(57)【要約】【課題】支柱を支持するために地面に打設される杭の水平方向支持力を向上させる。【解決手段】地面に打設されるスパイラル杭１の一部が挿通される筒状体２１と、該筒状体２１の外周面から張り出した受圧面を有する受圧部材２２と、を備え、該受圧部材２２の受圧面の少なくとも一部は、該筒状体２１の中心軸方向に対して該筒状体２１よりも長い部分を有するスパイラル杭用受圧具２を、支柱３を支持するために地面に打設されるスパイラル杭１に取り付けて地面に埋設する。これにより、スパイラル杭１の水平方向支持力を向上させることができる。しかも、スパイラル杭用受圧具２を地面に埋める際の施工面積を小さくすることができ、施工も容易とすることができる。【選択図】図１
2017040110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に打設される杭の一部が挿通される筒状体と、
該筒状体の外周面から張り出した受圧面を有する受圧部材と、を備え、
該受圧面の少なくとも一部は、該筒状体の中心軸方向に対して該筒状体よりも長い部分を有することを特徴とする杭用受圧具。
【請求項２】
該筒状体の外周面上に該受圧部材を複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の杭用受圧具。
【請求項３】
該受圧部材は、互いに異なる方向に張り出した複数の受圧面を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の杭用受圧具。
【請求項４】
該受圧部材は、前記複数の受圧面が１つの板状体を折り曲げて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の杭用受圧具。
【請求項５】
地面に打設される杭の一部が挿通される筒状体と、該筒状体の外周面から張り出した受圧面を有する受圧部材と、を備えた杭用受圧具の施工方法であって、
該受圧面の少なくとも一部は、該筒状体の中心軸方向に対して該筒状体よりも深さ方向に長い部分を有しており、
少なくとも該筒状体を埋設可能な深さの穴を掘削し、
該穴の底から該杭の一部が露呈する深さまで該杭を打設し、
該杭の一部を該筒状体に挿通した後に、該杭用受圧具に上から打撃を加えて前記深さ方向に長い部分を該穴の底に打ち込み、
該穴に土を入れて該杭用受圧具を地面に埋設することを特徴とする杭用受圧具の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地面に打設される杭に作用する水平方向外力を受圧する杭用受圧具及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地面に支柱を立てる時は、地面に設置した基礎を杭で固定し、該基礎に支柱を立てて、モルタル等で固定する方法が採用されている。そして、本出願人は、特に基礎を固定する杭として平鋼を捻ったスパイラル杭を採用しており、数多く実用化している。
【０００３】
具体例としては、特許文献１に示すような、直接地面に捻じ込んで支柱の基礎とするスパイラル杭や、特許文献２乃至４に示すような、地面に設置するコンクリートブロック又はコンクリート基礎に穴を開け、その穴にスパイラル杭を通して地面に捻じ込み、コンクリートブロック等を固定する方法がある。これらのスパイラル杭は、容易に埋設でき、また、地面との摩擦が大きいため抜けにくいという利点がある。
【０００４】
スパイラル杭は、例えば平鋼を捩じり加工した４５度のねじり面を有しているので引き抜きと押し込み両方に同等の鉛直方向支持力を発揮する。
しかしながら、コンクリート基礎を構築するといった大掛かりな工事をせずとも、地面に埋設したスパイラル杭で支柱を支持するといった簡易な工事を行う場合には、支柱の倒れ方向の支持力（水平方向支持力）が不足して、支柱の強固な支持が得られないという懸念があった。
【０００５】
すなわち、水平方向支持力はスパイラル杭の外径に依存する傾向があることから、スパイラル杭による水平方向支持力には限界がある。これを補うためには、大きな杭径のスパイラル杭を用いることが考えられるが、スパイラル杭のコストが嵩むばかりか、現場作業や運搬に大きな手間がかかるという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０１７９２２号
【特許文献２】特許第３８３６７４５号
【特許文献３】特許第４５５８９０５号
