JP2003027466A - 鋼管杭用先端部材及び鋼管杭 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先端部の外周に螺旋羽根を有する鋼管杭につ
いて、地盤への高い支持力を確保するとともに、運搬を
効率的に行うことができるようにするとともに、小規模
な設備で製造可能であり、なおかつ保管場所の占有面積
も小さくすることができる鋼管杭を提供すること。 【解決手段】 鋼管杭用先端部材１は、前記鋼管３と略
同一の外径ｄ１を有する円筒形の先端部材本体５と、こ
の先端部材本体５の外周６に固定された螺旋羽根７と、
前記先端部材本体５の上部８に突出して形成され、前記
鋼管３の先端部４の内周９に嵌合する外径ｄ２を有する
円筒形又は円柱形の嵌合部１０と、前記先端部材本体５
の下部１１において、両角部１２を内側又は外側に折曲
させた切欠き１３とからなり、鋼管杭は、嵌合部１０を
鋼管３の先端部４の内周９に嵌入させて結合して形成し
たこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中に埋設されて
建築物の基礎を支持する鋼管杭に関し、運搬の際にトラ
ックの荷台等に効率的に積載することができる鋼管杭及
びそのような鋼管杭を構成する鋼管杭先端部材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】建築物の基礎を支持するための杭とし
て、図１０に示すように、鋼管１００の先端部１０１の
外周１０２に螺旋羽根１０３を固定して設けた鋼管杭１
０４が従来から知られている。このような鋼管杭１０４
は、地上に設置したアースオーガー（図９参照）等の駆
動機械２００により回転させてねじ込むことにより地中
に埋設されるものであり、無排土で埋設することができ
るとともに、埋設後は、螺旋羽根１０３を有している分
だけ水平方向の投影面積が広くなることから大きな支持
力を得ることができるという利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の鋼管杭１０４の螺旋羽根１０３は、一般的に
鋼管１００の外径ｄ３の約２乃至３倍程度の外径ｄ６を
有していることから、工場において鋼管杭１０４を平行
に束ねることができず、トラックの荷台等に効率的に積
載することができないという問題点があった。

【０００４】また、このような鋼管杭１０４の鋼管１０
０は、一般的に１０乃至１５ｍ程度の長さを有している
ことから、工場において製造する際には、このような長
さの長い鋼管１００の先端部１０１に螺旋羽根１０３を
取り付けるために、大きな設備と保管場所も含めた広い
空間が必要となり、非常に効率が悪く、製造コストの上
昇につながるという問題点があった。

【０００５】更に、図示はしないが、このような鋼管杭
１０４の先端には、地盤中にレキやガラが存在してもス
ムーズに鋼管杭を埋設することができるように、掘削ビ
ットや掘削板を突設しておく場合があるが、その場合に
は、鋼管杭１０４の先端の地盤が掘削ビット等によって
乱されて非常に柔らかくなり、地盤反力が低下して支持
力の著しい低下を招くという問題点があった。更にま
た、掘削ビット等を別途設ける必要があるため、鋼管杭
１０４の製造コストの上昇につながるという問題点があ
った。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、先端部の外周に螺旋羽根を有する鋼管杭につい
て、地盤への高い支持力を確保するとともに、運搬を効
率的におこなうことができるようにするとともに、小規
模な設備で製造可能であり、なおかつ保管場所の占有面
積も小さくすることができる鋼管杭を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
になされた本発明の請求項１に記載の鋼管杭用先端部材
は、鋼管の先端部に結合されることにより、鋼管杭を構
成する先端部材であって、前記鋼管と略同一の外径を有
する円筒形の先端部材本体と、この先端部材本体の外周
に固定された螺旋羽根と、前記先端部材本体の上部に突
出して形成され、前記鋼管の先端部の内周に嵌合する外
径を有する円筒形又は円柱形の嵌合部と、前記先端部材
本体の下部において、両角部を内側又は外側に折曲させ
た切欠きとを特徴とするものである。

【０００８】請求項２に記載する鋼管杭は、鋼管の先端
部に請求項１に記載の鋼管杭用先端部材を結合して構成
される鋼管杭であって、前記鋼管杭用先端部材の嵌合部
を鋼管の先端部の内周に嵌入させて結合したことを特徴
とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る鋼管杭用先端
部材１及び鋼管杭２について、図面に基づいて説明す
る。本発明の実施の形態に係る鋼管杭用先端部材１は、
図１及び図２に示すように、鋼管３の先端部４に結合さ
れることにより、鋼管杭２（図８参照）を構成する先端
部材であって、前記鋼管３と略同一の外径ｄ１を有する
円筒形の先端部材本体５と、この先端部材本体５の外周
６に固定された螺旋羽根７と、前記先端部材本体５の上
部８に突出して形成され、前記鋼管３の先端部４の内周
９に嵌合する外径ｄ２を有する円筒形又は円柱形の嵌合
部１０と、前記先端部材本体５の下部１１において、両
角部１２を内側又は外側に折曲させた切欠き１３とを有
して構成されている。以下、更に詳細に説明する。

