(57)【要約】【課題】  比較的小規模な工事によって構築できるとともに、支柱の鉛直性を容易に確保し得る基礎構造と、その工事方法を提供する。【解決手段】  地盤が改良されて形成された改良地盤Ｇに、十分な長さの鋼管が軸線を鉛直方向としつつ地中に埋設されてなる基礎外管１と、改良地盤の一部によって、基礎外管の内部における適宜な深度に上部表面が形成される管内基礎部５と、基礎外管の上端近傍において内側に突出しつつ突出長を調整可能に設けられた複数の位置決め突起４と、長尺物Ｐと基礎外管との間隙に打設される間詰材料とで構成される。管内基礎部の上方に基礎底板２の表面２０ａを水平に維持するとともに、管内基礎部と基礎底板の間に充填剤６を充填して基礎底板を固定し、その表面に支柱Ｐの下端（下端縁）Ｐ１を当接しつつ支持する。【選択図】  図２
2015212507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
十分な長さの鋼管が軸線を鉛直方向としつつ地中に埋設されてなる基礎外管と、
この基礎外管が埋設される地盤によって、または前記鋼管内に充填された充填剤によって、前記基礎外管の内部における適宜な深度に上部表面が形成されることにより、該上部表面よりも上方に長尺物を挿入するための空間を形成するように設けられる管内基礎部と、
前記基礎外管の上端近傍において径方向内側に突出しつつ突出長を調整可能に設けられた複数の位置決め突起とを備えており、
前記基礎外管に挿通される長尺物の側面を位置決め突起によって支持するとともに、該長尺物と前記基礎外管との間隙に間詰材料を打設することにより、前記長尺物の基礎部分が支持されていることを特徴とする長尺物の基礎構造。
【請求項２】
十分な深度を有する範囲の地盤を改良してなる改良地盤に構築される基礎構造であって、
前記改良地盤の範囲内において適宜長さの鋼管が軸線を鉛直方向としつつ埋設されてなる基礎外管と、
前記改良地盤によって前記基礎外管の内部における適宜な深度に上部表面が形成されることにより、該上部表面よりも上方に長尺物を挿入するための空間を形成するように設けられる管内基礎部と、
前記基礎外管の上端近傍において内側に突出しつつ突出長を調整可能に設けられた複数の位置決め突起とを備えており、
前記基礎外管に挿通される長尺物の側面を位置決め突起によって支持するとともに、該長尺物と前記基礎外管との間隙に間詰材料を打設することにより、前記長尺物の基礎部分が支持されていることを特徴とする長尺物の基礎構造。
【請求項３】
前記長尺物の下端近傍は、該長尺部に設置された径方向外向きに突出する突起物によって基礎外管との間隙が調整されている請求項１または２に記載の長尺物の基礎構造。
【請求項４】
前記基礎外管の内部のうち前記管内基礎部の上部表面よりも上方において水平状態が維持される基礎底板が設けられ、この基礎底板には表裏が部分的に連通する連通部が形成されるとともに、この基礎底板の連通部を介して裏面側に充填された充填剤によって該基礎底板を支持し、
前記基礎外管に挿通される長尺物の下端が前記基礎底板に当接されつつ支持された状態で該長尺物と前記基礎外管との間隙には間詰材料が打設されるものである請求項１ないし３のいずれかに記載の長尺物の基礎構造。
【請求項５】
前記基礎底板に先端が固定され、該基礎底板を吊下するための長尺な複数の吊下アンカを備え、
前記基礎外管に挿入された長尺物の周辺に前記吊下アンカを配置した状態で該長尺物と前記基礎外管との間隙に前記間詰材料が打設されるものである請求項４に記載の長尺物の基礎構造。
【請求項６】
前記複数の吊下アンカの先端は、それぞれ前記基礎底板の表面側に分散しつつ螺着されており、その螺進状態を調整することにより、該基礎底板の水平状態が維持されている請求項５に記載の長尺物の基礎構造。
【請求項７】
前記複数の吊下アンカは、全ての該吊下アンカを包囲するように配設されたフープ筋とともに鉄筋群が形成されるものであり、前記間詰材料がコンクリートである請求項５または６に記載の長尺物の基礎構造。
【請求項８】
長尺物の基礎構造体の構築方法であって、
地中に基礎外管を埋設する基礎外管埋設工程と、
この基礎外管埋設工程により埋設された基礎外管の内部の適宜な深度に上部表面が形成され、該上部表面よりも上方に長尺物挿入領域を形成してなる管内基礎部を構築する管内基礎部構築工程と、
前記長尺物挿入領域内に長尺物の基礎部分を挿入する長尺物挿入工程と、
前記基礎外管の内側に突出する複数の位置決め突起によって前記長尺物の側面を支持する側面支持工程と、
前記基礎外管の内壁と前記長尺物の側面との間に間詰材料を打設する間詰工程と
を含むことを特徴とする長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項９】
長尺物の基礎構造体の構築方法であって、
所定深度の範囲について地盤を改良する地盤改良工程と、
前記地盤改良工程により改良された地盤に基礎外管を埋設する基礎外管埋設工程と、
この基礎外管埋設工程により埋設された基礎外管の内部の適宜な深度に上部表面が形成され、該上部表面よりも上方に長尺物挿入領域を形成してなる管内基礎部を構築する管内基礎部構築工程と、
前記長尺物挿入領域内に長尺物の基礎部分を挿入する長尺物挿入工程と、
前記基礎外管の内側に突出する複数の位置決め突起によって前記長尺物の側面を支持する側面支持工程と、
前記基礎外管の内壁と前記長尺物の側面との間に間詰材料を打設する間詰工程と
を含むことを特徴とする長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１０】
長尺物の基礎構造体の構築方法であって、
所定深度の範囲ついて地盤を改良するとともに、改良される地盤中に基礎外管を圧入して該基礎外管を地盤に埋設する基礎外管埋設工程と、
この基礎外管埋設工程により埋設された基礎外管の内部に充填されている改良地盤を適宜な深度の範囲で除去し、該基礎外管の上端から適宜範囲を長尺物挿入領域としつつ、残る改良地盤によって管内基礎部を構築する管内基礎部構築工程と、
前記長尺物挿入領域内に長尺物の基礎部分を挿入する長尺物挿入工程と、
前記基礎外管の内側に突出する複数の位置決め突起によって前記長尺物の側面を支持する側面支持工程と、
前記基礎外管の内壁と前記長尺物の側面との間に間詰材料を打設する間詰工程と
を含むことを特徴とする長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１１】
長尺物の基礎構造体の構築方法であって、
地中に基礎外管を埋設する基礎外管埋設工程と、
この基礎外管埋設工程により埋設された基礎外管の底部に管内基礎部を構築する管内基礎部構築工程と、
表裏が部分的に連通する連通部を有する基礎底板を前記基礎外管の内部に吊下する基礎底板吊下工程と、
前記基礎底板の連通部から基礎底板の裏面側に充填剤を充填し、該基礎底板を安定化させる基礎底板安定化工程と、
前記基礎底板の表面に長尺物の下端縁を当接させつつ支持させる下端支持工程と、
前記基礎外管の内側に突出する複数の位置決め突起によって前記長尺物の側面を支持する側面支持工程と、
前記基礎外管の内壁と前記長尺物の側面との間に間詰材料を打設する間詰工程と
を含むことを特徴とする長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１２】
前記基礎底板吊下工程は、基礎底板に先端が螺着された複数の吊下アンカによって該基礎底板を吊下するものであり、吊下前に基礎底板の水平状態を各吊下アンカの螺着状態によって調整した後、複数の吊下アンカをそれぞれ同じ長さだけ下降させるものである請求項１１に記載の長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１３】
前記基礎底板吊下工程は、さらに、吊下アンカの他端近傍を前記基礎外管の上端縁に仮止めする工程を含むものである請求項１２に記載の長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１４】
前記側面支持工程は、前記基礎外管の側壁に貫設された貫通ボルトを進退させつつ先端を前記長尺物の側面を押圧させ、該長尺物の下端縁が前記基礎底板の表面に当接した状態を維持させるように位置決めするものである請求項１１ないし１３のいずれかに記載の長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１５】
前記側面支持工程は、前記基礎外管の横断面上に中心角を９０°として配置される４つの貫通ボルトによって支持するものである請求項１４に記載の長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１６】
前記間詰工程は、コンクリートを打設するものであり、複数の吊下アンカを包囲するようにフープ筋を配設した後、これらを打設コンクリート内に埋設するものである請求項１１ないし１５のいずれかに記載の長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１７】
前記下端支持工程は、前記長尺物の下端近傍における該長尺物の外周面から前記基礎外管の内壁面に向かって複数の突起物を突出させる突起物設置工程を含み、前記突起物によって前記基礎外管の内壁面と前記長尺物の外周面との間隙を保持させるものである請求項１１ないし１６のいずれかに記載の長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１８】
前記突起物は、前記長尺物の外周面に進退可能に螺着したボルトであり、該ボルトの進退によって前記基礎外管の内壁面との間隙を調整可能としている請求項１７に記載の長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項１９】
前記突起物は、前記長尺物の下端近傍において、該長尺物の軸線方向に異なる少なくとも二個所を貫通する複数の棒状部材であり、該棒状部材の両端が前記基礎外管の内壁面またはその近傍に到達するように配置されている請求項１７に記載の長尺物の基礎構造体構築方法。
【請求項２０】
前記基礎外管埋設工程は、湿式柱状改良法により土質を改良しつつ基礎外管を埋設するものであり、前記管内基礎部構築工程は、湿式柱状改良法により固化したセメント系柱状改良体によって構築されるものであり、前記基礎底板安定化工程は、モルタル系充填剤を裏面に充填するものである請求項１１ないし１９のいずれかに記載の長尺物の基礎構造体構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路標識や看板などを支持するための支柱または街路灯の脚部などの長尺物（以下、まとめて支柱と称する場合がある）を支持するための基礎構造と、支柱を支持する基礎構造体の構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
