(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に伸縮するするジャッキを保持すると共にオーガーモータによって回転駆動される本体部と、該本体部の下部に一体的に回転可能に設けられ上下動を許容されつつ回転埋設型鋼管杭の杭頭を係脱自在に係合保持する鋼管杭保持手段と、前記本体部の下端部に一体的に設けられ鋼管杭保持手段に保持された鋼管杭の周囲を所定長さに亘って囲繞し外周部に螺旋状の羽根を有し鋼管杭と共に地盤に回転埋設され、埋設された鋼管杭の杭頭に前記ジャッキにて載荷試験加重を付与する時の反力を負担する筒状の反力受け杭と、該反力受け杭の側面に設けられた測定窓を介して載荷試験時に鋼管杭の沈下量を測定する沈下量測定手段とを備えたことを特徴とする回転埋設型鋼管杭の載荷試験兼用打設機。
【請求項２】
前記本体部が前記ジャッキを内包するドラムからなり、前記鋼管杭保持手段が、前記反力受け杭と共にドラムの下端部に一体的に設けられた円盤状の回転力伝達板と、該回転力伝達板に前記ジャッキの作動ストローク以上のストロークで上下動を許容されつつ、回転を規制されて係合され、載荷試験時にジャッキで押圧される摺動軸と、該摺動軸の下端に一体的に設けられ前記鋼管杭の杭頭を係脱自在に係合保持する鋼管杭保持部とからなることを特徴とする請求項１記載の回転埋設型鋼管杭の載荷試験兼用打設機。
【請求項３】
前記鋼管杭保持部が、前記摺動軸の下端に一体的に取り付けられるドライブヘッドと、上部にドライブヘッドに係脱自在に係合するドライブヘッド側嵌合筒が設けられると共に下部に前記鋼管杭の杭頭に係脱自在に係合する鋼管杭側嵌合筒が設けられたヘッドキャップとからなることを特徴とする請求項２記載の回転埋設型鋼管杭の載荷試験兼用打設機。
【請求項４】
前記鋼管杭の上端部周面の対向する位置には、径方向に向けて突出されてヘッドキャップ用係合片が少なくとも一対で一体的に設けられていると共に、前記鋼管杭側嵌合筒には、下端に該ヘッドキャップ用係合片の挿通口を有して縦方向に延びる縦溝と該縦溝の上端から回転埋設時の嵌入回転方向と逆側に延びる横溝とからなるＬ字状をなした鋼管杭用係合溝が周面の対向する位置に少なくとも一対で設けられている一方、ドライブヘッド側嵌合筒には周面から径方向に突出するドライブヘッド用係合片が対向する位置に少なくとも一対で一体的に設けられていると共に、前記ドライブヘッドには、下端に該ドライブヘッド用係合片の挿通口を有して縦方向に延びる縦溝と該縦溝の上端から回転埋設時の嵌入回転方向と逆側に延びる横溝とからなるＬ字状をなしたヘッドキャップ用係合溝が周面の対向する位置に少なくとも一対で設けられており、かつ鋼管杭用係合溝とヘッドキャップ用係合溝とのいずれか一方における縦溝の嵌入回転方向の溝端が、該挿通口が大きく広がるように傾斜形成されていることを特徴とする請求項３記載の回転埋設型鋼管杭の載荷試験兼用打設機。
【請求項５】
前記沈下量測定手段が、ドライブヘッドの側面に着脱自在に取付けれて測定窓から水平に延出される棒材と、地面等の不動点に設置され前記棒材との変位量を測定する変位センサとからなることを特徴とする請求項１記載の回転埋設型鋼管杭の載荷試験兼用打設機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転埋設型鋼管杭を打設すると共にその打設後に簡易に載荷試験を行うことができる新規な回転埋設型鋼管杭の載荷試験兼用打設機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の基礎は、建築物に作用する荷重及び外力を安全に地盤に伝え、かつ、地盤の沈下又は変形に対して構造耐力上安全なものとしなければならない。よって、建築物を建設するに際しては、地盤が軟弱である場合には、建築物の基礎下に支持地盤に届く基礎杭を予め打設して、当該基礎と基礎杭とを介して建築物を支持地盤にて支持するようにしている。
【０００３】
