(57)【要約】      （修正有）【課題】管状の補強材の複数の管径のものに対応することの出来る地盤補強材用先端翼部材を提供する。【解決手段】軸回りに回転させられつつ地盤内に貫入せしめられて埋設される管状の補強材の先端部に取り付けられる先端翼部材１０として、有底円筒形状を呈する本体部１２の外周面に、螺旋状の翼部材１４が固設されていると共に、本体部１２の上部部位を、上方に向かって小径化するテーパ状外周面２０とされた取付部１８とし、テーパ状外周面２０の母線方向全長に亘って延びる複数の突条２４を、周方向に所定の間隔を隔ててそれぞれ一体的に設けた構造とし、そのような形状とされた取付部１８が、補強材の先端開口部内に挿入せしめられてなる形態において、補強材の先端開口部と取付部１８とを溶接にて固着して、補強材と先端翼部材１０とが固設せしめられ得るようにする。【選択図】図１
0003191583.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
軸回りに回転させられつつ地盤内に貫入せしめられて埋設される管状の補強材の先端部に取り付けられる先端翼部材にして、
筒状の本体部の外周面に螺旋状の翼部材が固設されていると共に、該本体部の上部が上方に向かって小径化するテーパ状外周面を備えた取付部とされてなる構造を有し、該取付部が前記補強材の先端開口部内に挿入せしめられてなる形態において、かかる先端開口部が該取付部に対して溶接にて固着されて、固設せしめられ得るようになっていることを特徴とする地盤補強材用先端翼部材。
【請求項２】
前記本体部の上部に形成された取付部のテーパ状外周面に、その母線方向に延びる複数の突条が周方向に所定間隔を隔てて一体的に設けられており、該複数の突条に対して、前記補強材の先端開口部を当接せしめた状態において溶接固着せしめられ得るようになっていることを特徴とする請求項１に記載の地盤補強材用先端翼部材。
【請求項３】
前記複数の突条が、前記テーパ状外周面に対して、その周方向に１８０°以下の位相差をもってそれぞれ一体的に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の地盤補強材用先端翼部材。
【請求項４】
前記突条が、幅：約５ｍｍ、高さ：約１ｍｍの寸法において設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の地盤補強材用先端翼部材。
【請求項５】
前記取付部のテーパ状外周面が、前記本体部の軸に対して約３０°〜約６０°の角度を為すように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の地盤補強材用先端翼部材。
【請求項６】
前記取付部の最小径となる上端部位に、筒状のガイド部が、同軸的に且つ一体的に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の地盤補強材用先端翼部材。
【請求項７】
前記本体部が閉塞された底部を有し、かかる底部の外面に、掘削刃が固設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の地盤補強材用先端翼部材。
【請求項８】
前記補強材が、前記取付部のテーパ状外周面の母線方向における中間部位に当接せしめられて、溶接固着され得るようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の地盤補強材用先端翼部材。
【請求項９】
管径の異なる前記補強材が、前記取付部のテーパ状外周面の母線方向における異なる位置に当接せしめられて、溶接固着され得るようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の地盤補強材用先端翼部材。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、地盤補強材用先端翼部材に係り、特に、軸回りに回転させられつつ地盤内に貫入せしめられて、埋設される管状の補強材における管径の変化に良好に対応することの出来る先端翼部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鋼管をその軸回りに回転せしめつつ、地盤中に貫入させて埋設することにより、これを杭状地盤補強材として利用して、砂質土地盤や粘性土地盤等の地盤の補強が為されてきている。また、そのような管状の地盤補強材には、その地盤内に貫入せしめられる先端部に、螺旋状の翼部材（羽根）が設けられて、地盤中へのネジ込が容易となるように構成されている。
