JP2004011283A

JP2004011283A - 打込杭基礎構造

Info

Publication number: JP2004011283A
Application number: JP2002166834A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Genma; 玄間　敏; Hiroyuki Yamaguchi; 山口　裕之
Original assignee: Nippon Chiko Co Ltd
Current assignee: Nippon Chiko Co Ltd
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】鉄塔構造カウンタポイズ等の上部構造物を複数の独立基礎で支持する基礎構造において、迅速な施工や撤去作業が可能な打込式鋼管杭をベースとした独立基礎構造を用い、打込み施工時の重機による部材変形破損を防止すると共に、上部構造物との位置精度の高い接続を可能とした打込杭基礎構造を提供する。
【解決手段】各独立基礎は地中に打ち込む鋼管杭２と該鋼管杭の上端外周に固設されたブラケット３、３…にボルト締結するスライドプレート４とから成り、鋼管杭２に対するスライドプレート４のボルト締結位置又はボルト締結高さの調整とスライドプレート４に対する各支柱ベースプレート１２のボルト締結位置の調整によって、地中に打設した各鋼管杭の上方に接続したスライドプレート４のＸ軸とＹ軸とＺ軸の三次元方向又は傾き角度或いは捻回角度を調整し、上部構造物の各支柱ベースプレート１２に対する補正を行うようにした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄塔構造カウンタポイズ等の上部構造物を複数の独立基礎で支持する基礎形態において、打込み及び引き抜き施工を行うことによって再利用を可能とする打込杭基礎構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飛行場においてアンテナの精度を上げるために構築したカウンタポイズは、電波用反射設備として用いられ、例えば、直径３０メートルの円盤状の鉄塔を４８本の独立基礎で支持する構造を有する。
【０００３】
このような上部構造物を複数の独立基礎で支持する場合、上部構造物の各支柱と各独立基礎との間に高度な位置精度が要求されるが、すべての独立基礎に正確な位置精度を求めるのは極めて困難である。
【０００４】
これを解消するために、従来から、現場で各支柱のアンカーボルトを生コンクリートで直接固定するようにした直接コンクリート基礎が一般的に用いられている。
【０００５】
ところが、このようなコンクリート基礎を仮設構造物の基礎として用いた場合、撤去時において、次のような課題が生じる。
（１）基礎構造物の再利用ができない。
（２）コンクリート材や掘削残土の廃棄処理が困難である。
（３）解体時の騒音、振動、粉塵対策が困難である。
（４）基礎材料（鉄筋、コンクリート）のリサイクルが困難である。
（５）用地復旧に伴う費用が大きい。
【０００６】
また、独立基礎として杭基礎を用いる場合、杭の頭部を打ち込む際に用いる打込重機の操作上、杭位置精度を細かく設定できないため、コンクリートフーチング部を介してアンカーボルトと接続する形態となり、杭の再利用が困難であって、コンクリートの撤去作業を要することとなる。
【０００７】
さらに、上記のような打込杭構造とした場合には、打込重機の打撃エネルギーによる杭体変形破損に対する杭体補強が必要となる。
【０００８】
一方、設備の老朽化に伴う新設工事に当たり、現状の機能維持を目的とするために、仮設備を設ける必要が生じる。例えば、カウンタポイズを構成する鉄塔の老朽化に伴い、隣接地に仮設のカウンタポイズを造ることによって設備の現状維持を図るようにしている。
【０００９】
このような仮設備は、隣地等の一時使用地（借地）に設けることが多く、ほとんどは恒久設備と同様にコンクリート基礎を構築するようにしているが、施工後に短期間で解体する工事が必要となり、基礎撤去に伴うコンクリート、鉄筋屑、工事残材などの産業廃棄物が大量に発生するという問題が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような問題点を解消するために成されたもので、上部構造物を複数の独立基礎で支持する基礎構造において、迅速な施工や撤去作業が可能な打込式鋼管杭をベースとした独立基礎構造を用い、打込み施工時の重機による部材変形破損を防止すると共に、上部構造物との位置精度の高い接続を可能とした打込杭基礎構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解消するために、本発明における請求項１の打込杭基礎構造は、鉄塔構造カウンタポイズ等の上部構