特開 2024-174591 回転埋設杭

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024174591

(43)【公開日】2024-12-17

(54)【発明の名称】回転埋設杭

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/72 20060101AFI20241210BHJP

   E02D 5/56 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

E02D5/72

E02D5/56

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023092490

(22)【出願日】2023-06-05

(71)【出願人】

【識別番号】515277300

【氏名又は名称】ジャパンパイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】今 広人

【テーマコード（参考）】

2D041

【Ｆターム（参考）】

2D041BA11

2D041BA33

2D041BA35

2D041CA05

2D041CB01

2D041FA14

(57)【要約】

【課題】十分な先端支持力を得ることができる回転埋設杭を提供すること。
【解決手段】回転埋設杭１００は、杭本体１０と、杭本体１０の回転方向に傾斜して杭本体１０の軸方向の先端に固定した羽根２０、３０と、羽根２０、３０に固定した突出部材４０と、を有する。突出部材４０は、羽根２０、３０の表面から軸方向に突出した突出部分４２を有する。突出部分４２は、杭本体１０の先端に対向する領域内に配置されている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

杭本体と、
前記杭本体の回転方向に傾斜して前記杭本体の軸方向の先端に固定した羽根と、
前記羽根に固定した突出部材と、を有し、
前記突出部材は、前記羽根の表面から前記軸方向に突出した突出部分を有し、
前記突出部分は、前記杭本体の前記先端に対向する領域内に配置されている、
回転埋設杭。

【請求項2】

前記杭本体の前記軸方向に沿って、前記突出部分の先端は、前記羽根の前記先端より突出高さが低く、又は前記羽根の前記先端と略同じ高さに突出している、
請求項１に記載の回転埋設杭。

【請求項3】

前記突出部分は、前記羽根の前記表面と同じ方向に傾斜した傾斜面を有する、
請求項１に記載の回転埋設杭。

【請求項4】

前記杭本体は、円筒状であり、
前記突出部材は、前記杭本体の中に挿通可能な幅を有する、
請求項１に記載の回転埋設杭。

【請求項5】

前記突出部材は、板状であり、その幅方向の両端を前記杭本体の内面に固定する、
請求項４に記載の回転埋設杭。

【請求項6】

前記羽根は、前記突出部材とともに前記杭本体の先端を塞ぐように前記杭本体と前記突出部材に固定する、
請求項４又は請求項５に記載の回転埋設杭。

【請求項7】

周方向の一部が軸方向と直交する面に対して傾斜した第１の傾斜端面、及び前記周方向の他の一部が前記直交する面に対して傾斜した第２の傾斜端面を含む先端部を有する杭本体と、
前記杭本体の前記先端部の前記第１の傾斜端面に接触して固定した板状の第１の羽根と、
前記杭本体の前記先端部の前記第２の傾斜端面に接触して固定した板状の第２の羽根と、
前記杭本体の前記先端部に対向する領域内に配置した突出部材と、を有し、
前記突出部材は、前記第１及び第２の羽根の少なくとも一方の表面から突出した突出部分を有する、
回転埋設杭。

【請求項8】

前記軸方向に沿って、前記突出部分の先端は、前記第１の羽根の先端及び前記第２の羽根の先端の少なくとも一方より突出高さが低く、又は前記第１の羽根の先端及び前記第２の羽根の先端の少なくとも一方と略同じ高さに突出している、
請求項７に記載の回転埋設杭。

【請求項9】

前記突出部分は、前記第１の羽根の表面と同じ方向に傾斜した第１の傾斜面と、前記第２の羽根の表面と同じ方向に傾斜した第２の傾斜面と、を有する、
請求項７に記載の回転埋設杭。

【請求項10】

前記杭本体は、円筒状であり、
前記突出部材は、前記杭本体の中に挿通可能な幅を有する板状である、
請求項７に記載の回転埋設杭。

【請求項11】

前記突出部材は、その幅方向の両端を前記杭本体の内面に固定する、
請求項１０に記載の回転埋設杭。

【請求項12】

前記第１及び第２の羽根は、前記突出部材とともに前記杭本体の先端を塞ぐように前記杭本体と前記突出部材に固定する、
請求項１０又は請求項１１に記載の回転埋設杭。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、回転埋設杭に関する。

【背景技術】

【0002】

回転により地盤に埋設する回転埋設杭は、一般に、杭本体である鋼管より大径の羽根と鋼管の先端に設けた掘削刃を備える。掘削刃は、羽根より先行して杭穴の底を掘削するためのものである。羽根は、掘削刃により掘削した土を上に押し上げるためのものであり、施工後に支持力を得るためのものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－１５２４４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

