JP2003027467A - 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、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。 【解決手段】 鋼管杭用先端部材１は、その上部５にお
いて直線溝６が形成された先端部材本体７と、この先端
部材本体７の外周８に固定された螺旋羽根９と、先端部
材本体７の上部５に突出して形成され、直線溝６に対応
するように挿通孔１１が形成された嵌合部１２とからな
り、鋼管杭は、鋼管３の先端部４において鋼管杭用先端
部材１の直線溝６に対応する位置に直線溝１７を形成
し、この直線溝１７と鋼管杭用先端部材１の直線溝６と
が対応するように、嵌合部１２を鋼管３の先端部４の内
周１０に嵌入させてから、鋼管３の直線溝１７と鋼管杭
用先端部材１の直線溝６とで形成される開口及び鋼管杭
用先端部材１の挿通孔１１に楔状部材１８を打ち込んで
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９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１０
４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８参照）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】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、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。

【０００６】

【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
し、その上部において母線方向に直線溝が形成された円
筒形又は円柱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
る外径を有し、前記直線溝に対応する位置に挿通孔が形
成された円筒形又は円柱形の嵌合部とからなることを特
徴とするものである。

【０００７】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、前記鋼管の先端部において前記
鋼管杭用先端部材の直線溝に対応する位置に直線溝を形
成し、この直線溝と鋼管杭用先端部材の直線溝とが対応
するように、前記嵌合部を鋼管の先端部の内周に嵌入さ
せてから、前記鋼管の直線溝と前記鋼管杭用先端部材の
直線溝とで形成される開口及び前記鋼管杭用先端部材の
挿通孔に楔状部材を打ち込んで結合したことを特徴とす
るものである。

【０００８】

【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７参照）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を有し、その上
部５において母線方向に直線溝６が形成された円筒形又
は円柱形の先端部材本体７と、この先端部材本体７の外
周８に固定された螺旋羽根９と、前記先端部材本体７の
上部５に突出して形成され、前記鋼管３の先端部４の内
周１０に嵌合する外径ｄ２を有し、前記直線溝６に対応
する位置に挿通孔１１（図４参照）が形成された円筒形
又は円柱形の嵌合部１２とを有して構成されている。以
下、更に詳細に説明する。

【０００９】前記先端部材本体７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。先端部材７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７と鋼管３との結
合部分に段差が生じることがなく、１本の鋼管１００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９参照）。

【００１０】また、図２に示すように、先端部材本体７
の上部５を周方向に２等分した位置に２本の直線溝６が
形成されている。この直線溝６は、鋼管杭用先端部材１
を鋼管３の先端部４に結合した際に、鋼管杭用先端部材
１を鋼管３に対して回転方向に固定するために設けられ
る部分である。

【００１１】この直線溝６の形状は、先端部材本体７に
おいてその母線方向に形成された一定幅の直線的な形状
とし、例えば、その長さは嵌合部１２の高さの１／４乃
至１／２倍程度とし、その幅は５乃至１０ｍｍ程度とす
ると好適である。そして、このような直線溝６は、予め
工場で金切り用の電動のこぎり等により、先端部材本体
７の上部５に対して一文字状に切込みを入れることによ
り形成される。

【００１２】そして、先端部材本体７の下端１３には、
その開口部を塞ぐ円盤状の蓋１４が設けられている。こ
の蓋１４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７の下端１３から土砂が内部
に侵入することを防いでいる。なお、先端部材本体７
を、その下端１３に蓋１４を設けた円筒形の部材に変え
て、その内部に空洞がない円柱形とすることも可能であ
る。

【００１３】前記螺旋羽根９は、図１に示すように、先
端部材本体７に外周８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９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８参
照）。この螺旋羽根９は、一定厚さの平板状部材を略一
定幅の螺旋形状に形成するとともに、先端部材本体７の
外周８に固定することにより構成される。

【００１４】本実施の形態においては、前記螺旋羽根９
は、図２に示すように、その上端部１５及び下端部１６
おいて水平方向に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１５及び下端部１６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９は、１枚の羽根を１巻きした構成としている
が、螺旋羽根９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９も鋼管杭用先端部材１の外周８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。

