴２６内
で固化したセメントミルクとの付着力は考慮されていな
かった（図７）。
持力の発現は既製杭の底面１７、２５に限られると考え
られており、支圧力は既製杭の底面積に因っていた。従
って、従来の杭穴２６の拡底部２８の外径ＤＤ1は軸部
２７の外径ＤＤ0の１．２〜１．５程度に限られてい
た。また、既製杭の側面１６ａ、２４ａと、杭穴２６内
で固化したセメントミルクとの付着力は考慮されていな
かった（図７）。
【０００６】また、節杭は、側面での付着力により地中
に保持される機能を有する杭であり、通常、杭の長さ
（杭穴の深さ）１０ｍ程度であり、ストレート杭１６な
どとは全く異なる規格分野で利用されており、下端での
支持力は、一切考慮されていなかった。即ち、節杭を埋
設する杭穴がストレートで、杭穴径が杭節部径とほぼ同
径で、杭部と杭穴内壁との隙間が僅少であり、該杭の下
端部端面及び下端部の、各節部より伝搬される垂直方向
のせん断力を考慮し、支持力を十分活かした穴径での杭
穴の掘削及び杭の埋設施工が行われていなかった。
に保持される機能を有する杭であり、通常、杭の長さ
（杭穴の深さ）１０ｍ程度であり、ストレート杭１６な
どとは全く異なる規格分野で利用されており、下端での
支持力は、一切考慮されていなかった。即ち、節杭を埋
設する杭穴がストレートで、杭穴径が杭節部径とほぼ同
径で、杭部と杭穴内壁との隙間が僅少であり、該杭の下
端部端面及び下端部の、各節部より伝搬される垂直方向
のせん断力を考慮し、支持力を十分活かした穴径での杭
穴の掘削及び杭の埋設施工が行われていなかった。
【０００７】よって、従来では、１本の既製杭の強度を
有効に活用できない問題点があった。
有効に活用できない問題点があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】然るにこの発明は、拡底
した杭穴内に、外周に突起を有する杭を埋設することに
より、前記問題点を解決した。
した杭穴内に、外周に突起を有する杭を埋設することに
より、前記問題点を解決した。
【０００９】即ちこの発明は、拡底部を有する杭穴を掘
削し、次に該杭穴内に、少なくとも下端部外周に突起を
有するコンクリート製の既製杭を下降沈設すると共に、
前記拡底部内にセメントミルクを注入し、前記既製杭の
最下端面と前記拡底部の支持地盤との間に間隙を設け
て 、前記既製杭の下端部を杭穴拡底部に定着させる既製
コンクリート杭の埋設方法であって、鉛直荷重が作用し
た際に、前記突起の下面からせん断力が円錐状に支持地
盤に伝搬して、前記円錐状の底面で支持地盤に支持面を
形成するように、前記杭穴拡底部を構成することを特徴
とした既製コンクリート杭の埋設方法である。
削し、次に該杭穴内に、少なくとも下端部外周に突起を
有するコンクリート製の既製杭を下降沈設すると共に、
前記拡底部内にセメントミルクを注入し、前記既製杭の
最下端面と前記拡底部の支持地盤との間に間隙を設け
て 、前記既製杭の下端部を杭穴拡底部に定着させる既製
コンクリート杭の埋設方法であって、鉛直荷重が作用し
た際に、前記突起の下面からせん断力が円錐状に支持地
盤に伝搬して、前記円錐状の底面で支持地盤に支持面を
形成するように、前記杭穴拡底部を構成することを特徴
とした既製コンクリート杭の埋設方法である。
【００１０】また、この発明は、拡底部を有する杭穴を
掘削し、次に該拡底部内に、セメントミルクを注入し、
前記杭穴内に、少なくとも下端部外周に突起を有するコ
ンクリート製の既製杭を下降沈設すると共に、前記既製
杭の最下端面と前記拡底部の支持地盤との間に間隙を設
けて、前記既製杭の下端部を杭穴拡底部に定着させる既
製コンクリート杭の埋設方法であって、鉛直荷重が作用
した際に、前記突起の下面からせん断力が円錐状に支持
地盤に伝搬して、前記円錐状の底面で支持地盤に支持面
を形成するように、前記杭穴拡底部を構成することを特
徴とした既製コンクリート杭の埋設方法である。
掘削し、次に該拡底部内に、セメントミルクを注入し、
前記杭穴内に、少なくとも下端部外周に突起を有するコ
ンクリート製の既製杭を下降沈設すると共に、前記既製
杭の最下端面と前記拡底部の支持地盤との間に間隙を設
けて、前記既製杭の下端部を杭穴拡底部に定着させる既
製コンクリート杭の埋設方法であって、鉛直荷重が作用
した際に、前記突起の下面からせん断力が円錐状に支持
地盤に伝搬して、前記円錐状の底面で支持地盤に支持面
を形成するように、前記杭穴拡底部を構成することを特
徴とした既製コンクリート杭の埋設方法である。