掘削刃を備える回転埋設杭は、掘削刃により杭穴の底を掘削するため、杭穴の底の土が崩れて柔らかくなり、杭本体の先端が地中を推進する際、杭本体にかかる抵抗力を弱めることができるが、杭穴の底の土が柔らかくなるため、施工後の十分な先端支持力を得ることが難しい。

【0005】

この発明は、十分な先端支持力を得ることができる回転埋設杭を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様に係る回転埋設杭は、杭本体と、杭本体の回転方向に傾斜して杭本体の軸方向の先端に固定した羽根と、羽根に固定した突出部材と、を有する。突出部材は、羽根の表面から軸方向に突出した突出部分を有する。突出部分は、杭本体の先端に対向する領域内に配置されている。

【0007】

この態様の回転埋設杭によれば、杭本体の先端に対向する杭穴の底にある土を突出部材の突出部分によって崩し、崩した土を羽根により上方へ押し上げることができる。このため、杭穴の底にある土を必要以上に崩すことがなく、施工後に十分な先端支持力を得ることができる。

【0008】

また、この態様の回転埋設杭によれば、杭本体の軸方向に沿って、突出部分の先端は、羽根の先端より突出高さが低く、又は羽根の先端と略同じ高さに突出している。これにより、主に羽根により杭穴を掘削し、突出部分が杭穴の底の中央部の土を柔らかくするように機能するため、杭穴の底の土を必要以上に崩してしまうことがない。

【0009】

また、この態様の回転埋設杭によれば、突出部分は、羽根の表面と同じ方向に傾斜した傾斜面を有する。これにより、羽根の表面と同じ方向に傾斜した傾斜面を有する突出部分によって杭本体の先端に対向する杭穴の底の中央部の土を崩すことができ、羽根による掘削を補助することができる。

【0010】

また、この態様の回転埋設杭によると、杭本体は、円筒状であり、突出部材は、杭本体の中に挿通可能な幅を有する。また、突出部材は、板状であり、その幅方向の両端を杭本体の内面に固定する。これにより、突出部材の機械強度を高めることができる。

【0011】

また、この態様の回転埋設杭によると、突出部材とともに杭本体の先端を塞ぐように羽根を杭本体と突出部材に固定する。これにより、施工後の先端支持力を高めることができる。

【0012】

また、一態様に係る回転埋設杭は、周方向の一部が軸方向と直交する面に対して傾斜した第１の傾斜端面、及び周方向の他の一部が直交する面に対して傾斜した第２の傾斜端面を含む先端部を有する杭本体と、杭本体の先端部の第１の傾斜端面に接触して固定した板状の第１の羽根と、杭本体の先端部の第２の傾斜端面に接触して固定した板状の第２の羽根と、杭本体の先端部に対向する領域内に配置した突出部材と、を有する。突出部材は、第１及び第２の羽根の少なくとも一方の表面から突出した突出部分を有する。

【0013】

この態様の回転埋設杭によれば、杭本体の先端部に対向する杭穴の底の中央部にある土を突出部材の突出部分によって崩し、崩した土を第１及び第２の羽根により上方へ押し上げることができる。このため、杭穴の底にある土を必要以上に崩すことがなく、施工後に十分な先端支持力を得ることができる。

【0014】

また、この態様の回転埋設杭によると、軸方向に沿って、突出部分の先端は、第１の羽根の先端及び第２の羽根の先端の少なくとも一方より突出高さが低く、又は第１の羽根の先端及び第２の羽根の先端の少なくとも一方と略同じ高さに突出している。これにより、主に第１及び第２の羽根により杭穴を掘削し、突出部材の突出部分が杭穴の底の中央部の土を柔らかくするように機能するため、杭穴の底の土を必要以上に崩してしまうことがない。

【0015】

また、この態様の回転埋設杭によれば、突出部分は、第１の羽根の表面と同じ方向に傾斜した第１の傾斜面と、第２の羽根の表面と同じ方向に傾斜した第２の傾斜面と、を有する。これにより、第１及び第２の羽根の表面と同じ方向に傾斜した第１及び第２の傾斜面を有する突出部材の突出部分によって杭穴の底の土を崩すことができ、第１及び第２の羽根による掘削を補助することができる。

【0016】

また、この態様の回転埋設杭によると、杭本体は、円筒状であり、突出部材は、杭本体の中に挿通可能な幅を有する板状である。また、突出部材は、その幅方向の両端を杭本体の内面に固定する。これにより、突出部材の機械強度を高めることができる。

