JP3916083B2 - 簡易基礎及び簡易基礎の集合体 - Google Patents

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本発明は、公園、緑地等に柵、橋、ベンチ、遊具等の建造物や樹木等の被支持体を支持するために用いられる簡易基礎に関する。
近年、里山、河川敷、湿原等にその自然環境を保護すると共に自然環境を生かして公園や緑地等として利用するために、柵、橋、ベンチ、遊具等の建造物を構築することが行われている。前記建造物を構築する際には、地盤にこの建造物を支持するための基礎が設けられるが、前記基礎は通常地盤に掘削された穴に捨てコンクリートを打ち、この捨てコンクリート上に組まれた枠体内にコンクリートを充填し、養生することにより形成される。
ところが、前記里山、河川敷、湿原等では、地盤の掘削、生コンクリートの搬入等のために大型の車両が進入すると、植生、土壌等が損なわれ、自然環境を保護するための公園、緑地化が、自然環境の破壊を招くという本末転倒の結果になるという問題がある。また、前記のようにして形成された基礎は、不要になった場合に撤去して原状回復することが難しいとの問題がある。
そこで、施工現場で枠体にコンクリートを充填、養生させることなく、容易に組み立てて建造物の基礎とすることができる簡易基礎が提案されている(特許文献1参照)。当該特許文献1に開示された簡易基礎としては、例えば、図7に示すように、円筒状体31の側面に4方向からそれぞれスリーブ管32を挿通したものがある。この簡易基礎では、スリーブ管32は、円筒状体31の側面に設けられた入口孔33から出口孔34に挿通され、円筒状体31内に配設されたプレート35により固定されている。
前記簡易基礎は、ボール紙等で形成された円筒状体31内にコンクリートを流し込んだ後、施工現場の地盤に予め掘削された穴に埋設される。そして、簡易基礎は、図8に示すように、スリーブ管32に案内させてパイプ36を土壌中に打ち込むことにより固定される。尚、簡易基礎には、円筒状体31内のコンクリートに埋め込まれたブラケット37が備えられており、ブラケット37を介して被支持体に接続できるようになっている。
しかしながら、前記簡易基礎は、施工現場に搬入する前に予め円筒状体31内にコンクリートを流し込んで固めるため、重量が重くなり、施工現場に搬入する際にクレーン等を使用しなければならない。このため、施工現場にはクレーン等を搭載した比較的大型の車両で簡易基礎を搬送しなければならず、自然環境への影響が大きいという不都合がある。また、前記簡易基礎は、不要になって撤去する際にもクレーン等が必要となる。
また、被支持体の種類によっては、前記特許文献1に開示された簡易基礎ほどの耐力を必要としないものがある。しかしながら、前記特許文献1に開示された簡易基礎では、小さい耐力で足りる被支持体を設置する場合でも施工現場にクレーン等を搭載した比較的大型の車両で簡易基礎を搬送しなければならないという不都合があった。さらに、撤去後においてもスリーブ管32と円筒状体31内のコンクリートとが固まっているため、これらを分離してリサイクルを行うことは困難であった。
米国特許第5039256号公報
本発明は、簡易基礎の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、軽量で搬送や設置が容易な簡易基礎及びその集合体を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、被支持体の種類に応じて容易に耐力を調節することができる簡易基礎の集合体を提供することを目的とする。さらに、本発明の他の目的は、撤去後にリサイクルが容易な簡易基礎及びその集合体を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の簡易基礎は、土壌中に埋設され上部に設けられる被支持体を支持する金属製の簡易基礎であって、土壌中に打ち込まれる1本の打ち込み杭と、前記打ち込み杭を水平面に対し傾斜させた状態で案内して保持する1本の筒状の案内部材と前記案内部材の上部に固定される板状の上フランジと前記案内部材の下部に固定される板状の下フランジとを有し、前記被支持体に連結されると共に少なくとも前記下フランジが土壌中に埋設される胴部とを備えていることを特徴とする。
