JP4336180B2 - 鋼管杭及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管杭及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、簡易・安価に製造することができると共に高強度で且つ掘削性に優れた鋼管杭及びその製造方法に関する。

従来より、建造物の基礎に用いられる基礎杭として、筒状の杭本体の先端側の外周面に螺旋状の掘削翼を溶接固定してなる鋼管杭が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。このような鋼管杭の施工では、杭回転圧入機等によって鋼管杭が地中にねじ込まれ、その際に掘削翼によって土砂等が掘削され、鋼管杭のまわりに押し出されることとなる。

しかし、上記従来の鋼管杭では、図１５に示すように、掘削時に杭本体２Ａから掘削翼３Ａが脱落してしまうことを防止するために、杭本体２Ａの外周面に対して掘削翼３Ａの上面側及び下面側のそれぞれの内周縁が溶接固定ｗ１，ｗ２されている。さらに、杭本体２Ａの先端開口を塞ぐために、杭本体２Ａの内周面に略同じ直径の円盤状鋼板６Ａが溶接固定されている。従って、それらの溶接作業に時間がかかり且つ職人技を必要とし、鋼管杭を効率良く製造することができなかった。しかも、掘削翼３Ａと鋼板６Ａとの別々の２部材を用意する必要があり、この点でも、鋼管杭の製造効率を向上させることができなかった。

特開昭５９−８５０２８号公報 特開平７−２９２６６６号公報 特開２００２−３３９３５３号公報

以上より本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、簡易・安価に製造することができると共に高強度で且つ掘削性に優れた鋼管杭及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の通りである。
［１］ 筒状の杭本体と、該杭本体の先端側に設けられる掘削体と、を備え、該掘削体が、前記杭本体の先端面に当接する当接部と、該当接部に連なり且つ該杭本体の外周より外方に延びる掘削翼部と、該当接部に連なり且つ該杭本体の先端開口を塞ぐ塞ぎ部と、を有し、前記掘削翼部には、その外周縁から切欠かれた切欠き部が形成されると共に、該切欠き部を介して前記杭本体の軸心方向に曲折された曲折部が形成されており、
前記掘削体が板状であり、
前記切欠き部が、前記掘削翼部の外周縁から前記杭本体の外周に対応する位置まで延びており、
前記切欠き部が、前記掘削翼部の外周縁から求心方向に沿って延びる直線スリット状の第１切欠き部と、前記杭本体の外周と対応する位置で該第１切欠き部に連なり且つ円周方向に沿って延びる円弧スリット状の第２切欠き部とからなり、
前記第２切欠き部が、前記第１切欠き部との連絡部位より円周方向の両方向に沿って延びており、前記切欠き部の平面形状が略Ｔ字状で且つスリット状であり、
前記曲折部が、前記杭本体の軸心方向の一方側に向って曲折された第１曲折部と、該第１曲折部に隣接して設けられ且つ前記杭本体の軸心方向の他方側に向って曲折された第２曲折部とを有し、該第１曲折部及び該第２曲折部は、前記掘削体を平面から見て重ならないように配置されており、
隣接する一対の前記第１曲折部及び前記第２曲折部からなる組が、円周方向に沿って等ピッチ間隔で複数設けられている鋼管杭の製造方法であって、
前記掘削体の前記掘削翼部に、その外周縁から切欠かれた平面形状が略Ｔ字状で且つスリット状の前記切欠き部を形成すると共に、該切欠き部を介して前記杭本体の軸心方向に曲折され前記掘削体を平面から見て重ならないように配置された前記第１曲折部及び前記第２曲折部を形成する第１工程と、
前記杭本体の先端面に前記掘削体の前記当接部を当接し、該掘削体の前記塞ぎ部で前記杭本体の先端開口を塞いだ状態で、前記杭本体と前記掘削体とを溶接固定する第２工程と、を備え、
前記第１工程では、前記第１曲折部及び前記第２曲折部は、その曲折角度（α）が２０〜２７度となるようにプレス機又は曲げ加工機により前記掘削翼部に形成され、
前記第２工程では、前記杭本体と前記掘削体とは、前記杭本体の外周面と前記掘削体の上面との溶接部位（ｗ１）、及び前記杭本体の外周面と前記第１曲折部の内側縁部の上下面との溶接部位（ｗ２）により溶接固定されることを特徴とする鋼管杭の製造方法。
［２］ 筒状の杭本体と、該杭本体の先端側に設けられる掘削体と、を備え、該掘削体が、前記杭本体の先端面に当接する当接部と、該当接部に連なり且つ該杭本体の外周より外方に延びる掘削翼部と、該当接部に連なり且つ該杭本体の先端開口を塞ぐ塞ぎ部と、を有し、前記掘削翼部には、その外周縁から切欠かれた切欠き部が形成されると共に、該切欠き部を介して前記杭本体の軸心方向に曲折された曲折部が形成されており、
前記切欠き部が、前記掘削翼部の外周縁から前記杭本体の外周に対応する位置まで延びており、
前記切欠き部が、前記掘削翼部の外周縁から求心方向に沿って延びる第１切欠き部と、前記杭本体の外周と対応する位置で該第１切欠き部に連なり且つ円周方向に沿って延びる第２切欠き部とからなり、
前記第２切欠き部が、前記第１切欠き部との連絡部位より円周方向の１方向に沿って延びていると共に、前記曲折部が、前記杭本体の軸心方向の一方側に向って曲折された第１曲折部と、該第１曲折部と円周方向に所定のピッチ間隔をもって設けられ且つ前記杭本体の軸心方向の他方側に向って曲折された第２曲折部とを有することを特徴とする鋼管杭。
［３］ 前記第１曲折部及び前記第２曲折部が、円周方向に沿って等ピッチ間隔で順に隣り合って複数設けられている上記［２］記載の鋼管杭。
［４］ 前記掘削体には、先端側に向って突出する突出部材が設けられている上記［２］又は［３］に記載の鋼管杭。
［５］ 前記突出部材が板状である上記［４］記載の鋼管杭。
［６］ 前記杭本体が、前記掘削体が溶接固定される第１杭本体と、該第１杭本体より大きな軸方向長さを有し且つ該第１杭本体に溶接固定される第２杭本体とからなる上記［２］乃至［５］のいずれか一項に記載の鋼管杭。

