(57)【要約】【課題】  設置位置での支持力および引抜抵抗力を向上しやすい管杭を提供する。【解決手段】  先端治具２０は、管１０の先端内壁１１に嵌め込まれた円柱部２１、円柱部２１から管１０の打込み方向ＤＦへ突出する錐体状の錐部２４を有する。先端治具２０は、ガイド穴２２、曲げ部２７を有する。ガイド穴２２は、円柱部２１の端面２１ｒから錐部２４にかけて打込み方向ＤＦに形成されている。線材３０は、ガイド穴２２に挿入され、管１０の内側で端面２１ｒから突出して配置される。曲げ部２７は、ガイド穴２２に続けて錐部２４に形成され、線材３０を打込み方向ＤＦから半径方向ＤＲに折り曲げる。押出治具４０は、外部から印加される押込み圧力ＰＥを受けて線材３０をガイド穴２２へ押し込み、線材３０を先端治具２０から管１０の半径方向ＤＲへ突出させる。材料容器５０は、硬化性材料ＭＡＴを内包し、曲げ部２７から押出治具４０までの間のどこかに配置される。【選択図】  図１
0003194925.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
設置位置へ打込まれる管を有する管杭であって、
前記管の先端内壁に嵌め込まれた円柱部、および前記円柱部から前記管の打込み方向へ突出する錐体状の錐部を有する先端治具と、
前記円柱部の端面から前記錐部にかけて前記打込み方向に形成されたガイド穴と、
前記ガイド穴に挿入され、前記管の内側で前記端面から突出して配置された線材と、
外部から印加される押込み圧力を受けて前記線材を前記ガイド穴へ押し込み、前記線材を前記先端治具から前記管の半径方向へ突出させる押出治具と、
前記ガイド穴に続けて前記錐部に形成され、前記線材を前記打込み方向から前記半径方向に折り曲げる曲げ部と、
硬化性材料を内包し、前記曲げ部から前記押出治具までの間のどこかに配置された材料容器とを備える
ことを特徴とする管杭。
【請求項２】
請求項１に記載の管杭であって、
前記曲げ部は、前記錐部の外周から凹んだ環状の溝であり、外側ほど前記打込み方向の側に寄った傾斜面を前記打込み方向の側に有する
ことを特徴とする。
【請求項３】
請求項２に記載の管杭であって、
前記材料容器は、前記ガイド穴に挿入されて前記曲げ部に臨んでいる
ことを特徴とする。
【請求項４】
請求項１に記載の管杭であって、
前記曲げ部は、前記ガイド穴から前記錐部の側面にかけて形成された傾斜穴であり、前記傾斜穴は、外側ほど前記打込み方向の側に寄っている
ことを特徴とする。
【請求項５】
請求項４に記載の管杭であって、
前記傾斜穴は、前記ガイド穴に比べて径が大きい
ことを特徴とする。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の管杭であって、
前記材料容器は、前記傾斜穴に配置されている
ことを特徴とする。
【請求項７】
請求項２、請求項４、または請求項５に記載の管杭であって、
前記ガイド穴は、前記線材に比べて径が大きく、
前記材料容器は、前記端面から前記押出治具までの間に配置されている
ことを特徴とする。
【請求項８】
請求項２を引用する請求項７に記載の管杭であって、
前記ガイド穴に沿って形成された直線状補助穴を有する
ことを特徴とする。
【請求項９】
請求項４または請求項５を引用する請求項７に記載の管杭であって、
前記ガイド穴および前記傾斜穴に沿って形成された屈曲補助穴を有する
ことを特徴とする。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一つに記載の管杭であって、
前記押出治具は、前記管の内側で前記端面と平行に配置された円板である
ことを特徴とする。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか一つに記載の管杭であって、
前記材料容器は、チューブ型である
ことを特徴とする。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか一つに記載の管杭であって、
前記円柱部は、外側に雄ネジが形成され、前記管は、先端内壁に雌ネジが形成されている
ことを特徴とする。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、設置位置へ打込まれる管を有する管杭に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基礎杭などとして使われる鋼管杭が知られている。鋼管杭の場合、土壌に開けた穴に埋設すること、あるいは、土壌に打込んで設置することなどが行われている。これらの設置方法では、引抜抵抗力が弱いことがある。このため、種々の対策が施されている。
