(57)【要約】      （修正有）【課題】設置および撤去ともに容易行うことができ、しかも強度的に安定しかつ適用範囲の広い支柱設置用基礎を提供する。【解決手段】地盤中にソイルセメント柱体２を形成する。ソイルセメント柱体２に鋼管からなる筒状柱体３を埋設する。筒状柱体３内に支柱５の下端部5aを立て込む。支柱５の下端部5aと筒状柱体３との間隙内にセメント系スラリー10を充填する。筒状柱体３の外周および／または内周に複数の突起またはくぼみ3aを形成する。筒状柱体３の下端部に底蓋６を取り付ける。【選択図】図３
2014001542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱を支える基礎であって、地盤中にソイルセメント柱体またはモルタル柱体を形成し、当該ソイルセメント柱体またはモルタル柱体内に鋼管からなる筒状柱体を埋設し、当該筒状柱体内に前記支柱の下端部を立て込み、かつ当該支柱の下端部と前記筒状柱体との間隙内に固化材を充填することにより構成されてなることを特徴とする支柱設置用基礎。
【請求項２】
請求項１記載の支柱設置用基礎において、前記支柱は将来的な撤去の必要性が想定される簡易な構造物または工作物の支柱であることを特徴とする支柱設置用基礎。
【請求項３】
請求項１または２記載の支柱設置用基礎において、筒状柱体の外周および／または内周に複数の突起またはくぼみが設けられていることを特徴とする支柱設置用基礎。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の支柱設置用基礎において、筒状柱体の下端部に底蓋が設けられていることを特徴とする支柱設置用基礎。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかひとつに記載の支柱設置用基礎において、支柱の下端部に複数の突起またはくぼみが設けられていることを特徴とする支柱設置用基礎。
【請求項６】
支柱設置用基礎の施工方法であって、地盤内にソイルセメント柱体またはモルタル柱体を施工する工程と、当該ソイルセメント柱体またはモルタル柱体内に筒状柱体を埋設する工程と、当該筒状柱体内に支柱の下端部を立て込み、かつ当該支柱の下端部と筒状柱体との間隙に固化材を充填する工程からなることを特徴とする支柱設置用基礎の施工方法。
【請求項７】
請求項６記載の支柱設置用基礎の施工方法において、ソイルセメント柱体は、原地盤を掘削し、かつ当該原地盤の原土とセメント系スラリーとを地盤内で攪拌混合することにより施工することを特徴とする支柱設置用基礎の施工方法。
【請求項８】
請求項６記載の支柱設置用基礎の施工方法において、モルタル柱体は、ケーシングを地中に挿入し、当該ケーシング内にモルタルを充填した後、ケーシング内のモルタルを地中に吐出させながらケーシングを引き抜くことを特徴とする支柱設置用基礎の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソイルセメントまたはモルタルと鋼管を用いて築造される支柱設置用基礎およびその施工方法に関し、主として太陽光パネルや緑化パネルを設置するやぐら等の簡易な構造物の支柱を支える基礎として利用される他、街灯、フェンス、道路標識、反射鏡などの支柱、さらには簡単な工作物などの支柱を支える基礎としても利用するこができる。
【背景技術】
【０００２】
近年、CO２の発生しないクリーンな太陽光発電が注目されており、特に最近では広い空き地や休眠状態にある田畑などの休耕地を利用して、大量の太陽光パネルを設置して大規模な太陽光発電所（メガソーラー）の建設が検討されている。
【０００３】
また、道路や宅地造成地などに面する土手のスロープや都市部における家屋やビル等の狭い空地などを利用して、緑化目的に大量の緑化パネルを設置することも実施されつつある。
【０００４】
この種の太陽光パネルや緑化パネルは、一般に仮設パイプ等を用いて組み立てられ、複数の支柱によって支えられる棚状のやぐら（簡易構造物）の上に並べて設置される。
【０００５】
従来、この種のやぐらを支える支柱は、ごく簡単なものについては下端部を地盤（ソイルセメント）に埋め込んで自立させるか、あるいは既製コンクリートブロックからなる基礎に立て付けるかして自立させ、比較的規模の大きなものについては場所打ちコンクリートによって築造された基礎に立て付けて自立させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０８５１５７号公報
