(57)【要約】【課題】基礎杭の埋設時に螺旋状の羽根の回転により乱された地盤を同時に圧密することができ、引き抜き力作用時の構造物に対して有害な圧密変形を抑制することができる基礎杭を提供する。【解決手段】杭本体２と、該杭本体２の下端側に設けられ、杭本体２の回転により地盤Ｇを掘り進む少なくとも一部に螺旋部３を有する推進翼４と、前記杭本体２の上端部に設けられ、構造物を支持する支持部５と、前記杭本体２の長手方向中間部に設けられ、推進翼４によって乱された地盤Ｇを杭本体２の推進力により押し固める押圧翼６とを備えた基礎杭である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭本体と、該杭本体の下端側に設けられ、杭本体の回転により地盤を掘り進む少なくとも一部に螺旋部を有する推進翼と、前記杭本体の上端部に設けられ、構造物を支持する支持部と、前記杭本体の長手方向中間部に設けられ、推進翼によって乱された地盤を杭本体の推進力により押し固める押圧翼とを備えたことを特徴とする基礎杭。
【請求項２】
前記押圧翼が扁平な円板状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の基礎杭。
【請求項３】
前記押圧翼が前記推進翼の螺旋部とは逆の螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の基礎杭。
【請求項４】
前記押圧翼が前記杭本体の長手方向に間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の基礎杭。
【請求項５】
前記杭本体が前記推進翼用のインナー杭と、該インナー杭を挿通する前記押圧翼用のアウター杭とからなることを特徴とする請求項１記載の基礎杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無排土、無騒音、無振動で地盤中に埋設することができ、埋設後、充分な支持力を維持することができる基礎杭に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤中に埋設される基礎杭としては、例えば鋼管からなる杭本体に螺旋状の羽根を取り付けたものが知られている（例えば特許文献１参照）。この螺旋状の羽根を取り付けた基礎杭によれば、螺旋状の羽根の面積を利用して、杭本体のみの場合に比べて、より大きな鉛直方向の支持力を得ることが可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９３３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、構造物の仕様によっては、風力や地震動などにより、杭本体に大きな引き抜き力が作用する場合がある。この場合、基礎杭の埋設時に地盤が螺旋状の羽根の回転により乱されてしまうため、基礎杭に引き抜き力が作用すると、螺旋状の羽根の上方の地盤が一度は圧密変形して、引き抜き抵抗力を発揮するものの、その引き抜き抵抗力は弱く、地盤が崩壊しやすい、構造物に対して有害な圧密変形になるという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであり、基礎杭の埋設時に螺旋状の羽根の回転により乱された地盤を同時に圧密することができ、引き抜き力作用時の構造物に対して有害な圧密変形を抑制することができる基礎杭を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、杭本体と、該杭本体の下端側に設けられ、杭本体の回転により地盤を掘り進む少なくとも一部に螺旋部を有する推進翼と、前記杭本体の上端部に設けられ、構造物を支持する支持部と、前記杭本体の長手方向中間部に設けられ、推進翼によって乱された地盤を杭本体の推進力により押し固める押圧翼とを備えたことを特徴とする基礎杭である。
【０００７】
前記押圧翼が扁平な円板状に形成されていることが好ましい。
【０００８】
前記押圧翼が前記推進翼の螺旋方向とは逆の螺旋状に形成されていることが好ましい。
【０００９】