図９は、従来の鋼管杭の一例を示す説明図である。
鋼管杭１０１は、鋼管１１０の先端１１１にスリット開口部１１２を備える。スリット開口部１１２は、鋼管１１０の内側から押圧されて広げられる。広がったスリット開口部１１２に固化材料が充填されて凸部が形成される。この結果、鋼管杭１０１は、支持力あるいは引抜抵抗力が向上するとされている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７０４７８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された鋼管杭１０１によれば、鋼管１１０の先端１１１に対してスリット開口部１１２を形成する必要があり、更にスリット開口部１１２を内側から広げる必要がある。このため、鋼管１１０に対する複雑な加工工程が追加され、設置作業工程が複雑化するなどの課題が生じる。また、鋼管１１０の長さが長い場合、あるいは管径が大きい場合などでは、鋼管１１０に対する加工作業自体に困難性が生じる。
【０００５】
本考案は、従来の鋼管に対する複雑な加工作業の追加、設置作業の複雑さなどを解消することを目的とする。
つまり、本考案は、管杭に対する設置作業を簡単化し、設置位置での支持力および引抜抵抗力を向上しやすい管杭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】
【０００６】
本考案は、設置位置へ打込まれる管を有する管杭であって、前記管の先端内壁に嵌め込まれた円柱部、および前記円柱部から前記管の打込み方向へ突出する錐体状の錐部を有する先端治具と、前記円柱部の端面から前記錐部にかけて前記打込み方向に形成されたガイド穴と、前記ガイド穴に挿入され、前記管の内側で前記端面から突出して配置された線材と、外部から印加される押込み圧力を受けて前記線材を前記ガイド穴へ押し込み、前記線材を前記先端治具から前記管の半径方向へ突出させる押出治具と、前記ガイド穴に続けて前記錐部に形成され、前記線材を前記打込み方向から前記半径方向に折り曲げる曲げ部と、硬化性材料を内包し、前記曲げ部から前記押出治具までの間のどこかに配置された材料容器とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記曲げ部は、前記錐部の外周から凹んだ環状の溝であり、外側ほど前記打込み方向の側に寄った傾斜面を前記打込み方向の側に有することを特徴とする。
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記材料容器は、前記ガイド穴に挿入されて前記曲げ部に臨んでいることを特徴とする。
【０００８】
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記曲げ部は、前記ガイド穴から前記錐部の側面にかけて形成された傾斜穴であり、前記傾斜穴は、外側ほど前記打込み方向の側に寄っていることを特徴とする。
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記傾斜穴は、前記ガイド穴に比べて径が大きいことを特徴とする。
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記材料容器は、前記傾斜穴に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記ガイド穴は、前記線材に比べて径が大きく、前記材料容器は、前記端面から前記押出治具までの間に配置されていることを特徴とする。
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記ガイド穴に沿って形成された直線状補助穴を有することを特徴とする。
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記ガイド穴および前記傾斜穴に沿って形成された屈曲補助穴を有することを特徴とする。
【００１０】
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記押出治具は、前記管の内側で前記端面と平行に配置された円板であることを特徴とする。
