(57)【要約】【課題】建柱現場の地盤の硬さに対応できる強度を有し、地盤が硬質であっても穴掘建柱車のアースオーガで回転圧入することによって迅速に埋設可能であり、しかもできるだけ軽量且つ製造コストの安価な型枠方式基礎鋼管及びその施工方法を提供する。【解決手段】柱体を地盤に建柱する際の型枠として基礎鋼管を用いた型枠方式基礎鋼管であって、基礎鋼管の管体を回転圧入によって地盤に埋設可能な強度を有する厚さで構成し、管体の上端外周に補強用フランジを接合すると共に、管体の下端外周に管体よりも厚い材料で形成した下部厚肉鋼管を接合し、下部厚肉鋼管の下端外周の複数個所に下方に突出する先端爪を設け、管体の上端内部における直径方向の対向位置に張り渡した回転工具の中央に穴掘建柱車に取り付けたオーガ角シャフトの先端を固定する構造とした。【選択図】図１
2018119323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱体を地盤に建柱する際の型枠として基礎鋼管を用いた型枠方式基礎鋼管であって、基礎鋼管の管体を回転圧入によって地盤に埋設可能な強度を有する厚さで構成し、管体の上端外周に補強用フランジを接合すると共に、管体の下端外周に管体よりも厚い材料で形成した下部厚肉鋼管を接合し、下部厚肉鋼管の下端外周の複数個所に下方に突出する先端爪を設け、管体の上端内部における直径方向の対向位置に張り渡した回転工具の中央に穴掘建柱車に取り付けたオーガ角シャフトの先端を固定する構造としたことを特徴とする型枠方式基礎鋼管。
【請求項２】
地盤に対して建柱車のスクリュオーガで先行穴を掘削した後、基礎鋼管の下部厚肉鋼管を下方に向けた状態で先行穴に挿入し、穴掘建柱車のオーガ角シャフトの先端を管体の上端内部における直径方向の対向位置に張り渡した回転工具の中央に固定した状態で、基礎鋼管を地中の先行穴に回転して押し込んだ後、柱体を基礎鋼管内に挿入し、柱体の垂直性を保った状態で基礎鋼管と柱体との間にコンクリートを注入して固定することを特徴とする型枠方式基礎鋼管の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電柱等の柱体を地盤に建柱する際、地盤に埋設する際の型枠として穴掘建柱車のアースオーガで回転圧入することができる基礎鋼管を用いた型枠方式基礎鋼管及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電柱を地盤に建柱する際、地盤に埋設する際の型枠として基礎鋼管を用い、地盤に埋設した基礎鋼管の内部に電柱を立てた後、基礎鋼管と電柱の隙間に生コンクリート等を注入することによって、電柱を垂直状に固定する建柱工法が採用されている。
【０００３】
また、近年における電柱等の建て替え工事は、全国的に老朽化した大量の電柱を対象としているため、非常に迅速な施工が要求される。このため、近年における建柱作業では、従来の手作業による先行掘りを採用せず、迅速に建柱作業を進めるために、穴掘建柱車のアースオーガで回転圧入することが可能な基礎鋼管が使用されるようになっている。
【０００４】
このような建柱工法は、特許文献１に示すように、アースオーガの駆動部に設けられたオーガ角シャフトを基礎筒体（本発明の「基礎鋼管」に相当する）に設けた回転工具に接続し、アースオーガの回転によって基礎筒体を地中に直接埋設するようにしたものである。
【０００５】
ところで、アースオーガの回転圧入によって基礎鋼管を地中に直接埋設する場合、基礎鋼管の上端にアースオーガを取り付けて回転圧入する際のねじれに対する強度、また基礎鋼管の先端に取付ける先端爪の取付け強度を確保するために必要な厚さの管体を使用する必要がある。
【０００６】
しかしながら、管体の材料を厚くするほど基礎鋼管は重量が大きくなるため、搬送作業に重機や労力が必要となり、製造コストも高騰するという不都合が生じる。
【０００７】
従って、このように搬送作業やコスト等を考慮すると、基礎鋼管は出来るだけ薄肉の管体で構成するのが望ましいが、地盤の硬さは現場によって異なるため、必要強度を確保するために基礎鋼管の管体を薄肉化することは困難である。
【０００８】