【特許文献４】特許第４５８５７５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであり、支柱を支持するために地面に打設される杭の水平方向支持力を向上させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、地面に打設される杭の一部が挿通される筒状体と、該筒状体の外周面から張り出した受圧面を有する受圧部材と、を備え、該受圧面の少なくとも一部は、該筒状体の中心軸方向に対して該筒状体よりも長い部分を有することを特徴とする杭用受圧具である。
【０００９】
本発明に係る杭用受圧具によると、杭に取り付けられる支柱の倒れ方向の力によって杭にかかる水平方向の力に対して、杭による水平方向支持力に加えて、受圧部材の持つ受圧面によって水平方向支持力が作用する。これにより、杭が比較的小径であっても、また、コンクリート基礎工事のような大掛かりな工事をせずとも、支柱の十分な水平方向支持力を実現することができる。
【００１０】
また、本発明に係る杭用受圧具では、該受圧面の少なくとも一部は、該筒状体の中心軸方向に対して該筒状体よりも長い部分を有する構成となっている。したがって、この長い部分で筒状体より上側や下側の土による反力を受けて、杭の一部（筒状体の取り付け部分）に集約して伝えることができ、杭の水平方向支持力を向上させることができる。
【００１１】
特に、受圧面の下側部分に、筒状体の中心軸方向に対して筒状体よりも長い部分を設けることで、筒状体よりも下側の土によって筒状体と同じ深さ又は上側の部分の土よりも強い反力を得ることができ、この反力を杭の地表に近い側の一部（筒状体の取り付け部分）に集約して伝えることで、杭の水平方向支持力を効果的に向上させることができる。
【００１２】
なお、杭の水平向支持力は、一般に杭が鉛直方向に埋設されることを想定しているが、杭が例えば斜め方向に埋設されるような場合には、杭の軸線方向に直角な方向の支持力を意味する。
【００１３】
また、本発明に係る杭用受圧具では、該受圧部材は１つだけでも水平方向支持力を得ることができるが、該筒状体の外周面上に該受圧部材を複数設けた方が、水平方向支持力をより高めることができて好ましい。このとき、互いの受圧面の向きが異なるように複数の受圧部材を配置すれば、複数の方向について水平方向支持力を得ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る杭用受圧具では、該受圧部材は、互いに異なる方向に張り出した複数の受圧面を有するように構成してもよく、このような構成によっても、複数の方向について水平方向支持力を得ることができる。
このように複数の受圧面を有する受圧部材としては、複数の受圧面が１つの板状体を折り曲げて構成されることが好ましく、これにより受圧部材の機械的強度を高めることができるため、筒状体より上側や下側の土による反力を無駄なく杭の一部（筒状体の取り付け部分）に伝達することができる。
【００１５】
また、本発明は、杭用受圧具の施工方法として把握することもできる。
すなわち、地面に打設される杭の一部が挿通される筒状体と、該筒状体の外周面から張り出した受圧面を有する受圧部材と、を備えた杭用受圧具の施工方法であって、該受圧面の少なくとも一部は、該筒状体の中心軸方向に対して該筒状体よりも深さ方向に長い部分を有しており、少なくとも該筒状体を埋設可能な深さの穴を掘削し、該穴の底から該杭の一部が露呈する深さまで該杭を打設し、該杭の一部を該筒状体に挿通した後に、該杭用受圧具に上から打撃を加えて前記深さ方向に長い部分を該穴の底に打ち込み、該穴に土を入れて該杭用受圧具を地面に埋設することを特徴とする
【００１６】
これにより、支柱を支持するために地面に打設される杭の水平方向支持力を向上させることができる。しかも、受圧部材の持つ受圧面は、筒状体の中心軸方向に対して該筒状体よりも深さ方向に長い部分（拡張部分）を有しているので、筒状体よりも下側の土によって筒状体と同じ深さ又は上側の部分の土よりも強い反力を得ることができ、杭の水平方向支持力を効果的に向上させることができる。