JP5909016B1

JP5909016B1 - 異径パイル

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Publication number: JP5909016B1
Application number: JP2015134940A
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Inventors: 昭繁小川
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Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2016-04-26
Anticipated expiration: 2035-07-06
Also published as: JP2017014848A

Abstract

【課題】工事後すなわち施工後の基礎杭すなわちパイルと地盤との密着性を高め、パイルと地盤との摩擦力を向上させて、建造物の基礎部分を支える基礎として十分に機能し、かつ、パイルの施工に要する工期を短縮できる異径パイルを提供することを目的とする。【解決手段】一端２に支柱Ｐ等に接続する接続部３と、一端２から他端４に向かって縮径する部分を含み、一端２から他端４に向かって延びる鉄製の管状のパイル本体１０と、を備えた異径パイル１において、少なくてもパイル本体１０の外周面１１に一端２から他端４に向かう回転方向が同方向である少なくても１本の螺旋状の凹部１２と、他端４に形成された逆鉤部１３と、を有し、少なくても１本の凹部１２は軸方向において重なる部分がなく、逆鉤部１３は一端２の側に反り返された勾配を有する複数枚の翼部１４を有する異径パイル１である。【選択図】図１

Description

一端に支柱等に接続する接続部と、一端から他端に向かって縮径する部分を含み、一端から他端に向かって延びる鉄製の管状のパイル本体と、を備えた異径パイルに関するものである。

従来、街路灯や家屋その他の地上の建造物を支持するために基礎杭が使用されてきた。基礎杭は地中に打設して固定し、その基礎杭に建造物の基礎部分となる例えば支柱等を接続する。そうであると地中すなわち地盤の状態が基礎杭を固定するのに悪い場合、その地盤を改良した後に建造物を構築してきた。つまり上部に重たい建造物を構築するためには、建造物の基礎部分が強固であることすなわち基礎杭が地盤に十分に強固に固定されていることが必要である。
特許文献１には、螺旋状翼片を有した基礎杭本体と推進構造部分とからなり、その推進構造部分に土中で旋回して掘進し得る金属製推進構造部分を設けた基礎杭が開示されている。
特許文献２には、管状の杭本体と、杭本体の下端部外周面に設けられた略１巻の螺旋翼と、螺旋翼の周縁から突出可能な２枚の補助掘削刃とを備えて、施工が容易で且つ確実に地上の構造物などの浮上や沈下を抑制することが可能な回転埋設杭が開示されている。また、特許文献３には先端側を細くしたテーパ状で外周面に鉄筋を巻き付けて溶接し、短くても大きな荷重を支えることが出来る基礎杭が開示されている。

特開平７−３３１６５４号公報特開２０１３−１９２４９号公報特開２００３−３４６５号公報

しかしながら、特許文献１の基礎杭は、複数の多種類の推進構造部分の中から、施工土質に適合した適切な推進構造部分を選択して、その推進構造部分を基礎杭本体に結合して、基礎杭本体と推進構造部分とを一体構造体にして、少なくとも、その先端部を、施工土質に適合させた状態で、その土中に旋回して
掘進し得るようにした推進構造部分を有する基礎杭ではあるが、一体構造体と地盤との密着性が十分とは言えなかった。
特許文献２の回転埋設杭は、杭本体の径方向に突出した螺旋翼等と硬化したセメントミルクによって、回転埋設杭と地盤との密着性を向上させるため、セメントミルクを使用することによって工期が長くなりコスト高になっていた。また、特許文献３の杭本体に鉄筋を有するテーパ部を備えた基礎杭は、くさび作用を利用して、地盤の支持層に達しなくても大きな荷重を支えることはできるが、基礎杭と地盤との密着性の向上に改善の余地が残っていた。

