(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、閉塞された先端が該外筒から露出した状態で該外筒の先端部分内に配置される内筒とを備えた杭本体と、
前記外筒から露出した前記内筒の先端寄りの外周面に沿って設けられた螺旋翼と、
前記螺旋翼に前記杭本体の径方向外側に突出可能に設けられた拡大掘削刃と、
前記内筒の前記外筒により開閉可能に覆われる周面個所に設けられた硬化性流動体の噴出口と、を備え、
前記外筒は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して所定角度回転しつつ軸方向に所定距離移動可能で、
前記拡大掘削刃は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるときに前記螺旋翼の周縁側に収められ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して回転する前記外筒により前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出し、
前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるとき、前記外筒が前記内筒に対して軸方向に所定距離移動することを利用して前記拡大掘削刃が前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出したのを検知することを特徴とする回転貫入杭。
【請求項２】
請求項１に記載の回転貫入杭において、
前記外筒の先端部分の内周面と前記内筒の外周面にそれぞれ前記螺旋翼のピッチと同じピッチのねじ部を設け、これらねじ部を介して前記内筒を前記外筒の先端部分内に螺合することを特徴とする回転貫入杭。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の基礎杭の回転貫入杭において、
前記噴出口は、前記内筒の周面の前記螺旋翼の端部間に設けられ、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるときには、前記外筒により覆われ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときには、前記外筒が前記内筒に対し回転して該外筒により覆わられなくなる、ことを特徴とする回転貫入杭。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の回転貫入杭において、
前記杭本体を地盤中に回転貫入させる方向と反対の方向に回転させて前記外筒が前記内筒に対し回転して所定ピッチ分だけ軸方向に移動したとき、前記外筒の前記内筒に対する移動を停止させるストッパーを設けたことを特徴とする回転貫入杭。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の回転貫入杭において、
前記拡大掘削刃は、前記螺旋翼に対して搖動可能に設けられていることを特徴とする回転貫入杭。
【請求項６】
請求項５に記載の回転貫入杭において、
前記拡大掘削刃は、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに、前記内筒に対して回転する前記外筒に押されて回動し、前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出する、ことを特徴とする回転貫入杭。
【請求項７】
請求項５に記載の回転貫入杭において、
前記外筒に該外筒の軸方向と平行にピンが設けられ、前記拡大掘削刃の端部に該ピンが摺動可能に係合する溝部を設け、
前記拡大掘削刃は、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに、前記内筒に対して回転する前記外筒に伴って前記ピンが前記溝部内を移動することにより回動し、前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出する、ことを特徴とする回転貫入杭。
【請求項８】
請求項５に記載の回転貫入杭において、
前記螺旋翼に、その一方の面側と他方の面側とを連通させる貫通部を設けたことを特徴とする回転貫入杭。
【請求項９】
請求項８に記載の回転貫入杭において、
前記拡大掘削刃は、前記螺旋翼に対して搖動可能に設けられた支持片と、この支持片の外端部に設けられて前記杭本体の軸方向に延びる掘削刃片とを備え、
前記貫通部は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるときに、前記支持片により閉じられ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに、前記支持片により開かれるように、前記支持片を利用して開閉可能に構成されていることを特徴とする回転貫入杭。
【請求項１０】
回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法であって、
外筒と、閉塞された先端が該外筒から露出した状態で該外筒の先端部分内に配置される内筒とを備えた杭本体と、
前記外筒から露出した前記内筒の先端寄りの外周面に沿って設けられた螺旋翼と、
前記螺旋翼に前記杭本体の径方向外側に突出可能に設けられた拡大掘削刃と、
前記内筒の前記外筒により開閉可能に覆われる周面個所に設けられた硬化性流動体の噴出口と、を備え、
前記外筒は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して所定角度回転しつつ軸方向に所定距離移動し、
前記拡大掘削刃は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるときに前記螺旋翼の周縁側に収められ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して回転する前記外筒により前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出し、
前記噴出口は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるとき前記外筒により覆われ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるとき前記外筒が前記内筒に対し回転して覆わられなくなる、回転貫入杭を使用し、
前記杭本体に硬化性流動体供給管を配置する準備工程と、
前記杭本体を回転して前記螺旋翼の推進力により地盤中に所定深度まで回転貫入させる回転貫入工程と、
前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるその回転初期時において、前記外筒が前記内筒に対して回転しつつ軸方向に所定距離移動することを利用し、前記拡大掘削刃が前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出したことを確認する確認工程と、
前記確認工程後、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転して前記所定深度から所定位置まで引き上げる間に、前記硬化性流動体供給管から前記外筒により覆わられなくなった前記噴出口を介して前記硬化性流動体を噴出しつつ、前記拡大掘削刃により前記螺旋翼の周辺の地盤を掘削する回転引上げ工程と、を備え、
前記所定位置と前記所定深度との間で前記回転貫入工程と前記回転引上げ工程とを繰り返す間に、前記螺旋翼と前記拡大掘削刃により掘削された土砂と前記噴出口から噴出された前記硬化性流動体とを撹拌混合させることを特徴とする、回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法。