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記材料容器は、チューブ型であることを特徴とする。
本考案の一実施の形態は、前記管杭であって、前記円柱部は、外側に雄ネジが形成され、前記管は、先端内壁に雌ネジが形成されていることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
本考案に係る管杭は、簡単な先端治具、押出治具、線材および材料容器を管の先端に付加している。したがって、本考案に係る管杭は、設置作業を簡単化し、設置位置ＧＤでの支持力および引抜抵抗力を向上しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案の実施の形態１に係る管杭を管の中心軸を含む平面で切断した模式断面図である。
【図２】図１に示した管杭の矢符号Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３】本考案の実施の形態２に係る管杭を管の中心軸を含む平面で切断した模式断面図である。
【図４】本考案の実施の形態３に係る管杭を管の中心軸を含む平面で切断した模式断面図である。
【図５】本考案の実施の形態４に係る管杭の設置工程であって、管杭が設置位置へ位置合わせされた状態を示す模式断面図である。
【図６】図５に示した管杭が予め設定された設置深さまで打込まれた状態を示す模式断面図である。
【図７】図６に示した管杭の線材が押し込まれる途中の状態を示す模式断面図である。
【図８】図７に示した管杭の材料容器から供給された硬化性材料が突出した線材の周囲へ浸透した状態を示す模式断面図である。
【図９】従来の鋼管杭の一例を示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１から図８までを参照して本考案に係る管杭１、管杭１ａ、管杭１ｂについて説明する。図１から図４までは、管杭１、管杭１ａ、管杭１ｂの基本的な構造について説明し、図５から図８までは、管杭１の設置工程について説明する。
【００１４】
[実施の形態１]
図１および図２を参照して、本考案の実施の形態１に係る管杭１を説明する。
図１は、本考案の実施の形態１に係る管杭１を管１０の中心軸ＡＸを含む平面で切断した模式断面図である。
図２は、図１に示した管杭１の矢符号Ａ−Ａにおける断面図である。
図１に示すとおり、管杭１は、管１０、先端治具２０、線材３０、押出治具４０、材料容器５０を備える。
【００１５】
管１０は、設置位置ＧＤ（図５参照）へ打込まれる。先端治具２０は、管１０の先端内壁１１に嵌め込まれた円柱部２１、および円柱部２１から管１０の打込み方向ＤＦへ突出する錐体状の錐部２４を有する。先端治具２０は、ガイド穴２２、曲げ部２７を有する。ガイド穴２２は、円柱部２１の端面２１ｒから錐部２４にかけて打込み方向ＤＦに形成されている。線材３０は、ガイド穴２２に挿入され、管１０の内側で端面２１ｒから突出して配置される。
曲げ部２７は、ガイド穴２２に続けて錐部２４に形成され、線材３０を打込み方向ＤＦから半径方向ＤＲに折り曲げる。
押出治具４０は、外部から印加される押込み圧力ＰＥを受けて線材３０をガイド穴２２へ押し込み、線材３０を先端治具２０から管１０の半径方向ＤＲへ突出させる。なお、想定延長線材３１は、線材３０が折り曲げられて先端治具２０から突出した状態を想定して例示する。
材料容器５０は、硬化性材料ＭＡＴを内包し、曲げ部２７から押出治具４０までの間のどこかに配置される。本実施の形態では、材料容器５０は、ガイド穴２２に配置されている。
【００１６】
予め設定された設置深さＧＬ（図６参照）へ管１０が打込まれた後、外部からの押込み圧力ＰＥが押出治具４０に印加される。押込み圧力ＰＥが印加された押出治具４０は、線材３０をガイド穴２２から曲げ部２７へ押し込み、曲げ部２７で線材３０を打込み方向ＤＦから半径方向ＤＲへ折り曲げる。すなわち、押出治具４０は、線材３０をガイド穴２２へ押し込んで先端治具２０から半径方向ＤＲへ突出させる。先端治具２０の外側に土壌の状態を想定した想定土壌線ＲＳを例示する。
曲げ部２７から押出治具４０までの間におけるガイド穴２２に配置された材料容器５０は、押出治具４０および線材３０の移動に伴って押し潰され、硬化性材料ＭＡＴが先端治具２０の外側へ放出される。つまり、線材３０が突出した領域へ硬化性材料ＭＡＴが供給される。なお、本実施の形態では、材料容器５０は、線材３０によって想定土壌線ＲＳに押し付けられて潰される。
