(57)【要約】【課題】任意の傾斜角度に対応するとともに、構造が簡易で貫入も容易である斜杭貫入用架台を提供する。【解決手段】杭（１）を地盤に貫入する貫入装置（５）を、杭が地面に対して傾斜する姿勢で支持する斜杭貫入用架台（１０）であって、杭が貫通可能な孔（１２ａ）が設けられた板状の基板（１２）を有し、杭が貫通可能な孔（１５ａ）が設けられた板状の部材で、基板に一端側を軸として回動可能に連結された傾斜板（１５）を備え、基板と傾斜板とを所定の角度に配置して保持する角度調整手段（１８）を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭を地盤に貫入する貫入装置を、前記杭が地面に対して傾斜する姿勢で支持する斜杭貫入用架台であって、
前記杭が貫通可能な孔が設けられた板状の基板を有し、
前記杭が貫通可能な孔が設けられた板状の部材で、前記基板に一端側を軸として回動可能に連結された傾斜板を備え、
前記基板と前記傾斜板とを所定の角度に配置して保持する角度調整手段を具備する、斜杭貫入用架台。
【請求項２】
前記基板と前記傾斜板との間に挟まれるように設置されるくさび型の補助部材がさらに設けられることを特徴とする請求項１に記載の斜杭貫入用架台。
【請求項３】
前記傾斜板の面のうち、前記基板に面する側とは反対側面で、その回動軸側端部には突起状のストッパーがさらに設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の斜杭貫入用架台。
【請求項４】
前記基板に設けられた前記孔は、回動可能に備えられた前記傾斜板の回動の半径方向を長軸とする長孔であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の斜杭貫入用架台。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の斜杭貫入用架台の前記傾斜板を回動させ、前記角度調整手段により前記基板と前記傾斜板とを所定の角度に保持し、
前記傾斜板の上に位置合わせ板を介して前記貫入装置を設置する過程を含む斜杭埋設方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の斜杭貫入用架台の前記傾斜板の上に位置合わせ板を介して前記貫入装置を設置し、
前記傾斜板を回動させ、前記角度調整手段により前記基板と前記傾斜板とを所定の角度に保持する過程を含む斜杭埋設方法。
【請求項７】
貫入される杭が先端翼を有する鋼管杭であり、貫入の際に前記鋼管杭が回転されることを特徴とする請求項５又は６に記載の斜杭埋設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木、建築用の基礎部材である杭を地盤に傾斜した姿勢で埋設する際に用いる斜杭貫入用架台および、該架台を用いた斜杭埋設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木や建築の分野において、構造物の基礎として地盤に杭を埋設することが行われている。杭の種類や杭の埋設方法にはいくつもの種類があるが、例えばその中で、管状である鋼管杭を回転させながら地盤に貫入する回転貫入鋼管杭工法がある。鋼管杭には、杭の本体である鋼管の先端部に所定の形状に形成された先端翼が取り付けられる。そして鋼管杭を回転させることにより地盤中で先端翼に推進力が発生し、地盤深くへ鋼管杭を貫入させていくことができる。
【０００３】
鋼管杭は地盤の深さ方向を長手方向として埋設されるのが基本であり、鉛直である他、鋼管杭に傾斜をつけて埋設させることもある。鉛直に埋設する杭を直杭、傾斜をつけて埋設する杭を斜杭と呼ぶこともある。斜杭は地震時等で生じる水平方向の変位を効果的に抑制することができ、耐震構造物の基礎として採用される場合がある。
【０００４】
杭の埋設は、該杭を把持、回転および地盤に押し込む（貫入させる）貫入装置を地面に設置して行われる。従って、斜杭を埋設する際には、何らかの手段により貫入装置を所定の角度に傾けて地面に設置する必要がある。例えば特許文献１には、貫入装置の下に互い違いに重ねたくさびを配置し、その一方を撤去することで貫入装置を傾斜させる技術が開示されている。すなわちくさびの傾斜を利用して貫入装置を傾けるというものである。特許文献２には、貫入装置の脚部のそれぞれに伸縮式ジャッキ（合計４台）を設置し、その伸縮量を調整することで貫入装置を傾斜させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７３７４２１号公報
【特許文献２】特許第４０８４６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載のようなくさび形状の架台を用いると、傾斜角度ごとにくさびを準備する必要があった。また、その設置に際しても、設置のためだけに１つ多くのくさびと、これを引き抜くための重機を配置する必要がある等の問題があった。
