本發(fā)明涉及一種在鋼管的前端安裝有螺旋狀的葉片的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁。

本申請主張2014年10月21日在日本提出的特愿2014-214356號的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。

背景技術(shù)：

以往，關(guān)于對在鋼管的前端設(shè)置有螺旋狀的葉片的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁賦予旋轉(zhuǎn)力而使其貫入地基的施工方法，提出有多種施工方法。例如，在專利文獻(xiàn)1所記載的鋼管樁中，具備設(shè)置于鋼管的下端的挖掘刃、設(shè)置于鋼管的下部外周且具有樁徑的2倍的外徑的下側(cè)的螺旋翼以及設(shè)置于該鋼管的基端側(cè)的上側(cè)的螺旋翼。并且，具備排土板，該排土板將由挖掘刃挖掘地基并進(jìn)入到各螺旋翼的底面?zhèn)鹊纳巴脸髀菪淼耐鈧?cè)進(jìn)行排土。

此外，專利文獻(xiàn)2所記載的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁具有：鋼管，將前端部形成為螺旋狀；下側(cè)的螺旋翼，將比鋼管的直徑大的大致圓形的鋼板沿著鋼管的前端形狀形成為螺旋狀；以及上側(cè)的螺旋翼，設(shè)置于該鋼管的基端側(cè)，將環(huán)狀的鋼板形成為螺旋狀。

此外，專利文獻(xiàn)3所記載的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁為，將鋼管的前端形成為螺旋狀，在鋼管的前端部的內(nèi)外伸出1個葉片，使朝外側(cè)突出的部分與鋼管主體所成的角度為大致直角。而且，在該葉片上形成切口，使旋轉(zhuǎn)貫入時的砂土的移動順暢。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第2847062號公報

專利文獻(xiàn)2：日本專利第3031247號公報

專利文獻(xiàn)3：日本專利第3643303號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，在專利文獻(xiàn)1以及2所記載的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁中，在鋼管的前端側(cè)及其后方分別配設(shè)有下側(cè)的螺旋翼及上側(cè)的螺旋翼，而實現(xiàn)挖掘時的推進(jìn)力的提高，但是由于鋼管樁的前端部被封閉或者固定有設(shè)置了接近圓形的小孔的下側(cè)的螺旋翼，因此存在如下那樣的缺點：當(dāng)使鋼管樁旋轉(zhuǎn)貫入地基的中間層、支撐層這樣的堅固的地基時，挖掘時的阻力較大。

因此，存在為了使鋼管樁貫入而需要過大的按壓力、旋轉(zhuǎn)力這樣的缺點。或者，存在如下那樣的問題：為了使鋼管樁克服阻力地貫入而必須反復(fù)進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，非常耗費(fèi)時間，且無法在短時間內(nèi)確保規(guī)定的埋設(shè)長度。

而且，下側(cè)的螺旋翼與上側(cè)的螺旋翼為，當(dāng)俯視時具有大致圓形狀或者大致環(huán)狀，并通過徑向的1條縫隙來上下截斷而形成為螺旋狀，因此存在如下那樣的缺點：如圖4b所示，在鋼管樁的旋轉(zhuǎn)貫入時，所挖掘的砂土無法在形成于螺旋翼的上下方向的間隙中順暢地移動而成為用于得到地基反力的阻力，貫入性(施工性)降低。

此外，專利文獻(xiàn)3所記載的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁為，僅在鋼管的前端設(shè)置了1個葉片，因此在地基的柔軟層與堅固的支撐層之間的層邊界等有可能無法得到鋼管樁的貫入所需要的推進(jìn)力而進(jìn)行空轉(zhuǎn)。

本發(fā)明是鑒于這樣的情況而進(jìn)行的，其目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁，順暢地貫入地基而施工性較高、且支撐力較大。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁的方式為，具備：鋼管；第一葉片，呈大致螺旋狀地形成于鋼管的前端側(cè)，在該第一葉片的周方向上形成有具有切口角的第一切口；以及第二葉片，呈大致螺旋狀地形成于鋼管的第一葉片的長度方向后端側(cè)，在該第二葉片的周方向上形成有具有切口角的第二切口，第一葉片的第一切口與第二葉片的第二切口配設(shè)于在周方向上不重疊的位置，第二切口的切口角度被設(shè)定得小于第一切口的切口角度。

