(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、住宅等の基礎を構成する杭の打込作業を行う際、杭を打ち込む前に、杭を正しい姿勢にすることを可能とする、杭の姿勢計測装置を提供する。【解決手段】  地盤に打ち込まれる杭１の姿勢計測装置であって、杭１の姿勢を計測する計測部材１０と、この計測部材１０の位置決め部材２０を備え、位置決め部材２０は杭１の外周面に着脱可能に取り付けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に打ち込まれる杭の姿勢計測装置であって、
前記杭の姿勢を計測する計測部材と、該計測部材の位置決め部材を備え、
前記位置決め部材は前記杭の外周面に着脱可能に取り付けられることを特徴とする杭の姿勢計測装置。
【請求項２】
前記位置決め部材は前記杭の外周の略四分の一の幅を備えて形成されたことを特徴とする請求項１記載の杭の姿勢計測装置。
【請求項３】
前記位置決め部材には、径の異なる複数種の杭の外周の略四分の一の幅を示す複数の計測点が設けられたことを特徴とする請求項１記載の杭の姿勢計測装置。
【請求項４】
地盤に打ち込まれる杭の姿勢計測装置であって、
前記杭の姿勢を計測する計測部材と、該計測部材の位置決め部材を備え、
前記計測部材は前記位置決め部材を介して前記杭の外周面に着脱可能に取り付けられることを特徴とする杭の姿勢計測装置。
【請求項５】
前記計測部材は二つ以上の棒状気泡管からなり、該棒状気泡管は前記杭の中心軸線周りに互いに所定角度をなすように配設されることを特徴とする請求項１または４記載の杭の姿勢計測装置。
【請求項６】
前記計測部材は二つ以上の棒状気泡管からなり、該棒状気泡管はそれぞれ前記杭の中心軸線に直交して配設されるとともに、互いに所定角度をなすように配設されることを特徴とする請求項１または４記載の杭の姿勢計測装置。
【請求項７】
前記計測部材には、前記杭の中心軸線に沿って配設されるさらに別の棒状気泡管が設けられたことを特徴とする請求項５または６記載の杭の姿勢計測装置。
【請求項８】
前記計測部材は、前記杭の中心軸線に直交して配設される一つ以上の円形気泡管からなることを特徴とする請求項１または４記載の杭の姿勢計測装置。
【請求項９】
前記位置決め部材は前記杭の周面に密着する面状部材からなることを特徴とする請求項１または４記載の杭の姿勢計測装置。
【請求項１０】
前記位置決め部材は磁気を有する部材からなることを特徴とする請求項１または４記載の杭の姿勢計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は杭の姿勢計測装置に関し、特に、地中に鋼管杭を回転圧入する前に、杭の鉛直姿勢を確保し、精度良く打ち込むことを可能とする、杭の姿勢計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の建物の基礎は、一般に、地盤を掘削し、そこに鉄筋からなる構造体を構築し、型枠を設置した後、コンクリートを打設して形成されている。
しかし、上記基礎では支持力を得られず、鋼管杭を打ち込み支持力を確保する方法がとられる場合がある。
【０００３】
地盤に鋼管杭を打ち込む場合、杭は鉛直に施工されなければならないが、確認方法としての手段が明確ではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、杭が適正な姿勢で打ち込まれているか否かを計測する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に開示された鋼管杭は、外側に設けられた筒部に姿勢計測装置を備え、筒部の軸心の方向を計測することで、鋼管杭の軸心の向きを把握し、その姿勢を計測するように構成されている。
【特許文献１】特開平４−３５３１２２号公報（第２頁、図１）
【０００６】
しかし、上記特許文献１に開示された姿勢計測装置は、装置をそれぞれの鋼管杭に設置する必要があり、取り付けに手間がかかるとともに、コストが高くなるという問題があった。