一般の住宅にあっては、上記基礎杭には従来から鋼管杭が多用されている。当該鋼管杭は住宅の規模に応じて複数本が設けられ、所定位置に立設されて、上部に係合されたオーガーモーターによって回転されつつ地表面から地盤中に圧入されて埋設されている。この鋼管杭には種々の既製杭が存在しており、建築学会で認定された標定杭（認定杭）と、その認定を受けていない非認定杭とがある。認定杭を使用した場合には、建築確認申請時にはその基礎杭の耐力測定値データの添付は義務づけられておらず、よって基礎杭の耐力測定は特に行わなくても良く、建築確認申請を簡易になし得る。
【０００４】
一方、非認定杭を使用した場合には、建築確認申請時には耐力測定値データを添付することが義務づけられている。そして、この非認定杭を使用した場合の耐力測定方法としては、打設した鋼管杭の杭頭に錘を所定条件の下で反復して落下させて杭の沈下量等を計測するモンケン試験による方法と、ジャッキ等により杭頭に所定の荷重パターンで載荷して杭の沈下量等を計測する載荷試験による方法とがある。なお、回転埋設型鋼管杭は、例えば特開２００２−１０５９５３号公報等に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０５９５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既製の標定杭は耐力測定試験を行わずに建築確認申請が行えるという利点があるものの、非認定杭に比してかなり高価であるため、建築コストを高騰させる大きな要因となってしまう。このため、非認定杭を使用するケースが多々あるのだが、この非認定杭を使用した場合には、上記のように基礎杭の耐力測定試験を行う必要が生じる。
【０００７】
しかしながら、モンケン試験によって耐力測定を行うと、錘を落下させる際に発生する衝撃音が騒音となるばかりか、振動の発生も避けられず、よって市街地等では近隣居住者への迷惑が甚大になる等して、その周囲環境によっては採用し得ないという課題がある。一方、載荷試験の場合では、打ち込んだ非認定杭の杭頭に圧力を作用させる油圧ジャッキ等の加重機器を支持するための反力受け杭を四方に打設すると共にこれらの反力受け杭にフレームを掛け渡して油圧ジャッキを載置しなければならず、その試験装置の組み付け準備に非常に手間が掛かる。また、載荷試験では、加重保持時間もある程度長くとりつつ、反復して試験を行わねばならず、試験自体にも時間がかかり、試験に費やすコストが嵩んでしまうことになって、コスト面で非認定杭を使用する利点が薄れてしまうという課題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転埋設型鋼管杭を打設すると共に、その打設後に別途試験装置を組み上げることなく簡易に低コストで載荷試験を行うことが可能な回転埋設型鋼管杭の載荷試験兼用打設機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１の発明は、下方に伸縮するするジャッキを保持すると共にオーガーモータによって回転駆動される本体部と、該本体部の下部に一体的に回転可能に設けられ上下動を許容されつつ回転埋設型鋼管杭の杭頭を係脱自在に係合保持する鋼管杭保持手段と、前記本体部の下端部に一体的に設けられ鋼管杭保持手段に保持された鋼管杭の周囲を所定長さに亘って囲繞し外周部に螺旋状の羽根を有し鋼管杭と共に地盤に回転埋設され、埋設された鋼管杭の杭頭に前記ジャッキにて載荷試験加重を付与する時の反力を負担する筒状の反力受け杭と、該反力受け杭の側面に設けられた測定窓を介して載荷試験時に鋼管杭の沈下量を測定する沈下量測定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記本体部が前記ジャッキを内包するドラムからなり、前記鋼管杭保持手段が、前記反力受け杭と共にドラムの下端部に一体的に設けられた円盤状の回転力伝達板と、該回転力伝達板に前記ジャッキの作動ストローク以上のストロークで上下動を許容されつつ、回転を規制されて係合された摺動軸と、該摺動軸の下端に一体的に設けられ前記鋼管杭の杭頭を係脱自在に係合保持する鋼管杭保持部とからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２において、前記鋼