(57)【要約】【課題】中空杭体外周のガイド孔から出入する複数の拡径アームを設けた拡径摩擦杭の提供。【解決手段】内張りコンクーリート３を備えた中空杭体１Ｂの外周に、四角形に複数のガイド孔４を開口し、ガイド孔４の下縁部を斜め下向き傾斜面２１にする。中空杭体１Ｂの上端部内側に固設した心棒ホルダ７で上下動自在に保持した心棒６Ｂを、中空杭体１Ｂの中心軸線に沿って垂下する。溝形鋼を長方形に切断し下端部裏面を斜めに切り落とし拡径アーム５Ｃとする。ガイド孔４に対応し心棒６Ｂに固着した円孔付ブラケット１０、拡径アーム５Ｃの基端部内側を回動自在に連結し、拡径アーム５Ｃの下端をガイド孔４の斜め下向き傾斜面２１に載置する。【選択図】  図５
2004324321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空杭体と、この中空杭体の長手方向複数箇所に内方から外方に四角形に開口し、下縁部を斜め下向き傾斜面にし、この斜め下向き傾斜面の両側に左、右側壁を形成した複数のガイド孔と、前記中空杭体の中心軸線に沿って上下動自在に垂下した心棒と、前記心棒に基端部を回動自在に連結する溝型鋼を長方形に切断し形成する複数の拡径アームとから成り、前記ガイド孔下縁部の斜め下向き傾斜面に前記拡径アームの下端部を載置した拡径摩擦杭。
【請求項２】
前記中空杭体が、内周面から突出しない断面Ｉ形の挟み板取付片を直径に沿って上部内周面に固着し、前記挟み板取付片の前面と後面に挟み板の両端部を前記挟み板取付片の上部片と下部片の間に挿入して取付け、前記挟み板の中央部に形成する山形凹所で前記心棒の挟持中心を形成した心棒ホルダを設けている請求項１記載の拡径摩擦杭。
【請求項３】
前記複数のガイド孔を、中空杭体に同一レベルにおいて１又は４個設けている請求項１記載の拡径摩擦杭。
【請求項４】
前記心棒が、拡径アーム取付用の上面が開口した鈎止孔を形成したフック形ブラケット又は拡径アーム取付用の円孔を設けた円孔付ブラケットを側面に垂直に固着したものである請求項１記載の拡径摩擦杭。
【請求項５】
前記複数の拡径アームが、下端部裏面を斜め下向き傾斜面にしたものである請求項１記載の拡径摩擦杭。
【請求項６】
前記複数の拡径アームが、長方形に切断した溝形鋼の基端部内側に横軸を固着し、この横軸の中間部左右にフランジを併設し、前記フック形ブラケットの鈎止孔に前記フランジ間の横軸を回動自在に内嵌し、前記心棒に結合したものである請求項１記載の拡径摩擦杭。
【請求項７】
前記複数の拡径アームが、上端部背面に上方に突出する突片を固着し、拡径アーム水平時に前記突片の上端面が前記フック形ブラケットの鈎止孔の垂直切欠き面に当接するものにした請求項１記載の拡径摩擦杭。
【請求項８】
前記複数の拡径アームが、長方形に切断した溝形鋼の基端部内側に左右並行に腕板を上方に突設するとともに、前記溝形鋼の上下方向と直交に円形取付孔を連通に設け、この円形取付孔と前記円孔付ブラケットの円孔とに連通するボルトを介し前記円孔付ブラケットに回動自在に連結し、前記左右平行な腕板の上端に固着した上端板が、拡径アーム水平時に円孔付ブラケットより上方位置で前記心棒に当接するものにした請求項１記載の拡径摩擦杭。
【請求項９】
長方形の下端部裏面を下方へ斜めに切り落とした平面視四角形のアームの上端部に左右平行に腕板を上方に突設し、この腕板の先端部下面を前記アームの上面延長線に沿って切欠面にした左右の拡径アームを、前記腕板を交叉し前記心棒を貫通するボルト・ナットにより回動自在に結合し、前記中空杭体の外周に角度１８０度隔て同一レベルに開口する前記ガイド孔下縁部の斜め下向き傾斜面に、前記アームの下端を載置した請求項１記載の拡径摩擦杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱地盤における支持力を増加し、回収を可能にするために、中空杭体内に設ける拡径アームを中空杭体外周に設けたガイド孔から出入させる拡径摩擦杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基礎杭には、杭先端の地盤が堅固で杭に伝達される鉛直荷重のほとんどが、その地盤に伝達される支持杭と、杭先端が粘土層中に止まり杭体表面に作用する粘性土の付着力や摩擦力によって支持される摩擦杭とがある。また、杭の種類としては、予め工場等で製作する既製杭と現場打ち杭とがある。本発明の摩擦杭は既製杭に属し、材料的には外殻鋼管付コンクリート杭（ＳＣ杭）、鋼管杭等に適するするものである。
【０００３】