一般的に家屋等の建造物は人手によって屋外に建造される。雨の降る日が少なくない屋外の環境は、家屋等の建造にとって決してふさわしいとは言えない。例えばセメントによって基礎を補強する工法では、原則として雨が降れば工事はできず、天気予測が進歩した今日においても、予測が必ずしも実現されるとはいえず、工事の日程管理に負担がかかっていた。予測がはずれて工事開始後に降雨になった場合等には、工事のやり直しが必要になったり、工事後の基礎が地盤に十分に強固に固定されなかったりするおそれがあった。基礎工事にかかる工期は短くしたいが、短くすることによって建造物の基礎の強度が不十分であれば、建造後に建造物が傾いたり、地盤に沈下したりするという重大な欠陥を引き起こすおそれが大きくなる。
そのような重大な欠陥を防止するため、基礎工事に工期がかかり結果として建造物の建造がコストアップになっていた。つまり従来の基礎杭では、工期を短くかつ地盤に強固に固定できるという基礎杭に求められる２つの要求を十分には満足できないという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、工事後すなわち施工後の基礎杭すなわちパイルと地盤との密着性を高め、パイルと地盤との摩擦力を向上させて、建造物の基礎部分を支える基礎として十分に機能し、かつ、パイルの施工に要する工期を短縮できる異径パイルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の異径パイルは次のような構成を有している。
（１）一端に支柱等に接続する接続部と、前記一端から前記他端に向かって縮径する部分を含み、前記一端から他端に向かって延びる鉄製の管状のパイル本体と、を備えた異径パイルにおいて、前記パイル本体の外周面の少なくても一部に形成された前記一端から前記他端に向かう回転方向が同方向である少なくても１本の螺旋状の凹部と、前記他端に形成された逆鉤部と、を有し、少なくても１本の前記凹部は軸方向において重なる部分がなく、前記逆鉤部は前記一端の側に反り返された勾配（以下、軸方向勾配という場合がある）を有する複数枚の翼部を有する異径パイルである。
一端から他端に向かって縮径する部分では、パイル本体の外周面が一端から他端に向かう軸方向にテーパがかけられていることになる。凹部が軸方向において重なる部分がないとは、パイル本体を一端から他端に向かって見たときには、少なくても１本の凹部が重なって見える部分がないことを意味する。例えば凹部が１本であるときには、凹部の回転数は１回転に満たないことになる。つまり、凹部は螺旋状とは言っても、実質は１回転に満たないうねった曲線である。
逆鉤部が有する翼部が有する軸方向勾配とは、反り返された翼部のパイル本体側の面における中央部分とそれにつながるパイル本体の外周面によって形成される勾配が所定値であることを意味する。勾配とは傾斜の角度（°）を意味し、例えば勾配が５°とは、反り返された翼部とパイル本体のなす角度が５°であることを意味する。
異径パイルは接続部のある一端を上側、逆鉤部がある他端を下側にして垂直に土壌や地中に打設されるものであるから、以下の記載において一端の側を上側、他端の側を下側と表現する場合がある。

（２）前記翼部は前記パイル本体の横断面に対する勾配をさらに有する（１）に記載の異径パイルである。
翼部が有するパイル本体の横断面に対する勾配（以下、径方向勾配という場合がある）とは、他端において翼部がパイル本体の外周面に対して傾けて折れ曲げられているため、パイル本体の横断面と翼部によって形成される勾配が所定値であることを意味する。
（３）前記横断面に対して前記翼部が有する勾配の方向が、前記横断面に対して前記凹部の始点からの回転方向に沿う断面（以下、始点回転方向断面という場合がある）が有する勾配の方向とは逆方向である（２）に記載の異径パイルである。
凹部の始点とは、凹部は異径パイルの一端から所定位置離れた位置より他端に向かって螺旋状の回転をなすものであるから、始点とはその回転の始点のことである。凹部の始点からの回転方向とは、始点から凹部の終点に向かう回転の方向のことである。
例えば凹部がパイル本体を一端から他端に向かって右回転するのであれば、始点回転方向断面の勾配の方向は、異径パイルの上側を上にして正面から見たとき左側が下となる。この場合には、翼部が有するパイル本体の横断面に対する勾配の方向は、その勾配の方向とは逆であるから右側が下となる方向である。反対に凹部がパイル本体を一端から他端に向かって左回転するのであれば、翼部が有するパイル本体の横断面に対する勾配の方向は、左側が下となる方向である。

