(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に巻き方向が互い異なる雌ねじが形成され、下側のものが基礎杭の上端に溶接固定される上下の雌ねじ筒と、これらの雌ねじ筒の各雌ねじに螺合する互いに巻き方向が異なる上下の雄ねじが外周面に形成された雄ねじ体とを備え、この雄ねじ体の外周面における前記上下の雄ねじ間に雄ねじ体を正逆回転させるための回転操作部を有し、この回転操作部を正逆回転させることによって上下の雌ねじ筒が離間または接近して上下方向に伸縮される上下調節機構と、この上下調節機構上に設けたベース板上をこのベース板に沿って水平方向に自由に移動可能なスライダを備えるとともに、このスライダを前記ベース板上における所要の位置で固定する固定手段を有し、スライダ上に立設した支軸の上端部に、構造物の基部との接続部たる支持プレートを設けてなる水平位置調節機構とを備えてなる構造物の支持装置。
【請求項２】
前記水平位置調節機構は、前記ベース板上に設けられてスライダを囲み、スライダの外周面との間にスライダ移動用の隙間を有する周壁を備え、この周壁を貫通して先端がスライダの外周面に接する水平位置調節用のボルトを少なくとも３本以上備え、これらのボルトを操作することにより、スライダの位置が調節、固定されるようにした請求項１に記載の構造物の支持装置。
【請求項３】
前記支軸をスライダに対して傾斜可能に接続してなる請求項１に記載の構造物の支持装置。
【請求項４】
前記支軸とスライダとの間をボールジョイントにより接続してなる請求項３に記載の構造物の支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はビルなどの建築構造物や橋梁などの土木構造物等の構造物を基礎杭上に支持するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
ビルなどの建築構造物や橋梁などの土木構造物は地盤中に打設した基礎杭上に柱等の構造物の基部を接続し、基礎杭によって構造物の重量を支持している。
従来の基礎杭と構造物との間における接続構造は、例えば図７に示されるように鋼管よりなる基礎杭３１の上端に支持プレート３２を溶接し、この支持プレートにあけた孔３２ａと柱３３の基部フランジ３４にあけた孔３４ａにボルト３５を通してナット３６で止めるのが一般的である。
【０００３】
上述した従来の接続構造では、支持プレート３２の高さおよび水平方向の位置が正確であること、支持プレートが水平であることおよび支持プレートが基礎杭３１に充分な強度で溶接されていることが要求される。
【０００４】
しかし、上述した要求を満たすには支持プレート３２を基礎杭３１に溶接する前に、まず基礎杭の上端部を上端面が所要の高さかつ水平となるように正確に切断しなければならず、この切断作業は基礎杭を打設した後に現場で行わなければならないので、正確に行うのが困難である。
【０００５】
また、基礎杭は所要の位置に打設されるべきものではあるが、実際には水平方向に数ｃｍのずれが生じることが往々にしてあり、このずれは支持プレートの基礎杭に対する溶接位置をずらすことによってまず大まかに修正し、その後柱３３を接続する際に支持プレート３２に対する柱の基部フランジ３４の取付位置を水平方向に微調節している。しかし、このような水平方向のずれに対する修正はあまり正確に行うことができず、しかも作業が煩雑である。
【０００６】
さらに、基礎杭３１と支持プレート３２との間の溶接は現場で行わなければならず、溶接の精度は現場の天候に左右されるので、安定した溶接精度を得ることが困難であり、しかも熟練した溶接技術者が現場に出向いて作業を行う必要があり、作業コストも嵩むという問題もある。
【０００７】
【目的】
本発明の目的とするところは、現場での溶接を行う必要がなくて充分な構造強度を得ることができ、しかも基礎杭の打設位置や角度に誤差があっても正確に修正することができ、構造物を安定して支持することができる支持装置を提供することにある。
【０００８】
【本発明の構成】