従来から、摩擦杭における支持力を増加したものとして、図１に示す節杭５２が知られている。節杭５２は、杭本体５３の長手方向複数箇所に、杭本体５３より大径の節部５４が設けられいる。この節杭５２は、アースオーガにより地盤を掘削した後、セメント系グラウトを孔内に充填し、杭を挿入する方法によって杭の周面摩擦力の増大を期待するモルタル工法などが適用される。
【０００４】
また、拡径可能な既製杭として、特開２００２−３４８８５９公報に、中空の既製杭の長手方向複数箇所に杭中空部内面から杭外面に貫通するガイド孔を形成し、前記杭中空部から杭外面に渡る前記ガイド孔に拡径部材を出入可能に設けることを要旨とする既製杭が提案されている。この提案では、杭中空の内径より小さい外径を有し中空杭体内に挿入され、前記ガイド孔に出入可能に設けた拡径部材の端部に当接し、拡径部材を中空杭体の内側から杭外面に押し出す内挿部材を設けている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した節杭においては、節部が杭の打込み抵抗を増大するので、アースオーガによるプレボーリングを必要とするだけでなく、前述のセメント系グラウトの硬化に時間を要するという問題点があった。
【０００６】
また、特開２００２−３４８８５９公報の拡径可能な既製杭においては、杭中空部内面から杭外面に貫通するガイド孔に出入可能に設けた拡径部材が固定されていないので、これの保持に問題点がある。また、拡径部材はガイド孔に挿入される関係上長さに限界があり、杭支持力の増加にも限界があるという問題点が考えられる。
【０００７】
従来、建築物の解体に伴う杭の撤去は、コストの関係から埋め殺しにされることが多かったが、容易に引き抜き可能な杭が必要とされている。また、軟弱地盤の敷地において、土木、建築工事をする場合に車両搬入を可能にするため、覆鋼板などの仮設資材を敷き詰め足場とすることが多い。しかし、覆鋼板だけでは沈みを解消できないときもあり、このような場合に、例えば長さ３ｍ程度の取扱いの容易な摩擦杭を足場用として打込み、その上に覆鋼板を敷き詰め重量物の搬入を可能にし、工事が終われば容易に撤去し、繰返し再利用ができる摩擦杭が要望されている。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の問題点や要望に鑑み、拡径部材である拡径アームを中空杭体内に上下摺動自在に垂下した心棒に基端部を回動自在に連結し、拡径アームが杭外周に設けたガイド孔から前記心棒の下降で突出し、心棒の上昇で引っ込み、拡径を可能にした摩擦杭を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る拡径摩擦杭は、中空杭体と、この中空杭体の長手方向の複数箇所に内方から外方に四角形に開口し、下縁部を斜め下向き傾斜面にし、この斜め下向き傾斜面の両側に左、右側壁を形成した複数のガイド孔と、前記中空杭体の中心軸線に沿って上下摺動自在に垂下した心棒と、前記心棒に基端部を回動自在に連結する溝形鋼を長方形に切断し形成する複数の拡径アームとから成り、前記ガイド孔下縁部の斜め下向き傾斜面に前記拡径アームの下端部を載置し、拡径摩擦杭としたものである。
【００１０】
また、請求項２の拡径摩擦杭は、前記中空杭体が、内周面から突出しない断面Ｉ形の挟み板取付片を直径に沿って上部内周面に固着し、前記挟み板取付片の前面と後面に挟み板の両端部を前記挟み板取付辺の上部片と下部片の間に挿入して取り付け、前記挟み板の中央部に形成する山形凹所で前記心棒の挟持中心を形成した心棒ホルダを設けたものである。
【００１１】
請求項３の拡径摩擦杭は、請求項１の拡径摩擦杭において、前記複数のガイド孔を、中空杭体に同一レベルにおいて１又は４個設けているものである。また、請求項４の拡径摩擦杭は、前記心棒が、拡径アーム取付用の上面が開口した鈎止孔を形成したフック形ブラケット又は拡径アーム取付用の円孔を設けた円孔付ブラケットを側面に垂直に固設したものである。
【００１２】
請求項５の拡径摩擦杭は、請求項１の拡径摩擦杭において、前記複数の拡径アームが、下端部裏面を斜め下向き傾斜面にしたものである。請求項６の拡径摩擦杭は、前記複数の拡径アームが、長方形に切断した溝形鋼の基端部内側に横軸を固着し、この横軸の中間部左右にフランジを併設し、前記フック形ブラケットの鈎止孔に前記フランジ間の横軸を回動自在に内嵌し、前記心棒に結合したものである。
【００１３】
請求項７の拡径摩擦杭は、前記複数の拡径アームが、上端部外面に上方に突出する突片を固着し、拡径アーム水平時に前記突片の上端面が前記フック形ブラケットの鈎止孔の垂直切欠き面に当接するものにし、拡径アームが水平を保持するようにしたものである。
