(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物とそれを支持する筒状の杭との連結構造であって、
一端部が前記工作物の架台に取り付けられて鉛直方向に垂下する連結軸と、
垂下した前記連結軸の他端部を受け入れる、前記杭の頭部に配置された底蓋付きの連結空間部と、
前記連結空間部内に充填され、前記連結軸の他端部を前記連結空間部内に固定する固定部材と、
前記連結空間部の内壁面に配置され、前記固定部材が前記連結空間部内で移動するのを防止する移動防止部材と、
前記連結軸の他端部に配置された抜け止め部材と、を備え、
前記連結空間部は、前記杭の埋設時に生じる前記杭の水平方向の施工誤差のうち、その内径寸法で対応可能な範囲の施工誤差を受け入れ、
前記抜け止め部材は、その長辺方向の一端寄り位置に前記連結軸に取り付けるための偏芯穴を有し、前記杭の水平方向の施工誤差に応じて前記連結軸を支点として回転してその長辺方向の他端側を前記連結空間部の中心部側に向けて前記連結軸とともに前記固定部材により前記連結空間部内に固定されることを特徴とする、工作物と杭との連結構造。
【請求項２】
請求項１記載の工作物と杭との連結構造において、
前記連結空間部と前記架台との間の前記連結軸の部分又は前記杭の上端部と前記架台との間の空間に、前記杭の埋設時に生じる前記杭の鉛直方向の施工誤差を調整するための高さ調整部材を配置したことを特徴とする、工作物と杭との連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作物とそれを支持する杭との連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソーラーパネルや看板などの地上に設置する工作物の基礎は、コンクリートによる直接基礎が一般的に採用されている。しかし、直接基礎は、地盤を所定の深さ掘削して型枠を設置するなど、手間のかかる作業を必要とする。特に、地表面付近の地盤が軟弱な場合、工作物の沈下や傾斜を抑えるために大がかりな基礎が必要となり、コスト面での問題がある。また、工作物の撤去に伴って基礎の撤去を行う際も、この基礎撤去作業にコストがかかる問題もある。
【０００３】
このような背景から、最近では小径の鋼管杭を基礎とする施工方法が用いられることが多くなった。しかし、鋼管杭の埋設施工においては地盤によって杭芯ずれ（杭の埋設位置が施工位置である正規の位置からずれること）が生じるのが避けられない。一般に小径鋼管杭の水平方向の施工誤差は、最大３０ｍｍ程度発生するといわれている。また、鉛直方向の施工誤差は、±５ｍｍ程度発生するといわれている。このため、これら施工誤差に対処可能な連結方法が求められている。
【０００４】
この連結方法の一つとして、例えば、地中に打ち込んだ鋼管杭の頭部と、建家構造物の柱下端のベース板との間に施工用ジョイント盤を取り付けた、連結構造が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６８８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した連結構造の施工用ジョイント盤は、主に鋼管杭の杭先端に固定される平面板状の支持板と、建家構造物の柱下端のベース板に固定される調整連結板とから構成される。調整連結板は、水平方向のずれおよび傾きを調整して建家構造物の柱を支持板に連結固定させる役目を果たすもので、施工時に柱下端の設置予定位置に合わせて支持板の表面上で移動調整をした後、支持板に溶着する構成になっている。支持板は、正方形状で、その一辺の長さは鋼管杭の杭先端の直径の数倍に設定し、埋設された鋼管杭の水平方向の芯ずれに対応できるようにしてある。
【０００７】
しかし、上述した連結構造では、埋設された鋼管杭の水平方向の芯ずれに対応するために支持板の一辺の長さを鋼管杭の杭先端の直径の数倍に設定しており、構造が大型化し、コスト面で問題を有している。
【０００８】
また、上述した連結構造では、鋼管杭を埋設した後、地盤表面から突出する鋼管杭の杭先端を所望の長さ（高さ）で水平に切断して、鋼管杭の埋設時に生じる鉛直方向の誤差（杭頭高さの誤差）に対応するが、工場での水平切断作業のように正確に行うことが困難で傾き誤差などが生じやすいなどの問題も有している。