支柱を支持するための基礎構造は、周知のとおり、基礎を構築すべき場所の地盤を掘削し、型枠によって所定範囲を確保しつつコンクリートを打設することによって構築されていた。この基礎構造物によって支柱を支持するためには、当該コンクリート構築物の内部に支柱の基礎領域（杭部分）を埋設するか、またはアンカーボルトをコンクリート構築物に埋設したうえで、支柱の底部をアンカーボルトに接続する方法が一般的であった。
【０００３】
これらのうち、支柱の底部を基礎構造物に接続する場合は、基礎構造物と支柱底部との一体性が重要となるため、基礎構造物の天板と支柱底部とをボルト等によって締着させる方法が採られている（特許文献１参照）。この種の支持方法は、基礎構造物の天板が水平に維持されることにより、これに連結される支柱は鉛直方向に立設できることから、支柱の立設方向を安定させる面では優れている。しかしながら、ボルト等による機械的な連結方法であるため、その連結強度がボルト等の引張強度に依存することとなり、当該ボルト等が期間の経過とともに錆びなどによって腐食する場合には、連結強度の低下を招来し、当該ボルト等の定期的な点検および交換が必要とされるものであった。
【０００４】
他方、基礎構造物の内部に支柱の杭部分を埋設する方法は、機械的な連結部分が不要となるため、長期間の使用に耐えることができるものであった。しかしながら、基礎構造物そのものの構築が容易でなく、支柱の安定性を考慮して広い範囲を掘削するなど、大掛かりな工事が必要とされていた。しかも、杭部分を長く構成して基礎構築物に埋設しなければならず、支柱全体が長尺化せざるを得なかった。また、支柱を鉛直方向へ立設するためには、基礎構造物に埋設する際に調整しなければならず、その調整が極めて難しいこと、および煩雑であることなどの問題点があった。なお、支柱を鉛直に立設すべき要請は、支柱が傾斜して立設される場合、風荷重を受けない状態においても自重によって常に曲げ荷重が作用することから、支柱に対する負荷が大きくなることを回避するためである。
【０００５】
そこで、基礎構造物の内部に支柱の杭部分を埋設する方法において、支柱を鉛直に立設するための基礎構造およびその構築方法が提案されている。この種の基礎構造としては、管杭の内部に支柱を配置した状態で、管杭と支柱の間に形成される環状間隔に複数の楔を打ち込んで支柱を管杭の略中心に直立させて支持し、楔の間から前記環状間隔内にコンクリートを充填させたものがあった（特許文献２参照）。また、鋼管杭の杭頭内径側に閉塞板を固着し、その上面に支柱の挿入を許容しつつ鋼管杭と軸心が一致するように支柱下端を案内する位置決め突起を設け、その上方における鋼管杭の壁面に３本のボルトを放射状に設けたものがあった（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１８３３４７号公報
【特許文献２】特開２００４−１９０２４１号公報
【特許文献３】特開２０１２−２５５９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に開示される技術は、コンクリート製（または鋼管）による管杭が使用され、この管杭は、掘削によって構成された縦穴に遊びを有しつつ埋入され、周辺に充填した水締め砂によって安定化させるものであり、その上部開口端に楔で支柱を仮に固定することにより鉛直方向への立設を行うものである。
【０００８】
しかしながら、上記構成の場合には、支柱下端の位置が一定化せず、専ら支柱と管杭との間に設けられる楔によって、支柱を管杭の略中心に配置するものであり、その軸心の鉛直性は、高い精度となり難いという問題点があった。
【０００９】
他方、特許文献３に開示される技術は、支柱下端が閉塞板の位置決め突起に案内され、当該下端は鋼管杭の略中央に設置されるとともに、それよりも上位において放射状に配置される３本のボルトで支柱の側面を支持することによって、支柱の鉛直性を確保するものである。閉塞板の表面は鋼管の軸線に直交するように設けられており、鋼管杭が鉛直に設置されれば、鋼管杭の中心に支柱を設置することにより、支柱の軸線は鉛直方向となり得るものであった。
【００１０】
しかしながら、閉塞板に設けられる位置決め突起は、支柱の下端を鋼管杭の略中心に位置決めするためのものであり、それよりも上方については、放射状の３本のボルトによって調整されるものであった。従って、支柱の下端が鋼管杭の中心に配置されたとしても、３本のボルトによる挟持の状態が偏っている場合には、支柱の軸線を鉛直方向に一致させることはできなかった。さらに、３本のボルトによって、挟持される支柱の位置を鋼管杭の中心に配置したとしても、そもそも鋼管杭の軸線が鉛直方向となるように設置されていなければ、結果として、支柱の軸線も鉛直方向から逸れた状態となるものであり、最終的には３本のボルトによって支柱の鉛直性を調整することにならざるを得なかった。
【００１１】
本発明は、上記諸点にかんがみてなされたものであって、その目的とするところは、比較的小規模な工事によって構築できるとともに、支柱の鉛直性を容易に確保し得る基礎構造と、その工事方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、基礎構造にかかる本発明は、十分な長さの鋼管が軸線を鉛直方向としつつ地中に埋設されてなる基礎外管と、この基礎外管が埋設される地盤によって、または前記鋼管内に充填された充填剤によって、前記基礎外管の内部における適宜な深度に上部表面が形成されることにより、該上部表面よりも上方に長尺物を挿入するための空間を形成するように設けられる管内基礎部と、前記基礎外管の上端近傍において径方向内側に突出しつつ突出長を調整可能に設けられた複数の位置決め突起とを備えており、前記基礎外管に挿通される長尺物の側面を位置決め突起によって支持するとともに、該長尺物と前記基礎外管との間隙に間詰材料を打設することにより、前記長尺物の基礎部分が支持されていることを特徴とするものである。
【００１３】
上記構成によれば、基礎外管が地中に埋設される構造であるため、周辺地盤によって支持されることとなり、この基礎外管の内部に形成される管内基礎部の上部表面が水平に構築されれば、当該上部表面を基準に長尺物を鉛直方向に案内させることも可能となる。この基礎外管は、掘削によって設置することも可能であるが、地盤を改良する際に圧入することによって、掘削することなく地中に埋設することができる。そして、長尺物の杭部分と鋼管との間には間隙が形成されることから、間詰材料を打設することにより当該杭部分を強固に支持させることができるのである。このように、地中に埋設される長尺な基礎外管の内部に長尺物の杭部分を支持させることにより、支柱を立設する前に基礎部分を構築し、その後に支柱の杭部分と一体化させることができるので、工事の簡略化が期待できる。ここで、位置決め突起は、基礎外管の側壁を貫通する貫通ボルトなどによって進退可能に設置することにより、内側に突出する長さを調整できる。この場合、基礎外管の側壁に複数の貫通ボルトを配置することにより、長尺物の垂直状態を維持させることができる。例えば、２つのボルトを一対として反対方向から中心に向かって螺進させることにより、両側から長尺物を挟持させることができる。そして、これを２組使用し、直交方向から挟持させることにより、長尺物の立設状態を安定させることができる。この位置決め突起は、基礎外管の上端近傍における長尺物の位置を決定するために使用されるものであるとともに、間詰材料が硬化するまでの暫定的な支持部材として機能も機能するものである。なお、長尺物のうち杭部分と称する部分は、地中に埋設される基礎外管（これが現実の杭として機能する）に対して、挿入される構成であることから、「杭」の文字を使用したものであって、現実の杭とは異なるものである。
【００１４】
また、基礎構造にかかる本発明は、十分な深度を有する範囲の地盤を改良してなる改良地盤に構築される基礎構造であって、前記改良地盤の範囲内において適宜長さの鋼管が軸線を鉛直方向としつつ埋設されてなる基礎外管と、前記改良地盤によって前記基礎外管の内部における適宜な深度に上部表面が形成されることにより、該上部表面よりも上方に長尺物を挿入するための空間を形成するように設けられる管内基礎部と、前記基礎外管の上端近傍において内側に突出しつつ突出長を調整可能に設けられた複数の位置決め突起とを備えており、前記基礎外管に挿通される長尺物の側面を位置決め突起によって支持するとともに、該長尺物と前記基礎外管との間隙に間詰材料を打設することにより、前記長尺物の基礎部分が支持されていることを特徴とするものである。
【００１５】
上記構成によれば、基礎外管は、改良地盤の範囲内において立設されることから、当該基礎外管の周辺を改良地盤によって包囲させることができる。また、地盤の改良法としては、例えば、湿式柱状改良法によって地盤改良を行う場合のように、セメント系固化剤と水とによるスラリ状の混合物を地盤に低圧で注入しつつ撹拌翼で撹拌する場合がある。この種の改良法の場合には、設置すべき地盤が軟化するため、当該軟化した地盤に鋼管を圧入することが可能となるのである。すなわち、スラリ状の混合物が硬化する前に鋼管を圧入することができ、同時に改良地盤の一部によって管内基礎部を構成させることも可能となる。さらに、前記スラリ状の混合物が硬化した後は、大径かつ長尺な杭状の基礎構造体として機能するため、この構造体に長尺物の杭部分を挿入することによって長尺物を支持し得ることとなる。そのため、長尺物の杭部分を比較的短尺に構成することが可能となる。
【００１６】
そして、上記両構成の発明においては、長尺物の下端近傍が、該長尺部に設置された径方向外向きに突出する突起物によって基礎外管との間隙が調整されるように構成することができる。
【００１７】
このような構成によれば、基礎外管の内部に挿入した杭部分の下端近傍および上部（長尺物の側面）が同時に支持されることとなり、基礎外管と長尺物の杭部分との間に打設される間詰材料が硬化するまでの間においても長尺物を鉛直状態に保持させることが可能となる。なお、下端近傍に設けられる突起物は、ボルト等によって構成することができ、ボルトの螺進状態を調節することにより、突出長を調整可能とすれば、基礎外管の軸線が鉛直方向から逸脱している場合であっても、長尺物が鉛直状態となるように調整することが可能となる。
【００１８】
また、上記各構成の発明において、前記基礎外管の内部のうち前記管内基礎部の上部表面よりも上方において水平状態が維持される基礎底板が設けられ、この基礎底板には表裏が部分的に連通する連通部が形成されるとともに、この基礎底板の連通部を介して裏面側に充填された充填剤によって該基礎底板を支持し、前記基礎外管に挿通される長尺物の下端が前記基礎底板に当接されつつ支持された状態で該長尺物と前記基礎外管との間隙には間詰材料が打設される構成とすることができる。
【００１９】
上記構成によれば、管内基礎部の上部表面よりも上方において、基礎底板が水平な状態に支持されることから、立設すべき長尺物（支柱）の下端縁（周縁または端面）が、当該支柱の軸線に対して垂直方向に設けられている場合には、この下端縁を基礎底板の表面に当接させることによって、必然的に支柱の軸線は鉛直方向となるように設置できる。また、この状態で、基礎外管の上端近傍において、位置決め突起を調整し、立設状態を安定させることにより、支柱は基礎外管内部において軸線を鉛直方向としつつ立設状態が維持されることとなる。