本発明の鋼管杭によると、その施工時には、掘削体の掘削翼部によって土砂等が掘削されると共に、掘削体にかかる垂直方向の荷重が、杭本体に対する掘削体の当接部の当接によって受け止められる。従って、杭本体に対する掘削体の溶接箇所を必要最小限（例えば、掘削体の上面側のみ）とすることができる。また、掘削体の塞ぎ部によって杭本体の先端開口が塞がれているので、従来のように、掘削翼及び鋼板の別々の２部材を用意する必要がない。その結果、簡易・安価に製造できると共に高強度で且つ掘削性に優れた鋼管杭を提供することができる。
また、前記掘削体が板状である場合は、より簡易・安価に製造できる。
また、前記切欠き部が、前記掘削翼部の外周縁から杭本体の外周に対応する位置まで延びているので、切欠き部を介して杭本体の外周面に曲折部の側縁部を溶接固定でき、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。
また、前記切欠き部が、第１切欠き部と、第２切欠き部とからなるので、第２切欠き部を介して杭本体の外周面に曲折部の側縁部を溶接固定でき、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。
また、前記第２切欠き部が、前記第１切欠き部との連絡部位より円周方向の両方向に沿って延びていると共に、前記曲折部が、第１曲折部と、第２曲折部とを有する場合は、より強度及び掘削性を向上させることができる。また、第１切欠き部を第１及び第２曲折部を形成するための共通の切欠き部とすることができ、切欠き加工を必要最小限とすることができる。
また、隣接する一対の前記第１曲折部及び前記第２曲折部からなる組が、円周方向に沿って等ピッチ間隔で複数設けられている場合は、掘削時に掘削体にかかる荷重が均等に分散されて鋼管杭の位置ズレが抑制され、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。
また、前記第２切欠き部が、前記第１切欠き部との連絡部位より円周方向の１方向に沿って延びていると共に、前記曲折部が、第１曲折部と、第２曲折部とを有するので、より強度及び掘削性を向上させることができる。
また、前記第１曲折部及び前記第２曲折部が、円周方向に沿って等ピッチ間隔で順に隣り合って複数個設けられている場合は、掘削時に掘削体にかかる荷重が均等に分散されて鋼管杭の位置ズレが抑制され、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。
また、前記掘削体には、先端側に向って突出する突出部材が設けられている場合は、掘削体による掘削に先立って、突出部材により案内掘削されて、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。
また、前記突出部材が板状である場合は、より強度及び掘削性を向上させることができる。
また、前記杭本体が、第１杭本体と、第２杭本体とからなる場合は、掘削体及び第１杭本体の２部材を溶接固定した状態と、掘削体、第１杭本体及び第２掘削体の３部材を溶接固定した状態とを適宜選択でき、取り扱い容易な鋼管杭を提供できる。
本発明の鋼管杭の製造方法によると、杭本体に対する掘削体の溶接箇所を必要最小限（例えば、掘削体の上面側のみ）とすることができる。また、掘削体の塞ぎ部によって杭本体の先端開口が塞がれているので、従来のように、掘削翼及び鋼板の別々の２部材を用意する必要がない。その結果、高強度で且つ掘削性に優れた鋼管杭を簡易・安価に製造することができる。

