ねじ込み杭及びねじ込み杭の施工方法
【課題】次のようなねじ込み杭及びねじ込み杭の施工方法を提供すること。
（１）杭先端部を拡径し、翼を設けることにより小さい杭体径で大きな先端支持力を得ること。
（２）杭本体からの翼の張り出し長を短かくすることにより曲げの影響を少なくし、翼及び杭本体の板厚を薄くすること。
（３）オーガーを併用して施工する場合、オーガーの回収が容易であること。
【解決手段】翼を設けた杭体を回転して杭体を翼の作用により地中に貫入するねじ込み杭において、杭体３の先端部にその下端部の内径が杭体３の内径より大径の拡径部４を設け、少なくともこの拡径部４の先端部又はその近傍に翼６を設けた。
（１）杭先端部を拡径し、翼を設けることにより小さい杭体径で大きな先端支持力を得ること。
（２）杭本体からの翼の張り出し長を短かくすることにより曲げの影響を少なくし、翼及び杭本体の板厚を薄くすること。
（３）オーガーを併用して施工する場合、オーガーの回収が容易であること。
【解決手段】翼を設けた杭体を回転して杭体を翼の作用により地中に貫入するねじ込み杭において、杭体３の先端部にその下端部の内径が杭体３の内径より大径の拡径部４を設け、少なくともこの拡径部４の先端部又はその近傍に翼６を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ込み杭及びねじ込み杭の施工方法に係り、さらに詳しくは、少なくとも先端部又はその近傍に翼を取付けた杭に回転力を与えることにより、杭を地中に埋設するようにしたねじ込み杭及びねじ込み杭の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
杭の先端部や側面に翼状板を取付けて、地上に設置した施工機械を用いて回転力を与えることにより、翼状板の木ねじ作用により地中に埋設するねじ込み杭は、従来から種々提案されており、低振動、低騒音、無排土で施工できると共に、埋設後は翼状板の面積を利用して大きな先端支持力が得られるため土木、建築の分野で実用化されている。以下、本発明に関連すると思われる従来技術について説明する。
【０００３】
従来の鋼管杭の埋設工法に、鋼管製の杭本体の下端に底板を固設し、該底板に掘削刃を設けると共に、杭本体の下端部外周面に杭本体の外径のほぼ２倍強の外径を有する翼幅の大きな杭ネジ込み用の螺旋翼を、ほぼ一巻きにわたり突設した鋼管杭を、軟弱地盤にネジ込むように回転させながら地中に押圧し、下端の掘削刃によって杭本体先端の土砂を掘削軟化させて、杭側面の未掘削土砂中に螺旋翼を食い込ませて、土の耐力を反力として杭体を回転推進しつつ、掘削軟化した土砂を杭側面に押出し圧縮し、無排土で地中に杭体をネジ込んでゆくようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、鋼管杭の下方が太径のテーパ型鋼管を用いて、杭径の最大径に準拠する許容根入れ長を大きくすることにより、杭の材料費をはじめとする埋設コストを引き下げるとともに、テーパ鋼管の下端に錐体を固着し、その上方の鋼管側面部に螺旋翼を取り付け、その螺旋翼は回転力を推力に変換するとともに、支持力を増大させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、中掘工法で地盤の掘削及び拡底鋼管杭の沈設を行い、拡底部を根固め部に定着させ、拡径部の内径とほぼ等しい径に拡径可能な付着防止翼により連結部と拡径部との間の隅角部の内側に侵入する粘性土やスライムなどの付着を防止し、高い先端支持力を確保するようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２−６２６４８号公報
【特許文献２】特開２０００−１１０１６２号公報
【特許文献３】特開２０００−１１０１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２の鋼管杭は、施工機械で杭頭部にトルクを与えることにより地盤中にねじ込まれ、埋設される。このような螺旋翼を有する鋼管杭は、杭体か螺旋翼の張り出しが大きくなると、施工時に大きな抵抗が作用し、大きなトルクが必要になる。また、供用時には螺旋翼に作用する地盤反力により大きな曲げモーメントが杭体に作用する。このため、杭体は、施工時には大きなトルクに耐えられる肉厚又は強度の大きなものが必要であり、供用時には杭体の肉厚又は強度を大きなものにするか、あるいは螺旋翼の板厚を相当厚いものにする必要があり、不経済である。
【０００８】
特許文献３の鋼管杭は、先端部を拡底化することにより大きな先端支持力を確保することができる。しかし、杭体に翼が設けられていないため、施工にあたっては中掘工法を採用しなければならず、施工が面倒であるばかりでなく、掘削土を地上に排出するためこれを処理しなければならない。また、拡底した鋼管径分の支持力しか確保できない。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、以下の課題を解決したねじ込み杭及びねじ込み杭の施工方法を提供することを目的としたものである。
（１）杭先端部を拡径し、翼を設けることにより小さな杭体径で大きな先端支持力を得ること。
（２）杭本体からの翼の張り出し長を短かくすることにより曲げの影響を少なくし、翼及び杭本体の板厚を薄くすることにより、経済的な設計を可能にすること。
（３）オーガーを併用して施工する場合、オーガーの挿入及び回収が容易であること。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、翼を設けた杭体を回転し、該杭体を前記翼の作用により地中に貫入するねじ込み杭において、前記杭体の先端部に、その下端部の内径が前記杭体の内径より大径の拡径部を設け、少なくとも該拡径部の先端部又はその近傍に翼を設けたものである。
【００１１】
上記のねじ込み杭において、拡径部を、上端部の外径が杭体の外径とほぼ等しく、下端部の外径が前記杭体の外径より大径の截頭円錐状に形成し、該拡径部の上端部を前記杭体の先端部に接合して構成した。
【００１２】
上記のねじ込み杭において、拡径部を、杭体の外径より大径の筒状体で形成し、該拡径部をドーナツ状、円板状又は楕円状の継手部材を介して前記杭体の先端部に接合して構成した。
上記のねじ込み杭において、翼を拡径部の内壁に接合した。
【００１３】
本発明に係るねじ込み杭の施工方法は、翼及び継手部材に中央開口部を有する上記のいずれかのねじ込み杭内にオーガーを挿入してそのオーガーヘッドを杭先端部から突出させ、該オーガーと前記翼の作用によりねじ込み杭を地中に貫入するようにしたものである。
