WO1999046449A1

WO1999046449A1 - Pile enterree par rotation et procede de mise en place d'une telle pile

Info

Publication number: WO1999046449A1
Application number: PCT/JP1999/001165
Authority: WO
Inventors: Eiichiro Saeki; Hitoshi Ooki; Tomoki Takeda
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 1999-09-16
Also published as: HK1066575A1; CN1298939C; CN1246537C; CN1246536C; CN1256732A; EP1002902A4; KR20010012416A; HK1066576A1; CN1510219A; US6881014B2; KR100388263B1; CN1510218A; US20020090271A1; US6394704B1; EP1002902A1; HK1028628A1

Description

明細書回転埋設杭とその施工管理方法技術分野

本発明は建築物等の基礎に使用される鋼管杭、特に羽根付きの回転圧入杭、及びその施工管理方法に関するものである。

背景技術

建築物等の基礎杭の施工法である従来の打撃工法や圧入工法の場合、施工時の騒音や振動が問題であり、これを解消するために、既に回転圧入杭が提案されている ,:，例えば、特公平 2 - 62648 号公報には、杭本体の先端開口部を底板で閉鎖した閉端杭を基本形状とし、貫入抵抗の緩和のために底板に掘削刃を設け、杭本体の下端部の外側面に螺旋状の羽根を設けた回転圧入杭が開示されている。この回転圧入杭は、先端の掘削刃により杭本体の先端の土砂を軟弱化させ、その側の未掘削の土砂の中に羽根を Wり込むようにねじ込ませるものである：

しかしながら、羽根は底板より上方の杭本体側面に設けられ、掘削刃と羽根は非連続に配置されているため、施工時に底板部より下方の土砂が上方に移動し難く、推進力を発揮できないことがある。特に、底板部の地盤が固くて羽根近傍の地盤が緩い場合には、羽根の上方へ土砂が移動するのにはかなりの掘削を必要とする。

掘削効果を高めるためには、大きな刃を底板に設ければよいが、その場合には施工能率は向上するが、打ち止めした時点でも先端地盤を緩めていることになり、有効な支持力を得られないことになるこの問題を解決するために提案された方法として、例えば、特開平 8 - 226124号公報では、先端に螺旋羽根を備えた鋼管杭で、鋼管杭の鋼管先端より上方内側に鋼管杭埋設時に土砂の閉塞を促す開孔リブを設けることで、従来の鋼管杭下端に底板を設けないので、貫入抵抗が小さく、小さいトルクで鋼管杭を埋設することが可能な鋼管杭を提案しているが、依然として施工精度が向上していないという問題がある。これは、螺旋羽根形状および鋼管先端部の形状に問題があると考えられる。更に、特開平 8 — 291518号公報では、鋼管杭の外周部に先端に螺旋羽根を複数条設け、その間隔、長さ、高さ等を規定し、更に下端に不完全羽根を設けた鋼管杭を提案している力この不完全羽根が鋼管側面に取り付けられているため、羽根が 360° 以上の投影面積になつて施工性が低下しているという問題がある。

更に、特開平 8 - 326053号公報には、管状の杭本体の先端部分を外周に沿って螺旋状に切欠し、杭本体の 2 倍前後の直径を有する掘削刃兼用の螺旋状底板を、杭本体の切欠き先端面に固着した鋼管杭が開示されている。

この鋼管杭では、掘削刃兼用の螺旋状底板によって杭本体の先端の土砂の掘削軟化を促進でき、杭本体が大径になっても地中への回転推進が容易であるとしているが、基本的には先端開口部が底板によって閉塞された閉端杭であることには変わりはない。そのため、施工時に底盤部に地盤の反力を大きく受ける。

杭先端の抵抗を減らし、施工時の掘削トルクを低減させることを目的として本発明者らは、先に先端が開放された開端杭を特願平 9 一 314461号で提案しているが、本発明はこの応用例としてなされ、更に掘削能率（掘削トルクの低減及び貫入効率の向上）を飛躍的大きくするものである。この回転圧入用鋼管杭の施工法は、図 23に示すように、鋼管杭 1 の下端部に螺旋状羽根（以下「羽根」ともいう。） 2 を有する回転圧入用鋼管杭 1 における前記羽根により土砂を杭側面方向に押圧しながら推進力を発揮するというものである。

ところで、杭は通常、多数本地盤に施工されるため、一本あたりの施工効率をいかに向上させるかが、杭打ちェ期を短ェ期で施工する上で重要なボイン卜となる。

上述した従来技術は、地盤 100 の強度が急変する様な場合等には、杭 1 の下端の底板 4への抵抗が羽根による推進力を上回る場合、貫入量が一回転あたりほぼ 5 mm以下の状態になり、羽根下面部にすき間ができる状態になる。ついにはほとんど空転状態となり羽根による推進力が失われるという問題を持つものであつた。

推進力が失われる状態を改善するため従来の工法では、図 23に示すように杭頭に下向きの荷重 Fをかける等して、わずかに底板の地盤を削り、推進力が得られるまで回転を続けていた。さらに重機の能力をこえると重機の入れ換えが必要となった。

従来技術では、上述したことに時間がかかり、施工時間に大きなロスが生じるものであった。

また、底板部に取り付ける掘削刃の形状や羽根先端の形状の改良等が行われているが、これらは、掘削地盤の性質に対応して当該掘削地盤が効率よく掘削するためのものであって、掘削地盤の性質によっては著しく掘削効率が低下するので、地盤 1 00 の性質に対応した最適な羽根や杭に交換することが難しいという問題をもつものであった .；,

ところで、建築物等を地盤上に安定に構築するには、基礎杭の支持力が設計通りに得られている必要があるが、地上からは杭と地盤の状況を測定確認できない以上、杭の支持力を施工記録に基づいて算定できることが望ましい：

しかしながら、施工時の打撃貫入抵抗から杭の支持力を想定できる打撃杭以外には、施工記録より支持力を推定できるものは未だ開発されていない：埋め込み杭や場所打ち杭は、施工時の状況から杭の支持力を推定することは不可能である ,:.

従来の回転圧入杭では、施工管理において掘削トルクを支持層の確認に使用している。トルクは地盤状況を捉えるのに適していると言われている力く、パ'ラツキが非常に大きいため、これのみに依存して支持力を評価して施工管理を行うことは大きな危険を伴うものであった o

また、具体的な工法としては、従来技術として、開端杭に回転と荷重を付与して地盤に該杭を貫入して行く杭の回転圧入工法と、地盤に圧入する管杭の中にオーガ一ロッドを回転させて土を掘削しながら該管杭を貫入して行く中掘工法があった.:，

上述の従来技術で述べた杭の回転圧入工法は、杭に回転と荷重を付与するのみの施工であるので、砍弱な層の施工は行えるが、土が管杭内を上がるため、土は該管杭内のある程度のところで閉塞効果を受けるようになり、抵抗が大きくなつて施工速度が鈍化する。また堅い中間層を抜くときや、堅い支持層への根入をするときや、杭径が大きい場合は、モータ一の許容トルクが地盤を抜くだけの力を出せない状態となり、施工能率が下がつてしまうことが知られており、こうした問題を打開するために施工機械を大きくしなければならなかつた

また、中掘工法は、オーガ一ロッドが回転して管杭には回転は付与されず圧入のみで施工される力く、この場合、オーガ一ロッドにより上昇される廃棄土砂が出るし、管杭周囲の軟弱な地盤はほとんど改良されないので杭の支持力が出にくいなどの問題を持つものであつた：また、常に管杭内を掘削しなければならないため、周面摩擦は周面固定液などを使用しなければ小さくなつてしまうという問題もあった。発明の開示

本発明の第一の目的は杭本体の先端が開放もしくは先端部に底板を全面に設けた閉塞されている開端式もしくは閉端式の回転埋設杭を対象とするものであり、地盤強度が急増したとき見かけ上の先端抵抗が小さくなつて貫入推進が容易になされるとともに、最終的に得られる支持力も大きい回転埋設開端杭を提供することである。

本発明の第二の目的は、施工記録から杭先端の支持力を容易に算定評価でき、設計通りの基礎を確実に得ることが出来る回転圧入杭の施工管理方法と、回転圧入杭底板部より下方の掘削土砂が羽根上方へ移動し易いため、貫入性能が良く、施工効率が一段と向上する、優れた回転圧入杭を提供することである。

本発明の第三の目的は、回転圧入用鋼管杭が空転した場合に該空転状態を速やかに解消して掘削推進力を回復させ、貫入効率を向上させると共に未掘削地盤への貫入を促進することができる回転圧入用鋼管杭の施工法を提供することにある。

本発明の第四の目的は、地盤の钦弱な層においては土を管杭の外側に強制排土して地盤の圧密化、締固を行い、地盤の堅い層においては短時間に掘削推進を行うことを可能とした回転圧入式杭工法及び管杭貫入装置を提供するにある。

本発明の要旨は以下に記載するとおりである。

本発明による第 1 の発明は、中空管よりなる杭本体 1 の先端を開放もしくは先端部に底板を全面に設けて閉塞し、杭本体 1 の先端部の外側面 1 a に一枚または複数枚の羽根 2 を設けた回転埋設杭である。

羽根 2 (複数枚あるときは最下位の羽根）の先端部 2 aを杭本体 1 の先端面 1 b より下方に突出させる。

本発明による第 2 の発明では、請求項 1 の発明において、羽根 2 の先端部 2 aを杭本体 1 の内側面 1 c より突出するように半径方向に延長する回転埋設杭である。

本発明による第 3 の発明では、請求項 1 または 2 の発明において、羽根 2 に耐摩耗鋼板又は低摩擦鋼板を用いる回転埋設杭である。本発明による第 4 の発明では、請求項 1 〜 3 のいずれかの発明において、羽根 2 (複数枚あるときは最下位の羽根）の先端部 2 aに掘削ビッ卜 3 を付ける回転埋設杭である：