１．鋼管杭
本実施形態に係る鋼管杭は、以下に述べる杭本体及び掘削体を備えている。この鋼管杭は、例えば、後述する突出部材を備えることができる。

上記「杭本体」は、鋼製であり且つ中空の筒状に形成されている限り、その直径、軸方向長さ等は特に問わない。この杭本体は、通常、円筒状であるが、楕円筒状や角筒状であってもよい。また、この杭本体は、例えば、掘削体が溶着される第１杭本体と、この第１杭本体より大きな軸方向長さを有し且つこの第１杭本体に溶着される第２杭本体とからなることができる（図６参照）。これにより、例えば、鋼管杭の製造現場から施工現場まで、掘削体及び第１杭本体を溶接固定してなる半完成品と第２杭本体とを別部材として輸送し、施工現場で、半完成品及び第２杭本体を溶接固定して完成品（鋼管杭）とすることができ、輸送効率を向上させることができる。この第２杭本体は、例えば、第１杭本体の内径と実質的に同じ大きさの外径を有することができる。

上記「掘削体」は、杭本体の先端側に設けられ、且つ、以下に述べる当接部、掘削翼部及び塞ぎ部を有する限り、その形状、大きさ、材質等は特に問わない。この掘削体は、例えば、杭本体と同様にして鋼製であることができる。また、この掘削体の形状としては、例えば、平板状、湾曲板状、曲折板状等の板状のうちの１種又は２種を組み合わせたものを挙げることができる。特に、平板状であることが好ましい。また、上記掘削体は、例えば、後述する掘削翼部を含めて、杭本体の軸心を中心として回転対称形状であることができる。

上記「当接部」は、杭本体の先端面に当接し得る限り、その形状、大きさ等は特に問わない。この当接部は、通常、杭本体の先端面と実質的に同じ形状・大きさを有する。なお、この杭本体の先端面は、通常、水平面であるが、傾斜面、曲面等であってもよい。

上記「掘削翼部」は、当接部に連なり且つ杭本体の外周より外方に延びる限り、その形状、大きさ等は特に問わない。この掘削翼部には、以下に述べる切欠き部及び曲折部が形成されている。

上記「切欠き部」は、掘削翼部の外周縁より切欠かれ且つ後述する曲折部を形成するためのものである限り、その形状、大きさ、個数等は特に問わない。この切欠き部は、例えば、掘削翼部の外周縁から杭本体の外周に対応する位置まで延びることができる。これにより、この切欠き部を介して杭本体の外周面に曲折部の側縁部を溶接固定でき、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。
なお、上記「杭本体の外周に対応する位置」とは、杭本体の外周位置と完全に一致する位置であってもよいが、切欠き部を介して杭本体の外周面に曲折部の側縁部を溶接固定できる限りにおいて、杭本体の外周位置から、外方又は内方に僅かな間隔（例えば、数ミリ〜数十ミリ等）をもって離れた位置も含めて意味する。これは、以下の説明においても同様に適用される。

上記「曲折部」は、上記切欠き部を利用して杭本体の軸心方向に曲折されている限り、その形状、大きさ、個数等は特に問わない。この曲折部の形状としては、例えば、平板状、湾曲板状、曲折板状等を挙げることができる。掘削性（推力）及び食込み力といった観点から、この曲折部の曲折角度α（図１及び７参照）が、５〜３０度、より７〜２７度、特に１０〜２５度であることが好ましい。

ここで、上記切欠き部は、例えば、掘削翼部の外周縁から求心方向に沿って延びる第１切欠き部と、杭本体の外周と対応する位置で第１切欠き部に連なり且つ円周方向に沿って延びる第２切欠き部とからなることができる。この第１切欠き部及び第２切欠き部は、例えば、所定の広がりをもった空間であることができるが、スリット状であることが好ましい。この場合、強度及び掘削性といった観点から、以下に述べる（１）形態及び（２）形態であることが好ましい。