【００１１】前記において、拡底部内に、杭穴拡底部の
固化強度が支持地盤と力学的に同質以上となるようなセ
メントミルクを注入することが望ましい。
固化強度が支持地盤と力学的に同質以上となるようなセ
メントミルクを注入することが望ましい。
【００１２】また、この発明は、所定外径寸法の拡底部
を有する杭穴を掘削し、次に杭穴内にセメントミルクを
注入しソイルセメントとし、該杭穴の拡底部内に、少な
くとも下端部外周に突起を有するコンクリート製の既製
杭を沈設する方法であって、前記拡底部内の地盤底面と
前記既製杭の最下端面との間にソイルセメント層を形成
すると共に、前記既製杭の下端部外周の突起を、前記杭
穴の拡底部内に埋設し、前記拡底部外径寸法Ｄ11を、下
記Ｂの値以上で且つＣの値以下とすることを特徴とする
既製コンクリート杭の埋設方法である。但し、Ｂ、Ｃは
下記値である。 Ｂ＝｛既製杭の突起部外径｝＋｛［（既製杭の最下端面
より拡底部内の最下端に位置する突起までの高さ）＋
（既製杭の最下端面と拡底部の地盤底面との間のソイル
セメントの厚さ）］÷√３｝×２ Ｃ ＝｛既製杭の突起部外径｝＋｛［（既製杭の最下端面
より拡底部内の最上部の突起までの高さ）＋（既製杭の
最下端面と拡底部の地盤底面との間のソイルセメントの
厚さ）］÷√３｝×２
を有する杭穴を掘削し、次に杭穴内にセメントミルクを
注入しソイルセメントとし、該杭穴の拡底部内に、少な
くとも下端部外周に突起を有するコンクリート製の既製
杭を沈設する方法であって、前記拡底部内の地盤底面と
前記既製杭の最下端面との間にソイルセメント層を形成
すると共に、前記既製杭の下端部外周の突起を、前記杭
穴の拡底部内に埋設し、前記拡底部外径寸法Ｄ11を、下
記Ｂの値以上で且つＣの値以下とすることを特徴とする
既製コンクリート杭の埋設方法である。但し、Ｂ、Ｃは
下記値である。 Ｂ＝｛既製杭の突起部外径｝＋｛［（既製杭の最下端面
より拡底部内の最下端に位置する突起までの高さ）＋
（既製杭の最下端面と拡底部の地盤底面との間のソイル
セメントの厚さ）］÷√３｝×２ Ｃ ＝｛既製杭の突起部外径｝＋｛［（既製杭の最下端面
より拡底部内の最上部の突起までの高さ）＋（既製杭の
最下端面と拡底部の地盤底面との間のソイルセメントの
厚さ）］÷√３｝×２
【００１３】また、前記において、杭穴の軸部の外径の
１．２乃至２．５倍程度の外径の拡底部を掘削して杭穴
を構成することが望ましい。
１．２乃至２．５倍程度の外径の拡底部を掘削して杭穴
を構成することが望ましい。
【００１４】また、この発明は、杭穴の拡底部のソイル
セメント中に、少なくとも下端部に環状リブを有するコ
ンクリート製の既製杭の、該下端部を定着させてなる基
礎杭構造であって、鉛直荷重が作用した際に、前記環状
リブの下面からせん断力が円錐状に支持地盤に伝搬し
て、前記円錐状の底面で支持地盤に支持面を形成するよ
うに、前記杭穴の拡底部を構成したことを特徴とする基
礎杭構造である。
セメント中に、少なくとも下端部に環状リブを有するコ
ンクリート製の既製杭の、該下端部を定着させてなる基
礎杭構造であって、鉛直荷重が作用した際に、前記環状
リブの下面からせん断力が円錐状に支持地盤に伝搬し
て、前記円錐状の底面で支持地盤に支持面を形成するよ
うに、前記杭穴の拡底部を構成したことを特徴とする基
礎杭構造である。
【００１５】また、前記において、既製杭の環状リブで
あって、杭穴の拡底部のソイルセメント内に定着される
複数の突起の間隔を、少なくとも「前記既製杭の軸部外
径から突起の先端までの高さ」の√３倍より大きくする
ことが望ましい。また、前記において、環状リブを下方
に向けて順に外径が小さくなるように形成することが望
ましい。
あって、杭穴の拡底部のソイルセメント内に定着される
複数の突起の間隔を、少なくとも「前記既製杭の軸部外
径から突起の先端までの高さ」の√３倍より大きくする
ことが望ましい。また、前記において、環状リブを下方
に向けて順に外径が小さくなるように形成することが望
ましい。
【００１６】更にこの発明は、ソイルセメントが充填さ
れた拡底部を有する杭穴内に埋設する既製杭であって、
同一径で形成した杭の軸部の下端部外周に所定高さ毎に
環状リブを形成し、該環状リブを前記杭穴の拡底部内に
配置して、鉛直荷重が作用した際に、前記拡底部内で、
前記環状リブの下面からせん断力が円錐状に支持地盤に
伝搬して、前記円錐状の底面で支持地盤に支持面を形成
するように、前記杭の下端部を構成したことを特徴とす
る既製コンクリート杭である。
れた拡底部を有する杭穴内に埋設する既製杭であって、
