本發(fā)明涉及擰入式鋼管樁、擰入式鋼管樁的設(shè)計(jì)方法、擰入式鋼管樁的制造方法和擰入式鋼管樁的施工方法，所述擰入式鋼管樁在鋼管的前端沿周向連續(xù)設(shè)置有兩片以上的圓弧狀的旋轉(zhuǎn)葉片，所述旋轉(zhuǎn)葉片是將比所述鋼管的外徑大的圓盤或環(huán)狀的圓盤沿徑向分割而成的旋轉(zhuǎn)葉片。

背景技術(shù)：

1、如圖3所示，以往的擰入式鋼管樁21在鋼管2的前端或周面安裝有比樁徑大的旋轉(zhuǎn)葉片23。該鋼管樁21通過(guò)使樁體旋轉(zhuǎn)，從而將從旋轉(zhuǎn)葉片23的下方的地基25削取的砂土上推到旋轉(zhuǎn)葉片23的上部，并將該地基反作用力作為推進(jìn)力而貫入到土中。然后，通過(guò)將從鋼管前端到鋼管外徑d的一倍的部分貫入支承地基27而完成施工（參照?qǐng)D3）。圖3所示的擰入式鋼管樁21的旋轉(zhuǎn)葉片23由下葉片23a和上葉片23b這兩片構(gòu)成，下葉片23a的安裝角度α1與上葉片23b的安裝角度α2相等。

2、旋轉(zhuǎn)葉片23（下葉片23a、上葉片23b）為其整體傾斜的傾斜面，該傾斜面的傾斜角度為安裝角度。安裝角度是表示旋轉(zhuǎn)葉片整體相對(duì)于鋼管2以何種程度傾斜地安裝的角度。例如，如圖4所示，在沿著鋼管前端的外周面安裝有旋轉(zhuǎn)葉片23的情況下，鋼管2的外周面中的包含與旋轉(zhuǎn)葉片23的內(nèi)周面相切的曲線的面相對(duì)于與鋼管軸正交的正交面p的傾斜角度成為安裝角度α（在圖4中為α1或α2）。另外，在使鋼管前端面傾斜而進(jìn)行切斷并將旋轉(zhuǎn)葉片23與鋼管前端面抵接地進(jìn)行安裝的情況下，鋼管前端面的傾斜角度成為安裝角度。

3、擰入式鋼管樁的在削取砂土?xí)r的葉片刀尖附近的阻力成為主要的旋轉(zhuǎn)阻力，為了在硬的地基中向土中貫入，需要大的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。另外，在施工完成后，能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)葉片得到大的支承力。

4、在這樣的擰入式鋼管樁中，存在例如專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的那樣前端被封閉以使砂土不進(jìn)入樁內(nèi)的擰入式鋼管樁、例如專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的那樣在前端設(shè)置有開(kāi)口部以使砂土進(jìn)入樁內(nèi)的擰入式鋼管樁。

5、樁前端被封閉的擰入式鋼管樁能夠在包括樁徑量在內(nèi)的葉片下表面整面發(fā)揮支承力，但對(duì)于比樁徑靠?jī)?nèi)側(cè)的砂土，不僅需要向上部上推，還需要向樁徑的外側(cè)推出，需要非常大的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。因此，在直徑大的情況下，有可能在施工性方面產(chǎn)生問(wèn)題。

6、另一方面，在樁前端設(shè)置有開(kāi)口部的擰入式鋼管樁由于在樁體內(nèi)也取入砂土，因此能夠以比樁前端被封閉的擰入式鋼管樁小的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行施工，但由于無(wú)法期待開(kāi)口部處的支承力，因此作為樁整體的支承力有可能降低。不過(guò)，存在在施工過(guò)程中砂土塞滿樁體內(nèi)而堵塞開(kāi)口部的情況，但在該情況下，與上述的樁前端被封閉的擰入式鋼管樁相同。