【０００９】
本発明は、大型化することなく、また現場での水平切断作業を必要とせず、工作物と杭との連結作業が容易で、施工時間の短縮及び施工コストの低廉化を図ることが可能な、工作物と杭との連結構造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】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の連結構造は、工作物とそれを支持する筒状の杭との連結構造であって、一端部が前記工作物の架台に取り付けられて鉛直方向に垂下する連結軸と、垂下した前記連結軸の他端部を受け入れる、前記杭の頭部に配置された底蓋付きの連結空間部と、前記連結空間部内に充填され、前記連結軸の他端部を前記連結空間部内に固定する固定部材と、前記連結空間部の内壁面に配置され、前記固定部材が前記連結空間部内で移動するのを防止する移動防止部材と、前記連結軸の他端部に配置された抜け止め部材とを備え、前記連結空間部は、前記杭の埋設時に生じる前記杭の水平方向の施工誤差のうち、その内径寸法で対応可能な範囲の施工誤差を受け入れ、前記抜け止め部材は、その長辺方向の一端寄り位置に前記連結軸に取り付けるための偏芯穴を有し、前記杭の水平方向の施工誤差に応じて前記連結軸を支点として回転してその長辺方向の他端側を前記連結空間部の中心部側に向けて前記連結軸とともに前記固定部材により前記連結空間部内に固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の連結構造によれば、杭の埋設時に施工誤差が生じても何ら支障なく杭の頭部と工作物の架台とを連結することができる上に、大型化することなく、工作物と杭の頭部との連結作業が容易で、施工時間の短縮及び施工コストの低廉化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の連結構造の第１実施例の基になる連結構造Ｍの縦断面図である。
【図２】図２（ａ）は図１の連結構造の側断面図、図２（ｂ）は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の連結構造の第１実施例を示した要部の縦断面図である。
【図４】図４（ａ）は図３のＢ−Ｂ線断面図、図４（ｂ）は図３に示す抜け止め部材の変形例で、図４（ａ）と同様の断面図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は図３に示す本発明の第１実施例の連結構造において、水平方向の芯ずれ（施工誤差）に応じた抜け止め部材の配置状態を示す断面図である。
【図６】本発明の連結構造の第２実施例の基になる連結構造Ｍｂの要部の縦断面図である。
【図７】図６に示す連結構造の変形例を示す要部の縦断面図である。
【図８】本発明の連結構造の第２実施例を示した要部の縦断面図である。
【図９】図３に示す本発明の第１実施例の連結構造Ｍａを図１１（ｂ）の架台１０（鉛直材１２ｅ）に適用した変形例を示し、図９（ａ）は要部の縦断面図、図９（ｂ）は同平面図である。
【図１０】図３に示す本発明の第１実施例の連結構造Ｍａを図１１（ｂ）の架台１０（鉛直材１２ｄ、斜材１４）に適用した変形例を示した要部の縦断面図である。
【図１１】本発明の連結構造の適用例を示し、図１１（ａ）は工作物としてのソーラーパネルを搭載した架台と鋼管杭との連結に本発明の連結構造（Ｍ、Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃ）を適用した例を示す説明側断面図、図１１（ｂ）は工作物としてのソーラーパネルを搭載した別の型式の架台と鋼管杭との連結に本発明の第１実施例の連結構造（Ｍａ）を適用した例を示す説明側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の連結構造は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、工作物としてのソーラーパネルＳを搭載した架台１０と、この架台１０が設置される敷地の所要箇所に埋設された杭としての鋼管杭２０とを連結するのに適用される。