同一径で形成した杭の軸部の下端部外周に所定高さ毎に
環状リブを形成し、該環状リブを前記杭穴の拡底部内に
配置して、鉛直荷重が作用した際に、前記拡底部内で、
前記環状リブの下面からせん断力が円錐状に支持地盤に
伝搬して、前記円錐状の底面で支持地盤に支持面を形成
するように、前記杭の下端部を構成したことを特徴とす
る既製コンクリート杭である。
【００１７】また、前記において、環状リブは、杭の軸
部と一体に形成すると共に、既製コンクリート杭に鉛直
荷重が作用した際に、前記環状リブのみが破壊されない
限度において、前記環状リブの外周径を大きく形成して
構成することが望ましい。
部と一体に形成すると共に、既製コンクリート杭に鉛直
荷重が作用した際に、前記環状リブのみが破壊されない
限度において、前記環状リブの外周径を大きく形成して
構成することが望ましい。
【００１８】また、前記において、√３は、「平方根３
（約１．７３２・・）」である。
（約１．７３２・・）」である。
【００１９】
【実施の態様】(1) 掘削ロッドを正転して、通常の杭穴
と同等の杭穴１の軸部（穴径Ｄ00）２を掘削する。
と同等の杭穴１の軸部（穴径Ｄ00）２を掘削する。
【００２０】(2) 掘削ロッドを逆転して（あるいは他の
拡大掘削用の掘削ロッドを使用して）、杭穴１に拡底部
３を掘削し（図１（ａ））、拡底部３内にセメントミル
ク（支持地盤の強度に対応した固化強度１００〜４００
Ｋｇ／ｃｍ2程度）を注入する。拡底部３の穴径Ｄ11で
ある。
拡大掘削用の掘削ロッドを使用して）、杭穴１に拡底部
３を掘削し（図１（ａ））、拡底部３内にセメントミル
ク（支持地盤の強度に対応した固化強度１００〜４００
Ｋｇ／ｃｍ2程度）を注入する。拡底部３の穴径Ｄ11で
ある。
【００２１】(3) 注入したセメントミルクをソイルセメ
ント化した後に、次に杭穴１内に、下端部に環状リブ
（外径Ｄ1）５、６、７を形成したコンクリート製の既
製杭（軸径Ｄ0）４を下降させる（図１（ｂ））。前記
環状リブは下から順に５、６、７とする。
ント化した後に、次に杭穴１内に、下端部に環状リブ
（外径Ｄ1）５、６、７を形成したコンクリート製の既
製杭（軸径Ｄ0）４を下降させる（図１（ｂ））。前記
環状リブは下から順に５、６、７とする。
【００２２】(4) 杭穴１の拡底部３内であって、拡底部
３の地盤底面から所定高さＤHに、最下端面が位置する
ように既製杭４を埋設して杭１０を構築する。ここで、
環状リブ５、６が杭穴１の拡底部３内に配置される。
３の地盤底面から所定高さＤHに、最下端面が位置する
ように既製杭４を埋設して杭１０を構築する。ここで、
環状リブ５、６が杭穴１の拡底部３内に配置される。
【００２３】(5) ここで、既製杭４に垂直荷重が作用し
た際、既製杭４の軸部８の下端面８ａ、のみならず、既
製杭４の側面の環状リブ５、６の下面５ａ、６ａの周縁
で、せん断力が伝搬して、夫々角θ（３０°程度）の角
度で円錐状の底面に相当する部分で支圧力が生じ、支持
地盤（地盤底面）１１では、順にＤA、ＤB 、ＤC に作
用する。従って、最大ＤCの径で支持地盤（地盤底面）
１１に作用するので、従来のストレート杭（ＤAのみ）
に比して、同程度の応力が生じるとした場合、１本の杭
１０の支持力を大幅に増加できる。
た際、既製杭４の軸部８の下端面８ａ、のみならず、既
製杭４の側面の環状リブ５、６の下面５ａ、６ａの周縁
で、せん断力が伝搬して、夫々角θ（３０°程度）の角
度で円錐状の底面に相当する部分で支圧力が生じ、支持
地盤（地盤底面）１１では、順にＤA、ＤB 、ＤC に作
用する。従って、最大ＤCの径で支持地盤（地盤底面）
１１に作用するので、従来のストレート杭（ＤAのみ）
に比して、同程度の応力が生じるとした場合、１本の杭
１０の支持力を大幅に増加できる。
【００２４】また、ここで、杭穴の拡底部径をＤAにす
れば（ＤA＝Ａの値）、既製杭の下端部に伝搬されるせ
ん断力を全て固化されたソイルセメントと地盤で支持で
き、既製杭の下端部の最大支持力が得られる。ただし、
突起すなわち環状リブ５、６のせん断力に関しては、充
分耐えうる拡底部径には不足しているので、環状リブ
５、６の最大支持力は得られていない。
れば（ＤA＝Ａの値）、既製杭の下端部に伝搬されるせ
ん断力を全て固化されたソイルセメントと地盤で支持で
き、既製杭の下端部の最大支持力が得られる。ただし、
突起すなわち環状リブ５、６のせん断力に関しては、充
分耐えうる拡底部径には不足しているので、環状リブ
５、６の最大支持力は得られていない。