【００１４】
上記のねじ込み杭の施工方法において、オーガーの軸方向に貫通穴を設けると共にオーガーヘッドに噴出口を設け、前記貫通穴から硬化性流動物を圧送して前記噴出口から噴出させるようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るねじ込み杭は、杭体の先端部に、その下端部の内径が前記杭体の内径より大径の拡径部を設け、少なくともこの拡径部の先端部又はその近傍に翼を設けたので、無排土、低騒音、低振動で施工できるばかりでなく、翼の拡径部の外周からの張り出し長が短かくなり、このため、施工に際して地盤の抵抗が小さく、ねじ込み杭を小さいトルクで地中に貫入することができ、大きな先端支持力を得ることができる。また、これにより拡径部及び翼の板厚を薄くできるのでコストを低減することができ、経済的である。さらに、この翼をねじ込み杭の貫入方向と逆向きに取付ければ、杭本体内への土砂の浸入を抑制し、先端開口部の閉塞効果を得ることができる。
【００１６】
また、本発明に係るねじ込み杭の施工方法は、上記のいずれかのねじ込み杭内にオーガーを挿入し、オーガーと翼の作用によりねじ込み杭を地中に貫入するようにしたので、貫入のための施工機械のトルク及び施工機械に対するモータからの反力を低減することができる。さらに、掘削軟化した土砂中に硬化性流動物を噴出して土砂と攪拌するようにしたので、上記の効果が得られると共に、乱された地盤が固化されてさらに先端支持力を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るねじ込み杭の斜視図である。
【図２】図１の模式的縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係るねじ込み杭の施工方法の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態６に係るねじ込み杭の施工方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るねじ込み杭の斜視図、図２は図１の模式的縦断面図である。
両図において、１はねじ込み杭で、３は鋼管からなる杭体、４は鋼板を曲げ加工してなり杭体３の先端部に溶接により接合されたテーパー状の拡径部で、これら杭体３と拡径部４とにより杭本体２を構成する。６は拡径部４の先端部に溶接により接合された翼である。
【００１９】
拡径部４は、上端部の外径が杭体３の外径とほぼ等しく、下部になるにしたがって拡径されて截頭円錐状に形成されており、先端部には例えば螺旋状に切除された取付部５が設けられ、この取付部５に、例えばドーナツ状の鋼板を曲げ加工した螺旋状の翼６を溶接により接合したものである。
【００２０】
拡径部４の拡径角度θは、発明者らの実験結果によれば５°〜２０°程度が望ましく、このように構成することにより、拡径部４を形成する鋼板の板厚を、杭体３を構成する鋼管の板厚とほぼ等しいか若干厚めにする程度でよい。拡径角度θが大きい場合は、拡径部４の板厚を大きくすれば、荷重伝達の問題に対処することができる。
また、拡径部４の長さは、杭体３の外径や地盤の状態などによって異なるが、発明者らの実験の結果によれば、杭体３の外径の０．５〜５倍程度が望ましい。
【００２１】
翼６の外径は、杭体３や拡径部４の下端部の外径、あるいは地盤の状態などによって異なるが、一般に杭体３の外径の１．５〜３．５倍程度が望ましく、また、拡径部４の取付部５に接合した状態における外方への張り出し長さ（幅）と、内方への張り出し長さ（幅）とをほぼ等しくすることが望ましい。これにより、基礎杭として供用時に、翼６に作用する地盤反力がバランスして、拡径部４に作用する曲げモーメントを軽減することができる。なお、翼６の拡径部４からの張り出し長さは、杭体３の外径の２０％程度であれば、翼６の推進力により杭体３を地中に貫入することができる。
【００２２】
上記のように構成した本実施の形態に係るねじ込み杭１は、その杭頭部又は杭本体２の上部胴部を施工機械に設けたモータに装着し、このモータによりねじ込み杭を回転させることにより、翼６の木ねじ作用により無排土、低振動、低騒音で地中に貫入される。
このとき、翼６の下方にある土砂は翼により掘削軟化され、翼６のすき間８を通過して杭本体２の外周に移動して圧縮され、また、翼６の中央開口部７から杭本体２内にも取り込まれる。杭本体２の外周に移動した土砂は、施工中は翼６により軟化されるため摩擦抵抗が少なく、ねじ込み杭１をスムーズに貫入することができる。そして、時間の経過と共に地盤強度が回復し、基礎杭として供用時には大きな周面摩擦力が発揮され、また、翼６により大きな支持力を得ることができる。
【００２３】
本実施の形態によれば、杭体２の外径に比べて大きな外径の翼６を設けても、拡径部４の外周からの張り出し長（幅）が短いため、施工に際して地盤の抵抗が小さく、このため、ねじ込み杭を小さいトルクで地中に貫入することができる。また、これにより、拡径部４の板厚を杭体２の板厚とほぼ等しいか少し厚くするだけでよく、翼６の板厚も薄くできるのでコストを低減することができ、経済的である。
さらに、翼６の拡径部４の内外への張り出し長（幅）をほぼ等しくすれば、拡径部４に作用する曲げモーメントを小さくすることができるので、上記のトルクの低減と相俟って、拡径部４及び翼６の板厚をより薄くすることができる。
【００２４】
本実施の形態に係るねじ込み杭は、翼６の中心部に開口部７が設けられているので、施工時に杭本体２内に土砂が侵入する。施工中に翼６が硬い支持層に到達したときは、先端部は閉塞状態となって貫入されるが、杭体３の径が大きくなったり（したがって、翼６の開口部７が大きい）、軟かい地盤の場合には先端閉塞効果が得られないおそれがある。このような場合には、先端閉塞効果を促すために、拡径部４内に板や突起物を設けてもよい（以下の実施の形態においても同様である）。
【００２５】
上記の説明では、拡径部４の先端部を螺旋状に切除して取付部５を形成し、この取付部に１枚の螺旋状の翼６を溶接により接合した場合を示したが、螺旋状の翼６を複数に分割して取付部５に接合してもよい。また、螺旋状の翼６に代えて、円形鋼板、楕円形鋼板、四角形鋼板又はドーナツ状の鋼板を複数に分割した平板状の翼を接合するなど、地中への推進力が得られるものであれば、どのような形状又は構造の翼であってもよい（以下の実施の形態においても同様である）。
【００２６】