【特許文献２】特開平０４−１８５８１３号公報
【特許文献３】特開２００７−１９１９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、太陽光パネルや緑化パネルを設置したやぐらは、特に大きな風圧を受けやすく、このため支柱の柱脚部に作用する引抜きに充分に備える必要がある。
【０００８】
このため、支柱の下端部を単に地盤（ソイルセメント）に埋め込んだり、あるいはコンクリートブロックからなる基礎に立て付ける構造では、台風や突風に対処できないおそれがあり強度的に劣るという課題があった。
【０００９】
また特に、前者の構造では施工に際し、長尺ものの支柱をソイルセメントが固化して自立するまで、一本一本支持する必要があるため施工が非常に面倒であった。
【００１０】
また、この種の太陽光パネルや緑化パネルは、同じ場所に半永久的に設置置かれるわけではなく、設置場所が借地などの場合には将来的に撤去して更地に戻す必要もある。
【００１１】
このため、場所打ちコンクリートで築造された基礎で支える構造では、強度的に安定しているものの、撤去に多大な労力とコストを要する等の課題があった。
【００１２】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、特に施工および撤去ともに容易で、しかも強度的に安定しかつ適用範囲の広い支柱設置用基礎を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、地盤内に形成されたソイルセメント柱体またはモルタル柱体と、当該ソイルセメント柱体またはモルタル柱体内に埋設された鋼管とからなる筒状柱体とを備え、当該筒状柱体と筒状柱体内に立て込まれた支柱との間に固化材を充填することにより構成されてなることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、太陽光パネルや緑化パネル等を設置する仮設やぐら等の簡易な構造物の支柱を支える他に、街灯、フェンス、道路標識、反射鏡などの支柱、さらには簡単な工作物の支柱を支える基礎としても広く利用することができて適用範囲が非常に広く、また迅速施工、安定性、経済性等にもすぐれている。
【００１５】
すなわち、上述のような将来的な撤去の必要性が想定される簡易な構造物または工作物の支柱に適用した場合においても、例えばラフタークレーン程度の簡易な揚重装置あるいは設備を利用して簡易に撤去できるようにしたものである。
【００１６】
ソイルセメント柱体は、原地盤を掘削し、当該原土とセメント系のスラリーとを混合処理機を用いて攪拌混合した後、所定の強度に固化させることにより形成することができ、特に液状化地盤などの軟弱地盤においては、必要に応じて拡底部（フーチング）を形成して支持力を高めることも可能である。
【００１７】
また、モルタル柱体は、例えば開閉自在な底蓋または地盤中に残置可能な着脱自在なロスト蓋などを備えたケーシングを地盤中に挿入し、当該ケーシング内にモルタルを充填した後、ケーシングを当該ケーシング内のモルタルを地中に吐出させながら徐々に引き抜き、所定の強度に固化させることにより形成することができ、特に礫質地盤などのソイルセメントを得にくい地盤に適している。
【００１８】
筒状柱体には、ストレート鋼管はもとより特に外周および／または内周に複数の突起またはくぼみを有する鋼管（例えば、上記の特許文献１に記載されているものなど）が適しており、突起とくぼみの形状等は特に限定されるものではないが、管の周方向に環状に連続し、かつ管軸方向に一定間隔おきに節状に形成された段付き鋼管（図４参照）は、支柱の引き抜きに対する強度がきわめて高く好ましい。
【００１９】
また、支柱の下端部（環状筒体に立て込まれた部分）の外周にも突起またはくぼみが形成されていれば支柱の引き抜きに対する強度をさらに高めることができる。
【００２０】
