(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に打ち込まれた杭と連結される基礎ブロックを形成するために、前記基礎ブロックに埋設されるアンカーフレームであって、
前記杭に当接可能かつ前記基礎ブロックに埋設される前は前記杭に対して傾動可能な当接部を有し、前記当接部が前記アンカーフレームの重心位置より上方に設置され、前記アンカーフレームの姿勢が調整された後に前記杭に対して固定されることを特徴とするアンカーフレーム。
【請求項２】
請求項１に記載のアンカーフレームにおいて、
前記当接部は、球面状の部材であることを特徴とするアンカーフレーム。
【請求項３】
請求項１に記載のアンカーフレームにおいて、
前記当接部は、円筒面を有する２つの部材を交差方向に重ねた構造であることを特徴とするアンカーフレーム。
【請求項４】
請求項１に記載のアンカーフレームにおいて、
前記当接部は、円錐状の部材であることを特徴とするアンカーフレーム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンカーフレームにおいて、
前記アンカーフレームの鉛直方向中心軸線に沿って配置された吊下ロッドと、前記吊下ロッドの下端に支持されたバランスウェイトとを有することを特徴とするアンカーフレーム。
【請求項６】
地盤に打ち込まれた杭と、前記杭に連結される基礎ブロックとを有する基礎構造であって、
前記基礎ブロックにはアンカーフレームが埋設され、
前記アンカーフレームは、前記杭に当接可能かつ前記基礎ブロックに埋設される前は前記杭に対して傾動可能な当接部を有し、前記当接部が前記アンカーフレームの重心位置より上方に設置され、前記アンカーフレームの姿勢が調整された後に前記杭に対して固定されることを特徴とする基礎構造。
【請求項７】
請求項６に記載の基礎構造において、
前記杭は鋼管杭であり、
前記アンカーフレームの鉛直方向中心軸線に沿って配置された吊下ロッドと、前記吊下ロッドの下端に支持されたバランスウェイトとを有し、
前記吊下ロッドおよび前記バランスウェイトは、前記杭の上端から内部へと挿入されていることを特徴とする基礎構造。
【請求項８】
地盤に打ち込まれた杭と、前記杭に連結される基礎ブロックとを有する基礎構造の構築方法であって、
前記基礎ブロックに埋設されるアンカーフレームに、前記杭に当接可能かつ前記基礎ブロックに埋設される前は前記杭に対して傾動可能な当接部を設け、前記当接部を前記アンカーフレームの重心位置より上方に設置しておき、
前記地盤に打ち込まれた前記杭の上に前記アンカーフレームを搬入し、前記当接部を前記杭に当接させ、前記アンカーフレームが前記当接部を前記杭で吊下られた状態とし、
この状態で、前記アンカーフレームの姿勢が調整された後に前記アンカーフレームを前記杭に対して固定し、前記アンカーフレームの周囲にコンクリートを打設して前記アンカーフレームを埋設する前記基礎ブロックを形成する
ことを特徴とする基礎構造の構築方法。
【請求項９】
請求項８に記載の基礎構造の構築方法において、
前記杭は鋼管杭であり、
前記アンカーフレームに、前記アンカーフレームの鉛直方向中心軸線に沿って配置された吊下ロッドと、前記吊下ロッドの下端に支持されたバランスウェイトとを設けておき、
前記アンカーフレームを前記杭の上に搬入した後、前記吊下ロッドおよび前記バランスウェイトを前記杭の上端から内部へと導入し、前記杭にモルタルを注入して前記吊下ロッドおよび前記バランスウェイトを前記杭の内面に固定することを特徴とする基礎構造の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンカーフレーム、基礎構造およびその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用建屋などの建築物を建設する際、地盤には鉄筋コンクリート製の基礎構造が形成される。基礎構造の下には、鋼管杭などの杭が地盤の支持層まで打ち込まれ、杭により建築物の荷重を支持している。
基礎構造を形成する際には、地盤に溝を掘削し、その底部に鋼管杭を打ち込んだ後、鋼材で組まれたアンカーフレームを配置し、型枠で包囲したうえでコンクリートを打設し、アンカーフレームが埋設された基礎ブロックを形成する、という手順が多用されている。
【０００３】
基礎用のアンカーフレームとしては、水平な鋼製プレートを、縦方向に延びる複数のアンカーボルトで連結し、全体として角筒状に形成したものが多用されている（特許文献１および特許文献２参照）。
基礎ブロックの形成に先行して、基礎に鋼管杭を打ち込んでおき、この杭と基礎ブロックとを連結することで強度を高めることもなされている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６１０３号公報
【特許文献２】特開２０００−８４８３号公報
