(57)【要約】【課題】少ない加工工数にて、加えられる引抜力の方向の如何に係わらず該引抜力に対する抵抗力を大きくすることができ、引き抜きを防止することができる金属管杭を提供する。【解決手段】突起１ａ，１ａ…を有する金属管杭１，１…において、張出し成形により径方向外向きに突出させて突起１ａ，１ａ…が複数形成してあるから、少ない加工工数にて、金属管杭１，１…の表面積が増加し、金属管杭１，１…に引抜力が作用するときに、増加した表面積に応じて大きな抵抗力が発生し、金属管杭１，１…の引き抜きを防止することができる。【選択図】図１
2008169564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突起を有する金属管杭において、前記突起は周方向の複数箇所に張出し成形により径方向外向きに突出させて形成してあることを特徴とする金属管杭。
【請求項２】
前記突起は、軸長方向の複数箇所に設けてある請求項１記載の金属管杭。
【請求項３】
前記突起は、軸長方向位置に応じて周方向位置が異なるように設けてある請求項２記載の金属管杭。
【請求項４】
前記突起は、周方向に等配してある請求項１乃至３のいずれか一つに記載の金属管杭。
【請求項５】
前記突起の軸縦断面及び横断面形状が円弧状である請求項１乃至４のいずれか一つに記載の金属管杭。
【請求項６】
突起を有する金属管杭の製造方法において、金属管の外部に設けられるべき駆動源により該金属管の内部に配した凸部を有する押圧体を径方向に進出させ、該凸部により前記金属管を径方向外向きに押圧して前記突起を形成することを特徴とする金属管杭の製造方法。
【請求項７】
突起を有する金属管杭の製造装置において、金属管の外部に設けられるべき液圧シリンダ又は機械式駆動源と、該液圧シリンダのピストン又は前記機械式駆動源に連結され、その一端から他端に向けて傾斜している傾斜部を有し、該傾斜部が前記金属管の内部に挿入されるロッドと、前記傾斜部に摺接する傾斜面及び前記金属管を径方向外向きに押圧する凸部を有する複数の押圧体とを備えることを特徴とする金属管杭の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤に埋設されて構造物の杭基礎に用いられる金属管杭、その製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物，橋梁等の構造物は、岩盤等の堅固な地盤に築造されることが望ましい。ところが、例えば、都市部，その近郊及び埋立地等の地盤では、軟弱地盤が厚く堆積しているため、地盤の支持力、許容沈下量等の条件を満足せず、直接、構造物を支持させることはできない。このような軟弱地盤に対しては、構造物の重量を分散させるために地面との接触面積が広くなっている基底部分（以下、フーチングという）を杭により支持する杭基礎が広く採用されている。
【０００３】
杭基礎としては、例えば、支持地盤となる堅固な地盤まで杭を打ち込み、構造物の鉛直荷重を該杭により支持地盤に伝達することにより構造物を支持する方式がある。杭の施工法としては、地盤をせん孔した後にコンクリート杭、鋼管杭（金属管杭）等の既成杭を設置する埋込み工法、ハンマー等の杭打ち機械により既成杭を地盤に強制的に貫入させる打込み工法、地盤をせん孔した後にコンクリートを打設することにより現場において杭を造成する場所打ち工法の３工法がある。
【０００４】
杭基礎に用いられる杭として、支持地盤が深い場合、中間に抵抗層がある場合は、水平支持力及び鉛直支持力に優れた鋼製の円筒である鋼管杭が適しており、広く用いられている。このような鋼管杭は、地盤の土とセメントミルクとを攪拌混合して造成されたソイルセメント若しくはコンクリートを介して間接的に地盤に支持され、又は直接地盤に支持されるように、埋込み工法又は打込み工法にて施工される。
【０００５】