前記押圧翼が前記杭本体の長手方向に間隔を置いて複数設けられていることが好ましい。
【００１０】
前記杭本体が前記推進翼用のインナー杭と、該インナー杭を挿通する前記押圧翼用のアウター杭とからなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基礎杭の埋設時に螺旋状の羽根の回転により乱された地盤を同時に圧密することができ、引き抜き力作用時の構造物に対して有害な圧密変形を抑制することができる基礎杭を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る基礎杭の第１実施形態を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】第１実施形態の基礎杭の作用効果を説明する説明図である。
【図３】第１実施形態の基礎杭を用いたソーラーパネル構造物の設置例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る基礎杭の第２実施形態を示す側面図である。
【図５】本発明に係る基礎杭の第３実施形態を示す側面図である。
【図６】本発明に係る基礎杭の第４実施形態を示す側面図である。
【図７】本発明に係る基礎杭の第４実施形態の変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて詳細に説明する。
【００１４】
先ず、第１実施形態を示す図１の（ａ）ないし（ｂ）に示すように、基礎杭１は、杭本体２と、杭本体２の下端側に設けられ、杭本体２の回転により地盤Ｇを掘り進む少なくとも一部に螺旋部３を有する推進翼４と、杭本体２の上端部に設けられ、構造物を支持する支持部５と、杭本体２の長手方向中間部に設けられ、推進翼４によって乱された地盤Ｇを杭本体２の推進力により押し固める押圧翼６とを備えている。
【００１５】
杭本体２は例えば鋼管からなっている。杭本体２の先端部には逆円錐状の先鋭部７が設けられている。なお、基礎杭としては、先鋭部７を有しないものであっても良い。
【００１６】
推進翼４は、中央に杭本体を通す中心孔４ａを有する円板状部４ｂと、その円板状部４ｂの一部を斜め下方に傾斜して加工した螺旋部３とを有している。螺旋部３は地中を掘り進む機能を有し、円板状部４ｂは地盤Ｇの土圧を受けて杭本体２を軸方向に動かないように安定した状態に保持する機能を有している。
【００１７】
支持部５は、図示例では平面方形に形成されている。支持部５には各辺に沿ってボルト取り付け用の長孔８が形成されている。
【００１８】
押圧翼６は、扁平な円板状に形成されている。押圧翼は６、中央に杭本体２を通す中心孔（図示省略）が形成されている。推進翼４、支持部５及び押圧翼６は、杭本体２に対して固着手段例えば溶接により取り付けられている。
【００１９】
次に、図２を参照して第１実施形態の基礎杭の作用効果を説明する。基礎杭１を設置すべき地面に垂直に立てて、上部より掘進機の荷重と回転力を杭本体２に伝達すると、杭本体２の先端の先鋭部７が地中に進入し、推進翼４が地中に切り込むように回転し、土の組成による地盤の強度を回転推進の反力として杭本体２を引き込むようにして地中に回転埋設が行われる。
【００２０】
この基礎杭１の埋設時に推進翼４の回転により地盤Ｇが撹拌されて乱されるが、後続の押圧翼６がその乱された地盤を上方から押し込んでいくため、その乱された地盤を圧密（圧縮）して圧密地盤Ｈにすることができる。押圧翼６が地面から所定の深さまで押し込まれたなら、基礎杭１の埋設作業を停止し、押圧翼６が地中に押し込まれることにより生じた地盤Ｇの凹部９に不足した土を押し込めておけばよい。こうして基礎杭１を地盤Ｇに容易に設置することができる。
【００２１】
このように、本実施形態の基礎杭１によれば、基礎杭１の埋設時に螺旋部３を有する推進翼４の回転により乱された地盤を同時に圧密することができるため、引き抜き力作用時の構造物に対して有害な圧密変形を抑制することができる基礎杭１を提供することができる。
【００２２】
