JP4563243B2 - 柱脚基礎の施工方法および位置決め装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄骨建築物などの柱脚基礎の、施工方法および位置決め装置に関する。

鉄骨建築物や各種プラント設備などの重量構造物を設置する場合には、まず、それらの重量を支える柱脚基礎の構築が重要である。従来、それら柱脚基礎の施工方法や装置として、杭に柱脚を差込み、アンカーボルトで固定することなく、コンクリートを充填する１柱−１杭式の基礎形式のものが提案されている（特許文献１参照方）。それは、柱と杭間に２種類の接続装置を設け水平方向、鉛直方向の建方誤差の調整を行うものであり、柱から突出した部材を杭側に設けた部材が挟み込む接続装置で、水平方向、鉛直方向の位置決めを行い、ジャッキアップボルトを備えた接合装置で、柱の垂直方向の倒れを調整するものである。
しかし、この装置のものは、接続装置位置が決まっているため、水平方向には１方向しか調整が効かないと共に、コンクリート打設によって、杭芯が回転した場合に対応不可能である。また、水平方向のずれによってジャッキアップボルト位置が移動するため、ジャッキアップボルトが杭に設けた板から外れる危険性がある等の不具合があった。

また、１柱１杭基礎構造の柱接合部およびその施工法として、杭内に充填したコンクリートを削り、その上に柱を設置するものが提案されているが（特許文献２参照方）、これは、コンクリート除去に大きな労力が要る、レベル出しは（上下方向位置決め）コンクリートの削り精度に左右されてしまう、レベル出し面が杭内部、すなわち地中部にあるためレベル出し施工が困難である等の不具合があった。

また、柱脚と杭の一体化構造として、杭頭部に設けている柱の引抜についての構造に関するものがあるが（特許文献３参照方）、それは、蓋が柱の挿入前に取り付けられるため、柱が挿入できる程度の大きさにする必要があり、また、スティフナが柱の引き抜きに抵抗するように取り付けられているため、柱と充填コンクリートとの間の破損に対しての効果が少ない不具合があった。

特開平１１−１９２４号公報（図１） 特開平３−５１４２８号公報（図１） 特開２０００−１２９６９０公報（図１）

本発明は、上述の問題点に鑑み、柱脚基礎の施工方法および位置決め装置において、水平方向や、上下（鉛直）方向の柱脚位置が調整可能で、充填コンクリートと柱脚の接合箇所での強度を高めることを目的として提案するものである。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下（１）〜（１３）の手段を提案する。
（１）第１の手段は、鋼管杭の杭頭部に、断面が四辺形状の柱脚を挿入し、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定する柱脚基礎の施工方法において、前記杭頭部に挿入した柱脚の両側面を一対の第１の蓋板の直線状の縁部で挟み込んだ状態で、柱脚の水平ＸＹ方向および上下方向の位置決めを行った後、第１の蓋板を杭頭部のフランジに固定し、次に、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定することを特徴とする。
柱脚の両側面を柱脚の直線状の縁部で挟み込めば、両縁部より柱脚が保持され、柱脚がクレーン吊の場合であっても振れる事なく確実に保持でき、水平ＸＹ方向および上下方向の位置決めが容易に行えると共に、位置決め後における充填コンクリートと柱脚との接合箇所での保持固定が強固に行い得る。
なお、第１の蓋板のフランジへの固定は、ボルト止めやバイス締付け、溶接などの汎用手段で行えばよく、柱脚側面を一対の第１の蓋板で挟み込んだ状態で、フランジに固定することにより、少なくとも柱脚の水平ＸＹ方向は移動しない状態に保持できる。また、柱脚及び蓋板の材質はどのようなものでも良いが、一般的には鋼製である。また、上記水平ＸＹ方向とは、柱脚の位置合わせ芯位置であり、水平面において、直交する２方向である。
（２）第２の手段は第１の手段に係る柱脚基礎の施工方法において、前記柱脚の水平Ｘ方向の位置決めを、前記フランジ上において前記第１の蓋板を水平Ｘ方向にスライドすることにより行い、次に、前記柱脚の水平Ｘ方向に直交する水平Ｙ方向の位置決めを、前記柱脚を前記第１の蓋板の直線状の縁部に沿って移動することで行うことを特徴とする。
この方法によれば、柱脚の水平Ｘ方向の位置決め時は、第１の蓋板が平面状のフランジ上をスライドするので、そのスライド移動時に第１の蓋板が振れることがない。また、柱脚の水平Ｙ方向の位置決め時には、柱脚は第１の蓋板の両縁部間において直線的に案内されることになる。更に、本方法手順によれば、おのずから、直交する水平２方向への案内を行うことができる。
（３）第３の手段は第１又は第２の手段に係る柱脚基礎の施工方法において、コンクリート充填後、前記柱脚の他の両側面を一対の第２の蓋板の直線状の縁部により挟み込んだ状態で、第２の蓋板を前記第１の蓋板に又は前記フランジに固定することを特徴とする。
（４）第４の手段は第１ないし第３の手段の何れかに係る柱脚基礎の施工方法において、前記第１の蓋板および又は第２の蓋板を、前記フランジにボルト止めにより固定することを特徴とする。
（５）第５の手段は第１ないし第４の何れかの手段に係る柱脚基礎の施工方法において、前記柱脚の上下方向の位置決めを、前記柱脚の両側面にそれぞれ設けた鍔部材と、前記第１の蓋板との間に設置する伸縮可能な上下位置調整手段により行うことを特徴とする。
（６）第６の手段は第５の手段に係る柱脚基礎の施工方法において、前記鍔部材と前記第１の蓋板との間に設置する低摩擦式の柱脚移動手段を用いて、前記柱脚を水平Ｙ方向にスライドさせて位置決めを行うことを特徴とする。