【００２５】次に、拡底部の径をＤB （Ｄ B ＝Ｂの値）に
拡大すれば、既製杭の下端部の支持力と共に最下端に位
置する環状リブ５の最大支持力が得られる。しかしなが
ら、上位の環状リブ６の支持力は未だ不十分である。
拡大すれば、既製杭の下端部の支持力と共に最下端に位
置する環状リブ５の最大支持力が得られる。しかしなが
ら、上位の環状リブ６の支持力は未だ不十分である。
【００２６】更に、拡底部の径をＤCまで大径にすれば
（ＤC＝Ｃの値）、環状リブ６の支持力は最大になる。
従って、杭強度及び建物等の構造設計上の必要性により
拡底部径をＤAからＤCの最上位の突起の支持力まで変更
して対応することが可能である。
（ＤC＝Ｃの値）、環状リブ６の支持力は最大になる。
従って、杭強度及び建物等の構造設計上の必要性により
拡底部径をＤAからＤCの最上位の突起の支持力まで変更
して対応することが可能である。
【００２７】また、突起部の支持力を更に利用したい場
合、拡底部内の既製杭の突起の数を増加することも可能
である。
合、拡底部内の既製杭の突起の数を増加することも可能
である。
【００２８】また、本例では、上部の突起のせん断力の
負担範囲が下部の突起のせん断力の負担範囲と重ならな
いで互いに十分作用するように、せん断力の伝搬角度θ
より各突起の高さを勘案し、環状リブの間隔も充分余裕
が取ってある。従って、突起の段数（上下方向の数）を
増加させる場合は、突起の支持力を充分に発揮させるた
めに、上記のように各突起のせん断力の伝搬角度θを考
慮した間隔をとる必要がある（図１（ｂ）（ｃ））。
負担範囲が下部の突起のせん断力の負担範囲と重ならな
いで互いに十分作用するように、せん断力の伝搬角度θ
より各突起の高さを勘案し、環状リブの間隔も充分余裕
が取ってある。従って、突起の段数（上下方向の数）を
増加させる場合は、突起の支持力を充分に発揮させるた
めに、上記のように各突起のせん断力の伝搬角度θを考
慮した間隔をとる必要がある（図１（ｂ）（ｃ））。
【００２９】従って、杭穴１の拡底部３の径を大きくし
て底面の面積をできるだけ大きくすれば支持力は増加す
るが、既製杭の強度、既製杭の埋設間隔及び掘削装置の
掘削効率等を考慮した拡底部の最適掘削径は、杭穴の軸
径の外径の１．２〜２．５倍程度で、杭穴を構成するこ
とであり、この杭穴の中には所望の突起部を設けた杭を
使用することが望ましい。
て底面の面積をできるだけ大きくすれば支持力は増加す
るが、既製杭の強度、既製杭の埋設間隔及び掘削装置の
掘削効率等を考慮した拡底部の最適掘削径は、杭穴の軸
径の外径の１．２〜２．５倍程度で、杭穴を構成するこ
とであり、この杭穴の中には所望の突起部を設けた杭を
使用することが望ましい。
【００３０】また、前記埋設方法は、特に先端地盤強度
がＮ値５０未満の地質においても有効である。
がＮ値５０未満の地質においても有効である。
【００３１】また、前記埋設方法では、拡底部３内にソ
イルセメントを形成した後に、既製杭４を下降したが、
従来からあるように、ソイルセメントを形成しながら既
製杭４を埋設し、あるいは既製杭４を下降させた後にソ
イルセメントを形成することも任意である。また、セメ
ントミルクの注入時期も、拡底部３の掘削の前後、既製
杭の下降の前後、いずれでも任意である。要は、拡底部
３内に、固化後に所定強度となるソイルセメントが形成
されればよい。
イルセメントを形成した後に、既製杭４を下降したが、
従来からあるように、ソイルセメントを形成しながら既
製杭４を埋設し、あるいは既製杭４を下降させた後にソ
イルセメントを形成することも任意である。また、セメ
ントミルクの注入時期も、拡底部３の掘削の前後、既製
杭の下降の前後、いずれでも任意である。要は、拡底部
３内に、固化後に所定強度となるソイルセメントが形成
されればよい。
【００３２】
【実施例１】図面に基づきこの発明の実施例を説明す
る。
る。
【００３３】この実施例に使用するコンクリート製の既
製杭４は、全長に亘り、環状リブを形成してある。前記
環状リブは、杭穴１の拡底部３に埋設される環状リブ
５、６、杭穴１の軸部２に埋設される環状リブ１２、１
２とを形成してある。また、前記既製杭は、軸部８の外
径Ｄ0＝６０ｃｍ、各環状リブの外径Ｄ1＝７５ｃｍ、環
状リブのピッチＰ＝１００ｃｍで形成されている（図
２）。
製杭４は、全長に亘り、環状リブを形成してある。前記
環状リブは、杭穴１の拡底部３に埋設される環状リブ
５、６、杭穴１の軸部２に埋設される環状リブ１２、１