【請求項１１】
回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法であって、
外筒と、閉塞された先端が該外筒から露出した状態で該外筒の先端部分内に配置される内筒とを備えた杭本体と、
前記外筒から露出した前記内筒の先端寄りの外周面に沿って設けられた螺旋翼と、
前記螺旋翼の一方の面側と他方の面側とを連通させる貫通部と、
前記螺旋翼に前記杭本体の径方向外側に突出可能に設けられた拡大掘削刃と、
前記内筒の前記外筒により開閉可能に覆われる周面個所に設けられた硬化性流動体の噴出口と、を備え、
前記外筒は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して所定角度回転しつつ軸方向に所定距離移動し、
前記拡大掘削刃は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるときに前記螺旋翼の周縁側に収められ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して回転する前記外筒により前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出し、
前記噴出口は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるとき前記外筒により覆われ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるとき前記外筒が前記内筒に対し回転して覆わられなくなる、回転貫入杭を使用し、
前記杭本体に硬化性流動体供給管を配置する準備工程と、
前記杭本体を回転して前記螺旋翼の推進力により地盤中に所定深度まで回転貫入させる回転貫入工程と、
前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるその回転初期時において、前記外筒が前記内筒に対して回転しつつ軸方向に所定距離移動することを利用し、前記拡大掘削刃が前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出したことを確認する確認工程と、
前記確認工程後、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転して前記所定深度から所定位置まで引き上げる間に、前記硬化性流動体供給管から前記外筒により覆わられなくなった前記噴出口を介して前記硬化性流動体を噴出しつつ、前記拡大掘削刃により前記螺旋翼の周辺の地盤を掘削する回転引上げ工程と、を備え、
前記所定位置と前記所定深度との間で前記回転貫入工程と前記回転引上げ工程とを繰り返す間に、前記螺旋翼と前記拡大掘削刃により掘削された土砂と前記噴出口から噴出された前記硬化性流動体とを撹拌混合させ、且つ前記貫通部を介して前記螺旋翼の一方の面側から他方の面側あるいは他方の面側から一方の面側に前記螺旋翼と前記拡大掘削刃により掘削された土砂と前記硬化性流動体とを流動させて撹拌混合させることを特徴とする、回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持力（押し込み抵抗力及び引き抜き抵抗力）の増加を図った回転貫入杭及び回転貫入杭を使用する根固めされた回転貫入杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木、建設工事の基礎として杭を採用する施工では、杭の支持力を増加させるため、杭の先端部分に杭径よりも大きな径を有する拡大根固めを形成する工法が採用されている。例えば、地盤に杭径とほぼ同じ穴径の杭用の穴を掘削専用装置で掘削し、次いで杭先端付近の穴径が杭径の２倍程度になるように拡大掘削し、硬化性流動体を流し込み地盤の土砂と撹拌混合した後、掘削専用装置を杭用の穴から引き上げ、硬化性流動体が硬化する前に杭用の穴に杭を進入させ、杭の先端部分を硬化性流動体と土砂との混合体中に貫入させて固着させる拡大根固め工法が知られている。
【０００３】
しかし、上記拡大根固め工法では、杭用の穴の掘削工程と、杭を杭用の穴に埋設する杭埋設工程とに分割されていて、施工時間の短縮化を図ることが難しく、また掘削専用装置が必要となる課題を有している。
【０００４】
上記課題を解決するため、例えば、杭先端部分の外周に杭径の２倍乃至３倍の外径を有する螺旋翼を設け且つ硬化性流動体の吐出穴を設けた回転貫入杭を使用し、この回転貫入杭を地表面から地盤中に回転貫入させ、その先端が地盤中の支持層に到達した時点で回転貫入鋼管杭の吐出孔からの硬化性流動体の外部への噴出を開始させ、正転と逆転を繰り返しつつ上下動させ、土砂と硬化性流動体とを撹拌混合させながら、最終深度まで回転貫入させ、鋼管杭本体の周囲に、螺旋翼とほぼ同径の円柱状をなした固化混合体を形成する拡大根固め工法が提案されている（特許文献１参照）。螺旋翼は地盤中へ回転貫入の推進の役割と支持地盤への支持力伝達の役割を担っている。この工法では、掘削専用装置を必要とせず、杭を地盤に回転貫入させる過程で拡大根固めを形成することが出来、施工時間の短縮化と施工コストの低廉化を図ることが可能である。
【０００５】
また、別の施工方法として、杭先端部分の外周に設けた螺旋翼の周縁にその周方向に沿って適宜間隔をあけて周縁から杭の径方向に突出可能な複数の補助（拡大）掘削刃を配置した回転貫入杭を使用し、この回転貫入杭を地表面から地盤中に回転貫入させ、その先端が地盤中の支持層の上端付近に到達した時点で回転貫入鋼管杭の吐出孔からの硬化性流動体の外部への噴出を開始させ、正転と逆転を繰り返しつつ上下動させ、土砂と硬化性流動体とを撹拌混合させながら、最終深度まで回転貫入させ、鋼管杭本体の周囲に、螺旋翼の周縁から突出した拡大掘削刃と同径の円柱状をなした固化混合体を形成する拡大根固め工法が提案されている（特許文献２参照）。この工法では、上記回転貫入杭を使用した工法と同様に掘削専用装置を必要とせず、杭を地盤に回転貫入させる過程で拡大根固めを形成することが出来、施工時間の短縮化と施工コストの低廉化を図ることが可能である上に、螺旋翼で確保される地盤掘削寸法が、拡大掘削刃が突出した寸法分だけ大きくなり、螺旋翼のみの場合よりも径の大きい拡大根固めを形成することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−５７１９４号公報
【特許文献１】特開２０１３−１９２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前者の工法では、杭の支持力を増加させるにはより径の大きい螺旋翼を設けることが必要となるが、そうすると施工現場への杭の搬送時に嵩張り、また地盤への回転貫入初期時に回転貫入抵抗が増加する課題がある。
【０００８】
後者の施工方法では、杭を地盤に回転貫入させる際に拡大掘削刃が地盤周囲の土砂に押されて螺旋翼の周縁から突出せずに螺旋翼に収まり、回転貫入杭を逆転させて上方に移動させる際に拡大掘削刃が地盤周囲の土砂により押し出されて螺旋翼の周縁から突出するようになっていることから、地盤への回転貫入初期抵抗が螺旋翼のみの場合とあまり変わらないものの、地盤中で拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から突出していることを確認することが出来ない課題がある。
【０００９】