ところが、地震，風等により構造物に水平力又は鉛直力が作用して鋼管杭に軸長方向上向きの引抜力が作用した場合、鋼管杭は円形断面であるため、鋼管杭が埋設されているコンクリート，ソイルセメント，土等との接触面積が少ないことから、鋼管杭の引き抜きが生じる虞がある。そこで、鋼管杭の引き抜きを防止すべく、接触面積を増加させるように突起を有する鋼管杭が提案されている（例えば、特許文献１参考）。
【特許文献１】特開平８−１９９５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１においては、ソイルセメント中に突起を有する鋼管杭を配して一体化された杭が杭基礎に用いられている。この発明においては、鋼管杭に内面及び外面のうち少なくとも一方に、軸長方向に螺旋状に形成した突起又は千鳥状に配した複数の突起が設けてあり、該突起によりソイルセメントとの接触面積を増加させて付着強度を増すことにより強固な結合がなされている。
【０００７】
ところが、このような鋼管杭は一般的に、鋼板に圧延加工等により突起を形成した後、該鋼板を巻いて管に成形されており、管に成形する工数が増すため加工工数が増加し、コストも増大するという問題があった。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は、突起を周方向の複数箇所に張出し成形により径方向外向きに突出させて形成することにより、少ない加工工数にて、加えられる引抜力の方向の如何に係わらず該引抜力に対する抵抗力を大きくすることができ、引き抜きを防止することができる金属管杭を提供することにある。
【０００９】
また他の目的は、突起を軸長方向の複数箇所に設けることにより、加えられる引抜力に対する抵抗力をより大きくすることができる金属管杭を提供することにある。
【００１０】
また他の目的は、突起を軸長方向位置に応じて周方向位置が異なるように設けることにより、加えられる引抜力の方向の如何に係わらず該引抜力に対する抵抗力を大きくすることができる金属管杭を提供することにある。
【００１１】
また他の目的は、突起を周方向に等配をなして設けることにより、加えられる引抜力の方向の如何に係わらず該引抜力に対する抵抗力を大きくすることができる金属管杭を提供することにある。
【００１２】
また他の目的は、軸縦断面及び横断面形状が円弧状である突起を設けることにより、加えられる引抜力の方向の如何に係わらず該引抜力に対する抵抗力を大きくすることができる金属管杭を提供することにある。
【００１３】
また他の目的は、金属管の外部に設けられるべき駆動源により該金属管の内部に配した凸部を有する押圧体を径方向に進出させ、該凸部により金属管を径方向外向きに押圧して突起を形成することにより、既成の金属管を用いることができ、少ない加工工数にて突起を有する金属管杭を製造することができる金属管杭の製造方法を提供することにある。
【００１４】
また他の目的は、金属管の外部に設けられるべき液圧シリンダ又は機械式駆動源と、該液圧シリンダのピストン又は前記機械式駆動源に連結され、その一端から他端に向けて傾斜している傾斜部を有し、該傾斜部が金属管の内部に挿入されるロッドと、前記傾斜部に摺接する傾斜面及び前記金属管を径方向外向きに押圧する凸部を有する複数の押圧体とを備えることにより、大きな押圧力を発生して突起を容易に形成することができる金属管杭の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る金属管杭は、突起を有する金属管杭において、前記突起は周方向の複数箇所に張出し成形により径方向外向きに突出させて形成してあることを特徴とする。
【００１６】
この発明にあっては、張出し成形により径方向外向きに突出させて突起が複数形成してあるから、少ない加工工数にて、金属管杭の表面積が増加し、金属管杭に引抜力が作用するときに、増加した表面積に応じて大きな抵抗力が発生し、金属管杭の引き抜きを防止することができる。また、周方向の複数箇所に突起が形成してあるから、軸長方向及び径方向の分力からなる引抜力が作用したときに、引抜力の方向の如何に係わらず大きな抵抗力が発生し、金属管杭の引き抜きを防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係る金属管杭は、前記突起は、軸長方向の複数箇所に設けてあることを特徴とする。