【0017】

さらに、この態様の回転埋設杭によると、第１及び第２の羽根は、突出部材とともに杭本体の先端を塞ぐように杭本体と突出部材に固定する。これにより、施工後の先端支持力を高めることができる。

【発明の効果】

【0018】

この発明によれば、十分な先端支持力を得ることができる回転埋設杭を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、一実施形態に係る回転埋設杭を先端側から見た斜視図である。

【図2】図２は、図１の回転埋設杭の組立体を矢印Ｆ２方向から見た図である。

【図3】図３は、図２の組立体を矢印Ｆ３方向（先端側）から見た図である。

【図4】図４は、図２の組立体を矢印Ｆ４方向から見た図である。

【図5】図５（ａ）は、図２の組立体の羽根受け部材の図であり、図５（ｂ）は、羽根受け部材を図５（ａ）の矢印Ｆ５ｂ方向（先端側）から見た図であり、図５（ｃ）は、羽根受け部材を図５（ａ）の矢印Ｆ５ｃ方向から見た図である。

【図6】図６（ａ）は、図２の組立体の一方の羽根を組立体の先端側から見た図であり、図６（ｂ）は、一方の羽根を凹所側から見た図である。

【図7】図７（ａ）は、図２の組立体の突出部材の図であり、図７（ｂ）は、突出部材を図７（ａ）の矢印Ｆ７ｂ方向（先端側）から見た図であり、図７（ｃ）は、突出部材を図７（ａ）の矢印Ｆ７ｃ方向から見た図である。

【図8】図８は、第１の変形例に係る突出部材を示す図である。

【図9】図９は、第２の変形例に係る回転埋設杭の組立体を示す図である。

【図10】図１０は、図９の組立体を矢印Ｆ１０方向から見た図である。

【図11】図１１は、第３の変形例に係る回転埋設杭の組立体を示す図である。

【図12】図１２は、図１１の組立体を矢印Ｆ１２方向から見た図である。

【図13】図１３は、図１１の組立体を矢印Ｆ１３方向から見た図である。

【図14】図１４は、第４の変形例に係る回転埋設杭を先端側から見た図である。

【図15】図１５は、第５の変形例に係る回転埋設杭を先端側から見た図である。

【図16】図１６は、第６の変形例に係る回転埋設杭を先端側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しながら、実施形態について説明する。
図１は、一実施形態に係る回転埋設杭１００を先端側から見た斜視図である。

【0021】

回転埋設杭１００は、略円筒状の杭本体１０と、略半円板状の２枚の羽根２０、３０と、略矩形板状の突出部材４０を有する。２枚の羽根２０、３０は、杭本体１０の中心を通る架空の中心線と交差する向きで、杭本体１０の先端側を塞ぐように杭本体１０に固定する。突出部材４０は、後端側の一部を杭本体１０の中に挿入して杭本体１０の中心線に沿って２枚の羽根２０、３０の間に配置して、幅方向の両端を杭本体１０の内面に固定する。

【0022】

杭本体１０は、略円筒状の羽根受け部材１２と少なくとも１本の略円筒状の連結部材１１を有する。羽根受け部材１２は、羽根２０、３０と突出部材４０を取り付ける部材である。連結部材１１は、羽根受け部材１２の後端に１本又は複数本連結することで杭本体１０を所望する長さにする部材である。なお、羽根受け部材１２と連結部材１１は、一体の部材であってもよい。また、連結部材１１は、鋼管杭、コンクリート杭又はＳＣ杭であってもよい。

【0023】

羽根受け部材１２と連結部材１１は、溶接又はボルトもしくは機械的方法により固定する。羽根受け部材１２、羽根２０、３０、及び突出部材４０は、溶接もしくは嵌め込みにより固定する。羽根受け部材１２に羽根２０、３０、及び突出部材４０を固定した構造物が組立体１である。

【0024】

図２は、組立体１を図１の矢印Ｆ２方向から見た図であり、図１とは天地を逆転して図示している。図３は、組立体１を図２の矢印Ｆ３方向（先端側）から見た図である。図４は、組立体１を図２の矢印Ｆ４方向から見た図である。図１～図４において、杭本体１０の中心を通る架空の中心線と平行な方向をＺ軸で示し、Ｚ軸と直交し且つ突出部材４０と平行な方向をＸ軸で示し、Ｘ軸及びＺ軸と直交する方向をＹ軸で示す。