【００１４】
架台１０としては、例えば図１１（ａ）に示すように、水平材１１に高さの異なる鉛直材１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設け、これら鉛直材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ上にソーラーパネルＳを所定の傾斜角度で載置する載置材１３を設けて構成するか、あるいは図１１（ｂ）に示すように、水平材１１を使用せず、高さの異なる鉛直材１２ｄ，１２ｅ上にソーラーパネルＳを所定の傾斜角度で載置する載置材１３ａを設け、且つ鉛直材１２ｄと載置材１３ａとの間に斜材１４を設けて構成したものが使用されるが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
杭としては、例えば図１１（ａ）、（ｂ）に示す翼付き鋼管杭２０が使用される。この翼付き鋼管杭２０は、例えば、菅径が７０ｍｍ〜１５０ｍｍの鋼管製の杭本体２１の下端側外周面にほぼ一巻きの螺旋翼２２を設けて構成される。なお、杭としては、図１１（ａ）、（ｂ）に示す翼付き鋼管杭２０に限定されるものではない。
【００１６】
翼付き鋼管杭（以下鋼管杭と記す）２０は、杭本体２１の上端部に接続した回転押し込み装置（オーガー  図示せず）により、杭本体２１を地面に起立させた状態で回転させ、螺旋翼２２を地盤中に食い込ませることにより、螺旋翼２２の回転推進で杭本体２１が地中に押し込まれる。地中に埋設された鋼管杭２０は、荷重や引き抜き力が作用しても螺旋翼２２などによって沈下または抜け上がることはない。しかし、地中に埋設する過程で地盤などの影響によって杭本体２１が水平方向に変位すること（芯ずれを起こすこと）がある。換言すると、本来の埋設予定地点から水平方向に変位して埋設されることがある（水平方向の施工誤差が生じることがある）。
【００１７】
一般に菅径が７０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の小径鋼管杭の水平方向の施工誤差は最大３０ｍｍ程度発生し、また鉛直方向の施工誤差は±５ｍｍ程度発生するといわれている。
【００１８】
芯ずれを起こす方向は一定せず様々であり、芯ずれ量も様々であり、このため鋼管杭２０の杭頭に架台１０を直接接続することが困難である。
【００１９】
本発明の連結構造は、多様な芯ずれが存在していても何ら支障なく杭頭に架台１０を接続するものであって、従来技術のように構造が大型化することなく、また現場での杭頭の水平切断作業を必要としないようにしたものである。
【００２０】
以下、本発明の連結構造の実施例について詳述する。
【実施例１】
【００２１】
図１及び図２（ａ）、（ｂ）は本発明の連結構造の基になる連結構造Ｍを示す。
【００２２】
連結構造Ｍは、架台１０（図１１（ａ）参照）に取り付けられて鉛直方向に垂下する有頭ボルトからなる連結軸３０と、垂下した連結軸３０を受け入れる、鋼管杭２０の杭頭に配置された連結空間部４０と、流動状態で連結空間部４０内に充填されて固化した後に連結軸３０を鋼管杭２０の杭頭に固定する、モルタルからなる固定部材５０と、連結空間部４０の上端寄りの内壁面に配置され、固化した固定部材５０が連結空間部４０から抜け出る等、連結空間部４０内で移動するのを防止する移動防止部材６０と、を備えている。
【００２３】
架台１０を構成する略Ｌ字状の水平材１１の水平部１１ａは、鋼管杭２０の杭頭に載置されるもので、その所要箇所には、連結軸３０の一端部３０ａを挿入するためのボルト穴１１ｂが設けられる。このボルト穴１１ｂに連結軸３０の一端部３０ａが貫通し、貫通した連結軸３０の一端部３０ａにナット３１が螺合して締め付けられる。
【００２４】
