(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表面から基礎地盤等迄の根伐り予定面以深の所定深さまで掘削する工程と、
掘削孔と同径またはやや小径であって下端部が非磁性体金属でその上部が合成樹脂からなる保護管を掘削孔に挿入し、下端の金属部と合成樹脂部との接続部が根伐り予定面とほぼ同位置となるように保護管を保持する工程と、
挿入ガイド金具に銅線または条材からなる接地電極材を接続するとともに、挿入ガイド金具を挿入管の先端に取り付けて上記保護管を介して上記掘削孔に挿入する工程と、
掘削孔への接地電極材の挿入長が、掘削孔下端から根伐り予定面下方の所定絶縁深さの位置までの長さとほぼ等しくなった長さで、接地電極材を切断しその上端に絶縁電線を接続してからさらに挿入管を掘削孔へ押し込みながら接地電極材を掘削孔の下端まで挿入する工程と、
充填材の上面が掘削孔内のほぼ根伐り予定面になるまで挿入管の中空部を介して充填材を掘削孔に注入しながら挿入管を掘削孔から抜き取る工程と、
を有することを特徴とする接地電極の埋設工法。
【請求項２】
地表面から基礎地盤等迄の根伐り予定面以深の所定深さまで掘削する工程と、
掘削孔と同径またはやや小径であって下端部が非磁性体金属でその上部が合成樹脂からなる保護管を掘削孔に挿入し、下端の金属部と合成樹脂部との接続部が根伐り予定面とほぼ同位置となるように保護管を保持する工程と、
挿入ガイド金具に銅線または条材からなる接地電極材を接続するとともに、挿入ガイド金具を挿入管の先端に取り付けて上記保護管を介して上記掘削孔に挿入する工程と、
掘削孔への接地電極材の挿入長が、掘削孔下端から根伐り予定面までの長さとほぼ等しくなった長さで、接地電極材を切断しその上端に絶縁電線を接続してからさらに挿入管を掘削孔へ押し込みながら接地電極材を掘削孔の下端まで挿入する工程と、
充填材の上面が掘削孔内のほぼ根伐り予定面になるまで挿入管の中空部を介して充填材を掘削孔に注入しながら挿入管を掘削孔から抜き取る工程と、
を有することを特徴とする接地電極の埋設工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、建築物の基礎下部に埋設する接地電極の埋設工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、建築物の基礎下部に接地電極を埋設する場合は、基礎工事に伴う床盤掘削工程の終了後に地盤にボーリング等により掘削孔を形成してから接地電極材を挿入・埋設したり、打ち込み接地棒を打設していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建築物の基礎工事の工程の間に接地電極の埋設工事を行うことは、一連の基礎工事の工程が中断されることであり、その分、工期が長引くとともに、現場での工程管理が煩わしいという問題があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、基礎工事の工程を中断させることなく埋設することのできる接地電極の埋設工法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、第１の発明の接地電極の埋設工法は、地表面から基礎地盤等迄の根伐り予定面以深の所定深さまで掘削する工程と、掘削孔と同径またはやや小径であって下端部が非磁性体金属でその上部が合成樹脂からなる保護管を掘削孔に挿入し、下端の金属部と合成樹脂部との接続部が根伐り予定面とほぼ同位置となるように保護管を保持する工程と、挿入ガイド金具に銅線または条材からなる接地電極材を接続するとともに、挿入ガイド金具を挿入管の先端に取り付けて上記保護管を介して上記掘削孔に挿入する工程と、掘削孔への接地電極材の挿入長が、掘削孔下端から根伐り予定面下方の所定絶縁深さの位置までの長さとほぼ等しくなった長さで、接地電極材を切断しその上端に絶縁電線を接続してからさらに挿入管を掘削孔へ押し込みながら接地電極材を掘削孔の下端まで挿入する工程と、充填材の上面が掘削孔内のほぼ根伐り予定面になるまで挿入管の中空部を介して充填材を掘削孔に注入しながら挿入管を掘削孔から抜き取る工程と、を有することを特徴とする。なお、保護管を保持する工程は、接地電極材を掘削孔の下端まで挿入する工程の後とすることも可能である。
【０００５】
