JP3769557B2

JP3769557B2 - 木造建築物の支持装置および同支持装置を用いた木造建築物の施工方法

Info

Publication number: JP3769557B2
Application number: JP2003291047A
Authority: JP
Inventors: 富士男板垣; 淳板垣; 茹張
Original assignee: 多摩エンジニアリング株式会社
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2023-08-11
Also published as: JP2005060998A

Description

本発明は一般住宅などの木造建築物を基礎杭上に支持するための装置に関し、より詳しくは木造建築物の土台を正確な位置に支持するための装置に関する。

地盤の軟弱な土地に建設される住宅などの木造建築物は、建築物が不等沈下を生じないように地盤中に打設した基礎杭上に支持プレートを設け、この支持プレート上に直接土台を取り付ける構造のものがある。

前記基礎杭は、ガラと呼ばれる地盤中の岩石等の障害物があると設計上の正確な位置に打ち込むことができず、打設位置に１０〜２０ｃｍ程度の誤差が生じることは往々にしてあり、また杭が鉛直に打ち込まれず傾いている場合もあり、このような打設位置の誤差や杭の傾斜が生じたままで建築物の施工を行なうと、設計どおりの強度が得られない。

従来は杭を打設した後、打設した杭の上端を水平にカットして杭の上端位置と傾斜の補正を行ない、この杭の上端に支持プレートを、その前後左右の位置が設計上の正確な位置となるように現場溶接している。

しかし、基礎杭の上端部を上端面が所要の高さかつ水平となるように正確に切断する作業は基礎杭を打設した後に現場で行なわなければならないので、正確に行うのが困難である。

また、基礎杭に対する支持プレートの溶接は現場で行なわなければならず、溶接の精度は現場の天候に左右されるので、安定した溶接精度を得ることが困難であり、しかも熟練した溶接技術者が現場に出向いて作業を行なう必要があり、作業コストも嵩むという問題もある。

なお、出願人はＨ形鋼等の鋼材による構造物を支持するための装置を先に開発し、特許出願済み（特願２００３−１７５２４１）である。

本発明は、現場での溶接を行う必要がなくて充分な構造強度を得ることができ、しかも基礎杭の打設位置や角度に誤差があっても正確に修正することができ、構造物を安定して支持することができる木造建築物用の支持装置および同支持装置による木造建築物の施工方法を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る支持装置は、ベース板上に傾度調節機構を介して支持されるホルダ板を備え、このホルダ板上面に、支持しようとする土台の長手方向に位置調節が可能なスライド板を備えるスライダ機構を設け、前記ベース板にボールソケットを固定したボールジョイントの軸先端に端板を設けるとともに、前記ホルダ板の下面に上記端板をスライド可能に案内して位置決めできるガイド機構を設け、前記スライド板に前記土台固定用のアンカーボルトを立設した構成のものとしてある。

本発明の請求項２に係る支持装置は、前記スライダ機構を、前記土台の長手方向と直交する方向に位置調節できるように前記ホルダ板上面に取り付けた構成のものとしてある。

本発明の請求項３に係る支持装置は、前記ベース板の下面に、任意の長さに伸縮可能な上下調節機構を設けた構成のものとしてある。

本発明の請求項４に係る支持装置は、前記上下調節機構を、内周面に巻き方向が互い異なる雌ねじが形成された上下の雌ねじ筒と、これらの雌ねじ筒の各雌ねじに螺合する互いに巻き方向が異なる上下の雄ねじが外周面に形成された雄ねじ体とを備え、この雄ねじ体の外周面における前記上下の雄ねじ間に雄ねじ体を正逆回転させるための回転操作部を有し、この回転操作部を正逆回転させることによって上下の雌ねじ筒が離間または接近して上下方向に伸縮される構成のものとしてある。

本発明の請求項５に係る施工方法は、地盤に打設された基礎杭の上端に、ベース板上に傾度調節機構を介して支持されるホルダ板を備え、このホルダ板上面に、支持しようとする土台の長手方向に位置調節が可能なスライド板を備えるスライダ機構を設け、上記スライド板に前記土台固定用のアンカーボルトを立設してなる支持装置の前記ベース板を固定し、前記傾度調節機構によって前記ホルダ板の水平調整を行ない、次いでスライダ機構の位置調節を行なってから同スライダ機構のスライド板の位置を調節し、前記アンカーボルトに、予め土台にあけたアンカーボルト挿通用の孔を嵌めて前記スライダ機構上に土台を載せ、アンカーボルトの土台上に突出した部分にナットを螺合せしめて土台を固定する構成としてある。