（４）３本の螺旋状の前記凹部が、前記外周面に等間隔に形成されて配置された（１）〜（３）のいずれか１つに記載の異径パイルである。
凹部は軸方向において重なる部分がなくかつ３本であるため、１本の凹部はパイル本体の外周面について１／３回転に満たないことになる。凹部が外周面に等間隔に形成されて配置されたとは、３本の凹部の始点、終点及び始点から終点に至るうねった曲線が、それぞれ外周面に等間隔の距離を置いて形成されて配置されていることをいう。例えば始点についていえば、パイル本体の外周面に横断面上に中心角について１２０°ずつずれて配置されることになる。
（５）３枚の同形である前記翼部が他端に等間隔に形成されて配置された（１）〜（４）のいずれか１つに記載の異径パイルである。
翼部が同形であるとは、翼部の形が立体的に同形ということであり、翼部の枚数は３枚であるから、異径パイルを上側を上に垂直にたてて回転するとき、他端において１枚の翼部を１２０°回転すれば、別の１枚の翼部と重なり、さらに１２０°回転すれば残りの１枚の翼部と重なることになる。
（６）前記逆鉤部が有する空洞に嵌合する嵌合部及び円錐状の矢じり部を有する被帽を、前記空洞に着脱自在に嵌合させた（１）〜（５）のいずれか１つに記載の異径パイルである。
（７）前記被帽の少なくても前記矢じり部は腐食性の材質によって形成された（６）に記載の異径パイルである。

本発明の作用・効果を説明する。
（１）一端に支柱等に接続する接続部と、一端から他端に向かって縮径する部分を含み、一端から他端に向かって延びる鉄製の管状のパイル本体と、を備えた異径パイルにおいて、パイル本体の外周面の少なくても一部に形成された一端から他端に向かう回転方向が同方向である少なくても１本の螺旋状の凹部と、他端に形成された逆鉤部と、を有し、少なくても１本の凹部は軸方向において重なる部分がなく、逆鉤部は一端の側に反り返された勾配を有する複数枚の翼部を有する異径パイルであるので、異径パイルが打設されるときには、螺旋状の凹部がガイドとなって異径パイルは、凹部の回転方向にゆっくり回転しながら、地盤から受ける抵抗を緩和しながら地中を進行し、打設後においては、凹部により異径パイルの外周面の表面積が増加することによって、異径パイルと地盤との接地面積が増加し、また縮径する部分を含むことによって、くさび作用を有して地盤との密着性が向上し、地盤の支持層に達しなくても大きな荷重を支えることができる。そして、異径パイルが地盤から抜かれる方向に力がかかったときには、反り返された翼部のパイル本体側の面に積載された土壌の土石等によって、翼部には翼部をパイル本体の外側に向かって広げようとする力が働くことになり、異径パイルが地盤から引き抜かれるには、その力によって広げられた翼部が翼部のパイル本体側の面に積層された土石等を引きあげて、引き抜かれる方向に移動する必要があるので、異径パイルが地盤から抜かれることは極めて困難なことになる。したがってそれらによって、本発明の異径パイルはセメント等の施工が不要となって工期を短くでき、かつ、大きな荷重を支えることが可能で地盤に強固に固定できるという効果を奏する。少なくても１本の凹部が軸方向において重なる部分がないのは、重なる部分を有することによって、その部分の強度が弱くなり折れやすくなるのを防ぐためである。

（２）翼部はパイル本体の横断面に対する勾配をさらに有する（１）に記載の異径パイルであるので、打設後に異径パイルが地盤から引き抜かれる方向に力がかかったときは、凹部がガイドとなって回転しながら引き抜かれようとし、翼部が勾配を有していると、その勾配を有していない場合よりも、勾配を有している分回転に対して広い接地面積すなわち抵抗を有することになるため、異径パイルが地盤に強固に固定されるという効果を奏する。
(３) 横断面に対して翼部が有する勾配の方向が、横断面に対して凹部の始点からの回転方向に沿う断面が有する勾配の方向とは逆方向である（２）に記載の異径パイルであるので、例えば凹部の回転方向が右回転であれば、翼部が有するパイル本体の横断面に対する勾配の方向は右側が下となるのであるが、異径パイルが引き抜かれるときには左回転で引き抜かれようとするから、翼部が右側を下に勾配をもっていることは、翼部のパイル本体側の面に積載されている土石等が、その左回転に対して抗する力を発生させることになるため、異径パイルが地盤に強固に固定されるという効果を奏する。