２とを形成してある。また、前記既製杭は、軸部８の外
径Ｄ0＝６０ｃｍ、各環状リブの外径Ｄ1＝７５ｃｍ、環
状リブのピッチＰ＝１００ｃｍで形成されている（図
２）。
【００３４】次に、軸部２の外径Ｄ00（８０ｃｍ）、拡
底部３の外径Ｄ11（１５０ｃｍ）の杭穴１を掘削する
（図３（ａ））。ここで、杭穴１の拡底部３内には所定
固化強度（４００Ｋｇ／ｃｍ2）のソイルセメントが充
填されており、杭穴１の軸部２には、固化強度（３０Ｋ
ｇ／ｃｍ2）のソイルセメントが充填されている。
底部３の外径Ｄ11（１５０ｃｍ）の杭穴１を掘削する
（図３（ａ））。ここで、杭穴１の拡底部３内には所定
固化強度（４００Ｋｇ／ｃｍ2）のソイルセメントが充
填されており、杭穴１の軸部２には、固化強度（３０Ｋ
ｇ／ｃｍ2）のソイルセメントが充填されている。
【００３５】続いて、杭穴１内に既製杭４を下降させ、
杭穴１の拡底部３内に、既製杭４の下端部９を保持す
る。ここで、既製杭４の底面（最下端部面）８ａは、拡
底部３の地盤底面１１より高さＤH（６０ｃｍ。既製杭
４の底面８ａと地盤底面１１と間のソイルセメント層の
厚さ）に位置している。ソイルセメントの固化後に、杭
穴１内に既製杭４が埋設された杭構造１０を構築する
（図３（ａ））。
杭穴１の拡底部３内に、既製杭４の下端部９を保持す
る。ここで、既製杭４の底面（最下端部面）８ａは、拡
底部３の地盤底面１１より高さＤH（６０ｃｍ。既製杭
４の底面８ａと地盤底面１１と間のソイルセメント層の
厚さ）に位置している。ソイルセメントの固化後に、杭
穴１内に既製杭４が埋設された杭構造１０を構築する
（図３（ａ））。
【００３６】次に、上記杭構造１０に垂直荷重Ｗを加え
ると、支持地盤の強度を７５Ｋｇ／ｃｍ2程度とした時
に、最終的に（Ｗ1 ＝１０００Ｋｇ／ｃｍ2程度）、杭
構造１０はクラック１３を生じて破壊される（図３
（ｂ））。
ると、支持地盤の強度を７５Ｋｇ／ｃｍ2程度とした時
に、最終的に（Ｗ1 ＝１０００Ｋｇ／ｃｍ2程度）、杭
構造１０はクラック１３を生じて破壊される（図３
（ｂ））。
【００３７】クラック１３は、杭穴１の拡底部３内で、
上端部に位置する環状リブ６の下面６ａ側の周縁から生
じ、鉛直となす角θ（約３０度程度）で下方に底面１４
ａの円錐状１４に形成される。
上端部に位置する環状リブ６の下面６ａ側の周縁から生
じ、鉛直となす角θ（約３０度程度）で下方に底面１４
ａの円錐状１４に形成される。
【００３８】即ち、既製杭４の支圧力は、拡底部３内で
は、底面８ａのみではなく、環状リブ５、６の下方に向
けた面５ａ、６ａの周縁から円錐状に生じることが確認
できる（図１（ｃ））。
は、底面８ａのみではなく、環状リブ５、６の下方に向
けた面５ａ、６ａの周縁から円錐状に生じることが確認
できる（図１（ｃ））。
【００３９】
【実験例】環状リブ５、６、・・・を形成していない同
一の軸径Ｄ0のストレート杭１６を杭穴１内の同程度の
セメントミルク内に埋設して杭構造１８を構成する（図
４）。同様の試験をすると、５００Ｋｇ／ｃｍ2程度の
垂直荷重Ｗ2で、杭構造１８のストレート杭１６の底面
１７からやはり円錐状のクラック１３が生じて破壊す
る。この場合の支持地盤（地盤底面）１１での外径はＤ
A である。
一の軸径Ｄ0のストレート杭１６を杭穴１内の同程度の
セメントミルク内に埋設して杭構造１８を構成する（図
４）。同様の試験をすると、５００Ｋｇ／ｃｍ2程度の
垂直荷重Ｗ2で、杭構造１８のストレート杭１６の底面
１７からやはり円錐状のクラック１３が生じて破壊す
る。この場合の支持地盤（地盤底面）１１での外径はＤ
A である。
【００４０】従って、Ｗ1 は、Ｗ2の２倍程度であり、
従来、垂直荷重には作用しないと思われていた環状リブ
により、支圧力の大幅な増加が見込まれる。また、杭穴
１の拡底部３内では、下方に向けた面の外周縁からクラ
ックが生じるので、環状リブの外周径をできるだけ大き
くすれば（軸部と環状リブとが一体に形成され、環状リ
ブのみが破壊されない限度において）それだけ支持力の
増加が期待できる。
従来、垂直荷重には作用しないと思われていた環状リブ
により、支圧力の大幅な増加が見込まれる。また、杭穴
１の拡底部３内では、下方に向けた面の外周縁からクラ
ックが生じるので、環状リブの外周径をできるだけ大き
くすれば（軸部と環状リブとが一体に形成され、環状リ
ブのみが破壊されない限度において）それだけ支持力の
増加が期待できる。
【００４１】
【実施例２】次に図５、６に基づき他の実施例を説明す
る。
る。
【００４２】前記実施例１において、環状リブ５、６、
