JP2002105953A - ねじり込み鋼管杭 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地中にレキ等の障害物が存在していても比較
的容易にねじり込んで埋設することができると共に支持
力の増大が図れるねじり込み鋼管杭を提供する。 【解決手段】 鋼管２の先端側の外周に、地盤に鋭角に
切り込むプロペラ羽根状の切削刃３ａ、３ｂ、３ｃを螺
旋状の軌跡１５に沿って複数枚取付け、これらの切削刃
３ａ、３ｂ、３ｃは、ガラ、レキ等の障害物５０の通過
を許容すべく適宜の間隔を隔てて設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物や構造物を
支えるねじり込み鋼管杭に係り、特にねじり込み時にガ
ラ、レキ等の障害物が挟まることがないねじり込み鋼管
杭に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】杭基礎工事の最も基本的な施工方法は、
ドロップハンマを用いて杭を直接たたいて打ち込むもの
である。しかし、この打撃工法に伴う騒音は、地域社会
の環境に影響を及ぼしている。特に、都市部において
は、工事場所が住居地区に近接しており、騒音公害とし
て大きな社会問題となっている。このため、騒音を抑え
るため、各種の杭、工法が開発されている。この内の低
公害工法の基本は、打ち込む杭から埋め込む杭に変化し
てきており、その代表的なものの工法がねじり込み鋼管
杭工法である。

【０００３】このねじり込み鋼管杭は、例えば木造２階
建て或いは３階建て住宅等の比較的軽量（必要とされる
地耐力５ｔｆ／ｍ²以下）な建物を、将来地盤沈下を起
すような軟弱な地盤を含んでいるような宅地地盤上に建
築する場合の地盤補強工法に採用されることである。特
に、地表面より比較的浅部（-５．０ｍ〜１５ｍ付近）
に強固な地盤があり、その上部全体が軟弱地盤あるいは
腐食土を含んでいるような場合には、強固な地盤に建物
荷重に鋼管もしくはパイルによって直接伝達させるねじ
り込み鋼管杭工法が採用される場合が多い。

【０００４】このねじり込み鋼管杭工法としては、市販
の鋼管の先端部の外周に螺旋状の掘削羽根を突設し、そ
の回転によるねじり込みにより鋼管杭を強固な支持地盤
まで埋設する工法が提案されている。図７は、従来のね
じり込み鋼管杭の一例を示す図で、（ａ）は側面図、
（ｂ）は底面図である。図示するように、このねじり込
み鋼管杭１０は、鋼管２０の先端側の外周に一枚の連続
した螺旋状の掘削羽根３０を設けて構成されている。こ
のねじり込み鋼管杭１０は、鋼管２０の周方向に掘削羽
根３０が連続しているため、地盤支持力に優れている。
これに関連するものとしては、例えば特開平１０−２９
２３７０号公報記載の技術がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のねじり込み鋼管杭においては、螺旋状の掘削羽根３
０を備えているため、地中にコンクリートのガラ、レキ
等の障害物５０が存在する場合、障害物５０の通過を阻
害し易く、障害物５０が掘削羽根３０のピッチ間に挟ま
り、場合によっては地中へのねじり込みが困難となる問
題がある。

【０００６】本発明は、かかる従来のねじり込み鋼管杭
の問題点を解決するために成されたもので、地中にレキ
等の障害物が存在していても比較的容易にねじり込んで
埋設することができると共に支持力の増大が図れるねじ
り込み鋼管杭を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決する手段】前記目的を達成するために、本
発明のうち請求項１のねじり込み鋼管杭は、鋼管の先端
側の外周に、周方向に適宜の間隔でプロペラ羽根状の複
数枚の切削刃を設けたことを特徴とする。

【０００８】請求項２のねじり込み鋼管杭は、鋼管の先
端側の外周に、地盤に鋭角に切り込むプロペラ羽根状の
切削刃を螺旋状の軌跡に沿って複数枚取付け、これらの
切削刃は、ガラ、レキ等の障害物の通過を許容すべく適
宜の間隔を隔てて配設されていることを特徴とする。

