(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の基礎に設置する鋼管杭を鋼管杭上部に接続した回転圧入装置と鋼管杭先端の切削爪及びその上部のガイド羽根によって必要な深さまで鋼管杭を回転圧入する工法において、
オーガの回転ロッドと鋼管杭との接続は、中間のフランジ上部にあるオーガの回転ロッドへ嵌入保持される嵌入保持部で、前記中間のフランジ下部にある鋼管杭へ挿入される部分を有する連結ピンにより行ない、該連結ピンには、フランジの上部にオーガの回転ロッドへ嵌入保持される角形の嵌入保持部があり、フランジの下部に鋼管杭へ挿入される先端がとがった柱状のガイド部と、その外周へ鋼管杭が挿入されるに十分な間隙を設けて外筒部を設け、その外筒部へ前記鋼管杭上端部の係止突起の案内部とそれに鉤状に連なる保持部である連結用切欠を設けた構造のものを用い、鋼管杭の回転圧入は、アースオーガに設けたオーガの回転と自重により行ない、鋼管杭の先端に対して該鋼管杭の回転方向に傾斜したほぼ楔状片の爪が管体の等間隔位置に設けられた切削爪により、かつ該切削爪上部の螺旋状のガイド羽根により掘削圧入することを特徴とする建築物基礎杭打工法。
【請求項２】
フランジの上部にはオーガの回転ロッドへ嵌入保持される角形の嵌入保持部があり、フランジの下部に鋼管杭へ挿入される先端がとがった柱状のガイド部と、その外周へ鋼管杭が挿入されるに十分な間隙を設けて外筒部を設け、その外筒部へ前記鋼管杭上端部の係止突起の案内部とそれに鉤状に連なる保持部である連結用切欠を設けてなるオーガの回転ロッドと鋼管杭とを接続する鋼管杭の連結ピン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の基礎を下方から支持する杭打工法とそれに用いる鋼管杭の連結ピンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の基礎を下方で支えて軟弱地盤における圧密沈下を防止するための工法には、鉄筋コンクリート建築の場合では主として大口径のパイルが用いられ、多くの場合、上方からの打撃によって打ち込まれる例が多かった。しかし、騒音や振動が付近に与える影響を考慮して、最近では予め埋設穴をオーガ等の回転切削装置によって掘って、その中へパイルを挿入し、セメントミルクを流し込んで固めるといった先行掘り工法が行われている。木造住宅のような総重量が150ｔ程度の建築物の場合、上記の工法は過剰であって一般的には行われない。このような施工に適したものとしては口径の小さい鋼管杭を布基礎が設けられる部分へ用いて下方で支持させるのがよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
鋼管杭は地中へ埋め込むためにはオーガ併用打設が一般に行われている。この工法は上記騒音や振動を伴う問題があり、また、口径が小さいことや多数本の埋め込み時の作業性の問題もあって、先行掘り及びセメントミルク固定工法も適していない。そこで、本発明では施工現場付近の環境を損なうことなく、容易かつ作業能率の良い、建築物基礎杭打工法とそれに用いる鋼管杭の連結ピンについて検討した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を検討した結果、建築物の基礎に設置する鋼管杭を鋼管杭上部に接続した回転圧入装置と鋼管杭先端の切削爪及びその上部のガイド羽根によって必要な深さまで鋼管杭を回転圧入する工法において、オーガの回転ロッドと鋼管杭との接続は、中間のフランジ上部にあるオーガの回転ロッドへ嵌入保持される嵌入保持部で、前記中間のフランジ下部にある鋼管杭へ挿入される部分を有する連結ピンにより行ない、該連結ピンには、フランジの上部にオーガの回転ロッドへ嵌入保持される角形の嵌入保持部があり、フランジの下部に鋼管杭へ挿入される先端がとがった柱状のガイド部と、その外周へ鋼管杭が挿入されるに十分な間隙を設けて外筒部を設け、その外筒部へ前記鋼管杭上端部の係止突起の案内部とそれに鉤状に連なる保持部である連結用切欠を設けた構造のものを用い、鋼管杭の回転圧入は、アースオーガに設けたオーガの回転と自重により行ない、鋼管杭の先端に対して該鋼管杭の回転方向に傾斜したほぼ楔状片の爪が管体の等間隔位置に設けられた切削爪により、かつ該切削爪上部の螺旋状のガイド羽根により掘削圧入することを特徴とする建築物基礎杭打工法を開発した。ここにいう回転圧入装置の例としては、モータで回転しながら上方から地中へ穴を穿孔する一般にアースオーガと称されている穿孔機を挙げることができる。
【０００５】
