(57)【要約】【課題】障害物が存在する地中に対しても、低廉な費用で容易にスパイラル杭を推進させることができ、十分な支持力を発揮するスパイラル杭を設けることのできるスパイラル杭の推進補助手段及びスパイラル杭の推進方法を提供する。【解決手段】スパイラル杭２を推進させて地中３ａに設けるときに、スパイラル杭２の回転と下降とを連動させてスパイラル杭２の推進を補助するスパイラル杭の推進補助手段１に関する。推進補助手段１は、スパイラル杭２を挿通させる挿通部１２と、地面に固定される供回り防止部１３とを備え、挿通部１２は、スパイラル杭２を回転させずに推進軸方向Ａへ振動可能とする間隙ｙ、又は、スパイラル杭２を上昇若しくは下降させずに回動可能とする間隙ｙが、スパイラル杭２との間に形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパイラル杭を推進させて地中に設けるときに、スパイラル杭の回転と下降とを連動させてスパイラル杭の推進を補助するスパイラル杭の推進補助手段であって、
スパイラル杭を挿通させる挿通部と、地面に固定される供回り防止部とを備え、
前記挿通部は、スパイラル杭を回転させずに推進軸方向へ振動可能とする間隙ｙ、又は、スパイラル杭を上昇若しくは下降させずに回動可能とする間隙ｙが、スパイラル杭との間に形成されること
を特徴とするスパイラル杭の推進補助手段。
【請求項２】
前記挿通部は、前記間隙ｙが１ｍｍ以上であり、スパイラル杭の１回転あたりの推進軸方向への推進距離Ｐと前記間隙ｙとが以下の関係式（１）を満たすこと
０．８≦（Ｐ±ｙ）／Ｐ≦１．２  ・・・（１）
を特徴とする請求項１に記載のスパイラル杭の推進補助手段。
【請求項３】
前記挿通部は、スパイラル杭の外縁における下端の稜線と、前記挿通部における上端の稜線との間、及び、スパイラル杭の外縁における上端の稜線と、前記挿通部における下端の稜線との間のうち何れか一方又は両方で、スパイラル杭の推進軸方向との平行線上に、前記間隙ｙが形成されること
を特徴とする請求項１又は２に記載のスパイラル杭の推進補助手段。
【請求項４】
スパイラル杭を地中に推進させるときに、スパイラル杭の推進軸の偏心を防止する推進軸保持手段をさらに備えること
を特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のスパイラル杭の推進補助手段。
【請求項５】
前記推進軸保持手段は、スパイラル杭における推進軸方向との直交方向の外径と略同一の内径の円周壁部を有し、スパイラル杭の推進軸方向の両端が開口された筒状体であること
を特徴とする請求項４に記載のスパイラル杭の推進補助手段。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のスパイラル杭の推進補助手段を用いてスパイラル杭を地中に推進させるスパイラル杭の推進方法であって、
作業機アームに取り付けられた回転体にスパイラル杭の上端部を取り付けるとともに、前記供回り防止部により地面に固定された前記推進補助手段の前記挿通部にスパイラル杭の下端部を挿通する推進準備工程と、
前記回転体を回転させながらスパイラル杭を回転させて地中に推進させ、スパイラル杭の下端部が障害物に接触したときに、スパイラル杭を上昇又は下降させずに回動させて、スパイラル杭を地中に推進させる推進実施工程とを備えること
を特徴とするスパイラル杭の推進方法。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載のスパイラル杭の推進補助手段を用いてスパイラル杭を地中に推進させるスパイラル杭の推進方法であって、
作業機アームに取り付けられた回転体及び振動体にスパイラル杭の上端部を取り付けるとともに、前記供回り防止部により地面に固定された前記推進補助手段の前記挿通部にスパイラル杭の下端部を挿通する推進準備工程と、
前記回転体を回転させながらスパイラル杭を回転させるとともに、前記振動体を振動させながらスパイラル杭を推進軸方向へ振動させて、スパイラル杭を地中に推進させる推進実施工程とを備えること
を特徴とするスパイラル杭の推進方法。
【請求項８】
前記推進実施工程では、スパイラル杭の下端部が障害物に接触したときのみ、前記振動体を振動させながらスパイラル杭を推進軸方向へ振動させて、スパイラル杭を地中に推進させること
を特徴とする請求項７に記載のスパイラル杭の推進方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平鋼をねじることにより形成されたスパイラル杭を地中に推進させて設けるためのスパイラル杭の推進補助手段及びスパイラル杭の推進方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スクリュー杭を回転させながら地中に推進させることを目的として、特許文献１に開示されるようなスクリュー杭の案内装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたスクリュー杭の案内装置は、２つの案内ローラでスクリュー杭を挟み込むことにより、スクリュー杭を回転させながら下方に送り出して地中に推進させるものである。