（７）第７の手段は、鋼管杭の杭頭部に、断面が四辺形状の柱脚を挿入し、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定する時に用いる柱脚基礎の位置決め装置において、前記鋼管杭の杭頭部のフランジにボルト止め可能であり、直線状の縁部を備えた一対の第１の蓋板と、前記第１の蓋板と共にその直線状の縁部で前記柱脚の四辺を挟み込み、前記第１の蓋板にボルト止め可能な一対の第２の蓋板と、前記柱脚の上下方向位置を調整する上下位置調整手段と、を具えたことを特徴とする柱脚基礎の位置決め装置。
（８）第８の手段は第７の手段に係る柱脚基礎の位置決め装置において、前記第１の蓋板および又は第２の蓋板の直線状の縁部に、柱脚の側面に沿って当接する垂直材を設けたことを特徴とする。
（９）第９の手段は第７又は第８の手段に係る柱脚基礎の位置決め装置において、前記第１の蓋板および第２の蓋板には、前記フランジのボルト孔と同一ピッチで、かつ、前記直線状の縁部に直交する方向に長孔状のボルト孔が設けられていることを特徴とする。
（１０）第１０の手段は第７ないし第９の何れかの手段に係る柱脚基礎の位置決め装置において、前記フランジが円形状であり、フランジの円周に沿う長孔状の周ボルト孔が設けられていることを特徴とする。

（１１）第１１の手段は、鋼管杭の杭頭部内に柱脚を挿入し、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定する柱脚基礎の施工方法において、前記柱脚の外周より一回り大きい孔を中央部に有する蓋板を前記杭頭部のフランジに固定し、次に、前記孔と前記柱脚の側面との隙間を調整することにより、前記柱脚の水平ＸＹ方向の位置決めを行い、次に、前記杭頭部内にコンクリートを充填して、前記柱脚を杭頭部に立設固定することを特徴とする。
なお、本手段における蓋板の杭頭部への固定は、杭頭部に柱脚を挿入後又はその挿入前に行えばよい。挿入後に行う場合には、蓋板を複数に分割しておき、柱脚側面側から分割蓋板を当てがい、それぞれ杭頭部に固定する、あるいは、直立する柱脚の上方より蓋板を差し入れて、杭頭部に固定すればよい。挿入前に行う場合には、杭頭部に固定されている蓋板の孔内に上方より柱脚を挿入すればよい。いずれの場合でも、蓋板に柱脚の外周より一回り大きい孔を有しているが故に、そのような手順が可能となる。