造物を複数の独立基礎で支持する基礎構造において、各独立基礎は地中に打ち込む鋼管杭と該鋼管杭の上端外周に固設されたブラケットにボルト締結するスライドプレートとから成り、前記鋼管杭に対するスライドプレートのボルト締結位置又はボルト締結高さの調整と前記スライドプレートに対する各支柱ベースプレートのボルト締結位置の調整によって、地中に打設した各鋼管杭の上方に接続した前記スライドプレートのＸ軸とＹ軸とＺ軸の三次元方向又は傾き角度或いは捻回角度を調整し、前記上部構造物の各支柱ベースプレートに対する補正を行うようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２の打込杭基礎構造は、請求項１において、前記鋼管杭の上端周囲に固設されたブラケットの水平プレートには該鋼管杭の周方向をなす円弧穴が形成され、該円弧穴に上向きに挿通してナットで締結した接続用ボルトを前記スライドプレートに形成したＸ軸方向へ長径のボルト穴に挿通すると共に、前記接続用ボルトの余長部に上下のナットを螺締することにより、前記ブラケットの円弧穴に対するナットの締結位置の調整によって前記スライドプレートの捻回角度を調整し、また前記スライドプレートの締結高さを調整することによって該スライドプレートの傾き角度及びＺ軸方向へのレベル調整、さらに前記スライドプレートのＸ軸方向への締結位置を調整することによって該スライドプレートのＸ軸方向への位置調整を行うようにしたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の請求項３の打込杭基礎構造は、請求項１又は２において、前記スライドプレートに形成されたＹ軸方向へ長径のボルト穴に上向きに挿通したアンカーボルトのＹ軸方向への位置調整を成し、支柱ベースプレートのボルト穴に挿通してナットで締結したことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
本発明による打込杭基礎構造は、鉄塔構造カウンタポイズ等の上部構造物を複数の独立基礎で支持する基礎構造において、図１に示すように、各独立基礎は地中に打ち込む鋼管杭２と該鋼管杭２の上端外周に固設されたブラケット３、３…にボルト締結するスライドプレート４とから成り、鋼管杭２に対するスライドプレート４のボルト締結位置又はボルト締結高さの調整とスライドプレート４に対する各支柱ベースプレート５のボルト締結位置の調整によって、地中に打設した各鋼管杭２の上方に接続したスライドプレート４のＸ軸とＹ軸とＺ軸の三次元方向又は傾き角度或いは捻回角度を調整し、上部構造物の各支柱ベースプレート５に対する補正を行うようにしたものである。
【００１６】
上記構成についてより詳細に述べると、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、鋼管杭２には長尺の鋼管が用いられ、その上端外周には四方にブラケット３、３…が溶接により固定されている。夫々のブラケット３は、鋼管杭２の上端外周に水平方向に張り出した水平プレート３ａと、各水平プレート３ａの両端を支持するリブプレート３ｂ、３ｂとから成り、夫々のブラケット３の水平プレート３ａの略中央には鋼管杭２の軸心を中心として円弧をなす円弧穴７、７…が形成されている。
【００１７】
上記の鋼管杭２を地中に打設する際には、該鋼管杭２の上部にスライドプレート４を接続しない状態で鋼管杭２の頭部をバイブロハンマー等の打込重機で矢印６で示すように打設することにより、容易に打ち込むことができる。
【００１８】
なお、鋼管杭を打設した後の地際部の腐食対策として、例えば、長さ３５００ｍｍの鋼管杭に対し、頭部２５０ｍｍの位置から幅５００ｍｍのウレタン被覆２１を施して、図４（ａ）又は（ｂ）に示すようにこの上下幅内に地面のラインＧＬが位置するように打設する。
【００１９】
本発明においては、鋼管杭２に対する打込重機の操作上、杭位置精度を細かく設定することができないため、それを補正する機構として、図４（ａ）に示すようにスライドプレート４や接続用ボルト１５、１８等を組み合わせ、これによって図４（ｂ）に示すように打設後の鋼管杭２と上部構造物１０の各支柱ベースプレート１２との整合性を補正するようにしている。
【００２０】
本発明に用いるスライドプレート４は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、円形鋼板から成り、その内方にＸ軸方向に長径の４個のボルト穴（以下、「Ｘ軸方向ボルト穴」と云う）８、８…が形成されている。このＸ軸方向ボルト穴８、８…は、鋼管杭２の四方のブラケット３に形成された円弧穴７、７…に対応する位置に形成され、後述するように、各円弧穴７、７…に下方から挿通される接続用ボルト１５、１５…をスライドプレート４のＸ軸方向ボルト穴８、８…に挿通する。
【００２１】
