特許 7277726 鋼管杭および鋼管杭の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-11

(45)【発行日】2023-05-19

(54)【発明の名称】鋼管杭および鋼管杭の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/28 20060101AFI20230512BHJP

   E02D 7/22 20060101ALI20230512BHJP

【ＦＩ】

E02D5/28

E02D7/22

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019076309

(22)【出願日】2019-04-12

(65)【公開番号】P2020172821

(43)【公開日】2020-10-22

【審査請求日】2021-12-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】戸田 和秀

(72)【発明者】

【氏名】妙中 真治

(72)【発明者】

【氏名】石濱 吉郎

(72)【発明者】

【氏名】柳 悦孝

(72)【発明者】

【氏名】日下 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】田邊 将一

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２９９１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４９８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－０７０５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０３３５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２７０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０４０００４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０００－１５４６９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ５／２８

Ｅ０２Ｄ ７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼管本体と、前記鋼管本体の端面に前記鋼管本体の周方向接線に対して角度をもって取り付けられる板状の掘削ビットとを備える鋼管杭であって、
前記掘削ビットが、前記鋼管本体の中心に視点を置いた場合に少なくとも部分的に重なる少なくとも１組の内側ビットと外側ビットとを含み、
前記内側ビットおよび前記外側ビットは、前記鋼管本体の管厚方向に前記鋼管本体を横断する、鋼管杭。

【請求項2】

前記内側ビットによる掘削領域は、前記外側ビットによる掘削領域と同じか、前記外側ビットによる掘削領域よりも大きい、請求項１に記載の鋼管杭。

【請求項3】

前記少なくとも１組の前記内側ビットおよび前記外側ビットは、平面配置において互いに平行である、請求項１または請求項２に記載の鋼管杭。

【請求項4】

前記掘削ビットが、前記鋼管本体の中心に視点を置いた場合に他のビットとは重なり合わないビットをさらに含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の鋼管杭。

【請求項5】

前記内側ビットまたは前記外側ビットの少なくともいずれかの杭軸方向先端面に、前記鋼管本体の径方向で内側から外側に向かって突出高さが高くなる傾斜が形成される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の鋼管杭。

【請求項6】

前記内側ビットまたは前記外側ビットの少なくともいずれかが、前記鋼管本体の径方向で内側から外側に向かって厚くなるテーパー断面で形成される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の鋼管杭。

【請求項7】

前記掘削ビットは、前記鋼管杭を先端側から見たときにＣ字状またはＳ字状になるように湾曲した板状である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の鋼管杭。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された鋼管杭の施工方法であって、
前記鋼管杭の先端が所定の深度に到達するまで、前記掘削ビットが土砂を前記鋼管本体の外側に押し出す第１の回転方向に前記鋼管杭を回転させながら掘削する工程と、
前記鋼管杭の先端が打ち止め深さに到達するまで、前記掘削ビットが土砂を前記鋼管本
体の内側に取り込む第２の回転方向に前記鋼管杭を回転させながら掘削する工程と
を含む鋼管杭の施工方法。

【請求項9】

前記打ち止めの際に、前記鋼管杭の先端を支持層に到達させてから、前記鋼管杭を前記第２の回転方向に回転させる、請求項８に記載の鋼管杭の施工方法。

【請求項10】

前記打ち止めの際に、前記鋼管杭の先端が支持層に到達する直前から、前記鋼管杭を前記第２の回転方向に回転させながら掘削し、前記鋼管杭の先端が前記支持層に到達してから打ち止める、請求項８に記載の鋼管杭の施工方法。

【請求項11】

前記第１の回転方向に前記鋼管杭を回転させながら掘削する工程と、前記第２の回転方向に前記鋼管杭を回転させながら掘削する工程とが交互に実施される、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の鋼管杭の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼管杭および鋼管杭の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼管杭の先端に取り付ける掘削ビットは、地盤を掘削する従来の効果のみならず、杭の回転方向に応じて掘削した土の動きを制御し、管内土の閉塞を抑制または促進する効果が期待される。例えば、特許文献１には、掘削ビットの長手方向の中心軸線と鋼管杭の外周との交点における接線方向とが角度を有しており、この角度によって掘削ビットの刃先が鋼管杭内側に向かって設けられる技術が記載されている。これによって、例えば、杭先端が支持層に到達する前には土砂を杭の外側に押し出して管内土の閉塞を抑制することによって掘削性を向上させ、杭先端が支持層に到達した後は杭の回転方向を逆にすることによって土砂を杭の内側に取り込み、管内土の閉塞を促進することによって高い支持力を獲得することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５０５３１５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、鋼管杭の先端を地盤に貫入させる際には、杭先端に取り付けられた掘削ビットに大きな土圧が作用する。また、地盤強度が高い支持層では大きな施工抵抗（回転トルクや鉛直圧入力）も掘削ビットに作用する。この結果、掘削ビットが変形することが想定される。それゆえ、例えば特許文献１に記載されたような掘削ビットの効果を最大化するためには、土圧や施工抵抗による変形に対抗して掘削ビットの機能を維持できる構造とすることが望ましい。

