柱の立設方法
【課題】地盤改良体に柱脚を固定する場合、鉄筋コンクリートによる基礎コンクリートを不要にしても、柱脚にフランジなどを設けることなく柱脚の剛性を確保でき、上部架構の柱の鉄骨量を削減できて、さらに柱脚を容易に固定できて施工性の向上も図れる柱の立設方法を得る。
【解決手段】鉄骨柱１の埋設孔１４を構築した地盤改良体１３を深層混合処理工法により形成し、この埋設孔１４に柱脚１ａを建て込み、埋設孔１４と柱脚１ａとの隙間にモルタルなどの充填材１８を注入して柱脚１ａを埋設孔１４に固定する。
【解決手段】鉄骨柱１の埋設孔１４を構築した地盤改良体１３を深層混合処理工法により形成し、この埋設孔１４に柱脚１ａを建て込み、埋設孔１４と柱脚１ａとの隙間にモルタルなどの充填材１８を注入して柱脚１ａを埋設孔１４に固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、農業・園芸用のガラス温室施設（グリーンハウス）などの、鉄骨軽量構造物の柱の立設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物が軽量な場合は、杭基礎に代えて独立基礎や布基礎などの直接基礎が採用されることが多いが、ガラス温室などの軽量な鉄骨構造物でも鉄筋コンクリートによる独立基礎や布基礎が用いられている。
【０００３】
しかしながら、前記のガラス温室のような軽量な鉄骨構造物の場合は、基礎の鉄筋コンクリート部を簡略化することが可能であることから、上部架構の柱脚形式は露出型柱脚とすることが多いが、柱脚の剛性が小さい分を鉄骨部材を大きくすることで補い、所定の強度を確保している。
【０００４】
一方、例えば商業用ガラス温室では、温室内部の環境制御をコンピュータによる自動制御で行っているが、この場合、コンピュータによる自動制御ができない日陰部分を少なくするためには、架構部材を小さくすることが要求される。そして、前記のように所定の強度を確保するために鉄骨部分を大きくした柱を使用する場合、その分日陰部分が多くなって、自動制御を実効性のあるものにすることが困難である。
【０００５】
また、鉄筋コンクリート基礎を構築するためには、掘削工事、型枠工事、鉄筋工事、コンクリート工事の各工事が必要となり、工事費がかさむだけでなく、工期も長くなる。
【０００６】
そこで、従来鉄筋コンクリート基礎を構築せずに、柱脚を立設する方法として、地盤の表層を改良して地盤改良体をマット状に形成し、この地盤改良体に固定孔を設け、柱の下端をこの固定孔内に配置し、上方からコンクリートを注入するなどして柱をこの地盤改良体上に直接立設する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−９０１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特開２００１−９０１８１号公報に記載の技術は、柱脚の底部にフランジを設け、このフランジによって柱に水平力が作用した場合の底面の抵抗力を大きくし、地震時の安全性を確保しているため、柱脚にフランジを設ける必要があるだけでなく、固定孔の孔径もこのフランジが挿入できるだけの大径のものを形成する必要がある。
【０００８】
さらに、地盤改良される部分が表層である表層混合処理工法であり、これは、土にセメント系などの固化材を直接混合攪拌するもので、混合の方法としては、例えば畑を耕すように直接混合攪拌する方法と、対象の土を一度掘り出し、地上で攪拌した後、埋め戻す置換工法とがあるが、いずれの場合も、土に粒状の固化材を混合することで強度を得ている。
【０００９】
このため、地盤改良体を形成する工程と固定孔を形成する工程とが別のものとなり、施工性がよくない。
【００１０】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、地盤改良体に柱脚を固定する場合、鉄筋コンクリートによる基礎コンクリートを不要にしても、柱脚にフランジなどを設けることなく柱脚の剛性を確保でき、上部架構の柱の鉄骨量を削減できて、さらに柱脚を容易に固定できて施工性の向上も図れる柱の立設方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するものとして、請求項１記載の発明は、柱の埋設孔を構築した地盤改良体を深層混合処理工法により形成し、この埋設孔に柱脚を建て込み、埋設孔と柱脚との隙間にモルタルなどの充填材を注入して柱脚を埋設孔に固定することを要旨とするものである。
