專利名稱：鋼管樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在建筑物、橋梁構(gòu)造物等土木建筑領(lǐng)域的基礎(chǔ)樁中使用的鋼管樁。特別涉及通過打擊、振動施工法或旋轉(zhuǎn)壓入施工法施工的鋼管樁。本申請基于2010年I月19日于日本提出申請的特愿2010 — 008841號主張優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
作為例如在建筑物、橋梁構(gòu)造物等土木建筑領(lǐng)域的基礎(chǔ)樁中使用的鋼管樁的施工方法，已知有打擊、振動施工法，旋轉(zhuǎn)壓入施工法，內(nèi)部挖掘(日本語中掘”)施工法等。在 這些鋼管樁的施工中，減小施工時的地基阻力并在施工后發(fā)揮較大的支撐力是重要的。特別是，如果使施工時的地基阻力減小，則施工負(fù)荷減小，因此能夠通過比較小型的施工機械來進行施工。此外，由于能夠容易地實施施工，所以不需要內(nèi)部挖掘或空氣噴射等的輔助施工法，還能夠縮短施工期間。鋼管樁的施工時的地基阻力分類為樁周面阻力和樁前端阻力。所謂樁周面阻力，是因施工時的鋼管樁的外周面與地基的摩擦力而發(fā)生的阻力，有隨著打樁(pile-driving)長度變長而逐漸增加的趨勢。另一方面，樁前端阻力在施工初期階段中只是鋼管樁的純截面積上的承壓阻力，但如果打樁長度變長，則砂土侵入到鋼管樁內(nèi)部、鋼管樁的內(nèi)周面與地基的摩擦力增加。結(jié)果，最終達到砂土閉塞在鋼管樁內(nèi)部的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，由于在鋼管樁的整個截面積上抵抗地基，所以發(fā)生極大的阻力。一般而言，在打擊、振動施工法或旋轉(zhuǎn)壓入施工法中，通過使鋼管樁振動或旋轉(zhuǎn)，一邊減小樁周面的摩擦力一邊進行施工。樁周面阻力能夠通過鋼管樁的振動、旋轉(zhuǎn)而減小，但對于樁前端阻力，不能通過鋼管樁的打擊、振動及旋轉(zhuǎn)而減小。打擊、振動施工法中的支承力期待通過在直到支承層(應(yīng)打樁的地基中的規(guī)定的層)的打樁中鋼管內(nèi)的砂土逐漸閉塞來確保。但是，在使用為長條的鋼管樁進行施工的情況下，有鋼管樁在達到支承層之前鋼管前端閉塞而發(fā)生在高處停止、或基于地基條件即便將鋼管樁打樁到規(guī)定的支承層也由于前端閉塞不充分所以不能發(fā)揮計劃的支承力的問題。另一方面，在內(nèi)部挖掘施工法中，由于一邊用配置在鋼管內(nèi)部中的挖掘鉆對地基進行切削、排開，一邊將鋼管樁壓入，所以通過將樁周面及樁前端的地基松動而能夠減小樁周面阻力及樁前端阻力。但是，在該內(nèi)部挖掘施工法中，在施工時通過將地基松動的影響而樁周面摩擦力變小，所以有對鋼管樁施工后的支承力一般比上述打擊、振動施工法或旋轉(zhuǎn)壓入施工法小的問題。此外，為了發(fā)揮施工后的鋼管樁的前端支承力，需要在將鋼管內(nèi)的砂土全部排出、清洗后注入灰衆(zhòng)(mortar )等來構(gòu)造根加固部。作為用來減小樁周面阻力的方法，例如在非專利文獻I中記載了在樁的前端上設(shè)置加強帶的方法。通過設(shè)置該加強帶，實現(xiàn)樁周面阻力的減小，樁的打入變得容易。此外，在專利文獻I及專利文獻2中，以內(nèi)部挖掘施工法為對象，公開了在鋼管樁的前端配置外周鋼管、能夠使施工后的前端根加固部處的負(fù)荷傳遞力增加的鋼管樁的施工法。此外，在專利文獻3中，公開了在外周設(shè)有螺旋肋條和挖掘刀具(bite)的鋼管樁，在專利文獻4中公開了在內(nèi)外面上設(shè)有突起的鋼管樁，在專利文獻5中公開了在前端上設(shè)有挖掘刀頭(bit)的鋼管樁?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開昭62 - 170614號公報專利文獻2 :日本特開平11 - 323919號公報專利文獻3 :日本特開平6 - 257144號公報專利文獻4 :日本特開平2006 - 207320號公報
