軽量密閉杭
【課題】本発明は、建物の傾斜等を修復する軽量密閉杭に関し、軽量化を図って作業を容易にし、解体も簡単で、防錆対策にも優れた杭部材を提供することが課題である。
【解決手段】 鋼管筒２と、該鋼管筒の両端部の開口部を閉蓋する一方の蓋部材３と他方の蓋部材４と、該一方の蓋部材に固着される連結用ボルト５と、前記他方の蓋部材に固着される連結用ナット６と、から構成されている軽量密閉杭１とする。
【解決手段】 鋼管筒２と、該鋼管筒の両端部の開口部を閉蓋する一方の蓋部材３と他方の蓋部材４と、該一方の蓋部材に固着される連結用ボルト５と、前記他方の蓋部材に固着される連結用ナット６と、から構成されている軽量密閉杭１とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、例えば、重量が比較的軽量な木造や鉄骨系の住宅において、軟弱地盤において建物を構築する際や、構築後の経年変化により地盤が沈下して建物が傾斜したり、地盤沈下が予想される場合に、建物の基礎を補強したり、建物が不同沈下したり等の際に、復旧工事において使用される軽量密閉杭に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟弱地盤上に構築された建物が経年変化によって次第に傾いたり、隣接のビル工事現場の水くみや地盤の崩壊によって建物が傾く現象が見られる。かかる現象の防止や復旧のために建物を一時移動して、強固な地盤まで杭を打ち込み、新しい基礎を構築して戻す工法が最も好ましいが、それには建物に損傷が生じたり、設備関係や日常の出入りに問題があったりして、費用も多大なものとなる。そこで、現在は、建物を移動することなく、建物基礎の下に鋼管杭を設置して、建物を基礎から修正する工法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この工法は、図８に示すように、基礎８の真下に作業空間９を設け、周囲の土留めをして地盤の崩壊を防止する。そして、前記作業空間９に露出された基礎８に、油圧ジャッキ１０を逆さまにボルトで固着する。次に、約１ｍ程度の鋼管１３を根切り底から地盤中に建物重量を反力として、油圧ジャッキ１０のロッドを伸ばして加圧板１４を介して圧入する。そして、電気溶接による連結手段で前記鋼管１３を連結して所望の長さにして、杭７にするものである。
【特許文献１】特開平１０−３１１０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の鋼管杭では、鋼管強度の算定は、鋼管断面積で算出され、経年変化で起こる錆による腐食のため、肉厚の２ｍｍ程度を腐食して無くなるという前提で強度計算しなければならない。そのため、鋼管の強度がひどく減少し、一般的に小規模建物に使用する鋼管の肉厚４．５ｍｍでは半減状態になるので、より径が太く肉厚の厚い杭材を使用しなければならないという問題がある。また、そのような径が太く肉厚の厚い杭材を使用することで、狭い作業空間への搬入、設置において、作業者にとって非常な重労働となっている。本発明に係る軽量密閉杭は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る軽量密閉杭の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、鋼管筒と、該鋼管筒の両端部の開口部を閉蓋する一方の蓋部材と他方の蓋部材と、該一方の蓋部材に固着される連結用ボルトと、前記他方の蓋部材に固着される連結用ナットと、から構成されていることである。
【０００６】
前記鋼管筒の内部空間には、防錆材が充填されること、；
また、前記鋼管筒において、軸心方向の長さが異なるものと、半径方向の径寸法が異なるものとがあること、；
を含むものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の軽量密閉杭によれば、長さの短い鋼管筒にして、例えば１０ｋｇ前後の重量とすることで、軽量化されて作業者にとって扱いやすく、狭い作業空間での作業が効率的になる。また、鋼管筒の運搬や保管も容易になる。更に、密閉杭同士の連結がネジ連結なので、解体の際にも容易に分解し撤去できて、地球環境にもやさしいものである。
【０００８】
この鋼管筒を蓋部材で開口部を密閉するので、その内部の腐食や錆びが防止される。更に、鋼管筒の蓋部材におけるボルト孔から防錆材若しくは補強材を注入できるので、一層腐食が防止されるようになる。
【０００９】
この密閉杭は、中空なので、浮力が高められ自沈防止となるとともに、地盤沈下の際の抵抗力が強化される。また、連結においては、連結用ボルトと、連結用ナットとで行われ、杭の伸長作業が容易になると共に、従来のように溶接作業が無くなり、狭小空間内での火花飛散などの危険な作業が解消される。