本発明による第 5 の発明では、請求項 1 〜 4 のいずれかの発明において、羽根 2 の幅を先端部 2 aが最も狭くて、上側部分 2 bがもつとも広くなるように円周方向に変化させる回転埋設杭である。本発明による第 6 の発明では、請求項 1 〜 5 のいずれかの発明において、羽根 2 の厚さを杭本体 1 の外側面 1 a に接合された内周側部分 2 cが最も厚くて、外周側部分 2 dが最も薄くなるように半径方向に変化させる回転埋設杭である。

本発明による第 7 の発明では、請求項 1 〜 6 のいずれかの発明において、羽根 2 (複数枚あるときは最下位の羽根）より下側にある杭本体 1 の端部分を羽根 2 に沿って切除する回転埋設杭である：本発明による第 8 の発明では、中空管よりなる杭本体 1 の先端を開放し、もしくは先端部に底板を全面に設けて閉塞し、杭本体 1 の先端部の外側面 1 a または杭本体 1 の先端面 1 bに一枚または複数枚の羽根 2 を設け、先端面 1 b に設けた羽根 2 の内周側部分 2 c を杭本体 1 の内側面 1 c より突出させる回転埋設杭である。

本発明による第 9 の発明では、杭本体の先端部に底板リングを設けた開端杭または杭本体の先端部に底板を設けた閉端杭において、杭下端部の外側面に一枚または複数枚の羽根を設け、該羽根の下端部を底板リングまたは底板よりも下方向に突出させ、該突出部を底板リングまたは底板の一部または全部に及ぶように杭半径方向に延長させ、該延長部と前記突出部を掘削刃とした回転埋設杭である。本発明による第 10の発明では、請求項 9 の発明において、底板リングの内側面を杭本体の内側面より突出させ、底板リングよりも上方において杭本体の内側面に土砂の閉塞効果発生リングを設けた回転埋設杭である。

本発明による第 11の発明では、杭下端部の外側面に一枚または複数枚の羽根を有する回転埋設杭の施工管理方法において、施工時に、貫入抵抗を求めながら、該貫入抵抗に応じて前記回転埋設杭の貫入継続および Zまたは貫入完了を制御する回転埋設杭の施工管理方法。

本発明による第 12の発明では、請求項 11の発明において、前記貫入抵抗 Rpを次式により求める回転埋設杭の施工管理方法である。

Rp= { (cos Θ - a sin θ ) (lit - Qwh) ^ (sin θ ÷ a cos Θ )Lb }

/ { ( 1 十ァ） (sin 6¹ a cos Θ ) - a (Dp' / Dw' ) (cos Θ - a sin O ) }

Θ ：杭中心軸に垂直な面となす羽根の角度

a ：地盤と鋼板の摩擦係数

Ht ：杭先端に作用するトルクを作用円上の水平力に置き換えた値

Lb ：杭先端に作用する上載荷重

Dp' ：底板または底板部の作用円の直径

Dw' ：羽根の作用円の直径

Qwh ：刃先が受ける地盤の水平抵抗 7 ：鉛直刃先抵抗係数

RP ：底板リング又は底板の見付面積（投影面積とも言う）部である底板部が受ける地盤の貫入抵抗

本発明による第 13の発明は、請求項 12の発明において、羽根の見付面積を Awとし、底板部の見付面積を Apとし、羽根部の有効率を e ( 0 < e ≤ 1 ) とし、杭の打ち止め時の貫入量によって決まる修正係数を d とし、杭の先端支持力を Quとしたとき、杭先端支持力 Quを次式

Qu= (Rp/d) x { 1 + e(Aw/Ap) }

によって評定する回転埋設杭の施工管理方法である。

本発明による第 14の発明は、請求項 12の発明において、杭の先端部引抜き耐カを Qup としたとき、杭先端引抜き耐カ Qup を次式

Qup≥ Rp - Lb

によつて評定する回転埋設杭の施工管理方法である。

本発明による第 15の発明は、杭下端部の外側面に一枚または複数枚の羽根を有する回転埋設杭の施工管理方法において、施工時に、次式による貫入抵抗 Rpを求めながら、該貫入抵抗に応じて前記回転圧入杭の貫入継続および Zまたは貫入完了を制御することを特徴とする回転埋設杭の施工管理方法である。

Rp= [ 2 7Γ Tb+ Lb { (1— c) S+ cP十ひ 7Γ Dw' } - Qwh 7Τ Dw'

- QwvS] / { (1 - c) S+ cP+ « 7Γ (Dp' + Dw' ) } a ：地盤と鋼板の摩擦係数

Tb ：杭先端に作用するトルク

Lb ：杭先端に作用する上載荷重

P ：羽根ピッチ

S ： 1 回転あたりの貫入量

Dp' ：底板または底板部の作用円の直径 Dw' ：羽根の作用円の直径

Qwh ：刃先が受ける地盤の水平抵抗

Qwv ：刃先が受ける地盤の垂直抵抗

c ：羽根の上向き強制変形による地盤の消費エネルギーの係数 Rp ：底板または底板の見付面積（投影面積とも言う）部である底板部が受ける地盤の貫入抵抗

本発明による、第 16の発明は、請求項 1 5の発明において、羽根の見付面積を Awとし、底板または底板部の見付面積を Apとし、打ち止め時の貫入量によって決まる修正係数を d とし、羽根の有効率を e ( 0 < e ≤ 1 ) とし、杭の先端支持力をとしたとき、杭先端支持力 Quを次式

Qu = ( Rp/ d ) x { 1 + e ( Aw / Ap) }

によって評定する回転埋設杭の施工管理方法である。

本発明による第 17の発明は、請求項 15の発明において、杭の先端部引抜き耐カを Qup としたとき、杭先端引抜き耐カ Qup を次式

Qup≥ Rp - Lb

によって評定する回転埋設杭の施工管理方法である。

本発明による第 18の発明は、先端部に羽根を有する回転埋設杭を推進回転させながら地盤に圧入して行き、前記回転埋設杭の貫入が著しく鈍化したら、前記回転埋設杭を逆回転させながら適宜な距離引き抜いた後、再度前記回転埋設杭を推進回転させながら地盤に圧入する回転埋設杭の施工法である。

本発明による第 19の発明は、先端部に羽根を有する回転埋設杭を推進回転させながら地盤に圧入して行き、前記回転埋設杭の貫入が著しく鈍化したら、前記回転埋設杭を逆回転させながら少なくとも羽根ピッチ以上、上方に引き抜いた後、杭頭に下向きの荷重を付与した状態で再度前記回転埋設杭を推進回転させながら地盤に圧入する回転埋設杭の施工法である：

本発明による第 20の発明は、回転圧入式の杭工法において、中掘工法を併用し、地盤の钦弱な層においては、回転埋設杭を掘削回転圧入すると共に、該杭内に土が進入しないようにして掘削された土を前記杭の周囲に強制排土するようにし、地盤の堅い中間層や支持層などにおいては、中掘を行うとともに、掘削された土が前記杭内に進入させる回転埋設杭の施工法である。

本発明による第 21の発明は、上述した中掘工法において、埋設杭を支持層へ貫入する際に、掘削された土を埋設杭内に進入させると共に、オーガ一先端からモルタル、セメントミルク等の固化材を噴射し、埋設杭先端部分と一体化させて固化し、支持層の定着 · 打ち止めする回転埋設杭の施工法である。

本発明による第 22の発明は、開端する回転埋設杭本体の先端側外に掘削羽根を設けてなる杭の内部に、該杭の回転とは別に回転制御される、下方から適宜な長さの螺旋状羽根を設けてなる中掘用のォ —ガ一を挿入しておき、地盤の軟弱な層においては前記杭を掘削回転圧入させて前記掘削羽根により土を掘削しながら、該土を前記杭本体の周囲に強制排土して行くと共に、前記ォ—ガーの回転を停止圧入あるいは非掘削回転圧入させて前記杭内に土が進入しないようにし、中間層や支持層など地盤の堅い層においては前記才一ガーを掘削回転させて、掘削した土や前記杭内に進入させる回転埋設杭の施工法である。

本発明による第 23の発明は、開端する回転埋設杭本体の下方外側に地盤を掘削する掘削羽根を有する杭と、この杭の中に挿入されたオーガ—軸に、該オーガ一軸の下方に中掘り用の螺旋状羽根を適宜な長さで有するオーガ一と、前記杭を回転させる杭駆動部と、前記オーガ一を正逆回転させることのできるオーガ一駆動部とからなり、地盤の钦弱な層においては、前記杭を掘削回転圧入させて前記掘削羽根により土を掘削しながら該土を前記杭本体の周囲に強制排土して行くと共に、前記オーガ一の回転を停止圧入あるいは非掘削回転圧入させて前記杭内に土が進入しないようにし、地盤の堅い中間層や支持層などにおいては、前記オーガ一を掘削回転させて掘削した土を前記管杭内に進入させるようにし、杭貫入完了後には前記ォ —ガーを該杭から引き抜く回転埋設杭の施工法である。図面の簡単な説明

図 1 ( a ) は、本発明の第 1実施例に係る回転埋設開端杭の先端部分の下方からの斜視図であり、（ b ) は（ a ) の回転埋設開端杭の底面図である。

図 2 は、本発明の第 2実施例に係る回転埋設開端杭の先端部分の下方からの斜視図である。

図 3 ( a ) は、本発明の第 3実施例に係る回転埋設開端杭の先端部分の下方からの斜視図であり、（ b ) は（ a ) の回転埋設開端杭の底面図である。

図 4 ( a ) は本発明の第 4実施例に係る回転埋設開端杭の先端部分の正面図であり、（ b ) は第 4実施例の別の態様を示す正面図、

( c ) は第 4実施例の更に別の態様を示す正面図、（ d ) は第 4実施例の他の態様を示す正面図である。

図 5 ( a ) は、本発明の実施例において羽根先端に溶接された掘削ビッ卜の形状の一例を示す正面図であり、（ b ) は、本発明の実施例において羽根先端に溶接された掘削ビッ卜の形状の別例を示す正面図であり、（ c ) は、（ b ) の底面図である。

