(57)【要約】【課題】低コストのもとに、十分な支持強度を有する基礎杭を施工すること。【解決手段】下端に回転羽根１を連結した鋼管２を地面に突き立てて、この鋼管２を軸周りに回転させて回転羽根１を所定深さまで地中に埋め込んで竪穴を形成する工程と、鋼管２の内側に、この鋼管２と同軸に紙管３を挿入する工程と、回転羽根１と鋼管２との連結を解消して、鋼管２のみを地中から引き抜く工程と、紙管３内を通して、竪穴内に、時間経過とともに硬化する充填剤４を注入する工程と、を順次行うことにより基礎杭を構成する。この基礎杭の施工において鋼管２を引き抜いて、他の施工場所で再利用することにより、コストの低減を図ることができる。また、安価な紙管３を用いたことで、材料コストの増加を抑制しつつ竪穴の内壁の崩落を防止することができる。このため、施工時に内壁を整える等の余計な手直しが不要となり、作業コストの削減を図ることもできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端に回転羽根（１）を連結した鋼管（２）を地面に突き立てて、この鋼管（２）を軸周りに回転させて前記回転羽根（１）を所定深さまで地中に埋め込んで竪穴を形成する工程と、
前記鋼管（２）の内側に、この鋼管（２）と同軸に紙管（３）を挿入する工程と、
前記回転羽根（１）と前記鋼管（２）との連結を解消して、前記鋼管（２）のみを地中から引き抜く工程と、
前記紙管（３）内を通して、前記竪穴内に、時間経過とともに硬化する充填剤（４）を注入する工程と、
を有する基礎杭施工方法。
【請求項２】
前記紙管（３）を、回転羽根（１）に突き当たるまで挿し込むようにした請求項１に記載の基礎杭施工方法。
【請求項３】
前記充填剤（４）がセメントである請求項１又は２に記載の基礎杭施工方法。
【請求項４】
地中に埋め込まれる回転羽根（１）と、前記回転羽根（１）上に設けられる紙管（３）と、前記回転羽根（１）に至るように前記紙管（３）内に充填された充填剤（４）と、を有する基礎杭。
【請求項５】
前記充填剤（４）がセメントである請求項４に記載の基礎杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建築物の基礎として使用される基礎杭の施工方法、及びこの施工方法によって施工された基礎杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎杭は、住宅やビルディング等の建築物を建築する際に用いられるものである。この基礎杭で建築物を安定的に支持することによって、この建築物に不同沈下等の不具合が発生するのを防止している。特許文献１に開示された基礎杭を例示して説明すると、この基礎杭（鋼管杭）は、杭本体の先端部に、二枚の回転羽根（羽根板）を互いに平行にかつ軸方向から所定角度だけ傾斜させて設けたものである。この杭本体を軸周りに回転させると、回転羽根が地面にめり込んで地中に埋め込まれる。この回転羽根が地面に近い表層地盤に埋め込まれるだけでもある程度の支持力（支持安定性）を得ることができるが、この表層地盤よりも深い位置にある強固な支持地盤に回転羽根が埋め込まれることによって、より高い支持力を得ることができる。
【０００３】
この支持力は基礎杭の底面積が大きいほど高まり、本特許文献に係る構成のように回転羽根を採用する場合、この回転羽根の面積（羽根径）が大きいほど、高い支持力を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９１５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係る基礎杭は、好ましくは表層地盤よりも深い位置にある支持地盤まで回転羽根を埋め込む必要があり、この支持地盤が地中深くに位置する場合、長尺の鋼管からなる杭本体を使用する必要がある。ところが、近年の鋼材価格の上昇に伴い、長尺の鋼管を使用する工法は、コストが嵩むという問題がある。
【０００６】