本発明の簡易基礎は、打ち込み杭と、1本の打ち込み杭を案内する案内部材と上下フランジとを有する胴部からなり、前記打ち込み杭は前記案内部材を介して前記胴部に保持され、前記胴部は前記上下フランジを備える。従って、被支持体から力が加わった場合であっても、簡易基礎は前記打ち込み杭及び前記胴部の土壌中に埋設された部分により土壌中に保持されるため、従来の簡易基礎のようにコンクリートの本体を必要としない。従って、軽量で搬送が容易となり、クレーンや大型の車両を必要としないため、施工現場に与える影響を最小限に止めることができる。また、各部材が金属で形成されているため、撤去後のリサイクルが容易となる。
また、本発明の簡易基礎においては、前記案内部材は、打ち込み杭が土壌中に打ち込まれた後に前記打ち込み杭を固定する固定手段を備えていることが好ましい。これによれば、前記上下フランジ、前記案内部材及び前記打ち込み杭が一体となって被支持体を支持することができるため、さらに耐力が向上する。
また、前記目的を達成するために、本発明の簡易基礎の集合体は、請求項1又は2の簡易基礎を金属製の連結部材により複数連結してなり、前記胴部は前記連結部材を介して被支持体を支持することを特徴とする。これによれば、被支持体に要求される耐力に応じて前記簡易基礎を複数連結すればよいので、容易に耐力の調節を行うことができる。
また、本発明の簡易基礎の集合体においては、前記連結部材は複数の前記簡易基礎の前記上フランジ同士を連結する金属製の上部連結板と、複数の前記簡易基礎の前記下フランジ同士を連結する金属製の下部連結板とからなることが好ましい。
これによれば、前記連結部材が上下2枚の板材(上部連結板と下部連結板)で構成されることになり、簡易基礎の連結数に合わせて板材を加工するだけでよいため、前記連結部材の製造が容易となる。また、簡易基礎の連結数に合わせて複数種の連結部材を用意しても、各連結部材は2枚の板材で構成されるためかさばらず、複数種の連結部材を施工現場に容易に搬送できる。従って、仮に何らかの事情で施工現場において簡易基礎の連結数を変更しなければならないときでもその場で変更を行うことができる。
また、本発明の簡易基礎の集合体においては、前記連結部材は、前記複数の案内部材同士の向きが平面視で放射状に均等に配設されるように前記簡易基礎を連結するものであることが好ましい。
例えば、前記連結部材が2個の前記簡易基礎を連結する場合はそれぞれの簡易基礎の案内部材の向きが180゜異なるように連結し、3個の場合は120゜、4個の場合は90゜となるように連結する。このように前記連結部材同士の向きを平面視で放射状に均等に配設することにより、被支持体に水平方向の荷重が加わった際に各打ち込み杭及び前記胴部に均等に荷重が加わるため、一部のみに荷重が集中するのを防ぐことができる。
次に、本発明の簡易基礎及び簡易基礎の集合体の実施形態の一例について、図1乃至図6を参照して説明する。本実施形態の簡易基礎及びその集合体は、里山、河川敷、湿原等に公園、緑地等の施設を構築し、或いは樹木を支持する際に用いられるものである。前記公園、緑地等の施設としては、柵、橋、ベンチ、遊具、木道、照明器具、四阿等の小型屋外建造物を挙げることができる。
まず、簡易基礎単体の構成と使用例について図1及び図2を参照して説明する。本実施形態の簡易基礎単体1は、図1に示すように、鉄板を溶接して連結することにより側面視で略コ字状に形成され上フランジ3と背面板4と下フランジ5と、上フランジ3と下フランジ5を斜めに連結する円筒状のスリーブ7(案内部材)とを備える胴部6と、スリーブ7に挿通されて土壌中に埋設されるパイプ8(打ち込み杭)とから構成される。また、スリーブ7は、上フランジ3及び下フランジ5との連結部分が全周にわたって溶接されている。また、本実施形態では、胴部6及びパイプ8は、共に素材に鉄を使用している。