管杭保持部が、前記摺動軸の下端に一体的に取り付けられるドライブヘッドと、上部にドライブヘッドに係脱自在に係合するドライブヘッド側嵌合筒が設けられると共に下部に前記鋼管杭の杭頭に係脱自在に係合する鋼管杭側嵌合筒が設けられたヘッドキャップとからなることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３において、前記鋼管杭の上端部周面の対向する位置には、径方向に向けて突出されてヘッドキャップ用係合片が少なくとも一対で一体的に設けられていると共に、前記鋼管杭側嵌合筒には、下端に該ヘッドキャップ用係合片の挿通口を有して縦方向に延びる縦溝と該縦溝の上端から回転埋設時の嵌入回転方向と逆側に延びる横溝とからなるＬ字状をなした鋼管杭用係合溝が周面の対向する位置に少なくとも一対で設けられている一方、ドライブヘッド側嵌合筒には周面から径方向に突出するドライブヘッド用係合片が対向する位置に少なくとも一対で一体的に設けられていると共に、前記ドライブヘッドには、下端に該ドライブヘッド用係合片の挿通口を有して縦方向に延びる縦溝と該縦溝の上端から回転埋設時の嵌入回転方向と逆側に延びる横溝とからなるＬ字状をなしたヘッドキャップ用係合溝が周面の対向する位置に少なくとも一対で設けられており、かつ鋼管杭用係合溝とヘッドキャップ用係合溝とのいずれか一方における縦溝の嵌入回転方向の溝端が、該挿通口が大きく広がるように傾斜形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１において、前記沈下量測定手段が、ドライブヘッドの側面に着脱自在に取付けれて測定窓から水平に延出される棒材と、地面等の不動点に設置され前記棒材との変位量を測定する変位センサとからなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る回転埋設型鋼管杭の載荷試験兼用打設機の概略構成を示す断面図であり、回転埋設型鋼管杭の打設終了後に載荷試験を行っている状態を示すものである。また図２は図１中のII−II線部の矢視図である。
【００１５】
図示するように、載荷試験兼用打設機２は、内部に加重手段のジャッキ例えば油圧ジャッキ４を支持して図示しない作業機のオーガーモータによって正逆回転駆動される本体部６と、この本体部６の下部に取付けられて回転埋設型鋼管杭１０の上端部に係脱自在に係合して当該鋼管杭１０を保持する鋼管杭保持手段８と、この鋼管杭保持手段８に係合保持される鋼管杭１０の外周囲をその上端部から下方に所定の長さに亘って囲繞して上記本体部６の下端に一体的に取付けられて、鋼管杭１０と共に地盤中に回転埋設され、鋼管杭１０の杭頭に前記油圧ジャッキ４にて載荷試験加重を付与する時の反力を負担する筒状の反力受け杭１２とから主に構成されている。オーガーモータとしては、１０〜３０ＫＮ・ｍ級のトルク出力を有するものが好ましい。油圧ジャッキとしては、２５０〜１０００ＫＮ級の出力を有するものが好ましい。
【００１６】
本体部６は、径方向外方に環状に延びるフランジ部１４ａが上下の両端部に一体形成された鋼管製のドラム１４と、このドラム１４の上端部に取付けられて上記油圧ジャッキ４を支持する支持板１６と、この支持板１６の上面に当接接合されてオーガーモータの回転駆動力を受ける回転受け部材１８とからなる。ドラム１４の外周面とフランジ部１４ａとの間には、それらを繋いで三角形状の補強リブ２０が放射状に複数設けられている。
【００１７】
支持板１６は円板状をなし、その外径寸法はドラム１４のフランジ部１４ａの外径寸法に一致されている。この支持板１６の中央部下面には、ボルトによって油圧ジャッキ４が固定支持されており、その作動ロッド４ａは伸長方向を下方に向けられている。この支持板１６の上面に重ねられて接合される回転受け部材１８は、固定板部２２とボス部２４とからなる。この固定板部２２もドラム１４のフランジ部１４ａの外径と寸法が一致されていて、当該固定板部２２と上記支持板１６、更にフランジ部１４ａとの３部材が重ね合わされて、ボルトで一体的に接合されている。また、固定板部２２の下面には、支持板１６上面に突出する油圧ジャッキ固定用のボルトの頭部との干渉を防止する凹部１６ａが形成されている。