図 6 は、本発明の第 5実施例に係る回転埋設開端杭の底面図である。図 7 は、図 1 の回転埋設開端杭の先端部分の垂直断面図である。図 8 は、本発明の第 7実施例に係る回転埋設開端杭の先端部分の下方からの斜視図である。

図 9 は、本発明の第 8実施例に係る回転埋設開端杭の先端部分の下方からの斜視図である。

図 10は、本発明の回転圧入杭の貫入メ力二ズムを説明するものであり、定常状態における非掘削面と羽根の関係図である。

図 1 1は、図 10の貫入メ力ニズムにおいて羽根および底板に作用する力学的状態を示す模式図である。

図 12は、図 10の貫入メ力ニズムにおける力の釣り合いを示すべクトル図である。

図 13は、本発明の回転圧入杭の下方からの斜視図であり、螺旋状の羽根が一枚使用されている。

図 14 ( a ) は、実施例 1 における貫入抵抗値の変化を測定した結果を示す図、（ b ) は、実施例 2 における貫入抵抗値の変化を測定した結果を示す図、（ c ) は、実施例 3 における貫入抵抗値の変化を測定した結果を示す図である。

図 15は、図 10の回転圧入杭の平面図である：，

図 16は、図 15の A - A線断面図である。

図 17は、本発明の第 5 の実施例に係る開端杭方式の回転圧入杭の正面図であり、螺旋状の羽根が 2枚使用されている。

図 18 ( a ) は、本発明の第 6 の実施例に係る閉端杭方式の回転圧入杭であり、螺旋状の羽根が一枚使用されている回転圧入杭の下方からの斜視図であり、（ b ) は別の態様の回転圧入杭の下方からの斜視図である。

図 19は、本発明の回転圧入杭の貫入メ力二ズムを説明するものであり、杭頭部および底板部に入力または開放されるエネルギー状態を示す模式図である。

図 20 ( a ) は、実施例 1 における貫入抵抗値の変化を測定した結果を示す図、（ b ) は、実施例 2 における貫入抵抗値の変化を測定した結果を示す図である。

図 21は、本発明の実施の形態の動作手順を示す動作手順図である図 22は、本発明の実施の形態の掘削装置全体を示す概略図である図 23は、杭下端部が空転している時の羽根付き杭と地盤との関係を示す図である。

図 24は、本発明の実施の形態を示す管杭貫入装置及び施工工程図図 25は、図 24の管杭貫入装置の頂部で管杭とォーガーを回転駆動する駆動部の詳細を示す図である。

図 26は、本発明による回転埋設杭を用いた場所打ち工法の施工ェ程を示す図である。発明を実施するための最良の実施形態

図 1 ( a ), ( b ) に示した実施例では、鋼管よりなる杭本体 1 の先端部の外側面 1 a には、耐摩耗鋼板よりなる一巻きの螺旋状羽根 2がー枚溶接されている。羽根 2 の先端部 2 a は杭本体 1 の先端面 1 b と同レベルに配置されている。砍鋼の硬さ（ヴィカース硬度： HV) が 120〜150 であるのに対して耐摩耗鋼では HV> 300 である：そのため、羽根材として耐摩耗鋼板を用いるのがより効果的であるここで、耐摩耗鋼または耐摩耗鋼板とは、 JIS G3115, JIS G3106 ， JIS G3120, JIS G3128, SPV 450N, SPV 450Q, SM 570Q で規格化された鋼または鋼板をいう：図 2 に示した実施例では、鋼管よりなる杭本体 1 の先端部の外側面 1 a には、低摩擦鋼板よりなる一巻きの螺旋状羽根 2がー枚溶接されている。羽根 2 の先端部 2 aは羽根 2 の厚さ相当分だけ杭本体 1 の先端面 1 b より下方レベルに突き出ている。土（砂）と钦鋼の摩擦係数（ひ）は通常 0. 3〜0. 6 でバラつく。必要トルク（Tr) と摩擦係数（ α ) の関係は Tr = X α + bであり、通常、 bは χ αに比絞して小さいので、摩擦係数はトルクに大きな影響を及ぼす。そのため、羽根材として低摩擦鋼板を用いるのがより効果的である。図 3 ( a ) , ( b ) に示した実施例では、鋼管よりなる杭本体 1 の先端部の外側面 1 a には、鋼板よりなる一巻きの螺旋状羽根 2がー枚溶接されている。羽根 2 の先端部 2 a は羽根 2 の厚さ相当分だけ杭本体 i の先端面 1 b より下方レベルに突出しており、先端部 2 a の内側端部分 2 e は杭本体 1 の先端面 1 bを横切って杭本体 1 の中空部の下側空間に突出している。

図 4 ( a ) 〜（ d ) に示した実施例では、鋼管よりなる杭本体 1 の先端部の外側面 1 a に鋼板よりなる一巻きの螺旋状羽根 2がー枚溶接されている。羽根 2 の先端部 2 a は羽根 2 の厚さ相当分だけ杭本体 1 の先端面 1 b より下側に突出しており、先端部 2 aの下面側には、掘削ビット 3が溶接されている。この掘削ビッ卜 3 の形状寸法は（ c ) や（ d ) に示したように様々に変更することができ、耐摩耗鋼板を用いるとより効果的である。図 4 ( d ) に示したように羽根と一体または別体に形成した掘削ビッ卜 3 の歯先を熱間で加工し、熱処理することもできる。

図 5 ( a ) に羽根先端に溶接した掘削ビッ卜の形状の一例を示し、図 5 ( b ) , ( c ) に掘削ビッ卜の別の形状例を示しているが、これらに限定されるものではない：，

図 6 に示した実施例では、鋼管よりなる杭本体 1 の先端部の外側面 1 a には、鋼板よりなる螺旋状羽根 2が一枚溶接されている。羽根 2 の先端部 2 a は杭本体 1 の先端面 1 b と同レベルに配置されている。羽根 2 の幅は先端部 2 aが最も狭くて、上端部分 2 bがもつとも広くなるように円周方向に変化させて形成され、本例では先端部 2 aの幅は上端部分 2 bの幅の半分になっている。

羽根 2 の先端部 2 a は杭本体 1 の先端面 1 b と同レベルに配置され、図 7 に示した実施例では、羽根 2 の厚さは、杭本体 1 の外側面 1 a に溶接された内周側部分 2 cが最も厚く、外周側部分 2 dが最も薄く、羽根の垂直断面は横倒し台形状に形成されている。

図 8 に示した実施例では、鋼管よりなる杭本体 1 の先端部の外側面 1 a には、鋼板よりなる螺旋状羽根 2 がー枚溶接されている。羽根 2 の先端部 2 a は杭本体 1 の先端面 1 b と同レベルに配置されている。杭本体 1 の羽根 2 より下側の端部分は羽根 2 の下面に沿って螺旋状に切断されている。

図 9 に示した実施例では、鋼管よりなる杭本体 1 の端部は螺旋状に^]断されており、杭本体 1 の先端面 1 b には、鋼板よりなる螺旋状羽根 2がー枚溶接されている。羽根 2 の内側半径は杭本体 1 の内側半径よりも小さく、羽根 2 の内周側部分 2 c は杭本体 1 の内側面 1 c より突出している。

次に、上述した回転埋設杭を実際に施工するに際しての施工管理方法について説明する。

本発明者らは、回転圧入杭の貫入メカニズムについて多方面からの解析と実験を重ねた結果、 N値とトルク値に良い相関関係があり

、施工時のトルクや上載荷重等を用いることにより、貫入抵抗を求めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

この施工管理方法の前段階として、回転埋設杭の貫入メカニズムが次のように解明された図 10に示したように羽根 2 の幅方向のほぼ中間点を通る p軸線（円周軸）に沿って羽根 2 を一直線上に展開し、垂直面内に置くと長さ Lの直線として表される。定常状態の場合の p軸線上の未掘削面と羽根の関係図は図 11のように解析される。

各用語と記号を次のように定義すると、羽根及び底板部に作用する力は図 12のように解析される。

本発明において各用語は次のように定義される。

羽根：鋼管よりなる杭本体の下端部外側面に固設したドーナツ円盤状又はその一部の鋼板であり、螺旋状、平板状等の形状で一枚または複数枚に設けられる。

底板：杭本体の先端開口部を全面閉塞する円盤状の鋼板であり

、閉端杭に使用する。

底板リング：杭本体の先端開口部を一部閉塞するドーナツ円盤状の鋼板であり、開端杭に使用する。

底板部：底板または底板リングの見付面積部。

閉塞効果発生リング：杭本体内に設けたドーナツ円盤状の鋼板であり、杭本体内に進入して来た土砂の閉塞効果を促進す突出部：底板または底板リングの下方に突出した羽根の下端部分延長部：底板または底板リングの半径方向にその一部または全部にわたつて延長された部分。

掘削刃：羽根下端部分の突出部と延長部:'

上載自重：杭頭部に載る重機等（モータ）の自重。

押え荷重：杭打ち機の押し込み装置により杭に作用させる鉛直荷重。

上載荷重：上載自重と押え荷重の合力卜ノレク：モー夕に発生する回転力又は杭体に作用する捩り力。貫入量（沈下量）：施工時に杭が一回転するときに杭が地中に埋

¾ れ fc o

推進力：施工時に杭が回転する際、羽根法線方向下向きに受ける力。

貫入力：一般的には杭が埋設される際に必要な下向きに作用する力、厳密にはトルクを沈下量で除した値。

貫入抵抗：杭が地中に貫入するとき、底板部が受ける地盤からの反力。

刃先抵抗：杭が地中に貫入するとき、刃先が受ける地盤からの反力。

未掘削面：底板部または羽根が掘削していない地盤面。

管内土：開端杭において鋼管内に進入した土。

本発明において記号は次のように定義される。

A ： Dwを用いて計算される見付面積 = TT DW² / 4 =Aw+Ap

Aw ：羽根の見付面積 = 7Γ { (DwZ 2 )² - (Do/ 2 )²}

Awp ：鉛直刃先抵抗相当面積

Ap ：底板部の見付面積 = π { (Do/ 2 )² - (Di/ 2 )²} 、ただし、開端杭で先端が閉塞した場合および閉端杭の場合は Di = 0

Dw' ：羽根の作用円（回転方向の合力が作用する円）の直径

= [ 2 X (Dw³ - Do³)] / [ 3 x (Dw²— Do²)]

