(57)【要約】【課題】製作費や重量の増大を極力抑えながら、荷重支承能力を大幅に向上させた、スクリュービットを備えた基礎杭を創案する。【解決手段】鋼管製の杭本体の下端部外周面に、スクリューの１ピッチ分の長さのスクリュービットを取付けたものに於いて、スクリュービットの上面側の径方向の中間箇所に、その下端面を当接させた所定長さの補強筒と、該補強筒を、杭本体の外周面に同軸状に固定させる固定手段とを備えることを特徴とする。固定手段として、杭本体と補強筒との間の円筒状空隙の周方向に、板状乃至は棒状の複数のスペーサーを、所定間隔を隔てて固着状態で挿嵌させるとよい。又、スクリュービットの下面側に、その掘進動を補佐する補助ビットを下向きに突設するとよい。【選択図】　　　図１
2004011355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管製の杭本体の下端部外周面に、スクリューの１ピッチ分の長さのスクリュービットを取付けたものに於いて、
杭本体とスクリュービットとの夫々の外径の、中間サイズの外径を有する適宜の長さの補強筒を、その下端をスクリュービットの上面側に当接させた状態で、杭本体に同軸状に固定させたことを特徴とするスクリュービットを備えた基礎杭。
【請求項２】
杭本体と補強筒との間の円筒状空隙に、板状乃至は棒状の複数のスペーサーを、筒周方向に等間隔を隔てて固着状態で挿嵌させたことを特徴とする請求項１記載のスクリュービットを備えた基礎杭。
【請求項３】
スクリュービットの下面側に、その掘進動を補佐する補助ビットを下向きに突設したことを特徴とする請求項１記載のスクリュービットを備えた基礎杭。
【請求項４】
前記補助ビットは、前記スペーサーの下端部を、スクリュービットの下面側に貫通させた部分に形成されていることを特徴とする請求項３記載のスクリュービットを備えた基礎杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管製の杭本体の下端部にスクリュービットが取付けられており、杭本体を回転駆動装置により回転させながら地中に螺じ込むタイプのものに就いて、その荷重支持機能を増大させるべく、スクリュービットの外径を大きくしても、製作費の目立った上昇等の不都合を招かなくて済む様に改良した基礎杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のスクリュービットを備えた基礎杭は、所定の埋設深度に近づいたら、杭の下端からセメントミルクを噴射しながら、更に、所定深度に達する迄掘進を続ける工法が採られている。
この工法によれば、埋設し終えた基礎杭の下端部は、スクリュービットによってほぐされた土壌と、セメントミルクとの混合物が硬化して生成した、セメント質の硬い硬化塊体に包み込まれた状態になる（図５の符号Ｂ参照）。
この硬化塊体の外径は、スクリュービットの外径よりも幾分大きく、高さ寸法は、セメントミルクの注入開始時期の調節によって任意に変えられる。
この様にして、基礎杭の下端部に、外径がそれよりも大きい硬化塊体を固着状態で形成させることによって、基礎杭の受圧底面積が増し、その分、基礎杭の荷重支承能力を高めさせることが出来る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
硬化塊体の形成による、基礎杭の荷重支承能力の向上度合いは、硬化塊体の底面積の広さにほぼ比例する。
従って、スクリュービットの外径を増せば増す程、基礎杭の荷重支承能力を増大させることが出来る。
【０００４】
もっとも、セメントミルクは注入せずに、スクリュービットの外径を増すだけでも、それなりの荷重支承性能の向上効果は得られる。
又、杭本体の外径を増すことによっても、荷重支承能力は高められる。
【０００５】
然しながら、スクリュービットの外径を増すに連れて、掘進中のスクリュービットに加わる屈撓作用力が増大するので、それに耐え得る様に、スクリュービットの肉厚を増す必要が生ずる。
更に、スクリュービットの肉厚増に連れて、杭本体の肉厚も増さないと、肝心の杭本体が座屈変形してしまう恐れが生じて来る。
その為、スクリュービットの外径を増せば増す程、製作費が高騰し、且つ、基礎杭が重くならざるを得ない。
