(57)【要約】【課題】  打ち込み時の衝撃による影響を最小限に留め、また費用や作業性の面でも優れており、短尺の鋼管などを連結した構造の杭の埋め込み方法を提供すること。【解決手段】  棒材１３の一端面を連結管１４に差し込んだ基本杭１１と、これを打ち込むための打撃ヘッド２１と、を用い、打撃ヘッド２１の先端部は、連結管１４の中に入り込む大きさで、且つ先端面２２は平面状とする。そして連結管１４を上に向けた姿勢で基本杭１１を直立させて地盤Ｇに突き刺し、連結管１４の中に打撃ヘッド２１を差し込んで基本杭１１を埋め込み、以降、埋め込まれた基本杭１１の上端に別の基本杭１１を差し込み、双方を溶接で一体化した後、新たに上端となった連結管１４の中に打撃ヘッド２１を差し込み、一体化された複数の基本杭１１を埋没させる過程を一回または複数回行う。棒材１３同士を接触させることで、連結管１４の溶接箇所に加わる衝撃を緩和できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管などの棒材（１３）と筒状の連結管（１４）とを一体化した基本杭（１１）と、該基本杭（１１）を打ち込むための打撃ヘッド（２１）と、を用い、
前記基本杭（１１）は、前記棒材（１３）の一端面を前記連結管（１４）のほぼ中央まで差し込んだもので、
前記打撃ヘッド（２１）の先端部は、前記連結管（１４）の中に入り込むことのできる大きさで且つその先端面（２２）は略平面状としてあり、
連結管（１４）を上に向けた姿勢で前記基本杭（１１）を直立させて地盤（Ｇ）に突き刺し、連結管（１４）の中に前記打撃ヘッド（２１）を差し込み棒材（１３）を押圧し、該基本杭（１１）を地盤（Ｇ）に埋め込み、
以降、埋め込まれた基本杭（１１）上端の連結管（１４）の中に別の基本杭（１１）を差し込み、双方を溶接で一体化した後、新たに上端となった連結管（１４）の中に前記打撃ヘッド（２１）を差し込み棒材（１３）を押圧し、一体化された複数の基本杭（１１）を地盤（Ｇ）に埋没させる過程を一回または複数回行うことを特徴とする杭の埋め込み方法。
【請求項２】
鋼管などの棒材（１３）と筒状の連結管（１４）とを一体化した基本杭（１１）と、該基本杭（１１）を打ち込むための打撃ヘッド（２１）と、鋼管などの棒材だけからなる最終杭（１６）と、該最終杭（１６）を打ち込むための最終打撃ヘッド（２６）と、を用い、
前記基本杭（１１）は、前記棒材（１３）の一端面を前記連結管（１４）のほぼ中央まで差し込んだもので、
前記打撃ヘッド（２１）の先端部は、前記連結管（１４）の中に入り込むことのできる大きさで且つその先端面（２２）は略平面状としてあり、
前記最終打撃ヘッド（２６）の先端面には、前記最終杭（１６）の上端部を嵌め込むことのできる凹部（２７）を形成してあり、
連結管（１４）を上に向けた姿勢で前記基本杭（１１）を直立させて地盤（Ｇ）に突き刺し、連結管（１４）の中に前記打撃ヘッド（２１）を差し込み棒材（１３）を押圧し、該基本杭（１１）を地盤（Ｇ）に埋め込み、
以降、埋め込まれた基本杭（１１）上端の連結管（１４）の中に別の基本杭（１１）を差し込み、双方を溶接で一体化した後、新たに上端となった連結管（１４）の中に前記打撃ヘッド（２１）を差し込み棒材（１３）を押圧し、一体化された複数の基本杭（１１）を地盤（Ｇ）に埋没させる過程を一回または複数回行い、
最後に、埋め込まれた基本杭（１１）上端の連結管（１４）の中に前記最終杭（１６）を差し込み、双方を溶接で一体化した後、該最終杭（１６）の上端部に前記最終打撃ヘッド（２６）を嵌め込み最終杭（１６）を押圧し、全体を地盤（Ｇ）に埋没させることを特徴とする杭の埋め込み方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的小規模な建築物の基礎の施工に用い、短尺の鋼管などを連結した構造の杭の埋め込み方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の基礎は、上部構造を受け止める重要な役割を担い、住宅を始めとする小規模な建築物においては、布基礎やベタ基礎と呼ばれる構造が普及している。布基礎は、線状に伸びる壁で上部構造を支えるもので、地盤が安定している場合に採用される。対するベタ基礎は、建築物の下部全体を面状に受け止めることから、地盤が不安定な場合に採用される。なお、ベタ基礎構造でも沈下が予想される場合、更なる対策として、地盤改良や杭の埋め込みなども必要になる。ただし小規模な建築物で使用する杭は、作用する荷重が比較的小さいことから、鋼管など、コストや作業効率に優れた物を使用することが多い。