【００１４】
請求項８の拡径摩擦杭は、前記複数の拡径アームが、長方形に切断した溝形鋼の基端部内側に左右並行に腕板を上方に突設するとともに、前記溝形鋼の上下方向と直交に円形取付孔を連通に設け、この円形取付孔と前記円孔付ブラケットの円孔とに連通するボルトを介し前記円孔付ブラケットに回動自在に連結し、前記左右平行な腕板の上端に固着した上端板が、拡径アーム水平時に円孔付ブラケットより上方位置で前記心棒に当接するものにし、拡径アームが水平を保持するようにしたものである。
【００１５】
請求項９の拡径摩擦杭は、長方形の下端部裏面を下方へ斜めに切り落とした平面視四角形のアームの上端部に左右平行に腕板を突設し、この腕板の先端部下面を前記アームの上面延長線に沿って切欠面にした左右の拡径アームを、前記腕板を交叉し前記心棒を貫通するボルト・ナットにより回動自在に結合し、前記中空杭体の外周に角度１８０度隔て同一レベルに開口する前記ガイド孔下縁部の斜め下向き傾斜面に、前記アームの下端を載置したものである。
【００１６】
【実施例】
次に、実施例について図面を参照して説明する。図２は、第１実施例を示し、（ａ）は上部を破断した拡径前の正面図、（ｂ）は同じく拡径後の正面図、（ｃ）は（ｂ）の拡大平面図である。
【００１７】
図２において、１Ａは、先端ペンシル形の円筒形中空杭体であり、鋼管２に内張コンクリート３をライニングしたＳＣ杭である。鋼管２の一例は、厚さ６ｍｍ、外径３５５．６ｍｍで、内張コンクリート３のライニング厚さは６ｃｍである。４はガイド孔であり、中空杭体１の外周に四角形窓に開口し、図１２のように、鋼板により下縁部を斜め下向き傾斜面２１にし、両側に左側壁２２、右側壁２３を形成している。ガイド孔４に斜め下向き傾斜面２１および左右の側壁２２、２３を形成したのは、後述する拡径アーム５Ａ等を杭外周から横振れなく突出させるための案内にするためである。ガイド孔４は、後述の拡径アームに７５×４０ｍｍの溝形鋼を使用する場合は、幅８０ｍｍ、高さ２００ｍｍにしている。
【００１８】
５Ａは、拡径アームであり（図１６も参照）、前述のガイド孔４から外方に突出するものである。６Ａは心棒であり、１辺が２６ｍｍの角鋼を中空杭体１の長さより短くし、中空杭体１の上端部内側に着脱自在に設ける心棒ホルダ７で上端部を摺動自在に保持し、中空杭体１の中心軸線に沿って下方に上下動自在に垂下した。８は、ロープ掛けであり、心棒６Ａの上端面に固着され、心棒６Ａをウインチ等で引上げる際にロープを結合するためのものである。心棒６Ａには、角鋼のほか
鋼管、八角棒鋼を用いることができる。
【００１９】
心棒６Ａは、図２（ａ）のように、中空杭体１Ａの頂面から突出させない方が運搬や取扱に好ましい。図２（ａ）と（ｂ）において、心棒６Ａに高低差があるのは、（ｂ）の場合が、心棒６Ａの下降によって拡径アーム５Ａをガイド孔４から突出するためである。この高低差は、心棒６Ａの打ち込み量であり、約２５ｃｍである。
【００２０】
図２におけるガイド孔４は、同一レベルに１個を配設するものであり、ガイド孔４の数は、杭長によって増減する。実施例は、最上位のガイド孔中心を頂面から７００ｍｍ下方にし、以下中心間隔のピッチを４３５ｍｍで配設した。また、上下のガイド孔４が反時計回りに角度４０度の等間隔で一周３６０度に１０個を配設した。中空杭体１Ａの杭長は５１００ｍｍである。
【００２１】
図３は、第１実施例の中空杭体１Ａを一点鎖線で示し、その内部の拡径アーム取付部を示す拡大正面図である。図中、７は心棒ホルダ、８はロープ掛けであり、９は拡径アームを装着するフック形ブラケットである。フック形ブラケット９は、ガイド孔４の上縁より拡径アームの長さだけ上方部位で心棒６Ａに垂直に固着している。図４は、フック形ブラケット９に拡径アーム５Ａの上端部を回動自在に連結した状態を示している。
【００２２】
図５は、第２実施例を示し、（ａ）は中間部破断の拡径前正面図、（ｂ）は拡径後の正面図、（ｃ）は（ｂ）の平面図である。第２実施例は、中空杭体１Ｂの心棒６Ｂに同一レベルにおいて平面視十字状に円孔付ブラケット１０（図６参照）が４個固着され、円孔付ブラケット１０に１個ずつ計４個の拡径アーム５Ｃが取付けられている。第２実施例は、円孔付ブラケット１０をフック形ブラケット９にし、拡径アーム５Ｃを拡径アーム５Ａにしてもよい。図中、３は内張コンクリート、４はガイド孔、７は心棒ホルダである。
【００２３】
