(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管にコンクリートを内張りした上端開口の先端ペンシル形の中空杭体と、この中空杭体の長手方向複数箇所に内方から外方に四角形に開口し、下縁部の斜め下向き傾斜面の両側に左、右壁を形成した複数のガイド孔と、前記鋼管の上端部を直径方向に横断して設けた心棒ホルダと、この心棒ホルダにより上部が摺動自在に保持され、上端面にロープ掛けをそなえ、前記中空杭体の中心軸線に沿って上下動自在に垂下した心棒と、前記心棒に基端部を回動自在に連結し、前記ガイド孔に臨む位置で、下端を前記ガイド孔下縁部の斜め下向き傾斜面に載置した複数の長方形の拡径アームを設ける摩擦杭において、
前記心棒に前記拡径アームの基端部を回動自在に連結する上端開口のフック形ブラケットを突設し、前記ガイド孔を同一レベルにおいて１個または平面視十字状配置に４個を、順次上方から下方へ等間隔に配置したことを特徴とする拡径摩擦杭。
【請求項２】
前記中空杭体が、上部片と下部片をそなえた縦断面Ｉ形の挟み板取付け片を、前記鋼管の上端部内周面に直径に沿って左右対向に固着し、前記挟み板取付け片の前面と後面に前記心棒を挟む挟み板の両端部を前記上部片と下部片の間に挿入して結合し、前記挟み板の中央部に形成する山形凹所を対向させ、前記心棒を挟持する挟持中心部を形成した心棒ホルダを設けている請求項１記載の拡径摩擦杭。
【請求項３】
前記複数の拡径アームが、基端部を横断し固着した横軸の中間部左右にフランジを併設し、前記フック形ブラケットの鈎止孔に前記フランジ間の横軸を回動自在に内嵌し、前記心棒に上下方向に沿って結合したものである請求項１記載の拡径摩擦杭。
【請求項４】
前記複数の拡径アームが、上端部背面に上方に突出する突片を固設し、拡径ア−ムの水平時に前記突片の上端面が前記フック形ブラケットのフック部に対向する垂直切欠き面に当接するものにした請求項１または３記載の拡径摩擦杭。
【請求項５】
前記心棒を挟んで対向に配置する平面視長方形の拡径アームの上端部裏面に、基部を固着するとともに上端部を前記拡径アームの上方に突出し、その先端部下面を前記アームの上面延長線に沿って切欠き面にした腕板を、前記心棒を挟んで前記拡径アームの長手方向中心線と平行に設け、一方の拡径アームと他方の拡径アームの腕板を相互に交差させ、両腕板の中間部を前記心棒の縦方向中心線上に枢着し、前記中空杭体の外周に角度１８０度隔て同一レベルに開口する前記ガイド孔と、このガイド孔の上方または下方に角度９０度ずらし配置した前記ガイド孔の、それぞれ下縁部の斜め下向き傾斜面に、前記拡径アームの下端を載置し、一方と他方の拡径アームの水平時に、前記腕板先端部の切欠き面が、交差した相手側の拡径アームの上面に接するものにしたことを特徴とする請求項１記載の拡径摩擦杭。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱地盤における支持力を増加し、回収を可能にするため、中空杭体内に設ける拡径アームを、中空杭体外周に設けたガイド孔から出入させる拡径摩擦杭に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基礎杭には、杭先端の地盤が堅固で杭に伝達される鉛直荷重のほとんどが、その地盤に伝達される支持杭と、杭先端が粘土層中に止まり杭表面に作用する粘性土の付着力や摩擦力によって支持される摩擦杭とがある。また、杭の種類としては、予め工場等で製作する既製杭と現場打ち杭とがある。本発明の摩擦杭は既製杭に属し、材料的には外殻鋼管付コンクリート杭（ＳＣ杭）、鋼管杭等に適するものである。
【０００３】
従来から、摩擦杭における支持力を増加したものとして、図１に示す節杭５２が知られている。節杭５２は、杭本体５３の長手方向複数箇所に、杭本体５３より大径の節部５４が設けられている。この節杭５２は、アースオーガにより地盤を掘削した後、セメント系グラウトを孔内に充填し、杭を挿入する方法によって杭の周面摩擦力の増大を期待するモルタル工法などが適用される。
【０００４】
また、拡径可能な既製杭として、特開２００２−３４８８５９公報に、中空の既製杭の長手方向複数箇所に杭中空部内面から杭外面に貫通するガイド孔を形成し、前記杭中空部から杭外面に渡る前記ガイド孔に拡径部材を出入可能に設けることを要旨とする既製杭が提案されている。この提案では、杭中空の内径より小さい外径を有し中空杭体内に挿入され、前記ガイド孔に出入可能に設けた拡径部材の端部に当接し、拡径部材を中空杭体の内側から杭外面に押し出す内挿部材を設けている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した節杭においては、節部が杭の打ち込み抵抗を増大するので、アースオーガによるプレボーリングを必要とするだけでなく、前述のセメント系グラウトの硬化に時間を要するという問題点があった。