【０００３】
本願発明と関連のある特許文献を以下に示す。特許文献１では、基礎の沈下を有効に防止できるとともに、屋内で簡単に施工可能で、さらに施工コストも抑制可能な既設家屋の基礎補強工法が開示されている。この文献では、既設の基礎を貫通するように杭を打ち込み、杭と基礎を一体化することで、基礎の沈下を防止する。なお杭には、汎用の鋼管や鉄筋を使用しており、これらを短尺に切断した杭部材を複数製造した上、ジョイントで連結して長尺化している。そのため既存家屋の内部においても、天井などを撤去することなく杭の打ち込みができる。
【０００４】
特許文献２は、古民家の再生工事などを想定した技術で、基礎構造とその構築方法が開示されている。一般に古民家と呼ばれる歴史のある木造建築物は、基礎構造が脆弱化していることが多く、再生工事ではその強化が不可欠である。そこでこの文献では、建築物の直下に複数の鋼管杭を打ち込み、この複数の鋼管杭を束ねた柱台を地表面に形成して、その上面に柱を載せている。柱台を形成することで、柱の沈下を防止でき、建築物の骨格にひずみが生じることもなく、以降の劣化を抑制できる。なお鋼管杭は、短尺の鋼管を連結部でつないだ構造で、上部の空間に制約がある場所でも、打ち込みができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８８７７号公報
【特許文献２】特開２０１０−４３４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
耐震性向上や沈下防止などを目的として、既存の建築物の直下に杭を打ち込む場合、上部の空間に制約があることから、前記両特許文献のように、比較的短尺の杭を現地で連結して長尺化することが多い。その場合、短尺の杭同士を連結する箇所は、強度上の弱点となり、打ち込み時の衝撃で破損してしまい、以降の作業を継続できないことがある。またこの変形により、新たな杭の連結が難しくなることもある。
【０００７】
そのほか建築物を解体する際、原状回復のため、杭の引き抜きを要求されることがある。そのため短尺の杭を長尺化する場合、隣接する短尺の杭同士は、溶接やピンやボルトなどの手段で連結して、打ち込みから相当の時間を経過した後も、無理なく全体を引き抜けるよう、配慮を要する。この杭同士を連結する手段のうち、溶接以外は、事前に孔やネジなどの加工が不可欠で、費用の増加が避けられない。しかも打ち込み時、現地で杭を自在に切断することもできず、柔軟性が低下する。そこで溶接が最適な手段となるが、溶接は、打ち込みと並行して行うことから、作業性などに万全の対策を講じるべきである。
【０００８】
本発明はこうした実情を基に開発されたもので、打ち込み時の衝撃による影響を最小限に留め、また費用や作業性の面でも優れており、短尺の鋼管などを連結した構造の杭の埋め込み方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、鋼管などの棒材と筒状の連結管とを一体化した基本杭と、該基本杭を打ち込むための打撃ヘッドと、を用い、前記基本杭は、前記棒材の一端面を前記連結管のほぼ中央まで差し込んだもので、前記打撃ヘッドの先端部は、前記連結管の中に入り込むことのできる大きさで且つその先端面は略平面状としてあり、連結管を上に向けた姿勢で前記基本杭を直立させて地盤に突き刺し、連結管の中に前記打撃ヘッドを差し込み棒材を押圧し、該基本杭を地盤に埋め込み、以降、埋め込まれた基本杭上端の連結管の中に別の基本杭を差し込み、双方を溶接で一体化した後、新たに上端となった連結管の中に前記打撃ヘッドを差し込み棒材を押圧し、一体化された複数の基本杭を地盤に埋没させる過程を一回または複数回行うことを特徴とする杭の埋め込み方法である。