また、照射光と反射光の位置で、杭の姿勢のズレが示されるが、杭の上部側で光による表示がなされるため、作業者にとって見づらいという不都合があった。
【０００７】
本発明の目的は、住宅等の基礎を構成する杭の打込作業を行う際、杭を打ち込む前に、杭を正しい姿勢にすることを可能とする、杭の姿勢計測装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、汎用性が高く、種々の杭に使用可能な、杭の姿勢計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、請求項１に係る杭の姿勢計測装置によれば、地盤に打ち込まれる杭の姿勢計測装置であって、前記杭の姿勢を計測する計測部材と、該計測部材の位置決め部材を備え、前記位置決め部材は前記杭の外周面に着脱可能に取り付けられる、ことにより解決される。
【０００９】
前記位置決め部材は前記杭の外周の略四分の一の幅を備えて形成されている。したがって、この位置決め部材を杭に取り付けることにより、杭の鉛直を図る一対の計測部材を、打ち込まれる杭の外周の四分の一の位置にそれぞれ簡単に位置させることができ、杭の姿勢計測を適正に行うことが可能となる。
【００１０】
また、前記位置決め部材には、径の異なる複数種の杭の外周の略四分の一の幅を示す複数の計測点が設けられた構成としても良い。すなわち、一種の杭に一つの位置決め部材を対応させるのではなく、位置決め部材の長さに余裕を持たせておき、位置決め部材に複数の計測点を設けることにより、種々の杭に適用することが可能となる。
【００１１】
前記課題は、請求項４に係る杭の姿勢計測装置によれば、地盤に打ち込まれる杭の姿勢計測装置であって、前記杭の姿勢を計測する計測部材と、該計測部材の位置決め部材を備え、前記計測部材は前記位置決め部材を介して前記杭の外周面に着脱可能に取り付けられる、ことにより解決される。
【００１２】
本発明の杭の姿勢計測装置によれば、杭の姿勢を計測する計測部材と、この計測部材の位置決め部材を備え、計測部材は位置決め部材を介して杭の外周面に着脱可能に取り付けられるように構成されているので、杭に簡単に取り付けて姿勢計測に用いることが可能である。
【００１３】
前記計測部材は一対の棒状気泡管からなり、該棒状気泡管は前記杭の中心軸線周りに互いに所定角度をなすように配設される。この計測部材で杭の姿勢を計測することにより、立設状態にある杭の傾きを計測することが可能となる。
【００１４】
或いは、前記計測部材は二つ以上の棒状気泡管からなり、該棒状気泡管はそれぞれ前記杭の中心軸線に直交して配設されるとともに、互いに所定角度をなすように配設される。
【００１５】
また、前記計測部材に、前記杭の中心軸線に沿って配設されるさらに別の棒状気泡管を設けた構成としても良い。
【００１６】
さらに、前記計測部材として、前記杭の中心軸線に直交して、すなわち地面に対して水平に配設される一つ以上の円形気泡管を用いても良い。
【００１７】
前記位置決め部材は前記杭の周面に密着する面状部材からなるものである。この位置決め部材を、磁気を有する部材から形成すると、鋼管杭への着脱が可能となり好適である。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の杭の姿勢計測装置は、地盤に打ち込まれる前の杭の周りに配設され、杭が鉛直姿勢で立設されているか否かの計測を容易に行うことができるように構成されている。
本発明の杭の姿勢計測装置を用いることにより、杭を適正な姿勢で地盤に打ち込むことが可能となる。
【００１９】
また、杭の姿勢計測装置は、複数の杭に順次使用することが可能であり、高い汎用性で使用することができ、結果としてコストの低減を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
【００２１】
図１乃至図４は、本発明に係る一実施形態を示すものであり、図１は本実施形態に係る杭の姿勢計測装置の斜視図、図２は計測部材の一例を示す説明図、図３は杭打ち機の一例を示す説明図、図４は姿勢計測装置が取着された杭を上方から見た説明図である。