・・・は、既製杭４の全長に亘って設けたが、少なくと
も杭穴１の拡底部３内に位置する部分に環状リブを形成
すればよい。
・・・は、既製杭４の全長に亘って設けたが、少なくと
も杭穴１の拡底部３内に位置する部分に環状リブを形成
すればよい。
【００４３】また、前記実施例１において、環状リブ
５、６、・・・を設けたが、断続した突起（平面十字
状）２１、２２、２３を上下に交互に設けることができ
る（図５（ａ）。突起２１は突起片２１ａ、２１ａから
（図５（ｂ））、突起２２は突起片２２ａ、２２ａから
（図５（ｃ））、突起２３は突起片２３ａ、２３ａから
（図５（ｄ））、夫々形成される。
５、６、・・・を設けたが、断続した突起（平面十字
状）２１、２２、２３を上下に交互に設けることができ
る（図５（ａ）。突起２１は突起片２１ａ、２１ａから
（図５（ｂ））、突起２２は突起片２２ａ、２２ａから
（図５（ｃ））、突起２３は突起片２３ａ、２３ａから
（図５（ｄ））、夫々形成される。
【００４４】また、前記実施例１において、環状リブ
５、６、７を同径としたが、下方から順に大径となるよ
うにＤ2、Ｄ3 、Ｄ4 と異なる外径（Ｄ2 ＜Ｄ3 ＜Ｄ4）
とすることもできる（図６（ａ）（ｂ））。
５、６、７を同径としたが、下方から順に大径となるよ
うにＤ2、Ｄ3 、Ｄ4 と異なる外径（Ｄ2 ＜Ｄ3 ＜Ｄ4）
とすることもできる（図６（ａ）（ｂ））。
【００４５】
【発明の効果】拡底掘削した杭穴内に、下端部に突起を
有する既製コンクリート杭を埋設して杭を構成するの
で、突起の下面周縁からもせん断力が支持地盤に伝搬
し、所定角度で円錐状の底面で、支持地盤に支持面を形
成できるので、１本の杭が負担すべき垂直荷重を大幅に
増加させることができる。
有する既製コンクリート杭を埋設して杭を構成するの
で、突起の下面周縁からもせん断力が支持地盤に伝搬
し、所定角度で円錐状の底面で、支持地盤に支持面を形
成できるので、１本の杭が負担すべき垂直荷重を大幅に
増加させることができる。
【図１】この発明の実施例の概略した縦断面図で、
（ａ）は杭穴を掘削した状態、（ｂ）は杭穴内に既製杭
を埋設し杭を構築した状態、（ｃ）は杭の支持力を説明
する図である。
（ａ）は杭穴を掘削した状態、（ｂ）は杭穴内に既製杭
を埋設し杭を構築した状態、（ｃ）は杭の支持力を説明
する図である。
【図２】（ａ）はこの発明の既製杭の正面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ
−Ｂ線における断面図である。
（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ
−Ｂ線における断面図である。
【図３】（ａ）はこの発明の実施例で構築した杭構造の
正面図、（ｂ）は荷重を付加した場合の破壊状態の正面
図を表す。
正面図、（ｂ）は荷重を付加した場合の破壊状態の正面
図を表す。
【図４】同じく比較例の杭構造で、荷重を付加した場合
の破壊状態の正面図を表す。
の破壊状態の正面図を表す。
【図５】（ａ）は既製杭の他の実施例の正面図、（ｂ）
は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図、（ｃ）は（ａ）の
Ｄ−Ｄ線における断面図、（ｄ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に
おける断面図である。
は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図、（ｃ）は（ａ）の
Ｄ−Ｄ線における断面図、（ｄ）は（ａ）のＥ−Ｅ線に
おける断面図である。
【図６】同じく既製杭の他の実施例で、（ａ）は正面
図、（ｂ）は底面図である。
図、（ｂ）は底面図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は従来例の概略した縦断面図であ
る。
る。
１ 杭穴
２ 杭穴の軸部
３ 杭穴の拡底部
４ 既製杭
５、６、７、１２ 環状リブ（既製杭）
８ 軸部（既製杭）
８ａ 既製杭の底面（最下端面）
１０ 杭構造
１１ 支持地盤（地盤底面）
１６ ストレート杭（従来例）
１８ 杭構造（従来例）
２１、２２、２３ 突起
２４ ＳＴ杭（従来例）
２６ 杭穴（従来例）
２７ 杭穴の軸部（従来例）
２８ 杭穴の拡底部（従来例）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E02D 5/48
E02D 5/44
