(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工程Ａ：建物の基礎部分を構築する位置に合わせて一定幅の溝を地盤に掘削し、当該溝内の、建物の柱や束又は壁に対応する位置にガイド杭を打つ工程、
工程Ｂ：上部側が円柱状で、下部側が逆円錐台状で、中心軸上に貫通穴を有し、上面にレベル調整用ボルトが埋設された構造のコンクリート成形体を準備し、前記貫通穴に細長パイプ状の杭打用ガイドレールを通した状態で、当該杭打用ガイドレールを重機で吊り下げ、ガイドレールの下端を前記ガイド杭に嵌め込み、当該ガイド杭上において前記杭打用ガイドレールが地盤に対して垂直となるようにし、前記コンクリート成形体を所定の高さにまで引き上げる工程、
工程Ｃ：前記コンクリート成形体を自由落下させて、当該コンクリート成形体の下部側を地盤の中に埋め込ませた後、前記杭打用ガイドレールを上方へ引き抜き、前記コンクリート成形体を地盤に据え付ける工程、
工程Ｄ：全てのガイド杭の位置において前記工程Ｂ及びＣを繰り返して行い、建物の柱や束に対応する位置にそれぞれ、前記コンクリート成形体を据え付ける工程、
工程Ｅ：コンクリート成形体の上面に埋設された前記レベル調整用ボルトを必要に応じて引き上げ、各設置位置に据え付けられたコンクリート成形体同士の高さを調整し、レベル調整用ボルトの引き上げ高さの位置までセメントペーストを流し込んで硬化させることで梁盤載置部を設ける工程、及び、
工程Ｆ：板状ブロックの梁盤を、当該梁盤の端部が前記梁盤載置部の上に位置するようにして載置し、近接する梁盤の端部間に存在する隙間部分にセメントペーストを流し込んで硬化させることで梁盤接合部を形成させる工程
とを含むことを特徴とする住宅基礎の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅等の小建築物を建築する際に、地盤に打ち込まれた杭（ガイド杭）の位置に固定し、この上に梁盤を載置して基礎として使用する基礎構造物（杭基礎）、及び当該構造物を用いた住宅基礎の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、住宅建築用の基礎としては、内部に鉄筋が入れられたコンクリート硬化物より成る連続基礎（布基礎）が一般的であるが、このような布基礎の場合には、建物全体の荷重が布基礎全体に加わるために、地盤の弱い所では基礎の剪断破壊が起こることがあった。又、コンクリートが急速に乾かないように養生期間を設ける必要があるので工期を短くすることはできず、コンクリート硬化物の品質は、施工時の寒暖に左右されるという欠点もある。更には、コンクリートを流し込む際にポンプ車や生コン車が必要となるので、施工時に大きな騒音が発生するという問題点もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の従来の基礎（布基礎）における問題点を解決し、比較的短期間で施工でき、基礎の剪断破壊が起こらず、施工時の騒音がほとんどない施工方法、並びに、この施工方法にて使用するのに適したコンクリート製の基礎構造物を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の住宅建築用基礎構造物は、住宅の基礎部分を構成するために地盤上に間隔をあけて設置されるコンクリート成形体で、当該成形体の下部側が地盤に埋め込まれるようにして使用されるものにおいて、前記コンクリート成形体が、実質的に円柱状の上側部分と、当該上側部分と一体化した逆円錐台状の下側部分とから成り、中心軸上に貫通穴を有しており、当該コンクリート成形体の上面には、複数箇所に設置された各コンクリート成形体同士の高さを調節するためのレベル調整用ボルトが埋設されていることを特徴とする。
【０００５】
又、本発明は、上記の住宅建築用基礎構造物において、前記コンクリート成形体が、当該成形体の内部に鉄筋が埋設されたコンクリート構造物、又は、外側がプラスチックで被覆されたコンクリート成形物であり、８０〜１５０ｋｇの重量を有することを特徴とするものでもある。