（１２）第１２の手段は、鋼管杭の杭頭部に柱脚を挿入し、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定する時に用いる柱脚基礎の位置決め装置において、前記柱脚の外周より一回り大きい孔を中央部に有し、前記杭頭部のフランジにボルト止め可能な蓋板と、同蓋板の孔の四周囲にそれぞれ設けられ、前記柱脚を水平ＸＹ方向に押す押圧手段と、前記柱脚の上下方向位置を調整する上下位置調整手段と、を具えたことを特徴とする。
（１３）第１３の手段は第７又は第１２に係る柱脚基礎の位置決め装置において、前記鋼管杭の杭頭部が基礎面下に埋設されたフランジ付の埋設箱であることを特徴とする。
本願発明は、必ずしも、鋼管杭の杭頭部に柱脚を立設固定するものに限らず、基礎面下に埋設した埋設箱である場合にも同様に適用できる。また、埋設箱は上方が開口する底付の容器状のものであればよく、その外周形状は、矩形状、円筒状、多角形状など、どのような形状でもよい。

第１の手段よりなる請求項１に記載の柱脚基礎の施工方法によれば、杭頭部内に柱脚挿入後に第１の蓋板を設置しているため、柱脚挿入時に邪魔とならない。また、第１の蓋板の直線状の縁部により柱脚両側面を挟み込めば、その縁部が柱脚の水平位置調整時のガイドの役割を果たし、特に柱脚がクレーン吊の場合に柱脚が振れる事なく、柱脚の水平位置決め作業が容易かつ安全に行い得る。
また、柱脚を杭頭部に立設後、柱脚が第１の蓋板により挟み込み支持されるので、充填コンクリートと柱脚の接合箇所での強度を高めることができ、コンクリートの固化が完了するまでの間、柱脚の立設位置にくるいが生ぜず、柱脚を正確な位置に立設設置できる。
第２の手段よりなる請求項２に記載の柱脚基礎の施工方法によれば第１の手段に係る作用効果を奏すると共に、柱脚の水平ＸＹ方向（水平２方向）の位置を調整する際、片側１方向ずつ調整していくため、位置決めが容易にできる。
第３の手段よりなる請求項３に記載の柱脚基礎の施工方法によれば、第１の手段又は第２の手段に係る作用効果を奏すると共に、第２の蓋板はコンクリート充填後の設置となるため、コンクリート打設に十分な開口面積が確保でき、杭頭部の隅々までコンクリートを充填することができるので、高品質の柱脚基礎を施工できる。
また、柱脚が第１および第２の蓋板により、その水平ＸＹ方向（四周囲）が挟み込み支持されるので、コンクリートの固化が完了するまでの間、柱脚の立設位置が、上記手段のものよりも更に確実に柱脚を固定支持でき、柱脚を正確な座標位置に立設設置できる。
第４の手段よりなる請求項４に記載の柱脚基礎の施工方法によれば、第１の手段ないし第３の手段の何れかに係る作用効果を奏すると共に、ボルト止め施工は現場作業が容易であり、低施工コストで実施できる。
第５の手段よりなる請求項５に記載の柱脚基礎の施工方法によれば、第１ないし第４の何れかの手段に係る作用効果を奏すると共に、柱脚の上下位置調整を現場において容易に行い得、低施工コストで実施できる。また、第１の蓋板が柱脚の支持台となるため、柱脚支持用の新たな部材が不必要である。
第６の手段よりなる請求項６に記載の柱脚基礎の施工方法によれば、第５の手段に係る作用効果を奏すると共に、比較的、重量物である柱脚の水平Ｙ方向位置調整を小さい押力で容易に行うことができ、ひいては、同位置調整を安全に行うことができる。

