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JPH0583684B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0583684B2
JPH0583684B2 JP61241916A JP24191686A JPH0583684B2 JP H0583684 B2 JPH0583684 B2 JP H0583684B2 JP 61241916 A JP61241916 A JP 61241916A JP 24191686 A JP24191686 A JP 24191686A JP H0583684 B2 JPH0583684 B2 JP H0583684B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel pipe
pile
soil cement
pipe pile
tip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61241916A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6397711A (ja
Inventor
Takashi Okamoto
Kimihisa Takano
Hiroaki Nagaoka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kokan Ltd filed Critical Nippon Kokan Ltd
Priority to JP24191686A priority Critical patent/JPS6397711A/ja
Publication of JPS6397711A publication Critical patent/JPS6397711A/ja
Publication of JPH0583684B2 publication Critical patent/JPH0583684B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、鋼管杭を用いた、ソイルセメント工
法によるソイルセメント合成杭に関するものであ
る。
[従来の技術] ソイルセメント工法においては、一般に走行車
上に取付けたオーガー又は撹拌ロツドを電動力等
で地盤に、じ込んで穿孔しながら、オーガー又は
撹拌ロツドの先端中央からセメント系硬化剤から
なるセメントミルク等の注入材を出し、撹拌翼等
で強制撹拌を行ないながらソイルセメント柱を形
成する。また、ソイルセメント工法による支持杭
は、このソイルセメント柱のセメント硬化前に鋼
管杭を建込むようにしたものである。
[発明が解決しようとする問題点] 上記のような支持杭は、杭先端閉塞、水平抵抗
及び摩擦抵抗の点で、次のような問題があつた。
(1) 杭先端閉塞に関する問題点 鋼管杭先端部の内周面とソイルセメントとの付
着力は主として粘着力であるため、その付着力と
変位との関係は第5図に示すように脆性的であ
り、ソイルセメントの剛性が鋼管の剛性に対して
非常に小さい場合、進行性破壊を生ずるおそれが
ある。このため、鋼管杭が大径(例えば径が1000
mm以上)になつて必要付着力が大きくなると、そ
の閉塞効果に対する信頼性が低下する。
また、仮りに鋼管杭内周面とソイルセメントと
の付着が靱性的であつたとしても、支持杭先端の
完全な閉塞効果を得るためには、管内極限抵抗力
Fが先端地盤の極限支持力Rpを上まわる必要が
ある。
即ち、F≧Rp Rp=A×qd ……[1] F=f×U×L ……[2] 但し A:杭先端面積A=π/4D2 qd:杭先端で支持する単位面積あたりの極限支
持力度 f:鋼管内周面とソイルセメントとの単位面積
あたりの付着力 U:杭周長U=πD L:必要根入長 D:杭径 ここで先端地盤が砂礫で、N値が50以上の場合
の試算を行うと、qd≧600ton/m2、ソイルセメン
ト強度quが100Kg/cm2以上が保証されていたとし
ても、fはたかだか2Kg/cm2程度であり、従つて
閉塞効果を保つための必要根入れ長Lは、上記
[1]、[2]式より L≧7.5D と長大なものとなる。
(2) 水平抵抗に関する問題点 鋼管杭とソイルセメントとの一体性に不安があ
るため、鋼管杭自身のもつせん断抵抗力及び曲げ
耐力のみしか期待できなかつた。
(3) 摩擦抵抗に関する問題点 鋼管杭の摩擦抵抗は、設計にあたつては第7図
に示すように直径Dsのソイルセメント柱1の外
周ではなく、直径Dpの鋼管杭3の外周を用い、
かつ周面摩擦力は鋼管杭3と軟弱層5間の値を用
いて求めていた。即ち、従来のセメント工法によ
る支持杭は、通常の地盤では鋼管杭3の抗体耐力
及びソイルセメントの強度が十分活用されていな
かつた。
以上のように、従来のソイルセメント工法によ
る支持杭は、ソイルセメント工法を単なる杭の設
置工法の1つとして位置づけており、ソイルセメ
ントのもつ強度等の利点の有効利用には、関心が
払われていなかつた。
本発明は、ソイルセメント工法によつて支持杭
を造成するに際して、ソイルセメントと鋼管杭と
の一体性を高めることにより、前記問題点を解決
