JP2017008504A - 基礎杭とユニットとの接合構造およびそれを使用したユニット工法 - Google Patents

Abstract

【課題】基礎杭と支柱の接合構造であって、基礎杭が所定位置よりも芯ずれして埋設されても、建造物の支柱を芯ずれを調整しつつ前記基礎杭に接合することができる基礎杭と建造物の支柱のみの接合構造とそれを用いた工法を提供することを目的とした。
【解決手段】杭打ち、ユニットの組み立て、ワイヤーで吊り上げてのユニットの移動、杭とユニットの接合からなるユニット工法であって、杭とユニットの接合が、ユニットの支柱脚部をスクリュー杭の円筒状の頭部に差し込み、ボルトとナットで締め付ける接合構造であるユニット工法により達成される。さらに、ボルトが４本１組の対向する押し込みボルトであって、押し込みボルトが、座金付きナットとスクリュー杭の円筒状の頭部に付けられた溶接ナットにより締め付けられる接合構造のユニット工法により達成される。
【選択図】図７

Description

本発明は、基礎杭と支柱の接合方法に関し、さらに詳しくは、例えば、太陽光発電用のメガソーラー、農業用温室や農業用ハウス等の建造物をユニットとして組み立てるユニット工法において、基礎杭と前記ユニットの支柱を接合する構造およびそれを使用したユニット工法に関するものである。

一般に、建造物を建築する際に、その建造物の基礎として杭を地中に打ち込み、その上の建造物の柱との接合を行う建設方法が広く行われている。かかる方法は杭を地中に打ち込み、その上にコンクリートを打設し、建造物の基礎として建造物の支柱を立てる方法と比べて、工程が簡略である等の利点がある。

しかし、地盤に打ち込んだ基礎杭の杭頭部に建造物の支柱を直接接合して建造物の支柱を設置するときは、基礎杭の打ち込み位置と建造物の複数の支柱位置とを整合させる必要が生じる。

しかしながら、全ての基礎杭を前記建造物の複数の支柱位置と整合させて打ち込むことは困難であり、前記基礎杭が地中に打ち込まれる際に、所定の場所から多少の芯ずれを起こした状態で打ち込まれる場合がある。そこで、芯ずれに対応し、基礎杭と支柱の接合方法が提案されている（特許文献１，２）。また、杭と支柱を接続するには、ボルト接続の場合、フランジ接続が一般的であることから、フランジの孔を楕円孔、長孔等として施工上の遊びを作る方法、または、杭頭部と支柱の間に基板を挿入して施工上の遊びを作る方法が提案されている（特許文献３〜７）。

例えば、特許文献１には、基礎杭と建造物の支柱との接合構造は、地面に打ち込まれた基礎杭の杭頭天面高さ位置から所定の寸法下方の位置において、基礎杭の内部に内プレートが、基礎杭の外周側に環状板がそれぞれ設置され、基礎杭の杭頭内部に第１のモルタル又はコンクリートが打設され、該モルタル又はコンクリートにアンカーが植設され、該アンカーで支柱のベースプレートがジョイントされており、アンカージョイント部の周囲に、外鋼管が基礎杭と支柱にわたるように設置され、外鋼管の内部に第２のモルタル又はコンクリートが打設されて基礎杭と支柱が固定され、基礎杭の芯ずれを基礎杭と支柱のジョイント部で調節できるように構成されている。この接続方法では、長孔からなるボルト通孔が利用されているがこのボルト長孔を用いるジョイントという考え方が示されている。

さらに、特許文献２には、スパイラル杭の頭頂部に設けられる接続部材、接続部材が差し込まれた管状の支柱を貫通するボルトと係合する係合孔の記載がある（特許文献２の図４〜７）。しかし、この構造ではナットが接続部材の内部に組み込まれているので、取り付け作業は簡単ではない。また、支柱の高さには対応しているが芯ずれ対応は積極的な記載はされていない。