図示しないが、水平部１１ａには、連結空間部４０上に位置する所定箇所に穴が２個設けられる。一方の穴は、流動状態にある固化部材５０としてのモルタルを連結空間部４０内に充填するのに利用される。他方の穴は、流動状態にある固化部材５０としてのモルタルを連結空間部４０に充填する際、連結空間部４０内の空気を逃がして充填が円滑に行われるようにするのに利用される。これは、図１及び図２（ａ）に示すように、水平部１１ａが連結空間部４０の上端開口部４０ａを全て閉じているからである。水平部１１ａの前後方向（図２（ａ）では左右方向）の寸法が連結空間部４０（上端開口部４０ａ）の直径寸法より短い場合には上記２個の穴は不要である。水平部１１ａで閉じられていない上端開口部４０ａの箇所から流動状態にある固化部材５０としてのモルタルを直接連結空間部４０に充填することが出来るからである。また、連結空間部４０に流動状態にある固化部材５０としてのモルタルを充填した後、モルタルが固化せずに流動状態を維持している間に連結軸３０の頭部である他端部３０ｂを連結空間部４０内のモルタル中に押し込む施工法を採用する場合にも上記２個の穴は不要である。
【００２５】
連結軸３０は、例えば、ボルト径が１２ｍｍ〜３０ｍｍ程度で、その頭部である他端部３０ｂを下側にし、下端側である一端部３０ａを上側にした状態（逆さまにした状態）で架台１０の水平部１１ａに鉛直方向に垂下して取り付けられる。
【００２６】
連結空間部４０は、鋼管杭２０の杭頭内の所定深さ位置に杭本体２１内に嵌合する外径を有した鋼板製の円盤状底蓋４１を溶接等で固定することにより形成される。この連結空間部４０内には、その上端開口部４０ａから連結軸３０の頭部である他端部３０ｂが挿入される。
【００２７】
連結空間部４０は、鋼管杭２０の埋設時に生じる水平方向の施工誤差のうち、その内径寸法（鋼管杭２０の管径）で対応可能な範囲の施工誤差（水平方向の許容範囲内のずれ））を受け入れることができる。したがって、この対応可能な範囲の施工誤差（許容範囲内のずれ）であるならば、施工誤差に合わせた面倒な調整作業は一切不要となる。
【００２８】
固化部材５０に使用されるモルタルとしては、連結軸３０から局部的に大きな支圧力を受けることから高強度のもの（条件１）が望ましく、また締め固めが不要な高流動性を有するもの（条件２）が望ましく、さらに固化した後に連結空間部４０の内壁との間に隙間が生じないように無収縮性のもの（条件３）が望ましく、さらにまた現場で攪拌混合する手間が可及的に少ないもの（条件４）が望ましい。本実施例では、これら４つの条件を満たすものとして例えばプレミックスタイプの市販されているモルタルを採用している。なお、固化部材５０はモルタルに限定されることはなく、コンクリートでもあるいはエポキシ系樹脂などでもよい。
【００２９】
移動防止部材６０は、例えば直径６ｍｍ〜１０ｍｍ程度の丸鋼をリング状に曲げ加工して連結空間部４０の内壁面に溶接などで固定される。移動防止部材６０は、丸鋼の他に例えば角棒をリング状に曲げ加工して形成してもよい。また、移動防止部材６０は、丸鋼、角棒などをリング状に曲げ加工する他に、板片やブロック片などから形成し、連結軸３０の邪魔にならないように連結空間部４０の内壁面に溶接などで固定してもよく、固化した固化部材５０が連結空間部４０内で抜け出るなどの移動を防止するものであれば、その形状や材質などは問わないが、水平方向の許容ずれ範囲を狭めないように工夫することが必要である。
【００３０】
次に連結構造Ｍの施工手順について説明する。
【００３１】
連結空間部４０を構成する底蓋４１や移動防止部材６０は、施工現場ではなく、予め工場内などで鋼管杭２０の杭頭内に溶接などにより取り付けておく。そしてソーラーパネルＳを設置する施工現場において、予め決めた所定の埋設箇所にそれぞれ鋼管杭２０を埋設する。また、ソーラーパネルＳを搭載する架台１０には、その水平材１１の水平部１１ａに設けた各ボルト穴１１ｂにそれぞれ連結軸３０の一端部３０ａを挿入し、この一端部３０ａにナット３１を螺合して連結軸３０を鉛直方向に垂下した状態で取り付けておく。
【００３２】
次いで、架台１０の水平部１１ａを埋設された鋼管杭２０の杭頭上に降ろして載せ、各連結軸３０の頭部である他端部３０ｂを連結空間部４０内に挿入する。鋼管杭２０のなかには水平方向に施工誤差をもって埋設されたものが存在するが、連結空間部４０内で対応可能な範囲の施工誤差ならば連結軸３０の他端部３０ｂをそのまま連結空間部４０内に受け入れることができる。