（１）上記第２切欠き部が、第１切欠き部との連絡部位より円周方向の両方向に沿って延びていると共に、上記曲折部が、杭本体の軸心方向の一方側に向って曲折された第１曲折部と、この第１屈曲部に隣接して設けられ且つ杭本体の軸心方向の他方側に向って曲折された第２曲折部とを有する形態。
この（１）形態の場合、第１曲折部の自由端側と第２曲折部の自由端側とが対向（近接）する状態となる。また、上記（１）形態の場合、隣接する一対の第１曲折部及び第２曲折部からなる組が、円周方向に沿って等ピッチ間隔で複数設けられていることができる。これにより、掘削時に掘削体にかかる負荷を均等に分散でき、鋼管杭の位置ズレ（芯ブレ）を抑制することができる。強度及び掘削性といった観点から、その複数組が、２〜４組であることが好ましい。

（２）上記第２切欠き部が、第１切欠き部との連絡部位より円周方向の一方の方向に沿って延びていると共に、上記曲折部が、杭本体の軸心方向の一方側に向って曲折された第１曲折部と、この第１屈曲部と円周方向に所定のピッチ間隔をもって設けられ且つ杭本体の軸心方向の他方側に向って曲折された第２曲折部とを有する形態。
この（２）形態の場合、第１曲折部の自由端側と第２曲折部の自由端側とが同じ方向（円周方向の一方の方向）を向く状態となることが好ましい。また、上記（２）形態の場合、第１曲折部及び第２曲折部のそれぞれが、円周方向に沿って等ピッチ間隔で順に隣り合って複数設けられていることができる。これにより、掘削時に掘削体にかかる負荷を均等に分散でき、鋼管杭の位置ズレを抑制することができる。強度及び掘削性といった観点から、これら複数の曲折部が、２〜４個であることが好ましい。
尚、上記「順に隣り合って」とは、隣り合って設けられる曲折部のうちの一方が第１曲折部であり且つ他方が第２曲折部であることを意味する。

上記「塞ぎ部」は、当接部に連なり且つ杭本体の先端開口を塞ぎ得る限り、その形状、大きさ等は特に問わない。この塞ぎ部は、杭本体の内周より内方に位置している。なお、上記「杭本体の先端開口を塞ぐ」とは、杭本体の先端開口を完全に密閉して塞いだ状態であってもよいが、掘削時に杭本体の先端開口から杭本体内に土砂が侵入することを抑制できる限りにおいて、杭本体の先端開口を部分的に塞ぐことも含めて意味する。

上記「突出部材」は、掘削体に設けられ且つ先端側に向って突出している限り、その形状、大きさ、個数等は特に問わない。この突出部材の形状としては、例えば、板状、円又は角錐状、円又は角柱状、塊状、異形状等のうちの１種又は２種以上を組み合わせたもの等を挙げることができる。簡易・安価に製造できるといった観点から、掘削体が、平板状、湾曲板状、曲折板状等の板状のうちの１種又は２種を組み合わせたものであることが好ましい。特に、平板状であることが好ましい。また、掘削性といった観点から、この突出部材が１枚であることが好ましい。さらに、突出部材が、先端側に向って尖って突出していることが好ましい。

２．鋼管杭の製造方法
本実施形態に係る鋼管杭の製造方法は、上述の１．で説明した鋼管杭を製造する方法であって、以下に述べる形成工程及び溶接固定工程を備えている。この製造方法は、例えば、上記杭本体を成形する工程及び上記掘削体を成形する工程を備えることができる。

上記形成工程は、前記掘削体の前記掘削翼部に、その外周縁から切欠かれた前記切欠き部を形成すると共に、前記切欠き部を介して前記杭本体の軸心方向に曲折された１又は２以上の曲折部を形成する工程である。この切欠き部及び曲折部の形成は、例えば、プレス機等によって同時に行ってもよいし、せん断機、レーザ切断機等によって切欠き部を形成した後に、曲げ加工機等によって曲折部を形成してもよい。

上記溶接固定工程は、前記杭本体の先端面に前記掘削体の前記当接部を当接し、該掘削体の前記塞ぎ部で前記杭本体の先端開口を塞いだ状態で、前記杭本体と前記掘削体とを溶接固定する工程である。

以下、図面を用いて実施例１により本発明を具体的に説明する。
（１）鋼管杭の構造
本実施例１に係る鋼管杭１は、図１及び５に示すように、鋼製で円筒状の杭本体２と、この杭本体２の先端側に設けられる鋼製で円盤状の掘削体３と、を備えている。この掘削体３は、図２及び３に示すように、杭本体２の先端面に当接する円筒状の当接部３ａと、この当接部３ａに連なり且つ杭本体２の外周より外方に延びて拡がる掘削翼部３ｂと、この当接部３ａに連なり且つ杭本体２の先端開口を塞ぐ塞ぎ部３ｃと、を有している。この塞ぎ部３ｃの中央部には小孔４が貫通形成されている。また、この塞ぎ部３ｃの先端面には、先端に向って尖って突出する平板状の突出部材５が溶接固定されている。