第２の発明の接地電極の埋設工法は、地表面から基礎地盤等迄の根伐り予定面以深の所定深さまで掘削する工程と、掘削孔と同径またはやや小径であって下端部が非磁性体金属でその上部が合成樹脂からなる保護管を掘削孔に挿入し、下端の金属部と合成樹脂部との接続部が根伐り予定面とほぼ同位置となるように保護管を保持する工程と、挿入ガイド金具に銅線または条材からなる接地電極材を接続するとともに、挿入ガイド金具を挿入管の先端に取り付けて上記保護管を介して上記掘削孔に挿入する工程と、掘削孔への接地電極材の挿入長が、掘削孔下端から根伐り予定面までの長さとほぼ等しくなった長さで、接地電極材を切断しその上端に絶縁電線を接続してからさらに挿入管を掘削孔へ押し込みながら接地電極材を掘削孔の下端まで挿入する工程と、充填材の上面が掘削孔内のほぼ根伐り予定面になるまで挿入管の中空部を介して充填材を掘削孔に注入しながら挿入管を掘削孔から抜き取る工程と、を有することを特徴とする。なお、保護管を保持する工程は、接地電極材を掘削孔の下端まで挿入する工程の後とすることも可能である。
【０００９】
【作用】
第１の発明においては、初めに、地表面から根伐り予定面以深の所定深さまで掘削されて掘削孔が形成される。次に、掘削孔と同径またはやや小径であって下端部が非磁性体金属でその上部が合成樹脂等からなる保護管が掘削孔に挿入され、下端の金属部と合成樹脂部との接続部が根伐り予定面とほぼ同位置となるように保護管が保持される。次いで、挿入ガイド金具に銅線または条材からなる接地電極材が接続され、さらに挿入ガイド金具が挿入管の先端に取り付けられて掘削孔に挿入される。
【００１０】
ここで、掘削孔への接地電極材の挿入長が、掘削孔下端から根伐り予定面下方の所定絶縁深さの位置までの長さとほぼ等しくなったところで、接地電極材が切断されその上端に絶縁電線が接続される。さらに挿入管が掘削孔へ押し込まれて、接地電極材が掘削孔の下端まで挿入される。次に、充填材の上面が掘削孔内のほぼ根伐り予定面になるまで、挿入管の中空部を介して充填材が掘削孔に注入され、同時に挿入管が掘削孔から抜き取られる。
【００１１】
第２の発明においては、第１の発明と同様、初めに、地表面から根伐り予定面以深の所定深さまで掘削されて掘削孔が形成される。次に、掘削孔と同径またはやや小径であって下端部が非磁性体金属でその上部が合成樹脂からなる保護管が掘削孔に挿入され、下端の金属部と合成樹脂部との接続部が根伐り予定面とほぼ同位置となるように保護管が保持される。次いで、挿入ガイド金具に銅線または条材からなる接地電極材が接続され、さらに挿入ガイド金具が挿入管の先端に取り付けられて掘削孔に挿入される。
【００１２】
ここで、掘削孔への接地電極材の挿入長が、掘削孔下端から根伐り予定面までの長さとほぼ等しくなったところで、接地電極材が切断されその上端に絶縁電線が接続される。さらに挿入管が掘削孔へ押し込まれて、接地電極材が掘削孔の下端まで挿入される。次に、充填材の上面が掘削孔内のほぼ根伐り予定面になるまで、挿入管の中空部を介して充填材が掘削孔に注入され、同時に挿入管が掘削孔から抜き取られる。
【００１３】
このようにして、第１および第２の発明では、根伐り工事前にこれらの工程を終了しておくことで、根伐り工事で掘削孔の周囲を掘削する場合、保護管により掘削孔の位置が確認できる。次に、ここで掘削孔の周囲を掘削すると、保護管が露出されるが、保護管の金属部を残して合成樹脂部を除去することにより絶縁電線が露出される。その結果、根伐りが終了してさらに建屋等の建築物が建設されてから絶縁電線を介して接地電極との配線が可能になる。
なお、根伐り工事中に保護管が掘削機等による外力を受けた場合、鋼管等のような金属管は折損せずに曲げられて工事の障害になるが、目印用としての合成樹脂管は折損して根伐り工事の障害にならない。また、掘削レベル下面に設けられた金属保護管以下の部分の電線または接地電極材は外力から確実に保護される。
【００１６】
【実施例】
以下、図に沿って本発明の実施例を説明する。
図１〜図４は第１の発明の実施例を示す工程説明図である。
図１Ａ及び図１Ｂは第１および第２の工程を示し、図中のＧＬは現在の地表レベルであり、ＧＬの下方に根伐りレベルＮＬがある。このＮＬは、建築基礎工事で行われる床盤掘削工事により掘削されるレベルである。第１工程では、床盤掘削工事が開始される前に、ＮＬ下方の接地電極を埋設する所定深さまで、ＧＬよりボーリングして掘削孔１を形成する。
【００１７】
第２工程では、掘削孔１に掘削孔１と同径またはやや小径の保護管２を挿入する。この保護管２は非磁性金属であるステンレスにより形成された下端部２ａに、ＶＰ（硬質塩化ビニル）管２ｂを継ぎ足したものである。この保護管２をその接続部がＮＬとほぼ同一の位置まで挿入して保持する。なお、保護管２の下端部２ａとＶＰ管２ｂはネジ込みまたは接着により接続されている。なお、この保護管２を掘削孔１へ挿入する工程は、後述する電極材を挿入する工程の後に実施することも可能である。
