专利名称：钢管混凝土组合桩及其制造方法、以及用于钢管混凝土组合桩的钢管的制作方法
技术领域：
本发明涉及由钢管与在钢管内面侧一体化的混凝土构成的钢管混凝土组合桩 (Steel Composite Concrete Pile)及其制造方法以及用于该钢管混凝土组合桩的钢管。在本说明书中，对于表现钢管的材料强度的用语，如下定义。(a)设计屈服强度(design yield strength)设计屈服强度(ο yd)意味着，在以建筑、道路、港口领域等为主的各种设计基准、 或者由国土交通部长批准而决定的设计计算中所应用的屈服值。其中，考虑实际的屈服强度的偏差，而在偏差范围内的下限值附近(规格下限值)设定设计屈服强度。在现状的桩基础领域内，作为钢管桩(steel pipe pile)及钢管混凝土组合桩而使用的钢管的材质规格为JISA5525所规定的SKK400、SKK490两种，设计屈服强度通常分别为235N/mm2、315或 325N/W。(b)实际屈服强度(real yield strength)实际屈服强度(ο yr)意味着材料实际所具有的屈服值。其中，作为钢管桩及钢管混凝土组合桩而使用的材质规格为SKK490钢管的实际屈服强度的偏差上限为400N/mm2左
右ο(c)屈服强度屈服强度是包括上述设计屈服强度以及实际屈服强度双方的概念。
背景技术：
近几年，伴随着基桩(foundation pile)的高支承力化、设计地震力的增大，相对于地震时由建筑物、地基作用的负荷，基桩的弯曲性能不足的情况变多。因此，作为针对上述情况的处理方法，采取了复合化钢管与混凝土来实现提高弯曲性能等方法。作为钢管混凝土组合桩的主要构造，有“混凝土填充钢管桩”与“钢管卷绕既成混凝土桩(SC桩)”(参照图10)，“混凝土填充钢管桩”为如图9所示地在施工现场中在钢管3的内面填充混凝土 5而形成，“钢管卷绕既成混凝土桩(SC桩)，，为例如日本特开 2007-285019号公报所记载，在两端具有端板1，并预先在工厂利用离心力成形等在钢管3 的内周面一体化混凝土 5。图3是对作用于基桩的力进行说明的说明图。如图3所示，由于上部构造物9的重量而对基桩7的剖面作用压缩力，在地震时除了该压缩力，还由起因于地震的弯矩而对基桩7的剖面作用压缩力及拉伸力(力偶)。图4是说明地震时的钢管混凝土组合桩剖面的应变分布、混凝土以及钢管的应力分布的说明图，图4中，分别表示了在钢管3的内部填充有混凝土 5的桩的剖面、桩剖面的应变分布线图、混凝土以及钢管的应力分布线图。如图4所示，认为在钢管混凝土组合桩中，作用于桩的压缩力主要由混凝土 5负
5担，作用于桩的拉伸力主要由钢管3负担。这样，在钢管混凝土组合桩中，由于钢管及在钢管内部与钢管一体化的混凝土抵抗外力，所以若单纯地考虑的话，通过作为钢管使用屈服强度更加高的钢管、作为所填充的混凝土使用混凝土强度更加高的混凝土，能够更加精简基桩形状，由此认为能够期待削减施工成本及排土量、简化施工。然而，现状中，作为钢管桩或者钢管混凝土组合桩来使用的钢管的设计屈服强度 (标称值)在道路桥梁示方书、铁路构造物等设计标准、建筑基础构造设计准则等中任一个设计基准中，作为应用于Jis A5525 “钢管桩”的品质为325N/mm2以下(SKK490材)，换言之，设计屈服强度(标称值)最大为325N/mm2，现状中使用设计屈服强度(标称值)为325N/ mm2的钢管来进行设计，因此，在基桩形状的精简方面有界限。然而，最近，开发出屈服强度更加高强度的钢管桩用的材料，若使用这样的高强度的材料则能够实现上述的基桩形状的精简。然而，对于钢管混凝土组合桩的钢管及混凝土的相互作用而言，由于钢管的早期压曲、混凝土压坏引起的桩的强度降低、或者由钢管束缚程度引起的混凝土强度增减等变得复杂，并不能单纯地实现钢管或混凝土的高强度化。然而，现状中，没有对使用了高强度的钢材的情况中的钢管混凝土组合桩的最优的构造进行表示的文献等，从而期望有开发。
发明内容