【００１８】
この発明にあっては、軸長方向の複数箇所に突起が設けてあるから、金属管杭の表面積が増加し、金属管杭に引抜力が作用したときに、増加した表面積に応じて大きな抵抗力が発生し、金属管杭の引き抜きを防止することができる。
【００１９】
また、本発明に係る金属管杭は、前記突起は、軸長方向位置に応じて周方向位置が異なるように設けてあることを特徴とする。
【００２０】
この発明にあっては、軸長方向位置に応じて周方向位置が異なる突起が設けてあるから、金属管杭に引抜力が作用したときに、引抜力の方向の如何に係わらず大きな抵抗力が発生し、金属管杭の引き抜きを防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る金属管杭は、前記突起は、周方向に等配してあることを特徴とする。
【００２２】
この発明にあっては、周方向に等配してあるから、金属管杭に引抜力が作用したときに、引抜力の方向の如何に係わらず大きな抵抗力が発生し、金属管杭の引き抜きを防止することができる。
【００２３】
また、本発明に係る金属管杭は、前記突起の軸縦断面及び横断面形状が円弧状であることを特徴とする。
【００２４】
この発明にあっては、軸縦断面及び横断面形状が円弧状である突起が設けてあるから、金属管杭に引抜力が作用したときに、引抜力の方向の如何に係わらず大きな抵抗力が発生し、金属管杭の引き抜きを防止することができる。
【００２５】
また、本発明に係る金属管杭の製造方法は、突起を有する金属管杭の製造方法において、金属管の外部に設けられるべき駆動源により該金属管の内部に配した凸部を有する押圧体を径方向に進出させ、該凸部により前記金属管を径方向外向きに押圧して前記突起を形成することを特徴とする。
【００２６】
この発明にあっては、駆動源により金属管の内部に配した凸部を有する押圧体を径方向に進出させることにより、該凸部により既成の金属管が内側から径方向外向きに押圧され、該金属管に径方向外向きに突出する突起が形成されるから、既成の金属管を用いることができ、少ない加工工数にて突起を有する金属管杭を製造することができる。
【００２７】
また、本発明に係る金属管杭の製造装置は、突起を有する金属管杭の製造装置において、金属管の外部に設けられるべき液圧シリンダ又は機械式駆動源と、該液圧シリンダのピストン又は前記機械式駆動源に連結され、その一端から他端に向けて傾斜している傾斜部を有し、該傾斜部が前記金属管の内部に挿入されるロッドと、前記傾斜部に摺接する傾斜面及び前記金属管を径方向外向きに押圧する凸部を有する複数の押圧体とを備えることを特徴とする。
【００２８】
この発明にあっては、液圧シリンダ又はプレス機等の機械式駆動源と、該液圧シリンダのピストン又は機械式駆動源に連結され、その一端から他端に向けて傾斜している傾斜部を有し、該傾斜部が金属管の内部に挿入されるロッドと、該傾斜部に摺接する傾斜面及び前記金属管を径方向外向きに押圧する凸部を有する複数の押圧体とを備えており、例えば、液圧シリンダの動作によりピストンに連結されたロッドが金属管の軸長方向に進出したときに、前記ロッドに形成された傾斜部も一体的に軸長方向に進出し、該傾斜部に摺接する押圧体が傾斜面にて摺動しつつ金属管の径方向外向きに押し出され、該凸部が金属管に内側から径方向外向きに押し付けられる。この結果、前記ロッドの軸長方向の動きが前記押圧体の径方向への動きに変換され、液圧シリンダにより発生した力が金属管の内側から径方向外向きに作用する大きな押圧力に変換されるから、金属管に突起を容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上詳述したように本発明によれば、少ない加工工数にて、金属管杭の表面積が増加し、金属管杭に引抜力が作用するときに、増加した表面積に応じて大きな抵抗力が発生し、金属管杭の引き抜きを防止することができる。
【００３０】