本発明は、杭の支持力を増加させることが出来る上に、地盤中で拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から突出していることを確認することが出来る、回転貫入杭及び同回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の回転貫入杭は、外筒と、閉塞された先端が該外筒から露出した状態で該外筒の先端部分内に配置される内筒とを備えた杭本体と、前記外筒から露出した前記内筒の先端寄りの周面に沿って設けられた螺旋翼と、前記螺旋翼に前記杭本体の径方向外側に突出可能に設けられた拡大掘削刃と、前記内筒の周面に設けられた硬化性流動体の噴出口と、を備え、前記外筒は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して回転しつつ軸方向に所定距離移動可能に構成され、前記拡大掘削刃は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるときに前記螺旋翼の周縁側に収められ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して回転する前記外筒により前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出するように構成され、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記外筒が前記内筒に対して軸方向に所定距離移動することを利用して前記拡大掘削刃が前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出したのを検知することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項１０に記載の、回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法は、外筒と、閉塞された先端が該外筒から露出した状態で該外筒の先端部分内に配置される内筒とを備えた杭本体と、前記外筒から露出した前記内筒の先端寄りの外周面に沿って設けられた螺旋翼と、前記螺旋翼に前記杭本体の径方向外側に突出可能に設けられた拡大掘削刃と、前記内筒の周面に設けられた硬化性流動体の噴出口と、を備え、前記外筒は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して回転しつつ軸方向に所定距離移動可能に構成され、前記拡大掘削刃は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるときに前記螺旋翼の周縁側に収められ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときに前記内筒に対して回転する前記外筒により前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出するように構成され、前記噴出口は、前記杭本体を地盤中に回転貫入させるときには前記外筒により覆われ、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるときには前記外筒が前記内筒に対し回転して前記外筒により覆わられなくなる前記内筒の周面個所に設けられた、回転貫入杭を使用し、前記杭本体に硬化性流動体供給管を配置する準備工程と、前記杭本体を回転して前記螺旋翼の推進力により地盤中に所定深度まで回転貫入させる回転貫入工程と、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるその回転初期時において、前記外筒が前記内筒に対して軸方向に所定距離移動することを利用し、前記外筒の前記内筒に対する回転により前記拡大掘削刃が前記螺旋翼の周縁から前記杭本体の径方向外側に突出したことを確認する確認工程と、前記確認工程後、前記杭本体を前記回転貫入させる方向と反対の方向に回転して前記所定深度から所定位置まで引き上げる間に、前記硬化性流動体供給管から前記外筒により覆わられなくなった前記噴出口を介して前記硬化性流動体を噴出しつつ、前記拡大掘削刃により前記螺旋翼の周辺の地盤を掘削する回転引上げ工程と、を備え、前記所定位置と前記所定深度との間で前記回転貫入工程と前記回転引上げ工程とを繰り返す間に、前記螺旋翼と前記拡大掘削刃により掘削された土砂と前記噴出口から噴出された前記硬化性流動体とを撹拌混合させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、杭の支持力を増加させることが出来る上に、杭本体を地盤に回転貫入させる方向と反対の方向に回転させるとき、外筒が内筒に対して軸方向に所定距離移動することを利用して拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出したのを検知するように構成してあるので、拡大掘削刃の突出をきわめて簡単な構成で確認することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の回転貫入杭の第１実施例を示す図で、（ａ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁に収まった状態を示す概略斜視図、（ｂ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出した状態を示す概略斜視図である。
【図２】図１（ａ）に示す状態での回転貫入杭の詳細図で、（ａ）は一部省略した半裁縦断面図、（ｂ）は一部省略した平面図、（ｃ）は外筒と噴出口との関係を示す部分側面図である。
【図３】図１（ｂ）に示す状態での回転貫入杭の詳細図で、（ａ）は一部省略した半裁縦断面図、（ｂ）は一部省略した平面図、（ｃ）は外筒と噴出口との関係を示す部分側面図である。
【図４】本発明の回転貫入杭の第２実施例を示す図で、（ａ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁に収まった状態での半裁縦断面図、（ｂ）は同状態での一部省略した平面図である。
【図５】図４に示す回転貫入杭の拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出した状態での図で、（ａ）は同状態での一部省略した半裁縦断面図、（ｂ）は同状態での一部省略した平面図である。
【図６】本発明の回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法の第１実施例を示す工程説明図で、（ａ）は回転貫入杭の先端部分が地盤中の支持層に到達する前の状態を示す図、（ｂ）は回転貫入杭の先端が地盤中の支持層底部に到達した状態を示す図、（ｃ）は回転貫入杭を回転貫入時とは反対の方向に回転させて支持層底部から引上げを開始した状態を示す図、（ｄ）は回転貫入杭が支持層上部に引き上げられた状態を示す図、（ｅ）は回転貫入杭の先端が支持層底部に戻った状態を示す図である。
【図７】本発明の回転貫入杭の第３実施例を示す図で、（ａ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁側に収まった状態での一部省略した平面図、（ｂ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出した状態での一部省略した平面図である。
【図８】図７に示す本発明の回転貫入杭の第１変形例で、（ａ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁側に収まった状態での一部省略した平面図、（ｂ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出した状態での一部省略した平面図である。
【図９】図７に示す本発明の回転貫入杭の第２変形例で、（ａ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁側に収まった状態での一部省略した平面図、（ｂ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出した状態での一部省略した平面図である。