于是，本发明的目的在于，在钢管混凝土组合桩中，获得使用屈服强度高的材料时的最优的构造的钢管混凝土组合桩、以及应用于该钢管混凝土组合桩的钢管。发明人为了达成上述的目的，进行以下所示的解析实验等，取得以下所示的第一、 第二见解，并基于这些见解来完成本发明。以下，对发明人取得的第一、第二见解分别进行说明。<第一见解>考虑使上述的相对于地震时的复合负荷的基桩的耐力增大的情况，需要使上述的压缩耐力与拉伸耐力平衡良好地升高，在这种构思下，发明人将混凝土压缩强度设为恒定， 对于多种压缩强度的混凝土进行了使钢管(φ_ )的屈服强度变化的情况的基桩剖面耐力的解析实验。图5是表示解析实验结果的图表，横轴表示钢管的屈服强度σ y (N/mm2)，纵轴表示基桩耐力(kN · m)。如图5所示，在混凝土压缩强度为恒定的情况下，若使钢管的屈服强度增大则基桩剖面耐力增加，但该增加在某地点达到顶点，即使继续增大钢管的屈服强度，也不会有助于提高基桩剖面耐力。该倾向即使混凝土压缩强度变化而对于各自的压缩强度的变化特性是共通的。于是，对于图5所示的多个混凝土强度而言，为了明确基桩剖面耐力达到顶点时刻的混凝土压缩强度Oc与钢管的屈服强度oy的关系，如图6所示，在纵轴为钢管的屈服强度(N/mm2)、横轴为混凝土压缩强度(N/mm2)的坐标中，将基桩剖面耐力达到顶点的时刻的混凝土压缩强度σ C与钢管屈服强度σ y曲线化，来确认其倾向。这样，两者为比例关系，oy = 5. 15 oc的关系成立的情况明确。其中，图6中，对φ1200的钢管也对照地进行了表示，但φ600的钢管也是相同的结果。从图5、图6可明确，在钢管混凝土组合桩中，即使将钢管屈服强度设为oy > 5. 15 σ c，对基桩剖面耐力的增加也没有贡献，从而即使使用钢管屈服强度为oy > 5. 15 oc的材料，也只不过是无用的高强度化。换言之，作为高强度钢管的应用范围而设为 oy≤ 5. 15σ c，可知这是合理地与基桩剖面耐力的增加有关系的见解。这是第一见解。话虽如此，如上所述，作为钢管混凝土组合桩使用的以往的钢管的设计屈服强度 (标称值)为325N/mm2以下，并且实际屈服强度为不足450N/mm2，本发明是以使用与这些屈服强度相比高的屈服强度的钢管为前提，从而作为钢管屈服强度使用这些值以上的钢管。〈第二见解〉以下，对第二见解进行说明。作为地震力作用时的钢管混凝土组合桩的极限状态，设想如下两种外壳混凝土受到压缩力且达到破坏应变而压坏的外壳；以及钢管受到拉伸力且达到断裂应变而断裂的外壳。通常，考虑到钢管的断裂应变为相当大，混凝土首先压坏并达到极限状态。然而，在钢管的壁厚相对于桩径小的情况下，早期在受到压缩力的钢管产生压曲，考虑由于地震力的摇动而在压曲处作用有拉伸力的情况下，钢管由于比通常小的变形(应变)而断裂。担心在由于钢管的断裂而基桩迎来极限状态的情况下，有负荷降低大而基桩的韧性不足的事态。因此，为了在基桩迎来极限状态的情况下也确保基桩的韧性，作为钢管混凝土组合桩的极限状态而需要作成前述的两个外壳之中的混凝土压坏的外壳。于是，发明人为了设定用于实现这样的极限状态，对于通过解析而算出的钢管压曲发生应变ε su与混凝土压缩破坏应变ε cu的比(ε su/ ε cu)、以及钢管的直径与壁厚的比D/t之间的关系，进行了调查。图7是表示钢管压曲发生应变ε su与混凝土压缩破坏应变ε cu的比(ε su/ ecu)、以及钢管的直径(mm)与壁厚(mm)的比D/t之间的关系的图表，纵轴表示ε su/ ε cu，横轴表示D/t。其中，由于填充于钢管的混凝土的填充方式而ε su产生变化，从而在图7所示的例中，表示了使相对于管径D (mm)的混凝土厚度R(mm)变化的多种例子。R/D = O意味着未填充混凝土的中空管，R/D = 0. 46意味着混凝土填充于管内面整体状态的钢管，R/D = 0. 1、R/D = 0. 2、R/D = 0. 3意味着与钢管卷绕既成混凝土桩(SC桩)相同的状态。如图7所示，将ε su/ ε cu = 1作为边界线，在ε su/ ε cu < 1的区域中比混凝土破坏先行而在钢管产生压曲，相反在ε su/ ε cu≥1的区域中比钢管的压曲先行(ε su/ ε cu = 1的情况为同时)而产生混凝土破坏。因此，在图7的各曲线中，用于成为esu/ ε cu 的钢管的径与壁厚的比D/t的上限值、换言之、为了将混凝土压坏应变ε su与钢管压曲应变ε su相等的界限径厚比D/t以R/D的关系来整理，如图8所示，在纵轴为界限径厚比D/t、横轴为R/D的坐标中，将图7的ε su/ ε cu = 1与各曲线之间的交点的值曲线化，以曲线来配合，作为相关性最高的公式，得到界限径厚比D/t = 80+80X (2 · R/D)"4。由以上的结果可知，为防止钢管的先行破坏，作为钢管的直径与壁厚的比D/t的上限值设为D/t ( 80+80X (2 · R/D)"4。这是第二见解。