また、本発明によれば、軸長方向及び径方向の分力からなる引抜力が作用したときに、引抜力の方向の如何に係わらず大きな抵抗力が発生し、金属管杭の引き抜きを防止することができる。
【００３１】
また、本発明によれば、既成の金属管を用いることができ、少ない加工工数にて突起を有する金属管杭を製造することができる。
【００３２】
また、本発明によれば、油圧シリンダにより発生した力をロッドの傾斜部に対して押圧体を摺動させることにより大きな押圧力に変換でき、突起を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１（ａ）は、本発明に係る鋼管杭１の部分立面図を、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線による鋼管杭１の横断面図を夫々示している。
【００３４】
鋼管杭１には、径方向外向きに突出する複数の突起１ａ，１ａ…が周方向に４等配をなして、軸長方向に均等ピッチにて形成してある。突起１ａ，１ａ…は、軸長方向位置の夫々にて周方向位置が同一になるように設けてある。図１（ａ）の部分断面及び図１（ｂ）に示すように、突起１ａ，１ａ…は部分球状である。
【００３５】
鋼管杭１には、例えば、全長５ｍ，直径８９ｍｍ及び厚み３．２ｍｍのＳＴＫ３７０の炭素鋼管を用いることができ、略４ｍ（両端５００ｍｍを除く）に亘って２００ｍｍの軸長方向ピッチにて略同形状の突起１ａ，１ａ…が複数形成してある。突起１ａ，１ａ…は、炭素鋼管の径方向の突起高さが１０ｍｍになるように、炭素鋼管の軸長方向の突起長さが突起高さの略２倍になるように形成してある。
【００３６】
なお、鋼管杭１には、直径１１４．３ｍｍ及び厚み３．２ｍｍ，直径１３９．８ｍｍ及び厚み３．５ｍｍ，直径１６５．２ｍｍ及び厚み４．５ｍｍ等、本実施の形態よりも大径の炭素鋼管も用いることができる。更に、突起１ａ，１ａ…は、軸長方向ピッチを１００〜２００ｍｍの範囲内に、突起高さを５〜１０ｍｍの範囲内になるように形成することが望ましい。なお、本実施の形態においては、炭素鋼製の鋼管杭１について述べたが、杭は鋼製に限定されず、金属製であればよい。
【００３７】
本実施の形態に係る鋼管杭１を用いた杭基礎の適用例を図２に示している。図２に示すように、支持地盤１１の上に軟弱地盤１２が堆積しており、鋼管杭１，１…は一端が支持地盤１１に貫入され、他端が地上に突出するように地盤に埋設されている。鋼管杭１，１…の他端には、フーチング１３が築造されており、このフーチング１３を土台として上部に構造物１４が築造されている。以上の構成により、構造物１４の荷重は、フーチング１３及び鋼管杭１，１…を介して支持地盤１１に伝達される。
【００３８】
なお、鋼管杭１，１…を用いる杭基礎工法としては、地盤をせん孔した後に鋼管杭１，１…を設置する埋込み工法、ハンマー等の杭打ち機械により鋼管杭１，１…を地盤に強制的に貫入させる打込み工法等の工法があり、例えば、埋込み杭工法の一種である鋼管杭ソイルセメント杭工法を用いることができる。鋼管杭ソイルセメント杭工法は、地盤を下方に円筒状に切削し、この切削した土とセメントミルクとを攪拌混合してスラリ状のソイルセメント１５，１５…にし、このソイルセメント１５，１５…中に鋼管杭１，１…を配して、ソイルセメント１５，１５…と鋼管杭１，１…とを一体化することにより杭基礎を形成する工法である。
【００３９】
このように形成される杭により、図２に示すように、構造物１４に水平力が作用するとき、鋼管杭１，１…及び該鋼管杭１，１…と一体化されているソイルセメント１５，１５…を介して支持地盤１１及び軟弱地盤１２からなる周囲地盤に水平力が伝達され、構造物１４が支持される。
【００４０】
構造物１４に下向きの鉛直力が作用するとき、鋼管杭１，１…を介して該鋼管杭１，１…と一体化されているソイルセメント１５，１５…に鉛直力が伝達され、ソイルセメント１５，１５…の外周面における周囲地盤との摩擦抵抗による周面摩擦力及びソイルセメント１５，１５…の先端における圧縮力により周囲地盤に鉛直力が伝達され、構造物１４が支持される。