【0025】

図５（ａ）は、羽根受け部材１２を図２と同じ方向から見た図であり、図５（ｂ）は、羽根受け部材１２を図５（ａ）の矢印Ｆ５ｂ方向（先端側）から見た図であり、図５（ｃ）は、羽根受け部材１２を図５（ａ）の矢印Ｆ５ｃ方向から見た図である。図２～図５に示すように、羽根受け部材１２の先端部には、羽根受け部材１２をその中心線と直交するＸＹ平面で切断した円環形状の１つの面ではなく、Ｘ軸方向に同じ角度で異なる方向に傾斜した２つの傾斜端面１４、１６がある。

【0026】

２つの傾斜端面１４、１６の周方向の両端には軸方向の段差１５がある。一方の傾斜端面１４は、羽根受け部材１２の先端面をＹ軸方向に２分割した一方の半円環状の面をＸＹ平面に対してＸ軸方向に所定角度で傾斜させた面である。もう一方の傾斜端面１６は、羽根受け部材１２の先端面をＹ軸方向に２分割したもう一方の半円環状の面をＸＹ平面に対してＸ軸方向の逆方向に同じ角度で傾斜させた面である。傾斜端面１４、１６のＸＹ平面に対するＸ軸方向の傾斜角度は、例えば、５～１５度、望ましくは１０度である。

【0027】

本実施形態では、羽根受け部材１２の先端部に２つの傾斜端面１４、１６を設けた場合について説明するが、例えば３つ以上の傾斜端面を羽根受け部材１２の先端部に設けてもよい。３つ以上の傾斜端面を羽根受け部材１２の先端部に設ける場合、傾斜端面の数に合わせて羽根の枚数を増やすとともに突出部材の形状を変更すればよい。

【0028】

図６（ａ）は、一方の羽根２０を羽根２０の表面である組立体１の先端側から見た図であり、図６（ｂ）は、羽根２０を凹所２２側（図６ａの矢印Ｆ６ｂ方向）から見た図である。羽根２０、３０は、略半円形の平らな鋼板により形成されており、点対称な形状を有する。よって、ここでは、一方の羽根２０の構造について説明し、他方の羽根３０についての詳細な説明を省略する。

【0029】

羽根２０は、略半円の中心を通る直径に沿って、突出部材４０の厚みの半分を受け入れる大きさ及び形状の矩形の凹所２２を有する。凹所２２の長手方向の中心は略半円の中心にある。羽根２０は、凹所２２の傾斜方向の下端側の一端２２ａから円弧に向けて羽根２０の一部を真っ直ぐに切り欠いた形状の切り欠き部２４を有する。切り欠き部２４が円弧と交差する角部が、羽根２０の先端２０ａである。羽根２０は、傾斜方向の上端側にも切り欠き部を設けてもよい。もう一方の羽根３０は、同じ形の凹所３２と切り欠き部３４と先端３０ａを有する。凹所２２の傾斜方向の両端は、羽根２０の厚み方向と平行で且つ羽根２０の直径と直交する平らな面である。凹所２２には突出部材４０を傾斜した状態で受け入れるため、凹所２２と突出部材４０の間にはガタがある。このガタは、溶接により凹所２２に突出部材４０を固定する際に埋める。なお、凹所２２の両端は、羽根２０の傾斜に合わせて傾斜した面であってもよい。

【0030】

図７（ａ）は、突出部材４０を図２と同じ方向から見た図であり、図７（ｂ）は、突出部材４０を図７（ａ）の矢印Ｆ７ｂ方向（先端側）から見た図であり、図７（ｃ）は、突出部材４０を図７（ａ）の矢印Ｆ７ｃ方向から見た図である。突出部材４０は、図２及び図３に示すように、羽根受け部材１２の内径よりわずかに短いＸ軸方向の幅を有し、Ｚ軸方向の一端部（突出部分４２）が他端に向けてＶ字形に凹んだ略矩形の平らな鋼板により形成されている。突出部材４０の凹Ｖ字形の突出部分４２は、羽根受け部材１２の傾斜端面１４と平行な傾斜面４４と羽根受け部材１２の傾斜端面１６と平行な傾斜面４６を有する。突出部材４０のＺ軸方向の長さは、羽根受け部材１２のＺ軸方向の長さより短く、羽根受け部材１２との間の十分な固定強度を得ることができる長さであればよい。