【０００３】
例えば、実公平４−３１３１７号公報、特開平７−１７３８３２号公報、特開平１１−９３１６３号公報、特開２００６−９３１３号公報、特開２００７−７７６９９号公報等に明らかにされている如く、螺旋状の翼部材等が、長尺な地盤補強材の先端部に、直接に或いは短尺な筒状部材を介して、取り付けられるようになっているのであるが、そのような筒状部材を介した場合において、螺旋状の翼部材は、筒状部材の外周面に溶接等によって予め固設される一方、かかる筒状部材の上端部が、長尺な地盤補強材の下端部に対して、ピン留め、ネジ止め、溶接等によって固定的に取り付けられて、用いられるようになっている。
【０００４】
ところで、そのような螺旋状の翼部材が短尺な筒状部材の外周面に固設されてなる先端翼部材は、目的とする地盤補強効果を実現するために選択される地盤補強材の管状本体たる鋼管の管径の数に対応して準備され、それぞれ一つの管径の管状本体に対して、それぞれ一つの先端翼部材が組み合わされて、それら両者が適当な固設手段にて一体的に取り付けられて、用いられるようになっている。このために、螺旋状の翼部材が設けられてなる先端翼部材は、地盤補強材（管状本体）の管径の数だけ準備して、保持しておく必要があり、それによって部品点数が増大して、地盤補強工法全体としてのコスト上昇を招く結果となっているのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平４−３１３１７号公報
【特許文献２】特開平７−１７３８３２号公報
【特許文献３】特開平１１−９３１６３号公報
【特許文献４】特開２００６−９３１３号公報
【特許文献５】特開２００７−７７６９９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
ここにおいて、本考案は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、管状の補強材の複数の管径のものに対応することの出来る地盤補強材用先端翼部材を提供することにあり、また複数の管径の補強材に対して取り付け得るようにすることによって、準備されるべき先端翼部材の数を低減せしめ、以て地盤補強工法のコストを有利に低下せしめるようにすることにもある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、本考案にあっては、上記した課題の解決のために、軸回りに回転させられつつ地盤内に貫入せしめられて埋設される管状の補強材の先端部に取り付けられる先端翼部材にして、筒状の本体部の外周面に螺旋状の翼部材が固設されていると共に、該本体部の上部が上方に向かって小径化するテーパ状外周面を備えた取付部とされてなる構造を有し、該取付部が前記補強材の先端開口部内に挿入せしめられてなる形態において、かかる先端開口部が該取付部に対して溶接にて固着されて、固設せしめられ得るようになっていることを特徴とする地盤補強材用先端翼部材を、その要旨とするものである。
【０００８】
なお、このような本考案に従う地盤補強材用先端翼部材にあっては、有利には、前記本体部の上部に形成された取付部のテーパ状外周面に、その母線方向に延びる複数の突条が周方向に所定間隔を隔てて一体的に設けられており、該複数の突条に対して、前記補強材の先端開口部を当接せしめた状態において溶接固着せしめられ得るようになっている。
【０００９】
また、本考案に従う地盤補強材用先端翼部材の有利な態様によれば、前記複数の突条は、前記テーパ状外周面に対して、その周方向に１８０°以下の位相差をもってそれぞれ一体的に配設されている。
【００１０】
さらに、本考案にあっては、望ましくは、前記突条は、幅：約５ｍｍ、高さ：約１ｍｍの寸法において設けられている。
【００１１】
そして、本考案に従う地盤補強材用先端翼部材の別の望ましい態様によれば、前記取付部のテーパ状外周面が、前記本体部の軸に対して約３０°〜約６０°の角度を為すように形成されている。
【００１２】
また、本考案に従う地盤補強材用先端翼部材の別の好ましい態様によれば、前記取付部の最小径となる上端部位に、筒状のガイド部が、同軸的に且つ一体的に設けられている。
【００１３】
更にまた、本考案においては、有利には、前記本体部が閉塞された底部を有し、かかる底部の外面に、掘削刃が固設されるようになっている。
【００１４】
