(57)【要約】【課題】  求心性に優れ、杭体を真っ直ぐに打設することができる、回転圧入式杭体および回転圧入式杭体用の先端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、数条の撹拌翼２，２・・を杭体１の周方向に等間隔に配置すると共に、圧入方向に対して傾斜する各撹拌翼２の両端のうち前記杭体１の先端部側に設ける一端を、前記杭体１の先端から上方に一定の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
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【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、
数条の撹拌翼を杭体の周方向に等間隔に配置すると共に、圧入方向に対して傾斜する各撹拌翼の両端のうち前記杭体の先端部側に設ける一端を、前記杭体の先端から上方に一定の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】
既製の杭体に取り付けて用いる回転圧入式杭体用の先端部材であって、
杭体に挿入する筒状部材と、
前記筒状部材の周方向に等間隔に配置すると共に、前記筒状部材の軸方向に対して傾斜させて設ける数条の撹拌翼と、から構成しており、
前記筒状部材を前記杭体の先端から上方に一定間隔だけあけて配置することを特徴とした、
回転圧入式杭体用の先端部材。
【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先端部材に関するものである。
【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を取りつけ、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を取りつけた鋼管杭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、特許文献１には鋼管杭の先端に、数条の螺旋羽根を配置した鋼管杭に関する発明が開示されている。
【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および回転圧入式杭体用の先端部材にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞一枚の連続した螺旋状の撹拌翼が杭体の先端から設けられているため、地盤への圧入開始時において支持力が分散されてしまい、軸心がブレる危険性がある。
また、撹拌翼が螺旋状だと圧入抵抗の発生する位置が変化していくので、杭体が真っ直ぐ入り難い。
＜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、数条の撹拌翼を杭体の周方向に等間隔に配置すると共に、圧入方向に対して傾斜する各撹拌翼の両端のうち前記杭体の先端部側に設ける一端を、前記杭体の先端から上方に一定の間隔をおいて配置したことを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明の回転圧入式杭体用の先端部材は、既製の杭体に取り付けて使用する回転圧入式杭体用の先端部材であって、杭体に挿入する筒状部材と、前記筒状部材の周方向に等間隔に配置すると共に、前記筒状部材の軸方向に対して傾斜させて設ける数条の撹拌翼と、から構成しており、前記筒状部材を前記杭体の先端から上方に一定間隔だけあけて配置することを特徴としたものである。
【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先端部材は、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、数条の撹拌翼を杭体の先端から上方に一定間隔だけあけて配置するので、圧入開始時において優れた推進性を示し、杭軸がブレる心配はない。また、数条の撹拌翼を杭体の周方向に等間隔に配置しているので、杭体の周囲には圧入抵抗が均等に発生し、地盤に真っ直ぐ圧入することができる。
＜２＞撹拌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体１が使用できる。杭体１には、たとえば外径がφ１１４．３からφ１６５．２の構造用炭素鋼や高張力鋼などが使用できる。
杭体１は、通常、単位長さに製作されたものを継ぎ足して使用する。本例において説明する杭体１の先端部の構造は、最初に地盤に貫入させる杭体１の先端にのみ設ける。
【０００９】
＜２＞撹拌翼
撹拌翼２は、杭体１の壁面に対して略垂直に配置する板材で、杭体１の貫入時には地盤を切削、撹拌し、杭体１の設置後には支持力を得る部分として働く。
撹拌翼２は、杭体１の周方向に等間隔をおいて複数枚配置しており、この枚数は三枚が最も好ましい（図１）。また、全撹拌翼２を設けた平面投影図は、ほぼ真円を呈する形態とする（図２）。
各撹拌翼２は杭体１の軸方向に対して斜めに配置する。たとえば、この傾斜角度は、杭体１周方向に描いた軌跡に対して１５度に設定できる。傾斜させて配置する各撹拌翼２の端部のうち、杭体１の先端部側の端部は、杭体１の先端から上方に一定間隔Ｌだけあけた位置に配置する。そして、各撹拌翼２の他端側も同じ高さに配置して、全撹拌翼２、２・・を同じ角度だけ傾斜させる。