專利文獻5 :日本特開平9 - 291529號公報非專利文獻非專利文獻I :道路橋示方書 同解説IV下部構(gòu)造編社団法人日本道路協(xié)會424頁 427頁
發(fā)明概要發(fā)明要解決的技術(shù)問題但是，在打擊、振動施工法或旋轉(zhuǎn)壓入施工法中，樁前端阻力的比例比樁周面阻力大，對上述非專利文獻I所記載的設(shè)置了加強帶的鋼管樁而言，對于樁前端阻力的減小不發(fā)揮效果，所以有可能不能充分實現(xiàn)地基阻力的減小。此外，同樣，在使用了上述專利文獻3所記載的鋼管樁的情況下，也對于樁前端阻力的減小不發(fā)揮效果，所以有可能不能充分地實現(xiàn)地基阻力的減小。此外，上述專利文獻1、2及4所記載的鋼管樁的施工是以在內(nèi)部挖掘之后構(gòu)造根加固部的施工法為對象的發(fā)明，是對于施工后的根加固部處的負(fù)荷傳遞力的增加發(fā)揮效果、但對于施工性的提高不發(fā)揮效果的施工。進而，在使用上述專利文獻5所記載的鋼管樁的情況下，是雖然旋轉(zhuǎn)壓入時的挖掘性提高、但對于抑制鋼管樁的前端閉塞及支承力的增加不發(fā)揮效果的鋼管樁。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的是提供一種在鋼管樁的施工時特別通過抑制前端閉塞的發(fā)生而使施工負(fù)荷減小、使施工性提高、并且在施工后發(fā)揮較大的鉛直支承力的鋼管樁。用于解決技術(shù)問題的手段本發(fā)明為了解決上述問題、達到相應(yīng)的目的，采用了以下的技術(shù)方案。即，(I)一種鋼管樁，是作為構(gòu)造物的基礎(chǔ)樁使用的鋼管樁，具備圓筒形狀的基準(zhǔn)(日本語基軸)鋼管，在內(nèi)部具有空洞；內(nèi)周鋼管，在內(nèi)部具有空洞，設(shè)于上述基準(zhǔn)鋼管的前端部的內(nèi)面，配置為從上述基準(zhǔn)鋼管的前端部突出；上述基準(zhǔn)鋼管的內(nèi)徑比上述內(nèi)周鋼管的內(nèi)徑大。(2)在上述(I)所述的鋼管樁中，優(yōu)選的是，上述基準(zhǔn)鋼管的外徑比上述內(nèi)周鋼管的外徑大。(3)在上述(I)所述的鋼管樁中，優(yōu)選的是，從上述基準(zhǔn)鋼管突出的上述內(nèi)周鋼管的突出部的長度小于等于上述基準(zhǔn)鋼管的外徑。(4)在上述(I)所述的鋼管樁中，優(yōu)選的是，上述內(nèi)周鋼管由內(nèi)徑不同的多個鋼管構(gòu)成；上述多個鋼管配置為從各個前端部突出；上述多個鋼管的內(nèi)徑從配置在前端側(cè)的上述鋼管朝向配置在上述基準(zhǔn)鋼管側(cè)的上述鋼管變大。(5)在上述(4)所述的鋼管樁中，優(yōu)選的是，上述多個鋼管的外徑從配置在前端側(cè)的上述鋼管朝向配置在上述基準(zhǔn)鋼管側(cè)的上述鋼管變大。(6)在上述(I)所述的鋼管樁中，優(yōu)選的是，在上述內(nèi)周鋼管的前端部設(shè)有多個挖掘刀刃。(7)在上述(I)所述的鋼管樁中，優(yōu)選的是，還具備在內(nèi)部具有空洞的圓筒狀的外周鋼管；上述外周鋼管設(shè)在上述基準(zhǔn)鋼管的外周面上。(8)在上述(7)所述的鋼管樁中，優(yōu)選的是，上述基準(zhǔn)鋼管配置為相對于上述外周鋼管突出。發(fā)明效果根據(jù)上述(I)所述的鋼管樁，能夠提供一種在鋼管樁的施工時，特別通過抑制前端閉塞而使施工負(fù)荷減小、使施工性提高、并且在施工后發(fā)揮較大的鉛直支承力的鋼管樁。也就是說，在鋼管樁的施工方法即打擊、振動施工法或旋轉(zhuǎn)壓入方法中，通過減小施工時的地基阻力、特別是鋼管樁的前端的阻力、使施工負(fù)荷減小，從而能夠由較小的施工重型機械進行施工。進而，還能夠?qū)崿F(xiàn)施工期間的縮短，能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)樁的施工成本的降低。