JPH10331156A - 鋼管杭及び同鋼管杭を使用した基礎工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全且つ施工が非常に簡単で、支持杭を使用
することが困難な軟弱地盤に適用することができる、鋼
管杭及び鋼管杭を使用した基礎工法を提供すること。 【解決手段】 鋼管１０の先端部分をその先端外周に沿
ってほぼ１周にわたり螺旋状に切欠し、該切欠部分に沿
って鋼管１０の直径の５倍乃至６倍程度の直径を有す
る、ほぼ１巻の掘削刃兼用の螺旋状底板２０を溶接等に
より固定する。螺旋状底板２０の下面周縁に沿って周壁
２５ａを一体に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボーリングの硬さ
表示であるＮ値が１０未満の超軟弱地盤に、例えば比較
的低層の２階建住宅等の建造物を構築する際の基礎補強
となる鋼管杭及び同鋼管杭を使用した基礎工法に関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来より、２階建住宅
等の低層の建造物の基礎を構築する際、地盤の強度に応
じて基礎間の間隔である基礎幅を設定している。例え
ば、１ｍ² 当たり５TON 以上の地耐力を有する地盤の場
合には基礎幅は５００mmで、１ｍ² 当たり３TON の地耐
力しか有さない場合には基礎幅を広くした８００mm幅に
設定するのが一般的である。

【０００３】ところで、地表面が軟弱な地盤の場合、２
階建住宅の基礎を構築するには、地耐力のある比較的硬
い地盤層がある深さまで掘削して基礎の底面を設置す
る、いわゆる深基礎工法を採用するが、水位が高い軟弱
地盤では地盤の掘削に際し、掘削した箇所に土砂が崩れ
落ちたり、地下水がわき出て溜まったりしないように土
留をしたり、排水（水替え）をしなければならず、基礎
の施工が困難である。

【０００４】一方、杭基礎を採用する場合、杭を支える
地盤は、少なくともボーリングの硬さ表示であるＮ値が
１５以上で、Ｎ値が３０程度の硬さが望ましい。軟弱地
盤の場合、Ｎ値が３０程度の層は地面から約１０ｍから
１５ｍの深さとなる。ところで、杭の支持力は、〔定数
３０×Ｎ値３０×杭の先端断面積〕×（１／３）で示さ
れ、例えば、杭の先端断面積を０．０４９とする場合、
杭１本当たりの支持力は１４．７トン（約１５トン)と
なる。５トン基礎を使用する場合には、上述の如く、基
礎幅を５００mmとし、２ｍピッチで荷重を受ける仮定す
ると、杭にかかる荷重は５トン×５００mm×２，０００
mm＝５トン程度に過ぎず、これを約１５トンの支持力を
有する杭で支持することは、たとえ安全率を高く見積も
ったとしても無駄（不経済）である。

【０００５】また、杭の支持力に合わせて杭を配列する
ことを考えた場合、支持力１５トンの杭では、杭間隔が
６ｍとなって広くなり過ぎて、杭間に架設する地中梁
は、その断面積を大きく設定する必要があり、結果的に
は不経済となる。

【０００６】さらに、直径が１００mm〜１５０mm程度の
先端断面積の小さい、支持力が３トンから４トン程度の
鋼管杭を使用し、これを１．８ｍ間隔で打ちこんむ場
合、約１０ｍから１５ｍの長さの杭が必要となり、施工
コストが高騰化する。

【０００７】基礎施工に関する調査結果によれば、住宅
の不同沈下の原因の約７０％は、３ｍから４ｍ付近まで
の地表面下の軟弱地盤で生じていることが判明してい
る。地表面から４ｍ乃至５ｍよりもさらに深い地盤で
は、その上層の土砂による圧密を受けており、地盤の強
度は杭を支持できる程ではないが、多少とも強くなって
いる。このため、深基礎工法による掘削孔あるいは部分
掘削による掘削孔内にコンクリートを充填した、いわゆ
るアップルコンクリート基礎を構築して住宅を支えるこ
とが提案されているが、上述した深基礎工法で説明した
如く、水位の高い軟弱地盤では、掘削に際し、土留矢板
や排水が必要となり、敷地が狭い小規模住宅では施工が
困難である。

【０００８】近年、深基礎工法の代わりに、例えばソイ
ルセメントと施工現場の土砂とを混合撹拌して基礎を形
成する工法が採用されている。この工法によれば、施工
現場の土砂をソイルセメントで固めた、直径が５０ｃｍ
乃至６０ｃｍ、長さが５ｍ乃至６ｍ前後の、建物荷重支
持のための地盤改良柱を２階建住宅の基礎として使用す
る。

【０００９】しかしながら、自然形成の土砂は、地域等
によってその性状が大きく異なっており、これにソイル
セメントを混合撹拌してバラツキのない、品質の均一な
地盤改良柱を形成することは、困難である。例えば、土
砂の性状に合わせて土砂とソイルセメントとを混合撹拌
するが、撹拌条件、時間等が異なり、品質のバラツキを
回避することは殆ど不可能である。

【００１０】また、地盤改良柱では、その柱体周囲の土
砂との間に摩擦力が生じて、この摩擦力が地盤改良柱を
地盤中に支える力の一つとなると言われているが、軟弱
地盤では期待した程摩擦力が発揮されない。このため、
地盤改良柱の先端には、その上端から建造物の荷重が作
用する一方、その先端（断面）に地盤の反力が作用する
が、この軸方向荷重の殆どを地盤改良柱のみで支えてお
り、地盤改良柱の品質にバラツキがあると、柱体に座屈
が生じて不同沈下の原因となる。

【００１１】支持杭を使用することが困難である、軟弱
地盤に基礎を構築する場合、深基礎工法、アップルコン
クリート基礎工法、地盤改良柱工法等が知られている
が、上述の如く、いずれも種々の問題を抱えている。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、安全且つ施工が非常に簡単で、支持杭を使用するこ
とが困難な軟弱地盤に適用することができる、鋼管杭を
提供することを目的とする。また、この鋼管杭を使用し
て、深基礎工法や地盤改良柱工法等に代わる、新規な基
礎工法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明では、鋼管の直径の２倍乃至３倍の外径を有する螺旋
状翼を設けた通常の鋼管杭では基礎として使用すること
が困難なＮ値が１０未満の超軟弱地盤に適用できるよう
にするため、鋼管にその直径の５倍乃至６倍前後の外径
を有する螺旋状翼を設ける点に第１の特徴を有してい
る。また、螺旋状翼の下部に土砂を包み込むように拘束
して圧密し、この土砂の圧密効果により支持力を得るよ
うにするため、螺旋状翼の下面周縁に周壁を設ける点に
第２の特徴を有している。

【００１４】すなわち、本発明の第１の態様は、支持杭
を基礎として使用することが困難な、Ｎ値が１０未満の
超軟弱地盤に適用する拡底型の鋼管杭であって、鋼管
（短尺管）に、その直径の５倍乃至６倍前後の直径を有
する、螺旋状底板（螺旋状翼）を固定してなることを特
徴としている。

【００１５】また、前記螺旋状底板（螺旋状翼）に、そ
の下面周縁に沿って周壁を設けてなることを特徴として
いる。

【００１６】また、鋼管（短尺管）に、その直径の５倍
乃至６倍前後の直径を有する、螺旋状底板（螺旋状翼）
を固定した拡底型の鋼管杭を、Ｎ値が１０未満の超軟弱
地盤内に無排土で回転推進し、前記鋼管及び前記螺旋状
底板を介して超軟弱地盤の下方に位置する強度のある地
盤に建造物の荷重を伝達させて、建造物を超軟弱地盤上
に支持することを特徴としている。

【００１７】また、鋼管（短尺管）に、その直径の５倍
乃至６倍前後の直径を有する、螺旋状底板（螺旋状翼）
を固定し、且つ螺旋状底板（螺旋状翼）に、その下面周
縁に沿って周壁を設けた鋼管杭を、Ｎ値が１０未満の超
軟弱地盤内に無排土で回転推進させる際、周壁が螺旋状
底板（螺旋状翼）の下部に土砂を包み込むように拘束し
て圧密し、鋼管杭の埋設後、周壁による圧密効果と螺旋
状底板（螺旋状翼）による支圧力とにより建造物を超軟
弱地盤上に支持することを特徴としている。