【００１０】
また、鋼管筒において、軸心方向の長さが異なるものと、半径方向の径寸法が異なるものとがあるので、任意に杭が異形状に形成され、座屈強度が高まり、杭先端で直接支持するだけでなく杭の中間での支持力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る軽量密閉杭１は、図１に示すように、長さの短い鋼管筒２と、該鋼管筒２の両端部の開口部を、溶接して閉蓋する一方の蓋部材３と他方の蓋部材４と、該一方の蓋部材３に例えば溶接手段で固着される連結用ボルト５と、前記他方の蓋部材４に例えば溶接手段で固着される連結用ナット６と、から構成されている。
【００１２】
前記鋼管筒２の内部空間２ａには、防錆用に防錆材が充填されることもある。それには、前記蓋部材４の連結用ナット６に貫通させたボルト孔４ａ（図２（Ｄ）参照）から内部空間２ａに充填用ホース（図示せず）を差し込んで行うものである。
【００１３】
前記軽量密閉杭１を地盤に貫入させながら、図３に示すように、連結用ボルト５及び連結用ナット６で連結していくものである。
【００１４】
更に、前記軽量密閉杭１には、鋼管筒２において、軸心方向の長さが異なるものと、半径方向の径寸法が異なるものとがある。これは、地盤に貫入させる杭の途中で、座屈に強くしたり杭途中の支持力を強化したりする場合に、使用される。
【００１５】
また、前記軽量密閉杭１で構築される杭７の先端部には、図４に示すように、円錐形のキャップ（同図４（Ａ））、先端突起十字形のキャップ（同図４（Ｂ））、ネジ状先端形のキャップ（同図４（Ｃ））等が採用され、地盤の障害物による変形や破壊などを防止する。
【００１６】
この軽量密閉杭１を使用して、建物の基礎の下に杭７を構築する方法について説明する。図５に示すように、建物の基礎８の下に、掘削幅１ｍ程度で、深さ１．２ｍ程度の作業空間９を形成する。そして、基礎８の下に油圧ジャッキ１０を設置する。この作業空間に、前記軽量密閉口１を搬入し、前記キャップ１１ａ〜１１ｃのいずれかを付けて地盤に貫入させる。
【００１７】
そして、次の軽量密閉杭１を、その連結ボルト５を先の軽量密閉杭１の連結ナット６にネジ結合させて、これを繰り返して、杭７を構築する。なお、各軽量密閉杭１に防錆材をその内部空間２ａに充填する場合には、図６に示すように、次の軽量密閉杭１を上に連結させる前に、ボルト孔４ａからホースを内部空間２ａに差し込んで、防錆材１２を充填するものである。
【００１８】
図７に示す実施例は、異形状の杭７にしたものである。軽量密閉杭１において、長さの異なるものや太さの異なるものを、ネジ接続して杭７を構築している。このような異形状にすることで、杭７の支持力が大きくなったり、座屈に対して強化されたりするものである。また、内部空間２ａに防錆材１２を充填させている。この防錆材により、腐食対策となって、杭の強度の低下を防止して長寿命を保つものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る軽量密閉杭１の縦断面図である。
【図２】同本発明の軽量密閉杭１の、底面図（Ａ）、図１のＡ−Ａ線に沿って下を見た断面図（Ｂ）、同上を見た断面図（Ｃ）、平面図（Ｄ）である。
【図３】同軽量密閉杭１により構築される杭７の縦断面図である。
【図４】杭７の先端に設けられるキャップ１１の種類を示す説明図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）である。
【図５】同軽量密閉杭１の使用例を示す実施状態断面図である。
【図６】同軽量密閉杭１の他の使用例を示す実施状態断面図である。
【図７】同軽量密閉杭１の異形状に係る使用例を示す実施状態断面図である。
【図８】従来例の杭７の構築例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 軽量密閉杭、
２ 鋼管筒、 ２ａ 内部空間、
３ 一方の蓋部材、
４ 他方の蓋部材、 ４ａ ボルト孔、
５ 連結用ボルト、
６ 連結用ナット、
７ 杭、
８ 基礎、
９ 作業空間、
１０ 油圧ジャッキ、
１１ キャップ、
１２ 防錆材、
１３ 鋼管杭、