供給された硬化性材料ＭＡＴは、線材３０の周囲の土壌へ浸透して浸透領域ＲＰとなる（図８参照。なお、実施の形態１では、管杭１は実際に打込まれていない状態であるので、浸透領域ＲＰは想定浸透領域ＲＰｉとして示される。実施の形態２、実施の形態３においても同様である。）。浸透領域ＲＰは硬化性材料ＭＡＴの硬化に伴って固化する。固化した浸透領域ＲＰは、打込み方向ＤＦにおける管１０の変位に対して抵抗力として作用する。
したがって、管杭１は、半径方向ＤＲに折り曲げられて先端治具２０から突出した線材３０および線材３０の周囲で固化した浸透領域ＲＰによって設置位置ＧＤに固定されやすくなる。すなわち、管杭１は、簡単な先端治具２０、押出治具４０、線材３０および材料容器５０を管１０の先端に付加することによって、設置作業を簡単化し、設置位置ＧＤでの支持力および引抜抵抗力を向上しやすくなる。
【００１７】
本実施の形態では、管１０は、鋼管であることが好ましい。このため、管杭１は、強度が要求される設置位置ＧＤで適切な強度を確保しやすい。なお、鋼管以外の変形例として、塩化ビニル管、アルミニウム管、鉛管などがある。鋼管は、塩化ビニル管に比べて強度を確保しやすい。管１０は、設置位置ＧＤの地盤の状況などによっていずれかの素材が選択される。
管１０は、長さが例えば２メートル、外径が例えば６０ミリメートルである。管１０の肉厚は、例えば６ミリメートルである。
線材３０は、押出治具５０からの押出圧力ＰＥを受ける前の状態では材料容器５０を強く押さない状態を維持する。また、材料容器５０は、線材３０と土壌との間で挟まれ、更に強く線材３０で押されない限り潰されない程度の強度を有する。
線材３０は、外径が例えば９ミリメートルである。ガイド穴２２の径は例えば１０ミリメートルである。
【００１８】
曲げ部２７は、錐部２４の外周から凹んだ環状の溝２７ａであり、外側ほど打込み方向ＤＦの側に寄った傾斜面２７ｂを打込み方向ＤＦの側に有する。
曲げ部２７が溝２７ａとして有する傾斜面２７ｂは、錐部２４の外周に容易に形成される。傾斜面２７ｂは、打込み方向ＤＦの側に配置され、外側ほど打込み方向ＤＦの側に寄っているので、線材３０を打込み方向ＤＦから半径方向ＤＲへ容易に折り曲げる。曲げ部２７は、ガイド穴２２に続けて形成された環状の溝２７ａである。また、曲げ部２７は、ガイド穴２２に収容され、線材３０の先端に配置された材料容器５０（硬化性材料ＭＡＴ）を想定土壌線ＲＳへ向けて通過させる。
【００１９】
押出治具４０によって先端治具２０に押し込まれた線材３０は、傾斜面２７ｂ（曲げ部２７）で半径方向ＤＲに折り曲げられ先端治具２０から突出する。ガイド穴２２に配置された材料容器５０は、線材３０の移動に伴って曲げ部２７から外部へ押し出される。その過程で、材料容器５０は、先端治具２０から突出した線材３０と外部の土壌（想定土壌線ＲＳ参照）との間で挟まれ、押し潰される。
すなわち、押出治具４０が線材３０をガイド穴２２へ押し込んで移動させ、線材３０が材料容器５０を移動させて押し潰すので、材料容器５０から線材３０の周囲に硬化性材料ＭＡＴが確実に供給される。
先端治具２０（曲げ部２７）は、円柱状の鉄材を旋盤により切削加工し、あるいは鋳型で鋳造した鋳物として容易に形成できる。傾斜面２７ｂの打込み方向ＤＦからの傾斜角度は、例えば３０度から６０度（好ましくは４５〜６０度）程度とされる。先端治具２０は、円柱部２１、錐部２４、ガイド穴２２、曲げ部２７を一体物として形成される。なお、先端治具２０は、管１０と同程度の強度を持てば良い。
【００２０】
本実施の形態では、材料容器５０は、ガイド穴２２に挿入されて曲げ部２７に臨んでいる。
材料容器５０は、ガイド穴２２で保護されるので、材料容器５０は、設置深さＧＬ（図６参照）まで確実に移動されやすい。材料容器５０と線材３０との相対的な位置決めが容易になりやすい。
材料容器５０は、線材３０によって土壌（想定土壌線ＲＳ）に押し付けられて潰される。したがって、硬化性材料ＭＡＴは、土壌に対して容易に浸透しやすい。
本実施の形態では、材料容器５０は、ガイド穴２２に配置されたとき、線材３０と当接している。また、線材３０と材料容器５０は、適宜の連結部材で連結されても良い。しかし、線材３０と材料容器５０とは離れて配置されても良い。すなわち、線材３０は、材料容器５０の側に移動して接触できるので、材料容器５０がガイド穴２２に配置された当初の状態では、材料容器５０は、線材３０から離れて配置されても良い。