【００１８】前記鋼管（短尺管）の先端（下端）に掘削
刃又は回転芯ずれ防止用の先導部材を有する底板を固定
するようにしてもよい。

【００１９】また、前記周壁を前記螺旋状底板（螺旋状
翼）と一体に形成するようにしてもよい。また、前記周
壁を一体に形成した螺旋状底板（螺旋状翼）において、
その曲げ強度を高めるために凹凸部を形成するようにし
てもよい。

【００２０】本発明の第１の態様によれば、Ｎ値が１０
未満の超軟弱地盤に地表面から４ｍ乃至５ｍの深さまで
拡底型の鋼管杭を無排土で回転推進すると、螺旋状底板
がＮ値４〜５の多少強度を有する地盤に達する。この地
盤では、鋼管の直径の２倍程度の螺旋翼を有した支持杭
を支えることはできないが、鋼管の５倍乃至６倍の直径
を有する螺旋状底板を支持することは可能である。建造
物の荷重は、鋼管から螺旋状底板に作用し、該螺旋状底
板から２５分の１から３６分の１の大きさの荷重に分散
して螺旋状底板の下方の地層に位置する強度のある地盤
に伝達されることになる。

【００２１】そして、螺旋状底板（螺旋状翼）の下面周
縁に周壁が設けてあると、鋼管杭が地盤中に回転推進さ
れる際、周壁が螺旋状底板（螺旋状翼）の下部に土砂を
包み込むように拘束して圧密し、鋼管杭の埋設後、周壁
による圧密効果と螺旋状底板による支圧力とが相俟って
建造物を超軟弱地盤上に支持することができる。

【００２２】また、本発明の第２の態様は、鋼管の外周
面にその軸線方向に沿って複数の螺旋状翼を適宜間隔を
おいて配置し、これら螺旋状翼のうち最下部に配置され
る螺旋状翼の外径を鋼管の直径の２倍乃至３倍に設定
し、該最下部の螺旋状翼から鋼管の上部に配置される螺
旋状翼にしたがって外径が順次大径になるようにし、且
つ各螺旋状翼に、その下面周縁に沿った周壁をそれぞれ
設けてなることを特徴としている。

【００２３】また、鋼管の外周面にその軸線方向に沿っ
て複数の螺旋状翼を適宜間隔をおいて配置し、これら螺
旋状翼のうち最下部に配置される螺旋状翼の外径を鋼管
の直径の２倍乃至３倍に設定し、該最下部の螺旋状翼か
ら鋼管の上部に配置される螺旋状翼にしたがって外径が
順次大径になるようにし、且つ各螺旋状翼に、その下面
周縁に沿った周壁をそれぞれ設けた鋼管を、Ｎ値が１０
未満の超軟弱地盤内に無排土で回転推進し、その際、前
記周壁が前記螺旋状底板の下部に土砂を包み込むように
拘束して圧密し、前記鋼管杭の埋設後、前記周壁による
圧密効果と前記螺旋状底板による支圧力とによって建造
物を超軟弱地盤上に支持することを特徴としている。

【００２４】本発明の第２の態様によれば、各螺旋状翼
による支圧力の他に、各螺旋状翼の周壁による圧密効果
があるため、Ｎ値が１０未満の超軟弱地盤内でも建造物
を支持することができる。また、最下部の螺旋状翼から
鋼管の上部に配置される螺旋状翼にしたがって外径が順
次大径になるようにしてあり、全体として円錐状とな
り、各螺旋状翼による垂直方向支圧力のみならず、クサ
ビ効果が働いて斜め方向に対する支圧力も付加され、大
きな支持力が得られる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下本発明の鋼管杭の一実施例に
ついて添付図面を参照して説明する。

【００２６】図１は本発明の第１の態様である拡底型の
鋼管杭の第１実施例を示す一部省略した正面図、図２は
図１の螺旋状底板の斜視図、図３は螺旋状底板の変形例
を示す正面図、図４は図３の螺旋状底板の斜視図、図５
は螺旋状底板の別の変形例を示す斜視図、図６は螺旋状
底板のまた別の変形例を示す斜視図、図７は螺旋状底板
の更に別の変形例を示す底面図、図８は図７に示す螺旋
状底板の正面図、図９は螺旋状底板の更に別の変形例を
示す底面図、図１０は図９に示す螺旋状底板の正面図、
図１１は本発明の拡底型の鋼管杭の第２実施例を示す一
部省略した正面図、図１２は同第３実施例を示す一部省
略した正面図、図１３は同第４実施例を示す一部省略し
た正面図、図１４は同第５実施例を示す一部省略した正
面図、図１５は同第６実施例を示す一部省略した正面
図、図１６乃至図１８は図１４又は図１５に示す拡底型
の鋼管杭の先端部分の変形例を示す部分正面図、図１９
乃至図２２は図１、図１１、図１２又は図１３に示す拡
底型の型の鋼管杭の変形例を示す一部省略した正面図、
図２３乃至図２６は図１２、１３、１４又は図１５に示
す拡底型の型の鋼管杭の別の変形例を示す一部省略した
正面図、図２７は周壁を設けた螺旋状底板を有する杭の
効果を試験するための、杭頭荷重と沈下量との関係を示
すグラフ、図２８は本発明の第２の態様である円錐状多
翼型の鋼管杭の一実施例を示す一部省略した正面図であ
る。

【００２７】図１に示す本実施例の拡底型の鋼管杭は、
例えば１６５φ程度の直径を有する鋼管１０の先端部分
をその先端外周に沿ってほぼ１周にわたり螺旋状に切欠
し、該切欠部分に沿って鋼管１０の直径の５倍乃至６倍
前後程度の直径を有する、ほぼ１巻の掘削刃兼用の螺旋
状底板２０を溶接等により固定したものである。

【００２８】螺旋状底板２０は、図２に示すように、鋼
管１０の直径の５倍乃至６倍前後程度の直径を有する環
状円板に、その中心に達する半径方向の切り込みを入
れ、該切り込みを介して環状円板を鋼管１０の螺旋状に
切欠した先端面に沿うように折り曲げ加工して形成され
る。

【００２９】螺旋状底板２０には、その始端と終端との
間の隙間を閉じる閉じ板２１が設けられ、またその中央
部に鋼管１０内への土砂の進入を許容する土砂進入孔２
２が設けられる。また、螺旋状底板２０の中央部には、
土砂進入孔２２を横切るようにして固定され、鋼管１０
の推進方向に突出するほぼ台形状の先導部材２３が設け
られる。この先導部材２３は、回転推進に際し、螺旋状
底板２０より先に地盤に食い込んで螺旋状底板２０を地
盤に対して位置決めをし、螺旋状底板２０の回転芯ずれ
を防止するものである。なお、この土砂進入孔２２を先
導部材２３により閉塞した形式もある。

【００３０】次に、図１に示す第１実施例の拡底型の鋼
管杭を使用して、Ｎ値が１０未満の超軟弱地盤に例えば
２階建の住宅用の基礎を構築する、基礎工法を説明す
る。

【００３１】基礎を構築しようとする軟弱地盤上に、図
１の拡底型の鋼管杭を起立させ、その上端を図示しない
回動押し込み駆動装置に取り付け、該駆動装置によって
鋼管１０を回転しつつ地盤中に押し込むようにすると、
まず先導部材２３が地盤に食い込み、螺旋状底板２０の
地盤に対する位置決めをする。次いで、螺旋状底板２０
が先導部材２３と共に掘削刃として鋼管１０の推進方向
にある土砂を掘削軟化しつつ、該土砂を鋼管１０の側部
に押し出しながら横振れなく、鋼管１０が地盤中に無排
土で回転推進されて埋め込まれる。

【００３２】螺旋状底板２０が地表面から５ｍ乃至６ｍ
程度地盤内に推進した時点で回動押し込み駆動装置の駆
動を停止する。螺旋状底板２０が位置する箇所は、その
上層の土砂による圧密を受け、杭を支持できる程の地盤
強度を有していないものの、地表面部分よりも多少地盤
強度を有している。

