(57)【要約】【課題】建設構造物の基礎を支える為に地中に回転しながら打ち込まれる基礎杭であって、製作費が安く、先端のスクリュー強度も高く、しかも推進力に優れた基礎杭の提供。【解決手段】所定長さの鋼管から成る杭本体１の先端には逆向きの三角錐本体３の外側面４にスクリュー羽根５ａ，５ｂを一体鋳造し、又三角錐本体３の先端部外側面４には凹部８，８を形成した先端シュー２を取着している。【選択図】        図２
2005076180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設構造物の基礎を支える為に地中に回転しながら打ち込まれる基礎杭において、所定長さの鋼管から成る杭本体の先端には逆向きの三角錐本体外側面にスクリュー羽根を一体鋳造し、又三角錐本体の先端部外側面には凹部を形成した先端シューを取着したことを特徴とする基礎杭。
【請求項２】
上記先端シューの三角錐本体基部側に外径の大きな拡底板をスクリュー羽根と共に一体鋳造し、上記拡底板には掘削刃を設けた請求項１記載の基礎杭。
【請求項３】
建設構造物の基礎を支える為に地中に回転しながら打ち込まれる基礎杭先端に設けられる先端シューにおいて、逆向きの三角錐本体外側面にスクリュー羽根を一体鋳造し、又該三角錐本体の先端部外側面には凹部を形成したことを特徴とする基礎杭の先端シュー。
【請求項４】
上記三角錐本体基部側に外径の大きな拡底板をスクリュー羽根と共に一体鋳造し、上記拡底板には掘削刃を設けた請求項３記載の基礎杭の先端シュー。
【請求項５】
上記三角錐本体の先端には平坦な先端面を設け、該先端面の中央には心棒を起立した請求項３、又は請求項４記載の基礎杭の先端シュー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建設構造物の基礎を支える基礎杭、及びその先端に取着出来る先端シューに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設構造物の基礎を支える為に基礎杭が一般に使用されている。基礎杭には色々な形態が存在しているが、長い柱状であって地中深くに達して基礎を支えることが出来る長さとなっている。そして最近の基礎用杭は大きな騒音や振動を伴う打ち込み方式ではなく、該基礎杭に上方から押圧力を作用すると共に回転を加えることで地中深く埋設することが出来るようにしている。従って基礎杭先端にはスクリュー羽根を有している。
【０００３】
図５は従来のスクリュー式基礎杭が地中に埋設されている状態を示している具体例であり、該基礎杭の先端部は支持層（イ）に達している。すなわち、基礎杭は地盤調査を行なってその先端部が支持層（イ）に達するに必要な長さとなっていて、先端にはスクリュー羽根（ロ）を備え、又掘削刃（ハ）及び掘削ツメ（ニ）を備えている。従って基礎杭上端を押圧しながら回転するならば、地中に侵入して支持層（イ）に達し、基礎杭は該支持層（イ）に載って支えられると共に、外周面（ホ）と地層に発生する摩擦により支持される。
【０００４】
ところで、近年では大きな建造物に限らず、一般住宅の基礎用としても基礎杭が用いられる場合が多い。従来の一般住宅の基礎は砕石を敷き固めてその上にコンクリートにて基礎を造成しているが、住宅が密集している所では砕石を敷き固める際に振動や騒音が発生して近所に迷惑を掛けることになる。その為に振動や騒音を伴わない基礎杭を打ち込んで基礎を支える構造とすることが好まれる。
【０００５】
しかし、一般住宅用として基礎杭を打込むことで基礎は安定するが、従来の砕石を敷き固める施工に比較して施工費が高くなる。すなわち、同図に示しているようなスクリュー羽根（ロ）を所定の形状に溶断加工したものを杭本体（ヘ）に溶接し、又掘削刃（ハ）や掘削ツメ（ニ）を溶断加工して溶接しなくてはならず、該基礎杭の製作費は非常に高くなる。
【０００６】