胴部6の上フランジ3には、パイプ8が挿通される開口9が設けられている。また、上フランジ3には、後述する係止フックFを締結したり、胴部6を上部連結板10A〜D及び下部連結板11A〜Dに連結する連結ボルト12を挿通するための貫通孔13が4カ所に設けられている。下フランジ5にも同様に開口14と貫通孔15とが設けられている。また、スリーブ7の略中央には、スリーブ7にパイプ8を固定手段である固定ボルト16で固定するためのねじ孔17が設けられている。
本実施形態の簡易基礎単体1は、図2(a)に示すように土壌中に埋設されて樹木Tの幹を支持したり、図2(b)に示すように樹木Tの根巻きRを支持したり、その他あまり耐力を必要としない上部建造物に用いられる。例えば、図2(a)のような場合、まず、簡易基礎単体1が設置される予定の箇所に胴部6が埋設される大きさの穴を開け、その穴に胴部を収納する。その後、パイプ8をスリーブ7で案内しながら油圧式の杭打ち機や木ハンマー等で土壌中に打ち込む。その後、ボルト16をねじ穴17にねじ込み、パイプ8をスリーブ7にしっかりと固定する。また、図2(a)に示すように、貫通孔13を利用して係止フックFを上フランジ3に固定し、ワイヤーWを係止フックFに係止する。そして、簡易基礎単体1を土壌中に埋設し、ワイヤーWを樹木Tの幹に巻き付け、樹木Tを支持する。尚、図2(a)においては、胴部6及びパイプ8が完全に土壌中に埋設されている状態を示しているが、少なくともパイプ8の一部と胴部6の下フランジ5が土壌中に埋設されていればよい。
或いは、図2(b)に示すように、樹木Tの根巻きRをワイヤーWで保持するようにしてもよい。この場合、樹木Tが植えられる予定の箇所に根巻きRの大きさよりも若干大きめに穴を開ける。次に、適当な箇所に胴部6を載置してパイプ8を土壌中に埋め込み、パイプ8とスリーブ7とをボルト16で固定する。このとき、上フランジ3に係止フックFを固定し、ワイヤーWを係止フックFに係止しておく。その後、樹木Tを穴の中に入れ、根巻きRをワイヤーWで支持し、根巻きRの周囲に土砂を入れて簡易基礎単体1及び根巻きRを埋設する。
次に、簡易基礎の集合体2A〜Dについて、図3乃至図6を参照して説明する。簡易基礎の集合体2A〜Dは、簡易基礎単体1を上部連結板10A〜D及び下部連結板11A〜Dを用いて適宜組み合わせて連結することにより構成されるユニット式の簡易基礎となっている。本実施形態では、図3に示す2連簡易基礎2A、図4に示す3連簡易基礎2B、図5に示す4連簡易基礎2C、図6に示す4連簡易基礎2Dについて説明する。本実施形態の2連簡易基礎2A〜4連簡易基礎2Dにおいて、簡易基礎単体1を連結する数は、その上方に設置される被支持体(図示せず)が必要とする耐力によって定める。
例えば、柵等を設置する場合は、さほど基礎に要求される耐力は必要ないので、図3に示すように2個の簡易基礎単体1を連結して2連簡易基礎2Aとする。また、橋脚等、ある程度基礎に要求される耐力が必要なときは、図4に示すように3個の簡易基礎単体1を連結して3連簡易基礎2Bとする。さらに、四阿等のように基礎に要求される耐力が高いときは、図5又は図6に示すように4個の簡易基礎単体1を連結して4連簡易基礎2C或いは2Dとする。
まず、2連簡易基礎2Aの構成について図3を参照して説明する。2連簡易基礎2Aは、2個の簡易基礎単体1を連結するものであり、2連上部連結板10Aと、2連下部連結板11Aとを備えている。2連上部連結板10Aは、図3(b)に示すように、長方形の板材にパイプ8を挿通するための開口18が2カ所に設けられ、その周囲に簡易基礎単体1の上フランジ3の貫通孔13と連結ボルト12で結合するための貫通孔19がそれぞれ4カ所、合計8カ所に設けられている。また、その中央部分には被支持体を固定するためのボルト(図示せず)を挿通するための固定孔20が4カ所に設けられている。2連下部連結板11Aは、図3(c)に示すように、長方形の板材の両側部に、簡易基礎単体1の下フランジ5の貫通孔15と連結ボルト12で結合するための貫通孔21が4カ所に設けられている。