【００１５】前記嵌合部１２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１０に対して嵌入される部分で
あり、先端部材本体７の上部５に突出して形成され、鋼
管３の先端部４の内周１０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１０に嵌合する外径ｄ２とは、鋼管３の先端
部４の内径ｄ４と同一又はそれよりわずかに小さい外径
のことである。

【００１６】また、図１のＡ−Ａ断面図である図４及び
図５にも示すように、嵌合部１２の高さ方向中央部を周
方向に２等分した位置に２個の挿通孔１１が形成されて
いる。この挿通孔１１は、先端部材本体７の直線溝６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
した際に、この鋼管杭用先端部材１を鋼管３に対して回
転方向に固定するために設けられる部分である。

【００１７】この挿通孔１１の形状は、嵌合部１２にお
いて高さ方向中央部に先端部材本体７の直線溝６と同様
に、その母線方向に形成された一定幅の直線的な形状と
し、例えば、その長さは、嵌合部１２の高さの１／２乃
至１倍程度とし、その幅は、５乃至１０ｍｍ程度、すな
わち、先端部材本体７の直線溝６の長さの略２倍とし、
その幅は、先端部材本体７の直線溝６の幅と同一又はそ
れよりもわずかに小さい寸法とすると好適である。そし
て、このような挿通孔１１は、予め工場で電動のドリル
等により、嵌合部１２の中央部に対してその母線方向に
挿通孔を穿設することにより形成される。

【００１８】また、本実施の形態において、嵌合部１２
は、図５に示すように、先端部材本体７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７の
直線溝６と嵌合部１２の挿通孔１１とが合致するよう
に、すなわち先端部材本体７の直線溝６と嵌合部１２の
挿通孔１１とが一直線上に並ぶようにして先端部材本体
７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７の上部５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。

【００１９】ここで、嵌合部１２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７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７の上部５
の突出する嵌合部１２の長さを十分に確保するととも
に、嵌合部１２と先端部材本体７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１２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７に嵌
入する長さについては、嵌合部１２を構成する円筒部材
の長さの約１／４乃至１／２程度とすると好適である。

【００２０】また、図示はしないが、嵌合部１２を鋼管
３の先端部４の内周１０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１２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。

【００２１】このような嵌合部１２を設けたことによ
り、この嵌合部１２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１２の形状は、先端部
材本体７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。

【００２２】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９参
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。

【００２３】そして、図５及び図１のＢ−Ｂ断面図であ
る図６にも示すように、鋼管３の先端部４には、先端部
材本体７の直線溝６に対応する位置に２本の直線溝１７
が形成されている。すなわち、前述の通り、先端部材本
体７の直線溝６及び嵌合部１２の挿通孔１１が周方向に
２等分した位置に形成されていることから、それに対応
して鋼管３の先端部４を周方向に２等分した位置に２本
の直線溝１７が形成される。

【００２４】この直線溝１７の形状は、直線溝１７と先
端部材本体７の直線溝６とが対応するように鋼管杭用先
端部材１の嵌合部１２を鋼管３の先端部に嵌入した際
に、先端部材本体７の直線溝６と鋼管杭３の先端部４の
直線溝１７とで形成される形状が、嵌合部１２の挿通孔
１１の形状と略同一となる形状とし、具体的には、その
長さは嵌合部１２の挿通孔１１の長さの略１／２倍と
し、その幅は嵌合部１２の挿通孔１１の幅と同一又はそ
れよりもわずかに大きい寸法の一定幅の帯状に形成す
る。

【００２５】このような直線溝１７は、金切り用の電動
のこぎり等により、鋼管３の先端部４の対してその軸方
向に一文字状に切込みを入れることにより容易に形成す
ることができる。したがって、工場等においても予め直
線溝１７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直線溝１７を形成することが可
能である。

