【手続補正書】
【提出日】平成16年2月23日(2004.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋形状に切り欠いた先端を有する鋼管杭本体と、その螺旋形状に対応した形状で鋼管杭本体の先端に固着された螺旋状の羽根とからなり、鋼管杭本体の周方向に回転駆動されて地盤中に埋設される羽根付き回転貫入鋼管杭において、前記羽根が円盤状部材から形成され、鋼管杭本体先端の中空部をほぼ閉塞して固着され、羽根の始端と終端を平行に形成し、前記鋼管杭本体の外周よりも外側に突出した羽根の部分と、鋼管杭本体の軸とのなす角度がほぼ直角であることを特徴とする回転貫入鋼管杭。
【請求項２】
前記羽根が円盤状鋼板の外周上の一点から該鋼板の中心を通り、羽根と鋼管杭本体内周との接触位置付近に及ぶ直線状の切り込みを有して、曲げ加工により螺旋状に形成されることを特徴とする請求項１記載の回転貫入鋼管杭。
【請求項３】
前記羽根が鋳造により形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転貫入鋼管杭。
【請求項４】
前記羽根が、杭本体軸中心線から該中心線に直角で半径方向に延びる直線を、該中心線周りにピッチを持って、直角を維持しつつ一回転させてできる回転体として形成される螺旋形状に、鋳造により形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転貫入鋼管杭。
【請求項５】
前記羽根が、杭本体軸中心線から該中心線に直角で半径方向に延びる直線を、該中心線周りにピッチを持って、直角を維持しつつ一回転させてできる回転体として形成される螺旋形状に、円盤状鋼板の外周上の一点から該中心線付近に及ぶ直線状の切込みを入れ、かつ該中心線付近を所定の温度まで熱した状態で曲げ加工することにより形成されることを特徴とする、請求項１に記載の回転貫入鋼管杭。
【請求項６】
前記羽根の厚さを、羽根に生じる曲げモーメント分布に対応させて半径方向に変化させてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の回転貫入鋼管杭。
【請求項７】
前記羽根の外径が鋼管杭本体の外径の１．５倍〜３倍であり、螺旋の始端と終端の段差が同外径の０．３倍〜０．５倍であり、鋼管杭本体を先端から見上げたときの、始端と終端の鋼管本体の外周から外側に突出した部分の開き角度が０度〜１８０度であることを特徴とする 請求項１〜６のいずれかに記載の回転貫入鋼管杭。
【請求項８】
螺旋状に切断した鋼管先端部の始終端の段差部分を円弧状に形成したことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の回転圧入鋼管杭。
【請求項９】
螺旋状羽根の先端の小口面に、螺旋状羽根の回転進行方向に対して抵抗が少なくなるような傾斜面を設け、その小口面又は傾斜面に掘削刃を溶接などの方法で接着し、羽根下面と掘削刃の下面のなす角度を、略１３５°〜１７０°としたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の回転圧入鋼管杭。
【請求項１０】
掘削刃を、羽根先端の小口面又は傾斜面と羽根下面の両面にまたがるような形状に形成して接着したことを特徴とする請求項９に示す回転圧入鋼管杭。
【請求項１１】
螺旋状羽根のピッチに対応する凹溝を設けたチャックカラー又はチャック部材を有するチュービング装置を地盤上の所定位置に設置し、請求項１〜１０のいずれかに記載の、先端に螺旋状の羽根を固着した回転貫入鋼管杭を吊り上げ、吊り上げた前記回転貫入鋼管杭先端の螺旋羽根を前記チャックカラー又はチャック部材の凹溝に挿入・回転することによって通過させ、鋼管杭軸部を前記チャックカラー又はチャック部材によって締め付けて把持し、該チャックカラー又はチャック部材をチュービング装置中の回転装置により回転させ、鋼管杭を回転駆動して地盤中に埋設することを特徴とする回転貫入鋼管杭の施工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
上記課題を解決するために、第１の発明は、螺旋形状に切り欠いた先端を有する鋼管杭本体と、その螺旋形状に対応した形状で鋼管杭本体の先端に固着された螺旋状の羽根とからなり、鋼管杭本体の周方向に回転駆動されて地盤中に埋設される羽根付き回転貫入鋼管杭において、前記羽根が円盤状部材から形成され、鋼管杭本体先端の中空部をほぼ閉塞して固着され、羽根の始端と終端を平行に形成し、前記鋼管杭本体の外周よりも外側に突出した羽根の部分と、鋼管杭本体の軸とのなす角度がほぼ直角であることを特徴とする。
鋼管の先端を螺旋状の羽根でほぼ閉塞するので、閉端杭と同等の十分な支持力を発揮すると共に、羽根の始端が掘削刃となり鋼管の軸心部まで張り出しており、土砂を切り取って上方に押し上げて鋼管内部に進入させるので、施工時の貫入抵抗を低減できる。また、螺旋羽根の始端と終端を互いに平行になるように曲げ加工するので、羽根の各面が杭軸部に対して直角に取り付けられている。
羽根の外周部分と鋼管杭本体の軸とのなす角を直角としたことにより、効率よく貫入推進力を得ることができるので、羽根の外周部分と鋼管杭本体軸がほぼ直角となっていないものと比べて、小さな回転力及び推進力で、大径の杭を固い支持層にまで貫入することができる。更に鋼管杭本体の軸と羽根の外周部分とのなす角度がほぼ直角であることによって、大径杭を施工するために必要となる溝付のチャックカラーを用いることができるため、杭が大径になっても既存の杭施工用機械を用いて効率のよい施工が可能になる。  
このような形状に曲げ加工することが可能になったのは、上記のように羽根の円盤状鋼板の外周上の一点から該鋼板の中心を通り、羽根と鋼管内周との接触位置付近にまで切り込みを入れて曲げ加工したことによる効果である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