【図１０】本発明の回転貫入杭の第４実施例を示す図で、（ａ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁側に収まる一方、貫通部が閉じられた状態での一部省略した平面図、（ｂ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出する一方、貫通部が開かれた状態での一部省略した平面図である。
【図１１】本発明の回転貫入杭の第５実施例を示す図で、（ａ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁側に収まった状態での一部省略した平面図、（ｂ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出した状態での一部省略した平面図である。
【図１２】図１１に示す本発明の回転貫入杭の変形例で、（ａ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁側に収まった状態での一部省略した平面図、（ｂ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出した状態での一部省略した平面図である。
【図１３】本発明の回転貫入杭の第６実施例を示す図で、（ａ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁側に収まる一方、貫通部が閉じた状態での一部省略した平面図、（ｂ）は拡大掘削刃が螺旋翼の周縁から杭本体の径方向外側に突出する一方、貫通部が開いた状態での一部省略した平面図である。
【図１４】掘削された土砂と硬化性流動体が貫通部を通って螺旋翼の一方の面側から他方の面側あるいは他方の面側から一方の面側に流動する状態を説明する説明図で、（ａ）は図７、図８又は図１１に示す貫通部での掘削された土砂と硬化性流動体の流動状態の説明図、（ｂ）は図９又は図１２に示す貫通部での掘削された土砂と硬化性流動体の流動状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の回転貫入杭の第１実施例について、図１（ａ）、（ｂ）を参照してその概略を説明する。本実施例の回転貫入杭Ａは、鋼管製の外筒１１と、底蓋１３で閉塞された先端が該外筒１１から露出した状態で該外筒１１の先端部分内に配置される鋼管製の内筒１２を有する杭本体１０と、外筒１１から露出した内筒１２の先端寄りの外周面に沿って設けられた略一巻の螺旋翼２０と、螺旋翼２０にその周方向に１８０°の開き角度をあけて配置された、杭本体１０の径方向外側に突出可能な２枚の拡大掘削刃３０と、内筒１２の周面に設けられた硬化性流動体の噴出口４０と、底蓋１３に配置された先端掘削刃５０と、を備える。地盤中で杭本体１０を回転推進させる方向と反対の方向（地盤中から引き上げる方向）に回転させたとき、その回転初期時に外筒１１が内筒１２に対して所定角度回転しつつ所定距離軸方向（所定距離上方向）に移動する。地盤中への回転推進方向と反対の方向への回転初期時以降は、外筒１１と内筒１２は一体となって回転する。本実施例の回転貫入杭Ａでは、この回転初期時に、外筒１１が内筒１２に対して所定角度回転することを利用して拡大掘削刃３０を螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に押し出し、また外筒１１の内筒１２に対する回転で外筒１１が内筒１２に対して所定距離軸方向に移動することを利用して拡大掘削刃３０が杭本体１０の径方向外側に突出したことを検知するようにしている。なお、外筒１１は、施工時に回転貫入杭Ａの地盤中への貫入深さに応じて継ぎ足される。硬化性流動体は、施工時に流動性を有し施工後は時間の経過に伴い硬化するもので、例えばセメントや地盤固化材を水で溶いたミルク状のもの、あるいはこれに砂を加えたモルタルなどである。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、前記外筒１１の先端は略螺旋状に切り欠けられており、この切欠き部１４を介して前記内筒１２の先端寄りの外周面が外筒１１から露出している。切欠き部１４には、拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁に収まっている、図１（ａ）に示す状態において、螺旋翼２０の一端部２０ａが係止する段部１４ａが設けられ、また拡大掘削刃３０を構成する支持片３２の内端部分３２ａ（図２（ｂ）参照）が収まる凹部１４ｂが設けられる。
【００１６】
前記内筒１２の内部は、図２（ａ）、図３（ａ）に示すように、仕切板１５を介して上下２つの部屋１５ａ、１５ｂに区画されていて、下方の部屋１５ｂの周壁に前記噴出口４０が設けられ、上方の部屋１５ａに硬化性流動体供給管６０の先端部分を着脱可能に受け入れる受入管６１が設けられる。受入管６１の下端は仕切板１５の中央部分に設けた穴１５ｃに接続される。硬化性流動体供給管６０から受入れ管６１と穴１５ｃを介して下方の部屋１５ｂに硬化性流動体が供給され、噴出口４０から杭本体１０の径方向外側に向けて噴出される。なお、受入管６１の内周面には軸方向に適宜間隔をあけて弾性リング６２が複数個（図２（ａ）、図３（ａ）では３個）配置され、硬化性流動体供給管６０と受入管６１との隙間から硬化性流動体が漏れないようにしている。
【００１７】
前記外筒１１の先端部分の内周面とこの内周面に覆われる前記内筒１２の外周面には、図２（ａ）、図３（ａ）に示すように、前記螺旋翼２０と同一ピッチのねじ部１６、ねじ部１７が設けられ、これらねじ部１６，１７を介して内筒１２が外筒１１の先端部分内に螺合して配置される。外筒１１の内周面には、ねじ部１６の近傍位置に抜け止めストッパー１８が設けられ、外筒１１が内筒１２に対して回転することに伴って外筒１１が軸方向に移動すると抜け止めストッパー１８が内筒１２のねじ部１７に当たり、外筒１１がそれ以上移動しないようにしている。本実施例では、抜け止めストッパー１８により外筒１１が内筒１２に対し１回転して外筒１１が軸方向に１ピッチ分移動したらそこで止まるように設定している。
【００１８】
前記螺旋翼２０は、前記外筒１１の外径の２倍乃至３倍の外径を有する。回転貫入杭Ａ（杭本体１０）を地盤中に回転貫入させる方向に回転（正回転）している間、螺旋翼２０の一端部２０ａと前記切欠き部１４の段部１４ａとは、その係止状態が維持され（図１（ａ）参照）、外筒１１が内筒１２に対して回転するのを防止する。したがって、杭本体１０を正回転させて地盤中に回転貫入させる間は外筒１１と内筒１２が一体となって回転して地盤中に貫入する。
【００１９】
一方、杭本体１０を地盤中に回転貫入させる方向と反対の方向に回転（逆回転）させると、その回転初期時において外筒１１が内筒１２に対して１回転してねじ部１６、ねじ部１７の１ピッチ分軸方向上方に移動するが、前記抜け止めストッパー１８が外筒１１の内筒１２に対する１ピッチ分以上の移動を防止し、その後は外筒１１と内筒１２とが一体となって回転し、地盤中から後退する（引き上げられる）。
【００２０】
前記拡大掘削刃３０は、図２（ａ）、図３（ａ）等に示すように、前記杭本体１０の軸方向に延びる掘削刃片３１と、この掘削刃片３１を前記螺旋翼２０に取り付ける１対の支持片３２とを備える。１対の支持片３２は、螺旋翼２０の面部を挟み込み且つ前記内筒１２寄りの内端側が螺旋翼２０の面部を軸方向に貫通する枢軸３３により螺旋翼２０に搖動可能に取り付けられる。１対の支持片３２の螺旋翼２０の周縁側の外端部に掘削刃片３１が固定（溶接）される。掘削刃片３１は、枢軸３３を支点として螺旋翼２０に対して搖動（回動）し、螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側の突出可能である。
