JP3628917B2 - 基礎杭の製造方法および基礎 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の荷重を地耐力の大きい深層地盤に伝達させるために、地中に埋設される筒状の基礎杭を製造する基礎杭の製造方法およびその製造された基礎杭を用いた基礎に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、水田等を埋め立てた軟弱地盤に建物を建築する際、当該建物の荷重を地耐力の大きい深層地盤に伝達させるために、地中に埋設される基礎杭が利用されている。特開平１０−２９２３７０号公報には、基礎杭の一例が示されている。この基礎杭は、筒状に形成された杭本体を有し、この杭本体の先端面には、当該先端面の開口を塞ぐ底板が設けられている。また、杭本体の先端側の外周面には、略半円形状に形成された一対の羽根が、傾斜配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述の基礎杭では、当該基礎杭の先端面の開口が底板で塞がれているため、基礎杭を打ち込む際に抵抗が大きくなり、基礎杭の地中への進行速度が遅く、基礎杭の地中への打込作業に時間がかかってしまうという問題がある。
特に、建築現場での作業が軽減されるようにユニット化された部品からなるプレハブ式建物の基礎に、前述の基礎杭を採用すると、基礎杭の地中への打込作業に時間がかかってしまうため、プレハブ式建物のメリットである工期の短縮が損なわれるおそれがある。
【０００４】
また、特開平１０−３３１１５６号公報の図１ないし図４に示されるように、筒状の先端面を塞ぐ底板の中央部に孔を形成しても、この孔が本体の内径よりも小さいので、当該基礎杭の地中への打込作業に時間がかかってしまうという問題は解決できない。
【０００５】
本発明の目的は、地中への打込作業が迅速に行えるとともに、建物の荷重が確実に深層地盤に支持されるようになる基礎杭の量産性を向上できる基礎杭の製造方法、および、その製造された基礎杭を用いた基礎を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図面をも参照して説明すると、建物の荷重を地耐力の大きい深層地盤に伝達させるために、地中に埋設される筒状の基礎杭１０であって、先端部１２が開口され、当該先端部の側壁が鋸歯状に切欠かれ、前記先端部近傍の外周面には、螺旋状翼１３が設けられていることを特徴とする。
このような本発明では、基礎杭の先端部が開口され、基礎杭の地中の土砂に対する抵抗が小さくなり、鋸歯状に切欠かれた先端部が切削刃となるので、より小さなトルクで基礎杭が地中に打ち込められるようになり、基礎杭の地中への進行速度が速くなり、基礎杭の地中への打込作業が迅速に行える。
また、基礎杭の先端部を開口しても、基礎杭に加わる建物の荷重が螺旋状翼全体に伝達されるとともに、当該荷重が螺旋状翼の全面で、深層地盤に伝達されるので、基礎杭で建物の荷重が確実に地盤に支持されるようになる。
【０００７】
以上において、前記螺旋状翼の外径Ｄ２は、当該基礎杭の外径Ｄ１の二倍以上、三倍以下の範囲に設定されていることが望ましい。
このようにすれば、螺旋状翼の平面積が基礎杭の平面積の三倍から八倍の大きさとなり、深層地盤への荷重伝達面が充分に確保され、建物の荷重が螺旋状翼の全面で、深層地盤に伝達されるようになり、基礎杭で建物の荷重が確実に地盤に支持されるようになる。
また、螺旋状翼の大きさを上述のようにしても、平面積ほどには断面積が大きくならないので、基礎杭の進行速度を阻害する程、基礎杭の地中の土砂に対する抵抗が大きくならず、基礎杭の打込作業の迅速化が損なわれない。
【０００８】
また、前記先端部は、鋸歯状部分の形状が前記側壁から切欠かれた部分と同じ形状をしていることが望ましい。
このようにすれば、一本の筒状部材１５の中間部分を鋸歯状に切欠くことで、同じ形状の鋸歯状部分を有する先端部が二つ形成されるようになるうえ、鋸歯状に切欠いても、切れ端が生じない。このため、先端部が容易に形成可能となり、基礎杭の製造効率が損なわれないうえ、材料の無駄がない。