【００３３】建造物の荷重は、鋼管１０から螺旋状底板
２０に伝達され、さらに螺旋状底板２０からその下方に
位置する深い地層にある強度を有した地盤に伝達され
る。このとき、螺旋状底板２０は、鋼管１０の直径の５
倍から６倍の直径に形成されていることから、螺旋状底
板に作用する地盤からの反力は、鋼管１０のみの場合に
受ける地盤の反力の場合に比して単位面積当たり２５分
の１から３６分の１程度になる。換言すれば、建造物の
荷重を、鋼管１０のみで支える場合に比して２５分の１
から３６分の１程度に分散して下方に位置する強度のあ
る地盤に伝達するようになる。

【００３４】したがって、軟弱地盤の下方に位置する深
い地層まで拡底型の鋼管杭を埋め込むことなく、軟弱地
盤中にあたかも浮いたような状態で埋め込むことで、不
同沈下を確実に防止して建造物を超軟弱地盤上に支える
ことができる。

【００３５】また、螺旋状底板２０に地盤からの鉛直方
向の反力により曲げモーメントが作用するが、螺旋状底
板２０が鋼管１０の先端面に固定されていることから、
鋼管１０には作用せず、鉛直方向の圧縮応力のみであ
り、鋼管１０を曲げモーメントに耐えるように厚肉にす
る必要はない。

【００３６】図３及び図４は、図１、図２に示す螺旋状
底板２０の変形例を示すもので、螺旋状底板２０ａに、
階段状の刃を有する掘削刃２４、２４を、螺旋状底板２
０の中心から直径方向に延び且つ螺旋状底板２０の底面
に対して４０°乃至４５°傾斜するように固定してい
る。

【００３７】この掘削刃２４は、先導部材２３と同様
に、回転推進に際し、螺旋状底板２０より先に地盤に食
い込んで螺旋状底板２０を地盤に対して位置決めをし、
螺旋状底板２０の回転芯ずれを防止し、そして螺旋状底
板２０が地盤に食い込んだ後は螺旋状底板２０と共に鋼
管１０の推進方向の土砂を掘削軟化する。また、掘削刃
２４は、螺旋状底板２０を補強する補強リブとなる。し
たがって、螺旋状底板２０は、その肉厚を厚く設定しな
くても、地盤からの反力による曲げモーメントに耐える
ことができる。

【００３８】図５は、図１、図２に示す螺旋状底板２０
の別の変形例を示すものである。これによれば、螺旋状
底板２０ｂの下面周縁に沿って周壁２５が溶接等の固着
手段により固定してある。この周壁２５は、拡底型の鋼
管杭の埋設後、螺旋状底板２０ｂの底面側の土砂が逃げ
ないようにして（包み込むように拘束して）圧密し、土
砂の保持力を高めるものである。周壁２５の高さは、大
体３０ｍｍ乃至５０ｍｍ程度に設定される。このような
範囲に設定したのは、周壁２５の高さが３０ｍｍよりも
低いと周壁２５による圧密効果が十分に得られず、また
周壁２５の高さが５０ｍｍよりも高いと軟弱地盤とはい
え地盤中への回転推進に際して大きな抵抗となって好ま
しくない上に、圧密効果の向上もそれほど期待できない
という理由からである。地盤の状態によっては、僅かで
はあるが３０ｍｍよりも低くなることや、５０ｍｍより
も高くなることがある点に留意すべきである。

【００３９】図６は、例えば、鋼板をプレス加工等の塑
性加工して周壁２５ａを螺旋状底板２０と一体に形成し
た変形例を示している。この場合、図５に示す螺旋状底
板２０に比して溶接等の固着工程が省略できる上に、螺
旋状底板２０を成形すると同時に周壁２５ａを成形する
ことができ、加工コストの大幅な低減を図ることが可能
となる。そして、図７乃至図１０に示すように、螺旋状
底板２０に凹凸部であるエンボス部２０ｃを形成するこ
とによって、このエンボス部２０ｃと周壁２５ａとで該
螺旋状底板２０の曲げ強度を更に向上させることができ
る。換言すれば、図５に示す場合よりも更に螺旋状底板
２０の板厚を薄く設定しても、地盤からの反力による曲
げ力に対して十分に耐えることができるようになる。エ
ンボス部２０ｃの数、形状等は図７乃至図１０に示す実
施例に限定されるものではない。要は螺旋状底板２０の
曲げ強度を向上させるものであれば図７乃至図１０に示
すものに限定されるものではない。

【００４０】螺旋状底板２０の下面周縁に沿って周壁２
５、２５ａを設けた鋼管杭をＮ値が１０未満の超軟弱地
盤に回転推進させて、例えば２階建の住宅用の基礎を構
築する場合にも、図１に示す鋼管杭と同様に回動押し込
み駆動装置によって鋼管１０を回転しつつ地盤中に押し
込むようにする。これにより、鋼管杭は所定の深さ（地
表面から５ｍ乃至６ｍ程度の深さ）まで超軟弱地盤中に
埋設される。この際、周壁２５、２５ａが螺旋状底板２
０ｂの底面側（下部側）の土砂が逃げないようにして
（包み込むように拘束して）圧密する。したがって、周
壁２５、２５ａによる圧密効果と螺旋状底板２０による
支圧力によって建造物を超軟弱地盤上に支持することが
できる。

【００４１】図１１は本発明の拡底型の鋼管杭の第２実
施例を示すものである。

【００４２】この第２実施例によれば、ほぼ１６５φ程
度の直径を有する短尺管１１の先端を螺旋状に切欠し、
この切欠した短尺管１１の先端切欠部に、短尺管１１の
直径の５倍乃至６倍前後の直径を有する、螺旋状底板３
０を固定している。そして、短尺管１１の上端開口部に
は、該開口部の内径に合致した外径を有する鋼管１２を
嵌合して溶接等の接合手段によって固定する。なお、短
尺管１１の上端開口部の内周に雌ネジを形成し、また鋼
管１２の先端部外周に雄ネジを形成して、鋼管１２を短
尺管１１の上端開口部に螺合するようにしてもよい。

【００４３】螺旋状底板３０の中央部には、図１、図２
の螺旋状底板２０と同様に、鋼管１２の推進方向に突出
する台形状の先導部材３１が設けられる。この先導部材
３１は、回転推進に際し、螺旋状底板３０より先に地盤
に食い込んで螺旋状底板３０を地盤に対して位置決めを
し、螺旋状底板３０の回転芯ずれを防止するものであ
る。

【００４４】なお、図示しないが、螺旋状底板３０に
は、その始端と終端との間の隙間を閉じる閉じ板が設け
られ、またその中央部に短尺管１１、鋼管１２内への土
砂の進入を許容する土砂進入孔が設けられる場合と、該
土砂進入孔が閉塞される場合とがある。

【００４５】図１１に示す拡底型の鋼管杭の場合も、図
１に示す拡底型の鋼管杭と同様に、回動押し込み駆動装
置によって軟弱地盤に埋め込み、螺旋状底板３０が地表
面から５ｍ乃至６ｍ程度地盤内に推進した時点でこの埋
め込みを停止する。

【００４６】建造物の荷重は、鋼管１２、短尺管１１か
ら螺旋状底板３０に伝達され、さらに螺旋状底板３０か
らその下方に位置する深い地層にある強度を有した地盤
に伝達される。このとき、螺旋状底板３０は、短尺管１
１の直径の５倍から６倍の直径に形成されていることか
ら、螺旋状底板３０に作用する地盤からの反力は、鋼管
１２のみの場合に受ける地盤の反力の場合に比して単位
面積当たり２５分の１から３６分の１程度になる。換言
すれば、建造物の荷重を、鋼管１２のみで支える場合に
比して２５分の１から３６分の１程度に分散して下方に
位置する強度のある地盤に伝達するようになる。

【００４７】第２実施例の拡底型の鋼管杭によれば、第
１実施例の拡底型の鋼管杭の場合と同様の効果がある他
に、螺旋状底板３０を固定した短尺管１１と鋼管１２と
を分離した状態で施工現場まで搬送し、施工現場で両者
を接合することにより、狭隘な施工現場への搬送が容易
となる。

【００４８】なお、この第２実施例の螺旋状底板３０に
も、図３、４のような掘削刃２４を設け、また図５乃至
図１０に示すような周壁２５を設けることができる。

【００４９】図１２は本発明の拡底型の鋼管杭の第３実
施例を示すものである。

【００５０】この第３実施例によれば、ほぼ１６５φ程
度の直径を有する鋼管１３の先端に掘削刃４１、４１を
設けた底板４２を固定し、また鋼管１３の先端側の外周
に、鋼管１３の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有す
る、ほぼ１巻きの螺旋状翼４０を固定している。

