(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、これに水平昇降機構を介して連結された可動板と、この可動板の底面に設けられた回転駆動部と、この回転駆動部の底面に設けられた杭頭支持部とからなる回転埋設杭貫入装置を、前記ベース部を基礎の底面に取付け、前記杭頭支持部に回転埋設杭ユニットの杭頭部を取付けて回転させながら、可動板を押し下げて回転埋設杭ユニットを加圧しながら地盤に貫入した後、可動板を上昇させて、別の回転埋設杭ユニットの下端を、貫入した前記下方の回転埋設杭ユニットに接合すると共に、杭頭部を前記杭頭支持部に取付けて回転させながら可動板を押し下げて、接合した回転埋設杭ユニットを順次貫入した後、回転埋設杭貫入装置を基礎から取外して、接合した回転埋設杭の頭部と、基礎の底面とに間に連結部材を取付けることを特徴とする建物基礎修復工法。
【請求項２】
基礎の底面に当接させるベース部と、このベース部の下方に水平昇降機構を介して接続された可動板と、可動板の底面に設けられ、駆動源に接続して回転する回転駆動部と、この回転駆動部の底面に設けられた杭頭支持部とから構成され、前記ベース部を基礎の底面に当接させ、回転駆動部の杭頭支持部に回転埋設杭ユニットの頭部を支持して、回転埋設杭ユニットを回転させながら、シリンダーのロッドを伸出させて可動板を押し下げ、回転埋設杭ユニットを貫入するようにしたことを特徴とする回転埋設杭貫入装置。
【請求項３】
ベース部と可動板を接続する水平昇降機構が、ベース部に接続され、下方に向けてロッドが伸出する複数本のシリンダーと、可動板に設けられ、前記シリンダーのロッドの先端と連結されたロッド受け部とから構成されていることを特徴とする請求項２記載の回転埋設杭貫入装置。
【請求項４】
最下方に取付けられる回転埋設杭ユニットが、鋼管の先端を周方向から押し潰して複数枚のブレードを形成したことを特徴とする請求項２記載の回転埋設杭貫入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅や低階層の建物において、地盤沈下などにより布基礎が不等沈下した場合に、布基礎の底部を地盤に貫入した杭で支持して、建物を水平に修復するアンダーピーニング工法による建物基礎修復工法およびこれに使用する回転埋設杭貫入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軟弱地盤に建設されている住宅等の建物が、地盤の沈下や地震などにより基礎が不等沈下して建物が傾くことがある。このような場合に、建物を水平に修復する工法としては、土台ジャッキアップ工法と、アンダーピーニング工法とがある。土台ジャッキアップ工法は、基礎をジャッキアップして水平に修復する方法であるが、沈下の程度が少ない場合にしか採用できず、また地盤の弱いところでは使用することができない問題があった。
【０００３】
このような地盤が不安定な場所では、アンダーピーニング工法が採用される。アンダーピーニング工法は、例えば図９（Ａ）に示すように、布基礎１の側面に逆Ｌ形の取付け治具２をアンカー３で取付ける。この取付け治具２にジャッキ４を取付ける。この状態で、ジャッキ４の下方に杭ユニット６ａを配置する。次にジャッキ４で杭ユニット６ａを地盤５に圧入し、ジャッキ４のストローク端まで伸出させた後、ジャッキ４を収縮させてから、新たな単位杭６ｂをねじ締めを行なって接続する。
【０００４】
この後、再度ジャッキ４を伸出させて単位杭６ｂを圧入し、以下同様の作業を繰り返して所定の長さの鋼管杭６を地盤に圧入する。鋼管杭６の貫入が終わったら取付け治具３を取外し、図９（Ｂ）に示すように基礎２の下面に三角形状のブラケット７を取付けて、その側面を杭６に溶接する。
【０００５】