することを目的としたものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明のソイルセメント合成杭は、地盤にソイ
ルセメント柱を形成し、該ソイルセメント柱に鋼
管杭を建込んでなる杭において、少なくとも2.5
mmの高さの突条を、前記鋼管杭の外周面のほぼ全
長にわたつて管軸と交差する方向に複数設けると
ともに、前記鋼管杭の直径をDpとした場合に該
鋼管杭の先端から少なくとも0.5Dpの範囲の鋼管
杭内周面、又は該鋼管杭の先端から少なくとも
0.5Dpの範囲の鋼管杭内周面および該鋼管杭の頭
部内周面にも管軸と交差する方向に複数設けるよ
うにしたものである。
[作用] 第1の発明により、鋼管杭の周面摩擦力が増大
すると共に杭先端部内周面における鋼管杭とソイ
ルセメントとの付着力を高め、杭先端部の閉塞効
果を向上させる。
また第2の発明では、第1の発明の作用に加
え、杭頭部内周面における鋼管杭とソイルセメン
トとの付着力を十分大きくし、水平力に対する抵
抗力を強める。
[実施例] 第1図aは本発明実施例の模式図で、bは一部
を断面で示したそのB部拡大図、cは同じくC部
の拡大図である。図において、1は地盤に形成さ
れたソイルセメント柱、3はこのソイルセメント
柱1内に建込まれた鋼管杭で、その外周面にはb
図にその一部を示すようにほぼ全長に亘つて突条
4が設けられており、さらに先端部(実施例では
先端から1.0Dpの範囲)にはc図に示すように内
周面にも突条4aが設けられている。なお、6は
支持層である。
第6図は表面に突条のない平鋼板と突条のある
鋼板に対するソイルセメントの付着性状を模式的
に示した線図である。図から明らかなように、突
条のある鋼板に対するソイルセメントの付着力は
大きいばかりでなく、変位に対する靱性がきわめ
て良好であることがわかる。これに対して平鋼板
とソイルセメントとの付着力は小さく、その上脆
性的である。
このような特性から、内外周面が平坦な鋼管杭
においては、進行的に破壊が進行するため杭先端
部近傍の付着性状のみしか閉塞効果に寄与せず、
したがつて閉塞効果に対しての信頼性が低い。一
方、本発明に係る支持杭は、第1図に示すように
鋼管杭外周面のほぼ全長に亘つて突条4を設ける
と共に、先端部には内周面にも突条4aを設けた
ので、ソイルセメントの付着力及び靱性が大幅に
向上するため進行性破壊が生ぜす、したがつて完
全な閉塞効果を得ることができる。
いま、ソイルセメント強度qu=100Kg/cm2が保
証できるとすれば、本発明に係る鋼管杭3と中詰
めソイルセメント2との付着力は、突条4aを設
けたことにより、付着強度f=30Kg/cm2が期待さ
れ、前記[1]、[2]式から、 L≧0.5Dp となり、鋼管杭3の先端部の完全な閉塞を保つの
に僅か0.5Dp程度の根入長で、すなわち鋼管杭先
端部内周面には0.5Dp以上の範囲に突条を設けれ
ば十分であることがわかる。
第2図aは鋼管杭の外周面のほぼ全長と頭部内
周面に突条を設けた例の模式図、bはそのA部の
拡大図、cはB部の拡大図である。本実施例にお
いては、鋼管杭3の外周面のほぼ全長に亘つて突
条4を設けると共に、杭頭部(実施例では頂部か
ら4.0Dpの範囲)内周面に突条4aを設けたもの
である。
上記のような本実施例においては、鋼管杭3の
杭頭部内周面と中詰めソイルセメント2との付着
力は十分に大きく、このためソイルセメント2と
鋼管杭3が水平力を受けたとき、一体として抵抗
することができる。したがつて、中詰めソイルセ
メントの曲げ剛性、曲げ強度、せん断剛性、せん
断強度を向上させることができるので、従来のソ
イルセメント工法による支持杭に比べて、大きな
水平抵抗を得ることができる。 第3図aは本発
明のさらに別の実施例を示す模式図で、b,c,
dはそれぞれのA部,B部,C部の拡大図であ
る。本実施例においては、鋼管杭3の外周面のほ
ぼ全長に亘つて突条4を設けると共に、杭頭部及
び先端部の内周面にそれぞれ突条4aを設けたも
のである。
本実施例においては、ソイルセメント1と鋼管
杭3間の付着強度S2が、軟弱層とソイルセメント
1間の周面摩擦強度S1に対してS1×Ds/Dpより
大となるようにソイルセメント1の配合及び強度
を選ぶことにより、軟弱層とソイルセメント間が
すべつて周面摩擦力がその強度S1に達するまで、
ソイルセメント1と鋼管杭3間はすべらないこと
になる。即ち、鋼管杭3の周面摩擦耐力を求める
とき、設計にあたつて、支持杭の強度は従来前記
のように鋼管杭3の外周πDpを用いていたが、本
発明においてはソイルセメント柱1の外周πDsを
用いることができるので、摩擦耐力を従来より大
きくとることができる(第7図参照)。
本発明に係る鋼管杭は、例えば熱圧延によつて
両面に突条4,4aを設けた鋼板をスパイラル状
に巻き、継目を溶接して両面突条付き円筒を形成
し、また一方の面に突条4を設けた鋼板を突条4
を外側にしてスパイラル状に巻き継目を溶接して
円筒を形成し、この円筒の上部若しくは下部又は
上下に両面突条付き円筒を溶接したものである。
実施例では第4図に示すように突条4の高さhを
2.5mm以上、間隔lを40mm以下とした(なお第4