E02D 5/50
Claims (10)
- 【請求項１】 拡底部を有する杭穴を掘削し、次に該杭
穴内に、少なくとも下端部外周に突起を有するコンクリ
ート製の既製杭を下降沈設すると共に、前記拡底部内に
セメントミルクを注入し、前記既製杭の最下端面と前記拡底部の支持地盤との間に
間隙を設けて、 前記既製杭の下端部を杭穴拡底部に定着
させる既製コンクリート杭の埋設方法であって、鉛直荷
重が作用した際に、前記突起の下面からせん断力が円錐
状に支持地盤に伝搬して、前記円錐状の底面で支持地盤
に支持面を形成するように、前記杭穴拡底部を構成する
ことを特徴とした既製コンクリート杭の埋設方法。 - 【請求項２】 拡底部を有する杭穴を掘削し、次に該拡
底部内に、セメントミルクを注入し、前記杭穴内に、少
なくとも下端部外周に突起を有するコンクリート製の既
製杭を下降沈設すると共に、前記既製杭の最下端面と前
記拡底部の支持地盤との間に間隙を設けて、前記既製杭
の下端部を杭穴拡底部に定着させる既製コンクリート杭
の埋設方法であって、 鉛直荷重が作用した際に、前記突起の下面からせん断力
が円錐状に支持地盤に伝搬して、前記円錐状の底面で支
持地盤に支持面を形成するように、前記杭穴拡底部を構
成する ことを特徴とした既製コンクリート杭の埋設方
法。 - 【請求項３】 拡底部内に、杭穴拡底部の固化強度が支
持地盤と力学的に同質以上となるようなセメントミルク
を注入する請求項１又は２記載の既製コンクリート杭の
埋設方法。 - 【請求項４】 所定外径寸法の拡底部を有する杭穴を掘
削し、次に杭穴内にセメントミルクを注入しソイルセメ
ントとし、該杭穴の拡底部内に、少なくとも下端部外周
に突起を有するコンクリート製の既製杭を沈設する方法
であって、前記拡底部内の地盤底面と前記既製杭の最下
端面との間にソイルセメント層を形成すると共に、前記
既製杭の下端部外周の突起を、前記杭穴の拡底部内に埋
設し、前記拡底部外径寸法Ｄ11を、下記Ｂの値以上で且
つＣの値以下とすることを特徴とする既製コンクリート
杭の埋設方法。 但し、Ｂ、Ｃは下記値である。Ｂ＝｛既製杭の突起部外径｝＋｛［（既製杭の最下端面
より拡底部内の最下端に位置する突起までの高さ）＋
（既製杭の最下端面と拡底部の地盤底面との間のソイル
セメントの厚さ）］÷√３｝×２ Ｃ ＝｛既製杭の突起部外径｝＋｛［（既製杭の最下端面
より拡底部内の最上部の突起までの高さ）＋（既製杭の
最下端面と拡底部の地盤底面との間のソイルセメントの
厚さ）］÷√３｝×２ - 【請求項５】 杭穴の軸部の外径の１．２乃至２．５倍
程度の外径の拡底部を掘削して杭穴を構成する請求項１
乃至請求項４のいずれか一項記載の既製コンクリート杭
の埋設方法。 - 【請求項６】 杭穴の拡底部のソイルセメント中に、少
なくとも下端部に環状リブを有するコンクリート製の既
製杭の、該下端部を定着させてなる基礎杭構造であっ
て、鉛直荷重が作用した際に、前記環状リブの下面から
せん断力が円錐状に支持地盤に伝搬して、前記円錐状の
底面で支持地盤に支持面を形成するように、前記杭穴の
拡底部を構成したことを特徴とする基礎杭構造。 - 【請求項７】 既製杭の環状リブであって、杭穴の拡底
部のソイルセメント内に定着される複数の突起の間隔
を、少なくとも「前記既製杭の軸部外径から突起の先端
までの高さ」の√３倍より大きくした請求項６記載の基
礎杭構造。 - 【請求項８】 環状リブを下方に向けて順に外径が小さ
くなるように形成した請求項６又は７記載の基礎杭の構
造。 - 【請求項９】 ソイルセメントが充填された拡底部を有
する杭穴内に埋設する既製杭であって、同一径で形成し
た杭の軸部の下端部外周に所定高さ毎に環状リブを形成
し、該環状リブを前記杭穴の拡底部内に配置して、鉛直荷重
が作用した際に、前記拡底部内で、前記環状リブの下面
からせん断力が円錐状に支持地盤に伝搬して、前記円錐
状の底面で支持地盤に支持面を形成するように、前記杭
の下端部を構成した ことを特徴とする既製コンクリート
杭。 - 【請求項１０】 環状リブは、杭の軸部と一体に形成す
ると共に、既製コンクリート杭に鉛直荷重が作用した際
に、前記環状リブのみが破壊されない限度において、前
記環状リブの外周径を大きく形成した請求項９記載の既
製コンクリート杭。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01993299A JP3531099B2 (ja) | 1998-01-28 | 1999-01-28 | 既製コンクリート杭の埋設方法及び基礎杭の構造並びに既製コンクリート杭 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-15696 | 1998-01-28 | ||