しかしながら、この方法ではジャッキ４で圧入していくため、１回の操作でジャッキ４のストローク長の短い杭ユニット６ａしか圧入できず、何度も杭ユニット６ａ、６ｂ…を継ぎ足さなければならないので極めて作業性が悪い。また従来の方法では布基礎１の横に逆Ｌ形の取付け治具２をアンカー３で取付けなければならず、この取付けや取外しの作業に手間がかかる上、布基礎１の反力を横方向で受けるため取付け治具２を強固に作成しなければならなかった。またブラケット７と鋼管杭６の側面を溶接しなければならず、その作業も面倒で、隣家との境界が狭い場合には作業できず、布基礎１の中心と鋼管杭６がずれているので支持が不安定となる欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を除去し、単位杭の長さを長くし、貫入速度を速めて作業性を向上させると共に、狭い場所でも作業することができる布基礎の中心と杭の芯を一致させて強固に支持することができるアンダーピーニング工法による建物基礎修復工法およびこれに使用する回転埋設杭貫入装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の建物基礎修復工法は、ベース部と、これに水平昇降機構を介して連結された可動板と、この可動板の底面に設けられた回転駆動部と、この回転駆動部の底面に設けられた杭頭支持部とからなる回転埋設杭貫入装置を、前記ベース部を基礎の底面に取付け、前記杭頭支持部に回転埋設杭ユニットの杭頭部を取付けて回転させながら、可動板を押し下げて回転埋設杭ユニットを加圧しながら地盤に貫入した後、可動板を上昇させて、別の回転埋設杭ユニットの下端を、貫入した前記下方の回転埋設杭ユニットに接合すると共に、杭頭部を前記杭頭支持部に取付けて回転させながら可動板を押し下げて、接合した回転埋設杭ユニットを順次貫入した後、回転埋設杭貫入装置を基礎から取外して、接合した回転埋設杭の頭部と、基礎の底面とに間に連結部材を取付けることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項２記載の回転埋設杭貫入装置は、基礎の底面に当接させるベース部と、このベース部の下方に水平昇降機構を介して接続された可動板と、可動板の底面に設けられ、駆動源に接続して回転する回転駆動部と、この回転駆動部の底面に設けられた杭頭支持部とから構成され、前記ベース部を基礎の底面に当接させ、回転駆動部の杭頭支持部に回転埋設杭ユニットの頭部を支持して、回転埋設杭ユニットを回転させながら、シリンダーのロッドを伸出させて可動板を押し下げ、回転埋設杭ユニットを貫入するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
更に請求項３記載の回転埋設杭貫入装置は、ベース部と可動板を接続する水平昇降機構が、ベース部に接続され、下方に向けてロッドが伸出する複数本のシリンダーと、可動板に設けられ、前記シリンダーのロッドの先端と連結されたロッド受け部とから構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
更に請求項４記載の回転埋設杭貫入装置は、最下方に取付けられる回転埋設杭ユニットが、鋼管の先端を周方向から押し潰して複数枚のブレードを形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図１ないし図６を参照して詳細に説明する。図１において９は回転埋設杭貫入装置を示すもので、これは図２に示すように、縦方向部１０ａと中央横方向部１０ｂ、両側横方向部１０ｃ、１０ｃとで平面王字状に形成されたベース部１０の、前記中央横方向部１０ｂの両側にシリンダー１１、１１が取付けらている。このベース部１０の下方には可動板１３が設けられている。またベース部１０の両側横方向部１０ｃ、１０ｃの左右両端には図１および図３に示すように、逆Ｌ形の係止アーム１２、１２が着脱自在に取付けられている。
【００１２】