【００２２】
本実施形態の杭の姿勢計測装置Ｓは、図１に示すように、計測部材１０と、位置決め部材２０と、を備えて構成されている。
杭の姿勢計測装置Ｓは、住宅の基礎等を構成する杭１を地中に打ち込む際に、杭１が鉛直になるように姿勢を計測する装置である。
【００２３】
位置決め部材２０は、杭１の鉛直を計測する際に、一対の計測部材１０を、計測に適した位置にそれぞれ位置させるためのものである。
本例の位置決め部材２０は面状部材からなり、磁気を有するマグネットシートから形成されている。本例の位置決め部材２０は正方形または長方形に形成されている。
【００２４】
位置決め部材２０は、杭１の周面に密着するように配設される。
本例では、位置決め部材２０は、その全面が杭１の周面に密着して配設されるように構成されている。
【００２５】
位置決め部材２０は種々の素材から形成することができるが、位置決め部材２０をマグネットシートとすると、杭１が鋼管杭である場合、位置決め部材２０を簡単に着脱することが可能となる。
マグネットシートは、フェライト等の磁性体を混練した樹脂シートやゴムシートからなり、鉄等の強磁性体との間に引力を生じるシート状の部材である。
【００２６】
なお、位置決め部材２０はマグネットシート以外の部材から形成することもできる。例えば、位置決め部材２０を杭１に対して繰り返し貼着可能な粘着シートから形成しても良い。
或いは、杭１側に面状ファスナを巻きつけておくと共に、位置決め部材２０側にも面状ファスナを設け、面状ファスナによる着脱としても良い。
さらにまた、位置決め部材２０を、シリコン樹脂からなる粘着性シートから形成しても良い。
【００２７】
また、位置決め部材２０は、本例のように全面が密着して配設されていなくても良い。すなわち、計測部材１０が配設される部分が杭１の周面に密着していれば良く、その他の部分については、杭１から浮き上がった部分があっても良い。
【００２８】
本例では、位置決め部材２０は、一対の計測部材１０を、杭１の中心軸線Ｌの周りに互いに９０度の角度をなして配設することができるように、その幅の長さＣが設定されている。
すなわち、位置決め部材２０の幅Ｃは、杭１の外周の四分の一の長さになるように形成されている。
【００２９】
計測部材１０として、例えば棒状気泡管を備えた計測部材１０が使用される。棒状気泡管１１は、図２に示すように、気泡管の内部に、気泡１１ａが封入されている。
【００３０】
位置決め部材２０は、両方の側端部２３が杭１の中心軸線Ｌに平行になるように配設される。
本例では、次述するように、杭打ち機４により杭１を保持したときに、位置決め部材２０を杭１に配設する。
【００３１】
杭１は、図３に示すような杭打ち機４によって保持されて鉛直に立設される。
杭１は、まず杭打ち機４のリーダ４ａに装着される。
リーダ４ａには駆動部４ｂが連結され、この駆動部４ｂにはキャップ４ｃが設けられている。
【００３２】
このキャップ４ｃに、杭１の頭部が接続される。また、杭１の下端部は、保持部材４ｄにより保持され、振れ止めが図られる。保持部材４ｄは杭１に対して直交するように位置している。
【００３３】
位置決め部材２０は、下端部が保持部材４ｄに一致するようにして杭１の外周に取り付けられる。これにより、位置決め部材２０の側端部２３が杭１の中心軸線Ｌに平行になるように、取り付けることができる。
【００３４】
位置決め部材２０が杭１の周囲に配設されたら、位置決め部材２０の両側端部に、計測部材１０をそれぞれあてがって配設する。図１の符号１４は、計測装置１０を保持する作業員の手である。
このようにして、杭１の外周に、二つの計測部材１０が互いに９０度の角度をなして配設される。
【００３５】
図４において、杭１の傾きの計測方法について説明する。
図４では、図中左側に位置している棒状気泡管を符号１１Ａとして示し、図中上方に位置している棒状気泡管を符号１１Ｂとして示す。
また、棒状気泡管１１Ａの気泡を１１ａとして示し、棒状気泡管１１Ｂの気泡を１１ｂとして示す。
【００３６】