【特許文献３】特開２００５−１８８０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の基礎構造において、アンカーフレームの上面プレートは基礎ブロックの上面に露出され、基礎上に建設される建築物の柱脚などが固定される部分となる（特許文献２参照）。
このような構造では、アンカーフレームの上面は水平に配置されていることが望ましい。
アンカーフレームに所期の水平度を確保するために、基礎ブロックを形成する際には、コンクリートを打設する作業の前に、アンカーフレームの傾きを人手で調整する作業が行われていた。
とくに、アンカーフレームが大きく、人の背丈ほどもある場合、調整作業は多大な労力を伴っていた。
【０００６】
具体的には、アンカーフレームをクレーンで地盤の溝内に吊り込み、クレーンで吊り下げた状態のまま、アンカーフレームの上面の水平度を確認しつつ、地盤との間にスペーサを挿入してアンカーフレームの傾きを加減する、という手順を繰り返している。そして、水平度が得られた後、クレーンを取り外していた。
【０００７】
このように、従来の基礎構造の施工では、作業が繁雑であり、作業効率を向上できなかった。
また、十分な調整によりアンカーフレームの水平性が確保されたとしても、その後のコンクリートの打設の際に、コンクリートの流れによって再びアンカーフレームが傾き、水平状態に戻らないことがあり、所期の水平度が得られなくなるという問題もあった。
【０００８】
本発明の目的は、傾き調整が容易なアンカーフレーム、基礎構造およびその構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のアンカーフレームは、地盤に打ち込まれた杭と連結される基礎ブロックを形成するために、前記基礎ブロックに埋設されるアンカーフレームであって、前記杭に当接可能かつ前記基礎ブロックに埋設される前は前記杭に対して傾動可能な当接部を有し、前記当接部が前記アンカーフレームの重心位置より上方に設置され、前記アンカーフレームの姿勢が調整された後に前記杭に対して固定されることを特徴とする。
【００１０】
このような本発明では、アンカーフレームをクレーン等で地盤上（地盤に形成された溝内の底面上など）に吊り込み、アンカーフレームの当接部を杭の上端の端部材などに当接させる。
この当接により、アンカーフレームの荷重は地盤に支持される。従って、アンカーフレームの搬入に用いたクレーン等は、この時点で取り外すことができる。
【００１１】
当接部は杭に対して傾動可能であり、アンカーフレームの傾きは容易に変更可能な状態にある。ここで、当接部は、アンカーフレームの重心位置よりも上方に設置されている。このため、アンカーフレームは、重心位置が当接部の直下にくる状態へと、重力により自動調整される。
【００１２】
このため、アンカーフレームを製造する際、アンカーフレームの上面が水平な状態で、重心位置が当接部の鉛直方向の直下となるように、つまり当接部が重心位置の真上にくるように設置しておくことで、アンカーフレームが重力に従ってバランスした状態（重心位置が当接部の直下となる）では、自動的にアンカーフレームの上面が水平な状態が得られる。
【００１３】
従って、本発明によれば、上面を水平にするためのアンカーフレームの傾き調整を容易に行うことができる。
なお、当接部を重心位置の上方に設置する際、アンカーフレームの下部にバランスウェイトを設け、アンカーフレームの重心位置を下げることで、アンカーフレームにおける当接部の設置自由度を拡げることができる。
【００１４】
本発明のアンカーフレームにおいて、前記当接部は、球面状の部材とすることができる。
このような本発明において、例えば杭の上面が平坦なプレートなどであれば、下に凸とされた球面状の部材は、一点で杭の上面と当接する。そして、この当接する点が球面上を転動することで、当接部は任意の方向へ傾動可能である。
【００１５】
本発明のアンカーフレームにおいて、前記当接部は、円筒面を有する２つの部材を交差方向に重ねた構造とすることができる。
このような本発明において、例えば杭の上面が平坦なプレートなどであれば、下に凸とされた円筒面を有する２つの部材を交差方向に重ねた構造は、各部材において傾動可能であり、各々の傾動中心軸が交差していることで、任意の方向への傾動が可能である。
【００１６】
本発明のアンカーフレームにおいて、前記当接部は、円錐状の部材とすることができる。
このような本発明において、例えば杭の上面が平坦なプレートなどであれば、下に凸とされた円錐状の部材は、杭の上面のプレートに対して一点で当接し、この点を中心にして傾動可能である。
【００１７】
なお、本発明のアンカーフレームにおいて、杭の上面に、上に凸とされた球面状の部材、上に凸とされた円筒面を有する２つの部材を交差方向に重ねた構造、上に凸とされた円錐状の部材のいずれかを形成し、アンカーフレームの当接部は平坦なプレートとするようにしてもよい。
【００１８】
本発明のアンカーフレームにおいて、前記アンカーフレームの鉛直方向中心軸線に沿って配置された吊下ロッドと、前記吊下ロッドの下端に支持されたバランスウェイトとを有することが好ましい。
【００１９】
