(57)【要約】【課題】杭の回転圧入の際において杭下端部の土砂が杭の外周にスムーズに排出され、回転抵抗が小で施工が容易であり、しかも杭の芯合わせを正確に行なうことができる回転圧入杭用の先端刃および同先端刃を備える回転圧入杭を提供する。【解決手段】円筒部２の下端に続いて形成された底部３の中央に、下方に延びるガイド刃４を備え、前記底部におけるガイド刃まわりに、板状に形成された複数の外刃５、５をガイド刃を中心として放射状をなすよう垂下せしめ、前記ガイド刃の下端を外刃の下縁よりも下方に突出せしめた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部の下端に続いて形成された底部の中央に、下方に延びるガイド刃を備え、前記底部におけるガイド刃まわりに、板状に形成された複数の外刃をガイド刃を中心として放射状をなすよう垂下せしめ、前記ガイド刃の下端を外刃の下縁よりも下方に突出せしめてなる回転圧入杭用の先端刃。
【請求項２】
前記底部を、下細りの錐体状に形成してなる請求項１に記載の回転圧入杭用の先端刃。
【請求項３】
前記外刃を、外側に向って厚さが小となる形状のもので構成してなる請求項１に記載の回転圧入杭用の先端刃。
【請求項４】
前記ガイド刃を、角柱状のもので構成してなる請求項１に記載の回転圧入杭用の先端刃。
【請求項５】
円筒部の下端に続いて形成された底部の中央に、下方に延びるガイド刃を備え、前記底部におけるガイド刃まわりに、板状に形成された複数の外刃をガイド刃を中心として放射状をなすよう垂下せしめ、前記ガイド刃の下端を外刃の下縁よりも下方に突出せしめてなる先端刃の前記円筒部上縁を、鋼管よりなる杭本体の下端に接続してなる回転圧入杭。
【請求項６】
前記先端刃における底部を、下細りの錐体状に形成してなる請求項５に記載の回転圧入杭。
【請求項７】
前記先端刃における外刃を、外側に向って厚さが小となる形状のもので構成してなる請求項５に記載の回転圧入杭。
【請求項８】
前記先端刃におけるガイド刃を、角柱状のもので構成してなる請求項５に記載の回転圧入杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物や土木構造物の基礎支持に用いられる回転圧入杭用の先端刃および同先端刃を備える回転圧入杭に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
回転圧入杭は、地盤に立てた杭に鉛直方向の荷重を掛けながら回転させて地盤に圧入され、複数の杭を順次接続して十分な支持力が得られる深さまで圧入されるものとしてある。
【０００３】
従来の回転圧入杭には、例えば図８、９に示されるように鋼管よりなる杭本体３１の先端に地盤を掘削するための刃３２、３２を設けたものがあり、地盤中に瓦礫等の障碍物があってもこの障碍物を刃で砕いたり、外側に押しのけたりすることができるようにしてある。
【０００４】
回転圧入杭では、圧入時の回転抵抗が小であれば、より硬く、より深い地盤へスムーズに回転圧入を行なうことができ、工期の短縮とこの工期の短縮による施工コストの低減を期すことができ、またより大なる支持力を得ることができるとともに、杭を回転させる動力源の小型化も期せる。
【０００５】
しかしながら、従来の回転圧入杭では杭下端部の土砂が杭の外周へ排出されにくく、回転抵抗の原因となっていて、スムーズな回転圧入作業の妨げとなっている。
【０００６】
また、上述した地盤中の障碍物や杭の回転抵抗は杭の偏心の原因となり、杭が偏心していると十分な支持力が得られないおそれがあるだけでなく、杭上に設けられる建築物等構造物の基礎を正確に施工できず、構造物の強度低下の原因となるおそれもある。
【０００７】
【目的】
本発明の目的とするところは、杭下端部の土砂が杭の外周にスムーズに排出され、杭の回転圧入の際における回転抵抗が小で施工が容易であり、しかも杭の芯合わせを正確に行なうことができる回転圧入杭用の先端刃および同先端刃を備える回転圧入杭を提供することにある。
【０００８】
【発明の構成】