また、このスライドプレート４において、Ｘ軸方向ボルト穴８、８…の内方に、Ｙ軸方向に長径の４個のボルト穴（以下、「Ｙ軸方向ボルト穴」と云う）９、９…が形成されている。このＹ軸方向ボルト穴９、９…は、後述する上部構造物１０の支柱ベースプレート１２に形成されているボルト穴１３、１３…に対応して形成され、後述するように、各Ｙ軸方向ボルト穴９、９…に下方から挿通されるアンカーボルト１８、１８…を支柱ベースプレート１２のボルト穴１３、１３…に挿通する。
【００２２】
上記のような各部材を用いて、本発明による打込杭基礎構造１を構築するには、図５（ａ）に示すように、打設後の鋼管杭２の各ブラケット３、３…に形成された各円弧穴７、７…に図示のような長尺の接続用ボルト１５、１５…を下方から上向きに挿通する。
【００２３】
また、図５（ｂ）に示すように、各ブラケット３、３…の円弧穴７、７…に挿通した接続用ボルト１５、１５…をナット１６ａ、１６ａ…で締結することによって、その接続用ボルト１５に上向きの余長を形成すると共に、その余長部に上下のナット１６ｂ、１６ｃで締結するスライドプレート４のＸ軸方向ボルト穴８、８…を挿通させる。
【００２４】
このような構成において、図５（ｂ）に示すように、鋼管杭２の各ブラケット３、３…の円弧穴７、７…に挿通した接続用ボルト１５、１５…が夫々の円弧穴７、７…の遊びの範囲内で円弧方向に移動することによってスライドプレート４の捻回角度αを調整することができる。
【００２５】
また、図６に示すように、各ブラケット３、３…の円弧穴７、７…に挿通してナット１６ａ、１６ａ…で締結した接続用ボルト１５、１５…の上方への余長部にスライドプレート４のＸ軸方向ボルト穴８、８…を挿通して上下のナット１６ｂ、１６ｃ（図７参照）で締結する際、夫々の下方のナット１６ｂの位置調整によってスライドプレート４の締結高さを補正することができる。なお、ナット１６ｃは緩み止めのためにダブルナットとしてある。
【００２６】
このとき、夫々の接続用ボルト１５、１５…に対するナット１６ｂ、１６ｂ…の高さ調整によってスライドプレート４の傾き角度、又はスライドプレート４のＺ軸方向への調整、即ちスライドプレート４のレベル調整を行うことができる。
【００２７】
また、図７に示すように、スライドプレート４の夫々のＸ軸方向ボルト穴８、８…に挿通した接続用ボルト１５、１５…を各ボルト穴８、８…の遊びの範囲内でＸ軸方向へ移動することによってスライドプレート４をＸ軸方向へ移動することができ、その締結位置を調整することによって該スライドプレート４のＸ軸方向への位置補正を行うことができる。
【００２８】
さらに、図８に示すように、スライドプレート４の夫々のＹ軸方向ボルト穴９、９…に上向きに挿通したアンカーボルト１８、１８…に上部構造物の各支柱ベースプレート１２の四方のボルト穴１３、１３…を挿通してナット１７で締結する。なお、ナット１７は緩み止めのためにダブルナットとしてある。
【００２９】
このとき、スライドプレート４の夫々のＹ軸方向ボルト穴９、９…の遊びの範囲内でＹ軸方向へ移動することにより、支柱ベースプレート１２の各ボルト穴１３、１３…に対するアンカーボルト１８、１８…の位置を調整することができ、両者の整合位置でナット１７を締結する。
【００３０】
なお、本実施例においては、スライドプレート４の内周に沿ってハンドル用穴１９が形成されている。このハンドル用穴１９は、スライドプレート４の内周に沿って複数箇所に設けられたもので、少なくとも指が入る程度の径を有し、上記のようなスライドプレート４の位置調整を行う場合に、作業者がこのハンドル用穴１９に指を引っ掛けて滑り止めとして用いることができる。
【００３１】
また、本発明による打込杭基礎構造１においては、上部構造物１０の撤去の際に、スライドプレート４を離脱した状態で各鋼管杭２を引き抜くことによって、スライドプレート４を損傷することなく、鋼管杭２の引出しが可能となり、これによって夫々の打込杭基礎構造１、１…の再利用が可能となる。
【００３２】
なお、本発明による打込杭基礎構造１は、上部構造物１０を複数の独立基礎で支持する場合に用いられる。このような上部構造物１０としては、例えば図９（ａ）及び（ｂ）に示す鉄塔構造のカウンタポイズが挙げられるが、本発明はこのような上部構造物に限定されず、他の独立基礎１で支持する支柱１１を多数要する上部構造物１０であれば、その効果を発揮することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の打込杭基礎構造は、鉄塔構造カウンタポイズ等の上部構造物を複数の独立基礎で支持する基礎構造において、各独立基礎は地中に打ち込む鋼管杭と該鋼管杭の上端外周に固設されたブラケットにボルト締結するスライドプレートとから成るものであるため、迅速な施工及び撤去が可能な打込式鋼杭基礎をベースとするも斧であり、鋼管杭を打ち込む際には、上部構造物の接続構造であるスライドプレートを取り外した状態で鋼管杭の頭部を打設するため、施工時の重機による部材の変形破損を防止することができる。