【００３３】
例えば、鋼管杭２０の内径（連結空間部４０の内径）が１００ｍｍで、連結軸３０の他端部（頭部）の外径が３０ｍｍの場合では、水平方向の許容ずれ範囲（対応可能な鋼管杭２０の水平方向の施工誤差範囲）は、（１００−３０）ｍｍ÷２＝３５ｍｍで、通常生じる芯ずれ（水平方向の施工誤差）に十分対応することができる。万が一水平方向の許容ずれ範囲を超えた場合には鋼管杭２０を一旦引き抜いて再度埋設すればよい。
【００３４】
図１、図２（ｂ）に示す場合では左右方向に芯すれが生じた場合を示しているが、何ら支障なく連結空間部４０内に連結軸３０の他端部３０ｂを挿入することが出来る。
【００３５】
次いで、連結空間部４０内に攪拌混合した固化部材５０としてのモルタルを注入して充填する。そして、モルタルが固化するまで待機する。なお、架台１０の水平部１１ａを、埋設された鋼管杭２０の杭頭上に降ろす前に連結空間部４０内に固化部材５０としてのモルタルを充填しておき、モルタルが固化する前（流動状態を維持している間）に、架台１０の水平部１１ａを埋設された鋼管杭２０の杭頭上に降ろし、連結軸３０の他端部３０ｂを連結空間部４０内のモルタル中に押し込むようにしてもよい。
【００３６】
この後、モルタルが固化して固化部材５０中で連結軸３０の他端部３０ｂが固定されたら、連結軸３０の一端部３０ａに螺合したナット３１を締め付ける。
【００３７】
これにより、架台１０が鋼管杭２０に接続されて支持される。一旦地中に埋設された鋼管杭２０は、螺旋翼２２（図１１（ａ）、（ｂ）参照）などによって押し込み荷重や引き抜き力、あるいは水平力が作用しても沈下または抜け上がることはない。そのため、ソーラーパネルＳに風圧などが作用しても架台１０が地面から浮き上がるおそれがなく、またソーラーパネルＳや架台１０などの自重で沈下するおそれがなく、地面からの高さが維持される。
【００３８】
上述した連結構造Ｍによれば、鋼管杭２０が埋設予定位置から水平方向にずれても、それが連結空間部４０内で対抗可能な施工誤差の範囲内ならば、何ら調整作業をする必要はない。架台１０の水平部１１ａを鋼管杭２０の杭頭に載置すると、連結軸３０の他端部３０ｂは、連結空間部４０内で内壁面や底蓋４１に接触することなく、連結空間部４０内にそのまま受け入れられる。
【００３９】
したがって、施工現場での複雑で面倒な芯ずれ調整作業は必要なく、施工時間の大幅な短縮を図り、施工コストを低減することが可能となる。
【００４０】
また、固化部材５０は移動防止部材６０により連結空間部４０内に保持され、連結空間部４０から抜け出ることがなく、また連結軸３０は、固化部材５０により連結空間部４０内に固定され、連結空間部４０から抜け出ることがない。このため、ソーラーパネルＳが載置される架台１０は、風圧などにより鋼管杭２０の杭頭から浮き上がったり、外れたりするおそれはなく、安定した状態で支持される。
【００４１】
図３乃至図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は本発明の連結構造の第１実施例を示す。本第１実施例の連結構造Ｍａは、上述した図１乃至図２（ａ）、（ｂ）に示す連結構造Ｍを基にして構成されており、図３乃至図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）中、図１乃至図２（ａ）、（ｂ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
本第１実施例の連結構造Ｍａでは、連結構造Ｍに、連結軸３０が固化部材５０（連結空間部４０）から抜け出るのを防止する抜け止め部材７０を追加している。この抜け止め部材７０は連結軸３０の頭部である他端部３０ｂに取り付けられる。
【００４３】
連結軸３０の頭部である他端部３０ｂ自体も連結軸３０の他の部分に比して外径が大きいことから連結軸３０が固化部材５０（連結空間部４０）から抜け出るのを防止する作用を有するが、本第１実施例の連結構造Ｍａでは、抜け止め部材７０を設けてさらに抜け止めを確実にしている。
【００４４】