【０００９】
さらに、前記先端部は、当該基礎杭の本体１１とは別の筒状部材から形成され、前記先端部を形成する筒状部材１６と前記本体となる筒状部材１７とが互いに同軸に組合わされた状態で接合されていることが望ましい。
このようにすれば、一本の筒状部材１５を切欠くことで先端部を形成しても、先端部を形成する筒状部材が短くなり、先端部の取扱いが容易となるうえ、当該先端部を形成する短い筒状部材を、本体となる別の長い筒状部材に接合するので、基礎杭の長さが充分に確保される。
また、取扱いが容易な短い筒状部材から先端部を形成するので、この短い筒状部材に螺旋状翼を固定すれば、螺旋状翼の固定が容易となり、基礎杭全体の量産性が向上される。
【００１０】
また、前記建物は、工場で製造されるとともに、ユニット化された部品を建築現場で組合わせることにより建築されるプレハブ式建物１であることが望ましい。
このようにすれば、前述の基礎杭の地中への打込作業が迅速化されるので、建築現場での杭打ち作業の効率が向上されるようになり、地盤が軟弱でも、プレハブ式建物のメリットである工期の短縮が損なわれない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るプレハブ式建物であるユニット式建物１が示されている。このユニット式建物１は、箱状に形成された複数の建物ユニット３を基礎２の上に載置することにより建築されるものである。また、ユニット式建物１は、水田等を埋め立てた軟弱地盤の上に建築されている。なお、建物ユニット３は、工場で製造されるとともに、建築現場での組付作業が容易に行えるようにユニット化された部品である。
【００１２】
基礎２としては、図２に示されるように、ユニット式建物１の底面に応じた平面積を有する平板状部と、この平板状部から地上へ突出するとともに、ユニット式建物１を支持する立上り部とを有するべた基礎が採用されている。
基礎２は、平面視で全体の輪郭が異なる長さの短辺および長辺を有する長方形状とされている。基礎２には、平面視で、ユニット式建物１の外周に沿って配置された直線立上り部２０Ａ，２０Ｂと、当該基礎２の長辺部分に対向配置された一対の直線立上り部２０Ａのほぼ中間部分を連結する中間立上り部２１とが設けられている。直線立上り部２０Ａ，２０Ｂおよび中間立上り部２１は、その上端面でユニット式建物１の荷重を受けるようになっている。
また、基礎２は、地中に埋設される筒状の基礎杭１０により支持されている。基礎杭１０は、円筒状のものであり、図示しない回転式杭打機により回転駆動されて地中に打ち込まれるようになっている。基礎杭１０は、平面視で、各建物ユニット３の四隅に対応した位置に複数配置され、それらの上端部分が基礎２の内部に埋設されている。基礎杭１０の全長は、地中の深い部分に位置する堅固な深層地盤に到達する長さ寸法となっている。この深層地盤は、ユニット式建物１の荷重を支持するのに充分な地耐力を有するものとなっている。
【００１３】
基礎杭１０には、図３に示されるように、長さの異なる二つの筒状に形成された筒状部材を相互に接合したものである。これらの筒状部材のうち、長さ寸法の大きい方が基礎杭１０の本体１１となっており、長さ寸法の小さい方が打込み先端部１２となっている。
本体１１の上端側の外周面には、キー１１Ａが設けられている。このキー１１Ａは、回転式杭打機の回転駆動軸の先端に設けられるとともに、基礎杭１０の上端部分と嵌合する筒状のホルダにキー溝や切欠きに係合するものとなっている。この本体１１の下端に打込み先端部１２が設けられている。
打込み先端部１２は、下端が開口され、その側壁の下端縁が鋸歯状に切欠かれ、これにより、一対の切削刃１２Ａが形成されたものである。この切削刃１２Ａは、回転方向に向かって傾斜するとともに、その形状が当該切欠かれた部分と同じ形状となっている。
【００１４】
先端部１２の近傍の外周面には、一条の螺旋状翼１３が設けられている。
