鋼管型サポートとその支持方法

【課題】軽量化を図って作業効率・安全性を確保し、強固さも得ることができる鋼管型サポートとその支持方法球を提供する。
【解決手段】円形基台とこの円形基台を収納する内径の大きさの外管とこの外管の内部に収納される内管とから構成し、外管は内側にネジを切り、内管は外管の内部のネジと螺合するネジを外側に切り、ネジの直上側面に開口部を有し、最上部を上部プレートで覆って成る鋼管型サポートを仮受杭と仮受構造物の間に設置し、開口部を介して油圧ジャッキを鋼管型サポート内部に設置し、加圧することで外管と内管とを持ち上げ、持ち上がった量だけ外管を廻して下方向に下げて締め付け、その後、油圧ジャッキの荷重を開放し、油圧ジャッキを撤去し、鋼管型サポートのみに仮受構造物の荷重を伝達させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物のアンダーピニング工事や免震工事における建物の支持のための装置とそれを用いた支持方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
〈従来のアンダーピニング工事〉
構造物（建物）を構築するに当っては、図８（１）のように、地中に多数の基礎杭４２、４２を先端が岩盤等の支持層に達するまで打ち込み、その上に基礎を設けて構造物４０を作るのであるが、これらの基礎杭４２が支持層に達していなかった場合は基礎杭４２の先端が支持層上に安定するまで沈下するので構造物４０も基礎杭４２と共に沈下することとなる。
このように沈下した構造物４０を元の状態に戻すには、従来は次のようにしていた。
まず、図８（２）に示すように構造物４０の基礎下面に当る部分の土を掘り出して基礎杭４２の上部を露出させて作業員が作業できる空間を確保する。
次に、図８（３）に示すように構造物４０の基礎下面に当っている基礎杭４２、４２の上端部分を切除する。
これら切除された基礎杭４２、４２の上面にプレート２２を図８（４）に示すように設置して、基礎杭４２とプレート２２の間を溶接・固定する。
そして、図９（５）に示すように、構造物４０とプレート２２との間に安全ナット付ジャッキ９０を挿入する。安全ナット付ジャッキ９０は対象物に接して押し上げる当接部９０ａとこの当接部９０ａを上下させるストローク部９０ｂとストローク部９０ｂを駆動する油圧機構を内蔵する本体９０ｈとを備えた通常のジャッキに加えて、ストローク部９０ｂの外周にネジを切ってかつこのネジに螺合するナット部９０ｎを備えて成る。
次に、ジャッキ９０でストローク部９０ｂを図８（６）に示すように上昇させ、構造物４０を押し上げ、所要の高さに達したら押し上げをストップする。
この状態で油圧機構を解除して油圧力を開放するとストローク部９０ｂが下降するので、これを阻止するため図８（７）に示すようにナット部９０ｎを回して下方まで下げると鉛直荷重を機械的に保持することができる。。
最後に、掘った土を元に戻してジャッキ９０ごと埋め（埋殺し）れば、沈下した構造物４０を元の状態に戻す工事は終了する。
【０００３】
〈従来のアンダーピニング工事の欠点〉
ところが、安全ナット付き油圧ジャッキ９０は安全ナットと油圧ジャッキが一体となっているため、重量が非常に重く、人間の手で持ち運んだり、設置することが困難であった。
さらに、ジャッキ９０が埋殺しされるので極めて不経済であった。
【０００４】
〈従来の免震工事とその欠点〉
既存の建物の免震工事においても、従来工法は上記アンダーピニング工事と同じように行われている。すなわち、構造物４０の基礎下面に当る部分の土を掘り出して基礎杭４２の上部を露出させて構造物４０を支持し、免震装置を取り付ける基礎下免震が多く行われている。基礎下を掘削して構造物４０を支える際、安全ナット付ジャッキが使用されることが多い。
このように、支持を必要とする工事は大半が構造物の基礎下での作業であり、空間の狭い所が多く、重機（通常、２５０ｋｇ〜３００ｋｇ）を使用しての作業が困難であった。
そのため、極小の機械を使って人力で設置する必要があるので作業時間がかかり、かつ、はさまれ事故の危険性があった。
また、ジャッキのみで構造物を受けることから、構造物下の空間が大きい場合は高さ調整部材をジャッキと構造物の間に挿む必要があり、地震時等には不安定な構造となった。
【０００５】
〈本出願人の先行発明〉
上述の従来工法はジャッキが埋殺しされるので極めて不経済であるという観点から、本出願人は特許文献１記載のような先行発明をしている。
これによれば、油圧シリンダ部分とネジ部分を別体に作り、しかもネジ部分が油圧シリンダ部分を取りまく受台に形成したのでその高さを上昇高さに近づけることができ、かつコンクリート打ちに当っては受台だけを埋没すればよいことに着目し、この受台のネジ部分は油圧シリンダにより押し上げられた構造物を単に下降しないように支えるだけのものであるから、ネジ構造も極めて簡単なものにできたのである。