本発明の請求項６に係る施工方法は、前記ベース板を、基礎杭の間に任意の長さに伸縮可能な上下調節機構を備える構成としてある。

本発明の請求項７に係る施工方法は、前記上下調節機構を、内周面に巻き方向が互い異なる雌ねじが形成された上下の雌ねじ筒と、これらの雌ねじ筒の各雌ねじに螺合する互いに巻き方向が異なる上下の雄ねじが外周面に形成された雄ねじ体とを備え、この雄ねじ体の外周面における前記上下の雄ねじ間に雄ねじ体を正逆回転させるための回転操作部を有し、この回転操作部を正逆回転させることによって上下の雌ねじ筒が離間または接近して上下方向に伸縮される構成としてある。

以下、本発明に係る支持装置の実施例を添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
本実施例の支持装置は、ベース板１上に傾度調節機構たるボールジョイント２を介してホルダ板３を備えていて、このホルダ板３上面にスライダ機構４を設けてあり、このスライダ機構については後述する。

また、前記ベース板１の下面には上下調節機構５を設けてあり、この上下調節機構の外側面とベース板の下面間には補強用のブラケット６を設けてある。

前記上下調節機構５は、内周面に雌ねじ部７ａ、８ａをそれぞれ形成した上下の雌ねじ筒７、８と、上下の雄ねじ部９ａ、９ｂ間に回転操作部９ｃを有する筒体よりなる雄ねじ体９を備え、また、回転操作部９ｃと上下の雌ねじ筒７、８間にロックナット１０、１０を設けてある。

上下の雌ねじ筒７、８における各雌ねじ部７ａ、８ａは互いにねじ条の巻き方向が逆向きになっており、かつ雄ねじ体における上下の雄ねじ部９ａ、９ｂも互いにねじ条の巻き方向が逆向きになっていて、回転操作部を正逆回転させることによって上下の雌ねじ筒が離間し、または接近して、上下調節機構５全体が伸縮できるようになっている。

前記回転操作部９ｃは外周面の横断面形状が六角形状を呈する形状としてあって、前記ロックナット１０、１０と同じ工具で回すことができるようにしてある。
また、前記各雌ねじ部、雄ねじ部、ロックナットの各ねじ条はいずれも耐荷重性の高い角ねじや台形ねじとする。
なお、前記上側の雌ねじ筒７における上端部寄りの内側には十字状の補強リブ１１を設けてある。

前記ベース板１上には、前記ボールジョイント２のボールソケット２ａを固定してあって、ボール２ｂから上方に延びる軸２ｃの先端には端板１２が取り付けられている。

なお、上記ソケット２ａは上下２分割のもので構成されていて、これら上下の部材は下部材内にボール２ｂを収容した後、上部材を下部材に螺合できるようにしてあって、前記端板１２はその後、ロッド先端に溶接する構成となっている。

また、ボールジョイント２は軸２ｃが鉛直軸線に対して全周方向に６°程度傾斜できるものとするのが好適である。

そして前記端板１２は前記ホルダ板３の下面に設けたガイド機構１３を介してホルダ板に取り付けられていて、このガイド機構は前記端板１２をスライド可能に囲む左右一対の断面Ｌ字状のガイドフレーム１４、１４の両端部に、サイドプレート１５、１５を備え、サイドプレートに螺合、貫通する調節ボルト１５ａ、１５ａによってガイド機構に対する端板１２の位置を任意に固定できるようになっている。

また、上述した傾度調節機構の構成においてはボールジョイント２がホルダ板３をフリーに傾斜可能に支持しており、この構成であっても十分に建築物を支持することができるのであるが、本実施例の装置においては、さらに耐震性等の構造物の支持強度を大ならしめるべく、しかも土台１６を取り付ける前に予めホルダ板を水平に調節、固定しておくことができるよう、前記ベース板１とホルダ板３間の前後位置および傾斜を正確に設定した状態で強固に固定するための連結部材１７、１７を設けてある。

具体的には連結部材１７を、巻き方向を互いに異にする上下のボルト棒１８、１８間を、内面に上下のボルト棒の各雄ねじと螺合する雌ねじを有する長さ調節杆１９で接続したものとし、その上下のボルト棒をそれぞれホルダ板３の４隅部にあけた長孔２０とベース板１の４隅部にあけた孔２１、２１に貫通せしめてホルダプレートとベース板の各上下からナット２２、２２で固定する構成としてある。