上記目的を達成するために、本発明に係る回転圧入杭用の先端刃は、円筒部の下端に続いて形成された底部の中央に、下方に延びるガイド刃を備え、前記底部におけるガイド刃まわりに、板状に形成された複数の外刃をガイド刃を中心として放射状をなすよう垂下せしめ、前記ガイド刃の下端を外刃の下縁よりも下方に突出せしめてなる構成のものとしてあり、また前記底部を下細りの錐体状に形成し、前記外刃を外側に向って厚さが小となる形状のもので構成し、さらに前記ガイド刃を角柱状のもので構成したものとしてある。
また、本発明に係る回転圧入杭は、上記構成の先端刃を鋼管よりなる杭本体の下端に接続した構成のものとしてある。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明に係る先端刃の実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
先端刃１は、鋼管杭に接続するための円筒部２の下端に続いて、先端刃の底部たる下細りの円錐体をなす尖頭部３を有し、同尖頭部の中央には角柱状、例えば四角柱状のガイド刃４が設けられている。
【００１０】
なお、ガイド刃は円柱状のものや錐体状のものとする場合もあるが、四角柱等の角柱のほうが地盤への切り込みが良好であることが実験によって確認されている。
【００１１】
また尖頭部３の上記ガイド刃４まわりには、板状に形成された複数（図２では２個）の外刃５、５が軸まわりに放射状に設けられている。
【００１２】
上記外刃５、５は、図２に示されるように中心部側から外周部側へ向って厚さが小となるように形成されていて、外周側の一部が尖頭部よりも外側に張り出している。このように外刃の厚さが外側に向って小であると、外刃によってガイド刃まわりに押圧される土砂が外刃の面に沿って外側へ容易に押し出され、スムーズな土砂の排出が可能となり、また、外刃の一部が尖頭部の外側に張り出しているので、杭まわりの土砂に対して充分な押圧がなされ、杭と土砂との間の摩擦支持力をより大ならしめることができる。
【００１３】
なお、外刃の数は地盤中の障碍物の多寡や地盤のＮ値あるいは杭の径に応じて適宜決めるが、数が多すぎると土砂の排出に支障を来たす場合があり、２〜４個程度が好適である。
【００１４】
上述した構成の先端刃１は、図３に示されるように鋼管よりなる杭本体６の下端に溶接されて回転圧入杭が構成されるものとしてあり、先端刃の円筒部２上端に形成した開先２ａを杭本体６の開口下端に突き合わせて溶接する。なお、同図３において符号７は溶接部を示す。
【００１５】
また、杭本体６の上端部には、他の杭との接続用ジョイント８を設けてあり、このジョイント８は、図４に示されるように下方の杭本体６の上端に設けられた雌ねじ体９とその上方に接続される杭１０の下端に設けられた雄ねじ体１１とで構成され、雌ねじ体と雄ねじ体とを螺合せしめることによって杭を順次接続できるようにしてある。
【００１６】
これら雌ねじ体と雄ねじ体に形成されるねじは、耐荷重性の高い角ねじが好適であり、ねじの巻き方向は杭の圧入時における回転方向に締まる方向とする。また、杭の回転圧入時において圧入抵抗が大である場合には逆回転をさせることもあるので、雌ねじ体と雄ねじ体とを貫通するキー等の緩み止めを設けるのが望ましい。
【００１７】
上述の接続用ジョイント８は、工場で杭本体６に先端刃１を溶接する際に同じく杭に溶接して取り付けておくものとする。かくすることにより、現場における杭どうしの溶接作業が不要となり、現場の天候に左右されず高精度の溶接を行なうことができ、しかも溶接作業員が現場に出向かなくて済み、したがって施工期間を短縮できるとともに施工コストを低減できるというメリットがある。
【００１８】
なお、杭本体６の長さが必要な支持力を得るのに充分な長さで杭の接続が不要であれば上記接続用ジョイントを設けない場合もあるし、従来のもののように杭どうしを現場溶接で接続する場合もある。
【００１９】
上述した実施例のものにおいては、先端刃１の円筒部２、尖頭部３、ガイド刃４および外刃５を例えば鋳造によって同一材にて一体に形成しているが、これら全てあるいは一部を別部品で製造し、溶接により組付けて構成する場合もある。
【００２０】
次ぎに、本発明に係る先端刃の他の実施例を図５〜７に基づいて説明する。
この実施例の先端刃１２は、地盤の硬さ（Ｎ値）が小すなわち地盤が軟弱で支持地盤が深い現場に用いられる回転圧入杭用として好適であり、円筒部１３を第１実施例の円筒部２よりも軸方向に長く形成してあって、この円筒部１３の外周に、左右一対の沈下防止用の羽根１４、１４を段違いに設けてある。