本发明是基于以上说明的第一、第二见解而产生的。本发明提供如下构成的钢管混凝土组合桩。(1)在钢管内侧内衬或者填充有混凝土的钢管混凝土组合桩中，当将钢管的设计屈服强度设为oyd(N/mm2)、将混凝土的压缩强度设为OC(N/mm2)时，满足325N/mm2 < σ yd ^ 5. 15 σ c 的关系。另外，本发明提供如下构成的钢管混凝土组合桩。(2)在钢管内侧内衬或者填充有混凝土的钢管混凝土组合桩中，当将钢管的实际屈服强度设为oyr(N/mm2)、将混凝土的压缩强度设为oC(N/mm2)时，满足450N/ mm2 ^ σ yr ^ 5. 15 σ c 的关系。在上述⑴或者⑵的钢管混凝土组合桩中，优选为，上述钢管是将钢制卷材卷起为螺旋形状来焊接而形成的螺旋钢管。并且，优选为，上述螺旋钢管具有40° < β <60° 的螺旋角度β )。上述(1)或者O)的钢管混凝土组合桩，优选在具有进行现场接桩的桩端部的钢管混凝土组合桩的情况下，在连接侧的端部具有屈服强度比上述钢管的屈服强度小的端板，并且该端板的全部或者一部分插入配置于钢管部内，在接桩时上述钢管部能够焊接。在上述(1)或者( 的钢管混凝土组合桩中，优选为，上述钢管具有固定混凝土用狭缝。上述⑴或者⑵的钢管混凝土组合桩，优选在钢管径D (mm)、钢管板厚t (mm)、混凝土厚R (mm)的关系中，满足D/t ( 80+80 X (2 · R/D)1/4的关系。上述(1)或者O)的钢管混凝土组合桩，在用于在桩前端具有放大根巩固球根部的基桩或者用于该基桩的上桩的钢管混凝土组合桩的情况下，当将上述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与上述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为Dg/Dp、将上述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，优选满足325+ (Dg/Dp-1)0 8X 125 (N/mm2) ^oy 的关系。更加优选满足325+ (Dg/Dp-Ι)8X 125 (N/mm2) ( σ y ^ 365+(Dg/Dp-1)0 8X 230 (N/mm2)的关系。在上述(1)的钢管混凝土组合桩中，上述钢管的设计屈服强度σ yd(N/mm2)、混凝土的压缩强度σ c (N/mm2)优选满足380N/mm2 < σ yd ^ 5. 15 σ c的关系。更加优选满足 450N/W < σ yd ^ 5. 15 σ c 的关系。在上述O)的钢管混凝土组合桩中，上述钢管的实际屈服强度σ yr(N/mm2)、混凝土的压缩强度σ c (N/mm2)优选满足485N/mm2 ^ σ yr ^ 5. 15 σ c的关系。另外，本发明提供一种钢管，该钢管是用于上述(1)或者(2)的钢管混凝土组合桩的螺旋钢管，该钢管具有40° < β <60°的螺旋角度β )。另外，本发明提供如下构成的钢管混凝土组合桩。(3)钢管混凝土组合桩用于在桩前端具有放大根巩固球根部的基桩或者应用于该基桩的上桩，当将上述放大根巩固球根部的根巩固径Dg(mm)与上述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为Dg/Dp、将上述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，满足 325+ (Dg/Dp-Ι)°·8X 125 (N/mm2) ( σ y 的关系。
上述钢管混凝土组合桩优选满足325+(Dg/Dp-l)°_8X125(N/ mm2)彡 oy^ 365+(Dg/Dp-l)°-8X230(N/mm2)的关系。另外，本发明提供如下构成的钢管混凝土组合桩的制造方法。(4)在钢管内侧内衬或者填充有混凝土的钢管混凝土组合桩的制造方法中，当将钢管的设计屈服强度设为ο yd(N/mm2)、将混凝土的压缩强度设为OC(N/mm2)时，设定钢管的设计屈服强度0yd(N/mm2)与混凝土的压缩强度σ c (N/mm2)，以满足325N/mm2 < σ yd ^ 5. 15 σ c 的关系。并且，本发明提供如下构成的钢管混凝土组合桩的制造方法。(5)在钢管内侧内衬或者填充有混凝土的钢管混凝土组合桩的制造方法中， 当将钢管的实际屈服强度设为oyr(N/mm2)、将混凝土的压缩强度设为0c(N/mm2)时， 设定钢管的实际屈服强度0yr(N/mm2)与混凝土的压缩强度σ c (N/mm2)，以满足450N/ mm2 ^ σ yr ^ 5. 15 σ c 的关系。上述(4)或者(5)记载的钢管混凝土组合桩的制造方法，在钢管径D (mm)、钢管板厚t(mm)、混凝土厚R (mm)的关系中，优选满足D/t ^ 80+80 X (2 · R/D)1/4的关系。