此外，由于在上述(I)所述的鋼管樁的施工后，能夠發(fā)揮較大的支承力，所以能夠?qū)崿F(xiàn)例如建筑物、橋梁構(gòu)造物等的基礎(chǔ)樁中使用的鋼管樁的尺寸的縮小，并且能夠減少使用的鋼管樁的根數(shù)。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)建設(shè)成本的降低。進而，由于基準(zhǔn)鋼管的內(nèi)徑比內(nèi)周鋼管的內(nèi)徑大，所以從內(nèi)周鋼管侵入的砂土?xí)秩氲絻?nèi)徑較大的基準(zhǔn)鋼管中。此時，由于侵入到鋼管樁內(nèi)的砂土朝向基準(zhǔn)鋼管的內(nèi)壁面前進，所以能夠抑制因鋼管內(nèi)的砂土的膨脹而引起的鋼管樁的內(nèi)面的摩擦力的增加。根據(jù)上述(2)所述的鋼管樁，由于基準(zhǔn)鋼管的外徑比內(nèi)周鋼管的外徑大，所以被排開到鋼管樁的外周部的砂土沿著鋼管樁的外周流動。因而，能夠得到砂土的流動變得平滑的效果。根據(jù)上述(3)所述的鋼管樁，由于內(nèi)周鋼管的從基準(zhǔn)鋼管突出的突出部的長度小于等于基準(zhǔn)鋼管的外徑，所以能夠抑制內(nèi)周鋼管的內(nèi)部完全閉塞。根據(jù)上述(4)所述的鋼管樁，由于多個內(nèi)周鋼管的內(nèi)徑從前端朝向基準(zhǔn)鋼管變大，所以從內(nèi)周鋼管侵入的砂土?xí)秩氲絻?nèi)徑較大的內(nèi)周鋼管中。此時，侵入到鋼管樁內(nèi)的砂土朝向內(nèi)周鋼管的內(nèi)壁面前進，所以能夠抑制因鋼管內(nèi)的砂土的膨脹而引起的鋼管樁的內(nèi)面的摩擦力的增加。根據(jù)上述(5)所述的鋼管樁，由于多個內(nèi)周鋼管的外徑從前端朝向基準(zhǔn)鋼管變大，所以被排開到鋼管樁的外周部的砂土沿著鋼管樁的外周流動。因而，能夠得到砂土的流動變得平滑的效果。根據(jù)上述(6)所述的鋼管樁，由于在內(nèi)周鋼管的前端部設(shè)有多個挖掘刀刃，所以能夠高效率地挖掘地基。
根據(jù)上述(7)所述的鋼管樁，由于具備外周鋼管，所以能夠減小比外周鋼管靠上方的鋼管樁與地基之間的摩擦力。因而，能夠使被排開到鋼管樁的外周部的砂土的流動變得平滑。根據(jù)上述(8)所述的鋼管樁，由于外周鋼管配置為使基準(zhǔn)鋼管的前端部突出，所以外形會階段性地變大，從而能夠使被排開到鋼管樁的外周部的砂土的流動變得更平滑。


圖IA是有關(guān)第I實施方式的鋼管樁的側(cè)面剖視圖。圖IB是有關(guān)第I實施方式的鋼管樁的俯視剖視圖。

圖2是表示該鋼管樁的內(nèi)周鋼管的長度相對于內(nèi)周鋼管的內(nèi)徑的比例的最優(yōu)范圍的曲線圖。圖3是表示以往的鋼管樁的施工時的施工截面的說明圖。圖4是表示鋼管樁I施工時的施工截面的說明圖。圖5是有關(guān)第2實施方式的鋼管樁的側(cè)面剖視圖。圖6是有關(guān)第3實施方式的鋼管樁的側(cè)面剖視圖。圖7是有關(guān)第4實施方式的鋼管樁的側(cè)面剖視圖。圖8A是有關(guān)第5實施方式的鋼管樁的側(cè)面剖視圖。圖8B是有關(guān)第5實施方式的鋼管樁的俯視剖視圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。在本說明書及附圖中，通過對于實質(zhì)上具有相同的功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號而省略重復(fù)說明。圖IA是有關(guān)本發(fā)明的第I實施方式的鋼管樁I的側(cè)面剖視圖，圖IB是鋼管樁I的俯視圖。如圖IA所示，鋼管樁I具備在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的基準(zhǔn)鋼管10、和在內(nèi)部具有空洞的內(nèi)周鋼管15。內(nèi)周鋼管15設(shè)在基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa的內(nèi)面上，配置為從基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa突出。