【0031】

上記構造を有する羽根受け部材１２と、２枚の羽根２０、３０と、突出部材４０を固定して回転埋設杭１００の組立体１を組み立てる手順は、例えば、次の２通りの手順が考えられる。すなわち、羽根受け部材１２に突出部材４０を固定して、その後２枚の羽根２０、３０を羽根受け部材１２と突出部材４０に固定する第１の手順と、２枚の羽根２０、３０を突出部材４０に固定して構造体を形成し、その後この構造体を羽根受け部材１２に固定する第２の手順が考えられる。このような組み立て手順は、回転埋設杭１００のサイズや杭本体１０の羽根受け部材１２のＺ軸方向の長さなどに応じて適宜選択すればよい。

【0032】

第１の手順で組立体１を組み立てる場合、まず、突出部材４０の凹Ｖ字形の突出部分４２とは反対の他端を羽根受け部材１２の先端側から羽根受け部材１２の中に差し込む。このとき、突出部材４０の厚み方向の中心を通る厚み方向と直交する架空の中心面が、羽根受け部材１２の中心を通る架空の中心線と重なり、且つ羽根受け部材１２の２つの傾斜端面１４、１６の間の２つの段差１５と重なるように、突出部材４０の他端側の一部を羽根受け部材１２の先端側から差し込む。突出部材４０の突出部分４２が羽根２０、３０の先端より突出しない長さであれば、突出部材４０の羽根受け部材１２に対する挿し込み長さは自由に決めてよい。この状態で、突出部材４０の幅方向の両端を羽根受け部材１２の内面に溶接により固定する。この際、溶接作業は、羽根受け部材１２の先端側からアクセスして行うことができるとともに、羽根受け部材１２の後端側からアクセスして行うこともできる。

【0033】

突出部材４０を羽根受け部材１２に固定した後、一方の羽根２０を羽根受け部材１２と突出部材４０に固定する。このとき、羽根受け部材１２に固定した突出部材４０の中心面を境とした厚み方向の傾斜端面１４側の半分が羽根２０の凹所２２に嵌るように、羽根２０の裏面を羽根受け部材１２の傾斜端面１４に当接させる。この状態で、羽根２０の直径が突出部材４０の架空の中心面と重なり、羽根２０が傾斜端面１４と同じ方向に傾斜した状態となる。そして、羽根２０をこの状態に保持したまま、羽根２０の表面側の凹所２２の縁と突出部材４０の面を溶接により固定し、羽根受け部材１２の外面側の傾斜端面１４の縁と羽根２０の裏面を溶接により固定する。また、羽根受け部材１２の後端側から羽根受け部材１２の内部にアクセスして、羽根２０の裏面側の凹所２２の縁と突出部材４０の面を溶接し、羽根受け部材１２の内面側の傾斜端面１４の縁と羽根２０の裏面を溶接する。

【0034】

この後、同様に、もう一方の羽根３０の裏面を羽根受け部材１２の傾斜端面１６に接触させて凹所３２内に突出部材４０の厚み方向のもう半分を嵌合させ、羽根受け部材１２と突出部材４０と羽根３０を溶接により固定する。このように、突出部材４０と羽根２０、３０を羽根受け部材１２に固定すると、羽根受け部材１２の先端が完全に塞がれる。しかし、羽根受け部材１２の先端は完全に塞がなくてもよく、掘削した土を羽根受け部材１２の内部へ導く構造であってもよい。

【0035】

以上のように、第１の手順により組立体１を組み立てると、突出部材４０の突出部分４２にある一方の傾斜面４４が一方の羽根２０の表面と平行になり、突出部材４０の突出部分４２にあるもう一方の傾斜面４６がもう一方の羽根３０の表面と平行になる。言い換えると、突出部材４０の傾斜面４４は羽根２０の表面から所定高さで突出した突起の先端面となり、突出部材４０の傾斜面４６は羽根３０の表面から所定高さで突出した突起の先端面となる。

【0036】

第２の手順で組立体１を組み立てる場合、まず、突出部材４０の一方の面に一方の羽根２０を固定し、突出部材４０のもう一方の面にもう一方の羽根３０を固定した構造体を形成する。突出部材４０に対する羽根２０、３０の位置合わせ、及び溶接による固定箇所は、上述した第１の手順で説明したものと同じである。そして、この後、突出部材４０に２枚の羽根２０、３０を固定した構造体を羽根受け部材１２の先端に取り付けて、所定箇所を溶接により固定する。構造体の羽根受け部材１２に対する取り付け状態、及び溶接による固定箇所は、上述した第１の手順で説明したものと同じである。

【0037】

回転埋設杭１００のサイズが比較的大きく、突出部材４０に２枚の羽根２０、３０を固定した構造体の取り扱いが困難となる場合などには、第１の手順で組立体１を組み立てることが望ましい。逆に、回転埋設杭１００のサイズが比較的小さく、突出部材４０に２枚の羽根２０、３０を固定した構造体の取り扱いが容易である場合には、第２の手順により回転埋設杭１００を組み立ててもよい。

