(57)【要約】【課題】鋼管杭に全周突き合わせ溶接され、少部品点数で溶接の効率と品質を向上できる回転埋設鋼管杭用ビットの提供。【解決手段】ビット本体と螺旋羽根板とを備えた鋼管杭用ビットは、ビット本体の接合端に全周に亘って設けられ、鋼管杭の埋設先端部と協働して溶接用の開先を形成する環状の斜面を持つ開先斜面部と、接合端の全周に一体に設けられ、開先斜面部の斜面に接続されて鋼管杭の内周面に嵌合する環状の外周面を持つ裏当て部とを備えている。【効果】鋼管杭へのビットの溶接を少部品点数で効率および品質の高い全周突き合わせ溶接でできる。【選択図】図３
2011080255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管杭の埋設先端部とほぼ同じ肉厚で、先端および上記埋設先端部に全周に亘って突き合わせ溶接される接合端を持つ中空のビット本体と、上記ビット本体から径方向外側に延びた螺旋羽根板とを備えた鋼管杭用ビットにおいて、
上記接合端に全周に亘って設けられ、上記鋼管杭の埋設先端部と協働して溶接用の開先を形成する環状の斜面を持つ開先斜面部と、
上記接合端に全周に亘って一体に設けられ、上記開先斜面部の上記斜面に接続されて上記鋼管杭の内周面に嵌合する環状の外周面を持つ裏当て部とを備えたことを特徴とする回転埋設鋼管杭用ビット。
【請求項２】
上記斜面上に設けられて、上記埋設先端部との間に軸方向寸法が一定の環状のルート間隙を形成する位置決めのためのストッパを備えたことを特徴とする請求項１に記載の回転埋設鋼管杭用ビット。
【請求項３】
上記螺旋羽根板が逆ロート状であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の回転埋設鋼管杭用ビット。
【請求項４】
上記螺旋羽根板が、周縁部に立ち下がり縁部を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転埋設鋼管杭用ビット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は回転埋設鋼管杭用ビットに関するものであり、特に中空の鋼管杭の埋設先端部に全周に亘る突き合わせ溶接により接合される回転埋設鋼管杭用ビットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、安全且つ施工が非常に簡単で、支持杭を使用することが困難な軟弱地盤に適用することができる基礎杭として、鋼管の先端部分を管部材に挿入して固定し、管部材の外周面には、鋼管の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有する螺旋状翼をほぼ１巻溶接等により固定したものが提案されている。螺旋状翼が取り付けられた管部材を鋼管の先端部分に嵌合させて取り付けるためには、係止溝と係止突起とを係合させ、係止溝の開口に肉盛り溶接をして係止突起が係止溝から外れないようにする（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、鋼管杭に管状部材を全周溶接により接合する技術として、裏当て金を使用しないで鋼管杭へネジ継手を溶接する際に、溶接の作業性を向上させ、製造コストを低減させるために、ネジ継手に鋼管杭との間に開先を形成すると共に鋼管杭の底面に延びて重なる裏当て部を突出して設け、鋼管杭とネジ継手とを突き合わせ溶接することが提案されている。このようなネジ継手を用いれば、ネジ継手そのものに裏当て金の機能を付加したため、高価な裏当て金を用いる作業を必要としなくなり、また高い溶接品質を得ることができて、作業性を向上させ、製造コストを低減させることができる（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
また、鋼管同士の突き合わせ溶接継手における溶接間隔を適切なものとするために、継手部裏当てリングの外周面に位置決め用の突起を取り付けることも提案されている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５４３７５号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５５５８号公報
【特許文献３】特開２００３−２８６７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている基礎杭においては、鋼管と螺旋状翼付の管部材との接合を現場で行うことが前提であり、このため管部材の全周溶接は行わずに係合溝の開口を閉じるだけの局部的な溶接で充分であることがこの技術の利点であるとされており、中空の鋼管杭の埋設先端部に全周に亘る突き合わせ溶接により接合される回転埋設鋼管杭用ビットに適用するのは適切ではない。
【０００７】