上記掘削翼部３ｂには、図２及び３に示すように、円周方向に等ピッチ間隔（１８０度）でもって平面形状が略Ｔ字状の２つの切欠き部７が形成されている。この切欠き部７は、掘削翼部３ｂの外周縁から求心方向に沿って延びる直線スリット状の第１切欠き部７ａと、杭本体２の外周と対応する位置で第１切欠き部７ａに連なり且つ円周方向の両方向に沿って延びる円弧スリット状の第２切欠き部７ｂとからなっている。また、この掘削翼部３ｂには、各切欠き部７を利用して、上側に向って曲折された第１曲折部８ａと、下側に向って曲折された第２曲折部８ｂとが形成されている。これら第１曲折部８ａ及び第２曲折部８ｂの曲折角α（図１参照）は２０度に設定されている。また、隣接する一対の第１曲折部８ａ及び第２曲折部８ｂからなる曲折部組９は、円周方向に等ピッチ間隔（１８０度）でもって２組配設されている。これらの第１曲折部８ａ及び第２曲折部８ｂを含めて、上記掘削体３は、杭本体２の軸心を中心として回転対称形状となっている。

ここで、杭本体２と掘削体３との固定形態について説明する。上記杭本体２の先端面に掘削体３の当接部３ａを当接して、掘削体３の塞ぎ部３ｃで杭本体２の先端開口を塞いだ状態で、杭本体２と掘削体３とが溶接固定されている。具体的には、図１及び４に示すように、杭本体２の外周面と掘削体３の上面との溶接部位ｗ１、及び杭本体２の外周面と第１曲折部８ａの内側縁部との溶接部位ｗ２を主体として溶接固定がなされている。

（２）鋼管杭の施工作用
次に、上記構成の鋼管杭１の施工作用について説明する。図１１に示すように、自走式の杭回転圧入機２０を用いて、そのリーダ２１に設けられた回転ヘッド２２に鋼管杭１の上端部を係合して、この垂支された鋼管杭１が自重を利用して地盤中にねじ込まれる。その際、先ず、突出部材５が地盤に食込んで案内掘削が行われ、その後、このとき、掘削体３の掘削翼部３ｂ（特に、第１曲折部８ａ及び第２曲折部８ｂ）によって土砂等が掘削され、鋼管杭１のまわりに押し出されることとなる。また、掘削体３にかかる垂直方向の負荷は、掘削体３の当接部３ａと杭本体２の先端面との当接によって受け止められることとなる。

（３）実施例１の効果
本実施例１の鋼管杭１によると、掘削時に円盤状の掘削体３にかかる荷重が、杭本体２と掘削体３との当接によって受け止められるので、杭本体２に対する掘削体３の溶接部位を必要最小限（溶接部位ｗ１，ｗ２）とすることができる。また、掘削体３が掘削翼部３ｂと塞ぎ部３ｃとを有しているので、従来のように、別々の２部材を用意する必要がない。その結果、簡易・安価に製造できると共に高強度で且つ掘削性に優れた鋼管杭１を提供することができる。
また、本実施例１では、切欠き部７を、第１切欠き部７ａ及び第２切欠き部７ｂからなるようにしたので、第２切欠き部７ｂを介して杭本体２の外周面に第１曲折部８ａの側縁部を溶接固定（溶接部位ｗ２）でき、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。また、第２切欠き部７ｂを第１曲折部８ａ及び第２曲折部８ｂを形成するための共通の切欠き部としているので、切欠き加工を必要最小限とすることができる。
また、本実施例１では、隣接する一対の第１曲折部８ａ及び第２曲折部８ｂからなる曲折部組９が、円周方向に沿って等ピッチ間隔で２組設けられているので、掘削時に掘削体３にかかる荷重が均等に分散されて鋼管杭１の位置ズレを抑制することができる。
また、本実施例１では、掘削体３に、先端側に向って尖って突出する平板状の１枚の突出部材５を設けたので、掘削体３による掘削に先立って突出部材５で案内掘削されて、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。