さらに、特許文献３には、杭頭部に建造物の支柱を締結固定する基板を備える基礎杭であって、前記基板は複数の長孔を備え、該長孔と前記建造物の支柱下部に取り付けた取付板に設けた長孔とにより、前記各長孔の重合範囲において、前記基礎杭と前記支柱との芯ずれ調整を行い、前記基板と前記取付板を締結部材にて固定するよう構成したものである（特許文献３の図７、８）。

さらに、特許文献４には、基礎杭と支柱脚部の接続に関し、杭本体の上端部にその周方向に金具を取り付け、杭と支柱を金具を介して接続することが記載されている。即ち杭又は支柱の直径よりも大きな金具で楕円長穴状の孔でボルトとナットで接続するものである。従って、杭の上に金具を置き金具の大きさの範囲内に支柱を置くという構造である（特許文献４の図５）。

さらに、特許文献５には、芯ずれ調整機構として、杭の上に設置した杭よりも大きな金具を介し、杭と支柱の位置を金具上でずらして接続することが記載されている（特許文献５の図４〜５）。

さらに、特許文献６及び７には、杭に、支持座と支持座に立設した支柱筒とを備えた構造であって、支柱筒に挿入した支柱の外周面にボルトを押し当てて、支柱筒に支柱を固定する構造が記載されている。この構造では、支柱筒に支柱を挿入することで支柱の高さを調整することができることが記載されている。そのため、支柱には、貫通用ボルト用の孔は開いていない。支持筒への溶接ナット、対向配置が記載されていて、支柱筒内に支柱の一部が挿入されること等が記載されているが、これらは支柱の高さ調整が目的であり、芯ずれの対応はなされていない。従って、構造的には四角形の物を例示している。一方、芯ずれは平面方向の位置調整によりおこなう。即ち、杭の支持台の長孔と支持座の長孔が交叉することで調整されることが記載されている（例えば、特許文献６の図１１〜１４）。

特開２００５−２８２１４２号公報 特開２０１４−２０６０２７号公報 特開２００７−２０５１０８号公報 特開２０１３−６０７１１号公報 特開２０１３−６７９４８号公報 特開２０１５−５５１１０号公報 特開２０１５−５５１１１号公報

しかしながら、上記特許文献に共通するのは、ボルトとナットの接続が簡単ではないという点である。即ち、特許文献１，２，４では、ボルトとナットは筒状の杭又は筒状の支柱の中に入り込み、現場での作業が簡単ではない。また、除去する場合には困難である。また、杭と支柱の間に基板等を含ませて接続する方法はずれが激しくなったときには果たして有効性が問題となる。

また、杭と支柱の接合を、中間に挟む基板の孔、または杭と支柱のフランジが楕円形の長穴または長孔で、上下方向に接続している。これは作業上簡単とはいえない。さらに、これらの接続は地面に垂直方向であり、ボルトの落下という現象に対策はとれていない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、基礎杭が所定位置よりも芯ずれして埋設されても、建造物の支柱を芯ずれを調整しつつ前記基礎杭に接合することができる基礎杭と建造物の支柱のみの接合構造であって、中間に新たな材料を必要としない接合構造を提供する。また、接合に用いるボルトとナットを円筒状の杭の外に地面に平行に配置した接合構造を提供する。およびそれを用いた工法を提供することを目的とする。

杭打ち、ユニットの組み立て、ワイヤーで吊り上げてのユニットの移動、杭とユニットの接合からなるユニット工法であって、
杭が、らせん構造とボルト接合用の孔を設けた円筒状の頭部を有するスクリュー杭であって、
杭打ちが、その先端にＲを有する面状の接地面を有し、接地面表面には突起部が形成されたリーダーを使用して、垂直方向を維持しながら重機により４本１組で杭の打ち込みを行う工法であって、
ユニットの組み立てが、４本の支柱と４本のユニット構成枠で組み立てられる工法であって、
ワイヤーに吊り上げてのユニットの移動で、吊り上げられたユニットの４本の支柱を４本１組のスクリュー杭頭部に移動させる工法であって、
杭とユニットの接合が、ユニットの支柱脚部をスクリュー杭の円筒状の頭部に差し込み、ボルトとナットで締め付ける接合構造であるユニット工法により達成される。