【０００６】
更に本発明は、上記の住宅建築用基礎構造物を用いて、住宅の基礎部分を施工するための方法でもあり、この施工方法は、以下の工程Ａ〜Ｆ：
工程Ａ：建物の基礎部分を構築する位置に合わせて一定幅の溝を地盤に掘削し、当該溝内の、建物の柱や束又は壁に対応する位置にガイド杭を打つ工程、
工程Ｂ：上部側が円柱状で、下部側が逆円錐台状で、中心軸上に貫通穴を有し、上面にレベル調整用ボルトが埋設された構造のコンクリート成形体を準備し、前記貫通穴に細長パイプ状の杭打用ガイドレールを通した状態で、当該杭打用ガイドレールを重機で吊り下げ、ガイドレールの下端を前記ガイド杭に嵌め込み、当該ガイド杭上において前記杭打用ガイドレールが地盤に対して垂直となるようにし、前記コンクリート成形体を所定の高さにまで引き上げる工程、
工程Ｃ：前記コンクリート成形体を自由落下させて、当該コンクリート成形体の下部側を地盤の中に埋め込ませた後、前記杭打用ガイドレールを上方へ引き抜き、前記コンクリート成形体を地盤に据え付ける工程、
工程Ｄ：全てのガイド杭の位置において前記工程Ｂ及びＣを繰り返して行い、建物の柱や束又は壁に対応する位置にそれぞれ、前記コンクリート成形体を据え付ける工程、
工程Ｅ：コンクリート成形体の上面に埋設された前記レベル調整用ボルトを必要に応じて引き上げ、各設置位置に据え付けられたコンクリート成形体同士の高さを調整し、レベル調整用ボルトの引き上げ高さの位置までセメントペーストを流し込んで硬化させることで梁盤載置部を設ける工程、及び、
工程Ｆ：板状ブロックの梁盤を、当該梁盤の端部が前記梁盤載置部の上に位置するようにして載置し、近接する梁盤の端部間に存在する隙間部分にセメントペーストを流し込んで硬化させることで梁盤接合部を形成させる工程
とを含むことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の住宅建築用基礎構造物の好ましい一例における構造、及び当該構造物を用いて形成される住宅基礎の部分構造を図１（ａ）及び（ｂ）に示し、本発明を説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、本発明の住宅建築用基礎構造物１は、実質的に円柱状の上側部分と逆円錐台状の下側部分とが一体化された形状を有しており、この中心軸上には貫通穴２が存在し、下部側が地盤４に埋め込まれるようにして使用される。この基礎構造物１は、コンクリート製の成形体（成形物）で、住宅の基礎部分を構成するために地盤上に間隔をあけて設置され、この構造物上に、建物の柱や束（つか）又は壁が設けられる。図面には示されていないが、この基礎構造物１の内部には、一般的に、基礎部材としての充分な強度が得られるように鉄筋が埋設されるが、前記の外観形状を有するプラスチック製（例えばポリエチレンテレフタレートなど）の容器内にセメントを流し込んで得られた無筋のもの（外側がプラスチックで被覆された構造のコンクリート成形物）であっても良く、この場合には容易に、かつ短期間に製造が行える。尚、この際、ペットボトルの再生材でコンクリート製成形物の外側を被覆すれば廃材利用にもなる。
【０００８】
そして、この基礎構造物１の上面には、前記貫通穴２の周囲にレベル調整用ボルト（天端調整用ボルト）３が埋設されており、このレベル調整用ボルト３は、建物の柱や束又は壁に対応する位置に基礎構造物１を複数箇所設置した際に、それぞれの沈下量が異なった基礎構造物１同士の天端高さを一定に調節し、この高さにおいて、地盤に対して水平に梁盤を載置するための受け部分（梁盤載置部）を形成するためのものであり、基礎構造物１の上面に埋まった状態から上方へ５０ｍｍ以上の高さに引き上げ可能であるものが好ましく、図１（ｂ）には、埋設されていたレベル調整用ボルト３を引き上げた時の状態が示されている。本発明では、このようなレベル調整用ボルト３を設けることにより、水平精度が非常に良い基礎が構築できる。