このような本発明では、吊下ロッドにより当接部からの距離を確保することができ、バランスウェイトによりアンカーフレームの重心位置を十分に下方に配置できるため、前述した重力による自動姿勢調整の効果を有効にすることができる。
この際、吊下ロッドは、杭の内部に挿入することで、周囲との干渉を回避しつつ十分な長さとすることができる。
【００２０】
なお、バランスウェイトとしては、アンカーフレームの中心軸線上ではなく、その周囲に複数を配置してそれらの重心がアンカーフレームの中心軸線上で当接部の直下の位置となるものに限らない。このような複数のバランスウェイトは、吊下ロッドで支持されるものに限らず、アンカーフレームの軸組の下端に周方向に配列されるものなどであってもよい
【００２１】
本発明の基礎構造は、地盤に打ち込まれた杭と、前記杭に連結される基礎ブロックとを有する基礎構造であって、前記基礎ブロックにはアンカーフレームが埋設され、前記アンカーフレームは、前記杭に当接可能かつ前記基礎ブロックに埋設される前は前記杭に対して傾動可能な当接部を有し、前記当接部が前記アンカーフレームの重心位置より上方に設置され、前記アンカーフレームの姿勢が調整された後に前記杭に対して固定されることを特徴とする。
このような本発明では、前述した本発明のアンカーフレームで述べた通りの効果が得られる。
【００２２】
本発明の基礎構造において、前記杭は鋼管杭であり、前記アンカーフレームの鉛直方向中心軸線に沿って配置された吊下ロッドと、前記吊下ロッドの下端に支持されたバランスウェイトとを有し、前記吊下ロッドおよび前記バランスウェイトは、前記杭の上端から内部へと挿入されていることが好ましい。
【００２３】
このような本発明では、吊下ロッドを杭の内部に挿入することで、吊下ロッドを長くしても周囲との干渉を回避することができる。従って、長い吊下ロッドおよびこれに支持されたバランスウェイトを用いることで、前述した重力による自動的な姿勢調整を有効に行うことができる。
【００２４】
本発明の基礎構造の構築方法は、地盤に打ち込まれた杭と、前記杭に連結される基礎ブロックとを有する基礎構造の構築方法であって、前記基礎ブロックに埋設されるアンカーフレームに、前記杭に当接可能かつ前記基礎ブロックに埋設される前は前記杭に対して傾動可能な当接部を設け、前記当接部を前記アンカーフレームの重心位置より上方に設置しておき、前記地盤に打ち込まれた前記杭の上に前記アンカーフレームを搬入し、前記当接部を前記杭に当接させ、前記アンカーフレームが前記当接部を前記杭の上端で吊下られた状態とし、この状態で、前記アンカーフレームの姿勢が調整された後に前記アンカーフレームを前記杭に対して固定し、前記アンカーフレームの周囲にコンクリートを打設して前記アンカーフレームを埋設する前記基礎ブロックを形成することを特徴とする。
このような本発明では、前述した本発明のアンカーフレームで述べた通りの効果が得られる。
【００２５】
本発明の基礎構造の構築方法において、前記杭は鋼管杭であり、前記アンカーフレームに、前記アンカーフレームの鉛直方向中心軸線に沿って配置された吊下ロッドと、前記吊下ロッドの下端に支持されたバランスウェイトとを設けておき、前記アンカーフレームを前記杭の上に搬入した後、前記吊下ロッドおよび前記バランスウェイトを前記杭の上端から内部へと導入し、前記杭にモルタルを注入して前記吊下ロッドおよび前記バランスウェイトを前記杭の内面に固定することが好ましい。
【００２６】
このような本発明では、前述したように、長い吊下ロッドおよびこれに支持されたバランスウェイトを用いることで、前述した重力による自動的な姿勢調整を有効に行うことができる。さらに、杭の内部にモルタルを注入することで、吊下ロッドの下端側およびバランスウェイトを杭に対して固定することができ、これらが外部からの振動で共振する等の不都合を防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、バランスウェイトにより重力を利用して傾き調整を行うことができ、これにより傾き調整が容易なアンカーフレームおよび基礎構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態の基礎構造を示す断面図。
【図２】前記第１実施形態のアンカーフレームを示す断面図。
【図３】前記第１実施形態の当接部を示す拡大断面図。
【図４】本発明の第２実施形態のアンカーフレームを示す断面図。
【図５】前記第２実施形態の当接部を示す拡大斜視図。
【図６】本発明の第３実施形態のアンカーフレームを示す断面図。
【図７】前記第３実施形態の当接部を示す拡大断面図。
【図８】本発明の第４実施形態のアンカーフレームを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１ないし図３には、本発明の第１実施形態が示されている。
図１において、地盤１には溝２が掘削され、その底面３には、建築物の柱脚４を支持するための基礎構造５が形成されている。
基礎構造５は、地盤１に打ち込まれた杭１０と、杭１０に連結された基礎ブロック２０と、基礎ブロック２０に埋設されたアンカーフレーム３０と、を有する。