【００１８】
図２Ａの第３工程では、掘削孔１に挿入された保護管２内に、複数本の銅線または銅条材からなる電極材３が連結された挿入ガイド金具４を挿入し、さらに挿入ガイド金具４を挿入管５の先端に嵌合して挿入管５を下降させることにより電極材３を掘削孔１内に挿入する。このとき掘削孔１が深い場合は、挿入管５を継ぎ足して挿入する。なお、挿入管５は挿入ガイド金具４に形成されているフランジ部６に当接することにより、挿入ガイド金具４を下方へ押し込む。
【００１９】
図２Ｂに示す第４工程は、挿入した電極材３の長さＬ１が電極材３の埋設長Ｌ２に略等しい値に達したところでＧＬ上で電極材３を切断し、圧縮端子７を用いてＩＶ線等の絶縁線８に接続する。なお、埋設長Ｌ２は、ＮＬから掘削孔１の下端までの深さＬ３から絶縁深さＬ４を差し引いた長さである。絶縁深さＬ４は通常５〜２００ｍまたはそれ以上である。
【００２０】
図３Ａの第５工程では、さらに、挿入管５を下降させて、電極材３および絶縁線８を掘削孔１内に挿入し、電極材３の先端を掘削孔１の下端まで挿入する。ここで、電極材３の上端である圧縮端子７の位置がＮＬから下方へ距離Ｌ４の位置となり、それより上方は絶縁線８の絶縁体により絶縁されて、電極材３に対して絶縁深さＬ４が確保される。
【００２１】
図３Ｂに示す第６工程は、保護管２の上端より上方に残っている絶縁線８の余長部を切断するとともに、挿入管５の先端から充填材１０を圧力ポンプ等で圧入しながら、挿入管５を引き抜く。充填材１０の上面が保護管２の下端部２ａに達し、ほぼＮＬと一致したら、充填材１０の注入を止めて、さらに、掘削孔１内から挿入管５を取り除く。
これまでの第１から第６までの工程は根伐り前に施工され、以後の工程は床盤掘削工事と並行して行われる。
なお、図３におけるＡ−Ａ線断面が図５に、Ｂ−Ｂ線断面が図６に、Ｃ−Ｃ線断面が図７にそれぞれ示されている。
【００２２】
図４Ａの第７工程では、根伐りによりＧＬが掘削されると、掘削孔１に保持されていた保護管２が露出される。そこで、保護管２の上部のＶＰ管２ｂを、下端部２ａから外して除去する。なお、ＶＰ管２ｂの下端外周面に、予め、塗料またはテープ貼着により赤、白、黄色等のマーキングをしておくことで、保護管２の周囲を掘削するときのレベル確認が容易となる。
【００２３】
図４Ｂに示す第８工程は、ＮＬまで掘削されたことにより、掘削孔１に下端部２ａの上端が露出されるので、掘削孔１内で充填材１０により支持されている絶縁線８の露出部を必要な長さを残して切除し、さらに端末を養生しておく。ここで、下端部２ａが過度に突出していたり、充填材１０の表面レベルに過不足があればそれぞれ補修する。これらの工程で接地電極の埋設工事が終了する。以後、建築物が建立されてから接地電極との結線が行われる。
【００２４】
なお、第５工程以降で、必要に応じ、保護管２内に収納される絶縁線８の外周に、ＶＰ管、ＥＰ（ポリエチレン）管、フッ素樹脂管等を被覆しておき、保護管２の周囲が掘削されてＶＰ管２ｂが除去されるまでの間、絶縁線８が傷つけられるのを防止することもある。
また、保護管２の下端部２ａを非磁性金属としたのは、後に接地電極が結線されて、下端部２ａ内を実際に電流が流れる場合、下端部２ａに電磁誘導が発生するのを防止するためである。
【００２５】
次に、第２の発明の実施例について説明する。第２の発明の実施例は、第３工程までが第１の発明の実施例と共通するので、第４工程から説明する。図８は第４工程を示し、挿入した電極材３の長さＬ１が電極材３の埋設長Ｌ３に略等しい値に達したところでＧＬ上で電極材３を切断し、圧縮端子７を用いて絶縁線８に接続する。なお、埋設長Ｌ３は、ＮＬから掘削孔１の下端までの深さである。
図９Ａの第５工程では、さらに、挿入管５を下降させて、電極材３および絶縁線８を掘削孔１内に挿入し、電極材３の先端を掘削孔１の下端まで挿入する。ここで、電極材３の上端である圧縮端子７の位置がＮＬの位置となり、それより上方は絶縁線８の絶縁体により絶縁される。
【００２６】
図９Ｂに示す第６工程は、保護管２の上端より上方に残っている絶縁線８の余長部を切断するとともに、挿入管５の先端から充填材１０を圧力ポンプ等で圧入しながら、挿入管５を引き抜く。充填材１０の上面が保護管２の下端部２ａに達し、ほぼＮＬと一致したら、充填材１０の注入を止めて、さらに、掘削孔１内から挿入管５を取り除く。
