JP3139588U - 土留用杭 - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃による二次災害を引き起こすことなく、静かな回転により地中への貫入が速く、しかも摩擦支持力が高く、杭先が固い地盤に食い込んで固定され、土圧による倒壊を防止した土留用杭を提供するものである。
【解決手段】鋼管２の杭先を開口し、この杭先開口部４に鋼管２の内側から外側に跨がって複数個の掘削刃５を周方向に沿って等間隔で取付けると共に、この掘削刃５の鋼管外側上部に連続して、複数本の帯板状をなす排出刃６を、鋼管２の先端側外周に縦方向に沿って杭の回転方向と反対側に湾曲して突設し、更に鋼管２の上部外周に、横矢板８の両端が挿着されるガイド溝９を形成したガイド溝板１０を１８０度の間隔で縦方向に沿って２本突設したものである。
【選択図】 図１

Description

本考案は、鋼管で形成された回転埋設形の土留用杭に関するものである。

一般に災害土砂崩れの現場では、Ｈ鋼で形成された杭を、土留め壁面に沿って所定の間隔で地中に打ち込んで、この杭の間に横矢板を挿入して土留壁を形成する工法が行なわれている（特許文献１）。

しかしながら、Ｈ鋼で形成された杭を地中に打ち込む方法では、その打ち込み時の衝撃により、再び土砂が崩れて二次災害を引き起こす危険がある。またＨ鋼で形成された杭は、摩擦支持力が低い上、固い地盤に食い込むことができず不安定で、土圧により倒壊してしまう問題があった。
特開２０００−１７６５５号公報

本考案は上記問題を改善し、衝撃による二次災害を引き起こすことなく静かに回転させて、地中への貫入速度が速く、しかも摩擦支持力が高く、杭先が固い地盤に食い込んで固定され、土圧による倒壊を防止した土留用杭を提供するものである。

本考案の請求項１記載の土留用杭は、鋼管の杭先を開口し、この杭先開口部に鋼管の内側から外側に跨がって複数個の掘削刃を周方向に沿って等間隔で取付けると共に、この掘削刃の鋼管外側上部に連続して、複数本の帯板状をなす排出刃を、鋼管の先端側外周に縦方向に沿って杭の回転方向と反対側に湾曲して突設し、更に鋼管の上部外周に、横矢板の両端が挿着されるガイド溝を形成したガイド溝板、または横矢板の両端に縦方向に形成したガイド溝に挿入されるガイド突起を１８０度の間隔で縦方向に沿って２本突設したことを特徴とするものである。

本考案の請求項２記載の土留用杭は、請求項１において、帯板状をなす排出刃は、その高さが鋼管直径Ｄの０．０５〜０．２で、長さが鋼管外周Ｌの０．２〜０．５で、排出刃の上部側に、鋼管の杭先側に向かって湾曲した湾曲部を形成したことを特徴とするものである。

本考案の請求項３記載の土留用杭は、請求項１または２において、鋼管の杭先開口部に形成した掘削刃と排出刃が２〜５枚で等間隔に形成されていることを特徴とするものである。

本考案に係る請求項１記載の土留用杭によれば、杭先開口部に鋼管の内側から外側に跨がって複数個の掘削刃を周方向に沿って等間隔で取付けると共に、この掘削刃の鋼管外側上部に連続して、複数本の帯板状をなす排出刃を、鋼管の先端外周に縦方向に沿って杭の回転方向と反対側に湾曲して突設したので、杭の回転により、掘削刃で土砂を切削して細かく攪拌しながら、更に鋼管の先端側外周に突設した排出刃により土をほぐしながら、攪拌された土を速やかに上方に排出し、更に孔の内壁に押し付けて圧密しながら速やかに貫入して、衝撃を加えることなく摩擦支持強度の高い杭を静かに埋設することができる。

土留用杭を回転させながら地中に貫入させて所定の深さまで達したら、鋼管の上部外周に１８０度の間隔で突設した、横矢板の両端が挿着されるガイド溝を形成したガイド溝板、または横矢板の両端に縦方向に形成したガイド溝に挿入されるガイド突起を土留面に沿って平行になる角度で回転を止める。この後、横矢板の横幅の間隔で、複数本の土留用杭を土留面に沿って取付けた後、隣接する土留用杭の間のガイド溝板またはガイド突起に横矢板を嵌め込んで土留壁を形成するので、従来のＨ鋼を用いた打ち込み杭のように衝撃による二次災害壁引き起こすことなく、静かな回転により地中への貫入が速く、しかも摩擦支持力が高く、杭先が固い地盤に食い込んで固定され、土圧による倒壊を防止することができる。