また、特許文献２に記載の架台では、伸縮式ジャッキが４台必要であり、架台の製作費用が大きくなる傾向にあった。また、４台のジャッキを個別に伸縮させるための油圧装置を別途用意する必要があり、費用や手間が大きかった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、任意の傾斜角度に対応するとともに、構造が簡易で貫入装置の設置も容易である斜杭貫入用架台および、該架台を用いた斜杭埋設方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、本発明について説明する。ここでは分かり易さのため、図面で示した参照符号を合わせて付記するが本発明はこれに限定されるものではない。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、杭（１）を地盤に貫入する貫入装置（５）を、杭が地面に対して傾斜する姿勢で支持する斜杭貫入用架台（１０）であって、杭が貫通可能な孔（１２ａ）が設けられた板状の基板（１２）を有し、杭が貫通可能な孔（１５ａ）が設けられた板状の部材で、基板に一端側を軸として回動可能に連結された傾斜板（１５）を備え、基板と傾斜板とを所定の角度に配置して保持する角度調整手段（１８）を具備する、斜杭貫入用架台である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の斜杭貫入用架台（１０）において、基板（１２）と傾斜板（１５）との間に挟まれるように設置されるくさび型の補助部材（１９）がさらに設けられることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の斜杭貫入用架台（１０）において、傾斜板（１５）の面のうち、基板（１２）に面する側とは反対側面で、その回動軸側端部には突起状のストッパー（１７）がさらに設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の斜杭貫入用架台（１０）において、基板（１２）に設けられた孔（１２ａ）は、回動可能に備えられた傾斜板（１５）の回動の半径方向を長軸とする長孔であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の斜杭貫入用架台（１０）の傾斜板（１５）を回動させ、角度調整手段（１８）により基板（１２）と傾斜板とを所定の角度に保持し、傾斜板の上に位置合わせ板（８）を介して貫入装置（５）を設置する過程を含む斜杭埋設方法である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の斜杭貫入用架台（１０）の傾斜板（１５）の上に位置合わせ板（８）を介して貫入装置（５）を設置し、傾斜板を回動させ、角度調整手段（１８）により基板（１２）と傾斜板とを所定の角度として保持する過程を含む斜杭埋設方法である。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の斜杭埋設方法において、貫入される杭（１）が先端翼（３）を有する鋼管杭であり、貫入の際に鋼管杭が回転されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、斜杭の埋設において、任意の傾斜角度に対応するとともに、構造が簡易で貫入装置の設置も容易である斜杭貫入用架台および、該架台を用いた斜杭埋設方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】１つの実施形態にかかる斜杭貫入用架台により斜杭が埋設される一場面を模式的に表した図である。
【図２】斜杭貫入用架台の平面図および正面図である。
【図３】斜杭貫入用架台の傾斜板の角度を変更した場面を説明する図である。
【図４】補助部材の形態を説明する図である。
【図５】補助部材が設置された斜杭貫入用架台の正面図である。
【図６】他の実施形態にかかる斜杭貫入用架台の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の上記した作用および利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
図１は、１つの実施形態にかかる斜杭貫入用架台１０の上に位置合わせ板８を介して貫入装置５が設置され、ここに鋼管杭１が把持されている一場面を模式的に表わした図である。図１は、鋼管杭１を鉛直方向に対して角度θ傾けて地盤に貫入する例である。
貫入装置５は、鋼管杭１を把持、回転および地盤に押し込む（貫入させる）装置であり、位置合わせ板８は、貫入装置５をここに乗せることにより貫入装置５の位置合わせがなされるように構成された板状の部材である。