【００１０】
撹拌翼２は、たとえば扇形に形成して、中央部を杭体１の壁面に対して垂直に配置し、斜め方向に配置したそれぞれの端部を、中央部から外側に向けて折り曲げ配置することができる。このとき隣り合う撹拌翼２、２・・の上端と下端は、杭体１周壁の軸方向において重複するように配置するのが好ましい。
【００１１】
撹拌翼２は、杭体１と別体若しくは一体にして構成することができる。撹拌翼２を別体とする場合、各撹拌翼２は杭体１の外形より少し大きな内径を有する筒状部材２１に設けて、取り付け可能に構成すれば良い（以下、筒状部材２１に撹拌翼２を配置したものを、先端部材という。）。筒状部材２１の軸方向の長さは、撹拌翼２が地盤から受ける力を杭体１に伝播出来る長さであればよく、特にその長さに制限を受けない。
【００１２】
各撹拌翼２の端部には、撹拌翼２の基部２３の傾斜より、さらに大きく傾斜させた先行掘削部２２を設けても良い。これを設けることによって、撹拌翼２の地盤への噛み込みはより良くなり、地層を大きく荒さずに、杭体１の直立性を保持しながら推進させることができる。
基部２３と先行掘削部２２の角度差は、貫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φ１１４．３からφ１６５．２の杭体１では、１５°から３０°の範囲とする。
先行掘削部２２は、たとえば撹拌翼２の基部２３の一部を折曲させて形成する。先行掘削部２２を平面投影した形状は、たとえば基部２３の外縁から杭体１に向けて徐々に幅が狭くなるような略台形に形成する（図２）。
【００１３】
＜３＞使用方法
別体で搬入した杭体１と先端部材を現場で組み立てる。杭体１の一端を吊り上げ、杭体１の他端から先端部材を挿入する。挿入方向は撹拌翼２に設けた先行掘削部２２が下向き、すなわち杭体１の貫入方向に向くように挿入する。杭体１の先端から上方に一定距離Ｌをおいた位置で、先端部材を固定する。固定方法は、筒状部材２１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。その他の固着方法としては、筒状部材２１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、固着させる形態をとっても良い（図示せず）。
こうして、撹拌翼２を取りつけた杭体１を、回転させながら地盤に貫入して使用する。
【００１４】
＜４＞作用
杭体１が一定程度Ｌ地盤内に貫入すると、次に杭体１上に設けられた三枚の先行掘削部２２、２２、２２が同時に地盤面に圧入を開始する。先行掘削部２２が地盤面に圧入する際には、一定の貫入抵抗が生じるが、地盤内にはすでに一定長の杭体１が貫入しており、またこの先行掘削部２２は三枚同時に地盤面に当接して、杭体１の周囲に均等に貫入抵抗を生じる構成となっているため、杭軸がブレる心配はない。すなわち優れた求心性を示すことができる。
一方、従来の回転圧入式杭体は、杭体の先端から螺旋状の撹拌翼を設けているため、杭体の圧入と同時に杭軸から離れた位置で撹拌翼が地盤と接触してしまう。このため、杭体の先端に圧入力が集中せず、また接触面積が広くなる結果、貫入抵抗が大きくなってしまい、圧入時に杭軸が揺れる危険性や、また真っ直ぐに入り難いという問題点も抱えていた。特に、固い地盤のように貫入抵抗の大きな地盤では、さらにこの問題は顕著であった。
しかし、本発明においては、杭体１の先端から上方へ一定の距離をおいた位置に、数条の撹拌翼２，２・・を設けるため、貫入初期時において容易に貫入できると共に、優れた推進性を示すことができる。
【００１５】
撹拌翼２、２、２が地盤を切削、撹拌すると、撹拌翼２、２の間に侵入した土砂は、その間を通じて排出される。各撹拌翼２は、土砂を取り込み易く端部を曲げ加工すると共に等間隔に配置されているため、撹拌した土砂を一箇所に押しやることなく、効率良く排出することができる。また、各撹拌翼２にかかる地盤推進力は均等であるから、貫入中の杭体１の平衡力も維持することができる。
このように、本発明は貫入中においても、平衡力を保持しつつ地盤に貫入することができる。このような回転圧入式杭体は、たとえば貫入抵抗の大きい硬質地盤に特に有用である。
また、各撹拌翼２にかかる負荷は、均等に分配されて小さくなるため、撹拌翼２が上方へ向けて折れ曲がる危険性も少ない。これによって、杭体１としての機能、すなわち杭底面積を確実に保持することができるので、杭体１の先端支持力を低下させることはない。
【００１６】
なお、以上の形態は、撹拌翼２が杭体１に対して取り付け可能な構成について説明したが、撹拌翼２はあらかじめ固定した形態とすることもできる。
また、撹拌翼２は杭体１の先端部のみならず、杭体１の途上に一定間隔をおいて複数設けることもでき、これによって地盤との摩擦力を増大させて杭体１の支持力を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】
【００１８】
１・・・杭体
２・・・撹拌翼
２１・・筒状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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