內(nèi)周鋼管15例如通過焊接等固接在基準(zhǔn)鋼管10上。這里，所謂基準(zhǔn)鋼管10的前端部10a，在圖IA中是下方。鋼管樁I的內(nèi)周鋼管15的內(nèi)徑Di比基準(zhǔn)鋼管10的內(nèi)徑D短。由此，成為在基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa的內(nèi)面配置內(nèi)周鋼管15的結(jié)構(gòu)。這里，在將內(nèi)周鋼管15的內(nèi)徑Di除以基準(zhǔn)鋼管10的內(nèi)徑D的值(Di/D (%))設(shè)為前端開口率R的情況下，前端開口率R優(yōu)選的是90 95%。此外，在鋼管樁I中，在將內(nèi)周鋼管15的從基準(zhǔn)鋼管10突出的突出部(圖IA中的15a)的長度設(shè)為前端突出長度L的情況下，前端突出長度L優(yōu)選的是鋼管樁I的樁徑以下的長度。這里，所謂鋼管樁I的樁徑，是基準(zhǔn)鋼管10的樁徑(外徑)Da。為了使鋼管樁I的施工性及支承力的兩者提高，需要將上述前端開口率R和前端突出長度L規(guī)定為優(yōu)選的值。關(guān)于前端開口率R，為了抑制在施工時砂土侵入到鋼管樁I內(nèi)，優(yōu)選的是將前端開口率R設(shè)定為較小的值。為了使前端開口率R變小，需要使內(nèi)周鋼管15的板厚(鋼管的厚度)變厚。如果使內(nèi)周鋼管15的板厚變厚，則鋼管樁I的前端Ia的截面積變大，鋼管樁I的前端Ia的阻力增加。所以，從某種程度抑制砂土侵入到鋼管樁I內(nèi)、并且抑制鋼管樁I的前端Ia的阻力增加的觀點看，如上述那樣，優(yōu)選的是前端開口率R為90 95%。
關(guān)于內(nèi)周鋼管15的長度LI，為了防止施工時的內(nèi)周鋼管15的損傷、促進內(nèi)周鋼管15內(nèi)的砂土的閉塞，需要設(shè)定比較短的長度。在一般的地基中，如果將具有鋼管樁I樁徑的3 5倍長度的內(nèi)周鋼管15的長度LI的鋼管樁I對較硬的地基施工，則發(fā)生鋼管樁I的前端Ia的閉塞。即，通過使內(nèi)周鋼管15的長度LI為鋼管樁I的內(nèi)周鋼管15的內(nèi)徑Di的3倍以下的長度，能夠抑制由內(nèi)周鋼管15內(nèi)的砂土等使鋼管樁I的前端Ia完全閉塞。因而，內(nèi)周鋼管15的長度LI優(yōu)選的是鋼管樁I的內(nèi)周鋼管15的內(nèi)徑Di的3倍以下的長度。另一方面，如果將內(nèi)周鋼管15的長度LI設(shè)定得較短，則會減小抑制砂土侵入到鋼管樁I內(nèi)的效果。結(jié)果，顯著地發(fā)生內(nèi)周鋼管15內(nèi)的閉塞，不能實現(xiàn)施工負(fù)荷的減小。所以，內(nèi)周鋼管15的長度LI優(yōu)選的是鋼管樁I的內(nèi)周鋼管15的內(nèi)徑Di的0. 2倍以上。圖2是表示以一邊旋轉(zhuǎn)樁一邊壓入到地基中的方法進行施工時的施工阻力比與Ll/Di (突出長度比)的關(guān)系的圖。施工阻力比是，用于壓入前端開口率R為95%的本實施方式的樁的阻力、相對于用于將一般的筆直的鋼管樁壓入的阻力的比率。如果考慮到施工阻力，則內(nèi)周鋼管15的長度LI的范圍優(yōu)選的是0. 2彡(Ll/Di) ( 3.0，更優(yōu)選的是0.4彡(Ll/Di) ( 2.0，最優(yōu)選的值是0.8 <(L1/Di) ( 1.4。如果前端開口率R是90 95%，則該優(yōu)選的范圍不變化。 關(guān)于前端突出長度L，在與內(nèi)周鋼管15的長度LI的關(guān)系中，優(yōu)選的是使L^O. 5XL1的關(guān)系成立，以使內(nèi)周鋼管15更容易穩(wěn)定。此外，在與鋼管樁I的內(nèi)周鋼管15的內(nèi)徑Di、基準(zhǔn)鋼管10的樁徑(外徑)Da的關(guān)系中，為了高效率地使侵入到鋼管內(nèi)的砂土可靠地沿著外周流動，優(yōu)選的是以下的關(guān)系。