【００１８】
ボス部２４にはその中心に、オーガーモータの主軸に一体的に設けられた六角ドライブシャフト２６の嵌合挿入孔となる六角孔２８が穿設されており、当該六角孔２８の軸芯とドラム１４の軸芯とが一致している。ドライブシャフト２６とボス部２４はピン２５を介して着脱可能になっている。また、ボス部２４の外周面と固定板部２２との間にも、それらを繋いで三角形状の補強リブ２０が放射状に複数設けられている。また、ドラム１４には油圧ジャッキ４の作動油の給・排ノズル４ｂ，４ｃと圧力ゲージ用ノズル４ｄとを外部に導き出す窓３０が空けられている。上記各ノズル４ｂ，４ｃ，４ｄには図外の油圧ポンプからの給・排管または圧力ゲージからの圧力導入管を着脱可能に接続するプラグが備え付けられており、これらのプラグにはそれぞれの接続配管が取り外されるとノズル４ｂ，４ｃ，４ｄを自動的に閉じて閉塞する閉止バルブが設けられていて、油圧ジャッキ４の内部には空気が混入しないようになっている。
【００１９】
鋼管杭保持手段８は、本体部６のドラム１４のフランジ部１４ａの外径寸法にに一致する外径を有して、このフランジ部１４ａに後述する反力受け杭１２と共に一体的に取付けられて回転される円盤状の回転力伝達板３２と、この回転力伝達板３２に前記油圧ジャッキ４の作動ストローク以上のストロークで上下動を許容されつつ、回転を規制されて係合され、載荷試験時にジャッキ４で押圧される摺動軸３８と、この摺動軸３８の下端に一体的に設けられ前記鋼管杭１０の杭頭を係脱自在に係合保持する鋼管杭保持部３４とから主に構成されている。
【００２０】
更に、この鋼管杭保持部３４は、摺動軸３８の下端に一体的に設けられる有蓋筒状のドライブヘッド４２と、このドライブヘッド４２に係脱自在に係合すると共に鋼管杭１０の杭頭にも係脱自在に係合するヘッドキャップ４４とからなる。上記回転力伝達板３２の中心部に明けられた六角形状の貫通孔３６に断面六角形状の摺動軸３８が上下方向に摺動自在に嵌挿され、この摺動軸３８の上端部に当該摺動軸３８の脱落を防止するストッパー４０がピン３５を介して着脱可能に設けられている。
【００２１】
ヘッドキャップ４４は、図３に拡大して示すように、円盤状の接合板４６と、この接合板４６の上面に一体的に接合されて設けられたドライブヘッド側の嵌合筒４８と、上記接合板４６の下面に一体的に接合されて設けられた鋼管杭側の嵌合筒５０とからなる。鋼管杭側の嵌合筒５０は鋼管杭１０の内径よりやや小さい外径を有し、当該鋼管杭１０上端部の内側に嵌り込んで、この鋼管杭１０の内面に径方向内方に向けて突設されているヘッドキャップ用係合片５２に係合するようになっている。
【００２２】
すなわち、鋼管杭側の嵌合筒５０には、その下端に上記係合片５２の挿通口５４ａを有して縦方向に延びる縦溝５４ｂと、この縦溝５４ｂの上端から回転埋設時の嵌入回転方向に延びる横溝５４ｃとからなる逆Ｌ字状をなした鋼管杭用の係合溝５４が周面の対向する位置に一対で設けられており、挿通口５４ａを係合片５２の上方位置に合わせて嵌合筒５０を鋼管杭１０の上端に嵌合させると共に、鋼管杭１０と嵌合筒５０とを相対回転させることで係合片５２と係合溝５４とを係脱自在に係合させるようになっている。また、ドライブヘッド側の嵌合筒４８には外周面から径方向外方に向けてドライブヘッド用係合片５６が対向する位置に一対で突設されている。
【００２３】
上記有蓋筒状のドライブヘッド４２は、蓋部４２ａと筒状部４２ｂからなり、蓋部４２ａは摺動軸３８の下端に一体的に溶接接合されている。筒状部４２ｂはヘッドキャップ４４のドライブヘッド側嵌合筒４８の外径よりも大きな内径を有し、その周面にはヘッドキャップ４４の上記ドライブヘッド用係合片５６に係合して、当該ヘッドキャップ４４を介して鋼管杭１０を係合保持するためのヘッドキャップ用係合溝５８が対向する部分の２カ所に形成されている。
【００２４】