【００３４】
また、鋼管杭に対するスライドプレートのボルト締結位置又はボルト締結高さの調整とスライドプレートに対する各支柱ベースプレートのボルト締結位置の調整によって、地中に打設した各鋼管杭の上方に接続したスライドプレートのＸ軸とＹ軸とＺ軸（レベル調整）の三次元方向又は傾き角度或いは捻回角度を調整し、上部構造物の各支柱ベースプレートに対する補正を行うようにしてあるため、コンクリートフーチングを介さずに上部構造物との位置精度の高い接続が可能となる。
【００３５】
従って、本発明の打込杭基礎構造は、コンクリートを使用せずに上部構造物との接続を容易に行うことができ、簡易なメンテナンスを施すことによって再利用が可能であり、工事に伴う環境負担の軽減、ライフサイクルコストの低減等、優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の打込杭基礎構造の要部を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の打込杭基礎構造における鋼管杭の側面図であり、（ｂ）は上面図である。
【図３】（ａ）は本発明の打込杭基礎構造におけるスライドプレートの平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図４】（ａ）は本発明の打込杭基礎構造における鋼管杭とスライドプレートを接続した状況を示す側面図であり、（ｂ）は本発明の打込杭基礎構造における鋼管杭とスライドプレートを接続すると共に、該スライドプレートに支柱ベースプレートを接続した状況を示す側面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は本発明の打込杭基礎構造において捻回角度の調整を示す斜視図である。
【図６】本発明の打込杭基礎構造においてＺ軸方向のレベルと傾きの調整を示す斜視図である。
【図７】本発明の打込杭基礎構造においてＸ軸方向の調整を示す斜視図である。
【図８】本発明の打込杭基礎構造においてＹ軸方向の調整を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は本発明の打込杭基礎構造を使用する上部構造物の例としてカウンタポイズを示す平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１…打込杭基礎構造
２…鋼管杭
３…ブラケット
３ａ…水平プレート
３ｂ…リブプレート
４…スライドプレート
５…支柱ベースプレート
７…円弧穴
８…Ｘ軸方向ボルト穴
９…Ｙ軸方向ボルト穴
１０…上部構造物
１１…支柱
１２…支柱ベースプレート
１３…ボルト穴
１５…接続用ボルト
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ…ナット
１７…ナット
１８…アンカーボルト
１９…ハンドル用穴

Claims

鉄塔構造カウンタポイズ等の上部構造物を複数の独立基礎で支持する基礎構造において、各独立基礎は地中に打ち込む鋼管杭と該鋼管杭の上端外周に固設されたブラケットにボルト締結するスライドプレートとから成り、前記鋼管杭に対するスライドプレートのボルト締結位置又はボルト締結高さの調整と前記スライドプレートに対する各支柱ベースプレートのボルト締結位置の調整によって、地中に打設した各鋼管杭の上方に接続した前記スライドプレートのＸ軸とＹ軸とＺ軸の三次元方向又は傾き角度或いは捻回角度を調整し、前記上部構造物の各支柱ベースプレートに対する補正を行うようにしたことを特徴とする打込杭基礎構造。
前記鋼管杭の上端周囲に固設されたブラケットの水平プレートには該鋼管杭の周方向をなす円弧穴が形成され、該円弧穴に上向きに挿通してナットで締結した接続用ボルトを前記スライドプレートに形成したＸ軸方向へ長径のボルト穴に挿通すると共に、前記接続用ボルトの余長部に上下のナットを螺締することにより、前記ブラケットの円弧穴に対するナットの締結位置の調整によって前記スライドプレートの捻回角度を調整し、また前記スライドプレートの締結高さを調整することによって該スライドプレートの傾き角度及びＺ軸方向へのレベル調整、さらに前記スライドプレートのＸ軸方向への締結位置を調整することによって該スライドプレートのＸ軸方向への位置調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の打込杭基礎構造。
前記スライドプレートに形成されたＹ軸方向へ長径のボルト穴に上向きに挿通したアンカーボルトのＹ軸方向への位置調整を成し、支柱ベースプレートのボルト穴に挿通してナットで締結したことを特徴とする請求項１又は２記載の打込杭基礎構造。