しかしながら、特許文献１記載の工法は、４本の直管を矩形配置するため安定性に欠ける欠点があった。したがって安定性を良くするには高さを高くできないという制約があった。
さらに、４本の直管のそれぞれのナットを下げるので作業性が良くなかった。また、下部台板と４本の直管と上部台板とが既に一体になった受け台として使用するので重量が重くなり作業性が悪かった。
【特許文献１】特開昭６２−１８２３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、重量の安全ナット付きジャッキおよびを特許文献１記載の受け台を使用しないことにより軽量化を図って作業効率・安全性を確保し、しかも安全ナット付きジャッキを使用したと同じような強固さを得ることができる鋼管型サポートとその支持方法を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１記載の鋼管型サポートの発明は、円形基台と、該円形基台を収納する内径の大きさの外管と、該外管の内部に収納される内管と、から成る鋼管型サポートであって、前記外管は内側にネジを切り、前記内管は前記外管の内部のネジと螺合するネジを外側に切り、該ネジの直上側面に開口部を有し、かつ最上部を上部プレートで覆っていることを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の鋼管型サポートにおいて、前記外管が外側にリブプレートを長さ方向に複数本備えていることを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の鋼管型サポートにおいて、前記円形基台が円形プレートと該円形プレートの下方に溶接された十字プレートから構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の鋼管型サポートによる支持方法の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の鋼管型サポートを杭と構造物の間に設置し、前記鋼管型サポート内部に前記開口部を介して油圧ジャッキを設置し、該油圧ジャッキを加圧することで前記鋼管型サポートの外管と内管とを持ち上げ、持ち上がった量だけ前記外管を廻して下方向に下げて締め付け、その後前記油圧ジャッキの荷重を開放し、前記油圧ジャッキを前記開口部を介して撤去し、前記鋼管型サポートのみに構造物の荷重を伝達させ支持を行うことを特徴とする。
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の鋼管型サポートによる支持方法において、前記油圧ジャッキを設置する前に、プレートを１枚以上前記円形基台の上に載置することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の鋼管型サポートによる支持方法において、前記鋼管型サポートと前記構造物との間に無収縮モルタルを充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成により、本発明は従来の安全ナット付きジャッキによる支持方法に比べて、以下の効果を有するようになる。
（１）鋼管サポート部と油圧ジャッキ部が分離しており、かつ、油圧ジャッキは脱着型のため、本体自体が軽量化できる。
また、鋼管サポート部も３つに分離できるので施工時は容易に持ち運びができる。したがって作業能率がよい。怪我をする恐れも少ない。
（２）油圧ジャッキを取り外すことできるため、支持したままコンクリートに埋め込みができる。
（３）鋼管型サポート１０は必要な能力に応じたサイズに製作できる。
（４）鋼管全体で受ける構造のため、水平力に対し抵抗力が大きい。
（５）安全ナット付きジャッキに比べ、大幅なコストダウンが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を基に説明する。
〈本発明に係る鋼管型サポートの構成〉
図１は本発明に係る鋼管型サポートの主要部を構成する分解斜視図である。図１において、本発明に係る鋼管型サポート１０は次のような基台１１と外管１２と内管１３とから成る。
〈基台１１の構成〉
基台１１は円形プレート１１ａとこの円形プレート１１ａの下方に溶接された十字プレート１１ｂから構成されている。基台１１は水平荷重がかかった際の鋼管型サポートの滑り止め及び浮き上がり防止するために使用されるもので、杭側の下部プレート２２（後述）に溶接・固定される。
〈外管１２の構成〉
外管１２は、内部に若干の隙間をおいて基台１１の円形プレート１１ａを収納する内径の大きさの鋼管１２ａであって、その内側にネジ１２ｃを切り、外側にリブプレート１２ｂが長さ方向に複数本形成した外管である。このリブプレート１２ｂは鋼管１２ａを回転させる際にここを持って回転させ易くするためのものである。
