JPS6397712A - ソイルセメント合成杭 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、−Ｃに走行車上に取付
けたオーガー又は攪拌ロッドを電動力等で４１！！　ｉ
にねじ込んで穿孔しながら、オーガー又は攪拌ロッドの
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、攪拌翼等で強制攪拌を行いながらソ
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、杭先端閉塞及び水平抵抗の点で
、次のような問題があった。

ｆｌｌ　　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、窮管杭が大径（例え
ば径が１０００ｍｍ以上）になって必要付着力が大きく
なると、その閉塞効果に対する信転性が低下する。

また、仮りに鋼管杭内周面とソイルセメントとの付着が
靭性的であったとしたとしても、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＠地盤の
極限支持力Ｒ１を上まわる必要がある。

即ち、 Ｆ≧ＲＰ Ｒｐ−ＡＸｑａ　　　　・・・・・・・・・・・・・・
・〔１〕Ｆ−ｆｘＬＪｘＬ　　　・・・・・・・・・・
・・・・・〔２〕但し　Ａ；杭先端＠積　Ａ＝−Ｄ” ｑ、：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 単位面積当りの付着力 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、 ｑ４≧６００ｔｏｎ／ｒ＋（、 ソイルセメント強度が１００ｋｇ／ａｎ以上が保証され
ていたとしても、ｆはたかだか’ｌ　ｋｇ　／　ｃｊ程
度であり、従って閉塞効果を保つための必要根太艮りは
、上記（１）、（２）式より、 Ｌ　≧　７．５　Ｄ 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にしか
期待できなかった。

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った。

本発明は、ソイルセメント工法によって支持杭を造成す
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〕

本発明は、上記の目的を達成するためになされたもので
、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、 （１）鋼管杭の先端部内周面に突起を設けたソイルセメ
ント合成杭。

（２）＠管杭の頭部内周面に突起を設けたソイルセメン
ト合成杭。

及び （３）　　鋼管杭の先端部及び頭部内周面にそれぞれ突
起を設けたソイルセメント合成杭。

を堤供するものである。

（作用〕 第１の発明により、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の発明により、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充分大きくすることができ
るので、水平力を受けたとき一体として抵抗することが
できる。

さらに、第３の発明においては、上記第１．第２の発明
を併せた作用を生ずることができる。

（実施例〕 第１図ｆａｔは本発明実施例の模式図で、山）は一部を
断面で示したそのＢ部拡大図である。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、その先端部（実施
例では先端から１．ＯＤＰの範囲）にはｆｂ１図に示す
ように突起４が設けられている。なお、６は支持層であ
る。

第６図は表面に突起のない平鋼板と突起のある！Ｉｌ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０図から明らかなように、突起のある鋼板に対
するソイルセメントの付着力は大きいばかりでなく、変
位に対する靭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、従って閉塞効果に対し
ての信鎖性が低い、一方、本発明に係る支持杭は、第１
図に示すように先端部の内周面に突起４を設けたので、
ソイルセメントの付着力及び靭性が大幅に向上するため
進行性破壊が生せず、したがっ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／　ｃ
ｍ”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、突起４を設けたこ
とにより付着強度ｆ　＝　３０ｋｇ　／　ｃＪが期待さ
れ、前記（１）、（２）式から、 Ｌ≧０．５ＤＦ となり、鋼管杭３の先端部の完全な閉塞を保つのに僅か
０．５ＤＦ程度の根大長で充分であることがわかる。

第２図（ａｌは本発明の他の実施例の模式図、（ｂｌは
そのＡ部の拡大図である。本実施例においては、鋼管杭
３の抗頭部（実施例では頂部から４．ＯＤＰの１．ｎ囲
）内周面に突起４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との付着力は充分に大き
く、このため中詰めソイルセメント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
たがって、中詰めソイルセメントの曲げ剛性、曲げ強度
、せん新開性、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＋８１は本発明のさらに別の実施例を示す模式図
で、（ｂｌ、（Ｃ１はそれぞれそのＡ部、Ｂ部の拡大図
である。本実施例においては、鋼管杭３の杭頭部及び先
端部の内周面にそれぞれ突起４を設けたものである。

本実施例によれば杭先端閉塞効果と水平抵抗効果の両者
を高めることができる。

本発明に係る鋼管杭は、例えば第４図に示すように熱圧
延によって一方の面に突起４を設けた鋼板３ａを突起４
を内側にしてスパイラル状に巻き、継目を溶接して突起
付き円筒を形成し、また突起のない平鋼＋反をスパイラ
ル状に巻き継目を？８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突起付き円筒を溶接したも
のである。実施例では突起４の高さｈを２．５ｍｍ以上
、間隔ｌを４０ｍｍ以下とした。

なお、上記の鋼管杭の製造方法及び突起４の形状、高さ
、間隔はその一例を示すものであって、他の製造方法に
よってもよく、突起４の形状等もこれに限定するもので
はない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明はソイルセメン
ト工法による支持杭において、鋼管柱の抗頭部若しくは
先端部の内周面又は杭頭部と先端部の内周面にそれぞれ
突起を設けたので、杭先端閉塞効果、水平抵抗増大効果
を向上させることができ、このためソイルセメント工法
による支持杭の強度等を有効に利用することが可能にな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆａ＋は本発明実施例の構成を示す模式図、（ｂ
ｌはＣ８１図のＢ部の拡大断面図、第２図（ａｌは本発
明の他の実施例の模式図、（ｂｌはＣ８１図のＡ部の拡
大断面図、第３図＋８１は本発明のさらに別の実施例の
模式図、（ｂｌ、　ｔｃ＋はＣ８１図のＡ部、Ｂ部の拡
大断面図、第３図＋８１は本発明に係る鋼管杭の突起部
分の展開図、（ｂｌ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ｔＩｉｉＩ仮、突起付鋼板とソイ
ルセメントとの付着力と変位との関係を示す線図である
。 ｌ：ソイルセメント柱、３：鋼管杭、４：突起。 代　理　人　弁理士　佐々木　宗　治 第１図 （Ｇ） 第２図 （Ｏ）（ｂ） 第３図 （０）　　　　　　（ｂ） 第４図 （Ｇ） （ｂ） ；　埼Ｒ ヰ衆ζ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）地盤にソイルセメント柱を形成し、該ソイルセメ
   ント柱に鋼管杭を建込んでなる杭において、前記鋼管杭
   の先端部内周面に突起を設けたことを特徴とするソイル
   セメント合成杭。
2. （２）地盤にソイルセメント柱を形成し、該ソイルセメ
   ント柱に鋼管杭を建込んでなる杭において、前記鋼管杭
   の頭部内周面に突起を設けたことを特徴とするソイルセ
   メント合成杭。
3. （３）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、前記鋼管杭
   の先端部及び頭部内周面にそれぞれ突起を設けたことを
   特徴とするソイルセメント合成杭。