抜け止め部材７０は、例えば、図４（ａ）に示すように、四隅をカットした方形板状の鋼板から形成され、その長辺方向の一端寄り位置に連結軸３０が貫通する偏芯穴７１が設けられている。抜け止め部材７０の長辺方向の他端側は、図４（ａ）に示すように連結空間部４０の中央部に向いている。
【００４５】
上述した水平方向の許容ずれ範囲（対応可能な鋼管杭２０の水平方向の施工誤差範囲）は、連結空間部４０の内径と連結軸３０の他端部（頭部）３０ｂの外径とにより定まり、抜け止め部材７０を追加した場合には抜け止め部材７０の長辺方向の寸法により定まる。仮に、抜け止め部材７０の中央部に連結軸３０を取り付けるための穴を形成すると、水平方向の許容ずれ範囲は、連結空間部４０の内径と連結軸３０の他端部（頭部）３０ｂの外径よりも大きい抜け止め部材７０の長辺方向の寸法により定まることから必然的に狭くなる。このため、抜け止め部材７０の中央部ではなく、その長辺方向の一端寄り位置に偏芯穴７１を設けて、水平方向の許容ずれ範囲をなるべく狭めないようにしている。図４（ａ）に示す場合では、抜け止め部材７０の一端を連結軸３０の他端部（頭部）３０ｂに合わせてはみ出さないように、偏芯穴７１を抜け止め部材７０に配置している。
【００４６】
図４（ｂ）は抜け止め部材７０の変形例を示し、楕円状に形成している。抜け止め部材７０の形状については、方形状、楕円状に限定されるものではない。
【００４７】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｃ）は鋼管杭２０の水平方向の施工誤差に応じて抜け止め部材７０の配置状態（向き）を変えることを示している。すなわち、抜け止め部材７０の配置状態（向き）を変えて、水平方向の許容ずれ範囲（対応可能な鋼管杭２０の水平方向の施工誤差範囲）を可能な限り確保するようにしている。
【００４８】
図５（ａ）は水平方向の施工誤差がない場合を示している。同図（ｂ）は左右方向の施工誤差が生じた場合の抜け止め部材７０の向きを示している。同図（ｃ）は前後方向の施工誤差が生じた場合の抜け止め部材７０の向きを示している。同図（ｄ）は斜め方向の施工誤差が生じた場合の抜け止め部材７０の向きを示している。すなわち、鋼管杭２０の水平方向の施工誤差がない図５（ａ）に示す場合を除き、図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、鋼管杭２０の水平方向の施工誤差に応じて連結軸３０を支点として抜け止め部材７０を回転し、抜け止め部材７０の長辺方向の他端側を連結空間部４０の中心部側に向け、施工現場での複雑で面倒な芯ずれ調整作業をすることなく施工誤差に対応するようにしている。
【００４９】
本第１実施例の連結構造Ｍａの施工手順については、抜け止め部材７０が連結空間部４０の内壁面に当たらないように偏芯穴７２の部分を支点として抜け止め部材７０を回転してその向きを調整する以外は上記連結構造Ｍの場合と同じである。抜け止め部材７０の向きを調整した後に連結空間部４０内にモルタルを充填する。本第１実施例の連結構造Ｍａによれば、鋼管杭２０が埋設予定位置から水平方向にずれても、それが水平方向の許容ずれ範囲内に収まるならば、抜け止め部材７０の向きを変えるだけで複雑で面倒な芯ずれ調整作業をしなくても済むようにすることが可能である。また、抜け止め部材７０により連結軸３０が固化部材５０（連結空間部４０）から抜け出るのを確実に防止することが出来る。
【実施例２】
【００５０】
図６は本発明の連結構造の第２実施例の基になる連結構造Ｍｂを示し、図６中、図１に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
連結構造Ｍｂでは、架台組み立て上許容できない程度の鉛直方向施工誤差が生じた場合に、これに対応することが出来るようにしたものである。
【００５２】
具体的には、鋼管杭２０が、その杭頭高さが予め設定した高さよりも低く埋設されていても架台１０の地面からの高さ位置を一定に保つように、鋼管杭２０と架台１０の水平部１１ａとの間の連結軸３０に高さ調整部材としての高さ調整ナット８０を螺合して取り付けている。高さ調整ナット８０の回転調整により架台１０の高さを調整して一定に保ことが容易に出来る。連結軸３０の他端部３０ｂは、連結空間部４０の底蓋４１に接触している。