そして、杭本体の外径を増して荷重支承能力の向上を図る方法は、費用対効果の見地からして採用し難い。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、製作費や重量の増大を極力抑えながら、荷重支承能力の大幅向上を達成し得る、スクリュービットを備えた基礎杭を創案するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する為の、本発明によるスクリュービットを備えた基礎杭は、
鋼管製の杭本体の下端部外周面に、スクリューの１ピッチ分の長さのスクリュービットを取付けたものに於いて、
杭本体とスクリュービットとの夫々の外径の、中間サイズの外径を有する適宜の長さの補強筒を、その下端をスクリュービットの上面側に当接させた状態で、杭本体に同軸状に固定させたことを特徴とする。
そして、杭本体と補強筒との間の円筒状空隙に、板状乃至は棒状の複数のスペーサーを、筒周方向に等間隔を隔てて固着状態で挿嵌させるとよい。
又、スクリュービットの下面側に、その掘進動を補佐する補助ビットを下向きに突設するとよい。
この補助ビットは、スペーサーの下端部を、スクリュービットの下面側に貫通させた部分に形成させるとよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施例に就いて、図面を参照しながら説明する。
図１は、この実施例の基礎杭Ａの要部（下端部分）を示す部分破断側面図であり、図２は、その上面視図である。
【０００９】
基礎杭Ａの、鋼管製の杭本体１の下端部外周面には、スクリューの１ピッチ分の長さのスクリュービット２を取付けている。
このスクリュービット２は、図３の平面図に示した様に、１／２ピッチ分の長さを備えた分割ビット２Ａ及び２Ｂに、２分割されている。
【００１０】
この両分割ビット２Ａ，２Ｂは、図１に示した様に、側面から見るとＸ形に交叉した状態で杭本体１の外周面に溶接している。
又、図３に示した様に、各分割ビット２Ａ，２Ｂの傾斜下端縁に形成した刃先ａの向き、杭本体１の径方向に対して所定角度傾けている。
【００１１】
杭本体１の下端には、図１，図２に示した様に、その周方向の等間隔を隔てた４箇所に、図４の（ｃ）に示した小板片状の先端ビット３を下向きに突設している。
又、図示は省いたが、杭本体１の開放下端は、セメントミルクの吐出口を備えた栓体によって塞がれている。
【００１２】
スクリュービット２の上面側には、基礎杭Ａの掘進中にスクリュービット２に及ぼされる屈撓作用力を受け止めさせる為の補強筒４を、その下端面をスクリュービット２の上面に当接させた状態で、杭本体１に同軸状に固設している。
補強筒４の外径寸法は、図１，図２に示した様に、その下端面を、スクリュービット２の径方向（幅方向）の中間箇所に当接させ得るサイズとしている。
補強筒４の長さは、上記の屈撓作用力を確実に受止め得る、適宜の長さに決めればよい。
【００１３】
補強筒４を、杭本体１に同軸状に固定させるのに、この実施例では、図１，図２に示した様に、杭本体１と補強筒４との間の円筒状空隙ｂに、４本の帯板状のスペーサー５を、筒周方向に等間隔を隔てて挿嵌させたうえ、杭本体１、スクリュービット２、及び補強筒４に夫々溶接する方法を採っている。
【００１４】
４本のスペーサー５のうち、対向して位置する２本のスペーサー５，５は、図４の（ａ）に示した様に、その下端側に、スクリュービット２の掘進動を補佐する為の補助ビット５Ａを形成させている。
そして、補助ビット５Ａの部分は、分割ビット２Ａ，２Ｂに設けた切欠ｃ（図３参照）を通して、スクリュービット２の下側に突出させている。
尚、この補助ビット５Ａは、スペーサー５とは別体に作って、スクリュービット２の下側の適宜の位置に溶接する方法を採ってもよい。
【００１５】
次に、基礎杭Ａの作用に就いて説明する。
先ず、施工現場に自走式杭埋設機（図示略）を搬送する。
この杭埋設機に立設した杭支持ポールには、基礎杭Ａを垂支状態で回転させる為の回転駆装置が、上下動自在に組付けられている。
そこで、この回転駆動装置に、基礎杭Ａの頂端を連結させたうえ、下端を埋設すべき地面の所定位置に接地させる。
【００１６】