さらに、本考案に従う地盤補強材用先端翼部材にあっては、一般に、前記補強材が、前記取付部のテーパ状外周面の母線方向における中間部位に当接せしめられて、溶接固着され得るようになっているのであり、更にまた、管径の異なる前記補強材が、前記取付部のテーパ状外周面の母線方向における異なる位置に当接せしめられて、溶接固着され得るようになっているのである。
【考案の効果】
【００１５】
このように、本考案に従う地盤補強材用先端翼部材にあっては、外周面に螺旋状の翼部材が一体的に設けられてなる筒状の本体部の上部が、上方に向かって小径化するテーパ状外周面を有する取付部とされて、かかるテーパ状外周面に対して、管状の補強材の先端開口部が溶接にて固着せしめられるようになっているところから、かかる補強材の目的とする地盤補強効果に応じて、管径の異なる補強材が用いられて、その先端開口部の大きさが変化しても、本体部の上部に位置する取付部のテーパ状外周面に対して、その母線方向における中間部位の何れかの位置において当接せしめられ得ることとなり、これによって、それら本体部の取付部と補強材の先端開口部との溶接を、有利に行い得ることとなるのである。
【００１６】
このため、管径の異なる複数の補強材に対して、一つの先端翼部材を用いることで足りることとなるところから、補強材の管径に応じた先端翼部材を準備する必要がなくなり、これによって、管径の異なる多くの補強材に対して準備されるべき先端翼部材の数を低減せしめ得ることとなったのであり、以て、地盤補強工法のコスト低減に有利に寄与し得ることとなったのである。
【００１７】
特に、請求項２に規定される地盤補強材用先端翼部材の如く、本体部の上部に形成された取付部のテーパ状外周面に対して、その母線方向に延びる複数の突条を、周方向に所定間隔を隔てて一体的に設け、この複数の突条に対して、補強材の先端開口部を当接せしめた形態において溶接固着せしめるようにすることによって、管状の補強材と筒状の本体部との芯合わせが容易となると共に、突条の存在によって、取付部のテーパ状外周面と補強材の先端開口部との距離を充分にとることが出来ることとなり、これによって、充分な溶接幅をもって補強材の先端開口部を取付部のテーパ状外周面に溶接固着せしめ得ることとなったのであり、以て充分な溶接強度を有する溶接部を有利に実現し得ることとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案に従う地盤補強材用先端翼部材の一例を示す正面説明図である。
【図２】図１に示される地盤補強材用先端翼部材の平面説明図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面説明図である。
【図４】図１に示される地盤補強材用先端翼部材の底面説明図である。
【図５】図１に示される地盤補強材用先端翼部材と管状の補強材とを溶接固着せしめてなる形態を示す正面説明図である。
【図６】地盤補強材用先端翼部材の本体部の上部に形成された取付部のテーパ状外周面に設けた突条と補強材の先端開口部との異なる当接形態の例を示す断面説明図であって、（ａ）は、テーパ状外周面の母線方向における上部に位置する突条部位に当接している状態を示す断面説明図であり、（ｂ）は、テーパ状外周面の母線方向における中央部に位置する突条部位に当接している状態を示す断面説明図であり、（ｃ）は、テーパ状外周面の母線方向における下部に位置する突条部位に当接している状態を示す断面説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
以下、本考案の構成を更に具体的に明らかにするために、本考案の代表的な実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２０】
先ず、図１には、本考案に従う地盤補強材用先端翼部材の一例が、正面図の形態において示されており、また図２及び図４には、それぞれ、その平面形態及び底面形態が示されており、更に図３には、図２におけるＡ−Ａ断面の形態が示されている。それらの図において、先端翼部材１０は、ＳＣＷ４１０（溶接構造用鋳鋼品）又はそれと同等以上の機械的性質を有する鋳鋼品にて構成されており、円筒状の本体部１２と、その外周面に固設された螺旋状の翼部材１４と、底部外面に一体的に設けられた掘削刃１６と、本体部１２の上部を構成するテーパ形状の取付部１８とから構成されている。
【００２１】