また、特許文献２に記載されているネジ継手においては、ネジ継手の円筒形の本体部分の厚さが鋼管杭の肉厚よりも大きいことを利用し、ネジ継手に開先形成のための切削加工をする際に鋼管杭よりも厚い部分を残して裏当て金とするものである。このため、ネジ継手の本体部分の厚さは常に鋼管杭よりも厚くなり、この技術を回転埋設鋼管杭用ビットを鋼管杭に連結するための継手に適用すれば、回転埋設鋼管杭用ビットに余分な材料が必要となり、重量が増し、また切削作業が必要となって、望ましい結果が得られず、回転埋設鋼管杭用ビットに適用するのは適切ではない。
【０００８】
また、特許文献３に記載されている位置決め用突起付の裏当て金は、鋼管とは別体の独立した部品であり、また裏当て金自体もリング状の本体と、この本体に溶接、ネジなどにより突設された別体の突起とで構成されたものであり、部品点数が多く、製作に時間が掛かり、完成した突き合わせ溶接継手の信頼性が必ずしも高くないため、回転埋設鋼管杭用ビットに適用するのは適切ではない。
【０００９】
さらに特許文献１〜３に記載されている技術は、それぞれが独立して完結したものであってそれなりの効果をもたらすものではあるが、中空の鋼管杭の埋設先端部に全周に亘る突き合わせ溶接により接合される回転埋設鋼管杭用ビットに適用するのが適切ではなかった。このため、部品点数を減少させ、溶接の効率および質を向上できる回転埋設鋼管杭用ビットの開発が望まれていた。
【００１０】
従ってこの発明の目的は、鋼管杭の埋設先端部に全周に亘る突き合わせ溶接により接合され、部品点数を減少させ、溶接の効率および質を向上できる回転埋設鋼管杭用ビットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の回転埋設鋼管杭用ビットは、鋼管杭の埋設先端部とほぼ同じ肉厚で、先端および上記埋設先端部に全周に亘って突き合わせ溶接される接合端を持つ中空のビット本体と、上記ビット本体から径方向外側に延びた螺旋羽根板とを備えた鋼管杭用ビットにおいて、上記接合端に全周に亘って設けられ、上記鋼管杭の埋設先端部と協働して溶接用の開先を形成する環状の斜面を持つ開先斜面部と、上記接合端に全周に亘って一体に設けられ、上記開先斜面部の上記斜面に接続されて上記鋼管杭の内周面に嵌合する環状の外周面を持つ裏当て部とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の回転埋設鋼管杭用ビットによれば、鋼管杭の埋設先端部に全周に亘る突き合わせ溶接により接合され、部品点数を減少させ、溶接の効率および質を向上できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の回転埋設鋼管杭用ビットの一実施の形態を示す側面図である。
【図２】図１に示す回転埋設鋼管杭用ビットを鋼管杭と共に示す縦断面図である。
【図３】図２の円ＩＩＩで囲んだ部分を溶接ビードを除去して示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１〜３にはこの発明の回転埋設鋼管杭用ビットの一実施形態を示してあり、図示の回転埋設鋼管杭用ビットは、図２および３に示すような共に用いる鋼管杭１の埋設先端部２の肉厚ｔとほぼ同じ大きさの肉厚Ｔを持つ中空の筒体であるビット本体３と、ビット本体３の外周面４から径方向外側に延びた螺旋羽根板５とを備えている。ビット本体３は、筒体６と、筒体６の下端のドーム状の底壁７によって閉ざされた閉端８と、鋼管杭１の埋設先端部２に全周に亘って突き合わせ溶接される溶接継手部９を持つ接合端１０とを備えている。閉端８のドーム状の底壁７には、掘削刃１１が設けられている。回転埋設鋼管杭用ビットは鋳造によって作られているので、ビット本体３、螺旋羽根板５および掘削刃１１は一体に連続した単一部品として作られている。
【００１６】
ビット本体３の接合端１０の溶接継手部９は、接合端１０の全周に亘って設けられ、鋼管杭１の埋設先端部２の端面と協働して図３に示すような溶接用の開先１２を形成する円錐面である環状の斜面１３を持ち、接合端１０から径方向内側に斜めに鋼管杭１に向かって延びた開先斜面部１４を備えている。ビット本体３の溶接継手部９はまた、接合端１０に全周に亘って一体に設けられ、開先斜面部１４の斜面１３に接続されて鋼管杭１の内周面１５に嵌合する環状の外周面１６を持つ環状の裏当て部１７を備えている。
【００１７】
溶接継手部９はさらに、開先斜面部１４の斜面１３上に設けられて、斜面１３と埋設先端部２との間に軸方向寸法Ｇが一定の環状のルート間隙１８を形成する位置決め用のストッパ１９を備えている。ストッパ１９は図示の例では周方向に等間隔に３個設けられた突起である。図２に示す溶接継手部９には、後に説明する溶接によって鋼管杭１との間に全周に亘って形成された溶接ビード２０が形成されている。
【００１８】