また、筒状柱体の下端部に底蓋を取り付けることにより（図３(a)参照）、当該筒状柱体の下端部から未硬化のソイルセメントやモルタルが入り込むことがないため、ソイルセメント柱体やモルタル柱体を施工した後からでも当該ソイルセメント柱体やモルタル柱体内に筒状柱体を挿入して埋設することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、地中にソイルセメント柱体またはモルタル柱体を形成し、当該ソイルセメント柱体またはモルタル柱体内に鋼管からなる筒状柱体を埋設することにより築造され、また支柱は下端部を筒状柱体内に挿入し、その周囲にセメント系のスラリー等からなる固化材を充填することにより立て付けられているため、施工が容易で迅速施工、経済施工を図ることができ、特にソイルセメント柱体は現地掘削土を利用して形成するため経済的で実用性が高い。
【００２２】
また、筒状柱体として特に、外周および／または内周に複数の突起またはくぼみを有する鋼管を埋設することによりソイルセメント柱体やモルタル柱体との一体化を図ることができるため、支柱に作用する引抜きに対する強度が高く、強度的に安定している。
【００２３】
さらに、筒状柱体は建設重機を用いて引き抜いてもとのさら地の状態に戻すことも難なく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】太陽光パネルや緑化パネルを設置するために構築された仮設やぐらの平面図である。
【図２】図１に図示する仮設やぐらのイ−イ線断面図である、
【図３】(a)は支柱設置用基礎の縦断面図、(b)は(a)におけるロ−ロ線断面図である。
【図４】筒状柱体としてソイルセメント柱体内に埋設された段付き鋼管の一部斜視図である。
【図５】(a)〜(c)は、モルタル柱体の施工手順とモルタル柱体の施工に用いられるケーシングを示す断面図である。
【図６】(a)、(b)は、建設重機に設置して使用されるケーシングを示す説明図である。
【図７】本発明の支柱設置用基礎を撤去する場合の一実施例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１〜図４は、本発明の一実施形態を示し、太陽光パネルや緑化パネルを設置する目的で組み立てられた仮設やぐら（簡易構造物）の支柱を支える基礎 (支柱設置用基礎)を示したものである。
【００２６】
基礎１は、ソイルセメント柱体２内に筒状柱体３を埋設することにより築造され、当該基礎１は仮設やぐら４の桁行き方向と梁間(スパン)方向にそれぞれ一定間隔おきに複数築造されている。そして、当該複数の基礎１に仮設やぐら４の各支柱５が立て付けられている。
【００２７】
ソイルセメント柱体２は混合処理機を用いて原地盤を掘削し、当該原土とセメント系のスラリーとを攪拌混合し、かつ原地盤内で所定の強度に固化させることにより円柱状に形成されている。
【００２８】
なお、ソイルセメント柱体２の深さや径などの大きさは、仮設やぐら４の規模にもよるが、通常少なくとも２ｍ程度の深さに形成されてあればよい。また、基礎1,1間の間隔（スパン）は、通常２ｍ程度の間隔があればよい。さらに、液状化地盤や軟弱地盤においては、必要に応じて、ソイルセメント柱体２の底部に拡径部（フーチング）を設けて支持力を高めることもできる。
【００２９】
筒状柱体３には外周と内周にそれぞれ複数のくぼみおよび／または突起3aを有する段付き鋼管が用いられ、当該鋼管の下端部に底蓋６が取り付けられている。また、筒状柱体３はソイルセメント柱体２の中心部に鉛直に埋設され、ソイルセメントの固化によりソイルセメント柱体２と一体化されている。なお、筒状柱体３は仮設やぐら４の規模にもよるが、1.5〜２ｍ程度の長さがあればよい。
【００３０】
仮設やぐら４は、基礎１に立て付けられた複数の支柱５と各支柱5,5間に仮設やぐら４の桁行き方向と梁間方向に沿ってそれぞれ架け渡された複数の水平梁７と、梁間方向に隣接する支柱5,5間に所定の勾配αを有して架け渡された複数の斜め梁８と、これらの部材どうしを連結する複数の連結金具９とから構成されている。
【００３１】
支柱５、水平梁７および斜め梁８には、いずれも一般メッキを施した鋼管パイプが用いられ、特に支柱５には筒状柱体３と同じ段付き鋼管が用いられている。また、連結金具９には直交クランプや自在クラプが用いられている。
【００３２】
なお、斜め梁８の勾配αは、適宜設定することができる。また、仮設やぐら４の形態は、図示するものに限定されるものではなく、用途に応じて様々な形態に組み立てることができる。
