(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーガスクリューを挿通可能な貫通穴を有し、地中に埋設される四角柱状杭であって、
当該四角柱状杭の底面の角部には、底面から見て三角形状の切削面を有する切削部が設けられ、前記切削面の一頂点が下方に向けて配されており、前記切削面は前記一頂点から前記貫通穴へ向かって傾斜していることを特徴とする四角柱状杭。
【請求項２】
前記切削面の一頂点は、当該四角柱状杭の側面の交線を当該四角柱状杭の長手方向に沿って延在した仮想線上に位置していることを特徴とする請求項１に記載の四角柱状杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四角柱状杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中空の四角柱状杭であるＰＣ（プレストレストコンクリート）壁体を中堀工法によって地中に鉛直向きに埋設し、複数のＰＣ壁体を並設することで擁壁等の土留め構造物を構築する技術が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
中堀工法とは、ＰＣ壁体の中空部に挿入したオーガスクリューによってＰＣ壁体の先端側の地盤を掘削しながら、そのＰＣ壁体を地中に埋設する工法である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＮＥＴＩＳ新技術情報提供システム、技術名称「ＰＣ−壁体」、登録番号「ＫＴ−９９００７７−Ｖ」、［平成２６年７月３１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.netis.mlit.go.jp/NetisRev/Search/NtDetail3.asp?REG_NO=KT-990077&TabType=2&nt=nt＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の場合、杭体としてのＰＣ壁体２０は、中空部２０ａの内面から杭の外面までの厚みを有しているため、その厚みがあるほど杭の底面積が大きくなって圧入抵抗を受けるようになる。そして、例えば図９（ａ）（ｂ）に示すように、地中にＰＣ壁体２０を埋設する過程で杭の底面に圧密土Ｍが生じてしまうと、その杭の埋設が困難になることがある。
【０００５】
本発明の目的は、地中に埋設しやすい四角柱状杭を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
オーガスクリューを挿通可能な貫通穴を有し、地中に埋設される四角柱状杭であって、
当該四角柱状杭の底面の角部には、底面から見て三角形状の切削面を有する切削部が設けられ、前記切削面の一頂点が下方に向けて配されており、前記切削面は前記一頂点から前記貫通穴へ向かって傾斜していることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の四角柱状杭において、
前記切削面の一頂点は、当該四角柱状杭の側面の交線を当該四角柱状杭の長手方向に沿って延在した仮想線上に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、地中に埋設しやすい四角柱状杭が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の四角柱状杭を示す側面図（ａ）と、その底面図（ｂ）である。
【図２】本実施形態の四角柱状杭を他の方向から見た側面図（ａ）と、その底面図（ｂ）である。
【図３】四角柱状杭の底面を拡大して示す斜視図（ａ）と、その側面図（ｂ）である。
【図４】四角柱状杭の切削部を拡大して示す側面図（ａ）と、その底面図（ｂ）である。
【図５】四角柱状杭を地中に埋設する過程を示す説明図（ａ）と、その四角柱状杭の底面図（ｂ）である。
【図６】四角柱状杭を地中に埋設する過程の他の実施形態を示す説明図（ａ）と、その四角柱状杭の底面図（ｂ）である。
【図７】切削部の変形例を示す側面図（ａ）と、底面図（ｂ）である。
【図８】切削部の変形例を示す側面図（ａ）と、底面図（ｂ）である。
【図９】従来の四角柱状杭（ＰＣ壁体）を地中に埋設する過程を示す説明図（ａ）と、その四角柱状杭の底面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明に係る四角柱状杭の実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
本実施形態の四角柱状杭１０は、図１（ａ）（ｂ）、図２（ａ）（ｂ）に示すように、オーガスクリューを挿通可能な貫通穴１１ａが形成されている杭本体１１と、杭本体１１の底面の角部に設けられた切削部１２を備えている。
オーガスクリューＳ（図５参照）は、オーガ軸の周囲に螺旋状に設けられたスクリュー翼を有する周知の土木機械であり、その下端部にはオーガヘッドＨが交換可能に取り付けられている。オーガスクリューＳは、オーガスクリューＳの上端部に接続されているモータなどの駆動部（図示省略）によってオーガ軸を軸心にして回転されるようになっている。