図６は、第２実施例の中空杭体１Ｂを一点鎖線で示し、その中間部で分割し杭内部の拡径アーム取付部を示す拡大正面図である。図中の６Ｂは心棒、７は心棒ホルダ、８はロープ掛けであり、１０は円孔付ブラケットで、拡径アーム取付用である。
【００２４】
次に、図７は、第２実施例の中空杭体１Ｂを一点鎖線で示し、杭内部を示す正面図である。図７において、心棒６Ｂの円孔付ブラケット１０に拡径アーム５Ｃの基端部を回動自在に取付けている。この場合、円孔付ブラケット１０をフック形ブラケット９に変更し、拡径アーム５Ｃを拡径アーム５Ａ（図１６参照）又はは拡径アーム５Ｂ（図１７参照）にしてもよい。図７において、杭長Ｌ１が５ｍ、心棒６Ｂの長さＬ２が４．６ｍ、Ｌ３が１ｍ、拡径アーム５Ｃの上下配設ピッチｐは１．５ｍである。上記寸法はこれに固定するものでなく、杭長により適宜変更する。
【００２５】
図８は、第３実施例を示し、（ａ）は拡径後の正面図、（ｂ）は平面図である。中空杭体１Ｃは、ガイド孔４が同一レベルにおいて角度１８０度隔てて１個ずつ配置し、さらに上下のレベルのものは、（ｂ）のように角度９０度ずらしている。ガイド孔４の上下ピッチは１ｍである。５Ｅおよび５Ｆは、それぞれ図９にも示す拡径アームである。
【００２６】
図９は、第３実施例の中空杭体１Ｃを一点鎖線で示し、中間部で分割し杭内部を示す正面図である。図９中、６Ｃは心棒、５Ｅ、５Ｆは拡径アームである。拡径アーム５Ｅ、５Ｆは、ボルト１１、ナット１２で交叉状に心棒６Ｃに取付け、ボルト１１周りに回動するようになっている。
【００２７】
次に、図１０、図１１を参照して、心棒６Ａを中空杭体１Ａの軸線に沿って取り付ける心棒ホルダ７について説明する。すなわち、中空杭体１Ａの内張コンクリート３の内周面から突出しない断面Ｉ形の挟み板取付片１５、１６を中空杭体１Ａの直径に沿って上部内周面に固着する。左右の挟み板取付片１５、１６は、中央垂直板の上下に上部片７と下部片１８を固着し、Ｉ形に形成されている。
【００２８】
この上部片１７と下部片１８の間に挟み板１３および１４の両端部を挿入し、それらの両端部にボルト１９を連通し、ナット２０で緊締している。挟み板１３、１４は、中央部を山形凹所１３ａ、１４ａに折曲げ、心棒６Ａを挟持する挟持中心を形成する心棒ホルダ７にしている。中空杭体１Ｂ、１Ｃも同様に心棒ホルダ７を設け、心棒６Ｂ、６Ｃを同様に挟持するようになっている。
【００２９】
次に、図１２は，図２（ａ）の中簡部切断の斜視図である。同図において、４はガイド孔であり、外殻の鋼管２と内張コンクリリート３を貫通し、杭内に開口している。ガイド孔４の下縁部には、下向き傾斜角約４５度の斜め下向き傾斜面を鋼板で形成し、その両側に左側壁２２と右側壁２３が形成されている。ガイド孔４は長さ２００ｍｍ、幅８０ｍｍである。すなわち、拡径アーム５Ａに７５×４０の溝形鋼を幅７５ｍｍで用いた場合、ガイド孔４の両側と２．５ｍｍの間隙になるものである。
【００３０】
図１３は、図３の一部分を示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は同じく平面図であり、フック形ブラケット９の詳細を示している。２４は鈎止孔であり、２５は上部開口、ｅは鈎止孔２４中心から内方への偏心量４ｍｍである。２６はフック部であり、前記偏心量を備えた鈎止孔２４の上部を形成している。鈎止孔２４は、拡径アーム５Ａ、５Ｂの横軸２９（図１６、図１７参照）がフック部２６によって抜けないように内嵌する孔径である。横軸２９は、上部開口２５の上方から垂直切欠面２７に誘導されて下降し、鈎止孔２４に内嵌する。
【００３１】
図１４は、図６の拡径アーム取付部を示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は同じく平面図である。１０は円孔付ブラケット１０であり、外端が半円形の三角形状板を心棒６Ｂに角度９０度ずつ変位させ，平面視十字形に固着している。円孔２８には、拡径アーム５Ｃ又は５Ｄがボルト３９（図１９参照）で取り付けられる。図１５は、心棒６Ａにフック形ブラケット９を平面視十字形に固着したものである。
【００３２】
なお、図１５のフック形ブラケット９の幅は、中空杭体１Ａの内径内に４個の拡径アーム５Ａを連結できる寸法であり、円孔付ブラケット１０の横幅も中空杭体１Ｂの内径内に４個の拡径アーム５Ｃを連結できる寸法である。
【００３３】