【００１０】
本発明は、軟弱地盤に新たな建築物を施工する際や、基礎構造が脆弱な古民家の改築などでの使用を想定しており、短尺の鋼管などを用いた杭を連結しながら地盤に打ち込んで行く。そのため鉄筋コンクリート構造など、大規模な建築物での使用は想定していない。ただし建築物の基礎構造のほか、路盤やコンクリートブロックなどの沈下防止対策として使用することもできる。
【００１１】
基本杭は、鋼管を始めとした金属製の棒材の一端面に連結管を接合した構造で、その長さや大きさは、人力で持ち運びできる程度に抑制する。棒材は、溶接を考慮して金属製を前提としており、入手性や強度などを考慮して、建築資材として広く流通している鋼管を使用することが多い。次に連結管は、上下に隣接する二本の棒材を一体化する役割を担い、内部に棒材を差し込むことのできる筒状で、二本の棒材を跨ぐように配置され、当然ながら棒材よりも短尺である。
【００１２】
連結管の内部は、棒材を無理なく差し込み可能な寸法とするが、必要以上に隙間を設ける必要はない。また連結管の強度や耐食性などは、少なくとも棒材と同等とする。そして基本杭を製造する際は、まず棒材の一端面を連結管のほぼ中央（全長の半分）まで差し込み、その後、溶接などで双方を一体化する。なお溶接の際は、連結管の端面と棒材の側周面で構成される角部を埋めるようにビードを載せていく。
【００１３】
基本杭を打ち込む際は、まず連結管を上に向けて全体を直立させる。そして、基本杭の下端面を地盤に接触させた後、基本杭の上部を打撃ヘッドで繰り返し押圧すると、徐々に地盤に埋め込まれていく。なお基本杭は、必要に応じて現地で製造することもできるが、作業効率の観点から、あらかじめ工場内で量産しておくことが好ましい。
【００１４】
打撃ヘッドは、基本杭を押圧して地盤に打ち込むために使用するもので、エアーハンマーなど、杭打ち用の機械に組み込む。打撃ヘッドの先端部分は、基本杭に対応させる必要があり、連結管の中に無理なく入り込むことのできる形状とする。さらに打撃ヘッドの先端面は、あらゆる位置で棒材と接触できるよう、中空状としてはならず、ほぼ平面状に塞がれているものとする。
【００１５】
打撃ヘッドの形状をこのように限定することで、打撃ヘッドは、連結管を押圧することなく、棒材を直接押圧することになる。そのため打ち込み時の衝撃は、棒材と連結管との接合部に伝達することがなく、この部位の破損を防止できる。なお、打撃ヘッドと接触する棒材の上端部は、衝撃による変形が避けられない。しかし棒材の上端部の外周は、連結管に囲まれており、変形は内向きに限定され、さらに打撃ヘッドの先端面は平面状である。そのため変形後についても、棒材の上端面と打撃ヘッドの先端面は、無理なく接触可能で、最終段階まで円滑に作業を継続できる。
【００１６】
施工時は、まず一本の基本杭を所定の位置に持ち込み、その連結管を上に向けて全体を直立させる。次に、打撃ヘッドをエアーハンマーなどに組み込み、基本杭の倒れを阻止しながら打撃ヘッドを連結管に差し込み、基本杭の打ち込みを開始する。そして基本杭の大半が埋没した後、上端の連結管には、別の基本杭の棒材を差し込む。この基本杭は自重で落下して、上下に隣接する棒材の端面同士は、自然に接触する。引き続き、上下の基本杭を溶接で一体化すると、長尺化した杭が構築される。なおこの溶接は、連結管の上端面と、棒材の側周面で構成される角部を埋めるようにビードを載せていく。この後、最上端の連結管に打撃ヘッドを差し込み、打ち込み作業を継続する。
【００１７】