第７の手段よりなる請求項７に記載の柱脚基礎の位置決め装置によれば、柱脚が第１および第２の蓋板により、その四辺（四周囲）が挟み込み支持されるので、充填コンクリートと柱脚の接合箇所での強度を高めることができ、コンクリートの養生固化が完了するまでの間、柱脚の立設位置にくるいが生ぜず、柱脚を正確な座標位置に立設設置できる。
第８の手段よりなる請求項８に記載の柱脚基礎の位置決め装置によれば、第７の手段に係る作用効果を奏すると共に、垂直材により柱脚の側面を、より広い当接面積で把持することができ、摩擦把持力が高まり、また、柱脚の垂直方向の安定支持力が増し、柱脚の立設位置にくるいが生ぜず、柱脚を正確な座標位置に立設設置できる。
第９の手段よりなる請求項９に記載の柱脚基礎の位置決め装置によれば、第７の手段又は第８の手段に係る作用効果を奏すると共に、ボルト孔の長孔の長さ寸法幅、フランジへの各蓋板の固定位置調整を行うことにより、柱脚の水平ＸＹ方向の位置調整が容易に行い得る。
第１０の手段よりなる請求項１０に記載の柱脚基礎の位置決め装置によれば、第７の手段ないし第９の手段の何れかの手段に係る作用効果を奏すると共に、周ボルト孔の長孔の長さ寸法幅、フランジに対する各蓋板の周方向（回転方向）の固定位置調整を行うことにより、鋼管杭がその軸心周り方向に正確に打ち込まれていない場合でも、柱脚を任意位置に回転でき、柱脚の回転位置調整が容易に行い得る。

第１１の手段よりなる請求項１１に記載の柱脚基礎の施工方法によれば、杭頭部内に立設する柱脚と、蓋板の孔との隙間を調整することにより、柱脚の水平ＸＹ方向の位置合わせが可能となり、位置合わせ後、その状態を保持固定すればコンクリートの固化が完了するまでの間、柱脚の立設位置にくるいが生じない。

第１２の手段よりなる請求項１２に記載の柱脚基礎の位置決め装置によれば、押圧手段により柱脚の水平ＸＹ方向位置調整が行い得、押圧手段により、柱脚の四周囲が挟み込み支持されるので、コンクリートの固化が完了するまでの間、柱脚の立設位置にくるいが生じない。

第１３の手段は第７又は第１２の手段に係る作用効果を奏すると共に、フランジを備えた単なる箱体である埋設箱に柱脚を立設固定する場合にもその適用が可能なものである。

本発明に係る柱脚基礎の施工方法および位置決め装置を、図１ないし図９に示す、各実施例図に基づき説明する。図１（ａ）は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の各蓋板の構成などを説明する平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視図である。図２（ａ）は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置のフランジの平面図、（ｂ）は（ａ）に対応する第１の蓋板の平面図、（ｃ）は本発明の柱脚基礎の位置決め装置に係るその他のフランジの平面図である。

図３の（ａ）は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置および施工方法を説明する側面図、（ｂ）は同平面図である。図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の柱脚基礎の位置決め装置に係る水平方向の移動手段の説明図である。図５の（１）〜（７）は本発明に係る柱脚基礎の施工方法を示す説明図である。図６の（ａ）は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視に沿う側面図である。図７は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の平面図である。図８は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の平面図である。図９は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の平面図である。

（実施例１）
本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置を図１ないし図４に基づき説明する。図１において、１は位置決め装置を示し、この位置決め装置１は、基礎面Ｔに埋設されている鋼管杭２の杭頭部２ａに、断面が四辺形状の柱脚３を挿入し、杭頭部２ａ内にコンクリート８を充填して、柱脚３を杭頭部２ａに立設固定する時に用いるものである。位置決め装置１は、矩形板状の第１の一対の蓋板４と、矩形板状の一対の第２の蓋板５とを備えている。

第１の蓋板４は、鋼管杭２の杭頭部２ａの上端外周に設けられている円形状のフランジ２ｂに、ボルト９（及びナット）により締止め可能であり、また、直線状の縁部４ｂを備えている。第２の蓋板５にも直線状の縁部５ｂを備えていて、ボルト９止めにより、第１の蓋板４と共にその直線状の縁部（４ｂ、５ｂ）で柱脚３の四辺を挟み込んだ状態で、フランジ２ｂに固定できるものである。
また、第１の蓋板４および第２の蓋板５の直線状の縁部（４ｂ、５ｂ）には、柱脚３の側面に沿って当接すると共に、柱脚３の局所的な破壊を防止するための強度部材である垂直材（６、７）がそれぞれ立設されている。蓋板４、５のサイズは柱脚３の引抜きに対する拘束力を高めるため、柱脚３挿入部以外の杭頭部２ａ全面を覆うようなサイズ（大きさ）としている。なお、図中、２ｃは杭頭部２ａの底板、３ａは柱脚３の底板を示す。