【００３０】
杭１０は、鋼管１１を用いた鋼管杭であり、鋼管１１は底面３の中心部から地盤１中の支持層まで打ち込まれている。
杭１０の上端開口は平板状の端部材１２で封止されている。端部材１２の中央には挿通孔１３が形成され、鋼管１１の上端近傍には注入孔１４が形成されている。これらの挿通孔１３および注入孔１４については後述する。
【００３１】
基礎ブロック２０は、底面３上に型枠２１を、杭１０を囲むように設置し、その内側にコンクリートを打設して形成されたコンクリート製のブロックである。なお、型枠２１はコンクリート成型後に撤去され、成型されたコンクリートだけが基礎ブロック２０となる。
【００３２】
〔アンカーフレーム〕
アンカーフレーム３０は、図２にも示すように、上面プレート３１、中間プレート３２、複数のアンカーボルト３３およびフレームポスト３４により略角柱状に形成されるとともに、下部に当接部材３５，吊下ロッド３６およびバランスウェイト３７を備えている。
【００３３】
上面プレート３１および中間プレート３２は、平面矩形に形成され、互いに所定間隔で平行に配置されるとともに、交差方向に延びる複数のアンカーボルト３３およびフレームポスト３４により相互に連結されている。
【００３４】
アンカーボルト３３は、上面プレート３１および中間プレート３２の内側領域に設置されている。アンカーボルト３３の上端は上面プレート３１に挿通され、下端は中間プレート３２にロックナットで締め付け固定されている。アンカーボルト３３の上端には、上面プレート３１の上面側に柱脚４を固定するためのナット３３１が螺合されている。
【００３５】
フレームポスト３４は、上面プレート３１および中間プレート３２の外周部分に配置されている。フレームポスト３４の上端は上面プレート３１の外周に固定され、中間部は中間プレート３２の外周に固定されている。フレームポスト３４の下端は、中間プレート３２から下方へと延長されている。そして、基礎ブロック２０に埋設されるべく底面３に搬入された際には、フレームポスト３４の下端が底面３の近傍に配置される。
【００３６】
吊下ロッド３６は、アンカーフレーム３０の中心軸線Ｃに沿って配置されている。吊下ロッド３６は、上端を中間プレート３２に２個のナットで締め付け固定されて吊り下げられ、当接部材３５の中央を貫通して下方へ延び、杭１０の端部材１２の挿通孔１３を通して鋼管１１の内部へと挿入されている。
【００３７】
吊下ロッド３６の下端には、バランスウェイト３７が支持されている。
バランスウェイト３７は、アンカーフレーム３０の重心位置Ｇを十分に低い位置まで下げるために用いられている。具体的には、アンカーフレーム３０の上面プレート３１から吊下ロッド３６までの合計重量に対して、これに見合う重量がバランスウェイト３７として設定されている。これにより、重心位置Ｇは吊下ロッド３６の途中、当接部材３５より下方の位置に設定されている。
【００３８】
なお、アンカーフレーム３０を製造する際、アンカーフレーム３０の上面プレート３１が水平な状態で、重心位置Ｇが当接部材３５の鉛直方向の直下となるように、つまり当接部材３５が重心位置Ｇの真上にくるように、バランスウェイト３７を含めたアンカーフレーム３０の各部重量が調整されている。
【００３９】
バランスウェイト３７の周囲には、シール部材３８が装着されている。
シール部材３８は、例えば発泡ポリウレタン等の柔軟な素材からなるテープをバランスウェイト３７に巻きつけて形成される。バランスウェイト３７の外周面と鋼管１１の内周面とは、シール部材３８が介在することにより、相互の間隔が全周にわたって一定に維持されるとともに、全周にわたって封止される。
【００４０】
当接部材３５は、下に凸の球面状に形成された鋼製の部材であり、周囲をフレームポスト３４に固定され、通常は最下端となる中央部分で杭１０の端部材１２の上面に当接される。
ここで、アンカーフレーム３０は、当接部材３５と端部材１２の上面との当接部分を介して、杭１０に全荷重を支持されている。従って、アンカーフレーム３０の重量により、当接部材３５と端部材１２の上面との当接が常時維持される。
一方、当接部材３５と端部材１２の上面とは、アンカーフレーム３０が傾いた際に互いに転動可能である。つまり、当接部材３５は端部材１２の上面に対し、当接を維持したまま傾動することが可能である。
【００４１】
図３において、実線で表されているのはアンカーフレーム３０が傾いた状態である。
アンカーフレーム３０が傾いた状態では、当接部材３５と端部材１２とは位置Ｒｓで当接し、吊下ロッド３６も中心軸線Ｃｓに沿って傾き、アンカーフレーム３０の重心位置Ｇｓは当接部材３５と端部材１２とが当接する位置Ｒｓから大きく逸れている。
【００４２】
この状態では、重心位置Ｇｓに働く重力の、中心軸線Ｃｓと交差する方向（傾いている方向）の分力が生じている。従って、この状態では安定せず、前述した分力によりアンカーフレーム３０は傾きがなくなる方向へ矯正される。
【００４３】
図３に二点鎖線で表されているのはアンカーフレーム３０が安定した状態である。