【００５１】図１２に示す拡底型の鋼管杭の場合も、回
動押し込み駆動装置によって鋼管１３を回転駆動する
と、掘削刃４１が地盤を掘削軟化しつつ、鋼管１３が軟
弱地盤内に埋め込まれ、螺旋状翼４０が地表面から５ｍ
乃至６ｍ程度地盤内に推進した時点でこの埋め込みを停
止する。

【００５２】建造物の荷重は、鋼管１３から螺旋状翼４
０に伝達され、さらに螺旋状翼４０からその下方に位置
する深い地層にある強度を有した地盤に伝達される。こ
のとき、螺旋状翼４０は、鋼管１３の直径の５倍から６
倍の直径に形成されていることから、螺旋状翼４０に作
用する地盤からの反力は、鋼管１３のみの場合に受ける
地盤の反力の場合に比して単位面積当たり２５分の１か
ら３６分の１程度になる。換言すれば、建造物の荷重
を、鋼管１３のみで支える場合に比して２５分の１から
３６分の１程度に分散して下方に位置する強度のある地
盤に伝達するようになる。

【００５３】したがって、第１実施例の拡底型の鋼管杭
と同様に、軟弱地盤の下方に位置する深い地層まで拡底
型の鋼管杭を埋め込むことなく、軟弱地盤中にあたかも
浮いたような状態で埋め込むことで、不同沈下を確実に
防止して建造物を超軟弱地盤上に支えることができる。

【００５４】図１３は本発明の拡底型の鋼管杭の第４実
施例を示すものである。

【００５５】この第４実施例によれば、ほぼ１６５φ程
度の直径を有する短尺管１４の先端に掘削刃５１を備え
た底板５２を固定し、また短尺管１４の軸線方向中間部
の外周に、短尺管１４の直径の５倍乃至６倍前後の直径
を有する、ほぼ１巻きの螺旋状翼５０を固定する。そし
て、短尺管１４の上端にほぼ９０φ〜１００φ程度の直
径を有する鋼管１５を溶接等の接合手段で接続してい
る。

【００５６】図１３に示す拡底型の鋼管杭の場合も、回
動押し込み駆動装置によって鋼管１５を回転駆動する
と、掘削刃５１が地盤を掘削軟化しつつ、短尺管１４、
鋼管１５が軟弱地盤内に埋め込まれ、螺旋状翼５０が地
表面から５ｍ乃至６ｍ程度地盤内に推進した時点でこの
埋め込みを停止する。

【００５７】建造物の荷重は、鋼管１５、短尺管１４か
ら螺旋状翼５０に伝達され、さらに螺旋状翼５０からそ
の下方に位置する深い地層にある強度を有した地盤に伝
達される。このとき、螺旋状翼５０は、短尺管１４の直
径の５倍から６倍程度の直径に形成されていることか
ら、螺旋状翼５０に作用する地盤からの反力は、短尺管
１４、鋼管１５で受ける地盤の反力の場合に比して単位
面積当たりほぼ２５分の１からほぼ３６分の１程度にな
る。換言すれば、建造物の荷重を、短尺管１４、鋼管１
５のみで支える場合に比してほぼ２５分の１からほぼ３
６分の１程度に分散して下方に位置する強度のある地盤
に伝達するようになる。

【００５８】したがって、第１実施例の拡底型の鋼管杭
と同様に、軟弱地盤の下方に位置する深い地層まで拡底
型の鋼管杭を埋め込むことなく、軟弱地盤中にあたかも
浮いたような状態で埋め込むことで、不同沈下を確実に
防止して建造物を超軟弱地盤上に支えることができる。

【００５９】また、螺旋状翼５０を固定した短尺管１４
と鋼管１５とを分離した状態で施工現場まで搬送し、施
工現場で両者を接合することにより、狭隘な施工現場へ
の搬送が容易となる。

【００６０】図１４は本発明の拡底型の鋼管杭の第５実
施例を示すものである。

【００６１】この第５実施例によれば、ほぼ１６５φ程
度の直径を有する鋼管１６の先端部外周に鋼管１６の直
径の２倍乃至３倍前後の直径を有するほぼ１巻きの掘削
用螺旋翼６１を設け、この掘削用螺旋翼６１から軸線方
向上方に所定距離おいた鋼管１６の外周面に、鋼管１６
の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有する、ほぼ１巻き
の螺旋状翼６０を設けている。

【００６２】図１４に示す拡底型の鋼管杭の場合も、回
動押し込み駆動装置によって鋼管１６を回転駆動する
と、掘削用螺旋翼６１が地盤を掘削軟化しつつ、鋼管１
６が軟弱地盤内に埋め込まれ、螺旋状翼６０が地表面か
ら５ｍ乃至６ｍ程度地盤内に推進した時点でこの埋め込
みを停止する。

【００６３】建造物の荷重は、鋼管１６から螺旋状翼６
０に伝達され、さらに螺旋状翼６０からその下方に位置
する深い地層にある強度を有した地盤に伝達される。こ
のとき、螺旋状翼６０は、鋼管１６の直径の５倍から６
倍の直径に形成されていることから、螺旋状翼６０に作
用する地盤からの反力は、鋼管１６のみの場合に受ける
地盤の反力の場合に比して単位面積当たり２５分の１か
ら３６分の１程度になる。換言すれば、建造物の荷重
を、鋼管１６のみで支える場合に比して２５分の１から
３６分の１程度に分散して下方に位置する強度のある地
盤に伝達するようになる。

【００６４】したがって、第１実施例の拡底型の鋼管杭
と同様に、軟弱地盤の下方に位置する深い地層まで拡底
型の鋼管杭を埋め込むことなく、軟弱地盤中にあたかも
浮いたような状態で埋め込むことで、不同沈下を確実に
防止して建造物を超軟弱地盤上に支えることができる。

【００６５】また、地盤からの反力（地盤抵抗）を螺旋
状翼６０のみではなく、掘削用螺旋翼６１でも受けるこ
とから、この掘削用螺旋翼６１で受ける荷重分だけ螺旋
状翼６０にかかる荷重を低減することができる。換言す
れば、地盤からの反力（地盤抵抗）を螺旋状翼６０と掘
削用螺旋翼６１とで分配して受けるようにしてあるの
で、螺旋状翼６０の肉厚を薄く設定することができる。
また、２枚の翼で掘削することになり、掘削効率を向上
させることができる。

【００６６】図１５は本発明の第６実施例を示すもので
ある。

【００６７】この第６実施例によれば、ほぼ１６５φ程
度の直径を有する短尺管１７の先端部外周面に短尺管１
７の直径の２倍乃至３倍前後の直径を有するほぼ１巻き
の掘削用螺旋翼７１を設け、この掘削用螺旋翼７１から
軸線方向上方に所定距離おいた短尺管１７の外周面に、
短尺管１７の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有する、
ほぼ１巻きの螺旋状翼７０を設けている。短尺管１７の
上端にほぼ９０φ〜１００φ程度の直径を有する鋼管１
８を溶接などの接合手段で接続している。

【００６８】図１５に示す拡底型の鋼管杭の場合も、回
動押し込み駆動装置によって鋼管１８を回転駆動する
と、掘削用螺旋翼７１が地盤を掘削軟化しつつ、短尺管
１７、鋼管１８が軟弱地盤内に埋め込まれ、螺旋状翼７
０が地表面から５ｍ乃至６ｍ程度地盤内に推進した時点
でこの埋め込みを停止する。

【００６９】建造物の荷重は、鋼管１８、短尺管１７か
ら螺旋状翼７０に伝達され、さらに螺旋状翼７０からそ
の下方に位置する深い地層にある強度を有した地盤に伝
達される。このとき、螺旋状翼７０は、短尺管１７の直
径の５倍から６倍の直径に形成されていることから、螺
旋状翼７０に作用する地盤からの反力は、鋼管１８で受
ける地盤の反力の場合に比して単位面積当たりほぼ２５
分の１からほぼ３６分の１程度になる。換言すれば、建
造物の荷重を、鋼管１８のみで支える場合に比して２５
分の１から３６分の１程度に分散して下方に位置する強
度のある地盤に伝達するようになる。