なお、材料容器５０は、曲げ部２７に予め配置されても良い。材料容器５０の全体が曲げ部２７に配置されても良く、あるいは、ガイド穴２２に一部が配置された材料容器５０の残りが曲げ部２７に配置されても良い。
曲げ部２７は、円柱部２１と錐部２４との境界を規定する境界面２３と傾斜面２７ｂとで形成されたＶ字状である。境界面２３は、半径方向ＤＲに形成され、打込み方向ＤＦと直交している。ガイド穴２２に挿入された材料容器５０は、境界面２３で、円柱部２１と面一として配置されても良い。あるいは、境界面２３から突出して傾斜面２７ｂに当接された状態でも良い。
【００２１】
押出治具４０は、管１０の内側で端面２１ｒと平行に配置された円板であることが好ましい。この構成によれば、押出治具４０は、外部からの押込み圧力ＰＥを受けて線材３０を確実にガイド穴２２へ押し込む。押出治具４０は、鉄製であることが好ましい。この構成によれば、線材３０に対する強度、あるいは、押込み圧力ＰＥに対する強度を確保しやすい。また、線材３０に対する連結が容易になる。すなわち、押出治具４０は、線材３０と溶接されても良く、あるいは、ネジ止めなどの締結部材で連結されても良い。なお、押出治具４０は、平板であることが好ましい。
【００２２】
材料容器５０は、チューブ型であることが好ましい。これによれば、材料容器５０は、容易に形成され、高い生産性および信頼性を得やすい。チューブは、ビニルなどで形成され適宜の可撓性を有する。
硬化性材料ＭＡＴは、硬化性樹脂あるいは浸透性コンクリートなどの強化剤である。材料容器５０は、例えばプラスチックフィルムの袋に硬化性材料ＭＡＴが充填された状態で形成される。硬化性樹脂は、例えばアクリル系、エポキシ系などが適用される。いずれの硬化性樹脂も線材３０に対する接着性が高いこと、硬化性が高いことが好ましい。
また、浸透性コンクリートは、ポリマー系セメントなどを練液としたものであり、凝固前の状態で袋に封入される。硬化性材料ＭＡＴを浸透性コンクリートとし、線材３０として鉄線を利用した場合は、硬化性材料ＭＡＴと鉄線とが結合することになり、圧縮力および引張力の両方の強度を有するコンクリートが実現される。
材料容器５０は、例えば両面テープなどで仮止めされても良い。
【００２３】
円柱部２１は、外側に雄ネジ２１ｍが形成され、管１０は、先端内壁１１に雌ネジ１２が形成されていることが好ましい。これにより、管１０と先端治具２０は、ネジ止めできるので、容易かつ確実に円柱部２１を管１０に固定できる。なお、ネジ止めに替えて、あるいはネジ止めと併用して溶接されても良い。また、円柱部２１は、先端内壁１１に圧接される形態とされても良い。圧接される場合は、両者を溶接することが好ましい。
線材３０は、例えば鉄線（鉄筋）であり、断面が円形の丸鋼、断面に凹凸を有する異形棒鋼などが適用される。線材３０の長さは、円柱部２１（ガイド穴２２）に完全に押し込まれたとき、ガイド穴２２および曲げ部２７を介して先端治具２０の外側に突出する長さであれば良い。なお、管１０の外周への線材３０の飛び出し量は、設置位置ＧＤの土壌などの状況に応じて適宜設定される。
【００２４】
図２に示すとおり、ガイド穴２２は、円柱部２１の円周に沿って複数分散して配置される。ガイド穴２２は、それぞれが対応する線材３０を誘導するので、硬化性材料ＭＡＴを分散して均等に配置しやすくなる。この構成によれば、硬化性材料ＭＡＴは、管１０の周囲に均等に分散して管杭１の支持力および引抜抵抗力を均等化しやすい。
本実施の形態では、ガイド穴２２は、同一半径の円周を４等分した４か所に配置される。したがって、線材４０は、４本均等に配置される。ガイド穴２２の配置は、４等分の他、６等分、８等分とされても良い。
ガイド穴２２は、中心軸ＡＸに沿って円柱部２１に直線状に形成される。つまり、ガイド穴２２は、端面２１ｒから境界面２３（錐部２４まで）にわたって直線状に形成される。したがって、ガイド穴２２は、線材４０を高精度に誘導しやすい。
【００２５】
[実施の形態２]
図３を参照して、本考案の実施の形態２に係る管杭１ａを説明する。
本実施の形態に係る管杭１ａは、実施の形態１に係る管杭１に対して曲げ部２７の構造が異なる。その他の事項は、同様であるので主に異なる事項について説明し、重複する説明は適宜省略する。
【００２６】
図３は、本考案の実施の形態２に係る管杭１ａを管１０の中心軸ＡＸを含む平面で切断した模式断面図である。
