(57)【要約】      （修正有）【課題】杭本体に対するスクリュー翼の取り付けを施工現場にて容易に行うことができ、その取付のための構造が少ない本数のネジ止めによって強固なものとできるスクリュー翼付きコンクリート杭の提供。【解決手段】円筒状をした筒軸部２１とその外周に一体に備えたスクリュー翼２２とを有するスクリュー部材２０を、筒軸部２１をコンクリート杭本体１０の外周に嵌め合わせて固定する際に、筒軸部２１を、円筒を縦複数割りにした形状の筒軸構成部材２０ａ，２０ｂをもって構成させ、各筒軸構成部材の外周面にそれぞれスクリュー翼２２が一体に突設され、各筒軸構成部材の周方向側両縁に備えたジョイント片部を筒内外側に重ねた状態で接合させて円筒状に組み立て、両ジョイント片部を、その接合面の一方に形成した筒軸部軸方向に向けた突条と他方に形成した凹溝とを嵌め合わせて互いに重ね合わせ、その重ね合わせ部分をボルトにより固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状をした筒軸部と該筒軸部の外周に一体に備えた１又は複数枚のスクリュー翼とを有するスクリュー部材を、前記筒軸部をコンクリート杭本体の外周に嵌め合わせて固定したスクリュー翼付きコンクリート杭であって、
前記筒軸部は、円筒を縦複数割りにした形状の筒軸構成部材をもって構成されるとともに各筒軸構成部材の外周面にそれぞれ前記スクリュー翼が一体に突設され、各筒軸構成部材の周方向側両縁に備えたジョイント片部を筒内外側に重ねた状態で接合させることにより円筒状に組み立てられ、両ジョイント片部を、その接合面の一方に形成した筒軸部軸方向に向けた突条と他方に形成した凹溝とを嵌め合わせて互いに重ね合わせるとともに、その重ね合わせ部分をネジ止めして一体化させたことを特徴としてなるスクリュー翼付きコンクリート杭。
【請求項２】
前記スクリュー部材は、その筒軸部が前記コンクリート杭本体に形成された環状凹部に嵌合されている請求項１に記載のスクリュー翼付きコンクリート杭。
【請求項３】
前記両筒軸構成部材の互いに筒軸部内外側に重ねられるジョイント片部の内、その筒軸部外側のジョイント片部外周を、筒軸部の外周面と略同一円周上に位置させて筒軸部内側のジョイント片部内面を筒軸部内周に突出させ、該突出部をコンクリート杭本体の外面に形成した凹溝に嵌め合わせてなる請求項１又は２に記載のスクリュー翼付きコンクリート杭。
【請求項４】
互いに重ね合わせた両ジョイント片部の内の筒体内側のジョイント片部にネジ穴を形成し、該ネジ穴に筒体外側のジョイント片部に開口させたボルト挿通穴を通してボルトを螺合させることによって両ジョイント片部をネジ止めしてなる請求項１,２又は３に記載のスクリュー翼付きコンクリート杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構築物の基礎として使用するスクリュー翼付きコンクリート杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般に構築物の基礎として使用される杭には、全体が鋼管によって構成されている鋼管杭や全体がプレキャストコンクリート製のコンクリート杭、或いは鋼管内にコンクリートを充填したコンクリート充填鋼管杭があり、これらの杭において外周に螺旋状のスクリュー翼を突設しておき、杭を旋回させることにより地盤中に貫入させるものがある。
【０００３】
この種のスクリュー翼を使用した回転式の杭は、一般に鋼管杭やコンクリート充填鋼管杭に多く、杭外周面の一部又は全部にスクリュー翼を溶接によって突設したものが使用されている（特許文献１，２）。
【０００４】
コンクリート杭にあっては、近年において、図６に示すようにプレキャストコンクリート杭本体１の外周の１又は複数個所にスクリュー翼２を突設しておき、これを予め掘削した杭挿入用穴３内に挿入したのちこれを回転させて安定地盤内に先端部を貫入させるようにしたものが開発されている。
【０００５】
この種の杭におけるはスクリュー翼２の固定は、図７、図８に示すように、杭本体１の製造に際し、杭外周の所定位置に鋼管筒５をインサート成形しておき、杭本体のコンクリート養生後に鋼管筒５の外周にスクリュー翼２を溶接によって突設させる方法や、図９、図１０  に示すように杭本体の製造時に鋼管筒５が嵌り合う溝６を予め形成しておくとともに、これとは別に鋼管筒５を半割にした半体５ａ，５ａの外周にスクリュー翼２を突設しておき、コンクリート杭本体１のコンクリート養生後に半体５ａ，５ａを溝６内に嵌め合わせ、該半体間をフランジ７を介してボルト８によって固定する方法が開発されている。
