(57)【要約】【課題】従来の基礎杭の保管・運搬効率の悪さを大幅に改善し、又、基礎杭の製作費を顕著に節減するに役立つ、基礎杭用の先端掘進ユニットを提供する。【解決手段】鋼管やコンクリートパイル等から成る杭本体を、施工現場に運んでから、この杭本体の下端部に簡単に取り付けられる様にしたものであって、杭本体Ｂの下端部に外嵌させ得る内径と所定の長さを有する外套管１の外周りに、掘進用の拡大翼２を固着させた構成を備えており、外套管１を杭本体Ｂの下端部に外嵌させた状態を、適宜の固定手段により固定させて用いることを特徴とする。杭本体が鋼管の場合には、前記固定手段として、溶接、螺止、ピン止等の固定方法を用いるとよい。【選択図】　　　図３
2004107899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管やコンクリートパイル等から成る杭本体を、施工現場に運んでから、この杭本体の下端部に簡単に取り付けられる様にしたものであって、
杭本体Ｂの下端部に外嵌させ得る内径と所定の長さを有する外套管１の外周りに、掘進用の拡大翼２を固着させた構成を備えており、
外套管１を杭本体Ｂの下端部に外嵌させた状態を、適宜の固定手段により固定させて用いることを特徴とする基礎杭用の先端掘進ユニット。
【請求項２】
杭本体が鋼管の場合には、前記固定手段として、溶接、螺止、ピン止等の固定方法を用いることを特徴とする請求項１記載の基礎杭用の先端掘進ユニット。
【請求項３】
杭本体がコンクリートパイルの場合には、前記固定手段の構成部材として、コンクリートパイルの下端に連結させる為の、外套管１を外嵌させ得る外径を備えた金属筒１０２を付属させたことを特徴とする請求項１記載の基礎杭用の先端掘進ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、従来の、杭本体の下端部外周面に拡大翼（スクリュービット）を固着させたタイプの基礎杭が抱える、嵩張り過ぎて運搬費が嵩む等の問題を解決すべく、杭本体と、拡大翼の部分とを別体に製作して、夫々を施工現場に運んでから、この両者を合体させる様に構成した基礎杭用の先端掘進ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に、上記の、従来の拡大翼（スクリュービット）付き基礎杭の一例を、半縦断側面図として示した。
この基礎杭５０は、鋼管製の杭本体５１の下端部外周面に、１／２ピッチ分よりやや長い２枚の拡大翼５２，５２を、図示の様に段違い状に溶接している。
そして、杭本体５１の開放下端を塞ぐ端面板５３には、先端ビット５４を下向きに突設している。
尚、本願出願人による先願発明として、「特願２００１−１４７５８４」が存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の基礎杭５０を施工現場迄運ぶトラックやトレーラーは、荷台の横幅が限られた狭い寸法に制約されている。
その為、杭本体５１の外周りに拡大翼５２が大きく突出している基礎杭５０は、この狭いスペースに効率良く積み込むことが出来ず、その分、輸送費の高騰を招くことになる。
この積載効率の悪さは、杭本体５１の太さや、拡大翼５２の外径が増すに連れて、幾何級数的に増大する。又、荷役作業も面倒になる。
【０００４】
そこで、本発明の主たる目的は、この運搬効率の悪さを大幅に改善出来る様に、拡大翼の部分を、杭打現場に運搬済みの杭に、簡単に後付け出来る様に構成された基礎杭用の先端掘進ユニットを提供するにある。
そして、付随目的として、基礎杭の荷重支持能力を増大させる為に、拡大翼の外径をより大きくしても、杭本体の肉厚を増さなくて済む様にすること等も意図している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する為の、本発明による基礎杭用の先端掘進ユニットは、
鋼管やコンクリートパイル等から成る杭本体を、施工現場に運んでから、この杭本体の下端部に簡単に取り付けられる様にしたものであって、
杭本体Ｂの下端部に外嵌させ得る内径と所定の長さを有する外套管１の外周りに、掘進用の拡大翼２を固着させた構成を備えており、
外套管１を杭本体Ｂの下端部に外嵌させた状態を、適宜の固定手段により固定させて用いることを特徴とする。
そして、杭本体が鋼管の場合には、前記固定手段として、溶接、螺止、ピン止等の固定方法を用いればよい。
