(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に対し、相互の水平間隔が下方に行くに従って広くなるように傾斜して打ち込まれる複数の杭と、前記各杭の軸心に沿った仮想線が、負荷される鉛直荷重の作用線上で交差するように、各杭の上端部を結束するヘッド部とを備え、前記ヘッド部がコンクリートによってブロック状に形成されていることを特徴とする温室用基礎。
【請求項２】
請求項１記載の温室用基礎であって、隣接する前記杭同士間の挟角が１５度〜６０度の角度範囲内に設定されていることを特徴とする温室用基礎。
【請求項３】
請求項１又は２記載の温室用基礎であって、前記各杭の長さが９０ｃｍ〜２ｍの範囲内に設定されていることを特徴とする温室用基礎。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の温室用基礎を具備することを特徴とする温室。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温室用基礎及びその基礎を具備する温室に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の温室用基礎を示す図である。この図に示したように、温室に用いられる基礎としては、コンクリートブロックからなる基礎１００が一般に知られている。基礎１００は、温室の柱脚部に働く鉛直方向の荷重と、地震や風等により温室が受ける水平方向の荷重に抗するべく地盤１１０に埋設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、温室は植物の光合成に不可欠な太陽光を内部に導入するため平屋に限られ、２階建ての建物は存在しない。また、温室内に日陰をつくることを回避するため、温室を構成する骨組の中でも、特に屋根部を構成する梁の断面は小さい。その結果、梁の間隔は８ｍ〜１０ｍの短いものであり、梁と共に温室の骨組を構成する柱の間隔は小さくなる。従って、柱一本あたりの負担する鉛直荷重は小さく、一般建築物の平屋建てと比較すると数分の一程度である。
一方、温室の屋根部における鉛直荷重で重力と反対方向の荷重に、風による引き抜き荷重がある。温室は一般建築物と比較して特に軽量であるため、重力による恒常的な鉛直荷重に対し、台風や突風等によって惹起される重力と反対方向の荷重の割合が一般建築物より著しく高く、しばしば柱が緊結された基礎ごと持ち上げ、大破損を被ることがある。
このように温室の基礎に求められる性能・機能は一般建築物とは著しく異なるが、従来の基礎は一般建築物と同様の考えに立っており、引き抜きに抗する特別な機構があるわけではない。
【０００４】
一方、上記したように、台風や突風等による屋根部の揚力は柱へ伝達され、柱が緊結された基礎自体を持ち上げようとする。これに抗するため、従来、図４に示したように、基礎１００の根入れ深さを増すか、基礎１００を構成するコンクリートブロックの容積を増加して重量で抵抗するかのいずれか若しくは両者を併用した方法で対処している。しかしながら、この方法は、工数、材料費等の上昇となり、コストが高く付くという問題がある。また、本来の圃場にコンクリートを多量に使用することは、農耕地とは異質の材料を多量に使うことであり好ましくない。また、温室を撤去等した際には、後の栽培の障害となる。このため、コンクリートはできる限り使用量を減らすことが望まれる。
他方、温室を建設するにあたって、１０年に１度あるかどうかというような大きな台風等に備えて強固な基礎をつくるのは、経済面からの制約もある。すなわち、強固な基礎を従来の慣用的な建築技術を適用してつくるとすれば、著しく高価なものとなり、温室全体の建設コストが高く付き過ぎ、作物の価格競争の大きな障害となり得るからである。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、温室の構造的荷重特性に適合する安価な温室用基礎を提供することを課題とする。また、かかる温室用基礎を具備する温室を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、請求項１記載の本発明の温室用基礎は、地盤に対し、相互の水平間隔が下方に行くに従って広くなるように傾斜して打ち込まれる複数の杭と、前記各杭の軸心に沿った仮想線が、負荷される鉛直荷重の作用線上で交差するように、各杭の上端部を結束するヘッド部とを備え、前記ヘッド部がコンクリートによってブロック状に形成されていることを特徴とする。
請求項２記載の本発明の温室用基礎は、請求項１記載の温室用基礎であって、隣接する前記杭同士間の挟角が１５度〜６０度の角度範囲内に設定されていることを特徴とする。