これまでの第１から第６までの工程は根伐り前に施工され、以後の工程は床盤掘削工事と並行して行われる。
【００２７】
図１０Ａの第７工程では、根伐りによりＧＬが掘削されると、掘削孔１に保持されていた保護管２が露出される。そこで、保護管２の上部のＶＰ管２ｂを、下端部２ａから外して除去する。
図１０Ｂに示す第８工程は、ＮＬまで掘削されたことにより、掘削孔１に下端部２ａの上端および絶縁線８が接続された圧縮端子７が露出されるので、絶縁線８を必要な長さを残して切除し、さらに端末を養生しておく。ここで、下端部２ａが過度に突出していたり、充填材１０の表面レベルに過不足があればそれぞれ補修する。これらの工程で接地電極の埋設工事が終了する。以後、建築物が建立されてから接地電極との結線が行われる。
【００２８】
これら第１および第２の発明の実施例では、建築物の床盤掘削工事前に接地電極３を埋設しておくことで、従来実施していた根伐り後のボーリング工事等が不要になるとともに、接地電極が埋設された部分をＶＰ管からなる保護管２により養生しておくことで、根伐り工事中に接地電極の位置を確認しながら作業が進めることが可能になる。
【００２９】
その結果、床盤掘削工事後に接地電極の埋設のために建築工事が中断されることがなくなって工事の工程管理が容易となる。また、工期も大幅に短縮される。さらに、上述した実施例で使用された絶縁線８は、心線と絶縁体との境界部に撥水性および不透水性を有するゼリー状等の絶縁物質が充填されており、絶縁体と心線との境界部から内部へ浸水することが防止されて絶縁性および接地電極としての耐久性が向上する。
なお、実施例の絶縁線８の代わりに、電線を絶縁管に挿通して使用することも可能である。
【００３０】
図１１から図１４は他の実施例を示す掘削孔の横断面図であり、図１１は銅線からなる接地電極３を３本にした場合を示し、図１２は同じく接地電極３を４本にした場合を示す。また、図１３は接地電極に２本の銅条を用いた場合を示し、図１４は同じく３本の銅条を用いた場合を示す。
【００３１】
次に、更に他の実施例について説明する。
図１５Ａ〜図１５Ｃは上記実施例を示す工程説明図である。この実施例も前の実施例と同様に、根伐り工事の施工前に打設工法により電極を埋設しておくことにより、根伐り工事完了後の接地電極工事を確実な所要抵抗値に保持するものである。すなわち、図示されるように、現在の地表レベルＧＬから接地棒１１，１２・・・を順に打設する。接地棒１１〜１４は亜鉛メッキされた鉄棒であり、上下端に形成されたネジ部により連結される。
【００３２】
最初に打設される接地棒１１の下端部１１ａは、外径が接地棒１１本体の外径よりも０．５〜１ｍｍ程度太く形成されるとともに下方に尖った円錐形に形成され、その表面は焼き入れされて高硬度になっている。下端部１１ａの外径を本体よりも太くしたことで、接地棒１１〜１４の外表面の亜鉛メッキが打設時に地盤との摩擦により損傷することが防がれ接地電極材としての耐久性が向上する。
【００３３】
また、接地棒１１等は強力な打撃力を有する高振動打設機（図示せず）により打設される。打設が進み、接地棒１１の下端部１１ａが根伐り予定面ＮＬまでの深さＬｓに到達したところで、接地抵抗Ｒｓを測定する。さらに、打設を続け打設深さを増しながら接地抵抗を測定していく。
ここで根伐り工事完了後において接地棒１１〜１４に必要な接地抵抗値をＲとし、根伐り工事前にその接地抵抗Ｒが得られる深さＬｔまで接地棒１１〜１４を打設した状態で接地棒１１〜１４全体より得られる接地抵抗値をＲｔとすると、接地抵抗Ｒ，Ｒｓ，Ｒｔの相互の関係は次式となる。
【００３４】
【数１】
Ｒ＝Ｒｓ・Ｒｔ／（Ｒｓ−Ｒｔ）
【００３５】
数式１から接地抵抗Ｒｔは次式により求められる。
【００３６】
【数２】
Ｒｔ＝Ｒｓ・Ｒ／（Ｒｓ＋Ｒ）
【００３７】
そこで、打設深さを増すごとに測定される接地抵抗値を監視し、測定値が数式２で得られたＲｔと一致したところで、接地棒１１〜１４の打設を終了する。
次に、基礎工事が開始されて根伐り工事が行われ、地盤がＮＬまで掘削される。それにより、上部の接地棒１３，１４が露出されるので、ＮＬ近くで接地棒１４を切断して取り除く。さらにその後、建屋等の建築物が完成されてから、接地棒１３の上端に電線１５を接続して接地電極の配線工事が行われる。