さらに、中心部に開口部７を有する開放型の翼６を用いた場合を示したが、拡径部４の先端開口部を閉塞する閉塞型の翼を用いてもよく、あるいは他の部材で先端開口部を閉塞してもよい。さらに、翼又は他の部材で拡径部４の先端開口部を部分的に閉塞し、杭体２内への土砂の侵入を調整するようにしてもよい。このように拡径部４の先端開口部の大きさは、適宜設定することができる。また、翼に貫入性を向上させるための掘削補助刃を設けてもよい。また、翼を拡径部４の先端部に設けた場合を示したが、拡径部４の先端部と外周、拡径部の先端部と杭体３の外周、あるいは拡径部４と杭体３の外周若しくはいずれか一方に設けるなど、翼の取付位置は適宜選択することができる（以下の実施の形態においても同様である）。
【００２７】
［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１のテーパー状の拡径部４に代えて、杭体３の外径より大径の鋼管等からなる円筒状の筒状体によって拡径部４ａを形成し、継手部材９を介して杭体３に接合し、杭本体２を構成したものである。
【００２８】
拡径部４ａは、外径が杭体３の外径の１．１〜２．５倍程度で、板厚が杭体３の板厚とほぼ同じか若干厚い鋼管からなり、その長さは、実施の形態１の場合に準じて設定される。そして、拡径部４ａの先端部を実施の形態１の場合と同様に螺旋状に切除して取付部５を設け、この取付部５に杭体３の外径の１．５〜３．５倍程度の螺旋状の翼６を溶接により接合したものである。
【００２９】
継手部材９はその内径が杭体３の内径とほぼ等しく、外径が拡径部４ａの外径とほぼ等しいドーナツ状の鋼板からなり、上面が杭体３の先端部に溶接により接合され、下面に拡径部４ａの上端部が溶接により接合される。なお、継手部材９の板厚は、杭体３の外径や作用する鉛直荷重によって異なるため、数値計算によって求める。
上記の説明では、継手部材９をドーナツ状の鋼板で構成した場合を示したが、外径が拡径部４ａとほぼ等しく中心部に開口部のない円板状の鋼板で構成してもよく、あるいは拡径部４ａを断面楕円形の筒状体で構成し、楕円状の鋼板からなる継手部材により杭体３に接合してもよい。
本実施の形態に係るねじ込み杭の施工方法及び作用効果は、実施の形態１の場合とほぼ同様である。
【００３０】
［実施の形態３］
図４は本発明の実施の形態３に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。なお、実施の形態２と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態２のドーナツ状、円板状又は楕円状の鋼板からなる継手部材９に代えて、翼により継手部材９ａを構成したものである。
【００３１】
すなわち、杭体３の先端部を螺旋状に切除して取付部３ａを形成すると共に、拡径部４ａの上端部を螺旋状に切除して取付部５ａを形成する。そして、内径が杭体３の内径とほぼ等しく、外径が拡径部４ａの外径より大きいドーナツ状の鋼板を螺旋状に曲げ加工してなる螺旋翼状の継手部材９ａを、杭体３の取付部３ａに溶接により接合すると共に、その下面に、拡径部４の取付部５ａを溶接により接合したものである。なお、翼状の継手部材９ａは翼６の外径より大きくてもあるいは小さくてもよく、大きければ主として支持力に寄与し、小さければ主として推進に寄与する。また、翼状の継手部材９ａは螺旋翼に限定するものではなく、前述の翼６の場合と同様に適宜形状又は構造の翼を用いることができる。
【００３２】
本実施の形態の施工方法及び作用、効果は、実施の形態２の場合とほぼ同様であるが、翼状の継手部材９ａを翼状に形成したので、施工の際のねじ込み杭の推進力、供用時の支持力に寄与することができる。
【００３３】
［実施の形態４］
図５は本発明の実施の形態４に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。
本実施の形態は、実施の形態１において、テーパー状の拡径部４の先端部に設けた螺旋状の切除部５及び翼６を省略し、拡径部４の内壁に例えば螺旋状の翼６ａを溶接により接合したものである。
【００３４】
本実施の形態における施工方法、作用効果は実施の形態１の場合とほぼ同様であり、翼６ａは施工時にねじ込み杭の推進力として寄与し、供用時には支持体として寄与する。
本実施の形態においても、拡径部４の先端部あるいは拡径部４や杭体３の外周に翼を設けてもよく、これにより地中への推進力及び支持力をさらに向上させることができる。なお、この場合、拡径部４の内壁に設けた翼６ａをねじ込み杭１の貫入回転方向と逆向きに取付ければ、杭本体２内への土砂の侵入を抑制し、先端開口部の閉塞効果を得ることができる。
本実施の形態は、実施の形態２，３にも実施することができる。
【実施例１】
【００３５】
実施の形態１のねじ込み杭として、外径５００ｍｍ、板厚１２ｍｍ、長さ２０ｍの杭体３の先端部に、上端部の外径５００ｍｍ、下端部の外径８００ｍｍ（拡径角度θ：１０°）、板厚１２ｍｍ、長さ１ｍで、先端部に角度１５°で螺旋状に切除した取付部５を有する拡径部４の上端部を溶接により接合した。そして、この取付部５に、外径１０００ｍｍ、内径５００ｍｍ、板厚３０ｍｍのドーナツ状の鋼板の１か所を半径方向に切断して螺旋状に曲げ加工して螺旋状に形成した翼６を溶接により接合して製作した。
【００３６】
施工する地盤は、２０ｍまでは比較的軟かい砂層で、それ以深はＮ値５０以上の砂礫層であった。
このような地盤に、施工機械により上記のねじ込み杭に回転力を与えて貫入したところ、通常のねじ込み杭と変らない効率で施工することができ、貫入後引き抜いて点検したところ、翼の変形その他異常は全くみられなかった。
【００３７】
［実施の形態５］
図６は本発明の実施の形態５に係るねじ込み杭の施工方法の説明図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
図において、１は拡径部４に開放型の翼６を設けたねじ込み杭、１０はねじ込み杭１内に挿入されたオーガーで、１１はオーガーヘッド、１２はスパイラル羽根である。１５は地上に設置した施工機械（図示せず）に設けられたモータで、互いに反対方向に回転する２個の回転軸（外軸１６と内軸１７）を備えている。
【００３８】