（４）３本の螺旋状の凹部が外周面に等間隔に形成されて配置された（１）〜（３）のいずれか１つに記載の異径パイルであるので、打設時には打設した力がパイル本体に均等にかかり、異径パイルが地中に進行することを促進し、打設後には土壌と均等に密着するため、異径パイルの工期を短くすることができ、かつ、異径パイルは大きな荷重を支えることが可能で地盤に強固に固定されるという効果を奏する。
（５）３枚の同形である翼部が他端に等間隔に形成されて配置された（１）〜（４）のいずれか１つに記載の異径パイルであるので、打設時には打設した力が逆鉤部に均等にかかり、異径パイルが地盤に進行することを促進し、打設後には土壌と均等に密着するため、異径パイルの工期を短くすることができ、かつ、異径パイルは大きな荷重を支えることが可能で地盤に強固に固定されるという効果を奏する。

（６）逆鉤部が有する空洞に嵌合する嵌合部及び円錐状の矢じり部を有する被帽を、空洞に着脱自在に嵌合させた（１）〜（５）のいずれか１つに記載の異径パイルであるので、異径パイルが打設されるときには矢じり部の先端が効率的に土壌の土石等を押しのけるため、工期を短くすることができるという効果を奏する。
（７）被帽の少なくても矢じり部は腐食性の材質によって形成された（６）に記載の異径パイルであるので、打設後に地盤に固定された異径パイルについて、基礎杭としての機能に無関係な部分である矢じり部を経時的に腐食させることができるため、環境にも配慮したものであるという効果を奏する。

くさび効果について加えて説明する。異径パイルは一端から他端に向かってテーパがかかっている部分を含むので、打設された異径パイルから地盤に対しては、打設方向とはほぼ垂直方向に作用する力を及ぼしてしていることにより、異径パイルは地盤の支持層に達しなくて大きな荷重を支えることができる。

凹部の効果について加えて説明する。パイル本体の外周面に凹部がないときとあるときを比較すると、凹部があるときには、凹部のうちパイル本体の外周面とほぼ垂直をなす面の面積分地盤との接触面積が大きくなる。その増加した分だけ異径パイルと地盤すなわち土壌との摩擦力は増加するのであるから、異径パイルを引き抜くことを困難にする。また凹部は上側から下側に向けて螺旋状をしているので、異径パイルを打設した場合には、垂直に立てられたまま地中を進むのではなく、凹部がガイドとなって、異径パイルは凹部の回転方向にゆっくり回転しながら地中を進行することになる。

複数の翼部による効果ついて加えて説明する。複数の翼部は、一端の側すなわち異径パイルが引き抜かれる方向である上側に向かい反り返って勾配をなしているので、折り曲げて反り返された翼部はパイル本体の外側に突き出た態様になっている。その態様で異径パイルが打設されると、異径パイルが地盤の土石等中を進むに際に、翼部は下側から力を受けることになる。ここで翼部は鉄製に例えば亜鉛メッキ等を施したものであるので、弾性を有しているため、製造時につけられた勾配の角度よりやや小さい角度になっていると推定される。そして翼部のパイル本体側の面には土壌の土石等が積載されているのである。

その状態で異径パイルを引き抜くためには、翼部のパイル本体側の面に積載した土石等を引き抜く方向に引き連れなければならないのであるが、引き抜く方向すなわち上側方向に力がかかると、翼部のなす勾配は大きくなり、その勾配は前述のように製造時の勾配よりもやや小さくなっているので、製造の勾配を経てからさらに大きい勾配になるため、一層異径パイルを引き抜くことは困難になると推定される。
さらに翼部は軸方向勾配以外に、径方向勾配を有することできる。径方向勾配は、異径パイルが回転しながら引き抜かれようとするときに、その回転を妨げるすなわち異径パイルが引き抜かれることを妨げる効果を奏する。なぜならば異径パイルの他端において、径方向に翼部を見た場合、翼部が径方向勾配を有しないときには、翼部の肉厚が土壌中にある異径パイルの回転方向に抵抗となるようになっている。ところが、翼部が径方向勾配を有するときには、翼部の面も異径パイルが回転することに対して抵抗となるのである。しかも径方向勾配が、始点回転方向断面の勾配と逆方向であれば、翼部のパイル本体側の面には土壌中の土石等が積載されているのであるから、異径パイルが回転することに対する抵抗を大きくすることができるのである。

