JP2020010615A - 叩打式螺旋杭 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンマー等で叩打するだけで、たとえ比較的硬い地面に対しても容易に打ち込むことができ、しかも、たとえ比較的軟弱な地面においても優れた引抜き抵抗性を発揮する叩打式螺旋杭を提供すること。【解決手段】螺旋形状の線材４１から成る螺旋部４を少なくとも先端側に有する杭本体１と、杭本体１の基端部に設けられた叩打部２と、杭本体１の基端側に設けられたシート押え部３とを備えており、螺旋部４における線材４１の軸線方向Ｂと螺旋部４の螺旋軸線Ａに対し直角な平面Ｐとが成す線材４１の捩れ角θを４５〜８０度とした。【選択図】図１

Description

本発明は、叩打式螺旋杭、より詳しくは、地面に敷設した防草シートや土木シート等の各種シート材を地面に固定するための叩打式のシート押え杭に関する。

周知のとおり、農地や道路脇等において、雑草が繁茂するのを防ぐため、地面に防草シートを敷設することが行われている。この防草シートの固定は、シート押え杭を地面に打ち込んで行うのが一般的であるが、強風等により防草シートが容易に捲れ上がらないように、シート押え杭は地面に確りと固定されている必要がある。

従来、地面からの引抜き抵抗性を高めたシート押え杭として、例えば下記特許文献１に記載の螺旋杭が提案されている。この螺旋杭は、杭本体が螺旋形状を成しているため、その螺旋部分が地中で確りと保持されることになり、杭の引抜き抵抗性を格段に向上させることができる。

しかしながら、従来の螺旋杭は、地面に打ち込まれた状態での引抜き抵抗性には優れているものの、打ち込み作業時には、杭本体に外部から回転力を与えて地面にねじ込む必要があり、シート敷設時に多数の螺旋杭を一本一本ねじ込んでゆく作業には、多大な手間を要した。また、打ち込み作業時に、インパクトドライバ等の回転工具を利用するにしても、その回転工具の準備を行う必要があり、さらに回転工具に対する螺旋杭の装着操作に手間がかかり、打込み作業性に難点があった。

また、現在までに、引抜き抵抗性を改善した叩打式のシート押え杭として、例えば下記特許文献２に記載のものが提案されている。この杭は、杭本体が直線形状を成しており、その杭本体の周面に螺旋突条を設けたものである。頭部をハンマー等で叩打するだけで、その螺旋突条により杭自身が回転して地面に打ち込むことができるので、打込み作業性に優れているものの、上述した杭本体が螺旋形状を成す螺旋杭に比べ、引抜き抵抗性に劣る難点があった。

特開２０１３−３９０５４号公報 特許第６０３５６６４号公報

本発明は、従来のシート押え杭に上記のような難点があったことに鑑みて為されたもので、ハンマー等で叩打するだけで、たとえ比較的に硬い地面に対しても容易に打ち込むことができ、しかも、たとえ比較的に軟弱な地面においても優れた引抜き抵抗性を発揮する叩打式螺旋杭を提供することを課題とする。

本発明は、螺旋形状の線材から成る螺旋部を少なくとも先端側に有する杭本体と、前記杭本体の基端部に設けられた叩打部と、前記杭本体の基端側に設けられたシート押え部とを備えており、前記螺旋部における前記線材の軸線方向と前記螺旋部の螺旋軸線に対し直角な平面とが成す前記線材の捩れ角が４５〜８０度であることを特徴としている。

また、本発明は、前記螺旋部における前記線材の巻き数が１〜２回であることを特徴としている。

また、本発明は、前記杭本体の基端側に直線形状の線材から成る直線部を備えており、前記直線部の基端部に前記叩打部が設けられていることを特徴としている。

また、本発明は、前記螺旋部が異形棒鋼を曲げ加工して形成されていることを特徴としている。

本発明に係る叩打式螺旋杭は、杭本体の先端側に螺旋形状の線材から成る螺旋部を備えているので、叩打部をハンマー等で叩打したとき、螺旋部の線材には、曲げ方向及び捩れ方向の衝撃が加わり、線材の軸線方向以外の方向に振動が発生する。本発明に係る叩打式螺旋杭は、この螺旋部の振動を利用することにより、たとえ比較的に硬い地面に対しても、叩打部をハンマー等で叩打するだけで容易に打込み作業を行うことができる。しかも、一旦地面に打ち込まれれば、その螺旋部が地中で確りと保持されるので、例えば砂質土等の比較的に軟弱な地面や砕石敷きの地面においても優れた引抜き抵抗性を発揮する。