次に、本実施形態における2連簡易基礎2Aの設置方法について説明する。まず、図3(a)に示すように、2個の簡易基礎単体1を2連上部連結板10Aと2連下部連結板11Aとで挟み、4本の連結ボルト12を貫通孔19、貫通孔13,15及び貫通孔21に挿通し、2連下部連結板11Aの裏面側をナット(図示せず)で螺着してこれらの部材を連結する。また、2連上部連結板10Aの外側にあるそれぞれ2カ所の貫通孔19には、2連上部連結板10Aと簡易基礎単体1の上フランジ3とを連結するための短いボルト22が挿通され、ナット23により螺着されて両部材が締結される。このとき、2個の簡易基礎単体1の向きは、パイプ8の向きが互いに180゜逆向きになるように連結する。
次に、施工現場において、上述のようにパイプ8を除いて組み立てられた2連簡易基礎2Aが収納できる大きさの穴を土壌に開けておく。そして、その穴に前記2連簡易基礎2Aを収納する。次に、パイプ8をスリーブ7に案内させながら土壌中に打ち込む。その際、パイプ8の打ち込みは油圧式の杭打ち機、又は木ハンマー等で行う。パイプ8が図3(a)のようにほぼ2連上部連結板10Aの高さまで打ち込まれた後は、スリーブ7のねじ孔17に固定ボルト16をねじ込み、スリーブ7にパイプ8をしっかりと固定する。次に、図示しない被支持体を2連上部連結板10Aに設けられた固定孔20を利用して固定する。最後に、土壌に開けられた穴に土砂を入れて2連簡易基礎2Aを土壌中に埋設する。
尚、上記実施形態においては、2個のスリーブ7及びパイプ8を互いに180゜向きが異なるように連結しているが、これに限らず、図3(d)に示すように、2個のスリーブ7及びパイプ8を同一の方向に向けてもよく、2連上部連結板10Aの長さ方向に180゜向きが異なるように連結してもよく、2個のスリーブ7及びパイプ8の向きが90゜になるように連結してもよい。
また、2連下部連結板11Aを2連上部連結板10Aよりも短くして4本の連結ボルト12により各部材を締結しているが、これにかぎらず、2連下部連結板11Aを2連上部連結板10Aと同様の構成として8本の連結ボルト12により各部材を連結してもよい。また、2連上部連結板10Aの上方に後述する4連簡易基礎2Dに用いられているような蓋状カバー24(図6(a)参照)を取り付けるようにしてもよく、被支持体を直接2連上部連結板10Aに溶接してもよい。また、各部材を予め組み立てることなく施工現場において組立を行ってもよい。
次に、3連簡易基礎2Bについて説明する。3連簡易基礎2Bは、3個の簡易基礎単体1を連結するものであり、3連上部連結板10Bと3連下部連結板11Bとを備えている。3連上部連結板10Bは、図4(b)に示すように、簡易基礎単体1の上フランジ3と連結する部分が3方に突出し、外形が大略Y字状に形成されている。3連下部連結板11Bは、図4(c)に示すように、簡易基礎単体1の下フランジ5とはそれぞれ2本の連結ボルト12でのみ連結されるため、外形形状は正六角形となっている。その他の構成は2連上部連結板10A或いは2連下部連結板11Aと同様であるので、2連上部連結板10A或いは2連下部連結板11Aと同様の構成は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
3連簡易基礎2Bでは、図4(a)に示すように、隣り合うパイプ8の向きがそれぞれ120゜となるように簡易基礎単体1を連結している。また、3連簡易基礎2Bにおいては、連結ボルト12は各簡易基礎単体1ごとに2本、合計6本が用いられている。尚、3連簡易基礎2Bにおいても、スリーブ7及びパイプ8が、図4(b)に示す上フランジ3との連結部分のようにすべて外側に向けて突出するように簡易基礎単体1を連結してもよく、或いは任意の方向に向けて連結してもよい。