〈内管１３の構成〉
内管１３は、外管１２の内部のネジと螺合するネジ１３ｃを外側に下半分程度切った鋼管であって、そのネジ１３ｃの直上側面に開口部１３ｂを有し、最上部を覆う上部プレート１３ａとからなっている。開口部１３ｂの大きさは、開口部１３ｂよりその内側にプレート５０（後述。図３）や油圧ジャッキ６０（後述。図３）を出し入れできる大きさとなっている。
【００１１】
〈鋼管型サポートの使用方法〉
この鋼管型サポート１０は杭と構造物の間に設置し、鋼管型サポート内部に油圧ジャッキを設置し、これを加圧することで、鋼管型サポート全体が持ち上がり、持ち上がった量だけ外管を廻して下方向に下げ締め付け、その後油圧ジャッキの荷重を開放し、鋼管型サポートに荷重を伝達させ支持を行うものである。
以下に、鋼管型サポートの使用方法について図２〜図６に基づいて詳しく説明する。図２〜図４は本発明に係る鋼管型サポートの使用方法を説明する図で、鋼管型サポートについては断面図で示している。図５および図６は図２〜図４で説明する使用方法の一状態に対応する正面図である。
【００１２】
１）図２（１）で、まず、杭２１上に下部プレート２２を設置し溶接する。ここまでの手順は図８で説明した従来工法であるので説明を省略する。そして、この下部プレート２２上に基台１１の十字プレート１１ｂを設置し溶接する。
２）図２（２）で、内管１３を収納した外管１２を基台１１に被せて、下部プレート２２の上に載置する。この状態で既存構造体４０と内管１３の上部プレート１３ａとには隙間がある。図５の（５−２）はこの状態の鋼管型サポート１０の正面図であり、内管１３は外管１２の内部ネジと全部螺合して最下部に下りており、開口部１３ｂが外管１２から露出しているのが判る。
３）図２（３）で、既存構造体４０と上部プレート１３ａとの隙間に無収縮モルタル３０を充填する。図５の（５−３）はこの状態の鋼管型サポート１０の正面図を示している。ここで無収縮モルタル３０を充填するのは、既存構造体４０の下面が凸凹の場合に凸凹を均し、上部プレート１３ａに均等に接触させるためである。
４）図２（４）で、開口部１３ｂ（図１、図５（５−４））から１枚目のプレート５０を鋼管型サポート１０の内部に挿入して、基台１１の円形プレート１１ａの上に載置する。これは使用するジャッキのストロークが長いもの（すなわち、大型のもの）を使用しなくてもよいようにゲタを履かせるためである。図５の（５−４）はこの状態の鋼管型サポート１０の正面図を示している。
５）図３（５）では、複数枚（図では５枚）のプレート５０を挿入して、開口部１３ｂの下端程度まで積み重ねた状態が示されている。これらのプレート５０の最上部にジャッキ６０を乗せて使用するので、ジャッキ６０のストロークはこの位置から構造体４０を所望の高さまで達する長さものでよく、従来工法と比べて小型のジャッキでよいこととなる。
６）図３（６）で、開口部１３ｂ（図１、図５（５−４））からジャッキ６０を挿入して、最上段のプレート５０の上に置く。図５の（５−６）はこの状態の鋼管型サポート１０の正面図を示している。
【００１３】
７）図３（７）で、ジャッキ６０を加力するとジャッキ６０の当接部６０ａが上部プレート１３ａに接する。図６の（６−７）はこの状態の鋼管型サポート１０の正面図を示している。
８）図３（８）で、ジャッキ６０をさらに加力するとジャッキ６０の当接部６０ａが上部プレート１３ａ毎上に持ち上げ、さらに既存構造体４０を図でＴ１（例えば数ミリ）上に持ち上げる。図６の（６−８）はこの状態の鋼管型サポート１０の正面図を示している。
９）図４（９）で上方に持ち上げられた外管１２を回して内管１３に沿って下げて下部プレート２２に接触するまで回す。図６の（６−９）はこの状態の鋼管型サポート１０の正面図を示している。
１０）図４（１０）でジャッキ６０の油圧機構を開放して、当接部６０ａを上部プレート１３ａから離間させる。
１１）図４（１１）でジャッキ６０を撤去する。
１２）図４（１２）で複数のプレート５０を撤去し完了する。図６の（６−１２）はこの状態の鋼管型サポート１０の正面図を示している。
【００１４】
以上の方法によれば、既存構造体４０は最終的に基台１１と外管１２と内管１３だけで支持されることとなり、ジャッキ６０は不要なので撤去され、その後、既存構造体４０の下まで土を戻しても高価なジャッキ６０は埋め殺しとはならない。
【００１５】
〈鋼管型サポートの特長〉
鋼管型サポート１０は図９の安全ナット付きジャッキ９０による支持方法に比べ、以下の特長を有する。
（１）鋼管サポート部と油圧ジャッキ部が分離しており、かつ、油圧ジャッキは脱着型のため、本体自体が軽量化できる。また、鋼管サポート部も３つに分離できるので施工時は容易に持ち運びができる。したがって作業能率がよい。怪我をする恐れも少ない。