すなわち、異径パイルは、外周面に凹部を有していること、加えて被帽を備えることによって、容易に地盤に打ち込むことができるため、工期を短くすることができる。また外周面に凹部を有していること、一端から他端に向かって縮径する部分を含むこと、複数枚の翼部が軸方向勾配を有すること、加えて径方向勾配を有すること、さらには径方向勾配が始点回転方向断面の勾配と逆方向であることの相乗効果によって、打設後に地盤に食い込み、強固に固定され、大きな荷重を支えることができという効果を奏するのである。

打設後に地盤に食い込み、強固に固定されるという効果は、地震が発生した場合にも、建造物の倒壊を防止することに有効である。なぜならば地震によって地盤が上下に変動した場合のみならず、地盤が左右に揺れた場合も建造物には上下の変動として作用する場合があるので、本発明の異径パイルはその上下の変動に対しても有効に働くのである。

本発明の一実施の形態である異径パイルの正面図を示す。異径パイルの底面図を示す。異径パイルのＡ−Ａ断面図を示す。（ａ）図２のＢ−Ｂ断面図における逆鉤部の部分拡大図を示す。（ｂ）逆鉤部の部分拡大図を示す。被帽の正面図を示す。地盤に打ち込まれた異径パイルの説明図を示す。接続部がフランジである異径パイルの正面図を示す。（ａ）接続部がフランジである異径パイルの一端の部分拡大図を示す。（ｂ）（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図を示す。

本発明の実施の形態である異径パイル１を、図１に基づいて行う。図１において、異径パイル１は、一端２には接続部３として雄ネジ、一端２から所定寸法他端４の方向に離れた位置から他端４に向かって延びる、一端２から他端４に向かって縮径する部分を含む鉄製の管状のパイル本体１０、他端４に逆拘部１３及び被帽３０を備えて構成されている。パイル本体１０の外周面１１には螺旋状の凹部１２が設けられている。接続部３の雄ネジに螺合する雌ネジを有するパイルを、異径パイル１に接続することができる。なお、螺合する外周面１１に貫通するネジ穴（図示せず）を設け、接続したパイルが緩むことを防止することができる。このようにして異径パイル１に別のパイルを接続することによって、異径パイル１の全長を長くし、地盤Ｅに埋め込まれる長さを長くしてより強固に地盤Ｅに密着させることができる。

異径パイル１の長さや管径について言及する。異径パイル１の全長については基礎としての強度や地盤に打設するときの作業性等のバランスの観点から、３ｍ〜７ｍであり、特に５ｍ程度が望ましい。次に異径パイル１の管径については、同様に基礎としての強度や地盤に打設するときの作業性等のバランスの観点から、一端２での外径は３５ｃｍ〜４５ｃｍであり、特に４０ｃｍ程度が好ましく、他端４での外径は一端での外径よりも小さい１５ｃｍ〜２５ｃｍであり、特に２０ｃｍ程度が好ましい。一端２の側から他端４の側に所定距離離れた位置から他端４の側に向かってテーパが形成されている。所定距離は基礎としての強度や地盤に打設するときの作業性等のバランスの観点から、０〜２ｍが好ましい。

図２、図４（ａ）及び（ｂ）に基づいて、逆鉤部１３の説明を行う。逆鉤部１３は、異径パイル１の他端４に形成された３枚の立体的に同形の翼部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃによって構成される。翼部１４Ａ等は異径パイル１の他端４を、３等分に一端２の側に切断した後に、力をかけて一端２の側に折り曲げることによって形成することができる。折り曲げる幅は、異径パイル１の打設の作業性や引き抜かれることに対する抵抗の観点から１０ｃｍ程度が好ましい。折り曲げるに際しては折り曲げ部分を加熱することが好ましい。

折り曲げられた翼部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、異径パイル１の一端２の側に反り返って勾配をなしており、異径パイル１を地盤Ｅへ打設する作業性、折り曲げのし易さ、異径パイル１が引き抜かれることを困難にする観点から、軸方向勾配αは２０°〜１０°が好ましく、特に１５°程度が好ましい。
翼部１４Ａ等が有する径方向勾配βについて説明する。凹部１２の回転方向が右回転であるので、始点回転方向断面の勾配の方向は、異径パイル１の上側を上にして正面から見たとき左側が下となっている。径方向勾配βの方向は、始点回転方向断面の勾配の方向とは逆方向で右側を下としている。径方向勾配βは、加工のし易さ、異径パイル１が引き抜かれるときの回転に対する抵抗を大きくすることの観点から５°程度が好ましい。異径パイル１には腐食を防ぐため、溶融亜鉛メッキ等のメッキが適宜施される。