【０００６】
また、特開２００２−３４８８５９公報の拡径可能な既製杭においては、杭中空部内面から杭外面に貫通するガイド孔に出入可能に設けた拡径部材が固定されていないので、これの保持に問題点がある。また、拡径部材を杭外面に押し出す内挿部材が拡径部材と結合されていないので、拡径部材を押し出すことができるが、杭から引っ込めることができない。したがって、既製杭を引き抜いての再利用が難しいという問題点がある。
【０００７】
従来、建築物の解体に伴う杭の撤去は、コストの関係から埋め殺しにされることが多かったが、容易に引き抜き再利用可能な杭が必要とされている。また、軟弱地盤の敷地において、土木、建築工事をする場合に車両搬入を可能にするため、覆鋼板などの仮設資材を敷き詰め足場とすることが多い。しかし、覆鋼板だけでは沈みを解消できないときもあり、このような場合に、例えば長さ３ｍ程度の取扱い容易な摩擦杭を足場用として打込み、その上に覆鋼板を敷き詰め重量物の搬入を可能にし、工事が終われば容易に撤去し、繰返し再利用ができる摩擦杭が要望されている。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の問題点や要望に鑑み、拡径部材である拡径アームを中空杭体内に上下摺動自在に垂下した心棒に基端部を回動自在に連結し、拡径アームが杭外周に設けたガイド孔から前記心棒の下降で突出し、心棒の上昇で引っ込み、拡径を可能にした摩擦杭を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る拡径摩擦杭は、鋼管にコンクリートを内張りした上端開口の先端ペンシル形の中空杭体と、この中空杭体の長手方向複数個所に内方から外方に四角形に開口し、下縁部の斜め下向き傾斜面の両側に左、右壁を形成した複数のガイド孔と、前記鋼管の上端部内側に直径方向に横断し設けた心棒ホルダにより上部を摺動自在に挟持し、前記中空杭体の中心軸線に沿って上下動自在に垂下した心棒をそなえる。
【００１０】
そして。前記ガイド孔より上方において前記心棒に突設した複数のブラケットにそれぞれ基端部を回動自在に連結するとともに、下端を前記ガイド孔下縁部の斜め下向き傾斜面に載置した長方形の拡径アームをそなえた摩擦杭において、前記心棒に前記拡径アームを回動自在に連結する上端部開口のフック形ブラケットを突設し、前記ガイド孔を同一レベルに1個または平面視十字配置の4個を、順次上方から下方に等間隔に配設し、拡径摩擦杭としたものである。
【００１１】
請求項２の拡径摩擦杭は、請求項1の中空杭体が、上部片と下部片をそなえた縦断面I形の挟み板取付け片を、前記鋼管の上端部内周面に直径方向に沿って左右対向に固着し、前記挟み板取付け片の前面と後面に挟み板の両端部を前記上部片と下部片の間に両端部を挿入して結合し、前記挟み板の縦方向中央部に形成する山形凹所を対向させ、前記心棒を挟持する挟持中心部を形成し、前記心棒ホルダにしたものである。
【００１２】
請求項３の拡径摩擦杭は、請求項１の摩擦杭において、前記複数の拡径アームが、基端部を横断し固着した横軸の中間部左右にフランジを併設し、前記フック形ブラケットの鈎止孔に前記フランジ間の横軸を回動自在に内嵌し、前記心棒に上下方向に沿って結合したものである。
【００１３】
請求項４の拡径摩擦杭は、請求項1または３記載の拡径摩擦杭において、前記複数の拡径アームが、上端部背面に上方に突出する突片を固設し、拡径アームの水平時に前記突片の上端面が前記フック形ブラケットのフック部に対向する垂直切欠き面に当接するものにしたものである。
【００１４】
請求項5の拡径摩擦杭は、請求項１記載の拡径摩擦杭において、前記心棒を挟んで対向に配置する平面視長方形の拡径アームの上端部裏面に、基部を固着するとともに上端部を前記拡径アームの上方に突出し、その先端部下面を前記拡径アームの上面延長線に沿って切欠き面にした腕板を、前記心棒を挟んで前記拡径アームの長手方向中心線と平行に設ける。
【００１５】
そして、一方の拡径アームと他方の拡径アームの腕板を相互に交差させ、両腕板の中間部を前記心棒の縦方向中心線上に枢着し、前記中空杭体の外周に角度１８０度隔て同一レベルに開口する前記ガイド孔と、このガイド孔の上方または下方に角度９０度ずらし配置した前記ガイド孔の、それぞれ下縁部の斜め下向き傾斜面に、両拡径アームの下端を載置し、一方と他方の拡径アームの水平時に、前記腕板先端部の切欠き面が、交差した相手側の拡径アームの上面に接するものにしたものである。
