(57)【要約】【課題】  傾斜地であっても容易かつ短時間に施工することができ、しかも優れた支持力と引抜抵抗力を有する杭を提供する。【解決手段】  杭は、管状に形成された金属製の管体１１と、管体１１の下端から上方に向って設けられる複数のスリット１２と、スリット１２間に位置する拡開片１３と、拡開片１３に設けられ、管体内において管体１１の軸方向に向って突出する金属製の受け部１４と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状に形成された金属製の管体と、
前記管体の下端から上方に向って設けられる複数のスリットと、
前記スリット間に位置する拡開片と、
前記拡開片に設けられ、前記管体内において前記管体の軸方向に向って突出する金属製の受け部と、
を備えることを特徴とする杭。
【請求項２】
前記受け部は、前記管体の下端から下方に向って延出し、かつ、受け部の下部が拡開片の内側から管体の軸方向に向って下方に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の杭。
【請求項３】
前記受け部は、その上部が、拡開片の内側から管体の軸方向に向って下方に傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載の杭。
【請求項４】
前記受け部は、板状であり、その両面が管体の軸方向に対して略平行となっていることを特徴とする請求項１、２または３記載の杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の基礎として用いられる杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー政策等の見直しにより、メガソーラの計画または建設が増加している。メガソーラを設置するには、広大な土地が必要であるところ、旧炭鉱等の傾斜地における建設も計画されている。
【０００３】
メガソーラの架台は、一般的にコンクリート基礎に固定される。しかしながら、傾斜地等の平坦でない場所においては、コンクリート基礎を形成することは困難であり、手間やコストも掛かるという問題があった。
【０００４】
ここで、基礎としては、コンクリート基礎の代わりに杭を用いることも考えられる。例えば、特許文献１には、太陽電池アレイの架台用基礎構造であって、先端にかえしを有する矢じり部を設けた杭を所定の深さまで地中に打ち込み、該杭の後部に、該杭の径より大きい径の支持部を設けて該支持部を埋設し、この支持部に前記架台を保持する支柱を設けたものが開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記架台用基礎構造は、支持力に懸念があり、メガソーラ等の大規模な構造物を設置する場には、杭や支持部の径を大きくしたり、杭を打ち込む深さを深くしたりする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３３３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、傾斜地であっても容易かつ短時間に施工することができ、しかも優れた支持力と引抜抵抗力を有する杭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】
【０００８】
本発明の杭は、管状に形成された金属製の管体と、管体の下端から上方に向って設けられる複数のスリットと、スリット間に位置する拡開片と、拡開片に設けられ、管体内において管体の軸方向に向って突出する金属製の受け部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の杭は、拡開片を拡開させるためのピンを管体の上端から管体内に挿入し、そのピンを下方に向って押し込むと、受け部がピンに押され、拡開片が外側に向って拡開する。
【００１０】
ここで、受け部は、管体の下端から下方に向って延出し、かつ、受け部の下部が拡開片の内側から管体の軸方向に向って下方に傾斜しているものであってもよい。
【００１１】
また、受け部は、その上部が、拡開片の内側から管体の軸方向に向って下方に傾斜しているものであってもよい。
【００１２】
また、受け部は、板状とし、その両面を管体の軸方向に対して略平行となるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の杭は、地中において拡開片が拡開するので、非常に優れた支持力および引抜抵抗力を有する。そのため、杭に固定された構造物が安定的に支持される。また、比較的に大きな支持力や引抜抵抗力が必要とされる場合であっても、杭を地中に深く打ち込んだり、管体の径を大径化したりする必要もない。
【００１４】
また、本発明の杭は、設置が容易であり、さまざまな地形に設置することができる。そのため、本発明の杭を用いれば、コンクリート基礎を形成することが困難な傾斜した地形や凹凸がある地形であっても、容易かつ短時間に基礎を形成することができる。
【００１５】
また、本発明の杭は、ピンを管体に挿入し、受け部をピンで押し込むことにより拡開片を拡開させるので、地中において拡開片を確実に拡開させることができる。
【００１６】
また、本発明の杭は、杭を地中に打ち込んだ後、受け部の下部を管体の下端から下方（外側）に向って延出し、かつ、傾斜させることにより、杭の貫入抵抗を低減させることができる。
【００１７】
また、本発明の杭は、受け部の上部の傾斜角度を変更することにより、拡開片の拡開角度を調整することができる。これにより、杭の支持力や引抜抵抗力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の杭を示す図であり、(ａ)は正面図、（ｂ）は底面図および（ｃ）は縦断面図を表す。
【図２】本発明の杭を示す斜視図である。
【図３】本発明の受け部の接続状況を示す斜視図である。
【図４】本発明の杭の他の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の杭の使用方法を示す模式図である。
【図６】本発明の杭の使用状況を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の杭について説明する。図１〜図３は、本発明の杭の一実施形態を示す図である。本発明の杭は、管状に形成された金属製の管体１１と、管体１１の下端から上方に向って設けられる複数のスリット１２と、スリット１２間に位置する拡開片１３とを、備えている。また、拡開片１３には、管の軸方向に向って突出する受け部１４が設けられている。