図１及び図３に基づいて、螺旋状の凹部１２の説明を行う。パイル本体１０の外周面１１には３本の螺旋状の凹部１２が、一端２から約４０ｃｍ下方を始点１６とし、逆鉤部１３の手前までを終点１７として、１本の凹部１２は１／３回転に満たない回転で形成されている（図６参照）。このように螺旋状といっても回転数が１回転に満たないため、実質はうねった曲線ではあるが、１／３回転にとどまらずそのまま回転すれば螺旋となる。凹部１２の本数は少なくても１本であり、成形のし易さと異径パイル１が地盤Ｅ中に進行するガイドとしての機能性向上の観点から、凹部１２は同形であり、本数としては３本が好ましい。また同様の観点から、凹部１２のパイル本体１０の外周面１１での配置は、図３に示すように、凹部１２が３本であれば、管状の中心について１２０°ずつづれて形成されていることが好ましい。凹部１２の形状は、異径パイル１と地盤Ｅとの接触面積を大きくすることと成形のしやすさの観点から、幅５ｃｍ程度、深さ１ｃｍ程度の溝が望ましい。
加熱した鉄製の管を３本のローラによってわずかずつ回転させながら押し出し成形を行うことによって、外周面１１に凹部１２を有する異径パイル１を製造することができる。

異径パイル１は右回転方向の凹部１２を３本、同形である３枚の翼部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが軸方向勾配α、始点回転方向断面が有する勾配の方向とは逆方向の径方向勾配β、被帽３０を有しているため、異径パイル１が地盤Ｅに打ち込まれるときには、右回転しながら容易に地中に進行し、翼部１４Ａ等は地盤を形成する土石等を、勾配にしたがって押しのけるように地中を進むものと推定される。それに対して、異径パイル１が引き抜かれようとするときには、左回転しながら翼部１４Ａ等のパイル本体１０側の面１５に積層した土石等を上方に引き連れつつ、左回転方向に押しのけて引き抜かれようとすると推定されるため、引き抜くことは極めて困難になるのである。

図５に基づいて、被帽３０の説明を行う。被帽３０は逆鉤部１３が形成する空洞ＨＢに嵌合する円筒形の嵌合部３１と円錐形の矢じり部３２を備えて構成されている。矢じり部３２の先端３３はとがっているため、異径パイル１が地盤Ｅに打設されるには好適である。
被帽３０の少なくても矢じり部の材質は、木材や生分解性プラスチックによって形成されているので、異径パイル１の施工後に不要となった少なくても矢じり部３２は、地盤Ｅ中の微生物等によって分解されるため、環境に対しても配慮することができるのである。

図６、図７、図８（ａ）及び（ｂ）に基づいて、接続部３がフランジ２０である態様について説明を行う。別に製造されたドーナツ状のフランジ２０は、内周面に雌ネジ２１を有しているので、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、接続部３の雄ネジと雌ネジ２１は螺合して接続する。一端２の側には、略台形状の枝翼板２２が外周面１１の周方向に４箇所設けられていて、螺合後にはフランジ２０を下側から支えることができる。
図６に示すように、異径パイル１は、フランジ２０を上側、逆鉤部１３を下側にして地盤Ｅに打ち込まれる。支柱Ｐとしては例えば街路灯の支柱であり、街路灯の電球の反対側にフランジ２０と同径で、ボルトによってフランジ２０と接続できるようなフランジ有するものがあげられる。フランジ２０にはボルト穴ＢＨが４つ形成されている。異径パイル１に接続される支柱Ｐは、ボルト穴ＢＨと支柱Ｐのフランジのボルト穴を貫通させたボルトを締結させることによって、接続固定されるのである。

支柱Ｐ以外としては、フランジ２０のボルト穴ＢＨにＵ字ボルトをはめ込んで、そのＵ字ボルトの穴に家屋の基礎となる鉄筋等を通して固定接続することもできる。またＵ字ボルトを有する異径パイル１を崖等の法面に打ち込み、Ｕ字ボルトを利用してネットを掛け、その上にモルタルを吹き付けて崖等の斜面の地くずれを防ぐこともできる。さらにはトンネル用に掘削した洞穴の天井や斜面に対しても同様な施工が可能である。