【０００４】
また、岩塊等の障害物が存在する地山に対して、螺旋状の掘進羽根が外周に設けられた鋼管基礎杭を回転させながら推進させることを目的として、特許文献２に開示されるような鋼管基礎杭が提案されている。
【０００５】
特許文献２に開示された鋼管基礎杭は、鋼管基礎杭の円錐ヘッドの外周に切削羽根を設けることにより、鋼管基礎杭を回転させながら円錐ヘッドの切削羽根で地山を切削して、鋼管基礎杭を地中に推進させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５６４３１号公報
【特許文献２】特開２００３−１１９７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されたスクリュー杭の案内装置は、案内装置の下端部に回転軸と案内ローラとを設ける必要があるため、案内装置の構造が複雑となって製作費用が増大するとともに、案内装置の維持管理に多大な労力を要することになり、スクリュー杭の推進に要する費用と労力とが増大するおそれがあるという問題点があった。
【０００８】
また、特許文献１に開示されたスクリュー杭の案内装置は、スクリュー杭の表裏両面に案内ローラを接触させて挟み込むものであるため、スクリュー杭のみを回転させずに推進軸方向に振動させることができず、また、スクリュー杭のみを上昇又は下降させずに回動させることができないため、スクリュー杭を推進させるときに岩塊等の障害物を避けることができないという問題点があった。
【０００９】
さらに、特許文献２に開示された鋼管基礎杭は、螺旋状の掘進羽根が外周に設けられた鋼管を基礎杭として用いるため、岩塊等の障害物があっても杭打ちできる切削力を有するが、スクリュー杭よりも構造が複雑となって杭の製作費用が増大することになり、鋼管基礎杭の推進に要する費用が増大するおそれがあるという問題点があった。また、地中に埋め込まれたまま地上構造物を支持する基礎杭においては、特許文献２に開示された鋼管基礎杭のように、円錐ヘッドの外周に切削羽根を設けられた頭部を地中に残置することになり、複雑な構造の頭部を鋼管基礎杭ごとに製作して取り付けることが必要となることから、鋼管基礎杭の推進に要する費用と労力とが増大するおそれがあるという問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、障害物が存在する地中に対しても、低廉な費用で容易にスパイラル杭を推進させることができ、十分な支持力を発揮するスパイラル杭を設けることのできるスパイラル杭の推進補助手段及びスパイラル杭の推進方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１発明に係るスパイラル杭の推進補助手段は、スパイラル杭を推進させて地中に設けるときに、スパイラル杭の回転と下降とを連動させてスパイラル杭の推進を補助するスパイラル杭の推進補助手段であって、スパイラル杭を挿通させる挿通部と、地面に固定される供回り防止部とを備え、前記挿通部は、スパイラル杭を回転させずに推進軸方向へ振動可能とする間隙ｙ、又は、スパイラル杭を上昇若しくは下降させずに回動可能とする間隙ｙが、スパイラル杭との間に形成されることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係るスパイラル杭の推進補助手段は、第１発明において、前記挿通部は、前記間隙ｙが１ｍｍ以上であり、スパイラル杭の１回転あたりの推進軸方向への推進距離Ｐと前記間隙ｙとが以下の関係式（１）を満たすことを特徴とする。
０．８≦（Ｐ±ｙ）／Ｐ≦１．２  ・・・（１）
【００１３】
第３発明に係るスパイラル杭の推進補助手段は、第１発明又は第２発明において、前記挿通部は、スパイラル杭の外縁における下端の稜線と、前記挿通部における上端の稜線との間、及び、スパイラル杭の外縁における上端の稜線と、前記挿通部における下端の稜線との間のうち何れか一方又は両方で、スパイラル杭の推進軸方向との平行線上に、前記間隙ｙが形成されることを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係るスパイラル杭の推進補助手段は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、スパイラル杭を地中に推進させるときに、スパイラル杭の推進軸の偏心を防止する推進軸保持手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