請求項３記載の本発明の温室用基礎は、請求項１又は２記載の温室用基礎であって、前記各杭の長さが９０ｃｍ〜２ｍの範囲内に設定されていることを特徴とする。
請求項４記載の本発明の温室は、請求項１〜３のいずれか１に記載の温室用基礎を具備することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施形態に基づいて更に詳しく説明する。
図１は、本発明の一の実施形態にかかる温室用基礎を示す図である。この図に示したように、本実施形態の温室用基礎１０は、２本の杭１１，１２とヘッド部１３とを有して構成される。
【０００８】
各杭１１，１２は、金属材料等からなり、所定長さの棒状に形成されたものを用いることができる。本実施形態では、亜鉛メッキした鋼管を所定長さに切断したものを用いている。なお、杭の配設本数は２本以上であればよく、３本、４本又はそれ以上配設してもよい。
【０００９】
各杭１１，１２は、地盤２０に対し、相互の水平間隔が下方に行くに従って広くなるように傾斜して打ち込まれる。また、ヘッド部１３により、各杭１１，１２の軸心に沿った仮想線ａ，ｂが、負荷される鉛直荷重の作用線ｃ上で交差するように、各杭１１，１２の上端部１１ａ，１２ａが結束されている。
【００１０】
ここで、ヘッド部１３は、各杭１１，１２の上端部１１ａ，１２ａを結束することを主機能とするものである。本実施形態では、地盤２０に各杭１１，１２を打ち込んだ後、地盤面から突出する各杭１１，１２の上端部１１ａ，１２ａを結束すべく、その周囲に生コンクリートを流し込んでブロック状に固化させたコンクリートからヘッド部１３が構成されている。かかるヘッド部１３は、図３及び図４に示した従来のコンクリートブロックからなる基礎１００のように、それ自体がフーチング基礎としての役割を必ずしも担う必要はない。但し、フーチング基礎としての機能も兼ねるように、ヘッド部１３を構成することが好ましいことはもちろんである。また、ヘッド部１３をコンクリートから構成する場合、必要に応じて補強用の鉄筋を埋設しておくことが好ましい。
なお、ヘッド部１３は、上記主機能を発揮し得るものであれば限定されず、例えば、金属板等を用い、これに各杭１１，１２の上端部１１ａ，１２ａを溶接することにより結束する構成としてもよい。また、温室の骨組を構成する柱３０は、図１に示したように、アンカーボルト１４によりヘッド部１３に緊結される。
【００１１】
また、隣接する杭１１，１２同士間の挟角θは、地盤２０の土質や各杭１１，１２の長さによっても異なるが、１５度〜６０度の角度範囲内に設定されていることが好ましい。なお、杭１１，１２の長さとしては、９０ｃｍ〜２ｍ位の範囲が好ましい。
【００１２】
すなわち、図２に示したように、軸方向に曲げ抵抗を有する各杭１１，１２は、それぞれ傾斜して地盤２０に打ち込まれることにより、地盤２０に対し斜杭として作用する。一方、各杭１１，１２の上端部１１ａ，１２ａは、ブロック状のコンクリートからなるヘッド部１３により、相互の相対変位、相対変位角を生じないように強固に結束されているため、引き抜き荷重又は圧縮荷重の作用に対し、各杭１１，１２の軸部に直角方向の受働土圧を受ける。このため、かかる挟角θが１５度より小さいと、水平方向に作用する力に十分抗することができない。また、引き抜き荷重が負荷された場合には、各杭１１，１２の軸方向に平行に作用する摩擦力によって抗するほかないので、十分な引き抜き抵抗を得るには、その長さを長くする必要がある一方、摩擦力は土質によって大きく変化するため、長さ調整だけでは不十分な場合もある。一方、かかる挟角θが６０度より大きいと、各杭１１，１２が受ける受働土圧が小さくなり、引き抜き荷重又は圧縮荷重が負荷された場合や水平方向に作用する力に対して十分抗しきれなくなる。そこで、各杭１１，１２の長さがある程度短くても受働土圧による抵抗を十分に受けることができ、水平方向に作用する力や引き抜き荷重又は圧縮荷重が負荷された場合でも、それらに対して十分抗することができるように、かかる挟角θを１５度〜６０度の角度範囲内に設定することが好ましい。なお、温室用基礎１０を構成する杭の配設本数が、例えば、３本である場合には、相互に隣接する杭同士間の挟角を上記した所定の角度範囲内に設定する。
【００１３】