また、建柱現場における地盤の硬さに応じて基礎鋼管の管体の厚さを調整し、管体の厚さを数種類に分けて製造することも可能であるが、建柱現場の地盤の硬さは様々に変化するうえ、厚さの異なる数種類の基礎鋼管を製造するのは製造作業が非効率となり、製造コストの面でも無駄が生じる。このため、上記の建柱工法の型枠として用いる基礎鋼管は、穴掘建柱車のアースオーガで回転圧入することが可能であって地盤の硬さの変化にも対応し得る強度を有し、可能な限り軽量で製造コストの安価な構成とするのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１３５３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、建柱現場の地盤の硬さに対応できる強度を有し、地盤が硬質であっても穴掘建柱車のアースオーガで回転圧入することによって迅速に埋設可能であり、しかもできるだけ軽量且つ製造コストの安価な型枠方式基礎鋼管及びその施工方法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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１の型枠方式基礎鋼管は、柱体を地盤に建柱する際の型枠として基礎鋼管を用いた型枠方式基礎鋼管であって、基礎鋼管の管体を回転圧入によって地盤に埋設可能な強度を有する厚さで構成し、管体の上端外周に補強用フランジを接合すると共に、管体の下端外周に管体よりも厚い材料で形成した下部厚肉鋼管を接合し、下部厚肉鋼管の下端外周の複数個所に下方に突出する先端爪を設け、管体の上端内部における直径方向の対向位置に張り渡した回転工具の中央に穴掘建柱車に取り付けたオーガ角シャフトの先端を固定する構造としたことを特徴とする。
また、本発明の請求項２の型枠方式基礎鋼管の施工方法は、地盤に対して建柱車のスクリュオーガで先行穴を掘削した後、基礎鋼管の下部厚肉鋼管を下方に向けた状態で先行穴に挿入し、穴掘建柱車のオーガ角シャフトの先端を管体の上端内部における直径方向の対向位置に張り渡した回転工具の中央に固定した状態で、基礎鋼管を地中の先行穴に回転して押し込んだ後、柱体を基礎鋼管内に挿入し、柱体の垂直性を保った状態で基礎鋼管と柱体との間にコンクリートを注入して固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の型枠方式基礎鋼管は、型枠として用いた基礎鋼管の管体を回転圧入によって地盤に埋設可能な強度を有する厚さで構成し、管体の下端外周に管体よりも厚い材料で形成した下部厚肉鋼管を接合した構成としてあるため、基礎鋼管の主な構成材料は管体であり、このため基礎鋼管の全体重量は軽量に構成でき、材料コスト及び製造コストも安価となる。
【００１３】
また、基礎鋼管の下部を構成する材料は下部厚肉鋼管で補強した構成とし、この下部厚肉鋼管の下端外周の複数個所に下方に突出する先端爪を設けた構成としてあるため、穴掘建柱車のオーガを回転することによって基礎鋼管を地中の先行穴に回転する際にも、それぞれの先端爪の耐強度を確保することが可能となる。
【００１４】
さらに、管体の上端外周に補強用フランジを接合すると共に、管体の上端内部における直径方向の対向位置に張り渡した回転工具の中央に穴掘建柱車に取り付けたオーガ角シャフトの先端を固定する構造としたことによって、管体の上端部が補強された状態で回転工具の中央に穴掘建柱車に取り付けたオーガ角シャフトの先端を固定して回転圧入することが可能となる。
【００１５】
従って、本発明の型枠方式基礎鋼管を使用した施工法では、建柱現場の地盤が硬質の場合でも穴掘建柱車のアースオーガで回転圧入することによって迅速に埋設可能である。また、先行穴に埋設した基礎鋼管に柱体を挿入し、この柱体と基礎鋼管との間にコンクリートを注入して固定するだけで、建柱作業が完了するため、従来の工法と比較して、簡易且つ短時間で建柱作業を完了することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に用いる基礎鋼管の埋設状況を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例に用いる基礎鋼管を示す図であり、(ａ)は基礎鋼管の上部の側面図、(ｂ)は基礎鋼管の上面図、(ｃ)は基礎鋼管の下部の側面図、(ｄ)は基礎鋼管の上部の側面図、(ｅ)は基礎鋼管の下面図である。
【図３】本発明の実施例に用いる回転工具を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例に用いる回転工具を示す図であり、(ａ)は回転工具の上面図、(ｂ)は回転工具の側面図、(ｃ)は回転工具の端面図、(ｄ)は回転工具のストッパプレートの側面図である。