【0005】

そこで、本発明は、掘削時の変形に対抗して掘削ビットの機能を維持することが可能な、新規かつ改良された鋼管杭および鋼管杭の施工方法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】

本発明のある観点によれば、鋼管本体と、鋼管本体の端面に鋼管本体の周方向接線に対して角度をもって取り付けられる板状の掘削ビットとを備える鋼管杭において、掘削ビットが、鋼管本体の周方向について少なくとも部分的な重なりを有する少なくとも１組の内側ビットと外側ビットとを含む。

【0007】

上記の鋼管杭において、内側ビットによる掘削領域は、外側ビットによる掘削領域と同じか、外側ビットによる掘削領域よりも大きくてもよい。また、鋼管本体の周方向について互いに重なり合う内側ビットおよび外側ビットは、平面配置において互いに平行であってもよい。掘削ビットが、鋼管本体の周方向について他のビットとは重なり合わないビットをさらに含んでもよい。

【0008】

上記の鋼管杭において、内側ビットまたは外側ビットの少なくともいずれかの杭軸方向先端面に、鋼管本体の径方向で内側から外側に向かって突出高さが高くなる傾斜が形成されてもよい。内側ビットまたは外側ビットの少なくともいずれかが、鋼管本体の径方向で内側から外側に向かって厚くなるテーパー断面で形成されてもよい。また、掘削ビットは、鋼管杭を先端側から見たときにＣ字状またはＳ字状になるように湾曲した板状であってもよい。

【0009】

本発明の別の観点によれば、上記の鋼管杭の施工方法であって、鋼管杭の先端が所定の深度に到達するまで、掘削ビットが土砂を鋼管本体の外側に押し出す第１の回転方向に鋼管杭を回転させながら掘削する工程と、鋼管杭の先端が打ち止め深さに到達するまで、掘削ビットが土砂を鋼管本体の内側に取り込む第２の回転方向に鋼管杭を回転させながら掘削する工程とを含む鋼管杭の施工方法が提供される。

【0010】

上記の鋼管杭の施工方法において、打ち止めの際に、鋼管杭の先端を支持層に到達させてから、鋼管杭を第２の回転方向に回転させてもよい。あるいは、打ち止めの際に、鋼管杭の先端が支持層に到達する直前から、鋼管杭を第２の回転方向に回転させながら掘削し、鋼管杭の先端が支持層に到達してから打ち止めてもよい。また、第１の回転方向に鋼管杭を回転させながら掘削する工程と、第２の回転方向に鋼管杭を回転させながら掘削する工程とが交互に実施されてもよい。

【発明の効果】

【0011】

上記の構成によれば、内側ビットと外側ビットとが鋼管本体の周方向について重なりを有するように配置することによって、例えば土圧や施工抵抗が一方のビットに作用したときにも他方のビットがそれを支え、掘削ビットの変形を抑制することができる。従って、掘削時の変形に対抗して掘削ビットの機能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る鋼管杭を側方および先端側から見た図である。

【図2】図１に示された鋼管杭における内側ビットと外側ビットとの関係について説明するための図である。

【図3】本発明の実施形態に係る鋼管杭の他の例を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係る鋼管杭の他の例を示す図である。