【００４１】
構造物１４に上向きの鉛直力が作用するとき、ソイルセメント１５，１５…の周面に、周囲地盤との摩擦抵抗による周面摩擦力のみが作用する。このとき、鋼管杭１，１…とソイルセメント１５，１５…との結合が弱い場合は、鋼管杭１，１…がソイルセメント１５，１５…から分離し、引き抜かれる虞がある。
【００４２】
本実施の形態に係る鋼管杭１，１…は、構造物１４に上向きの鉛直力が作用するときに、鋼管杭１，１…がソイルセメント１５，１５…から引き抜かれることを防止すべく、ソイルセメント１５，１５…との接触面積が大きくなるように前述したように構成されている。
【００４３】
前述した突起１ａ，１ａ…を有する鋼管杭１，１…を、図２に示すようにスラリ状のソイルセメント１５，１５…中に配する。ソイルセメント１５，１５…はスラリ状であるから、突起１ａ，１ａ…を有する鋼管杭１，１…を容易に挿入することができる。鋼管杭１，１…をソイルセメント１５，１５…中に挿入した状態にてソイルセメント１５，１５…を凝固させることにより、突起１ａ，１ａ…を含む鋼管杭１，１…の内外面はソイルセメント１５，１５…にて覆われることになる。この結果、鋼管杭１，１…とソイルセメント１５，１５…との接触面積が増えると共に、鋼管杭１，１…とソイルセメント１５，１５…との凹凸部が相互に係合した状態にて固着しているため付着強度が大きくなる。
【００４４】
以上のような本実施の形態に係る鋼管杭１，１…においては、径方向外向きに突出させて突起１ａ，１ａ…が複数形成してあるから、鋼管杭１，１…の表面積が増加する。この結果、構造物１４に上向きの鉛直力が作用して、鋼管杭１，１…に軸長方向上向きの引抜力が作用した場合に、突起１ａ，１ａ…を含む鋼管杭１，１…の内外面とソイルセメント１５，１５…との接触面積が増え、付着強度が大きくなることにより、引抜力に対する抵抗力を大きくすることができ、鋼管杭１，１…がソイルセメント１５，１５…から引き抜かれることを防止できる。
【００４５】
また、鋼管杭１，１…には、径方向外向きに突出する複数の突起１ａ，１ａ…が径方向及び軸長方向夫々に等配をなして形成してあるから、鋼管杭１，１…に軸長方向及び径方向の分力からなる引抜力が作用した場合に、該引抜力の方向の如何に係わらず引抜力に対する抵抗力を大きくすることができる。
【００４６】
また、鋼管杭１，１…には、部分球状に形成された突起１ａ，１ａ…が設けてあるから、鋼管杭１，１…に加えられる引抜力の方向の如何に係わらず引抜力に対する抵抗力を大きくすることができる。
【００４７】
図３は、本発明に係る鋼管杭１の製造に用いる製造装置の配置を略示する正面図である。図４は、図３のIV−IV線による製造装置の部分断面図であり、図５は、図３のＶ−Ｖ線による製造装置の部分断面図である。
【００４８】
図３中の２は、復動式の油圧シリンダであり、該油圧シリンダ２は、略円筒をなすシリンダハウジング２０と該シリンダハウジング２０内を２室に分離するピストン２１とからなり、横向きに基台９に固定してある。シリンダハウジング２０内の前記２室は、図示しない油圧制御弁に夫々接続されており、該油圧制御弁により図示しない油圧源からの作動油が給排される。該作動油の給排に応じて生じる前記２室の油圧差により、ピストン２１はシリンダハウジング２０の軸長方向に往復動する。
【００４９】
シリンダハウジング２０から突出するピストン２１の端部には、ロッド３が基端にて固定されており、ロッド３は、図４に示すように、先端側が縮径された丸棒である。ロッド３の基端側には、加工対象である鋼管１０を保持するサポートブラケット５が取付けてある。
【００５０】
サポートブラケット５は、ロッド３の最大外径より若干大きな直径の貫通孔が中心に設けられた矩形の平板である基準板５０と、該基準板５０の貫通孔と同軸をなし、前記基準板５０に直交する方向に一方向に延設された円筒であるガイド筒５１とからなる。該ガイド筒５１は、鋼管１０の内径と略同等の外径を有している。サポートブラケット５は、基準板５０の側を油圧シリンダ２の側にし、ロッド３を基準板５０の貫通孔に挿通させ、ロッド３の先端がガイド筒５１の開放端から突出する状態にして基準板５０にて基台９に固定してある。