【００１０】前記先端部材本体５は、図１に示すよう
に、鋼管杭用先端部材１を構成するための本体部分であ
って、この鋼管杭用先端部材１が結合される対象である
鋼管３の外径ｄ３と略同一の外径ｄ１を有する円筒形の
部材により構成されている。前記先端部材本体５をこの
ように形成することにより、鋼管３の先端部４に鋼管杭
用先端部材１を取り付けた際に、先端部材本体５と鋼管
３との結合部分に段差が生じることなく、１本の鋼管１
００により形成された従来の鋼管杭１０４と同様の形状
とすることができる（図１０参照）。

【００１１】前記螺旋羽根７は、図１に示すように、先
端部材本体５の外周６に固定されて螺旋形状の面を構成
する羽根である。この螺旋羽根７は、鋼管杭用先端部材
１を鋼管３の先端部４に結合して構成される鋼管杭２を
埋設する際に、鋼管杭２の回転力により、地中にねじ込
まれ、鋼管杭２を下方へ推進する役割を果たす（図９参
照）。この螺旋羽根７は、一定厚さの平板形状部材を略
一定幅の螺旋形状に形成するとともに、先端部材本体５
の外周６に固定することにより構成される。

【００１２】本実施の形態においては、前記螺旋羽根７
は、図２に示すように、その上端部１４及び下端部１５
において水平方向の突出幅が徐々に狭くなった形状とな
るように形成されているが、図３に示すように、その上
端部１４及び下端部１５において水平方向の突出幅が一
定となるように形成することも可能である。また、この
螺旋羽根７は、１枚の羽根を１巻きした構成としている
が、螺旋羽根７の数を複数枚とすることも可能であり、
巻き数も２回以上とすることも可能である。更に、この
ような螺旋羽根７の鋼管杭用先端部材１の外周６に対す
る固定は、通常は溶接によりおこなわれるが、他の方法
により固定することも可能である。

【００１３】前記嵌合部１０は、図１に示すように、鋼
管杭用先端部材１を鋼管３の先端部４に結合する際に、
鋼管３の先端部４の内周９に対して嵌入される部分であ
り、先端部材本体５の上部８に突出して形成され、鋼管
３の先端部４の内周９に嵌合する外径ｄ２を有する円筒
形の部材により構成される。ここで、鋼管３の先端部４
の内周９に嵌合する外径ｄ２とは、鋼管３の先端部４の
内径ｄ４と同一又はこれよりわずかに小さい外径のこと
である。

【００１４】また、本実施の形態において、嵌合部１０
は、図４に示すように、先端部材本体５の内径ｄ５と略
同一の外径ｄ２を有する円筒部材を、先端部材本体５の
上方から一部分だけを嵌入し、他の部分を先端部材本体
５の上部８に突出させた状態で溶接等により固定して形
成されている。

【００１５】ここで、嵌合部１０を構成する円筒部材の
長さ及びこの円筒部材を先端部材本体５に嵌入する長さ
については特に制約はないが、先端部材本体５の上部８
に突出する嵌合部１０の長さを十分に確保するととも
に、嵌合部１０と先端部材本体５との結合強度も十分に
確保する必要がある。したがって、例えば、嵌合部１０
を構成する円筒部材の長さについては鋼管３の外径ｄ３
の約１／２乃至２倍程度とし、これを先端部材本体５に
嵌入する長さについては、嵌合部１０を構成する円筒部
材の長さの約１／４乃至１／２倍程度とすると好適であ
る。

【００１６】また、図示はしないが、嵌合部１０を鋼管
３の先端部４の内周９に容易に嵌入させることができる
ようにするため、嵌合部１０の形状を、上方へ向って外
径が徐々に小さくなるように傾斜させて形成すると更に
好適である。このような嵌合部１０を設けたことによ
り、この嵌合部１０を鋼管３の先端部４に嵌入するのみ
で鋼管杭用先端部材１を容易に鋼管３に結合することが
できるとともに、それらを結合した状態で、鋼管杭用先
端部材１が鋼管３の軸と垂直な方向にずれることを防止
することができる。なお、嵌合部１０の形状は、先端部
材本体５と同様に、その内部に空洞がない円柱形とする
ことも可能である。