【００７０】したがって、第１実施例の拡底型の鋼管杭
と同様に、軟弱地盤の下方に位置する深い地層まで拡底
型の鋼管杭を埋め込むことなく、軟弱地盤中にあたかも
浮いたような状態で埋め込むことで、不同沈下を確実に
防止して建造物を超軟弱地盤上に支えることができる。

【００７１】また、地盤からの反力（地盤抵抗）を螺旋
状翼７０のみではなく、掘削用螺旋翼７１でも受けるこ
とから、この掘削用螺旋翼７１で受ける荷重分だけ螺旋
状翼７０にかかる荷重を低減することができる。換言す
れば、地盤からの反力（地盤抵抗）を螺旋状翼７０と掘
削用螺旋翼７１とで分配して受けるようにしてあるの
で、螺旋状翼７０の肉厚を薄く設定することができる。
また、２枚の翼で掘削することになり、掘削効率を向上
させることができる。

【００７２】さらに、螺旋状翼７０を固定した短尺管１
７と鋼管１８とを分離した状態で施工現場まで搬送し、
施工現場で両者を接合することにより、狭隘な施工現場
への搬送が容易となる。

【００７３】なお、図１４、図１５に示す第５、６実施
例において、図１６に示すように、鋼管１６、短尺管１
７の先端に１対の掘削刃８０、８０を設けてもよい。ま
た、図１７、図１８に示すように、鋼管１６、短尺管１
７の先端に底板８１を設けて、この底板８１に台形状の
掘削刃８２を設けるか、あるいは底板８１の中心側で刃
高を高くした掘削刃８３、８３を設けてもよい。

【００７４】図１９は、図１に示す拡底型の鋼管杭の変
形例であり、螺旋状底板２０の上面であって鋼管１０と
の接合部分に三角形状の補強リブ２６を設けている。こ
れにより、螺旋状底板２０の肉厚を薄く設定しても、地
盤からの反力による曲げモーメントに耐えることができ
る。

【００７５】図２０は、図１１に示す拡底型の鋼管杭の
変形例であり、螺旋状底板３０の上面で、短尺管１１と
の接合部分に三角形状の補強リブ３２を設けている。

【００７６】図２１は、図１２に示す拡底型の鋼管杭の
変形例であり、螺旋状翼４０の上面で、鋼管１３との接
合部分に三角形状の補強リブ４３を設けている。

【００７７】図２２は、図１３に示す拡底型の鋼管杭の
変形例であり、螺旋状翼５０の上面で、短尺管１４との
接合部分に三角形状の補強リブ５３を設けている。

【００７８】なお、図２１、図２２に示すような補強リ
ブ４３、５３を、図１４、図１５に示す螺旋状翼６０、
７０の上面に設けるようにしてもよい。

【００７９】また、図１２乃至図１５に示す実施例にお
いて、鋼管１３、１５、１６、１８の外周面に軸線方向
に沿って適宜間隔をおいて複数枚の螺旋状翼４０、５
０、６０、７０を設けるようにしてもよい。

【００８０】また、図１２乃至図１５に示す螺旋状翼４
０、５０、６０、７０の下面周縁に沿って図５に示すよ
うな周壁２５を設けてもよい。

【００８１】鋼管１３、１５、１６、１８に複数枚の螺
旋状翼４０、５０、６０、７０を設け場合において、最
下部の螺旋状翼４０、５０、６０、７０のみならず、そ
れ以外の各螺旋状翼４０、５０、６０、７０にそれぞれ
周壁２５を設けるようにしてもよい。

【００８２】図２３乃至図２６は、図１２乃至図１５に
示す拡底型の鋼管杭の更に別の変形例であり、例えば鋼
板をプレス加工等の塑性加工することにより螺旋状翼４
０、５０、６０、７０の下面周縁に沿って周壁２５ｂを
一体に形成した場合を示している。この周壁２５ｂは、
図５、図６に示す周壁２５、２５ａと同様に、拡底型の
鋼管杭の埋設後、螺旋状翼４０、５０、６０、７０の底
面側（下部側）の土砂が逃げないようにして圧密し（包
み込むように拘束して圧密し）、土砂の保持力を高める
ものである。

【００８３】螺旋状翼４０、５０、６０、７０に凹凸部
であるエンボス部２０ｄを形成することによって、この
エンボス部２０ｄと周壁２５ｂとで該螺旋状翼４０、５
０、６０、７０の曲げ強度を更に向上させることができ
る。

【００８４】螺旋状翼４０（５０、６０、７０）の下面
周縁に沿って周壁２５ｂを設けた鋼管杭を、Ｎ値が１０
未満の超軟弱地盤に回転推進させて、例えば２階建の住
宅用の基礎を構築する場合にも、図１に示す鋼管杭と同
様に、回動押し込み駆動装置によって鋼管１３（１５、
１６、１８）を回転しつつ地盤中に押し込むようにす
る。これにより、鋼管杭は所定の深さ（地表面から５ｍ
乃至６ｍ程度の深さ）まで超軟弱地盤中に埋設される。
この際、周壁２５ｂが、螺旋状翼４０、５０、６０、７
０の底面側（下部側）の土砂が逃げないようにして（包
み込むように拘束して）圧密する。したがって、周壁２
５ｂによる圧密効果と、螺旋状翼４０、５０、６０、７
０による支圧力とによって建造物を超軟弱地盤上に支持
することができる。

【００８５】図２７は、地盤工学会基準（ＪＳＦ１８２
１）に基づいて実施した、上記実施例に示す鋼管杭の載
荷試験結果を示すグラフである。縦軸は杭の沈下量（ｍ
ｍ）を示し、横軸は杭頭荷重（トン）を示している。

【００８６】この載荷試験は、まず試験杭の回りに４本
の反力杭を埋め込み、これら反力杭間に第１の梁を架け
渡すと共に、該第１の梁間に試験杭上を横切るようにし
て第２の梁を架け渡し、該第２の梁と試験杭の頭部との
間にジャッキ（１００トン）を配置して準備し、次いで
ジャッキを駆動して、第１、２の梁を介して反力杭に引
き抜き力を作用する一方、この引き抜き力の反力として
の押圧力を試験杭の頭部に作用して行った。

【００８７】上記載荷試験を実施した地盤はＮ値が３程
度の超軟弱地盤であった。沈下量は電気抵抗式測定器を
使用して測定した。載荷試験に使用した試験杭は、次の
通りである。

【００８８】試験杭１ 図１４に示すタイプの杭（鋼管
の直径１１４．３φ、上方の螺旋状翼の外径６００φ、
下方の螺旋状翼の外径２５０φ、翼間距離１．２
ｍ） 試験杭２ 図１４に示すタイプの杭において螺旋状翼の
間隔を半分に狭めたタイプの杭（鋼管の直径１１４．３
φ、上方の螺旋状翼の外径６００φ 、下方
の螺旋状翼の外径２５０φ、翼間距離０．６ｍ） 試験杭３ 図２４に示すタイプの杭（短尺管の直径１６
０φ、鋼管の直径１１０φ、螺旋状翼の外径６００φ） 試験杭４ 図１２に示すタイプの杭（鋼管の直径１１
４．３φ、螺旋状翼の外径７００φ） 試験杭５ 試験杭４よりも螺旋状翼の外径を小さくした
図１２に示すタイプの杭（鋼管の直径１１４．３φ、螺
旋状翼の外径６００φ） 試験杭６ 図２３に示す周壁２５ｂを設けたタイプの杭
（鋼管の直径１１４．３φ、螺旋状翼の外径６００φ、
周壁の高さ５０ｍｍ） 試験杭７ 図２３に示す周壁２５ｂを設けたタイプの杭
であって、試験杭６よりも螺旋状翼の外径を大きくした
タイプの杭（鋼管の直径１１４．３φ、螺旋状翼の外径
７００φ、周壁の高さ３５ｍｍ）である。

【００８９】なお、比較として従来の鋼管杭（螺旋状翼
の外径を鋼管の２倍乃至３倍に設定した杭）についても
同様の試験を行ったが、杭頭荷重が２トン程度になると
杭が地盤中に急速に沈み込んでしまい、沈下量の測定が
不可能となった。

