(57)【要約】【課題】防草目的あるいは斜面の安定化を目的とした工事に使用できる土木用杭。【解決手段】基端管に対して一段または複数段で先端に向かって径と厚みが段階的に細くなる脚部管が設けられる。当該脚部管には軸に沿って複数条のスリットが設けられ、複数の脚よりなる脚部が形成される。前記複数の脚の基端管側には、グラウト材が充填された容器が配設され、また前記脚部の先端部には、先端に向かって末広がりまたは球状の楔が嵌め込まれる。また前記基端管の後端には外周に多数の小孔を開けたオフセット管が螺着される。前記オフセット管の後端から当該杭を打ち込んで行くと、脚部の先端が地中に打ち込まれるに従って、楔が脚部の奥に移動することになり、当該楔のテーパに応じて各脚が広がり、前記楔がクラウト材を充填した容器に行き当たると、当該容器を破ってグラウト材が広がった脚部の根元に放出され、固化してアンカーを形成する。【選択図】図４
2019090199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端管と、
前記基端管に対して一段または複数段で先端に向かって径と厚みが段階的に細くなる脚部管と、
前記脚部管には軸に沿って複数条設けられたスリットによって形成される複数の脚よりなる脚部と、
前記複数の脚の基端管側に配置され、グラウト材が充填された容器と、
前記脚部の先端部に嵌め込まれた楔と、
前記基端管の後端に固定された、外周に多数の小孔を開けたオフセット管と
を備えたことを特徴とする土木用杭。
【請求項２】
前記オフセット管の上端部に地面に平行な収容空間を備えたグラウト袋を備え、当該グラウト袋の開口端を前記オフセット管の小孔に連通した、請求項１に記載の、土木用杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土木用杭に関し、特に、コンクリート板、あるいは打設コンクリートのアンカーとなる土木用杭に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防草を目的として、隣地との境界の法面等の地盤に合成樹脂製のシートを敷設することが行われている。このとき、シートを抑える固定具としては、特開2011-208438に開示するように釘状のピンを用いる例がある。しかしながら、ストレートな形状のピンでは抜けやすいことから特開2016-166526号公報に開示するような螺旋を刻んだピンを用いる例が開示されている。
【０００３】
一方で、山裾に沿った法面を杭で安定化し、その上からコンクリートを打設する土木工法が行われている。前記杭の打設方法には種々の方法があるが、例えば特開2007-291707号公報には、斜面（法面）に掘削孔を適宜の間隔で掘り、当該掘削孔にグラウト材を注入し、当該グラウト材にせん断防止材としてのタイボルトを圧入し、その頭部を地面上に突出させた状態で斜面部を形成し、次いで、前記斜面部にコンクリートを打設することで法面の補強をする工法が開示されている。ところが、この工法では、タイボルトの本数が多くなることから特開2012-149514には鋼管を利用する工法が開示されている。すなわち、鋼管周壁にグラウト材吐出孔を多数設けておき、法面に削孔ビットで穿孔するとともに前記鋼管を所定の間隔で埋設し、当該埋設された鋼管を介してグラウト材を注入する工法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2011-208438号公報
【特許文献２】特開2016-166526号公報
【特許文献３】特開2007-291707号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記防草シートで法面を覆う方法は、施工が簡単ではあるが、使用される合成樹脂シートは一般に紫外線に弱く、経時劣化が激しい傾向がある。また、上記したように前記防草シートをピンで抑えたとしても、ピンがストレートな形状である場合には抜けやすく、たとえピンに螺旋が切ってあっても、長い年月の使用には耐えられない欠点がある。
【０００６】
逆に、法面に沿ってコンクリートを打設する工法は、強度があって、長持ちはするが、施工が大掛かりでコスト高となる欠点がある。
【０００７】
本発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであって、防草目的の工事から、より加重のかかる斜面の安定化を目的とした工事に使用できる土木用杭を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下の基端管と、脚部管と、複数の脚よりなる脚部と、楔と、グラウト材を入れる容器と、更に、基端間の頭部に螺着されるオフセット管よりなる。
【０００９】