次に、4連簡易基礎2Cについて図5を参照して説明する。4連簡易基礎2Cは、4個の簡易基礎単体1を多少間隔を空けて連結するものであり、4連上部連結板10Cと4連下部連結板11Cとを備えている。4連上部連結板10Cは、図5(b)に示すように、簡易基礎単体1の上フランジ3と連結する部分が4方に突出し、外形が大略十字状に形成されている。4連下部連結板11Cは、簡易基礎単体1の下フランジ5とはそれぞれ2本の連結ボルト12でのみ連結されるため、図5(c)に示すように、外形形状は正方形の角部を面取りした八角形となっている。その他の構成は2連上部連結板10A或いは2連下部連結板11Aと同様であるので、2連上部連結板10A或いは2連下部連結板11Aと同様の構成は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
4連簡易基礎2Cでは、図5(a)に示すように、隣り合うパイプ8の向きがそれぞれ90゜となるように簡易基礎単体1を連結している。また、4連簡易基礎2Cにおいては、連結ボルト12は各簡易基礎単体1ごとに2本、合計8本が用いられている。また、4連簡易基礎2Cにおいては、図5(b)に示すように、4連上部連結板10Cの簡易基礎単体1との連結部分が外方に突出するように形成され、各簡易基礎単体1が中央に間隔を空けて連結されているので、後述する4連簡易基礎2Dよりも耐力が大きくなっている。このため、基礎に対する耐力が要求される被支持体の設置の際に有効である。
次に、4連簡易基礎2Dについて図6を参照して説明する。4連簡易基礎2Dは、前記4連簡易基礎2Cと同様に4個の簡易基礎単体1を連結するものであるが、4連簡易基礎2Cに比べて各簡易基礎単体1を接近させて連結させている点が特徴である。また、本実施形態においては、図6(a)に示すように、4連上部連結板10Dの上方に底面が開放された箱形の蓋状カバー24を取り付けている。4連上部連結板10Dは、図6(b)に示すように、平面視で正方形の板材に4個の開口18とその周囲にそれぞれ4個の貫通孔19が設けられている。また、4連上部連結板10Dの中央には、上方に突出し被支持体に連結するためのアンカーボルト25が取り付けられている。このアンカーボルト25は4連上部連結板10Dの中央に設けられた貫通孔に全周溶接することにより固定されている。4連下部連結板11Dは、各簡易基礎単体1の下フランジ5とそれぞれ1カ所で連結するように形成されているため、図6(c)に示すように、正方形の板材に4個の貫通孔21が設けられた形状となっている。その他の構成は2連上部連結板10A或いは2連下部連結板11Aと同様であるので、2連上部連結板10A或いは2連下部連結板11Aと同様の構成は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
4連簡易基礎2Dでは、図6(a)に示すように、隣り合うパイプ8の向きがそれぞれ90゜となるように簡易基礎単体1を連結している。この4連簡易基礎2Dにおいては、図6(a)に示すように開口18の周囲の貫通孔19は、4連上部連結板10Dの中心に近い箇所では連結ボルト12によって4連上部連結板10D、4連下部連結板11D及び簡易基礎単体1を連結している。4連上部連結板10Dの外側の3カ所では、ボルト26によって蓋状カバー24、4連上部連結板10D及び簡易基礎単体1の上フランジ3が連結されている。
また、4連簡易基礎2Dにおいては、図6(a)に示すように、簡易基礎単体1の側面と簡易基礎単体1の背面板4とが隣接するように連結しているため、平面視での設置面積が小さくなっている。従って、4連簡易基礎2Dは、基礎に対する耐力が要求され、さらに設置面積を広く取ることができない上部建築物を設置する場合に有効である。尚、上記4連簡易基礎2C及び2Dにおいても、スリーブ7及びパイプ8の向きを任意に変更してもよい。
以上のように、2連簡易基礎2A、3連簡易基礎2B、4連簡易基礎2C及び4連簡易基礎2Dは、簡易基礎単体1、パイプ8、上部連結板10A〜D及び下部連結板11A〜Dの各部品毎に分割して搬送することができるため、クレーンや大型の車両が不要である。このため、施工現場の環境への影響を最小限に抑えることができる。また、これらの部材は鉄でできているため、撤去後のリサイクルも容易となる。