本実施形態の基礎杭１は、図３に示すように例えばソーラーパネル構造物１０の設置に好適に用いることができる。ソーラーパネル構造物１０を山間部等の広い敷地に設置する場合、先ず、前述したように基礎杭１を地盤Ｇに所定の間隔で埋設し、それらの基礎杭１の支持部５に架台１１をボルト止めにより固定し、その架台１１上にソーラーパネル１２を設置すればよい。通常、ソーラーパネル構造物１０を山間部等の広い敷地に設置する場合、基礎工事が大掛かりになり、工期及び施工コストの増大を余儀なくされるが、本実施形態の基礎杭１によれば、堅牢な基礎を容易に施工することが可能となり、工期及び施工コストの大幅な低減を図ることが可能となる。
【００２３】
図４は、基礎杭の第２実施形態を示す側面図である。この基礎杭１Ａは、押圧翼６が推進翼４の螺旋方向とは逆の螺旋状に形成されている。図４の（ａ）は杭本体２の長手方向に押圧翼６を１つ設けた例を示し、図４の（ｂ）は杭本体の長手方向に押圧翼６を２つ設けた例を示している。第２の実施形態の基礎杭１Ａによれば、第１の実施形態の基礎杭１と同様の効果が得られる。
【００２４】
図５は、基礎杭の第３実施形態を示す側面図である。この基礎杭１Ｂは、押圧翼６が半円状の一対の翼部材６ａ，６ｂを傾斜方向を互いに逆（側面Ｘ字状）にして取り付けたものである。図５の（ａ）は杭本体２の長手方向に押圧翼６を１つ設けた例を示し、図５の（ｂ）は杭本体２の長手方向に押圧翼６を２つ設けた例を示している。第３の実施形態の基礎杭１Ｂによれば、第１の実施形態の基礎杭と同様の効果が得られる。
【００２５】
図６は、基礎杭の第４実施形態を示す側面図である。この基礎杭１Ｃは、杭本体２が推進翼用のインナー杭２ａと、このインナー杭２ａを挿通する押圧翼用のアウター杭２ｂとから構成されている。インナー杭２ａの先端部には推進翼４が設けられ、アウター杭２ｂには押圧翼６が設けられている。
【００２６】
先ず、図６の（ａ）に示すように推進翼４と押圧翼６を接近させた初期状態で推進翼４と押圧翼６を一体に同一方向に回転させて所定の深度まで推進させたなら、インナー杭２ａの回転を停止し、推進翼４と押圧翼６により乱された地盤をアウター杭２ｂのみの逆方向への回転により圧密していき、アウター杭２ｂを抜き取ることによりインナー杭２ａの設置が完了する。なお、インナー杭２ａの設置後、インナー杭２ａの上端部に構造物を支持する支持部が設けられる（図示省略）。第４の実施形態の基礎杭１Ｃによれば、第１の実施形態の基礎杭と同様の効果が得られる。
【００２７】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、図７に示すように杭本体２のアウター杭２ｂの外周には全長に渡って螺旋状の押圧翼６が設けられていてもよい。この場合、例えば推進翼３の状部の地盤が軟弱で当該地盤のみでは、締め固め効果が期待できない場合、杭本体２によって、一旦すべての土砂を掘り上げた後、当該土砂に適用の固化材を地上で練り混ぜて杭本体２で、地中へ再投入したり、又は良質な土砂や砂礫などと置換しても良い。その際、杭本体２に荷重を加えて、同時に締め固めることで周囲の地盤とより強固に密着させることが好ましい。
【００２８】
地上設置型のソーラーパネルの場合、ソーラーパネルを固定する架台を設置するが、通常、風圧によってソーラーパネルが浮き上がらないように、重量の大きなコンクリート基礎に架台を固定することになり、多くの手間とコストがかかる。地盤が軟弱な場合、更に地盤補強が必要となる。本実施の形態の工法の場合、基礎杭の頭部に図１の（ｂ）に示すような支持部５を取付けて、支持部５に直接架台１１を固定することで、多くの手間とコストを削減することが可能となる。
【符号の説明】
【００２９】
１  基礎杭
２  杭本体
２ａ  インナー杭
２ｂ  アウター杭
３  螺旋部
４  推進翼
４ａ  中心孔
４ｂ  円板状部
５  支持部
６  押圧翼
７  先鋭部
８  長孔
９  凹部
１０  ソーラーパネル構造物
１１  架台
１２  ソーラーパネル
【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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