図１６は、第１実施例における拡径アーム５Ａを示し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は背面斜視図である。拡径アーム５Ａは７５×４０の溝形鋼を長さ３７５ｍｍの長方形に切断し、下端部を土中に貫入するものにしている。２９は横軸であり、拡径アーム５の上端部を水平に横断し両端を溝形鋼の内面に固着している。３０、３１はフランジであり、両者の間にフック形ブラケット９の鈎止孔２４が位置するように、横軸３１の中央部左右に併設している。フランジ３０、３１の間隔は、フック形ブラケット９の厚さが嵌入する間隔である。
【００３４】
すなわち、フランジ３０、３１間の横軸２９を、フック形ブラケット９の上部開口２５から鈎止孔２４に挿入したとき、フランジ３０、３１がフック形ブラケット９の両面にそれぞれ接し、拡径アーム５Ａが軸２９周りに回動自在に連結されるとともに、フランジ３０、３１によって左右に移動しないようになっている。
【００３５】
また、拡径アーム５Ｂ（図１７参照）の上端部外面に上方に突出する突片３２を固着し、図２２に示すように、拡径アーム５Ａの水平時に突片３２の上端面がフック形ブラケット９の垂直切欠面２７に接するようになっている。このことによって、土中に貫入した拡径アーム５Ａが水平を保持し、下方からの土圧を受け中空杭体１Ａの沈下を止めることができる。３３、３３は、拡径アーム５Ａの下端面であり、背面に対し直角に切断されている。３４は、拡径アーム５Ｂ下端の下向き傾斜面である。
【００３６】
図１８は、第２実施例における拡径アーム５Ｃの斜視図であり、図１９は、同じく拡径アーム５Ｄ４個を取付けた斜視図である。拡径アーム５Ｃは、７５×４０の溝形鋼を長方形に切断し、下端末を斜めに切り落としている。そして、上端部の内側に腕板３５、３６を左右並行に上方に突設するとともに、前記溝形鋼の上下方向と直交に円形取付孔３７を連通に設けている。３８は上端板であり、腕板３５、３６の後方端末を段部に高くし、その上面に固着している。
【００３７】
拡径アーム５Ｃは、円形取付孔３７と円孔付ブラケット１０の円孔３０とにボルト３９（図１９参照）を連通し、心棒６Ｂに回動自在に連結し、拡径アーム水平時に上端板３８が拡径アーム取付側の心棒６Ｂの側面に当接するものにしている。なお、心棒６Ｂは鋼管であるが、角鋼でもよい。上述の上端板３８と心棒６Ｂの当接によって、図２７のように、ガイド孔４から水平に突出した拡径アーム５Ｃの下面が土圧ｐを受け、中空杭体１Ｂを支持するのである。
【００３８】
図２０は、第３実施例における拡径アーム５Ｅ，５Ｆの斜視図である。４０、４０は、同形に長方形の下端部裏面を斜めに切り落とした平面視四角形のアームである。４１、４２は、それぞれアーム４０、４０上端部から左右並行に上方に突設した腕板であり、腕板４１、４２には、アーム４０、４０の上面延長線ｍ−ｍ、ｎ−ｎに沿って切欠面４３を形成している。そして、腕板４１、４２を相互に交叉させ、ボルト１１を心棒６Ｃに貫通しナット１２を螺着し、心棒６Ｃに拡径アーム５Ｅ、５Ｆをボルト１１周りに回動自在に連結している。
【００３９】
次に、図２１は、図２（ａ）における、ＡーＡ、Ｂ−Ｂ区間の縦方向中央部の拡大破断面図であり、図２２は拡径アーム５Ａの作動を示す杭縦方向中央部の破断面図である。摩擦杭の土中への打込み前は、図２１のように、拡径アーム５Ａの下端部はガイド孔４の下縁部の斜め下向き傾斜面２１に載置され、中空杭体１Ａ内に格納されている。この状態から心棒６Ａを図２２のＤ矢印のように下降すると、拡径アーム５Ａの基端部が横軸２９の中心ａ点周りに反時計周りに旋回しながら、拡径アーム５Ａの下端部がガイド孔４の斜め下向き傾斜面２１と左右の側壁２２、２３に誘導され、一点鎖線で示すように斜め下向き外方に突出する。
【００４０】
さらに、心棒６Ａを下降させると、拡径アーム５Ａは二点鎖線から点線で示すようにガイド孔４から突出し、ａ点がａ１点に移動するとともに、中空杭体１Ａを下降すると、拡径アーム５Ａの上面中間部がガイド孔４の上縁部に接し、図２２の状態になる。図２２においては、突片３２の上端面がフック形ブラケット９の垂直切欠面２７に接し、拡径アーム５Ａが水平状態を保持する。
【００４１】
図２３、図２４は、図２（ａ）の拡径アーム５Ａを図１７の拡径アーム５Ｂにした場合の縦方向中央部の拡大破断面図である。作動は、図２１、図２２の場合と全く同じである。図２５は、図２（ｂ）のＣ−Ｃ、Ｄ−Ｄ区間に拡径アーム５Ｂを装着した場合の縦方向中央部の破断面図である。すなわち、拡径アーム５Ｂの中央部上面がガイド孔４の上縁に接し、突片３２がフック形ブラケット９の垂直切欠面２７に接し、拡径アーム５Ｂが水平を保持し、下方からの土圧を受け摩擦杭の支持力を発生する。
【００４２】