【００１２】
請求項１記載の本発明によれば、埋設孔が形成された地盤改良体に柱脚を挿入して、モルタルなどの充填材で柱脚を埋設孔に固定することで、柱脚を地盤改良体に固定できる。この場合、地盤改良体は深層混合処理工法により形成するから、表層混合処理工法の場合に比較して深度の大きいものが形成でき、柱の水平剛性が向上する。
【００１３】
請求項２記載の本発明は、前記埋設孔は、深層混合処理工法により柱状体に形成した地盤改良体が固化するまでの間に形成することを要旨とするものである。
【００１４】
請求項２記載の本発明によれば、埋設孔は深層混合処理工法により形成される柱状体が固化するまでの間の軟らかい状態のときに、同時に形成されるから埋設孔を形成するための工程を別工程として確保する必要がなく、工期を短縮できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように本発明の柱の立設方法は、地盤改良体に柱脚を固定する場合、鉄筋コンクリートによる基礎コンクリートを不要にしても、柱脚にフランジなどを設けることなく柱脚の剛性を確保でき、上部架構の柱の鉄骨量を削減できる。さらに深層混合処理工法で地盤改良体を形成するから、柱脚を固定するため埋設孔を、地盤改良体を形成するための液体状のセメントミルクなどが固化するまでの軟らかい状態の時を利用してこの間に同時に形成できるから、施工性の向上を図ることができ、工期も短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の柱の立設方法の実施形態を示すガラス温室施設に実施した場合の縦断正面図で、ガラス温室施設の全体構成から説明する。
【００１７】
ガラス温室施設は、鉄骨軽量構造物の一例であり、周囲に立設した鉄骨柱１の外側に外壁２として透明ガラスを取り付け、上部に透明ガラスによる屋根材３と天窓４とを取り付ける。図中５は棟木を示す。
【００１８】
垂木６、軒樋７、谷樋８は軽量化を計るためにアルミニウム押出型材を使用する。
【００１９】
図中９は屋根スプリンクラー、１０は遮光シートによる自動カーテン、１１ａは上弦材、１１ｂは下弦材、１２はラチス材、２０は温湯管レールを示し、前記上弦材１１ａ、下減材１１ｂ、ラチス材１２は材質としては鉄骨を使用し、前記鉄骨柱１に接合される。
【００２０】
かかる軽量鉄骨構造物であるガラス温室施設において、鉄骨柱１を立設する方法を説明する。図２は鉄骨柱１の立設方法の概略を示す縦断正面図で、温室を構築する場所で、鉄骨柱１が建て込まれる位置の地盤を改良して地盤改良体１３を形成する。
【００２１】
地盤改良体１３の形成方法は、深層混合処理工法によるものとし、オーガなどの掘削機１９で地盤を掘削しながらセメントや石灰などの安定材と地盤の土とを原位置で攪拌混合し、柱状に固結させ、この柱状体内に鉄骨柱１の柱脚１ａを挿入して固定する。
【００２２】
地盤改良体１３による柱状体内に鉄骨柱１の柱脚１ａを建て込んで固定する工程において、柱脚１ａを建て込むための埋設孔１４を形成する必要があるが、その方法としては、図３（ａ）に示すように前記のように深層混合処理工法で地盤改良体１３を形成したとき、水とセメントを混合したセメントミルクを原土に混合した直後の状態では、セメントミルクが液体であることから、原土との混合土も完全な固体にはなっていない。
【００２３】
本発明は、この混合土が固化するまでの軟らかい状態の間に、図３（ｂ）に示すようにプレキャストコンクリートまたは木材による柱状体１５を地盤改良体１３内に差し込み、その後、図３（ｃ）に示すように地盤改良体１３が固化するまで、例えば１日放置する。
【００２４】
地盤改良体１３が固化したならば、図３（ｄ）に示すように前記柱状体１５を引き抜き、脱型すれば、鉄骨柱１を建て込むための埋設孔１４が形成される。このように埋設孔１４の形成は、格別の工程を設けることなく、地盤改良体１３が固化するまでの間に同時に行える。
【００２５】
次に前記のようにして形成した埋設孔１４に鉄骨柱１の柱脚１ａを建て込む方法を図４について説明する。まず、図４（ｂ）に示すように埋設孔１４の底部に高さ調整材１６としてモルタルや鉄板を敷設し、図４（ｃ）に示すように鉄骨柱１の柱脚１ａを埋設孔１４内に建て込み、図４（ｄ）のように柱脚１ａと埋設孔１４の内壁との隙間に砂利１７などを投入して鉄骨柱１を仮固定する。