【００１６】
【実施例】
次に、実施例について図面を参照して説明する。図2は、第1実施例を示し、（ａ）は上部を破断した拡径前の正面図、（ｂ）は拡径後の正面図、（ｃ）は、（ｂ）の拡大平面図である。
【００１７】
図2において、１Aは、先端ペンシル形の中空杭体であり、鋼管2に内張りコンクリート３をライニングしたSCくいである、鋼管2の一例は、厚さ６mm、外径３５５．６mm、内張りコンクリート３の厚さが6ｃｍである。4はガイド孔であり、中空杭体１の外周に四角形窓に開口し、図12のように、鋼板により下縁部を斜め下向き傾斜面21にし、両側に左側壁２２、右側壁２３を形成し、後述する拡径アーム５Ａ等を杭外周から横振れなく突出させるための案内にしている。ガイド孔4は、後述の拡径アームに７５ｘ４０ｍｍの溝形鋼を使用する場合は、幅８０mm、高さ２００mmにしている。
【００１８】
５Aは、拡径アームであり（図16も参照）、前述のガイド孔４から突出および引っ込むものである。６Aは心棒であり、一辺２６mm.の角鋼を中空杭体１の上部内側に着脱自在に設ける心棒ホルダ７で上端部を摺動自在に保持し、中空杭体１の中心軸線に沿って下方に上下動自在に垂下している。８はロープ掛けであり、心棒６Aの上端面に固着され、心棒６Aをウインチ等で引上げる際にロープを結合するためのものである。心棒６Aには、角鋼のほか鋼管、八角棒鋼を用いることができる。
【００１９】
心棒６Aは、図2（ａ）のように、中空杭体１Aの頂面から突出させない方が運搬や取扱いに好ましい。図2の（ａ）と（ｂ）において、心棒６Aの上端面に高低差があるのは、（ｂ）の場合が、心棒６Aの下降によって拡径アーム５Aをガイド孔４から突出させているからである。この高低差は、心棒６Aの下降量である。
【００２０】
図2におけるガイド孔4は、同一レベルに1個を配設するものであり、ガイド孔４の数は杭長によって増減する。実施例は、最上位のガイド孔中心を頂面から
７００mm下方にし、以下中心間隔のピッチを４３５mmで配設している。また、上下のガイド孔が反時計回りに角度４０度の等間隔で１０個を配設した。中空杭  体１Aの杭長は５，１００mm.である。
【００２１】
図3は、第1実施例の中空杭体１Aを一点鎖線で示し、内部の拡径アーム取付け部を示す拡大正面図である。図中、7は心棒ホルダ、８は心棒６Aの上端面を横断して固着したロープ掛けであり、9は拡径アームを装着するフック形ブラケットである。フック形ブラケット9は、ガイド孔４の上縁より拡径アームの長さだけ上方にし、心棒６Aに垂直に固着している。図4は、フック形ブラケット９に拡径アーム５Aの上端部を回動自在に連結した状態を示している。
【００２２】
図5は、第2実施例を示し、（ａ）は中間部破断の拡径前正面図、（ｂ）は拡径後の正面図、（ｃ）は（ｂ）の平面図である。第2実施例は、中空杭体１Bの心棒６Bに同一レベルにおいて平面視十字状に円孔付ブラケット１０（図6参照）が4個固着され、円孔付ブラケット10に1個ずつ計4個の拡径アーム５Cが取付けられている。第2実施例は、円孔付ブラケット１０をフック形ブラケット９にし、拡径アーム５Cを拡径アーム５Aにしてもよい。図中、3は内張コンクリート、4はガイド孔、7は心棒ホルダである。
【００２３】
図6は、第2実施の中空杭体１Bを一点鎖線で示し、その中間部で分割し拡径アーム取付け部を示す拡大正面図であり、６Ｂは心棒、7は心棒ホルダ、8はロープ掛け、10は円孔付ブラケットである。
【００２４】
次に、図7は、第2実施例の中空杭体１Ｂを一点鎖線で示し、杭内部を示す正面図である。図7において、心棒６Ｂの円孔付ブラケット１０に拡径アーム５Ｃの基端部を回動自在に取付けている、この場合、円孔付ブラケット１０をフック形ブラケット９に変更し、拡径アーム５Ｃを拡径アーム５Ａ（図16参照）又は拡径アーム５Ｂ（図17参照）にしてもよい。図7において、杭長Ｌ１が５ｍ、心棒６Ｂの長さＬ２が４．６ｍ、Ｌ３が１ｍ、拡径アーム５Ｃの上下配設ピッチｐは１．５ｍである。上記寸法は、これに固定するものでなく、杭長により適宜変更する。
【００２５】
図９は、第３実施例を示し、（ａ）は拡径後の正面図、（ｂ）は平面図である。中空杭体１Ｃは、ガイド孔４が同一レベルにおいて角度１８０度隔てて１個ずつ配置し、さらに上下のレベルのものは（ｂ）のように角度９０度ずらしている。ガイド孔４の上下ピッチは１ｍである。５Ｅおよび５Ｆは、それぞれ図９にも示す拡径アームである。