【0038】

以上のように、本実施形態の回転埋設杭１００は、杭本体１０の羽根受け部材１２に突出部材４０と２枚の羽根２０、３０を固定するだけで組み立てることができ、部品点数が少なく、作業工程数も少なく、部材同士の位置決めが容易で、短時間で簡単に組み立てることができる。なお、突出部材４０と羽根２０、３０は、それぞれ、平らな鋼板を形状加工するだけで形成することができ、鋼板の曲げ加工なども不要であり、厚みを調整すれば機械強度も容易に高くすることができる。また、第１の手順によると、２枚の羽根２０、３０の位置合わせが容易であり、羽根２０、３０の位置合わせのための治具などが不要であり、組み立てが容易である。

【0039】

以下、上述した構造の回転埋設杭１００を地盤に施工する方法について説明する。回転埋設杭１００を地盤に施工する場合、まず、杭打機などに回転埋設杭１００を取り付けて、回転埋設杭１００の先端を地盤の地表面に対向させて回転埋設杭１００を地盤の地表面と垂直に配置する。この状態で、回転埋設杭１００を地盤に向けて時計回り方向に回転させながら地盤に当接させる。

【0040】

回転埋設杭１００を回転させながら地盤に当接させると、２枚の羽根２０、３０の先端２０ａ、３０ａが地盤を掘削して、掘削した土が羽根２０、３０の表面から切り欠き部２４を通して羽根２０、３０の裏面側へ移動して、羽根２０、３０の傾斜により掘削した土が上方へ押し上げられる。これにより、回転埋設杭１００が地盤を掘り進めるための推進力を得る。

【0041】

このとき、突出部材４０は、羽根受け部材１２の先端（杭本体１０の下端）に対向する杭穴の底の円形領域内の地盤を、その突出部分４２によって崩して柔らかくするように機能する。仮に、突出部材４０を設けない場合、本実施形態の回転埋設杭１００のように杭本体１０の先端を羽根２０、３０により閉塞したタイプの杭だと、杭本体１０の先端が対向する杭穴の底の円形領域の地盤が固いままであり、杭本体１０の外周面より径方向の外側の地盤と比べて掘削抵抗が大きくなり、地盤の掘削が困難になることが想定される。このため、本実施形態では、羽根２０、３０の表面と平行に配置した凹Ｖ字状の傾斜面４４、４６を有する突出部材４０の突出部分４２により、羽根受け部材１２の先端に対向する杭穴の底の円形領域の地盤を崩して柔らかくして、円形領域の地盤を崩した土を羽根２０、３０の表面に沿って羽根２０、３０の外周に向けて流し易くしている。

【0042】

つまり、突出部材４０の突出部分４２は、杭本体１０の先端に対向する円形領域内の地盤を崩すため、羽根２０、３０の回転中心に近い表面から突設した突起物であり、掘削性能を高めることのみを目的として鋼管杭の鋼管の先端に固定した従来の掘削刃とは異なり、羽根の表面に地盤を崩す能力を付与するために羽根２０、３０の表面の一部を所定の突出高さで突出させたものである。突出部材４０の突出部分４２は、羽根２０の表面と平行な傾斜面４４と羽根３０の表面と平行な傾斜面４６を有している。突出部材４０は、このような凹Ｖ字状の突出部分４２により、羽根２０、３０で掘削する地盤の一部（杭穴の底の中央部の最も掘削し難い円形領域内の地盤部分）を予め崩して柔らかくして、羽根２０、３０による地盤の掘削を補助している。

【0043】

なお、羽根２０、３０の表面から突出した突起物となる突出部材４０の突出部分４２は、羽根２０、３０の表面から所定の突出高さまで突出させればよく、その形状はいかなる形状であってもよい。例えば、上述した実施形態のように突出部材４０の突出部分４２を羽根２０、３０の表面から突出させた径方向に連続したブレード状にする代わりに、図８に示す第１の変形例のように同じ突出高さの複数の先鋭な突起４８を径方向に並べた形状にしてもよい。この場合、複数の突起４８の先端４８ａが突出部分の先端となり、複数ある先端４８ａを結んだ仮想線が突出部分の傾斜面となり、羽根２０、３０の表面と平行な面に複数の突起４８の先端４８ａが配置される。