前記基端管に対して一段または複数段で先端に向かって径と厚みが段階的に細くなる脚部管が設けられる。当該脚部管には軸に沿って複数条のスリットが設けられ、複数の脚よりなる脚部が形成される。
【００１０】
前記複数の脚の基端管側には、グラウト材が充填された容器が配設され、また前記脚部の先端部には、先端に向かって末広がりまたは球状の楔が嵌め込まれる。また前記基端管の後端には外周に多数の小孔を開けたオフセット管が螺着される。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成で、前記楔を嵌め込んだ脚部の先端を地面に立て、前記オフセット管の後端から当該杭を打ち込んで行くと、脚部の先端が地中に打ち込まれるに従って、楔が脚部の奥に移動することになり、当該楔のテーパに応じて各脚が広がり、アンカーを形成することになる。前記楔がクラウト材を充填した容器に行き当たると、当該容器を破ってグラウト材が広がった脚部の根元に放出され、固化すると強度の高いアンカーを形成することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の全体斜視図である。
【図２】図１の縦断面を示す図。
【図３】図１の横断面を示す図。
【図４】本発明の使用例を示す図。
【図５】本発明を用いた法面の施工状態を示す図。
【図６】本発明に用いたコンクリート板を接続する図。
【図７】本発明を用いた法面の図５とは別の使用例を示す図。
【図８】本発明の別の実施形態を示す図。
【図９】図８の拡大図。
【図１０】図８の実施形態の使用例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
図１は本発明の斜視図、図２は図１の縦断面図、図３は図１の横断面図を示すものである。
【００１４】
基端管１１の先端に段階的（図１、図２では２段）に外形が小さくなるとともに、厚みが薄くなる脚部管１２、１３を固着する。基端管１１および脚部管１２、１３は例えば、熱間ホーマ加工で形成する方法、あるいは、径の異なる管をカシメ処理で繋ぐ方法、さらには径の異なる管を溶接で繋ぐ方法等を採ることができる。更に、ここでは先端部ほど、径が小さくかつ厚みが薄いという条件が満足されれば足りるので、上記以外のより簡単な方法を用いることでもよい。
【００１５】
更に、当該脚部管１２、１３には周方向に３分割（または５分割）する軸方向のスリット１４が設けられ、前記スリット１４の数に対応する複数の脚１０ａ、１０ｂ、１０ｃよりなる脚部１０が形成される。
【００１６】
更に、前記脚部１０の奥（基端管１１の側）にはグラウト材が充填された容器４０が装填される。また、前記脚部１０の先端部には、後端から先端に向けて末広がりまたは球状の楔３０が装填され、使用前には前記複数の脚１０ａ、１０ｂ、１０ｃの弾性で把持された状態となっている。
【００１７】
前記容器４０に充填されるグラウト材は、一般にグラウト材に使用される材質であれば特に限定されることはないが、生コンのように固化の早いものについては工事現場で容器４０に詰め、当該容器４０を施工前に脚部１０の奥に装填することになる。逆に、樹脂系のグラウト材を使用する場合は、製品の出荷時に装填しておくことも可能である。
【００１８】
また、前記容器４０は、後述するように、楔３０によって圧力が掛ったときに破れやすい材質、例えば薄い合成樹脂、ガラス、瀬戸物等が用いられる。
【００１９】
前記基端管１１の後端には所定長さのオフセット管２０が溶接、カシメ、ネジ等で固定される。当該オフセット管２０の外周には注入されたグラウト材（図４（ｃ）符号Ｂ、後述）が、管外に拡散するための小孔２１が多数設けられている。また、当該オフセット管２０の外径は前記基端管１１の外径より小さく設定される。更に、オフセット管２０の先端あるいは基端管１１の先端に底板２４を設ける構成としてもよい（底板２４の機能は後述）。
【００２０】
上記では、基端管１１と２段の脚部管１２、１３を含めて３段の構造を記述したが、３段に限定されるものではなく、それより多い段数、あるいは少ない段数（例えば基端管を含めて２段）で構成してもよいことはもちろんである。
【００２１】
また、図３（ｂ）に示すように脚部１０を構成する各脚１０ａ、１０ｂ、１０ｃの内側に溝１５を設けて後述するグラウト材が流れやするすることでもよい。更に、図３（ｃ）に示すように、各脚１０ａ、１０ｂ、１０ｃの外側にリブ１６を設けて、強度を高めることもできる。
【００２２】
尚、オフセット管２０の後端部には、フランジ２２が設けられ、その後端にはオフセット管２０の開口端を塞ぐキャップ２３が設けられる。
【００２３】
図４は、以上のように構成した土木用杭を、地中に打ち込むときの変化の推移を示した工程図である。ここでは、コンクリート板（後に説明）を法面に固定する場合を想定している。
【００２４】