１４ 加圧板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、例えば、重量が比較的軽量な木造や鉄骨系の住宅において、軟弱地盤において建物を構築する際や、構築後の経年変化により地盤が沈下して建物が傾斜したり、地盤沈下が予想される場合に、建物の基礎を補強したり、建物が不同沈下したり等の際に、復旧工事において使用される軽量密閉杭に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟弱地盤上に構築された建物が経年変化によって次第に傾いたり、隣接のビル工事現場の水くみや地盤の崩壊によって建物が傾く現象が見られる。かかる現象の防止や復旧のために建物を一時移動して、強固な地盤まで杭を打ち込み、新しい基礎を構築して戻す工法が最も好ましいが、それには建物に損傷が生じたり、設備関係や日常の出入りに問題があったりして、費用も多大なものとなる。そこで、現在は、建物を移動することなく、建物基礎の下に鋼管杭を設置して、建物を基礎から修正する工法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この工法は、図８に示すように、基礎８の真下に作業空間９を設け、周囲の土留めをして地盤の崩壊を防止する。そして、前記作業空間９に露出された基礎８に、油圧ジャッキ１０を逆さまにボルトで固着する。次に、約１ｍ程度の鋼管１３を根切り底から地盤中に建物重量を反力として、油圧ジャッキ１０のロッドを伸ばして加圧板１４を介して圧入する。そして、電気溶接による連結手段で前記鋼管１３を連結して所望の長さにして、杭７にするものである。
【特許文献１】特開平１０−３１１０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の鋼管杭では、鋼管強度の算定は、鋼管断面積で算出され、経年変化で起こる錆による腐食のため、肉厚の２ｍｍ程度を腐食して無くなるという前提で強度計算しなければならない。そのため、鋼管の強度がひどく減少し、一般的に小規模建物に使用する鋼管の肉厚４．５ｍｍでは半減状態になるので、より径が太く肉厚の厚い杭材を使用しなければならないという問題がある。また、そのような径が太く肉厚の厚い杭材を使用することで、狭い作業空間への搬入、設置において、作業者にとって非常な重労働となっている。本発明に係る軽量密閉杭は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る軽量密閉杭の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、鋼管筒と、該鋼管筒の両端部の開口部を閉蓋する一方の蓋部材と他方の蓋部材と、該一方の蓋部材に固着される連結用ボルトと、前記他方の蓋部材に固着される連結用ナットと、から構成されていることである。
【０００６】
前記鋼管筒の内部空間には、防錆材が充填されること、；
また、前記鋼管筒において、軸心方向の長さが異なるものと、半径方向の径寸法が異なるものとがあること、；
を含むものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の軽量密閉杭によれば、長さの短い鋼管筒にして、例えば１０ｋｇ前後の重量とすることで、軽量化されて作業者にとって扱いやすく、狭い作業空間での作業が効率的になる。また、鋼管筒の運搬や保管も容易になる。更に、密閉杭同士の連結がネジ連結なので、解体の際にも容易に分解し撤去できて、地球環境にもやさしいものである。
【０００８】
この鋼管筒を蓋部材で開口部を密閉するので、その内部の腐食や錆びが防止される。更に、鋼管筒の蓋部材におけるボルト孔から防錆材若しくは補強材を注入できるので、一層腐食が防止されるようになる。
【０００９】
この密閉杭は、中空なので、浮力が高められ自沈防止となるとともに、地盤沈下の際の抵抗力が強化される。また、連結においては、連結用ボルトと、連結用ナットとで行われ、杭の伸長作業が容易になると共に、従来のように溶接作業が無くなり、狭小空間内での火花飛散などの危険な作業が解消される。
【００１０】
また、鋼管筒において、軸心方向の長さが異なるものと、半径方向の径寸法が異なるものとがあるので、任意に杭が異形状に形成され、座屈強度が高まり、杭先端で直接支持するだけでなく杭の中間での支持力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る軽量密閉杭１は、図１に示すように、長さの短い鋼管筒２と、該鋼管筒２の両端部の開口部を、溶接して閉蓋する一方の蓋部材３と他方の蓋部材４と、該一方の蓋部材３に例えば溶接手段で固着される連結用ボルト５と、前記他方の蓋部材４に例えば溶接手段で固着される連結用ナット６と、から構成されている。
【００１２】
前記鋼管筒２の内部空間２ａには、防錆用に防錆材が充填されることもある。それには、前記蓋部材４の連結用ナット６に貫通させたボルト孔４ａ（図２（Ｄ）参照）から内部空間２ａに充填用ホース（図示せず）を差し込んで行うものである。
【００１３】
前記軽量密閉杭１を地盤に貫入させながら、図３に示すように、連結用ボルト５及び連結用ナット６で連結していくものである。
【００１４】
更に、前記軽量密閉杭１には、鋼管筒２において、軸心方向の長さが異なるものと、半径方向の径寸法が異なるものとがある。これは、地盤に貫入させる杭の途中で、座屈に強くしたり杭途中の支持力を強化したりする場合に、使用される。