第５発明に係るスパイラル杭の推進補助手段は、第４発明において、前記推進軸保持手段は、スパイラル杭における推進軸方向との直交方向の外径と略同一の内径の円周壁部を有し、スパイラル杭の推進軸方向の両端が開口された筒状体であることを特徴とする。
【００１６】
第６発明に係るスパイラル杭の推進方法は、第１発明〜第５発明の何れかのスパイラル杭の推進補助手段を用いてスパイラル杭を地中に推進させるスパイラル杭の推進方法であって、作業機アームに取り付けられた回転体にスパイラル杭の上端部を取り付けるとともに、前記供回り防止部により地面に固定された前記推進補助手段の前記挿通部にスパイラル杭の下端部を挿通する推進準備工程と、前記回転体を回転させながらスパイラル杭を回転させて地中に推進させ、スパイラル杭の下端部が障害物に接触したときに、スパイラル杭を上昇又は下降させずに回動させて、スパイラル杭を地中に推進させる推進実施工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第７発明に係るスパイラル杭の推進方法は、第１発明〜第５発明の何れかのスパイラル杭の推進補助手段を用いてスパイラル杭を地中に推進させるスパイラル杭の推進方法であって、作業機アームに取り付けられた回転体及び振動体にスパイラル杭の上端部を取り付けるとともに、前記供回り防止部により地面に固定された前記推進補助手段の前記挿通部にスパイラル杭の下端部を挿通する推進準備工程と、前記回転体を回転させながらスパイラル杭を回転させるとともに、前記振動体を振動させながらスパイラル杭を推進軸方向へ振動させて、スパイラル杭を地中に推進させる推進実施工程とを備えることを特徴とする。
【００１８】
第８発明に係るスパイラル杭の推進方法は、第７発明において、前記推進実施工程では、スパイラル杭の下端部が障害物に接触したときのみ、前記振動体を振動させながらスパイラル杭を推進軸方向へ振動させて、スパイラル杭を地中に推進させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
第１発明〜第５発明によれば、スパイラル杭の推進補助手段として、複雑な構造を必要とせずに治具を地面に設置することができるため、低廉な費用で治具を製作することができるとともに、治具の維持管理等に要する労力を低減させることができ、スパイラル杭の推進に要する費用及び労力の増大を回避することが可能となる。
【００２０】
特に、第１発明〜第３発明によれば、スパイラル杭の下端部が障害物に接触したときに、スパイラル杭の下端部で障害物を破壊したり、スパイラル杭の下端部と障害物との接触位置をずらしてスパイラル杭を回転させて下降させることができ、スパイラル杭を推進させるときに障害物を破壊又は押しのけることが可能となる。
【００２１】
特に、第４発明、第５発明によれば、スパイラル杭を地中に推進させるときに、スパイラル杭の推進軸の偏心を防止することが可能となる。
【００２２】
第６発明〜第８発明によれば、スパイラル杭に対する加工を必要とせず、単純な構造であり、低廉な費用で製作されたスパイラル杭を用いることができ、また、スパイラル杭の推進を容易なものとすることができるため、スパイラル杭の推進に要する費用及び労力の増大を回避することが可能となる。
【００２３】
特に、第６発明によれば、スパイラル杭の下端部が障害物に接触したときに、スパイラル杭の下端部で障害物を破壊したり、スパイラル杭の下端部と障害物との接触位置をずらして、スパイラル杭を回転させて下降させることができ、スパイラル杭を推進させるときに障害物を押しのけることが可能となる。
【００２４】
特に、第７発明によれば、スパイラル杭を地中に推進させるときに、スパイラル杭を推進軸方向に振動させて、スパイラル杭の下端部で障害物を破壊したり、スパイラル杭の下端部と障害物との接触位置をずらして、スパイラル杭を回転させて下降させることができ、スパイラル杭を推進させるときに障害物を破壊又は押しのけることが可能となる。
【００２５】
特に、第８発明によれば、スパイラル杭の下端部が障害物に接触したときのみ、スパイラル杭を推進軸方向に振動させて、スパイラル杭の下端部で障害物を破壊したり、スパイラル杭の下端部と障害物との接触位置をずらして、スパイラル杭を回転させて下降させることができ、スパイラル杭を推進させるときに障害物を破壊又は押しのけることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段を用いてスパイラル杭を地中に推進させる態様を示す全体図である。
【図２】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の推進軸保持手段を備える態様を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段を示す平面図である。