前記シリンダー１１は、図１に示すように下方に向けて伸出するロッド１４が突出されている。可動板１３の両側には前記ロッド１４を受ける、上部が開口した円筒状のロッド受け部１５、１５が溶接され、これとロッド１４とはピン１６で連結されている。また可動板１３には油圧モータ１７が取付けられ、この油圧モータ１７の下部に減速器１８が接続されている。
【００１３】
また可動板１３の底面にはスラストベアリング１９を介して回転駆動部２０が支持軸２１に回転自在に支持されている。この回転駆動部２０は、外周にギア２２が形成され、図２に示すように複数のギア２３、２４を介して減速器１８のギア２５に噛み合い、油圧モータ１７の回転を更に減速するようになっている。また前記回転駆動部２０の底面には、図１に示すように対向する２カ所に切欠部２６、２６を設けたリング状の杭頭支持部２８が突設されている。
【００１４】
また最下方に位置する回転埋設杭ユニット３０ａは図１に示すように、鋼管の先端を紡錘状に形成し、この紡錘部３１の周側面に２枚のブレード３２、３２が対向して突設されている。更にこのブレード３２、３２は図３に示すように埋設する時の回転方向に沿って先端側を捩じって湾曲させたもので、鋼管の先端を成形機で押し潰して２枚のブレード３２、３２を同時に成形したものである。
【００１５】
また回転埋設杭ユニット３０ａの杭頭部の内周には、対向する２カ所に角棒３４、３４が縦方向に取付けられている。また上方側に位置する回転埋設杭ユニット３０ｂ、３０ｃの杭頭部の内周も図５に示すように、対向する２カ所に角棒３４、３４が縦方向に取付けられている。また回転埋設杭ユニット３０ｂ、３０ｃの下部側内側には、その下部側が下方に突出した連結リング３５が溶接され、この突出した下端部に、前記角棒３４、３４が嵌合する切欠部２６、２６が形成されている。
【００１６】
次に上記構成の回転埋設杭貫入装置９を用いて沈下した住宅の布基礎１を修復する方法について説明する。先ず図１に示すように住宅の布基礎１の脇から下に向かって穴を掘り、布基礎１の水平部１ａを露出させる。次に回転埋設杭貫入装置９を穴の中に入れて布基礎１の下方に位置させ、逆Ｌ形の係止アーム１２、１２を、布基礎１の水平部１ａの両側に係止させると共に、係止アーム１２、１２の下部をベース部１０の両側横方向部１０ｃ、１０ｃにボルトで接続し、回転埋設杭貫入装置９のベース部１０の上面を、布基礎１の水平部１ａの底面に当接させた状態で吊り下げる。
【００１７】
次に可動板１３の底面に設けた回転駆動部２０の杭頭支持部２８の下方に、回転埋設杭ユニット３０ａを挿入し、この杭頭部の内周に溶接した角棒３４、３４を杭頭支持部２８の切欠部２６、２６に嵌合させて、回転埋設杭ユニット３０ａを垂直に支持する。
【００１８】
この後、油圧モータ１７を駆動させて、その回転力を減速器１８で減速し、更にギア２５、２４、２３を介してギア２２で減速して回転駆動部２０を回転させる。一方、シリンダー１１に油圧を送って、ロッド１４を伸出させていくと、布基礎１の底面で反力を受けて、ピン１６でロッド受け部１５に連結された可動板１３が下方に押し下げられていく。
【００１９】
この結果、回転埋設杭ユニット３０ａは可動板１３により上方から布基礎１の反力を受けて加圧されながら、回転力が加えられるので、回転しながら地盤５に食い込んで貫入していく。この時回転埋設杭ユニット３０ａの先端に形成した２枚のブレード３２、３２により土が掻き取られながら、紡錘部３１で外側に押し付けて、周囲地盤を締め固めながら貫入していくので、排出土がほとんどなく短時間に円滑に貫入することができる。
【００２０】
このようにして図４に示すようにシリンダー１１のロッド１４がストローク長まで伸出して、回転埋設杭ユニット３０ａの下部側が地盤５に埋設されたら、油圧モータ１７を停止し、シリンダー１１のロッド１４を収縮させると、可動板１３の杭頭支持部２８は回転埋設杭ユニット３０ａから離れて上昇する。
【００２１】