【図５】本発明の実施例に用いる回転工具を基礎鋼管に取り付けた状態を示す図であり、(ａ)は基礎鋼管の上面図、(ｂ)は基礎鋼管の上部の側面図であって基礎鋼管の支持金具の側部方向からの側面図、(ｃ)は基礎鋼管の上部の側面図であって基礎鋼管の支持金具の正面が見える方向からの側面図である。
【図６】(ａ)〜(ｅ)は、本発明の実施例に用いる回転工具を取り付けて基礎鋼管を埋設するようにした施工方法を示す施工図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１８】
本実施例の型枠方式基礎鋼管は、柱体を地盤に建柱する際の型枠として基礎鋼管を用いる型枠方式基礎鋼管である。図１に示すように、基礎鋼管１の本体を管体１ａで構成し、管体１ａの上端外周に補強用フランジ９を接合すると共に、管体１ａの下端外周に管体１ａよりも厚い材料で形成した下部厚肉鋼管１ｂを接合し、下部厚肉鋼管１ｂの下端外周の複数個所に下方に突出する先端爪２を設け、管体１ａの上端内部における直径方向の対向位置に張り渡した回転工具３（図３参照）の中央に穴掘建柱車に取り付けたオーガ角シャフトＳ（図３参照）の先端を固定する構造としている。
【００１９】
以下、上記の構成について詳細に説明すると、図１に示すように、基礎鋼管１の主な構成材料は、回転圧入によって地盤に埋設可能な強度を有する厚さの円筒形の管体１ａを用いて形成され、図２(ａ)、(ｂ)又は(ｄ)に示すように、管体１aの上端付近の外周には複数のアングル部材９ａによって補強された鍔形状のフランジ９が固定されている。また、図１又は図２(ｃ)(ｅ)に示すように、管体１ａの下端外周に管体１ａよりも厚い材料で形成した下部厚肉鋼管１ｂを接合した構成としている。
【００２０】
このような構成の一例として、管体１ａの厚さは、穴掘建柱車に取り付けたオーガによる回転圧入によって地盤に埋設可能な強度を有する３．２ｍｍとしたのに対して下部厚肉鋼管１ｂの厚さを４．５ｍｍとすることによって、下部厚肉鋼管１ｂの強度を増強した上で、下部厚肉鋼管１ｂの下端外周の複数個所に下方に突出する先端爪２を接合している。なお、本実施例では、基礎鋼管１の下端の外周面に沿って等間隔で４個の先端爪２を固定した構成としているが、他の複数個の先端爪２を設けるようにしてもよい。
【００２１】
また、管体１ａの長さはコンクリート（図１に示す砂２３、砕石２５、固定剤２６）の打設長さを有し、下部厚肉鋼管１ｂの内径を６００ｍｍとして、管体１ａと下部厚肉鋼管１ｂのラップ長さＬ（図１又は図２(ｃ)参照）を４６０ｍｍとし、このように管体１ａと下部厚肉鋼管１ｂとを重ね合わせ、溶接等で接合した構成としている。
【００２２】
一方、図２(ａ)(ｂ)(ｄ)に示すように、基礎鋼管１の上端付近の外周には複数のアングル部材９ａで補強した鍔形状のフランジ９が固定されている。また、図２(ｂ)に示すように、フランジ９の上部における基礎鋼管１の上端内部における直径方向の対向位置に支持金具６を上方へ突出状態に固定した構成としている。
【００２３】
各支持金具６は、図２(ｄ)に示すように、矩形の金属板を使用して基礎鋼管１の上方へ突出状態に溶接等で固定してあり、その突出部６ａの端部に図３に示す回転工具３に設けられたストッパロッド１０を挿着する貫通穴７が形成され、その隣設位置には上方を開放した凹溝８が形成されている。
【００２４】
さらに、図２(ｄ)に示すように、支持金具６の側部には、細径の棒部材を屈曲形成した環状部材１５が固定され、穴掘建柱車Ｃに取り付けられたアースオーガで基礎鋼管１を吊り下げる際、アースオーガに設けられたワイヤ（不図示）を環状部材１５に締結することによって基礎鋼管１を吊り下げるようにしている。
【００２５】
次に、回転工具３について説明すると、図３に示すように、基礎鋼管１の両側の支持金具６（図５（ａ）参照）の間に収まる長さの工具本体３ａ（図４（ａ）（ｂ）参照）の中央上部には、上方へ突出した保持体３ｂが形成され、この保持体３ｂに穴掘建柱車Ｃのオーガ角シャフトＳ（図３参照）の先端を挿着する角形穴１６が形成されている。
【００２６】
また、図５（ａ）〜(ｃ)に示すように、保持体３ｂの側部に角形穴１６の方向に形成された挿通穴３ｂが形成され、この挿通穴３ｂに弾性バネ３ｃによって弾発される締結用取手１７のストッパピン１７ａを挿着したことによって、該ストッパピン１７ａを角形穴１６に挿着した後述するオーガ角シャフトＳの先端の係止穴Ｓ１（図３参照）に挿着し、これによってオーガ角シャフトＳが角形穴１６から抜け出すことを防止するストッパとして機能するようにしている。
【００２７】