本発明では、打ち込みを終えた基本杭の上端に別の基本杭を差し込み、双方を溶接で一体化した後、全体を打ち込むまでの過程を一回ないし二回以上継続して、地盤中に長尺化した杭を構築する。その過程において、新たに差し込んだ基本杭を溶接で一体化する作業は、連結管の上端面を利用するため、ビードの流動が抑制され、ビードを安定して載せることができる。そのため作業性に優れるほか、強度も確保しやすく、経年後に引き抜く際も、途中で破断することがない。そのほか上下に隣接する基本杭は、双方の棒材の端面同士が接触している。したがって打撃ヘッドによる衝撃は、連結管に直接作用することがなく、棒材と連結管との接合部を破損することもない。
【００１８】
請求項２記載の発明は、鋼管などの棒材と筒状の連結管とを一体化した基本杭と、該基本杭を打ち込むための打撃ヘッドと、鋼管などの棒材だけからなる最終杭と、該最終杭を打ち込むための最終打撃ヘッドと、を用い、前記基本杭は、前記棒材の一端面を前記連結管のほぼ中央まで差し込んだもので、前記打撃ヘッドの先端部は、前記連結管の中に入り込むことのできる大きさで且つその先端面は略平面状としてあり、前記最終打撃ヘッドの先端面には、前記最終杭の上端部を嵌め込むことのできる凹部を形成してあり、連結管を上に向けた姿勢で前記基本杭を直立させて地盤に突き刺し、連結管の中に前記打撃ヘッドを差し込み棒材を押圧し、該基本杭を地盤に埋め込み、以降、埋め込まれた基本杭上端の連結管の中に別の基本杭を差し込み、双方を溶接で一体化した後、新たに上端となった連結管の中に前記打撃ヘッドを差し込み棒材を押圧し、一体化された複数の基本杭を地盤に埋没させる過程を一回または複数回行い、最後に、埋め込まれた基本杭上端の連結管の中に前記最終杭を差し込み、双方を溶接で一体化した後、該最終杭の上端部に前記最終打撃ヘッドを嵌め込み最終杭を押圧し、全体を地盤に埋没させることを特徴とする杭の埋め込み方法である。
【００１９】
請求項１記載の発明は、複数の基本杭を溶接で一体化して、長尺化された杭を地盤中に構築するものだが、この長尺化された杭の上端については、基礎構造との兼ね合いから連結管を撤去したい場合がある。請求項２記載の発明は、このような状況を考慮したもので、請求項１記載の発明による基本杭と打撃ヘッドに加えて、最終杭と、最終打撃ヘッドを用いたことを特徴とする。
【００２０】
最終杭は、基本杭の棒材単体と同じ物だが、その全長は自在に決めて構わない。また最終打撃ヘッドは、最終杭の上端部を打ち込むための物で、その先端面には、最終杭の上端部を嵌め込むための凹部を形成する。この凹部に最終杭の上端部が嵌まり込むことで、上端部の変形を規制しながら打ち込み作業を行うことができる。なお凹部の具体的な断面形状は、最終杭に応じて自在に決めることができ、仮に最終杭が鋼管であれば、凹部は環状とすることが多い。
【００２１】
施工時はまず、複数の基本杭を連結しながら地盤に埋め込み、最上端の連結管が地盤に接近した状態とする。その後、最上端の連結管の中に最終杭を差し込み、さらに連結管の上端面と最終杭の側周面を溶接で一体化する。次に、最終打撃ヘッドを最終杭の上端部に嵌め込み、打ち込みを行うと、最終杭も地盤に埋め込まれ、複数の基本杭と一本の最終杭が一体化した長尺の杭が地盤中に構築される。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１記載の発明のように、棒材と連結管で基本杭を構成して、基本杭の打ち込みと、基本杭同士の連結を繰り返して、地盤中に長尺の杭を構築することで、既存の建築物の改修などで上部空間に制約がある場合でも、無理なく作業を進めることができる。なお隣接する二個の基本杭は、一方の棒材の一端面を相手方の連結管の中に差し込み、双方を溶接で一体化する。そのため上下に隣接する棒材は、端面同士が接触することになる。
【００２３】
本発明では、打撃ヘッドが連結管の中に差し込まれ、棒材と直に接触するほか、上下に並ぶ棒材の端面同士が接触することから、打ち込み時の衝撃は、棒材だけを経由して最先端まで伝達する。そのため、連結管に作用する衝撃はわずかで、基本杭同士の連結箇所の破損を防止できるほか、上下に並ぶ基本杭は打ち込み後も一体化しており、後に引き抜くことも容易である。