【００２０】
上記のような構成においては、前記基礎底板に先端が固定され、該基礎底板を吊下するための長尺な複数の吊下アンカを備え、前記基礎外管に挿入された長尺物の周辺に前記吊下アンカを配置した状態で該長尺物と前記基礎外管との間隙に前記間詰材料が打設されるように構成することができる。
【００２１】
上記構成によれば、基礎外管の内部に吊下された基礎底板は、吊下アンカによって表面の水平が維持された状態となり、充填剤により安定化されることによって、当該基礎底板は、管内基礎部の上方において、水平面を維持しつつ設置されることとなる。また、吊下アンカの先端と基礎底板との固定をネジ式とすることによって、基礎底板の設置後に吊下アンカを取り外すことも可能となるが、敢えて、吊下アンカを間詰材料に埋設させることも可能である。これは、間詰材料がコンクリート系である場合には、吊下アンカを鉄筋として機能させることが可能となる。
【００２２】
上記発明においては、前記複数の吊下アンカの先端が、それぞれ前記基礎底板の表面側に分散しつつ螺着されており、その螺進状態を調整することにより、該基礎底板の水平状態を維持するように構成することができる。
【００２３】
上記構成では、複数の吊下アンカが基礎底板に分散して連結されるため、これらの吊下アンカの地表面から基礎底板までの長さを全て均一にすることにより、先端に連結される基礎底板の表面は水平となり得る。そのため、一般的には、吊下アンカの長さを全て同じにし、同じ長さだけ垂下させればよいものである。しかし、吊下アンカの上端を基礎外管の上部開口端に合わせて吊下させる場合、基礎底板の表面を水平に維持させるための吊下アンカの長さは異なる状態となる。そこで、吊下アンカの先端を基礎底板の表面に螺着させるとともに、その螺進状態を変更する（深くまたは浅く螺合させる）ことにより、吊下アンカの長さを調整し得るのである。なお、このように、吊下アンカの長さを変更する場合には、予め基礎外管の上部開口端の傾斜状態を測定しておき、どこに設置される吊下アンカを長くまたは短くするかを調整した後に、基礎外管の内部に吊下させることになるものである。
【００２４】
また、上記構成においては、前記複数の吊下アンカとともに、全ての該吊下アンカを包囲するように配設されたフープ筋とで鉄筋群を形成し、間詰材料としてコンクリートをしようすることにより、基礎外管と長尺物との間に鉄筋コンクリート構築物を構成させることができる。
【００２５】
この構成では、長尺物の周辺に鉄筋コンクリート構築物による基礎を配置することができることから、基礎構造体の全体を大重量とすることができ、また、長尺物に設けられる看板等および長尺物自体に作用する風荷重によって、長尺物がたわむ（または振動する）ことにより、長尺物の基礎領域に曲げ荷重が作用しても、長尺物の支持状態が緩むことを抑制することができる。
【００２６】
他方、基礎構造体の構築方法にかかる本発明は、地中に基礎外管を埋設する基礎外管埋設工程と、この基礎外管埋設工程により埋設された基礎外管の内部の適宜な深度に上部表面が形成され、該上部表面よりも上方に長尺物挿入領域を形成してなる管内基礎部を構築する管内基礎部構築工程と、前記長尺物挿入領域内に長尺物の基礎部分を挿入する長尺物挿入工程と、前記基礎外管の内側に突出する複数の位置決め突起によって前記長尺物の側面を支持する側面支持工程と、前記基礎外管の内壁と前記長尺物の側面との間に間詰材料を打設する間詰工程とを含むことを特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、基礎外管埋設工程により基礎外管が地中に埋設され、この基礎外管を基準とする基礎構造体を構築することができる。すなわち、基礎外管は周辺地盤によって支持され、この内部に管内基礎部が形成されることにより、管内基礎部の上部表面に長尺物の杭部分を設置することが可能となるのである。この管内基礎部の上部表面は適度な深度に形成されることから、基礎外管の長さよりも十分に短い範囲に長尺物挿入領域が形成されることとなる。つまり、長尺物の杭部分は、この長尺物挿入領域に挿入させることで必要な長さの埋設を可能とし、また、杭部分と基礎外管とが間詰材料を介して一体化されることにより、基礎外管を基礎杭として機能させるような構造体を構築し得るものである。
【００２８】
また、基礎構造体の構築方法にかかる本発明は、所定深度の範囲について地盤を改良する地盤改良工程と、前記地盤改良工程により改良された地盤に基礎外管を埋設する基礎外管埋設工程と、この基礎外管埋設工程により埋設された基礎外管の内部の適宜な深度に上部表面が形成され、該上部表面よりも上方に長尺物挿入領域を形成してなる管内基礎部を構築する管内基礎部構築工程と、前記長尺物挿入領域内に長尺物の基礎部分を挿入する長尺物挿入工程と、前記基礎外管の内側に突出する複数の位置決め突起によって前記長尺物の側面を支持する側面支持工程と、前記基礎外管の内壁と前記長尺物の側面との間に間詰材料を打設する間詰工程とを含むことを特徴とするものである。
【００２９】
上記構成によれば、基礎外管は、地盤改良工程により改良された地盤に埋設されるものであり、例えば、湿式柱状改良工法による場合のように、地盤改良工程によりスラリ状の混合物によって周辺地盤が軟化している場合には、その軟化された状態の地中に鋼管を圧入することにより、埋設を完了させることができる。このように周辺地盤の改良によって、基礎外管の埋設状態を強固なものにすることができるとともに、当該基礎外管の埋設のために地中を掘削する必要がなく、小規模の工事によって基礎外管を設置することが可能となる。
【００３０】
さらに、基礎構造体の構築方法にかかる本発明は、所定深度の範囲ついて地盤を改良するとともに、改良される地盤中に基礎外管を圧入して該基礎外管を地盤に埋設する基礎外管埋設工程と、この基礎外管埋設工程により埋設された基礎外管の内部に充填されている改良地盤を適宜な深度の範囲で除去し、該基礎外管の上端から適宜範囲を長尺物挿入領域としつつ、残る改良地盤によって管内基礎部を構築する管内基礎部構築工程と、前記長尺物挿入領域内に長尺物の基礎部分を挿入する長尺物挿入工程と、前記基礎外管の内側に突出する複数の位置決め突起によって前記長尺物の側面を支持する側面支持工程と、前記基礎外管の内壁と前記長尺物の側面との間に間詰材料を打設する間詰工程とを含むことを特徴とするものである。
【００３１】
上記構成の場合には、例えば、湿式柱状改良工法による場合のように、地盤改良工程によりスラリ状の混合物によって周辺地盤が軟化している場合には、その軟化された状態の地中に鋼管を圧入することにより、埋設を完了させることができる。このとき、さらに同時に改良地盤によって管内基礎部を構築させることも可能となる。そして、基礎外管の内部に構築された管内基礎部は、スラリ状の混合物が硬化した後に必要な程度の深度範囲を掘削して除去することにより、長尺物の杭部分を挿入させる領域を形成することができることとなる。このような構築方法による場合には、管内基礎部を部分的に除去する程度の工事によって基礎構造体の大半を構成させることができることから、小規模かつ短期間の工事によって基礎構造体を構築することができるものである。
【００３２】
また、基礎構造体の構築方法にかかる本発明は、地中に基礎外管を埋設する基礎外管埋設工程と、この基礎外管埋設工程により埋設された基礎外管の底部に管内基礎部を構築する管内基礎部構築工程と、表裏が部分的に連通する連通部を有する基礎底板を前記基礎外管の内部に吊下する基礎底板吊下工程と、前記基礎底板の連通部から基礎底板の裏面側に充填剤を充填し、該基礎底板を安定化させる基礎底板安定化工程と、前記基礎底板の表面に長尺物の下端縁を当接させつつ支持させる下端支持工程と、前記基礎外管の内側に突出する複数の位置決め突起によって前記長尺物の側面を支持する側面支持工程と、前記基礎外管の内壁と前記長尺物の側面との間に間詰材料を打設する間詰工程とを含むことを特徴とするものである。
【００３３】
上記構成の構築方法によれば、地中に埋設された基礎外管の内部に管内基礎部を構築するとともに、その管内基礎部よりも上方における適宜位置に基礎底板を吊下させることができる。そして、基礎底板の連通部を利用して当該基礎底板の裏面側に充填剤を流入させることによって、管内基礎部と基礎底板との間に充填剤を充填させ、基礎底板を固定させることができる。充填剤としては、モルタルなどの固化剤を使用し、充填後の所定期間の経過によって固化させて基礎底板を安定化させるものである。この基礎底板安定化工程において、基礎底板の表面を水平に維持しておくことにより、充填剤の固化によって基礎底板の表面は水平な状態で安定することとなる。なお、充填剤は、連通部から基礎底板の裏面側へ流入することとなるが、裏面側への充填量が不足することがないように、裏面側に十分量を充填し、その確認のためには、連通部から溢れ出すように充填されるものである。
【００３４】
上記構成の基礎底板吊下工程では、基礎底板に先端が螺着された複数の吊下アンカによって該基礎底板を吊下するものであり、吊下前に基礎底板の水平状態を各吊下アンカの螺着状態によって調整した後、複数の吊下アンカをそれぞれ同じ長さだけ下降させるものである。
【００３５】
このように吊下アンカの長さを調整し、各吊下アンカを同じ長さだけ吊下させることにより、所定位置に停止する基礎底板の表面を確実に水平な状態とすることができる。吊下前に基礎底板の水平状態を調整することは、吊下アンカの基点（基準）をどこにするかによって異なる。例えば、水平な地表面を基点とする場合には、当該地表面において基礎底板を水平とし、この位置から各吊下アンカを同じ長さだけ垂下させることとなる。また、基礎外管の上端縁を起点とする場合には、当該基礎外管の上端縁が水平であるとは限らないため、基礎底板を水平にする際の各吊下アンカの長さの相違を確認し、当該相違する長さに相当分だけ螺着状態を変更して調整するのである。いずれの調整方法による場合であっても、地上または地上近傍において水平に調整された基礎底板は、各吊下アンカを同じ長さだけ吊下させれば、基礎外管のどの高さにおいても水平が維持されるものである。
【００３６】
さらに、上記構成の基礎底板吊下工程では、さらに、吊下アンカの他端近傍を前記基礎外管の上端縁に仮止めする工程を含むようにすることができる。
【００３７】
吊下アンカの仮止めは、基礎底板が充填剤によって安定するまでの期間であり、基礎底板が充填剤によって安定した後は、この仮止めを解除し、次の工程を行うことができる。なお、仮止めの方法としては、例えば、基礎外管の内壁に吊下アンカを当接させた状態で、挟持部材によって両者を挟持させる場合があり、また、基礎外管の上端縁から外方に向けて吊下アンカを折曲させる場合もあり得る。
【００３８】
また、上記構成における側面支持工程は、前記基礎外管の側壁に貫設された貫通ボルトを進退させつつ先端を前記長尺物の側面を押圧させ、該長尺物の下端縁が前記基礎底板の表面に当接した状態を維持させるように位置決めしてもよい。
【００３９】