【0044】

以上のように、本実施形態では、羽根２０、３０の回転中心に近い表面から所定高さの突起物を設けるため、１枚の鋼板の先端を形状加工した突出部材４０を設けたが、突出部材４０を設ける代わりに、例えば、図９及び図１０に示す第２の変形例のように、同じ高さの略円錐形の複数本の突起５０を羽根２０、３０の回転中心に近い表面から突設してもよい。この場合、例えば、複数本の同じ形状の突起５０を製作し、溶接により羽根２０、３０の表面に固定すればよい。なお、突起５０の形状は、略円錐形に限定されず、略三角錐、略立方体などでもよい。

【0045】

なお、本実施形態の回転埋設杭１００の突出部材４０は、掘削機能だけに着目すれば、羽根２０、３０の表面から突出した部分だけを設ければよいが、杭本体１０の羽根受け部材１２の中に挿入配置した突出部材４０の後端側の部分は、突出部材４０の固定強度を高めることに寄与しており、結果的には羽根２０、３０の表面に設けた突起物の機械強度を高めることができている。

【0046】

以上のように、上述した実施形態及びその変形例によると、回転埋設杭１００の杭本体１０の先端に対向する杭穴の底の円形領域にある土を突出部材４０の突出部分４２によって崩して柔らかくすることができ、羽根２０、３０による地盤の掘削を効果的に補助することができる。また、突出部材４０の突出部分４２は、羽根２０、３０の表面から所定の高さで突出した突起物であるため、回転埋設杭１００の施工後に、十分な先端支持力を得ることができる。つまり、突出部材４０の突出部分４２が羽根２０、３０の先端より突出しない程度の突出高さであるため、杭本体１０の先端が対向する杭穴の底の円形領域の地盤を柔らかくする土の量を最小限に抑えることができ、施工後に羽根２０、３０の表面と杭穴の底の間に存在する柔らかくなった土の量をできるだけ少なくすることができ、十分な先端支持力を得ることができる。

【0047】

また、上述した第１の変形例のように、突出部材の突出部分を複数の突起４８を並べた形状にすると、上述した実施形態のように突出部分４２を凹Ｖ字形のブレード状にした場合と比較して、掘削抵抗を小さくすることができ、突出部材４０に地盤から作用する応力を抑えることができる。このため、第１の変形例によると、突出部材４０の肉厚を薄くしたり、羽根受け部材１２に対する固定部分の長さを短くしたりすることができる。

【0048】

また、上述した第２の変形例のように、複数本の突起５０を羽根２０、３０の表面に分散させて固定すると、羽根２０、３０の直径に沿ってブレード状の突出部材４０を設けた場合と比較して、羽根２０、３０に作用する応力を分散させることができる。このため、羽根２０、３０の羽根受け部材１２に対する固定箇所や羽根２０、３０の突出部材４０に対する固定箇所など、杭本体１０の先端に作用する応力を低減することができる。

【0049】

なお、本発明は、上述した実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施形態及びその変形例には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、本実施形態及びその変形例に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

【0050】

例えば、上述した実施形態及びその変形例では、羽根２０、３０に切り欠き部２４、３４を設けた場合について説明したが、図１１～図１３に示す第３の変形例のように、切り欠き部を持たない略半円板状の羽根１２０、１３０を用いてもよく、このような回転埋設杭に対しても本発明を適用することができる。第３の変形例は、切り欠き部を設けない分だけ支持力が大きい。

【0051】

また、羽根２０、３０の周方向の両側に切り欠きを設けてもよく、羽根２０、３０の傾斜方向の下端側ではなく、上端側にのみ切り欠きを設けてもよい。また、羽根２０、３０の形状は、平らな板状に限らず、例えば、椀状などであってもよい。また、羽根２０、３０の枚数は、２枚に限らず、３枚以上あってもよい。

【0052】

図１４は、第４の変形例に係る回転埋設杭を先端側から見た図であり、図１５は、第５の変形例に係る回転埋設杭を先端側から見た図であり、図１６は、第６の変形例に係る回転埋設杭を先端側から見た図である。第４～第６の変形例に係る回転埋設杭は、羽根２０、３０の形状が異なる以外、上述した実施形態と略同じ構造を有するため、上述した実施形態と同様に機能する構成に関する説明を省略する。