このような構成の先端翼部材１０において、本体部１２は、図３に示される如く、有底円筒形状を呈し、その外周面には、本体部１２と同様な材質からなる翼部材１４が、スパイラル状に略３６０°に亘って一体的に設けられており、固い地盤にも容易に食い込み得る形状とされていると共に、本体部１２の軸に対して角度を付けることによって、地盤中への推進力が高められている。また、かかる本体部１２の底部の外面には、図４に示される如く、地盤の掘削を行うと共に、掘削した土を中心から外側へ容易に移動し得るようにした、４枚の掘削刃１６が、一体的に配設されている。
【００２２】
そして、本体部１２の上部を構成する取付部１８は、図１〜図３に示される如く、上方に向かって小径化するテーパ状外周面２０を有しており、更に、かかる取付部１８の最も径の小さくなる上端部には、短尺円筒状のガイド部２２が一体構造において同軸的に設けられて、後述する補強材（３０）の取付けに際して両者の芯合わせが容易に行い得るようになっていると共に、図１及び図２に示されるように、テーパ状外周面２０の母線方向全長に亘って延びる複数の突条２４が、周方向に所定の間隔を隔ててそれぞれ一体的に設けられている。なお、かかる複数の突条２４は、ここでは３条とされ、周方向に１２０°の位相差をもって、幅：５ｍｍ、高さ：１ｍｍの寸法において、テーパ状外周面１８に一体的に形成されているのである。また、テーパ状外周面２０は、本体部１２の軸に対して、ここでは、３０°の角度を為すようにして、形成されている。
【００２３】
ところで、かかる本考案に従う地盤補強材用先端翼部材１０は、従来と同様にして、鋼管にて代表される管状の補強材の先端部に取り付けられて、用いられることとなるのであるが、その一例が、図５に示されている。そこにおいて、補強材３０の先端（下端）の開口部内に、先端翼部材１０における本体部１２の上部に設けた取付部１８が挿入せしめられてなる形態において、それら先端開口部と取付部１８とが溶接にて固着されて、固定せしめられることとなるのであるが、その際、取付部１８は、テーパ状外周面２０を有する先細形状とされているところから、補強材３０の管径が変化しても、補強材３０の先端開口部の下端は、取付部１８のテーパ状外周面２０の母線方向における中間部位の何れかの位置に当接乃至は係止せしめられて、その位置において、溶接固着され、溶接部３２が形成されることとなるのである。なお、補強材３０は、１本の管体にて構成される他、複数本の管体を接続して構成され、ここでは、下補強管３０ａと上補強管３０ｂの２本を接続してなる形態において構成されている。
【００２４】
すなわち、図６の（ａ）〜（ｃ）に示される如く、管径の異なる補強材３０の先端開口部内に先端翼部材１０の取付部１８が挿入せしめられたとき、かかる取付部１８のテーパ状外周面２０の母線方向における異なる部位に、補強材３０の下端が位置するようになるのである。即ち、かかる補強材３０の管径が小さい場合には、（ａ）に示される如く、ガイド部２２に案内されて、取付部１８の上部部位に、その下端が位置せしめられて、全周に亘って溶接固着されることとなるのであり、また、補強材３０の管径が大きくなるに従って、それら補強材の先端開口部と取付部１８との間の溶接部位は、（ｂ）の如く、テーパ状外周面２０の母線方向における中央部位側（下側）に移動し、更に補強材３０の管径が大きくなると、（ｃ）に示される如く、取付部１８における大径側の端部たる下端部において、それら補強材３０と取付部１８との間の全周に亘る溶接固着が行われることとなるのである。
【００２５】
このように、本考案に従う先端翼部材１０にあっては、その本体部１２の上部に設けた取付部１８のテーパ状外周面の何れかの位置において、補強材３０の先端開口部との全周に亘る溶接固着が行われるようになっているところから、補強材３０の管径、換言すれば先端開口部の径が変化しても、取付部１８におけるテーパ状外周面２０の母線方向における溶接位置を変化せしめて、それらの溶接固着を実現することが出来ることとなるのであり、これによって、複数の管径の補強材３０に対して、一つの先端翼部材１０にて対応することが可能となって、準備されるべき先端翼部材の種類（数）の低減を有利に実現し得ることとなるのである。
【００２６】