鋼管杭１は概ね次のように地盤に貫入される。すなわち、鋼管杭１は本体である杭本体２、およびその下端に配置される先端翼３を備えている。鋼管杭１は、傾けられるべき角度（θ）に傾けられた貫入装置５に把持される。貫入装置５に把持された鋼管杭１は、貫入装置５により回転力および押込力を与えられて地盤Ｇ中に貫入される。このとき貫入装置５は、斜杭貫入用架台１０の上に設置されることで、所定角度θに傾けられている。以下、詳しく斜杭貫入用架台１０について説明する。
【００２０】
図２には斜杭貫入用架台１０の平面図（図２（ａ））、および正面図（図２（ｂ））を示した。平面図は図１の紙面上から見た図、正面図は図１の方向から見た図である。ここで、図２は、傾斜板１５が基板１２に対して角度θで傾けられた姿勢を表している。
【００２１】
斜杭貫入用架台１０は、基礎部材１１、装置設置部材１４および角度調整手段１８を備えている。
基礎部材１１は斜杭貫入用架台１０の基礎となる部材で、その大部分は板状の基板１２により構成されている。基板１２には、図２（ｂ）からわかるように、その板厚方向に貫通する円形の孔１２ａが設けられている。孔１２ａは、斜杭の埋設をする場合であっても、その内側を鋼管杭１が貫通することができる十分な大きさを有している。
また、基礎部材１１の基板１２の一方の面側の端部には軸受１３が配置されている。軸受１３は後述する回動軸１６を回動可能に受けることができるように構成される部材である。
【００２２】
装置設置部材１４は、位置合わせ板８を介して貫入装置５が載せられる部材で、その大部分は板状の傾斜板１５により構成されている。傾斜板１５には、図２（ａ）、図２（ｂ）からわかるように、その板厚方向に貫通する円形の孔１５ａが設けられている。孔１５ａは、斜杭の埋設をする場合であっても、その内側を鋼管杭１が貫通することができる十分な大きさを有している。
また、装置設置部材１４の傾斜板１５の端部のうち、上記した軸受１３の側の端部には回動軸１６が設けられている。回動軸１６は軸受１３に回動可能に差し込まれている。これにより、装置設置部材１４の傾斜板１５が基礎部材１１の基板１２に対して、回動軸１６を中心に回動可能とされ、両者の成す角を変更することができる。
【００２３】
装置設置部材１４の傾斜板１５のうち、基板１２と向かい合わせとなる側とは反対側の面で、回動軸１６側の端部には、図２（ａ）、図２（ｂ）からわかるようにストッパー１７が設けられてもよい。ストッパー１７は、傾斜板１５の面から突出するように具備される部材である。すなわち、ストッパー１７は、図１からわかるように傾斜板１５が傾斜した場合でも、位置合わせ板８が滑ることを防止するように、該位置合わせ板８を引っ掛けることができるように構成されている。
【００２４】
角度調整手段１８は、基板１２と傾斜板１５とが所定の角度を成した姿勢とし、これらをその姿勢で保持する手段である。本実施形態の角度調整手段１８は、断面が矩形の棒状部材で、図２からわかるように、その一端が基板１２の側面に、他端が傾斜板１５の側面に固定されるように配置される。角度調整手段１８は、基板１２、および傾斜板１５の一方の側面と、その反対側の他方の側面のそれぞれに設けられている。
【００２５】
また、角度調整手段１８はその配置される位置を変更することができる。これにより傾斜角度θの変更にも同じ角度調整手段１８で対応することができる。具体的な例を図３に示した。すなわち、図３（ａ）に示したように角度調整手段１８を回動軸１６の側に移動して固定することにより、図２（ｂ）の角度θよりも大きい角度θ２で傾斜板１５を保持することができる。一方、図３（ｂ）に示したように、角度調整手段１８を回動軸１６の側とは反対側に移動して固定することにより、図２（ｂ）の角度θよりも小さい角度θ３で傾斜板１５を保持することができる。
【００２６】
また、傾斜角度θの調整は上記の他、角度調整手段１８の配置される位置はそのままとし、長さの異なる他の角度調整手段を用いて行ってもよい。
【００２７】
角度調整手段１８の基板１２、傾斜板１５への固定手段は特に限定されるものではない。例えばボルトによる固定を挙げることができる。このときには例えば、基板１２、および傾斜板１５の側面には、並列された複数のネジ孔が開けられており、角度調整手段１８の端部に設けられた孔を貫通するボルトをこのネジ孔に螺合させて固定することができる。そして並列された複数のネジ孔のうち、必要とされる傾斜角に応じて使用するネジ孔を選択すればよい。
【００２８】
以上のような斜杭貫入用架台１０によれば、傾斜板１５を基板１２に対して任意の傾斜角度に保持することができるとともに、その構造は簡易である。ここで、斜杭貫入用架台１０に備えられる上記した各構成部材は、貫入装置５を支えることができる十分な強度を有している。
【００２９】
本実施形態では角度調整手段１８として、基板１２、および傾斜板１５の一方の側面と他方の側面のそれぞれに１つずつ部材を配置したが、貫入装置を保持するための強度、安定性をさらに向上させる観点から、基板、傾斜板の一方、および他方の側面のそれぞれに複数の部材を配置してもよい。