【特許文献１】特開２００２−３３９３５３号公報
【特許文献２】特開２００４−０１１３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の如き従来のコンクリート杭本体成形時に鋼管をインサートしておきコンクリート養生後にスクリュー翼を溶接する方法では、工場にてスクリュー翼を溶接しておく必要があり、運搬時にスクリュー翼が邪魔になって運搬コストが高くなり、また、運搬中にスクリュー翼を損傷する場合があるなどの問題があった。
【０００７】
一方、外周にスクリュー翼を突設した半割り筒状の半体をコンクリート杭本体の溝に嵌めつけるものの場合には、現場にてスクリュー翼を組み付けることができるため、通常のコンクリート杭と同様に運搬することができ、運搬中における変形等の損傷が発生することが少ないが、スクリュー翼の間に半体連結用フランジが突出しているため、コンクリート杭を回転させて貫入させる際に貫入抵抗が大きくなる。更にボルト及びフランジに貫入時に作用する円周方向の外力をボルトの引張応力及びフランジの曲げ応力とも、杭ねじ込みに際して発生する外力より大きくなければならず、フランジの厚さが大きく、またボルトを高強度とする必要があり、コスト高となるという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような従来の問題に鑑み、コンクリート杭本体に対するスクリュー翼の取り付けを施工現場にて容易に行うことができ、しかもその取付のための構造が少ない本数のネジ止めによって強固なものとなり、かつ、スクリュー翼付のコンクリート杭を回転させて地盤中に貫入させる際の抵抗とならないスクリュー翼付きコンクリート杭の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１の発明の特徴は、円筒状をした筒軸部と該筒軸部の外周に一体に備えた１又は複数枚のスクリュー翼とを有するスクリュー部材を、前記筒軸部をコンクリート杭本体の外周に嵌め合わせて固定したスクリュー翼付きコンクリート杭であって、前記筒軸部は、円筒を縦複数割りにした形状の筒軸構成部材をもって構成されるとともに各筒軸構成部材の外周面にそれぞれ前記スクリュー翼が一体に突設され、各筒軸構成部材の周方向側両縁に備えたジョイント片部を筒内外側に重ねた状態で接合させることにより円筒状に組み立てられ、両ジョイント片部を、その接合面の一方に形成した筒軸部軸方向に向けた突条と他方に形成した凹溝とを嵌め合わせて互いに重ね合わせるとともに、その重ね合わせ部分をネジ止めして一体化させたことにある。
【００１０】
また、請求項２の発明は、前記請求項１の構成に加え、前記スクリュー部材は、その筒軸部が前記コンクリート杭本体に形成された環状凹部に嵌合されていることにある。
【００１１】
更に、請求項３の発明の特徴は、前記請求項１又は２の構成に加え、前記両筒軸構成部材の互いに筒軸部内外側に重ねられるジョイント片部の内、その筒軸部外側のジョイント片部外周を、筒軸部の外周面と略同一円周上に位置させて筒軸部内側のジョイント片部内面を筒軸部内周に突出させ、該突出部をコンクリート杭本体の外面に形成した凹溝に嵌め合わせたことにある。
【００１２】
更に、請求項４の発明の特徴は、前記請求項１,２又は３の構成に加え、互いに重ね合わせた両ジョイント片部の内の筒体内側のジョイント片部にネジ穴を形成し、該ネジ穴に筒体外側のジョイント片部に開口させたボルト挿通穴を通してボルトを螺合させることによって両ジョイント片部をネジ止めしたことにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、円筒状をした筒軸部と該筒軸部の外周に一体に備えた１又は複数枚のスクリュー翼とを有するスクリュー部材を、前記筒軸部をコンクリート杭本体の外周に嵌め合わせるようにし、前記筒軸部を、円筒を縦複数割りにした形状の筒軸構成部材をもって構成させ、各筒軸構成部材の外周面にそれぞれスクリュー翼を一体に突設させ、両筒軸構成部材の周方向側両縁に備えたジョイント片部を筒内外側に重ねた状態で接合させることにより円筒状に組み立てられるようにしたことにより、コンクリート杭を設置する施工現場においてスクリューの取付が可能となり、運搬が通常のコンクリート杭同様に効率よく行うことができ、コンクリート杭本体とスクリュー部材とを別々に運搬するため運搬中にスクリュー部材がコンクリート杭本体の重量によって損傷されることがない。