杭本体がコンクリートパイルの場合には、前記固定手段の構成部材として、コンクリートパイルの下端に連結させる為の、外套管１を外嵌させ得る外径を備えた金属筒１０２を付属させるとよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施例に就いて、図１〜図４を参照しながら説明する。
図１及び図２は、この実施例の先端掘進ユニットＡの斜視図及び縦断面図である。
図３及び図４は、鋼管から成る杭本体Ｂ１の下端部に、先端掘進ユニットＡを取付けた状態を示す、部分縦断側面図及び斜視図、並びにこの斜視図の上面視図である。
【０００７】
先端掘進ユニットＡは、図１〜図３に示した様に、杭本体Ｂ１の下端部に外嵌させ得る内径を備えた所定長さの外套管１の外周りに、掘進用の２枚の拡大翼２，２を、図１に示した様に、段差を設けた状態で溶接により固着させた構成を備えている。
【０００８】
この実施例の拡大翼２は、その周方向の長さを、１／２ピッチ分に、角度にして約３０度以上の長さを足した寸法に設定している。
尚、拡大翼２の枚数は、２枚に限らず、必要に応じて、１枚以上の適宜の枚数に選べばよい。
【０００９】
外套管１の開放下端面を塞ぐ端面板３には、先端ビット４を下向きに突設している。
又、端面板３の真ん中には、地盤強化用のセメントミルクの吐出や、通気等の為の刳抜孔３ａを設けている。
【００１０】
図３に示した、この実施例の基礎杭１００は、杭本体Ｂ１として、所定の長さ、外径、及び肉厚を備えた鋼管を用いている。
そして、先端掘進ユニットＡの外套管１の内径は、杭本体Ｂ１にガタ付き無く外嵌させ得る寸法に設定している。
【００１１】
次に、先端掘進ユニットＡの使い方と、その作用に就いて説明する。
先端掘進ユニットＡと、杭本体Ｂ１とは、夫々の製造工場で量産される。
そして、先端掘進ユニットＡと、杭本体Ｂ１とは、夫々別体状態のままで、トレラーやトラック等を使って施工現場迄搬送される。
【００１２】
この様に、基礎杭１００を２分割状態で輸送すれば、図６に例示した従来の基礎杭５０の様に、杭本体５１に拡大翼５２を取付済みの状態で搬送する場合に比べて、杭本体の外周りに邪魔な拡大翼が出っ張っていない分、積載本数を大幅に増やすことが出来る。
【００１３】
例えば、杭本体Ｂ１の外径が４０センチメートルで、拡大翼２の外径が８０センチメートルの基礎杭１００の場合には、先端掘進ユニットＡも一緒に積み込むとしても、杭本体５１に拡大翼５２を取付済みの従来の基礎杭５０では、５本しか積めなかったのが、杭本体Ｂ１と、先端掘進ユニットＡとに分離した状態では、その倍以上の１２本を積み込むことが出来た。
この様な積載効率の向上効果は、杭本体Ｂ１や拡大翼２の径が増せば増す程、幾何級数的に高められる。
【００１４】
その為、基礎杭１００の輸送費の顕著な節減を達成し得ることは勿論、燃料消費量の節約によって大気汚染を少なくし、更には、地球温暖化の元凶である二酸化炭素の排出量も減らせる等の、極めて大きな副次的効果が得られる。
【００１５】
そして、基礎杭１００の保管・輸送段階では、嵩張って邪魔な拡大翼２を取付けてない杭本体Ｂ１は、保管スペースも大幅に減らせるし、荷役作業も遙かに能率的に行える様になる。
【００１６】
施工現場に、分割状態で搬送された杭本体Ｂ１と、先端掘進ユニットＡとは、図３に示した様に、杭本体Ｂ１の下端部に、先端掘進ユニットＡの挿嵌筒１を外嵌させたうえ、この両者を溶接すれば、先端掘進ユニットＡを、確実な廻止状態で杭本体Ｂ１の所定位置に固定させることが出来る。図中のａは、溶接箇所を示している。
【００１７】
先端掘進ユニットＡを、杭本体Ｂ１に外嵌させる作業は、図７に示した様に、自走式杭埋設機２００に備えてある、基礎杭１００の吊上装置を利用すれば容易・迅速に行える。
図中の２０１は、自走式杭埋設機２００の前側に立設した支柱、２０２は、基礎杭１００を回転させる為の回転駆動装置で、支柱２０１に上下動自在に組付けている。２０３は基礎杭１００の位置決め用部材、２０４は、基礎杭垂支用のワイヤーである。
【００１８】
尚、杭本体Ｂ１への外套管１の固定方法としては、溶接に以外に、溶接機を必要としない、螺止、ピン止、凹凸掛合等の公知の様々な固定手段によることが出来る。
【００１９】
ところで、本発明による先端掘進ユニットＡは、基礎杭１００の輸送経費の大幅節減の他にも、以下に説明する、機能上の大きな特長を備えている。
即ち、拡大翼を取付けたタイプの基礎杭は、その荷重支持能力が拡大翼の外径によって大きく左右され、勿論、外径をより大きくすることが望まれる。
【００２０】