根據(jù)本發(fā)明，在鋼管上安裝有第一葉片和第二葉片，并分別在大致螺旋狀的周方向上錯開配設(shè)為大致錐狀(即扇形)的第一切口與第二切口不重疊，因此能夠減小從下方觀察時的第一切口和第二切口的面積，能夠?qū)崿F(xiàn)較大的支撐力。此外，在旋轉(zhuǎn)貫入時由第一葉片和第二葉片挖掘的砂土通過第一切口和第二切口順暢地移動，施工性較高。而且，第一切口與第二切口在周方向上錯開，因此在貫入時能夠抑制旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁的傾斜而平衡性良好地進(jìn)行施工。

由于將位于鋼管的基端側(cè)的第二葉片的切口角設(shè)定得小于第一葉片的切口角，因此能夠在確保了優(yōu)異的施工性的狀態(tài)下實現(xiàn)較大的支撐力。但是，當(dāng)?shù)诙~片不具有第二切口時，旋轉(zhuǎn)貫入時的阻力較大而施工性變差。

此外，第一切口和第二切口也可以在鋼管的周方向上形成于等間隔的位置。

通過使第一葉片的第一切口和第二葉片的第二切口在鋼管的周方向上等間隔地配置，由此初期的貫入時的直進(jìn)性較好、能夠在短時間內(nèi)順暢地貫入。

優(yōu)選為，第二葉片的外徑形成得大于第一葉片的外徑。

通過使第二葉片的外徑大于第一葉片的外徑，由此能夠得到楔效果，容易進(jìn)行貫入且支撐力增大。

也可以為，在第一葉片上形成有比鋼管的前端開口小徑的開口，并且該開口與第一切口連通地形成。

比鋼管的前端開口小徑地形成有與第一切口連通的第一葉片的開口，在旋轉(zhuǎn)貫入時防止大量的砂土侵入鋼管內(nèi)，并且一部分砂土通過開口侵入鋼管內(nèi)，因此阻力較小而推進(jìn)速度提高。

也可以為，在鋼管的內(nèi)部安裝有限制砂土的流入的環(huán)狀或者圓盤狀的封閉部件。

通過設(shè)置于鋼管的內(nèi)部的封閉部件，即便砂土從第一葉片的開口侵入鋼管的內(nèi)部，其大部分也被封閉部件阻擋，因此能夠使支撐力增大。另一方面，地下水等在完全封閉之前從前端開口浸入管內(nèi)，因此能夠降低作用于旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁的浮力。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁的上述方式，將第一葉片的第一切口與第二葉片的第二切口錯開地配設(shè)于在周方向上不重疊的位置，因此能夠減小從下方觀察時的第一切口和第二切口的缺損面積，而能夠?qū)崿F(xiàn)較大的支撐力。此外，在將鋼管樁旋轉(zhuǎn)貫入地基時，第一葉片的前端的挖掘阻力與第二葉片的前端的挖掘阻力相平衡，而且挖掘砂土通過第一切口以及第二切口順暢地移動而得到較大的推進(jìn)力，因此能夠同時提高支撐力和施工性。

附圖說明

圖1是從斜下方觀察本發(fā)明的第一實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁的立體圖。

圖2是圖1所示的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁的要部縱截面圖。

圖3是從前端側(cè)觀察圖2所示的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁的圖。

圖4a是表示第一實施方式中的樁的旋轉(zhuǎn)貫入時的下葉片的第一切口與砂土的挖掘流動之間的關(guān)系的說明圖。

圖4b是表示以往的樁的旋轉(zhuǎn)貫入時的下葉片的切口與砂土的挖掘流動之間的關(guān)系的說明圖。

圖5是表示旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁向地基的旋轉(zhuǎn)貫入狀態(tài)的說明圖。

圖6a是表示實施試驗例1的地基的深度與地基強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖。

圖6b是在實施例1和比較例1的試驗例1中表示施工扭矩的測定結(jié)果的圖。

圖6c是在上述試驗例1中表示施工時間的測定結(jié)果的圖。

圖7a是表示實施試驗例2的地基的深度與地基強(qiáng)度之間的關(guān)系的圖。

圖7b是在實施例2和比較例2的試驗例2中表示施工扭矩的測定結(jié)果的圖。

圖7c是在上述試驗例2中表示施工時間的測定結(jié)果的圖。

圖8是表示變形例的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁的與圖2相同的截面圖。

圖9是表示第二實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁的第一葉片的俯視圖。

圖10是第二葉片的俯視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁進(jìn)行說明。

(第一實施方式)