この後、図５に示すように上方側の回転埋設杭ユニット３０ｂの連結リング３５を下方側の回転埋設杭ユニット３０ａの杭頭部に挿着して、切欠部２６に角棒３４を嵌合させて重ねる。この後、回転埋設杭ユニット３０ｂの杭頭部に取付けた角棒３４を、杭頭支持部２８の切欠部２６に嵌合させる。
【００２２】
この後、前記と同様に、油圧モータ１７を駆動させて、回転駆動部２０を回転させると共に、シリンダー１１に油圧を送って、ロッド１４を伸出させて可動板１３を押し下げ、回転埋設杭ユニット３０ｂを上方から加圧しながら回転させて地盤５に貫入させる。以下同様の操作を繰返して回転埋設杭ユニット３０ｃを回転埋設杭ユニット３０ｂの上に重ねて貫入し、必要な支持力が得られる長さまで達したら、回転埋設杭貫入装置９を布基礎１から取り外す。
【００２３】
この後、図６に示すように、最上方の回転埋設杭ユニット３０ｃの杭頭部に、ブラケット板３８を接合し、ここに連結部材となるボルト３９を取付けて、その頭部を布基礎１の水平部１ａの底面に圧接して布基礎１を回転埋設杭３０に支持させる。このようにして、布基礎１に沿って所定の間隔で回転埋設杭３０を貫入して布基礎１を水平に支持して修復する。
【００２４】
図７は本発明の他の実施の形態を示すもので、ベース部１０の底面にシリンダー１１、１１を下方に向けて接合する。可動板１３はその一部がシリンダー１１、１１の間に配置され、可動板１３の底面にはＬ形のブラケット４０、４０が接続され、この下端にロッド受け部１５、１５が取付けられている。このロッド受け部１５には前記シリンダー１１のロッド１４がピン１６で連結されている。またベース部１０には油圧モータ１７と減速器１８が取付けられ、これは複数のギアを介して回転駆動部２０を回転させるようになっている。
【００２５】
この構造の回転埋設杭貫入装置９は布基礎１の下方にシリンダー１１が設けられているので、室内の床などを取外す必要がない。またベタ基礎の場合には、係止アーム１２が入る小さな孔を開孔して、ここから係止アーム１２を挿入して回転埋設杭貫入装置９を支持させることができる。
【００２６】
なお上記説明では、シリンダー１１のロッド１４とロッド受け部１５をピン１６で連結した構造について示したが、ロッド受け部を軸受けブラケットで形成し、この軸にロッド１４の先端を接続した構造でも良い。また上記説明では、基礎１の底面に当接させるベース部１０と、この下方に設けた可動板１３とを接続する水平昇降機構として、２本のシリンダー１１、１１を上下方向に平行に取付けた場合について示したが、複数のリンクをピンで連結したＸ形やパンタグラフ形など、可動板１３を水平に保持して昇降できる機構であれば他の構造でも良い。またシリンダー１１としては複動型２段油圧シリンダーを用いても良い。
【００２７】
また最下方に位置する回転埋設杭ユニット３０ａとして、先端に２枚のブレード３２、３２を形成したものについて示したが図８に示すように、鋼管の先端側を外周の３方向から中心に向かって斜めに陥没した谷部４２を形成し、これら谷部４２の間に、先端側が閉塞し、後方側が順次、周方向に膨出した３枚のブレード３２…を放射状に突設した構造のものを使用しても良い。
【００２８】
この回転埋設杭ユニット３０ａは製造が容易で、ブレード３２が鋼管の外周側にほとんど突設していないのでブレード３２の変形もなく、垂直に埋設できると共に貫入速度が速く、その上、排出土がほとんどなく周囲地盤との密着性が高く摩擦力が増大して支持力を大幅に向上させることができる。なお本発明に用いる回転埋設杭は上記構成に限らず、先端に螺旋羽根を取付けた構造のものでも良い。また回転埋設杭ユニット３０ａ、３０ｂの連結構造は、角棒３４と、連結リング３５の切欠部２６とを嵌合する構造に限らず他の連結構造でも良い。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る請求項１記載の建物基礎修復工法によれば、回転埋設杭貫入装置のベース部を基礎の底面に取付け、回転駆動部の杭頭支持部に回転埋設杭ユニットの杭頭部を取付けて回転させながら、可動板を基礎の反力を利用して押し下げて回転埋設杭ユニットを加圧しながら地盤に貫入していくので、回転埋設杭ユニットの長さを長くできると共に、貫入速度を速めて作業性を向上させることができる。更に布基礎の中心と回転埋設杭の芯を一致させることができるので反力を有効に利用して強固に支持することができると共に、狭い場所でも建物を水平に修復することができる。