以下、図面を用いて実施例２により本発明を具体的に説明する。尚、上記実施例１と同じ構成部位には同符号を付けて詳細な説明は省略する。
（１）鋼管杭の構造
本実施例２に係る鋼管杭１１は、図７に示すように、鋼製で円筒状の杭本体１２と、この杭本体１２の先端側に設けられる鋼製で円盤状の掘削体１３と、を備えている。この掘削体１３は、図８及び９に示すように、杭本体１２の先端面に当接する円筒状の当接部１３ａと、この当接部１３ａに連なり且つ杭本体１２の外周より外方に延びて拡がる掘削翼部１３ｂと、この当接部１３ａに連なり且つ杭本体１２の先端開口を塞ぐ塞ぎ部１３ｃと、を有している。この塞ぎ部１３ｃの中央部には小孔４が貫通形成されている。また、この塞ぎ部１３ｃの先端面には、先端に向って尖って突出する平板状の突出部材５が溶接固定されている。

上記掘削翼部１３ｂには、図８及び９に示すように、円周方向に等ピッチ間隔（９０度）でもって平面形状が略Ｌ字状の４つの切欠き部１７が形成されている。各切欠き部１７は、掘削翼部１３ｂの外周縁から求心方向に沿って延びる直線スリット状の第１切欠き部１７ａと、杭本体１２の外周と対応する位置で第１切欠き部１７ａに連なり且つ円周方向の１方向に沿って延びる円弧スリット状の第２切欠き部１７ｂとからなっている。また、この掘削翼部１３ｂには、各切欠き部１７を利用して、上側に向って曲折された２つの第１曲折部１８ａと、下側に向って曲折された２つの第２曲折部１８ｂとが形成されている。これら第１曲折部１８ａ及び第２曲折部１８ｂの曲折角α（図７参照）は２０度に設定されている。また、これら第１曲折部１８ａ及び第２曲折部１８ｂが、円周方向に沿って等ピッチ間隔（９０度）で順に隣り合って４つ設けられている。これらの第１曲折部１８ａ及び第２曲折部１８ｂを含めて、上記掘削体１３は、杭本体１２の軸心を中心として回転対称形状となっている。

ここで、杭本体１２と掘削体１３との固定形態について説明する。上記杭本体１２の先端面に掘削体１３の当接部１３ａを当接して、掘削体１３の塞ぎ部１３ｃで杭本体１２の先端開口を塞いだ状態で、杭本体１２と掘削体１３とが溶接固定されている。具体的には、図７及び１０に示すように、杭本体１２の外周面と掘削体１３の上面との溶接部位ｗ１、及び杭本体１２の外周面と第１曲折部１８ａの内側縁部との溶接部位ｗ２を主体として溶接固定がなされている。

（２）鋼管杭の施工作用
次に、上記構成の鋼管杭の施工作用について説明する。図１１に示すように、自走式の杭回転圧入機２０を用いて、そのリーダ２１に設けられた回転ヘッド２２に鋼管杭１１の上端部を係合して、この垂支された鋼管杭１１が自重を利用して地盤中にねじ込まれる。その際、先ず、突出部材５が地盤に食込んで案内掘削が行われ、その後、掘削体１３の掘削翼部１３ｂ（特に、第１曲折部１８ａ及び第２曲折部１８ｂ）によって土砂等が掘削され、鋼管杭１１のまわりに押し出されることとなる。また、掘削体１３にかかる垂直方向の負荷は、掘削体１３の当接部１３ａと杭本体１２の先端面との当接によって受け止められることとなる。

（３）実施例２の効果
本実施例２の鋼管杭１１では、掘削時に円盤状の掘削体１３にかかる荷重が、杭本体１２と掘削体１３との当接によって受け止められるので、杭本体１２に対する掘削体１３の溶接部位を必要最小限（溶接部位ｗ１，ｗ２）とすることができる。また、掘削体１３が掘削翼部１３ｂと塞ぎ部１３ｃとを有しているので、従来のように、別々の２部材を用意する必要がない。その結果、簡易・安価に製造できると共に高強度で且つ掘削性に優れた鋼管杭１１を提供することができる。
また、本実施例２では、切欠き部１７を、第１切欠き部１７ａ及び第２切欠き部１７ｂからなるようにしたので、第２切欠き部１７ｂを介して杭本体１２の外周面に第１曲折部１８ａの側縁部を溶接固定（溶接部位ｗ２）でき、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。
また、本実施例２では、第１曲折部１８ａ及び第２曲折部１８ｂが、円周方向に沿って等ピッチ間隔で順に隣り合って４つ設けられているので、掘削時に掘削体１３にかかる荷重が均等に分散されて鋼管杭１１の位置ズレを抑制することができる。
また、本実施例２では、掘削体１３に、先端側に向って尖って突出する平板状の１枚の突出部材５を設けたので、掘削体１３による掘削に先立って、突出部材５により案内掘削されて、さらに強度及び掘削性を向上させることができる。

