(57)【要約】【課題】  圧入した杭体の周辺地盤を、杭体を配置する前の状態と近い状態を維持でき、充分な支持力を得ることができる、回転圧入式杭体および回転圧入式杭体用の拡幅部材を提供すること。【解決手段】  地盤に回転圧入する回転圧入式の杭体１であって、前記杭体１の軸方向に対して傾斜する数条の円盤翼２を、前記杭体１の軸方向に間隔をおいて配置したことを特徴とする、回転圧入式杭体である。【選択図】図１
2005240508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に回転圧入する回転圧入式の杭体であって、
前記杭体の軸方向に対して傾斜する数条の円盤翼を、前記杭体の軸方向に間隔をおいて配置したことを特徴とする、
回転圧入式杭体。
【請求項２】
請求項１に記載した回転圧入式杭体において、
前記円盤翼の外径を、前記杭体の外径より３．５倍以上大きくしたことを特徴とする、
回転圧入式杭体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した回転圧入式杭体において、
数条の前記円盤翼を等間隔に配置したことを特徴とする、
回転圧入式杭体。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載した回転圧入式杭体において、
各円盤翼の傾斜角度を等しく設定し、
各円盤翼の傾斜方向を、前記杭体の周囲を前記円盤翼の枚数で分割した角度分だけ異なる放射方向に向けて配置したことを特徴とする、
回転圧入式杭体。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載した回転圧入式杭体において、
前記杭体の先端側に配置する先端円盤翼の先端部分を圧入方向に折り曲げ、
前記杭体の後方側に配置する後方円盤翼の先端部分を圧入方向の反対方向に折り曲げてあることを特徴とする、
回転圧入式杭体。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載した回転圧入式杭体を製作するための拡幅部材であって、
杭体に挿入する筒状部材と、
前記筒状部材の外周に配置する前記円盤翼と、からなることを特徴とする、
回転圧入式杭体用の拡幅部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転圧入式杭体および回転圧入式杭体用の拡幅部材に関するもので、特に低地耐力地盤の摩擦杭として利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅用の基礎として杭を打設する場合、敷地が狭く大型の施工機械が使用できないため、鋼管杭ａの先端に一枚の連続した螺旋状の撹拌翼ｂを取り付け、この杭ａを回転させながら圧入する方法が実施されることが多い（図３）。
撹拌翼ｂを取り付けた鋼管杭ａは、杭底面積を大きくとることができるため、先端支持力を大きく算定することができる。
また鋼管杭の先端に、数条の螺旋羽根を配置した鋼管杭に関する発明も開示されている（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−２９１５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記した従来の回転圧入式杭体にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞杭体の周辺地盤は、撹拌翼によって土砂が鋤き起こされるため、充分な支持力が得られない。
＜２＞杭体と撹拌翼を一体に形成する形態では、杭体が嵩張ってしまい、保管性、運搬性、取り扱い性の面において不経済である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記のような課題を解決するために、本発明の回転圧入式杭体は、地盤に回転圧入する回転圧入式の杭体であって、前記杭体の軸方向に対して傾斜する数条の円盤翼を、前記杭体の軸方向に間隔をおいて配置したことを特徴とする。
また、本発明の回転圧入式杭体は、前記した回転圧入式杭体において、前記円盤翼の外径を、前記杭体の外径より３．５倍以上大きくしたことを特徴とする。
また、本発明の回転圧入式杭体は、前記した回転圧入式杭体において、数条の前記円盤翼を等間隔に配置したことを特徴とする。