ビット本体３は、外径が鋼管杭１の外径とほぼ等しく、裏当て部１７の外周面１６の直径は鋼管杭１の内周面１５の直径よりも僅かに小さく、裏当て部１７が鋼管杭１に挿入できるようにしてあり、裏当て部１７を鋼管杭１に挿入してビット本体３を鋼管杭１に組み合わせたときには、ビット本体３の筒体６の接合端１０と鋼管杭１の埋設先端部２とが突き合わせ状態になり、鋼管杭１の全周に亘る突き合わせ溶接ができるようになる。ストッパ１９の配置および形状は、このような突き合わせ溶接作業時に、鋼管杭１の埋設先端部２の端面とビット本体３の接合端１０との間に適切な溶接大きさの開先１２およびルート間隙１８を形成するようにしてある。
【００１９】
螺旋羽根板５は、全体として逆ロート状の形状にされている。すなわち、図２に良く表されているように、螺旋羽根板５は筒体６の外周面から径方向外側に向かって張り出しているが、全体として径方向内側から外側に向かって回転埋設鋼管杭用ビットの閉端８側に近付くように傾斜して、いわば円錐面を螺旋状に変型させた形状にしてあり、螺旋羽根板５の下面すなわちビットの閉端８側の面（図２で下方の主面）は傾斜角度αを持っている。また、螺旋羽根板５は、周縁部に立ち下がり縁部２１を備えている。
【００２０】
このような回転埋設鋼管杭用ビットを鋼管杭１に取り付けるためには、先ずビット本体３の裏当て部１７を鋼管杭１の埋設先端部２の内周面１５に合わせて、ストッパ１９が埋設先端部２に当たるまで挿入する。この状態では、ビット本体３の溶接継手部９に関連して全周に亘って、裏当て部１７およびストッパ１９の位置決め作用により、適切な大きさの開先１２およびルート間隙１８が形成され、同時にルート間隙１８の内側に裏当て板の作用をする裏当て部１７が配置されることになる。この状態での溶接継手部９への溶接作業は、全周に亘って、容易かつ正確に、溶接材料の漏洩無しに、効率良く行うことができ、機械による自動化もでき、完成した溶接は高品質なものとなる。
【００２１】
以上説明した回転埋設鋼管杭用ビットのビット本体３は、接合端１０と、開先斜面部１４と、裏当て部１７とが全周に亘って設けられており、鋼管杭の埋設先端部と協働して溶接用の開先を形成する環状の斜面を持つ開先斜面部１７が接合端１０に全周に亘って設けられているので、全周溶接が可能であり、また、接合端１０は、鋼管杭１の埋設先端部２の肉厚ｔとほぼ同じ肉厚Ｔであるので、埋設先端部２との間に突き合わせ溶接をすることができて、重量が増したり切削作業を必要とするようなことがない。さらに、開先斜面部１４の斜面１３に接続されて鋼管杭１の内周面１５に嵌合する環状の外周面１６を持つ裏当て部１７が、接合端１０に全周に亘って一体に設けられているので、部品点数が多くなって製作に時間が掛かるようなことがなく、完成した突き合わせ溶接継手の信頼性が高くなる。また、位置決めのためのストッパ１９が、裏当て部１７の外周面１６上に設けられて、埋設先端部２との間に軸方向寸法Ｇが一定の環状のルート間隙１８を形成するので、完成した突き合わせ溶接継手の品質が良く信頼性が高い。このような回転埋設鋼管杭用ビットの全体を鋳造によって一部品として製作すれば、生産コストを低く抑えることができる。
【００２２】
また、螺旋羽根板５が逆ロート状であるため、この回転埋設鋼管杭用ビットを用いて地盤に鋼管杭を埋設した後の鋼管杭の地盤反力が大きくなり、螺旋羽根板５の周縁部に立ち下がり縁部２１を設けると地盤反力はさらに大きくなる。
【００２３】
以上に図示して説明した回転埋設鋼管杭用ビットは単なる例であって様々な変形が可能であり、またそれぞれの具体例の特徴を全てあるいは選択的に組み合わせて用いることもできる。例えば、溶接継手部９の開先斜面部１４を省略して筒体６の接合端１０と裏当て部１７とを円錐面の斜面１３で接続しないで、裏当て部１７を接合端１０の内側に重なって入り込むような形状として接合端１０の直角な端面が直接裏当て部１７の外周面１６に接続されるようにすることもできる。またストッパ１９はルート間隙を形成できるものであればどのような形状のものをどのように配置しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明は回転埋設鋼管杭用ビットに利用できるものである。
【符号の説明】
【００２５】
１  鋼管杭、２  埋設先端部、３  ビット本体、４  外周面、５  螺旋羽根板、６  筒体、７  底壁、８  閉端、９  溶接継手部、１０  接合端、１１  掘削刃、１２  開先、１３  斜面、１４  開先斜面部、１５  内周面、１６  外周面、１７  裏当て部、１８  ルート間隙、１９  ストッパ、２０  溶接ビード、２１  縁部。
【図１】
2011080255.tif 000003
【図２】
2011080255.tif 000004
【図３】
2011080255.tif 000005