また、第１の蓋板４および第２の蓋板５には、フランジ２ｂのボルト孔２ｅと同一ピッチで、かつ、直線状の縁部（４ｂ、５ｂ）に直交する方向に長孔状のボルト孔（４ａ、５ａ）がそれぞれ設けられている。
また、図３に示すように、柱脚３の上部の両側面には鍔部材１０が、鍔部材１０に螺合する４本のボルト１１がそれぞれ設けられていて、それらで柱脚３の上下位置調整手段１２が構成されている。左右のボルト１１の下端が下述する柱脚移動手段１３に当接しており、左右のボルト１１を回すことにより、柱脚３の上下方向Ｈ位置および四方側面の傾きを調整することができる。また、第１の蓋板４上には、図４の（ａ）に示す水平Ｙ方向の移動手段である低摩擦式の一対の柱脚移動手段１３が載置されていて、この柱脚移動手段１３により、柱脚３の水平Ｙ方向への移動が低押力により行える。

また、本実施例では、柱脚３は比較的、短い場合を想定しており、図３の（ａ）に示すように、柱脚３の突出長さＬ１よりも埋め込み長さＬ２が長くなるように設定することで、柱脚３の重心位置を杭頭部２ａ内に位置せしめ、最初に設置する第１の蓋板４に柱脚３の全荷重を掛けるようにしている。なお、この時、柱脚３を吊り上げているクレーンは外し、完全に蓋板４の上に柱脚３が自立する状態とする。その状態にしておけば、柱脚３のＹ方向の移動が、柱脚移動手段１３の転がり機能と相まって、容易に行い得る。

しかして、本位置決め装置１を用いれば、柱脚３の水平Ｘ方向の位置決めが、フランジ２ｂ上において第１の蓋板４を、スライドすることにより行い得る。このスライドの際には、ボルト孔４ａからボルト孔２ｅにボルト９を差込み、長孔状のボルト孔４ａの長さ寸法長を利用して行えばよい。そして、杭頭部２ａ内にコンクリート８を充填後、柱脚３の水平Ｘ方向に直交する水平Ｙ方向の位置決めが、柱脚３を第１の蓋板４の直線状の一対の縁部４ｂにより形成された溝部に沿って、例えば、ｙ矢印方向に移動することで行い得る（図３ｂ参照方）。
また、上記において、ボルト孔（４ａ、５ａ）の長孔の長さ寸法幅、フランジ２ｂへの各蓋板（４、５）の固定位置調整を行うことにより、柱脚３の水平ＸＹ方向（柱脚３の四辺に直交する方向）の位置調整（柱脚３の中心を設計中心位置Ｏに合致する位置調整）を容易に行うことができる。

そのようにして、柱脚３の水平Ｘ方向、水平Ｙ方向及び上下方向Ｈ位置を調整設定して、第１の蓋板４および第２の蓋板５をフランジ２ｂに、ボルト９により締付け固定すれば、本位置決め装置１の杭頭部２ａへの設置が完了する。設置完了後、柱脚３は第１の蓋板４と第２の蓋板５とにより、その四辺（四周囲）が挟み込み支持されるので、充填コンクリート８と柱脚３の接合箇所での強度を高めることができ、コンクリート８の養生固化が完了するまでの間、柱脚３の立設位置にくるいが生ぜず、柱脚３を正確な中心位置Ｏに設置できる。また、垂直材（６、７）により柱脚３の側面を、より広い当接面積で把持するので、摩擦把持力が高まると共に、柱脚３が傾倒せず、柱脚３を正確な立設状態で固定設置できる。