然し、拡大翼は、その外径を増すに連れて掘進抵抗が増大するので、それに伴う変形を防ぐ為に、拡大翼の肉厚を増さなければならない。
ところが、それと同時に、杭本体の肉厚も厚くしないと、拡大翼は掘進抵抗に耐えられても、杭本体の方が屈撓変形してしまう恐れが多分に生じて来る。
【００２１】
その点で、本発明では、拡大翼２を、杭本体Ｂ１に直接取付けずに、杭本体Ｂ１に外嵌させた挿嵌筒１に取付けている。
その為、基礎杭１００の荷重支持能力を増大させるべく、拡大翼２の外径及び肉厚を増しても、長大な杭本体Ｂ１の肉厚までも一緒に増す必要は無く、単に、短小な挿嵌筒１の肉厚を増すだけで十分対応出来る。
つまり、挿嵌筒１に直接的に及ぼされた屈撓作用力は、挿嵌筒１の内周面全面に分散されたうえ、杭本体Ｂ１に伝えられることになるからである。
【００２２】
又、拡大翼２の、挿嵌筒１の外周面からの突出長さｄ（図３参照）は、図６に示した様に、杭本体５１に拡大翼５２を直接取り付ける場合に比べて、挿嵌筒１の肉厚分だけ短くなる。
その為、この肉厚分だけ、拡大翼２の外径を大きくしても、その耐屈撓強度の低下を招かなくて済む。
或いは、突出長さｄが短くなって強度が増した分、拡大翼２の肉厚は薄くて足りる様になる。
【００２３】
次に、図５に、本発明の別の実施例を示した。
この実施例では、杭本体として、鋼管ではなくて、ＰＳコンクリートパイルＢ２を用いている。
その為、先端掘進ユニットＡを、杭本体Ｂ２に固着させるには、一工夫が必要になる。
【００２４】
そこで、この実施例では、コンクリート製の杭本体Ｂ２の両端面に一体に組込まれている金属製の端面板１０１を利用して、杭本体Ｂ２の下端に短い金属筒１０２を溶接している。
図示は省いたが、先端掘進ユニットＡは、この金属筒１０３に外嵌させた状態を、溶接により固定させればよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかな様に、本発明による先端掘進ユニットを用いれば、従来の、杭本体に拡大翼を取付済みの基礎杭を用いる場合に比べて、以下に列挙した如き実用上の優れた効果が得られる。
（ａ）　先端掘進ユニットは、基礎杭の保管・輸送時には、杭本体から分離されている。
（ｂ）　その為、邪魔な拡大翼を取付けていない杭本体は、取付済みのものに比べて、トレーラーやトラックの荷台等への積載本数を顕著に増やせる。
（ｃ）　又、従来の完成状態で保管・輸送される基礎杭に比べて、保管に要するスペースも大幅に減らせる。
（ｄ）　杭本体の外周りに邪魔な拡大翼が飛び出ていないので、荷役作業や自走式埋設機へ取付作業も楽に、能率良く、安全に行える。
（ｅ）　基礎杭の荷重支持能力を増大させるべく、拡大翼の外径を増したい時に、基礎杭の屈撓変形の防止対策として、短小な挿嵌筒の肉厚をだけを増せば足り、長大な杭本体の肉厚を増さなくて済む。
（ｆ）　従って、基礎杭の製作費を顕著に節減出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、先端掘進ユニットの斜視図である。
【図２】同上、先端掘進ユニットの縦断面図である。
【図３】同上、杭本体の下端部に、先端掘進ユニットを外嵌状態で固着させて完成した基礎杭の、部分縦断側面図である。
【図４】同上、完成した基礎杭の斜視図、及びその上面視図である。
【図５】本発明の他の実施例を示すもので、杭本体となるＰＳコンクリートパイルの下端に、先端掘進ユニットの取付用の金属管を連結させた状態の部分縦断面図である。
【図６】従来例を示すもので、基礎杭の半縦断側面図である。
【図７】自走式杭埋設機にセットした杭本体の下端部に、先端掘進ユニットを外嵌させつつある状態を示した側面図である。
【符号の説明】
Ａ　先端掘進ユニット
Ｂ１，Ｂ２（Ｂ）　杭本体
１　外套管
２　拡大翼
３　端面板
３ａ　刳抜孔
４　先端ビット
ａ　溶接箇所
ｄ　突出長さ
１００　基礎杭
１０１　端面板
１０２　金属筒
２００　自走式杭埋設機
２０１　支柱
２０２　回転駆動装置
２０３　位置決め用部材
２０１　ワイヤー
５０　従来の基礎杭
５１　杭本体
５２　拡大翼
５３　端面板
５４　先端ビット
【図１】
2004107899.tif 000003
【図２】
2004107899.tif 000004
【図３】
2004107899.tif 000005
【図４】
2004107899.tif 000006
【図５】
2004107899.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004107899.tif 000009