【００２６】
図９は、図８の中空杭体１Ｃを一点鎖線で示し、中間部で分割し杭内部を示す正面図である。図９中、６Ｃは心棒、５Ｅ、５Ｆは拡径アームである。拡径アーム５Ｅ、５Ｆは、ボルト１１、ナット１２で交差状に心棒６Ｃに取付け、ボルト１１回りに回動するようになっている。
【００２７】
次に、図１０、図１１を参照して、心棒６Ａを中空杭体１Ａの中心軸線に沿って取付ける心棒ホルダ７について説明する。すなわち、中空杭体１Ａの鋼管２の内周面に、縦断面Ｉ形の挟み板取付け片１５、１６を、鋼管２の直径に沿って左右対向に固着する。左右の挟み板取付け片１５、１６は、図１０のように、中央垂直板の上下に上部片１７と下部片１８を固着し、Ｉ形に形成されている。
【００２８】
この上部片１７と下部片１８の間に心棒６Ａを挟む挟み板１３および１４の両端部を挿入し、それらの両端部にボルト１９を連通し、ナット２０で緊締している。挟み板１３，１４は、中央部を山形凹所１３ａ、１４ａに折り曲げ、心棒６Ａを挟持する挟持中心部を形成する心棒ホルダ７にしている。中空杭体１Ｂ、１Ｃも同様に心棒ホルダ７を設け、心棒６Ｂ、６Ｃを同様に挟持するようになっている。
【００２９】
次に、図１２は、図２（ａ）の中間部切断の斜視図である。同図において、４はガイド孔であり、外殻の鋼管２と内張りコンクリート３を貫通し、杭内に開口している。ガイド孔４の下縁部には、下向き傾斜角約４５度の斜め下向き傾斜面を鋼板で形成し、その両側に左側壁２２と右側壁２３が形成されている。ガイド孔４は長さ２００mm、幅８０mmである。すなわち、拡径アーム５Aの幅を７５mm.とすると、拡径アーム５Aがガイド孔４を通過するときガイド孔の両側と２．５mmの間隙になるものである。
【００３０】
図１３は、図３の一部分を示し、（ａ）は拡大正面図、（b）は同じく平面図であり、フック形ブラケット９の詳細を示している。２４は鈎止孔であり、２５は上部開口、ｅは鈎止孔２４の中心から内方への偏心量４mm.である。２６はフック部であり、前記偏心量を備えた鈎止孔２４の上部を形成している。鈎止孔２４は、拡径アーム５A、５Bの横軸２９（図１６、図１７参照）がフック部２６によって抜けないように内嵌する孔径である。横軸２９は、上部開口２５の上方から垂直切欠面２７に誘導されて下降し、鈎止孔２４に内嵌するようになっている。
【００３１】
図１４は、図６の拡径アーム取付け部を示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は同じく平面図である。１０は円孔付ブラケットであり、外端が半円形の三角形状板を心棒６Bに角度９０度ずつ変位させ、平面視十字形に固着している。円孔２８には、拡径アーム５C又は５Dがボルト３９（図１９参照）で取付けられる。拡径アーム５Ｃと５Ｄの違いは、下端部が拡径アーム５Ｃは斜めに切断し、５Ｄは直角に切断していることである。図１５は、心棒６Aにフック形ブラケット９を平面視十字形に固着したものである。
【００３２】
なお、図１５のフック形ブラケット９の幅は、中空杭体１Ａの内径内に４個の拡径アーム５Ａを連結できる寸法であり、円孔付ブラケット１０の横幅も中空杭体１Ｂの内径内に４個の拡径アーム５Ｃを連結できる寸法である。
【００３３】
図１６は、第１実施例における拡径アーム５Ａを示し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は背面斜視図である。拡径アーム５Ａは７５×４０ｍｍの溝形鋼を長さ３７５mmの長方形に切断し、下端部を土中に貫入するものにしている。２９は横軸であり、拡径アーム５の上端部を水平に横断し両端を溝形鋼の内面に固着している。３０、３１はフランジであり、両者の間にフック形ブラケット９の鈎止孔２４が位置するように、横軸３１の中央部左右に併設している。フランジ３０、３１の間隔は、フック形ブラケット９の厚さがが嵌入する間隔である。
【００３４】
すなわち、フランジ３０、３１間の横軸２９を、フック形ブラケット９の上部開口２５から鈎止孔２４に挿入したとき。フランジ３０、３１がフック形ブラケット９の両面にそれぞれ接し、拡径アーム５Aが軸２９周りに回動自在に連結されるとともに、フランジ３０、３１によって左右に移動しないようになっている。
【００３５】
また、拡径アーム５A（図１６参照）の上端部外面に上方に突出する突片３２を固着し、図２２に示すように、拡径アーム５Aの水平時に突片３２の上端面がフック形ブラケット９の垂直切欠面２７に接するようになっている。このことによって、土中に貫入した拡径アーム５Aが水平を保持し、下方からの土圧を受け中空杭体１Aの沈下を止めることができる。図１６の３３，３３は、拡径アーム５Aの下端面であり、背面に対し直角に切断されている。図１７の３４は拡径アーム５B下端の下向き傾斜面である。