【０００９】請求項３のねじり込み鋼管杭は、請求項１
または２に記載のねじり込み鋼管杭において、前記鋼管
の外周には、隣接する切削刃間に位置させて鋼管の軸方
向に間隔を隔てて他の切削刃が設けられていることを特
徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態であるねじり込み鋼管杭を示す図で、（ａ）は側
面図、（ｂ）は底面図である。

【００１１】図１において、１はねじり込み鋼管杭で、
このねじり込み鋼管杭１は鋼管２の先端側（下端側）の
外周面に周方向に適宜の間隔でプロペラ羽根状の複数枚
図示例では３枚の切削刃３（３ａ、３ｂ、３ｃ）を設け
て構成されている。本実施の形態のねじり込み鋼管杭１
においては、鋼管２の略同一円周状に切削刃３ａ，３
ｂ，３ｃが配設されている。

【００１２】前記切削刃３ａ、３ｂ、３ｃは、ガラ、レ
キ等の障害物５０の円滑な通過を許容し、且つ支持杭と
しての支持力ないし受圧面積を大きくするために、扇風
機の羽根のように面積の大きいプロペラ羽根状に形成さ
れていることが好ましい。これらの切削刃３ａ、３ｂ、
３ｃは、隣り合う切削刃間におけるレキ等の障害物５０
の通過を許容し、障害物５０が挟まることがないように
適宜の間隔を隔てて配設されている。

【００１３】前記切削刃３ａ、３ｂ、３ｃは、前記鋼管
２の例えば時計方向の回転により、地盤ないしは地中の
ガラ、レキ等の障害物５０に鋭角に切り込み、且つ障害
物５０が隣り合う切削刃間の隙間を迅速に通過し得るよ
うに所定の傾斜角αで設けられている。また、切削刃３
ａ、３ｂ、３ｃは、地盤ないしは地中のガラ、レキ等の
障害物５０に円滑に切り込めるように回転方向の始端４
ａ，４ｂ，４ｃから半径方向の幅が漸次増大するように
曲面状に形成されていることが好ましい。

【００１４】次に、以上の構成からなる本実施の形態の
ねじり込み鋼管杭の作用を述べる。図２は、図１のねじ
り込み鋼管杭を用いたねじり込み鋼管杭工法を概略的に
説明する説明図である。ねじり込み鋼管杭１は、図示し
ない作業機に昇降可能に装備された回転駆動装置１００
に上端部が保持され、地盤Ｇに向けて垂直の起立状態と
され、回転駆動装置１００によって矢印で示すねじり込
み方向（時計方向）に回転駆動される。

【００１５】前記ねじり込み鋼管杭１は、その回転に伴
う先端（下端）のプロペラ羽根状切削刃３ａ，３ｂ，３
ｃの回転により、地盤Ｇを切削しつつ自らの推進力で地
中にねじり込まれて行く。その際に、切削された土砂
は、鋼管２の外周面によって孔壁に圧密されて行く。前
記孔壁には、切削刃３ａ，３ｂ，３ｃの螺旋状の条痕が
形成されるが、ねじり込みの過程でこれらの条痕には切
削土砂が充填圧密されることになる。

【００１６】前記ねじり込み鋼管杭１が所定深さまでね
じり込まれたなら、その上端部から回転駆動装置１００
を取外し、前記ねじり込み鋼管杭１の上端部に鋼管を溶
接により連結し、該鋼管の上端部に回転駆動機構を連結
してその駆動により再びねじり込み作業（切削作業）を
開始する。このように順次鋼管を連結してはねじり込み
作業を継続することにより、ねじり込み鋼管杭１の先端
が支持地盤に到達する所要の深さまでねじり込んで行
く。なお、前記鋼管の代りに、先端にプロペラ羽根状の
切削刃３ａ，３ｂ，３ｃを有するねじり込み鋼管杭を連
結してもよい。