【００２１】
しかして各羽根は楕円の中央に外周と同心の楕円形孔をあけたものを長径方向に半截した形状であって、杭を回転圧入する際の回転方向に向って下りの傾斜が付されている。
【００２２】
なお、上述した沈下防止用の羽根１４、１４は、傾斜を付さないものとする場合もあるし、左右の羽根を複数対設ける場合もあり、また円形の羽根を円筒部１３の全周に設ける場合もある。このような羽根の数、形状のバリエーションと、羽根の径は現場におけるＮ値に応じて適宜決定する。
【００２３】
上述した実施例の先端刃１２も第１実施例のものと同様に、鋼管よりなる杭本体６の下端に溶接されて回転圧入杭が構成されるものとしてあり、先端刃の円筒部１３上端に形成した開先１３ａを杭本体６の開口下端に突き合わせて溶接する。
また、杭本体６の上端部には、他の杭との接続用ジョイント８を構成する雌ねじ体９を設けてある。
【００２４】
さらに、上述した第２実施例のものにおいても、先端刃１２の円筒部１３、尖頭部３、ガイド刃４、外刃５および羽根１４、１４を例えば鋳造によって同一材にて一体に形成しているが、これら全てあるいは一部を別部品で製造し、溶接により組付けて構成する場合もある。
【００２５】
なお、上述した各実施例の回転圧入杭は回転圧入装置の油圧チャック等の杭保持機構によって上端部まわりが保持されて回転圧入されるものとしてあって、杭の上端部外周には特に回転圧入装置との係合部を設けていないが、回転圧入装置の杭保持機構によってはこの杭保持機構との係合用突片等の係合部材を設ける場合もある。
【００２６】
【発明の作用、効果】
本発明に係る先端刃および回転圧入杭によれば、ガイド刃が杭の打設位置の中心を正確に捉えて杭の偏心が防止され、先端刃の下方における土砂は外刃によって掻きほぐされて外刃および錐体よりなる尖頭部の傾斜面により杭の外側へスムーズに排出され、杭の圧入時における回転抵抗が低減される。
【００２７】
しかも、外刃の厚さを外側に向って小となるように構成してあるので、土砂の杭外周への排出がより一層スムーズに行なわれ、このことによっても杭の圧入時における回転抵抗を低減することができる。
【００２８】
また、杭の下方から外側へ排出された土砂は杭の外周において押し固められて杭の摩擦支持力が増大させられる。
【００２９】
したがって、杭の回転圧入を偏心することなくより迅速に行なうことができ、もって杭の施工期間の短縮と施工コストの低減を期すことができる。
【００３０】
また、先端刃は一般的に広く使用されている鋼管杭を杭本体としてこの杭本体の先端に溶接するだけで簡単に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る先端刃の第１実施例を示す一部破断正面図。
【図２】本発明に係る第１実施例の先端刃の底面図。
【図３】第１実施例の先端刃を備える回転圧入杭の一部破断正面図。
【図４】杭本体の接続部を示す一部破断正面図。
【図５】本発明に係る先端刃の第２実施例を示す一部破断正面図。
【図６】本発明に係る第２実施例の先端刃の底面図。
【図７】第２実施例の先端刃を備える回転圧入杭の一部破断正面図。
【図８】従来の回転圧入杭の一例を示す正面図。
【図９】従来の回転圧入杭の底面図。
【符号の説明】
１  先端刃                  ２  円筒部
３  尖頭部                  ４  ガイド刃
５  外刃                    ６  杭本体
７  溶接部                  ８  ジョイント
９  雌ねじ体              １０  杭
１１  雄ねじ体              １２  先端刃
１３  円筒部                １４  羽根
【図１】
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【図２】
2004239017.tif 000004
【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】
2004239017.tif 000009
【図８】
2004239017.tif 000010
【図９】
2004239017.tif 000011