【００１４】
また、筒軸構成部材のジョイント片部を、その接合面の一方に形成した筒軸部軸方向に向けた突条と他方に形成した凹溝とを嵌め合わせて互いに重ね合わせるとともに、その重ね合わせ部分をネジ止めして一体化させたことにより、筒軸部の外周面にはスクリュー翼以外の突出部がより少ない構造となり、貫入抵抗が小さく、かつ、筒軸部に対して周方向に作用する外力は、凹溝と突条との嵌め合いによって対抗し、ネジ止用のボルトに対しては前記周方向の外力による半径方向に生じる分力を受け持つのみでよいため、ボルトに対するせん弾力は周方向に生じる外力の数分の１となり、高強度であるを要しない。
【００１５】
更に、前記スクリュー部材は、その筒軸部を前記コンクリート杭本体に形成された環状凹部に嵌合させることにより、コンクリート杭本体に対する軸方向への相対移動を確実に阻止させることができ、また、コンクリート杭の貫入抵抗を少なくすることができる。
【００１６】
更に、前記両筒軸構成部材の互いに筒軸部内外側に重ねられるジョイント片部の内、その筒軸部外側のジョイント片部外周を、筒軸部の外周面と略同一円周上に位置させて筒軸部内側のジョイント片部内面を筒軸部内周に突出させ、該突出部をコンクリート杭本体の外面に形成した凹溝に嵌め合わせることにより、筒軸部の外周の凹凸がより少なくなり、貫入抵抗が小さいものとなる。
【００１７】
更に、互いに重ね合わせた両ジョイント片部の内の筒体内側のジョイント片部にネジ穴を形成し、該ネジ穴に筒体外側のジョイント片部に開口させたボルト挿通穴を通してボルトを螺合させることによって両ジョイント片部をネジ止めすることにより、コンクリート杭本体に対するスクリュー翼の取り付け作業が杭施工現場で容易に行い得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本発明の実施の形態を図１〜図５に示した実施例に基づいて説明する。
【００１９】
図において、１０はプレキャストコンクリート杭本体であり、この杭本体１０は、通常のコンクリート杭の製造と同様に、遠心成形型内に所定の配筋を施し、回転させつつコンクリートを流し込むことにより成形する。この他、回転しない型枠を使用して成形されたものであってもよい。また、この杭本体１０の端部には、必要に応じて先細り状の先端金具１０ａや杭間連結のための円筒金具１０ｂが一体に備えられる。
【００２０】
杭本体１０には所望のスクリュー翼設置部分の外周に、周方向に向けた環状凹部１１が形成されている。この環状凹部１１内に鋼製のスクリュー部材２０が嵌めつけられている。
スクリュー部材２０は、円筒状の筒軸部２１とその外周に一体に突設したスクリュー翼２２から構成されており、筒軸部２１を環状凹部１１に嵌め合わせて杭本体１０に固定されている。
【００２１】
このスクリュー部材２０は、略縦半割り状をした２つの半体２０ａ，２０ｂをもって構成されており、筒軸部２１は略半円筒状をした筒軸構成部材２１ａ，２１ｂとをもって構成されその各筒軸構成部材の外周にスクリュー翼半体２２ａ，２２ｂが突設されている。
【００２２】
両筒軸構成部材の内の一方の筒軸構成部材２１ａ両縁にはジョイント片部２３ａ，２３ａが、他方の筒軸構成部材２１ｂの両縁にはジョイント片部２３ｂ，２３ｂが一体に備えられている。
【００２３】
この各ジョイント片部２３ａ，２３ｂを筒軸部内外側に重ねる配置に接合させることによって円筒状の筒軸部２１が形成されるようにしており、互いに接合されるジョイント片部２３ａ，２３ｂは図４に示すように断面が波型に形成され、一方側の接合面には鋼管軸方向に向けて連続した凹溝２４が、また他方側の接合面には突条２５とが形成され、両ジョイント片部２３ａ，２３ｂ相互間において、一方側の凹溝２４に他方側の突条２５が互いに嵌り合う形状に成形されている。
【００２４】