上述(4)或者( 记载的钢管混凝土组合桩的制造方法是用于在桩前端具有放大根巩固球根部的基桩或者用于该基桩的上桩的钢管混凝土组合桩的制造方法，当将上述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与上述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为Dg/Dp、将上述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，优选设定放大根巩固球根部的根巩固径Dg(mm)、上述基桩的桩径Dp (mm)、上述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度 oy(N/mm2)，以满足 325+(Dg/Dp-l)°_8X125(N/mm2) ( ο y 的关系。更加优选设定放大根巩固球根部的根巩固径Dg(mm)、上述基桩的桩径Dp (mm)、 上述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度oy(N/mm2)，以满足325+(Dg/Dp-l)°_8X125(N/ mm2)彡 oy^ 365+(Dg/Dp-l)°-8X230(N/mm2)的关系。另外，本发明提供如下构成的钢管混凝土组合桩的制造方法。(6)为用于在桩前端具有放大根巩固球根部的基桩或者用于该基桩的上桩的钢管混凝土组合桩的制造方法，当将上述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与上述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为Dg/Dp、将上述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，设定放大根巩固球根部的根巩固径Dg(mm)、上述基桩的桩径Dp (mm)、上述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度 oy(N/mm2)，以满足 325+(Dg/Dp-l)a8X125(N/mm2) ( ο y 的关系。在上述(6)记载的钢管混凝土组合桩的制造方法中，更加优选设定放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)、上述基桩的桩径Dp (mm)、上述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度 σ y(N/mm2)，以满足 325+(Dg/Dp-l)°_8X125(N/mm2) ( σ y 彡 365+(Dg/Dp-l)°_8X 230 (N/ mm2)的关系。本发明中，将钢管的设计屈服强度设为σ yd、将混凝土的压缩强度设为σ c时，并以满足325N/mm2 < σ yd ^ 5. 15 σ c的关系的方式进行设定，从而在使用了高强度钢管的情况下，成为最优构造化的钢管混凝土组合桩，与以往的钢管混凝土组合桩相比，能够精简构造、削减施工成本及排土量、简化施工。
图1 (a)是说明实施例1所涉及的钢管混凝土组合桩的说明图，图1 (b)是说明现有例所涉及的钢管混凝土组合桩的说明图。图2 (a)是说明实施例2所涉及的钢管混凝土组合桩的说明图，图2 (b)是说明现有例所涉及的钢管混凝土组合桩的说明图。图3是作用于基桩的外力的说明图。图4是说明地震时的钢管混凝土组合桩剖面的应变分布、混凝土以及钢管的应力分布的说明图。图5是表示本发明所涉及的、使混凝土强度为恒定并使钢管的屈服强度变化的情况下的基桩剖面耐力与钢管屈服强度之间关系的图表。图6是表示本发明所涉及的、最优的钢管屈服强度与混凝土压缩强度之间关系的图表。图7是表示本发明所涉及的、钢管压曲发生应变ε su与混凝土压缩破坏应变ε cu 的比(ε su/ ε cu)、以及钢管的直径与壁厚的比D/t之间关系的图表。图8是说明本发明所涉及的、用于防止钢管的先行破坏的钢管的直径与壁厚的比 D/t的上限值的图表。图9是说明作为钢管混凝土组合桩的一个方式的混凝土填充钢管桩的说明图。图10是说明作为钢管混凝土组合桩的一个方式的钢管卷绕既成混凝土桩(SC桩) 的说明图。图11是本发明的实施方式4的螺旋钢管的说明图。图12涉及本发明的实施方式4的螺旋钢管，是表示螺旋角度β、以及管轴垂直方向(周向)的屈服强度opcy值与卷材轧制垂直方向(卷材宽度方向)的屈服强度oby 的比(σ pcy/ σ by)的关系的图表。