図には片面突条付き鋼板を示してある)。
ここで、突条の高さhを2.5mm以上としたのは、
この突条高さにおいてソイルセメントの強度が一
定の値(例えばqu=100Kg/cm2)が保証されると
き、鋼管杭3と中詰めソイルセメント2との十分
な付着強度(f=30Kg/cm2)が期待できるからで
ある。しかし、圧延上4mmを越える高さの突条を
形成することは困難なことから、実際には最大で
も4mm程度にするのが望ましい。
また、突条の間隔で40mm以下としたのは、熱圧
延で突条を設けた場合、2.5mm以上4mm程度まで
の高さの突条で突条間隔が40mm以下であれば、実
験上十分な付着強度が得られたからである。
なお、上記の鋼管の製造方法、突条の形成方法
及び突条4の形状、高さ、間隔はその一例を示す
ものであつて、他の製造方法及び形成方法によつ
てもよく、突条4の形状、高さ、間隔等もこれに
限定するものではない。
[発明の効果] 第1の発明によれば、鋼管杭とソイルセメント
柱の付着力が高まり、鋼管杭に作用した荷重は、
鋼管杭の外面突条を介してソイルセメント柱に伝
達され周辺地盤へ伝達される。同時に、鋼管杭先
端部の内面突条により閉塞効果が向上するので、
荷重の支持力をソイルセメント柱径で設定でき
る。従つて、鋼管杭の耐力とソイルセメント柱の
強度を十分に生かし、かつ鋼管杭の根入れも鋼管
杭の直径の半分程度で済ませられる合成杭を得る
ことができる。
第2の発明によれば、第1の発明の効果に加
え、杭頭部の内面突条により、水平力に対する曲
げ剛性、曲げ強度、せん断剛性、せん断強度が向
上し、水平力に対する抵抗力の大きな合成杭を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図aは本発明実施例の構成を示す模式図、
b,cはそれぞれa図のB部,C部の拡大断面
図、第2図aは鋼管杭の外周面のほぼ全長と頭部
内周面に突条を設けた例の模式図、b,cはそれ
ぞれa図のA部、B部の拡大断面図、第3図aは
本発明のさらに別の実施例の模式図、b,c,d
はそれぞれa図のA部,B部,C部の拡大断面
図、第4図aは片面突条付き鋼管杭の展開図、b
はその下面図、第5図は鋼管杭先端部内周面とソ
イルセメントとの付着力と変位との関係を示す線
図、第6図は平鋼板、突条付鋼板とソイルセメン
トとの付着力と変位との関係を示す線図、第7図
はソイルセメント工法による支持杭の概要を示す
模式図である。 1……ソイルセメント柱、3……鋼管杭、4,
4a……突条。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 地盤にソイルセメント柱を形成し、該ソイル
    セメント柱に鋼管を建込んでなる杭において、少
    なくとも2.5mmの高さの突条を、前記鋼管杭の外
    周面のほぼ全長にわたつて管軸と交差する方向に
    複数設けるとともに、前記鋼管杭の直径をDpと
    した場合に該鋼管杭の先端から少なくとも0.5Dp
    の範囲の鋼管杭内周面にも管軸と交差する方向に
    複数設けたことを特徴とするソイルセメント合成
    杭。 2 地盤にソイルセメント柱を形成し、該ソイル
    セメント柱に鋼管を建込んでなる杭において、少
    なくとも2.5mmの高さの突条を、前記鋼管杭の外
    周面のほぼ全長にわたつて管軸と交差する方向に
    複数設けるとともに、前記鋼管杭の直径をDpと
    した場合に該鋼管杭の先端から少なくとも0.5Dp
    の範囲の鋼管杭内周面および該鋼管杭の頭部内周
    面にも管軸と交差する方向に複数設けたことを特
    徴とするソイルセメント合成杭。
JP24191686A 1986-10-14 1986-10-14 ソイルセメント合成杭 Granted JPS6397711A (ja)

Priority Applications (1)

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JP24191686A JPS6397711A (ja) 1986-10-14 1986-10-14 ソイルセメント合成杭

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JP24191686A JPS6397711A (ja) 1986-10-14 1986-10-14 ソイルセメント合成杭

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JPS6397711A JPS6397711A (ja) 1988-04-28
JPH0583684B2 true JPH0583684B2 (ja) 1993-11-29

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ID=17081457

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JPS6397711A (ja) 1988-04-28

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