前述のように、アンカーフレーム３０が傾いた状態では、重力により、中心軸線Ｃｓ上の重心位置Ｇｓが、鉛直方向に沿った中心軸線Ｃ上の重心位置Ｇに戻す力が生じる。この力により、アンカーフレーム３０および吊下ロッド３６は二点鎖線で示す正立状態に戻される。そして、当接部材３５は端部材１２と位置Ｒで当接する状態（挿通孔１３の外周と当接部材３５の球面が全周で接触する状態）に戻され、アンカーフレーム３０はこの状態で安定する。
【００４４】
このように、アンカーフレーム３０は、当接部材３５で杭１０の端部材１２に当接して荷重支持された状態では、重力により一定の状態に矯正されて安定する。これは、前述したバランスウェイト３７および吊下ロッド３６により、アンカーフレーム３０の重心位置Ｇが当接部材３５と端部材１２との当接位置より十分下方に配置されていることによる。
【００４５】
〔基礎構造の構築手順〕
前述したアンカーフレーム３０を用いた基礎構造５は、次のような手順で構築される。
図２に示すように、先ず、建築現場の地盤１に溝２を掘削し、その底面３に杭１０となる鋼管１１を打ち込む。
この際、杭１０の上端は底面３から所定高さ突き出した状態としておく。また、杭１０の上端の端部材１２は取り外しておく。
【００４６】
次に、別途製造しておいたアンカーフレーム３０をクレーン等で溝２内に吊り込み、上方から杭１０に近接させる。そして、吊下ロッド３６およびバランスウェイト３７を杭１０の上端から内部へと挿入しつつ、アンカーフレーム３０を徐々に下降させてゆく。
【００４７】
アンカーフレーム３０の当接部材３５が杭１０の上端に近づいたら、吊下ロッド３６に端部材１２の挿通孔１３を挿通させ、端部材１２を杭１０の上端に固定する。この挿通を行うために、挿通孔１３は端部材１２の外周から中心へと切り込まれたスリット状としておくことが好ましい。あるいは、端部材１２の挿通孔１３に挿通するために、吊下ロッド３６をアンカーフレーム３０から一旦取り外してもよい。または、端部材１２を吊り下げロッド３６に挿入した状態で、事前にアンカーフレーム３０側に組み込んでおいてもよい。
【００４８】
この後、さらにアンカーフレーム３０を下降させることで、当接部材３５が端部材１２に当接し、アンカーフレーム３０の荷重が当接部材３５と端部材１２との当接部分を介して杭１０に負担される状態となる。
この状態では、前述した重力による傾きの自動調整が行われ、アンカーフレーム３０が所期の安定状態に維持される。作業者がアンカーフレーム３０を僅かに揺らす等することにより、傾きの自動調整が正常に機能するように補助してもよい。
さらに、水準器などを用いてアンカーフレーム３０の姿勢を確認したうえで、必要があればフレームポスト３４と底面３との間にスペーサを介装して水平出しを行う。
【００４９】
アンカーフレーム３０の水平が確保されたら、杭１０の注入孔１４からモルタル３９を注入する。注入されたモルタル３９は、バランスウェイト３７と鋼管１１との間がシール部材３８で封止されているため、それ以上下方へ流下しない。そして、図１に示すように、バランスウェイト３７上に滞留し、固化する。
このようなモルタル３９により、バランスウェイト３７と鋼管１１とが固定され、その後はアンカーフレーム３０の傾動は抑制される。
【００５０】
なお、アンカーフレーム３０を現状姿勢で固定する手段としては、モルタル３９による固定のほか、フレームポスト３４と底面３とを固定すること、あるいは当接部材３５と端部材１２とを溶接すること等を行ってもよい。このような固定により、その後のコンクリート打設時に、姿勢が変動することが防止できる。
【００５１】
図１に示すように、アンカーフレーム３０が固定されたら、吊り込みに用いたクレーン等を外すとともに、アンカーフレーム３０の周囲に型枠２１を設置する。そして、型枠２１の内部にコンクリート２２を打設し、杭１０の上端およびアンカーフレーム３０をコンクリート２２で包み込んでゆく。コンクリート２２が、アンカーフレーム３０の上面プレート３１の高さまで打設できたら、その状態でコンクリート２２を固化させるための養生を行う。
【００５２】
所定時間経過の後、コンクリート２２が十分に固化したら、杭１０に連結されるとともにアンカーフレーム３０が埋設された基礎ブロック２０が形成される。
杭１０および基礎ブロック２０により基礎構造５が形成されたら、その上面に建築物の柱脚４を固定することができる。
【００５３】
基礎ブロック２０の上面にはアンカーフレーム３０の上面プレート３１、アンカーボルト３３の上端およびナット３３１が露出している。柱脚４を接合する際には、先ず基礎ブロック２０の上方に柱脚４を配置し、下降させて上面プレート３１に接合させ、ナット３３１で締め付け固定する。
【００５４】
設置時点では、図２のように、ナット３３１は上面プレート３１と直に接している。柱脚４を固定する際には、ナット３３１を一旦緩めてアンカーボルト３３から取り外し、図１のように、柱脚４の固定プレート４１の孔にアンカーボルト３３の上端を挿通させたうえ、ナット３３１を締め直す。
