(57)【要約】【課題】回転圧入鋼管杭基礎の利点である高い引き揚げ支持力や良好な施工性を生かしつつ、水平変位し易いという欠点を補うこと。【解決手段】筒状の杭本体５１の先端に螺旋翼５２を有する回転圧入鋼管杭５と場所打ちコンクリート杭１０とを合成した合成杭基礎Ｋである。この合成杭基礎Ｋは、杭本体５１を回転させて地中に圧入した回転圧入鋼管杭５と、杭本体５１の頭部及び外周面を覆うように設けられ、杭本体５１よりも短い場所打ちコンクリート杭１０と、杭本体５１の外周面に設けられ、その杭本体５１と場所打ちコンクリート杭１０とを一体化させる定着部材５３とを備えている。【選択図】図７
2005232694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭本体の先端に螺旋翼を有する回転圧入鋼管杭と、場所打ちコンクリート杭とを合成した合成杭基礎であって、
前記杭本体を回転させて地中に圧入した回転圧入鋼管杭と、
前記杭本体の頭部及び外周面を覆うように設けられ、杭本体よりも短い場所打ちコンクリート杭と、
前記杭本体の外周面に設けられ、その杭本体と場所打ちコンクリート杭とを一体化させる定着部材と、
を備える合成杭基礎。
【請求項２】
前記定着部材は、前記杭本体の外周面に沿って前記螺旋翼と同一ピッチで螺旋状に延びている、請求項１記載の合成杭基礎。
【請求項３】
前記定着部材は異形鉄筋であり、前記杭本体の外周面に溶接されている、請求項２記載の合成杭基礎。
【請求項４】
前記場所打ちコンクリート杭の長さが、前記杭本体の長さの２／３以内である、請求項１記載の合成杭基礎。
【請求項５】
前記場所打ちコンクリート杭の先端が、地表から少なくとも３ｍの深さに達している、請求項１記載の合成杭基礎。
【請求項６】
前記場所打ちコンクリート杭の直径が、前記杭本体の直径の１．５〜５倍の範囲である、請求項１記載の合成杭基礎。
【請求項７】
杭本体の先端に螺旋翼を有する回転圧入鋼管杭であって、
前記杭本体の外周面に、その外周面に沿って前記螺旋翼と同一ピッチで螺旋状に延びるコンクリート用の定着部材が設けられている、回転圧入鋼管杭。
【請求項８】
前記定着部材が異形鉄筋であり、前記杭本体の外周面に溶接されている、請求項７記載の回転圧入鋼管杭。
【請求項９】
杭本体の先端に螺旋翼を有する回転圧入鋼管杭と場所打ちコンクリート杭とを合成した合成杭基礎の施工方法であって、
前記回転圧入鋼管杭よりも大径の筒状のケーシングを地中に貫入する工程と、
前記ケーシング内を掘削する工程と、
前記回転圧入鋼管杭を前記ケーシング内の中央に配置し、その回転圧入鋼管杭を回転させつつ地中に圧入する工程と、
前記回転圧入鋼管杭の外周面とケーシング内周面との間に鉄筋籠を挿入する工程と、
前記回転圧入鋼管杭の外周面とケーシング内周面との間にコンクリートを打設しつつ、前記ケーシングを引き抜く工程と、
を含む合成杭基礎の施工方法。
【請求項１０】
前記回転圧入鋼管杭を地中に圧入する前に、その回転圧入鋼管杭の外周面に前記場所打ちコンクリート杭との一体化を図るための定着部材を設けておく、請求項９記載の合成杭基礎の施工方法。
【請求項１１】
前記定着部材は、前記回転圧入鋼管杭の外周面に沿って前記螺旋翼と同一ピッチで螺旋状に延びる鉄筋であり、回転圧入鋼管杭を杭打ち機に装着する前に回転圧入鋼管杭に溶接
しておく、請求項１０記載の合成杭基礎の施工方法。
【請求項１２】