このヘッドキャップ用係合溝５８も上記鋼管杭用係合溝５４と同様に、筒状部４２ｂの下端に上記ドライブヘッド用係合片５６の挿通口５８ａを有して縦方向に延びる縦溝５８ｂと、この縦溝５８ｂの上端から回転埋設時の嵌入回転方向に延びる横溝５８ｃとからなる逆Ｌ字状をなしたへッドキャップ用の係合溝５８が周面の対向する位置に一対で設けられており、挿通口５８ａをヘッドキャップ用係合片５６の上方位置に合わせてドライブヘッド４２をヘッドキャップ４４の嵌合筒４８に嵌合させると共に、嵌合筒４８とドライブヘッド４２とを相対回転させることで係合片５６と係合溝５８とを係脱自在に係合させるようになっている。
【００２５】
つまり、鋼管杭１０の杭頭に装着したヘッドキャップ４４を介してドライブヘッド４２で鋼管杭１０を着脱自在に係合保持するようになっており、管径の異なる複数種の鋼管杭１０に対して、その管径に応じた鋼管杭側嵌合筒５０を有した複数種のヘッドキャップ４４を用意しておくことで、ドライブヘッド４２を共通化させつつ、管径の異なる複数種の鋼管杭１０を係合保持可能な構成となっている。ここで、鋼管杭用係合溝５４とヘッドキャップ用係合溝５８とのいずれか一方における縦溝５４ｂまたは５８ｂの嵌入回転方向の溝端は、その挿通口５４ａまたは５８ａが大きく広がるように傾斜形成されている。
【００２６】
本実施形態では、ドライブヘッド側に形成されるヘッドキャプ用係合溝５８の縦溝５８ｂの嵌入回転方向側の溝端５８ｂ’が傾斜形成されており、載荷試験兼用打設機２の後述する反力受け杭１２を、その埋設状態から引き抜く際にオーガーモータを逆回転させた時に、この溝端５８ｂ’がヘッドキャップ４４の係合片５６に当接して、ヘッドキャップ４４を下方に押し下げることで鋼管杭１０の浮き上がりを防止しつつ、当該ヘッドキャップ４４からドライブヘッド４２が容易に離脱し得るようにしている。また、各横溝５４ｃと５８ｃとにおける下側溝端５４ｃ’と５８ｃ’とには縦溝側の端部に位置して上方に突出する係合突片５４ｄ，５８ｄがそれぞれ設けられていて、当該係合突片５４ｄ，５８ｄによって垂下時に係合片５２，５６が係合溝５４，５８から離脱するのを防止するようになっている。
【００２７】
反力受け杭１２は、本体部６のドラム１４と略同径の管体であり、上端部に径方向外方に延出されて一体的に設けられたフランジ部１２ａが、ドラム１４のフランジ部１４ａに、上記鋼管杭保持手段８の回転力伝達板３２を挟持しつつボルトで一体的に固定されている。また、反力受け杭の１２の外周部には地盤への回転圧入を容易にするため及び載荷試験時の反力支持力の増大を図るため螺旋状の羽根（スクリュー羽根）１２ｂが、上端部の所定長さ部分を残してほぼその全長に亘って一体的に設けられている。
【００２８】
反力受け杭１２は、先端が支持層に至った鋼管杭１０の上部を囲繞する長さに設定されるが、その全長は油圧ジャッキ４で鋼管杭１０の杭頭に加重する載荷試験の加重値を確保するための反力が充分得られる長さが必要となり、地盤の土壌性状に応じて適宜な長さに設定されることになるが、その反力取得長（埋設嵌入長さ）Ｌは３〜１０ｍ程度を必要とする。また、反力杭の下端部（開口端）には鋼管杭１０の外周面との隙間を塞いで土砂の侵入を防止するための塞ぎ部材１２ｃがボルト止めにより着脱自在に取付けられていることが好ましい。塞ぎ部材１２ｂは環状で、半割等に分割されていることが好ましい。
【００２９】
また、上記反力受け杭１２の上部側面には、これに内包（収容）されるドライブヘッド４２の外周面に臨んで、これを外部に露出させる測定窓６０が開口形成され、この測定窓６０を介して載荷試験時に沈下量測定手段６２により鋼管杭１０の沈下量（変位量）を測定するようになっている。この沈下量測定手段６２は、ドライブヘッド４２の側面に着脱自在に取付けれて測定窓６０から水平に延出される棒材６４と、地面等の不動点に設置され前記棒材６４にワイヤ６６ａの先端を引掛けてその変位量を測定するワイヤー巻取り式変位センサ６６とから主に構成されている。ワイヤー巻取り式変位センサ６６にはその出力信号から変位量を算出して出力（表示、プリントアウト）するデジタル記録計６８が接続されている。
【００３０】