【００２４】
また、打撃ヘッドを連結管の中に差し込むことで、打撃ヘッドのブレが規制され、棒材の端面を確実に押圧でき、作業を円滑に進められるほか、安全性にも優れる。さらに、打ち込み時の衝撃で棒材の端部が変形した場合でも、その変形は連結管の内部に抑え込まれる。そのため隣接する棒材同士は、変形した後も必ず接触可能で、打撃ヘッドによる衝撃を確実に伝達することができる。
【００２５】
上下に隣接する基本杭は、溶接で一体化されるため、基本杭には孔やネジなどを加工する必要がなく、単に棒材を所定の長さに切断するだけでよい。そのため事前の手間が削減され、費用を抑制できる。しかも打ち込みの直前においても、棒材を切断することで、長さを調整可能で、設計変更などにも柔軟に対応できる。そのほか基本杭を溶接で一体化する際は、連結管の上端面にビードの載せるため、ビードの流失がなく、作業が容易で十分な強度を確保できる。
【００２６】
請求項２記載の発明のように、複数の基本杭を連結しながら地盤に埋め込んだ後、最上端の連結管の中に最終杭を差し込み、双方を溶接で一体化した上、最終打撃ヘッドで最終杭を打ち込み、長尺の杭を完成させることで、杭の最上端の連結管が不要になる。そのため、連結管の使用数が削減され費用を抑制できるほか、最終杭が建築物の下部構造と直結することで、建築物の荷重が最終杭と棒材で受け止められ、強度上も有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による杭の埋め込み方法の概要を示す図である。
【図２】図１の基本杭を埋め込む過程を縦断面で示すもので、図の左から右に向けて作業が進んでいく。
【図３】複数の基本杭を連結した後、その最上部に最終杭を組み込む場合を示す図である。
【図４】図３の最終杭を埋め込む過程を縦断面で示すもので、図の左から右に向けて作業が進んでいく。
【図５】本発明による杭の埋め込み方法を用いて、小規模な建築物を改修する場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明による杭の埋め込み方法の概要を示している。本発明は、基本杭１１を直列につないで一本の長尺の杭Ｐを構築する方法に関するもので、基本杭１１は、汎用の鋼管を切り出した棒材１３と、円筒状で金属製の連結管１４を一体化したものである。棒材１３と連結管１４を一体化する際は、棒材１３の一端面を連結管１４のほぼ中央まで差し込み、連結管１４の下端面と棒材１３の側周面で構成される角部を埋めるように溶接を行う。なお基本杭１１の長さや重量は、人力で持ち運びできる程度に抑制する。また基本杭１１は、現地でも製造可能だが、作業環境や生産性の観点から、あらかじめ工場で量産することが好ましい。
【００２９】
基本杭１１の打ち込みには、エアーハンマー３１を使用する。エアーハンマー３１は、圧縮空気で内部のピストンを上下方向に移動させる構造で、ここで使用する物は、人力での取り扱いを前提としており、上部に保持用のハンドル３２が伸びている。また基本杭１１を打ち込むため、エアーハンマー３１には、専用の打撃ヘッド２１を取り付ける。打撃ヘッド２１はおおむね円錐状の外観で、その下部は、連結管１４の中に無理なく入り込むことのできる外径としてある。なお、打撃ヘッド２１をエアーハンマー３１に取り付けるため、打撃ヘッド２１の上部には円柱状のシャンク２３を形成してあり、エアーハンマー３１の下端には、シャンク２３を保持するチャック３３を備えている。チャック３３で保持された打撃ヘッド２１は、エアーハンマー３１により、激しく上下に移動することができる。
【００３０】