前記ケーシングを地中に貫入する工程では、ケーシングを回転させながら地中に貫入する全回転式オールケーシング杭打ち機を用いて行い、前記回転圧入鋼管杭を地中に圧入する工程では、前記杭打ち機に装着した把持治具で前記回転圧入鋼管杭を把持して行う、請求項９〜１１の何れか１に記載の合成杭基礎の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭本体の先端に螺旋翼を有する回転圧入鋼管杭と場所打ちコンクリート杭とを合成した合成杭基礎及びその施工方法、並びに回転圧入鋼管杭に関する。特に、送電用鉄塔などの杭基礎を地中に施工する際に有効利用することができる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
架空送電線や無線アンテナ等を支持する鉄塔の基礎には、大きな引き揚げ力が作用する特性がある。そのため、この引き揚げ力に効率的に耐えられる場所打ち杭基礎、回転圧入鋼管杭基礎による一本杭基礎が最近は多く用いられるようになってきている。
【０００３】
場所打ち杭基礎としては、図１に示すような全回転式オールケーシング杭方式が多く用いられている。オールケーシング杭は、杭の掘削時に土留めとしてケーシングと呼ばれる複数の鋼管１をボルトで直列に接続しながら地中Ｇに挿入し、鋼管１の内側の土砂をグラブハンマーと呼ばれる排土治具２で排土した後、鉄筋を挿入し、コンクリートを打設しながらケーシング１を引き抜いて杭体を形成するものである。
【０００４】
特に、同図に示す全回転式オールケーシング杭打ち機３を用いる場合は、ケーシング１の先端部に硬質な歯（図示せず）を装着し、ケーシング１を３６０度以上無制限に回転させることにより、引き揚げ支持力の高い一般の掘削機では掘削し難い砂礫などの硬い地盤でも容易に掘削ができるため、高い支持力の杭体を形成することが可能である。
【０００５】
一方、回転圧入鋼管杭５は、図２及び図３に示すように、口径が３００〜１６００ｍｍの鋼管（杭本体）５１の先端に、その１．５倍程度の径の螺旋翼５２を持つ杭である。先端が螺旋翼５２によって広がっているため、小さい杭径で大きな支持力を得ることが可能である。５００ｍｍ以上の鋼管の場合の施工は、全回転式オールケーシング杭打ち機３を用いて、数１０トン程度で押し込みながら回転トルクを与えることにより、螺旋翼５２によって杭を地中に貫入させる方式をとる。
【０００６】
その際、鋼管（杭本体）５１を把持するために、杭打ち機３に着脱式の特殊な治具（図４参照）６を装着して、大きな回転トルクを杭に与えられるようにしている。また、鋼管杭５は腐食する可能性があり、特にその杭頭部は酸素の供給も多く腐食し易い。そのため、鋼管杭５は防食用としてその杭頭部をコンクリートで巻くようにしている。
【特許文献１】特開２００１−１４６７４４号公報
【０００７】
一本杭基礎として用いられる回転圧入鋼管杭基礎は、一般には場所打ち杭よりも施工性、振動、騒音などの工事施工中の周辺への影響が少ない点で優れている。しかし、送電用鉄塔はトラス構造であり、基礎の相対変位に伴う鉄塔部材への二次応力の発生を抑制するため、水平変位を小さくする必要があり、それには鋼管の径を大きくする必要がある。鋼管の径を大きくすると、資材代が増大し、施工機械も大型となるため、経済性が悪くなるという問題点を抱えている。
【０００８】
ここで、杭に生じる水平変位は、鉄塔より杭に働く水平力とモーメントによって生じる。図５に、杭に生じる変位とモーメントの例を示す。地盤は一般に地表付近で柔らかく、地中深くで硬い。そのため、杭に生じる水平変位は、図５（ａ）に示すように、地表付近で最大となる。それに対し、杭に生じるモーメントは、同図（ｂ）に示すように、地表から数メートル付近で最大となっている場合が多い。したがって、杭の水平変位は、地表か
ら数メートル付近の杭部分のモーメントの大きさ、杭の剛性（杭径と鋼材量）、地盤の剛性によって決まるものであり、杭の全長にわたって大きな剛性が必要なわけではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、回転圧入鋼管杭基礎の利点である高い引き揚げ支持力や良好な施工性を生かしつつ、水平変位し易いという欠点を補うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明では以下の手段を採用した。