首先，參照圖1至圖7c對本發(fā)明的第一實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1進(jìn)行說明。

如圖1至圖3所示，該第一實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1為，筒狀的鋼管2的具有前端開口的前端面形成為螺旋狀。在該前端面上固定有形成為螺旋狀的下葉片3，在鋼管2的長度方向基端側(cè)從下葉片3隔開規(guī)定間隔地固定有上葉片4。在鋼管2的長度方向上設(shè)置的葉片設(shè)置有下葉片3和上葉片4這兩個葉片，由此能夠從雙方的葉片3、4得到推進(jìn)力。

另外，也可以在鋼管2的長度方向上設(shè)置3個以上的葉片，也可以將下葉片3固定于鋼管2的前端附近。

此處，在本說明書中，將旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1以及鋼管2的地基貫入方向前方稱作前端、前端側(cè)，將其相反側(cè)稱作基端側(cè)、后端側(cè)。

如圖1以及圖3所示那樣，下葉片3形成為在俯視時呈大致環(huán)狀，將其一部分進(jìn)行切口而形成第一切口6，整體上形成為螺旋狀。而且，下葉片3成為其內(nèi)周緣朝鋼管2的前端開口的內(nèi)側(cè)突出、外周緣朝鋼管2的外側(cè)突出的形狀，通過焊接等固定于鋼管2的前端面。在下葉片3的內(nèi)側(cè)形成有開口3a，其內(nèi)徑尺寸例如成為鋼管2的外徑的大約1/2的尺寸。在下葉片3上形成有從其開口3a朝向外側(cè)呈大致錐狀(即扇形)切口而成的第一切口6。第一切口6具有切口角α，其兩端部形成下葉片3的螺旋狀的高度方向的上端部和下端部。在第一切口6的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)的下端部形成有刀尖部7。

此處，在本實施方式的下葉片3的第一切口6中，如圖4a所示，在周方向以及高度方向上形成基于第一切口6的間隙，由此在旋轉(zhuǎn)貫入時通過刀尖部7進(jìn)行挖掘而將地基的砂土通過第一切口6上推，將下葉片3朝下方推進(jìn)。因此，砂土通過第一切口6順暢地移動，挖掘阻力變小。在上葉片4的第二切口9中也發(fā)揮相同的功能。

另一方面，當(dāng)如圖4b所示的現(xiàn)有技術(shù)那樣在切口不存在沿周方向擴(kuò)展的切口角時，在挖掘時地基的砂土的反力作用于末端部的葉片，砂土的移動以及推進(jìn)無法順暢地進(jìn)行。

此外，上葉片4形成為具有比下葉片3的外徑更大的外徑、例如具有下葉片3的外徑的大致1.5倍的尺寸的在俯視時呈大致環(huán)狀，將其一部分沿周方向以切口角β進(jìn)行切口而形成第二切口9，而且在整體上形成為螺旋狀。通過將上葉片4的外徑設(shè)定得大于下葉片3的外徑，由此在向地基貫入時旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1得到較大的推進(jìn)力，容易向地基內(nèi)進(jìn)入，而且上葉片4的支撐力增大。

上葉片4的內(nèi)周面通過焊接等固定于鋼管2的外周面。此外，上葉片4的第二切口9形成于從下葉片3的第一切口6在周方向上錯開的位置、例如在鋼管2的周方向上與第一切口6分離大致180度的對置的位置。第二切口9也是從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)以規(guī)定的切口角β呈大致錐狀(即扇形)進(jìn)行切口而形成的。第二切口9的兩端部形成上葉片4的螺旋狀的高度方向的上端部和下端部。在第二切口9的旋轉(zhuǎn)方向前方側(cè)的下端部形成有刀尖部10。