なお、上記ホルダ板３の連結部材貫通用の孔を長孔２０とするのは、前述したガイド機構１３によってベース板１に対するホルダ板３の位置が前後に動くからであり、したがって長孔２０は前後方向に長い形状のものとしなければならない。

また、ホルダ板３は前記傾度調節機構によってベース板１に対して角度を調節することができるようになっているので、これらホルダ板とベース板とが平行でなくても連結部材１７、１７によって確実に固定しなければならないので、ホルダ板およびベース板とナットとの間には傾斜角度を許容する部材を介在せしめる必要があり、例えばホルダ板やベース板に接する側の片面に多数の突起や突条が形成された緩み止めワッシャー２３を設けて、突起や突条がホルダ板やベース板を噛み込むように固定するのが好ましい。

なお、このような突起や突条を有する緩み止めワッシャーに代えて、スプリングワッシャーやゴム製ワッシャーを設ける場合もあり、傾斜角度が大である場合には予め上下面間に勾配を付したワッシャーを設ける場合もある。

上述した連結部材は、基礎杭２４と土台１６の前後位置、左右位置および傾斜を調節した後、ナット２２、２２を締め、さらに４隅の連結部材における長さ調節杆１９を均等に回動させて締め付けるようにする。
なお、連結部材の上下のボルト棒を１本の長尺なボルト棒で構成し、長さ調節杆１９を設けない場合もある。

しかして、前記スライダ機構４はスライダボックス２５内にスライド板２６を土台１６の長手方向に位置調節可能に備えるものとしてあり、スライダボックス２５の頂板２５ａに長手方向にあけた長孔２５ｂを通して、スライド板２６に２本のアンカーボルト２７、２８を着脱可能に取り付けてある。なお、１本のアンカーボルト２７は土台１６を保持固定専用であり、他の１本のアンカーボルト２８ホールダウン金物（引き寄せ金物）２９を固定するために使用する。

より詳しくは、スライド板にあけた孔３０、３０の下面側開口まわりにナット３１、３１を溶接してあって、上記孔を通してアンカーボルトをナットに螺合せしめて固定する構成としてある。

また、スライダボックス２５内には、上記ナットよりも高さが大にして、スライダボックスの内側面とナット側面間に嵌るレール３２、３２を設けてあり、ナットがスライド板とともに移動する際のガイドとナットの下面とボックス内底面との接触防止およびナットとスライド板間の溶接が不充分であった場合のナットのまわり止めを兼ねるようにしてある。

さらに、スライダボックス２５の端板２５ｃ、２５ｃには外側から調節ボルト３３、３３を螺合、貫通せしめてあり、これら調節ボルトの内端が前記スライド板の側面に当接していて、調節ボルトを回動せしめることによってスライド板の位置を微調整できるようにしてある。

上述したスライダ機構４は前記ホルダ板３に対して、前記土台１６と直交する方向に位置調節可能に固定してあり、具体的には、土台の長手方向に並び、かつ土台の長手方向に直交する方向に長い長孔３４、３４をホルダ板３にあけてあるとともに、前記ホルダボックスの底板２５ｄにあけた孔３５の上面側開口まわりにナット３６を設けてあって、ホルダ板３の下面側から前記長孔３４と孔３５を通したボルト３７を上記ナット３６に螺合せしめて固定してある。なお、上記ナット３６はスライダボックス内の前記レール３２、３２に溶接固定してまわり止めしてある。

したがって、上記ボルト３７を緩めるとスライダ機構４は土台と直交する方向に移動可能となり、その位置を微調整してボルトを締めることによってスライダ機構の正確な位置決めを行なうことができるようになっている。

上述した構成により、ホルダ板３は基礎杭２４に対して前後移動可能であり、かつ傾斜可能に設けられ、しかも上下調節機構によって上下移動も可能となっており、またアンカーボルト２７、２８の左右位置はスライダ機構４によって正確に位置決めすることができ、したがって、基礎杭の打設位置や角度に誤差があっても上述した構成によって正確かつ容易にしかも安全かつ迅速に補正することができる。

次ぎに、上述のように構成した支持装置による木造建築物の施工方法について説明する。
本発明の支持装置は、まず上下調節機構５における下側の雌ねじ筒８を支持装置から外し、この雌ねじ筒を基礎杭２４の上端に予め工場で溶接しておき、この雌ねじ筒を溶接した基礎杭を現場の地盤に打設する。