【００５３】
ソーラーパネルＳ、架台１０の総荷重は、高さ調整ナット８０から連結軸３０及び底蓋４１を介し、また連結軸３０から底蓋４１を介して鋼管杭２０に伝えられる。
【００５４】
図７は上記連結構造Ｍｂの変形例を示している。図７中、図１に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
本変形例では、鋼管杭２０と架台１０の水平部１１ａとの間に高さ調整部材として高さ調整ナット８０の代わりに高さ調整リング８１を配置して、鋼管杭２０が、その杭頭高さが予め設定した高さよりも低く埋設されても架台１０の地面からの高さ位置を一定に保つようにしている。高さ調整リング８１の高さ（厚さ）により架台１０の高さを調整して一定に保つことが容易に出来る。高さ調整リング８１を使用した場合、固化部材５０であるモルタルは架台１０の水平部１１ａの下面まで充填することが出来る。
【００５６】
ソーラーパネルＳ、架台１０の総荷重は、高さ調整リング８１から直接鋼管杭２０に伝えられる。
【００５７】
なお、高さ調整リング８１の代わりに連結軸３０の貫通穴を設けた高さ調整円板を、鋼管杭２０と架台１０の水平部１１ａとの間に、高さ調整部材として配置するようにしてもよい。
【００５８】
連結構造Ｍｂの施工手順については、鋼管杭２０の埋設後、杭頭高さが低く、予め設定した高さにならない場合、鋼管杭２０と架台１０の水平部１１ａとの間に高さ調整部材としての高さ調整ナット８０或いは高さ調整リング８１などを配置して架台１０の地面からの高さを調整する以外は、上記連結構造Ｍの場合と同じである。
【００５９】
図８は本発明の連結構造の第２実施例を示す。本第２実施例の連結構造Ｍｃは、図１に示す連結構造Ｍ、図３に示す連結構造Ｍａ及び図６に示す連結構造Ｍｂを基にして構成されており、図８中、図１、図３及び図６に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
本第２実施例の連結構造Ｍｃでは、連結軸３０の他端部３０ｂに抜け止め部材７０を設けた他に、鋼管杭２０と架台１０の水平部１１ａとの間の連結軸３０の部分に高さ調整ナット８０を螺合して取り付け、さらに架台１０の水平部１１ａの下面と鋼管杭２０の杭頭との間の隙間に漏洩防止材９０を配置している。漏洩防止材９０としては、例えば肉厚の薄い鉄板や樹脂板から形成される。これにより、第１実施例の連結構造Ｍａと同様に鋼管杭２０の埋設時に生じる水平方向の施工誤差に対応可能で、連結軸３０が固化部材５０（連結空間４０）から抜け出るのを確実に防止することが出来る他に、架台組み立て上許容できない程度の鉛直方向施工誤差にも対応可能で、さらに固化部材５０としてのモルタルを水平材１１ａに設けたモルタル充填穴１１ｃから連結空間部４０内に充填する際に、水平部１１の下面と鋼管杭２０の杭頭との間の隙間からモルタルが外部に漏洩するのを防止することが出来る。
【００６１】
また、締め付けナット１００を連結軸３０に螺合して抜け止め部材７０を連結軸３０の頭部としての他端部３０ｂに押し付けて両者の間に隙間が生じないようにしている。これにより、抜け止め部材７０を連結軸３０の他端部３０ｂに固定して、連結軸３０（偏芯穴７１）を支点として抜け止め部材７０がみだりに揺動するのを防止できる。これは、固化部材５０としてのモルタルをモルタル充填穴１１ｃから連結空間部４０内に充填する前に行っておく。
【００６２】
本第２実施例の連結構造Ｍｃの施工手順については、鋼管杭２０の埋設後、架台１０の水平部１１ａを埋設された鋼管杭２０の杭頭上に降ろして載せ、固化部材５０としてのモルタルを水平材１１ａに設けたモルタル充填穴１１ｃから連結空間部４０内に充填する前に、予め鋼管杭２０と架台１０の水平部１１ａとの間の連結軸３０に高さ調整部材としての高さ調整ナット８０を螺合して、高さ調整ナット８０の回転調整により架台１０の高さを調整し、連結軸３０の他端部３０ｂを連結空間部４０の底蓋４１に接触させ、また架台１０の水平部１１の下面と鋼管杭２０の杭頭との間の隙間に漏洩防止材９０を配置し、また締め付けナット１００を連結軸３０に螺合して抜け止め部材７０を連結軸３０の頭部としての他端部３０ｂに押し付けておく以外は、上記第１実施例の連結構造Ｍａの場合と同じである。