すなわち、側面支持工程は、長尺物（支柱）の下端縁（周縁または端面）が、基礎底板の表面に当接した状態を維持するためのものであり、支柱が傾倒しないようにするものである。そこで、支柱が傾倒しないように複数の位置から貫通ボルトの先端を突出させ、側面に当接させることにより、当該貫通ボルトが設けられている側への傾倒を防止するのである。
【００４０】
この場合において、側面支持工程としては、前記基礎外管の横断面上に中心角を９０°として配置される４つの貫通ボルトによって支持することが好ましい。
【００４１】
このような構成によれば、２つの貫通ボルトが相互に対向するように配置され、これが二組形成されることとなり、これら二組による支持方向が直交することとなる。従って、長尺物が基礎外管の中央近傍に配置されている場合には、二組が縦横に分かれて支持でき、長尺物が基礎外管の中央から逸れている場合でも、二組による直交方向の支持力が作用するため、その位置を安定的に支持することができる。
【００４２】
なお、上記構成における間詰工程としては、コンクリートを打設するものであり、複数の吊下アンカを包囲するようにフープ筋を配設した後、これらを打設コンクリート内に埋設することができる。この場合には、吊下アンカとフープ筋とが基礎鉄筋として機能し、コンクリートの打設によって鉄筋コンクリート構築物を構成することができる。
【００４３】
また、下端支持工程には、前記長尺物の下端近傍における該長尺物の外周面から前記基礎外管の内壁面に向かって複数の突起物を突出させる突起物設置工程を含むことができる。この場合、突起物によって基礎外管の内壁面と長尺物の外周面との間隙を保持させることができる。なお、突起物部は、長尺物の外周面に進退可能に螺着したボルトで構成する場合のほか、長尺物の下端近傍を貫通する棒状部材によって構成する場合があり得る。突起物をボルトで構成する場合には、ボルトの螺合状態を変化させることによって進退させ、これにより基礎外管の内壁面との間隙を調整可能とするものである。突起物を棒状部材で構成する場合は、長尺物の軸線方向に異なる少なくとも二個所を貫通するように配置し、各棒状部材の両端が基礎外管の内壁面またはその近傍に到達させることによって、長尺物の傾倒による間隙の変化を抑制させることができる。
【００４４】
また、上記構成における基礎外管埋設工程として、湿式柱状改良法により土質を改良しつつ基礎外管を埋設することができ、この場合、前記管内基礎部構築工程において、湿式柱状改良法により固化したセメント系柱状改良体によって管内基礎部を構築し、前記基礎底板安定化工程において、モルタル系充填剤を使用することができる。このような構成の場合には、湿式柱状改良法により改良された地盤により管内基礎部を同時に構築することができ、これにより構築される管内基礎部はセメント系柱状改良体であるため、充填剤にモルタル系充填剤を使用することによって、両者が同質の材料により一体性を確保することができる。なお、湿式柱状改良法とは、セメント系固化剤と水とによるスラリ状混合物を地盤に低圧で注入しつつ撹拌翼で撹拌する地盤改良の工法であり、スラリ状混合物の硬化前に基礎外管を侵入させることによって、当該基礎外管を地中に埋設することができるのである。管内基礎部として使用するセメント系柱状改良体の高さを調整する場合には、基礎外管の内部に存在するスラリ混合物を硬化前に除去するか、地中に圧入して周辺地盤に浸透させる方法が考えられる。
【発明の効果】
【００４５】
基礎構造にかかる本発明によれば、まず、第一番目に基礎外管が地中に埋設された後、第二番目に長尺物の下部が基礎外管に固定された構成となるため、基礎外管を杭とする長尺物の支持構造を構築することができる。また、基礎外管の構築と、長尺物の立設とが異なる部材で構成されることから、基礎外管の埋設工事と長尺物の立設工事を異なる時期に行うことができることができる。さらに、長尺物の立設の際には、位置決め突起によって保持されることから、間詰材料による固定が完了するまでの間も長尺物の立設状態を維持させることができる。そして、杭部分の下端近傍が突起物によって支持する場合には、長尺物が傾くことを長期間にわたって抑制できることとなる。このように、段階的な施工が可能であることから、長尺物の設置工事に際し、基礎外管の埋設（杭の設置）のための工事と同時に長尺物を支持させる必要がなく、比較的小規模な工事によって長尺物を設置することができる。
【００４６】
基礎構造にかかる本発明によれば、長尺物の下端縁（周縁または端面）を基礎底板の表面に当接させることにより、当該長尺物の軸線を鉛直方向とすることができ、この状態で、長尺物の側面を支持することによって鉛直性を確保することができる。この場合、支柱の下端縁が軸線に対して垂直方向であることが要求されるが、長尺物そのものは、予め工場において加工されるものであるため、その要件の実現は容易であり、設置現場において加工するような必要はない。
【００４７】
また、基礎構造の構築方法にかかる本発明によれば、比較的簡易かつ小規模工事によって、長尺物の設置工事を可能にすることができる。また、基礎底板を設ける方法の場合には、基礎外管内の所定位置において、表面を確実に水平な状態とすることができる。しかも、充填剤によって裏面側が充填されることによって基礎底板が安定化するため、長尺物の鉛直性を維持しつつ立設することが可能となる。
【００４８】
なお、本発明によれば、単一の長尺物を設置する場合に限らず、複数の長尺物によって設置物を支持するような場合においても利用可能である。個々の長尺物に作用する荷重を算出したうえで、複数の長尺物によって各荷重に耐え得る基礎構造を構築すればよいのである。従って、１本の支柱によって支持される看板や道路標識にかぎらず、門型（アーチ型）の設置物や、３本以上の支柱によって支持する設置物の設置が可能となる。複数の支柱によって支持する設置物としては、例えば、遮音壁や擁壁などがあり得る。これは、杭長を長く設けるような構造物、すなわち、大きい支持力が必要な設置物については、その用途を問わず、本発明が有効に利用できることを意味するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明が実施される態様を例示する説明図である。
【図２】基礎構造にかかる第一の実施形態の概略を示す説明図である。
【図３】基礎構造にかかる第一の実施形態の概略を示す説明図である。
【図４】基礎構造にかかる第一の実施形態の変形例である。
【図５】第一の実施形態の変形例における位置決め突起と突起物との設置状態を示す説明図である。
【図６】基礎構造にかかる第二の実施形態に使用する部材の概略を示す説明図である。
【図７】基礎構造にかかる第二の実施形態の概略を示す説明図である。
【図８】基礎底板の状態を示す説明図である。
【図９】位置決め突起による位置決めの状態を示す説明図である。
【図１０】基礎構造にかかる実施形態の変形例を示す説明図である。
【図１１】基礎構造体の構築方法にかかる実施形態の手順を示す説明図である。
【図１２】基礎構造体の構築方法にかかる実施形態の手順を示す説明図である。
【図１３】基礎構造体の構築方法にかかる実施形態の手順を示す説明図である。
【図１４】基礎構造体の構築方法にかかる実施形態の手順を示す説明図である。
【図１５】基礎構造にかかる実施形態により支持される支柱の状態を示す説明図である。
【図１６】基礎構造にかかる実施形態により支持される支柱の状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、基礎構造体の概略を示し、その後に基礎構造にかかる発明の実施形態について説明したうえで、基礎構造体の構築方法にかかる発明の実施形態について説明する。
【００５１】
図１は、本発明の基礎構造体によって支持され得る長尺物を例示したものである。いずれも看板Ｓを支持する長尺物（支柱）Ｐの下端（杭部分）Ｐａを基礎構造体Ａに挿入するものである。図１（ａ）は、鉛直に設置された支柱Ｐの先端近傍に看板Ｓが設けられるもの（いわゆる直立式）であり、図１（ｂ）は、鉛直に設置された支柱Ｐの先端に横架部材Ｂが設けられ、その先端に看板Ｓが設置されるもの（いわゆる片持ち式）である。看板Ｓは、店舗等における店名等を表示するもののほか、交通標識などがある。また、長尺物としては、上記の看板Ｓを支持するもののほか、外灯や信号機などを支持するものもあり得る。
【００５２】
上記のような長尺物（支柱）Ｐを設置する場合には、第１に、支柱Ｐが強固であること、第２に、鉛直方向に沿って立設されることが要求される。そこで、基礎構造物Ａを構築することなく第１の要請である強固な設置を可能にするためには、一般的に支柱Ｐのうちの杭部分Ｐａを長くし、これを地中に埋設することが周知である。しかし、杭部分Ｐａを長尺に設計する場合には、支柱Ｐの全長が必然的に長くなり、その取り扱いが容易ではない。また、埋設すべき杭部分Ｐａが長尺であれば、埋設のための掘削等が大掛かりなものとならざるを得ない。そこで、支柱Ｐ（特に杭部分Ｐａ）を短尺にしつつ強固な設置状態を得るために、本発明の基礎構造体が開発されたものである。なお、第２の要請である鉛直方向に沿った立設に関しては後述する。
【００５３】
図２および図３は、本発明に係る基礎構造の第１の実施形態を示す。本実施形態は、図２に示すように、支柱Ｐを立設する範囲の地盤ＧＡを改良地盤Ｇに改良し、その改良地盤Ｇに鋼管を埋設することにより基礎外管１が構築されたものによって、支柱Ｐの杭部分Ｐａを支持する構造である。基礎外管１には筒状（円筒状または角筒状）の鋼管が使用されており、その上下端が開口している。そこで、改良地盤Ｇに埋設される基礎外管１の内部にも改良地盤Ｇが流入しており、その一部によって基礎外管１の下位に管内基礎部５が構築されるものである。
【００５４】
具体的には、基礎外管１の内部全体に流入する改良地盤Ｇのうち、上端から適宜な深度までの範囲について、改良地盤Ｇを除去することにより、基礎外管１の下位に改良地盤Ｇを残存させるのである。この残存する改良地盤Ｇは、基礎外管１の下端において、周辺に存在する改良地盤Ｇと連続しており、両者が一体的に形成されるものである。基礎外管１の内部において改良地盤Ｇが除去された範囲は、支柱Ｐ（その杭部分Ｐａ）を挿入するための空間として機能し、杭部分Ｐａが地中に埋設されるべき範囲（深度）に形成されるものである。なお、掘削等によって基礎外管１を埋設する場合には、周辺および内部には掘削土壌が埋め戻され、または中空内部に充填剤を投入して管内基礎部５を構築してもよい。
【００５５】
また、基礎外管１の上端近傍には、当該基礎外管１の内側に突出する位置決め突起４が複数設けられている。この位置決め突起４の突出長が調整可能であり、その突出長を調整することにより、位置決め突起４の先端を支柱Ｐの側面に当接させることができるようになっている。具体的には、基礎外管１の側壁を貫通するボルトによって構成され、このボルトの螺進状態の変更によって、進退可能としたものである。ボルトを螺進させることにより、その先端を支柱Ｐの側面に到達させることができるものであり、支柱Ｐの側面の複数の個所に対し、複数のボルトの頭部を当接させることによって、基礎外管１の内部における支柱Ｐの位置を決定させることができるものである。
【００５６】