本発明は、筒状の杭本体の先端に螺旋翼を有する回転圧入鋼管杭と場所打ちコンクリート杭とを合成した合成杭基礎であって、前記杭本体を回転させて地中に圧入した回転圧入鋼管杭と、前記杭本体の頭部及び外周面を覆うように設けられ、杭本体よりも短い場所打ちコンクリート杭と、前記杭本体の外周面に設けられ、その杭本体と場所打ちコンクリート杭とを一体化させる定着部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、回転圧入鋼管杭の杭本体の頭部及び外周面を覆う場所打ちコンクリート杭を配置したことで、杭前面の地盤剛性が大きくなり、その分、杭の変形剛性が高くなったことによって、杭頭変位を小さくすることができる。また、杭頭変位が小さくなることから、鋼管の径を小さくすることができ、経済性を改善できる。定着部材は、杭本体と場所打ちコンクリート杭とを一体に接合して合成構造の杭基礎とする作用を発揮する。
【００１２】
ここで、回転圧入鋼管杭に対する場所打ちコンクリート杭の深さや大きさについて考慮すると、浅く小径にするほど経済的な効果が大きい。しかし、杭頭変位を可能な限り小さくする観点からすれば、場所打ちコンクリート杭の径を大き目に設定することが望ましい。深さについては、主に地盤剛性により左右されるが、経済性の観点から浅めに設定することが望ましい。これらは、杭に作用するモーメントの大きさ、杭自体の剛性、地盤の剛性、等によって決定される。即ち、本発明は、杭の全長にわたって大きな剛性を与える既存の考え方とは異なり、地表から、必要とする所定の深さまでの杭頭部分を場所打ちコンクリート杭で補強することで対処する考え方である。
【００１３】
前記定着部材は、前記杭本体の外周面に沿って前記螺旋翼と同一ピッチで螺旋状に延びていることが望ましい。このようにすれば、回転圧入鋼管杭を杭打ち機に装着する前に、予め定着部材を設けておくことができる。なぜなら、回転圧入鋼管杭の杭本体部分を把持する際に、螺旋翼との干渉を防ぐために杭打ち機の把持治具に設けてある螺旋状の隙間（螺旋溝）の機能を定着部材にも適用することができるからである。これにより、鋼管杭の圧入後に、あるいは鋼管杭を圧入しつつ、杭本体の外周面に定着部材を設ける作業を不要にして施工性を一段と向上させることができる。
【００１４】
前記定着部材は異形鉄筋であり、前記杭本体の外周面に溶接されていることが望ましい。そうすれば、異形鉄筋はコンクリートとの良好な付着機能によって高い定着性能を発揮する。さらに、鋼管からなる杭本体に対して螺旋状に巻き付ける作業や溶接作業も容易に行うことができる。
【００１５】
前記場所打ちコンクリート杭の長さについては、前記杭本体の長さの２／３以内に設定することが望ましい。２／３以上とすることもできるが、その場合には施工性や経済性の点で好ましくない結果となることが多い。場所打ちコンクリート杭の深さについては、必要な深さよりも深い部分ではその機能が低く、対費用効果が著しく低下するからである。
【００１６】
また、前記場所打ちコンクリート杭については、その先端が、地表から少なくとも３ｍの深さに達していることが望ましい。これは、一般的な地盤において、杭に生じるモーメントは地表から数メートル付近で最大となっている場合が多いからである。
【００１７】
また、前記場所打ちコンクリート杭の直径は、前記杭本体の直径の１．５〜５倍の範囲であることが望ましい。一般的な地盤においては、２〜２．５倍程度に設定されるが、剛性の高い地盤では１．５倍程度でも有効に機能する。剛性の低い地盤では５倍程度に設定する場合もある。１．５倍以下では、杭本体を取り巻くコンクリート層の厚さが充分に確保されず、クラック発生等の原因を招く恐れがある。５倍以上では、コンクリートの使用量が多くなりすぎ、経済性の点で好ましくない。