【００３６】
図１８は、第２実施例における拡径アーム５Cの斜視図であり、図１９は、同じく拡径アーム５D４個を取付けた斜視図である。拡径アーム５Ｃは、７５×４０ｍｍの溝形鋼を長方形に切断し、下端末を斜めに切り落としている。そして、上端部の内側に腕板３５、３６を左右並行に上方に突設するとともに、前記溝形鋼の上下方向と直交に円孔取付け孔３７を連通に設けている。３８は上端板であり、腕板３５，３６の後方部を一段高くし、その上面に固着している。
【００３７】
拡径アーム５Ｃは、円形取付け孔３７と円孔付ブラケット１０の円孔３０とにボルト３９（図１９参照）を連通し、心棒６Ｂに回動自在に連結し、拡径アーム水平時に上端版３８が拡径アーム取付側の心棒６Ｂの側面に当接するものにしている。なお、心棒６Ｂは鋼管であるが、角鋼でもよい。上述の上端板３８と心棒６Ｂの当接によって、図２７のように、ガイド孔４から水平に突出した拡径アーム５Ｃの下面が土圧ｐを受け、中空杭体１Ｂを支持するのである。
【００３８】
図２０は、第３実施例における拡径アーム５Ｅ、５Ｆの中空杭体１Ｃにおける斜視図であり、４０、４０は、長方形の下端部裏面を斜めに切り落とした同形の平面視四角形のアームである。４２、４２は拡径アーム５Ｅの腕板であり、基部をアーム４０の上端部裏面に固着するとともに、先端部をアーム４０の上方に突出し、心棒６Ｃを挟むようにアーム４０の長手方向中心線と平行に設けている。４１，４１は腕板４２、４２と同形に形成された腕板であり、基部を拡径アーム５Ｆのアーム４０の上端部裏面に固着するとともに、先端部をアーム４０の上方に突出し、腕板４１、４１に外接するようにアーム４０の長手方向中心線と平行に設けたものである。腕板４１、４２は、それぞれ先端部下面をアーム４０、４０の上面延長線ｍ−ｍ、ｎ−ｎに沿って切欠き面４３にしている。
【００３９】
そして、腕板４１，４２を交差させ、腕板４１,４２の中間部を心棒６Ｃの縦方向中心線上にボルト１１を貫通しナット１２を螺着し、心棒６Ｃに拡径アーム５Ｅ、５Ｆをボルト１１周りに回動自在に連結している。なお、図２０では、腕板４２、４２が心棒６Ｃを挟み、腕板４１，４１が腕板４２、４２に外接しているが、腕板４２，４２が心棒６Ｃを挟み、腕板４１,４１が腕板４２，４２に外接するようにしてもよい。そして、拡径アーム５Ｅ、５Ｆは心棒６Ｃの下降によってボルト１１周りに上方に旋回し、腕板４１,４２の先端部の切欠き面４３が交差相手側のアーム４０の上面に接し、水平状態を保つようになっている（図３１参照）。
【００４０】
次に、図２１は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ区間の縦方向中央部の拡大破断面図であり、図２２は拡径アーム５Ａの作動を示す杭縦方向縦方向中央部の破断面図である。摩擦杭の土中への打込み前は、図２１のように、拡径アーム５Ａの下端部はガイド孔４の下縁部の斜め下向き傾斜面２１に載置され、中空杭体１Ａ内に格納されている。この状態から心棒６Ａを図２２のＤ矢印のように下降すると、拡径５Ａの基端部が横軸２９の中心ａ点を中心に反時計周りに旋回しながら、拡径アーム５Ａの下端部がガイド孔４の斜め下向き傾斜面２１と左右の側壁２２、２３に誘導され、一点鎖線で示すように斜め下向き外方に突出する。
【００４１】
さらに心棒６Ａを下降させると、拡径アーム５Ａは二点鎖線から点線で示すようにガイド孔４から突出し、ａ点がａ１点に移動するとともに、中空杭体１Ａを下降すると、拡径アーム５Ａの中間部上面がガイド孔４の上縁部に接し、図２２の状態になる。図２２においては、突片３２の上端面がフック形ブラケット９の垂直切欠き面２７に接し、拡径アーム５Ａが水平状態を保持する。
【００４２】
図２３、図２４は、図２（ａ）の拡径アーム５Ａを図１７の拡径アーム５Ｂにした場合の縦方向中央部の拡大破断面図である。作動は、図２１、図２２の場合と全く同じである。図２５は、図２（ｂ）のＣ−Ｃ、Ｄ−Ｄ区間に拡径アーム５Ｂを装着した場合の縦方向中央部の破断面図である。すなわち、拡径アーム５Ｂの中央部上面がガイド孔４の上縁に接し、突片３２の上面がフック形ブラケット９の垂直切欠き面２７に接し、拡径アーム５Ｂが水平を保持し、下方からの土圧を受け摩擦杭の支持力を発生する。
【００４３】