特に、支柱Ｐは、軸線を鉛直方向に沿って立設させる必要があるため、基礎外管１の内部に形成した空間に挿入した杭部分Ｐａの一部を周辺から支持することによって、鉛直状態の立設を維持させることができるのである。なお、この位置決め突起４による位置決めは、暫定的なものとして使用することができる。すなわち、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）と基礎外管１との間に形成される間隙には間詰材料が打設されることから、当該間詰材料の硬化によって、位置決め突起４の実質的な機能を終了させるのである。ただし、基礎外管１と支柱Ｐとの一体化を担保するため、位置決め突起４は間詰材料の硬化後も間詰材料に埋没された状態で残存させるようにしている。
【００５７】
また、管内基礎部５は、杭部分Ｐａの挿入のための空間形成により、上部表面５ａが形成されることとなり、この上部表面５ａが水平な平面として形成されることにより、かつ、支柱Ｐの下端縁が軸線に垂直に形成されることにより、当該支柱Ｐの下端縁を上部表面５ａに当接させれば、支柱Ｐの軸線を鉛直方向に沿った状態とすることも可能となる。
【００５８】
なお、上記のように、基礎外管１を改良土壌Ｇに埋設させる場合には、例えば、湿式柱状改良法のように、スラリ状混合物を形成させた状態（すなわち軟化した地質）において、鋼管を圧入することにより、容易に基礎外管１を埋設することができる。これに対し、基礎外管１を埋設する領域のみを地盤改良し、または掘削して、周辺地盤をそのまま使用する構成としてもよい。周辺地盤が硬質である場合であって地盤改良の必要がない場合は、そのような構成とすべき可能性があり得る。また、この場合、基礎外管１の内部に構成すべき管内基礎部５は、基礎外管１が埋設される範囲の地盤を改良した際の改良地盤Ｇを使用することができるほか、掘削によって基礎外管１を埋設する場合には、別途セメント系固化物によって構築してもよい。
【００５９】
さらに、前記に加えて、図４に示すように、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の下端近傍に径方向外向きに突出する突起物９を設ける構成としてもよい。この場合には、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の側面と基礎外管１の内側表面との間に当該突起物９を配置させることができ、この突起物９の突出長を調整することによって、両者の間隙を調整することができるものである。本実施形態では、突起物９としてボルトを使用している。ボルトの螺進状態の変更により先端の位置を変更（進退）させることが可能となるからである。
【００６０】
ところで、図５に示すように、突起物９による間隙の調整は、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の周囲の複数個所で行われることにより、当該支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の下端近傍における位置決めが可能となる。これにより、前記位置決め突起４とともに杭部分Ｐａを二個所で支持することができることから、確実に支柱Ｐを鉛直状態に維持させることができる。支柱Ｐは、円筒状の場合（図５（ａ））のほか、角筒状の場合（図５（ｂ））が想定され、基礎外管１が角筒状である場合（図５（ｃ））も想定されることから、これらの状態を例示的に図示している。
【００６１】
支柱Ｐが円筒状の場合には、図５（ａ）に示すように、支柱Ｐの中心に向かって二方向から突出させることによって基礎外管１の内部における支柱Ｐの位置が決定されることとなる。他方、支柱Ｐが角筒状の場合でも中心に向かって突出させてもよいが、図５（ｂ）に示すように、中心線から偏位させた位置に突出させることも可能である。杭部分Ｐａの上部における突出部４についても中心線から偏位させ、その位置を相互に異ならせることによって、突起物９の位置（状態）を地上において確認することが容易となるからである。また、角筒状の支柱Ｐを使用する場合の例示としては、前出の図１（ｂ）に示した片持ち式の場合が挙げられる。この片持ち式の看板を支持する場合には、軸回りに対する捩り力が作用するため、角筒の平面状側面によって、捩り方向の反力を得るとともに、前記突起部４および突起物９の位置を相互に異ならせることによって、相互に逆向きの反力を作用させることが可能となる。さらに、図５（ｃ）に示すように、基礎外管１を角筒状とし、支柱Ｐの角筒状と相似する状態で配置すれば、相互に対向する平面部間を位置決め突起４および突起物９によって支持することが可能となる。このような構成についても片持ち式に使用することが例示される。
【００６２】
なお、前記の実施形態では基礎外管１として円筒状の鋼管を使用しているが、角筒状の鋼管によって構成することも可能である。円筒状鋼管としては、ＳＴＫ鋼管（一般構造用炭素鋼鋼管）を使用することができ、角筒状鋼管としては、ＢＣＲ鋼管（建築構造用冷間ロール成形角形鋼管）を使用することができる。これらの鋼管は、一般構造用または建築構造用として広範な用途に使用されており、強度の面においても安定している。当然のことながら、これらの鋼管に限定されるものではなく、他の鋼管を使用することも可能である。そして、基礎外管１の形状と支柱Ｐの形状は、円筒状および角筒状のいずれかを適宜選択すればよく、また、支柱ＰとしてＨ型鋼を使用する場合も想定すれば、その形状は前記円筒状または角筒状に限定されるものではない。
【００６３】
本実施形態は上記のような構成であるから、基礎外管１と支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）とが強固に連結されることとなり、支柱Ｐに想定される荷重（看板Ｓの重量および風荷重）が作用した場合において、その荷重に耐えることができるものである。ここで、基礎外管１は、地中（または改良地盤中）に埋設されることから、基礎杭として機能することとなり、その基礎杭として必要かつ十分な長さに構築されることにより、強固な基礎構造となるものである。また、支柱Ｐの杭部分Ｐａは、基礎外管１と一体化できる程度であれば十分であり、極端に長尺な杭部分Ｐａを構成させる必要はないものである。因みに、基礎杭として機能する基礎外管１の長さをＣｈａｎｇの公式（無限杭長とする算出方法）により算出してもよいが、本願発明者らが案出した重複反射法による設計手法（有限杭長とする算出方法）によって算出することにより、短尺な杭長によって基礎杭を構築することができる。
【００６４】
次に、基礎構造にかかる第二の実施形態について説明する。図６は、基礎構造の第二の実施形態に使用される基礎外管１、基礎底板２および吊下アンカ３と、立設すべき長尺物（支柱）Ｐの杭部分Ｐａとの関係を示す図である。この図に示すように、基礎底板２は、吊下アンカ３に接続され、基礎外管１の内部に挿入され、また、支柱Ｐの杭部分Ｐａは、基礎外管１の内部に遊挿されるとともに、基礎底板２の表面に当接しつつ支持されるものである。
【００６５】
基礎外管１は、支柱Ｐの遊挿を許容し、両者の間に十分な空間を形成できる程度の十分な口径を有しており、地中に埋設されるものである。本実施形態では円形鋼管を使用しているが、その形状および材質等は適宜変更してもよい。基礎外管２の埋設は、地中を掘削した後、基礎外管１を掘削立坑に配置し、その周辺を埋め戻す方法による場合のほか、湿式柱状改良法により埋設することができる。湿式柱状改良法とは、セメント系固化剤と水とによるスラリ状混合物を地盤に低圧で注入しつつ撹拌翼で撹拌する地盤改良の工法であり、スラリ状混合物の硬化前に基礎外管１を侵入させることによって、基礎外管１を地中に埋設するものである。
【００６６】
基礎底板２は、基礎外管１の中空部分の断面形状に合わせて円形の板状に構成されている。ただし、その外径は、基礎外管１の内径よりも僅かに小径としており、基礎底板２が自在に基礎外管１の内部を移動できるようにしている。
【００６７】
また、基礎底板２の表面２０ａの４個所には、雌ネジが螺刻された被接合部２１，２２，２３，２４が設けられ、それぞれに４本の吊下アンカ３の先端にそれぞれ刻設される雄ネジ部３１，３２，３３，３４を螺合できるようになっている。これらの４本の吊下アンカ３を基礎底板２に接合することにより、吊下アンカ３によって基礎底板２を吊下することができ、その状態を維持しつつ基礎外管１の内部を下降させることができる。この被接合部２１〜２４は、基礎底板２の中心から等距離に設けられ、周方向に等間隔としている。従って、４本の全ての吊下アンカ３が同時に同じ長さだけ下降させることにより、基礎底板２の表面２０ａは角度を変えることなく基礎外管１の内部を下降できるものである。
【００６８】
さらに、基礎底板２の中央には貫通孔（連通部）２５が設けられ、基礎底板２の表裏が貫通孔２５によって連通するように構成されている。この貫通孔２５は、後述する充填剤を裏面側に充填させるためのものである。
【００６９】
ところで、基礎底板２の表面２０ａには、被接合部２１〜２４が外周近傍に形成され、貫通孔２５が中央に形成されることから、両者の中間に適宜面積の平面領域が構成されるものとなっている。そこで、この平面領域に支柱Ｐの下端（下端縁）Ｐ１を当接させることによって、支柱Ｐを支持できるようにしているのである。また、基礎外管１の上部開口端１０の近傍には、突起部挿入部１１，１２，１３，１４が設けられており、この突起部挿入部１１〜１４にボルト（位置決め突起）４を螺入できるようにしている。突起部挿入部１１〜１４は、詳細には、基礎外管１の側壁に貫通孔を穿設し、その外側の側壁にナットが固着されているのである。ボルト４は上記ナットに螺合するものであり、螺進させることにより、基礎外管１の内部に雄ネジ部４１を突出させることができるようになっている。
【００７０】
ここで、各部材を基礎外管１の内部に装着した状態について説明する。図７は、基礎構造の断面を示す図である。この図に示されるように、基礎外管１は、例えば湿式柱状改良法などによって、地中に埋設された状態である。このとき、基礎外管１の適宜位置よりも下位には、管内基礎部５が設けられている。前記湿式柱状改良法により基礎外管１を埋設する場合は、固化したセメント系柱状改良体によって管内基礎部５を構成させることができる。
【００７１】
基礎底板２は、吊下アンカ３に支持されながら表面２０ａが水平に維持され、管内基礎部５よりも上方に設置されている。すなわち、基礎底板２の裏面２０ｂと、管内基礎部５の上端５０ａとの間には適宜間隔が形成され、両者により適宜な空間が設けられているのである。そして、この空間に充填剤６を充填することによって、基礎底板２が安定的に設置されているのである。基礎底板２が安定的に設置された状態では、吊下アンカ３は、基礎底板２を吊下するという目的を終えており、後に説明するコンクリートのための鉄筋として機能させるものである。
【００７２】
支柱Ｐの杭部分Ｐａは、その下端（下端縁）Ｐ１を基礎底板２の表面２０ａに当接させており、この端縁Ｐ１が、支柱Ｐの軸線に対して垂直な状態で形成されている限り、支柱Ｐの軸線は鉛直状態となる。すなわち、基礎底板２の表面２０ａが水平な状態で設置されていることから、その表面２０ａに当接する下端Ｐ１も水平となり、これに直交する支柱Ｐの軸線は鉛直方向となるのである。