尚、本発明においては、前記実施例１及び２に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、本実施例１及び２では、長尺状（例えば、杭径の１１０倍等）の杭本体２，１２の先端側に掘削体３，１３を溶接固定するようにしたが、これに限定されず、例えば、図６に示すように、杭本体２（１２）が、掘削体３（１３）が溶接固定される短尺状の第１杭本体２ａ（１２ａ）と、この第１杭本体２ａ（１２ａ）に溶接固定される長尺状（例えば、杭径の１１０倍等）の第２杭本体２ｂ（１２ｂ）とからなるようにしてもよい。これにより、例えば、鋼管杭の製造現場から施工現場まで、掘削体及び第１杭本体を溶接固定してなる半完成品と第２杭本体とを別部材として輸送し、施工現場で、半完成品及び第２杭本体を溶接固定して完成品（鋼管杭）とすることができ、輸送効率を向上させることができる。

また、本実施例１及び２では、杭本体２，１２の外周と対応する位置に第２切欠き部７ｂ，１７ｂを形成したが、これに限定されず、例えば、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、杭本体２，１２の外周から外方に所定間隔をもって離れた位置に第２切欠き部７ｂ，１７ｂを設けるようにしてもよい。
また、本実施例１及び２では、直線スリット状の第１切欠き部７ａ，１７ａを例示したが、これに限定されず、例えば、図１３（ａ）に示すように、湾曲スリット状の第１切欠き部７ａとしたり、図１３（ｂ）に示すように、曲折スリット状の第１切欠き部１７ａとしたりしてもよい。さらに、本実施例１及び２では、円弧スリット状の第２切欠き部７ｂ，１７ｂを例示したが、これに限定されず、例えば、湾曲スリット状、曲折スリット状、直線スリット状の第２切欠き部としてもよい。
また、本実施例１及び２では、スリット状の切欠き部７，１７を例示したが、これに限定されず、例えば、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、所定の広がりを持つ空間である切欠き部２３としてもよい。

また、本実施例１及び２では、複数の曲折部組９や曲折部１８ａ，１８ｂを等ピッチ間隔で設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、不等ピッチ間隔で設けるようにしてもよい。また、本実施例１では、掘削翼部３ｂに２つの曲折部組９を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、１つの曲折部組を設けたり、３つ以上の曲折部組を設けたりしてもよい。さらに、本実施例２では、掘削翼部１３ｂに４つの曲折部１８ａ，１８ｂを設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、１〜３つの曲折部を設けたり、５つ以上の曲折部を設けたりしてもよい。

中低層住宅等の建築物あるいは小規模構造物等の基礎の用途として適用される。特に、回転圧入式の杭として好適に使用される。

実施例１に係る鋼管杭の正面図である。 図１のII矢視図である。 図１のIII矢視図である。 図１のIV矢視図である。 実施例１に係る鋼管杭の斜視図である。 杭本体の他の形態を説明するための鋼管杭の一部断面正面図である。 実施例２に係る鋼管杭の正面図である。 図７のVIII矢視図である。 図７のIX矢視図である。 図７のX矢視図である。 鋼管杭の施工作用を説明するための説明図である。 切欠き部及び曲折部の他の形態を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例１に対応する鋼管杭を示し、（ｂ）は実施例２に対応する鋼管杭を示す。 切欠き部及び曲折部のさらに他の形態を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例１に対応する鋼管杭を示し、（ｂ）は実施例２に対応する鋼管杭を示す。 切欠き部及び曲折部のさらに他の形態を説明するための説明図であり、（ａ）は実施例１に対応する鋼管杭を示し、（ｂ）は実施例２に対応する鋼管杭を示す。 従来の鋼管杭を説明するための説明図である。

符号の説明

１，１１；鋼管杭、２，１２；杭本体、２ａ，１２ａ；第１杭本体、２ｂ，１２ｂ；第２杭本体、３，１３；掘削体、３ａ，１３ａ；当接部、３ｂ，１３ｂ；掘削翼部、３ｃ，１３ｃ；塞ぎ部、５；突出部材、７，１７；切欠き部、７ａ，１７ａ；第１切欠き部、７ｂ，１７ｂ；第２切欠き部、８ａ，１８ａ；第１曲折部、８ｂ，１８ｂ；第２曲折部。

Claims (6)