【００２１】
前記杭本体１０を正回転させて地盤中に回転貫入させる際には、前記螺旋翼２０に作用する地盤の摩擦力は、図２（ｂ）の矢印Ｂに示すように、前記拡大掘削刃３０を螺旋翼２０の周縁側に押圧するように作用する。このため、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、拡大掘削刃３０は、その支持片３２の内端部分３２ａが前記外筒１１の切欠き部１４に設けた凹部１４ｂ内に止まり、掘削刃片３１が螺旋翼２０の周縁側に収まっている。一方、杭本体１０を逆回転させて地盤中から引き上げる際には、螺旋翼２０に作用する地盤の摩擦力は、図３（ｂ）の矢印Ｃに示すように、拡大掘削刃３０を螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の周縁から径方向外側に押し出す方向に作用する。この逆回転の回転初期時には、外筒１１が前記内筒１２に対して回転し、支持片３２はその内端部分３２ａが、図１（ｂ）、図３（ｂ）に示すように、外筒１１の切欠き部１４の凹部１４ｂに押されて枢軸３３を支点として回転し、掘削刃片３１が螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出する。すなわち、逆回転の回転初期時に、拡大掘削刃３０には、外筒１１から杭本体１０の径方向外側への押し出し力が作用する。拡大掘削刃３０は、地盤からの摩擦力と外筒１１からの押し出し力とが相俟ってその掘削刃片３１が杭本体１０の径方向外側に確実に突出する。
【００２２】
前記拡大掘削刃３０は、前記杭本体１０を正回転させて地盤中に回転貫入させる際には螺旋翼２０の周縁側に収まっているので、ほとんど回転貫入抵抗にはならない。また、拡大掘削刃３０は、杭本体１０を地盤中で逆回転させるときその掘削刃片３１が杭本体１０の径方向外側に突出して掘削面積を拡大させる。したがって、杭本体１０を地盤中で正回転と逆回転を繰り返して上下動させると、螺旋翼２０単独の場合に比して螺旋翼２０の周囲の土砂をより多く掘削軟化させることが出来る。
【００２３】
図１（ａ）、（ｂ）等に示すように、前記外筒１１の杭頭部上端に位置する前記硬化性流動体供給管６０の外周面の個所にはペイントなどでマーク７０が付けられている。外筒１１が前記内筒１２に対して前記ねじ部１６、１７の１ピッチ分軸方向上方に移動したときにマーク７０が外筒１１の杭頭部内に隠れる。これは外筒１１が内筒１２に対して１回転した結果であり、上述したように、この外筒１１の１回転によって前記拡大掘削刃３０が前記螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出する。したがって、マーク７０が外筒１１の杭頭部内に隠れたことを観測することにより拡大掘削刃３０が杭本体１０の径方向外側に突出したことを検知することが出来る。
【００２４】
本実施例では、地盤中で杭本体１０を逆回転させたとき、その回転初期時に外筒１１が内筒１２に対しねじ部１６、１７の１ピッチ分軸方向上方に移動することを利用して、拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出したのを検知するのに、硬化性流動体供給管６０の外周面にマーク７０を付した場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、地盤から露出した外筒１１の杭頭部上端に定規などを当てて杭頭部の高さの変化を計測することにより検知するようにしてもよい。
【００２５】
前記噴出口４０は、例えば逆止弁などから構成されていて、前記部屋１５ｂから地盤中の掘削された土砂に硬化性流動体を噴出させることが出来るが、地盤中の掘削された土砂が部屋１５ｂ内に流入するのを防止する機能を有する。噴出口４０は、図１（ｂ）、図３（ｃ）に示すように前記内筒１２の周面の前記螺旋翼２０の一端部２０ａと他端部２０ｂとの間に位置している。噴出口４０は、杭本体１０を地盤中に回転貫入させる正回転時には図１（ａ）、図２（ｃ）に示すように外筒１１により覆われて（外筒１１が閉じて）保護され、杭本体１０を地盤中から引き上げる逆回転時には図１（ｂ）、図３（ｃ）に示すように外筒１１により覆われなくなり（外筒１１が開き）、硬化性流動体の噴出が可能となる。
【００２６】
以上説明したように、本第１実施例の回転貫入杭Ａによれば、拡大掘削刃３０により支持力を増加させることが出来る上に、外筒１１の杭頭部上端に位置する硬化性流動体供給管６０の外周面の個所にマーク７０を付し、このマーク７０を観測することにより、地盤中で拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出したのを検知することが出来る。また、検知手段としてのマーク７０はペイントなどで簡単に付すことができてコストがかからずに済む。また、杭本体１０を地盤中で逆回転させる際、その回転初期時に外筒１１が内筒１２に対し回転して、拡大掘削刃３０を螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に押し出す力が作用し、この押し出し力と地盤から螺旋翼２０に作用する摩擦力（図３（ｂ）の矢印Ｃ参照）とが相俟って掘削刃片３１を杭本体１０の径方向外側に確実に突出させることが出来る。さらに、噴出口４０は、杭本体１０を正回転させて地盤中に回転貫入させる際には外筒１１に覆われて螺旋翼２０の周囲の土砂から保護されるので、噴出口４０を構成する逆止弁として汎用品を使用することが出来、コストダウンを図ることが可能である。さらにまた、杭本体１０を地盤中で逆回転させると外筒１１が開き、何ら支障なく硬化性流動体供給管６０から供給された硬化性流動体を螺旋翼２０の周囲にある掘削された土砂に向けて噴出することが出来る。
【００２７】
図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の回転貫入杭の第２実施例を示している。図中、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２８】
本第２実施例の回転貫入杭Ａａでは、前記拡大掘削刃３０を前記杭本体１０の径方向外側に突出させる機構が上述した第１実施例の回転貫入杭Ａと相違し、これ以外の部分については同一である。この突出させる機構は、前記外筒１１側に設けられたピン８０とこのピン８０が摺動可能に係合する前記拡大掘削刃３０側に設けられた溝部８１とから構成され、杭本体１０を逆回転させる回転初期時に外筒１１が内筒１２に対して回転するのに伴ってピン８０が溝部８１内を摺動することにより前記枢軸３３を支点として拡大掘削刃３０を回動して杭本体１０の径方向外側に突出させる。ピン８０は、１対の拡大掘削刃３０に対応する、外筒１１の先端部分の外周面個所にそれぞれ設けられた略扇形状の支持突起８２に、外筒１１の軸方向に延びるように取り付けられる。溝部８１は、前記１対の支持片３２のうち、螺旋翼２０の表面（上面）側の支持片３２の内端部に、前記枢軸３３方向に延びるように設けられる。
【００２９】
前記杭本体１０を正回転させて地盤中に回転貫入させる際には、前記螺旋翼２０に作用する地盤の摩擦力は、図４（ｂ）の矢印Ｄに示すように、前記拡大掘削刃３０を螺旋翼２０の周縁側に押圧するように作用し、拡大掘削刃３０はその掘削刃片３１が螺旋翼２０の周縁側に収まっている。一方、杭本体１０を逆回転させて地盤中から引き上げる際には、螺旋翼２０に作用する地盤の摩擦力は、図５（ｂ）の矢印Ｅに示すように、拡大掘削刃３０を螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の周縁から径方向外側に押し出す方向に作用する。この逆回転の回転初期時には、外筒１１が前記内筒１２に対して回転し、この回転に伴ってピン８０が溝部８１内を摺動することにより前記枢軸３３を支点として拡大掘削刃３０を回動させて杭本体１０の径方向外側に突出させる力が作用する。拡大掘削刃３０は、地盤からの摩擦力とピン８０と溝部８１を介して伝達される外筒１１からの力とが相俟ってその掘削刃片３１が杭本体１０の径方向外側に確実に突出する。