| JP1569698 | 1998-01-28 | ||
| JP01993299A JP3531099B2 (ja) | 1998-01-28 | 1999-01-28 | 既製コンクリート杭の埋設方法及び基礎杭の構造並びに既製コンクリート杭 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11280067A JPH11280067A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3531099B2 true JP3531099B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=26351883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01993299A Expired - Lifetime JP3531099B2 (ja) | 1998-01-28 | 1999-01-28 | 既製コンクリート杭の埋設方法及び基礎杭の構造並びに既製コンクリート杭 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531099B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2002146784A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-22 | Mitani Sekisan Co Ltd | 既製杭を利用した地盤アンカー工法 |
| JP4706132B2 (ja) * | 2001-06-14 | 2011-06-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 杭基礎構造 |
| JP4658685B2 (ja) * | 2005-05-20 | 2011-03-23 | 株式会社大林組 | 拡径部の傾斜面に作用する支圧力を用いた節付杭の引抜抵抗力の計算方法、押込抵抗力の計算方法、節付杭の設計方法、節付杭 |
| JP4658684B2 (ja) * | 2005-05-20 | 2011-03-23 | 株式会社大林組 | 拡径部の傾斜面に作用する支圧力とせん断力とを用いた節付杭の引抜抵抗力の計算方法、押込抵抗力の計算方法、節付杭の設計方法、節付杭 |
| JP5745231B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2015-07-08 | 三谷セキサン株式会社 | 基礎杭構造 |
| JP5959980B2 (ja) * | 2012-08-01 | 2016-08-02 | 三谷セキサン株式会社 | 既製杭の埋設方法 |
| CN103603346B (zh) * | 2013-10-15 | 2015-06-03 | 中铁三局集团有限公司 | 一种抗拉拔刺桩的施工方法 |
| CN104805834B (zh) * | 2015-04-29 | 2016-08-03 | 上海市机械施工集团有限公司 | 现浇预制一体桩（icp桩）及其制作方法 |
| CN105350527B (zh) * | 2015-12-02 | 2017-07-14 | 广州市第二建筑工程有限公司 | 一种基于bim的预应力管桩的施工方法和预应力管桩 |
| CN107700480B (zh) * | 2017-11-21 | 2023-08-18 | 宁波中淳高科股份有限公司 | 一种适用于地基处理的混凝土桩 |
| JP7263671B2 (ja) * | 2018-08-09 | 2023-04-25 | 株式会社竹中工務店 | 杭基礎構造 |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP01993299A patent/JP3531099B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11280067A (ja) | 1999-10-12 |
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