【００２６】
この状態で、柱脚１ａと埋設孔１４の内壁との隙間にさらに充填材１８としてモルタルを注入し、鉄骨柱１の柱脚１ａを埋設孔１４に固定する。これにより、鉄骨柱１が地盤改良体１３に固定された状態で所定位置に立設される。
【００２７】
この状態で鉄骨柱１は充填材１８を介して地盤改良体１３で固定され、固定深さも地盤改良体１３が深層混合処理工法で施工されることから、例えば１ｍに達することができるから、鉄骨柱１や上弦材１１ａ、下減材１１ｂ、ラチス材１２などの架構の水平剛性を向上でき耐震性を向上させることができて、鉄骨柱１の設計応力を減少でき、鉄骨数量を減少できて、架構部材断面の縮小が可能となるだけでなく、鉄骨数量が減少することでコストダウンも計ることができる。
【００２８】
さらに、架構部材を少なくすることで、温室内に生じる日陰面積を少なくできて、コンピュータによる自動制御を実効的なものにでき、収穫量の向上も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の柱の立設方法の実施形態を示すガラス温室施設に実施した場合の縦断正面図である。
【図２】本発明の柱の立設方法の実施形態を示す工程の概略図である。
【図３】本発明の柱の立設方法の埋設孔を形成する工程図である。
【図４】本発明の柱の立設方法の埋設孔に柱を建て込む工程図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 鉄骨柱 １ａ 柱脚
２ 外壁 ３ 屋根材
４ 天窓 ５ 棟木
６ 垂木 ７ 軒樋
８ 谷樋 ９ 屋根スプリンクラー
１０ 自動カーテン １１ａ 上弦材
１１ｂ 下弦材 １２ ラチス材
１３ 地盤改良体 １４ 埋設孔
１５ 柱状体 １６ 高さ調整材
１７ 砂利 １８ 充填材
１９ 掘削機 ２０ 温湯管レール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、農業・園芸用のガラス温室施設（グリーンハウス）などの、鉄骨軽量構造物の柱の立設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物が軽量な場合は、杭基礎に代えて独立基礎や布基礎などの直接基礎が採用されることが多いが、ガラス温室などの軽量な鉄骨構造物でも鉄筋コンクリートによる独立基礎や布基礎が用いられている。
【０００３】
しかしながら、前記のガラス温室のような軽量な鉄骨構造物の場合は、基礎の鉄筋コンクリート部を簡略化することが可能であることから、上部架構の柱脚形式は露出型柱脚とすることが多いが、柱脚の剛性が小さい分を鉄骨部材を大きくすることで補い、所定の強度を確保している。
【０００４】
一方、例えば商業用ガラス温室では、温室内部の環境制御をコンピュータによる自動制御で行っているが、この場合、コンピュータによる自動制御ができない日陰部分を少なくするためには、架構部材を小さくすることが要求される。そして、前記のように所定の強度を確保するために鉄骨部分を大きくした柱を使用する場合、その分日陰部分が多くなって、自動制御を実効性のあるものにすることが困難である。
【０００５】
また、鉄筋コンクリート基礎を構築するためには、掘削工事、型枠工事、鉄筋工事、コンクリート工事の各工事が必要となり、工事費がかさむだけでなく、工期も長くなる。
【０００６】
そこで、従来鉄筋コンクリート基礎を構築せずに、柱脚を立設する方法として、地盤の表層を改良して地盤改良体をマット状に形成し、この地盤改良体に固定孔を設け、柱の下端をこの固定孔内に配置し、上方からコンクリートを注入するなどして柱をこの地盤改良体上に直接立設する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−９０１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特開２００１−９０１８１号公報に記載の技術は、柱脚の底部にフランジを設け、このフランジによって柱に水平力が作用した場合の底面の抵抗力を大きくし、地震時の安全性を確保しているため、柱脚にフランジを設ける必要があるだけでなく、固定孔の孔径もこのフランジが挿入できるだけの大径のものを形成する必要がある。
【０００８】