前記棒材６４は、ドライブヘッド４２の外周面に設けた複数の孔に差込んで取付けるようにしてもよいが、図示例のように基端部にマグネット６４ａを有するマグネットスタンドからなっていても良い。この場合は、ドライブヘッド４２の外周面にマグネット６４ａを吸着させるだけで棒材（マグネットスタンド）６４を簡単に取付けることができる。なお、変位センサーとしては、ワイヤー巻取り式に限定されず、棒材６４との間の変位量を検出するものであれば、レーザー式の無接触センサやダイヤルゲージ式センサ等を用いても良い。
【００３１】
以上のように構成される載荷試験兼用打設機２を用いて鋼管杭１０を地盤中に回転埋設して打設するにあたっては、先ず、鋼管杭１０の杭頭にヘッドキャップ４４を嵌合させて装着しておく。そして、鋼管杭１０を鉛直に立てて支持した状態で、当該鋼管杭１０の上方から載荷試験兼用打設機２をクレーンなどで吊り下げていき、反力受け杭１２中に鋼管杭１０の杭頭を挿入して、杭頭に装着してあるヘッドキャップ４４のドライブヘッド側嵌合筒４８をドライブヘッド４２に嵌合させる。このとき、オーガーモータでゆっくりと載荷試験兼用打設機２を嵌入方向に回転させれば、係合溝５８の広く形成された挿通口５８ａから容易に係合片５６が入り込んでいって、横溝５８ｃ部分に導かれて係合する。なお、この嵌入工程時には、油圧ジャッキ４は作動ロッド４ａを縮めた状態となしておく。
【００３２】
爾後、載荷試験兼用打設機２を作業機で吊り上げ、鋼管杭１０を垂下させた状態で、所定の打設位置上にセットする。この際、その垂下した状態では、鋼管杭保持手段８の摺動軸３８上端に設けられたストッパー４０が回転力伝達板３２に当接している。また、係合片５４，５６は横溝５４ｃ，５８ｃの下側溝端に当接し、この横溝５４，５８からの脱落は係合突片５４ｄ，５８ｄによって防止される。
【００３３】
そして、所定位置上にセットした状態で、載荷試験兼用打設機２を吊り下ろしていくと、先ず鋼管杭１０の下端が地盤表面に着地し、更に載荷試験兼用打設機２を下げていくと、回転力伝達板３２が摺動軸３８に沿って下降し、ドライブヘッド４２に当接して載荷試験兼用打設機２の加重が鋼管杭１０に伝わるようになる。この状態からオーガーモータを嵌入回転方向に回転駆動すると載荷試験兼用打設機２と鋼管杭１０とが一体となって回転し、鋼管杭１０の下端部が地盤中に回転嵌入されて埋設されていく。ここで、図示するように、鋼管杭１０の下端部外周に螺旋状の切削刃７０を設けておけば、当該鋼管杭１０の地盤中への嵌入埋設がより容易になると共に、支持層での支持力の増大が図れる。
【００３４】
すなわち、オーガーモータで本体部６を回転駆動させると、本体部６と共に反力受け杭１２と鋼管杭保持手段８によって保持された鋼管杭１０とが一体になって回転する。つまり、本体部６のドラム１４の回転と共に鋼管杭保持手段８の回転力伝達板３２が回転すると、この回転力は相対回転を規制されて当該回転力伝達板３２に係合された摺動軸３８に伝わる。そして、この摺動軸３８の回転と共にドライブヘッド４２が回転すると、このドライブヘッド４２に形成した係合溝５８の横溝５８ｃ奥端の縦溝端５８ｃ’が、ヘッドキャップ４４のドライブヘッド側嵌合筒４８に設けられた係合片５６に当接して、ヘッドキャップ４４が回転し、同様にして、ヘッドキャップ４４の鋼管杭側嵌合筒５０に形成した鋼管杭用係合溝５４の横溝５４ｃ奥端の縦溝端５４ｃ’が、鋼管杭１０に設けられた係合片５２に当接して、鋼管杭１０が回転する。
【００３５】
そして、鋼管杭１０の嵌入が進み、反力受け杭１２の先端が地表面に達すると、鋼管杭１０と共に反力受け杭１２が地盤中に嵌入されていき、この嵌入はスクリュー羽根１２ｂによって助勢される。鋼管杭１０を所定の深さまで嵌入させて先端を支持層まで到達させると共に、反力受け杭１２の嵌入長Ｌを、当該反力受け杭１２による載荷加重の反力取得に充分な長さ（３〜１０ｍ程度）まで確保できたらオーガーモータの回転を止めて鋼管杭１０の回転埋設（打設）工程を終了する。
【００３６】