【００１７】前記ねじり込み鋼管杭１のねじり込みによ
り、その先端から鋼管２内に土砂が入り込んで圧入さ
れ、鋼管２内が土砂で閉塞されるため、中空であったね
じり込み鋼管杭１は、いわゆる閉塞杭としての機能を発
揮するようになる。また、切削刃３ａ，３ｂ，３ｃが重
圧面積の大きい扇風機のプロペラ羽根状に形成されてい
るため、地盤支持力の向上が図れる。

【００１８】しかも、切削刃３ａ，３ｂ，３ｃは、鋼管
２の外周に周方向に適宜の間隔を隔てて配設されると共
に地盤ないしは地中のガラ、レキ等の障害物５０に鋭角
に切り込むように所定の傾斜角αで設けられているた
め、障害物５０の円滑な通過を許容することができ、障
害物５０が隣り合う切削刃間に挟まりにくく、場合によ
っては障害物５０を破砕することも可能である。このよ
うに前記ねじり込み鋼管杭１によれば、鋼管２の先端側
の外周に、周方向に適宜の間隔を隔ててプロペラ羽根状
の複数枚の切削刃３ａ，３ｂ，３ｃを設けてなるた
め、、地中にレキ等の障害物５０が存在していても比較
的容易にねじり込んで埋設することができると共に支持
力の増大が図れる。

【００１９】図３は、本発明の第２の実施形態であるね
じり込み鋼管杭を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は
底面図である。図３の実施形態において、図１の実施形
態とと同様の部分には同一参照符号が付されている。図
３の実施の形態のねじり込み鋼管杭１においては、鋼管
２の先端側の外周面に周方向に適宜の間隔を隔ててプロ
ペラ羽根状の複数枚図示例では３枚の切削刃（一段目の
切削刃ともいう）３ａ，３ｂ，３ｃを設けると共に、こ
れら切削刃３ａ，３ｂ，３ｃよりも鋼管２の軸方向上方
に適宜の間隔を隔てて同様にプロペラ羽根状の複数枚図
示例では３枚の切削刃（二段目の切削刃ともいう）３
ｄ，３ｅ，３ｆを設けて構成されている。

【００２０】この場合、一段目の切削刃３ａ，３ｂ，３
ｃにおける隣り合う切削刃間に位置させて二段目の切削
刃３ｄ，３ｅ，３ｆが配置され、これらの切削刃３ａ〜
３ｆを鋼管２の軸方向に投影させた場合、切削刃３ａ〜
３ｆが鋼管２の周方向に重なり合って投影面積すなわち
受圧面積を増大させ、地盤支持力の向上が図れるように
なっている。図３の実施形態のねじり込み鋼管杭１によ
れば、図１の実施形態のねじり込み鋼管杭１と同様の効
果を奏することができると共に、支持力の更なる増大が
図れる。

【００２１】図４は、本発明の第３の実施形態であるね
じり込み鋼管杭を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は
底面図である。図４の実施形態において、図１の実施形
態とと同様の部分には同一参照符号が付されている。図
３の実施の形態のねじり込み鋼管杭１は、鋼管２の先端
側の外周に、地盤に鋭角に切り込むプロペラ羽根状の切
削刃３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを螺旋状の軌跡１５に沿っ
て複数枚図示例では４枚取付けてなり、これらの切削刃
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、ガラ、レキ等の障害物５０
の通過を許容すべく適宜の間隔を隔てて配設されてい
る。

【００２２】図示例の場合、各切削刃３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄは、鋼管２の周方向に略９０°の範囲で形成さ
れている。下から二枚目の切削刃３ｂは一枚面の切削刃
３ａから反時計方向に略９０゜の間隔（隙間）を隔てて
取付けられ、三枚目の切削刃３ｃは二枚目の切削刃３ｂ
より反時計方向に１８０゜の間隔を隔てて取付けられ、
四枚目の切削刃３ｄは三枚目の切削刃３ｃより反時計方
向に略９０°の間隔を隔てて取付けられている。