図２６は、図５（ａ）のＥ―Ｅ、Ｆ−Ｆ区間の杭縦方向中央部の拡大破断面図、図２７は、図５（ｂ）のＧ−Ｇ、Ｈ−Ｈ区間の杭縦方向中央部の拡大破断面図である。図２６、図２７において、中空杭体１Ｂ内に格納されている拡径アーム５Ｃが、心棒６Ｂを下降することによって、ａ点のボルト・ナット３９周りに旋回し下端部がガイド孔４の斜め下向き傾斜面２１上を滑り、左右の側壁２２、２３で左右の振れが止められ、ガイド孔４から外方に突出する。さらに心棒６Ｂを下降すると、前記のａ点がａ２点に移動し上端板３８が心棒６Ｂの側面に接し、左右および前後の拡径アーム５Ｃが水平状態で拡径状態になり、土圧ｐを受け摩擦杭の支持力を増加する。
【００４３】
図２８は、第３実施例の中空杭体１Ｃ（図８参照）のＩ−Ｉ、Ｊ−Ｊ区間における拡径前の杭縦方向中央部の拡大破断面図、図２９は同じく拡径初期状態の縦方向中央部の拡大破断面図である。中空杭体１Ｃを土中に打込む前は、図２８のように、横軸ボルト１１で心棒６Ｃに回動自在に結合された拡径アーム５Ｅ、５Ｆの下端末が、ガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面２１に載置している。それが、心棒６Ｃを下降すると、図２９のように、アーム４０、４０の下端末がガイド孔４の斜め下向き傾斜面２１に沿って外向き下方に移動する。
【００４４】
心棒６Ｃをさらに下降すると、図３０に示すように、腕板４１、４２がボルト１１周りに下向き旋回するとともに、アーム４０、４０が土中に貫入する。さらに心棒６Ｃを下降すると、図３１のように、腕板４１、４２の切欠面４３がアーム４０の上面に当接するとともに、腕板４１、４２の切欠面４３がアーム４０の上面に接し、アーム４０、４０が左右のガイド孔４からそれぞれ水平に土中に突出する。土中に突出したアーム４０、４０の下面が土圧を受け摩擦杭に支持力を発生する。図３１中のａ３は、腕板４０、４０が水平になったときのボルト１１の最終位置であり、ａとａ３の距離が心棒６ｃの下降量約２５ｃｍである。
【００４５】
図３２は、拡径アーム５Ｃの設置要領の一例を示す縦方向中央部の破断面図である。すなわち、中空杭体１Ｂを直立にしておき、心棒６Ｂの前述したワイヤロープ掛け８にワイヤロープを掛け、図示省略のウィンチでワイヤロープを引上げ、心棒６Ｂと拡径アーム５Ｃを吊上げ、拡径アーム５Ｃの下端をガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面２１の上方に位置させる。
【００４６】
４４は拡径アーム誘導板であり、図３３のように、裏面中央部に掛け止め片４５を固着した長さ３０ｃｍ、幅７ｃｍの長方形薄鋼板製である。拡径アーム誘導板４４は、ガイド孔４から先端部を心棒６Ｂに近接させ中空杭体１Ｂ内に挿入し、掛け止め片４５をガイド孔４の内縁部に引っ掛ける。そして、前述のようにウインチで吊上げた心棒６Ｂを下降すると、拡径アーム５Ｃの下端末が拡径アーム誘導板４４の上面に載った状態となる。
【００４７】
ついで、拡径アーム誘導板４４の後端部を押し下げ、掛け止め片４５をガイド孔４の内縁部から外し、拡径アーム誘導板４４をガイド孔４から引き抜くと、拡径アーム５Ｃの斜め下向きの下端面がガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面２１に載置される。
【００４８】
図１６の拡径アーム５Ａ、図１７の拡径アーム５Ｂをフック形ブラケット９に取付けるには、フック形ブラケット９をガイド孔４の正面中央部に位置させておき、拡径アーム５Ａ、５Ｂの基端部をガイド孔４から中空杭体１Ａ内に挿入し、基端部の横軸２９をフック形ブラケット９の上部開口２５を通過させ、鈎止孔２４に内嵌する。そして、心棒６Ａを上昇させ、拡径アーム５Ａ、５Ｂを中空杭体１Ａ内に引き入れ、下端部をガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面２１上に載置する。心棒６Ａのフック形ブラケット９に予め拡径アーム５Ａ、５Ｂの基端部を連結している場合は、前述した拡径アーム誘導板４４を用いて下端末をガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面２１に載置すればよい。
【００４９】
次に、図３４は、本発明の拡径摩擦杭の打込用やとい杭の一例の中央縦断面図、図３５は同じく平面図である。やとい杭４６は、下端部が例えば中空杭体１Ｂの上端部に外嵌するキャップ部４７であり、その上部が段部を介し一段小径の上部円筒部４８になり、上部円筒４８の中心軸線に沿って上下動するプランジヤ４９を備えている。プランジヤ４９は、下端面が心棒６Ｂのロープ掛け８に接し、図示省略の公知の杭打機等で下降させて心棒６Ｂを下降するようになっている。前述した心棒６Ａ、６Ｃも、同様にやとい杭４６のプランジヤ４９で下降する。