本実施形態の叩打式螺旋杭の正面図である。 本実施形態の叩打式螺旋杭の右側面図である。 本実施形態の叩打式螺旋杭の左側面図である。 本実施形態の叩打式螺旋杭の平面図である。 本実施形態の叩打式螺旋杭の底面図である。 本実施形態の叩打式螺旋杭の打ち込み作業時の説明図である。 本実施形態の叩打式螺旋杭の打ち込み作業時の部分拡大説明図である。

図１〜図５に示すように、本実施形態の叩打式螺旋杭１０は、地面に打ち込まれる杭本体１と、杭本体１の基端部に設けられ、ハンマー等により叩打される叩打部２と、同じく杭本体１の基端部に設けられ、防草シート等のシート材を押えるためのシート押え部３とから構成されている。

杭本体１は、その先端側に、螺旋形状の線材４１から成る螺旋部４を備えると共に、その基端側には、直線形状の線材５１から成る直線部５を備えている。螺旋部４の線材４１と直線部５の線材５１とは、中間部６の線材６１を介して連続しており、直線部５の線材５１は、螺旋部４の螺旋軸線Ａ線上に位置している。また、螺旋部４の線材４１の先端には、先細部４２が形成されている。

本実施形態では、線材４１、５１、６１として、直径１０ｍｍの異形棒鋼を使用しており、所定長の異形棒鋼を部分的に螺旋状に曲げ加工することにより螺旋部４を形成している。そして、図１に示すように、螺旋部４における線材４１の軸線方向Ｂと、螺旋部４の螺旋軸線Ａに対し直角な平面Ｐとが成す、線材４１の捩れ角θを５０度とし、螺旋部４における線材４１の巻き数を約１．２５回としている。杭本体１の全長は約３５０ｍｍである。

叩打部２及びシート押え部３は、直線部５の線材５１に対して直角を成し、線材５１と連続する直線形状の線材２１により形成されている。本実施形態では、異形棒鋼から成る直線部５の線材５１の基端側を直角に曲げ加工することにより叩打部２及びシート押え部３を形成している。つまり、線材２１の上面（杭本体１の基端側の面）が叩打部２とされ、線材２１の下面（杭本体１の先端側の面）がシート押え部３とされており、線材２１によって、叩打部２及びシート押え部３が一体に形成されている。

なお、本実施形態の叩打式螺旋杭１０は、上述したように杭本体１、叩打部２及びシート押え部３が全て、一本の異形棒鋼を曲げ加工して形成され、これら杭本体１、叩打部２及びシート押え部３を構成する線材２１、４１、５１、６１の表面には線材の軸線方向に沿う二列の縦リブと、線材の周方向に沿う多数の横リブとを備えているが、図１〜図７においては、これら縦リブ及び横リブの図示を省略している。

次に、図６及び図７を参照しながら、本実施形態の叩打式螺旋杭１０の打込み作業について説明する。

まず、地面Ｇ上に予め敷設したシート材Ｓの上面の所定位置に、手で支えるなどして本実施形態の叩打式螺旋杭１０を立て、その状態で叩打部２をハンマー等で叩打する。この叩打によって、先細部４２が地面Ｇに突き刺さり、そして、螺旋部４が地中へ進入するに従って、杭本体１が自ら回転しながら徐々に地中に打ち込まれてゆく（図６参照）。そして、この叩打を繰り返すことにより杭本体１のほぼ全体を地中に打ち込めば、シート押え部３によってシート材Ｓが押えられ、シート材Ｓが地面Ｇ上に固定される。

本実施形態の叩打式螺旋杭１０は、杭本体１の先端側に螺旋形状の線材４１から成る螺旋部４を備えているので、叩打部２をハンマー等で叩打したとき、螺旋部４の線材４１には、その曲げ方向及び捩れ方向の衝撃が加わり、軸線方向Ｂ以外の方向に振動が生じる。この振動によって、螺旋部４の線材４１はその進入路を拡げるようにしながら地中を進むことになる。そして、図７に示すように、螺旋部４の先端が例えば小石Ｒ等に当たるなどしてその進入抵抗を受けたときほど、螺旋部４の振動が大きくなるため、本実施形態の叩打式螺旋杭１０によれば、比較的に硬い地面に対しても容易に打込み作業を行うことができる。

しかも、本実施形態の叩打式螺旋杭１０は、一旦地面に打ち込まれれば、その螺旋部４が地中で確りと保持されるので、例えば砂質土等の比較的に軟弱な地面や砕石敷きの地面においても優れた引抜き抵抗性を発揮する。