このようにして、第４の発明の実施例では、根伐り工事前にこれらの工程を終了しておくことで、根伐り工事の開始後は、単に露出した接地棒を除去するだけの簡単な作業となり、接地電極埋設のために建築の基礎工事を中断する必要がなくなる。その結果、工事の工程管理が容易となり、工期も大幅に短縮される。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように第１および第２の発明によれば、根伐り工事の施工前に地盤を掘削して所定深さまで接地電極を埋設するとともに、根伐りにより除去される掘削孔の部分に上部が合成樹脂からなる保護管を挿入しておくことにより、根伐り工事中に保護管を目印にして掘削孔の周囲を掘削して、保護管を除去することが可能になる。その結果、根伐りが終了して建築物が完成した後に、露出された絶縁電線と結線するだけで接地電極との配線が可能になる。また、工事施工前に接地電極が埋設されてしまうため、根伐り工事の完了後に基礎工事を中断して接地電極工事を行うことがなくなり、その分、工期が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  第１の発明に係る実施例の第１工程を示す説明図である。
【図１Ｂ】  第１の発明に係る実施例の第２工程を示す説明図である。
【図２Ａ】  第１の発明に係る実施例の第３工程を示す説明図である。
【図２Ｂ】  第１の発明に係る実施例の第４工程を示す説明図である。
【図３Ａ】  第１の発明に係る実施例の第５工程を示す説明図である。
【図３Ｂ】  第１の発明に係る実施例の第６工程を示す説明図である。
【図４Ａ】  第１の発明に係る実施例の第７工程を示す説明図である。
【図４Ｂ】  第１の発明に係る実施例の第８工程を示す説明図である。
【図５】  図３ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】  図３ＢのＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】  図３ＢのＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】  第２の発明に係る実施例の第４工程を示す説明図である。
【図９Ａ】  第２の発明に係る実施例の第５工程を示す説明図である。
【図９Ｂ】  第２の発明に係る実施例の第６工程を示す説明図である。
【図１０Ａ】  第２の発明に係る実施例の第７工程を示す説明図である。
【図１０Ｂ】  第２の発明に係る実施例の第８工程を示す説明図である。
【図１１】  他の実施例を示す横断面図である。
【図１２】  他の実施例を示す横断面図である。
【図１３】  他の実施例を示す横断面図である。
【図１４】  他の実施例を示す横断面図である。
【図１５Ａ】  他の実施例の工程を示す説明図である。
【図１５Ｂ】  他の実施例の工程を示す説明図である。
【図１５Ｃ】  他の実施例の工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１  掘削孔
２  保護管
２ａ  下端部
２ｂ  ＶＰ管
３  電極材
４  挿入ガイド金具
５  挿入管
６  フランジ部
７  圧縮端子
８  絶縁線
１０  充填材
１１〜１４  接地棒
１５  電線
【図１Ａ】
0003844014.tif 000002
【図１Ｂ】
0003844014.tif 000003
【図２Ａ】
0003844014.tif 000004
【図２Ｂ】
0003844014.tif 000005
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
0003844014.tif 000009
【図５】
0003844014.tif 000010
【図６】
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【図７】
0003844014.tif 000012
【図８】
0003844014.tif 000013
【図９Ａ】
0003844014.tif 000014
【図９Ｂ】
0003844014.tif 000015
【図１０Ａ】
0003844014.tif 000016
【図１０Ｂ】
0003844014.tif 000017
【図１１】
0003844014.tif 000018
【図１２】
0003844014.tif 000019
【図１３】
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【図１４】
0003844014.tif 000021
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
0003844014.tif 000024