【００１８】
一方、本発明は、筒状の杭本体の先端に螺旋翼を有する回転圧入鋼管杭であって、前記杭本体の外周面に、その外周面に沿って前記螺旋翼と同一ピッチで螺旋状に延びる、コンクリート用の定着部材が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、杭本体の外周面に螺旋翼と同一ピッチで螺旋状に延びる定着部材を設けてあるので、この回転圧入鋼管杭をそのまま杭打ち機に装着して回転圧入することができる。なぜなら、回転圧入鋼管杭の杭本体部分を把持する際に、螺旋翼との干渉を防ぐために杭打ち機の把持治具に設けてある螺旋溝の機能を定着部材にも適用することができるからである。これにより、鋼管杭の圧入後に、あるいは鋼管杭を圧入しつつ、杭本体の外周面に定着部材を設ける作業を不要にして施工性を向上させることができる。
【００２０】
前記定着部材は異形鉄筋であり、前記杭本体の外周面に溶接されていることが望ましい。そうすれば、異形鉄筋はコンクリートとの良好な付着機能によって高い定着性能を発揮する。さらに、鋼管からなる杭本体に対して螺旋状に巻き付ける作業や溶接作業も容易に行うことができる。
【００２１】
本発明は、杭本体の先端に螺旋翼を有する回転圧入鋼管杭と場所打ちコンクリート杭とを合成した合成杭基礎の施工方法であって、前記回転圧入鋼管杭よりも大径の筒状のケーシングを地中に貫入する工程と、前記ケーシング内を掘削する工程と、前記回転圧入鋼管杭を前記ケーシング内の中央に配置し、その回転圧入鋼管杭を回転させつつ地中に圧入する工程と、前記回転圧入鋼管杭の杭本体の外周面とケーシング内周面との間に鉄筋籠を挿入する工程と、前記杭本体の外周面とケーシング内周面との間にコンクリートを打設しつつ、前記ケーシングを引き抜く工程と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明では、前記回転圧入鋼管杭を地中に圧入する前に、その回転圧入鋼管杭の杭本体の外周面に前記場所打ちコンクリート杭との一体化を図るための定着部材を設けておくことが望ましい。
【００２３】
また、前記定着部材は、前記回転圧入鋼管杭の外周面に沿って前記螺旋翼と同一ピッチで螺旋状に延びる鉄筋であり、回転圧入鋼管杭を杭打ち機に装着する前に回転圧入鋼管杭に溶接しておくことが望ましい。
【００２４】
また、前記ケーシングを地中に貫入する工程では、ケーシングを回転させながら地中に貫入する全回転式オールケーシング杭打ち機を用いて行い、前記回転圧入鋼管杭を地中に圧入する工程では、前記杭打ち機に装着した把持治具で前記回転圧入鋼管杭を把持しして行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、回転圧入鋼管杭基礎の利点である高い引き揚げ支持力や良好な施工性
を生かしつつ、水平変位し易いという欠点を補うことができる。
また、本発明の回転圧入鋼管杭によれば、杭本体の外周面に螺旋翼と同一ピッチで螺旋状に延びる定着部材を設けてあるので、この回転圧入鋼管杭をそのまま杭打ち機に装着して回転圧入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図６は本発明を鉄塔用の合成杭基礎に適用した実施形態を示す部分断面図である。図７は合成杭基礎の構造を示す断面図である。図８〜図１４は合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【００２７】
＜合成杭基礎の構造＞