【0053】

第４の変形例に係る回転埋設杭の２枚の羽根１４１、１４２は、回転埋設杭の中心軸に対して点対称となる形状を有する。よって、ここでは、一方の羽根１４１について説明し、もう一方の羽根１４２の説明を省略する。羽根１４１は、略半円形の平らな鋼板により形成されている。羽根１４１は、その外周に、円弧状の第１面１４１ａ、平らな第２面１４１ｂ、平らな第３面１４１ｃ、及び平らな第４面１４１ｄを有する。第２面１４１ｂは、もう一方の羽根１４２の外周にある端面１４２ｄと突出部材４０の一方の面４０１に当接する。第３面１４１ｃは、突出部材４０の幅方向の端面４０２に当接する。第４面１４１ｄは、羽根１４２の外周にある端面１４２ｂに当接する。

【0054】

羽根１４１は、上述した実施形態の羽根２０と同様に、その表面１４１０と反対の面を羽根受け部材１２の傾斜端面１４に当接させた状態で、羽根受け部材１２、突出部材４０、及びもう一方の羽根１４２に固定する。もう一方の羽根１４２を同様に傾斜端面１６に当接させた状態で、羽根受け部材１２、突出部材４０、及び羽根１４１に固定することにより、羽根受け部材１２の先端側が閉塞される。なお、２枚の羽根１４１、１４２の傾斜方向は逆でもよい。

【0055】

第５の変形例に係る回転埋設杭の２枚の羽根１５１、１５２は、回転埋設杭の中心軸に対して点対称となる形状を有する。よって、ここでは、一方の羽根１５１について説明し、もう一方の羽根１５２の説明を省略する。羽根１５１は、略半円形の平らな鋼板により形成されている。羽根１５１は、その外周に、円弧状の第１面１５１ａ、及び平らな第２面１５１ｂを有する。第２面１５１ｂは、突出部材４０の一方の面４０１に当接する。

【0056】

羽根１５１は、上述した実施形態の羽根２０と同様に、その表面１５１０と反対の面を羽根受け部材１２の傾斜端面１４に当接させた状態で、羽根受け部材１２、及び突出部材４０に固定する。もう一方の羽根１５２を同様に傾斜端面１６に当接させた状態で、羽根受け部材１２、及び突出部材４０に固定することにより、羽根受け部材１２の先端側が閉塞される。

【0057】

第６の変形例に係る回転埋設杭の２枚の羽根１６１、１６２は、異なる形状を有する。一方の羽根１６１は、略半円形の平らな鋼板により形成されている。羽根１６１は、その外周に、円弧状の第１面１６１ａ、及び平らな第２面１６１ｂを有する。第２面１６１ｂは、もう一方の羽根１６２の外周にある第２面１６２ｂ、第６面１６２ｆ、及び突出部材４０の一方の面４０１に当接する。

【0058】

羽根１６１は、上述した実施形態の羽根２０と同様に、その表面１６１０と反対の面を羽根受け部材１２の傾斜端面１４に当接させた状態で、羽根受け部材１２、突出部材４０、及びもう一方の羽根１６２に固定する。

【0059】

もう一方の羽根１６２は、略半円形の平らな鋼板により形成されている。羽根１６２は、その外周に、円弧状の第１面１６２ａ、平らな第２面１６２ｂ、平らな第３面１６２ｃ、平らな第４面１６２ｄ、平らな第５面１６２ｅ、及び平らな第６面１６２ｆを有する。第２面１６２ｂは、一方の羽根１６１の第２面１６１ｂに当接する。第３面１６２ｃは、突出部材４０の幅方向の端面４０４に当接する。第４面１６２ｄは、突出部材４０のもう一方の面４０３に当接する。第５面１６２ｅは、突出部材４０の幅方向の端面４０２に当接する。第６面１６２ｆは、一方の羽根１６１の第２面１６１ｂに当接する。

【0060】

羽根１６２は、上述した実施形態の羽根３０と同様に、その表面１６２０と反対の面を羽根受け部材１２の傾斜端面１６に当接させた状態で、羽根受け部材１２、突出部材４０、及び一方の羽根１６１に固定する。２枚の羽根１６１、１６２を羽根受け部材１２、及び突出部材４０に固定することにより、羽根受け部材１２の先端側が閉塞される。なお、２枚の羽根１６１、１６２の傾斜方向は逆でもよい。

【符号の説明】

【0061】

１…組立体、１０…杭本体、１１…連結部材、１２…羽根受け部材、１４、１６…傾斜端面、１５…段差、２０、３０…羽根、２０ａ、３０ａ…羽根の先端、２２、３２…凹所、２２ａ…凹所の傾斜方向の下端側の一端、２４、３４…切り欠き部、４０…突出部材、４２…突出部分、４４、４６…傾斜面、４８、５０…突起、４０ａ、４８ａ…突起の先端、１００…回転埋設杭、１２０、１３０…羽根。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】