【００１５】
また、前記軽量密閉杭１で構築される杭７の先端部には、図４に示すように、円錐形のキャップ（同図４（Ａ））、先端突起十字形のキャップ（同図４（Ｂ））、ネジ状先端形のキャップ（同図４（Ｃ））等が採用され、地盤の障害物による変形や破壊などを防止する。
【００１６】
この軽量密閉杭１を使用して、建物の基礎の下に杭７を構築する方法について説明する。図５に示すように、建物の基礎８の下に、掘削幅１ｍ程度で、深さ１．２ｍ程度の作業空間９を形成する。そして、基礎８の下に油圧ジャッキ１０を設置する。この作業空間に、前記軽量密閉口１を搬入し、前記キャップ１１ａ〜１１ｃのいずれかを付けて地盤に貫入させる。
【００１７】
そして、次の軽量密閉杭１を、その連結ボルト５を先の軽量密閉杭１の連結ナット６にネジ結合させて、これを繰り返して、杭７を構築する。なお、各軽量密閉杭１に防錆材をその内部空間２ａに充填する場合には、図６に示すように、次の軽量密閉杭１を上に連結させる前に、ボルト孔４ａからホースを内部空間２ａに差し込んで、防錆材１２を充填するものである。
【００１８】
図７に示す実施例は、異形状の杭７にしたものである。軽量密閉杭１において、長さの異なるものや太さの異なるものを、ネジ接続して杭７を構築している。このような異形状にすることで、杭７の支持力が大きくなったり、座屈に対して強化されたりするものである。また、内部空間２ａに防錆材１２を充填させている。この防錆材により、腐食対策となって、杭の強度の低下を防止して長寿命を保つものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る軽量密閉杭１の縦断面図である。
【図２】同本発明の軽量密閉杭１の、底面図（Ａ）、図１のＡ−Ａ線に沿って下を見た断面図（Ｂ）、同上を見た断面図（Ｃ）、平面図（Ｄ）である。
【図３】同軽量密閉杭１により構築される杭７の縦断面図である。
【図４】杭７の先端に設けられるキャップ１１の種類を示す説明図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）である。
【図５】同軽量密閉杭１の使用例を示す実施状態断面図である。
【図６】同軽量密閉杭１の他の使用例を示す実施状態断面図である。
【図７】同軽量密閉杭１の異形状に係る使用例を示す実施状態断面図である。
【図８】従来例の杭７の構築例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ 軽量密閉杭、
２ 鋼管筒、 ２ａ 内部空間、
３ 一方の蓋部材、
４ 他方の蓋部材、 ４ａ ボルト孔、
５ 連結用ボルト、
６ 連結用ナット、
７ 杭、
８ 基礎、
９ 作業空間、
１０ 油圧ジャッキ、
１１ キャップ、
１２ 防錆材、
１３ 鋼管杭、
１４ 加圧板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管筒と、該鋼管筒の両端部の開口部を閉蓋する一方の蓋部材と他方の蓋部材と、該一方の蓋部材に固着される連結用ボルトと、前記他方の蓋部材に固着される連結用ナットと、から構成されていること、
を特徴とする軽量密閉杭。
【請求項２】
鋼管筒の内部空間には、防錆材が充填されること、
を特徴とする請求項１に記載の軽量密閉杭。
【請求項３】
鋼管筒において、軸心方向の長さが異なるものと、半径方向の径寸法が異なるものとがあること、
を特徴とする請求項１または２に記載の軽量密閉杭。
【請求項１】
鋼管筒と、該鋼管筒の両端部の開口部を閉蓋する一方の蓋部材と他方の蓋部材と、該一方の蓋部材に固着される連結用ボルトと、前記他方の蓋部材に固着される連結用ナットと、から構成されていること、
を特徴とする軽量密閉杭。
【請求項２】
鋼管筒の内部空間には、防錆材が充填されること、
を特徴とする請求項１に記載の軽量密閉杭。
【請求項３】
鋼管筒において、軸心方向の長さが異なるものと、半径方向の径寸法が異なるものとがあること、
を特徴とする請求項１または２に記載の軽量密閉杭。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２３５３８（Ｐ２００７−２３５３８Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０４３８６（Ｐ２００５−２０４３８６）
【出願日】平成１７年７月１３日（２００５．７．１３）
【出願人】（３９９０２５２０６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１３日（２００５．７．１３）
【出願人】（３９９０２５２０６）
【Ｆターム（参考）】
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