図２６は、図５（ａ）のＥ−Ｅ、Ｆ−Ｆ区間の縦方向中央部の拡大破断面図、図２７は、図５（ｂ）のＧ−Ｇ、Ｈ−Ｈ区間の杭縦方向中央部の拡大破断面である。図２６、図２７において、中空杭体１Ｂ内に格納されている拡径アーム５Ｃ、５Ｃが心棒６Ｂを下降することによって、a点のボルト・ナット３９周りに旋回し下端部がガイド孔４の斜め下向き傾斜面２１上を滑り、左右の側壁２２、２３で左右の振れが止められ、ガイド孔４から外方に突出する。さらに心棒６Ｂを下降すると、前記a点がａ２点に移動し上端板３８が心棒６Ｂの側面に接し、左右および前後の拡径アーム５Ｃが水平の拡径状態になり、土圧ｐを受け摩擦杭の支持力を増加する。
【００４４】
図２８は、第３実施例の中空杭体１Ｃ（図８参照）のＩ−Ｉ、Ｊ−Ｊ区間における拡径前の杭縦方向中央部の拡大破断面図、図２９は同じく拡径初期状態の縦方向中央部の拡大破断面図である。中空杭体１Ｃを土中に打込む前は、図２８のように、横軸ボルト１１（図３０参照）で心棒６Ｃに回動自在に連結された拡径アーム５Ｅ、５Ｆの下端末が、ガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面に載置している。それが、心棒６Ｃを下降すると、図２９のように、アーム４０，４０の下端末がガイド孔４の斜め下向き傾斜面２１に沿って外向き下方に移動する。
【００４５】
心棒６Ｃをさらに下降すると、図３０に示すように、腕板４１、４２がボルト１１周りに下向き回転するとともに、アーム４０、４０が土中に貫入する。さらに心棒６Ｃを下降すると、図３１のように、腕板４１、４２の切欠き面４３がアーム４０、４０の上面に当接するとともに、腕板４１,４２の切欠き面４３がアーム４０の上面に接し、アーム４０、４０が左右のガイド孔からそれぞれ水平に土中に突出する。土中に突出したアーム４０,４０の下面が土圧を受け摩擦杭に支持力を発生する。図３１中のａ３は、腕板４０,４０が水平になったときにボルト１１の最終位置であり、ａとａ３の距離が心棒６Ｃの下降量である。
【００４６】
図３２は、拡径アーム５Ｃの設置要領の一例を示す縦方向縦方向中央部の破断面図である。すなわち、中空杭体１Ｂを直立にしておき、心棒６Ｂの前述したロープ掛け８にワイヤロープを掛け、図示省略のウインチでワイヤロープを引上げ、心棒６Ｂと拡径アーム５Ｃを吊上げ、拡径アーム５Ｃの下端をガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面２１の上方に位置させる。
【００４７】
４４は拡径アーム誘導板であり、図３３のように、裏面中央部に掛け止め片４５を固着した長さ３０cm、幅７cmの長方形薄鋼板製である。拡径アーム誘導板４４は、ガイド孔４から先端部を心棒６Bに近接させ中空杭体１B内に挿入し掛け止め片４５をガイド孔４の内縁部に引っ掛ける。そして、前述のようにウインチで吊上げた心棒６Bを下降すると、拡径アーム５Cの下端末が拡径アーム誘導版４４の上面に載った状態となる。ついで、拡径アーム誘導板４４の後端部を押し下げ、掛け止め片４５をガイド孔４の内縁部から外し、拡径アーム誘導板４４をガイド孔４から引き抜くと、拡径アーム５Cの斜め下向きの下端面がガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面２１に載置される。
【００４８】
図16の拡径アーム５A,図１７の拡径アーム５Bをフック形ブラケット９に取付けけるには、フック形ブラケット９をガイド孔４の正面中央部に位置させておき、拡径アーム５A、５Bの基端部をガイド孔４から中空杭体１A内に挿入し、基端部の横軸２９をフック形ブラケット９の上部開口２５を通過させ、鈎止孔２４に内嵌する。そして、心棒６Aを上昇させ、拡径アーム５A、５Bを中空杭体１A内に引き入れ、下端部をガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面２１上に載置する。心棒６Aのフック形ブラケット９に予め拡径アーム５A、５Bの基端部を連結している場合は、前述した拡径アーム誘導板４４を用いて下端末をガイド孔４下縁部の斜め下向き傾斜面２１に載置すればよい。
【００４９】
次に、図３４は、本発明の拡径摩擦杭の打込み用やとい杭の一例の中央縦断面図、図３５は同じく平面図である。やとい杭４６は、下端部が例えば中空杭体１Bの上端部に外嵌するキャップ部４７であり、その上部が段部を介し一段小径の上部円筒部４８になり、上部円筒４８の中心軸線に沿って上下動するプランジヤ４９を備えている。プランジヤ４９は、下端面が心棒６Bのロープ掛け８に接し、図示省略の公知の杭打ち機等で下降させて心棒６Bを下降するようになっている。前述した心棒６A、６Cも、同様にやとい杭４６のプランジヤ４９で下降する。