【００９０】図２７に示すグラフから明らかなように、
上記実施例の拡底型の鋼管杭は、いずれも超軟弱地盤
（Ｎ値が３程度）で十分支持力が得られることが確認さ
れた。例えば、図２４に示す鋼管杭では、８トンの荷重
に対して沈下量は１３０ｍｍから１４０ｍｍ程度であっ
た。そして、周壁を設けた場合には、周壁を設けない他
の杭に比してさらに沈下量を小さくすること（大きな支
持力が得られること）が確認された。例えば、試験杭６
では１３トンの杭頭荷重に対して沈下量は１００ｍｍ程
度であり、また試験杭７では１５トンの杭頭荷重に対し
て沈下量は１００ｍｍ程度であり、螺旋状翼の支圧力と
相俟って周壁の圧密効果により超軟弱地盤において更に
大きな支持力が得られることが確認された。

【００９１】図２８は、本発明の第２の態様である円錐
状多翼型の鋼管杭の一実施例を示すもので、例えば１６
５φ程度の直径を有する鋼管１９の外周面に、その軸線
方向に沿って３枚の螺旋状翼９０、９１、９２を略等し
い間隔で配置し、鋼管１９の下端近傍に位置する最下部
の螺旋状翼９０の外径を鋼管１９の直径の２倍乃至３倍
に設定し、該螺旋状翼９０から上部に配置される螺旋状
翼９１、９２にしたがって外径が順次大径となるように
してある。最上部に位置する螺旋状翼９２の外径は鋼管
１９の直径の５倍乃至６倍に設定してある。そして、各
螺旋状翼９０、９１、９２には、その下面周縁に沿って
周壁２５ｃが一体に形成してある。

【００９２】周壁２５ｃは、図５、図６等に示す周壁２
５、２５ａ、２５ｂと同様に、鋼管杭の埋設後、各螺旋
状翼９０、９１、９２の底面側（下部側）の土砂が逃げ
ないようにして圧密し（包み込むように拘束して圧密
し）、土砂の保持力を高めるものである。

【００９３】螺旋状翼９０、９１、９２に凹凸部である
エンボスを形成することによって、このエンボス部と周
壁２５ｃとで各螺旋状翼９０、９１、９２の曲げ強度を
更に向上させることができる。

【００９４】なお、鋼管１９の先端（下端）には、底板
１００が設けられ、該底板１００に台形状の回転芯ずれ
防止用の先導部材１０１が設けられる。先導部材１０１
の代わりに掘削刃を設けるようにしてもよい。

【００９５】各螺旋状翼９０、９１、９２の下面周縁に
沿ってそれぞれ周壁２５ｃを設けた円錐状多翼型の鋼管
杭を、Ｎ値が１０未満の超軟弱地盤に回転推進させて、
例えば２階建の住宅用の基礎を構築する場合にも、図１
に示す鋼管杭と同様に、回動押し込み駆動装置によって
鋼管１０を回転しつつ地盤中に押し込むようにする。こ
れにより、鋼管杭は所定の深さ（地表面から５ｍ乃至６
ｍ程度の深さ）まで超軟弱地盤中に埋設される。この
際、各周壁２５ｃが螺旋状翼９０、９１、９２の底面側
（下部側）の土砂が逃げないようにして（包み込むよう
に拘束して）圧密するので、周壁２５ｃによる圧密効果
と螺旋状翼９０、９１、９２による支圧力によって建造
物を超軟弱地盤上に支持することができる。

【００９６】また、螺旋状翼９０、９１、９２による垂
直支圧力の他に、円錐形状によるクサビ効果が働いて斜
め方向に対する支圧力も付加され、大きな支持力が得ら
れることになる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の態
様である拡底型の鋼管杭によれば、鋼管等にその直径の
５倍乃至６倍程度の直径を有する螺旋状底板、螺旋状翼
を設けるようにしてあるので、Ｎ値が１０未満の超軟弱
地盤であっても建造物を不同沈下しないように確実に支
えることができる。また、施工に際しては、通常の支持
杭と同様に拡底型の鋼管杭を地盤中に回転推進させるだ
けでよく、しかもその深さは５ｍ乃至６ｍ程度でよく、
施工が非常に簡単で、深基礎工法、アップルコンクリー
ト基礎工法のように土留や排水をしながら地盤を掘削し
たり、あるいは地盤改良柱工法のように施工現場の土砂
をソイルセメントと混合撹拌するような手間のかかるこ
とをしなくても済み、施工コストを大幅に低減すること
が可能となる。さらに、地盤改良柱工法のように品質に
バラツキが生じるおそれがない。

【００９８】また、螺旋状底板、螺旋状翼の下面周縁に
周壁を設けることにより、鋼管杭を地盤中に回転推進さ
せる際、周壁が螺旋状底板、螺旋状翼の下側の土砂を包
み込むように拘束して圧密し、鋼管杭の埋設後、周壁に
よる圧密効果と螺旋状底板、螺旋状翼の支圧力とが相俟
って超軟弱地盤であっても建造物を沈下しないように確
実に支持することができる。

【００９９】また、本発明の第２の態様であるの円錐状
多翼型の鋼管杭によれば、鋼管の外周面に複数の螺旋状
翼を所定の間隔をおいて配置し、最下部の螺旋状翼の外
径を鋼管の直径の２倍乃至３倍に設定し、最下部の螺旋
状翼から上部に配置される螺旋状翼にしたがって外径が
順次大径となるようにし、且つ各螺旋状翼の下面周縁に
沿って周壁を設けてあるので、各螺旋状翼による支圧力
と各周壁による圧密効果とによって超軟弱地盤であって
も建造物を沈下しないように確実に支持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の拡底型の鋼管杭の第１実施例を示す一
部省略した正面図である。

【図２】図１の螺旋状底板の斜視図である。

【図３】螺旋状底板の変形例を示す正面図である。

【図４】図３の螺旋状底板の斜視図である。

【図５】螺旋状底板の別の変形例を示す斜視図である。

【図６】螺旋状底板のまた別の変形例を示す斜視図であ
る。

【図７】螺旋状底板の更に別の変形例を示す底面図であ
る。

【図８】図７に示す螺旋状底板の正面図である。

【図９】螺旋状底板の更に別の変形例を示す底面図であ
る。

【図１０】図９に示す螺旋状底板の正面図である。

【図１１】本発明の拡底型の鋼管杭の第２実施例を示す
一部省略した正面図である。

【図１２】第３実施例を示す一部省略した正面図であ
る。

【図１３】第４実施例を示す一部省略した正面図であ
る。

【図１４】第５実施例を示す一部省略した正面図であ
る。

【図１５】第６実施例を示す一部省略した正面図であ
る。

【図１６】図１４又は図１５に示す拡底型の鋼管杭の先
端部分の変形例を示す部分正面図である。

【図１７】図１４又は図１５に示す拡底型の鋼管杭の先
端部分の変形例を示す部分正面図である。

【図１８】図１４又は図１５に示す拡底型の鋼管杭の先
端部分の変形例を示す部分正面図である。

【図１９】図１に示す拡底型の鋼管杭の変形例を示す一
部省略した正面図である。

【図２０】図１１に示す拡底型の鋼管杭の変形例を示す
一部省略した正面図である。

【図２１】図１２に示す拡底型の鋼管杭の変形例を示す
一部省略した正面図である。

【図２２】図１３に示す拡底型の鋼管杭の変形例を示す
一部省略した正面図である。

【図２３】図１２に示す拡底型の型の鋼管杭の別の変形
例を示す一部省略した正面図である。

【図２４】図１３に示す拡底型の型の鋼管杭の別の変形
例を示す一部省略した正面図である。

【図２５】図１４に示す拡底型の型の鋼管杭の別の変形
例を示す一部省略した正面図である。

【図２６】図１５に示す拡底型の型の鋼管杭の別の変形
例を示す一部省略した正面図である。

【図２７】周壁を設けた螺旋状底板を有する杭の効果を
試験するための、杭頭荷重と沈下量との関係を示すグラ
フである。

【図２８】本発明の第２の態様である円錐状多翼型の鋼
管杭の一実施例を示す一部省略した正面図である。

【符号の説明】

１０、１２、１３、１５、１６、１８、１９ 鋼管 １１、１４、１７ 短尺管 ２０、３０ 螺旋状底板 ４０、５０、６０、７０、９０、９１、９２ 螺旋状翼 ２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 周壁 ４１、５１ 掘削刃 ６１、７１ 掘削用螺旋翼 ２３、３１ 先導部材 ２６、３２、４３、５３ 補強リブ