【００１７】前記切欠き１３は、図１に示すように、先
端部材本体５の下部を四角形状に切り欠いて、その両角
部を内側へ折曲させて形成されている。この切欠き１３
は、その両角部１２を内側に折曲させることにより、前
記螺旋羽根７と同様に、鋼管杭用先端部材１を鋼管３の
先端部４に結合して構成される鋼管杭２を埋設する際
に、鋼管杭２の回転力により、地中にねじ込まれ、鋼管
杭２を下方へ推進して（図９参照）、掘削効率を向上さ
せるために設けられる部分であり、先端部材本体５の下
部１１においてその母線方向に形成された台形状の切欠
きである。本実施の形態においては、先端部材本体５の
外周を２等分した位置に合計２個の切欠き１３が形成さ
れている。

【００１８】このような切欠き１３は、金切り用の電動
ののこぎり等により、先端部材本体５に対して軸方向に
一文字状に切り込みを入れていくことにより容易に形成
することができる。したがって、工場等において予め切
欠き１３を形成しておくことも可能であるが、建築現場
においても簡易な作業で切欠き１３を形成することが可
能である。この切欠き１３の形状は、例えば、その幅は
先端部材本体５の外径ｄ１の１／３乃至１／２倍程度と
し、その高さは先端部材本体５の高さの１／６乃至１／
４倍程度とし、前述の幅と同程度とすると好適である。
なお、切欠き１３の数は、１乃至３、又は５個以上とす
ることも可能であるが、その場合においても先端部材本
体５の外周６を等分した位置に形成する。

【００１９】本実施の形態では、前記切欠き１３は、図
５に示すように、その両角部１２を内側へ折り曲げるよ
うに形成されているが、図６に示すように、その両角部
１２を外側ヘ折り曲げるように形成することも可能であ
る。また、図７に示すように、鋼管杭２の回転方向と一
致するように、切欠き１３の両角部１２の一方を外側
に、他方を内側に折り曲げるように形成することも可能
である。更に、このような切欠き１３の折り曲げは、工
場等において予め形成しておくことも可能であるが、建
築現場において形成してもよい。なお、図１に示す両角
部１２の折り目１６の角度（折曲範囲）や折曲寸法（折
曲角）等は特に限定されるものではなく、必要に応じて
適宜変更可能である。

【００２０】また、図４に示すように、先端部材本体５
の下部１１付近の内周１７には、その開口部を塞ぐ円盤
状の蓋が設けられている。この蓋１８を設けたことによ
り、鋼管杭２として地中にねじ込む際に、先端部材本体
５の下端から土砂が内部に侵入することを防止できる。
更に、掘削した土砂を鋼管杭２の周囲に押し出して圧縮
できるので、摩擦力が増加してより高い支持力を得るこ
とができる。

【００２１】前記鋼管３は、その先端部４に鋼管杭用先
端部材１を結合することにより、鋼管杭２を構成する本
体部分であって、所定長さの管状部材により構成され
る。この鋼管３としては、従来の鋼管杭１０４（図１０
参照）に使用されているのと同じ材質及び構造のものを
使用することができる。鋼管３の長さについても一般的
な鋼管杭１０４と同様に１０乃至１５ｍ程度とする。

【００２２】そして、図８に示すように、このような鋼
管３の先端部４に鋼管杭用先端部材１を結合することに
より鋼管杭２が構成される。この鋼管３と鋼管杭用先端
部材１との結合は、鋼管杭用先端部材１の嵌合部１０
を、鋼管３の先端部４の内周９に嵌入させることにより
おこなう。鋼管３と鋼管杭用先端部材１との結合は、鋼
管３の先端部４と鋼管杭用先端部材１の突き合せ部分の
外周をスポット溶接することによりおこなう。鋼管杭２
の運搬を効率よくおこなうため、このような鋼管３と鋼
管杭用先端部材１との結合は、通常は建築現場において
おこなう。

【００２３】このようにして構成された鋼管杭２は、図
９に示すように、アースオーガー等の駆動機械２００に
鋼管杭用先端部材１を下にして垂直に吊り下げられた
後、回転しながら地中にねじ込まれる。

【００２４】この際、鋼管杭２は、駆動機械２００に垂
直に吊り下げられた状態であっても、鋼管３の先端部４
と鋼管杭用先端部材１の上部８は溶接接合されているの
で、互いに分離することはなく、鋼管杭２を地中にねじ
込む際に作用する軸回りの回転力に対しても、鋼管３と
鋼管杭用先端部材１とが一体として回転することとな
る。

【００２５】したがって、この鋼管杭２は、従来の鋼管
杭１０４（図１０参照）と全く同様に使用することがで
きる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る鋼管
杭用先端部材は、鋼管の先端部に結合されることによ
り、鋼管杭を構成する先端部材であって、前記鋼管と略
同一の外径を有する円筒形の先端部材本体と、この先端
部材本体の外周に固定された螺旋羽根と、前記先端部材
本体の上部に突出して形成され、前記鋼管の先端部の内
周に嵌合する外径を有する円筒形又は円柱形の嵌合部
と、前記先端部材本体の下部において、両角部を内側又
は外側に折曲させた切欠きとからなり、鋼管杭の先端部
における螺旋羽根が設けられた部分を鋼管杭用先端部材
として別個に構成したことから、鋼管杭用先端部材と鋼
管とを分離して運搬することができるという利点があ
る。