【図5】本発明の実施形態に係る鋼管杭の他の例を示す図である。

【図6】本発明の実施形態に係る鋼管杭のさらに別の例を示す図である。

【図7】本発明の実施形態に係る鋼管杭のさらに別の例を示す図である。

【図8】本発明の実施形態に係る鋼管杭のさらに別の例を示す図である。

【図9】本発明の実施形態に係る鋼管杭のさらに別の例を示す図である。

【図10】本発明の実施形態に係る鋼管杭のさらに別の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態に係る鋼管杭を側方および先端側から見た図である。図１に示されるように、鋼管杭１０は、鋼管本体１１と、鋼管本体１１の端面１１Ｅに取り付けられる掘削ビット１２とを含む。掘削ビット１２は、内側ビット１２１および外側ビット１２２を含む。本実施形態において、内側ビット１２１および外側ビット１２２は、いずれも鋼管本体１１の周方向接線に対してそれぞれ角度θ１，θ２（０＜θ１，θ２＜９０°）をもって取り付けられている。ここで、角度θ１，θ２は、板状の内側ビット１２１および外側ビット１２２のそれぞれの板厚中心線が鋼管本体１１の管厚中心線Ｌ_Ｃ１１に交わる位置において、それぞれの板厚中心線と管厚中心線Ｌ_Ｃ１１の接線Ｌ_Ｔ１１（鋼管本体１１の周方向接線）とがなす角度である。以下では、角度θ１，θ２を内側ビット１２１および外側ビット１２２の取り付け角度ともいう。

【0015】

上記のように内側ビット１２１および外側ビット１２２がそれぞれ取り付け角度θ１，θ２で取り付けられていることによって、例えば鋼管杭１０を用いた掘削時において杭先端が所定の深度に到達するまでは鋼管杭１０を図１に示す反時計回り（ＣＣＷ）に回転させながら掘削して土砂を鋼管本体１１の外側に押し出し、管内土の閉塞を抑制することができる。また、杭先端が打ち止め深さに到達するまでは鋼管杭１０を図１に示す時計回り（ＣＷ）に回転させながら掘削して土砂を鋼管本体１１の内側に取り込み、管内土の閉塞を促進することによって高い支持力を獲得することができる。なお、掘削ビット１２は、鋼管本体１１の径方向で内側および外側の両方にエッジを有し、これによって上記のように鋼管本体１１の回転方向を反転させて掘削することが可能になる。

【0016】

なお、鋼管本体１１への掘削ビット１２の取り付け方法は、例えば溶接であってもよいし、ねじ止めなどの機械的な接合手段によるものであってもよい。また、図１に示された例において鋼管本体１１の端面１１Ｅと掘削ビット１２の上端面とは一致しているが、例えば端面１１Ｅに形成された溝または切り込みに掘削ビット１２を嵌合させた上で接合したり、掘削ビット１２の上端面に形成された溝または切り込みに鋼管本体１１の端面１１Ｅを含む端部を嵌合させた上で接合したり、端面１１Ｅおよび掘削ビット１２の上端面の両方に溝または切り込みを形成してこれらの溝または切り込みを互いに嵌合させた上で接合したりすることが可能である。この場合、鋼管本体１１の端面１１Ｅと掘削ビット１２の上端面とは必ずしも一致しない。

【0017】

図２は、図１に示された鋼管杭における内側ビットと外側ビットとの関係について説明するための図である。図２に示されるように、対をなす内側ビット１２１と外側ビット１２２は、鋼管本体１１の周方向について少なくとも部分的な重なりを有する。つまり、鋼管本体１１の中心Ｃに視点を置いた場合、対をなす内側ビット１２１と外側ビット１２２とは少なくとも部分的に重なっている。なお、図２に示された例では、内側ビット１２１の取り付け角度と外側ビット１２２の取り付け角度とが等しいが、例えば図１の例や、以下で説明する図３以降の例のように、内側ビット１２１と外側ビット１２２との間で取り付け角度は異なっていてもよい。

【0018】

上述のように、鋼管杭１０の先端を地盤に貫入させる際には掘削ビット１２に大きな土圧が作用し、また地盤強度が高い支持層では大きな施工抵抗も掘削ビット１２に作用する。この結果、掘削ビット１２が変形することが想定される。これに対して、内側ビット１２１と外側ビット１２２とが鋼管本体１１の周方向について重なりを有するように配置することによって、例えば鋼管杭１０の外側から土圧を受けた外側ビット１２２を内側ビット１２１で支え、また鋼管本体１１の接線方向に施工抵抗を受けた内側ビット１２１を外側ビット１２２で支えることができる。このようにして、本実施形態では掘削ビット１２の変形を抑制することができる。なお、内側ビット１２１および外側ビット１２２の一方が他方を支えるという場合、例えば変形した一方のビットが他方のビットに接触してもよいし、ビット同士が接触しなくても、間に挟まれた土砂を介してビットが支えられていてもよい。