即，優(yōu)選的是，將內(nèi)周鋼管15的內(nèi)周部的前端與基準(zhǔn)鋼管10的外周部的前端連結(jié)的線與內(nèi)周鋼管15的內(nèi)面所成的角度0為45度以下的角度，前端突出長度L優(yōu)選為(Da — Di)以上。因而，優(yōu)選的是選擇前端突出長度L，以滿足(Da — Di)彡 L 彡 0. 5XL1。以下，對于以往的鋼管樁100的施工時和有關(guān)本實施方式的鋼管樁I的施工時，參照附圖進行比較，對使用有關(guān)本實施方式的鋼管樁I進行施工的情況下的作用效果進行說明。圖3是表示以往的鋼管樁100的施工時的施工截面的說明圖。此外，圖4是表示將有關(guān)本實施方式的鋼管樁I施工時的施工截面的說明圖。圖4所示的鋼管樁I的結(jié)構(gòu)是與圖IA所示的鋼管樁I同樣的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。此外，圖3所示的以往的鋼管樁100是在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的單一的鋼管。如圖3所示，在以往的鋼管樁100的施工時(將鋼管樁的施工方向用圖3的箭頭A表示)，如圖3的箭頭B所示那樣砂土流動，砂土侵入到鋼管110內(nèi)。通過砂土與鋼管110的內(nèi)面的摩擦，砂土逐漸緊固，鋼管110的前端成為閉塞狀態(tài)。在原地基的密度較高的情況下，雖然被挖掘的砂土在侵入到鋼管110內(nèi)時要膨脹，但受鋼管110的內(nèi)面約束，所以在與鋼管110的內(nèi)面之間發(fā)揮較高的摩擦力(圖3的箭頭C)。因而，存在施工負(fù)荷變得非常大、鋼管110到達支承層之前鋼管110的前端閉塞等施工性方面的問題。另一方面，如圖4所示，在基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa的內(nèi)面設(shè)有內(nèi)周鋼管15。因此，在有關(guān)本實施方式的鋼管樁I的施工時(將鋼管樁的施工方向用圖4的箭頭A表示)，鋼管樁I的開口面積較窄，砂土如圖4的箭頭B所示那樣流動，施工時的砂土向鋼管內(nèi)的侵入被抑制。進而，基準(zhǔn)鋼管10與內(nèi)周鋼管15的內(nèi)徑不同。具體而言，由于配置在鋼管樁I上方(設(shè)施工方向為下方的情況下)的基準(zhǔn)鋼管10的內(nèi)徑D比內(nèi)周鋼管15的內(nèi)徑Di大，所以因鋼管內(nèi)的砂土的膨脹而引起的鋼管樁I內(nèi)面上的摩擦力(圖4的箭頭C)的增加被抑制。因而，在對鋼管樁I施工時因較大的地基阻力而引起的施工負(fù)荷的增加被抑制，能夠?qū)崿F(xiàn)施工性的提高。進而，在鋼管樁I的施工時，如圖4的箭頭BI所示，隨著挖掘而將砂土排開(日本語排土)(推開)到鋼管樁I的外周部。由此，鋼管樁I的外周部的地基密度增加，所以鋼管樁I的特別是前端部Ia (圖4的下端部)周邊的地基緊固，在施工后發(fā)揮較大的支承力。S卩，鋼管樁I的形狀是內(nèi)徑朝向前端Ia縮小的楔形，所以通過將鋼管樁I相對于地基垂直地施加例如旋轉(zhuǎn)、振動而施工，能夠抑制砂土向鋼管樁I內(nèi)的侵入、并將砂土向鋼管樁I的外周部排開。由此，能夠使鋼管樁I內(nèi)的地基(砂土)密度減小，使鋼管樁I的外周部的地基密度增加。由此，建造建筑物或橋梁構(gòu)造物等時的施工性提高。進而，由于使用的基礎(chǔ)樁(鋼管樁I)的支承力增加，所以可實現(xiàn)使用的基礎(chǔ)樁的尺寸的縮小及根數(shù)的減少，能夠?qū)崿F(xiàn)成本削減。以上，說明了本發(fā)明的實施方式的一例，但本發(fā)明并不限定于圖示的形態(tài)。如果是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，則顯然在權(quán)利要求書所記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi)能夠想到各種變形例或修正例，應(yīng)了解的是關(guān)于它們當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。