また、本発明の回転圧入式杭体は、前記した回転圧入式杭体において、各円盤翼の傾斜角度を等しく設定し、各円盤翼の傾斜方向を、前記杭体の周囲を前記円盤翼の枚数で分割した角度分だけ異なる放射方向に向けて配置したことを特徴とする。
また、本発明の回転圧入式杭体は、前記した回転圧入式杭体において、前記杭体の先端部側に配置する先端円盤翼の先端部分を圧入方向に折り曲げ、前記杭体の後方部側に配置する後方円盤翼の先端部分を圧入方向の反対方向に折り曲げてあることを特徴とする。
【０００５】
さらに、本発明の回転圧入式杭体用の拡幅部材は、前記の何れかに記載した回転圧入式杭体を製作するための拡幅部材であって、杭体に挿入する筒状部材と、前記筒状部材の外周に配置する前記円盤翼と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の回転圧入式杭体および回転圧入式杭体用の拡幅部材は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞本発明は、杭体の軸方向に対して傾斜する数条の円盤翼を、杭体の軸方向に間隔をおいて配置する構成であるため、杭体の先端部側に位置する円盤翼で鋤き起こされた土砂は、後方部側の円盤翼で押えられて鋤き起こされる前の位置に戻される。そのため、杭体の圧入後であっても杭体の周辺地盤の性状は大きく変わることがなく、確実に支持力を得ることができる。
また、円盤翼の一部を折り曲げることによって、土砂を鋤き返す作用や土砂を押えつける作用を助長できるため、杭体の圧入効率はさらに良くなり、またより充分な支持力を得ることができる。
＜２＞杭体に円盤翼を後から取り付ける形態とした場合、杭体は嵩張らないので、保管性、運搬性、取り扱い性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
＜１＞杭体（図１）
杭体１は、上載荷重を支持させるために地盤に打設する基礎部材である。杭体１には、鋼管杭、鉄筋コンクリート杭などの公知の杭が使用できるが、本例では特に低地耐力地盤に適した、自重が軽く長さの自由度が大きい構造用炭素鋼のうち、外径がφ１３９．８の尖端形状の高張力鋼を使用する。
杭体１は、通常、単位長さに製作されたものを継ぎ足して用いる。
【０００９】
＜２＞円盤翼（図１、図２）
円盤翼２は、杭体１の軸方向に傾斜させて配置する円盤状の板材で、杭体１の貫入時には地盤を切削、撹拌して、杭体１の設置後には支持力を得る部分として機能する。
円盤翼２は、杭体１の軸方向に間隔をおいて複数枚配置し、この間隔は軸方向に等しく配置するのが好ましい。本例では、三枚の円盤翼２を等間隔に配置する例について説明する（以下、杭体１の先端部側から、先端円盤翼２１、中間円盤翼２２、後方円盤翼２３と呼ぶ。）。
【００１０】
円盤翼２は、杭軸に対して７０度から８０度の範囲で傾けて配置し、より好ましくは７５度から７８度の範囲で配置する。各円盤翼２１、２２、２３は、異なる方向に傾斜させて配置するのが好ましい。たとえば、本例のように三枚の円盤翼２１、２２、２３を配置する場合、各円盤翼２１、２２、２３のうち杭体１の先端側に位置する先端部分２１１、２２１、２３１を、図２に示すように杭体１の周囲を均等に三分割した角度分だけ、異なる放射方向へ向けて配置して、傾斜方向とする。図２において、実線の矢印は後方円盤翼２３の傾斜方向を示し、一点鎖線の矢印は中間円盤翼２２の傾斜方向を示し、二点鎖線の矢印は先端円盤翼２１の傾斜方向を示す。このとき、先端円盤翼２１の先端部分２２１は、杭体１の先端から上方に一定間隔だけあけた位置に配置するのが好ましい。
【００１１】
円盤翼２の外径は、杭体１の外径より３.５倍以上大きく形成するのが好ましく、より好ましくは３．５倍〜４．５倍の間で設定する。たとえば、杭体１の外形がφ１３９．８の場合、円盤径は５００ｍｍ、５６０ｍｍ、６３０ｍｍ等に設定する。円盤翼２の板厚は、地盤の性状および円盤径に応じて、たとえば９ｍｍから１６ｍｍに設定する。
【００１２】
円盤翼２には、基部の一部を折り曲げて形成する折曲部２１２、２３２を設けることができる。折曲部２１２、２３２は、円盤翼２の外縁上の二点を結んだ弦で山若しくは谷側に折り曲げて形成する。折曲部２１２、２３２の折り曲げ角度は、圧入する地質や杭径などの諸条件によって任意に決定できるが、たとえば杭径がφ１３９．８の杭体１では１５度程度に折り曲げる。