図３に示すとおり、管杭１ａは、管１０、先端治具２０ａ、線材３０、押出治具４０、材料容器５０ａを備える。先端治具２０ａは、先端治具２０（実施の形態１）と基本的に同様であるが、錐部２４ａが錐部２４（実施の形態１）と異なる。つまり、錐部２４ａは、傾斜面２７ｂではなく、傾斜穴２７ｃを有する。材料容器５０ａは、材料容器５０（実施の形態１）と基本的に同様であるが、配置される位置が異なる。
【００２７】
曲げ部２７は、円柱部２１に形成されたガイド穴２２から錐部２４ａの側面２４ｓにかけて形成された傾斜穴２７ｃであり、傾斜穴２７ｃは、外側ほど打込み方向ＤＦの側に寄っている。
傾斜穴２７ｃは、ガイド穴２２の先に続けて形成され、材料容器５０ａが配置される。材料容器５０ａが傾斜穴２７ｃに配置された場合、線材３０と材料容器５０ａとの位置合わせは、ガイド穴２２と傾斜穴２７ｃとが連続する穴で形成されているので、自己整合的になされる。材料容器５０ａは、線材３０の移動に応じて先端治具２０の外側（想定土壌線ＲＳ）へ押し出され、線材３０は、材料容器５０ａを容易に押し潰しやすい。傾斜穴２７ｃは、錐部２４ａの側面２４ｓに対して環状ではなく、必要最小限の範囲で加工されるので錐部２４ａの強度の低下を抑制しやすい。
なお、傾斜穴２７ｃの打込み方向ＤＦからの傾斜角度は、傾斜面２７ｂと同様、例えば３０度から６０度（好ましくは４５〜６０度）程度である。
傾斜穴２７ｃは、ガイド穴２２に比べて径が大きい。この構成によれば、材料容器５０ａをガイド穴２２に配置する場合に比べて大きくできる。また、線材３０を折り曲げやすくなる。なお、傾斜穴２７ｃは、ガイド穴２２と同一の径としても良い。
【００２８】
材料容器５０ａは、傾斜穴２７ｃ（曲げ部２７）に配置されている。この構成によれば、錐部２４ａに形成される空間を最小化できるので、線材３０と材料容器５０ａとの位置合わせが正確に行われやすいので、外部へ突出した線材３０に対する硬化性材料ＭＡＴによる浸透領域ＲＰの位置の精度を向上しやすい。
材料容器５０ａは、線材３０によって土壌（想定土壌線ＲＳ）に押し付けられて潰される。したがって、硬化性材料ＭＡＴは、土壌に容易に浸透しやすい。
材料容器５０ａは、材料容器５０と同様、チューブ型である。したがって、材料容器５０ａは、材料容器５０と同様の作用効果を奏する。材料容器５０ａは、材料容器５０と同様、線材３０の移動に伴って先端治具２０ａの外側へ送られる。なお、材料容器５０ａと線材３０との連結関係は、材料容器５０と線材３０との連結関係と同様である。
【００２９】
[実施の形態３]
図４を参照して、本考案の実施の形態３に係る管杭１ｂを説明する。
本実施の形態に係る管杭１ｂは、実施の形態１に係る管杭１（材料容器５０）、実施の形態２に係る管杭１ａ（材料容器５０ａ）に対して材料容器５０ｂの配置が異なる。その他の事項は、同様であるので主に異なる事項について説明し、重複する説明は適宜省略する。なお、実施の形態２の先端治具２０ａと同様の傾斜穴２７ｃを有する場合を例示するが、実施の形態１の先端治具２０（傾斜面２７ｂ）を有する場合に対しても同様に適用できる。
【００３０】
図４は、本考案の実施の形態３に係る管杭１ｂを管１０の中心軸ＡＸを含む平面で切断した模式断面図である。
図４に示すとおり、管杭１ｂは、管１０、先端治具２０ｂ、線材３０、押出治具４０ａ、材料容器５０ｂを備える。材料容器５０ｂは、材料容器５０（実施の形態１）、材料容器５０ａ（実施の形態２）と基本的に同様であるが、配置される位置が異なる。
ガイド穴２２は、線材３０に比べて径が大きく、材料容器５０ｂは、端面２１ｒから押出治具４０ａまでの間に配置される。外部から印加された押込み圧力ＰＥによって線材３０がガイド穴２２へ押し込まれるとき、端面２１ｒと押出治具４０ａの間隔が縮小され、材料容器５０ｂは、押し潰される。したがって、硬化性材料ＭＡＴは、ガイド穴２２と線材３０との間の隙間を介して先端治具２０（傾斜穴２７ｃ）の外側へ供給される。
硬化性材料ＭＡＴは、線材３０に沿う経路で供給されるので、突出した線材３０の周囲の土壌に容易に浸透しやすい。
管１０の内側面積のほとんどは、材料容器５０ｂの配置に利用されやすい。したがって、材料容器５０ｂは大型化され、硬化性材料ＭＡＴの供給量を増やしやすい。
押出治具４０ａは、管１０の内壁に接触して滑る程度の径を有する。これにより、押出治具４０ａは、押出治具４０ａの外部（上方）への硬化性材料ＭＡＴの漏れを抑制しやすい。
【００３１】