而且，設(shè)定為第一切口角α(或者其面積)>第二切口角β(或者其面積)。通過使第二切口9的第二切口角β小于第一切口6的第一切口角α，由此能夠增大旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的支撐力。此外，通過在下葉片3與上葉片4中將第一切口6與第二切口9設(shè)置于例如大約180度對置的位置，由此旋轉(zhuǎn)貫入時的挖掘反力的平衡良好，貫入能夠順暢地進(jìn)行，能夠在短時間內(nèi)進(jìn)行施工。而且，在初期的貫入時能夠抑制旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1傾斜，能夠在鉛垂方向上進(jìn)行品質(zhì)良好的施工。

此外，下葉片3的開口3a以鋼管2的外徑的1/2的內(nèi)徑開放。并且，在上葉片4的區(qū)域中，在鋼管2的內(nèi)部形成有在俯視時呈環(huán)狀的封閉板12，其通過焊接等固定于鋼管2的內(nèi)表面。因此，在封閉板12的中央形成有能夠供地下水、砂土等流通的小孔12a。另外，在鋼管2為小徑的情況下，在前端開口堵塞，因此也可以不具有封閉板12，但是在鋼管2的直徑較大的情況下，砂土在前端開口難以堵塞，因此通過設(shè)置封閉板12而有助于支撐力。

當(dāng)如現(xiàn)有技術(shù)那樣鋼管2的前端被封閉時，旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1旋轉(zhuǎn)貫入時的阻力變大，而且地下水的浮力作用于鋼管2而使貫入時的阻力增大，因此存在施工性較差的缺點。另一方面，當(dāng)鋼管2的開口整體為全開狀態(tài)時，砂土向鋼管2內(nèi)流入，因此具有支撐力變小的缺點。與此相對，在本實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1中，挖掘的砂土的一部分向鋼管2內(nèi)侵入，但是通過封閉板12阻止大部分砂土的進(jìn)一步的侵入，而且封閉板12為螺旋狀且在中央具有小孔12a，因此旋轉(zhuǎn)貫入時的阻力變小，而且能夠降低地下水的浮力。

該第一實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1具備上述的構(gòu)成，接著對其施工方法進(jìn)行說明。

通過打樁機(jī)等使旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1垂直地豎立在地面上，對旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的頭部進(jìn)行把持而在使其旋轉(zhuǎn)的同時向地基中旋入。于是，在通過旋轉(zhuǎn)的下葉片3、上葉片4的刀尖部7、10依次挖掘地基的同時向地中侵入，砂土通過下葉片3、上葉片4的第一切口6、第二切口9順暢地朝鋼管2的外周側(cè)移動，阻力較小。

并且，從地基得到反力而使旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1向地中推進(jìn)。

而且，由于下葉片3的第一切口6與上葉片4的第二切口9設(shè)置在大致180度對置的位置，因此在通過各刀尖部7、10挖掘地基而進(jìn)行推進(jìn)時，挖掘載荷相平衡，能夠容易地將旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1保持鉛垂而進(jìn)行推進(jìn)。此外，通過分別形成于下葉片3和上葉片4的第一切口6和第二切口9的刀尖部7、10挖掘砂土，在各切口6、9中通過的移動順暢，施工性和推進(jìn)性良好，并且，通過將刀尖部7、10設(shè)置在對置的位置，由此不會對鋼管2作用過大的負(fù)載，能夠維持旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的鉛垂推進(jìn)性。

根據(jù)以上，與在鋼管2的前端設(shè)置1個葉片的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁相比，將設(shè)置有第一切口6以及第二切口9的下葉片3以及上葉片4這2個設(shè)置于鋼管2的前端側(cè)的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1能夠得到較大的推進(jìn)力，因此能夠不進(jìn)行空轉(zhuǎn)而可靠地從柔軟層向堅固的支撐層貫入，并且在支撐層也能夠順暢地進(jìn)行施工。

此外，由于將第二切口9的切口角β設(shè)定得小于第一切口6的切口角α，因此不僅能夠確保良好的施工性，而且能夠通過上葉片4的較大的按壓力來實現(xiàn)較大的支撐力。另一方面，當(dāng)在上葉片4上不設(shè)置第二切口9時，施工性降低。

進(jìn)而，將設(shè)置于鋼管2的下葉片3與上葉片4以規(guī)定間隔固定，而且上葉片4具有比下葉片3擴(kuò)徑的形狀。因此，旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1能夠得到較大的推進(jìn)力，因此能夠不進(jìn)行空轉(zhuǎn)而可靠地從柔軟層向堅固的支撐層貫入，并且在支撐層也能夠順暢地進(jìn)行施工。