图13是用于说明本发明的实施方式5的图、且是以往的桩的接头部的说明图。图14是本发明的实施方式5的说明图。图15是本发明的实施方式6的说明图。图16是本发明的实施方式6的说明图，且是图15的由方形虚线包围的A部分的放大图。图17是本发明的实施方式6的其它方式的说明图。图18是本发明的实施方式6的其它的说明图，且是图17的由方形虚线包围的B 部分的放大图。图19是本发明的实施方式6的其它方式的说明图，是图18的向视A-A剖视图。图20是本发明的实施方式7的说明图。图21是本发明的实施方式7的说明图。
具体实施例方式[实施方式1]将本发明的实施方式1作为以下所示的实施例1、2来进行说明。实施例1
图1是说明本发明所涉及的钢管混凝土组合桩的说明图，图1 (a)表示实施例1，图 1(b)表示作为比较例的现有例。图1 (a)所示的实施例1是表示在上端设置有端板1的钢管3的内面内衬混凝土 5、并且中央形成为中空的“钢管卷绕既成混凝土桩(SC桩)”中，使用了高强度钢管的情况的例子，是钢管3使用直径IOOOmm且壁厚9mm、设计屈服强度485N/mm2的材料而混凝土 5 使用压缩强度100N/mm2的材料的例子。并且，图1(b)所示的现有例中，表示使用作为以往“钢管卷绕既成混凝土桩(SC 桩)”而使用的强度的材料、以与实施例1相同程度的剖面耐力的方式来决定了规格参数的例子。该比较例是钢管3使用直径1200mm且壁厚9mm、设计屈服强度325N/mm2的材料而混凝土 5使用压缩强度100N/mm2的材料的例子。表1表示实施例1与现有例的规格参数。其中，表1中，作为实施例1的其它例子， 表示使用直径IOOOmm且壁厚9mm、设计屈服强度450N/mm2的材料而混凝土 5使用压缩强度 120N/mm2的材料的例子。[表 1]
权利要求
1.一种钢管混凝土组合桩，该钢管混凝土组合桩在钢管内侧内衬或填充有混凝土， 该钢管混凝土组合桩的特征在于，当将钢管的设计屈服强度设为ο yd(N/mm2)、将混凝土的压缩强度设为0c(N/mm2)时， 满足 325N/mm2 < σ yd ^ 5. 15 σ c 的关系。
2.一种钢管混凝土组合桩，该钢管混凝土组合桩在钢管内侧内衬或填充有混凝土， 该钢管混凝土组合桩的特征在于，当将钢管的实际屈服强度设为oyr(N/mm2)、将混凝土的压缩强度设为0c(N/mm2)时， 满足 450N/mm2 彡 σ yr ^ 5. 15 σ c 的关系。
3.根据权利要求1或2所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于， 所述钢管是将钢制卷材卷起为螺旋形状来焊接而形成的螺旋钢管。
4.根据权利要求3所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于， 所述螺旋钢管具有40° < β <60°的螺旋角度β )。
5.根据权利要求1或2所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于，该钢管混凝土组合桩具有进行现场接桩的桩端部，在连接侧的端部具有屈服强度比所述钢管的屈服强度小的端板，该端板的全部或者一部分插入配置于钢管部内，在接桩时所述钢管部能够焊接。
6.根据权利要求1或2所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于， 所述钢管具有固定混凝土用狭缝。
7.根据权利要求1或2所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于， 在钢管径D(mm)、钢管板厚t (mm)、混凝土厚R(mm)的关系中，满足 D/t ( 80+80 X (2 · R/D)174 的关系。
8.根据权利要求1或2所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于，该钢管混凝土组合桩用于在桩前端具有放大根巩固球根部的基桩或者用于该基桩的上桩，当将所述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与所述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为 Dg/Dp、将所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，满足 325+ (Dg/Dp-Ι)°·8X 125 (N/mm2) ( σ y 的关系。