【００７３】
さらに、このように支柱Ｐの軸線を鉛直方向とした状態で、下端Ｐ１よりも上方において側面が支持されるのである。当該支持には、基礎外管１の上部開口端１０の近傍に貫設されるボルト４が使用される。このボルト４の使用例の詳細は後述するが、概略は、平面視における二方向について、両側から支柱Ｐの側面に向かって突出させて、その先端によって挟持させる状態としている。
【００７４】
また、基礎外管１の内壁と支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の側面との間には、適宜間隔が形成されているため、この間隙内にはコンクリート（間詰材料）が打設されており、その内部には吊下アンカ３が鉄筋として埋設されている。なお、基礎外管１の軸線は、概ね鉛直方向に近似した状態で埋設されることから、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の軸線を鉛直方向とした場合において、両者の間隙が大きく偏ることはなく、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の全周を包囲するようにコンクリート（間詰材料）を打設することができるものである。
【００７５】
ここで、基礎底板２の固定の状態を詳述すれば、図８に示すように、基礎底板２は、吊下アンカ３によって吊下されており、管内基礎部５の上端５０ａよりも上方に位置している。この状態において、管内基礎部５の上端５０ａと基礎底板２の裏面２０ｂとの間隙は、基礎外管１の内壁によって周囲が包囲されることによって、空間部Ｈが形成されることとなる。この空間部Ｈに充填剤６を充填するのである。
【００７６】
このとき、図８（ａ）に示されているように、充填剤６は、基礎底板２の表面２０ａの側から貫通孔（連通部）２５を介して裏面２０ｂの側へ充填されるのである。ここで使用される充填剤６としては、モルタル系の流動性を有する充填剤６が使用され、所定の圧力を有して注入することにより、貫通孔２５から供給された充填剤６は、周辺に拡散しつつ空間部Ｈの全体に充填されることとなる。
【００７７】
そして、図８（ｂ）に示すように、空間部Ｈに充填剤６が充満した後は、貫通孔２５から溢れるようになるため、基礎底板２の表面２０ａの側においては、上述のように、貫通孔２５から充填剤６が溢れた状態を確認することにより、裏面２０ｂの側における空間部Ｈへの充填が完了したものと判断し得ることとなるのである。
【００７８】
なお、図示のように、基礎底板２が基礎外管１の内部を自在に昇降できるように、基礎底板２の外径が、基礎外管１の内径よりも小さくしており、両者間には僅かな間隙が形成されているが、充填剤６には適度な粘性を有する場合が多いため、この間隙に充填剤６が侵入することがないものと想定される。ただし、この間隙に充填剤６が侵入したとしても、貫通孔２５から溢れる場合と同様に、空間部Ｈの充填状態を確認するための目安とすることができる。また、充填剤６を注入する場合、その充填量が多く、基礎底板２を押し上げることも想定されるが、吊下アンカ３の上端の位置を固定することにより、その上昇を抑制している。すなわち、吊下アンカ３は、のちに鉄筋コンクリートのための鉄筋として機能するものであることから、その上端を固定することによって、下端に接続される基礎底板２の浮き上がりを十分に防ぐことができるものである。
【００７９】
このように基礎底板２の裏面２０ｂの側に充填剤６を供給し、管内基礎部５との間の空間部Ｈに充填剤６が充填され、この充填剤６が固化したとき、基礎底板２の位置は固定され、その表面２０ａは水平な状態で安定することとなる。そして、この水平な表面２０ａに支柱Ｐの下端縁を当接させることによって、支柱Ｐの軸線を鉛直方向とすることができるのである。
【００８０】
ところで、上記のように支柱Ｐの下端縁を基礎底板２の上面２０ａに当接させ、軸線を鉛直としつつ直立させるために、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の側面をボルト（位置決め突起）４によって支持している。ボルト４によって支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の側面の支持の状態については、図９に示すように、二方向について両側から中心方向に突出させて両側から挟持するようにしている。なお、図９は、平面視における基礎構造を示すものであり、図９（ａ）は、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の断面形状が円形（または円環状）の場合を示しており、図９（ｂ）は、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の断面形状が矩形（または角環状）の場合を示している。また、基礎外管１と支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）との間にはコンクリート（間詰材料）を省略している。
【００８１】
この図９に示すように、支柱Ｐの形状にかかわらず、挟持すべき方向は直交する二方向としている。説明の便宜上、紙面の上下方向を縦方向とし、他方を横方向とする。このように、縦横に直交する方向において、その両側からボルト４を突出させることにより、縦横の二方向への支柱Ｐの傾倒を防止することができ、結果的には、その直立状態を維持させることができるものである。
【００８２】
すなわち、支柱Ｐの断面形状が円形（または円環状）である場合には、図９（ａ）に示すように、二方向から突出するボルト４の雄ネジ部４１は基礎外管１の軸心に向かって進退可能であり、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の軸心が、基礎外管１の軸心から逸れる場合には、各ボルト４の雄ネジ部４１の突出長を調整することにより、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の側面に到達させることが可能となる。そして、四方向から突出する雄ネジ部４１の各先端４０ａが支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の表面に当接することにより、縦方向および横方向への移動が制限されるため、全体として支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の軸心の位置が決定されることとなるのである。
【００８３】
他方、支柱Ｐの断面形状が矩形（または角環状）である場合には、図９（ｂ）に示すように、支柱Ｐの平面状側面をボルト４が設置される向きに合わせることにより、四方向から突出する各ボルト４の雄ネジ部４１の先端４０ａは、それぞれ平面状側面に当接することができる。これにより、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の軸心が、基礎外管１の軸心から逸脱する場合であっても、矩形断面は、基礎外管１の内部で平行移動する状態となるから、縦横両方向について、平面状側面を両側から挟持することができるものである。
【００８４】
なお、上記いずれの場合についても、吊下アンカ３は、隣接するボルト４の間に設置している。これは、ボルト４の進退を吊下アンカ３によって阻害されないようにするためである。また、基礎外管１と支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）との間に間詰材料（コンクリート）を挫折する際は、ボルト４によって支柱Ｐを支持した状態を維持させるため、これらのボルト４の雄ネジ部４１は間詰材料（コンクリート）の内部に埋設された状態として残存するものとなる。
【００８５】
本実施形態は、上記のような構成であるから、本実施形態の基礎構造により支持される支柱Ｐは、軸線を鉛直とした状態で立設されることとなる。すなわち、基礎底板２の表面２０ａに下端（下端縁）Ｐ１を当接することにより軸線を鉛直方向とし、この状態を維持しつつ、最終的には間詰材料（コンクリート）の打設により、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の支持させるものであることから、極めて容易に支柱Ｐの鉛直性が確保されることとなる。
【００８６】
そして、基礎外管１と支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）との間に打設される間詰材料（コンクリート）の内部には、吊下アンカ３が配設されることから、当該間詰材料（コンクリート）によって構築される構造体は鉄筋コンクリート製となるため、その支持強度を増大することができるものである。
【００８７】
上記のような鉄筋コンクリートを構築する際には、吊下アンカ３を異形鉄筋によって構成することができる。
【００８８】
この場合、図１０に示すように、吊下アンカ３の軸線に直交させつつ包囲するフープ筋８を配設することも可能である。このとき使用するフープ筋８についても異形鉄筋を使用することができる。このようなアンカ筋３とフープ筋８とをコンクリート内に埋設する構成により、基礎外管１の内部に強靱な鉄筋コンクリート製の基礎構造体を構築することができるものとなり、支柱Ｐの基礎構造として優れたものとなる。
【００８９】
次に、基礎構造体の構築方法にかかる発明の実施形態について説明する。図１１〜図１４は、基礎構造体の構築方法にかかる実施形態の手順を示す図である。そこで、これらの図に従って構築方法を説明する。
【００９０】
まず、図１１（ａ）に示すように、基礎外管１を地中に埋設する（基礎外管埋設工程）とともに、基礎外管１の内部に管内基礎部５を構築する（管内基礎部構築工程）。基礎外管埋設工程では、基礎外管１となるべき鋼管杭を地中に埋設するものであるが、掘削方式のほか湿式柱状改良方式によることができる。掘削方式の場合は、鋼管杭を埋設できる程度の穴を掘削し、その穴に鋼管杭を挿入して埋め戻すこととなるが、埋め戻し土壌の安定性を考慮すれば、湿式柱状改良方式が安定性に優れる。
【００９１】
また、管内基礎部構築工程は、基礎外管１の内部において、上端５０ａが適宜な位置となるように管内基礎部５を構築するものであり、掘削方式では、鋼管杭を埋設した後、基礎外管１の内部（全体が中空となっている内部）にコンクリートなどを流入させることにより、適宜高さの管内基礎５を構築することができる。また、湿式柱状改良方式では、柱状改良体を残存させることによって構築することとなる。柱状改良体を基礎外管１の内部に残存させる方法としては、湿式柱状改良法により基礎外管１を埋設する際、硬化前のスラリ状混合物を除去するか、硬化前のスラリ状混合物を地中に圧入すること、または、硬化後の柱状改良体を部分的に取り除くことなどが挙げられる。いずれかの手法によって、基礎外管１の内部に適宜高さの管内基礎部５を構築させることができるが、これに限定されるものではない。基礎外管１を埋設すべき土壌の状態や、埋設すべき基礎外管１の大きさまたは長さ等によって、適宜妥当な方法により管内基礎５を構築すればよい。
【００９２】