また、接合された際に筒軸部外面側に位置するジョイント片部２３ａにはボルト挿通穴２６が形成され、筒軸部内面側に位置するジョイント片部２３ｂには、前記ボルト挿通穴２６と整合する位置にネジ穴２７が形成され、両ジョイント片部２３ａ，２３ｂを互いに接合させた状態で、ボルト挿通穴２６内にボルト２８を挿入し、ネジ穴２７内に螺合させて締結することによって互いに接合されたジョイント片部２３ａ，２３ｂ間を一体化させるようにしている。これによって両筒軸構成部材２１ａ，２１ｂが円周方向に組み立てられ円筒状の筒軸部２１が構成されるようになっている。
【００２５】
互いに接合されるジョイント片部２３ａ，２３ｂは筒軸部外面側に位置するジョイント片部２３ａの外周面が筒軸部２１の円筒状外周面と略同径、即ちジョイント片部２３ａ外周が筒軸部２１の外周と略同一の円周上に位置するように形成されているとともに、筒軸部内面側に位置するジョイント片部２３ｂが筒軸部の２１の円筒状内周面より内側に突出されている。そして、この内側に突出したジョイント片部２３ｂが、杭本体１０の環状凹部１１に形成した凹陥部１１ａ内に嵌り合い、更にジョイント片部２３ｂを貫通して螺合されたボルト２８の先端がこの凹陥部１１ａ内に形成された凹部１１ｂに嵌りあっている。
【００２６】
また、各スクリュー翼半体２２ａ，２２ｂは、筒軸構成部材２１ａ，２１ｂが互いに接合されて円筒状の筒軸部２１に組み立てられた状態で、互いに螺旋状に連続した配置となるようになっている。
【００２７】
このように、杭本体１０環状凹部１１内に筒軸部２１を嵌合させることによってスクリュー部材２０の杭本体に対する軸方向の相対移動が阻止され、且つ環状凹部１１内の凹陥部１１ａに内側に突出したジョイント片部２３ｂを嵌め合わせるとともに、ボルト２８を凹部１１ｂに嵌め合わせることによって、スクリュー部材２０の杭本体１１に対する回転が阻止されるようにしている。
【００２８】
また、筒軸構成部材２１ａ，２１ｂの接合をジョイント片部２３ａ，２３ｂに備えた凹溝２４と突条２５を嵌め合わせると共に両ジョイント片部を縫い合わせるようにボルト２８によってネジ止めする構造としたことにより、筒軸部２１に円周方向の加圧力又は引張力が作用した場合には、筒軸半径方向に生じる分力に対抗するだけの引張応力を有すれば足りる。
【００２９】
尚、上述の例では両ジョイント片部間を、１対の突条と凹溝の嵌め合いによって接合させているが、図５に示すように複数対の凹溝２４と突条２５との嵌め合い構造としてもよい。尚、前記実施例と共通する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３０】
また、筒軸部２１を縦半割りの２つの筒軸構成部材２１ａ，２１ｂをもって構成する他、円周方向に３分割或いはそれ以上の数に分割した鋼管周壁構成部材によって構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るスクリュー翼付きコンクリート杭の一例の側面図である。
【図２】図１におけるスクリュースクリュー部材取付部分の正面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示すコンクリート杭における筒軸部半体接合部分の拡大断面図である。
【図５】同上の変形例を示す拡大断面図である。
【図６】従来のスクリュー翼付きコンクリート杭の従来例を示す側面図である。
【図７】同上のスクリュー翼取付部分を示す側面図である。
【図８】図７中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】従来のスクリュー翼取付部分の変形例を示す側面図である。
【図１０】図9中のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  プレキャストコンクリート杭本体
１０ａ  先端金具
１０ｂ  円筒金具
１１  環状凹部
１１ａ，１１ｂ  凹陥部
２０  スクリュー部材
２０ａ，２０ｂ  半体
２１  筒軸部
２１ａ，２１ｂ  筒軸構成部材
２２  スクリュー翼
２２ａ，２２ｂ  スクリュー翼半体
２３ａ，２３ｂ  ジョイント片部
２４  凹溝
２５  突条
２６  ボルト挿通穴
２７  ネジ穴
２８  ボルト
【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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