以下，參照附圖對本發(fā)明的 其他實施方式進行說明。對于與上述第I實施方式相同的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號進行說明。圖5是有關(guān)本發(fā)明的第2實施方式的鋼管樁20的側(cè)面剖視圖。如圖5所示，鋼管樁20具備在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的基準(zhǔn)鋼管10、在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的第I內(nèi)周鋼管(鋼管)24、和在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的第2內(nèi)周鋼管(鋼管)25。第I內(nèi)周鋼管24配置為從基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa(圖5中的基準(zhǔn)鋼管10下方的端部)突出。此外，第2內(nèi)周鋼管25配置為從第I內(nèi)周鋼管24的前端部24a (圖5中下方)關(guān)出。第I、第2內(nèi)周鋼管24、25的內(nèi)徑Dl、D2從配置在前端20側(cè)的第2內(nèi)周鋼管25向配置在基準(zhǔn)鋼管10側(cè)的第I內(nèi)周鋼管24變大。具體而言，第I內(nèi)周鋼管24的內(nèi)徑Dl比基準(zhǔn)鋼管10的內(nèi)徑D小，第2內(nèi)周鋼管25的內(nèi)徑D2比第I內(nèi)周鋼管24的內(nèi)徑Dl小。即，鋼管樁20是基準(zhǔn)鋼管10、第I內(nèi)周鋼管24及第2內(nèi)周鋼管25朝向前端20a (圖5中下方)依次突出的結(jié)構(gòu)。各鋼管彼此的固接例如通過焊接進行。此時，圖IA中的內(nèi)周鋼管15的相當(dāng)于內(nèi)徑Di的直徑是，將Dl與D2平均后的值、S卩(Dl+D2)/2。圖IA中的內(nèi)周鋼管15的相當(dāng)于長度LI的長度是圖5所示的L2。圖IA中的內(nèi)周鋼管15的內(nèi)周部的前端是圖5所示的點A。例如，在使鋼管樁的尺寸為外徑1000mm、板厚22mm的情況下，基于第I實施方式，為了使前端開口率成為90 95%，內(nèi)周鋼管15的板厚成為非常厚的24 48mm。若內(nèi)周鋼管15的板厚變厚，則內(nèi)周鋼管15的加工及焊接的工作量變多。此外，施工時的前端閉塞前的前端阻力因受到內(nèi)周鋼管的截面積的影響，有施工時的阻力變大的情況。因而，優(yōu)選的是內(nèi)周鋼管的板厚較薄。所以，在使用鋼管樁20的情況下，由于具備基準(zhǔn)鋼管10、第I內(nèi)周鋼管24及第2內(nèi)周鋼管25這3個鋼管，所以與有關(guān)上述第I實施方式的鋼管樁I相比，各個內(nèi)周鋼管24、25的板厚變薄。由此，能夠減少內(nèi)周鋼管24、25的加工及焊接工作量。此夕卜，由于第2內(nèi)周鋼管25的截面積給施工時的前端阻力帶來影響，所以能夠?qū)⑶岸俗枇σ矞p小。進而，由于鋼管樁20的形狀是內(nèi)徑朝向前端20a縮小的楔形形狀，所以在施工時將地基(砂土)向鋼管樁外周部排開的效果變得顯著，能夠增加施工后的支承力。圖6是有關(guān)本發(fā)明的第3實施方式的鋼管樁30的側(cè)面剖視圖。如圖6所示，鋼管樁30具備在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的基準(zhǔn)鋼管10、和在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的內(nèi)周鋼管34。內(nèi)周鋼管34配置為從基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa(圖6中的基準(zhǔn)鋼管10下方的端部)突出。