【図５】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の他の態様を示す平面図である。
【図６】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の供回り防止部を地面に固定した態様を示す正面図である。
【図７】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の挿通部に挿通されるスパイラル杭を示す正面図である。
【図８】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の挿通部に挿通されるスパイラル杭の形状を比較する正面図である。
【図９】本発明に係るスパイラル杭の推進方法の第１実施形態における推進準備工程を示す側面図である。
【図１０】本発明に係るスパイラル杭の推進方法の第１実施形態における推進実施工程を示す拡大正面図である。
【図１１】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の挿通部に形成された間隙を説明する第１説明正面図である。
【図１２】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の挿通部に形成された間隙を説明する第２説明正面図である。
【図１３】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の挿通部に形成された間隙を説明する第３説明正面図である。
【図１４】本発明に係るスパイラル杭の推進方法の第１実施形態における推進実施工程を説明する説明正面図である。
【図１５】本発明に係るスパイラル杭の推進方法により地中に設けられたスパイラル杭を説明する説明正面図である。
【図１６】本発明に係るスパイラル杭の推進方法の回転率とスパイラル杭の支持力との関係を説明する説明図である。
【図１７】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の挿通部でスパイラル杭を上昇又は下降させずに回動させる態様を示す拡大正面図である。
【図１８】本発明に係るスパイラル杭の推進方法の第２実施形態における推進準備工程を示す側面図である。
【図１９】本発明に係るスパイラル杭の推進方法の第２実施形態における推進実施工程を示す拡大正面図である。
【図２０】本発明に係るスパイラル杭の推進方法の第２実施形態における推進実施工程を説明する説明正面図である。
【図２１】本発明に係るスパイラル杭の推進補助手段の挿通部でスパイラル杭を回転させずに推進軸方向に振動させる態様を示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を適用したスパイラル杭の推進補助手段を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
本発明を適用したスパイラル杭の推進補助手段１は、図１に示すように、地中３ａにスパイラル杭２が設けられる場所において、治具１０を地面３ｂに設置させて用いられる。
【００２９】
本発明を適用したスパイラル杭の推進補助手段１は、地面３ｂに設置された治具１０を用いて、作業機５のアーム５０に取り付けられたスパイラル杭２を地中３ａに推進させることで、スパイラル杭２の回転と下降とを連動させてスパイラル杭２の推進を補助するものである。
【００３０】
本発明を適用したスパイラル杭の推進補助手段１として用いられる治具１０は、図２に示すように、案内板１１に形成された挿通部１２と、案内板１１に取り付けられた供回り防止部１３とを備える。治具１０は、図３に示すように、さらに、スパイラル杭２の推進軸の偏心を防止するため、推進軸保持手段１４として筒状体１５を備えるものとしてもよい。
【００３１】
筒状体１５は、スパイラル杭２における推進軸方向Ａとの直交方向となる推進直交方向Ｂの外径と略同一の内径の円周壁部１５ａを有し、スパイラル杭２の推進軸方向Ａの両端が開口されて開口部１５ｂが形成され、案内板１１に形成された挿通部１２の上方に取り付けられる。
【００３２】
挿通部１２は、図４に示すように、平面矩形状の鋼板が用いられた案内板１１の一辺の中央部を推進直交方向Ｂに切り欠いて平面矩形状に形成される。挿通部１２は、これに限らず、如何なる形状及び材質の案内板１１を用いて、案内板１１の如何なる位置に形成されてもよく、例えば、図５に示すように、案内板１１の中央部を切り欠くことにより形成されてもよい。
【００３３】
供回り防止部１３は、図４、図５に示すように、４枚の平面矩形状の鋼板が用いられ、各々の鋼板の基端部１３ａが、平面矩形状の案内板１１の４辺の一部に溶接等によって取り付けられる。供回り防止部１３は、各々の鋼板の先端部１３ｂに貫通孔１３ｃが形成される。
【００３４】