異径パイル１は支柱Ｐを介して街路灯等の建造物の基礎となるものであるため、当然に強度が必要となり、異径パイル１の他端４は３等分割され、一端２の側に折り曲げて逆鉤部１３を形成するので、曲げ加工ができる材質として鉄、ステンレス、アルミ等から適宜選択される。曲げ加工のしやすさや価格の観点から鉄が好ましい。肉厚としては曲げ加工のしやすさや基礎杭としての強度の観点から５ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましい。

図６に基づいて、異径パイル１の施工前後の状態を説明する。トランジェット等を用いて建造物を建造する場所の測定を行ったのち、異径パイル１を打ち込む地面Ｇの地点を特定する。特定した地点に異径パイル１を、異径パイル１を吊り下げることができるアタッチメントを備えたパワーショベルを用いて立て、例えばユンボのシャベルでフランジ２０の上面を叩き、異径パイル１をフランジ２０が地面Ｇから所定の高さになるまで打設する。施工には特定位置をコンクリート等で固める等の作業は不要であるため、施工に必要な工期は短くて済み、例えば１本の異径パイル１の施工ならば１時間程度で終えることができる。それに対して、コンクリートを使用した従来法では養生のため１週間程度が必要である。すなわち基礎杭である異径パイル１の工期を短縮することができ、それによって基礎杭を使用した地上の建造物の工期やコストを大幅に削減することができるのである。

本実施例によれば、（１）一端２に支柱Ｐ等に接続する接続部３と、一端２から他端４に向かって縮径する部分を含み、一端２から他端４に向かって延びる鉄製の管状のパイル本体１０と、を備えた異径パイル１において、パイル本体１０の外周面１１の少なくても一部に形成された一端２から他端４に向かう回転方向が同方向である少なくても１本の螺旋状の凹部１２と、他端４に形成された逆鉤部１３と、を有し、少なくても１本の凹部１２は軸方向において重なる部分がなく、逆鉤部１３は一端２の側に反り返された勾配を有する複数枚の翼部１４を有する異径パイル１であるので、異径パイル１が打設されるときには、螺旋状の凹部１２がガイドとなって異径パイル１は、凹部１２の回転方向にゆっくり回転しながら、地盤Ｅから受ける抵抗を緩和しながら地中を進行し、打設後においては、凹部１２により異径パイル１の外周面１１の表面積が増加することによって、異径パイル１と地盤Ｅとの接地面積が増加し、また縮径する部分を含むことによって、くさび作用を有して地盤Ｅとの密着性が向上し、地盤Ｅの支持層に達しなくても大きな荷重を支えることができる。そして、異径パイル１が地盤Ｅから抜かれる方向に力がかかったときには、反り返された翼部１４のパイル本体１０側の面１５に積載された土壌の土石等によって、翼部１４には翼部１４をパイル本体１０の外側に広げようとする力が働くことになり、異径パイル１が地盤Ｅから引き抜かれるには、その力によって広げられた翼部１４が、翼部１４のパイル本体１０側の面１５に積層された土石等を引きあげて、引き抜かれる方向に移動する必要があるので、異径パイル１が地盤から抜かれることは極めて困難なことになる。
したがってそれらによって、本発明の異径パイル１はセメント等の施工が不要となって工期を短くでき、かつ、大きな荷重を支えることが可能で地盤Ｅに強固に固定できるという効果を奏する。少なくても１本の凹部１２が軸方向において重なる部分がないのは、重なる部分を有することによって、その部分の強度が弱くなり折れやすくなるのを防ぐためである。

（２）翼部１４はパイル本体１０の横断面に対する勾配をさらに有する（１）に記載の異径パイル１であるので、打設後に異径パイル１が地盤Ｅから引き抜かれる方向に力がかかったときは、凹部１２がガイドとなって回転しながら引き抜かれようとし、翼部１４が勾配を有していると、その勾配を有していない場合よりも、勾配を有している分回転に対して広い接地面積すなわち抵抗を有することになるため、地盤Ｅに強固に固定できるという効果を奏する。
(３) 横断面に対して翼部１４が有する勾配の方向が、横断面に対して凹部１２の始点１６からの回転方向に沿う断面が有する勾配の方向とは逆方向である（２）に記載の異径パイル１であるので、例えば凹部１２の回転方向が右回転であれば、翼部１４が有するパイル本体の横断面に対する勾配の方向は右側が下となるのであるが、異径パイル１が引き抜かれるときには左回転で引き抜かれようとするから、翼部１４が右側を下に勾配をもっていることは、翼部１４のパイル本体１０側の面１５に積載されている土石等が、その左回転に対して抗する力を発生させることになるため、地盤Ｅに強固に固定できるという効果を奏する。