（２）油圧ジャッキを取り外すことできるため、支持したままコンクリートに埋め込みができる。
（３）鋼管型サポート１０は必要な能力に応じたサイズに製作できる。
（４）鋼管全体で受ける構造のため、水平力に対し抵抗力が大きい。
（５）安全ナット付きジャッキに比べ、大幅なコストダウンが可能となる。
【００１６】
〈鋼管型サポートを使った免震工事〉
次に、本発明に係る鋼管型サポートを使った免震工事について、図７に基づいて説明する。図７の（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
図において、２１は仮受杭、４０は既存構造体、４１は建物柱、４２は既存の杭で、１０が本発明に係る鋼管型サポート、Ｍが免震装置である。
図から判るように、既存構造体４０の交差する位置（図７ａ）の建物柱４１に近い各既存構造体４０の下に仮受杭２１を２〜４カ所設け（図では４カ所）、その上に本発明に係る鋼管型サポート１０を置いてそれぞれの部位にて図４−１２の建物の仮受けをさせる。図４−１２の建物の仮受けが完了した後に、その中央部の建物柱４１下の基礎フーチング（図ｂ）の下の既存の柱４２の上に免震装置Ｍを設置する。その後、鋼管型サポート１０を撤去することで、免震工事は終了する。
このようにすることで、本発明では従来の重量の安全ナット付きジャッキを使用しないので、安全にかつ作業効率良く免震工事ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る鋼管型サポートの主要部を構成する分解斜視図である。
【図２】本発明に係る鋼管型サポートの使用方法を説明する１／３部分であり、鋼管型サポートについては断面図で示している。
【図３】本発明に係る鋼管型サポートの使用方法を説明する２／３部分であり、鋼管型サポートについては断面図で示している。
【図４】本発明に係る鋼管型サポートの使用方法を説明する３／３部分であり、鋼管型サポートについては断面図で示している。
【図５】図２〜図３で説明する使用方法の一状態に対応する正面図である。
【図６】図３〜図４で説明する使用方法の一状態に対応する正面図である。
【図７】本発明に係る鋼管型サポートを使った免震工事を説明する図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図８】従来の工法を説明する図の前半部分である。
【図９】従来の工法を説明する図の後半部分である。
【符号の説明】
【００１８】
１０鋼管型サポート
１１基台
１１ａ円形プレート
１１ｂ十字プレート
１２外管
１２ａ鋼管
１２ｂリブプレート
１２ｃネジ
１３内管
１３ａ上部プレート
１３ｂ開口部
１３ｃネジ
２１仮受杭（基礎杭）
２２下部プレート
３０無収縮モルタル
４０既存構造体
４１建物柱
４２既存の杭
５０挿入用プレート
６０油圧ジャッキ
６０ａ当接部
Ｍ免震装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形基台と、該円形基台を収納する内径の大きさの外管と、該外管の内部に収納される内管と、から成る鋼管型サポートであって、
前記外管は内側にネジを切り、前記内管は前記外管の内部のネジと螺合するネジを外側に切り、該ネジの直上側面に開口部を有し、かつ最上部を上部プレートで覆っていることを特徴とする鋼管型サポート。
【請求項２】
前記外管は外側にリブプレートを長さ方向に複数本備えていることを特徴とする請求項１記載の鋼管型サポート。
【請求項３】
前記円形基台は円形プレートと該円形プレートの下方に溶接された十字プレートとから構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の鋼管型サポート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の鋼管型サポートを杭と構造物の間に設置し、前記鋼管型サポート内部に前記開口部を介して油圧ジャッキを設置し、該油圧ジャッキを加圧することで前記鋼管型サポートの外管と内管とを持ち上げ、持ち上がった量だけ前記外管を廻して下方向に下げて締め付け、その後前記油圧ジャッキの荷重を開放し、前記油圧ジャッキを前記開口部を介して撤去し、前記鋼管型サポートのみに構造物の荷重を伝達させ支持を行うことを特徴とする鋼管型サポートによる支持方法。
【請求項５】
前記油圧ジャッキを設置する前に、プレートを１枚以上前記円形基台の上に載置することを特徴とする請求項４記載の鋼管型サポートによる支持方法。
【請求項６】
前記鋼管型サポートと前記構造物との間に無収縮モルタルを充填することを特徴とする請求項４または５記載の鋼管型サポートによる支持方法。

【図１】