尚、図１（ａ）に示されるものでは、レベル調整用ボルト３が、貫通穴２を取り巻くようにして４本設けられており（点線で示されている）、３〜４本が好ましいが、ボルトの数はこれに限定されるものではない。
【０００９】
本発明の住宅建築用基礎構造物は、施工現地ではなく、予め工場にてコンクリート成形体として加工・製造されるため、施工工期を短縮するのに非常に適しており、後述するように、中心軸上の貫通穴に細長パイプ状の杭打用ガイドレールを通して一定高さ（約２ｍ）から定位置に自由落下させて据え付けられるので、従来の杭と同じ効果を発揮し、杭と基礎の底盤を一緒にしたものと考えることができる。
尚、上記の構造を有する本発明の住宅建築用基礎構造物の一般的な大きさは、円柱状の上側部分の直径が４００〜６００ｍｍ程度で、上側部分の高さが１５０〜２５０ｍｍ程度で、貫通穴の内径が８０〜１００ｍｍ程度で、この部分と一体化した逆円錐台状の下側部分の高さが約５０〜１００ｍｍ程度であり、重量としては８０〜１５０ｋｇ程度のものが一般的であるが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明の基礎構造物において、下側部分が逆円錐台状になっているのは、落下によって中心部分が一定深さにまで埋め込まれ易く、位置ズレを防止するためである。
【００１０】
図１（ａ）及び（ｂ）に示される住宅建築用基礎構造では、地盤４に設置された基礎構造物１の貫通穴２内にガイド杭５（一般的には鋼製のもの）が地盤４に打ち込まれた状態で位置しており、このガイド杭５には、上方から梁盤と梁盤をつなぐための鉄筋（梁盤接続鉄筋）６が差し込まれており、レベル調整用ボルト３の上端位置の高さまでセメントペーストを流し込んで硬化形成した梁盤載置部７が設けられている。
そして、この梁盤載置部７に梁盤８が載置されており、当該梁盤８の端部から突出した梁鉄筋９の先端に設けられたリング状部に前記鉄筋６が挿通された状態となっている。図面からは明らかではないが、梁盤接続鉄筋６の周囲にもセメントペーストが流し込まれて硬化された部分が存在しており、本発明の基礎構造物１と梁盤８とが確実に固定されている。そして更に、この梁盤８の上には土台１０が載置され、アンカーボルト１１によって梁盤８と固定されている。
【００１１】
ただし、本発明の住宅建築用基礎構造物による基礎構造（梁盤８との固定構造）は、これに限定されるものではなく、基礎構造物１に形成した梁盤載置部７と梁盤８との間に、免震材として、実質的に柱状の台座ブロック（例えば硬質ゴム製）が挟まれる構造としても良く、これにより免震基礎とすることができる。
又、本発明の基礎構造物を用いた基礎構造においては、図１（ｂ）に示されるようにして、梁盤８を設置地盤面よりも高い位置に浮かすように加工又は設置することにより、床下換気量を大幅に増大させることができる。特に、本発明では、基礎の地盤面からと従来通りの基礎天端からの２方向より通気が可能であり、このような通気は従来の布基礎では不可能であったものである。このような床下換気量の増大によりもたらされる効果としては、床下の湿気が減少し、白蟻が湧きにくくなり、木材が腐らなくなることが挙げられる。
【００１２】
ところで、本発明において、基礎構造物１の中心軸の位置に貫通穴２を設けたことによる効果としては、以下の点が挙げられる。
ａ）この貫通穴を利用した杭打機を使用すれば、基礎構造物を設置したい場所に正確に設置できる。
ｂ）この貫通穴の内径以下のパイプを使用した杭打機なので、軽量かつ小型の機械ができ、狭小地での施工が可能となる。
ｃ）この基礎構造物を正確に設置するためにガイド杭（基準杭）を打つが、基礎構造物の設置が完了した後に、このガイド杭を貫通穴の中に入れたままセメントペーストで貫通穴を塞ぐことにより、ガイド杭の先端までが軟弱地盤の補強の役目をし、ガイド杭も成型物の一部とみなされる構造体となる。
【００１３】
次に、本発明の住宅基礎施工方法について、図面を用いて説明する。