また請求項２記載の土留用杭によれば、排出刃の高さと長さを規定することにより、杭先端部の表面に沿った狭い範囲の土だけが掘削、攪拌されて、土との接触時間が短く、小さな力で速やかに貫入させることができ、動力の小さな杭打ち機で効率よく埋設することができると共に、回転埋設杭の摩擦支持力を高めることができる。

また請求項３記載の土留用杭によれば、鋼管の杭先開口部に形成した掘削刃と排出刃が２〜５枚で等間隔に形成されているので、芯ずれすることなく地中に垂直に貫入させることができる。

以下本考案の実施の一形態を図１ないし図６を参照して詳細に説明する。図において１は土留用杭を示すもので、鋼管２の杭先３を開口し、この開口部４に図２および図３に示すように、３個の掘削刃５が鋼管２の内側から外側に跨がって等間隔で取付けられている。またこの掘削刃５の鋼管外側上部に連続して、鋼管２の先端側外周にその縦方向に沿って、土留用杭１の回転方向と反対側に湾曲した３本の帯板状をなす排出刃６が突設されている。この排出刃６は、その上部側に更に杭先側に向かって湾曲した湾曲部７が形成されている。

また掘削刃５と帯板状をなす排出刃６は、図１に示すようにその高さＨが鋼管直径Ｄの０．０５〜０．２で形成されている。例えば鋼管２の外径Ｄが６００ｍｍとした場合、その高さは３０〜１２０ｍｍが好ましい。また帯板状をなす排出刃６の長さＡは、鋼管外周Ｌの０．２〜０．５で、外径Ｄが６００ｍｍとした場合、約３７６〜９４２ｍｍが好ましい。

また鋼管２の上部外周には、図４に示すように長方形状をなす横矢板８の両端が挿着される平面凹形のガイド溝９を形成したガイド溝板１０、１０が１８０度の間隔で縦方向に２本突設されている。

上記構成の土留用杭１は、図５（Ａ）に示すように土砂崩れ現場で、レッカー車１２のアームの先端に取付けた油圧オーガー１３に取付けて地面に垂直に支持した状態で、加圧しながら回転させていくと、図６に示すように、杭先３に取付けた３枚の掘削刃５が土１５を回転しながら削っていく。掘削刃５は杭先開口部４の内側から外側に跨がって傾斜して取付けられているので、回転しながら食い込むように土１５を削って、土１５を細かく攪拌する。

更に掘削刃５の鋼管外側上部に連続して形成した３枚の排出刃６の回転により、杭先側外周で攪拌された土１５は、湾曲した排出刃６の上面で、上方に掻き上げられていく。更に排出刃６の回転により上部側に達した土１５は、その上部側が杭先側に向かって湾曲した湾曲部７が形成されているので孔１６の内壁１７側に押し付けられて圧密されながら、土留用杭１が地中にねじ込まれていき、孔１６の内壁１７は圧密状態となって、鋼管２の表面との間の摩擦力が大きく、土留用杭１の摩擦支持力を高めることができる。

この場合、掘削刃５と排出刃６は、その高さＨが鋼管２の外径Ｄの０．０５〜０．２Ｄの範囲で狭く形成されているので、鋼管２の内外の表面に沿った狭い範囲の土１５だけが掘削、攪拌されて、土留用杭１が速やかに貫入していく。また排出刃６の長さＡは、鋼管２の外周Ｌの０．２〜０．５Ｌの長さに形成され、土留用杭１の回転方向と反対側に湾曲しているので、排出刃６の側面で掻き上げられた土１５は、速やかに孔１１の内壁側に押し付けられて圧密されていく。このため、鋼管２の内周の表面に沿った狭い範囲の土１５だけ攪拌されて管内に流入するので、鋼管２の内側に土１５が詰まることなく、動力の小さな杭打ち機でも効率よく砂層や礫層でも静かに且つ速やかに地中に貫入させることができる。

なお本考案では排出刃６の高さＨを鋼管外径Ｄの０．０５〜０．２Ｄの範囲に規定したのは、０．０５Ｄ未満では土１５に食い込んでいく力が小さく、また０．２Ｄを越えると排出刃６と土１５との接触面積が広くなって貫入抵抗が大きくなる上、土１５を攪拌する範囲が広くなり、内壁１７への圧密力が小さく、摩擦支持力が低下するからである。また排出刃６の長さＡを、鋼管２の外周Ｌの０．２〜０．５Ｌの長さに規定したのは、０．２Ｌ未満では土１５を杭先３から離れた位置に掻き上げることができず、また０．５Ｌを越えて長いと排出刃６と土１５との接触面積が広くなって貫入抵抗が大きくなるからである。