【００５１】
ロッド３の先端には、カムドライバ（傾斜部）３ａが形成してある。カムドライバ３ａは、ロッド３の軸長方向の先端から基端に向けて連続的に直径が変化する円錐台形状を有している。
【００５２】
サポートブラケット５の円筒の開放端側には、押え板６及び摺動受座７が設けてある。押え板６は、鋼管１０の内径より若干小さい外径を有する円板であり、円板の中心には、カムドライバ３ａの軸長方向の進出を阻害しないように貫通孔が設けてある。押え板６の一端面には、矩形断面を有するガイド溝６ａ，６ａ…が、図５に示すように周方向に４等配をなして放射状に形成してある。更に、押え板６には、ガイド溝６ａ，６ａ…の略中央を板厚方向に貫通する円筒状の貫通孔６ｂ，６ｂ…が設けてある。このような押え板６は、前記一端面の側をサポートブラケット５の側にして摺動受座７を介してサポートブラケット５に取付けてある。
【００５３】
摺動受座７は、鋼管１０の内径より若干小さい外径を有する円板であり、円板の中心には、板厚方向に油圧シリンダ２の側から逆側に向けて連続的に縮径された貫通孔７ａが設けてある。該貫通孔７ａは、後述するように、カムドライバ３ａを軸長方向に進出させ、この進出に伴い鋼管１０に突起１ａ，１ａ…を形成するときに、カムドライバ３ａのガイドとして機能すべく形成してある。押え板６及び摺動受座７は、サポートブラケット５にロッド３と同軸をなして固定してある。
【００５４】
これら押え板６及び摺動受座７に保持されて、４つのカムスライダ（押圧体）４０，４０…が設けてある。カムスライダ４０，４０…は、押え板６に形成されたガイド溝６ａ，６ａ…と略同等の矩形断面を有する細長い略直方体であり、前記カムドライバ３ａの外周面に対応する形状を有した一端面と、部分球状の凸部４０ａ，４０ａ…が設けてある他端面とを有している。更に、カムスライダ４０，４０…には、押え板６に形成された貫通孔６ｂ，６ｂ…と同径の円孔４０ｂ，４０ｂ…が形成してある。
【００５５】
カムスライダ４０，４０…は、一端面の側がカムドライバ３ａの側に、他端面の側が鋼管１０の内面の側になり、図４に示すように、円孔４０ｂ，４０ｂ…の径方向及び周方向位置が押え板６の貫通孔６ｂ，６ｂ…の径方向及び周方向位置と同一になるように、ガイド溝６ａ，６ａ…に係合させて配してある。貫通孔６ｂ，６ｂ…及び円孔４０ｂ，４０ｂ…には、円柱状のスプリングピン等の弾性体６０，６０…が挿入されており、カムスライダ４０，４０…が径方向外向きに移動したときに、弾性体６０，６０…により中心方向の力が作用するように構成されている。また、カムスライダ４０，４０…は、押え板６及び摺動受座７により挟持されて、ロッド３の軸長方向に移動しないように拘束されている。
【００５６】
カムスライダ４０，４０…は、油圧シリンダ２によりロッド３が可動範囲の退入限まで退入している状態において、図４に示すように、カムドライバ３ａの縮径された先端部がカムスライダ４０，４０…の拡径側内面に当接するように位置決めしてある。
【００５７】
このように取付けられたカムスライダ４０，４０…を囲繞するようにカムホルダ４１，４１が設けてある。カムホルダ４１，４１は、樋状の凹部が一側面に設けてある略直方体であり、凹部が形成された面を互いに当接させて一体化することにより加工する鋼管１０の保持可能に構成してある。また、カムホルダ４１，４１には、カムスライダ４０，４０…のロッド３の径方向の突出を阻害しないように、カムスライダ４０，４０…の凸部４０ａ，４０ａ…と略同形状の半球状の凹部が設けてある。なお、製造装置は、適宜の手段によりカムホルダ４１，４１を互いに接離可能なように構成してある。
【００５８】
加工対象である鋼管１０は、ロッド３と同軸をなして、一端をサポートブラケット５に、他端をカムホルダ４１，４１により支持されて製造装置に取付けられる。なお、製造装置は、図示しないねじ機構等の伝動機構により鋼管１０を軸長方向に移動可能なように構成してある。