次ぎに、雄ねじ体９の下部雄ねじ部９ｂを下側の雌ねじ筒８に螺合せしめて支持装置を基礎杭に取付け、雄ねじ体９の回転操作部９ｃを正逆回転させて前記ホルダ板３を所要の高さに位置せしめた後、ロックナット１０、１０を締めて上下調節機構５全体の高さを固定する。

なお、図２においては雄ねじ体における雄ねじ部９ａ、９ｂの軸方向の長さを雌ねじ筒における雌ねじ部の軸方向の長さとロックナットの軸方向の長さの和と同じにしてあるが、雄ねじ部の長さを短くしておけばロックナット１０、１０の軸方向の長さ（厚さ）を短いものと交換することによって上下調節機構５全体の長さをさらに縮めることができる。また、上下のロックナットをそれぞれ予め２重のもの（上下各２個）にしておいて、上下調節機構全体の長さをさらに縮める必要がある場合は上下各ひとつのロックナットを取り外すようにする場合もある。

そしてガイド機構１３によってホルダ板３の前後位置を調節してその中心を設計上の杭中心の前後位置に正確に合わせ、さらに連結部材１７におけるナット２２、２２の締め付けと長さ調節杆１９の操作により、ホルダ板３を正確に水平調節する。

その後、スライダボックス２５の位置合わせとアンカーボルト２７、２８の位置合わせを行なってから、これらアンカーボルト挿通用の孔を有する座板３８をスライダボックスの上に載せ、さらにその上に土台１６を載せてアンカーボルトを土台にあけた縦孔に通し、アンカーボルトの先端部を土台上面に突出せしめ、この土台から突出した一方のアンカーボルトの先端部にナット３９を螺合せしめて土台を固定し、また他方のアンカーボルトの先端部にホールダウン金物２９を嵌めてその上からナット４０で固定する。

上述した実施例においては、土台１５の途中部分を支持する場合について説明したが、２本の土台が直角に接続される部分すなわち建築物の土台における出隅や入隅部分等の角部においても２本の土台を支持することができ、この場合には前記ホルダ板上に、２つのスライダ機構をそのスライド案内方向が直交するように配設することによって容易に対応することができる。

より詳しくは、土台の角部においては、例えば図８に示されるように平面形状がＬ字状をなすホルダ板４１上に、第１のスライダ機構４２と第２のスライダ機構４３を直角をなすように配設し、いずれのスライダ機構もホルダ板に対してスライド方向とは直交する方向に位置を微調整できるよう同方向に長いスライダ機構固定用の長孔４４、４４および４５、４５をあけてある。
なお、ホルダ板に対するスライダ機構の取付構造は上述した第１実施例のものと同じである。

この第２実施例のものの場合には、土台の交差部に柱４６が立設されるのが一般的であり、柱の下方を２つのスライダ機構のうちのいずれかで支持する必要があるので、一方のスライダ機構を他方よりも長いもので構成する。

なお、本第２実施例のものではホルダ板とベース板間の連結部材１７、１７をホルダ板の角部と長辺の略中央の計７箇所に取り付けるのが望ましく、かくするとより安定して土台を支持することができる。

上述した実施例の支持装置では、基礎杭２４に対して下側の雌ねじ筒８を予め工場で溶接しておくものとしてあるが、下側の雌ねじ筒の下部内径を基礎杭２４の外径とほぼ同径とするとともに雌ねじ筒８の下部に例えば等間隔に４箇所のねじ孔を設けておき、基礎杭の上端に雌ねじ筒８の開口下部を嵌合して上記ねじ孔にセルフタップねじを螺入し、雌ねじ筒と基礎杭とを接続する場合もある。
かくすると、現場において杭の上端部の切断等の柱頭処理を行なってから溶接をすることなく支持装置を接続することができるというメリットがある。

本発明に係る支持装置および施工方法によれば、支持装置の各部の溶接や下側の雌ねじ筒と基礎杭との溶接を予め工場で高精度に行うことができ、従来のように現場での溶接を行う必要がなくて現場の天候に左右されることなく充分な構造強度を得ることができ、また、現場における基礎杭上端部の切断も不要であり、現場での作業を格段に簡略化することができ、工期の短縮および施工コストの低減を期すことができる。

また、上下調節機構によってホルダ板の上下位置を正確に設定することができ、かつ、傾度調節機構によってホルダ板の水平を正確に設定することができ、しかもスライダ機構によって土台の水平位置を正確に設定することができる。
したがって、基礎杭の打設位置や角度に誤差があってもこれらの誤差を正確に修正することができ、建築物を安定して支持することができる。