なお、上記実施例において、柱脚３を矢印Ｚ方向に回転する必要がある場合には、図２（ａ）に示すように、フランジ２ｂのボルト孔２ｅのピッチを図１図示のものよりも短くし、より多くのボルト孔２ｅを設けておくと共に、（ｂ）に示すように、第１の蓋板４の長孔状のボルト孔４ａをボルト９の径に対し、その幅Ｂを大きくし、第１の蓋４が多少ずらせるようボルト９と長孔間にガタを設けておいて、第１の蓋板４の矢印Ｚ方向への調整移動を可能としておけばよい。あるいは、図２（ｃ）に示すように、フランジ２ｂに設けるボルト孔２ｅを、フランジ２ｂの円周に沿う長孔状の周ボルト孔２ｄとしておけば、柱脚３の矢印Ｚ方向への回転調整に対応することができ、柱脚３をその中心位置Ｏ周りの任意位置に回転でき、柱脚３の回転位置調整が容易に行い得る。

また、本実施例のものは、杭頭部２ａ内に柱脚３を挿入後に蓋板（４、５）などを設置できるため、柱脚３を杭頭部２ａ内に挿入する時に邪魔とならない。また、第２の蓋板５は、コンクリート８充填後の設置となるため、コンクリート８の打設に十分な開口面積が確保できる。フランジ２ｂ上の第１の蓋板４が柱脚３を挟み込むような構造となるため、第１の蓋板４は柱脚３の水平位置調整時のガイドの役割を果たす。水平ＸＹ方向（水平２方向）の位置を調整する際、片側１方向ずつ調整していくため、位置決めがそれほど難しくない。第１の蓋板４が柱脚３の支持台となるため、柱脚３支持用の新たな部材が不必要である。

おって、図４において、（ａ）は台車１４の下に複数の鋼棒１５を敷設した柱脚移動手段１３を、（ｂ）は台車１４の下にスライダー１６を備え、スライダー１６がレール１７に跨設するレール形式の柱脚移動手段１３Ａを、（ｃ）は台車１４の下に複数のローラ１８を敷設したローラ形式の柱脚移動手段１３Ｂをそれぞれ示している。しかして、柱脚移動手段１３に柱脚３の荷重を掛けた状態で、例えばｙ矢印方向に移動させることで、柱脚３の水平Ｙ方向位置合わせを行えばよい。なお、上述における柱脚３の水平Ｙ方向の移動時においては、いずれの柱脚移動手段（１３、１３Ａ、１３Ｂ）を用いても良い。また、柱脚３の水平Ｙ方向への倒れ止めとして、第２の蓋板５に代えて、例えば、第１の蓋板４に、柱脚３の他の両側面側にそれぞれ当接するように延設するストッパーを固定してもよい。

（実施例２）
次に、図５の（１）〜（７）に基づき、鋼管杭２の杭頭部２ａに、断面が四辺形状の柱脚３を挿入し、杭頭部２ａ内にコンクリート８を充填して、柱脚３を杭頭部２ａに立設固定する柱脚基礎の施工方法を説明する。なお、図５の各（１）〜（７）において、上段は柱脚基礎の側断面図、下段は柱脚基礎の平面図である。
（１）基礎面Ｔ下に埋設している鋼管杭２の杭頭部２ａ内に、柱脚３の下端部を挿入する。
（２）柱脚３の両側面に一対の第１の蓋板４を設置し、ボルト９によりフランジ２ｂに仮止め固定する（この時、ボルト９は仮締め）。
（３）柱脚３の水平Ｘ方向の位置決めの際には、第１の蓋板４をその長孔４ａに沿って（例えばｘ矢印方向に）スライドさせて行い、柱脚３に蓋板４の垂直材６が軽く触れる位置で第１の蓋板４をフランジ２ｂにボルト９止め固定する。
（４）次に、例えばｙ矢印方向に柱脚３を移動して、柱脚３の水平Ｙ方向の位置決めを行う。その位置で上下位置調節手段１２を介して蓋板４上に柱脚３の荷重を掛ける。
（５）上下位置調節手段１２を調節して柱脚３のレベル（上下位置）調整（例えばｈ矢印方向への調整）を行う。
（６）Ｄ矢印で示す開口部より杭頭部２ａ内にコンクリート８を打設する。
（７）第２の蓋板５を、ボルト９により蓋板４又は及びフランジ２ｂに締付け固定する。