Dp' ：底板または底板部の作用円の直径

= (2/3)Do

Di ：底板リングの内側内径、底板リングがない場合は鋼管の内径（内法径）

Do ：杭本体の外側直径 Dw ：羽根の外側直径

Fp ：底板部に作用する摩擦力 = a Rp

Fw ：羽根上面に作用する摩擦力 = a Pw

Ht ：杭先端に作用するトルクを作用円上の水平力に置き換えた値 Tb/ (Dw' / 2 )

L 作用円上の羽根長 π Dw / cos Θ

Lt 杭頭に作用する上載荷重

Lb 先端に作用する上載荷重 = aLt

Pw 推進力

Qu 杭の先端支持力

Qup 杭の先端引抜き耐カ

Qwh 刃先が受ける地盤の水平抵抗

Qwv 鉛直刃先抵抗 7 R

Rp 底板リング又は底板の見付面積部である底板部が受ける地盤の貫入抵抗

S 1 回転あたりの貫入量

Tt 杭頭に作用するトルク

Tb 杭下端に作用する卜ルク = aTt

a 地盤と鋼板の摩擦係数

7 鉛直刃先抵抗係数 - AwpZ Ap

V 貫入角度

Θ 中心軸に垂直な面となす羽根の角度

Φ 地盤の内部摩擦角

a 上載荷重 Ltおよびトルク Ttの杭先端への伝達率

c 羽根の上向き強制変形によって定まる係数

d 杭の打止め時の貫入量によって決まる修正係数

e 羽根部の有効率 g ：底板部の閉塞率

図 11に示した羽根および底板部に作用する力学的状態をべクトル図で表すと、図 12に示した通りとなる。

Fp= a (Dp' /W ) Rp ( 1 )

Fw= a Pw ( 2 ) この力の釣り合い式は以下の通りとなる。

Ht一 Qwh = a (Dp' /W ) Rp+ Pw sin 0 + a Pw cos Θ ( 3 ) Rp - Lb + Qwv = Pw cos 0 - a Pw sin Θ ( 4 ) 式（ 3 ) より

Ht - Qwh - a (Dp' /Dw' ) Rp= Pw(sin Θ + a co^ Θ ) ( 5 ) 式（ 4 ) より

Rb - Lb+Qwv = Pw(cos 0 - a sin 6> ) ( 6 )

( 5 )( 6 ) より Pwを消去すると、

{Ht - Qwh - a (Dp' /W ) Rp} (cos Θ - a sinO )

= (Rp— Lb+ Qwv) (sin 0 十 a cos ) ( 7 )

( 7 ) 式より Rpを導く

(Ht - Qwh) (cos — a sin -ひ (Dp' /W ) (cos Θ - a sinO )Rp = (sin Θ + a cos 0 ) Rp— (Lb— γ Rp) (sin Θ a cos ^ )

{ ( 1 + 7 ) (sin Θ + a cos Θ ) + a (Dp' /Dw' ) (cos Θ - a si O ) } Rp

= (Ht - Qwh) (cos Θ - a sinO ) + Lb(sin ^ ， cos Θ ) かくして、

Rp= { (cos 0 一 sin S ) (Ht— Qwh) ^ (sin Θ + a cos Θ )Lb }

Z { ( 1 + 7 ) (sin Θ + a cos O ) + a (Dp' /Dw' )

(cos Θ - a sinO ) } ( 8 ) の算定式が得られる。

この（ 8 ) 式に示されたように貫入抵抗 Rpは、係数 aおよび水平刃先抵抗 Qwh と；形状によって決定される羽根の傾斜角度 0、底板リングの作用円の直径 Dp' および羽根の作用円の直径 Dw' 、係数ァと；施工管理の記録項目として測定されるトルク Ttおよび上載荷重 Ltによって算定されるものであり、これらのパラメ一タは施工前の段階或いは施工過程で地上において、開端 · 閉端について随時測定できるものであるから、基礎杭の品質保証を精度高く行える。

本発明による第 13の発明において開示した杭の先端支持力 Quを求める式は

Qu = (Rp/ d ) x { 1 + e (Aw/ Ap) } ( 9 ) であるが、この（ 9 ) 式に示されたように杭の先端支持力 Quは、係数 α , Xおよび水平刃先抵抗 Qwh と；形状によって決定される羽根の傾斜角度、底板リングの作用円の直径 Dp' 、羽根の見付面積 Aw 、底板部の見付面積 Ap、および羽根の作用円の直径 Dw' 、係数ァと

；施工管理の記録項目として測定されるトルク Ttおよび上載荷重 Lt によって算定されるものであり、これらのパラメータは施工前の段階あるいは施工過程で地上において随時測定できるものであるから、基礎杭の品質保証を精度高く行える。修正係数 e と dは貫入角度りの関数として与えられるもので、変動範囲は 0 く d ≤ l , 0 < e ≤ 1 であり、これらの数値を用いて（ 9 ) 式で Quを推定すること力くできる。

本発明による第 14の発明において開示した杭の先端引抜き耐カ Qu P を求める式は

Qup≥ Rp - Lb ( 10 ) であるが、この（10 ) 式に示されたように杭の先端引抜き耐カ Qup は、係数ひ， Xおよび水平刃先抵抗 Qwh と；形状によつて決定される羽根の傾斜角度、底板リングの作用円の直径 Dp' および羽根の作用円の直径 Dw' 、係数ァと；施工管理の記録項目として測定されるトルク Ttおよび上載荷重 L tによって算定されるものであり、これらのパラメータは施工前の段階あるいは施工過程で地上において随時測定できるものであるから、基礎杭の品質保証を精度高く行える本発明による第 15に記載された回転埋設杭について、図 18 ( a ) , ( b ) を用いて説明する。この回転圧入杭は、杭本体 1 の頭部に載せた重機のモ一夕によって杭本体 1 を回転させながら、杭打ち機の押し込み装置により杭本体 1 を地中に押圧すると、羽根 2 の突出部 2 a と延長部 2 dよりなる掘削ビット 3が杭本体 1 の下方に突き出ているため、該掘削ビッ卜 3 によって掘進先端の土砂が钦弱化させられる。この掘削土砂は掘削ビッ卜 3 に連続する羽根 2 の本体部分の上方に容易に移動し、貫入力を再生する。

開端杭においては底板リング 5 の見付面積部が、閉端杭においては底板 4 の見付面積部が杭の支持底部を構成し、図 19に示すように、地盤からの反力すなわち貫入抵抗 Rpは該支持底部に働く。

さらに本発明による第 16に記載された回転埋設杭について説明する。この回転埋設杭では、図 13、図 16に示すように、ドーナツ状円盤である底板リング 5 の内側面 5 aが杭本体 1 の内側面 1 a より杭中心側に張り出しており、底板リング 5 の上面 5 b と杭本体の内側面 1 a によって一段引き込んだ隅部 7が形成されているため、底板リング 5 の下面 5 c側の土砂は過度に圧縮されて拘束されることなく、杭本体 1 内部へと円滑に押し入れられる。

軟弱でない支持層の上に軟弱層が存在すると、杭本体 1が软弱層を通過する際に杭本体 1 の内部に押入された軟弱層の土砂は、支持層を通過する際に押入された支持層の土砂によって押され、閉塞効果発生リング 6 の中央開口部を通つて排出される：

閉塞効果発生リング 6 は支持層の土砂に対してはス卜ップ手段として作用し、底板リング 5 と閉塞効果発生リング 6 の間の杭本体内に閉じ込められた支持層の圧縮土砂は、底板リング 5 とともに貫入抵抗 Rpを受ける杭の支持底部を構成する。

本発明による回転埋設杭では、開端杭には底板リング付きのものと底板リング無しのものの両方が含まれるものであり、底扳部は、底板リング 5付きの開端杭においては、底板リングおよび管内土を意味する。底板リング 5無しの開端杭においては、杭先端部に鋼管肉厚と等しい幅の底板リングがあるものとみなして、該杭先端部を底板リングと読み替え、上記底板部は、該杭先端部および管内土によって構成されるものとする。

まず、回転埋設杭の施工方法を図 19を用いて説明すると、杭本体 1 の頭部に載せた重機のモータ（図示しない）によって杭本体 1 を回転させながら、杭打ち機の押し込み装置（図示しない）により杭本体 1 を地中に押圧すると、貫入量 Sを伴つて杭全体が地中へ圧入される。

この時、図 13に示す開端杭においては、底板りング 5 の見付面積部および管内土が杭の支持底部を構成し、図 18 ( a ) に示す閉端杭においては底板 4 の見付面積部が杭の支持底部を構成し、地盤からの反力すなわち貫入抵抗 Rpは該支持底部に働く。ここで、見付面積 Apは、図 13に示す開端杭において管内土が閉塞しない場合は

Αρ = π { (Do/ 2 ) ² - (D i / 2 ) ² }

によって求める。図 18 ( a ) に示す閉端杭の場合および図 13に示す開端杭において管内土が閉塞した場合は

Αρ = π ( Do/ 2 y

によって永める。

本発明による回転埋設杭の施工管理方法を完成させる前段階として、回転埋設杭の貫入メ力二ズムが次のように解明された：各用語と記号を次のように定義すると、杭頭部に作用するェネルギ一と底板部で放出されるエネルギーの関係図は、図 19のように説明される。