此外，如圖5所示，能夠得到通過擴(kuò)徑的上葉片4與比較小徑的下葉片3的排列所帶來的楔效果，并且通過下葉片3的支撐力提高效果，能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的較大的地基支撐力，由于在鉛垂載荷作用時從下葉片3的外周側(cè)朝上方推出的砂土被位于上側(cè)的擴(kuò)徑形狀的上葉片4的推壓力限制移動，而得到該下葉片3的支撐力提高效果。

旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1能夠不進(jìn)行空轉(zhuǎn)而可靠地從柔軟層經(jīng)由層邊界向堅固的支撐層貫入，并且旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1沿著鉛垂方向向支撐層貫入并推進(jìn)。而且，上葉片4的第二切口9的切口角β小于下葉片3的第一切口6的切口角α，而按壓地基的面積較大，因此能夠增大旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1相對于地基的支撐力。

此外，在鋼管2的前端形成于下葉片3的開口3a，通過鋼管2的外徑的大致1/2的內(nèi)徑和與外側(cè)連通的第一切口6形成為大致鑰匙孔形狀，因此砂土能夠流入。因此，旋轉(zhuǎn)貫入時的鋼管2的前端的阻力較小。向鋼管2內(nèi)侵入的砂土被封閉板12阻止，但是由于封閉板12為環(huán)狀(或者圓盤狀、螺旋狀)且在中央形成有小孔12a，因此砂土能夠稍微朝上方流出，貫入阻力較小。此外，在旋轉(zhuǎn)貫入時，即便地下水涌出，由于也能夠從開口3a向鋼管2內(nèi)流入，因此作用于旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的浮力較小，而不會損害施工性能。

實施例

以下，說明對于本發(fā)明的第一實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的實施例1、2和比較例1、2進(jìn)行的試驗例1、2及其結(jié)果。

(試驗例1)

在試驗例1中，在實施例1和比較例1的試驗中使用的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1為，將鋼管2的直徑設(shè)為將施工長度設(shè)為30.2m。并且，將上述第一實施方式的構(gòu)成作為實施例1，將在實施例1中不在上葉片4上設(shè)置第二切口9的構(gòu)成作為比較例1。

并且，如表1所示，根據(jù)深度將旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1分割成下樁、中1樁、中2樁、中3樁、上樁，在前端的下樁上設(shè)置下葉片3以及上葉片4，依次進(jìn)行旋轉(zhuǎn)貫入直至所需要的深度，并測定施工扭矩、施工時間以及支撐力。其結(jié)果表示在表1和圖6c的圖表中。

[表1]

圖6a是表示基于在試驗樁附近進(jìn)行的地基調(diào)查的與深度相應(yīng)的地基強(qiáng)度的圖。此外，圖6b是表示示出施工扭矩的試驗結(jié)果的圖，實施例1與比較例1的施工扭矩大致相等。圖6c表示施工時間，在深度12m、18m附近的地基強(qiáng)度變高的地基(例如致密的砂地基)深度，與實施例1相比較，比較例1具有施工時間增大的特性。

此外，根據(jù)表1可知，旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的旋轉(zhuǎn)壓入所需要的時間，在實施例1中為125分鐘，在比較例1中為182分鐘。此外，旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的支撐力，在實施例1中為大約1100kn，在比較例1中為大約1400kn。

根據(jù)試驗例1的結(jié)果可知，在上葉片4上不設(shè)置第二切口9的比較例1為，與實施例1相比支撐力提高到1.25倍，但是在深度12m以上的堅固的地基中，與比較例1相比，實施例1的施工時間更短，能夠發(fā)揮更高的施工性。因此，在下葉片3和上葉片4的對置的位置分別設(shè)置第一切口6和第二切口9的實施例1中，與比較例1相比較，施工性更高，尤其是較硬的地基中的施工性提高。此外，雖然在上葉片4上不設(shè)置切口的比較例1的支撐力更高，但是在實施例1中也能夠得到足夠高的支撐力。

(試驗例2)

在試驗例2中，在實施例2和比較例2中使用的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1也是將鋼管2的直徑設(shè)為將施工長度設(shè)為12.5m。并且，將上述實施方式的構(gòu)成作為實施例2，將上葉片4的第二切口9與下葉片3的第一切口6重疊設(shè)置的構(gòu)成作為比較例2。