折曲部２１２、２３２は、たとえば先端円盤翼２１と後方円盤翼２３の先端部分２１１、２３１に形成することができる。折曲部２１２、２３２を設けると、円盤翼２１、２３が土砂を切削、撹拌する際の土砂へ及ぼす作用を助長することができる。折曲部２１２、２３２の外縁を呈する円弧の中央は、必ずしも傾斜する円盤翼２１、２３の最下端部にくる必要はなく、たとえば傾斜方向に対して３０°だけずらした位置に、折曲部２１２、２３２の円弧の中央がくるように形成しても良い。
【００１３】
＜３＞拡幅部材
拡幅部材は、杭体１へ取り付け可能に構成する筒状部材３と、前記した数条の円盤翼２とからなり、筒状を呈する筒状部材３の軸方向に沿って、数条の円盤翼２を間隔をおいて配置したものである。筒状部材３の全長は、所要の枚数の円盤翼２を配置できる長さであれば良い。筒状部材３の周面には、拡幅部材を杭体１へ固定するための、たとえば栓溶接用の貫通孔などを設けることもできる。
【００１４】
＜４＞使用方法
別体で搬入した杭体１と拡幅部材を現場で組立てる。杭体１の一端を吊り上げ、杭体１の先端側から筒状部材３を挿入する。筒状部材３は、先端円盤翼２１が杭体１の先端部側１１にくるように配置する。このとき、先端円盤翼２１の折曲部２１２を、杭体１の先端から上方に一定距離だけおいた位置に固定する。固定の方法は、筒状部材３の端部と杭体１の壁面とを、たとえば溶接によって一体化する。別の固定方法としては、筒状部材３に外面から内面まで貫通する雌ねじを形成し、ここにボルトを螺着させてボルトの先端で杭体１の壁面を押圧して、固定する形態を採用することもできる（図示せず）。
こうして、円盤翼２を設けた杭体１を、回転させながら地盤に貫入して使用する。
【００１５】
＜５＞作用
杭体１の先端側に配置した先端円盤翼２１は杭体１の掘進翼として機能し、中間円盤翼２２と後方円盤翼２３は各円盤翼２１、２２、２３の間に入った土砂を圧密する円盤翼として機能する。
以下に、各円盤翼２の有する作用の詳細について説明する。
【００１６】
杭体１を回転させながら地盤へ圧入していくと、最初に先端円盤翼２１の折曲部２１２が地盤に食い込む。折曲部２１２は地盤面に対して大きく傾斜しているため、地盤への貫入はスムーズに行われる。杭体１の回転と共に、折曲部２１および先端円盤翼２１の基部が周辺地盤を鋤きほぐすと、土砂は先端円盤翼２１の傾斜に従って移動する。鋤き起こされた土砂は回転に伴い、先端円盤翼２１の後方部終端から中間円盤翼２２へ向けて排出される。先端円盤翼２１が地盤に圧入する際、一定の貫入抵抗が発生するが、地盤内にはすでに杭体１の先端部が貫入しているので杭軸がブレる心配はない。
杭体１の貫入が進むと先端円盤翼２１でほぐされた土砂には、中間円盤翼２２によって下向きの力が付与される。下向きの力が加えられると、土砂は押し上げられる前の位置へ、圧縮されながら押し戻される。
貫入がさらに進行すると、その土砂は中間円盤翼２２の後方部終端から排出され、そして後方円盤翼２３によって再び下向きの力を加えられる。これによって、この土砂は下方へ押し下げられながら、圧密される。この作用を、後方円盤翼２３に備える折曲部２３２が助長する。
この結果、貫入された杭体１の周辺土砂は、杭体１が圧入される前の位置と近い位置を維持できると共に、元の圧密状態と大きく変わらないため、杭体１全長に亘り充分な周面摩擦力を得ることができ、充分な支持力を確保できる。さらに、大面積を有する円盤翼２によって、部分的にも大きな支持力を得ることができる。
【００１７】
以上のように、本発明は、低地耐力地盤で従来実施されていたコンクリート摩擦杭の使用や、地盤の深層改良などを必要としない経済的な杭体１であり、また円盤翼２を筒状部材３に設ければ、自由に公知の鋼管杭に取り付けて、大きな支持力を得ることができる。
【００１８】
以上説明した形態は、筒状部材３を介して円盤翼２を公知の杭体１に配置した形態であるが、筒状部材３は必ずしも必要ではなく、円盤翼２を直接杭体１に取り付けても良い。
また、円盤翼２は杭体１の先端部のみならず、杭体１の途上（中間部）に設けて地盤との周面摩擦力を増大させ、杭体１の支持力を増大することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の回転圧入式杭体の実施例の説明図。
【図２】図１のII−II矢視図。
【図３】従来の回転圧入式杭体の説明図。
【符号の説明】
【００２０】
１・・・杭体
１１・・先端部側
１２・・後方部側
２・・・円盤翼
２１・・先端円盤翼
２２・・後方円盤翼
３・・・筒状部材
【図１】
2005240508.tif 000003
【図２】
2005240508.tif 000004
【図３】
2005240508.tif 000005