上記のように構成される温室用基礎１０は、温室の基礎として複数箇所に設置され使用される。そして、かかる温室用基礎１０によれば、所定角度範囲の挟角θで、それぞれ傾斜して各杭１１，１２が地盤２０に打ち込まれるため、水平方向に作用する力に対して十分抗することができ、アンカーボルト１４によりヘッド部１３に緊結された柱３０の変位を防止することができる。また、各杭１１，１２の長さは短いものでよく、地盤２０への打ち込み深さも浅いため、簡易型の打込機で容易に打ち込むことができる。従って、施工時間が短くて済むと共に、施工コストも安くつく。また、ヘッド部１３がブロック状のコンクリートから構成されているが、各杭１１，１２の上端部１１ａ，１２ａを結束することを主機能とするため、コンクリートの使用量は極めて少なくて済む。このため、農耕地に与える影響が小さく、また、従来のコンクリートブロックからなる基礎のように、掘削、埋め戻し等の工程が不要なため、施工コストを大幅に低減することができる。また、地盤２０の土質の差による抗力の差が少なく、特別な専門的土質工学上の技能を要求しないため、あらゆる農耕地で適用可能である。さらに、寒冷地においては、従来の基礎では、温室外周部の基礎の下に霜柱が発生して浮き上がり現象を生じることがあったが、各杭１１，１２が所定長さを有するため、各杭１１，１２の下での凍結がなく、浮き上がり現象を防止することができる。
【００１４】
（実験例）
本実施形態にかかる温室用基礎１０の引き抜き荷重及び圧縮荷重に対する抗力を確認する実験を行った。各杭１１，１２は、直径４８．６ｍｍ、長さがそれぞれ１２００ｍｍの亜鉛メッキした鋼管を使用した。なお、各杭１１，１２の地盤２０に打ち込まれた部位の長さは、それぞれ１１００ｍｍである。ヘッド部１３は、鉄筋で補強されたブロック状のコンクリートから構成し、幅４００ｍｍ、奥行き４００ｍｍ、高さ１５０ｍｍの寸法のものとなっている。このヘッド部１３により上端部１１ａ，１２ａが結束された杭１１，１２同士間の挟角θは６０度である。地盤２０は粘土質である。引き抜き荷重及び圧縮荷重は、アンカーボルト１４によりヘッド部１３に緊結された柱３０に対して負荷した。温室用基礎１０の引き抜き荷重に対する変位（浮き上がり）は、ヘッド部１３の上昇をダイヤルゲージで測定した。
【００１５】
この実験の結果、まず、圧縮荷重に対する抗力は、通常、１０００ｋｇｆ（約９．８×１０３Ｎ）の圧縮荷重に抗すれば十分のところ、２０００ｋｇｆ（約１．９６×１０４Ｎ）以上の圧縮荷重に対して抗することが可能であることが確認された。
【００１６】
次に、引き抜き荷重に対するヘッド部１３の変位（浮き上がり）について、結果を表１に示す。
【表１】
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【００１７】
表１に示したように、本実施形態の温室用基礎１０によれば、９７０ｋｇｆ（約９．５×１０３Ｎ）の引き抜き荷重に対して、ヘッド部１３が僅か０．１８５ｍｍ浮き上がっただけであり、引き抜き荷重に対しても十分な抗力を有することが確認された。
【００１８】
なお、本発明は温室用の基礎として好適であるが、引き抜き荷重が負荷される種々の建築物の基礎としても有用である。例えば、その他の農水産業施設（畜舎、養殖場など）のほか、看板や旗竿等の基礎として用いることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の温室用基礎は、地盤に対し、相互の間隔が下方に行くに従って広くなるように傾斜して打ち込まれる複数の杭と、前記各杭の軸心に沿った仮想線が、負荷される鉛直荷重の作用線上で交差するように、各杭の上端部を結束するヘッド部とを具備して構成される。従って、温室の柱脚部に働く鉛直方向の荷重や、地震、風等による水平荷重に対して十分な抗力を有することはもちろんのこと、台風や突風等により惹起される、引き抜き荷重に対しても十分な抗力を発揮することができる。また工数は少なく、材料費も安価であり、施工コストを大幅に低減させることが可能である。
また、本発明の温室によれば、上記したように、温室の構造的荷重特性に適合する安価な温室用基礎を具備して構成されるため、台風や突風等によって大破損を被ることがなく、温室全体の建設費も低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態にかかる温室用基礎を示す図である。
【図２】図２は、同実施形態にかかる温室用基礎の作用を説明するための図である。
【図３】図３は、従来の温室用基礎を示す図である。
【図４】図４は、従来の温室用基礎を示す図である。
【符号の説明】
１０  温室用基礎
１１，１２  杭
１３  ヘッド部
１４  アンカーボルト
２０  地盤
３０  柱
【図１】
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【図２】
0003824255.tif 000004
【図３】
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【図４】
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