【００３０】
また請求項２記載の回転埋設杭貫入装置によれば、基礎の底面に当接させるベース部と、このベース部の下方に水平昇降機構を介して接続された可動板と、可動板の底面に設けられ、駆動源に接続して回転する回転駆動部と、この回転駆動部の底面に設けられた杭頭支持部とから構成されているので、可動板に回転駆動部を備えた小型の構造となり、基礎への取付が容易である上、基礎の真下でこの反力を有効に利用することができる。
【００３１】
また請求項３記載の回転埋設杭貫入装置によれば、ベース部と可動板を接続する水平昇降機構が、ベース部に接続され、下方に向けてロッドが伸出する複数本のシリンダーと、可動板に設けられ、前記シリンダーのロッドの先端と連結されたロッド受け部とから構成されているので、構造が簡単で安価に製造できると共に、１回の操作でロッドのストローク長の長さの回転埋設杭ユニットを貫入することができる。また複動型２段油圧シリンダーを用いれば更にロッドのストローク長を長くすることができる。
【００３２】
また請求項４記載の回転埋設杭貫入装置によれば、最下方に取付けられる回転埋設杭ユニットが、鋼管の先端を周方向から押し潰して複数枚のブレードを形成したので、成型が容易で安価に製造できると共に、貫入速度が速く、摩擦抵抗も大きいので支持力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による回転埋設杭貫入装置を用いて回転埋設杭ユニットを貫入している状態を示す正面図である。
【図２】図１の回転埋設杭貫入装置を示す平面図である。
【図３】図１の回転埋設杭貫入装置を示す側面図である。
【図４】回転埋設杭貫入装置のシリンダーのロッドを伸出させて回転埋設杭ユニットを貫入している状態を示す正面図である。
【図５】回転埋設杭貫入装置を用いて複数の回転埋設杭ユニットを連結しながら貫入している状態を示す正面図である。
【図６】複数の回転埋設杭ユニットを連結した回転埋設杭と布基礎を連結部材で連結して埋戻した状態を示す正面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態による回転埋設杭貫入装置を示す正面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態による回転埋設杭を示す斜視図である。
【図９】（Ａ）は従来方法により回転埋設杭ユニットを貫入している状態を示す正面図、（Ｂ）は、従来方法により布基礎をブラケットを介して鋼管杭に支持させた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 布基礎
２ 取付け治具
４ ジャッキ
５ 地盤
７ 鋼管杭
９  回転埋設杭貫入装置
１０  ベース部
１１ シリンダー
１２ 係止アーム
１３ 可動板
１４ ロッド
１５ ロッド受け部
１７ 油圧モータ
２０ 回転駆動部
２６ 切欠部
２８ 杭頭支持部
３０ 回転埋設杭
３０ａ回転埋設杭ユニット
３２ ブレード
３４ 角棒
３５ 連結リング
【図１】
0003539492.tif 000002
【図２】
0003539492.tif 000003
【図３】
0003539492.tif 000004
【図４】
0003539492.tif 000005
【図５】
0003539492.tif 000006
【図６】
0003539492.tif 000007
【図７】
0003539492.tif 000008
【図８】
0003539492.tif 000009
【図９】
0003539492.tif 000010