しかも、ここでは、先端翼部材１０の本体部１２の上部を構成する取付部１８のテーパ状外周面２０に対して、その母線方向に延びる複数の突条２４が、周方向に所定間隔を隔てて配設されているところから、補強材３０の先端開口部内に挿入せしめられると、補強材３０の下端の内側角部は、図６に示される如く、突条２４に当接し、鉛直方向においてテーパ状外周面２０との間に所定の距離：ｘが設けられてなる形態となるのであり、そしてそのような所定の距離：ｘを隔てた状態において、補強材３０の先端部（下端部）と取付部１８のテーパ状外周面２０との間の全周に亘る溶接固着が行われることにより、それらの間の溶接幅（ｘに対応する距離）が充分に確保され得ることとなるのであり、以て、取付部１８ひいては先端翼部材１０と補強材３０との間の溶接強度を効果的に高め得ることとなったのである。ここで、かかる突条２４の存在により形成される補強材３０の下端とテーパ状外周面２０との間の鉛直方向における距離：ｘは、一般に、補強材３０の厚み等に応じて１〜６ｍｍ程度が採用され、これによって、有効な溶接部の形成が有利に実現されることとなる。
【００２７】
なお、このような補強材３０（３０ａ）と先端翼部材１０との溶接による組付けは、一般に工場溶接によって実施され、その組付け体が工場から地盤補強を行う現場に搬送されて、従来と同様にして用いられることとなるのである。具体的には、先端翼部材１０を先端部に取り付けてなる補強材３０（３０ａ）からなる組付け体を吊り込んで回転駆動治具に装着し、施工機械にセットすることにより、補強材の建て込みを行い、そして補強材３０（３０ａ）の鉛直性（垂直度）を確認した後、軸回りに回転せしめることにより、先端翼部材１０の螺旋状翼部材１４の貫入方向に対して正回転力（右回転力）を与えて、かかる翼部材１４の推進力と圧入力により、地中に回転貫入させながら、埋設が行われるのである。そして、補強材３０（３０ａ）の長さが足りないときには、更に、中補強材又は上補強材３０ｂが溶接または機械式継ぎ手構造において接続されて、回転貫入作業が続行せしめられ、先端部が支持地盤に到達し、所定の根入れ深さまで到達したことが確認された後、埋設作業が完了せしめられ、以て、地盤の補強が行われるのである。
【００２８】
以上、本考案の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本考案は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものでないことが、理解されるべきである。
【００２９】
例えば、例示の先端翼部材１０は、杭状地盤補強材としての安定した品質を確保するために、鋳鋼の一体成形品が用いられているが、適宜の金属材質とされる他、本体部１２、翼部材１４、掘削刃１６、取付部１８を、それぞれ別個に若しくは組み合わせて２つ以上の部品として作製し、そしてそれらを溶接等により一体化して、一つの先端翼部材１０とすることも可能である。
【００３０】
また、例示の先端翼部材１０においては、その取付部１８のテーパ状外周面２０に複数の突条２４を設けてなる、特に本考案の望ましい構造が採用されているが、これに限定されるものではなく、そのような突条２４の設けられていない、単なる円滑面からなるテーパ状外周面を有する取付部とすることも可能である。
【００３１】
さらに、取付部１８のテーパ状外周面２０に設けられる突条２４は、例示の具体例では３本であったが、４本以上の本数で設けられていても何等差し支えなく、溶接せしめられる補強材３０の管径や管厚、テーパ状外周面２０のテーパ角度等に応じて、適切な本数が選定され、またその幅が適宜に決定されることとなる。
【００３２】
加えて、螺旋状の翼部材１４や切削刃１６にあっても、それらは、何れも、公知の形状や構造、更にはサイズ、個数において用いられ得るものである。
【００３３】
その他、一々列挙はしないが、本考案は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施態様が、本考案の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本考案の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【符号の説明】
【００３４】
１０  先端翼部材        １２  本体部
１４  翼部材            １６  掘削刃
１８  取付部            ２０  テーパ状外周面
２２  ガイド部          ２４  突条
３０  補強材            ３２  溶接部
【図１】
0003191583.tif 000003
【図２】
0003191583.tif 000004
【図３】
0003191583.tif 000005
【図４】
0003191583.tif 000006
【図５】
0003191583.tif 000007
【図６】
0003191583.tif 000008