（４）３本の螺旋状の凹部１２が外周面１１に等間隔に形成されて配置された（１）〜（３）のいずれか１つに記載の異径パイル１であるので、打設時には打設した力がパイル本体１０に均等にかかり、異径パイル１が地中に進行することを促進し、打設後には土壌と均等に密着するため、異径パイル１の工期を短くすることができ、かつ、大きな荷重を支えることが可能で地盤Ｅに強固に固定できるという効果を奏する。
（５）３枚の同形である翼部１４が他端４に等間隔に形成されて配置された（１）〜（４）のいずれか１つに記載の異径パイル１であるので、打設時には打設した力が逆鉤部１３に均等にかかり、異径パイル１が地盤Ｅに進行することを促進し、打設後には土壌と均等に密着するため、異径パイル１の工期を短くすることができ、かつ、大きな荷重を支えることが可能で地盤Ｅに強固に固定できるという効果を奏する。

（６）逆鉤部１３が有する空洞ＨＢに嵌合する嵌合部３１及び円錐状の矢じり部３２を有する被帽３０を、空洞ＨＢに着脱自在に嵌合させた（１）〜（５）のいずれか１つに記載の異径パイル１であるので、異径パイル１が打設されるときには矢じり部３２の先端が効率的に土壌の土石を押しのけるため、工期を短くすることができるという効果を奏する。
（７）被帽３０の少なくても矢じり部３２は、腐食性の材質によって形成された（６）に記載の異径パイル１であるので、打設後に地盤Ｅに固定された異径パイル１について、基礎杭としての機能に無関係な部分である矢じり部３２を経時的に腐食させることができるため、環境にも配慮したものであるという効果を奏する。

本発明の異径パイルについては、上記実施例に限定されることなく、色々な応用が可能である。本発明の実施の態様では、パイル本体の外周面の凹部に特に勾配や起伏等を設けていないが、任意の勾配や起伏等を設けてもよい。また、逆拘部は異径パイルを他端の側に折り曲げて形成しているが、あらかじめ翼部を形成しておいて、それを任意の接続方法で他端に接続や接合をしてもよい。

１異径パイル
２一端
３接続部
４他端
１０パイル本体
１１外周面
１２凹部
１３逆鉤部
１４（１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ）翼部
３０被帽

Claims

一端に支柱等に接続する接続部と、前記一端から他端に向かって縮径する部分を含み、前記一端から前記他端に向かって延びる鉄製の管状のパイル本体と、を備えた異径パイルにおいて、
前記パイル本体の外周面の少なくても一部に形成された前記一端から前記他端に向かう回転方向が同方向である少なくても１本の螺旋状の凹部と、前記他端に形成された逆鉤部と、を有し、少なくても１本の前記凹部は前記パイル本体の軸方向において、前記パイル本体を前記一端から前記他端に向かって見たときに重なる部分がなく、前記逆鉤部は、前記一端の側に反り返えされた勾配、さらに前記パイル本体の横断面に対する勾配を有する複数枚の翼部を有し、前記横断面に対して前記翼部が有する勾配の方向が、前記横断面に対して前記凹部の始点からの回転方向に沿う断面が有する勾配の方向とは逆方向である異径パイル。
３本の螺旋状の前記凹部が前記外周面に等間隔に形成されて配置された請求項１に記載の異径パイル。
３枚の同形である前記翼部が他端に等間隔に形成されて配置された請求項１又は２に記載の異径パイル。
前記逆鉤部が有する空洞に嵌合する嵌合部及び円錐状の矢じり部を有する被帽を、前記空洞に着脱自在に嵌合させた請求項１〜３のいずれか１項に記載の異径パイル。
前記被帽の少なくても前記矢じり部は腐食性の材質によって形成された請求項４に記載の異径パイル。