此外，內(nèi)周鋼管34的前端部34a的外緣(圖6中的下端部外緣)被成形為錐形狀。進而，內(nèi)周鋼管34的板厚比基準(zhǔn)鋼管10的板厚厚。鋼管樁30的結(jié)構(gòu)與有關(guān)上述實施方式的鋼管樁I是同樣的，僅在內(nèi)周鋼管34的前端部34a的形狀方面不同。因而，鋼管樁30的優(yōu)選的前端開口率等也與鋼管樁I是同樣、的，關(guān)于它的說明在這里省略。如在上述第2實施方式的說明中記載的那樣，在使內(nèi)周鋼管為一段的情況下，內(nèi)周鋼管的厚度變厚，鋼管樁的前端的阻力變大。但是，在使用鋼管樁30的情況下，雖然內(nèi)周鋼管34的厚度較厚，但由于前端部34a形成為錐形狀，所以能夠減小施工時的內(nèi)周鋼管34的前端部34a的阻力。此外，能夠更有效地抑制砂土向鋼管樁30內(nèi)的侵入、將砂土向鋼管樁30的外周部排開。即，能夠減小鋼管樁30內(nèi)的砂土密度、使鋼管樁30外周部的地基密度增加。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)施工性的提高及施工成本的降低。在上述第I實施方式的鋼管樁I的內(nèi)周鋼管15的前端部、和/或在有關(guān)上述第2實施方式的鋼管樁20中、第I內(nèi)周鋼管24或第2內(nèi)周鋼管25的前端部的外緣也可以考慮采取錐形狀那樣的結(jié)構(gòu)。圖7是有關(guān)本發(fā)明的第4實施方式的鋼管樁40的側(cè)面剖視圖。如圖7所示，鋼管樁40具備在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的基準(zhǔn)鋼管10、在內(nèi)部具有空洞的內(nèi)周鋼管15、和外周鋼管44。內(nèi)周鋼管15設(shè)在基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa (圖7中將下方作為前端部)的內(nèi)面上，配置為從基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa突出。此外，外周鋼管44配置在基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa的附近的外周面上。即，構(gòu)成為基準(zhǔn)鋼管10從外周鋼管44朝向前端部IOa (圖7下方)突出。對于鋼管樁40的結(jié)構(gòu)而言，除了具備外周鋼管44這一點以外的結(jié)構(gòu)是與有關(guān)第I實施方式的鋼管樁I同樣的結(jié)構(gòu)。在使用鋼管樁40的情況下，除了發(fā)揮減小比外周鋼管44靠上方的鋼管樁與地基的摩擦力的效果以外，通過外周鋼管44使被排開到鋼管樁40的外周部的砂土的流動朝向鋼管樁40的外方。由此，具有砂土的流動變得更平順(smooth)的效果。此外，隨著外周鋼管44的設(shè)置，對施工時的支承力有貢獻的面積增大，能夠?qū)崿F(xiàn)支承力的提高。此外，外周鋼管44的位置并不限定于此，例如也可以設(shè)置為將基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa覆蓋。圖8A及圖8B是有關(guān)本發(fā)明的第5實施方式的鋼管樁50的說明圖，圖8A是側(cè)面剖視圖，圖8B是俯視圖。如圖8A所示，鋼管樁50具備在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的基準(zhǔn)鋼管10、在內(nèi)部具有空洞的圓筒形狀的內(nèi)周鋼管54、和與上述第4實施方式同樣配置的外周鋼管44。在本實施方式中，外周鋼管44也可以不具備。內(nèi)周鋼管54設(shè)在基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa的內(nèi)面上，配置為從基準(zhǔn)鋼管10的前端部IOa突出。