供回り防止部１３は、図６に示すように、各々の貫通孔１３ｃに挿通されたアンカー１６が地中３ａに打ち込まれて地面３ｂに固定され、スパイラル杭２の推進時における案内板１１の供回りを防止するものである。供回り防止部１３は、これに限らず、案内板１１の供回りを防止できるものであれば、如何なる態様のものが用いられてもよい。
【００３５】
本発明を適用したスパイラル杭の推進補助手段１は、案内板１１に形成された挿通部１２と、案内板１１に取り付けられた供回り防止部１３とを備える治具１０が用いられ、複雑な構造を必要とせずに地面３ｂに設置することができるため、低廉な費用で製作することができるとともに、治具１０の維持管理等に要する労力を低減させることができ、スパイラル杭２の推進に要する費用及び労力の増大を回避することが可能となる。
【００３６】
スパイラル杭２は、図７に示すように、所定の幅ｈで、所定の板厚ｔの平鋼をねじることによってねじれ部２１が形成され、連続する２つのねじれ部２１により所定のピッチとなるものが用いられる。なお、本発明において、１ピッチＰとは、スパイラル杭２の１回転あたりの推進軸方向Ａへの推進距離をいい、平鋼が３６０°ねじられたときにおける推進軸方向Ａのスパイラル杭２の長さをいう。
【００３７】
スパイラル杭２は、図８（ａ）に示すように、幅ｈが５０ｍｍ、板厚ｔが６ｍｍ、１ピッチＰが３００ｍｍのものを用いることができる。また、スパイラル杭２は、図８（ｂ）に示すように、幅ｈが１００ｍｍ、板厚ｔが９ｍｍ、１ピッチＰが３００ｍｍのものを用いることもできる。また、スパイラル杭２は、図８（ｃ）に示すように、幅ｈが１００ｍｍ、板厚ｔが９ｍｍ、１ピッチＰが５００ｍｍのものを用いることもできる。また、スパイラル杭２は、図８（ｄ）に示すように、幅ｈが１００ｍｍ、板厚ｔが９ｍｍ、１ピッチＰが１１００ｍｍのものを用いることもできる。また、スパイラル杭２は、図８（ｅ）に示すように、幅ｈが１５０ｍｍ、板厚ｔが９ｍｍ、１ピッチＰが５００ｍｍのものを用いることもできる。
【００３８】
スパイラル杭２は、これに限らず、如何なる幅ｈ、板厚ｔ、１ピッチＰのものが用いられてもよい。なお、以下では、図８（ｂ）に示されるスパイラル杭２（幅ｈが１００ｍｍ、板厚ｔが９ｍｍ、１ピッチＰが３００ｍｍ）を用いて説明する。
【００３９】
次に、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法の第１実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４０】
本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、図９に示すように、推進準備工程において、バックホウ、パワーショベル等の作業機５のアーム５０の先端にオーガ等の回転体５１を取り付けて、回転体５１にスパイラル杭２の上端部２ａを取り付けるとともに、供回り防止部１３により地面３ｂに固定された治具１０の案内板１１に形成された挿通部１２に、スパイラル杭２の下端部２ｂを挿通する。
【００４１】
次に、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、図１０に示すように、推進実施工程において、回転体５１を回転させながらスパイラル杭２を回転させて地中３ａに推進させる。スパイラル杭２は、ねじれ部２１が挿通部１２を通過することにより、スパイラル杭２が１回転（３６０°）する間に、推進軸方向Ａに１ピッチＰ下降して地中３ａを推進することになり、スパイラル杭２の回転と下降とが連動することになる。
【００４２】
このとき、挿通部１２は、図１１に示すように、スパイラル杭２のねじれ部２１の外縁２２における下端稜線２２ａと、挿通部１２における上端稜線１２ａとの間に、上部間隙ｙ1が形成され、スパイラル杭２のねじれ部２１の外縁２２における上端稜線２２ｂと、挿通部１２における下端稜線１２ｂとの間に、下部間隙ｙ2が形成されることになり、上部間隙ｙ1と下部間隙ｙ2とを併せて、スパイラル杭２の推進軸方向Ａとの平行線上に間隙ｙが形成される。
【００４３】
なお、挿通部１２は、図１２に示すように、スパイラル杭２を地中３ａに推進させるときの推進力よりもスパイラル杭２が地中３ａにおいて受ける抵抗力の方が大きい場合に、スパイラル杭２のねじれ部２１の外縁２２における上端稜線２２ｂと、挿通部１２における下端稜線１２ｂとが当接することになるため、下部間隙ｙ2が０となって上部間隙ｙ1が間隙ｙとなる。
【００４４】
また、挿通部１２は、図１３に示すように、スパイラル杭２を地中３ａに推進させるときの推進力よりもスパイラル杭２が地中３ａにおいて受ける抵抗力の方が小さい場合に、スパイラル杭２のねじれ部２１の外縁２２における下端稜線２２ａと、挿通部１２における上端稜線１２ａとが当接することになるため、上部間隙ｙ1が０となって下部間隙ｙ2が間隙ｙとなる。