杭頭部および底板部に作用する力学状態を模式的に表すと、図 11 に示した通りとなる o

LtS 上載荷重による杭頭部への入力エネルギー

2 π Tt 杭頭部に作用するトルクによる杭頭部への入力エネルギー

RpS 底板部の貫入で先端部で消費されるエネルギー a RP TT Dp' 底板リングと地盤の摩擦による放出エネルギー a (Rp- Lb) π W

羽根と地盤の摩擦による放出エネルギー c(Rp- Lb) (P - S)

羽根の上向き強制変形による地盤の消費エネルギー Qwh 7Γ Dw' 水平刃先抵抗による消費エネルギー

QwvS 垂直刃先抵抗による消費エネルギー

これらのエネルギーの約り合いは、以下の通りとなる。

a (LtS+ 2 π Tt)

= LbS+ 2 π Tb

= RpS+ a R TT Dp' ^ a (Rp- Lb) π W 一 c (Rp— Lb) (P _ S) + Qwh7T Dw' 一 QwvS (11) かくして、

Rp= [ 2 7Γ Tb+ Lb { (1 - c) S+ cP+ a TT Dw' } - Qwh ?r Dw'

- QwvS] / { (1 - c) S+ cP^ a π (Dp' 一 Dw' ) } (12) の算定式が得られる。

この（12) 式に示されたように貫入抵抗 Rpは、ボーリング試験等によって推定されると；設計値として与えられる底板または底板部の作用円の直径 Dp' 、羽根の作用円の直径 Dw' と；施工管理の記錄項目として測定される卜ルク Tt、上載荷重 Lt、貫入量 Sによって算定される。羽根の上向き強制変形によって定まる係数 c はボーリング試験等によって得られる地盤の物性値と貫入量の関係から得られるものである。従って、（ 2 ) 式に示されるパラメータは施工前の段階あるいは施工過程で地上において随時測定するものであるから、施工された全数の杭の貫入抵抗測定でき、基礎杭の品質保証を精度高く行える。

次に請求項 13の発明において開示した杭の先端支持力 Quを求める式は

Qu = (Rp/ d ) x { 1 十 e ( Aw/ Ap) } ( 13 ) であるが、この（13 ) 式に示されたように杭の先端支持力 Quは、係数 α , X と；形状によって決定される羽根のみの投影面積 Aw、底板部あるいは底板リングの投影面積 Ap、底板または底板部の作用円の直径 Dp' 、および羽根の作用円の直径 Dw' と；施工管理の記録項目として測定されるトルク Tt、上載荷重 Lt、および貫入量 Sによって算定されるものであり、これらのパラメ一夕は施工前の段階あるいは施工過程で地上において随時測定できるものであるから、施工された全数の杭の先端支持力が測定でき、基礎杭の品質保証を精度高く行える。底板部の閉塞率 gは開端杭における閉塞効果によって与えられるものであり、本来底板リングの内径および管内へ進入した支持層の土量に応じて予め決定できる数値である : 本方法から推定できる Rpは、この閉塞率の効果も考慮した貫入抵抗として評価されている。修正係数 e と dは、打ち止め時の状況、特に最終の貫入量に応じて与えられるものであり、変動範囲は 0 く e ≤ 1 , 0 く d ≤ 1 である。従って、杭の先端支持力 Quは施工記録により推定することができる。請求項 14の発明において開示した杭の先端引抜き耐カ Qup を求める式は

Qu ^ R p - Lb ( 14 ) であるが、この（14 ) 式に示されたように杭の先端引抜き耐カ Qup は、係数ひと；形状によつて決定される羽根のみの投影面積 Aw、底板部あるいは底板リングの投影面積 Ap、底板または底板部の作用円の直径 Dp ' 、および羽根の作用円の直径 Dw' と；施工管理の記録項目として測定されるトルク T t、上載荷重 L t、および貫入量 Sによつて算定されるものであり、これらのパラメータは施工前の段階あるいは施工過程で地上において随時測定できるものであるから、施工された全数の杭の先端支持力が測定でき、基礎杭の品質保証を精度咼く行える。

図 2 1 ( a ) , ( b ) , ( c ) は、本発明の実施の形態の動作手順を示す動作手順図、図 22は同じ実施の形態の杭の回転圧入施工装置全体を示す概略図、表 1 は図 22に示す杭の回転圧入施工装置を使用して杭を地盤に回転させながら圧入した実験結果であり、貫入効率が低下した後、回復した状態の特徴が出ている一例を示す施工記録表である --.

図 22は杭の回転圧入施工装置 5 1を示すものであつて、無限起動車 52の前部に縦向きのリーダ一（縦ガイド部材） 53が垂直に保持されるように設けられている。ォ一ガー駆動装置（アースオーガ一） 55 の上端部にロードセルからなる吊荷重測定装置 57の下部が固定され、その吊荷重測定装置 57の上部にオーガ一側ワイヤロープ（吊下げ用ワイヤロープ） 54の一端部が連結され、そのオーガ一側ワイヤ口 —プ 54は、リ一ダー 53の上部に固定された支持アームおよびリ一ダ —53の中間部にそれぞれ取付けられた滑車 64 a , 64 bおよび無限起動車の本体に取付けられた滑車 65に掛け回されて巻取ドラム 56に巻かれている。

前記ォーガースクリュ一73はリ一グー 53のガイド溝（図示を省略 ) に沿って上下昇降自在に設けられている。前記オーガ一 55の下部に、ロードセルからなる圧入荷重測定装置 58が取付けられ、前記圧入荷重測定装置 58の下部に、圧入側ワイヤロープ（圧入用ワイヤ口 —プ） 59の一端部が連結され、その圧入側ワイヤロープ 59はリーダ一 53の下部に取付けられた滑車 66に掛け回されて巻取ドラム 60に巻かれている。前記巻取ドラム 56， 60は前後に位置をずらして、それぞれ独立して別々に駆動装置（図示を省略した）によって正回転または逆回転駆動される。

駆動装置により回動される巻取ドラム 60により圧入側ワイヤ口一プ 59を巻き取ることで、その圧入側ワイヤロープ 59によって、ォ一ガ一 55に下向きに荷重を負荷し、ォーガー 55およびこれに取り付けられたチャック 61を介して杭および杭先端部の羽根 2 に圧入荷重を負荷させるように構成されている。

なお、前記オーガ一 55の下部に設けられたチヤック 61により鋼管杭 1が吊り下げ把持され、その鋼管杭 1 の下端部には螺旋状掘削羽根 2が設けられている：

図 21， 22において、鋼管杭 1 は、杭径 609. 6mm、羽根径 914. 4mm 、羽根ピッチ 214mmとなっていて、この施工条件で掘削実験を行つた結果を表 1 に示す:

施工記録表

杭径： 609.6(mm) 、羽根径： 914.4(mm)

羽根ピッチ： 214(mm)

上載荷重（ t ) 引張側オーガ一側ワイヤロープ張力

圧入側圧入用ワイヤロープ張力 +オーガ一自重表 1 において、各値は、上の段の深度からその段の深度までの平均値である。深度 8. 9 mで杭を逆回転させながら 0. 5 m引上げている。なお、表 1 において、上載荷重（ t ) は、引張側においては、オーガ一側ワイヤロープ張力となり、圧入側においては、圧入用ヮィャロープ張力にオーガ一自重を加えた値になる。さらに、下向きの合力は、圧入側の上載荷重（ t ) から引張側の上載荷重（ t ) を引いた値である。

図 21における（ a ) , ( b )， ( c ) の状態は表 1 との関係で、それぞれ下記の状態を示している。

( i ) 鋼管製の埋設杭 1 を推進回転させながら深度 8〜 9 m付近まで地盤 4 に圧入して行く。

( ii ) 杭深度 8. 5 mから貫入量が 9. Ommとほとんど空転状態とな

Ό

杭深度 8. 9 mで杭 1 を逆回転させて 0. 5 m引き上げる。（図 21 ( b ) )

( iii ) 圧入側ワイャロープ 59を巻取ドラム 60に巻き取ることにより、杭 1 の杭頭に下向きの荷重を付与した状態で、鋼管杭 1 を推進回転させながら下降させて行き、深度 9. 0 mでは上載荷重 61 t ( 卜ン）、貫入量 207 と比較的大きく掘削貫入して行き、空転状態が解消して、スムーズな掘削貫入ができる状態に回復している。（図 21 ( c ) )

これは、次のような理由による。

すなわち、杭先端部の羽根 2 の推進力が失われて空転状態となつた場合に、鋼管杭 1 を逆回転させながら適宜な距離引き戻すことにより、図 23に示す杭下部の土砂 101 を圧密状態から開放し、かつ羽根上面部にあつた土砂 102 を強制的に落下させて羽根下面部のすき間 69を埋めることができる。また杭 1 を図 23に示す矢印 A方向に適宜な距離引き戻す（引き抜く）時、空隙部分が周壁地盤 100 より負圧になり、その部分の地下水圧を低下させ、そのため下部地盤から上向き浸透流 70を発生させて、杭下端面の先端地盤の強度を低下させることもできる。すなわち羽根の地盤への食い込み量及び食い込み深度を大きく取れる。比皎的軟弱な地盤を形成することができる。このような地盤を形成しておいて、杭頭に荷重を付与しながら再度推進回転させることにより、杭が推進方向に移動しょうとする推進エネルギーが杭下端への地盤抵抗より大きく取られて、貫入困難な状態の地盤から改善された地盤への杭の貫入が促されていく。

鋼管杭のある程度の逆回転させながら引き戻し操作をするだけで、空転状態をなくし正常な移動の掘削推進にすることができるので、貫入効率の向上による短ェ期施工になると共に施工コス卜を低減することができる。