さらに、杭とユニットの接合に用いられるボルトが４本１組の対向する押し込みボルトであって、押し込みボルトが、座金付きナットとスクリュー杭の円筒状の頭部に付けられた溶接ナットにより締め付けられる接合構造のユニット工法により達成される。

さらに、杭とユニットの接合に用られるボルトが、４本１組の対向する押し込みボルト８本と、貫通用ボルト１本である接合構造のユニット工法により達成される。

さらに、杭とユニットの接合がユニットの４本の支柱脚部を対角線方向に同時に作業するユニット工法により達成される。

本発明は、基礎杭が所定位置よりも芯ずれして埋設されても、建造物（ユニット）の支柱を、芯ずれを調整しつつ前記基礎杭に接合することができる。本発明では、ボルトとナットを円筒状の杭の外に地面に平行に使用するので、安全かつ容易に作業をすることができる。

本発明に使用するスクリュー杭の図と、その円筒状頭部の断面図である。 本発明に用いるリーダー式杭打ち機とリーダーの接地面の図である。 杭と接合する支柱の図と、４本の支柱を組み立てたユニットの一例である。 本発明の工法で杭を４本単位で打ち込んだ状態を示す図である。 ワイヤーで吊り上げられたユニットの４本の支柱を４本１組のスクリュー杭頭部に移動させる工程を示した図であり、支柱脚部が垂直状態を維持していることを示す図である。 傾斜のない一般用ユニットを設置した状態を示した図で、ワイヤーで吊り上げられたユニットの４本の支柱を４本１組のスクリュー杭頭部にする工程で、支柱脚部が垂直状態を維持していることを示す図である。 スクリュー杭の円筒状頭部とユニット支柱脚部とをボルトとナットで接合する接合構造を説明する図である。 芯ずれが生じた場合、スクリュー杭の円筒状頭部とユニット支柱脚部とをボルトとナットで接合する接合構造を説明する図である。 農業用ハウスを建設した場合の事例である。 本発明の杭とユニットの接合がユニットの支柱脚部を対角線方向に同時に作業する工程を示す図である。

本発明による建設工程は、杭打ち、ユニットの組み立て、ワイヤーで吊り上げてのユニットの移動、杭とユニットの接合からなる。以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。本発明は、その発明特定事項を備える限りにおいて広く包含するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。また、図面では説明上、ローマ数字で示した記載は明細書ではアラビア数字に変換して説明する。

まず、本発明の杭打ちに用いられる基礎杭について説明する。本発明では基礎杭としてスクリュー杭を使用する。スクリュー杭とは、例えば、金属製の帯状板をらせん状に形成したスクリュー部を有する杭である。本発明に用いるスクリュー杭は、円筒状の頭部を有することを特徴とする。即ち、フランジ接合部を有しない構造である。従って、支柱と杭がフランジでもって、地面と垂直方向にボルトとナットで取り付けられる構造は排除される。但し、頭部に接合部を有しないフランジ構造を付けることを排除するものではない。図１は本発明に使用するスクリュー杭の一例である。図１（ａ）はスクリュー杭６の正面図、図１（ｂ）はスクリュー杭６の側面図である。本発明に使用するスクリュー杭は、その頭部が円筒状になっているのが特徴である。