さらに、地盤改良される部分が表層である表層混合処理工法であり、これは、土にセメント系などの固化材を直接混合攪拌するもので、混合の方法としては、例えば畑を耕すように直接混合攪拌する方法と、対象の土を一度掘り出し、地上で攪拌した後、埋め戻す置換工法とがあるが、いずれの場合も、土に粒状の固化材を混合することで強度を得ている。
【０００９】
このため、地盤改良体を形成する工程と固定孔を形成する工程とが別のものとなり、施工性がよくない。
【００１０】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、地盤改良体に柱脚を固定する場合、鉄筋コンクリートによる基礎コンクリートを不要にしても、柱脚にフランジなどを設けることなく柱脚の剛性を確保でき、上部架構の柱の鉄骨量を削減できて、さらに柱脚を容易に固定できて施工性の向上も図れる柱の立設方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するものとして、請求項１記載の発明は、柱の埋設孔を構築した地盤改良体を深層混合処理工法により形成し、この埋設孔に柱脚を建て込み、埋設孔と柱脚との隙間にモルタルなどの充填材を注入して柱脚を埋設孔に固定することを要旨とするものである。
【００１２】
請求項１記載の本発明によれば、埋設孔が形成された地盤改良体に柱脚を挿入して、モルタルなどの充填材で柱脚を埋設孔に固定することで、柱脚を地盤改良体に固定できる。この場合、地盤改良体は深層混合処理工法により形成するから、表層混合処理工法の場合に比較して深度の大きいものが形成でき、柱の水平剛性が向上する。
【００１３】
請求項２記載の本発明は、前記埋設孔は、深層混合処理工法により柱状体に形成した地盤改良体が固化するまでの間に形成することを要旨とするものである。
【００１４】
請求項２記載の本発明によれば、埋設孔は深層混合処理工法により形成される柱状体が固化するまでの間の軟らかい状態のときに、同時に形成されるから埋設孔を形成するための工程を別工程として確保する必要がなく、工期を短縮できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように本発明の柱の立設方法は、地盤改良体に柱脚を固定する場合、鉄筋コンクリートによる基礎コンクリートを不要にしても、柱脚にフランジなどを設けることなく柱脚の剛性を確保でき、上部架構の柱の鉄骨量を削減できる。さらに深層混合処理工法で地盤改良体を形成するから、柱脚を固定するため埋設孔を、地盤改良体を形成するための液体状のセメントミルクなどが固化するまでの軟らかい状態の時を利用してこの間に同時に形成できるから、施工性の向上を図ることができ、工期も短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の柱の立設方法の実施形態を示すガラス温室施設に実施した場合の縦断正面図で、ガラス温室施設の全体構成から説明する。
【００１７】
ガラス温室施設は、鉄骨軽量構造物の一例であり、周囲に立設した鉄骨柱１の外側に外壁２として透明ガラスを取り付け、上部に透明ガラスによる屋根材３と天窓４とを取り付ける。図中５は棟木を示す。
【００１８】
垂木６、軒樋７、谷樋８は軽量化を計るためにアルミニウム押出型材を使用する。
【００１９】
図中９は屋根スプリンクラー、１０は遮光シートによる自動カーテン、１１ａは上弦材、１１ｂは下弦材、１２はラチス材、２０は温湯管レールを示し、前記上弦材１１ａ、下減材１１ｂ、ラチス材１２は材質としては鉄骨を使用し、前記鉄骨柱１に接合される。
【００２０】
かかる軽量鉄骨構造物であるガラス温室施設において、鉄骨柱１を立設する方法を説明する。図２は鉄骨柱１の立設方法の概略を示す縦断正面図で、温室を構築する場所で、鉄骨柱１が建て込まれる位置の地盤を改良して地盤改良体１３を形成する。
【００２１】
地盤改良体１３の形成方法は、深層混合処理工法によるものとし、オーガなどの掘削機１９で地盤を掘削しながらセメントや石灰などの安定材と地盤の土とを原位置で攪拌混合し、柱状に固結させ、この柱状体内に鉄骨柱１の柱脚１ａを挿入して固定する。
【００２２】
地盤改良体１３による柱状体内に鉄骨柱１の柱脚１ａを建て込んで固定する工程において、柱脚１ａを建て込むための埋設孔１４を形成する必要があるが、その方法としては、図３（ａ）に示すように前記のように深層混合処理工法で地盤改良体１３を形成したとき、水とセメントを混合したセメントミルクを原土に混合した直後の状態では、セメントミルクが液体であることから、原土との混合土も完全な固体にはなっていない。