先端治具２０ｂは、ガイド穴２２および傾斜穴２７ｃに沿って形成された屈曲補助穴２９（図示省略）を更に有することが好ましい。
押し潰された材料容器５０ｂから屈曲補助穴２９を介して硬化性材料ＭＡＴが錐部２４ｂの外側に供給されやすくなるので、先端治具２０ｂから突出した線材３０の周囲へ硬化性材料ＭＡＴを供給しやすい。
ガイド穴２２と線材３０との隙間、および傾斜穴２７ｃと線材３０との隙間が硬化性材料ＭＡＴの供給に十分な大きさを持たない場合、屈曲補助穴２９は、硬化性材料ＭＡＴを供給しやすくする。屈曲補助穴２９は、端面２１ｒから曲げ部２７（側面２４ｓ）にかけて形成される。ガイド穴２２と直線状補助穴２８とは分離して配置されても良く、あるいは繋げて配置されても良い。また、屈曲補助穴２９は、ガイド穴２２に対して同一円周上に配置されることが好ましい。
【００３２】
先端治具２０ｂが傾斜面２７ｂ（先端治具２０）を適用された場合、先端治具２０ｂは、ガイド穴２２に沿って形成された直線状補助穴２８（図示省略）を更に有することが好ましい。
押し潰された材料容器５０ｂから直線状補助穴２８を介して硬化性材料ＭＡＴが錐部２４ｂの外側に供給されやすくなるので、先端治具２０ｂから突出した線材３０の周囲へ硬化性材料ＭＡＴを供給しやすい。
ガイド穴２２と線材３０との隙間が硬化性材料ＭＡＴの供給に十分な大きさを持たない場合、直線状補助穴２８は、硬化性材料ＭＡＴを供給しやすくする。直線状補助穴２８は、端面２１ｒから曲げ部２７（境界面２３）にかけて直線状に形成される。ガイド穴２２と直線状補助穴２８とは分離して配置されても良く、あるいは繋げて配置されても良い。また、直線状補助穴２８は、ガイド穴２２に対して同一円周上に配置されることが好ましい。
【００３３】
上記したとおり、本実施の形態に係る材料容器５０ｂの配置は、実施の形態１の管杭１（先端治具２０）、実施の形態２の管杭１ａ（先端治具２０ａ）のいずれにおいても材料容器５０、材料容器５０ａの配置を変更することで適用される。つまり、本考案に係る材料容器５０（材料容器５０ｂ、材料容器５０ｃ）は、曲げ部２７から押出治具４０までの間のどこかに配置される。
更に具体的に説明すれば次のとおりである。実施の形態１における材料容器５０は、ガイド穴２２、あるいは傾斜面２７ｂ（曲げ部２７）に配置される。つまり、ガイド穴２２と曲げ部２７の間のどこかに配置される。実施の形態２における材料容器５０ａは、傾斜穴２７ｃ（曲げ部２７）に配置される。つまり、ガイド穴と曲げ部２７の間のどこかに配置される。実施の形態３における材料容器５０ｂは、端面２１ｒから押出治具４０ａまでの間に配置される。したがって、本考案に係る材料容器５０（材料容器５０ａ、材料容器５０ｂ）は、曲げ部２７から押出治具４０までのどこかに配置される。
【００３４】
[実施の形態４]
図５から図８を参照して本考案の実施の形態１に係る管杭１を設置する設置工程を実施の形態４として説明する。
なお、実施の形態２に係る管杭１ａ、実施の形態３に係る管杭１ｂを設置するときの設置工程は、本実施の形態と同様であるので、説明は省略する。
【００３５】
図５は、本考案の実施の形態４に係る管杭１の設置工程であって、管杭１が設置位置ＧＤへ位置合わせされた状態を示す模式断面図である。
図５に示すとおり、管杭１の錐部２４（先端治具２０）は、設置位置ＧＤに位置合わせされ、管杭１は、管１０に印加された打込圧力ＰＰで設置位置ＧＤに打込まれる。なお、設置位置ＧＤは、管杭１が撃ち込まれる例えば土壌に対して設定される。
【００３６】
図６は、図５に示した管杭１が予め設定された設置深さＧＬまで打込まれた状態を示す模式断面図である。
図６に示すとおり、管杭１が設置深さＧＬに向けて打込まれる間、材料容器５０は、ガイド穴２２の内側に配置されている。したがって、材料容器５０は、管杭１が設置深さＧＬに到達するまで潰れにくくなり、打込み作業の信頼性が向上する。材料容器５０は、曲げ部２７（傾斜面２７ｂ）に配置された場合も同様に保護されやすい。
材料容器５０は、管１０の打込み方向ＤＦで錐部２４の後方に配置され、管杭１が設置深さＧＬに到達するまで保護されやすい。設置深さＧＬは、例えば１．５ｍであり、管１０は、地上に０．５ｍ露出した状態となる。
先端治具２０の円柱部２１は、打込み方向ＤＦとは逆方向の抵抗を設置位置ＧＤからの力として受ける。円柱部２１は、先端内壁１１に対してネジ止めされている。したがって、管１０と先端治具２０との相対位置は変化を生じにくいので、管１０を確実に設置しやすい。