地盤Ｇに杭Ｐを構築する際は、まず一個の基本杭１１を打ち込み位置に搬入して、連結管１４を上に向けた姿勢で全体を直立させ、棒材１３の下端面を地盤Ｇに接触させる。またエアーハンマー３１のチャック３３には、打撃ヘッド２１を組み込んでおく。次に、打撃ヘッド２１を連結管１４の中に差し込み、エアーハンマー３１を作動させると、打撃ヘッド２１の先端面２２が棒材１３の上端面に接触して、次第に基本杭１１が地盤Ｇに打ち込まれていく。そして、連結管１４が地盤Ｇに接近した時点で、打ち込みを一旦終了して、この基本杭１１の連結管１４に別の基本杭１１を差し込み、双方を溶接で一体化すると、基本杭１１をつないだ杭Ｐが構築される。その後、最上部に位置する連結管１４の中に打撃ヘッド２１を差し込み、打ち込みを再開する。
【００３１】
図１のように、比較的短尺の基本杭１１を連結して長尺の杭Ｐを構築することは、ありふれた方法に過ぎない。しかし本発明では、専用の打撃ヘッド２１を用いており、その先端が連結管１４の中に入り込み、棒材１３を直接押圧する。また上下に隣接する棒材１３は、端面同士が接触する。そのため打撃ヘッド２１による衝撃は、連結管１４に直接作用することがなく、溶接箇所の破損などを防止できる。さらに打撃ヘッド２１は、連結管１４の中を上下に移動するため、打撃ヘッド２１のブレが規制され、作業の安全性や確実性が向上する。
【００３２】
図２は、図１の基本杭１１を埋め込む過程を縦断面で示すもので、図の左から右に向けて作業が進んでいく。この図のように基本杭１１は、一本の棒材１３と一個の連結管１４を溶接で一体化したもので、棒材１３の上端部は、連結管１４の中央まで差し込まれている。さらに、連結管１４の下端面と棒材１３の側周面で構成される角部には、溶接によるビード１２が付着している。
【００３３】
埋め込み作業を開始する時は、一番左に描くように、一本の基本杭１１を直立させて、その棒材１３の下端部をわずかに地盤Ｇに埋め込むほか、打撃ヘッド２１をエアーハンマー３１に組み込む。次に、打撃ヘッド２１を連結管１４の中に差し込み、棒材１３の上端面を打撃ヘッド２１で押圧していくと、やがて左から二番目に描くように、連結管１４が地盤Ｇに接近する。そこで一旦押圧を終了して、この連結管１４の真上に別の基本杭１１を差し込む。
【００３４】
地盤Ｇに打ち込んだ基本杭１１の上に差し込んだ別の基本杭１１は、自重で落下していき、双方の棒材１３の端面同士が接触する。その後、地盤Ｇに打ち込んだ基本杭１１の連結管１４の上端面と、上方から差し込んだ基本杭１１の棒材１３の側周面を溶接で一体化すると、左から三番目に描くように、上下の基本杭１１が一体化する。この溶接によるビード１５は、自然に連結管１４の上端面に載るため、現地での作業性に優れている。なお上下に並ぶ基本杭１１は、溶接で一体化するため、棒材１３や連結管１４には、孔やネジなどを一切加工する必要がない。
【００３５】
最後に、一番右に描くように、最上部の連結管１４の中に打撃ヘッド２１を差し込み、打ち込みを再開すると、地盤Ｇ中には、二本の基本杭１１を一体化した杭Ｐが構築される。この図のように、上下の棒材１３は接触しており、打撃ヘッド２１による衝撃は、上下に並ぶ棒材１３だけを経由して最先端まで伝達するため、連結管１４上下のビード１２、１５に作用する荷重は抑制される。なおこの図では、基本杭１１を二本つないでいるが、実際には、基本杭１１の連結と打ち込みを繰り返すことで、より長尺化することができる。
【００３６】
棒材１３には汎用の鋼管を用いており、その肉厚も有限であるため、打撃ヘッド２１による押圧で、棒材１３が変形することもある。ただし棒材１３の上端部外周は、連結管１４で取り囲まれており、変形は内周方向に限定される。さらに打撃ヘッド２１の先端面２２は、ほぼ平面状に仕上げてある。そのため棒材１３の変形は、凹凸が生じることなく均等に進み、変形後についても、隣接する棒材１３とは無理なく接触できる。
【００３７】
図３は、複数の基本杭１１を連結した後、その最上部に最終杭１６を組み込む場合を示している。連結管１４は、上下の基本杭１１を連結するためのもので、杭Ｐの最上部では不要である。そこでこの図のように、杭Ｐの最上部には、最終杭１６を連結することもできる。最終杭１６は、基本杭１１の棒材１３と同じ物で、持ち運びや施工を考慮した長さとしている。なお最終杭１６の連結方法は、基本杭１１の場合と全く同じで、連結管１４の中に最終杭１６を差し込み、双方を溶接で一体化する。