このコストを低減するために、基礎杭の回転羽根と鋼管を分離可能に構成し、基礎杭を所定深さまで埋め込んだ後に、回転羽根と鋼管を分離して鋼管のみを地中から引き抜き、この鋼管を引き抜いた後の竪穴に、時間の経過とともに硬化するセメント等の充填剤を充填することで、鋼管の再利用を図ることも考えられる。しかしながら、鋼管を引き抜いた際に竪穴の内壁が崩落して竪穴内に充填剤が十分に行き渡らず、十分な支持強度が得られないことが生じ得る。さらに、この崩落を防止するために内壁を整える等の余計な手直しが必要となり、作業時間やコストが増大する問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、低コストのもとに、十分な支持強度を有する基礎杭を施工することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明は、下端に回転羽根を連結した鋼管を地面に突き立てて、この鋼管を軸周りに回転させて前記回転羽根を所定深さまで地中に埋め込んで竪穴を形成する工程と、前記鋼管の内側に、この鋼管と同軸に紙管を挿入する工程と、前記回転羽根と前記鋼管との連結を解消して、前記鋼管のみを地中から引き抜く工程と、前記紙管内を通して、前記竪穴内に、時間経過とともに硬化する充填剤を注入する工程と、を有する基礎杭施工方法を構成した。
【０００９】
鋼管内に挿入する紙管は、鋼管と比較して大幅に低価格なので、施工に係る材料費の低コスト化を図ることができる。しかも、竪穴内に、鋼管に代わって紙管を挿入したことにより、この竪穴の内壁が崩落するのを防止することができる。このため、竪穴内に充填剤を十分に行き渡らせることができ、十分な支持強度を確保することができる。しかも、この紙管は軽量なので、作業者が手で持って鋼管内に挿入することもできる。このため、重機を使用しなくても作業を行うことができ、作業コストの増加の抑制を図ることもできる。
【００１０】
前記構成においては、前記紙管を、回転羽根に突き当たるまで挿し込むようにするのが好ましい。
【００１１】
竪穴の底付近（すなわち回転羽根付近）は、竪穴の内壁から崩落した土砂が特に溜まりやすく、この底付近に充填剤が十分に充填されないことも生じ得る。そこで、紙管を回転羽根に突き当たるまで挿し込むようにすることによって、底付近における内壁の崩落が防止され、充填剤の充填を確実に行うことができる。このため、基礎杭による十分な支持強度を確保することができる。
【００１２】
前記各構成においては、前記充填剤をセメントとするのが好ましい。
【００１３】
セメントは安価に入手可能であり、かつ基礎杭の素材として十分な強度を有しているためである。
【００１４】
この発明に係る基礎杭は、地中に埋め込まれる回転羽根と、前記回転羽根上に設けられる紙管と、前記回転羽根に至るように前記紙管内に充填された充填剤と、を有する構成とすることができる。この充填剤は、上記のようにセメントを用いるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、回転羽根を下端に取り付けた鋼管を地面に突き立てて、鋼管とともに回転羽根を地中に埋め込んで竪穴を形成する工程と、前記鋼管の内側に、この鋼管と同軸に紙管を挿入する工程と、前記回転羽根と前記鋼管との連結を解消して、前記鋼管のみを地中から引き抜く工程と、前記紙管内を通して、前記竪穴内に、時間経過とともに硬化する充填剤を注入する工程と、を有する基礎杭施工方法を構成した。このように、竪穴の形成に用いた鋼管を引き抜いて再利用するとともに、この鋼管の代わりに紙管を挿入することにより、この紙管が土留めの役目を果たし、竪穴の内壁が崩落するのを防止することができる。このため、材料コストや作業コスト等のコストを抑制することができるとともに、基礎杭の十分な支持強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本願発明に係る基礎杭施工方法の工程を示す概念図であって、回転羽根を所定深さまで埋め込みつつある状態
【図２】図１に続いて、鋼管内に紙管を挿入する前の状態
【図３】図２に続いて、鋼管内に紙管を挿入した後の状態
【図４】図３に続いて、鋼管のみを引き抜きつつある状態
【図５】図４に続いて、紙管内にセメントを充填した状態