【手続補正書】

【提出日】平成１０年５月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】また、螺旋状底板２０に地盤からの鉛直方
向の反力により曲げモーメントが作用するが、螺旋状底
板２０が鋼管１０の先端面に固定されていることから、
鋼管１０には作用せず、鉛直方向の圧縮応力のみであ
り、鋼管１０を曲げモーメントに耐えるように厚肉にす
る必要はない。なお、杭体を所定の深さに回転埋設する
場合に、杭の支持力を算出する計算式の一例としては、
次式が一般的に使用されており、

【数１】Ｒａ＝安全率１／３×（係数３０×Ｎ値×先端
の投影面積） となる。杭先端の螺旋翼が、所定深度の地盤に到着した
ときに、その地盤のＮ値が支持力計算時のＮ値以上の強
度であるかを施工管理する方法としては、杭体を回転さ
せる機械のモータの回転抵抗トルク値のグラフと、地盤
調査のＮ値グラフとが近似値を示すことから、杭施工時
の回転抵抗トルク値を記録し、杭先端の地盤が所定の地
盤のＮ値以上であるかを確認することにより、Ｎ値より
算出した杭の設計支持力を杭が得られているかどうかを
管理することができる。

Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端を螺旋状に切り欠いた鋼管の該先端
   切欠部に、鋼管の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有す
   る、螺旋状底板を固定してなることを特徴とする拡底型
   の鋼管杭。
2. 【請求項２】 先端を螺旋状に切り欠いた短尺管の該先
   端切欠部に、短尺管の直径の５倍乃至６倍前後の直径を
   有する、螺旋状底板を固定し、且つ前記短尺管の上端開
   口部に、該開口部の内径に合致した外径を有する鋼管を
   嵌合して固定してなることを特徴とする拡底型の鋼管
   杭。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の鋼管杭にして、 前記螺旋状底板の上面又は下面であって、前記鋼管ある
   いは前記短尺管と前記螺旋状底板との接合部分に、補強
   リブを取り付けてなることを特徴とする拡底型の鋼管
   杭。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の鋼管
   杭にして、 前記螺旋状底板の下部中央に、回転芯ずれ防止用の先導
   部材を取り付けてなることを特徴とする拡底型の鋼管
   杭。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の鋼管
   杭にして、 前記螺旋状底板に、その下面周縁に沿った周壁を設けて
   なることを特徴とする拡底型の鋼管杭。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の鋼管杭にして、 前記螺旋状底板と周壁とを一体に形成してなることを特
   徴とする拡底型の鋼管杭。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の鋼管杭にして、 前記螺旋状底板に、該螺旋状底板の曲げ強度を高める凹
   凸部を形成してなることを特徴とする拡底型の鋼管杭。
8. 【請求項８】 先端に掘削刃又は回転芯ずれ防止用の先
   導部材を有する底板を固定した、鋼管の先端側の外周
   に、該鋼管の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有する螺
   旋状翼を固定してなることを特徴とする拡底型の鋼管
   杭。
9. 【請求項９】 先端に掘削刃又は回転芯ずれ防止用の先
   導部材を備えた底板を固定した短尺管の外周に、該短尺
   管の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有する螺旋状翼を
   固定し、且つ前記短尺管の上端に該短尺管より小径の鋼
   管を接続してなることを特徴とする拡底型の鋼管杭。
10. 【請求項１０】 請求項８又は９のいずれかに記載の鋼
    管杭にして、 前記螺旋状翼に、その下面周縁に沿った周壁を設けてな
    ることを特徴とする拡底型の鋼管杭。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の鋼管杭にして、 前記螺旋状底板と周壁とを一体に形成してなることを特
    徴とする拡底型の鋼管杭。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の鋼管杭にして、 前記螺旋状底板に該螺旋状底板の曲げ強度を高める凹凸
    部を形成してなることを特徴とする拡底型の鋼管杭。
13. 【請求項１３】 請求項９乃至１２のいずれかに記載の
    鋼管杭にして、 前記鋼管に、その軸線方向に沿って適宜間隔をあけて前
    記螺旋状翼を複数枚配置してなることを特徴とする拡底
    型の鋼管杭。
14. 【請求項１４】 鋼管の先端部外周面に該鋼管の直径の
    ２倍前後の外径を有する略一巻の掘削用螺旋翼を設け、
    該掘削用螺旋翼から軸線方向上方に所定距離おいた前記
    鋼管の外周面に、鋼管の直径の５倍乃至６倍前後の直径
    を有する、螺旋状翼を設けてなることを特徴とする拡底
    型の鋼管杭。
15. 【請求項１５】 先端に掘削刃又は回転芯ずれ防止用の
    先導部材を有する底板を固定した、鋼管の先端部外周面
    に該鋼管の直径の２倍前後の外径を有する略一巻の掘削
    用螺旋翼を設け、該掘削用螺旋翼から軸線方向上方に所
    定距離おいた前記鋼管の外周面に、鋼管の直径の５倍乃
    至６倍前後の直径を有する、螺旋状翼を設けてなること
    を特徴とする拡底型の鋼管杭。
16. 【請求項１６】 短尺管の先端部外周面に該短尺管の直
    径の２倍前後の外径を有する略一巻の掘削用螺旋翼を設
    け、該掘削用螺旋翼から軸線方向上方に所定距離おいた
    前記短尺管の外周面に、短尺管の直径の５倍乃至６倍前
    後の直径を有する螺旋状翼を設け、且つ前記短尺管の上
    端に該短尺管より小径の鋼管を接続してなることを特徴
    とする拡底型の鋼管杭。
17. 【請求項１７】 先端に掘削刃又は回転芯ずれ防止用の
    先導部材を有する底板を固定した、短尺管の先端部外周
    面に該短尺管の直径の２倍前後の外径を有する略一巻の
    掘削用螺旋翼を設け、該掘削用螺旋翼から軸線方向上方
    に所定距離おいた前記短尺管の外周面に、短尺管の直径
    の５倍乃至６倍前後の直径を有する螺旋状翼を設け、且
    つ前記短尺管の上端に該短尺管より小径の鋼管を接続し
    てなることを特徴とする拡底型の鋼管杭。
18. 【請求項１８】 請求項１４乃至１７に記載の鋼管杭に
    して、 前記螺旋状翼の上面又は下面であって、前記鋼管あるい
    は前記短尺管と前記螺旋状翼との接合部分に、補強リブ
    を取り付けてなることを特徴とする拡底型の鋼管杭。
19. 【請求項１９】 請求項１４乃至１８に記載の鋼管杭に
    して、 前記鋼管にその軸線方向に沿って適宜間隔をおいて前記
    螺旋状翼を複数枚配置してなることを特徴とする拡底型
    の鋼管杭。
20. 【請求項２０】 請求項１４乃至１９のいずれかに記載
    の拡底型の鋼管杭にして、 前記複数枚の螺旋状翼のうち少なくとも最下部に位置す
    る前記螺旋状翼に、その下面周縁に沿った周壁を設けて
    なることを特徴とする拡底型の鋼管杭。
21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の鋼管杭にして、 前記螺旋状底板と周壁とを一体に形成してなることを特
    徴とする拡底型の鋼管杭。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の鋼管杭にして、 前記螺旋状底板に該螺旋状底板の曲げ強度を高める凹凸
    部を形成してなることを特徴とする拡底型の鋼管杭。
23. 【請求項２３】 先端に掘削刃又は回転芯ずれ防止用の
    先導部材を有する底板を固定した鋼管の外周面に、その
    軸線方向に沿って複数の螺旋状翼を適宜間隔をおいて配
    置し、これら螺旋状翼のうち最下部に配置される螺旋状