然かる後、回転駆装置を起動させると、先ず、先端ビット３が地面の掘削を始める。
それに続いて、先端ビット３の直上に位置する補助ビット５Ａが、より広い範囲を掘削して、外径の大きいスクリュービット２の掘進抵抗を少なくする為の先導役を果たしてくれる。
【００１７】
補助ビット５Ａに続いて、主役のスクリュービット２も掘進作動を始める。
このスクリュービット２は、在来の同種の基礎杭に比べて、その外径をかなり大きくしてい。
その分、スクリュービット２に及ぼされる掘進抵抗力はより大きくなる。
【００１８】
この増大した掘進抵抗力によって、スクリュービット２が屈撓変形するのを阻止する為に、スクリュービット２の上面側の径方向の中間位置には、その全周にわたって、補強筒４の下端面が当接されている。
その為、スクリュービット２の全面積のうち、実質的に屈撓作用力を受けるのは、補強筒４の外側に突出している部分だけに限られることになる。
【００１９】
従って、基礎杭の荷重支承能力を高めさせる為に、スクリュービットの外径を増した場合に、その屈撓変形の防止策として、冒頭に記した様に、スクリュービットの肉厚を増す必要が無くなる。
既述の様に、スクリュービットの厚みを増せば、その取付ベースである杭本体の肉厚も増さなければならない。
その為、基礎杭の重さと、製作費の大幅増を招くことになる。
【００２０】
基礎杭Ａの掘進に連れて、スクリュービット２が、杭本体１の周りを掘削した部分は、スクリュービット２の通過後に、周囲の土圧によって自づから埋め戻される。
【００２１】
基礎杭Ａの下端が、所定の深度近くに迄達したら、自走式杭埋設機に搭載されているセメントミルク圧送装置（図示略）を作動させて、杭本体１の下端部に組込んである噴射ノズル（図示略）からセメントミルクを噴出させながら、更に掘進を続行し、所定の深度に達したら、掘進と噴射を停止する。
この間に、セメントミルクと、スクリュービット２、先端ビット３、及び補助ビット５Ａが掘削した土壌とが混和される。
【００２２】
この混和物が硬化し終えると、図５に示した様に、基礎杭Ａの下端部を、セメント質の硬化塊体Ｂが、固着状態で包み込んだ状態になる。
セメントミルクは、掘削域の外側にも幾分浸透するので、既述の様に、硬化塊体Ｂの直径は、スクリュービット２の外径より更に大きくなる。
そして、硬化塊体Ｂの背丈は、セメントミルクの噴射開始後の、基礎杭Ａに掘進距離にほぼ等しくなる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかな様に、本発明によるスクリュービットを備えた基礎杭を使えば、従来の同種の基礎杭に比べて、以下に列挙した如き実用上のより優れた効果が得られる。
（ａ）　基礎杭の荷重支承能力を増大させるべく、スクリュービットの外径を大きくしても、補強筒がその屈撓変形を防いでくれるので、スクリュービットの肉厚を厚くしなくても済む。
（ｂ）　スクリュービットの肉厚を増せば、それに対応して杭本体の肉厚や太さを増す必要があるので、スクリュービットの肉厚を増さなくて済むことによる、経済効果は、基礎杭の重量抑制効果も含めて極めて大きい。
（ｃ）　スクリュービットの外径を増しても、その下面に設けた補助ビットが、掘進抵抗を緩和させてくれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、基礎杭の下端部の部分破断側面図である。
【図２】同上、図１の上面視図である。
【図３】同上、分割ビットの平面図である。
【図４】同上、スペーサー及び先端ビットの各斜視図である。
【図５】同上、埋設を終えた基礎杭の下端部に、セメント質の硬化塊体が形成された状態を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ　基礎杭
Ｂ　硬化塊体
１　杭本体
２　スクリュービット
２Ａ，２Ｂ　分割ビット
３　先端ビット
４　補強筒
５　スペーサー
５Ａ　補助ビット
ａ　刃先
ｂ　円筒状空隙
ｃ　切欠
【図１】
2004011355.tif 000003
【図２】
2004011355.tif 000004
【図３】
2004011355.tif 000005
【図４】
2004011355.tif 000006
【図５】
2004011355.tif 000007