【００４５】
さらに、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、図１４（ａ）に示すように、推進実施工程において、スパイラル杭２の下端部２ｂが岩塊、礫等の障害物９に接触したときに、図１４（ｂ）に示すように、間隙ｙによってスパイラル杭２を上昇又は下降させずに回動させることができ、スパイラル杭２の下端部２ｂと障害物９との接触位置をずらすことができる。
【００４６】
本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、図１４（ｃ）に示すように、推進実施工程において、スパイラル杭２の下端部２ｂと障害物９との接触位置をずらした後、さらに、スパイラル杭２を回転させて下降させることにより、障害物９をスパイラル杭２の推進軸方向Ａから外方へ押しのけてスパイラル杭２を推進させることができる。また、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、スパイラル杭２を上昇又は下降させずに回動させることで、スパイラル杭２の下端部２ｂ等で障害物９を破壊することもできる。
【００４７】
これにより、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、スパイラル杭２の下端部２ｂが障害物９に接触したときに、スパイラル杭２の下端部２ｂと障害物９との接触位置をずらして、スパイラル杭２を回転させて下降させることができ、スパイラル杭２を推進させるときに障害物９を押しのけることが可能となる。
【００４８】
また、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、スパイラル杭２に対する加工を必要とせず、単純な構造であり、低廉な費用で製作されたスパイラル杭２を用いることができ、また、スパイラル杭２の推進を容易なものとすることができるため、スパイラル杭２の推進に要する費用及び労力の増大を回避することが可能となる。
【００４９】
本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、図１５に示すように、スパイラル杭２を地中３ａに推進させると、スパイラル杭２のねじれ部２１の間に地中３ａの土が入り込んで充填され、スパイラル杭２のねじれ部２１の表面が充填された土を推進軸方向Ａから外方へ押すことになる。これにより、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、外方へ押された土がさらに周辺の地中３ａの土を押すことになり、周辺地盤の土のせん断強度を向上させることができるため、通常の摩擦杭に比べて大きな杭の支持力を得るがことができ、十分な支持力を発揮するスパイラル杭２を地中３ａに設けることが可能となる。
【００５０】
本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、スパイラル杭２を１回転（３６０°）させる間に、スパイラル杭２が推進軸方向Ａに１ピッチＰ下降する場合を、回転率１００％として定義すると、図１６に示すように、回転率１００％の場合に得られる支持力が最大となる。この回転率は、１ピッチＰと間隙ｙとを用いることにより、（Ｐ±ｙ）／Ｐとして表される。
【００５１】
なお、図１６においては、試験砂として豊浦砂を用い、試験地盤の相対密度Ｄｒを８３．５％〜８１．７％として、一般的に密な状態の砂の地盤とされる試験地盤について、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法の回転率とスパイラル杭２の支持力との関係を表している。
【００５２】
挿通部１２は、間隙ｙが形成されることにより、図１７に示すように、スパイラル杭２を上昇又は下降させずに回動させることができる。挿通部１２は、間隙ｙが形成されることにより、スパイラル杭２を下降させずに回転させることができ、このとき、スパイラル杭２の１ピッチＰ分の推進距離に対して回転の方が多く、回転率が１００％を上回る。また、挿通部１２は、間隙ｙが形成されることにより、スパイラル杭２を上昇させずに逆回転させることもでき、このとき、スパイラル杭２の１ピッチＰ分の推進距離に対して回転の方が少なく、回転率が１００％を下回る。
【００５３】
なお、間隙ｙと回転率との関係は、板厚４．５ｍｍの案内板１１に形成された幅３０ｍｍの挿通部１２に、図８（ｂ）に示されるスパイラル杭２（幅ｈが１００ｍｍ、板厚ｔが９ｍｍ、１ピッチＰが３００ｍｍ）を用いた場合に、表１に示すようになる。
【００５４】
【表１】
2014034806.tif 000003
【００５５】