図１（ｃ）〜（ｄ）は、スクリュー杭頭部の水平方向（１−１線と２−２線）の断面図であり、図１（ｅ）〜（ｆ）は、スクリュー杭頭部の垂直方向（３−３線と４−４線）の断面図である。スクリュー杭６の頭部には９０度間隔で対向する位置に孔１が開けられていて、この孔には溶接により設置された溶接ナット２が設けられている。従って、溶接ナットは、スクリュー杭６の頭部に９０度間隔に対向する位置に４個１組で設けられている。図１（ａ）及び（ｂ）で示す本発明のスクリュー杭６には、４個１組の溶接ナット付きの孔１が合計８カ所設けられている。さらに、スクリュー杭６の頭部には、ボルト（貫通用ボルト）を通す孔３が対向して設けられている。スクリュー杭６の頭部に設ける孔は、４個１組の溶接ナット２を設置の孔１が４つ、貫通用ボルトを通す孔３が２つ、４個１組の溶接ナット５を設置の孔４が４つの順に、開けられていることが望ましい。本発明では、ボルトは地面と水平方向に取り付けられる。

本発明の杭打ちについて、図２でスクリュー杭の打ち込みを説明する。スクリュー杭６の打ち込みは、リーダー３３を使用し、スクリュー杭を垂直方向に維持しながら重機により行う。本発明に用いるリーダー３３の特徴として、その先端部の接地部分３２が、Ｒを有する面状の接地面を有し、接地面表面には形成された突起部３１をその先端に有する。突起部３１の数は特に限定されないが、６個〜１６個を円状又は楕円状に形成したり、１０個〜２４個を二重円状又は二重楕円状に形成することが好ましい。地盤にリーダー３３を接地し、油圧減速機を回転させて、垂直方向を維持しながらスクリュー杭６を打ち込む。起伏のある地盤に打ち込む場合、障害物がある地盤に打ち込む場合でも、接地部表面に形成された突起部３１が地盤に強固にくい込むので、設定した箇所に確実に垂直方向を維持しながらスクリュー杭６を打ち込むことができる。本発明では、スクリュー杭を４本１組として設計通りに打ち込む。

次に、本発明のユニットについて説明する。本発明でユニットとは４本の支柱と４本のユニット構成枠（枠材）で組み立てられた構造物をいう。必要に応じて、支柱には補強材が組み込まれる。４本の支柱は、４本一組のスクリュー杭に対応するように設計されて、ユニットに組み立てられる。

図３（ａ）は本発明に用いる支柱の一例を示し、図３（ｂ）は本発明に用いる別の支柱の一例を示す。本発明で用いる支柱７は、その脚部１４が、スクリュー杭６の円筒状頭部に差し込まれる。支柱脚部１４の断面形状については、スクリュー杭の円筒状頭部との関係から、その断面形状は円形であることが望ましい。支柱の断面形状は特に限定は無いが、図３（ａ）に示すような支柱脚部と一体構造とすることもできるし、図３（ｂ）に示すような支柱脚部とは異なる構造とすることもできる。支柱脚部に対して、支柱はその断面が大きい、例えばその断面が円形としたときは、支柱脚部に対して、支柱の方が大きい直径を有する円形であることが望ましい。

支柱脚部１４には、押さえ部分１７（図７参照）、貫通用ボルトを通す孔の位置１６がある。押さえ部分１７は、押さえボルト１８（詳細は後記）の先で押さえられる部分であり、貫通用ボルトを通す孔の位置１６は、貫通用ボルト２０を通す孔が開けられる部分である。この貫通用ボルトを通す孔は、ユニットを組み立てる前にあらかじめ開けていても良いし、ユニットの支柱脚部をスクリュー杭の円筒状頭部に差し込み、押さえボルトで固定した後にドリル等で開けても良い。後の方法は、芯ずれが生じた場合に特に有効である。また、貫通用ボルトを通す孔の位置１６は、あらかじめ、予備的に孔を開けておいてから、押さえボルトで固定した後に、ドリル等で孔を調整する方法が、芯ずれ対応としては、さらに望ましい。

