地すべり抑止鋼管杭用ねじ継手(副題:JFEネジール)

概要
童日
建設技術審査証明事業
(砂防技術)
地すべり抑止鋼管杭用ねじ継手
(副題) JFEネジール
、
.
建設技術審査証明書
銭信各誌組すペ‘" '
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副題) JF亘ネンール
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建設技術審査証明協議会会員
(依頼者)
JFEスチール株式会社
一般財団法人砂防・地すべり技術センタ
所在地
東京都千代田区内幸町 2丁目 2番 3号
(STC)
試験・調査の結果、以下のことが確認された。
(
1
)継手付き鏑管の曲げ耐力試験
近年、厚肉・大口律の地すべり抑止鋼管杭が要望される
ケースがあり、現場継ぎ杭のための溶接作業に長時間かか
ることや溶接欠陥が発生しやすいなどの問題が生じている。 上
本技術は、 この問題を解決するために、現場継手にねじ継 杭
予を採用し、継ぎ杭作業の簡素化と信頼性向仁を図ることを
工場溶緩
ま監継手
一一突き合わせ部
(ショルダー)
趣f
fとして開発されたものである。
ねじ継手は、 780N/mm2級鋼材で十え本体と同径の I~ 肉
・
短N
.鍋管をよ材とし 、これに鋼管 月i
NC旋盤をmいて雌・
雄のねじを加工した後、杭本体に工場で溶犠することにより
製造される。
現場におけるねじ継手の接続作業は、孔中に建て込んだ、
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ねじ
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錐絵手
工場溶媛
下
杭
せをした後、上杭をクレーン等でつりながら人 )
J(本干、チェ
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1転 1
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ング)や簡単な機械で回転して雄継
ーントングおよび l
手を雌継手にねじ込むことにより行われる
杭本体
(a)接合前
(bl妓合後
鋼管杭にねじ継手を取り付けた試験体について、 4点曲げ耐力試験を行った結果、最大荷重は杭本体の規絡耐力 (全塑
徐荷後の残留変形の i
J
[
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j定より、継手部では降伏せず鋼管本体部で降伏し、者名手は杭
性曲げモーメン
ト)
を上厄!った♂ま
た
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本体よりも大きな耐)Jを有した。
(
2)
継手の終局曲げ耐力試験
J
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1げ耐力試験を行った結果、継下の耐力は設
継手の曲げ耐 hより大きな耐ノユを有する鏑管にねじ継手を取り付けた4点 1
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計継手耐力よりも大きかった。また、継手のひずみ測定結果によると、最大 1
h
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J
〕を有する鋼管杭の設計山げ.耐 )
J干主度の f
t
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げモ一メントまで
(
3)
継手イサき鋼管の引張耐力試験
依断術重とも杭本体の脱栴耐力を上削るとともに、
継f
:音I
Sで破断せず
継手付−き鋼管の引張耐力試験によると、降伏耐えj、
杭本体部で破断した。ま
た
、 継手部のひずみ i
l
!
]定結果によると、ねじ周辺部のひずみは破断柑垂付近まで鋼材の弾性範
囲に留まった。
(
4)継手と杭本体との溶接部の試験
溶接部のマクロ組織写真撮影、 r
t
lげ試験、引張試験、鹿さ試験、放射線透過試験を行った結果、すべて良好な試験結果
であった。
(
5)継手の腐食に関する調査検討
継手は、実 I
l
l上問題となるような腐食が発生しにくし、ことを縫認したn
(
6)継手期性の影響に関する検討
鋼管外径φ600mm以 Fの場合、継子の 1
1
1
1げl
再
開:を杭本体の0
.
7
5∼ 2
.
5
1
庁
に
、 φ600mm以上の場介0
.
7
5∼ 6.
0怖に設定し
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J A 剛性の杭と比べ批大 11t1 げモーメントや変 f立はの比は、継手位障がイ守~) 府、す
てくさび杭としての計労.を行った結果、
べり i
面上、移動層のいずれの場合においても財人で、8%で、あったω
主施工条件の影響を受けにくく 、強度の信頼性が高い。
2施工時間は、 一般的な現場溶接継手と比べて、短し、。
2施仁時の天候条件は、削孔 能で‘あれば作業 能である。
4ねじ込みの確認は、雌・
雄継手が突き当たったことを L
I視や写真搬影で、碍認するだ、けで、よし、。
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n
r
n
継手剛性の影響に関する検討例
’検討条件
.
鋼管外任:
φ800mm
・
1
能予位位:不動層の前大 i
1
l
Iげモーメント
.
本継手の開発目標は以下のとおりである。
(
1
)継手の耐力と信頼性
1.
1
0
・ 最大変位量の上t
0 最大モーメントの比
剛
発生地点付近
性
の
・不動射の水、,~地盤 fi.)J :移動層の lOf背
杭
で
(
300000kN mm2)
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検 討結 果
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・
最大変位昆:の比2%以内
・
最大モーメントの比5.5%以内
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~~手は杭本体と同等以上の耐 )J を右し、継手の位置を地すべり面深さや隣接杭の継下位聞を考 t~::せずに設定できること
(
2)継手接続の施工性
0
ねじ継手の接続作業に特殊な機材や技能が不要であり、かつ、短時間に接合できること
2
3
4
5
6
7
曲げ伺J
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性比(× Ela)
(
7)
現場施工の調査
施工現場において、鋼管外径の3
1
8
.
5、
350、
3
5
5
.
6、
1
200mmのねじ継手の胞仁性を調査した結果、ねじ継手の接続作業は、
Jもしくは簡単な治具で、上杭を数 I
!
I廻すことにより行えるため、特殊な機材や技能が不安であり、また、使用マニュアルに
人)
従って行うことにより、接続作業を効率的かつ短時間に行えることが確認された。
本継手の開発目標達成の確認方法は、以下のとおりである。
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(
1)継手付き鋼管の|血げ耐力試験
継下の耐)
Jと
{ミー頼性
継手接続の施仁性
(
2)
継・
tの終f
,
.
j,
↓l
げ耐 )J試験
(
1)継手の耐力と信頼性
(
3)継手 Hき鋼管の引張耐 )
J試験
(5)継手の腐食に関する調査検討
Jとl
1
i
J等以上であるとともに、信頼性も .
r
'
:
j
i
.
,、ことが確認されたまた、杭の
ねじ継手の耐力は、
適用対象とする杭本体の耐 )
挙動は継手剛性の影響をほとんとご受けないことが確認された。
(
2)接続作業の施工性
(6)緋.手剛性の影特に関する検討
ねじ継手の接続作業は 、 雌 ・ 雄ねじの芯介わせをした後 、 簡易な道具を丹J~ 、て l:杭を 削転ーすることによ り行えるため、特別
(
4)継下と杭本体との溶接部の試験
現場施工の調査
な技能や機材が不安であり、短時間に行えることが確認された