【００５０】
図３６は、本発明の拡径摩擦杭の施工手順を示す鉛直断面図で、（ａ）は第１工程、（ｂ）は第２工程である。図３７は、中空杭体１Ｂを一点鎖線で示し、図３６に続く施工手順を示す鉛直断面図で、（ｃ）は第３工程、（ｄ）は最終工程である。先ず、第１工程として本発明の拡径摩擦杭を天然地盤５０に直接打込むか、杭孔５１をアースオガーにより先堀りするかを決め、図５（ａ）第２実施例に示した中空杭体１Ｂを杭設置箇所に立てる。次に図３６（ｂ）の第２工程で中空杭体１Ｂを打込むか、ウィンチで吊上げ杭孔５１に挿入する。吊上げは、図１１で説明した心棒ホルダー７にワイヤロープを掛け、ウィンチでを引き上げる。そして、中空杭体１Ｂの上端部にやとい杭４６を外嵌する。
【００５１】
次に、３７図（ｃ）の第３工程で、やとい杭４６を杭打ち機で下降させながらプランジヤ４９も下降させる。そうすると、中空杭体１Ｂが地中に打込まれるとともに、心棒６Ｂが下降し拡径アーム５Ｃが天然地盤５０に貫入し始める。さらに、中空杭体１Ｂを打込みながらプランジヤ４９を下降し、最終工程として、図２７（ｄ）のように拡径アーム５Ｃが水平にガイド孔４から突出し天然地盤５０に貫入するまで心棒６Ｂを下降させる。そして、やとい杭４６を中空杭体１Ｂから取外し、拡径摩擦杭の切置を終了し、新しい拡径摩擦杭の設置場所に移動する。
【００５２】
以上は、中空杭体１Ｂ、拡径アーム５Ｃ、心棒６Ｂについて説明したが、第１実施例の中空杭体１Ａ、拡径アーム５Ａ、心棒６Ａについても同様に施工する。また、第３実施例の中空杭体１Ｃ、拡径アーム５Ｅ、５Ｆ、心棒６Ｃについても同様である。
【００５３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の拡径摩擦杭は、拡径アームが中空杭体外面から出入可能になっている。したがって、施工時には拡径アームを引っ込めた状態で埋設することができるので、打込み抵抗を小さくし施工を容易にすることができる。埋設の終期近くに拡径アームを連結する心棒を下降するという簡単な操作により、拡径アームを杭外周から水平に突出させることできる。したがって、摩擦杭の外径拡大による縦方向および横方向への支持力増加を容易に図ることができる。
【００５４】
また、心棒に拡径アームの基端部を回動自在に連結する構成なので、拡径アームおよびガイド孔を同一レベルに１個、２個および４個設けることができるので、杭長、杭径および施工箇所により、拡径アームの個数、配置を広く選択することができる。また、拡径アームを中空杭体中に格納しておけるので、外周からの突出物を皆無にすることができ、保管や運搬を容易にすることができる。
【００５５】
そして、心棒を引上げ拡径アームを中空杭体内に引っ込ませることができるので、摩擦杭を容易に回収し再利用することができる。とくに、軟弱地盤においては、本発明の拡径摩擦杭を打込み、覆い鋼板を支持することによって、容易に仮設足場を造ることができ、工事が終了すれば、拡径アームを中空杭体内に格納して回収し、再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の摩擦杭の一例を示す正面図である。
【図２】本発明拡径摩擦杭の第１実施例を示し、（ａ）は上部を破断した拡径前の  正面図、（ｂ）は同じく拡径後の正面図、（ｃ）は（ｂ）の拡大平面図である。
【図３】第１実施例の中空杭体を一点鎖線で示し、その中間部で分割し杭内部の拡径アーム取付部を示す拡大正面図である。
【図４】同じく拡径前の拡径アーム取付状態の正面図である。
【図５】本発明拡径摩擦杭の第２実施例を示し、（ａ）は中間部破断の拡径前正面  図、（ｂ  ）は拡径後の正面図、（ｃ）は（ｂ）の平面図である。
【図６】第２実施例の一点鎖線で示す中空杭体を中間部で切断し、杭内部の拡  径アーム取付け部を示す拡大正面図である。
【図７】第２実施例の一点鎖線で示す中空杭体の内部を示す正面図である。
【図８】本発明拡径摩擦杭の第３実施例を示し、（ａ）は拡径後の正面図、（ｂ）は  平面図である。
【図９】第３実施例の中空杭体を一点鎖線で示し、中間部で切断し杭内部を示す正面図である。
【図１０】第１、第２、第３実施例の中空杭体上部を一部破断した正面図である。
【図１１】Ｋ−Ｋ線矢視の断面図である。
【図１２】図２（ａ）の中間部切断の斜視図である。
【図１３】図３の拡径アーム取付部を示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は同じく平面図である。