杭１が鉛直に立設しているときは、棒状気泡管１１Ａ，１１Ｂの気泡１１ａ，１１ｂは、それぞれ中央に位置している。
杭１の姿勢が傾くと、棒状気泡管１１Ａ，１１Ｂの気泡１１ａ，１１ｂは、中央位置からずれた位置に移動することになる。
【００３７】
すなわち、杭１が図中Ｘ方向に傾いたときは、棒状気泡管１１Ｂの気泡１１ｂが棒状気泡管１１Ｂ内を移動する。
杭１が図中Ｙ方向に傾くと、棒状気泡１１Ａの気泡１１ａが棒状泡管１１Ａ内を移動する。
【００３８】
杭１が図中Ｘ方向及びＹ方向に傾いたときは、棒状気泡管１１Ａの気泡１１ａ、棒状気泡管１１Ｂの気泡１１ｂの両方が移動する。
【００３９】
以上のことから、二つの計測部材１０の棒状気泡管１１Ａ及び１１Ｂを観察することにより、杭１が鉛直に立設しているのか、傾いているのかを、容易に判定することが可能となる。
【００４０】
杭１を鉛直に立設させるときは、棒状気泡管１１Ａの気泡１１ａ及び棒状気泡管１１Ｂの気泡１１ｂの両方が、気泡管の中央に位置するように杭１の姿勢を補正する。
【００４１】
なお、本例では、精度良く傾きを検出するため、二つの棒状気泡管１１がなす角度を９０度としたが、二つの棒状気泡管１１がなす角度は、上記の例のように９０度に限らず、他の角度であっても良い。
すなわち、位置決め部材２０の幅Ｃは杭１の外周の四分の一の長さに限らず、他の長さであっても良い。
ただし、棒状気泡管１１が対向して位置してしまうと、各棒状気泡管１１での計測結果が同じになってしまうため、好ましくない。
【００４２】
また、棒状気泡管１１が連続して隣り合って配設されていると、計測結果がほぼ同様になってしまい好ましくない。
棒状気泡管１１は、概ね４５度から１３５度程度の角度をなして配設されていると好ましい。
【００４３】
杭の姿勢計測装置Ｓを用いて、杭１の正しい姿勢が確定されたら、杭打ち機４を使用して杭１を地中に打ち込む。
本例の杭の姿勢計測装置Ｓにより、杭１は打ち込み前に正しい姿勢が確保されているので、杭１を地中に鉛直に打ち込むことが可能となる。
【００４４】
そして、杭１を地中に打ち込む間、杭の姿勢計測装置Ｓを装着したままにしておけば、杭１が打ち込まれる最中にも、杭１の適正な姿勢を監視することができる。
【００４５】
なお、本例の計測部材１０において、杭１の中心軸線Ｌに沿ってさらに別の棒状気泡管を設けても良い。
中心軸線Ｌに沿って棒状気泡管を配設した場合、この棒状気泡管の気泡は、杭１が鉛直状態で立設しているときは、気泡管の上側に位置している。
【００４６】
杭１が傾くと、気泡管は下方に向けて移動する。上記したように、杭１の傾きは、杭１の中心軸線Ｌに直交して配設される二つの棒状気泡管１１で十分に測定できるが、中心軸線Ｌに沿ってさらに別の棒状気泡管を設けることにより、補足的に計測を行うことが可能となる。
【００４７】
図５は、位置決め部材２０の他の実施例を示す説明図である。
本例の位置決め部材２０は、一種類の杭だけでなく、径の異なる複数種の杭に対応可能に構成されている。
【００４８】
位置決め部材２０は、所定の幅に形成されており、各杭の外周の四分の一の長さを示すマーク２２が設けられている。本例では、四種類の杭があることを想定して、マーク２２として、一点鎖線２２ａ、細かい鎖線２２ｂ、粗い鎖線２２ｃの三種類の線が設けられている。各マーク２２は、それぞれ一対に設けられている。
【００４９】
計測を行う際は、最も太い杭を使用している場合は、上記実施例と同様に、位置決め部材２０の両端に計測部材１０をそれぞれあてがって計測を行う。
二番目に太い杭を使用している場合は、一点鎖線２２ａの位置に計測部材１０をそれぞれあてがって計測を行う。
三番目に太い杭を使用している場合は、細かい鎖線２２ｂの位置に計測部材１０をそれぞれあてがって計測を行う。
最も細い杭を使用している場合は、粗い鎖線２２ｃの位置に計測部材１０をそれぞれあてがって計測を行う。すなわち、これらのマーク２２が、各杭においての計測点となる。
【００５０】
このように、本例の位置決め部材２０によれば、径の異なる複数種の杭の外周の略四分の一の幅を示す複数の計測点が設けられており、杭の径が異なる場合でも、それぞれの杭について姿勢計測を行うことが可能である。