まず最初の工程Ａでは、図２に示されるようにして、建物の基礎部分を構築する位置に合わせて一定幅（前述の本発明の住宅建築用基礎構造物の外径よりも大きい幅、例えば５５０〜６００ｍｍ）の溝（地盤面より３５０ｍｍ）を、重機を用いて地盤４に掘削し、当該溝内の中心線上に、建物の柱や束又は壁に対応する位置に合わせて鋼製のガイド杭５（例えば直径４０〜６０ｍｍ程度で、長さが５００〜６００ｍｍ程度）を打ち込む。この時の打ち込み深さとしては、１５０〜２５０ｍｍ程度が一般的である。
【００１４】
そして、次の工程Ｂでは、前述の本発明の住宅建築用基礎構造物１を準備し、この基礎構造物１の貫通穴に細長パイプ状の杭打用ガイドレール１２（例えば直径８０〜１００ｍｍ）を通し、この状態のガイドレールをクレーン車などの重機で吊り下げ、杭打用ガイドレール１２の下端をガイド杭５の上端部分に嵌め込み（図３参照）、ガイド杭５上において杭打用ガイドレール１２が地盤４に対して垂直となるようにし、コンクリート製の基礎構造物１を所定の高さ（約２ｍ）にまで引き上げる。この際、杭打用ガイドレール１２の下端はガイド杭５により固定されているが、上端側は固定されていないので、吊り下げられた杭打用ガイドレール１２がガイド杭５上で垂直に位置していることを確認する必要がある。
尚、図３に例示した、基礎構造物１を一定高さから落下させるための杭打機１４においては、当該杭打機１４の杭打用ガイドレール１２の内部に、細長いボルトの外周面に螺子が設けられたジャッキが内蔵されており、このジャッキのボルトが杭打用ガイドレール１２の上端側に設けられたモータ１６により回転し、この回転により上下動するアームに設けられた電磁ホルダー１５にて、基礎構造物１が持ち上げられ、作業者側に設けられたコントローラ１７を操作することにより、基礎構造物１の持ち上げ及び落下が行えるようになっている。ただし、本発明にて使用される杭打機１４の構造等は、図３に例示したものに限定されるものではない。
【００１５】
この後、工程Ｃでは、所定高さにまで引き上げた基礎構造物１を自由落下させて、基礎構造物１の下側部分を地盤４の中に埋め込み、ガイド杭５を中心とした位置に、基礎構造物１を設置する（図４参照）。この際、一回の落下によって約３〜１０ｍｍ程度の沈下量になるまで数回落下させるのが一般的であり、約１５０ｋｇの重さの基礎構造物を約２ｍの高さから数回落下させた場合（落下による打撃エネルギーは約２ｔ）に得られる地盤許容支持力は、建築基準法施工行令第９３条に基づく充分な大きさのものであり、本発明の施工方法では、柔らかい地盤であっても当該工程Ｃにより地盤許容支持力が高まり、硬い地盤と同様の許容支持力を有した地盤が得られ、このような地盤に基礎構造物が定着されることで、従来の布基礎底盤工法に比べて地盤の安定性が優れ、剪断破壊が起こらないという利点が示される。尚、成形物の重さが不足する場合には、基礎構造物１の上に鉄板等の重しを載せても良い。
本発明では、この後、杭打機を上方へ引き抜き、基礎構造物１を地盤４に据え付ける。
【００１６】
本発明の施工方法の工程Ｄでは、全てのガイド杭５の位置において前記工程Ｂ及びＣを繰り返して行い、建物の柱や束又は壁に対応する位置にそれぞれ基礎構造物１が据え付けられ、これにより、地盤４上には、複数の基礎構造物１が間隔をあけて設置された状態となるので、従来の連続した基礎（布基礎）よりも安価な基礎とすることができ、予め工場生産されて品質が均一な基礎構造物１上に梁盤が載置された構造となるために、質の良い基礎性能が保証される。
【００１７】
次の工程Ｅにおいては、図５に示されるようにして、基礎構造物１の上面に埋設されたレベル調整用ボルト３（一般的には３〜４本）を必要に応じて引き上げ、各設置位置に据え付けられたコンクリート成形体同士の高さを調整（レベル調整）し、レベル調整用ボルト３の引き上げ高さの位置までセメントペーストを流し込み硬化させることで、基礎構造物１の直径よりも小さな直径を有する柱状の梁盤載置部７を、基礎構造物１の上面に設ける。この工程Ｅにより、基礎構造物１の貫通穴２の内部もセメントペーストにより充填され、硬化後にはガイド杭５と基礎構造物１が一体化される。