【図１４】図６の拡径アーム取付部を示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は同じく平面図である。
【図１５】図７の拡径アーム取付部を示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は同じく平面図である。
【図１６】第１実施例における拡径アームを示し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は背面斜視図である。
【図１７】第１実施例における別な拡径アームを示し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は背面斜視図である。
【図１８】第２実施例における拡径アームの斜視図である。
【図１９】第２実施例における拡径アームの取付状態を示す斜視図である。
【図２０】第３実施例における拡径ア―ムの斜視図である。
【図２１】図２（ａ）におけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２２】図２１における拡径アームの作動を示す縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２３】図１７の拡径アームを図２（ａ）に取付けた場合の、Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２４】図２３における拡径アームの作動を示す縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２５】図２（ｂ）のＣ−Ｃ、Ｄ−Ｄ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２６】図５（ａ）のＥ−Ｅ、Ｆ−Ｆ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２７】図５（ｂ）のＧ−Ｇ、Ｈ−Ｈ区間の縦方向中央部の拡大断面図である。
【図２８】中空杭体の中間部を縦断し第３実施例の拡径アームを示す正面図である。
【図２９】同じく第３実施例の拡径アームの拡径初期状態を示す正面図である。
【図３０】同じく第３実施例の拡径アームの拡径中期状態を示す正面図である。
【図３１】図８のＩ−Ｉ、Ｊ−Ｊ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図３２】拡径アーム設置要領の一例を示す縦方向中央部の破断面図である。
【図３３】図３２中の一部品の裏面斜視図である。
【図３４】本発明の拡径摩擦杭打込み用やとい杭の一例の中央縦断面図である。
【図３５】同じく平面図である。
【図３６】第２実施例の拡径摩擦杭の施工手順を示す鉛直断面図で、（ａ）は第          １工程、（ｂ）は第２工程である。
【図３７】同じく中空杭体を一点鎖線で示し、図３６に続く施工手順を示す鉛直断面図で、（ｃ）は第３工程、（ｄ）は最終工程である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  中空杭体
４    ガイド孔
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ    拡径アーム
５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ    拡径アーム
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ    心棒
７    心棒ホルダ
９    フック形ブラケット
１０  円孔付ブラケット
１３  挟み板
１３ａ  山形凹所
１４    挟み板
１４ａ  山形凹所
１５    挟み板取付片
１６    挟み板取付片
２１    斜め下向き傾斜面
２２    ガイド孔左側壁
２３    ガイド孔右側壁
２４    鈎止孔
２７    垂直切欠面
２８    円孔
２９    横軸
３０    フランジ
３１    フランジ
３４    下向き傾斜面
３５、３６  腕板
３７    円形取付孔
３８    上端板
４０    アーム
４１，４２  腕板
４３    切欠面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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