次に、上記のように構成した本実施の形態の施工方法について説明する。先ず、ねじ込み杭１内に、ねじ込み杭１より若干長いオーガー１０を挿入し、オーガーヘッド１１を杭先端部から下方に突出させる。そして、ねじ込み杭１の杭頭部をモータ１５の外軸１６に連結し、オーガー１０の頭部を内軸１７に連結する。なお、オーガーヘッド１１は、その外径が杭体３の内径より若干小さいもの、又は翼６の中央開口部７から下方に突出したのち拡径されるものが用いられる。この場合においても、オーガーヘッド１１の外径は、翼６の外径より小さいことが望ましい。
【００３９】
ついで、モータ１５により、例えばねじ込み杭１を正方向に、オーガー１０を逆方向に回転させる。これにより、オーガーヘッド１１がねじ込み杭１に先行して先端部近傍の地盤を掘削軟化し、ねじ込み杭１は翼６の木ねじ作用により地中に貫入される。このとき、ねじ込み杭１の先端部近傍の土砂は、翼６のすき間８を通って上方の杭本体２の外周に移動し、一部の土砂は翼６の開口部７からオーガー１０のスパイラル羽根１２により杭本体２内に取り込まれる。そして、杭先端部が支持層に達したときは、ねじ込み杭１をモータ１５から外し、ねじ込み杭１を地中に残置した状態でオーガー１０を反対方向に回転させながらモータ１５を上昇させれば、オーガー１０はねじ込み杭１から引き抜かれ、ねじ込み杭は地中に埋設されて施工は終了する。
【００４０】
オーガー１０により杭本体２内に取り込まれる土砂の量は、翼６の中央の開口部７の大きさやオーガーヘッド１１の寸法、形状などによって異なるため、これらを調整することにより土砂が杭本体２から溢れないようにする。なお、オーガー１０の回転方向と逆の傾斜でスパイラル羽根１２を取り付ければ、杭体２内への土砂の侵入を防止することができる。この場合、杭本体２内に取り込む土砂の量が多いほどトルクは小さくなる。また、杭本体２内に取り込む土砂の量が少ないほど杭本体２の周囲の密度が高くなり、大きな周面摩擦力を発揮する。
【００４１】
本実施の形態によれば、ねじ込み杭１の地盤への貫入にあたって、オーガーヘッド１１により翼６に先行して地盤を掘削軟化するために、ねじ込み杭１の回転に必要なトルクは、オーガー１０を使用しない場合に比べて大幅に減少する。また、ねじ込み杭１とオーガー１０の回転方向が逆であるため、施工機械に作用するモータ１５からの反力も、両者のトルクの差による反力になるため、大幅に減少する。また、翼６には杭体３の内径とほぼ等しい径の開口部７が設けられているので、オーガー１０の挿入及び回収が容易である。なお、オーガー１０は最初からねじ込み杭１内に挿入して施工してもよく、例えば支持層の近傍に達したときなどある程度ねじ込み杭１を貫入してから挿入するようにしてもよい。
【００４２】
［実施の形態６］
図７は本発明の実施の形態６に係るねじ込み杭の施工方法の説明図である。なお、実施の形態５と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態においては、オーガー１０の中心部の軸方向に、後述のセメントミルクや地盤固化用薬液などの硬化性流動物を先端部に圧送するための貫通穴１３が設けられており、また、オーガーヘッド１１にはこの硬化性流動物を噴出する噴出口１４が設けられている。
【００４３】
１８は地上に設置された施工機械、１５はこの施工機械に設けた前述のモータである。
２０は例えばセメントミルクや地盤固化用薬液などの硬化性流動物のプラント（以下、硬化材プラントという）で、オーガー１０に設けた貫通穴１３とはホース２１によりオーガー１０が回転自在に連結されている。
【００４４】
本実施の形態において、ねじ込み杭１の地盤への貫入は実施の形態５の場合と同様に行われる。ねじ込み杭１が適当な深さまで貫入されたときは、硬化材プラント２０を駆動し、ホース２１を介してオーガー１０の貫通穴１３に硬化性流動物を圧送してオーガーヘッド１１に設けた噴出口１４から噴出させ、オーガーヘッド１１及び翼６の回転によって掘削軟化された土砂と攪拌させ、混合させる。このとき、ねじ込み杭１とオーガー１０の回転方向が反対のため、硬化性流動物と土砂はよく攪拌されて均一性の高い混合物となる。
【００４５】
杭先端部が支持層に達したときは、翼６とオーガーヘッド１０により支持層を十分攪拌して土砂と硬化性流動物とをよく混合したのち、ねじ込み杭１とオーガー１０の回転を停止する。
そして、モータ１５をねじ込み杭１から外し、ねじ込み杭１を地中に残置した状態でオーガー１０を反対方向に回転させながらモータ１５を上昇させれば、オーガー１０はねじ込み杭１から引き抜かれ、ねじ込み杭は地盤中に埋設されて施工は終了する。
【００４６】
本実施の形態によれば、オーガー１０の先端部から噴出される硬化性流動物と土砂が攪拌混合され、乱された地盤が固化されるため大きな先端支持力を発揮することができる。なお、硬化性流動物の噴出区間は、設計上必要なねじ込み杭１の周面摩擦に応じて決定されるもので、杭頭部から杭先端部までの全区間でもよいし、杭先端部の近傍だけでもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１ ねじ込み杭
２ 杭本体
３ 杭体
４，４ａ 拡径部
６，６ａ 翼
７ 中央開口部
９ 継手部材
９ａ 翼状の継手部材
１０ オーガー
１１ オーガーヘッド
１３ 貫通穴
１４ 噴出口
１５ モータ
１８ 施工機械
２０ 硬化材プラント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ込み杭及びねじ込み杭の施工方法に係り、さらに詳しくは、少なくとも先端部又はその近傍に翼を取付けた杭に回転力を与えることにより、杭を地中に埋設するようにしたねじ込み杭及びねじ込み杭の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
杭の先端部や側面に翼状板を取付けて、地上に設置した施工機械を用いて回転力を与えることにより、翼状板の木ねじ作用により地中に埋設するねじ込み杭は、従来から種々提案されており、低振動、低騒音、無排土で施工できると共に、埋設後は翼状板の面積を利用して大きな先端支持力が得られるため土木、建築の分野で実用化されている。以下、本発明に関連すると思われる従来技術について説明する。
【０００３】