ここで、スパイラル杭２が１回転（３６０°）しても、スパイラル杭２が下降する推進距離が推進軸方向Ａに１ピッチＰに満たない場合は、スパイラル杭２の１ピッチＰ分の推進距離に対して回転の方が多くなり、回転率が１００％を上回ることになる。このとき、スパイラル杭２は同じ位置で多く回転することによって周辺地盤の土を乱すことになり、周辺地盤の土のせん断強度が低下することになる。回転率１００％の場合の支持力を１００％とすると、図１６に示すように、例えば、回転率１１０％の場合に、スパイラル杭２から得られる支持力は９５％となる。
【００５６】
また、スパイラル杭２が推進軸方向Ａに１ピッチＰ分下降しても、スパイラル杭２の回転が１回転（３６０°）に満たない場合は、スパイラル杭２の１ピッチＰ分の推進距離に対して回転の方が少なく、回転率が１００％を下回ることになる。このとき、スパイラル杭２は、ねじれ部２１の間に地中３ａの土が十分に充填されず、周辺の地中３ａの土を外方へ押された土によって十分に押すことができず、周辺地盤の土のせん断強度が低下することになる。回転率１００％の場合の支持力を１００％とすると、図１６に示すように、例えば、回転率９０％の場合に、スパイラル杭２から得られる支持力は９５％となる。
【００５７】
スパイラル杭２から得られる支持力は、図１６に示すように、回転率６５％、８０％、９０％以上となるときと、回転率１５０％、１２０％、１１０％以下となるときに大幅に上昇する。このため、スパイラル杭２を上昇又は下降させずに回動させ、又は、後述するようにスパイラル杭２を回転させずに推進軸方向Ａに振動させることを可能とすると同時に、所望のスパイラル杭２の支持力を確保するためには、回転率が６５％以上で、かつ、１５０％以下となるような間隙ｙとすることが望ましい。
【００５８】
また、スパイラル杭２を上昇又は下降させずに回動させ、又は、スパイラル杭２を回転させずに推進軸方向Ａに振動させることを可能とすると同時に、スパイラル杭２のより大きな支持力を効率的に確保するためには、以下の関係式（１）を満たすように、回転率が８０％以上で、かつ、１２０％以下となるような間隙ｙとすることがより望ましい。
０．８≦（Ｐ±ｙ）／Ｐ≦１．２  ・・・（１）
【００５９】
さらに、スパイラル杭２を上昇又は下降させずに回動させ、又は、スパイラル杭２を回転させずに推進軸方向Ａに振動させることを可能とすると同時に、スパイラル杭２のより大きな支持力を最も効率的に確保するためには、以下の関係式（２）を満たすように、回転率が９０％以上で、かつ、１１０％以下となるような間隙ｙとすることがさらに望ましい。
０．９≦（Ｐ±ｙ）／Ｐ≦１．１  ・・・（２）
【００６０】
次に、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法の第２実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
【００６１】
本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、第２実施形態において、図１８に示すように、推進準備工程において、バックホウ、パワーショベル等の作業機５のアーム５０の先端に、オーガ等の回転体５１とバイブロ等の振動体５２とを取り付けて、これらの回転体５１及び振動体５２にスパイラル杭２の上端部２ａを取り付けるとともに、供回り防止部１３により地面３ｂに固定された治具１０の案内板１１に形成された挿通部１２に、スパイラル杭２の下端部２ｂを挿通する。
【００６２】
次に、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、第２実施形態において、図１９に示すように、推進実施工程において、回転体５１を回転させながらスパイラル杭２を回転させるとともに、振動体５２を振動させながらスパイラル杭２を推進軸方向Ａへ振動させて、スパイラル杭２を地中３ａに推進させる。
【００６３】
また、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、推進実施工程において、スパイラル杭２の下端部２ｂが障害物９に接触したときのみ、振動体５２を振動させながらスパイラル杭２を推進軸方向Ａへ振動させて、障害物９を破壊、又は接触位置をずらせることで、スパイラル杭２を地中３ａに推進させることもできる。
【００６４】
このとき、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、第２実施形態において、第１実施形態に係る本発明を適用したスパイラル杭の推進方法と同様に、スパイラル杭２の回転と下降とが連動することになる。
【００６５】