なお、長尺の回転圧入用鋼管杭を回転させながら圧入する場合、その杭の貫入量が複数の深度レベルにおいて著しく鈍化したら、適宜本発明を実施すればよい.: 前記実施形態においては、回転圧入用鋼管杭の下端が開口した実施形態を示したが、回転圧入用鋼管杭の下端を閉塞した杭に本発明を実施してもよい。

図 24は本発明の実施の形態を示す管杭貫入装置及び施工手順である

管杭貫入装置 5 1は、回転埋設杭 1 とォ一ガースクリユー 73と、該杭 1 とォ一ガースクリュ一73をそれぞれ回転駆動するための図 25に示すダブルドーナッツ型のオーガ一マシン 55 (モータ一）からなつている。オーガ一マシン 55は杭 1 を回転させる杭駆動部 8 1とォ一ガ一 73を正逆回転させることにできるォーガー駆動部 82からなっている o

杭 l は、開端した杭本体 1 の下方外側に地盤を掘削する掘削羽根

2 を有している。

ォ一ガースクリユー 73は、杭 1 の中に挿入されたオーガ一ロッド軸 75に、中掘り用の螺旋状羽根 76をォ—ガ一軸 75の下方に適宜な長さで設けてなつている。螺旋状羽根 76は掘削羽根 2 とは逆巻きとなつている。

ォ一ガ一軸 75の螺旋状羽根 76上方適宜な部位には、ォ一ガースクリュ一73の鉛直性を保っためのス夕ピライザ一 77が適宜な数設けられていることもある。

施工手順を図 24 ( a )，（ b )， ( c ) , ( d ) により説明する .:.

図中大きい回転矢印は回転埋設杭 1 の回転方向を示し、小さい回転矢印はォ一ガースクリュ一73の回転方向を示す。

最初の軟弱層①への圧貫入は、杭 1 は掘削回転（正回転）し、ォーガ一スクリュー 73は非掘削回転（正回転）させる。あるいはォーガースクリュ一 73は停止しておくのもよい。

掘削羽根 2 により掘削された土は、杭 1 の周りに強制排土され、砍弱層①の圧密化、締固、間隙水の排水等が促され地盤の改良及び杭 1 の支持力を強めて行く。このとき、オーガ一 55の螺旋の向きに対して、掘削羽根 2 は逆回転のため、土はオーガ一スクリュー 73に押し戻されるので、杭 1 内には入らない（図 24 ( a ) )

堅く薄い層である中間層に達したら、杭 1 はそのまま掘削回転（正回転）し、オーガースクリュ一73は掘削回転（逆回転）させる。掘削された土はォ一ガースクリユー 73により管杭 2 内部に積極的に導き入れられる。これにより、貫入抵抗が著しく低減され、低トルクで短時間容易に中間層への貫入が推進される。（図 24 ( b ) ) 中間層を過ぎ砍弱層②への圧貫入は、杭 1 は掘削回転（正回転）し、オーガ一 73は非掘削回転（正回転）させる。あるいはォ一ガースクリュ一73は停止しておくのもよい。

掘削羽根 2 により掘削された土は、オーガ一スクリュー 73に押し戻されるので杭 1 の周りに強制排土され、奉欠弱層②の圧密化、締固、間隙水の排水等が促され地盤の改良及び杭 1 の支持力を強めて行く。このとき、オーガ一の螺旋の向きに対して、掘削羽根 2 は逆回転のため、土はオーガ一スクリュー 73に押し戻されるので、杭 1内には入らない。（図 24 ( c ) )

堅い支持層への貫入は、杭 1 はそのまま掘削回転（正回転）し、オーガ一スクリュ一 73は掘削回転（逆回転）させオーガ一スクリュ —73と掘削羽根 2 とによる掘削を行い根入をする：あるいは支持層に掘削羽根 2 が入るところまで行う。

根入完了あるいは掘削羽根 2が支持層入ったら、ォ一ガースクリュ一73を逆回転したまま引き上げ杭 1 から引き抜く：また、オーガ —スクリュー 73を正回転させたまま引き上げることにより、土を管杭内に落としてしまうことができ、土砂の処理をしないですむ。また、オーガ一スクリユー 73を回転させずに引き抜くのもよいことはいうまでもない：

ォ一ガースクリュ—73の螺旋状羽根 6 の長さは、土が管杭頭より外に出ないようにするために、最大でも杭本体内径の 5倍程度の長さまでとするのがよい（図 24 ( d ) )

また、本発明においては、上述した中掘工法において、埋設杭を支持層へ貫入する際に、掘削された土を埋設杭内に進入させると共に、ォーガー先端からモルタル、セメントミルク等の固化材を噴射し、埋設杭先端部分と一体化させて固化し、支持層の定着 · 打ち止めすることも可能である。この工法は中掘工法において埋設杭の支持力を増加させるために実施されるもので、例えば、埋設杭先端部周辺の地盤を拡大掘削し、その部分をモルタル等により置換するか、または高圧によるモルタルの圧入により、埋設杭端部周辺の地盤の強度を大きくして、埋設杭先端支持力を增加させる工法、または、埋設杭よりやや大きく掘削し、地盤と埋設杭との間をセメン卜ミルク等で埋め、周面摩擦力を含めて増加させる工法等、本発明においては任意に採用することができる。これらの工法を採用することにより、大きな掘削面積を必要とすることなく、所望の支持力を得ることができ、施工能率を一段と向上させることが可能となる。なお、前記中掘工法を採用するに際しては、本発明で規定した施工管理方法を援用することも可能で、その場合には単に補正係数を変更するだけで適用可能である。

また、本発明による回転埋設杭施工方法においては、場所打ち杭工法と呼ばれる杭打ち込み後にコンクリ一卜を流し込み鉄筋コンクリート杭として埋設する方法にも適用できる。この工法は、図 26 ( a ) 〜（ e ) に示したように、短尺の螺旋羽根付鋼管先端部 90を回転埋設杭 1 の先端に係合させ、杭 1 本体に回転を付与して地中に埋設する。次いで、所定のトルクが得られたことを確認した後、前記先端部 90を回転埋設杭 1 との係合を外し、切り離し先端部 90のみを支持層に残す。なお、支持層にほぼ l Dw ( l Dwは羽根径）貫入が達成されていることが望ましく、また、貫入が達成されなくとも杭のトルク管理を行うことで貫入を見極めることができる。この作業終了後、鉄筋かご 91を杭 1 内に挿入セッ卜し、次いでトレミー管 92を杭 1 内に挿入し、先端部まで降下させて卜レミ一管 92の先端からコンクリートを流し込み打設する：それと同時に、回転埋設杭 1 およびトレミー管 92を徐々に引き上げ、上方部のコンクリー卜打設を行い作業を完了する。

なお、前記螺旋羽根付鋼管先端部 90と回転埋設杭 1 との係合を外す機構は、種々の方法がある力 <、コマ状、あるいはチャック状の係合部として通常の回転方向と逆転させることで係合が解かれる機構とすれば十分である。

実施例

実際の施工現場において上記算式を適用した実施例を、以下に説明する。

(実施例 1 )

請求項 1 〜請求項 4 の実施例について説明する。

直径 406.4mm0の鋼管杭において、貫入抵抗を求めながら、その値に応じて貫入継続及び貫入完了を制御して施工を行った例を示す o

この鋼管杭のその他の条件は、底板の作用円の直径 Dp' を 270.9 mm, 羽根の作用円の直径 Dw' が 514.8mm, 杭中心軸に垂直な面となす羽根の角度 Θが 5度であり、設計貫入抵抗は予め 97.0 t と計算された。

施工に際し、地盤と鋼板の摩擦係数 αを 0.3 、鉛直刃先抵抗係数ァを 0.03、上載荷重およびトルク Ttの杭先端への伝達率 a を 0.9 とし、水平刃先抵抗 Qwh は.極めて小さい値であるので無視して、貫入抵抗値の変化を測定した結果を図 14 ( a ) に示す：深度 11.5mに達するまでは、貫入抵抗が設計貫入抵抗より小さい値であったため貫入を継続した。深度 11.5mで、杭頭に作用する上載荷重が 13 t、杭頭に作用するトルク Ttが 14.5tm、貫入量 Sカ<10.5cmとなり、貫入抵抗 Rpが（ 8 ) 式より

Rp= 97.5 ( t )

となって、設計貫入抵抗より大きい値となったため、貫入完了とした。

この場合の杭先端支持力 Quは、次のように求められる。ここで使用した鋼管杭の羽根の見付面積 Awは 0. 162m ² 、底板部の見付面積 Apは 0. 130m ² であった。羽根部の有効率 e は 0.5 とした。杭の打ち止め時の貫入量（ S = 10.5cm) によって決まる修正係数 dは 0.85 となり、杭先端支持力 Quは（ 9 ) 式により

Qu= 186.4( ΐ )

と求められた。

また、貫入抵抗 Rpが 97.5 t の場合の杭先端引き抜き耐カ Qup は、次のように求められる。

上載荷重 Ltの杭先端への伝達率 a は 0.9 とした。施工時に得られた上載荷重 Ltは 13 t であったので、（10) 式より杭先端部引き抜き耐カ Qup は

Qup≤= 85.8 ( t )

と求められた。

(実施例 2 )

請求項 1 〜請求項 4 の別の実施例について説明する。

直径 508.0mmの鋼管杭において、貫入抵抗を求めながら、その値に応じて貫入継続および貫入完了を制御して施工を行つた例を示すこの鋼管杭のその他の条件は、底板の作用円の直径 Dp' が 338.7 mm、羽根の作用円の直径 Dw' が 790.2 、杭中心軸に垂直な面となす羽根の角度が 5度であり、設計貫入抵抗は予め 136.8 t と計算された：