第３の発明は、第１の発明の回転貫入鋼管杭であって、前記羽根が鋳造により形成されることを特徴とする。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
第４の発明は、第１の発明の発明における前記羽根が、杭本体軸中心線から該中心線に直角で半径方向に延びる直線を、該中心線周りにピッチを持って、直角を維持しつつ、一回転させてできる回転体として形成される螺旋形状に鋳造により形成されることを特徴とする。
鋳造により羽根を製作することによって、羽根の円盤状鋼板の外周上の一点から中心を通り、鋼管内週との接触位置付近にまで切込みを入れる必要がなく、支持力の観点からみて、更に信頼性が高まる。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
第５の発明は、第１の発明における前記羽根が、杭本体軸中心線から該中心線に直角で半径方向に延びる直線を、該中心線周りにピッチを持って、直角を維持しつつ、一回転させてできる回転体として形成される螺旋形状に、円盤状鋼板の外周上の一点から該中心線付近に及ぶ直線状の切込みを入れ、かつ該中心線付近を所用の温度まで熱した状態で曲げ加工することにより形成されることを特徴とする。
第１又は第２の発明における前記羽根が、第４の発明のような鋳造品ではなく、中心付近にまで切込みを入れ、さらに中心付近を熱することにより、亀裂を生じることなく、曲げ加工により製作でき、コスト低減を図ることが可能である。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明の回転貫入鋼管杭であって、前記羽根の厚さを、羽根に生じる曲げモーメント分布に対応させて半径方向に変化させてなることを特徴とする。
このことによって羽根の板厚を適正化し、鋼材重量を低減することができ、特に鋳造の場合においてコスト低減効果が大きい。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
第７の発明は、第１〜６のいずれかの発明の回転貫入鋼管杭であって、前記羽根の外径が鋼管杭本体の外径の１．５倍〜３倍であり、螺旋の始端と終端の段差が同外径の０．３倍〜０．５倍であり、鋼管杭本体を先端から見上げたときの始端と終端の間の角度が０度〜１８０度であることを特徴とする。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
第８の発明は、第１〜第７のいずれかの発明の回転圧入鋼管杭において、螺旋状に切断した鋼管杭端部の始終端の段差部分を円弧状に形成したことを特徴とする。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
第８の発明を更に説明する。
・  円弧状の段差部分は図１に示す段差部７のように構成されている。
（２）旋状に切断した鋼管杭端部の始終端の段差部分には、回転圧入時に大きな力が集中するため、この部分が鋭角に切断されたままでは、図９に示すように、角部分から杭本体の鋼管に亀裂が発生する場合がある。
（３）応力集中を緩和し、杭の破壊を防ぐためこの段差部分を円弧状に形成する。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
第９の発明は、第１〜８のいずれかの発明において、螺旋状羽根の先端の小口面に、羽根の回転進行方向に対して抵抗が少なくなるような傾斜面を設け、その小口面又は傾斜面に掘削刃を溶接などの方法で接着し、羽根下面と掘削刃の下面のなす角度を、１３５°〜１７０°としたことを特徴とする。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
第９の発明を更に説明する。
（１）杭を回転圧入する際に、地盤のＮ値がほぼ均一な層であれば、先端に掘削刃を設けなくても貫入性は問題ない。
（２）地盤のＮ値が急激に増加する場合には、掘削刃が無いと硬い地盤の上面へ羽根が噛み込むことができずに滑り現象を発生する。
（３）滑り現象を発生させないためには、硬い地盤へ螺旋状羽根が噛み込むためのきっかけを作ることが重要であり、掘削刃が必要となる。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
第１０の発明は、第９の発明における掘削刃を、羽根先端の小口面又は傾斜面と羽根下面の両面にまたがるような形状に形成して接着したことを特徴とする。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
第１０の発明を更に説明する。
杭を回転圧入する際には、羽根の先端に固定された掘削刃によって地盤を掘削することになる。従って掘削刃には地盤からの反力が作用するが、掘削刃が羽根の小口又は傾斜面、あるいは羽根下面のみに固定されていると、この反力によって掘削刃がもぎ取られないだけの十分な溶接が必要である。これに対して、掘削刃が羽根先端の小口面又は傾斜面と羽根下面の両面にまたがるように固定されていれば、掘削刃と羽根の接触面で地盤からの反力に抵抗できるため、溶接量を低減できる。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
第１１の発明は、螺旋状羽根のピッチに対応する凹溝を設けたチャックカラー又はチャック部材を有するチュービング装置を地盤上の所定位置に設置し、請求項１〜１０のいずれかに記載の、先端に螺旋状の羽根を固着した回転貫入鋼管杭を吊り上げ、吊り上げた前記回転貫入鋼管杭先端の螺旋羽根を前記チャックカラー又はチャック部材の凹溝に挿入・回転することによって通過させ、鋼管杭軸部を前記チャックカラー又はチャック部材によって締め付けて把持し、該チャックカラー又はチャック部材をチュービング装置中の回転装置により回転させ、鋼管杭を回転駆動して地盤中に埋設することを特徴とする回転貫入鋼管杭の施工方法である。