これにより、柱脚４の固定プレート４１が上面プレート３１に締め付け固定され、基礎ブロック２０に対してする柱脚４の固定が行われる。
【００５５】
以上の手順により、地盤１の溝２内の底面３上に、柱脚４の基礎となる基礎構造５を構築することができる。そして、基礎構造５においては、基礎ブロック２０に埋設されるアンカーフレーム３０の姿勢調整を含む設置作業を、本発明に基づいて容易に行うことができる。
【００５６】
〔第１実施形態の効果〕
本実施形態によれば、アンカーフレーム３０をクレーン等で、地盤１に形成された溝２内の底面３上に吊り込み、アンカーフレーム３０の当接部材３５と杭１０の上端の端部材１２とを当接させることで、アンカーフレーム３０の荷重を地盤１に支持させることができる。従って、アンカーフレーム３０の搬入に用いたクレーン等は、この時点で取り外すことができる。
【００５７】
当接部材３５は、杭１０に対して傾動可能であり、アンカーフレーム３０の傾きは容易に変更可能な状態にある。ここで、当接部材３５は、アンカーフレーム３０全体の重心位置Ｇよりも上方に設置されている。このため、アンカーフレーム３０は、重心位置Ｇが当接部材３５の直下にくる状態へと、重力により自動調整される。
【００５８】
そして、アンカーフレーム３０の製造時に、アンカーフレーム３０が重力に従ってバランスした状態、つまり重心位置Ｇが当接部材３５の直下となる状態では、自動的にアンカーフレーム３０の上面プレート３１が水平な状態が得られるように調整されている。このため、杭１０に支持されたアンカーフレーム３０は、前述した重力による自動調整によって、上面プレート３１が自動的に水平とされる。その結果、上面を水平にするためのアンカーフレームの傾き調整を容易に行うことができる。
【００５９】
本実施形態では、当接部材３５を重心位置Ｇの上方に設置する際、アンカーフレーム３０の下方にバランスウェイト３７を設け、アンカーフレーム３０の重心位置Ｇを十分に下げるようにしたため、当接部材３５の設置自由度を拡げることができる。とくに、本実施形態では、当接部材３５はアンカーフレーム３０の比較的下部の、設置状態では底面３に近い位置に設置することができ、杭１０の上端の底面３からの突出量が小さい場合でも適用することができる。
【００６０】
本実施形態では、本発明の当接部として、下に凸とされた球面状の当接部材３５を用いたので、杭１０の上端に設置される端部材１２に対して一点で当接することができる。厳密には、当接部材３５の球面は、端部材１２に形成された挿通孔１３の周縁と全周で接触することがあるが、この場合は重心位置Ｇが当接部材３５の直下にあるバランス状態であり、一点とみなすことができる。
そして、この当接する点が当接部材３５の球面上（および当接する端部材１２の上面）を転動することで、当接部材３５は任意の方向へ傾動可能である。従って、当接部材３５により、簡単な構造でアンカーフレーム３０の自由な傾き機能を得ることができる。
【００６１】
本実施形態では、アンカーフレーム３０の鉛直方向の中心軸線Ｃに沿って配置された吊下ロッド３６を設け、吊下ロッド３６の下端にバランスウェイト３７を支持した。このため、吊下ロッド３６により当接部材３５（杭１０と当接して荷重支持される点）からの距離を確保することができ、バランスウェイト３７による重心位置Ｇを下げる効果を高め、前述した重力による自動姿勢調整の効果を有効にすることができる。
さらに、吊下ロッド３６は、杭１０の鋼管１１の内部に挿入することで、周囲との干渉を回避しつつ十分な長さとすることができる。
【００６２】
本実施形態では、杭１０に吊下ロッド３６およびバランスウェイト３７を挿入した後、杭１０の内部にモルタルを注入することで、吊下ロッド３６の下端側およびバランスウェイト３７を杭１０に対して固定することができ、これらが外部からの振動で共振する等の不都合を防止することができる。
【００６３】
〔第２実施形態〕
図４および図５には、本発明の第２実施形態が示されている。
図４において、基礎構造５を構成する杭１０、基礎ブロック２０およびアンカーフレーム３０Ａは、前述した第１実施形態と基本的に同じ構成である。従って、以下には主に相違部分について説明する。
【００６４】
第１実施形態のアンカーフレーム３０では、当接部として、下に凸の球面状とされた当接部材３５（図１あるいは図２参照）を用いていた。
これに対し、図４および図５に示すように、本実施形態のアンカーフレーム３０Ａでは、当接部として、下に凸とされた円筒面を有する２つの当接部材３５１，３５２を交差方向に重ねた構造を用いている。
【００６５】
図４および図５において、杭１０は、鋼管１１の上端に端部材１２を有し、端部材１２には挿通孔１３が形成されている。アンカーフレーム３０Ａの吊下ロッド３６は、アンカーフレーム３０Ａの中心軸線Ｃに沿って配置され、挿通孔１３を通して杭１０の内部に挿入されている。
【００６６】
下側の当接部材３５１は、中心軸線Ｃと直交しかつ水平な軸線Ａ１に沿って連続し、下に凸の円筒面を有する部材であり、その中心には挿通孔３５３が形成されている。