なお、スラリ状混合物を地中に圧入する場合には、図１１（ｂ）に示すように、基礎外管１の内部に柱状体Ｄを挿入した状態で当該基礎外管１を埋設する方法があり得る。柱状体Ｄとともに基礎外管１を湿式柱状改良法により埋設することにより、基礎外管１の内部に侵入するスラリ状混合物は、柱状体Ｄの先端より上方へ移動できず、硬化後には柱状体Ｄの先端の位置を上端とする管内基礎部５が構築されることとなるのである。
【００９３】
このように基礎外管１の埋設と、管内基礎部５の構築が完了すると、次に、基礎底板２を所定位置に吊下させるのである（基礎底板吊下工程）。この基礎底板吊下工程では、図１２（ａ）に示すように、複数（４本）の吊下アンカ３の先端に基礎底板２を装着し、全ての吊下アンカ３を同時に下降させるものである。全ての吊下アンカ３を同時に下降させるのは、予め地上において基礎底板２の表面２０ａを水平な状態としておき、この水平な状態を維持しつつ所定位置に配置するためである。また、基礎底板２を配置すべき位置は、管内基礎部５の上端５０ａよりも僅かに上方である。上述の管内基礎部５の上端５０ａは、決して水平な状態で構築されるものではないため、管内基礎部５の上端５０ａから離れた位置に吊下させて、基礎底板２の表面２０ａを水平な状態に設置するのである。上記のような状態で基礎底板１を吊下する吊下アンカ３は、その上端近傍において、基礎外管１の上端との間で仮止めされる。仮止めとは、一時的に固定することであり、後に固定を解除できる状態であるが、仮止め中は強固に固定されるものである。固定には、図示のようなクランプＣＬが使用され、基礎外管１の内壁に吊下アンカ３を押圧する状態で挟持させるものである。
【００９４】
なお、基礎底板２を設置する位置は、支持すべき支柱Ｐに必要な杭長に応じて異なり、その位置が適宜調整されることとなる。そして、基礎底板２の表面２ａの位置を支柱Ｐの下端の位置とするためには、必要となる杭長に合わせて基礎底板２の位置が決定し、そのために、管内基礎部５の上端５０ａの高さも決定することとなる。例えば、１．５ｍの杭長の場合であれば、基礎底板２の表面２０ａが基礎外管１の上端から１．５ｍ下降した位置とすべきこととなる。そして、このとき、管内基礎部５の上端５０ａよりも上方に位置させるためには、基礎底板２の肉厚を例えば２５ｍｍ〜３０ｍｍと想定すると、管内基礎部５の上端５０ａは、基礎底板２の表面２０ａよりも５０ｍｍ程度下位に設けられることとなる。
【００９５】
次に、この基礎底板２を安定化させるために充填剤６を充填するのである（基礎底板安定化工程）。この基礎底板安定化工程では、図１２（ｂ）に示すように、基礎底板２の中央に設けた貫通孔（連通部）２５を介して、基礎底板２の裏面２０ｂの側へ充填剤６を供給するものである。供給された充填剤６は、基礎底板２の裏面２０ｂにおいて、管内基礎部５の上端５０ａとの間に充填され、基礎底板２を裏面２０ｂにより支持させることができる。使用する充填剤としては、例えば、モルタル等のセメント系固化剤がある。適度な流動性により、基礎底板２と管内基礎部５の間に全体的に充填でき、適度な粘性により管内基礎部５に浸透させないためである。そして、固化前の流動性により所定の範囲に充填させた後、この充填剤６が固化することにより、基礎底板２を所定位置に固定（安定化）させることができるのである。
【００９６】
従って、基礎底板２が固定された後は、吊下アンカ３による吊下によることなく、下向きの移動はなくなり、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）を載置することができるのである。
【００９７】
そこで、次に、図１３（ａ）に示すように、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の下端Ｐ１を基礎底板２によって支持させるのである（下端支持工程）。この下端支持工程では、支柱Ｐの下端Ｐ１の全体（端縁または端面の全体）を基礎底板２の表面２０ａに当接させるのである。下端Ｐ１の全体が基礎底板２の表面２０ａに当接させることにより、当該下端Ｐ１は水平な状態で立設されることとなる。従って、予め当該下端Ｐ１の端縁（または端面）が支柱Ｐの軸線に対して垂直となるように設けられれば、この状態で、支柱Ｐの軸線は鉛直状態となるものである。
【００９８】
さらに、図１３（ｂ）に示すように、支柱Ｐの側面を基礎外管１の側面との間で支持するのである（側面支持工程）。この側面支持工程では、前述したように、上部開口端１０の近傍に設けられる４つの位置決め突起（ボルト）４によって、二方向に対向させて挟持しつつ支持するものである（図９（参照））。位置決め突起（ボルト）４は、進退可能に構成することにより、その突出長を調整することができ、具体的には、その先端４０ａが支柱Ｐの側面の位置に到達するまで突出させるものである。二方向について両側から位置決め突起（ボルト）４の先端が当接することにより、支柱Ｐの横向きの移動が制限され、上記立設状態が維持されることとなるのである。
【００９９】
最後に、図１４（ａ）に示すように基礎外管１と支柱Ｐとの間に間詰材料（コンクリート）７を打設するのである（間詰工程）。この間詰工程においては、吊下アンカ３を鉄筋として使用し、コンクリート７を打設することにより鉄筋コンクリート構築物を構成させるのである。このとき、図１４（ｂ）に示すように、基礎外管１の上部開口端１０の周辺および上方にもコンクリート７を打設し、当該領域に鉄筋コンクリート構築物を構成してもよい。このとき、図示のように、吊下アンカ３を基礎外管１の上部開口端１０から折曲し、コンクリート７の内部に埋設させるようにすることができる。この場合、基礎外管１の上端（開口端）１０の位置は、地表面ＧＬよりも下位としておき、コンクリート７を地表面ＧＬの高さまで打設するのである。なお、吊下アンカ３を仮止めするためのクランプＣＬは、コンクリート７の打設の際に撤去することとなるが、基礎外管１の上部開口端１０の周辺および上方にコンクリート７を打設する場合は、撤去せずにコンクリート内に埋設させてもよい。
【０１００】
上記のような実施形態によれば、支柱Ｐの杭部分Ｐａのための基礎構造体を構築することができる。そして、このように構築された基礎構造体により支柱Ｐの杭部分Ｐａは、基礎外管１の内部に構築される鉄筋コンクリートによって強固に支持されることとなるのである。しかも、このように支持される支柱Ｐは、前述のように軸線が鉛直方向に維持された状態となっている。
【０１０１】
また、基礎外管１は、従来法による基礎鋼管の埋設方法によることから、地中において安定しており、この安定した基礎外管１の内部に強固に支持される支柱Ｐは、風荷重等の外力の作用に耐え得るものである。
【０１０２】
次に、基礎構造体の構築方法にかかる発明について、他の実施形態について説明する。本実施形態は、上記に示した下端支持工程（下端縁Ｐ１を基礎底板２の表面に設置する工程）において、当該下端Ｐ１の近傍における基礎外管１との間隙を保持する工程を付加するものである。当該工程を施した後の状態を図１５および図１６に示す。なお、図１５（ａ）は平面視における断面を示し、図１５（ｂ）はＸＢ−ＸＢ線における側方の断面を示す図であり、図１６（ａ）は平面視における断面、図１６（ｂ）はＸＩＢ−ＸＢＩ線における断面を示している。これらの図に示されているように、支柱Ｐの下端Ｐ１の近傍に外向きに突出する突起物１９１，１９２，１９３，１９４または棒状部材２９１，２９２を設けるのである。すなわち、基礎底板２の表面に設置した状態で、支柱Ｐの下端Ｐ１の位置（支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の外周面と基礎外管１の内壁面との間隙）を維持させることによって傾倒を防止するのである。この工程は、間詰部材（コンクリート等）が硬化するまでの期間中に支柱Ｐが傾倒するなどして、間詰部材による支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の固定状態が不良とならないためのものである。
【０１０３】
ここで、通常の場合は、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）と基礎外管１とがほぼ同心（支柱Ｐの中心線と基礎底板２の中心線が同一）の状態となることから、その下端Ｐ１の近傍においては、当該支柱Ｐの杭部分Ｐａの外周面と基礎外管１の内壁面との間隙が均等であるため、複数の突起物１９１〜１９４を同じ程度に突出させれば、両者の間隙は均等に保持されることとなる。また、この突起物１９１〜１９４は、必要に応じて数を増減することができる。すなわち、３以上の個所において等角方向へ突出させれば支柱Ｐの下端Ｐ１の近傍は、基礎外管１の中心に配置できることとなるからである。この突起物１９１〜１９４は、第１の手段としてボルトを使用することができる（図１５参照）。この場合、突起物１９１〜１９４を配置するために、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の下端Ｐ１の近傍には、雌ネジ部が刻設されている。ボルトで構成される突起物１９１〜１９４は、前記雌ネジ部との螺合の状態を変化させることにより、ボルトの頭部が進退可能となるため、その突出長を調整することが可能となる。そこで、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）を基礎外管１に挿入する前に、予め突出長を調整させておき、所定の突出長を維持させつつ下端（下端縁）Ｐ１を基礎底板２の表面に設置することができる。また、ボルトの突出長を短くしておき、設置後に長尺なスパナ等を使用して地上からボルトを操作する方法であってもよい。これは、支柱Ｐと基礎外管１とが同心の状態で設置できないような場合、ボルトを調整して両者の間隙に応じた突出長となるように調整することができるものである。
【０１０４】
なお、図１５（ａ）に示すように、支柱Ｐの下端Ｐ１の近傍に突起部１９１〜１９４を設置する構成とする場合には、位置決め突起（ボルト）４と突起部１９１〜１９４の位置とが重ならないように、４５°の範囲で周方向に逸らすように配置するものである。これは、位置決め突起（ボルト）４が基礎外管１に設置されるのに対し、突起部１９１〜１９４が支柱Ｐに設置されることから、埋設後の（位置が固定化された）基礎外管１に支柱Ｐを挿通させる際、両者が干渉しないようにするとともに、傾倒する可能性のある方向に対するストッパとして機能させるためである。そして、このように、支柱Ｐの下端Ｐ１の位置を安定させることにより、基礎外管１と支柱Ｐとの間に間詰材料（コンクリート）７を打設する工程（間詰工程）において、間詰部材（コンクリート）が硬化するまでの間、支柱Ｐの立設状態を維持させることができるのである。また、吊下アンカ３は、位置決め突起（ボルト）４と突起部１９１〜１９４の中間に位置するように配置している。吊下アンカ３は、基礎底板２を設置する際に当該基礎底板２を吊下するためのものであるため、支柱Ｐを基礎外管１に挿通させる際には、既に基礎外管１の内部に配置されていることから、支柱Ｐを挿通させる際に、この吊下アンカ３との干渉を回避するためである。従って、吊下アンカ３は、基礎底板２を吊下でき、かつ支柱Ｐの挿通時に干渉しなければ、その位置は任意に選択することができる。