【００１２】
杭本体１１は、例えば、底面側および上面側それぞれの端部にＰＣ鋼材（図示省略）の定着部としての金属製の端板１１ｂが設けられたプレストレストコンクリート製の杭体である。この杭本体１１は、底面及び上面が略正方形を呈する四角柱形状を有している。なお、底面と上面には、杭本体１１を長手方向に貫通する貫通穴１１ａの円形開口が形成されている。
【００１３】
切削部１２は、例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、略三角錐形状を呈する鉄鋼製の部材であり、三角形状の切削面１２ａを有している。その切削面１２ａの一頂点１２ｂが下方に向けて配されており、切削面１２ａが一頂点１２ｂから貫通穴１１ａの開口へ向かって傾斜する向きとなるように、切削部１２が杭本体１１の底面に取り付けられている。
【００１４】
具体的に、切削部１２は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、切削面１２ａを有する二等辺三角形状の平板材１と、その平板材１が所定の角度で傾斜した姿勢を維持するように支える支持材２とで構成されている。支持材２は、直角三角形状を呈する二つの面が直交し、その斜辺がそれぞれ平板材１と接する形体を有している。この支持材２は、二枚の板材を直交させて溶接したものでも、一枚の板材を折り曲げて形成したものでもよい。なお、支持材２の斜辺部分と平板材１の二辺部分とが溶接されている。
【００１５】
この切削部１２は、例えばボルトなどの締結部材によって杭本体１１の底面側の端板１１ｂに固定されている。また、この切削部１２は、杭本体１１の底面側の端板１１ｂに溶接によって固定することもできる。
切削部１２は、施工現場にて杭本体１１に固定しても、予め工場で杭本体１１に固定してもよい。
【００１６】
そして、杭本体１１の底面と切削面１２ａとがなす角度α（図３（ｂ）参照）は、３０°以上７５°以下であることが好ましい。この角度αは、地盤の硬さ（地質）や杭本体１１の太さなどに応じて適宜選択され、切削部１２が設計されるようになっている。本実施形態の四角柱状杭１０の場合、切削面１２ａと底面とが成す角度αは５０°に設計されている。
また、切削面１２ａの一頂点１２ｂは、四角柱状杭１０（杭本体１１）の側面の交線を当該四角柱状杭１０の長手方向に沿って延在した仮想線上に位置している。
また、切削面１２ａに隣接して互いに接している２つの面１２ｃ（図１参照）は、四角柱状杭１０（杭本体１１）の側面を当該四角柱状杭１０の長手方向に沿って延在した仮想面上に位置している。
【００１７】
次に、本実施形態の四角柱状杭１０を地中に埋設する際の手順について説明する。
【００１８】
まず、四角柱状杭１０を地中に埋設する際の導枠材とするＨ型鋼をバックホウなどによって地中に埋め込み、さらに押さえ杭によって固定する。
次いで、四角柱状杭１０の貫通穴１１ａにオーガスクリューＳを挿入し、四角柱状杭１０およびオーガスクリューＳをクレーンで吊り込み、その四角柱状杭１０を導枠材にて案内される位置に配置する。
【００１９】
次いで、図５（ａ）（ｂ）に示すように、オーガスクリューＳ（オーガヘッドＨ）によって四角柱状杭１０の先端側の地盤を掘削しながら四角柱状杭１０を地中に埋設する。
具体的には、オーガスクリューＳ（オーガヘッドＨ）が貫通穴１１ａと略同じ径の掘削穴を形成し、四角柱状杭１０の底面の角部に設けられた切削部１２が、その掘削穴の周囲の地盤をオーガスクリューＳ側に寄せるように削って掘削穴を略正方形状に広げ、その略正方形状に広がった掘削穴に四角柱状杭１０を沈めるように埋設している。
ここで、四角柱状杭１０の貫通穴１１ａの周囲に僅かに圧密土Ｍが生じることがあるが、その圧密土Ｍは切削部１２が切削した地盤の土砂とともにオーガスクリューＳ側に寄せられて除去されるので、四角柱状杭１０の埋設に支障はない。
なお、地盤を掘削した掘削土は、回転するオーガスクリューＳによって四角柱状杭１０の貫通穴１１ａの上部から排出される。
ここで、切削部１２は、一頂点１２ｂから貫通穴１１ａの開口へ向かって傾斜する切削面１２ａを有しているので、切削部１２が切削した掘削土は切削面１２ａに沿って移動して貫通穴１１ａの開口側にスムーズに寄せられて、オーガスクリューＳによって好適に排出されるようになっている。特に、本実施形態のように、切削面１２ａの一頂点１２ｂが、四角柱状杭１０の側面の交線を四角柱状杭１０の長手方向に沿って延在した仮想線上に位置していると、切削面１２ａの一頂点１２ｂがその仮想線上に位置していない場合と比較して、オーガヘッドＨによる掘削穴の周囲の地盤をオーガスクリューＳ側に寄せるように削る効果が高い。
【００２０】
所定の深度に四角柱状杭１０を埋設した後、貫通穴１１ａからオーガスクリューＳを抜き出して、次に埋設する四角柱状杭１０の貫通穴１１ａに挿入し、四角柱状杭１０の埋設を繰り返す。
そして、所定数の四角柱状杭１０を隣接させて並設することで、壁構造体を構築することができる。
【００２１】