ユニットは４本の支柱７と枠材により組み立てられる。必要に応じて補強材で補強する。枠材は、ユニット構成枠（横ばり）１２とユニット構成枠（縦ばり）１３で構成される。図３（ｃ）は、４本の支柱のうち、２本１組がそれぞれ同じ長さ（高さ）として、ユニット構成枠（縦ばり）１３が傾斜している構造としたユニットを示している。図３（ｄ）は、４本の支柱が同じ長さとなるように設計し、ユニット構成枠（横ばり）１２とユニット構成枠（縦ばり）１３を水平構造としたユニットを示している。枠材に補強材２５を取り付けた例である。図３（ｅ）は、４本の支柱が同じ長さとなるように設計し、さらに屋根構造と補強材を取り付けたユニットを示している。補強材２５が支柱７に取り付けられた例である。本発明のユニットは、４本の支柱を組み合わせる限りにおいて多種多様な構成が可能であり、図３に示した３種の事例に限定されない。

図４は、４本１組で地盤に打ち込まれたスクリュー杭６の一例を模式的に示す。図４（ａ）は、４本１組のスクリュー杭を、一定の間隔で打ち込んで事例であり、図４（ｂ）は、４本１組のスクリュー杭を、接近させて打ち込んで、ユニットがつながるように設計した一例である。４本１組の間隔は特に限定されず、設計に従って打ち込むことが可能である。

本発明のユニットの移動について説明する。本発明では、ユニットを現場に運んだ後、又は現場で組み立てた後、クレーン等で吊り上げて、スクリュー杭上に移動させる。図５に、ユニットをワイヤーで吊り上げてスクリュー杭上へ移動する工程を示す。図５で示したユニットはユニット構成枠に傾斜のあるユニットの一例である。例えば、ソーラーモジュール４０を取り付けた、ソーラーユニットとして利用することがその一例としてあげることができる。説明上、図５（ａ）では、枠だけの図となっているが、メガソーラー等の場合は、ユニットにはソーラーモジュールを取り付けたユニットで吊り上げる。図５（ａ）はワイヤーで吊り上げてのユニットの移動を示したものである。すなわち、組み立てたソーラーユニットの４カ所をワイヤー８で吊り上げ、調整型吊具９を介して、クレーンのフック１０で引っかけて、クレーンのワイヤー１１で吊り上げて、スクリュー杭６上へ移動させ、スクリュー杭６と支柱７とが接合された状態を示したものである。図５（ｂ）はその吊り上げてスクリュー杭６上へ移動した状態を側面からみたものである。調整型吊具９によりワイヤー８の長さが調整されるので、ユニット構成枠（縦ばり）１３は傾斜したまま、支柱脚部１４の位置を同じ高さにして吊り上げる。このため、支柱脚部１４の吊り上げ移動は垂直な状態を維持して行うことができる。図５（ｃ）は、支柱脚部１４が垂直な状態でスクリュー杭頭部１５上に移動し、支柱脚部１４をスクリュー杭頭部１５に、垂直な状態で差し込む直前の状態を示している。本事例では、ソーラーモジュール４０が設置されたユニット（ソーラーユニット）を間隔を開けて設置する例である。間隔を開けるかどうかはソーラーユニットの設計上の判断によるものなので、ソーラーユニットを接近させる場合も可能である。例えば、農地に設置するような場合に、この工法は有効である。

図６は、連続した構築物を建設する工事の一例を示す。図５で説明した内容については一部を省略する。本事例は、４本１組のスクリュー杭を、接近させて打ち込んで、ユニットがつながるように設計した場合である。図６（ａ）は、ワイヤーで吊り上げてユニットをスクリュー杭上へ移動させて、スクリュー杭６とユニットの支柱７を接合した状態を示す。本事例では、４本の支柱が同じ長さで、ユニット構成枠（縦ばり）１３を水平構造としたユニットである。なお、ユニット構成枠（横ばり）１２は、常に水平とすることが望ましい。図６（ｂ）はそのユニットを吊り上げてスクリュー杭６上へ移動した状態を側面からみたものである。本事例では、ユニット構成枠（縦ばり）１３を水平にしてスクリュー杭上へ移動した例である。支柱脚部１４の吊り上げ移動は垂直な状態を維持して行う。そのため、支柱脚部１４をスクリュー杭頭部１５に垂直に差し込むことができる。図６（ｃ）は、支柱脚部１４が垂直な状態でスクリュー杭頭部１５上に移動した状態を示している。