【００２３】
本発明は、この混合土が固化するまでの軟らかい状態の間に、図３（ｂ）に示すようにプレキャストコンクリートまたは木材による柱状体１５を地盤改良体１３内に差し込み、その後、図３（ｃ）に示すように地盤改良体１３が固化するまで、例えば１日放置する。
【００２４】
地盤改良体１３が固化したならば、図３（ｄ）に示すように前記柱状体１５を引き抜き、脱型すれば、鉄骨柱１を建て込むための埋設孔１４が形成される。このように埋設孔１４の形成は、格別の工程を設けることなく、地盤改良体１３が固化するまでの間に同時に行える。
【００２５】
次に前記のようにして形成した埋設孔１４に鉄骨柱１の柱脚１ａを建て込む方法を図４について説明する。まず、図４（ｂ）に示すように埋設孔１４の底部に高さ調整材１６としてモルタルや鉄板を敷設し、図４（ｃ）に示すように鉄骨柱１の柱脚１ａを埋設孔１４内に建て込み、図４（ｄ）のように柱脚１ａと埋設孔１４の内壁との隙間に砂利１７などを投入して鉄骨柱１を仮固定する。
【００２６】
この状態で、柱脚１ａと埋設孔１４の内壁との隙間にさらに充填材１８としてモルタルを注入し、鉄骨柱１の柱脚１ａを埋設孔１４に固定する。これにより、鉄骨柱１が地盤改良体１３に固定された状態で所定位置に立設される。
【００２７】
この状態で鉄骨柱１は充填材１８を介して地盤改良体１３で固定され、固定深さも地盤改良体１３が深層混合処理工法で施工されることから、例えば１ｍに達することができるから、鉄骨柱１や上弦材１１ａ、下減材１１ｂ、ラチス材１２などの架構の水平剛性を向上でき耐震性を向上させることができて、鉄骨柱１の設計応力を減少でき、鉄骨数量を減少できて、架構部材断面の縮小が可能となるだけでなく、鉄骨数量が減少することでコストダウンも計ることができる。
【００２８】
さらに、架構部材を少なくすることで、温室内に生じる日陰面積を少なくできて、コンピュータによる自動制御を実効的なものにでき、収穫量の向上も図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の柱の立設方法の実施形態を示すガラス温室施設に実施した場合の縦断正面図である。
【図２】本発明の柱の立設方法の実施形態を示す工程の概略図である。
【図３】本発明の柱の立設方法の埋設孔を形成する工程図である。
【図４】本発明の柱の立設方法の埋設孔に柱を建て込む工程図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 鉄骨柱 １ａ 柱脚
２ 外壁 ３ 屋根材
４ 天窓 ５ 棟木
６ 垂木 ７ 軒樋
８ 谷樋 ９ 屋根スプリンクラー
１０ 自動カーテン １１ａ 上弦材
１１ｂ 下弦材 １２ ラチス材
１３ 地盤改良体 １４ 埋設孔
１５ 柱状体 １６ 高さ調整材
１７ 砂利 １８ 充填材
１９ 掘削機 ２０ 温湯管レール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱の埋設孔を構築した地盤改良体を深層混合処理工法により形成し、この埋設孔に柱脚を建て込み、埋設孔と柱脚との隙間にモルタルなどの充填材を注入して柱脚を埋設孔に固定することを特徴とする柱の立設方法。
【請求項２】
前記埋設孔は、深層混合処理工法により柱状体に形成した地盤改良体が固化するまでの間に形成することを特徴とする請求項１記載の柱の立設方法。
【請求項１】
柱の埋設孔を構築した地盤改良体を深層混合処理工法により形成し、この埋設孔に柱脚を建て込み、埋設孔と柱脚との隙間にモルタルなどの充填材を注入して柱脚を埋設孔に固定することを特徴とする柱の立設方法。
【請求項２】
前記埋設孔は、深層混合処理工法により柱状体に形成した地盤改良体が固化するまでの間に形成することを特徴とする請求項１記載の柱の立設方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−３７３５０（Ｐ２００６−３７３５０Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１４２００（Ｐ２００４−２１４２００）
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【Ｆターム（参考）】
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