以上のように、底面の角部に切削部１２が設けられている四角柱状杭１０であれば、貫通穴１１ａに挿入したオーガスクリューＳが先行掘削した掘削穴を、切削部１２によって四角柱状杭１０の底面のサイズに広げるように切削することができるので、四角柱状杭１０を容易に地中に埋設することが可能になる。
【００２２】
特に、図６（ａ）（ｂ）に示すように、回転抵抗や油圧の供給などによって拡縮可能なオーガヘッドＨを用いれば、貫通穴１１ａの径よりも大きな掘削穴を形成することができ、切削部１２によって地盤を削り取る部分が少なくなるので、より容易に四角柱状杭１０を地中に埋設することができる。
【００２３】
このように、本実施形態の四角柱状杭１０であれば、切削部１２によって地盤を削り取ってオーガスクリューＳによる掘削穴を広げることができるので、四角柱状杭１０を地中に埋設する過程で杭の底面に圧密土が生じてしまうことはなく、容易に四角柱状杭１０を地中に埋設することができる。
つまり、この四角柱状杭１０は、地中に埋設しやすい優れた杭体として様々な用途に活用することができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図７（ａ）（ｂ）に示すように、切削部１２は、切削面１２ａを有する二等辺三角形状の平板材１と、その平板材１が所定の角度で傾斜した姿勢を維持するように支える支持板３とで構成されていてもよい。この支持板３は直角三角形状を呈する板材であって、その斜辺が平板材１を２つの直角三角形に二分する中心線と直交するように溶接などによって固定されている。
このような切削部１２であっても、オーガスクリューＳによる掘削穴を四角柱状杭１０の底面のサイズに広げるように切削することができる。
【００２５】
また、図８（ａ）（ｂ）に示すように、切削部１２は、切削面１２ａを有する二等辺三角形状の平板材１と、その平板材１を支える支持柱４とで構成されていてもよい。この支持柱４は円柱状の部材であって、その一端が所定の角度を有する傾斜面とされている。この支持柱４の傾斜面に溶接などによって固定された平板材１は、所定の角度で傾斜した姿勢となる。
このような切削部１２であっても、オーガスクリューＳによる掘削穴を四角柱状杭１０の底面のサイズに広げるように切削することができる。
【００２６】
なお、以上の実施の形態においては、クレーンを使用して四角柱状杭１０を地中に埋設するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、杭圧入機や杭打機を使用して四角柱状杭１０を地中に埋設するようにしてもよい。
【００２７】
また、以上の実施の形態においては、切削部１２が杭本体１１の底面に取り付けられるものであるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、杭本体１１の底面側の端板１１ｂと切削部１２とが一体成型されていてもよい。これによれば、切削部１２を杭本体１１の底面に取り付ける手間が省ける。
【００２８】
また、以上の実施形態においては、本発明の四角柱状杭がプレストレストコンクリート製の杭体である例を挙げて説明したが、本発明の四角柱状杭はこれに限定されるものではなく、例えば、ＳＣ杭（Ｓｔｅｅｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  Ｐｉｌｅｓ）やＲＣ杭（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  ｐｉｌｅ）やＰＨＣ杭（Ｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｅｄ  Ｓｐｕｎ  Ｈｉｇｈ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  Ｐｉｌｅｓ）などであってもよい。なお、杭底面がコンクリートの場合には、本発明にいう切削部を、例えば、その杭底面にボルトなどの締結部材によって固定してもよく、あるいは、その杭底面に金属板を取り付けたうえでその金属板に溶接によって固定してもよい。
【００２９】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１      平板材
２      支持材
３      支持板
４      支持柱
１０    四角柱状杭
１１    杭本体
１１ａ  貫通穴
１１ｂ  端板
１２    切削部
１２ａ  切削面
１２ｂ  一頂点
Ｓ      オーガスクリュー
Ｈ      オーガヘッド
【図１】
0006408833.tif 000002
【図２】
0006408833.tif 000003
【図３】
0006408833.tif 000004
【図４】
0006408833.tif 000005
【図５】
0006408833.tif 000006
【図６】
0006408833.tif 000007
【図７】
0006408833.tif 000008
【図８】
0006408833.tif 000009
【図９】
0006408833.tif 000010