【００６３】
図９（ａ）、図９（ｂ）は上記第１実施例の連結構造Ｍａを図１１（ｂ）に示す架台１０（鉛直材１２ｅ）に適用した変形例を示し、図９（ａ）、図９（ｂ）中、図１、図３、図１１（ｂ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
本変形例の連結構造では、架台１０を構成する鉛直材１２ｅと鋼管杭２０の杭頭とを上記第１実施例の連結構造Ｍａを利用して連結している。鉛直材１２ｅはＬ形鋼からなり、その下端に正方形状の端板１２ｆが設けられている。端板１２ｆの中央部に、連結軸３０の一端部３０ａを挿入するためのボルト穴１２ｇが設けられ、このバルト穴１２ｇから少し離れた箇所であって連結空間部４０の上端開口部４０ａを覆う箇所に、固化部材５０としてのモルタルを連結空間部４０内に充填するためのモルタル充填穴１２ｈが設けられている。
【００６５】
端板１２ｆのボルト穴１２ｇに連結軸３０の一端部３０ａを挿入し、この一端部３０ａにナット３１を螺合して、連結軸３０を端板１１ｆに鉛直方向に垂下した状態で取り付ける。端板１１ｆを鋼管杭２０の杭頭に載せ、連結軸３０の他端部３０ｂを連結空間部４０内に挿入し、モルタル充填穴１２ｈから固化部材５０としてのモルタルを連結空間部４０内に充填する。モルタルが固化すると、鉛直材１２ｅの下端が端板１２ｆを介して鋼管杭２０の杭頭に連結される。
【００６６】
図１０は上記第１実施例の連結構造Ｍａを図１１（ｂ）に示す架台１０（鉛直材１２ｄ及び斜材１４）に適用した変形例を示し、図１０中、図１、図３、図１１（ｂ）に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
本変形例の連結構造では、架台１０を構成する鉛直材１２ｄ及び斜材１４と鋼管杭２０の杭頭とを上記第１実施例の連結構造Ｍａを利用して連結している。鉛直材１２ｄ及び斜材１４はそれぞれＬ形鋼からなり、その下端がそれぞれガセット部材１５にボルト・ナットからなる締結部材１６により固定されている。ガセット部材１５の底板部１５ａには連結軸３０の一端部３０ａを挿入するためのボルト穴１５ｂが設けられている。
【００６８】
ガセット部材１５のボルト穴１５ｂに連結軸３０の一端部３０ａを挿入し、この一端部３０ａにナット３１を螺合して、連結軸３０をガセット部材１５に鉛直方向に垂下した状態で取り付ける。ガセット部材１５を鋼管杭２０の杭頭に載せ、連結軸３０の他端部３０ｂを連結空間部４０内に挿入し、図示しないモルタル充填穴から固化部材５０としてのモルタルを連結空間部４０内に充填する。モルタルが固化すると、鉛直材１２ｄ及び斜材１４の下端がガセット部材１５を介して鋼管杭２０の杭頭に連結される。
【００６９】
本発明の連結構造は、上記実施例で示したソーラーパネルＳの架台１０と鋼管杭２０との接続に限定されるものではなく、例えば風力発電装置や送電用鉄塔などの上部工作物と杭との接続などにも適用される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の工作物と杭との連結構造は、ソーラーパネルやその架台などの工作物が風圧などで浮き上がるのを防止し、またソーラーパネルやその架台などの工作物の自重で沈下するのを防止するのに適用される。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ        ソーラーパネル（工作物）
１０      架台
２０      鋼管杭（杭）
３０      連結軸
３０ａ    一端部
３０ｂ    他端部
４０      連結空間部
５０      固化部材
６０      移動防止部材
７０      抜け止め部材
【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９】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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