本発明で芯ずれとは、図５（ｃ）、図６（ｃ）の状態で支柱脚部１４が、スクリュー杭頭部１５の中心からずれることをいう。なお、本発明では、４本１組の支柱を有するユニットを使用するので、芯ずれは、４本のずれ状態を最小に調整することで対応する。即ち、１本ずつの施工だとある１本の杭の上での芯ずれが大きくなったときには１本のみの芯ずれ対応が必要であるが、本発明では、杭と支柱脚部は共に円形であるので、４本の支柱に芯ずれ状態を分けることで、１本あたりの支柱の芯ずれを小さくすることができる。

本発明の杭とユニットの接合構造について説明する。本発明では、スクリュー杭の円筒状頭部にユニットの支柱脚部を差し込み、ボルトとナットで接合する構造をとっている。図７は、スクリュー杭の円筒状頭部へユニット支柱脚部を差し込みボルトとナットで接合する構造を示す。本発明で使用するボルトは、押さえボルト１８と貫通用ボルト２０である。使用するナットは、押さえボルトには溶接ナットを使用し、貫通用ボルトには、ワッシャとナットを使用する。本発明では、まず、ユニットの支柱脚部とスクリュー杭を、押さえボルトと溶接ナットにより接合する。接合構造が押さえボルトと溶接ナットで十分な構造となったときは、貫通用ボルトを使用することは要しない。ユニットの支柱脚部とスクリュー杭を説明上、図７は、押さえボルト１８と貫通用ボルト２０の２種類のボルトを使用して接合する構造を記載する。

図７（ａ）は、支柱脚部１４が、垂直状態を維持して、スクリュー杭の円筒状頭部１５上に達し、接合するボルトを準備した状態を示している。図７（ｂ）は、支柱脚部１４がスクリュー杭の円筒状頭部１５に差し込まれ、支柱端部３５の位置まで支柱がスクリュー杭の円筒状頭部１５に差し込まれ、用意したボルトで接合した状態を示している。図７では、支柱脚部１４には貫通用ボルト２０用に孔１６があらかじめユニット組み立て前に開けられている例で説明する。ボルトの接合順は、押さえボルト８本、貫通用ボルト１本の順である。押さえボルト１８は支柱脚部１４の押さえ部分１７に向けて溶接ナット設置の孔１、４を通して支柱脚部１４の押さえ部分１７に向けて締め付けられる。なお、押さえボルト１８は座金と溶接ナット２（５）により締め付けられ固定される。本発明のボルトの方向は地面に水平である。地面に垂直方向に締め付けた場合には、ボルト又はナットに外部の風水が溜まりやすいのでさびやすいという問題があったが、水平方向であるので水は溜まりにくくさびの発生も起こりにくい。

本発明では、押さえボルト１８に座金をはさみ溶接ナット２で締め付ける。座金には種々の種類があるが、望ましくは、歯付き座金、特に望ましくは、ナットに歯付きの座金が接合した歯付き座金ナットが望ましい。図７（ａ）には、押さえボルト１８、歯付き座金ナット１９の一例を図示する。図７（ｃ）〜（ｅ）は、押さえボルト１８により、支柱脚部１４が４方向から押さえられる工程を示す断面図である。図１（ｃ）で示した１−１線断面図に対応している。図７（ｆ）〜（ｇ）は、支柱脚部１４とスクリュー杭頭部１５が、ボルト側のワッシャ２１、ナット２３側のワッシャ２２をはさみ、貫通用ボルト２０とナット２３で締め付けられる工程を示す断面図である。図１（ｄ）で示した２−２線断面図に対応している。