この工法に用いられる鋼管杭は、鋼管杭先端に該鋼管杭の回転方向に傾斜してほぼ楔状片の爪が管体の等間隔位置に設けられた切削爪及び該切削爪上部の螺旋状ガイド羽根を設けると共に基部側へ回転圧入装置との連結手段として、オーガの回転ロッドに接続する連結ピンの係止凸条又は連結用切欠に挿入するための、管内壁又は管外壁の縦方向の係止突起を設けてなる。ここでオーガの回転ロッドに接続する連結ピンの構造は、フランジの上部にはオーガの回転ロッドへ嵌入保持される角形の嵌入保持部があり、フランジの下部に鋼管杭へ挿入される部分があり、その表面に前述した鋼管杭の係止突起へ係止する係止凸条が設けられたものか、あるいは、フランジの上部にはオーガの回転ロッドへ嵌入保持される角形の嵌入保持部があり、フランジの下部に鋼管杭へ挿入される先端がとがった柱状のガイド部と、その外周へ鋼管杭が挿入されるに十分な間隙を設けて外筒部を設け、その外筒部へ前記鋼管杭上端部の係止突起の案内部とそれに鉤状に連なる保持部である連結用切欠を設けてなるオーガの回転ロッドと鋼管杭とを接続する連結ピンが使用できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は建築物基礎杭打工法を実施している場合の側面図である。建築物の基礎に設置する前に鋼管杭１を地中へ埋設しつつある。鋼管杭１の上部には回転圧入装置としてオーガ２が支柱３によって昇降可能に設けられており、オーガの回転と自重によって鋼管杭を埋設している。支柱３の支持はホイールクレーン等で支持する。図２に示すように鋼管杭１にはその先端に本発明で特徴とする切削爪４及び、その上部に螺旋状のガイド羽根５を設けている。その詳細は図３にみられる。切削爪４はほぼ楔状片の３個が管体の等間隔位置へ設けられている。一方、基部側は詳細を図４，５に示すが鋼管杭の上端内壁へオーガによる回転を可能にするための鋼管側の連結手段として、図４の例では管内壁へ二条の係止突起６,６を設け、また、図５の例では管外壁へ二条の係止突起13,13を設けている。切削爪４、螺旋状ガイド羽根５及び係止突起６は市販の鋼管杭へ溶接されたものである。
【０００７】
オーガの回転ロッド７と鋼管杭１との間には上記係止突起６,６との連結手段として連結ピン８を介在させる。その詳細は図４，５にみられ、図４の例ではフランジ９の下部に鋼管杭１へ挿入される部分があり、その表面に前述した鋼管杭１の係止突起６,６へ係止する係止凸条11,11が二条設けられている。特に図５の例では、フランジ９の下部に鋼管杭１へ挿入される先端がとがった柱状のガイド部15と、その外周へ鋼管杭１が挿入されるに十分な間隙を設けて外筒部14があり、その外筒部14へ前記鋼管杭上端部の係止突起13の案内部16aとそれに鉤状に連なる保持部16bとからなる連結用切欠16を設けている。フランジ９の上部にはオーガの回転ロッド７へ嵌入保持される六角形の嵌入保持部12がある。この図５にみられる鋼管杭１へ挿入される先端がとがった柱状のガイド部15と、その外周へ鋼管杭１が挿入されるに十分な間隙を設けて外筒部14が存在するから、オーガの回転ロッド７の接続穴へ鋼管杭１の上部へはめた連結ピン８の嵌入保持部12を宛がって挿入するだけで簡単にオーガの回転ロッド７に対して鋼管杭１を接続することができる。
【０００８】
オーガの回転ロッド７に必要な位置へ立てた鋼管杭１を連結し終えて、オーガを回転させると、鋼管杭１が回転してオーガの重量と切削爪４と螺旋状ガイド羽根５の働きによって地盤切削がなされ、容易に鋼管杭を埋設することができる。一本の鋼管杭では長さが足りない場合は上部へ適当な長さの鋼管杭を溶接することによって必要長を満たすことができる。
【０００９】
図６に木造住宅における布基礎の下部へ本発明の建築物基礎杭打工法により鋼管杭１を杭打ちした様子を示す。鋼管杭１は外径165.2mmφで内径150mmφのもので耐荷重が６〜７ｔであるから、150ｔの木造住宅で30本程度の杭打ちが必要である。本発明によると長さ12ｍの１本の鋼管杭が２〜３分で杭打ちできるので、２〜３時間もあれば全体の杭打ちを終えることができ、本発明が高能率化を達成したことがわかる。このように作業能率が上がる上に騒音や振動がないので施工現場付近に悪影響がない。鋼管杭には500〜100mmφ程度のものが使用できるので建築物の重量や地盤の軟弱程度によって適宜選択して用いる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明は、従来の鋼管杭を回転させながら地盤切削により杭打ちする工法に更なる改良を加えたもので、振動、騒音等による環境への影響がない。セメント、ベントナイト、地盤改良剤などを使用しないので、二次公害の発生がない。地盤掘削でなく地盤切削であるため、杭まわりの地盤や杭先端の地盤を悪くすることがない。加えて、短時間で杭打ちを終えることができる。セメントミルクによる固定工法では穴掘削による残土処理が必要であるが、そのような難点も解決される工法を、本発明により有効に実施させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】建築物基礎杭打工法を実施している場合の側面図である。
【図２】鋼管杭の斜視図である。
【図３】鋼管杭先端の斜視図である。
【図４】鋼管杭基部と接続ピンの斜視図である。
【図５】鋼管杭基部と接続ピンの他の実施例の斜視図である。
【図６】鋼管杭の杭打ち状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１  鋼管杭
２  オーガ
３  支柱
４  切削爪
５  ガイド羽根
６  係止突起
８  連結ピン
13  係止突起
14  外筒部
15  ガイド部
16  連結用切欠
【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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