この螺旋状翼１３の平面形状は、円形状となっており、本体１１の平面形状よりも大きく形成されている。すなわち、螺旋状翼１３の外径Ｄ２は、２×Ｄ１≦Ｄ２≦３×Ｄ１の範囲内、好ましくは、２．３×Ｄ１≦Ｄ２≦２．５×Ｄ１の範囲内に設定されている。これにより、螺旋状翼１３の面積は、ユニット式建物１の荷重を支持するのに充分であるとともに、基礎杭１０の進行速度を阻害しない程度の大きさとなっている。
【００１５】
次に、基礎杭１０の製作手順を説明する。
まず、図４に示されるように、一本の長い筒状部材１４の所定位置を軸方向と直交する方向に切断するとともに、切断されて分割される筒状部材１５の中央部分を鋸歯状に切欠く。すると、切削刃１２Ａを有する中間部材１２Ｂが複数形成される。ここで、中間部材１２Ｂは、その長さが短くなり、その取扱いが容易となる。
この後、中間部材１２Ｂを形成する短い筒状部材１６の外周面に一条の螺旋状翼１３を溶接で接合することにより、打込み先端部１２が形成される。
一方、本体１１となる別の長い筒状部材１７にキー１１Ａを溶接しておき、この筒状部材１７に打込み先端部１２を溶接して接合し、これにより、基礎杭１０の製作が完了する。
ここで、基礎杭１０は、先端部１２となる短い筒状部材１６に本体１１となる別の長い筒状部材１７を接合しているので、その長さが充分に確保されるようになっている。
【００１６】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、基礎杭１０の先端部１２が開口され、基礎杭１０の地中の土砂に対する抵抗が小さくなり、先端部１２に切削刃１２Ａを形成しているので、より小さなトルクで基礎杭１０が地中に打ち込められるようになり、基礎杭１０の地中への進行速度が速くなり、基礎杭１０の地中への打込作業を迅速に行うことができる。
【００１７】
また、螺旋状翼１３の外径Ｄ２を基礎杭１０の外径Ｄ１の二倍以上、三倍以下の範囲にしているので、螺旋状翼１３の平面積が基礎杭１０の平面積の三倍から八倍の大きさとなり、深層地盤への荷重伝達面が充分に確保され、ユニット式建物１の荷重が螺旋状翼１３の全面で、深層地盤に伝達されるようになり、基礎杭１０でユニット式建物１の荷重を確実に深層地盤に支持できる。
さらに、螺旋状翼１３の大きさを上述のようにしても、平面積ほどには断面積が大きくならないので、基礎杭１０の進行速度を阻害する程、基礎杭１０の地中への抵抗が大きくならず、基礎杭１０の打込作業の迅速化が損なわれない。
【００１８】
また、先端部１２の切削刃１２Ａが側壁から切欠かれた部分と同じ形状をしているので、一本の筒状部材１５の中間部分を鋸歯状に切欠くことで、同じ形状の切削刃１２Ａを有する先端部１２が二つ形成されるようになるうえ、鋸歯状に切欠いても、切れ端が生じない。このため、先端部１２が容易に形成可能となり、基礎杭１０の製造効率が損なわれないうえ、材料の無駄がない。
【００１９】
さらに、先端部１２を、本体１１とは別の筒状部材から形成しているので、一本の筒状部材を切欠いて先端部１２を形成しても、先端部１２を形成する筒状部材１６が短くなり、先端部１２の取扱いを容易に行うことができるうえ、当該先端部１２を形成する短い筒状部材１６を本体１１となる別の長い筒状部材１７に接合するので、基礎杭１０の長さを充分に確保できる。
また、取扱いが容易な短い筒状部材１６から先端部１２に螺旋状翼１３を固定しているので、螺旋状翼１３の固定作業が容易となり、基礎杭１０全体の量産性を向上できる。
【００２０】
さらに、ユニット式建物１の基礎２に基礎杭を採用すると、前述のように、基礎杭１０の地中への打込作業が迅速化されるので、建築現場での杭打ち作業の効率が向上されるようになり、地盤が軟弱でも、ユニット式建物１のメリットである工期の短縮が損なわれない。
【００２１】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