この合成杭基礎Ｋは、筒状の杭本体５１の先端に螺旋翼５２を有する回転圧入鋼管杭５と場所打ちコンクリート杭１０とを合成構造としたものである。即ち、この合成杭基礎Ｋは、杭本体５１を回転させて地中に圧入した回転圧入鋼管杭５と、杭本体５１の頭部及び外周面を覆うように設けられ、杭本体５１よりも短い場所打ちコンクリート杭１０と、杭本体５１の外周面に設けられ、その杭本体５１と場所打ちコンクリート杭１０とを一体化させる定着部材５３とを備えている。合成杭基礎Ｋの杭頭部分には、鉄塔脚材等の上部部材７が固定される。
【００２８】
定着部材５３は、杭本体５１の外周面に沿って螺旋翼５２と同一ピッチで螺旋状に延びている。この実施形態においては、図７に示すように、定着部材５３に異形鉄筋が用いられている。この異形鉄筋からなる定着部材５３は、杭本体５１の外周面に溶接により固定されている。異形鉄筋を用いた理由は、コンクリートとの良好な付着機能によって高い定着性能を発揮できる点、鋼管からなる杭本体５１に対して異形鉄筋を螺旋状に巻き付ける作業や溶接作業も容易に行うことができる点に配慮したものである。
【００２９】
したがって、異形鉄筋と同様の機能を発揮する部材であれば、異形鉄筋に限らず、例えば帯板状の鋼材やアンカー用のジベル等を用いることもできる。杭本体５１に対する定着部材（異形鉄筋）５３の溶接長（溶接箇所）についても、必ずしも全長溶接する必要はなく、強度的に充分であれば間隔をおいて溶接しても良い。その場合、断続的に均等に溶接することが望ましい。
【００３０】
定着部材５３を、杭本体５１の外周面に沿って螺旋翼５２と同一ピッチで螺旋状に設ける理由は、回転圧入鋼管杭５を杭打ち機３に装着する前に、予め定着部材５３を設けておくことができるからである。なぜなら、回転圧入鋼管杭５の杭本体５１部分を把持する際に、螺旋翼５２との干渉を防ぐために杭打ち機３の把持治具６に設けてある螺旋溝６１の機能を定着部材５３にも適用することができるからである。これにより、鋼管杭５の圧入後に、あるいは鋼管杭５を圧入しつつ、杭本体５１の外周面に定着部材５３を設ける作業を不要にして施工性を一段と向上させることができる。
【００３１】
場所打ちコンクリート杭１０の長さＬｐ１については、杭本体５１の長さにも左右されるが、杭本体５１の長さの２／３以内に設定する。２／３以上とすることもできるが、その場合には施工性や経済性の点で好ましくない結果となることが多い。場所打ちコンクリート杭の深さについては、必要な深さよりも深い部分ではその機能が低く、対費用効果が著しく低下するからである。
【００３２】
また、この場所打ちコンクリート杭１０については、その先端が、地表から少なくとも３ｍの深さに達している。これは、一般的な地盤において、杭に生じるモーメントは地表から数メートル付近で最大となっている場合が多いからである。したがって、場所打ちコ
ンクリート杭１０の特に好ましい長さＬｐ１としては、図６に示すように、杭本体５１のうち、地表から少なくとも３ｍの深さに達する杭頭部分を覆うことができる長さである。
【００３３】
また、場所打ちコンクリート杭１０の直径は、杭本体５１の直径の１．５〜５倍の範囲に設定されている。一般的な地盤においては、２〜２．５倍程度に設定されるが、剛性の高い地盤では１．５倍程度でも有効に機能する。剛性の低い地盤では５倍程度に設定する場合もある。１．５倍以下では、杭本体５１を取り巻くコンクリート層の厚さが充分に確保されず、クラック発生等の原因を招く恐れがある。５倍以上では、コンクリートの使用量が多くなりすぎ、経済性の点で好ましくない。
【００３４】
次に、回転圧入鋼管杭５と場所打ちコンクリート杭１０を一体化させるための螺旋状の定着部材（以下、螺旋リブと呼ぶ。）５３の具体的な設計法について、以下に説明する。（１）各変数の意味を表１（図７参照）のように定義する。
【００３５】
【表１】
2005232694.tif 000003
【００３６】
（２）荷重