一方、製作コストだけでなく、所定厚さの鋼板を溶断加工して杭本体（ヘ）の下端に溶接しているが、固い地盤に達して回転することで該スクリュー羽根（ロ）、掘削刃（ハ）、及び掘削ツメ（ニ）が曲がってしまい、時には溶接箇所から外れてしまうといった強度上の問題もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の基礎杭には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、製作費が安くなると共に、先端のスクリュー強度も高い基礎杭及び該基礎杭の先端シューを提供する。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係る基礎杭は別途製作した先端シューを杭本体の下端に接続・固定して構成している。すなわち、従来のような板金加工にてスクリューを製作するのではなく、鋳鋼、鋳物、又はダクタイルにて先端シューを製作する。すなわち、先端シューは独立部品として所定の形状・寸法に鋳造され、これを鋼管先端に現場であっても溶接等で取着することが出来る。
【０００９】
先端シューは規格化した独立部品として製作され、従来の板金製作のスクリューに比較して杭本体への取付け作業が簡単となる。すなわち現場作業として溶接することも可能であり、又強度は従来のスクリューに比較して格段に高くなる。一方、工場で製作した小さな先端シューと鋼管メーカーからは杭本体をそれぞれ現場へ搬送する事が出来、工場で基礎杭として完成したものを現場へ搬送する場合に比較して搬送費も安くなる。
【００１０】
ところで、先端シューの形状は三角錐本体の側面にスクリュー羽根を形成したもので、三角錐本体の先端部側面を切欠いた凹部を形成している。そして、三角錐先端には心棒を起立している。又、三角錐の基部には拡底板を一体化して設け、拡底板には掘削刃が形成されている。以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の基礎杭を示している実施例であり、杭本体１の先端には先端シュー２が取着されている。杭本体１は所定の太さと長さを有す鋼管であり、この鋼管から成る杭本体１の先端に鋳鋼製の先端シュー２が溶接にて接続している。該先端シュー２は三角錐本体３の外側面にスクリュー羽根５ａ，５ｂを設けた形状を成し、前記図５に示しているスクリュー羽根（ロ）と掘削刃（ハ）に相当する。
【００１２】
図２は上記先端シュー２を単独で示している具体例である。逆向きに成っている三角錐本体３の外側面４には２枚のスクリュー羽根５ａ，５ｂが対を成して設けられ、該スクリュー羽根５ａ，５ｂは三角錐本体３の先端から上端にかけて延びている。勿論、三角錐本体３と両スクリュー羽根５ａ，５ｂは一体化して鋳造されている。すなわち、所定の鋳型に湯が流し込まれて製作される。
【００１３】
三角錐本体３の内部は大きな空洞と成っていて、上端には外径を小さくして突出するボス６を有している。ここでボス６の外径Ｄは上記杭本体１の内径となっていて、該杭本体１の内部空洞に嵌った状態で外周が溶接される。従って、杭本体１に嵌って固定されるように、ボス６の外径Ｄを所定の寸法に定めたものを工場で製作し、これを現場へ運んで杭本体１の先端に溶接することが出来る。上記ボス６が杭本体１に嵌合した状態で溶接される為に、杭本体内には水が侵入することはなく、杭本体１の内面でのサビを抑制出来る。
【００１４】
そして、本発明の先端シュー２の三角錐本体３の先端は尖っておらず、所定大きさの平坦な先端面７となっていて、スクリュー羽根５ａ，５ｂの先端は三角錐本体３の先端面７では幅ａと成っていて、外側面４に沿って螺旋状に延びている。該スクリュー羽根５ａ，５ｂの先端を幅ａとすることで、先端シュー２の回転に伴う推進力が大きくなって作業効率が向上する。
【００１５】
又、三角錐本体３の先端部外側面には凹部８が形成されている。同図において、正規の三角錐は点線で示した形状であるが、この部分を切欠いて凹部８としている。この凹部８，８は両スクリュー羽根５ａ，５ｂの先端側位置に形成されているが、該凹部８，８がない場合に比較して先端シュー２を回転した際の地中への推進力が向上し、作業能率が高くなる。