【００３７】
図７は、図６に示した管杭１の線材３０が押し込まれる途中の状態を示す模式断面図である。
図７に示すとおり、管杭１が設置深さＧＬに打込まれた後、押出治具４０は、線材３０を曲げ部２７の側へ移動させる押出圧力ＰＥが外部から印加される。押出圧力ＰＥの印加手段は、管１０の外部から押出治具４０に向けて配置された例えばハンマーである。
したがって、押出治具４０は、打込み方向ＤＦへ向けて線材３０を移動させる。線材３０は、曲げ部２７（傾斜面２７ｂ）に移動し、材料容器５０は、線材３０の先端に押されて曲げ部２７に移される。
図７に示した状態の後、線材３０は、曲げ部２７によって曲げられ、更に先端治具２０の外側へ突出する。線材３０は、併せて材料容器５０を先端治具２０の外側へ押し出す。このとき、材料容器５０は、土壌と線材３０とに挟まれて潰される。したがって、材料容器５０から線材３０の周囲へ硬化性材料ＭＡＴが供給される（図８参照）。なお、図７では図面の見やすさを考慮して材料容器５０が潰される前で、硬化性材料ＭＡＴが拡散する前の状態が示される。
【００３８】
図８は、図７に示した管杭１の材料容器５０から供給された硬化性材料ＭＡＴが突出した線材３０の周囲へ浸透した状態を示す模式断面図である。
図８に示すとおり、押出治具４０が端面２１ｒに当接するまで打込み方向ＤＦへ押し込まれると、傾斜面２７ｂで折り曲げられた線材３０は、先端治具２０（曲げ部２７）の外側へ突出する。つまり、線材３０は、想定土壌線ＲＳを超えて突出する。また、線材３０は、先端治具２０から突出するとき、併せて材料容器５０を潰す。したがって、突出した線材３０の周囲に硬化性材料ＭＡＴが浸透して浸透領域ＲＰが形成された状態となる。
【００３９】
硬化性材料ＭＡＴは、材料容器５０を破った線材３０の周囲に浸透する。このため、硬化性材料ＭＡＴは、線材３０の周囲に硬化性材料ＭＡＴを含有する浸透領域ＲＰを形成する。浸透領域ＲＰに浸透した硬化性材料ＭＡＴは、硬化して浸透領域ＲＰを固化する。したがって、管杭１は、打込み方向ＤＦと交差する管１０の半径方向ＤＲに浸透領域ＲＰを形成する。
線材３０は、管１０の円周に対して均等に配置されるので、材料容器５０から供給された硬化性材料ＭＡＴは、打ち込み対象としての土壌に均等に浸透しやすい。つまり、浸透領域ＲＰは、管杭１の円周に対して均等に分布しやすい。
【００４０】
上記したとおり、管杭１は、線材３０および硬化性材料ＭＡＴによって設置位置ＧＤに固定されやすい。したがって、管杭１は、設置位置ＧＤでの支持力および引抜抵抗力を向上しやすい。このため、管杭１を適用した構造物は強度を向上しやすい。なお、引抜抵抗力が向上することから、管杭１は打込み深さを低減しやすく、作業性が向上する。また、管杭１の長さを短縮化しやすい。
線材３０の先端位置、浸透領域ＲＰの位置は、土壌の状況に応じて調整される。例えば、設置位置ＧＤの土壌が柔らかい場合は、線材３０の突出長は長くされる。これにより、半径方向ＤＲへ突出する線材３０の先端は、管１０から更に離れて配置される。つまり、浸透領域ＲＰの位置は、管１０から更に離れた位置まで拡大される。したがって、管杭１は、柔らかい土壌の場合でも、支持力および引抜抵抗力を確保しやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本考案に係る管杭は、支持力および引抜抵抗力を向上させる杭として産業上利用される。
【符号の説明】
【００４２】
１、１ａ、１ｂ  管杭
１０  管
１１  先端内壁
１２  雌ネジ
２０、２０ａ、２０ｂ  先端治具
２１  円柱部
２１ｍ  雄ネジ
２１ｒ  端面
２２  ガイド穴
２３  境界面
２４、２４ａ、２４ｂ  錐部
２４ｓ  側面
２７  曲げ部
２７ａ  溝
２７ｂ  傾斜面
２７ｃ  傾斜穴
２８  直線状補助穴（不図示）
２９  屈曲補助穴（不図示）
３０  線材
３１  想定延長線材
４０、４０ａ  押出治具
５０、５０ａ、５０ｂ  材料容器
ＡＸ  中心軸
ＤＦ  打込み方向
ＤＲ  半径方向
ＧＤ  設置位置
ＧＬ  設置深さ
ＭＡＴ  硬化性材料
ＰＥ  押込み圧力
ＰＰ  打込圧力
ＲＰ  浸透領域
ＲＰｉ  想定浸透領域
ＲＳ  想定土壌線
【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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