【００５９】
以上の構成により、油圧シリンダ２のピストン２１がピストンハウジング２０の軸長方向に往復動するとき、この往復動に応じてロッド３及びカムドライバ３ａも一体的に鋼管１０の軸長方向に進退し、この進退に応じて該カムドライバ３ａの傾斜面に接しているカムスライダ４０，４０…が摺動しつつ鋼管１０の径方向に進退する。即ち、カムドライバ３ａ及びカムスライダ４０，４０…を備えるカム機構４により油圧シリンダ２の発生力が鋼管１０に作用する径方向の押圧力に変換されることとなる。
【００６０】
図６及び図７は、本発明に係る製造装置の動作説明図である。図６（ａ）は、突起１ａ，１ａ…が形成される前の状態を示している。図示するように、カムドライバ３ａの縮径された先端部はカムスライダ４０，４０…の拡径側内面に当接している。鋼管１０はサポートブラケット５及びカムホルダ４１，４１により支持されている。
【００６１】
この状態から油圧シリンダ２を動作させ、図６（ｂ）に示す位置までロッド３及びカムドライバ３ａを進出させる。カムドライバ３ａは摺動受座７をガイドとして移動し、カムドライバ３ａの外周面に当接しているカムスライダ４０，４０…は、ガイド溝６ａ，６ａ…をガイドとしてカムドライバ３ａの外周面に対して摺動しつつ鋼管１０の径方向外向きに移動する。この結果、カムスライダ４０，４０…の凸部４０ａ，４０ａ…により鋼管１０が内面から押圧されて突起１ａ，１ａ…が形成される。
【００６２】
このように突起１ａ，１ａ…が形成された後、油圧シリンダ２の動作により、図７（ｃ）に示す図６（ａ）の元の位置までロッド３及びカムドライバ３ａを退入させる。カムドライバ３ａによる押圧力が作用しなくなるため、カムスライダ４０，４０…は弾性体６０，６０…による復元力により、図７（ｃ）に示すように元の位置に復帰する。
【００６３】
次に、図７（ｄ）に白抜矢符にて示すように、カムホルダ４１，４１を互いに離隔する方向に移動させる。更に、鋼管１０を油圧シリンダ２とは逆側の軸長方向に、例えば２００ｍｍ移動させ、カムホルダ４１，４１を互いに接近する方向に移動させて鋼管１０を保持させる。以降、図６（ａ）乃至図７（ｄ）の手順を突起１ａ，１ａ…の加工範囲に亘って繰り返す。
【００６４】
以上のような本実施の形態に係る鋼管杭１の製造方法においては、油圧シリンダ２のピストン２１に固定されたロッド３を鋼管１０の内部に軸長方向に進退させ、該ロッド３に形成されたカムドライバ３ａに対して、カムスライダ４０，４０…を該カムスライダ４０，４０…の傾斜面にて摺動させることによりロッド３の軸長方向の動きをカムスライダ４０，４０…の径方向への動きに変換して突起１ａ，１ａ…が形成してあるから、油圧シリンダ２により発生した力をロッド３のカムドライバ３ａとカムスライダ４０，４０…とからなるカム機構４により大きな押圧力に変換でき、突起１ａ，１ａ…を容易に形成することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、鋼管杭１の製造方法に用いられるカムドライバ３ａの形状は、円錐台形であるが、これに限定されず、多角錐台形でもよい。この場合、カムスライダの摺動部はカムドライバと摺動可能なように適宜の形状を有する。
【００６６】
また、鋼管杭１の製造方法に用いられるカムドライバ３ａ及びカムスライダ４０，４０…の斜面が軸長方向となす角度は、図示に限定されず、鋼管杭１の加工に必要とされる鋼管１０の径方向の押圧力及び押出量等の条件に応じて適宜設計変更することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、油圧シリンダ２により発生した力をカムドライバ３ａとカムスライダ４０，４０…とを備えるカム機構により押圧力に変換して突起１ａ，１ａ…を形成しているが、これに限定されず、油圧シリンダ２により発生した力をリンク機構により押圧力に変換して突起１ａ，１ａ…を形成するように構成してもよいし、油圧シリンダにより直接突起１ａ，１ａ…を形成するように構成してもよい。
【００６８】