上記目的を達成するために、本発明に係る構造物の支持装置は、内周面に巻き方向が互い異なる雌ねじが形成され、下側のものが基礎杭の上端に溶接固定される上下の雌ねじ筒と、これらの雌ねじ筒の各雌ねじに螺合する互いに巻き方向が異なる上下の雄ねじが外周面に形成された雄ねじ体とを備え、この雄ねじ体の外周面における前記上下の雄ねじ間に雄ねじ体を正逆回転させるための回転操作部を有し、この回転操作部を正逆回転させることによって上下の雌ねじ筒が離間または接近して上下方向に伸縮される上下調節機構と、この上下調節機構上に設けたベース板上をこのベース板に沿って水平方向に自由に移動可能なスライダを備えるとともに、このスライダを前記ベース板上における所要の位置で固定する固定手段を有し、スライダ上に立設した支軸の上端部に、構造物の基部との接続部たる支持プレートを設けてなる水平位置調節機構とを備えてなる構造のものとしてある。
【０００９】
本発明に係る支持装置の実施態様の第１は、前記水平位置調節機構は、前記ベース板上に設けられてスライダを囲み、スライダの外周面との間にスライダ移動用の隙間を有する周壁を備え、この周壁を貫通して先端がスライダの外周面に接する水平位置調節用のボルトを少なくとも３本以上備え、これらのボルトを操作することにより、スライダの位置が調節、固定されるようにしたものとしてある。
【００１０】
また、本発明に係る支持装置の実施態様の第２は、前記支軸とスライダとの間をボールジョイントにより接続して、支軸をスライダに対して傾斜可能に接続したものとしてある。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明に係る支持装置の実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
本発明の支持装置は、上端部に構造物の柱等における基部が接続される支持プレート１を備え、この支持プレートの上下位置を調節する上下調節機構２と支持プレートの水平方向の位置を調節する水平位置調節機構３を有している。
【００１２】
前記上下調節機構２は、内周面に雌ねじ部４ａ、５ａをそれぞれ形成した上下の雌ねじ筒４、５と、上下の雄ねじ部６ａ、６ｂ間に回転操作部７を有する筒体よりなる雄ねじ体６を備え、また、回転操作部７と上下の雌ねじ筒４、５間にロックナット８ａ、８ｂを設けてある。
【００１３】
上下の雌ねじ筒４、５における各雌ねじ部４ａ、５ａは互いにねじ条の巻き方向が逆向きになっており、かつ雄ねじ体における上下の雄ねじ部６ａ、６ｂも互いにねじ条の巻き方向が逆向きになっていて、回転操作部を正逆回転させることによって上下の雌ねじ筒が離間し、または接近して、上下調節機構２全体が伸縮できるようになっている。
【００１４】
前記回転操作部７は外周面の横断面形状が六角形状を呈する形状としてあって、前記ロックナット８ａ、８ｂと同じ工具で回すことができるようにしてある。
【００１５】
また、前記各雌ねじ部、雄ねじ部、ロックナットの各ねじ条はいずれも耐荷重性の高い角ねじや台形ねじとする。
なお、前記上側の雌ねじ筒４における上端部寄りの内側には十字状の補強リブ９を設けてある。
【００１６】
しかして、上側の雌ねじ筒４の上端には水平位置調節機構３のベース板１０を溶接により固定してあり、また雌ねじ筒４の側面とベース板１０の下面との間には補強板用のブラケット１１、１１を設けてある。
【００１７】
前記水平位置調節機構３は、ベース板１０上に円筒状の周壁１２を備え、この周壁内にベース板上を水平方向に移動できる円柱状のスライダ１３を収容してあって、周壁１２の開口上部は中央に孔１４ａを有する蓋体１４で塞いであり、この蓋体は前記スライダ１３の上面に摺接するようになっている。
なお、この蓋体１４は周壁にボルト止めされていて、着脱できるようになっている。
【００１８】
前記スライダ１３は上端が前記蓋体１４の孔１４ａを通して上方へ突出し、この上端に前記支持プレート１が溶接固定された支軸１５の下端球状部１６とでボールジョイントを構成しており、図２中、仮想線で示されるように支軸１５が垂直軸まわりに全周方向へ６°程度傾斜できるようになっている。
【００１９】
なお、スライダ１３は上下に分割できる構成となっていて、支持装置の製作時において前記球状部１６を上下から挟み込むようになっている。