【００１８】
そして、工程Ｆでは、板状ブロックの梁盤８を、当該梁盤８の端部が梁盤載置部７上に位置するようにして載置し、近接する梁盤８の端部間に存在する隙間部分にセメントペーストを流し込んで硬化させて梁盤接合部１３を形成し、これにより基礎が完成する（図６参照）。尚、図６には、梁盤８の端部側上面に埋設されたアンカーボルト用雌ねじにアンカーボルト１１をそのまま取り付けた様子が示されているが、実際の住宅基礎構造においては、図１（ｂ）に示されるようにして、梁盤８上に平板状の土台１０が載置され、この土台１０がアンカーボルト１１によって梁盤８と固定される。
【００１９】
上述の本発明の住宅基礎の施工方法と、従来の連続基礎（布基礎）による施工工法との比較を、以下の表１に示す。
【００２０】
【表１】
0003614374.tif 000002
【００２１】
【発明の効果】
表１に示されるように、本発明の施工方法は、従来の布基礎による施工工法よりも優れた点を数多く有しており、本発明の施工方法を使用することによるメリットとしては、以下の点が挙げられる。
ａ）住宅建設現場で基礎工事に重車両を使用して２週間以上（養生期間を含めると約１ヶ月）かかる仕事をわずか５日間ほどで完成することが可能であり、基礎工期が約１／３になる。
ｂ）従来の工法では、建物全体の荷重を布基礎全体で支えていたため、地盤の弱いところでが基礎の剪断破壊が起こることがあったが、本発明の施工方法では、コンクリート製の基礎構造物を１個１個所定箇所に落下させることによって、地盤全体の許容支持力を一定以上とすることができ、このような支持力の大きな支持層まで基礎構造物を埋め込み設置するので剪断破壊が起きず、基礎の強度を正確に把握することができ、基礎の性能保証が可能である。
ｃ）従来の住宅建築では免震工法はあっても、高価なために実際にはあまり使われていないが、免震材をセットすることによって市場より安価な免震基礎が可能となる。
ｄ）一般にいう基礎ベースを当該基礎構造物に変更することにより、栗石、捨てコンクリートが必要ないので残土処分も著しく少なくなる。
【００２２】
この他、本発明の施工工法を取り入れることで、結果的に在来の施工工法よりも自然環境にも良い点が多く得られ、例えば、施工現場に生コン車が不要であることにより、大型車両からの排気ガス（ＣＯ２  ）が減ることや、残土処分が削減されれば、残土の処分地が小さくて済むという結果に結び付く。
本発明の施工工法は、施工業者にとっては、基礎工期が短縮され経費節減になり、環境にも良く、非常に多くのメリットが得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の住宅建築用基礎構造物の好ましい一例における構造と、当該構造物を用いて形成される住宅基礎の部分構造とを示す図であり、（ａ）は、基礎部分を上方から見た時の状態を示す図であり（ただし、土台１０は示されていない）、（ｂ）は、基礎部分を横から見た時の断面構造を示す図である。
【図２】本発明の施工方法の一例における工程Ａの状態を示す図である。
【図３】本発明の施工方法の一例における工程Ｂの状態を示す図である。
【図４】本発明の施工方法の一例における工程Ｃの状態を示す図である。
【図５】本発明の施工方法の一例における工程Ｅの状態を示す図である。
【図６】本発明の施工方法の一例における工程Ｆの状態を示す図である。
【符号の説明】
１  住宅建築用基礎構造物
２  貫通穴
３  レベル調整用ボルト
４  地盤
５  ガイド杭
６  梁盤接続鉄筋
７  梁盤載置部
８  梁盤
９  梁鉄筋
１０  土台
１１  アンカーボルト
１２  杭打用ガイドレール
１３  梁盤接合部
１４  杭打機
１５  電磁ホルダー
１６  モータ
１７  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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