すなわち、プレハブ式建物としては、ユニット式建物に限らず、工場で製造した床および壁等の面倒部材であるパネルを建築現場で組み合わせるパネル式建物でもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の基礎杭の製造方法によれば、以下のような効果が得られる。
すなわち、円筒状の筒状部材の中央部分を、前記鋸歯状に切り欠いて軸方向の一端側に切削刃を有する中間部材を２つ形成し、これら中間部材の外周面に一条の螺旋状翼をそれぞれ接合して形成した打ち込み先端部の軸方向の他端側に同軸上に円筒状の本体を接合し、先端部が開口され、先端部の側壁が鋸歯状に切り欠かれ、先端部近傍の外周面に螺旋翼が設けられた２本の基礎杭を形成している。
このため、先端部が開口され、基礎杭の地中の土砂に対する抵抗が小さくなり、鋸歯状に切欠かれた先端部が切削刃となるので、より小さなトルクで地中に打ち込められるようになり、地中への進行速度が速くなり、地中への打込作業を迅速に行うことができ、先端部を開口しても、基礎杭に加わる建物の荷重が螺旋状翼全体に伝達させるとともに、当該荷重が螺旋状翼の全面で深層地盤に伝達されるので建物の荷重を確実に地盤に支持できる基礎杭の量産性を向上できる。
【００２４】
さらに、一本の筒状部材の中間部分を鋸歯状に切欠くことで、同じ形状の鋸状部分を有する先端部を構成する中間部材が２つ形成されるうえ、鋸歯状に切欠いても、切れ端が生じない。このため先端部を容易に形成可能となり、基礎杭の製造効率が損なわれないうえ、材料の無駄がない。
【００２５】
また、一本の筒状部材を切欠くことで先端部を構成する中間部材を形成しても、中間部材が短くなり、先端部の取扱が容易となるうえ、当該先端部を形成する短い中間部材を、本体となる別の長い筒状部材に接合するので、基礎杭の長さを十分に確保できる。
また、取扱が容易な短い中間部材から先端部を形成するので、この短い中間部材に螺旋状翼を固定することで、螺旋状翼の固定が容易となり、基礎杭全体の量産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプレハブ式建物を示す斜視図である。
【図２】前記実施形態に係る基礎を示す斜視図である。
【図３】前記実施形態に係る基礎杭を示す斜視図である。
【図４】前記実施形態に係る基礎杭の製造手順を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ プレハブ式建物であるユニット式建物
１０ 基礎杭
１１ 本体
１２ 先端部
１２Ａ 鋸歯状部分である切削刃
１３ 螺旋状翼
１６，１７ 筒状部材
Ｄ１ 基礎杭の外径
Ｄ２ 螺旋状翼の外径

Claims (3)

1. 建物の荷重を地耐力の大きい深層地盤に伝達させるために、回転式杭打機にて地中に埋設される円筒状の基礎杭を製造する基礎杭の製造方法であって、
   円筒状の筒状部材の中央部分を、前記回転抗打機による回転方向に向かって傾斜するとともに切り欠かれた部分と同じ形状で鋸歯状に切り欠いて軸方向の一端側に２つの切削刃を有する中間部材を２つ形成し、
   これら形成した中間部材の外周面に一条の螺旋状翼をそれぞれ接合して打ち込み先端部を形成し、
   これら形成した打ち込み先端部の軸方向の他端側に同軸上に円筒状の本体を接合し、
   先端部が開口され、当該先端部の側壁が鋸歯状に切り欠かれ、前記先端部近傍の外周面に前記螺旋翼が設けられた２本の基礎杭を形成する
   ことを特徴とする基礎杭の製造方法。
2. 請求項１に記載の基礎杭の製造方法において、
   前記螺旋状翼の外径は、前記中間部材の外径の２倍以上３倍以下の範囲に設定する
   ことを特徴とする基礎杭の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の基礎杭の製造方法により製造され回転式抗打機にて地中に埋設された前記基礎杭の上端部分を内部に埋設し、プレハブ式建物を支持する立上り部を有した
   ことを特徴とする基礎。

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