従来の鋼管杭の埋設工法に、鋼管製の杭本体の下端に底板を固設し、該底板に掘削刃を設けると共に、杭本体の下端部外周面に杭本体の外径のほぼ２倍強の外径を有する翼幅の大きな杭ネジ込み用の螺旋翼を、ほぼ一巻きにわたり突設した鋼管杭を、軟弱地盤にネジ込むように回転させながら地中に押圧し、下端の掘削刃によって杭本体先端の土砂を掘削軟化させて、杭側面の未掘削土砂中に螺旋翼を食い込ませて、土の耐力を反力として杭体を回転推進しつつ、掘削軟化した土砂を杭側面に押出し圧縮し、無排土で地中に杭体をネジ込んでゆくようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、鋼管杭の下方が太径のテーパ型鋼管を用いて、杭径の最大径に準拠する許容根入れ長を大きくすることにより、杭の材料費をはじめとする埋設コストを引き下げるとともに、テーパ鋼管の下端に錐体を固着し、その上方の鋼管側面部に螺旋翼を取り付け、その螺旋翼は回転力を推力に変換するとともに、支持力を増大させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、中掘工法で地盤の掘削及び拡底鋼管杭の沈設を行い、拡底部を根固め部に定着させ、拡径部の内径とほぼ等しい径に拡径可能な付着防止翼により連結部と拡径部との間の隅角部の内側に侵入する粘性土やスライムなどの付着を防止し、高い先端支持力を確保するようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２−６２６４８号公報
【特許文献２】特開２０００−１１０１６２号公報
【特許文献３】特開２０００−１１０１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２の鋼管杭は、施工機械で杭頭部にトルクを与えることにより地盤中にねじ込まれ、埋設される。このような螺旋翼を有する鋼管杭は、杭体か螺旋翼の張り出しが大きくなると、施工時に大きな抵抗が作用し、大きなトルクが必要になる。また、供用時には螺旋翼に作用する地盤反力により大きな曲げモーメントが杭体に作用する。このため、杭体は、施工時には大きなトルクに耐えられる肉厚又は強度の大きなものが必要であり、供用時には杭体の肉厚又は強度を大きなものにするか、あるいは螺旋翼の板厚を相当厚いものにする必要があり、不経済である。
【０００８】
特許文献３の鋼管杭は、先端部を拡底化することにより大きな先端支持力を確保することができる。しかし、杭体に翼が設けられていないため、施工にあたっては中掘工法を採用しなければならず、施工が面倒であるばかりでなく、掘削土を地上に排出するためこれを処理しなければならない。また、拡底した鋼管径分の支持力しか確保できない。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、以下の課題を解決したねじ込み杭及びねじ込み杭の施工方法を提供することを目的としたものである。
（１）杭先端部を拡径し、翼を設けることにより小さな杭体径で大きな先端支持力を得ること。
（２）杭本体からの翼の張り出し長を短かくすることにより曲げの影響を少なくし、翼及び杭本体の板厚を薄くすることにより、経済的な設計を可能にすること。
（３）オーガーを併用して施工する場合、オーガーの挿入及び回収が容易であること。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、翼を設けた杭体を回転し、該杭体を前記翼の作用により地中に貫入するねじ込み杭において、前記杭体の先端部に、その下端部の内径が前記杭体の内径より大径の拡径部を設け、少なくとも該拡径部の先端部又はその近傍に翼を設けたものである。
【００１１】
上記のねじ込み杭において、拡径部を、上端部の外径が杭体の外径とほぼ等しく、下端部の外径が前記杭体の外径より大径の截頭円錐状に形成し、該拡径部の上端部を前記杭体の先端部に接合して構成した。
【００１２】
上記のねじ込み杭において、拡径部を、杭体の外径より大径の筒状体で形成し、該拡径部をドーナツ状、円板状又は楕円状の継手部材を介して前記杭体の先端部に接合して構成した。
上記のねじ込み杭において、翼を拡径部の内壁に接合した。
【００１３】
本発明に係るねじ込み杭の施工方法は、翼及び継手部材に中央開口部を有する上記のいずれかのねじ込み杭内にオーガーを挿入してそのオーガーヘッドを杭先端部から突出させ、該オーガーと前記翼の作用によりねじ込み杭を地中に貫入するようにしたものである。
【００１４】
上記のねじ込み杭の施工方法において、オーガーの軸方向に貫通穴を設けると共にオーガーヘッドに噴出口を設け、前記貫通穴から硬化性流動物を圧送して前記噴出口から噴出させるようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るねじ込み杭は、杭体の先端部に、その下端部の内径が前記杭体の内径より大径の拡径部を設け、少なくともこの拡径部の先端部又はその近傍に翼を設けたので、無排土、低騒音、低振動で施工できるばかりでなく、翼の拡径部の外周からの張り出し長が短かくなり、このため、施工に際して地盤の抵抗が小さく、ねじ込み杭を小さいトルクで地中に貫入することができ、大きな先端支持力を得ることができる。また、これにより拡径部及び翼の板厚を薄くできるのでコストを低減することができ、経済的である。さらに、この翼をねじ込み杭の貫入方向と逆向きに取付ければ、杭本体内への土砂の浸入を抑制し、先端開口部の閉塞効果を得ることができる。
【００１６】
また、本発明に係るねじ込み杭の施工方法は、上記のいずれかのねじ込み杭内にオーガーを挿入し、オーガーと翼の作用によりねじ込み杭を地中に貫入するようにしたので、貫入のための施工機械のトルク及び施工機械に対するモータからの反力を低減することができる。さらに、掘削軟化した土砂中に硬化性流動物を噴出して土砂と攪拌するようにしたので、上記の効果が得られると共に、乱された地盤が固化されてさらに先端支持力を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るねじ込み杭の斜視図である。
【図２】図１の模式的縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係るねじ込み杭の施工方法の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態６に係るねじ込み杭の施工方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るねじ込み杭の斜視図、図２は図１の模式的縦断面図である。
両図において、１はねじ込み杭で、３は鋼管からなる杭体、４は鋼板を曲げ加工してなり杭体３の先端部に溶接により接合されたテーパー状の拡径部で、これら杭体３と拡径部４とにより杭本体２を構成する。６は拡径部４の先端部に溶接により接合された翼である。
【００１９】