并且，如表2所示，根據(jù)深度將旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1分割成下樁、中樁、上樁，在下樁上設(shè)置下葉片3以及上葉片4，依次進(jìn)行貫入試驗直至所需要的深度，并測定施工扭矩、施工時間以及支撐力。將其結(jié)果在表2以及圖7c的圖表中表示。

圖7a是表示與地基的深度相應(yīng)的地基強(qiáng)度的圖。圖7b是表示示出施工扭矩的試驗結(jié)果的圖表，實施例2與比較例2的施工扭矩大致相等。

并且，在深度為大約0～1m的初期深度，比較例2的施工扭矩急劇變高，初期的鉛垂推進(jìn)性較差。圖7c是表示施工時間的圖。

[表2]

此外，根據(jù)表2可知，旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的施工時間，在實施例2中為30分鐘，在比較例2中為36分鐘。此外，旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的支撐力，在實施例2中為大約1000kn，在比較例2中為大約650kn。因此，實施例2的支撐力為比較例2的大約1.5倍。

根據(jù)試驗例2，在圖7b中，在深度較淺、地基強(qiáng)度較低的區(qū)域中，比較例2的施工扭矩更高，在深度較深、地基強(qiáng)度較高的區(qū)域中，施工扭矩為相同程度。

此外，圖7c所示的施工時間為，與比較例2相比，實施例2在整體上短非常多。

此外，在表2所示的試驗結(jié)果中，實施例2的施工時間短到0.76倍。關(guān)于支撐力，也是實施例2的支撐力更高。

根據(jù)試驗例2的結(jié)果可知，與比較例2相比，實施例2的施工時間更短，能夠發(fā)揮更高的施工性。此外，關(guān)于支撐力，實施例2能夠得到比較例2的1.5倍以上的較高的支撐力，尤其是在貫入初期的施工性能良好。

如上所述，根據(jù)本實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1，發(fā)揮如下的效果。

(1)下葉片3的第一切口6與上葉片4的第二切口9位于在鋼管2的周方向上對置的位置，因此在將旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1向地基中旋轉(zhuǎn)貫入時，第一切口6的刀尖部7的挖掘阻力與第二切口9的刀尖部10的挖掘阻力相平衡，而且通過第一切口6以及第二切口9使挖掘砂土順暢地移動而得到較大的推進(jìn)力，由此能夠提高施工性。

(2)此外，第二切口9的切口角β被設(shè)定得小于第一切口6的切口角α，因此上葉片4的按壓力和支撐力比較大。

(3)此外，上葉片4的外徑大于下葉片3的外徑，因此通過楔效果在地基貫入時旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的貫入效率較好，能夠推壓地基，下葉片3的鉛垂方向的支撐力增大。

(4)進(jìn)而，在下葉片3上形成比鋼管2的內(nèi)徑更小的小徑的開口3a，并且在鋼管2的內(nèi)部設(shè)置環(huán)狀的封閉板12且在中央形成小孔12a，因此能夠?qū)⑸巴寥∪氲戒摴?的內(nèi)部，因此貫入時的阻力較小。而且，能夠降低地下水等的浮力，因此不會使施工性降低。

另外，本發(fā)明并不限定于上述第一實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?、置換等。以下，對本發(fā)明的其他實施方式、變形例進(jìn)行說明，但是對于與上述第一實施方式相同或者同樣的部件、構(gòu)件等使用相同的標(biāo)號而省略說明。

例如，在上述第一實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的鋼管2中，在內(nèi)部的里側(cè)固定有將封閉板12形成為環(huán)狀的部件，但是并不一定需要為環(huán)狀，也可以安裝螺旋狀的板、圓盤等任意的封閉部件。在具備這樣的構(gòu)成的情況下，在旋轉(zhuǎn)貫入時砂土等侵入鋼管2內(nèi)，因此也能夠得到較高的支撐力。此外，在地下水等侵入鋼管2的內(nèi)部的情況下，能夠降低浮力而提高施工性。

此外，在圖8所示的第一變形例的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1a中，也可以不在鋼管2內(nèi)設(shè)置封閉板12等，即便在開口狀態(tài)下也能夠提高推進(jìn)性。此外，也可以通過下葉片3來封閉鋼管2的前端開口。