【００３８】
最終杭１６の押圧には、専用の最終打撃ヘッド２６を使用する。仮に図１の打撃ヘッド２１で最終杭１６を押圧するならば、打撃ヘッド２１のブレを規制することができず、打撃位置が都度異なり、最終杭１６の上端部が不規則に変形するほか、安全性も低下する。そこで最終杭１６については、専用の最終打撃ヘッド２６を使用する。
【００３９】
最終打撃ヘッド２６の下面には、最終杭１６の上端部を嵌め込むため、環状の凹部２７を形成してあり、さらに凹部２７の内周には、内部をくり抜いた陥没部２８を形成してある。最終杭１６の上端部が凹部２７に嵌り込むことで、その変形を抑制できるほか、最終打撃ヘッド２６の打撃位置が定まり、作業を安全に進めることができる。また陥没部２８を設けることで、最終杭１６の上端部が変形した後においても、最終杭１６と凹部２７との接触面積の増加を抑制できる。そのため最終杭１６が凹部２７に食い込み、双方が固着して作業を中断するといったトラブルを引き起こすことがない。
【００４０】
図４は、図３の最終杭１６を埋め込む過程を縦断面で示すもので、図の左から右に向けて作業が進んでいく。まず図の一番左に描くように、二本の基本杭１１を連結して、これを打撃ヘッド２１で打ち込んでいく。そうすると左から二番目に描くように、最上部の連結管１４が地盤Ｇ近くに到達して、その後、この連結管１４の中に最終杭１６を差し込む。この最終杭１６は、連結管１４の中を自重で落下して、最終的には直下の棒材１３と接触する。次に、左から三番目に描くように、最終杭１６と連結管１４を溶接で一体化する。この溶接によるビード１５は、連結管１４の上端面に載る。
【００４１】
最終杭１６の連結が完了すると、最終打撃ヘッド２６をエアーハンマー３１に組み込み、一番右に描くように、最終杭１６を地盤Ｇに打ち込んでいく。その際、最終杭１６の上端部は、最終打撃ヘッド２６の凹部２７に嵌り込み、最終杭１６の変形を阻止するため、確実に打ち込みを継続できる。また陥没部２８を設けたことで、最終杭１６と最終打撃ヘッド２６が固着することも防止できる。そして最終杭１６の大半が地盤Ｇに埋め込まれると、基本杭１１と最終杭１６が一体化した長尺の杭Ｐが構築される。
【００４２】
図５は、本発明による杭の埋め込み方法を用いて、小規模な建築物を改修する場合を示している。改修前、図中の建築物を支える基礎コンクリートは、地盤にごく浅く埋め込まれているだけで、しかもひび割れなどの劣化も進んでいる。ただし土台から上は、健全な状態を維持している。改修中は、基礎コンクリートを部分的に撤去して、そこにジャッキを挟み込み、土台を持ち上げ、床下の空間を確保する。その後、劣化した基礎コンクリートを全て撤去した上、建築物を支持するための杭Ｐを打ち込んでいく。
【００４３】
杭Ｐは、図４に示すものと同じ構成で、二本の基本杭１１の上に最終杭１６を組み合わせたもので、途中の連結管１４で上下の棒材１３や最終杭１６を一体化している。基本杭１１や最終杭１６は、全長が抑制されており、建築物の直下でも無理なく打ち込み作業を実施できる。そして図のように、複数の杭Ｐを打ち込んだ後、基礎コンクリートを新たに打設して、その上に土台を載せると、建築物の改修が終了する。
【符号の説明】
【００４４】
１１  基本杭
１２  ビード（連結管の下端面側）
１３  棒材（鋼管）
１４  連結管
１５  ビード（連結管の上端面側）
１６  最終杭
２１  打撃ヘッド
２２  先端面
２３  シャンク
２６  最終打撃ヘッド
２７  凹部
２８  陥没部
３１  エアーハンマー
３２  ハンドル
３３  チャック
Ｇ    地盤
Ｐ    杭
【図１】
2014214458.tif 000003
【図２】
2014214458.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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