さらに、構造物が支持地盤の変化によって不等沈下した場合でも上下調節機構および傾度調節機構の操作によって容易かつ正確に沈下修正を行うことができるという重要なメリットもある。

本発明に係る支持装置の実施例を示す正面図。本発明に係る支持装置を基礎杭に接続した状態を示す縦断面図。ホルダ板の平面図。ホルダ板の底面図。スライダ機構の縦断正面図。図５のVI−VI線縦断面図。図５のVII−VII線縦断面図。他の実施例におけるホルダ板の他の機構を外した状態の平面図。

符号の説明

１ベース板２ボールジョイント
３ホルダ板４スライダ機構
５上下調節機構６ブラケット
７上側の雌ねじ筒８下側の雌ねじ筒
９雄ねじ体１０ロックナット
１１補強リブ１２端板
１３ガイド機構１４ガイドフレーム
１５サイドプレート１６土台
１７連結部材１８ボルト棒
１９長さ調節杆２０長孔
２１孔２２ナット
２３緩み止めワッシャー２４基礎杭
２５スライダボックス２６スライド板
２７、２８アンカーボルト２９ホールダウン金物
３０孔３１ナット
３２レール３３調節ボルト
３４長孔３５孔
３６ナット３７ボルト
３８座板３９、４０ナット
４１ホルダ板４２、４３スライダ機構
４４、４５長孔４６柱

Claims

ベース板上に傾度調節機構を介して支持されるホルダ板を備え、このホルダ板上面に、支持しようとする土台の長手方向に位置調節が可能なスライド板を備えるスライダ機構を設け、前記ベース板にボールソケットを固定したボールジョイントの軸先端に端板を設けるとともに、前記ホルダ板の下面に上記端板をスライド可能に案内して位置決めできるガイド機構を設け、前記スライド板に前記土台固定用のアンカーボルトを立設してなる木造建築物の支持装置。
前記スライダ機構を、前記土台の長手方向と直交する方向に位置調節できるように前記ホルダ板上面に取り付けてなる請求項１に記載の木造建築物の支持装置。
前記ベース板の下面に、任意の長さに伸縮可能な上下調節機構を設けてなる請求項１に記載の木造建築物の支持装置。
前記上下調節機構を、内周面に巻き方向が互い異なる雌ねじが形成された上下の雌ねじ筒と、これらの雌ねじ筒の各雌ねじに螺合する互いに巻き方向が異なる上下の雄ねじが外周面に形成された雄ねじ体とを備え、この雄ねじ体の外周面における前記上下の雄ねじ間に雄ねじ体を正逆回転させるための回転操作部を有し、この回転操作部を正逆回転させることによって上下の雌ねじ筒が離間または接近して上下方向に伸縮される構成のものとしてなる請求項３に記載の木造建築物の支持装置。
地盤に打設された基礎杭の上端に、ベース板上に傾度調節機構を介して支持されるホルダ板を備え、このホルダ板上面に、支持しようとする土台の長手方向に位置調節が可能なスライド板を備えるスライダ機構を設け、上記スライド板に前記土台固定用のアンカーボルトを立設してなる支持装置の前記ベース板を固定し、前記傾度調節機構によって前記ホルダ板の水平調整を行ない、次いでスライダ機構の位置調節を行なってから同スライダ機構のスライド板の位置を調節し、前記アンカーボルトに、予め土台にあけたアンカーボルト挿通用の孔を嵌めて前記スライダ機構上に土台を載せ、アンカーボルトの土台上に突出した部分にナットを螺合せしめて土台を固定する木造建築物の施工方法。
前記ベース板は、基礎杭の間に任意の長さに伸縮可能な上下調節機構を備えることを特徴とする請求項５に記載の木造建築物の施工方法。
前記上下調節機構を、内周面に巻き方向が互い異なる雌ねじが形成された上下の雌ねじ筒と、これらの雌ねじ筒の各雌ねじに螺合する互いに巻き方向が異なる上下の雄ねじが外周面に形成された雄ねじ体とを備え、この雄ねじ体の外周面における前記上下の雄ねじ間に雄ねじ体を正逆回転させるための回転操作部を有し、この回転操作部を正逆回転させることによって上下の雌ねじ筒が離間または接近して上下方向に伸縮される構成のものとしてなる請求項６に記載の木造建築物の施工方法。