押さえボルト１８は座金付きナット１９をはさみスクリュー杭の円筒状頭部１５の４カ所設けられている孔から締め付ける。その方法は、対角線方向に締め付けるのが好ましい。また、４方向からの締め付けは仮締めの後、固定するのが望ましい。図７（ｃ）〜（ｅ）はその順序を示し、まず、座金付きナットをはさんだ押さえボルト１８を支柱脚部の押さえ部分１７に向けて締める。図７（ｃ）は座金付きナットをはさんだ押さえボルト１８を対向した位置に準備した状態を、図７（ｄ）は座金付きナットをはさんだ２本の押さえボルト１８を対向した位置で締め、残り２本の押さえボルト１８を対向した位置で準備した状態を示す。図７（ｅ）は座金付きナットをはさんだ４本の押さえボルト１８を締め付けた状態を示す。

なお、押さえボルトを締める溶接ナットの付いた４箇所の孔は、図７の例示では、合計８カ所である。２カ所の孔３（貫通用孔）の上下に設けられることが望ましい。この場合は、押さえボルトをまず締め、支柱脚部を固定した後、ボルトを貫通させる工程を行う。

図７では、説明上、支柱脚部１４とスクリュー杭の円筒状頭部１５には隙間を記載している。この間隔は、状態に応じた施工上の遊びの役割を果たしていて、１０〜２０ｍｍとることが好ましく、１０〜１５ｍｍとることが特に好ましい。即ち、円筒状頭部内径（直径）と支柱脚部外径（直径）の差は２０〜４０ｍｍで設計することが好ましく、２０〜３０ｍｍとすることが特に好ましい。この間隔（施工上の遊び）を維持して、支柱脚部の外径は４０〜１４０ｍｍ、スクリュー杭の円筒状頭部の内径は６０〜１５０ｍｍで設計することが望ましい。この径は、図２に示すリーダー式杭打ち機を使用して、１０００本打ち込んだ場合に生じる芯ずれの巾が、経験上、２〜２０ｍｍであることに対応したものである。

図８で、芯ずれが生じた場合の対応を説明する。図７で説明したように、杭の円筒状頭部には、ユニット支柱脚部とずれ（芯ずれ）が生じることを想定して、施工上の遊びがとられている。芯ずれへの対応は、押さえボルト１８の締め込み長さでまず対応する。すなわち、ユニットの４本の支柱を調整しながら施工する本発明の工法では、設けられた施工上のあそび、支柱脚部１４とスクリュー杭の円筒状頭部１５の隙間（施工上のあそび）の範囲内に芯ずれを制御することで対応できる。

図８（ａ）は、図１（ｃ）で示した１−１線断面図に対応した断面図である。図８（ｂ）、（ｃ）は図８（ａ）において、５−５線の断面図と６−６線の断面図である。図８（ｂ）、（ｃ）は、支柱脚部１４がスクリュー杭頭部１５に芯ずれを生じて差し込まれた状態で、押さえボルト１８がより対応した例である。芯ずれの状態に応じて押さえボルト１８の締め込み長さを施工上の遊びにより調整する。すなわち、円筒状頭部１５と支柱脚部１４の隙間の間隔が大きい方は押さえボルト１８を完全に押し込み、その間隔が小さい方は押さえボルト１８を、押さえボルト頭部と座金付きナット１９の間に隙間を残して押し込むことで対応する。すなわち、押さえボルト１８の軸を完全にナットの中に締め込むか、または残すかによって、芯ずれに対応することができる。