拡径部４は、上端部の外径が杭体３の外径とほぼ等しく、下部になるにしたがって拡径されて截頭円錐状に形成されており、先端部には例えば螺旋状に切除された取付部５が設けられ、この取付部５に、例えばドーナツ状の鋼板を曲げ加工した螺旋状の翼６を溶接により接合したものである。
【００２０】
拡径部４の拡径角度θは、発明者らの実験結果によれば５°〜２０°程度が望ましく、このように構成することにより、拡径部４を形成する鋼板の板厚を、杭体３を構成する鋼管の板厚とほぼ等しいか若干厚めにする程度でよい。拡径角度θが大きい場合は、拡径部４の板厚を大きくすれば、荷重伝達の問題に対処することができる。
また、拡径部４の長さは、杭体３の外径や地盤の状態などによって異なるが、発明者らの実験の結果によれば、杭体３の外径の０．５〜５倍程度が望ましい。
【００２１】
翼６の外径は、杭体３や拡径部４の下端部の外径、あるいは地盤の状態などによって異なるが、一般に杭体３の外径の１．５〜３．５倍程度が望ましく、また、拡径部４の取付部５に接合した状態における外方への張り出し長さ（幅）と、内方への張り出し長さ（幅）とをほぼ等しくすることが望ましい。これにより、基礎杭として供用時に、翼６に作用する地盤反力がバランスして、拡径部４に作用する曲げモーメントを軽減することができる。なお、翼６の拡径部４からの張り出し長さは、杭体３の外径の２０％程度であれば、翼６の推進力により杭体３を地中に貫入することができる。
【００２２】
上記のように構成した本実施の形態に係るねじ込み杭１は、その杭頭部又は杭本体２の上部胴部を施工機械に設けたモータに装着し、このモータによりねじ込み杭を回転させることにより、翼６の木ねじ作用により無排土、低振動、低騒音で地中に貫入される。
このとき、翼６の下方にある土砂は翼により掘削軟化され、翼６のすき間８を通過して杭本体２の外周に移動して圧縮され、また、翼６の中央開口部７から杭本体２内にも取り込まれる。杭本体２の外周に移動した土砂は、施工中は翼６により軟化されるため摩擦抵抗が少なく、ねじ込み杭１をスムーズに貫入することができる。そして、時間の経過と共に地盤強度が回復し、基礎杭として供用時には大きな周面摩擦力が発揮され、また、翼６により大きな支持力を得ることができる。
【００２３】
本実施の形態によれば、杭体２の外径に比べて大きな外径の翼６を設けても、拡径部４の外周からの張り出し長（幅）が短いため、施工に際して地盤の抵抗が小さく、このため、ねじ込み杭を小さいトルクで地中に貫入することができる。また、これにより、拡径部４の板厚を杭体２の板厚とほぼ等しいか少し厚くするだけでよく、翼６の板厚も薄くできるのでコストを低減することができ、経済的である。
さらに、翼６の拡径部４の内外への張り出し長（幅）をほぼ等しくすれば、拡径部４に作用する曲げモーメントを小さくすることができるので、上記のトルクの低減と相俟って、拡径部４及び翼６の板厚をより薄くすることができる。
【００２４】
本実施の形態に係るねじ込み杭は、翼６の中心部に開口部７が設けられているので、施工時に杭本体２内に土砂が侵入する。施工中に翼６が硬い支持層に到達したときは、先端部は閉塞状態となって貫入されるが、杭体３の径が大きくなったり（したがって、翼６の開口部７が大きい）、軟かい地盤の場合には先端閉塞効果が得られないおそれがある。このような場合には、先端閉塞効果を促すために、拡径部４内に板や突起物を設けてもよい（以下の実施の形態においても同様である）。
【００２５】
上記の説明では、拡径部４の先端部を螺旋状に切除して取付部５を形成し、この取付部に１枚の螺旋状の翼６を溶接により接合した場合を示したが、螺旋状の翼６を複数に分割して取付部５に接合してもよい。また、螺旋状の翼６に代えて、円形鋼板、楕円形鋼板、四角形鋼板又はドーナツ状の鋼板を複数に分割した平板状の翼を接合するなど、地中への推進力が得られるものであれば、どのような形状又は構造の翼であってもよい（以下の実施の形態においても同様である）。
【００２６】
さらに、中心部に開口部７を有する開放型の翼６を用いた場合を示したが、拡径部４の先端開口部を閉塞する閉塞型の翼を用いてもよく、あるいは他の部材で先端開口部を閉塞してもよい。さらに、翼又は他の部材で拡径部４の先端開口部を部分的に閉塞し、杭体２内への土砂の侵入を調整するようにしてもよい。このように拡径部４の先端開口部の大きさは、適宜設定することができる。また、翼に貫入性を向上させるための掘削補助刃を設けてもよい。また、翼を拡径部４の先端部に設けた場合を示したが、拡径部４の先端部と外周、拡径部の先端部と杭体３の外周、あるいは拡径部４と杭体３の外周若しくはいずれか一方に設けるなど、翼の取付位置は適宜選択することができる（以下の実施の形態においても同様である）。
【００２７】
［実施の形態２］
図３は本発明の実施の形態２に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１のテーパー状の拡径部４に代えて、杭体３の外径より大径の鋼管等からなる円筒状の筒状体によって拡径部４ａを形成し、継手部材９を介して杭体３に接合し、杭本体２を構成したものである。
【００２８】
拡径部４ａは、外径が杭体３の外径の１．１〜２．５倍程度で、板厚が杭体３の板厚とほぼ同じか若干厚い鋼管からなり、その長さは、実施の形態１の場合に準じて設定される。そして、拡径部４ａの先端部を実施の形態１の場合と同様に螺旋状に切除して取付部５を設け、この取付部５に杭体３の外径の１．５〜３．５倍程度の螺旋状の翼６を溶接により接合したものである。
【００２９】
継手部材９はその内径が杭体３の内径とほぼ等しく、外径が拡径部４ａの外径とほぼ等しいドーナツ状の鋼板からなり、上面が杭体３の先端部に溶接により接合され、下面に拡径部４ａの上端部が溶接により接合される。なお、継手部材９の板厚は、杭体３の外径や作用する鉛直荷重によって異なるため、数値計算によって求める。
上記の説明では、継手部材９をドーナツ状の鋼板で構成した場合を示したが、外径が拡径部４ａとほぼ等しく中心部に開口部のない円板状の鋼板で構成してもよく、あるいは拡径部４ａを断面楕円形の筒状体で構成し、楕円状の鋼板からなる継手部材により杭体３に接合してもよい。
本実施の形態に係るねじ込み杭の施工方法及び作用効果は、実施の形態１の場合とほぼ同様である。
【００３０】
［実施の形態３］
図４は本発明の実施の形態３に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。なお、実施の形態２と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態２のドーナツ状、円板状又は楕円状の鋼板からなる継手部材９に代えて、翼により継手部材９ａを構成したものである。