【００３３】
例えば、太陽光パネルを設置するには、図１、図２に図示するような仮設やぐら４を梁間方向に多数列に設置すればよく、また、緑化パネルを設置するには、斜め梁８の勾配αを急勾配とし、かつ斜め梁８からなる緑化パネル設置棚を壁状に多数段設置すればよい。
【００３４】
各支柱５の下端部5aは、基礎１の筒状柱体３内に立て込まれ、かつ支柱５の下端部と筒状柱体３との間隙部にセメント系スラリー等の固化材10が充填され、当該固化材10の固化により各支柱５は基礎１に固定されて自立している。符号11は、斜め梁８の上に設置された太陽晃光パネルまたは緑化パネルである。
次に、本発明の施工方法を説明する。
【００３５】
(1) 最初に、休耕地などの地盤中にソイルセメント柱体２を施工する。当該施工はセメント系混合処理機を用いて行う。すなわち、混合処理機を用いて原地盤を掘削し、かつ当該原土とセメント系スラリーとを地盤内で円柱状に攪拌混合する。
【００３６】
(2) 次に、ソイルセメント柱体２が固化する前に、ソイルセメント柱体２の中心部に筒状柱体(段付き鋼管)３を鉛直に挿入する。この場合、水準器を用いて筒状柱体３の鉛直度を確認しながら作業を行うのが望ましい。
【００３７】
なお、未硬化のソイルセメント柱体２内に筒状柱体３を挿入する際、筒状柱体３の下端部に底板６が取り付けられていることにより、未硬化のソイルセメントが筒状柱体３内に浸入することはない。
【００３８】
(3) 以上の施工手順により、複数の基礎１を構築される仮設やぐら４の桁行き方向と梁間方向に一定間隔おきに築造する。この場合、支柱５の設置とは別工程で、長尺ものの支柱５を立て込むだけで自立させることのできる筒状柱体３を備えた基礎１を先に築造することにより、後の支柱５の設置作業をきわめて容易に行うことができる。
【００３９】
(4) こうして、基礎１の施工がすべて完了し、すべてのソイルセメント柱体２が充分に固化したら、次に、各基礎１に支柱５を当該支柱５の下端部5aを筒状柱体３内に立て込むことにより立て付ける。なお、この場合、支柱５は下端部5aを筒状柱体３内に立て込むだけで自立するので、支柱５の設置を効率的に行うことができる。
【００４０】
(5) 次に、水準器で支柱５の鉛直度を確認しながら、各支柱５の下端部5aと筒状柱体３との間隙内にセメント系スラリー11を充填し、セメント系スラリー11が固化して充分な強度を発現するまで養生する。
【００４１】
(6) 次に、各基礎１に立て付けられた支柱5,5間に水平梁７と斜め梁８をそれぞれ架け渡し、連結金具９によってこれらの部材どうしを互いに連結することにより仮設やぐら４を完成させる。そして、仮設やぐら４が完成したら、斜め梁８の上に太陽光パネル11を設置する。
【００４２】
なお、仮設やぐら４を撤去する場合は、仮設やぐら４を解体した後、筒状柱体３は地表に突出する部分にワイヤー等を巻き付け、当該ワイヤーを介して建設重機で引き抜くことにより容易に撤去することができる。
【００４３】
図５(a)〜(c)は、特にモルタル柱体を施工する施工手順と、モルタル柱体の施工に用いられるケーシングを示したものである。
【００４４】
図において、ケーシング12はケーシング本体とケーシング本体の下端部に取り付けられた底蓋13および複数のメタルチップを配列した掘削ビット14をそれぞれ備えて構成されている。
【００４５】
底蓋13はケーシング本体の外径とほぼ同径に形成され、かつケーシング本体の下端部に上下方向に回転自在に軸支することによりケーシング本体の下方にのみ開き、ケーシング本体の上方（内方）には開かないように取り付けられている。
【００４６】
掘削ビット14には、ケーシング本体の下端部の外周部にケーンシング本体の円周方向に、複数のメタルチップまたは超硬チップがほぼ等間隔に取り付けられている。また、掘削ビット14は、先端の刃先14aがケーシング本体の下端部より下方に少し突出した状態に取り付けられている。
【００４７】
このように構成されたケーシング12は、杭打ち機やアースオーガー等の建設重機で、鉛直に延びるリーダー15とリーダー15にガイドされて昇降するオーガーモーター16を備えた建設重機17に設置して使用することができる。
【００４８】