7、另外，為了提高推進(jìn)力而增大旋轉(zhuǎn)葉片的葉片直徑，增加旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)上推到旋轉(zhuǎn)葉片的上部的土的量是有效的，但相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)阻力也上升。因此，由于與樁體的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)葉片的強(qiáng)度之間的關(guān)系，通常，旋轉(zhuǎn)葉片的葉片直徑為樁徑的三倍左右。

8、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

9、專利文獻(xiàn)

10、專利文獻(xiàn)1：日本特許第2861937號(hào)公報(bào)

11、專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2009-209674號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的課題

2、擰入式鋼管樁存在施工性根據(jù)地基條件而惡化的問(wèn)題。例如，在柔軟的地基中，存在通過(guò)地基反作用力而產(chǎn)生的推進(jìn)力降低，從而樁無(wú)法貫入的情況，該地基反作用力是通過(guò)在施工時(shí)將從旋轉(zhuǎn)葉片的下方削取的砂土上推到旋轉(zhuǎn)葉片的上部而產(chǎn)生的。另一方面，在硬的地基中，存在在施工時(shí)削取砂土?xí)r的葉片刀尖附近的阻力、旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力變得過(guò)大，作用的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩超過(guò)樁體的扭轉(zhuǎn)耐力而導(dǎo)致樁體被扭斷而斷裂的情況。

3、本發(fā)明是為了解決該課題而完成的，其目的在于提供一種擰入式鋼管樁、擰入式鋼管樁的設(shè)計(jì)方法、擰入式鋼管樁的制造方法和擰入式鋼管樁的施工方法，能夠不對(duì)支承力產(chǎn)生惡劣影響地進(jìn)行適合于柔軟的地基、硬的地基等地基的形態(tài)的施工。

4、用于解決課題的技術(shù)方案

5、（1）本發(fā)明所涉及的擰入式鋼管樁在鋼管的前端沿周向連續(xù)設(shè)置有兩片以上的圓弧狀的旋轉(zhuǎn)葉片，該旋轉(zhuǎn)葉片是將比所述鋼管的外徑大的圓盤或環(huán)狀的圓盤沿徑向分割而成的旋轉(zhuǎn)葉片，其中，所述旋轉(zhuǎn)葉片中的配置于所述鋼管的最下方的旋轉(zhuǎn)葉片即最下方葉片的安裝角度比配置于最上方的旋轉(zhuǎn)葉片即最上方葉片的安裝角度小。

6、（2）另外，在上述（1）所記載的擰入式鋼管樁中，將所述最下方葉片的安裝角度設(shè)為3度以上且7度以下。

7、（3）另外，一種擰入式鋼管樁，在鋼管的前端沿周向連續(xù)設(shè)置有兩片以上的圓弧狀的旋轉(zhuǎn)葉片，該旋轉(zhuǎn)葉片是將比所述鋼管的外徑大的圓盤或環(huán)狀的圓盤沿徑向分割而成的旋轉(zhuǎn)葉片，其中，所述旋轉(zhuǎn)葉片中的配置于所述鋼管的最下方的旋轉(zhuǎn)葉片即最下方葉片的安裝角度比配置于最上方的旋轉(zhuǎn)葉片即最上方葉片的安裝角度大。

8、（4）另外，在上述（3）所記載的擰入式鋼管樁中，將所述最上方葉片的安裝角度設(shè)為3度以上且7度以下。

9、（5）另外，本發(fā)明所涉及的擰入式鋼管樁的設(shè)計(jì)方法中，所述擰入式鋼管樁在鋼管的前端沿周向連續(xù)設(shè)置有兩片以上的圓弧狀的旋轉(zhuǎn)葉片，該旋轉(zhuǎn)葉片是將比所述鋼管的外徑大的圓盤或環(huán)狀的圓盤沿徑向分割而成的旋轉(zhuǎn)葉片，其中，所述擰入式鋼管樁的設(shè)計(jì)方法將所述旋轉(zhuǎn)葉片的安裝角度設(shè)定為滿足以下的（a）至（c）的條件：