【００３１】
すなわち、杭体３の先端部を螺旋状に切除して取付部３ａを形成すると共に、拡径部４ａの上端部を螺旋状に切除して取付部５ａを形成する。そして、内径が杭体３の内径とほぼ等しく、外径が拡径部４ａの外径より大きいドーナツ状の鋼板を螺旋状に曲げ加工してなる螺旋翼状の継手部材９ａを、杭体３の取付部３ａに溶接により接合すると共に、その下面に、拡径部４の取付部５ａを溶接により接合したものである。なお、翼状の継手部材９ａは翼６の外径より大きくてもあるいは小さくてもよく、大きければ主として支持力に寄与し、小さければ主として推進に寄与する。また、翼状の継手部材９ａは螺旋翼に限定するものではなく、前述の翼６の場合と同様に適宜形状又は構造の翼を用いることができる。
【００３２】
本実施の形態の施工方法及び作用、効果は、実施の形態２の場合とほぼ同様であるが、翼状の継手部材９ａを翼状に形成したので、施工の際のねじ込み杭の推進力、供用時の支持力に寄与することができる。
【００３３】
［実施の形態４］
図５は本発明の実施の形態４に係るねじ込み杭の模式的縦断面図である。
本実施の形態は、実施の形態１において、テーパー状の拡径部４の先端部に設けた螺旋状の切除部５及び翼６を省略し、拡径部４の内壁に例えば螺旋状の翼６ａを溶接により接合したものである。
【００３４】
本実施の形態における施工方法、作用効果は実施の形態１の場合とほぼ同様であり、翼６ａは施工時にねじ込み杭の推進力として寄与し、供用時には支持体として寄与する。
本実施の形態においても、拡径部４の先端部あるいは拡径部４や杭体３の外周に翼を設けてもよく、これにより地中への推進力及び支持力をさらに向上させることができる。なお、この場合、拡径部４の内壁に設けた翼６ａをねじ込み杭１の貫入回転方向と逆向きに取付ければ、杭本体２内への土砂の侵入を抑制し、先端開口部の閉塞効果を得ることができる。
本実施の形態は、実施の形態２，３にも実施することができる。
【実施例１】
【００３５】
実施の形態１のねじ込み杭として、外径５００ｍｍ、板厚１２ｍｍ、長さ２０ｍの杭体３の先端部に、上端部の外径５００ｍｍ、下端部の外径８００ｍｍ（拡径角度θ：１０°）、板厚１２ｍｍ、長さ１ｍで、先端部に角度１５°で螺旋状に切除した取付部５を有する拡径部４の上端部を溶接により接合した。そして、この取付部５に、外径１０００ｍｍ、内径５００ｍｍ、板厚３０ｍｍのドーナツ状の鋼板の１か所を半径方向に切断して螺旋状に曲げ加工して螺旋状に形成した翼６を溶接により接合して製作した。
【００３６】
施工する地盤は、２０ｍまでは比較的軟かい砂層で、それ以深はＮ値５０以上の砂礫層であった。
このような地盤に、施工機械により上記のねじ込み杭に回転力を与えて貫入したところ、通常のねじ込み杭と変らない効率で施工することができ、貫入後引き抜いて点検したところ、翼の変形その他異常は全くみられなかった。
【００３７】
［実施の形態５］
図６は本発明の実施の形態５に係るねじ込み杭の施工方法の説明図である。なお、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
図において、１は拡径部４に開放型の翼６を設けたねじ込み杭、１０はねじ込み杭１内に挿入されたオーガーで、１１はオーガーヘッド、１２はスパイラル羽根である。１５は地上に設置した施工機械（図示せず）に設けられたモータで、互いに反対方向に回転する２個の回転軸（外軸１６と内軸１７）を備えている。
【００３８】
次に、上記のように構成した本実施の形態の施工方法について説明する。先ず、ねじ込み杭１内に、ねじ込み杭１より若干長いオーガー１０を挿入し、オーガーヘッド１１を杭先端部から下方に突出させる。そして、ねじ込み杭１の杭頭部をモータ１５の外軸１６に連結し、オーガー１０の頭部を内軸１７に連結する。なお、オーガーヘッド１１は、その外径が杭体３の内径より若干小さいもの、又は翼６の中央開口部７から下方に突出したのち拡径されるものが用いられる。この場合においても、オーガーヘッド１１の外径は、翼６の外径より小さいことが望ましい。
【００３９】
ついで、モータ１５により、例えばねじ込み杭１を正方向に、オーガー１０を逆方向に回転させる。これにより、オーガーヘッド１１がねじ込み杭１に先行して先端部近傍の地盤を掘削軟化し、ねじ込み杭１は翼６の木ねじ作用により地中に貫入される。このとき、ねじ込み杭１の先端部近傍の土砂は、翼６のすき間８を通って上方の杭本体２の外周に移動し、一部の土砂は翼６の開口部７からオーガー１０のスパイラル羽根１２により杭本体２内に取り込まれる。そして、杭先端部が支持層に達したときは、ねじ込み杭１をモータ１５から外し、ねじ込み杭１を地中に残置した状態でオーガー１０を反対方向に回転させながらモータ１５を上昇させれば、オーガー１０はねじ込み杭１から引き抜かれ、ねじ込み杭は地中に埋設されて施工は終了する。
【００４０】
オーガー１０により杭本体２内に取り込まれる土砂の量は、翼６の中央の開口部７の大きさやオーガーヘッド１１の寸法、形状などによって異なるため、これらを調整することにより土砂が杭本体２から溢れないようにする。なお、オーガー１０の回転方向と逆の傾斜でスパイラル羽根１２を取り付ければ、杭体２内への土砂の侵入を防止することができる。この場合、杭本体２内に取り込む土砂の量が多いほどトルクは小さくなる。また、杭本体２内に取り込む土砂の量が少ないほど杭本体２の周囲の密度が高くなり、大きな周面摩擦力を発揮する。
【００４１】
本実施の形態によれば、ねじ込み杭１の地盤への貫入にあたって、オーガーヘッド１１により翼６に先行して地盤を掘削軟化するために、ねじ込み杭１の回転に必要なトルクは、オーガー１０を使用しない場合に比べて大幅に減少する。また、ねじ込み杭１とオーガー１０の回転方向が逆であるため、施工機械に作用するモータ１５からの反力も、両者のトルクの差による反力になるため、大幅に減少する。また、翼６には杭体３の内径とほぼ等しい径の開口部７が設けられているので、オーガー１０の挿入及び回収が容易である。なお、オーガー１０は最初からねじ込み杭１内に挿入して施工してもよく、例えば支持層の近傍に達したときなどある程度ねじ込み杭１を貫入してから挿入するようにしてもよい。
【００４２】
［実施の形態６］