このようにして、土留用杭１を回転させながら開口部４が固い地盤まで達したら、先端の掘削刃５により切削して同様に排出刃６で排出されるので岩盤にも食い込んで支持することができる。土留用杭１が所定の深さまで達したら、図４に示すように土留面に沿ってガイド溝板１０、１０が平行になる角度で回転を止める。この後、図５（Ａ）に示すように、横矢板８の横幅の間隔で、複数本の土留用杭１を土留面に沿って取付けた後、図５（Ｂ）に示すように、レッカー車１２で横矢板８を吊り上げて、隣接する土留用杭１、１の間のガイド溝板１０、１０に形成した平面凹形のガイド溝９に嵌め込んで土留壁２０を形成していく。この後、図５（Ｃ）に示すように、パワーシャベル１９で道路と土留壁２０との間を埋戻して、復旧作業を完了する。

従って本考案の土留用杭は、従来のＨ鋼を用いた打ち込み杭のように衝撃による二次災害を引き起こすことなく、静かに回転しながら地中への貫入が速く、しかも摩擦支持力が高く、杭先が固い地盤に食い込んで固定され、土圧による倒壊を防止することができる。

また図７は、山崩れの現場を復旧する場合を示すもので、図７（Ａ）に示すように、レッカー車１２のアームの先端に取付けた油圧オーガー１３に、土留用杭１を取付けて地面に垂直に支持した状態で、加圧しながら回転させて貫入し、土留面に沿ってガイド溝板１０、１０が平行になる角度で回転を止める。この後、所定の間隔で複数の土留用杭１の下部側を埋設する。次に横矢板８を吊り上げて、隣接する土留用杭１、１の間のガイド溝板１０、１０に形成されたガイド溝９に嵌め込んで図７（Ｂ）に示すように土留壁２０を形成して、山崩れの現場を復旧する。

図８は、本考案の他の実施の形態を示すもので、鋼管２の上部外周に、帯板状のガイド突起２２、２２を１８０度の間隔で縦方向に２本突設したもので、杭先開口部４の掘削刃５と排出刃６は図３と同一の形状である。また横矢板８は長方形状をなしその両側に平面凹形のガイド溝２１が形成されており、このガイド溝２１に土留用杭１のガイド突起２２を嵌入して土留壁２０を形成したものである。

なお上記説明では掘削刃５と排出刃６を３枚等間隔で鋼管２の外周に取付けた場合について示したが、鋼管外径Ｄが小さい場合は２枚、また鋼管外径Ｄが大きい場合には４枚または５枚等間隔に形成しても良い。また排出刃６を鋼板で形成し、掘削刃５を超硬で形成したものでも良い。

本考案の実施の一形態による土留用杭の要部を示す正面図ある。 図１の土留用杭を示す底面図である。 図１の土留用杭を下方から見上げた斜視図である。 図１の土留用杭を用いて土留壁を施工した状態を示す平面図である。 図１の土留用杭を用いて土留壁を施工する方法を示す説明図である。 土留用杭が地中に埋設されていく状態を示す断面図である。 土留用杭を用いて土留壁を形成して、山崩れの現場を復旧する場合を示す説明図である。 本考案の異なる他の実施の形態による土留用杭を用いて土留壁を施工した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 土留用杭
２ 鋼管
３ 杭先
４ 開口部
５ 掘削刃
６ 排出刃
７ 湾曲部
８ 横矢板
９ ガイド溝
１０ ガイド溝板
１２ レッカー車
１３ 油圧オーガー
１５ 土
１６ 孔
１９ パワーシャベル
２０ 土留壁
２１ ガイド溝
２２ ガイド突起

Claims (3)

1. 鋼管の杭先を開口し、この杭先開口部に鋼管の内側から外側に跨がって複数個の掘削刃を周方向に沿って等間隔で取付けると共に、この掘削刃の鋼管外側上部に連続して、複数本の帯板状をなす排出刃を、鋼管の先端側外周に縦方向に沿って杭の回転方向と反対側に湾曲して突設し、更に鋼管の上部外周に、横矢板の両端が挿着されるガイド溝を形成したガイド溝板、または横矢板の両端に縦方向に形成したガイド溝に挿入されるガイド突起を１８０度の間隔で縦方向に沿って２本突設したことを特徴とする土留用杭。
2. 帯板状をなす排出刃は、その高さが鋼管直径Ｄの０．０５〜０．２で、長さが鋼管外周Ｌの０．２〜０．５で、排出刃の上部側に、鋼管の杭先側に向かって湾曲した湾曲部を形成したことを特徴とする請求項１記載の土留用杭。
3. 鋼管の杭先開口部に形成した掘削刃と排出刃が２〜５枚で等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の土留用杭。