【００３０】
また、貫入装置５の重量を受ける補助的な部材である補助部材を基板１２と傾斜板１５との間に挟むように挿入してもよい。補助的な部材としてその形状は特に限定されるものではないが、例えばくさび型の部材を挙げることができる。補助部材１９、１９’の形態例を斜視図で図４に示した。
【００３１】
図４（ａ）に示した補助部材１９は、１つのくさび型部材により形成され、斜面とこれと反対側の面とを貫通するように孔１９ａが設けられている。孔１９ａは鋼管杭１が傾斜した姿勢であっても貫通することができる大きさで形成されている。
図４（ｂ）に示した補助部材１９’は、２つのくさび型部材１９’ａ、１９’ｂにより形成されている。２つのくさび型部材１９’ａ、１９’ｂは、鋼管杭１がその間を通過できるような間隔で配置される。
補助部材は、図５に示したように、基板１２と傾斜板１５との間に挟むように挿入される。図５では例として補助部材１９の場合を示した。
【００３２】
ここで、以上説明した斜杭貫入用架台１０の基板１２、傾斜板１５、および補助部材１９に設けられた孔１２ａ、１５ａ、１９ａは、必ずしも円形である必要はなく、楕円や多角形であってもよい。斜杭を地盤に貫入する際には、傾斜板１５の回動可能である半径方向により広いスペースが必要となるので、当該半径方向を長軸とする楕円としてもよい。
【００３３】
また、角度調整手段は、基板と傾斜板との角度を所定の角度とし、これを保持することができればその形態は限定されるものではない。図６には、他の形態の角度調整手段２８を備える斜杭貫入用架台２０を説明する図を示した。斜杭貫入用架台２０は、角度調整手段２８において斜杭貫入用架台１０と異なり、他の部材については斜杭貫入用架台１０と共通するので、符号を同じにするとともに説明を省略する。
【００３４】
斜杭貫入用架台２０の角度調整手段２８は、基板１２と傾斜板１５との間に配置され、図６に矢印ＶＩで示したようにその高さを変更することができる。このような角度調整手段を有する斜杭貫入用架台２０によっても、傾斜板１５を基板１２に対して任意の傾斜角度に保持することができる。またその構造が簡易である。
ここでこのように高さを変更することができる角度調整手段としては、機械式や油圧式の伸縮ジャッキを挙げることができる。本実施形態では１台のジャッキで構成することも可能であり、構造は簡易である。
【００３５】
次に、斜杭貫入用架台１０を例に、これを用いた斜杭埋設方法について説明する。
斜杭貫入用架台１０を鋼管杭１を貫入すべき位置に基づいて地面に設置する。そして角度調整手段１８により鋼管杭１の傾斜角度と同じ角度で傾斜板１５を基板１２に対して傾けて保持する。
一方、別の場所で地面に置かれた位置合わせ板８上に貫入装置５を設置し、鋼管杭１を把持させる。
このように組み合わされた位置合わせ板８、貫入装置５、および鋼管杭１をクレーン等で吊り上げ、上記した斜杭貫入用架台１０の傾斜板１５上にこれらを載置する。
以上のような設置が完了したあと、貫入装置５を作動させ、斜杭の貫入を開始する。
このように、斜杭貫入用架台１０を用いた斜杭埋設方法により、容易に、かつ精度よく貫入装置５を傾斜させて斜杭の埋設をおこなうことが可能となる。
【００３６】
また上記の他、次にように斜杭を埋設することもできる。
すなわち、斜杭貫入用架台１０を鋼管杭１を貫入すべき位置に基づいて地面に設置する。そして、斜杭貫入用架台１０の上に位置合わせ板８を介して貫入装置５を設置し、鋼管杭１を把持させる。
その後、傾斜板１５のうち回動軸１６とは反対側の端部をクレーン等で吊り上げることにより、傾斜板１５、位置合わせ板８、貫入装置５、および鋼管杭１を所定の角度に傾斜させ、角度調整手段１８によりその角度を保持する。
以上のような設置が完了したあと、貫入装置５を作動させ、斜杭の貫入を開始する。
【００３７】
上記した斜杭埋設方法は、補助部材１９、１９’が用いられた場合、および斜杭貫入用架台２０が適用された場合でも同様におこなうことができる。
【００３８】
以上の説明は、鋼管杭を回転して貫入する例について説明したが、杭は鋼管杭に限定されるものではなく、また回転して貫入することにも限定されることはない。すなわち、斜杭貫入用架台は、鋼管杭、回転貫入式以外の斜杭貫入用の架台としても適用できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  鋼管杭
２  杭本体
３  先端翼
５  貫入装置
８  位置合わせ板
１０  斜杭貫入用架台
１１  基礎部材
１２  基板
１３  軸受
１４  装置設置部材
１５  傾斜板
１６  回動軸
１７  ストッパー
１８  角度調整手段
１９  補助部材
２０  斜杭貫入用架台
【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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