施工に際し、地盤と鋼板の摩擦係数ひを 0.3 、鉛直刃先抵抗係数 7 を 0.03、上載荷重およびトルク Ttの杭先端への伝達率 a を 0.9 とし、水平刃先抵抗 Qwh は極めて小さい値であるため無視して、貫入抵抗値の変化を測定した結果を図 14 ( b ) に示す。深度 48.0mに達するまでは、貫入抵抗が設計貫入抵抗よりも小さい値であつたため貫入を继続した：深度 48.0mで、杭頭に作用する上載荷重 Ltが 14 t 、杭頭に作用するトルク Ttが 32.9tm、貫入量 S力く 13.0cmとなり、貫入抵抗 Rpが（ 8 ) 式より

Rp= 148.5( t )

この場合の杭先端支持力 Quは、次のように求められる。ここで使用した鋼管杭の羽根の見付面積 Awは 0.608m ² 、底板部の見付面積 Apは 0.203m ² であった。羽根部の有効率 e は 0.4 とした。杭の打ち止め時の貫入量（ S = 13.0cm) によって決まる修正係数 dは 0.90 となり、杭先端支持力 Quは（ 9 ) 式より

Qu= 363.0( t )

と求められた。

また、貫入抵抗 Rpが 148.5 t の場合の杭先端引き抜き耐カ Qup は、次のように求められる。

上載荷重 Ltの杭先端への伝達率 a は 0.9 とした。施工時に得られた上載荷重 Ltは 14 t であったので、（10) 式より杭先端部引き抜き耐カ Qup は

Qup≥ 135.9( t )

と求められた。

(実施例 3 )

請求項 1 〜請求項 4 のさらに別の実施例について説明する直径 609.6mmの鋼管杭において、貫入抵抗を求めながら、その値に応じて貫入継続および貫入完了を制御して施工を行った例を示すこの鋼管杭のその他の条件は、底板の作用円の直径 Dp' を 406.4 mm、羽根の作用円の直径 Dw' 力く 772.2mm、杭中心軸に垂直な面となす羽根の角度が 5度であり、設計貫入抵抗は予め 218.2 t と計算された。

施工に際し、地盤と鋼板の摩擦係数 αを 0.3 、鉛直刃先抵抗係数ァを 0.03、上載荷重 Ltおよびトルク Ttの杭先端への伝達率 a を 0.9 とし、水平刃先抵抗 Qwh は極めて小さい値であるため無視して、貫入抵抗値の変化を測定した結果を図 14 ( c ) に示す。深度 29.0mに達するまでは、貫入抵抗が設計貫入抵抗よりも小さい値であつたため貫入を継続した。深度 29.0mで、杭頭に作用する上載荷重 Ltが 26 t 、杭頭に作用するトルク Ttが 85.0tm、貫入量 Sが 18.0cmとなり、貫入抵抗 Rpが（ 8 ) 式より

Rp= 365.4( t )

この場合の杭先端支持力 Quは、次のように求められる。ここで使用した鋼管杭の羽根の見付面積 Awは 0.365m ² 、底板部の見付面積 Apは 0.292m ² であった。羽根部の有効率 e は 0.5 とした。杭の打ち止め時の貫入量（ S = 18.0cm) によって決まる修正係数 dは 0.95 となり、杭先端支持力 Quは（ 9 ) 式により

Qu= 625.0( t )

と求められた。

また、貫入抵抗 Rpが 365.4 t の場合の杭先端引き抜き耐カ Qup は、次のように求められる。

上載荷重 Ltの杭先端への伝達率 a は 0.9 とした : 施工時に得られた上載荷重 Ltは 26 t であったので、（10) 式より杭先端部引き抜き耐カ Qup は

Qup≥ 342.0( t )

と求められた。つぎに、請求項 5 および 6 に記載された本発明の回転圧入杭について、その実施例を、第 4実施例から第 7実施例に分けて図面に基づいて説明する。

(実施例 4 )

図 1 3、および図 1 5、図 16に示した本発明の第 4 の実施例は、開端杭であり、底板リング 5が鋼管製の杭本体 1 の端面に溶接されている。羽根としては一巻きの螺旋状羽根が一枚使用され、底板リング 5 と杭本体 1 の外側面に溶接されている：羽根 2 の下端部分である突出部 2 a は羽根 2 の厚さ相当分だけ底板リング 5 の下面 5 c より突出しており、延長部 2 dは底板りング 5 の半径方向の全幅にわたつて底板リング 5 に溶接されている。延長部 2 dは先端部 2 a とともに掘削ビッ卜を構成するものであるが、延長部 2 dは羽根 2 の先端部 2 a と一体物に構成することもできるが、羽根 2 とは別体物に構成してもよい。

(実施例 5 )

図 17に示した本発明の第 5 の実施例も開端杭であり、底板リング 5が鋼管製の杭本体 1 の端面に溶接されている。羽根としては半巻きの螺旋状羽根が 2 枚使用され、底板リング 5 と杭本体 1 の外側面に溶接されている。羽根 2 の下端部分である先端部 2 a は羽根 2 の厚さ相当分だけ底板リング 5 より突出し、各延長部 2 dは半径方向の全幅にわたって底板リング 5 に溶接されている。延長部 2 d は先端部 2 a とともに掘削ビッ卜を構成する ,:

(実施例 6 )

図 18 ( a ) に示した本発明の第 6 の実施例は閉端杭であり、底板 4が鋼管製の杭本体 1 の端面に溶接されている。羽根としては一巻きの螺旋状羽根が一枚使用され、底板 4 と杭本体 1 の外側面に溶接されている：羽根 2 の下端部分である先端部 2 a は羽根 2 の厚さ相当分だけ底板 4 の下面より突出しており、延長部 2 dは底板 4 の半径方向に半径長分だけ溶接されている。延長部 2 dは先端部 2 a とともに掘削ビットを構成する。延長部 2 dは羽根 2 の先端部 2 a と一体物に構成することもできるが、羽根 2 とは別体物に構成してもよい。

(実施例 7 )

請求項 11〜 13の実施例について説明する。

直径 500D1D1の開端鋼管杭において、貫入抵抗を求めながら、その値に応じて貫入継続および貫入完了を制御して施工を行つた例を示す。

この鋼管杭のその他の条件は、底板の作用円の直径 Dp' が 333mm 、羽根の作用円の直径 Dw' が 633mm、設計貫入抵抗は 176.4 t と計算された。

施工に際し、地盤と鋼板の摩擦係数 αを 0.4 、上載荷重 Ltおよびトルク Ttの杭先端への伝達率 aを 0.9 とし、水平刃先抵抗および垂直刃先抵抗は極めて小さい値であるので無視して、貫入抵抗値の変化を測定した結果を図 20 ( a ) に示す。深度 13.5mに達するまでは、貫入抵抗が設計貫入抵抗よりも小さい値であったため貫入を継続した。深度 13.5mで、杭頭に作用する上載荷重が 25.0 t 、杭頭に作用するトルク Ttが 40tm、貫入量 Sが 15cmとなり、貫入抵抗 Rpが（ 2 ) 式より

Rp= 178.5( t )

となって、設計貫入抵抗より大きい値となったため、貫入完了とした,:.

この場合の杭先端支持力 Quは次のように求められる：ここで、使用した鋼管杭の羽根の見付面積 Awは 0.245m ² 、底板部の見付面積 Apは 0. 196m ² であった。羽根部の有効率 e を 0.4 とした。杭の打ち止め時の貫入量（ S = 15cm) によって決まる修正係数 dは 0.9 となり、杭先端支持力 Quは（13) 式により

Qu= 297.5( t )

と求められた。

また、貫入抵抗 RPが 178.5 t の場合の杭先端引抜き耐カ Qup は、次のように求められる。

上載荷重 Ltの杭先端への伝達率 a は 0.9 とした。施工時に得られた上載荷重 Ltは 25.0 t であったので、（14) 式より杭先端部引抜き耐カ Qup は

Qup≥ 156.0( t )

と求められた.:，

(実施例 8 )

請求項 11~ 13の別の実施例について説明する。

直径 400mmの開端鋼管杭において、貫入抵抗を求めながら、その値に応じて貫入継続および貫入完了を制御して施工を行った例を示す。

この鋼管杭のその他の条件は、底板の作用円の直径 Dp' が 267mm 、羽根の作用円の直径 Dw' が 622mm、設計貫入抵抗は 113.0 t と計算された

施工に際し、地盤と鋼板の摩擦係数ひを 0.4 、上載荷重 Ltおよびトルク Ttの杭先端への伝達率 aを 0.85とし、水平刃先抵抗および垂直刃先抵抗は極めて小さい値であるので無視して、貫入抵抗値の変化を測定した結果を図 20 ( b ) に示す〕深度 27.0mに達するまでは、貫入抵抗が設計貫入抵抗よりも小さい値であつたため貫入を継続した。深度 27.0mで、杭頭に作用する上載荷重が 15.0 t 、杭頭に作用するトルク Ttが 26.5tm、貫入量 Sが 10cmとなり、貫入抵抗 Rpが（ 2 ) 式より Rp= 119.0( t )

この場合の杭先端支持力 Quは次のように求められる。ここで使用した鋼管杭の羽根の見付面積 Awは 0.377m ² 、底板部の見付面積 Ap は 0.126m ² であった。羽根部の有効率 e を 0.3 とした。杭の打ち止め時の貫入量（ S 二 10cm) によって決まる修正係数 dは 0.8 となり、杭先端支持力 Quは（13) 式により

Qu= 282.2( ΐ )

と求められた。

また、貫入抵抗 Rpが 119.0 t の場合の杭先端引抜き耐カ Qup は、次のように求められる。

上載荷重 Ltの杭先端への伝達率 a は 0.85とした。施工時に得られた上載荷重 Ltは 15.0 t であったので、（14) 式より杭先端部引抜き耐カ Qup は

Qup≥ 106.2( t )