此外，在內(nèi)周鋼管54的前端部54a(圖8A中的下端部)上，安裝有挖掘刀刃55，挖掘刀刃55如圖8B所示，以等間隔(90°間隔)配置在內(nèi)周鋼管54的前端部54a的圓周上的4個部位。另外，雖然在本實施方式中挖掘刀刃55配置在4個部位上，但優(yōu)選的是，根據(jù)需要以適當(dāng)?shù)呐渲貌课?、配置?shù)設(shè)置。作為鋼管樁的施工方法，主要可以舉出打擊、振動施工法或旋轉(zhuǎn)壓入施工法，但在有噪聲、振動限制的地方，打擊、振動施工法的利用被限制，所以使用旋轉(zhuǎn)壓入施工法。有關(guān)本實施方式的鋼管樁50是適合于旋轉(zhuǎn)壓入施工法的形態(tài)的鋼管樁，在旋轉(zhuǎn)時由挖掘刀刃55挖掘地基，從而進行鋼管樁50的施工。
因而，在將有關(guān)本實施方式的鋼管樁50使用旋轉(zhuǎn)壓入施工法施工的情況下，能夠高效率地進行地基的挖掘，并且與上述各實施方式同樣，能夠?qū)崿F(xiàn)施工性的提高及施工成本的降低。工業(yè)實用性本發(fā)明涉及在建筑物、橋梁構(gòu)造物等的土木建筑領(lǐng)域的基礎(chǔ)樁中使用的鋼管樁。特別能夠適用于通過打擊、振動施工法或旋轉(zhuǎn)壓入施工法施工的鋼管樁。標(biāo)號說明I、20、30、40、50 鋼管樁10基準(zhǔn)鋼管15內(nèi)周鋼管24第I內(nèi)周鋼管25第2內(nèi)周鋼管34內(nèi)周鋼管44外周鋼管54內(nèi)周鋼管55挖掘刀刃
權(quán)利要求
1.一種鋼管樁，作為構(gòu)造物的基礎(chǔ)樁使用，其特征在于， 具備 圓筒形狀的基準(zhǔn)鋼管，在內(nèi)部具有空洞；以及 內(nèi)周鋼管，在內(nèi)部具有空洞，設(shè)于上述基準(zhǔn)鋼管的前端部的內(nèi)面，配置為從上述基準(zhǔn)鋼管的前端部突出， 上述基準(zhǔn)鋼管的內(nèi)徑比上述內(nèi)周鋼管的內(nèi)徑大。
2.如權(quán)利要求I所述的鋼管樁，其特征在于， 上述基準(zhǔn)鋼管的外徑比上述內(nèi)周鋼管的外徑大。
3.如權(quán)利要求I所述的鋼管樁，其特征在于， 從上述基準(zhǔn)鋼管突出的上述內(nèi)周鋼管的突出部的長度小于等于上述基準(zhǔn)鋼管的外徑。
4.如權(quán)利要求I所述的鋼管樁，其特征在于， 上述內(nèi)周鋼管由內(nèi)徑不同的多個鋼管構(gòu)成， 上述多個鋼管配置為從各個前端部突出， 上述多個鋼管的內(nèi)徑從配置在前端側(cè)的上述鋼管朝向配置在上述基準(zhǔn)鋼管側(cè)的上述鋼管變大。
5.如權(quán)利要求4所述的鋼管樁，其特征在于， 上述多個鋼管的外徑從配置在前端側(cè)的上述鋼管朝向配置在上述基準(zhǔn)鋼管側(cè)的上述鋼管變大。
6.如權(quán)利要求I所述的鋼管樁，其特征在于， 在上述內(nèi)周鋼管的前端部設(shè)有多個挖掘刀刃。
7.如權(quán)利要求I所述的鋼管樁，其特征在于， 還具備在內(nèi)部具有空洞的圓筒狀的外周鋼管， 上述外周鋼管設(shè)于上述基準(zhǔn)鋼管的外周面。
8.如權(quán)利要求7所述的鋼管樁，其特征在于， 上述基準(zhǔn)鋼管配置為相對于上述外周鋼管突出。
全文摘要
本發(fā)明的鋼管樁是作為構(gòu)造物的基礎(chǔ)樁使用的鋼管樁，具備圓筒形狀的基準(zhǔn)鋼管，在內(nèi)部具有空洞；以及內(nèi)周鋼管，在內(nèi)部具有空洞，設(shè)于上述基準(zhǔn)鋼管的前端部的內(nèi)面，配置為從上述基準(zhǔn)鋼管的前端部突出，上述基準(zhǔn)鋼管的內(nèi)徑比上述內(nèi)周鋼管的內(nèi)徑大。
文檔編號E02D5/28GK102713077SQ20118000626
公開日2012年10月3日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者松谷吉高, 石濱吉郎, 西海健二 申請人:新日本制鐵株式會社