【００２６】そして、図７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３の直線溝１７と鋼管杭用先端
部材１の直線溝６とが対応するようにして、鋼管杭用先
端部材１の嵌合部１２を鋼管３の先端部４の内周１０に
嵌入させてから、楔状部材１８を、鋼管３の軸方向と直
交して鋼管杭用先端部材１と鋼管３との結合部分を貫通
するように、鋼管３の直線溝１７と鋼管杭用先端部材１
の直線溝６とで形成される開口及び鋼管杭用先端部材１
の挿通孔１１に打ち込むことによりおこなう。この楔状
部材１８は、その外周と鋼管３の直線溝１７、鋼管杭用
先端部材１の直線溝６及び鋼管杭用先端部材１の挿通孔
１１との間にそれぞれ生じる摩擦力で、この結合が容易
に外れないようにするために設けられるものである。

【００２７】前記楔状部材１８は、鋼製のテーパー状の
部材により構成される。この楔状部材１８の形状は、鋼
管３の直線溝１７と鋼管杭用先端部材１の直線溝６とで
形成される開口及び鋼管杭用先端部材１の挿通孔１１に
打ち込み可能なように、その幅は先端部で鋼管杭用先端
部材１の挿通孔１１の幅と略同一又はそれより小さい寸
法となるとともに、その高さは先端部で鋼管杭用先端部
材１の挿通孔１１の長さと略同一又はそれより小さい寸
法となるようにテーパーが形成されたテーパー形状とす
る。また、その長さは鋼管３の外径ｄ３と同一又はそれ
よりわずかに大きい寸法であって、螺旋羽根９の外径ｄ
６よりも短い寸法とする。そして、鋼管杭２の運搬を効
率的におこなうため、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。

【００２８】このようにして構成された鋼管杭２は、図
８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。

【００２９】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
の内周１０と鋼管杭用先端部材１の嵌合部１２の外周１
９との摩擦力と鋼管３の直線溝１７、鋼管杭用先端部材
１の直線溝６及び鋼管杭用先端部材１の挿通孔１１と楔
状部材１８との間にそれぞれ生じる摩擦力とにより、互
いに分離することなく、また、この鋼管杭２を地中にね
じ込む際には鋼管３と鋼管杭用先端部材１とを引き離す
方向とは逆方向の力が作用するので当然に互いに分離す
ることがない。そして、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の先端部４
の直線溝１７、鋼管杭用先端部材１の直線溝６、鋼管杭
用先端部材１の挿通孔１１と楔状部材１８との嵌合によ
り鋼管３と鋼管杭用先端部材１が一体として回転するこ
ととなる。

【００３０】したがって、この鋼管杭２は、従来の鋼管
杭１０４（図９参照）と全く同様に使用することができ
る。

【００３１】

【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
同一の外径を有し、その上部において母線方向に直線溝
が形成された円筒形又は円柱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し、前記直線溝に対応する位
置に挿通孔が形成された円筒形又は円柱形の嵌合部とか
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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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、前記鋼管の先端部に
おいて前記鋼管杭用先端部材の直線溝に対応する位置に
直線溝を形成し、この直線溝と鋼管杭用先端部材の直線
溝とが対応するように、前記嵌合部を鋼管の先端部の内
周に嵌入させてから、前記鋼管の直線溝と前記鋼管杭用
先端部材の直線溝とで形成される開口及び前記鋼管杭用
先端部材の挿通孔に楔状部材を打ち込むだけで前記鋼管
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。

【００３６】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】図１のＡ−Ａ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及び
鋼管の縦断面図である。

【図６】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】本発明の実施形態に係る鋼管杭を示す正面図で
ある。

【図８】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９】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 ６、１７ 直線溝 ７ 先端部材本体 ９ 螺旋羽根 １１ 挿通孔 １２ 嵌合部 １８ 楔状部材

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
   の外径を有し、その上部において母線方向に直線溝が形
   成された円筒形又は円柱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し、前記直線溝に対応する位置に
   挿通孔が形成された円筒形又は円柱形の嵌合部と、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
   鋼管の先端部において前記鋼管杭用先端部材の直線溝に
   対応する位置に直線溝を形成し、この直線溝と鋼管杭用
   先端部材の直線溝とが対応するように、前記嵌合部を鋼
   管の先端部の内周に嵌入させてから、前記鋼管の直線溝
   と前記鋼管杭用先端部材の直線溝とで形成される開口及
   び前記鋼管杭用先端部材の挿通孔に楔状部材を打ち込ん
   で結合したことを特徴とする鋼管杭。