また、本実施の形態においては、駆動源として油圧シリンダ２を用いているが、これに限定されず、例えば、空気圧を利用するエアシリンダでもよく、プレス機でもよい。
【００６９】
図８は、本発明に係る鋼管杭１の他の実施の形態を示しており、図８（ａ）に鋼管杭１の部分立面図を、図８（ｂ）に図８（ａ）のVIII−VIII線による鋼管杭１の横断面図を夫々示している。図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、突起１ａ，１ａ…は軸長方向位置に応じて周方向位置を異ならせて千鳥配置になるように形成してある。その他の構成は、図１に示す実施の形態と同様であるため、対応する構成部材に図１と同一の参照符号を付して、その構成の説明を省略する。
【００７０】
以上のような本実施の形態に係る鋼管杭１，１…においては、軸長方向位置に応じて周方向位置を異ならせて千鳥配置になるように突起１ａ，１ａ…を形成してあるから、鋼管杭１，１…に加えられる引抜力の方向の如何に係わらず引抜力に対する抵抗力を大きくすることができる。
【００７１】
本実施の形態に係る鋼管杭１，１…を製造する製造装置は、鋼管１０に突起１ａ，１ａ…を形成したのちに鋼管１０を油圧シリンダ２とは逆側の軸長方向に移動させるときに、例えば鋼管１０を９０°回転するように構成してある。その他の構成は図３乃至図７に示す実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、突起１ａ，１ａ…を軸長方向位置に応じて周方向位置を異ならせて千鳥配置になるように形成しているが、これに限定されず、突起１ａ，１ａ…を軸長方向位置に応じて段階的に周方向位置を異ならせて形成してもよい。
【００７３】
なお、以上の実施の形態においては、本発明に係る鋼管杭１を鋼管杭ソイルセメント杭工法の杭基礎に適用した例を挙げて説明したが、これに限定されず、鋼管杭１を用いることができる杭基礎全般に適用可能であることは言うまでもない。
【００７４】
また、以上の実施の形態においては、突起１ａ，１ａ…を有する鋼管杭１を、杭基礎に用いているが、これに限定されず、土又はコンクリート等に埋設されて固定される支柱としても用いることができる。更に、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において種々変更した形態にて実施することが可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る鋼管杭の実施の形態を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る鋼管杭を用いた杭基礎の適用例を示す図である。
【図３】本発明に係る鋼管杭の製造に用いる製造装置の配置を略示する正面図である。
【図４】図３のIV−IV線による製造装置の部分断面図である。
【図５】図３のV−V線による製造装置の部分断面図である。
【図６】本発明に係る製造装置の動作説明図である。
【図７】本発明に係る製造装置の動作説明図である。
【図８】本発明に係る鋼管杭の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１      鋼管杭（金属管杭）
１ａ    突起
１０    鋼管（金属管）
２      油圧シリンダ（駆動源，液圧シリンダ）
２１    ピストン
３      ロッド
３ａ    カムドライバ（傾斜部）
４      カム機構
４０    カムスライダ（押圧体）
４０ａ  凸部
４１    カムホルダ
【図１】
2008169564.tif 000003
【図２】
2008169564.tif 000004
【図３】
2008169564.tif 000005
【図４】
2008169564.tif 000006
【図５】
2008169564.tif 000007
【図６】
2008169564.tif 000008
【図７】
2008169564.tif 000009
【図８】
2008169564.tif 000010