また、支軸１５はスライダとともに水平方向へ移動するので、支軸が貫通している蓋体の孔１４ａは支軸の移動を妨げない充分な径としてある。
【００２０】
前記周壁１２には外側から中心に向かって周壁を貫通する水平位置調節用のボルト１７、１７を前後左右に設けてあり、これらボルトの先端部にて前記スライダ１３の外周面を押圧することにより、スライダの水平位置を調節、固定できるようにしてある。
なお、本実施例においては上記水平位置調節用のボルトを前後左右に４本設けてあるが、このボルトは少なくとも等角度間隔に３本あればよい。
【００２１】
また、前記蓋体１４の孔１４ａまわりには、蓋体を上から下に向かって貫通するボルト１８、１８を設けてあり、これらのボルトを締めることにより、スライダの水平位置をより確実に固定できるようになっている。
【００２２】
次ぎに、上述のように構成した支持装置の作用について説明する。
本発明の支持装置は、まず上下調節機構２における下側の雌ねじ筒５を支持装置から外し、この雌ねじ筒を基礎杭１９の上端に予め工場で溶接しておき、この雌ねじ筒を溶接した基礎杭を現場の地盤に打設する。
【００２３】
そして、雄ねじ体６の下部雄ねじ部６ｂを下側の雌ねじ筒５に螺合せしめて支持装置を基礎杭に取付け、雄ねじ体６の回転操作部７を正逆回転させて前記支持プレート１を所要の高さに位置せしめた後、ロックナット８ａ、８ｂを締めて上下調節機構２全体の高さを固定する。
【００２４】
なお、図２においては雄ねじ体における雄ねじ部６ａ、６ｂの軸方向の長さを雌ねじ筒における雌ねじ部の軸方向の長さとロックナットの軸方向の長さの和と同じにしてあるが、雄ねじ部の長さを短くしておけばロックナット８ａ、８ｂの軸方向の長さ（厚さ）を短いものと交換することによって上下調節機構３全体の長さをさらに縮めることができる。また、上下のロックナットをそれぞれ予め２重のもの（上下各２個）にしておいて、上下調節機構全体の長さをさらに縮める必要がある場合は上下各ひとつのロックナットを取り外すようにする場合もある。
【００２５】
そして前記スライダ１３を所要の水平位置に移動させ、水平調節用のボルト１７、１７を中心方向へ螺入せしめ、さらに蓋体１４に設けたボルト１８、１８を締めてスライダを固定する。なお、スライダの水平位置の微調節はボルト１７、１７を操作して行う。
【００２６】
スライダ１３の位置を所要の位置に固定した後、スライダの外周面と周壁１２の内周面との間の隙間２０に充填材を入れる。この充填材は地震等によって外部から支持装置に過大な衝撃が加わってもスライダが移動しないようにするためのものであり、例えばモルタルコンクリート、接着剤、接着剤に鉄粉を混合したものあるいは液状のゴム（防震ゴム）を流し込み、隙間２０内で硬化させるという手段を挙げることができ、充填材は蓋体の適所に孔をあけておいてこの孔から充填する場合もあるし、蓋体のボルト１８、１８を締める前に蓋体を外して充填材を流し込み、その後蓋体を取り付けてからボルト１８、１８を締めるようにする場合もある。
【００２７】
次ぎに、支持プレート１の下面と蓋体１４の上面との間に防振ゴムや鉄板等のライナーを嵌めて支持プレートを水平の状態で固定し、その後構造物の柱等の基部を支持プレート上に取り付ける。なお、図３中の符号１ａは支持プレートに構造物の基部を取り付けるためのボルト孔を示している。
【００２８】
図５は本発明に係る支持装置の他の実施例を示し、この実施例のものでは、スライダ２１にボールジョイントを設けておらず、スライダ２１は支軸２３と一体に構成されていて、支持プレート２２はスライダ２１と平行をなすよう支軸に溶接固定されており、スライダ自体を支持プレート２２とともに傾斜せしめて支持プレートの水平調節を行うようにしてある。
なお、図５においては上下調節機構３の構成が上述した実施例のものと同じであるので、上側の雌ねじ筒４を除く上下調節機構の構成は図示を省略した。
【００２９】
この実施例の支持装置においては、基礎杭を地盤に打設した後、上下調節機構の操作によって支持プレートの高さを大まかに調節し、支持プレートの水平度を測定する。
【００３０】