次に、ケーシング12を用いてモルタル柱体を施工する施工手順を説明する（図５(a)〜(c)参照）。
【００４９】
(1) 最初に、ケーシング12を建設重機17に設置する。ケーシング12は、建設重機17のリーダー15に沿わせてモルタル柱体を施工する地点に鉛直に立て付ける。そして、ケーシング12の上端部をオーガーモーター16にヤットコ18を介して接続する。
【００５０】
(2) 次に、オーガーモーター16を作動させてケーシング12を回転させながら地中に挿入する。ケーシング12を地中に挿入する間、ケーシング12の下端部は底蓋13によって塞がれていることによりケーシング12内に土が入り込むことはない。
【００５１】
(3) 次に、ケーシング12を所定の深さまで挿入できたら、ケーシング12の上端部をオーガーモーター16から一時切り離す。
【００５２】
(4) 次に、ケーシング12の上端部をオーガーモーター16にヤットコ18もしくは、ミルクスイベル20を介して再び接続する。そして、ミルクスイベル20を介してモルタルａを圧送し、ケーシング12を徐々に引き上げる。モルタルａには流動性の高いモルタルを用いると充填性がよくなり望ましい。
【００５３】
そうすると、ケーシング12内のモルタルａの重みによって底蓋13が下方に開き、同時にケーシング12内のモルタルａがケーシング本体の下端部から地中に排出されてモルタル柱体が形成される。
【００５４】
なお、ケーシング12を引き抜く際に、必要に応じ、ケーシング12を振動させることで、モルタルａを地中に均一にかつ緻密に充填することができる。
【００５５】
また、底蓋13は、例えば、ケーシング本体の下端部に粘着テープや輪ゴム、ゴムバンド等により、モルタルａの重みによって簡単に脱落するように取り付け、モルタルａの打設時にモルタルａと共に地中に埋設されるようにしてもよい。
【００５６】
なお、ケーシング12は繰返しの利用が可能なことにより経済的に施工することができる。また、施工場所が湿地帯などの特に軟弱な場所で、押し込むだけで地中に容易に埋設可能な場合は、図に図示するような油圧ショベル等のような建設重機19の油圧により作動するアームの先端にアタッチメントとして設置して使用されることもある。
【００５７】
図７は構造物または工作物の撤去が必要となったときの支柱設置用基礎を撤去方法の一例を示したものである。
撤去における施工手順は以下の通りである。
【００５８】
(1) 地上部分の簡易構造物または工作物を解体撤去する。このとき、支柱は筒状柱体３の上端位置近傍で切断してもよい。
【００５９】
(2) 筒状柱体３の上部外周面に金属チップ22を複数個溶接する。
【００６０】
(3) チップ22に引き抜き用のワイヤー23を掛ける。
【００６１】
(4) ワイヤー23の端部をラフタークレーンなどのクレーンのフック24に掛け、筒状柱体３を周囲のソイルセメント柱体２ごと引き抜く。
【００６２】
(5) 筒状柱体３およびソイルセメント柱体２を引き抜いた後の穴を、土砂で埋め戻す。
なお、以上の撤去方法は、一例であり、撤去方法はこれに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は設置および撤去ともに容易行うことができ、しかも強度的に安定しかつ適用範囲の広い支柱設置用基礎を提供することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  基礎
２  ソイルセメント柱体
３  段付き鋼管（筒状柱体）
４  仮設やぐら（簡易構造物）
５  支柱
６  底蓋
７  水平梁
８  斜め梁
９  連結金具
10  セメント系スラリー(固化材)
11  太陽光パネル
12  ケーシング
13  底蓋
14  掘削ビット
15  リーダー
16  オーガーモーター
17  建設重機
18  ヤットコ
19  建設重機
20  ミルクスイベル
21  ホース
22  チップ
23  ワイヤー
24  フック
【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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【図７】
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