10、（a）在作為施工對(duì)象的地基的硬度超過(guò)預(yù)定的硬度的情況下，使安裝于最下方的旋轉(zhuǎn)葉片即最下方葉片的安裝角度比安裝于最上方的旋轉(zhuǎn)葉片即最上方葉片的安裝角度小，在作為施工對(duì)象的地基的硬度為預(yù)定的硬度以下的情況下，使安裝于最下方的旋轉(zhuǎn)葉片即最下方葉片的安裝角度比安裝于最上方的旋轉(zhuǎn)葉片即最上方葉片的安裝角度大；

11、（b）所述最下方葉片與所述最上方葉片之間的旋轉(zhuǎn)葉片的安裝角度為所述最下方葉片的安裝角度與所述最上方葉片的安裝角度之間的角度；及

12、（c）在特定的旋轉(zhuǎn)葉片中，將相鄰的旋轉(zhuǎn)葉片中的配置于更靠上方的旋轉(zhuǎn)葉片的安裝角度與配置于更靠下方的旋轉(zhuǎn)葉片的安裝角度之間的角度設(shè)為安裝角度。

13、（6）另外，在上述（1）或（3）所述的擰入式鋼管樁的施工方法中，調(diào)查成為施工對(duì)象的地基的硬度，基于該調(diào)查結(jié)果選擇上述（1）或（3）的擰入式鋼管樁，把持該選擇出的擰入式鋼管樁的鋼管的上端而使所述擰入式鋼管樁旋轉(zhuǎn)貫入到所述地基中。

14、（7）另外，本發(fā)明所涉及的擰入式鋼管樁的制造方法中，所述擰入式鋼管樁在鋼管的前端沿周向連續(xù)設(shè)置有兩片以上的圓弧狀的旋轉(zhuǎn)葉片，該旋轉(zhuǎn)葉片是將比所述鋼管的外徑大的圓盤或環(huán)狀的圓盤沿徑向分割而成的旋轉(zhuǎn)葉片，其中，所述擰入式鋼管樁的制造方法將所述旋轉(zhuǎn)葉片的安裝角度形成為滿足以下的（a）至（c）的條件：

15、（a）在作為施工對(duì)象的地基的硬度超過(guò)預(yù)定的硬度的情況下，使安裝于最下方的旋轉(zhuǎn)葉片即最下方葉片的安裝角度比安裝于最上方的旋轉(zhuǎn)葉片即最上方葉片的安裝角度小，在作為施工對(duì)象的地基的硬度為預(yù)定的硬度以下的情況下，使安裝于最下方的旋轉(zhuǎn)葉片即最下方葉片的安裝角度比安裝于最上方的旋轉(zhuǎn)葉片即最上方葉片的安裝角度大；

16、（b）所述最下方葉片與所述最上方葉片之間的旋轉(zhuǎn)葉片的安裝角度為所述最下方葉片的安裝角度與所述最上方葉片的安裝角度之間的角度；及

17、（c）在特定的旋轉(zhuǎn)葉片中，將相鄰的旋轉(zhuǎn)葉片中的配置于更靠上方的旋轉(zhuǎn)葉片的安裝角度與配置于更靠下方的旋轉(zhuǎn)葉片的安裝角度之間的角度設(shè)為安裝角度。

18、發(fā)明效果

19、在本發(fā)明中，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)葉片中的配置于所述鋼管的最下方的旋轉(zhuǎn)葉片即最下方葉片的安裝角度比配置于最上方的旋轉(zhuǎn)葉片即最上方葉片的安裝角度小，從而在對(duì)硬的地基進(jìn)行施工時(shí)葉片刀尖附近的阻力、旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力不會(huì)變得過(guò)大，并且能夠確保推進(jìn)力。