更に、拡張部分は杭用受圧具に上から打撃を加えることで打ち込むので、筒状体を埋設可能な深さの穴を掘削するだけで済み、掘削量を減らすことができ、施工費の削減効果が得られる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、支柱を支持するために地面に打設される杭の水平方向支持力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るスパイラル杭用受圧具を有するスパイラル杭で支柱を支持した例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１のスパイラル杭用受圧具を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図３】図１のスパイラル杭用受圧具を有するスパイラル杭で支持される支柱の施工手順を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るスパイラル杭用受圧具の他の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るスパイラル杭用受圧具の更に他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る杭用受圧具及びその施工方法について、図面を参照して説明する。
ここで、以下の説明では、杭用受圧具を取り付ける杭の例として、螺旋状に捩じられた周面形状を有するスパイラル鋼を用いたスパイラル杭を示すが、これに限定するものではなく、地面に打設して使用される種々の態様の杭について適用することができる。
図１には、本発明の一実施形態に係るスパイラル杭用受圧具２を有するスパイラル杭１で支柱３を支持した例を示してあり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図２には、図１のスパイラル杭用受圧具２を示してあり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【００２０】
スパイラル杭用受圧金具２は、支柱３を支持するために地面に打設されるスパイラル杭１に取り付けることで、スパイラル杭１の水平方向支持力を向上させるものである。図１では、支柱３の例として、カーブミラーの支柱を示しているが、照明柱や小型標識など、地面に立設される種々の支柱に対して利用することができる。
【００２１】
図１に示すように、スパイラル杭１は、螺旋状に捩じられた周面形状を有するスパイラル部１２と、当該スパイラル部１２の長手方向に沿って延びる筒状の頭部１１と、頭部１１の上部に取り付けられる芯出し用キャップ１３と、を有している。
【００２２】
本例では、スパイラル部１２は、比較的長尺な平鋼を捩じり加工して形成されている。また、頭部１１は、円筒状の鋼管であり、その下端部の縁に一対の溝（切り込み）を設け、これにスパイラル部１２の上端を差し込んで溶接等により固着されている。
なお、スパイラル部１２は、鋳造や鍛造等の他の方法で形成することができる。また、スパイラル部２は、３枚以上の長辺部材を中心軸に対して放射状に配置した形状の鋼材（例えば、十字鋼）を捩じり加工したものであってもよい。また、頭部１１は、角パイプ等の他の形状のものであってもよい。
【００２３】
図１，２に示すように、スパイラル杭用受圧具２は、スパイラル杭１の一部が挿通される筒状体２１と、筒状体２１の外周面から張り出した受圧面を有する受圧部材２２と、を備え、受圧部材２２が持つ受圧面の下側部分を、筒状体２１の中心軸方向に対して筒状体２１よりも長い部分を有する構造にしてある。
【００２４】
筒状体２１は、スパイラル杭１の頭部１１より若干大径の円筒状の鋼管である。また、受圧部材２２は、板状体をＬ字状に折り曲げた形状のＬ字鋼であり、Ｌ字型を成す２つの受圧面を有し、Ｌ字の屈曲部分で筒状体２１の外周面に溶接等により固着されている。
本例では、２つの受圧面Ｆ１，Ｆ２を有する第１の受圧部材２２Ａと、２つの受圧面Ｆ３，Ｆ４を有する第２の受圧部材２２Ｂを、筒状体２１を挟み込むような配置で設けてある。また、筒状体２１の中心軸方向において、筒状体２１の長さをＬ１、受圧面Ｓ１〜Ｓ４の長さをＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２となるように構成してある。
なお、筒状体２１は、頭部１１が角パイプ等の他の形状である場合には、これと同様の形状にすることが好ましい。また、受圧部材２２は、後述するように、種々の形状や個数とすることができる。
【００２５】
図３には、スパイラル杭用受圧具２を有するスパイラル杭１で支持される支柱３の施工手順を示してある。
まず、図３（ａ）に示すように、地面に穴を掘削し、この穴の底からスパイラル杭１を捩じ込んで打設する。なお、掘削作業は、オーガ等の機械を用いて行ってもよいし、シャベルやスクリュー型の穴掘器等を用いて人手によって行ってもよい。また、穴の深さは、スパイラル杭用受圧具２を埋め込むことが可能な深さがあればよい。