ａ．荷重方向
曲げに対しては、場所打ちコンクリート杭１０の主鉄筋が対応するため、杭の軸方向荷重に対して、場所打ちコンクリート杭１０と鋼管（杭本体５１）の付着が保たれるように設計を行う。
ｂ．引き揚げ時の荷重
引き揚げ時に考慮する荷重は、場所打ちコンクリート杭の自重と、場所打ちコンクリート杭と地盤の間の摩擦力の和とする。
ｃ．圧縮時の荷重
圧縮時に考慮する荷重は、場所打ちコンクリート杭と地盤の間の摩擦力と、場所打ちコンクリート杭底面の地盤反力の和とする。ただし、場所打ちコンクリート杭の底面地盤反力は、最大地盤反力度に底面積を乗じたものとする。
【００３７】
（３）割裂破壊に対する検討
ａ．考え方
螺旋リブを設けた鋼管に円筒形に鉄筋コンクリートを巻き付けた構造において、鉛直方向に荷重が作用すると、コンクリートが軸方向に割裂して破壊する。これを防ぐために、以下の引き揚げ時、圧縮時の検討を行い、２つの条件を共に満足する定着に必要な螺旋リブの接地高さＬｒｈを設定する。
ｂ．引き揚げ時に対する検討
次式を満足するＬｒｈを確保するものとする。
【００３８】
【数１】
2005232694.tif 000004
【００３９】
ｃ．圧縮時に対する検討
次式（式２）を満足するＬｒｈを確保するものとする。
【００４０】
【数２】
2005232694.tif 000005
【００４１】
（３）螺旋リブの支圧強度に対する検討
次式（式３）を満足するものとする。
【００４２】
【数３】
2005232694.tif 000006
【００４３】
（４）螺旋リブの溶接強度に対する検討
螺旋リブは異形鋼棒とする。溶接は片面のフレア溶接とし、全長にわたって必要量を断続的に均等に施すものとし、次式（式４）を満足するものとする。
【００４４】
【数４】
2005232694.tif 000007
【００４５】
（５）構造細目
ａ．螺旋リブの使用材料
軸力が鋼管に作用した際に、スパイラルに沿った滑りが発生するのを防ぐため、螺旋リブは異形棒鋼を用いるものとする。
ｂ．螺旋リブのピッチ
リブは螺旋形状とし、ピッチは回転圧入鋼管杭の螺旋翼のピッチに一致させる。
ｃ．螺旋リブの設置位置
螺旋リブの先頭位置は最終のコンクリート仕上げ面から、
（Ｄ１−Ｄ２）／２−ｅｈ以深の位置とする。
螺旋リブの最深位置は場所打ちコンクリート杭部の底面から、
（Ｄ１−Ｄ２）／２・tan４０°＋ｅｈ以浅の位置とする。
ｄ．螺旋リブの溶接長
螺旋リブの溶接は螺旋リブの全長の１／３以上に施すものとし、断続的に均等に実施するものとする。
【００４６】
＜施工法＞
次に、合成杭基礎Ｋの施工法について説明する。
先ず、ケーシング１を用いて設計の必要に応じて地表付近数ｍ〜十数ｍ付近まで掘削する。この工程では、図１に示したように、全回転式オールケーシング杭打ち機３を用いて
行う。具体的には、杭打ち機３にてケーシング１を回転させながら地中Ｇ内に貫入させ、グラブハンマー２によりケーシング１内の土砂を排土する。その際、必要に応じてケーシング１を接続しながら行う。しかる後、ケーシング１の上端を地表Ｇ１付近で切り離す。
【００４７】
次に、図８に示すように、ケーシング１の上部に板等を載せて足場２０を形成し、回転圧入鋼管杭５を把持するための把持治具６を杭打ち機３に装着する。把持治具６は、図４及び図９に示す構成のもので、分割された複数の支持ブロック６１を備えている。各支持ブロック６１の内周面には、螺旋翼５２と干渉することなく回転圧入鋼管杭５の杭本体５１部分を把持できるようにするための螺旋状の間隙（螺旋溝）６２が設けられている。
【００４８】
次に、足場２０を撤去した後、図９及び図１０に示すように、回転圧入鋼管杭５を把持治具６の螺旋状の隙間６２に合わせて回転させながら挿入する。この回転圧入鋼管杭５には、工場あるいは施工現場において、予め、杭本体５１の外周面の必要部位に異形鉄筋を溶接した定着部材５３を設けておく。