この水平度の測定結果に基づき、鉄板や防震ゴムよりなる修正プレート２４を作成する。この修正プレートは、上下の面が修正に必要な角度をなすように作成し、図６に示すようにベース板２５の上面とスライダ２１の下面との間に介在せしめるものとしてある。
【００３１】
修正プレート２４を設けた後、スライダを所要の水平方向の位置に移動せしめて水平位置調節用のボルト１７、１７にて固定し、その後再び支持プレートの水平度を測定しながら水平度の微調整を行う。
【００３２】
この微調整においては、ベース板２５にその下面から貫通せしめたボルト２６、２６を操作し、これらのボルトの先端でスライダを下方から押圧し、支持プレートをスライダとともに水平に調節する。
【００３３】
次ぎに、スライダ２１と周壁１２との間の隙間２７に、前述した実施例と同様に充填材を入れ、上下調節機構３を操作することによって支持プレートの上下位置を微調整した後、構造物の基部を支持プレート２２に取り付ける。
【００３４】
なお、上述した実施例において支持プレートは八角形状のものとしてあるが、支持プレートに接続される構造物の基部の形状等の諸条件によって異なる形状のものとする場合もある。
また、上述した実施例では周壁を円筒状、スライダを円柱状としてあるが、スライダを周壁内で移動可能であればそれぞれ角筒状や角柱状とする場合もある。
【００３５】
【本発明の作用、効果】
本発明に係る支持装置によれば、支持装置の各部の溶接や下側の雌ねじ筒と基礎杭との溶接を予め工場で高精度に行うことができ、従来のように現場での溶接を行う必要がなくて現場の天候に左右されることなく充分な構造強度を得ることができ、また、現場における基礎杭上端部の切断も不要であり、現場での作業を格段に簡略化することができ、工期の短縮および施工コストの低減を期すことができる。
【００３６】
また、上下調節機構によって支持プレートの上下位置を正確に設定することができ、かつ、水平位置調節機構によって支持プレートの水平位置を正確に調節することができ、しかも支持プレートの水平度も正確に設定することができる。
【００３７】
したがって、基礎杭の打設位置や角度に誤差があってもこれらの誤差を正確に修正することができ、構造物を安定して支持することができる。
【００３８】
さらに、構造物が支持地盤の変化によって不等沈下した場合でも上下調節機構を調節することによって容易かつ正確に沈下修正を行うことができるという重要なメリットもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る支持装置の実施例を示す正面図。
【図２】本発明に係る支持装置を基礎杭に接続した状態を示す縦断面図。
【図３】本発明に係る支持装置の実施例を示す平面図。
【図４】本発明に係る支持装置の実施例を示す図２のＩＶ−ＩＶ線横断面図。
【図５】本発明に係る支持装置の他の実施例を示す縦断面図。
【図６】本発明に係る支持装置の他の実施例において水平調節を行った状態を示す縦断面図。
【図７】従来の基礎杭と構造物との接続構造を示す正面図。
【符号の説明】
１  支持プレート              ２  上下調節機構
３  水平位置調節機構              ４、５  雌ねじ筒
６  雄ねじ体                  ７  回転操作部
８ａ、８ｂ  ロックナット      ９  補強リブ
１０  ベース板                １１  ブラケット
１２  周壁                    １３  スライダ
１４  蓋体                    １５  支軸
１６  球状部                  １７  水平位置調節用のボルト
１８  スライダ固定用のボルト  １９  基礎杭
２０  隙間                    ２１  スライダ
２２  支持プレート            ２３  支軸
２４  修正プレート            ２５  ベース板
２６  水平微調整用のボルト    ２７  隙間
【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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