【００１６】
該凹部８，８の形成によって、三角錐本体３の先端部での抵抗が小さくなる訳であるが、該凹部８の具体的な形状は限定しないことにする。そして、三角錐本体３の先端面７の中央からは心棒９が延びている。該心棒９は基礎杭を打ち込む際の位置決めを行う上で便利である。
【００１７】
図３は先端シュー２の鋳鋼型を示す概略図であり、鋳型１０に空洞部１１を作る為に中子１２が配置され、該中子１２は鋳型１０から起立する心棒９にて保持されている。この状態で空洞部１１に湯を流し込むならば、図２に示す先端シュー２が鋳造され、しかも三角錐本体３の先端には心棒９が固定された状態となる。すなわち、鋳造工程において固定されるものであり、該心棒９を特別に取付けるものではない。
【００１８】
図４は本発明に係る基礎杭の先端シュー２を示す他の実施例である。この基礎杭の先端には前記実施例の場合と同じく、先端シュー２が溶接されているが、該先端シュー２には拡底板１３が形成されている。この拡底板１３は杭本体１の外径より大きな円板であって、その外周の一部を切欠いた掘削刃１４ａ，１４ｂを設けている。掘削刃１４ａ，１４ｂは拡底板１３の外周に形成したものであって、拡底板１３に対して所定の角度で傾斜している。
【００１９】
この拡底板１３は先端シュー２の一部としてスクリュー羽根５ａ，５ｂと共に一体鋳造され、掘削刃１４ａ，１４ｂを三角錐本体３の外側面４まで切り込んで形成することもある。そして、該先端シュー２を現場へ運んで杭本体１に固定され得る。すなわち、先端シュー２のボス６を杭本体１に嵌めて溶接・固定される。この拡底板１３を設けることで土圧が作用し、地中に打込まれた基礎杭の支持力は大きく向上する。
【００２０】
上記拡底板１３は先端シュー２の一部として一体鋳造されるが、図２に示す先端シュー２の場合には、別途製作した拡底板１３を先端シュー２と共に杭本体１に溶接することも可能である。以上述べたように、本発明の基礎杭は杭本体の先端に先端シューを取着したものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の基礎杭は杭本体の先端に先端シューを取着して構成していて、この製作コストは従来の基礎杭に比べて安くなる。すなわち、先端シューは工場にて鋳造され、これを現場へ運んで鋼管から成る杭本体の先端に取着することが出来る。勿論、工場で杭本体の先端に先端シューを取着した状態で現場へ搬送することは自由であるが、工場で板金加工したスクリューを溶接する従来方法に比較して製作工数は低下し、又基礎杭として完成したものを工場から搬出する場合に比べて運搬費も安くなる。
【００２２】
一方、鋳造された先端シューは三角錐本体の外側面にスクリュー羽根を一体形成したものであって、その強度は板金加工されたスクリュー羽根に比べて大きく向上する。そして、三角錐本体の先端部外側面に凹部を形成することで、基礎杭の回転に伴う推進力が大きく向上して、基礎杭の打ち込み作業効率は高くなる。さらに、先端シューの平坦な先端面には心棒が起立していて、該心棒は基礎杭を打ち込む際の位置決めに便利である。一方、先端シューに拡底板を一体鋳造するならは、支持力の高い基礎杭と成る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基礎杭の実施例。
【図２】基礎杭の先端シュー。
【図３】先端シューの鋳造型。
【図４】本発明に係る基礎杭先端シューの他の実施例。
【図５】従来の基礎杭。
【符号の説明】
１  杭本体
２  先端シュー
３  三角錐本体
４  外側面
５  スクリュー羽根
６  ボス
７  先端面
８  凹部
９  心棒
１０  鋳型
１１  空洞部
１２  中子
１３  拡底板
１４  掘削刃
【図１】
2005076180.tif 000003
【図２】
2005076180.tif 000004
【図３】
2005076180.tif 000005
【図４】
2005076180.tif 000006
【図５】
2005076180.tif 000007