次に、反力受け杭１２の上部に開口した沈下量測定用窓６０にマグネットスタンド６４を取付けて沈下量測定装置６２をセットした後、油圧ジャッキ４に油圧ポンプからの作動油給排管と圧力ゲージへの圧力導入管を接続して載荷試験の準備をする。準備の完了後、油圧ポンプから油圧ジャッキ４に作動油を供給して作動ロッド４ａ伸長させ、鋼管杭保持部３４の摺動軸３８上端に当接させて、ドライブヘッド４２とヘッドキャップ４４とを介して鋼管杭１０に所定の載荷試験荷重を加えて、この載荷荷重による鋼管杭１０の沈下量を沈下量測定装置６２で測定して載荷試験を行う。この際、載荷荷重の反力は反力受け杭１２によって負担されるが、この反力受け杭１２の外周部には螺旋状のスクリュー羽根１２ｂが設けられているので、反力受け杭１２はその嵌入長が鋼管杭１０の嵌入長に比して極短くても充分な反力を確保し得る。
【００３７】
そして、載荷試験が終了したならば、マグネットスタンド６４と油圧ジャッキ４に接続した配管とを外して、オーガーモータを嵌入時と逆方向に回転させつつ、クレーンで載荷試験兼用打設機２を上昇させる。すると、この載荷試験兼用打設機２の回転に伴い、ドライブヘッド４２のヘッドキャップ用係合溝５８の縦溝５８ｂの傾斜形成された嵌入回転方向の溝端５８ｂ’が、ヘッドキャップ４４の係合片５６に当接して、ヘッドキャップ４４を下方に押し下げることになり、もって鋼管杭１０の浮き上がりを防止しつつ、当該ヘッドキャップ４４からドライブヘッド４２が円滑に離脱して、鋼管杭１０を埋設状態に取り残したまま、載荷試験兼用打設機２が地盤中から抜け出て、取り除かれることになる。
【００３８】
従って、以上のようにしてなる本実施形態の載荷試験兼用打設機２にあっては、下方に伸縮するするジャッキ４を保持すると共にオーガーモータによって回転駆動される本体部６と、該本体部６の下部に一体的に回転可能に設けられ上下動を許容されつつ回転埋設型鋼管杭１０の杭頭を係脱自在に係合保持する鋼管杭保持手段８と、前記本体部６の下端部に一体的に設けられ鋼管杭保持手段８に保持された鋼管杭１０の周囲を所定長さに亘って囲繞し外周部に螺旋状の羽根１２ｂを有し鋼管杭１０と共に地盤Ｇに回転埋設され、埋設された鋼管杭１０の杭頭に前記ジャッキ４にて載荷試験加重を付与する時の反力を負担する筒状の反力受け杭１２と、該反力受け杭１２の側面に設けられた測定窓６０を介して載荷試験時に鋼管杭１０の沈下量を測定する沈下量測定手段６２とを備えているので、鋼管杭１０を回転させながら打設するのと同時に反力受け杭１２をも地盤中に回転嵌入させることができると共に、嵌入工程の終了後には、別途に載荷試験装置を組み上げることなく直ちに載荷試験を行うことができ、非認定杭の耐力測定値を短時間のうちに、簡易に低コストで測定することができるようになる。このため、建物の建設コストの低減化と工期の短縮化が図れる。
【００３９】
なお、本発明にあっては、上述の実施形態に限定されることはなく、その主旨を逸脱しない範囲で各種の変形が可能である。例えば、ドライブヘッド４２とヘッドキャップ４４との嵌合、及びヘッドキャップ４４と鋼管杭１０との嵌合は、その内外関係を逆にしても一向に差し支えない。また、摺動軸３８と回転力伝達板３２との係合は６角断面に限らず、それらの相対回転を規制して上下方向の相対移動を許容しうる形態であれば良く、例えばセレーション係合となしても良い。また、鋼管杭１０を埋設状態に維持しつつ載荷試験兼用打設機２を円滑に引き抜くためにドライブヘッド４２の係合溝５８に形成している傾斜溝端５８ｂ’は、ヘッドキャップ４４の鋼管杭側嵌合筒５０に設ける鋼管杭用係合溝５４の縦溝５４ｂの嵌入回転方向側の溝端に変更しても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００４１】
（１）請求項１の発明によれば、下方に伸縮するするジャッキを保持すると共にオーガーモータによって回転駆動される本体部と、該本体部の下部に一体的に回転可能に設けられ上下動を許容されつつ回転埋設型鋼管杭の杭頭を係脱自在に係合保持する鋼管杭保持手段と、前記本体部の下端部に一体的に設けられ鋼管杭保持手段に保持された鋼管杭の周囲を所定長さに亘って囲繞し外周部に螺旋状の羽根を有し鋼管杭と共に地盤に回転埋設され、埋設された鋼管杭の杭頭に前記ジャッキにて載荷試験加重を付与する時の反力を負担する筒状の反力受け杭と、該反力受け杭の側面に設けられた測定窓を介して載荷試験時に鋼管杭の沈下量を測定する沈下量測定手段とを備えているため、回転埋設型鋼管杭を打設すると共に、その打設後に別途試験装置を組み上げることなく簡易に低コストで載荷試験を行うことができ、建物の建設コストの低減と工期の短縮が図れる。