【００２６】
そして、スパイラル杭１をその頭部１１の上側部分が地面に掘削した穴の底から或る程度露呈する深さまで埋め込んだ後、図３（ｂ）に示すように、穴の底から露呈したスパイラル杭１の頭部１１の上側部分をスパイラル杭用受圧具２の筒状体２１に挿通させて、スパイラル杭１にスパイラル杭用受圧具２を取り付ける。
なお、土質条件によっては、スパイラル杭用受圧金具２の筒状体２１（鋼管部）に相当する深さまでの掘削に留め、受圧部材２２の筒状体２１より深さ方向に長い部分は、スパイラル杭用受圧金具２に上方から打撃を加えて打ち込むようにしてもよい。これにより、掘削量を減らすことができ、施工費の削減効果が得られる。
【００２７】
次に、図３（ｃ）に示すように、スパイラル杭１の頭部１１の上部に芯出し用キャップ１３を取り付けてスパイラル杭１の立ち状態を調整した後に、支柱３をスパイラル杭用受圧具２の筒状体２１の内周面とスパイラル杭１の頭部１１の外周面の間に差し込み、スパイラル杭１の頭部１１と支柱３とを固定１４で固定する。また、スパイラル杭１の頭部１１に固定された支柱３とスパイラル杭用受圧具２とを固定具２３で固定する。これにより、スパイラル杭１、スパイラル杭用受圧具２、支柱３が一体的に固定される。
【００２８】
本例では、固定具１４としてボルト及びナットを用い、スパイラル杭１の頭部１１及び支柱３に設けた孔にボルトを通し、スパイラル杭１の頭部１１及び支柱３を貫通させたボルトにナットを嵌めて締め付けることで、スパイラル杭１の頭部１１と支柱３とを固定している。なお、これは一例であり、他の手段による固定具１４を用いて固定してもよい。
【００２９】
また、本例では、固定具２３としてボルト及びナットを用い、スパイラル杭用受圧具２の筒状体２１に設けた孔に合わせて固定されたナットにボルトを嵌めてあり、ボルトを締め付けて該ボルトの先端を支柱３の外周面に押し当てることで、支柱３とスパイラル杭用受圧具２とを固定している。なお、これは一例であり、他の手段による固定具２３を用いて固定してもよい。
【００３０】
その後、図３（ｄ）に示すように、地面に掘削した穴に土を入れてスパイラル杭用受圧具２を埋設し、地固めする。なお、穴に入れる土は、穴の掘削時に掘り起こされた土であってもよく、他の場所から運んできた土であってもよい。
【００３１】
以上のような工程により、スパイラル杭用受圧具２を有するスパイラル杭１で支持される支柱３を施工することができる。
これにより、スパイラル杭１に取り付けられる支柱３の倒れ方向の力によってスパイラル杭３にかかる水平方向の力に対して、スパイラル杭３による水平方向支持力に加えて、スパイラル杭用受圧具２の受圧部材２２によって水平方向支持力が作用する。したがって、スパイラル杭１が比較的小径であっても、また、コンクリート基礎工事のような大掛かりな工事をせずとも、支柱の十分な水平方向支持力を実現することができる。
【００３２】
ここで、本例のスパイラル杭用受圧具２は、受圧部材２２が持つ受圧面の下側部分を、筒状体２１の中心軸方向に対して筒状体２１よりも長い部分を有する構成としたため、筒状体２１よりも下側の土によって筒状体２１と同じ深さ又は上側の部分の土よりも強い反力を得ることができ、この反力をスパイラル杭１の地表に近い側の一部（筒状体２１の取り付け部分）に集約して伝えることで、スパイラル杭１の水平方向支持力を効果的に向上させることができる。
【００３３】
なお、受圧部材２２が持つ受圧面の下側部分だけでなく、上側部分についても、筒状体２１の中心軸方向に対して筒状体２１よりも長い部分を有する構成としてもよく、これにより、筒状体２１より上側の土により得られる反力をスパイラル杭１の一部（筒状体２１の取り付け部分）に集約して伝えることで、スパイラル杭１の水平方向支持力を向上させる効果が得られる。
【００３４】
なお、スパイラル杭用受圧具２の受圧部材２２を筒状体２１の外周面から張り出す方向（放射方向）に長くする構成も考えられるが、本発明のように深さ方向（スパイラル杭１の打設方向）に長くする構成の方が、スパイラル杭用受圧具２を地面に埋める際の施工面積を小さくすることができ、施工も容易となる。
【００３５】
また、受圧部材２２は１つだけでも水平方向支持力を得ることができるが、本例のように、筒状体２１の外周面上に複数の受圧部材２２を設けた方が、水平方向支持力をより高めることができて好ましい。このとき、互いの受圧面の向きが異なるように複数の受圧部材２２を配置すれば、複数の方向について水平方向支持力を得ることができる。