また、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、第２実施形態において、第１実施形態に係る本発明を適用したスパイラル杭の推進方法と同様に、上部間隙ｙ1及び下部間隙ｙ2のうち何れか一方又は両方が、挿通部１２とスパイラル杭２の外縁２２との間に形成され、スパイラル杭２の推進軸方向Ａとの平行線上で、挿通部１２とスパイラル杭２の外縁２２との間に、間隙ｙが形成される。間隙ｙは、振動体５２によるスパイラル杭２の推進軸方向Ａの振幅距離として、少なくともスパイラル杭２の下端部２ｂが障害物９を破壊、又は接触位置をずらせる程度に必要であり、微振動が可能な１ｍｍ以上とされることが望ましい。
【００６６】
さらに、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、第２実施形態において、図２０（ａ）に示すように、推進実施工程において、スパイラル杭２の下端部２ｂが岩塊、礫等の障害物９に接触したときに、図２０（ｂ）に示すように、間隙ｙによってスパイラル杭２を回転させずに推進軸方向Ａに振動させて、スパイラル杭２の下端部２ｂで障害物９を破壊したり、スパイラル杭２の下端部２ｂと障害物９との接触位置をずらすことができる。
【００６７】
本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、第２実施形態において、図２０（ｃ）に示すように、推進実施工程において、スパイラル杭２の下端部２ｂと障害物９との接触位置をずらした後、さらに、スパイラル杭２を回転させて下降させることにより、障害物９をスパイラル杭２の推進軸方向Ａから外方へ押しのけてスパイラル杭２を推進させることができる。
【００６８】
挿通部１２は、間隙ｙが形成されることにより、図２１に示すように、スパイラル杭２を回転させずに下降させることができ、このとき、スパイラル杭２の推進距離に対して回転の方が少なく、回転率が１００％を下回る。また、挿通部１２は、間隙ｙが形成されることにより、スパイラル杭２を回転させずに上昇させることもでき、このとき、スパイラル杭２の推進距離に対して回転の方が多くなり、回転率が１００％を上回る。挿通部１２は、間隙ｙが形成されることにより、スパイラル杭２を回転させずに推進軸方向Ａに振動させることができる。
【００６９】
本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、第２実施形態において、スパイラル杭２の下端部２ｂが障害物９に接触したときに、スパイラル杭２の下端部２ｂで障害物９を破壊したり、スパイラル杭２の下端部２ｂと障害物９との接触位置をずらして、スパイラル杭２を回転させて下降させることができ、スパイラル杭２を推進させるときに障害物９を破壊又は押しのけることが可能となる。
【００７０】
また、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、第２実施形態においても、スパイラル杭２に対する加工を必要とせず、単純な構造であり、低廉な費用で製作されたスパイラル杭２を用いることができ、また、スパイラル杭２の推進を容易なものとすることができるため、スパイラル杭２の推進に要する費用及び労力の増大を回避することが可能となる。
【００７１】
さらに、本発明を適用したスパイラル杭の推進方法は、第２実施形態においても、外方へ押された土がさらに周辺の地中３ａの土を押すことになり、周辺地盤の土のせん断強度を向上させることができ、通常の摩擦杭に比べて大きな杭の支持力を得るがことができ、十分な支持力を発揮するスパイラル杭２を地中３ａに設けることが可能となる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【符号の説明】
【００７３】
１        ：推進補助手段
１０      ：治具
１１      ：案内板
１２      ：挿通部
１２ａ    ：挿通部の上端稜線
１２ｂ    ：挿通部の下端稜線
１３      ：供回り防止部
１３ａ    ：基端部
１３ｂ    ：先端部
１３ｃ    ：貫通孔
１４      ：推進軸保持手段
１５      ：筒状体
１５ａ    ：円周壁部
１５ｂ    ：開口部
１６      ：アンカー
２        ：スパイラル杭
２ａ      ：上端部
２ｂ      ：下端部
２１      ：ねじれ部
２２      ：外縁
２２ａ    ：外縁の下端稜線
２２ｂ    ：外縁の上端稜線
３ａ      ：地中
３ｂ      ：地面
５        ：作業機
５０      ：アーム
５１      ：回転体
５２      ：振動体
９        ：障害物
Ａ        ：推進軸方向
Ｂ        ：推進直交方向
Ｐ        ：１ピッチ
ｙ        ：間隙
ｙ１      ：上部間隙
ｙ２      ：下部間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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