【００３０】
本第２実施例の回転貫入杭Ａａも、上述した第１実施例の回転貫入杭Ａと同様に、拡大掘削刃３０により支持力を増加させることが出来る上に、前記マーク７０を観測することにより、地盤中で拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出したのを検知することが出来る。また、杭本体１０を逆回転させる回転初期時において拡大掘削刃３０を確実に杭本体１０の径方向外側に突出させることが出来る。
【００３１】
なお、前記杭本体１０を逆回転させる回転初期時に、前記外筒１１が前記内筒１２に対して回転することを利用して前記拡大掘削刃３０を前記螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出させる機構は、図１（ａ）、（ｂ）乃至図５（ａ）、（ｂ）に示す２つの実施例の機構に限定されるものではない。
【００３２】
次に、図６（ａ）乃至（ｅ）を参照して本発明の回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法の一実施例を説明する。本実施例の施工方法では、図１（ａ）、（ｂ）乃至図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す第１実施例の回転貫入杭Ａを使用している。図中、図１（ａ）、（ｂ）乃至図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３３】
まず、回転貫入杭Ａを地盤中に回転貫入する前に硬化性流動体供給管６０の先端部分を受入管６１（図２（ａ）等参照）に差し込むなどの準備をしておく。この準備工程後、図６（ａ）、（ｂ）に示す回転貫入工程に移る。
【００３４】
図６（ａ）は、回転貫入工程において、回転貫入杭Ａの先端部分が地盤中の支持層Ｓに到達する前の状態を示す。同図に示すように、回転駆動装置を搭載した地上の杭打機（図示せず）により杭本体１０は回転駆動（正回転）されて螺旋翼２０のねじ込み作用（推進力）を利用して地中に回転貫入する。この回転貫入の際、先端掘削刃５０が地盤を掘削しつつ杭本体１０が貫入するので、地盤が固い場合でも杭本体１０の貫入がスムーズに行われる。なお、地盤が余り固くない場合には先端掘削刃５０を設けなくても支障なく杭本体１０を地盤中に貫入させることが出来る。
【００３５】
回転貫入工程は、図６（ｂ）に示すように、杭本体１０の先端部分が、支持層Ｓ中の根固め体Ｆ（図６（ｃ）乃至（ｅ）参照）の下端が位置する予定の深度（支持層Ｓの底部）に到達するまで続行する。支持層Ｓの底部に到達したら、外筒１１の杭頭部上端に位置する硬化性流動体供給管６０の外周面の個所にペイントなどでマーク７０を付す。回転貫入工程では、螺旋翼２０の周囲の土砂から螺旋翼２０に作用する摩擦力により拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁側に収められており、拡大掘削刃３０が杭本体１０の回転貫入抵抗になることがない。
【００３６】
上記回転貫入工程後、杭本体１０を回転貫入時と反対の方向に回転（逆回転）させるその回転初期時において、外筒１１が内筒１２に対して回転するので、これを利用して拡大掘削刃３０を螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に押し出し、またこの回転に伴って外筒１１が内筒１２に対して所定距離軸方向に移動するので、これを利用して拡大掘削刃３０が杭本体１０の径方向外側に突出したことを確認する。すなわち、この確認工程では、外筒１１が内筒１２に対して回転しつつ所定距離軸方向に移動することを利用して掘削刃３０を螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に押し出す一方で、拡大掘削刃３０が杭本体１０の径方向外側に突出したことを確認する。本実施例では、地盤表面上に位置する外筒１１の杭頭部上端に位置していた硬化性流動体供給管６０の外周面のマーク７０が外筒１１の杭頭部内に隠れたことを観測することで拡大掘削刃３０が杭本体１０の径方向外側に突出したことを確認している（図６（ｃ）参照）。
【００３７】
上記確認工程において、硬化性流動体供給管６０の外周面のマーク７０が、外筒１１の杭頭部内に隠れたときには、外筒１１により拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出したこと、また外筒１１が噴出口４０を覆わず開いたことを示すので、この確認工程後に杭本体１０をさらに逆回転させて支持層Ｓ中で引き上げる回転引上げ工程に移る。この回転引上げ工程では、図６（ｃ）に示すように、杭本体１０を逆回転させつつ、噴出口４０から硬化性流動体を噴出する。杭本体１０は支持層Ｓの底部から上方に移動し、その移動の過程で杭本体１０の径方向外側に突出した拡大掘削刃３０により螺旋翼２０の周囲の地盤を掘削する。すなわち、拡大掘削しつつ、掘削された土砂と噴出された硬化性流動体とを撹拌混合する。
【００３８】
上記回転引上げ工程は、図６（ｄ）に示すように、杭本体１０の先端部分が、根固め体Ｆの上端が位置する予定の深度（支持層Ｓの上部）に達するまで行う。杭本体１０の先端部分が支持層Ｓの上部に達したら、杭本体１０を正回転するが、この杭本体１０の正回転は既に掘削された支持層Ｓの個所で行われることから、拡大掘削刃３０を螺旋翼２０の周縁に押し付ける地盤の摩擦力は弱く、拡大掘削刃３０は杭本体１０の径方向外側に突出したままである。支持層Ｓ中で杭本体１０を正回転しながら拡大掘削及び撹拌混合を行う。この回転貫入，拡大掘削及び撹拌混合は、図６（ｅ）に示すように、杭本体１０の先端部分が支持層Ｓの底部に達するまで行う。
【００３９】
杭本体１０の先端部分が支持層Ｓの底部に達したら、回転貫入工程（図６（ｅ）参照）から回転引上げ工程（図６（ｄ）参照）に移る。回転貫入工程の後、回転引上げ工程と拡大掘削及び撹拌混合を繰り返して杭本体１０を支持層Ｓ内で複数回上下動させる。これにより、螺旋翼２０と拡大掘削刃３０で掘削された土砂は、噴出口４０から噴出された硬化性流動体と螺旋翼２０と拡大掘削刃３０を使って撹拌混合される。この撹拌混合は、掘削された土砂の性状や使用する硬化性流動体の性状などにより異なるが、例えば、回転貫入工程の後、杭本体１０の上下動による撹拌混合を十数回繰り返して行う。
【００４０】
以上のようにして地盤中の掘削された土砂を硬化性流動体で固化した根固め体Ｆが支持層Ｓ内に完成する。
【００４１】
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の回転貫入杭の第３実施例を示している。図中、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４２】