【００２７】したがって、工場から建築現場へ運搬する
ためにトラックの荷台等に積載する際に、螺旋羽根が邪
魔になることがなく、鋼管を平行に束ねて効率的に積載
することが可能となり運搬効率を高めることができると
いう利点がある。

【００２８】また、従来は、鋼管を製造している企業
等、鋼管の納入元から工場に鋼管を一旦搬入し、工場に
おいてその鋼管に螺旋状の羽根を取り付ける等の加工を
おこなって鋼管杭を製造した後、この鋼管杭を建築現場
に運搬して使用していた。しかし本発明に係る鋼管杭に
使用する鋼管は先端部に直線溝を形成しただけの通常の
鋼管であり、なおかつ、この直線溝は建築現場において
ありふれた工具等を用いて簡易な作業で形成することが
できるものであることから、工場においては鋼管杭用先
端部材のみを製造し、鋼管についてはその納入元から直
接建築現場に運搬することとが可能となる。したがっ
て、余計な運送費用等を削減することができるという利
点がある。

【００２９】更に、工場においても、従来は長さの長い
鋼管及び鋼管杭の製造後は鋼管杭を保管するための広い
場所が必要であったとともに、長さの長い鋼管に直接螺
旋状の羽根を取り付ける等の加工をおこなうために大き
な設備と広い搬送空間が必要であったが、本発明によれ
ば、鋼管杭用先端部材のみを工場で製造するので、広い
保管場所が不要であり、また、製造設備や工場内の搬送
空間も縮小することができるという利点がある。

【００３０】更にまた、前記先端部材本体の下部におい
て、両角部を内側又は外側に折曲させた切欠きを形成し
ているので、鋼管杭を地盤にねじ込んで埋設させる際に
地盤を乱すことなくスムーズに掘削でき、そのため地盤
への高い支持力を得ることができるという利点がある。

【００３１】請求項２に記載の鋼管杭は、鋼管の先端部
に請求項１又は請求項２に記載の鋼管杭用先端部材を結
合して構成される鋼管杭であって、前記嵌合部を鋼管の
先端部の内周に嵌入するだけで前記鋼管と前記鋼管杭用
先端部材とを結合することができるので、建築現場にお
いて容易に構成することができるという利点がある。

【００３２】また、このようにして結合された鋼管杭を
地中にねじ込む際に作用する軸回りの回転力に対して
も、鋼管の先端部と鋼管杭用先端部材の突き合せ部分を
スポット溶接して接合することにより鋼管と鋼管杭用先
端部材とが互いに分離することなく、一体として回転す
ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る鋼管杭用先端部材及び
それと結合する鋼管の先端部を示す正面図である。

【図２】本発明の実施形態に係る鋼管杭用先端部材の平
面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る鋼管杭用先端部材にお
いて、螺旋羽根を異なる構成としたものを示す平面図で
ある。

【図４】本発明の実施形態に係る鋼管杭用先端部材の縦
断面図である。

【図５】本発明の実施形態に係る鋼管杭用先端部材の底
面図である。

【図６】本発明の実施形態に係る鋼管杭用先端部材にお
いて、切欠きを異なる構成としたものを示す底面図であ
る。

【図７】本発明の実施形態に係る鋼管杭用先端部材にお
いて、切欠きを異なる構成としたものを示す底面図であ
る。

【図８】本発明の実施形態に係る鋼管杭を示す正面図で
ある。

【図９】本発明の実施形態に係る鋼管杭を地中に埋設す
る際の施工例を示す図である。

【図１０】従来例に係る鋼管杭を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 鋼管杭用先端部材 ３ 鋼管 ４ 先端部 ５ 先端部材本体 ７ 螺旋羽根 １０ 嵌合部 １３ 切欠き

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管の先端部に結合されることにより、
   鋼管杭を構成する先端部材であって、前記鋼管と略同一
   の外径を有する円筒形の先端部材本体と、この先端部材
   本体の外周に固定された螺旋羽根と、前記先端部材本体
   の上部に突出して形成され、前記鋼管の先端部の内周に
   嵌合する外径を有する円筒形又は円柱形の嵌合部と、前
   記先端部材本体の下部において、両角部を内側又は外側
   に折曲させた切欠きとからなることを特徴とする鋼管杭
   用先端部材。
2. 【請求項２】 鋼管の先端部に請求項１に記載の鋼管杭
   用先端部材を結合して構成される鋼管杭であって、前記
   鋼管杭用先端部材の嵌合部を鋼管の先端部の内周に嵌入
   させて結合したことを特徴とする鋼管杭。