そして、杭は、拡開片１３を拡開させるためのピン２１を管体１１の上端から管体内に挿入し、そのピン２１を下方に向って押し込むと、受け部１４がピン２１に押され、拡開片１３が外側に向って拡開する（図５参照）。
なお、杭の各構成の説明において、下方とは、地中に打ち込まれる側を指し、上方とは、空中側を指すものとする。
【００２０】
管体１１は、鋼製であって、中空の管状に形成されている。管体１１の断面形状は、特に限定されるものではないが、略円形とすれば、後述する拡開片１３を効率よく拡開させることができる。管体１１の上端は、開口したものであってもよいし、構造物設置用の平板３１を取り付けたものであってもよい。
【００２１】
スリット１２は、管体１１の下端から上方に向って設けられる。また、スリット１２は複数設けられる。スリット１２の数は拡開片１３の数に対応する。
【００２２】
拡開片１３は、管体１１へのスリット１２の形成に伴い形成される部分であり、スリット１２間に位置する。拡開片１３の枚数は、特に限定されるものではないが、杭の引抜抵抗力等の観点から３〜６枚とすることが好ましい。また、拡開片１３は、管体１１の外径または内径が大きいものほど、枚数を多くすることが好ましい。
【００２３】
受け部１４は、鋼製であって、かつ、拡開片１３に設けられるものであって、管体内において管体１１の軸方向に向って突出する。また、受け部１４は、管体１１の下端から下方（外側）に向って延出している。ここで、受け部１４の突出は、例えば、管体１１の軸を超えない範囲において突出させる。なお、受け部１４は、少なくとも１以上の拡開片１３に設けるものであればよい。
受け部１４のうち、その下方に位置する下部１６は、管体１１の内面から管体１１の軸方向に向って下方に傾斜している。その傾斜角度αは、５〜７０°の範囲であることが好ましく、さらには１０〜６０°の範囲であることが好ましい。
このように受け部１４が管体１１の下端から下方（外側）に向って延出し、かつ、受け部１４の下部１６を傾斜させることにより、杭の貫入抵抗を低減させることができる。
【００２４】
受け部１４のうち、その上方に位置する上部１５は、下部１６と同様に、管体１１の内面から管体１１の軸方向に向って下方に傾斜している。その傾斜角度βは、５〜９０°の範囲とすることが好ましい。上部１５の傾斜角度βが大きいものほど、拡開片１３を拡開させる際に、拡開角度が大きくなる。なお、上部１５は、傾斜しないもの（β＝９０°）であってもよい。
このように受け部１４の上部１５を傾斜させると、管体内にピン２１を挿入して拡開片１３を拡開させる際に、スムーズに拡開片１３を拡開させることができる。また、受け部１４の上部１５の傾斜角度を変更することにより、拡開片１３の拡開角度を調整することができる。
【００２５】
受け部１４は、一の実施形態として、板状であって、上部１５（上面）と下部１６（下面）を上記のように傾斜させたものとすることができる。この場合、受け部１４は、その板の両面を管体１１の軸方向と略平行になるようにし、かつ、拡開片１３の内側の幅方向中央部から管体１１の軸方向に向って突出させる。
【００２６】
受け部１４と管体１１との接続については、例えば、図３に示すように、拡開片１３に受け部１４を差し込むための切り込み１７を設ける。そして、受け部１４の一部が管体１１の外側に突出するように受け部１４を切り込み１７に差し込み、受け部１４を管体１１に溶接する。
なお、受け部１４は、図４に示すように、受け部１４の一部を管体１１の外側に突出させずに、拡開片１３の内側に直接接続してもよい。
【００２７】
ピン２１は、棒状であって、管体内に挿入可能な断面形状を有しており、金属により形成されている。ここで、ピン２１の下部１６を先細りの形状とすると、ピン２１を管体１１に挿入した場合に、ピン２１が各受け部１４に当接しやすくなり、拡開片１３を拡開させやすくなる。
【００２８】
本発明の杭は、例えば、太陽光パネル等の架台、柵または仮設住宅の基礎として用いることができる。
図５および図６は、本発明の杭の使用方法および使用状況を示す。
本発明の杭の使用方法は、まず、杭の下方を地中に向けて、重機等を用いて杭を地中の所定の深さまで打ち込んでいく（図５（ａ）参照）。
杭の打ち込みが完了した後、管体１１の上端からピン２１を管体内に挿入し、重機等を用いてピン２１を管体１１の下方に押し込んでいく（図５（ｂ）参照）。
ピン２１の押し込みに伴い、拡開片１３の受け部１４がピン２１に押され、拡開片１３が外側に向って拡開する（図５（ｃ）参照）。
拡開片１３が拡開仕切ったところでピン２１を管体１１から引き抜くことにより、杭の打ち込みが完了する。
そして、打ち込んだ杭に架台等の構造物４１を従来の固定手段により固定する。固定は、図６に示すように、例えば、管体１１の上端に構造物設置用の平板３１等を設けて、その平板３１等に架台等の構造物４１を固定する。
【００２９】
本発明の杭は、地中において拡開片１３が拡開するので、非常に優れた支持力および引抜抵抗力を有する。そのため、杭に固定された構造物は安定的に支持される。また、比較的に大きな支持力や引抜抵抗力が必要とされる場合であっても、杭を地中に深く打ち込んだり、管体１１の径を大径化したりする必要もない。
【００３０】
また、本発明の杭は、設置が容易であり、さまざまな地形に設置することができる。そのため、本発明の杭を用いれば、コンクリート基礎を形成することが困難な傾斜した地形や凹凸がある地形であっても、容易かつ短時間に基礎を形成することができる。
【００３１】
また、本発明の杭は、杭を地中に打ち込んだ後、ピン２１を管体１１に挿入し、受け部１４をピン２１で押し込むことにより拡開片１３を拡開させるので、地中において拡開片１３を確実に拡開させることができる。
【００３２】
また、受け部１４の上部１５の傾斜角度を変更することにより、拡開片１３の拡開角度を調整することができる。これにより、杭の支持力や引抜抵抗力を調整することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１１    管体
１２    スリット
１３    拡開片
１４    受け部
１５    上部
１６    下部
１７    切り込み
２１    ピン
【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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