(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側の肉厚が厚くされた金属管の前記厚肉部の管端面が螺旋状面とされ、該螺旋状管端面から半径方向へ、根元部の肉厚の厚い螺旋形状の羽根が鋳造により一体に延出形成され、かつ前記金属管の螺旋状管端面には軸方向へ突出する掘削刃が一体に突設されてなる基礎杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一端に螺旋状の羽根が形成された鋳鉄製の基礎杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先端に螺旋状の羽根を形成した金属製の基礎杭として、例えば特公平０２−６２６４８号公報、特開平９−３２４４２０号公報、特開平１１−２６９８７５号公報に開示されたような基礎杭が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のうち、特公平０２−６２６４８号公報に記載された「鋼管杭」は有底の管端外周に螺旋状の羽根（螺旋翼）をつけ、底板に掘削刃を前記鋼管の軸方向へ突設した鋼管杭であるが、螺旋状の羽根や底板は金属管の管端に溶接により取り付けていたので、高価となる欠点があった。
【０００４】
また、この公報記載の鋼管杭は有底であるので底板が抵抗となって掘進が困難となる問題があった。
さらに、地中へと掘進していく際の前進力を発揮させる螺旋状の羽根は、単板を螺旋状に加工し、これを一定肉厚の鋼管などに溶接したものであるから、螺旋状の羽根そのものの強度や、杭となる鋼管に対する取り付け強度が十分でなく、基礎杭として地中に埋設された後、螺旋状の羽根の荷重支持強度が十分でないといった問題もあった。
【０００５】
また、特開平９−３２４４２０号公報に開示された「ねじ込み式鋼管杭」は、螺旋状板を鋼管の先端部の下面に溶接手段で取り付けたものであるから、溶接に際して螺旋状板の仮止め作業が必要となって製造に手間がかかり、その分高価となる欠点があった。
【０００６】
また、鋼管杭の先端に掘削刃がないので地中へと掘進させるには螺旋条板のねじ進み力だけに頼らざるを得ないので掘進効率が悪い問題があった。
特開平１１−２６９８７５号公報に開示された「回転埋設開端杭」は管状の杭先端が開口されているので、全二者のような掘進の困難性といった問題は少ないものの、螺旋状の羽根は、鋼管端部外周に溶接により取り付けられているので製造に手間がかかり、高価となる問題があった。
【０００７】
この発明は、上記問題を解消し、金属管の一端に螺旋状の羽根を設けた基礎杭の製造を容易にし、しかも掘進性能も改良することを課題としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の基礎杭は、一端側の肉厚が厚くされた金属管の前記厚肉部の管端面が螺旋状面とされ、該螺旋状管端面から半径方向へ、根元部の肉厚の厚い螺旋形状の羽根が鋳造により一体に延出形成され、かつ前記金属管の螺旋状管端面には軸方向へ突出する掘削刃が一体に突設されてなるものである。
【０００９】
従って、この発明の基礎杭は、本体である金属管とその先端部の螺旋形状の羽根が鋳造により一体化されているため、管本体と螺旋状の羽根とが鋳造型で一気に形成でき、製造が容易となる。また、管の一端側と、径方向へ延出する螺旋状の羽根の根元部分とが共に肉厚が厚くされているので、埋設された基礎杭を支える螺旋条の羽根の支持強度が大きくなり、上部構造物に対する支持力が大きい。
【００１０】
さらに掘進時、管端面の掘削刃で土砂が掘削軟化されるので容易に掘進させることができ、また、この掘削刃による掘進容易性により杭の鉛直性が良くなるといった効果がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を説明する。
図１はこの発明の実施の形態の基礎杭の一部破断正面図、図２は図１の一部破断左側面図である。
【００１２】
図１において１は杭本体を構成する金属管を示し、例えば遠心力鋳造などにより製造された鋳鉄管を示す。