【００４９】
次に、回転圧入鋼管杭５がケーシング１内の掘削底部に達したら、図１１に示すように、把持治具６を用いた杭打ち機３によって、杭本体５１をねじ込むように回転させながら圧入する。ここで、地表付近の場所打ちコンクリート杭１０と回転圧入鋼管杭５の合成杭となる部位には、一体化を図るための螺旋状の定着部材５３がある。そのため、把持治具６にてこの定着部材５３の存在する部分を把持する際には、定着部材５３の突起を把持治具６の間隙（螺旋溝）６２に一致させて把持し、鋼管杭の圧入に際して定着部材５３を痛めないようにする。
【００５０】
回転圧入鋼管杭５の先端が所定の深さ近傍に達した時点で、図１２に示すように、やっとこ２１を用いて回転圧入鋼管杭５を所定の深さに到達させる。２２はこのやっとこ２１と回転圧入鋼管杭５との継ぎ目を示す。
【００５１】
次に、図１３に示すように、やっとこ２１を外し、ケーシング１の上部に板等を載せて図８で示したような足場を形成し、回転圧入鋼管杭５を把持するための把持治具６を撤去する。さらに、杭本体５１の頭部に止水のための蓋２３を被せ、ケーシング１を上部に継ぎ足してケーシング１全体をゆっくりと引き抜けるようにする。
【００５２】
次に、同じく図１３に示すように、場所打ちコンクリート杭１０の領域に相当するケーシング１内に鉄筋籠２４を挿入する。そして、コンクリート２６をトレミー管２５を用いてコンクリートの投入口２５ａから打設しながら、ケーシング１を鉄筋籠２４が共上がりしないようにゆっくりと引き揚げる。
【００５３】
その際、コンクリート２６の打設面の上面に浮かんだスライム２７が地表Ｇ１より高くなるようにコンクリート２６を打設する。なお、地表周囲には、図１４に示すように、予め、釜場２８を設け、ケーシング１を全て引き抜いた際にスライムを含んだコンクリートが釜場へ流れるようにすることによってスライムを除去する。コンクリート２６の硬化後に、回転圧入鋼管杭５と、場所打ちコンクリート杭１０との合成杭基礎Ｋが形成される。
【００５４】
なお、鉄筋籠２４がケーシング１と一緒に共上がりしないようにするために、図１５及び図１６に示す対策を採用しても良い。図１５（ａ）、（ｂ）に示す例は、鉄筋等を加工した保持部材５５の一端を回転圧入鋼管杭５の外周面に溶接し、他端部を鉄筋籠２４のフープ筋又は主筋に被せるか、溶接する方法である。ここで、鋼管側の溶接は上下どちらでもよい。
【００５５】
図１６（ａ）、（ｂ）に示す例は、回転圧入鋼管杭５の天端に、角パイプまたは単管パ
イプ等の保持部材５６の中間部を点付け溶接し、その両端部を鉄筋籠２４のフープ筋等にかかる（上から被さる）ようにしたものである。なお、保持部材５６の両端は鉄筋籠２４に点付け溶接することもできる。但し、施工後において保持部材５６を撤去する場合には、その保持部材５６の両端は鉄筋籠２４に点付け溶接しない方が望ましい。
【００５６】
このような合成杭基礎及びその施工方法を採用した場合、その合成杭基礎Ｋの変形は回転圧入鋼管杭単独の場合に比べて数分の１程度に抑えられることが判明した。これによって、従来の１／２程度の鋼管径でも、基礎が成立することが判明した。その詳細な理由は以下の通りである。
（１）杭頭変位は、上部に場所打ちコンクリート杭配置したことによって、杭前面の地盤剛性が大きくなり、杭の変形剛性が高くなったことによって、小さくなった。
（２）杭頭変位が小さくなったことから、鋼管の径を小さくすることができ、経済性が改善された。
（３）全回転式オールケーシング杭打ち機を場所打ちコンクリート杭の施工と、回転圧入鋼管杭の施工の２つに同時に行うことによって、機械を効率的に用いることができるため、施工費用の増分が抑制された。