【００４２】
（２）請求項２の発明によれば、前記本体部が前記ジャッキを内包するドラムからなり、前記鋼管杭保持手段が、前記反力受け杭と共にドラムの下端部に一体的に設けられた円盤状の回転力伝達板と、該回転力伝達板に前記ジャッキの作動ストローク以上のストロークで上下動を許容されつつ、回転を規制されて係合され、載荷試験時にジャッキで押圧される摺動軸と、該摺動軸の下端に一体的に設けられ前記鋼管杭の杭頭を係脱自在に係合保持する鋼管杭保持部とからなるため、回転埋設時に本体部から鋼管杭に回転力を容易に且つ確実に伝えることができると共に、載荷試験時にジャッキの押圧力を鋼管杭に容易に且つ確実に伝えることができる。
【００４３】
（３）請求項３の発明によれば、前記鋼管杭保持部が、前記摺動軸の下端に一体的に取り付けられるドライブヘッドと、上部にドライブヘッドに係脱自在に係合するドライブヘッド側嵌合筒が設けられると共に下部に前記鋼管杭の杭頭に係脱自在に係合する鋼管杭側嵌合筒が設けられたヘッドキャップとからなるため、径の異なる複数種類の鋼管杭に対応することができる。
【００４４】
（４）請求項４の発明によれば、前記鋼管杭の上端部周面の対向する位置には、径方向に向けて突出されてヘッドキャップ用係合片が少なくとも一対で一体的に設けられていると共に、前記鋼管杭側嵌合筒には、下端に該ヘッドキャップ用係合片の挿通口を有して縦方向に延びる縦溝と該縦溝の上端から回転埋設時の嵌入回転方向と逆側に延びる横溝とからなるＬ字状をなした鋼管杭用係合溝が周面の対向する位置に少なくとも一対で設けられている一方、ドライブヘッド側嵌合筒には周面から径方向に突出するドライブヘッド用係合片が対向する位置に少なくとも一対で一体的に設けられていると共に、前記ドライブヘッドには、下端に該ドライブヘッド用係合片の挿通口を有して縦方向に延びる縦溝と該縦溝の上端から回転埋設時の嵌入回転方向と逆側に延びる横溝とからなるＬ字状をなしたヘッドキャップ用係合溝が周面の対向する位置に少なくとも一対で設けられており、かつ鋼管杭用係合溝とヘッドキャップ用係合溝とのいずれか一方における縦溝の嵌入回転方向の溝端が、該挿通口が大きく広がるように傾斜形成されているため、ドライブヘッドに対するヘッドキャップの脱着やヘッドキャップに対する鋼管杭の脱着が確実且つ容易にできる。
【００４５】
（５）請求項１の発明によれば、前記沈下量測定手段が、ドライブヘッドの側面に着脱自在に取付けれて測定窓から水平に延出される棒材と、地面等の不動点に設置され前記棒材との変位量を測定する変位センサとからなるため、簡単な構成で鋼管杭の沈下量を容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鋼管杭の載荷試験兼用打設機の概略構成を示す断面図であり、鋼管杭の打設後の載荷試験中の状態を示すものである。
【図２】図１中のII−II線部の矢視図である。
【図３】図１中に示されるヘッドキャップの拡大図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は図（ａ）中のｂ−ｂ線矢視断面図、（ｃ）は同図（ａ）中のｃ−ｃ線矢視断面図である。
【符号の説明】
２  載荷試験兼用打設機
４  油圧ジャッキ（ジャッキ）
６  本体部
８  鋼管杭保持手段
１０  鋼管杭
１２  反力受け杭
３２  回転力伝達板
３４  鋼管杭保持部
３８  摺動軸
４２  ドライブヘッド
４４  ヘッドキャップ
５２  ドライブヘッド用係合片
５４  鋼管杭用係合溝
５４ａ  挿通口
５６  ヘッドキャップ用係合片
５８  ヘッドキャップ用係合溝
５８ａ  挿通口
６０  測定窓
６２  沈下量測定手段
６４  棒材
６６  変位センサ
６６ａ  ワイヤ
【図１】
0003682719.tif 000002
【図２】
0003682719.tif 000003
【図３】
0003682719.tif 000004