【００２３】すなわち、図４のねじり込み鋼管杭１にお
いては、前記鋼管２の外周に、隣接する切削刃３ａ，３
ｂ間に位置させて鋼管２の軸方向に間隔を隔てて他の切
削刃３ｃ，３ｄが配設されており、これにより鋼管２の
軸方向から見た切削刃３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの投影面
積を増大させ、受圧面積ないし地盤支持力の増大が図ら
れている。図３の実施形態のねじり込み鋼管杭１によれ
ば、図１の実施形態のねじり込み鋼管杭１と同様の効果
を奏することができると共に、支持力の更なる増大が図
れる。

【００２４】図５は、本発明の変形例を示す一部省略断
面図である。なお、図３においては、切削刃が図示省略
されている。このねじり込み鋼管杭１においては、鋼管
２の先端部に山形形状の切削刃７が設けられている。こ
のため、切削開始時のねじり込み鋼管杭１の中心位置決
めが容易にできると共に切削能力の向上が図れる。。

【００２５】図６は、本発明の他の変形例を示す一部省
略断面図である。なお、図６においては、切削刃が図示
省略されている。このねじり込み鋼管杭１においては、
鋼管２の先端部にリボン状の切削刃７が設けられてい
る。この切削刃７は、長方形の鋼板の両端を互いに反対
方向にひねって形成されている。この切削刃８は、鋼管
２の先端部の内部に直径方向に跨って取付けられてい
る。これによれば、鋼管２の先端の地盤を切削刃８によ
り積極的に切削して鋼管２内に取込むことができ、閉塞
杭を容易に形成することができる。

【００２６】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の
設計変更等が可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明のね
じり込み鋼管杭によれば、鋼管の先端側の外周に周方向
に適宜の間隔でプロペラ羽根状の複数枚の切削刃を設け
たなるため、地中にレキ等の障害物が存在していても比
較的容易にねじり込んで埋設することができると共に支
持力の増大が図れる。また、鋼管の外周に隣接する切削
刃間に位置させて鋼管の軸方向に間隔を隔てて他の切削
刃を設けることにより、切削刃による地盤支持面積が増
大し、支持力の更なる増大が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態であるねじり込み鋼管
杭を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図であ
る。

【図２】図１のねじり込み鋼管杭を用いたねじり込み鋼
管杭工法を概略的に説明する説明図である。

【図３】本発明の第２の実施形態であるねじり込み鋼管
杭を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施形態であるねじり込み鋼管
杭を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図であ
る。

【図５】本発明の変形例を示す一部省略断面図である。

【図６】本発明の他の変形例を示す一部省略断面図であ
る。

【図７】従来のねじり込み鋼管杭の説明図である。

【符号の説明】

１ ねじり込み鋼管杭 ２ 鋼管 ３ａ、３ｂ、３ｃ 切削刃 ３ｄ、３ｅ、３ｆ 切削刃 １５ 螺旋状の軌跡 ５０ ガラ、レキ等の障害物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管の先端側の外周に、周方向に適宜の
   間隔を隔ててプロペラ羽根状の複数枚の切削刃を設けて
   なることを特徴とするねじり込み鋼管杭。
2. 【請求項２】 鋼管の先端側の外周に、地盤に鋭角に切
   り込むプロペラ羽根状の切削刃を螺旋状の軌跡に沿って
   複数枚取付け、これらの切削刃は、ガラ、レキ等の障害
   物の通過を許容すべく適宜の間隔を隔てて配設されてい
   ることを特徴とするねじり込み鋼管杭。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載のねじり込み鋼管
   杭において、前記鋼管の外周には、隣接する切削刃間に
   位置させて鋼管の軸方向に間隔を隔てて他の切削刃が配
   設されていることを特徴とするねじり込み鋼管杭。