押さえボルト１８を締め付けた後、貫通用ボルト２０で締め付ける。貫通用ボルト２０を通すための支柱脚部の孔は、押さえボルトで支柱脚部を固定してから、支柱脚部の貫通用ボルトを通す孔の位置１６にドリル等で孔を開けることが好ましい。スクリュー杭に芯ずれが生じた場合には、芯ずれに対応して支柱脚部の差し込み位置を調整する必要があり、貫通用ボルト２０の貫通位置についてもあわせて調整できるからである。なお、ユニットと杭との接合構造の状態によっては、押さえボルトによる固定のみで十分な場合もあり、このような場合には、貫通用ボルトを使用せずに、押さえボルトのみでユニットの支柱脚部とスクリュー杭頭部との接合構造が完成する。図８（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）では、さらに芯ずれ（支柱の傾き）が生じた場合であっても、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同様に、押さえボルト１８の締め込みを調整して対応した事例である。このように、押さえボルト１８と貫通用ボルト２０により芯ずれには対応できる。なお、図は説明のため誇張した内容としている。

図９は、ユニットが、４本の支柱とユニット構成枠に補強材と屋根状部をつけた一例であって、さらに屋根状部にソーラーモジュール４０を設置した一例である。例えば、農業用ハウスにソーラーを建設した例である。

図１０は、本発明の杭の頭部１５とユニットの支柱脚部７を接合する工程を示す図である。本発明のユニット接合工程では、対角線状に接合する状態を示している。本工程では、スクリュー杭とユニット支柱脚部の接合が地上から０．５〜１．５ｍの位置で、水平状態でのボルトの締め付けなので、従来のフランジによる垂直方向のボルトの締め付けと比較して作業者の負担が少なく、設計の自由度が大きくなる。押さえボルトで締め付けてから、貫通用ボルトを追加する場合などには、貫通用ボルト用の孔を後で開けることも作業上可能である。

本発明の工法は、メガソーラー、農業用ハウス、その他簡易建設物の建設方法に利用することができる。

１ 孔
２ 溶接ナット
３ 孔
４ 孔
５ 溶接ナット
６ スクリュー杭
７ 支柱
８ ワイヤー
９ 調整型吊具
１０ フック
１１ ワイヤー
１２ ユニット構成枠（横ばり）
１３ ユニット構成枠（縦ばり）
１４ 支柱脚部
１５ スクリュー杭頭部
１６ 貫通用ボルトを通す孔の位置（貫通用ボルトが貫通する孔の位置）
１７ 押さえ部分
１８ 押さえボルト
１９ 歯付き座金ナット
２０ 貫通用ボルト
２１ ワッシャ
２２ ワッシャ
２３ ナット
２４ 屋根状部
２５ 補強材
３１ 突起部
３２ 接地部分
３３ リーダー
３５ 支柱端部
４０ ソーラーモジュール

Claims (4)

1. 杭打ち、ユニットの組み立て、ワイヤーに吊り上げてのユニットの移動、杭とユニットの接合からなるユニット工法であって、
   杭が、らせん構造とボルト接続用の孔を設けた円筒状の頭部を有するスクリュー杭であって、
   杭打ちが、その先端にＲを有する面状の接地面を有し、接地面表面には突起部が形成されたリーダーを使用して、垂直方向を維持しながら重機により４本１組で杭の打ち込みを行う工法であって、
   ユニットの組み立てが、４本の支柱と４本のユニット構成枠で組み立てられる工法であって、
   ワイヤーに吊り上げてのユニットの移動で、吊り上げられたユニットの４本の支柱を４本１組のスクリュー杭頭部に移動させる工法であって、
   杭とユニットの接合が、ユニットの支柱脚部をスクリュー杭の円筒状の頭部に差し込み、ボルトとナットで締め付ける接合構造であるユニット工法。
2. 杭とユニットの接合に用られるボルトが４本１組の対向する押し込みボルトであって、押し込みボルトが、座金付きナットとスクリュー杭の円筒状の頭部に付けられた溶接ナットにより締め付けられることを特徴とする請求項１記載のユニット工法。
3. 杭とユニットの接合に用られるボルトが、４本１組の対向する押し込みボルト８本と、貫通ボルト１本であることを特徴とする請求項１又は２記載のユニット工法。
4. 杭とユニットの接合がユニットの４本の支柱脚部を対角線方向に同時に作業されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のユニット工法。

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