当接部材３５１は、端部材１２の上面に載置され、端部材１２の上面に対して転動することで、軸線Ａ１まわりに回動可能である。
なお、挿通孔３５３には吊下ロッド３６が挿通されているが、互いに固定されておらず、当接部材３５１が端部材１２に対して転動した際、吊下ロッド３６に対して干渉することはない。
【００６７】
上側の当接部材３５２は、中心軸線Ｃおよび軸線Ａ１の双方と直交する軸線Ａ２に沿って連続し、下に凸の円筒面を有する部材であり、その中心には挿通孔３５４が形成されている。
当接部材３５２は、前述した当接部材３５１の両側辺縁上に載置され、当接部材３５１に対して転動することで、軸線Ａ２まわりに回動可能である。
なお、挿通孔３５４には吊下ロッド３６が挿通されたうえ、互いに固定されている。
【００６８】
前述した上側の当接部材３５２は、図１に示すように、両側をフレームポスト３４に固定され、アンカーフレーム３０Ａと一体とされている。一方、下側の当接部材３５１は、アンカーフレーム３０Ａおよび杭１０のいずれにも固定されておらず、アンカーフレーム３０Ａの荷重が、当接部材３５２を介して伝達されることで、杭１０の端部材１２との間に挟持されている。
【００６９】
本実施形態の当接部では、前述した円筒面を有する２つの当接部材３５１，３５２を用いることで、アンカーフレーム３０Ａの荷重は、当接部材３５１，３５２を介して杭１０に伝達され、これによりアンカーフレーム３０Ａを杭１０で支持することができる。
そして、アンカーフレーム３０Ａを杭１０で支持した状態では、端部材１２と下側の当接部材３５１との間で軸線Ａ１まわりの回動が可能であり、下側の当接部材３５１と上側の当接部材３５２との間で軸線Ａ２まわりの回動が可能であり、これら二方向の軸線まわりの回動が可能とされることで、アンカーフレーム３０Ａは杭１０に対して任意の方向へ傾動することができる。
【００７０】
なお、吊下ロッド３６は、当接部材３５２（アンカーフレーム３０Ａと固定されている）に対しては固定されているが、当接部材３５１および端部材１２とは固定されておらず、従って、前述したアンカーフレーム３０Ａの傾動を妨げることがない。
【００７１】
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、当接部として用いた２つの当接部材３５１，３５２は、それぞれ、球面状に形成される第１実施形態の当接部材３５よりも製造が容易である。
【００７２】
〔第３実施形態〕
図６および図７には、本発明の第３実施形態が示されている。
図６において、基礎構造５を構成する杭１０、基礎ブロック２０およびアンカーフレーム３０Ｂは、前述した第１実施形態と基本的に同じ構成である。従って、以下には主に相違部分について説明する。
【００７３】
第１実施形態のアンカーフレーム３０では、当接部として、下に凸の球面状とされた当接部材３５（図１あるいは図２参照）を用いていた。
これに対し、図６および図７に示すように、本実施形態のアンカーフレーム３０Ｂでは、当接部として、下に凸とされた円錐状の当接部材３５Ｂを用いている。
【００７４】
本実施形態では、図７に示すように、当接部材３５Ｂが円錐状であるため、端部材１２の表面に対して転動はしない。これに代えて、当接部材３５Ｂの円錐面が端部材１２の挿通孔１３の周囲に摺動する。
【００７５】
すなわち、アンカーフレーム３０Ｂが杭１０に対して傾動するためには、吊下ロッド３６が通る挿通孔１３は吊下ロッド３６の外径より大きい必要がある。一方、当接部材３５Ｂの下端は、貫通孔に吊下ロッド３６が挿通されたうえで固定される。従って、当接部材３５Ｂの円筒面の最小径は挿通孔１３より小さく、当接部材３５Ｂの下端は一部が挿通孔１３内に入り込み、周縁に対して当接する。そして、当接部材３５Ｂの円筒面と挿通孔１３の周縁との当接部分が摺動することで、アンカーフレーム３０Ｂが杭１０に対して傾動することができる。
【００７６】
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
ただし、第１実施形態では当接部材３５と端部材１２とが転動するため、アンカーフレーム３０の傾動の際の抵抗が小さいのに対し、本実施形態では、当接部材３５Ｂと挿通孔１３との摺動であるため、アンカーフレーム３０Ｂの傾動の際の抵抗がやや大きくなる。
しかし、当接部として用いる当接部材３５Ｂは円錐面状であればよく、例えば平たい鋼板の曲げ加工でも作成することができ、球面状に形成される第１実施形態の当接部材３５よりも製造が容易である。
【００７７】
〔第４実施形態〕
図８には、本発明の第４実施形態が示されている。
図８において、基礎構造５を構成する杭１０、基礎ブロック２０およびアンカーフレーム３０Ｃは、前述した第１実施形態と基本的に同じ構成である。従って、以下には主に相違部分について説明する。
【００７８】
第１実施形態のアンカーフレーム３０では、当接部（図１に示す当接部材３５と端部材１２との当接部分）をアンカーフレーム３０全体の重心位置Ｇより上方に設置するために、追加のバランスウェイト３７を用い、これを吊下ロッド３６の下端に吊り下げるようにした。