【０１０５】
さらに、図１６に示すように、異なる二方向に貫通させた棒状部材２９１，２９２により、基礎外管１と支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）との間隙を保持させる場合には、二つの棒状部材２９１，２９２は、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の軸線方向へ相互に異なる高さとしている。これは、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）が、一方向に沿って貫通させた棒状部材２９１を軸として回動自在な状態なるため、その回動を他方向に貫通した棒状部材２９２によって抑えるためである。従って、図１６（ａ）に示すように、両棒状部材２９１，２９２の軸線を相互に直交方向とすることによって、それぞれの棒状部材２９１，２９２を軸とする回動を相互に抑えることができるのである。
【０１０６】
上記に例示する棒状部材２９１，２９２は、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）に固定されているものではなく、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）に穿設された貫通孔２９０に挿通させている状態である。従って、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）が基礎外管１とは同心とならない場合であっても、支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）が、上記棒状部材２９１，２９２の軸線方向に摺動可能となり、その位置が調整される。この支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の軸線の位置は、当該支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）の下端（下端縁）Ｐ１が基礎底板２の表面に当接されるとき、基礎外管１との相対的な位置関係で決定するものである。なお、棒状部材２９１，２９２の長さは、基礎外管１の内径とほぼ同一としており、支柱Ｐの中心を経由して両端が基礎外管１の内壁面またはその近傍に到達できるように設けられる。両者の長さをほぼ同一としているのは、棒状部材２９１，２９２の両端と基礎外管１の内壁面との間に僅かながら遊びを形成させるためである。棒状部材２９１，２９２は、予め地上において支柱Ｐに挿通され、そのうえで支柱Ｐ（杭部分Ｐａ）が基礎外管１に挿入されることから、当該基礎外管１の内部を容易に移動させるためである。ただし、支柱Ｐに設けられる貫通孔２９０との間にも遊びが形成されるため、棒状部材２９１，２９２の長さは極端に短くする必要はないものである。
【０１０７】
ところで、図１５（ｂ）および図１６（ｂ）は、基礎外管１を湿式柱状改良方式により埋設した場合を図示している。この図に示されているように、湿式柱状改良方式では、基礎外管１の周辺土壌が改良されることにより、基礎外管１の周辺にも柱状改良体Ｇが存在することとなる。基礎構造にかかる実施形態を示す図（図７、図１０）または基礎構造体の構築方法にかかる実施形態を示す図（図１１〜図１４）においては、特に、基礎外管１の埋設方法を限定していないため、基礎外管１の周囲には、周辺土壌が存在するように図示している。そこで、念のため付言すれば、湿式柱状改良方式により基礎外管１を埋設する場合には、図１５（ｂ）または図１６（ｂ）のように基礎外管１の周辺土壌が改良され、改良された範囲が柱状改良体Ｇとなり得るものである。
【０１０８】
本発明の実施形態は以上のとおりであるが、上記実施形態は一例を示すものであり、本発明がこれらの実施形態に限定されるものではない。従って、種々の形態に変更することも可能である。
【０１０９】
例えば、基礎構造にかかる実施形態において、４本の位置決め突起（ボルト）４によって二方向に挟持することによって支柱Ｐの側面を支持したが、２本のボルト４の先端に帯状の挟持部材を設けることによって支持されてもよく、３本のボルト４を１２０°の方向から当接させる方法によって、支柱Ｐの横方向への位置を固定させてもよい。つまり、ボルト４の数は特に限定されるものではなく、５本以上のボルト４によって支持させることも可能である。
【０１１０】
また、支柱Ｐは、同じ高さの位置決め突起（ボルト）４で支持させた状態のみを例示したが、支柱Ｐの傾倒を回避するために、二方向に挟持する高さを相互に上下方向へ移動させることも可能である。この場合には、前述のような突起物１９１〜１９４，２９１，２９２を設けることなく、支柱Ｐの傾倒を抑えることが期待できる。
【０１１１】
他方、基礎構造体の構築方法にかかる実施形態においては、吊下アンカ３の周囲を包囲させるフープ筋の設置工程を省略した場合を例示したが、フープ筋を設置することにより、コンクリートの打設により構築される鉄筋コンクリートの強度を増大させてもよい。また、吊下アンカ３の先端が基礎底板２に螺着できる構成とした場合には、当該螺着の工程を行うこととし、その際の螺合状態によって基礎底板２の水平状態を調整させるようにしてもよい。その際、基礎外管１の上部開口端１０との相対的な位置関係により水平状態を調整してもよい。つまり、基礎外管１の上部開口端１０のうち、任意の一点を基準とし、基礎底板２の表面２０ａを水平にするために、当該基準点から水平方向に離れて設置される吊下アンカ３の長さを算出し、相互に相違する吊下アンカ３の長さを螺合状態により調整するのである。このような調整を可能にするためには螺着による接合が効果的である。
【実施例】
【０１１２】
本発明にかかる基礎構造によって支柱の支持が十分であることを確認するために、直立式および片持ち式の二種類の看板について実験を行った。実験は、現実の地盤に基礎構造を構築し、支柱（直立式および片持ち式の二種類）を立設するとともに、風荷重が看板に作用することを想定し、横向きの荷重を支柱の先端（片持ち式については横架部材の先端）に作用させ、杭頭部の変位および応力ならびに支柱先端の変位を測定した。片持ち式については、さらに杭頭の回転変位および横架部材先端の変位を併せて測定した。
【０１１３】
支柱を設置した地盤は、事前調査により、地表面から第１層、第２層、第３層および第４層の異なるＮ値を示すものであることが判明した。第１層は深度１ｍまでの層であり、そのＮ値は３であった。第２層は深度１ｍ〜３ｍの層であり、そのＮ値は２であった。第３層は深度３ｍ〜４ｍであり、そのＮ値は３であった。第４層は深度４ｍを超える層であり、そのＮ値は４であった。各層のＮ値は、０．２５ｍごとに算出し、１ｍごとに平均的な値とした。また、Ｎ値の算出方法はスウェーデン式サウンディング法による地盤調査結果に基づいて算出した。
【０１１４】
前記地盤調査の結果に基づいて、基礎外管を埋設すべき深度（基礎杭の杭長）を決定した。基礎杭の杭長は、前記重複反射法によって決定し、支柱の杭部分の長さは、基礎外管１との一体化が可能な程度であればよく、支柱の長さが６ｍ〜９ｍ程度の場合、余裕をみて１．５ｍとした。各部材の詳細は下表のとおりである。
【０１１５】
【表１】
2015212507.tif 000003
【０１１６】
上記のような構成において、直立式については、看板表面に垂直に風荷重が作用する際の算出方法としては、基準風速から速度圧を求め、さらに速度係数に基づき風圧力算出したうえで風荷重を求めた。このときの風荷重は、直立式では約１３．５ｋＮであり、片持ち式では約４．０ｋＮであった。
【０１１７】
そこで、上記二種類について基準風速に基づく風荷重（設計荷重）の前後における支柱の状態を測定するため、横荷重を数段階に分けて作用させた。直立式を想定した支柱の先端に対しては、５．０ｋＮ、１０．０ｋＮ、１２．０ｋＮ、１５．０ｋＮ、２０．０ｋＮの５段階で徐々に横荷重を増加しながら各測定値を検出した。また、片持ち式を想定した支柱（横架部材の先端）に対しては、３．０ｋＮ、４．０ｋＮ、６．０ｋＮ、８．０ｋＮ、１０．０ｋＮ、１２．５ｋＮ、１６．０ｋＮの７段階で徐々に横荷重を増加しながら各測定値を検出した。各段階での横荷重の作用が終了した後、一度荷重を０まで戻し、変位量の復元状態も併せて検出した。その結果は次のとおりであった。なお、横荷重は、実測値を示し、設計荷重の欄は、最も近い実測値の前後に挿入して表示している。また、計算荷重における変位量および応力度は設計上の数値であり、応力度の数値は、いずれも鋼材の弾性係数を２１０ｋＮ／ｍｍ２として算出した値としている。表中の「杭頭」とは、基礎外管の上端部であり、「回転量」とは、基礎外管の杭頭における軸回り（周方向）への変位量を示す。
【０１１８】
【表２】
2015212507.tif 000004
【０１１９】
上記の結果から明らかなとおり、杭頭部の応力度から判断すれば、設計荷重の数倍の横荷重（風荷重）が作用した場合であっても鋼材（例えばＳＴＫ−４００）の短期許容応力度（２３５Ｎ／ｍｍ２）を超えることがなく、十分な強度が保持されている。また、片持ち式の場合における杭頭の回転変位はいずれの場合も検知されず、捩り荷重に対する変位は生じなかった。
【０１２０】
回転変位以外の各位置における変位量は、最大値を示している。それぞれの横荷重を作用させた後、当該横荷重を０に戻した場合の変量は、いずれも０であった。さらに、その際の杭頭におけるひずみ量も０に戻っていた。すなわち、各段階における変位量の変化は全て弾性変形によるものであることが判った。
【０１２１】
これらの実験結果を総合すれば、本発明に係る基礎構造によって支持される支柱（直立式および片持ち式の双方）は、看板を支持するために十分な強度を有するものであるということができる。従って、上記構成の基礎構造を利用することにより、店舗の看板や交通標識を設置するための支柱を立設することができるものである。
【符号の説明】
【０１２２】
１  基礎外管
２  基礎底板
３  吊下アンカ
４  位置決め突起（ボルト）
５  管内基礎部
６  充填剤
７  打設コンクリート
８  フープ筋
９  突起物
１０  基礎外管の上部開口端
１１，１２，１３，１４  突起部挿入部
２０ａ  基礎底板の表面
２０ｂ  基礎底板の裏面
２１，２２，２３，２４  被接合部
２５  貫通孔（連通部）
３１，３２，３３，３４  吊下アンカの雄ネジ部
４１  位置決め突起（ボルト）の雄ネジ部
４０ａ  位置決め突起（ボルト）の先端
５０ａ  管内基礎部の上端
１９１，１９２，１９３，１９４  突起物
２９０  貫通孔
２９１，２９２  棒状部材
ＣＬ  クランプ
Ｄ  柱状体
Ｇ  柱状改良体
ＧＬ  地表面
Ｐ  支柱
Ｐａ  支柱の杭部分
Ｐ１  支柱の下端（下端縁）
Ｈ  空間部
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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