図７は本発明の実施の形態６に係るねじ込み杭の施工方法の説明図である。なお、実施の形態５と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態においては、オーガー１０の中心部の軸方向に、後述のセメントミルクや地盤固化用薬液などの硬化性流動物を先端部に圧送するための貫通穴１３が設けられており、また、オーガーヘッド１１にはこの硬化性流動物を噴出する噴出口１４が設けられている。
【００４３】
１８は地上に設置された施工機械、１５はこの施工機械に設けた前述のモータである。
２０は例えばセメントミルクや地盤固化用薬液などの硬化性流動物のプラント（以下、硬化材プラントという）で、オーガー１０に設けた貫通穴１３とはホース２１によりオーガー１０が回転自在に連結されている。
【００４４】
本実施の形態において、ねじ込み杭１の地盤への貫入は実施の形態５の場合と同様に行われる。ねじ込み杭１が適当な深さまで貫入されたときは、硬化材プラント２０を駆動し、ホース２１を介してオーガー１０の貫通穴１３に硬化性流動物を圧送してオーガーヘッド１１に設けた噴出口１４から噴出させ、オーガーヘッド１１及び翼６の回転によって掘削軟化された土砂と攪拌させ、混合させる。このとき、ねじ込み杭１とオーガー１０の回転方向が反対のため、硬化性流動物と土砂はよく攪拌されて均一性の高い混合物となる。
【００４５】
杭先端部が支持層に達したときは、翼６とオーガーヘッド１０により支持層を十分攪拌して土砂と硬化性流動物とをよく混合したのち、ねじ込み杭１とオーガー１０の回転を停止する。
そして、モータ１５をねじ込み杭１から外し、ねじ込み杭１を地中に残置した状態でオーガー１０を反対方向に回転させながらモータ１５を上昇させれば、オーガー１０はねじ込み杭１から引き抜かれ、ねじ込み杭は地盤中に埋設されて施工は終了する。
【００４６】
本実施の形態によれば、オーガー１０の先端部から噴出される硬化性流動物と土砂が攪拌混合され、乱された地盤が固化されるため大きな先端支持力を発揮することができる。なお、硬化性流動物の噴出区間は、設計上必要なねじ込み杭１の周面摩擦に応じて決定されるもので、杭頭部から杭先端部までの全区間でもよいし、杭先端部の近傍だけでもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１ ねじ込み杭
２ 杭本体
３ 杭体
４，４ａ 拡径部
６，６ａ 翼
７ 中央開口部
９ 継手部材
９ａ 翼状の継手部材
１０ オーガー
１１ オーガーヘッド
１３ 貫通穴
１４ 噴出口
１５ モータ
１８ 施工機械
２０ 硬化材プラント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼を設けた杭体を回転し、該杭体を前記翼の作用により地中に貫入するねじ込み杭において、
前記杭体の先端部に、その下端部の内径が前記杭体の内径より大径の拡径部を設け、少なくとも該拡径部の先端部又はその近傍に翼を設けたことを特徴とするねじ込み杭。
【請求項２】
拡径部を、上端部の外径が杭体の外径とほぼ等しく、下端部の外径が前記杭体の外径より大径の截頭円錐状に形成し、該拡径部の上端部を前記杭体の先端部に接合したことを特徴とする請求項１記載のねじ込み杭。
【請求項３】
拡径部を、杭体の外径より大径の筒状体で形成し、該拡径部をドーナツ状、円板状又は楕円状の継手部材を介して前記杭体の先端部に接合したことを特徴とする請求項１記載のねじ込み杭。
【請求項４】
翼を拡径部の内壁に接合したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のねじ込み杭。
【請求項５】
翼及び継手部材に中央開口部を有する請求項１乃至４のいずれかのねじ込み杭内にオーガーを挿入してそのオーガーヘッドを杭先端部から突出させ、該オーガーと前記翼の作用によりねじ込み杭を地中に貫入することを特徴とするねじ込み杭の施工方法。
【請求項６】
オーガーの軸方向に貫通穴を設けると共にオーガーヘッドに噴出口を設け、前記貫通穴から硬化性流動物を圧送して前記噴出口から噴出させることを特徴とする請求項５記載のねじ込み杭の施工方法。
【請求項１】
翼を設けた杭体を回転し、該杭体を前記翼の作用により地中に貫入するねじ込み杭において、
前記杭体の先端部に、その下端部の内径が前記杭体の内径より大径の拡径部を設け、少なくとも該拡径部の先端部又はその近傍に翼を設けたことを特徴とするねじ込み杭。
【請求項２】
拡径部を、上端部の外径が杭体の外径とほぼ等しく、下端部の外径が前記杭体の外径より大径の截頭円錐状に形成し、該拡径部の上端部を前記杭体の先端部に接合したことを特徴とする請求項１記載のねじ込み杭。
【請求項３】
拡径部を、杭体の外径より大径の筒状体で形成し、該拡径部をドーナツ状、円板状又は楕円状の継手部材を介して前記杭体の先端部に接合したことを特徴とする請求項１記載のねじ込み杭。
【請求項４】
翼を拡径部の内壁に接合したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のねじ込み杭。
【請求項５】
翼及び継手部材に中央開口部を有する請求項１乃至４のいずれかのねじ込み杭内にオーガーを挿入してそのオーガーヘッドを杭先端部から突出させ、該オーガーと前記翼の作用によりねじ込み杭を地中に貫入することを特徴とするねじ込み杭の施工方法。
【請求項６】
オーガーの軸方向に貫通穴を設けると共にオーガーヘッドに噴出口を設け、前記貫通穴から硬化性流動物を圧送して前記噴出口から噴出させることを特徴とする請求項５記載のねじ込み杭の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２８５８６６（Ｐ２０１０−２８５８６６Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８６１２１（Ｐ２０１０−１８６１２１）
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【分割の表示】特願２００１−１５９２６６（Ｐ２００１−１５９２６６）の分割
【原出願日】平成１３年５月２８日（２００１．５．２８）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２３日（２０１０．８．２３）
【分割の表示】特願２００１−１５９２６６（Ｐ２００１−１５９２６６）の分割
【原出願日】平成１３年５月２８日（２００１．５．２８）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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