(第二實施方式)

此外，圖9以及圖10表示本發(fā)明的第二實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1b。在本第二實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1b中，與上述第一實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1相同，由固定于鋼管2的前端面的下葉片15和固定于該鋼管2的基端側(cè)的上葉片16構(gòu)成。而且，上葉片16的外徑被設(shè)定得大于下葉片15的外徑。

如圖9所示，下葉片15由多個構(gòu)成，例如由大致圓弧狀、且為平板狀的2個葉片部構(gòu)成，將一方的葉片部稱作下側(cè)葉片部17a，將另一方的葉片部稱作上側(cè)葉片部17b。兩個葉片部17a、17b例如在與鋼管2抵接的抵接部p通過焊接等相互在上下方向上交叉地固定，將該固定部分稱作連結(jié)固定部19。設(shè)置于鋼管2的前端面的下葉片15朝鋼管2的前端開口的內(nèi)側(cè)和外側(cè)突出。并且，通過兩個葉片部17a、17b的內(nèi)周緣形成比鋼管2的內(nèi)徑小的開口15a。

下側(cè)葉片部17a相對于穿過連結(jié)固定部19的與鋼管2的長度方向正交的基準(zhǔn)線朝下傾斜。此外，上側(cè)葉片部17b相對于穿過連結(jié)固定部19的與鋼管2正交的基準(zhǔn)線朝上傾斜。因此，下葉片15通過下側(cè)葉片部17a和上側(cè)葉片部17b來呈現(xiàn)大致螺旋狀地傾斜的形狀。而且，在下側(cè)葉片部17a的下端部，形成有在與上側(cè)葉片部17b的端部之間、成為當(dāng)俯視時從鋼管2朝向外側(cè)擴(kuò)展的切口角α的錐狀(即扇形)的第一切口18，在下側(cè)葉片部17a的第一切口18側(cè)的端面形成有未圖示的刀尖部。因此，夾著第一切口18的下側(cè)葉片部17a與上側(cè)葉片部17b的兩端部在水平方向和上下方向上形成有間隙。

另外，第一切口18可以切除上側(cè)葉片部17b來形成，也可以切除下側(cè)葉片部17a和上側(cè)葉片部17b的雙方來形成。

此外，如圖10所示，上葉片16由多個構(gòu)成，例如由大致圓弧狀、且為平板狀的2個葉片部構(gòu)成，將一方的葉片部稱作下側(cè)葉片部21a，將另一方的葉片部稱作上側(cè)葉片部21b。兩個葉片部21a、21b例如通過焊接等相互固定于與鋼管2抵接的抵接部p，將該固定部分稱作連結(jié)固定部22。而且，連結(jié)固定部22設(shè)置于當(dāng)俯視時與下葉片15的連結(jié)固定部19對置的角度位置。

下側(cè)葉片部21a相對于穿過連結(jié)固定部22的與鋼管2的長度方向正交的基準(zhǔn)線朝下傾斜。此外，上側(cè)葉片部21b相對于穿過連結(jié)固定部22的與鋼管2正交的基準(zhǔn)線朝上傾斜。因此，上葉片16通過下側(cè)葉片部21a和上側(cè)葉片部21b而呈大致螺旋狀地傾斜。而且，在下側(cè)葉片部21a的下端部，形成有在與上側(cè)葉片部21b的端部之間、成為當(dāng)俯視時從鋼管2朝向外側(cè)擴(kuò)展的切口角β(β<α)的第二切口23，在下側(cè)葉片部21a的第二切口23側(cè)的端面形成有未圖示的刀尖部。因此，夾著第二切口23的下側(cè)葉片部21a與上側(cè)葉片部21b的兩端部在水平方向和上下方向上形成有間隙。

另外，第二切口23可以切除上側(cè)葉片部21b來形成，也可以切除下側(cè)葉片部21a和上側(cè)葉片部21b的雙方來形成。

因此，在該第二實施方式的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1b中，當(dāng)使旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1b在旋轉(zhuǎn)的同時向地基內(nèi)貫入時，通過成為大致螺旋狀的下葉片15的下側(cè)葉片部17a的面向第一切口18的刀尖部挖掘地基，并且通過成為大致螺旋狀的上葉片16的下側(cè)葉片部21a的面向第二切口23的刀尖部挖掘地基。并且，通過下葉片15和上葉片16的刀尖部挖掘的砂土分別在第一切口18、第二切口23中通過而順暢地朝上方移動。