さらに、回転工具３の工具本体３ａの両端に形成された内通部１８には、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記の支持金具６の貫通穴７に係止されるストッパロッド１０が出し入れ可能に挿入されている。また、工具本体３ａの両端に形成された各内通部１８の奥部には、ストッパロッド１０を外方へ付勢する弾発バネ１９が内蔵されると共に、ストッパロッド１０を弾発バネ１９の弾性に抗して引き込み操作するレバー２０が上方へ突出した状態で設けられている。
【００２８】
さらに、レバー２０を引き込み動作させる移動用溝２１に上方から挿着する板形状のストッパプレート２２（図４(ｄ)参照）が設けられている。
【００２９】
上記の構成により、ストッパ２２を移動用溝２１から抜き出した状態で、例えば回転工具３の各レバー２０を弾発バネ１９の弾性に抗して内方へ引き込むことにより、ストッパロッド１０を工具本体３ａの内方へ収納する。このような操作によって、図５(ａ)〜(ｃ)に示すように、各ストッパロッド１０を基礎鋼管１の両側の支持金具６、６の貫通穴７、７に挿入して係止し、レバー２０の移動用溝２１にストッパプレート２２を上方から挿着することによって、各ストッパロッド１０の不意の引き込み動作を停止することが可能となる。
【００３０】
本実施例において電柱Ｐを建柱するには、まず、図６（ａ）に示すような床掘りＧ１を行い、この床掘りＧ１の中央の地盤に対して建柱車ＣのスクリュオーガＳＯで管体１ａの外径以下の内径を有する先行穴Ｈを掘削する。
【００３１】
次いで、図６（ｂ）に示すように、図３に示す回転工具３の角形穴１６に穴掘建柱車Ｃに取り付けたオーガ角シャフトＳの先端を挿着し、上記の図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、回転工具３の両端に設けた一対のストッパロッド１０、１０を両側の支持金具６、６の各貫通穴７、７に係止した状態で、オーガ角シャフトＳを回転することによって地盤Ｇに立てた基礎鋼管１を地中に回転させながら押し込む。
【００３２】
このとき、下部肉厚鋼管１ｂの外周に設けた複数の先端爪２が、先行穴Ｈの内壁を削りながら下方へ進行する。そして、基礎鋼管１が先行穴Ｈの所定深さまで挿入した時点でオーガ角シャフトＳの回転を停止し、図６(ｃ)に示すように、その先端を回転工具３から取り外した後、回転工具３を支持金具６から取り外す。
【００３３】
次いで、図６（ｄ）に示すように、地中の基礎鋼管１の内部に発生土、地山又は砂２７と砕石２８とを順次投入し、その上部に底板２９を上載する。この状態で、図６（ｅ）に示すように、基礎鋼管１の内部に電柱Ｐを挿入した後、電柱Ｐの垂直性を保った状態で、電柱Ｐと基礎鋼管１との隙間に充填した砂２３の上部に砕石２５を投入してモルタル等の固定剤２６を流し込むことで硬化させる。或いは、電柱Ｐと基礎鋼管１との隙間に充填した砂２３の上部に生コンクリートを流し込んで硬化させ、基礎鋼管１内の電柱Ｐを垂直状態にして固定する。その後、床掘りＧ１に発生土等を埋め戻す。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の型枠方式基礎鋼管及びその施工方法は、建柱現場の地盤の硬さに対応できる強度を有し、地盤が硬質であっても穴掘建柱車のアースオーガで回転圧入することによって迅速に埋設可能であり、しかもできるだけ軽量且つ製造コストの安価な型枠方式基礎鋼管及びその施工方法として利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  基礎鋼管
１ａ  管体
１ｂ  下部肉厚鋼管
２  先端爪
３  回転工具
３ａ  工具本体
３ｂ  挿通穴
３ｃ  弾性バネ
６  支持金具
６ａ  突出部
７  貫通穴
８  凹溝
９  補強用フランジ
９ａ  アングル部材
１０  ストッパロッド
１５  環状部材
１６  角形穴
１７  締結用取手
１７ａ  ストッパピン
１８  内通部
１９  弾発バネ
２０  レバー
２１  移動用溝
２２  ストッパプレート
２２ａ  段差
２２ｂ  穴部
２２ｃ  バンド
２３  砂
２５  砕石
２６  固定剤
２７  発生土、地山又は砂
２８  砕石２８
２９  底板２９
Ｃ  穴掘建柱車
Ｇ  地盤
Ｇ１  床掘り
Ｐ  電柱
Ｓ  オーガ角シャフト
ＳＯ  スクリューオーガ
Ｓ１  係止穴
【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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