尚、上記各実施形態においては、2連簡易基礎2A、3連簡易基礎2B、4連簡易基礎2C及び4連簡易基礎2Dについて説明したが、上部連結板10A〜D及び下部連結板11A〜Dの形状を変更することにより、さらに多くの簡易基礎単体1を連結することもできる。この場合も基礎全体の設計を変更することなく、上部連結板や下部連結板の形状を変更すればよく、これらは構成が板状であるため設計や加工が容易となる。
また、上記各実施形態においては、胴部6を鉄板を溶接して略コ字状に形成しているが、これに限らず、長方形の鉄板を曲げ加工して略コ字状に形成してもよい。また、打ち込み杭に円筒状のパイプ8を用いているが、これに限らず、角筒、丸鋼、L型鋼、或いはH型鋼等を用いてもよい。また、パイプ8の打ち込みを容易にするために先端部に円錐状の金物を取り付けるようにしてもよい。
また、パイプ8はスリーブ7に固定ボルト16で固定しているが、固定ボルトを通しボルトとしてもよく、施工現場においてパイプ8とスリーブ7の先端部を溶接してもよい。このように溶接により固定した場合、パイプ8とスリーブ7との結合力が非常に強くなり、さらに撤去時にもその先端部のみをグラインダー等で加工すれば分離することもできる。また、上記実施形態では、胴部6及びスリーブ7は鉄板又は鉄パイプを加工することにより形成されているが、これに限らず、これらの部材を鋳物で一体に製造してもよい。
本発明の簡易基礎単体の構成を示す説明図。 簡易基礎単体の使用例を示す説明図。 本発明の実施形態のうち、簡易基礎単体を2個連結した2連簡易基礎を示す説明図。 (a)は簡易基礎単体を3個連結した3連簡易基礎を示す説明図、(b)は3連上部連結板を示す説明図、(c)は3連下部連結板を示す説明図。 (a)は簡易基礎単体を4個連結した4連簡易基礎を示す説明図、(b)は4連上部連結板を示す説明図、(c)は4連下部連結板を示す説明図。 (a)は簡易基礎単体を4個連結した4連簡易基礎の他の実施形態を示す説明図、(b)は4連上部連結板を示す説明図、(c)は4連下部連結板を示す説明図。 従来の簡易基礎の主要部分を示す説明図。 従来の簡易基礎の設置状態を示す説明図。
符号の説明
1…簡易基礎単体、2A〜D…簡易基礎、6…胴部、7…スリーブ(案内部材)、8…パイプ(打ち込み杭)、10A〜D…上部連結部材、11A〜D…下部連結部材。

Claims (5)

  1. 土壌中に埋設され上部に設けられる被支持体を支持する金属製の簡易基礎であって、
    土壌中に打ち込まれる1本の打ち込み杭と、
    前記打ち込み杭を水平面に対し傾斜させた状態で案内して保持する1本の筒状の案内部材と前記案内部材の上部に固定される板状の上フランジと前記案内部材の下部に固定される板状の下フランジとを有し、前記被支持体に連結されると共に少なくとも前記下フランジが土壌中に埋設される胴部とを備えていることを特徴とする簡易基礎。
  2. 前記案内部材は、打ち込み杭が土壌中に打ち込まれた後に前記打ち込み杭を固定する固定手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の簡易基礎。
  3. 請求項1又は2の簡易基礎を金属製の連結部材により複数連結してなり、前記胴部は前記連結部材を介して被支持体を支持することを特徴とする簡易基礎の集合体。
  4. 前記連結部材は複数の前記簡易基礎の前記上フランジ同士を連結する金属製の上部連結板と、複数の前記簡易基礎の前記下フランジ同士を連結する金属製の下部連結板とからなることを特徴とする請求項3に記載の簡易基礎の集合体。
  5. 前記連結部材は、前記複数の案内部材同士の向きが平面視で放射状に均等に配設されるように前記簡易基礎を連結するものであることを特徴とする請求項3又は4に記載の簡易基礎の集合体。
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