本第３実施例の回転貫入杭Ａｂでは、前記螺旋翼２０にその一方の面側（表面側）と他方の面側（裏面側）とを連通させる貫通部としての方形状の一対の貫通穴２１を設けており、この点が上述した第１実施例の回転貫入杭Ａと相違し、これ以外の部分については同一である。回転貫入杭Ａｂを正回転・逆回転させて前記杭本体１０の先端部分を前記支持層Ｓ（図６参照）内で複数回上下動させる際には、図１４（ａ）に示すように、貫通穴２１を介して螺旋翼２０と前記拡大掘削刃３０で掘削された土砂と前記噴出口４０から噴出された前記硬化性流動体が螺旋翼２０の表面側から裏面側あるいは裏面側から表面側に流動する。この貫通穴２１を介して行われる土砂と硬化性流動体の流動による撹拌混合が螺旋翼２０と拡大掘削刃３０を使った撹拌混合に加わることにより、土砂と硬化性流動体との撹拌混合がよりすすみ、土砂と硬化性流動体とが均一に混合した前記根固め体Ｆ（図６参照）を形成することが可能となる。なお、本第３実施例の回転貫入杭Ａｂでも、上述した第１実施例の回転貫入杭Ａと同様に、拡大掘削刃３０により支持力を増加させることが出来る上に、前記マーク７０（図１（ａ）など参照）を観測することにより、地盤中で拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出したのを検知することが出来る。また、杭本体１０を逆回転させる回転初期時において拡大掘削刃３０を確実に杭本体１０の径方向外側に突出させることが出来る。
【００４３】
図８（ａ）、（ｂ）は、上記第３実施例の回転貫入杭Ａｂの第１変形例を示している。図中、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図７（ａ）、（ｂ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４４】
本第１変形例の回転貫入杭Ａｃでは、前記貫通部として前記螺旋翼２０の周縁の一部を切欠いた一対の切欠部２１ａを設けている。本第１変形例の回転貫入杭Ａｃでも、図１４（ａ）に示すように、切欠部２１ａを介して螺旋翼２０と前記拡大掘削刃３０で掘削された土砂と前記噴出口４０から噴出された前記硬化性流動体が螺旋翼２０の表面側から裏面側あるいは裏面側から表面側に流動し、この流動による撹拌混合が螺旋翼２０と拡大掘削刃３０を使った撹拌混合に加わることにより、土砂と硬化性流動体との撹拌混合がよりすすみ、土砂と硬化性流動体とが均一に混合した前記根固め体Ｆを形成することが可能となる。
【００４５】
図９（ａ）、（ｂ）は、上記第３実施例の回転貫入杭Ａｂの第２変形例を示している。図中、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図７（ａ）、（ｂ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
本第２変形例の回転貫入杭Ａｄでは、前記螺旋翼２０に前記貫通部として方形状の一対の貫通穴２１ｂを設け且つこの貫通穴２１ｂの長辺方向の一端側にガイド部２２を設けている。このガイド部２２は、例えば、貫通穴２１ｂを形成する際に生じる切り起こしの一部を螺旋翼２０の裏面側に適宜角度をつけて折り曲げることにより形成される。ガイド部２２は、図１４（ｂ）に示すように、螺旋翼２０と前記拡大掘削刃３０で掘削された土砂と前記噴出口４０から噴出された前記硬化性流動体を貫通穴２１ｂに導き、貫通穴２１ｂを介しての螺旋翼２０の表面側から裏面側あるいは裏面側から表面側への土砂と硬化性流動体の流動をスムーズにする。本第２変形例の回転貫入杭Ａｄでも、貫通穴２１ｂを介して行われる土砂と硬化性流動体の流動による撹拌混合が螺旋翼２０と拡大掘削刃３０を使った撹拌混合に加わることにより、土砂と硬化性流動体との撹拌混合がよりすすみ、土砂と硬化性流動体とが均一に混合した前記根固め体Ｆを形成することが可能となる。
【００４７】
図１０（ａ）、（ｂ）は、本発明の回転貫入杭の第４実施例を示している。図中、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４８】
本第４実施例の回転貫入杭Ａｅでは、前記螺旋翼２０にその表面側と裏面側とを連通させる貫通部としての方形状の一対の貫通穴２１ｃを設け且つ前記拡大掘削刃３０の支持片３２によりこれら一対の貫通穴２１ｃを開閉可能に構成しており、この点が上述した第１実施例の回転貫入杭Ａと相違し、これ以外の部分については同一である。回転貫入杭Ａｅを正回転・逆回転させて前記杭本体１０の先端部分を前記支持層Ｓ内で複数回上下動させる際には、図１４（ａ）に示すように、貫通穴２１ｃを介して螺旋翼２０と拡大掘削刃３０で掘削された土砂と噴出口４０から噴出された硬化性流動体が螺旋翼２０の表面側から裏面側あるいは裏面側から表面側に流動する。この貫通穴２１ｃを介して行われる土砂と硬化性流動体の流動による撹拌混合が螺旋翼２０と拡大掘削刃３０を使った撹拌混合に加わることにより、土砂と硬化性流動体との撹拌混合がよりすすみ、土砂と硬化性流動体とが均一に混合した前記根固め体Ｆを形成することが可能となる。本第４実施例では、同じく貫通穴２１を設けた上記第３実施例と異なり、貫通穴２１ｃが支持片３２により開閉可能になっており、回転貫入杭Ａｅを正回転させて地盤中に回転貫入する際には、図１０（ａ）に示すように、貫通穴２１ｃが螺旋翼２０の周縁側に収まっている拡大掘削刃３０の支持片３２により閉じられる。このため、回転貫入中、貫通穴２１ｃを介して地盤反力が漏れるのを防ぎ、貫通穴２１ｃを設けたことによる地盤中への回転推進力の低下を阻止することが出来る。貫通穴２１ｃは、回転貫入杭Ａｅを逆回転させて地盤中から引き上げる際には、図１０（ｂ）に示すように、貫通穴２１ｃが螺旋翼２０の周縁側から杭本体１０の径方向に突出した拡大掘削刃３０の支持片３２により開かれる。なお、本第４実施例の回転貫入杭Ａｅでも、上述した第１実施例の回転貫入杭Ａと同様に、拡大掘削刃３０により支持力を増加させることが出来る上に、前記マーク７０（図１（ａ）など参照）を観測することにより、地盤中で拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出したのを検知することが出来る。また、杭本体１０を逆回転させる回転初期時において拡大掘削刃３０を確実に杭本体１０の径方向外側に突出させることが出来る。
【００４９】
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の回転貫入杭の第５実施例を示している。図中、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５０】
本第５実施例の回転貫入杭Ａｆでは、前記螺旋翼２０にその表面側と裏面側とを連通させる貫通部としての方形状の一対の貫通穴２１ｄを設けており、この点が上述した第２実施例の回転貫入杭Ａａと相違しているが、これ以外の部分については同一である。貫通穴２１ｄを設ける点では上述した第３実施例の回転貫入杭Ａｂと同じである。回転貫入杭Ａｆを正回転・逆回転させて前記杭本体１０の先端部分を前記支持層Ｓ内で複数回上下動させる際には、図１４（ａ）に示すように、貫通穴２１ｄを介して螺旋翼２０と前記拡大掘削刃３０で掘削された土砂と前記噴出口４０から噴出された前記硬化性流動体が螺旋翼２０の表面側から裏面側あるいは裏面側から表面側に流動する。この貫通穴２１ｄを介して行われる土砂と硬化性流動体の流動による撹拌混合が螺旋翼２０と拡大掘削刃３０を使った撹拌混合に加わることにより、土砂と硬化性流動体との撹拌混合がよりすすみ、土砂と硬化性流動体とが均一に混合した前記根固め体Ｆを形成することが可能となる。なお、本第５実施例の回転貫入杭Ａｆでも、上述した第１実施例の回転貫入杭Ａと同様に、拡大掘削刃３０により支持力を増加させることが出来る上に、マーク７０（図１など参照）を観測することにより、地盤中で拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出したのを検知することが出来る。また、杭本体１０を逆回転させる回転初期時において拡大掘削刃３０を確実に杭本体１０の径方向外側に突出させることが出来る。
【００５１】
図１２（ａ）、（ｂ）は、上記第５実施例の回転貫入杭Ａｆの変形例を示している。図中、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）、図１１（ａ）、（ｂ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５２】