【００５０】
図３６は、本発明の拡径摩擦杭の施工手順を示す鉛直断面図で、（ａ）は第１工程、（ｂ）は第２工程である。図３７は、中空杭体１Bを一点鎖線で示し、図３６に続く施工手順を示す鉛直断面図で、（ｃ）は第３工程、（ｄ）は最終工程である。先ず、第１工程として本発明の拡径摩擦杭を天然地盤５０に打込むか、杭孔５１をアースオーガにより先掘りするかを決め、図５（ａ）の第２実施例で示した中空杭体１Bを設置場所に立てる。次に図３６（ｂ）の第２工程で中空杭体１Bを打込むか、ウインチで吊上げ杭孔５１に挿入する。吊上げは、図１１で説明した心棒ホルダ７にワイヤロープを掛け、ウインチで引上げる。そして、中空杭体１Bの上端部にやとい杭４６を外嵌する。
【００５１】
次に、図３７（ｃ）の第３工程で、やとい杭４６を杭打ち機で下降させながらプランジャ４９も下降させる。そうすると、中空杭体１Bが地中に打込まれるとともに、心棒６Bが下降し拡径アーム５Cが天然地盤５０に貫入し始める。さらに、中空杭他１Bを打込みながらプランジャ４９を下降し、最終工程として、図３７（ｄ）のように拡径アーム５Ｃが水平にガイド孔４から突出し、水平に天然地盤５０に貫入するまで心棒６Ｂを下降させる。そして、やとい杭４６を中空杭体１Ｂから取外し、拡径摩擦杭の設置を終了する。
【００５２】
以上は、中空杭体１Ｂ、拡径アーム５Ｃ、心棒６Ｂについて説明したが、第１実施例の中空杭体１Ａ、拡径アーム５Ａ、心棒６Ａについても同様に施工する。また、第３実施例の中空杭体１Ｃ、拡径アーム５Ｅ，５Ｆ、心棒６Ｃについても同様である。
【００５３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の拡径摩擦杭は、拡径アームが中空杭体外面から出入可能になっている。したがって、施工時には拡径アームを引っ込めた状態で埋設することができるので、打込み抵抗を小さくし施工を容易にすることができる。埋設の終期近くに拡径アームを連結する心棒を下降するという簡単な操作により、拡径アームを杭外周から水平に突出させることができる。したがって、摩擦杭の外径拡大による縦方向および横方向への支持力増加を容易に図ることができる。
【００５４】
また、心棒に拡径アームの基端部を回動自在に連結する構成なので、拡径アームおよびガイド孔を同一レベルの１個、２個および４個設けることができるので、杭長、杭径および施工箇所により、拡径アームの個数、配置を広く選択することができる。また、拡径アームを中空杭体に格納しておけるので、外周からの突出物を皆無にすることができ、保管や運搬を容易にするすることができる。
【００５５】
そして、心棒を引上げ拡径アームが中空杭体内に引っ込ませることができるので、摩擦杭を容易に回収し再利用することができる。とくに、軟弱地盤においては、本発明の拡径摩擦杭を打込み、覆い鋼板を支持することによって、容易に仮設足場を造ることができ、工事が終了すれば、拡径アームを中空杭体内に格納して回収し、再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の摩擦杭の一例を示す正面図である。
【図２】本発明拡径摩擦杭の第１実施例を示し、（ａ）は上部を破断した拡径前の正面図、（ｂ）は同じく拡径後の正面図、（ｃ）は（ｂ）の拡大平面図である。
【図３】第１実施例の中空杭体を一点鎖線で示し、その中間部分割し杭内部の        拡径アーム取付け部を示す拡大正面図である。
【図４】同じく拡径前の拡径アーム取り付状態の正面図である。
【図５】本発明拡径摩擦杭の第２実施例を示し、（ａ）は中間部破断の拡径前正面          図、（ｂ）は拡径後の正面図、（ｃ）は（ｂ）の平面図である。
【図６】第２実施例の一点鎖線で示す中空杭体を中間部で切断し、杭内部の拡径アーム取付け部を示す拡大正面図である。
【図７】第２実施例の一点鎖線で示す中空杭体の内部を示す正面図である。
【図８】本発明拡径摩擦杭のだ３実施例を示し、（ａ）は拡径後の正面図、（ｂ）は平面図である。
【図９】第３実施例の中空杭体を一点鎖線で示し、中間部で切断し杭内部を示す
正面図である。
【図１０】第１、第２、第３実施例の中空杭体上部を一部破断した正面図である。
【図１１】Ｋ−Ｋ線矢視の断面図である。
【図１２】図２（ａ）の中間部切断の斜視図である。
【図１３】図３の拡径アーム取付け部を示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は同じ                く平面図である。