【００３６】
本例のスパイラル杭用受圧具２では、２つの受圧面をＬ字型に配置した２つの受圧部材２２を、筒状体２１を挟み込むように設けてあるため、受圧部材２２が持つ２つの受圧面の一方に直交する方向（０度方向）の水平外力と、他方の受圧面に直交する方向（９０度方向）の水平外力だけでなく、その中間方向（４５度方向）の水平外力に対しても水平方向支持力を得ることができる。
このようなＬ字型の受圧部材２２は、施工が容易であり、一般に流通されているアングル材を使用できるので製作上もコスト低減を図ることができる。なお、平鋼をプレス加工により折り曲げてＬ字型に加工し、Ｌ字型の受圧部材２２として用いてもよい。
【００３７】
ここで、上記で示した受圧部材２２は例示に過ぎず、受圧部材２２は種々の形状や個数とすることができる。
具体的には、例えば、図４（ａ）に示すように、２つの受圧面をＬ字型に配置した４つの受圧部材２２を、筒状体２１を囲むように設けてもよい。また例えば、図４（ｂ）に示すように、３つの受圧面をＴ字型に配置した２つの受圧部材２２を、筒状体２１を挟み込むように設けてもよい。また例えば、図４（ｃ）に示すように、１つの受圧面を持つ４つの受圧部材２２を、筒状体２１を囲むように設けてもよい。
【００３８】
なお、図４（ｃ）に示すような、単なる平板状の受圧部材２２を用いる場合には、受圧部材２２に撓みが生じて、筒状体２１よりも下側の土による反力を筒状体２１の取り付け部に十分に伝達できない懸念がある。
これに対し、Ｌ字型やＴ字型のように複数の受圧面を組み合わせた構造の受圧部材２２を用いれば、機械的強度が高くなって受圧部材２２に撓みが生じにくいため、筒状体よりも下側の土による反力を筒状体の取り付け部に無駄なく伝達できるようになる。
【００３９】
また、Ｌ字型やＴ字型の受圧部材２２は、１つの板状体を折り曲げ加工して複数の受圧面を形成するようにすることで、部品の製作コストを抑えつつ十分な機械的強度を得ることができる。なお、複数枚の板状体を溶接等で接合して複数の受圧面を形成するようにしても構わない。
【００４０】
図５には、スパイラル杭用受圧具２の他の例を示してあり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
同図のスパイラル杭用受圧具２は、鋼板をプレス加工して形成した２つの部品２５Ａ，２５Ｂを向い合せに配置して接合した構造となっている。
部品２５Ａ，２５Ｂは、それぞれ、筒状体２１の片側を形成する半円筒部と、Ｌ字型の受圧部材２２における片方の受圧面を形成する受圧面部と、これらの間を繋ぐ平面状の接合部とを有しており、接合部をボルト及びナット等の固定具２７で連結して部品同士を接合することで、筒状体２１と受圧部材２２とを一体的な構造に形成してある。
【００４１】
ここで、固定具２７に代えて、部品２５Ａ，２５Ｂの互いの接合部を溶接により接合するようにしてもよく、この場合には、円筒内周の繋ぎ目部分やＬ字の分岐部分などを溶接すればよい。
また、部品２５Ａ，２５Ｂを接合部だけで接合する構造の場合、受圧部材２２が持つ受圧面における筒状体２１より長い部分（下側部分）については、それぞれが独立した構造となって撓みの発生が懸念されるので、Ｌ字の屈曲部分を溶接して一体化することで、剛性を高めるようにしてもよい。
【００４２】
なお、本発明に係る杭用受圧具は上記の説明で挙げた例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更や材料選択等を行って実施することができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る杭用受圧具は、種々の支柱を支持するための杭に取り付けて、杭の水平方向支持力を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１：スパイラル杭
２：スパイラル杭用受圧具
３：支柱
１１：頭部
１２：スパイラル部
１３：芯出し用キャップ
１４：固定具
２１：筒状体
２２、２２Ａ、２２Ｂ：受圧部材
２３：固定具
２５Ａ、２５Ｂ：部品
２６：固定具
Ｆ１〜Ｆ４：受圧面
【図１】
2017040110.tif 000003
【図２】
2017040110.tif 000004
【図３】
2017040110.tif 000005
【図４】
2017040110.tif 000006
【図５】
2017040110.tif 000007