と求められた, 産業上の利用可能性

以上のように、本発明による回転埋設杭では、杭本体の先端を開放もしくは閉塞し、杭本体の先端部の外側面に一枚または複数枚の羽根を設け、その先端部に掘削ビッ卜を取付けたので、地盤強度が急増したとき掘削力、推進力が増大し、見かけ上の先端抵抗が小さくなり貫入が容易になる。更に貫入すると閉塞効果が促進して貫入抵抗は増大するが、その時には推進力も增大しており、十分に貫入して行く：. これによつて施工能率が良くなり、杭先端の支持力も十分に確保される .:. また、本発明は、回転埋設杭の施工前または施工過程において、特定の各パラメータを測定記録しておき、施工中に地上において、すべて測定可能なデータのみを記録すれば、提案された算式にこれらの測定結果を入れることにより、貫入抵抗を容易かつ確実に算出できるため、従来の杭工法に比べて、基礎杭として設計通りの品質 • 性能保証を精度高く行うことができる。

さらに、杭の先端支持力や、杭の先端部引抜き耐カを精度高く測定することができるので、優れた品質 · 性能を有する基礎杭を提供できる。

Claims

請求の範囲

1. 中空管よりなる杭本体の先端を開放し、もしくは先端部に底板を全面に設けて閉塞し、杭本体の先端部の外側面に一枚または複数枚の羽根を設け、羽根の先端部を杭本体の先端面より下方に突出させた回転埋設杭。

2. 羽根の先端部を杭本体の内側面より突出するように半径方向に延長した請求項 1 に記載の回転埋設杭。

3. 羽根に耐摩耗鋼板又は低摩擦鋼板を用いた請求項 1 または 2 に記載の回転埋設杭。

4. 羽根の先端部に掘削ビッ卜を付けた請求項 1 〜 3 のいずれかに記載の回転埋設杭。

5. 羽根の幅を先端部から上側に向かうほど拡大するように円周方向に沿つて変化させた請求項 1 〜 4 のいずれかに記載の回転埋設

6. 羽根の厚さを杭本体の外側面から離れるほど減少するように半径方向に沿つて変化させた請求項 1 〜 5 のいずれかに記載の回転埋設杭。

7. 羽根より下側にある杭本体の端部分を羽根に沿って切除した請求項 1 〜 6 のいずれかに記載の回鉄埋設杭。

8. 中空管よりなる杭本体の先端を開放し、杭本体の先端部の外側面または杭本体の先端面に一枚または複数枚の羽根を設け、先端面に設けた羽根の内周側部分を杭本体の内側面より突出させた回転埋設杭。

9. 杭本体の先端部に底板リングを設けた開端杭または杭本体の先端部に底板を設けた閉端杭において、杭下端部の外側面に一枚または複数枚の羽根を設け、該羽根の下端部を底扳リングまたは底板よりも下方向に突出させ、該突出部を底板リングまたは底板の一部または全部に及ぶように杭半径方向に延長させ、該延長部と前記突出部を掘削刃とした回転埋設杭つ

10. 底板リングの内側面を杭本体の内側面より突出させ、底板リングよりも上方において杭本体の内側面に土砂の閉塞効果発生リングを設けたことを特徴とする請求項 9 に記載の回転埋設杭。

11. 杭下端部の外側面に一枚または複数枚の羽根を有する回転圧入杭の施工管理方法において、施工時に、貫入抵抗を求めながら、該貫入抵抗に応じて前記回転圧入杭の貫入継続およびまたは貫入完了を制御することを特徴とする回転埋設杭の施工管理方法。

12. 前記貫入抵抗 Rpを次式により求めることを特徴とする請求項 11に記載の回転埋設杭の施工管理方法。

Rp= { (cos θ - a sin 6 Q h) + (sin Θ + a cos Θ )Lb }

Z { ( 1 + 7 ) (sin Θ + cos 6 ) + a (Dp' ノ Dw' ) (cos Θ - a sin 0 ) }

Θ ：杭中心軸に垂直な面となす羽根の角度

a ：地盤と鋼板の摩擦係数

Lb ：杭先端に作用する上載荷重

Dp' ：底板の作用円の直径

Dw' ：羽根の作用円の直径

Qwh ：刃先が受ける地盤の水平抵抗

7 ：鉛直刃先抵抗係数

Rp ：底扳リング又は底板の見付面積（投影面積とも言う）部である底板部が受ける地盤の貫入抵抗

13. 羽根の見付面積を Awとし、底板部の見付面積を Apとし、羽根部の有効率を _e ( 0 < e ≤ 1 ) とし、杭の打ち止め時の貫入量によつて決まる修正係数を d とし、杭の先端支持力を Quとしたとき、杭先端支持力 Quを次式

Qu= (Rp/d) x { 1 + e(Aw/Ap) }

によって評定することを特徴とする請求項 12に記載の回転埋設杭の施工管理方法。

14. 杭の先端部引抜き耐カを Qup としたとき、杭先端引抜き耐カ Qu を次式

Qup≥ Rp- Lb

15. 杭下端部の外側面に一枚または複数枚の羽根を有する回転圧入杭の施工管理方法において、施工時に、次式による貫入抵抗 Rpを求めながら、該貫入抵抗に応じて前記回転圧入杭の貫入継続およびまたは貫入完了を制御することを特徴とする回転埋設杭の施工管理方法。

Rp= [ 2 7Γ Tb + Lb { (1— c) S+ cP+ « 7Γ Dw' } - Qwh 7r Dw'

- QwvS] / { (1 - c) S+ cP÷ a π (Dp' - Dw' ) } a ：地盤と鋼板の摩擦係数

Tb ：杭先端に作用する卜ルク

Lb ：杭先端に作用する上載荷重

P ：羽根ピッチ

S ： 1 回転あたりの貫入量

Dp' ：底板または底板部の作用円の直径

Dw' ：羽根の作用円の直径

Qwh ：刃先が受ける地盤の水平抵抗

Qwv ：刃先が受ける地盤の垂直抵抗 c ：羽根の上向き強制変形による地盤の消費エネルギーの係数

Rp ：底板または底板の見付面積（投影面積とも言う）部である底板部が受ける地盤の貫入抵抗

16. 羽根の見付面積を Awとし、底板または底板部の見付面積を Ap とし、打ち止め時の貫入量によって決まる修正係数を d とし、羽根の有効率を _e ( 0 < e ≤ 1 ) とし、杭の先端支持力を Quとしたとき、杭先端支持力 Quを次式

Qu = (Rp/ d ) x { 1 屮 e (AwZ Ap) }

によって評定することを特徵とする請求項 15に記載の回転埋設杭の施工管理方法。

17. 杭の先端部引抜き耐カを Qup としたとき、杭先端引抜き耐カ Qup を次式

Qup≥ Rp - Lb

によって評定することを特徴とする請求項 15に記載の回転埋設杭の施工管理方法。

18. 先端部に羽根を有する回転埋設杭を推進回転させながら地盤に圧入して行き、前記回転埋設杭の貫入が著しく鈍化したら、前記回転埋設杭を逆回転させながら適宜な距離引き抜いた後、再度前記回転埋設杭を推進回転させながら地盤に圧入していくようにした構成を特徴とする回転埋設杭の施工法。

19. 先端部に羽根を有する回転埋設杭を推進回転させながら地盤に圧入して行き、前記回転埋設杭の貫入が著しく鈍化したら、前記回転埋設杭を逆回転させながら少なくとも羽根ピッチ以上、上方に引き抜いた後、杭頭に下向きの荷重を付与した状態で再度前記回転埋設杭を推進回転させながら地盤に圧入していくようにした構成を特徴とする回転埋設杭の施工法。

20. 回転埋設杭の施工方法において、中掘工法を併用し、地盤の軟弱な層においては、回転埋設杭を掘削回転圧入すると共に、該杭内に土が進入しないようにして掘削された土を前記杭の周囲に強制排土するようにし、地盤の堅い中間層や支持層などにおいては、中掘を行うとともに、掘削された土が前記杭内に進入するように施工することを特徴とする回転埋設杭の施工方法。

21. 前記中掘工法において、埋設杭を支持層へ貫入する際に、掘削された土を埋設杭内に進入させると共に、オーガ一先端からモルタル、セメントミルク等の固化材を噴射し、埋設杭先端部分と一体化させて固化し、支持層の定着 · 打ち止めすることを特徴とする請求項 20記載の回転埋設杭の施工方法。

22. 開端もしくは閉端してなる回転埋設杭本体の先端側外に掘削羽根を設けてなる杭内部に、該杭の回転とは別に回転制御される、下方から適宜な長さの螺旋状羽根を設けてなる中掘用のオーガ一を挿入しておき、地盤の钦弱な層においては前記杭を掘削回転圧入させて前記掘削羽根により土を掘削しながら、該土を前記杭本体の周囲に強制排土して行くと共に、前記オーガ一の回転を停止圧入あるいは非掘削回転圧入させて前記杭内に土が進入しないようにし、中間層や支持層など地盤の堅い層においては前記ォーガーを掘削回転させて、掘削した土を前記杭内に進入させるようにしてなることを特徴とする回転埋設杭の施工方法。

23. 開端もしくは閉端した回転埋設杭本体の下方外側に地盤を掘削する掘削羽根を有する杭と、この杭の中に挿入されたオーガ一軸に、該ォ一ガー軸の下方に中掘り用の螺旋状羽根を適宜な長さで有するオーガ一と、前記杭を回転させる管杭駆動部と、前記ォ一ガーを正逆回転させることのできるオーガ一駆動部とからなり、地盤の幸欠弱な層においては、前記杭を掘削回転圧入させて前記掘削羽根により土を掘削しながら該土を前記管杭本体の周囲に強制排土して行くと共に、前記オーガ一の回転を停止圧入あるいは非掘削回転圧入させて前記杭内に土が進入しないようにし、地盤の堅い中間層や支持層などにおいては、前記オーガ一を掘削回転させて掘削した土を前記杭内に進入させるようにし、管杭貫入完了後には前記オーガ一を該杭から引き抜くようにしてなることを特徴とする回転埋設杭の施工方法。