而且，下葉片15的第一切口18和上葉片16的第二切口23位于在鋼管2的周方向上對置的位置，因此第一切口18的刀尖部的挖掘阻力與第二切口23的刀尖部的挖掘阻力對置，能夠平衡良好地進(jìn)行施工。

此外，由于第二切口23的切口角β被設(shè)定得小于第一切口18的切口角α，因此上葉片4對旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1b的支撐力較高。

而且，由于上葉片16的外徑大于下葉片15的外徑，因此在地基貫入時旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1b的貫入效率較好，鉛垂方向的支撐力增大。進(jìn)而，由于在鋼管2的前端開口內(nèi)形成有下葉片15的開口15a，因此不但推進(jìn)阻力較小，而且由于地下水等的浮力的作用降低，因此不會使施工性降低。

另外，在上述各實施方式中，將下葉片3、15和上葉片4、16形成為大致螺旋狀，并在截斷的端部之間將當(dāng)俯視時呈大致錐狀(即扇形)的第一切口6、18和第二切口9、23分別形成于大致180度對置的位置，但是第一切口6、18與第二切口9、23只要位于相互不重疊的位置，則也可以不是對置的位置。

此外，在下葉片3、15與上葉片4、16中形成第一切口以及第二切口的部位并不限定于1處，也可以在多個部位截斷，并分別設(shè)置刀尖部。在該情況下，各葉片3、4、15、16的支撐力降低，但是施工性進(jìn)一步提高。

例如，第二實施方式的下葉片15、上葉片16，也可以代替下側(cè)葉片部以及上側(cè)葉片部這兩個葉片部的構(gòu)成，轉(zhuǎn)而組合3個以上的葉片部來形成。此外，在2個或者3個以上的各葉片中，第一切口和第二切口并不限定于1個，也可以以任意大小的切口角α、β在各葉片部之間形成2個以上(例如參照在圖9中用雙點劃線表示的第一切口18)。在該情況下，各第一以及第二切口6、18、9、23為相互不重疊的配置是最優(yōu)選的，但是至少將下葉片15的切口角α最大的第一切口18與上葉片16的切口角β最小的第二切口23配設(shè)成相互不重疊，在取得施工性與支撐力的平衡方面是較優(yōu)選的。

此外，在上述的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1、1a、1b中構(gòu)成為，按照下葉片3、15和上葉片4、16這2個來配設(shè)螺旋狀的葉片，并將第一切口6、18和第二切口9、23設(shè)置于大致180度對置的位置，但是各葉片也可以在鋼管2的上下方向上設(shè)置3個以上，在該情況下，各階段的葉片的切口優(yōu)選設(shè)置于按照葉片的個數(shù)將整周的360度等份地分割而成的等間隔的位置上，但也可以不等間隔地設(shè)置。

在將多個葉片設(shè)置在鋼管2的上下方向上的情況下，只要在俯視中配設(shè)在鋼管2周圍的多個葉片的投影面積不變，則即便各葉片的切口的排列不是等間隔，旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁1的支撐力也不變。在該情況下，支撐力為恒定，但是壓力貫入的施工性也可能降低若干。

此外，下葉片和上葉片也可以將第一以及第二實施方式的種類不同的下葉片3或者15和上葉片4或者16的任意一方與另一方相互組合。此外，在各實施方式中，鋼管2的前端開口可以由下葉片3、15封閉，也可以開放。

另外，在本發(fā)明中，下葉片3、15構(gòu)成第一葉片，上葉片4、16構(gòu)成第二葉片。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明涉及在鋼管的前端安裝有螺旋狀的葉片的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供向地基中順暢地貫入、施工性較高、支撐力較大的旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁。

符號的說明

1：旋轉(zhuǎn)壓入鋼管樁；2：鋼管；3、15：下葉片；3a：開口；4、16：上葉片；6、18：第一切口；7、10：刀尖部；9、23：第二切口；12：封閉板；17a、21a：下側(cè)葉片部；17b、21b：上側(cè)葉片部。