    翼の外径を鋼管の直径の２倍乃至３倍に設定し、該最下
    部の螺旋状翼から上部に配置される螺旋状翼にしたがっ
    て外径が順次大径になるようにし、且つ各螺旋状翼に、
    その下面周縁に沿った周壁をそれぞれ設けてなることを
    特徴とする鋼管杭。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の鋼管杭にして、 前記各螺旋状底板と周壁とを一体に形成してなることを
    特徴とする鋼管杭。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の鋼管杭にして、 前記各螺旋状底板にそれぞれ該螺旋状底板の曲げ強度を
    高める凹凸部を形成してなることを特徴とする鋼管杭。
26. 【請求項２６】 先端を螺旋状に切り欠いた鋼管の該先
    端切欠部に、鋼管の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有
    する、螺旋状底板を固定した拡底型の鋼管杭を、Ｎ値が
    １０未満の超軟弱地盤内に無排土で回転推進し、前記鋼
    管及び前記螺旋状底板を介して超軟弱地盤の下方に位置
    する強度のある地盤に建造物の荷重を伝達させて、建造
    物を超軟弱地盤上に支持することを特徴とする基礎工
    法。
27. 【請求項２７】 先端を螺旋状に切り欠いた短尺管の該
    先端切欠部に、短尺管の直径の５倍乃至６倍前後の直径
    を有する、螺旋状底板を固定し、且つ前記短尺管の上端
    開口部に、該開口部の内径に合致した外径を有する鋼管
    を嵌合して固定した拡底型の鋼管杭を、Ｎ値が１０未満
    の超軟弱地盤内に無排土で回転推進し、前記鋼管、短尺
    管及び前記螺旋状底板を介して超軟弱地盤の下方に位置
    する強度のある地盤に建造物の荷重を伝達させて、建造
    物を超軟弱地盤上に支持することを特徴とする基礎工
    法。
28. 【請求項２８】 請求項２６又は２７に記載の基礎工法
    にして、 前記鋼管杭は、前記螺旋状底板の下面周縁に沿って形成
    された周壁を有し、Ｎ値が１０未満の超軟弱地盤内に無
    排土で回転推進する際、前記周壁が前記螺旋状底板の下
    部に土砂を包み込むように拘束して圧密し、前記鋼管杭
    の埋設後、前記周壁による圧密効果と前記螺旋状底板に
    よる支圧力とによって建造物を超軟弱地盤上に支持する
    ことを特徴とする基礎工法。
29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の基礎工法にして、 前記螺旋状底板と周壁が一体に形成されてなることを特
    徴とする基礎工法。
30. 【請求項３０】 先端に掘削刃又は回転芯ずれ防止用の
    先導部材を有する底板を固定した、鋼管の先端側の外周
    に、該鋼管の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有する螺
    旋翼を固定した拡底型の鋼管杭を、Ｎ値が１０未満の超
    軟弱地盤内に無排土で回転推進し、前記鋼管及び前記螺
    旋状翼を介して超軟弱地盤の下方に位置する強度のある
    地盤に建造物の荷重を伝達させて、建造物を超軟弱地盤
    上に支持することを特徴とする基礎工法。
31. 【請求項３１】 先端に掘削刃又は回転芯ずれ防止用の
    先導部材を有する底板を固定した、短尺管の先端部外周
    面に該短尺管の直径の５倍乃至６倍前後の直径を有する
    螺旋状翼を設け、且つ前記短尺管の上端に該短尺管より
    小径の鋼管を接続した拡底型の鋼管杭を、Ｎ値が１０未
    満の超軟弱地盤内に無排土で回転推進し、前記鋼管及び
    前記螺旋状翼を介して超軟弱地盤の下方に位置する強度
    のある地盤に建造物の荷重を伝達させて、建造物を超軟
    弱地盤上に支持することを特徴とする基礎工法。
32. 【請求項３２】 鋼管の先端部外周面に該鋼管の直径の
    ２倍前後の外径を有する略一巻の掘削用螺旋翼を設け、
    該掘削用螺旋翼から軸線方向上方に所定距離おいた前記
    鋼管の外周面に、鋼管の直径の５倍乃至６倍前後の直径
    を有する、螺旋状翼を設けた拡底型の鋼管杭を、Ｎ値が
    １０未満の超軟弱地盤内に無排土で回転推進し、前記鋼
    管及び前記螺旋状翼を介して超軟弱地盤の下方に位置す
    る強度のある地盤に建造物の荷重を伝達させて、建造物
    を超軟弱地盤上に支持することを特徴とする基礎工法。
33. 【請求項３３】 先端に掘削刃又は回転芯ずれ防止用の
    先導部材を有する底板を固定した、鋼管の先端部外周面
    に該鋼管の直径の２倍前後の外径を有する略一巻の掘削
    用螺旋翼を設け、該掘削用螺旋翼から軸線方向上方に所
    定距離おいた前記鋼管の外周面に、鋼管の直径の５倍乃
    至６倍前後の直径を有する、螺旋状翼を設けた拡底型の
    鋼管杭を、Ｎ値が１０未満の超軟弱地盤内に無排土で回
    転推進し、前記鋼管及び前記螺旋状翼を介して超軟弱地
    盤の下方に位置する強度のある地盤に建造物の荷重を伝
    達させて、建造物を超軟弱地盤上に支持することを特徴
    とする基礎工法。
34. 【請求項３４】 短尺管の先端部外周面に該短尺管の直
    径の２倍前後の外径を有する略一巻の掘削用螺旋翼を設
    け、該掘削用螺旋翼から軸線方向上方に所定距離おいた
    前記短尺管の外周面に、短尺管の直径の５倍乃至６倍前
    後の直径を有する螺旋状翼を設け、且つ前記短尺管の上
    端に該短尺管より小径の鋼管を接続した拡底型の鋼管杭
    を、Ｎ値が１０未満の超軟弱地盤内に無排土で回転推進
    し、前記鋼管及び前記螺旋状翼を介して超軟弱地盤の下
    方に位置する強度のある地盤に建造物の荷重を伝達させ
    て、建造物を超軟弱地盤上に支持することを特徴とする
    基礎工法。
35. 【請求項３５】 先端に掘削刃又は回転芯ずれ防止用の
    先導部材を有する底板を固定した、短尺管の先端部外周
    面に該短尺管の直径の２倍前後の外径を有する略一巻の
    掘削用螺旋翼を設け、該掘削用螺旋翼から軸線方向上方
    に所定距離おいた前記短尺管の外周面に、短尺管の直径
    の５倍乃至６倍前後の直径を有する螺旋状翼を設け、且
    つ前記短尺管の上端に該短尺管より小径の鋼管を接続し
    た拡底型の鋼管杭を、Ｎ値が１０未満の超軟弱地盤内に
    無排土で回転推進し、前記鋼管及び前記螺旋状翼を介し
    て超軟弱地盤の下方に位置する強度のある地盤に建造物
    の荷重を伝達させて、建造物を超軟弱地盤上に支持する
    ことを特徴とする基礎工法。
36. 【請求項３６】 請求項３０乃至３５のいずれかに記載
    の基礎工法にして、 前記鋼管杭は、前記螺旋状底板の下面周縁に沿って形成
    された周壁を有し、Ｎ値が１０未満の超軟弱地盤内に無
    排土で回転推進する際、前記周壁が前記螺旋状底板の下
    部に土砂を包み込むように拘束して圧密し、前記鋼管杭
    の埋設後、前記周壁による圧密効果と前記螺旋状底板に
    よる支圧力とによって建造物を超軟弱地盤上に支持する
    ことを特徴とする基礎工法。
37. 【請求項３７】 請求項３６に記載の基礎工法にして、 前記螺旋状底板と周壁が一体に形成されてなることを特
    徴とする基礎工法。
38. 【請求項３８】 鋼管の外周面に、その軸線方向に沿っ
    て複数の螺旋状翼を適宜間隔をおいて配置し、これら螺
    旋状翼のうち最下部に配置される螺旋状翼の外径を鋼管
    の直径の２倍乃至３倍に設定し、該最下部の螺旋状翼か
    ら鋼管の上部に配置される螺旋状翼にしたがって外径が
    順次大径になるようにし、且つ各螺旋状翼に、その下面
    周縁に沿った周壁をそれぞれ設けた鋼管杭を、Ｎ値が１
    ０未満の超軟弱地盤内に無排土で回転推進し、その際、
    前記周壁が前記螺旋状底板の下部に土砂を包み込むよう
    に拘束して圧密し、前記鋼管杭の埋設後、前記周壁によ
    る圧密効果と前記螺旋状底板による支圧力とによって建
    造物を超軟弱地盤上に支持することを特徴とする基礎工
    法。