（４）場所打ちコンクリート杭と回転圧入鋼管杭を鋼管外周部に取り付けた異形鉄筋からなる螺旋状リブ（定着部材）で一体化することによって、螺旋状リブを鋼管杭の施工前に溶接しておくことが可能となり、施工速度を速め、螺旋状リブの品質管理を容易にした。（５）螺旋状リブの長さに余裕を持たせることによって、施工誤差が多少生じても場所打ちコンクリート杭と回転圧入鋼管杭の一体化が図られていることから、施工誤差に柔軟に対応でき、施工性が改善された。
（６）螺旋状リブによる定着は場所打ちコンクリート杭との接合の他、鉄筋コンクリートスラブとの接合にも使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
架空送電線や無線アンテナ等を支持する鉄塔の基礎、その他の杭基礎及びその施工技術に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】全回転式オールケーシング杭打ち機による場所打ち杭の掘削施工図である。
【図２】回転圧入鋼管杭の先端を示す外観図である。
【図３】回転圧入鋼管杭の打設方法を示す概念図である。
【図４】回転圧入鋼管杭の把持治具の外観図である。
【図５】杭頭自由での杭の変位及びモーメントの分布を示す説明図である。
【図６】本発明に係る合成杭基礎の概略図である。
【図７】本発明に係る合成杭基礎の定着部材を示す概略図である。
【図８】本発明に係る合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【図９】本発明に係る合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【図１０】本発明に係る合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【図１１】本発明に係る合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【図１２】本発明に係る合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【図１３】本発明に係る合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【図１４】本発明に係る合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【図１５】本発明に係る合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【図１６】本発明に係る合成杭基礎の施工例を示す工程図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  ケーシング
２  グラブハンマー
２０  足場
２１  やっとこ
２２  継ぎ目
２３  蓋
２４  鉄筋籠
２５  トレミー管
２５ａ  投入口
２６  コンクリート
２７  スライム
２８  釜場
３  全回転式オールケーシング杭打ち機
５  回転圧入鋼管杭
５１  杭本体
５２  螺旋翼
５３  定着部材（螺旋状リブ）
５５、５６  保持部材
６  把持治具
６１  支持ブロック
６２  螺旋状の隙間（螺旋溝）
７  上部部材
１０  場所打ちコンクリート杭
Ｋ  合成杭基礎
Ｇ  地中
Ｇ１  地表面
【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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【図１５】
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【図１６】
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