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明に係る基礎杭施工方法の実施形態を図１から図５に示す。この施工方法においては、まず、杭打ち機Ｍを用いて、下端に回転羽根１を連結した鋼管２を地面に突き立てて、この鋼管２を軸周りに回転させて、回転羽根１を所定深さまで埋め込んで竪穴を形成する（図１を参照）。回転羽根１の素材として、埋め込みの際に負荷される力に耐えることができるように、鋼材が使用されているが、同等の強度を有する素材であれば、その他の素材も適宜採用することができる。また、回転羽根１の形状、大きさ、羽根の枚数は、地盤の固さや土質、基礎杭に要求される支持強度等の諸要因を考慮した上で適宜変更することができる。
【００１８】
次に、鋼管２の内側に、この鋼管２と同軸に紙管３を挿入する（図２、図３を参照）。この紙管３として、例えば再生古紙からなる直径数ｃｍ〜数十ｃｍであって、肉厚が数ｍｍ〜十数ｍｍのものを使用することができる。この紙管３の長さは、鋼管２とほぼ同程度であって、その下端は回転羽根１に突き当たっているとともに、その上端は地面とほぼ同じ高さにある。この紙管３の外径は鋼管２の内径よりわずかに小さく、その挿入をスムーズに行うことができる。この紙管３は、その直径や長さ等にもよるが、数ｋｇ〜数十ｋｇ程度の重さである。このため、重機を用いることなく、１〜２名の作業者の手作業によってその作業を進めることができ、作業コストの抑制を図ることができる。
【００１９】
さらに、杭打ち機Ｍを用いて、回転羽根１と鋼管２との連結を解消した上で、鋼管２のみを地中から引き抜く（図４を参照）。連結の解消は、例えば、回転羽根１に対して鋼管２をその軸周りに特定方向に特定角度だけ回転させて引き抜くことにより、その連結を解消する（回転羽根１と鋼管２が外れる）機構を採用することによってなされる。この鋼管２を引き抜いても、その内側に紙管３が挿入されているため、この紙管３によって竪穴の内壁が崩落するのを防止することができる。引き抜いた鋼管２は、他の基礎杭の施工に再利用される。このように、紙管３と比較して高価な鋼管２を再利用することにより、施工工事における材料コストを大幅に抑制することができる。
【００２０】
最後に、紙管３を通して、竪穴内に充填剤４としてセメントを充填する（図５を参照）。このセメントが時間の経過とともに硬化することによって、十分な支持強度を備えた支持杭が完成する。セメントの代わりに、硬化後にこれと同等以上の支持強度を発揮するのであれば、これ以外の充填剤４を採用することもできる。土砂の湿気や地下水が紙管３に浸透することも生じ得るが、このように紙管３を通してセメントを充填することにより、紙管３の内側から外側に向かう力が作用するため、紙管３に浸透した湿気等によって紙管３の強度が低下したとしても、この紙管３の内側への凹みは生じない。また、この紙管３の耐水性を向上するために、紙管３の内外面の少なくとも一方に防水加工を施してもよい。
【００２１】
上記の実施形態によって得られた基礎杭は、地中に埋め込まれる回転羽根１と、この回転羽根１上に設けられる紙管３と、回転羽根１に至るように紙管３内に充填された充填剤４（セメント）とを有している。この基礎杭は、回転羽根１の埋め込みの際に用いられる鋼管２が抜き取られて、他の基礎杭を施工する際に再利用されることから、この鋼管２に係る材料コストを削減することができる。また、紙管３を設けたことにより、この紙管３が土留めの役目を果たして、竪穴の内壁が崩落するのを防止することができる。このため、施工時に内壁を整える等の余計な手直しが不要となり、作業コストの削減を図ることもできる。
【００２２】
また、この実施形態では、鋼管２の長さとほぼ同程度の長さの紙管３を使用した事例について説明したが、鋼管２の長さよりも短い紙管３を使用することも許容される。長さは短くても、少なくとも紙管３を設けた範囲における竪穴の内壁が崩落するのを防止することができるためである。
【００２３】
上記の実施形態はあくまでも一例であって、本願発明の、低コストのもとに、十分な支持強度を有する基礎杭を施工すること、という課題を解決し得る限りにおいて、各工程の順序を入れ替える等の変更を適宜加えることも許容される。例えば、紙管３に充填剤４を充填した後に、鋼管２を引き抜くように工程を入れ替えることもできる。
【符号の説明】
【００２４】
１  回転羽根
２  鋼管
３  紙管
４  充填剤
Ｍ  杭打ち機
【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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