本変形例の回転貫入杭Ａｇでは、前記螺旋翼２０に前記貫通部として方形状の一対の貫通穴２１ｅを設け且つ貫通穴２１ｅの長辺方向の一端側にガイド部２２ａを設けている。このガイド部２２ａは、前記ガイド部２２（図９参照）と同様に、例えば、貫通穴２１ｅを形成する際に生じる切り起こしの一部を螺旋翼２０の裏面側に適宜角度をつけて折り曲げることにより形成される。ガイド部２２ａは、図１４（ｂ）に示すように、螺旋翼２０と前記拡大掘削刃３０で掘削された土砂と前記噴出口４０から噴出された前記硬化性流動体を貫通穴２１ｅに導き、貫通穴２１ｅを介しての螺旋翼２０の表面側から裏面側あるいは裏面側から表面側への土砂と硬化性流動体の流動をスムーズにする。本変形例の回転貫入杭Ａｇでも、貫通穴２１ｅを介して行われる土砂と硬化性流動体の流動による撹拌混合が螺旋翼２０と拡大掘削刃３０を使った撹拌混合に加わることにより、土砂と硬化性流動体との撹拌混合がよりすすみ、土砂と硬化性流動体とが均一に混合した前記根固め体Ｆを形成することが可能となる。
【００５３】
図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の回転貫入杭の第６実施例を示している。図中、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５４】
本第６実施例の回転貫入杭Ａｈでは、前記螺旋翼２０にその表面側と裏面側とを連通させる貫通部としての、略円形状に切欠いた一対の切欠部２１ｆを設け且つ前記拡大掘削刃３０の支持片３２によりこれら一対の切欠部２１ｆを開閉可能に構成しており、この点が上述した第２実施例の回転貫入杭Ａａと相違し、これ以外の部分については同一である。支持片３２によって切欠部２１ｆを開閉可能に構成する点では上述した第４実施例の回転貫入杭Ａｅと同じである。回転貫入杭Ａｈを正回転・逆回転させて前記杭本体１０の先端部分を前記支持層Ｓ内で複数回上下動させる際には、図１４（ａ）に示すように、切欠部２１ｆを介して螺旋翼２０と拡大掘削刃３０で掘削された土砂と噴出口４０から噴出された硬化性流動体が螺旋翼２０の表面側から裏面側あるいは裏面側から表面側に流動する。この切欠部２１ｆを介して行われる土砂と硬化性流動体の流動による撹拌混合が螺旋翼２０と拡大掘削刃３０を使った撹拌混合に加わることにより、土砂と硬化性流動体との撹拌混合がよりすすみ、土砂と硬化性流動体とが均一に混合した前記根固め体Ｆを形成することが可能となる。本第６実施例では、同じく貫通穴２１ｄを設けた上記第５実施例と異なり、切欠部２１ｆが支持片３２により開閉可能になっており、回転貫入杭Ａｈを正回転させて地盤中に回転貫入する際には、図１３（ａ）に示すように、切欠部２１ｆが螺旋翼２０の周縁側に収まっている拡大掘削刃３０の支持片３２により閉じられる。このため、回転貫入中、切欠部２１ｆを介して地盤反力が漏れるのを防ぎ、切欠部２１ｆを設けたことによる地盤中への回転推進力の低下を阻止することが出来る。切欠部２１ｆは、回転貫入杭Ａｈを逆回転させて地盤中から引き上げる際には、図１３（ｂ）に示すように、切欠部２１ｆが螺旋翼２０の周縁側から杭本体１０の径方向に突出した拡大掘削刃３０の支持片３２により開かれる。なお、本第６実施例の回転貫入杭Ａｈでも、上述した第１実施例の回転貫入杭Ａと同様に、拡大掘削刃３０により支持力を増加させることが出来る上に、前記マーク７０（図１（ａ）など参照）を観測することにより、地盤中で拡大掘削刃３０が螺旋翼２０の周縁から杭本体１０の径方向外側に突出したのを検知することが出来る。また、杭本体１０を逆回転させる回転初期時において拡大掘削刃３０を確実に杭本体１０の径方向外側に突出させることが出来る。
【００５５】
本発明の回転貫入杭は、図１（ａ）等に示す回転貫入杭Ａ、図４（ａ）等に示す回転貫入杭Ａａ、図７（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｂ、図８（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｃ、図９（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｄ、図１０（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｅ、図１１（ａ）に示す回転貫入杭Ａｆ、図１２（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｇ、図１３（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｈ等に限定されるものではない。
【００５６】
また、本発明の回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法では、図１（ａ）、（ｂ）等に示す回転貫入杭Ａを使用した場合（図６（ａ）乃至（ｅ）参照）を示したが、これに限定されるものではなく、例えば図４（ａ）等に示す回転貫入杭Ａａ、図７（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｂ、図８（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｃ、図９（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｄ、図１０（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｅ、図１１（ａ）に示す回転貫入杭Ａｆ、図１２（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｇあるいは図１３（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｈを使用してもよい。
【００５７】
例えば、図７（ａ）等に示す回転貫入杭Ａｂを使用した場合、前記杭本体１０の先端部分を前記支持層Ｓ内（所定位置と所定深度との間）で上下動させる際（前記回転貫入工程と前記回転引上げ工程とを繰り返す間）に、前記貫通穴２１を介して行われる土砂と硬化性流動体との流動による撹拌混合が、螺旋翼２０と拡大掘削刃３０を使った撹拌混合に加わり、土砂と硬化性流動体との撹拌混合がよりすすみ、土砂と硬化性流動体とが均一に混合した前記根固め体Ｆを形成することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の回転貫入杭及び同回転貫入杭を使用する根固めされた基礎の施工方法は、螺旋翼の外径を大きくすることなく、押し込み支持力や引き抜き支持力を向上させる場合に適用される。
【符号の説明】
【００５９】
Ａ，Ａａ    回転貫入杭
Ａｂ，Ａｃ  回転貫入杭
Ａｄ，Ａｅ  回転貫入杭
Ａｆ，Ａｇ  回転貫入杭
Ａｈ        回転貫入杭
Ｓ          支持層
Ｆ          根固め体
１０        杭本体
１１        外筒
１２        内筒
１３        底蓋
２０        螺旋翼
２１        貫通穴
２１ａ      切欠部
２１ｂ      貫通穴
２１ｃ      貫通穴
２１ｄ      貫通穴
２１ｅ      貫通穴
２１ｆ      切欠部
２２        ガイド部
２２ａ      ガイド部
３０        拡大掘削刃
４０        噴出口
６０        硬化性流動体供給管
７０        マーク
８０        ピン
８１        溝部
【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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