【図１４】図６の拡径アーム取付け部を示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は同じ                        く平面図である。
【図１５】図７の拡径アーム取付け部を示し、（ａ）は拡大正面図、（ｂ）は同じ              く平面図である。
【図１６】第１実施例における拡径アームを示し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）は背面斜視図である。
【図１７】第１実施例における別な拡径アームを示し、（ａ）は正面斜視図、（ｂ）                は背面斜視図である。
【図１８】第２実施例における拡径アームの斜視図である。
【図１９】第２実施例における拡径アームの取付け状態を示す斜視図である。
【図２０】第３実施例における拡径アームの斜視図である。
【図２１】図２（ａ）におけるＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ区間の縦方向中央部の拡大          破断面図である。
【図２２】図２１における拡径アームの作動を示す縦方向中央部の拡大破断面図          である。
【図２３】図１７の、拡径アームを図２（ａ）に取付けた場合のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２４】図２３における拡径アームの作動を示す縦方向中央部の拡大破断面図            である。
【図２５】図２（ｂ）のＣ−Ｃ、Ｄ−Ｄ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２６】図５（ａ）のＥ−Ｅ、Ｆ―Ｆ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２７】図５（ｂ）のＧ−Ｇ、Ｈ−Ｈ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図２８】中空杭体の中間部を縦断し第３実施例の拡径アームを示す拡径前の拡径アームを示す正面図である。
【図２９】同じく第３実施例の拡径アームの拡径初期状態を示す正面図である。
【図３０】同じく第３実施例の拡径アームの拡径中期状態を示す正面図である。
【図３１】図８のＩ−Ｉ、Ｊ−Ｊ区間の縦方向中央部の拡大破断面図である。
【図３２】拡径アーム設置要領の一例を示す縦方向中央部の破断面図である。
【図３３】拡径アーム下端をガイド孔の下向き傾斜面に載置する誘導板の裏面斜視図である。
【図３４】本発明の拡径摩擦杭打込み用やとい杭の一例の中央縦断面図である。
【図３５】同じく平面図である。
【図３６】第２実施例の拡径摩擦杭の施工手順を示す鉛直断面図で、（ａ）は第１          第１工程、（ｂ）は第２工程である。
【図３７】同じく中空杭体を一点鎖線で示し、図３６に続く施工手順を示す鉛直断面図で、（ｃ）は第３工程、（ｄ）は最終工程である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  中空杭体
４        ガイド孔
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ  拡径アーム
５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ  拡径アーム
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ  心棒
７        心棒ホルダ
８ ロープ掛け
９        フック形ブラケット
１３        挟み板
１３ａ      山形凹所
１４        挟み板
１４ａ      山形凹所
１５        挟み板取付け片
１６        挟み板取付け片
１７ 上部片
１８ 下部片
２１        斜め下向き傾斜面
２２        ガイド孔左側壁
２３        ガイド孔右側壁
２４        鈎止孔
２７        垂直切欠面
２９        横軸
３０        フランジ
３１        フランジ
３２        突片
４０、４０  アーム
４１、４１  腕板
４２、４２  腕板
４３        切欠面
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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