9.根据权利要求8所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于，当将所述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与所述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为 Dg/Dp、将所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，满足325+ (Dg/Dp-Ι)°·8X 125 (N/mm2) ( σ y ^ 365+(Dg/Dp-1)0 8X 230 (N/mm2)的关系。
10.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述钢管的设计屈服强度O yd (N/mm2)、混凝土的压缩强度0c(N/mm2)满足 390N/W < σ yd ^ 5. 15 σ c 的关系。
11.根据权利要求10所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述钢管的设计屈服强度ο yd (N/mm2)、混凝土的压缩强度0c(N/mm2)满足 450N/W < σ yd ^ 5. 15 σ c 的关系。
12.根据权利要求2所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于，所述钢管的实际屈服强度oyr (N/mm2)、混凝土的压缩强度σ c (N/mm2)满足485N/W σ yr ^ 5. 15 σ c 的关系。
13.一种钢管，该钢管用于权利要求3所述的钢管混凝土组合桩， 该钢管的特征在于，该钢管具有40° < β <60°的螺旋角度β )。
14.一种钢管混凝土组合桩，该钢管混凝土组合桩用于在桩前端具有放大根巩固球根部的基桩或者用于该基桩的上桩，该钢管混凝土组合桩的特征在于，当将所述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与所述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为 Dg/Dp、将所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，满足 325+ (Dg/Dp-Ι)°·8X 125 (N/mm2) ( σ y 的关系。
15.根据权利要求14所述的钢管混凝土组合桩，其特征在于，当将所述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与所述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为 Dg/Dp、将所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，满足325+ (Dg/Dp-Ι)°·8X 125 (N/mm2) ( σ y ^ 365+(Dg/Dp-1)0 8X 230 (N/mm2)的关系。
16.一种钢管混凝土组合桩的制造方法，其是在钢管内侧内衬或填充有混凝土的钢管混凝土组合桩的制造方法，其特征在于，当将钢管的设计屈服强度设为ο yd (N/mm2)、将混凝土的压缩强度设为0c(N/mm2)时， 设定钢管的设计屈服强度oyd (N/mm2)与混凝土的压缩强度。c (N/mm2)，以满足 325N/W < σ yd ^ 5. 15 σ c 的关系。
17.一种钢管混凝土组合桩的制造方法，其是在钢管内侧内衬或填充有混凝土的钢管混凝土组合桩的制造方法，其特征在于，当将钢管的实际屈服强度设为oyr(N/mm2)、将混凝土的压缩强度设为0c(N/mm2)时， 设定钢管的实际屈服强度oyr (N/mm2)与混凝土的压缩强度σ c (N/mm2)，以满足 450N/W σ yr ^ 5. 15 σ c 的关系。
18.根据权利要求16或17所述的钢管混凝土组合桩的制造方法，其特征在于， 在钢管径D (mm)、钢管板厚t (mm)、混凝土厚R(mm)的关系中，满足D/t ( 80+80 X (2 · R/D)1/4 的关系。