まず、初期状態（図４（ａ））は、グラウト材が装填された容器４０が、前記脚部１０の奥部に装填され、また脚部１０の先端に前記楔３０を嵌め込んだ状態である。この状態で、コンクリート板５０に設けた杭孔５１を介して脚部１０の先端を地面に立て、オフセット管１０の後端から重機で圧力を加える、あるいは手持ちのハンマーで打ち込んでいくと、楔３０が地面に押されるので、脚部１０の奥に次第に入り込み、各脚１０ａ、１０ｂ、１０ｃを次第に広げることになる（図４（ｂ））。
【００２５】
次いで、楔３０が容器４０に達すると、前記容器４０を圧迫する。更に、打ち込み圧が加えられると、容器４０が破壊されてグラウト材Ａが脚部１０の根元に充填されることになる（図４（ｃ））ことになるが、このとき、オフセット管２０の下端（または基端管１１の下端）に設けられた底板２４が邪魔をして前記グラウト材Aの広がりは脚部１０の根元に限定されることになる。
【００２６】
オフセット管２０の上端部のフランジ２２まで、前記コンクリート板５０を介して当該土木用杭１が地中に打ち込まれた時点で、前記オフセット管１０の上端の開口からグラウト材としての生コンＢを圧入する。上記したようにオフセット管２０の径は基端管１１の径より小さくしているのでオフセット管２０の周囲には、前記の打ち込み作業によって空間が形成されていることになる。従って、前記のように圧入された生コンはグラウト材Ｂとしてオフセット管２０の周囲に多数設けられた小孔２１を介して、前記オフセット管２０の中はもちろん当該オフセット管２０の外側に形成された空洞にも充填されることになり、この後前記キャップ２３を蓋する。
【００２７】
上記のようにして、コンクリート板５０は本願発明の土木用杭をアンカーとして固定されることになる。尚、グラウト材を充填した容器４０からグラウト材が流れ出しやすくするために、脚１０ａ、１０ｂ、１０ｃの付け根に穴２７をもうけてもよい。
＜使用例１＞
図５は斜面に敷設されたコンクリート板を、本発明に掛かる土木用杭をアンカーとして固定する様子を示すものである。
【００２８】
まず、所定の大きさおよび厚みのコンクリート板５０が予め工場で用意される。当該コンクリート板５０には所定数の杭孔５１が、例えば４隅に穿設されている。当該コンクリート板５０を農地や宅地の法面、あるいは道路脇の法面に配置し、前記杭孔５１に当該土木用杭１を杭孔５１に差し込んで打ち込むことで、コンクリート板５０を法面に固定する。
コンクリート板１には鉄筋５８が埋設され、隣り合うコンクリート板５０は前記鉄筋で相互に溶接、あるいは螺子止めで接続される。尚、コンクリート板５０の相互の間のメジは、ゴム材、グラウト材等で埋めてもよい。
【００２９】
尚、前記杭孔５１への杭１の打ち込みは前記オフセット管２０の後端付近に設けたフランジ２２がコンクリート板５０に当たるまでである。このとき、フランジ２２で杭孔５１を塞ぐことになるので、フランジ２２の大きさは杭孔５１の大きさに見合った大きさとなる。フランジ２２の下側に空洞ができることがあるので、前記オフセット管２０の開口端から圧入される生コン等のグラウト材Ｂを充填することで、塞ぐことになる。
＜使用例２＞
以上、工場で作ったコンクリート板５０を予め法面に設置した状態で固定する場合を想定した実施態様について説明したが、本願発明の土木用杭は、図７に示すような方法でも使用できる。すなわち、工場では所定間隔で杭孔５１を設けたコンクリート板５０を用意しておく。一方、別途用意した杭１を、前記杭孔５１に対応する間隔で法面に打ち付け、このとき、前記コンクリート板５０の厚みに対応する高さ、前記杭１のオフセット管２０を法面から突き出しておく。この突き出し高さは、前記フランジ２２の上に確保する構成とすると、作業がしやすい。この状態で前記コンクリート板５０の杭孔５１を前記突き出したオフセット管２０に嵌り込むように設置する。その後、前記したように、オフセット管２０の開口端から生コン等のグラウト材を圧入し、キャップ２３を螺着して蓋をする構成としてもよい。尚、キャップ２３にさらにフランジを設けることでもよい。
＜使用例３＞
更に、コンクリート板５０に代えて直接生コンを打設することでもよい。すなわち、法面に当該杭１の前記オフセット管２０を所定高さ突出させて、所定間隔で打ちつけ、その後、当該突き出た頭を埋める厚みだけのコンクリートを打設する。これによって、簡易な手順で、強度の高いアンカーを敷設することになるので、法面に十分な強度を持たすことができる。
【００３０】
以上の説明では、法面が表面から安定した層で構成されていることを前提にしているが、法面は通常、表面のくずれやすいすべり土層とその下の安定土層より構成される場合が多い。従って、本発明の杭１を法面に打ち込むにあたって、前記安定土層にまで至る下穴をドリルで開け、当該安定土層に本発明の脚部１０を打ち込んで開脚するようにすると、大きなアンカー効果を得ることができることになる。この場合オフセット管２０はすべり土層の厚さに対応した長さとなる。