【0019】

また、本実施形態では、鋼管杭１０を図１に示す反時計回り（ＣＣＷ）に回転させながら掘削する工程では主に外側ビット１２２が掘削および土砂の押し出しを受け持つため、杭先端が支持層に到達する前の掘削工程における内側ビット１２１の摩耗を最小化し、その後に鋼管杭１０を図１に示す時計回り（ＣＷ）に回転させながら支持層を掘削する工程において内側ビット１２１による掘削および土砂の取り込みの機能を十分に発揮させることができる。このように、本実施形態では、掘削ビット１２の変形や摩耗を抑制することによって、土圧や施工抵抗に対抗して掘削ビット１２による管内土の閉塞の抑制または促進の機能を維持することができる。

【0020】

なお、図１に示された例では内側ビット１２１による掘削領域Ｒ１が外側ビット１２２による掘削領域Ｒ２よりも大きいが、掘削領域Ｒ１，Ｒ２の大きさは同じであってもよい。鋼管杭１０を図１に示す時計回り（ＣＷ）に回転させながら掘削する工程における施工抵抗による外側ビット１２２の変形を抑制する観点からは、内側ビット１２１による掘削領域Ｒ１は外側ビット１２２による掘削領域Ｒ２と同じか、より大きいことが望ましい。

【0021】

また、図２に示された例では、内側ビット１２１および外側ビット１２２が、鋼管杭１０の先端側から見たときに、鋼管本体１１の内側および外側の両方に突出している。このように、他の図に示された例では掘削ビットが鋼管本体１１の外側にのみ突出している場合であっても、変形例として掘削ビットが鋼管本体１１の内側および外側の両方に突出するか、または掘削ビットが鋼管本体１１の内側にのみ突出する構成が可能である。内側ビット１２１と外側ビット１２２との間で、掘削ビットが鋼管本体１１から突出する方向が異なっていてもよい。

【0022】

図３から図５は、本発明の実施形態に係る鋼管杭の他の例を示す図である。図３から図５に示された例において、鋼管本体１１の周方向について互いに重なり合う内側ビット１２１および外側ビット１２２は、平面配置において互いに平行である。この場合、内側ビット１２１の取り付け角度θ１は、外側ビット１２２の取り付け角度θ２よりも大きくなる（θ１＞θ２）。内側ビット１２１と外側ビット１２２とを平面配置において互いに平行にすることによって、土圧によって変形しようとする外側ビット１２２を内側ビット１２１で効果的に支えることができる。また、内側ビット１２１と外側ビット１２２とが平面配置において平行であることによって、鋼管本体１１への掘削ビット１２の取り付けが容易になる。

【0023】

図３に示された例では、内側ビット１２１の長さＤ１と外側ビット１２２の長さＤ２とが等しい（Ｄ１＝Ｄ２）。図４に示された例では、図３の例に対して、外側ビット１２２を鋼管本体１１の外側に延伸することによって、内側ビット１２１および外側ビット１２２の掘削領域Ｒがほぼ一致している。このとき、内側ビット１２１の長さＤ１よりも、外側ビット１２２の長さＤ２の方が長い（Ｄ１＜Ｄ２）。図５に示された例では、図４の例に対して、外側ビット１２２の鋼管本体１１の内側にあたる部分を短縮し、内側ビット１２１の長さＤ１よりも外側ビット１２２の長さＤ２の方が短くなっている（Ｄ１＞Ｄ２）。このように、内側ビット１２１と外側ビット１２２との長さや取り付け位置、重なりの大きさについては様々な構成が可能である。

【0024】

図６は、本発明の実施形態に係る鋼管杭のさらに別の例を示す図である。図６に示された鋼管杭２０は、鋼管本体１１と掘削ビット２２とを含む。掘削ビット２２は、上記の図１に示された例と同様の内側ビット１２１および外側ビット１２２と、単独で取り付けられる、すなわち鋼管本体１１の周方向について他のビットとは重なり合わないビット２２２とを含む。図６に示された例において、ビット２２２は、外側ビット１２２と同様の取り付け角度および長さで取り付けられている。このように、掘削ビット２２は必ずしも内側ビット１２１および外側ビット１２２の組だけによって構成されなくてもよく、それ以外の、単独で取り付けられるビット２２２を含んでもよい。