これに対し、図８に示すように、本実施形態のアンカーフレーム３０Ｃでは、吊下ロッド３６が省略され、バランスウェイト３７Ｃはフレームポスト３４の下端に接続されている。
【００７９】
さらに、アンカーフレーム３０Ｃにおいては、当接部として、第１実施形態と同様な当接部材３５と端部材１２とを用いているが、中間プレート３２が第１実施形態よりも高い位置とされ、当接部材３５もアンカーフレーム３０Ｃの高い位置に固定されている。
【００８０】
このようなアンカーフレーム３０Ｃを用いる基礎構造５においては、地盤１に形成する溝２もバランスウェイト３７Ｃが接続される分だけ深く形成され、当接部材３５の高さに応じて、杭１０も底面３から突き出す長さがより大きく設定されている。
【００８１】
なお、当接部材３５には、吊下ロッド３６に代えて係合ピン３６Ｃが固定され、端部材１２の挿通孔１３に挿入されることで、当接部材３５が杭１０の上端から外れることを防止している。
また、中間プレート３２が高くされた分、フレームポスト３４の下部はタイバー３４Ｃで相互に連結され、各々の変形防止や振動の発生防止が図られている。
【００８２】
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
ただし、第１実施形態における吊下ロッド３６による効果、つまりバランスウェイト３７をより下方に支持できる効果、杭１０に対してモルタル３９で固定されることで安定する効果などは得られない。
しかし、本実施形態では、吊下ロッド３６を杭１０に挿入する作業が不要になるとともに、フレームポスト３４の先端にバランスウェイト３７Ｃを接続するため、構造を大幅に簡略化できる。
【００８３】
〔変形例〕
なお、本発明は、前述した各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形などは本発明に含まれる。
例えば、アンカーフレーム３０の基本構成は、前述したような上面プレート３１、中間プレート３２、アンカーボルト３３およびフレームポスト３４に限らない。
中間プレート３２は、２枚以上であってもよく、上面プレート３１または中間プレート３２は板状に限らず、線材を面状に組んだものなどであってもよい。
【００８４】
第１実施形態では、球面状の当接部材３５を用いたが、２本の鋼製ベルトを円弧状に湾曲させ、各々の中間部位で交差方向に重ねることにより、擬似的に球面を形成してもよく、鋼製の球面を形成するよりも簡単に製造することができる。
第２実施形態では、断面が円弧状となるように板材を湾曲させた円筒状の当接部材３５１，３５２を用いたが、これらは中実の部材、例えば鋼製のブロックの片面に円筒面を形成したものであってもよい。同様に、第１実施形態の球面状の当接部材３５、第３実施形態の円錐状の当接部材３５Ｂを中実の部材としてもよい。
【００８５】
さらに、前記各実施形態では、アンカーフレーム３０側に球面状、円筒面状、円錐状の当接部材３５，３５１，３５２，３５Ｂを設置し、杭１０側を平坦面としたが、これらは逆であってもよく、アンカーフレーム３０側が平坦で、杭１０の端部材１２に当接部材３５，３５１，３５２，３５Ｂを設置してもよい。
【００８６】
杭１０は、鋼管１１を用いた鋼管杭に限らず、形鋼材を用いた杭であってもよい。この際、形鋼として断面形状に凹部があるものを用い、この凹部を、杭の上端から所定長さにわたって蓋をして管状とすることで、前述した吊下ロッド３６の導入スペースを確保するようにしてもよい。
さらに、杭１０、当接部材３５，３５１，３５２などの各部は鋼材に限らず、上面プレート３１、中間プレート３２、アンカーボルト３３およびフレームポスト３４も鋼板あるいは棒鋼に限らず、強度および部品コストが許容できれば他の材質でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、地盤上に建築物を建設する際のアンカーフレーム、基礎構造およびその構築方法として利用できる。
【符号の説明】
【００８８】
１…地盤、１０…杭、１１…鋼管、１２…端部材、１３…挿通孔、１４…注入孔、２…溝、２０…基礎ブロック、２１…型枠、２２…コンクリート、３…底面、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…アンカーフレーム、３１…上面プレート、３２…中間プレート、３３…アンカーボルト、３３１…ナット、３４…フレームポスト、３４Ｃ…タイバー、３５，３５１，３５２，３５Ｂ…当接部材、３５３，３５４…挿通孔、３６…吊下ロッド、３６Ｃ…係合ピン、３７，３７Ｃ…バランスウェイト、３８…シール部材、３９…モルタル、４…柱脚、４１…固定プレート、５…基礎構造、Ａ１，Ａ２…軸線、Ｃ，Ｃｓ…中心軸線、Ｇ，Ｇｓ…重心位置、Ｒ，Ｒｓ…当接する位置。
【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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