【００３１】
尚、上記いずれの使用例においても、本発明を法面に適用する場合、前記敷設したコンクリート板に水抜き穴２８を設けておくことが必要となる。
（実施の形態２）
図８は、本発明の杭に、平面状に所定大きさに広がるグラウト袋が取付けられた、実施の携帯を示すものである。図９は、上記グラウト袋の取付部の拡大図を示すものである。
【００３２】
前記杭１とは別に以下に説明するグラウト袋６０を形成する。すなわち、図８（ａ）に示すように、地面に対して所定大きさの上下２枚の袋材６１ａ、６１ｂよりなり、当該上下の袋材６１ａ、６１ｂの中央部は前記杭１のオフセット管２０の径に対応する大きさの取付穴６２ａ、６２ｂが空けられる。前記２枚の袋材６１ａ、６１ｂの端部６３は相互に閉じられて、前記中央の取付穴６２ａ、６２ｂを開口部とする袋状となす。
【００３３】
前記上の袋材６１ａの取付穴６２ａに対応してフランジ２２に係止突起６４を複数個、当該フランジ２２に対して直角上方向に突出させておく。一方、図９に示すように、上の袋材６１ａの取付穴６２ａの近辺で、前記係止突起６４に対応する位置に係止穴６５を空けておく。前記袋材６１ａ、６１ｂの所定箇所に、前記上下の袋材の間隔を維持するスペーサ６６を設けるのが好ましい。
【００３４】
尚、前記上下の袋材６１ａ、６１ｂは、合成樹脂シート、メッシュの小さい金属網、合成樹脂網等で形成することができる。
【００３５】
図１０は前記グラウト袋６０を備えた杭１の使用例を示すものである。前記空のグラウト袋６０を平面、あるいは法面に隙間なく敷き詰め、前記取付穴６２ａ、６２ｂに本発明の杭を打ち込んで、前記係止突起６４に係止穴６５を挿入しておく。この状体でモルタル等のグラウト材をオフセット管２０の開口部から注入すると、当該オフセット管２０とその周辺の空間内にグラウト材Ｂが充填され、更に注入を継続すると、オフセット管２０の上部の前記袋に連通する穴からグラウト袋６０の中に、グラウト材Ｃが流れ込むことになる。更にグラウト材Ｃの注入を継続すると、袋内の形状に従ってグラウト材が充填され、時間が経過すると、杭に連結された板状のコンクリート（固形グラウト）が形成されることになる。
【００３６】
この作業を前記のように敷設した各袋に対して実行すると、広い平面や法面に対して、本願の杭と連結した覆いを形成することが可能となる。
【００３７】
もっとも、上記の施工ができるためには、前記フランジ２２の下側を、スペーサ６６の高さ程度地面から浮かして杭１を打ち込む必要がある。この点を考慮して、前記杭１のオフセット管２０に対して、図８（ｂ）に示すように、上下に所定間隔を持った２つのフランジ２２ａ、２２ｂをオフセット管２０に形成し、当該上下のフランジに係止突起６４を設けておき、更に、上下の袋材６１ａ、６１ｂの取付穴６２ａ、６２ｂの近辺に前記係止突起６４に符合する係止穴６５を設ける構成として、前記上下の袋材をそれぞれ、上下のフランジ２２ａ、２２ｂに係止する構成とするのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
上記したように、本発明は土木用杭にアンカー効果を持たせてコンクリート板を固定し、あるいは、当該土木用杭を打った後にコンクリートを打設することができるので、簡単で強固なアンカーを形成することができ、特に法面や平面の施工に利便性を発揮することができる。更に、前記コンクリート板に相当する板状のコンクリートを、グラウト袋によって形成することで、より簡単に法面や平面の施工ができることになる。
【符号の説明】
【００３９】
１・・土木用杭
１０・・脚部（脚１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）
１１・・基端管
１２、１３・・脚部管
１４・・スリット
１５・・溝
１６・・リブ
２０・・オフセット管
２１・・小孔
２２・・フランジ
２３・・キャップ
２４・・底板
２７・・穴
２８・・水抜き穴
３０・・楔
４０・・容器
５０・・コンクリート板
５１・・杭孔
６０・・グラウト袋
６１ａ、６１ｂ・・袋材
６２ａ、６２ｂ・・取付穴
６３・・端部
６４・・係止突起
６５・・係止穴
６６・・スペーサ
Ａ，Ｂ，Ｃ・・グラウト材
【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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【図８】
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【図９】
2019090199.tif 000011
【図１０】
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