1. 筒状の杭本体と、該杭本体の先端側に設けられる掘削体と、を備え、該掘削体が、前記杭本体の先端面に当接する当接部と、該当接部に連なり且つ該杭本体の外周より外方に延びる掘削翼部と、該当接部に連なり且つ該杭本体の先端開口を塞ぐ塞ぎ部と、を有し、前記掘削翼部には、その外周縁から切欠かれた切欠き部が形成されると共に、該切欠き部を介して前記杭本体の軸心方向に曲折された曲折部が形成されており、
   前記掘削体が板状であり、
   前記切欠き部が、前記掘削翼部の外周縁から前記杭本体の外周に対応する位置まで延びており、
   前記切欠き部が、前記掘削翼部の外周縁から求心方向に沿って延びる直線スリット状の第１切欠き部と、前記杭本体の外周と対応する位置で該第１切欠き部に連なり且つ円周方向に沿って延びる円弧スリット状の第２切欠き部とからなり、
   前記第２切欠き部が、前記第１切欠き部との連絡部位より円周方向の両方向に沿って延びており、前記切欠き部の平面形状が略Ｔ字状で且つスリット状であり、
   前記曲折部が、前記杭本体の軸心方向の一方側に向って曲折された第１曲折部と、該第１曲折部に隣接して設けられ且つ前記杭本体の軸心方向の他方側に向って曲折された第２曲折部とを有し、該第１曲折部及び該第２曲折部は、前記掘削体を平面から見て重ならないように配置されており、
   隣接する一対の前記第１曲折部及び前記第２曲折部からなる組が、円周方向に沿って等ピッチ間隔で複数設けられている鋼管杭の製造方法であって、
   前記掘削体の前記掘削翼部に、その外周縁から切欠かれた平面形状が略Ｔ字状で且つスリット状の前記切欠き部を形成すると共に、該切欠き部を介して前記杭本体の軸心方向に曲折され前記掘削体を平面から見て重ならないように配置された前記第１曲折部及び前記第２曲折部を形成する第１工程と、
   前記杭本体の先端面に前記掘削体の前記当接部を当接し、該掘削体の前記塞ぎ部で前記杭本体の先端開口を塞いだ状態で、前記杭本体と前記掘削体とを溶接固定する第２工程と、を備え、
   前記第１工程では、前記第１曲折部及び前記第２曲折部は、その曲折角度（α）が２０〜２７度となるようにプレス機又は曲げ加工機により前記掘削翼部に形成され、
   前記第２工程では、前記杭本体と前記掘削体とは、前記杭本体の外周面と前記掘削体の上面との溶接部位（ｗ１）、及び前記杭本体の外周面と前記第１曲折部の内側縁部の上下面との溶接部位（ｗ２）により溶接固定されることを特徴とする鋼管杭の製造方法。
2. 筒状の杭本体と、該杭本体の先端側に設けられる掘削体と、を備え、該掘削体が、前記杭本体の先端面に当接する当接部と、該当接部に連なり且つ該杭本体の外周より外方に延びる掘削翼部と、該当接部に連なり且つ該杭本体の先端開口を塞ぐ塞ぎ部と、を有し、前記掘削翼部には、その外周縁から切欠かれた切欠き部が形成されると共に、該切欠き部を介して前記杭本体の軸心方向に曲折された曲折部が形成されており、
   前記切欠き部が、前記掘削翼部の外周縁から前記杭本体の外周に対応する位置まで延びており、
   前記切欠き部が、前記掘削翼部の外周縁から求心方向に沿って延びる第１切欠き部と、前記杭本体の外周と対応する位置で該第１切欠き部に連なり且つ円周方向に沿って延びる第２切欠き部とからなり、
   前記第２切欠き部が、前記第１切欠き部との連絡部位より円周方向の１方向に沿って延びていると共に、前記曲折部が、前記杭本体の軸心方向の一方側に向って曲折された第１曲折部と、該第１曲折部と円周方向に所定のピッチ間隔をもって設けられ且つ前記杭本体の軸心方向の他方側に向って曲折された第２曲折部とを有することを特徴とする鋼管杭。
3. 前記第１曲折部及び前記第２曲折部が、円周方向に沿って等ピッチ間隔で順に隣り合って複数設けられている請求項２記載の鋼管杭。
4. 前記掘削体には、先端側に向って突出する突出部材が設けられている請求項２又は３に記載の鋼管杭。
5. 前記突出部材が板状である請求項４記載の鋼管杭。
6. 前記杭本体が、前記掘削体が溶接固定される第１杭本体と、該第１杭本体より大きな軸方向長さを有し且つ該第１杭本体に溶接固定される第２杭本体とからなる請求項２乃至５のいずれか一項に記載の鋼管杭。

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