【0025】

図７から図１０は、本発明の実施形態に係る鋼管杭のさらに別の例を示す図である。図７に示された例において、鋼管杭３０の掘削ビット３２は、上記で図１などを参照して説明した例と同様に鋼管本体１１の周方向接線に対して角度をもって取り付けられ、鋼管本体１１の周方向について少なくとも部分的な重なりを有する内側ビット３２１および外側ビット３２２を含む。加えて、図示された例では、内側ビット３２１および外側ビット３２２の先端面３２１Ｅ，３２２Ｅ、すなわち鋼管本体１１の端面１１Ｅとは反対側の端面に、鋼管本体１１の径方向で内側から外側に向かって突出高さが高くなる傾斜が形成されている。

【0026】

上記のように内側ビット３２１および外側ビット３２２の先端面３２１Ｅ，３２２Ｅに傾斜を形成した場合、傾斜によって形成された内側ビット３２１および外側ビット３２２の先端部に応力を集中させることによって効率的に掘削することができる。これによって、ビットに作用する土圧を低減できるため、結果としてビットの変形も抑制できる。図示された例では内側ビット３２１および外側ビット３２２の先端面３２１Ｅ，３２２Ｅの両方に傾斜が形成されているが、いずれか一方の先端面のみに傾斜が形成されてもよい。

【0027】

図８に示された例において、鋼管杭３０の掘削ビット３２は、上記で図１などを参照して説明した例と同様に鋼管本体１１の周方向接線に対して角度をもって取り付けられ、鋼管本体１１の周方向について少なくとも部分的な重なりを有する内側ビット３２１Ａおよび外側ビット３２２を含む。加えて、図示された例では、内側ビット３２１Ａが、鋼管本体１１の径方向で内側から外側に向かって厚くなるテーパー断面で形成されている。具体的には、内側ビット３２１Ａは鋼管本体１１の径方向内側において厚さｔ_１、外側で厚さｔ_２であり、厚さｔ_２は厚さｔ_１よりも大きい（ｔ_１＜ｔ_２）。

【0028】

上記のように内側ビット１２２Ｂをテーパー断面で形成した場合、テーパー断面によって厚くなった内側ビット３２１Ａの先端部に応力を集中させることによって効率的に掘削することができる。これによって、ビットに作用する土圧を低減できるため、結果としてビットの変形も抑制できる。なお、図示された例では内側ビット３２１Ａのみがテーパー断面で形成されているが、内側ビット３２１Ａおよび外側ビット３２２の両方がテーパー断面で形成されてもよく、外側ビット３２２のみがテーパー断面で形成されてもよい。また、図８の例と図７の例とを組み合わせ、内側ビット３２１または外側ビット３２２の先端面に傾斜を形成するとともに、内側ビット３２１または外側ビット３２２をテーパー断面で形成してもよい。

【0029】

図９に示された例において、鋼管杭４０の掘削ビット４２は、鋼管杭４０を先端側から見たときにＣ字状になるように湾曲した板状の内側ビット４２１および外側ビット４２２を含む。この場合、掘削ビット４２の取り付け角度θは、掘削ビット４２の湾曲した板厚中心線Ｌ_Ｃ３２が鋼管本体１１の管厚中心線Ｌ_Ｃ１１に交わる位置において、板厚中心線Ｌ_Ｃ３２の接線Ｌ_Ｔ３２と管厚中心線Ｌ_Ｃ１１の接線Ｌ_Ｔ１１とがなす角度である。内側ビット４２１および外側ビット４２２のそれぞれの取り付け角度（図１に示された例における角度θ１，θ２）についても同様に定義することができる。図９の例では、掘削ビット４２が湾曲していることによって、鋼管杭４０が反時計回り（ＣＣＷ）で回転するときには鋼管本体１１および掘削ビット４２から離れる向きの土砂の流れを生み出しやすく、また鋼管杭４０が時計回り（ＣＷ）で回転するときには鋼管本体１１の内側に向かう土砂の流れを生み出しやすくなる。土砂の流れがスムーズになることによって、鋼管杭４０を用いた掘削がより円滑になる。