【００５１】
図６は、計測部材１０と上記した位置決め部材２０を一体に形成した構成を示すものである。
図６に示すように、計測部材１０を予め位置決め部材２０に取り付けた構成としても良い。
このように計測部材１０が位置決め部材２０に予め固定されていると、杭１の姿勢計測のときに計測部材１０を手で持つ必要がなくなり、一人でも簡単に計測を行うことが可能となる。
【００５２】
図７は、杭の姿勢計測装置に係る他の実施例を示す説明図である。
図７の実施例では、計測部材１０として、円形気泡管１３が使用されている。
円形気泡管１３は、位置決め部材２０の気泡管配設部２１に載置されている。
【００５３】
気泡管配設部２１は、位置決め部材２０から直角に折れ曲がって形成されている。
気泡管配設部２１に載置された円形気泡管１３の気泡は、杭１が正しい姿勢にあるときは、円形気泡管１３の中央に位置し、杭１の姿勢が傾くと、中央から外れて位置するようになる。
【００５４】
杭１が傾いたときは、気泡の状態を見ながら杭１の姿勢を補正し、気泡が円形気泡管１３の中央に位置するように調整する。
なお、本例のように円形気泡管１３を用いた場合は、計測部材１０は少なくとも一箇所に設けられていれば良い。
【００５５】
図８は、杭の姿勢計測装置に係るさらに他の実施例を示す説明図である。
図８の杭の姿勢計測装置Ｓは、計測部材１０として、棒状気泡管１１を使用しており、棒状気泡管１１が、位置決め部材２０の気泡管配設部２１に載置された構成としている。
棒状気泡管１１は、杭の中心軸線に直交して配設されるとともに、互いに所定角度をなして配設される。
【００５６】
図９は、杭の姿勢計測装置に係るさらに他の実施例を示す説明図である。
図９の実施例では、計測部として、二つの棒状気泡管１１，１２を設けている。
二つの棒状気泡管１１，１２は、位置決め部材２０に設けられた気泡管配設部２１に載置されている。
二つの棒状気泡管１１，１２は、杭の中心軸線に直交して配設されるとともに、互いに所定角度（本例では９０度）をなして配設されている。
【００５７】
本例によれば、一箇所の計測部材１０を観察するだけで、杭１の傾きを計測することが可能となる。
なお、計測部材１０は、一箇所だけではなく、複数箇所に設けられても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る杭の姿勢計測装置の斜視図である。
【図２】計測部材の一例を示す説明図である。
【図３】杭打ち機の一例を示す説明図である。
【図４】姿勢計測装置が取着された杭を上方から見た説明図である。
【図５】位置決め部材の他の実施例を示す説明図である。
【図６】杭の姿勢計測装置の他の実施例を示す説明図である。
【図７】杭の姿勢計測装置の他の実施例を示す説明図である。
【図８】杭の姿勢計測装置の他の実施例を示す説明図である。
【図９】杭の姿勢計測装置の他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  杭
１０  計測部材
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１２  気泡管
１１ａ，１１ｂ  気泡
１３  円形気泡管
１３ａ  気泡
１４  作業員の手
２０  位置決め部材
２１  気泡管配設部
２２  マーク
２３  側端部
Ｃ  位置決め部材の幅
Ｌ  杭の中心軸線
Ｓ  杭の姿勢計測装置
【図１】
2006274715.tif 000003
【図２】
2006274715.tif 000004
【図３】
2006274715.tif 000005
【図４】
2006274715.tif 000006
【図５】
2006274715.tif 000007
【図６】
2006274715.tif 000008
【図７】
2006274715.tif 000009
【図８】
2006274715.tif 000010
【図９】
2006274715.tif 000011