19.根据权利要求16或17所述的钢管混凝土组合桩的制造方法，其特征在于， 该钢管混凝土组合桩的制造方法是用于在桩前端具有放大根巩固球根部的基桩或者用于该基桩的上桩的钢管混凝土组合桩的制造方法，当将所述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与所述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为 Dg/Dp、将所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，设定放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)、所述基桩的桩径Dp (mm)、所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度σ y (N/mm2)，以满足325+(Dg/Dp-l)°-8X125(N/m2) ( σ y 的关系。
20.根据权利要求19所述的钢管混凝土组合桩的制造方法，其特征在于，当将所述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与所述基桩的桩径Dp (mm)的比率设定为Dg/Dp、将所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，设定放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)、所述基桩的桩径Dp (mm)、所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度oy(N/mm2)，以满足325+ (Dg/Dp-Ι)°·8X 125 (N/mm2) ( σ y ^ 365+(Dg/Dp-1)0 8X 230 (N/mm2)的关系。
21.一种钢管混凝土组合桩的制造方法，其是用于在桩前端具有放大根巩固球根部的基桩或者用于该基桩的上桩的钢管混凝土组合桩的制造方法，其特征在于，当将所述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与所述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为 Dg/Dp、将所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，设定放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)、所述基桩的桩径Dp (mm)、所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度σ y (N/mm2)，以满足325+ (Dg/Dp-Ι)°·8X 125 (N/mm2) ( σ y 的关系。
22.根据权利要求21所述的钢管混凝土组合桩的制造方法，其特征在于，当将所述放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)与所述基桩的桩径Dp (mm)的比率设为 Dg/Dp、将所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度设为0y(N/mm2)时，设定放大根巩固球根部的根巩固径Dg (mm)、所述基桩的桩径Dp (mm)、所述钢管混凝土组合桩的钢管的屈服强度σ y (N/mm2)，以满足325+ (Dg/Dp-Ι)°·8X 125 (N/mm2) ( σ y ^ 365+(Dg/Dp-1)0 8X 230 (N/mm2)的关系。
全文摘要
本发明提供钢管混凝土组合桩及其制造方法、以及用于钢管混凝土组合桩的钢管。在钢管内侧内衬或填充有混凝土的钢管混凝土组合桩，当将钢管的设计屈服强度设为σyd(N/mm2)、将混凝土的压缩强度设为σc(N/mm2)时，满足325N/mm2＜σyd≤5.15σc的关系。并且，钢管混凝土组合桩，进一步在钢管径D(mm)、钢管板厚t(mm)、混凝土厚R(mm)的关系中，满足D/t≤80+80×(2·R/D)1/4的关系。从而得到使用了屈服强度高的材料时的最优构造的钢管混凝土组合桩。
文档编号B21C37/12GK102575446SQ20108004333
公开日2012年7月11日 申请日期2010年3月25日 优先权日2009年9月28日
发明者市川和臣, 恩田邦彦, 胁屋泰士, 辰见夕一 申请人:杰富意钢铁株式会社