この金属管１の一端１ａは図示のように通常の直管部１ｂの肉厚ｔよりも肉厚Ｔが厚くされ、その肉厚の厚い管壁部分１ａの管端面２が図２にも示すように螺旋状面とされ、さらにこの管端面２から半径方向へ延出して根元部分３ａの肉厚が径方向外側３ｂの肉厚より厚くされた螺旋状の羽根３が鋳造により一体成形されている。
【００１３】
さらに、前記管端面２には前記金属管１の軸方向へ延出して掘削刃４…４が一体的に突設されている。
なお、この掘削刃４…４は、螺旋状の羽根３と同様、鋳造により金属管１に一体成形しても良いが、金属管１の管端面２にブロック状の掘削刃４…４を溶接してもよく、また、ブロック状の掘削刃の高さ分だけ管端面２を螺旋状の羽根３より突出させて形成し、脱型後、掘削刃４、４を切り出し加工しても良い。
【００１４】
上記実施の形態において、一端１ａの肉厚部の肉厚Ｔは、通常の直管部１ｂの肉厚ｔよりも２倍〜３倍の肉厚とされる。
このような肉厚とすることにより掘削時の過酷な使用条件や、埋設後の建造物の重量に耐える強度とすることができる。
【００１５】
また、螺旋条３の延出した直径Ｄは直管部１の直径ｄに対して１．５〜２．５倍程度とされる。
１．５倍より小さいと、螺旋条による掘進力が十分に得られず、また埋設後の地中での螺旋状の羽根３による支持力も十分でなくなる。一方２．５倍より大きいと地中での螺旋状の羽根３による支持力が増えるが、掘進抵抗が大きくなり掘進が困難となる。
【００１６】
なお、上記数値範囲のうち螺旋条３の直径Ｄは、直管部１ｂの１．９〜２．２倍程度が好ましい。
次にこの基礎杭の使用方法について説明する。
【００１７】
長さ約４メートル、直径約１２０ｍｍで肉厚が６ｍｍ、一端１ａの肉厚Ｔが、長さ約１４０ｍｍにわたって１６ｍｍとされた直管１であって、厚肉部１ｂの外周に根元部の最大肉厚ｈが１６ｍｍで、そこからテーパ状に肉厚が薄くなり、直径１９４ｍｍより外周は肉厚９ｍｍの一定肉厚とされた、外径２５０ｍｍの螺旋状の羽根３と、管端部に図１〜図３に示すように４個の掘削刃４…４を鋳造成形した基礎杭１を用意した。
【００１８】
この杭を地表に垂直に立て、回転させた。
杭１が軸周囲に回転駆動されると、管端面の掘削刃４、４が地表を掘削し始め螺旋状の羽根３が地表に達すると、地中に食い込みはじめ以後は地中へと掘進していった。
【００１９】
そのようにして軸周囲に回転力を付与して、杭を地中に掘進させたが、掘削刃４、４によって地盤が掻き起こされて軟弱化し、掘進がスムーズに行われた。
また、これに伴い、基礎杭１もほぼ垂直の状態で地中へ掘進していった。
【００２０】
地中埋設後の基礎杭は、先端の螺旋状の羽根を地中に広げた状態で埋設されるので軟弱地盤でも十分な支持強度を示した。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の基礎杭は、本体である金属管とその先端部の螺旋形状の羽根が鋳造により一体化されているため、管本体と螺旋状の羽根とが鋳造型で一気に形成でき、製造が容易となる。また、管の一端側の肉厚と、径方向へ延出する螺旋状の羽根の根元部分の肉厚とが厚くされているので、埋設後、建築物質量の加わる基礎杭を支える螺旋条の羽根の強度が大きくなり地中埋設後の垂直方向の支持力が大きい。同時に、上記以外の強度を必要としない部分は薄肉化できるので、基礎杭全体の質量を小さくすることができる。
【００２２】
さらに掘進時、管端面の掘削刃で土砂が掘削軟化されるので容易に掘進させることができ、また、この掘削刃による掘進容易性により杭の鉛直性も良くなるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の基礎杭の一部破断正面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】図１の底面図である。
【符号の説明】
１    金属管
１ａ  肉厚の厚い管壁部分
２    螺旋状の管端面
３    螺旋状の羽根
３ａ  螺旋状の羽根の根元部
４    掘削刃
【図１】
0003874613.tif 000002
【図２】
0003874613.tif 000003
【図３】
0003874613.tif 000004