【0030】

図１０に示された例において、鋼管杭５０の掘削ビット５２は、鋼管杭５０を先端側から見たときにＳ字状になるように湾曲した板状の内側ビット５２１および外側ビット５２２を含む。この場合、掘削ビット５２の取り付け角度θは、掘削ビット５２の湾曲した板厚中心線Ｌ_Ｃ３２が鋼管本体１１の管厚中心線Ｌ_Ｃ１１に交わる位置において、掘削ビット５２の両端の板厚中心を結ぶ直線Ｌ_Ｅ３２と管厚中心線Ｌ_Ｃ１１の接線Ｌ_Ｔ１１とがなす角度である。内側ビット５２１および外側ビット５２２のそれぞれの取り付け角度（図１に示された例における角度θ１，θ２）についても同様に定義することができる。図１０の例では、図９の例と同様の土砂の流れが生み出しやすくなるのに加えて、鋼管杭５０が時計回り（ＣＷ）に回転するときに鋼管本体１１の内側に取り込まれた土砂が掘削ビット５２から離れる向きの土砂の流れを生み出しやすくなる。図９の例と同様に、土砂の流れがスムーズになることによって、鋼管杭５０を用いた掘削がより円滑になる。

【0031】

（鋼管杭の施工方法）
上記で説明したような本発明の実施形態および変形例に係る鋼管杭を用いて、例えば以下のような施工方法が実施可能である。なお、以下では図１に示された例の鋼管杭１０を用いた施工方法について説明するが、他の例に係る鋼管杭２０，３０，４０，５０でも同様の施工方法が実施可能である。

【0032】

まず、鋼管杭１０の先端（掘削ビット１２の先端、または鋼管本体１１の端面１１Ｅ）が所定の深度に到達するまで、掘削ビット１２が土砂を鋼管本体１１の外側に押し出す第１の回転方向（図１に示す反時計回り（ＣＣＷ））に鋼管杭１０を回転させながら掘削する工程が実施される。その後、鋼管杭１０の先端が打ち止め深さに到達するまで、掘削ビット１２が土砂を鋼管本体１１の内側に取り込む第２の回転方向（図１に示す時計回り（ＣＷ））に鋼管杭１０を回転させながら掘削する工程が実施される。ここで、所定の深度は、例えば打ち止め深さに対して鋼管本体１１の直径の１倍～５倍程度の距離だけ上方である。これによって、鋼管杭１０の打ち止め時においては、鋼管杭１０の下端部を取り込んだ土砂で閉塞させて、高い支持力を得ることができる。

【0033】

なお、上記の所定の深度と、地盤中の支持層の深さとの関係は任意である。つまり、所定の深度は、支持層の深さよりも深くてもよい。この場合、施工方法では、打ち止めの際に、鋼管杭１０の先端を支持層に到達させてから、鋼管杭１０を第２の回転方向に回転させることになる。あるいは、所定の深度は、支持層の深さよりも浅くてもよい。この場合、施工方法では、打ち止めの際に、鋼管杭１０の先端が支持層に到達する直前から、鋼管杭１０を第２の回転方向に回転させながら掘削し、鋼管杭１０の先端が支持層に到達してから打ち止めることになる。

【0034】

また、施工方法において、鋼管杭１０を第１の回転方向に回転させながら掘削する工程と、鋼管杭１０を第２の回転方向に回転させながら掘削する工程とは、交互に実施されてもよい。つまり、鋼管杭１０の先端が所定の深度に到達する前であっても、鋼管杭１０を第２の回転方向に回転させながら掘削することは可能である。具体的には、例えば鋼管杭１０の根入れが順調ではないような場合に、鋼管杭１０の回転方向を交互に切り替えながら根入れし、最終的には鋼管杭１０を第２の回転方向に回転させて打ち止めることが考えられる。この場合、所定の深度は、鋼管杭１０が最後に第１の回転方向に回転させられた深度であり、例えば打ち止め深さと同程度の深さでありうる。例えば上記のような場合において、鋼管杭１０の回転方向だけではなく、鋼管杭１０の掘削（先端の下降）および後退（先端の上昇）を交互に実施してもよい。

【0035】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0036】

１０，２０，３０，４０，５０…鋼管杭、１１…鋼管本体、１１Ｅ…端面、１２，２２，３２，４２，５２…掘削ビット、１２１，３２１，４２１，５２１…内側ビット、１２２，３２２，４２２，５２２…外側ビット、２２２…単独で取り付けられるビット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】