なお、本実施形態の叩打式螺旋杭１０は、螺旋部４の線材４１の捩れ角θを５０度としているが、本発明における捩れ角θの範囲は、４５〜８０度である。捩れ角θが、４５度未満であると、螺旋部４の線材４１の軸線方向Ｂ以外の方向への振動が生じ易くなるが、軸線方向Ｂへの進入力が小さくなり過ぎ、却って、その打込み作業性が低下してしまう。他方、捩れ角θが８０度を超えると、螺旋部４の線材４１の軸線方向Ｂへの進入力は大きくなるが、線材４１の軸線方向Ｂ以外の方向への振動が生じ難くなり、また、螺旋部４の巻き径が小さくなるため、その引抜き抵抗性が低下してしまう。この捩れ角θは、螺旋部４の線材４１の材質、直径、表面形状等に応じて適宜、設定することができるが、その打込み作業性と引抜き抵抗性とのバランスの観点から、５０〜７０度が好ましい。

また、本実施形態の叩打式螺旋杭１０は、螺旋部４の線材４１の巻き数を、１．２５回としているが、本発明における巻き数の範囲は、１〜２回である。巻き数が１回未満であると、螺旋部４の線材４１が地中へ螺旋進入し難くなって打込み作業性が低下し、また、引抜き抵抗性も低下してしまう。他方、巻き数が２回を越えると、引抜き抵抗性は向上するが、軸線方向Ｂ以外の方向に振動する螺旋部４の線材４１の線長が大きくなる結果、螺旋部４の先端における線材４１の軸線方向Ｂへの進入力が小さくなり過ぎ、その打込み作業性が低下してしまう。この線材４１の巻き数についても、線材４１の材質、直径、表面形状等に応じて適宜、設定することができる。

さらに、本実施形態の叩打式螺旋杭１０は、螺旋部４が異形棒鋼を曲げ加工して形成されているので、螺旋部４の線材４１の表面の存在する縦リブ及び横リブによって、その引抜き抵抗性をより向上させることができる。そして、叩打時に螺旋部４の線材４１には軸線方向Ｂ以外の方向への振動が生じるので、これら縦リブ及び横リブにより打込み作業性が大きく低下する難点もない。

以上、本実施形態の叩打式螺旋杭について説明したが、本発明は他の実施形態でも実施することができる。

例えば、上記実施形態では、杭本体１の基端側に直線形状の線材５１から成る直線部５を備え、この直線部５の線材５１は螺旋部４の螺旋軸線Ａ上に位置しているが、本発明は決してこれに限定されるものではなく、直線部５の線材５１は、必ずしも螺旋部４の螺旋軸線Ａ上に位置していなくてもよい。また、杭本体１は、必ずしも直線部５を備えていなくてもよく、例えば、螺旋部４の線材４１の基端部に叩打部２及びシート押え部３を設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、杭本体１の基端部に叩打部２及びシート押え部３を一体に設けているが、叩打部２とシート押え部３とをそれぞれ別個に設けてもよい。例えば、杭本体１の直線部５の線材５１の基端部寄りの中途に鍔状のシート押え部３を設け、線材５１の基端部を叩打部２としてもよい。

また、上記実施形態では、杭本体１、叩打部２及びシート押え部３を構成する線材として、表面に多数の縦リブ及び横リブとを備えた異形棒鋼を使用しているが、本発明は勿論これに限定されるものではなく、線材として、例えば丸鋼、角鋼、平鋼等を採用してもよい。

本発明は、その他、その趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施してもよく、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成したり、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施してもよい。

１０ 叩打式螺旋杭
１ 杭本体
２ 叩打部
３ シート押え部
４ 螺旋部
４１（螺旋部の）線材
５ 直線部
５１（直線部の）線材
６ 中間部
６１（中間部の）線材
Ａ（螺旋部の）螺旋軸線
Ｂ（螺旋部の線材の）軸線方向
Ｐ 螺旋軸線に対し直角な平面
θ（螺旋部の線材の）捩れ角

Claims (4)

1. 螺旋形状の線材から成る螺旋部を少なくとも先端側に有する杭本体と、
   前記杭本体の基端部に設けられた叩打部と、
   前記杭本体の基端側に設けられたシート押え部と、
   を備えており、
   前記螺旋部における前記線材の軸線方向と前記螺旋部の螺旋軸線に対し直角な平面とが成す前記線材の捩れ角が４５〜８０度であることを特徴とした叩打式螺旋杭。
2. 前記螺旋部における前記線材の巻き数が１〜２回であることを特徴とした請求項１に記載の叩打式螺旋杭。
3. 前記杭本体の基端側に直線形状の線材から成る直線部を備えており、
   前記直線部の基端部に前記叩打部が設けられていることを特徴とした請求項１または請求項２に記載の叩打式螺旋杭。
4. 前記螺旋部が異形棒鋼を曲げ加工して形成されている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の叩打式螺旋杭。