基本的には、前記（１）〜（７）に記載の手順により柱脚基礎の施工を行えばよいが、図１ないし図５に基づき、本施工方法を更に詳述する。
（ア）柱脚３の両側面を一対の第１の蓋板４の直線状の縁部４ｂで挟み込んだ状態で、柱脚３の水平Ｘ方向の位置決めを、フランジ２ｂ上において第１の蓋板４をスライドすることにより行い、第１の蓋板４をフランジ２ｂに、ボルト９により仮止め固定する。
（イ）柱脚３の水平Ｘ方向に直交する水平Ｙ方向の位置決めを、柱脚３を第１の蓋板４の直線状の縁部４ｂに沿って移動することで行なう。
（ウ）柱脚３の上下方向の位置決めを、柱脚３の両側面にそれぞれ設けた鍔部材１０と、第１の蓋板４との間に設置する上下位置調整手段１２（及び又は図６に示す上下位置調整手段１２Ａ）により行った後、第１の蓋板４をフランジ２ｂに、ボルト９により本締め固定する。
（エ）一対の第１の蓋板４間から杭頭部２ａ内にコンクリート８を充填する。
（オ）次に、柱脚３の他の両側面を一対の第２の蓋板５の直線状の縁部５ｂにより挟み込んだ状態として、第２の蓋板５を第１の蓋板４に、又はフランジ２ｂに固定する。
なお、上記（イ）と（ウ）とは、その作業を同時又は逆順序で行っても良い。
また、上記実施例において、柱脚３の水平Ｙ方向の位置決め時に、図４に示す、柱脚移動手段１３を用いれば、柱脚３の移動が円滑に行い得る。
また、柱脚３の水平Ｘ方向の位置決めを、フランジ２ｂ上の第１の蓋板４をスライドさせて行うので、水平Ｘ方向の位置調整時において柱脚３は常に平面上を移動することになり、位置決めが容易に行える。水平ＸＹ方向（水平２方向）の位置を調整する際、片側１方向ずつ調整していくため、位置決めがそれほど難しくない。第１の蓋板４が柱脚３の支持台となるため、柱脚３支持用の新たな部材が不必要である。

（実施例３）
本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置を図６の（ａ）（ｂ）に基づき説明する。図６において、１Ａは位置決め装置を示し、この位置決め装置１Ａは、基礎面Ｔに埋設されている鋼製の埋設箱２Ａに、断面が四辺形状の柱脚３を挿入し、埋設箱２Ａ内にコンクリート８を充填して、柱脚３を埋設箱２Ａに立設固定する時に用いるものである。

この位置決め装置１Ａは、柱脚３の四辺より一回り大きい四辺形孔２１を中央部に有し、埋設箱２Ａの上部外周に設けられているフランジ２０ｂにボルト９止め可能な蓋板２０と、蓋板２０の四辺形孔２１の四周囲にそれぞれ設けられ、柱脚３を水平ＸＹ方向に押す押圧手段２２と、柱脚３の上下方向位置を調整するジャッキアップボルトや手動ジャッキなどの上下位置調整手段２３とを具えている。押圧手段２２は蓋板２０に立設する板２４と、板２４にねじ込まれている押ボルト２５とを備えていて、柱脚３の四周囲の複数の押ボルト２５を調節することにより、柱脚３の水平ＸＹ方向位置を調節設定できる。

また、柱脚３の対称位置の左右の押ボルト２５ａの押出し長さを調節することで柱脚３の中心位置Ｏ回りのＺ矢印方向への回転調整を行うことができる。また、上下位置調整手段２３は、蓋板２０の側面に固定されている一対の鍔部材１０と、板２４にその先端が当接し、鍔部材１０にねじ込まれているボルト１１とを備えていて、ボルト１１のねじ込み量を調節することにより、柱脚３の上下方向位置を調節できる。
また、柱脚３の底板３ａには、筒１２ａと、それにねじ込まれているボルト部材１２ｂとよりなる上下位置調整手段１２Ａが設けられていて、ボルト部材１２ｂのねじ込み長を調節することにより、柱脚３の上下位置を調整できる。なお、上記蓋板２０は一体あるいはフランジ継手などによる分割構造としても良い。また、蓋板２０には、フランジ２０ｂのボルト孔２ｅと同一ピッチのボルト孔２０ａが設けられている。
更に、本実施例では、柱脚３は比較的、短い場合を想定しており、柱脚３の重心位置が埋設箱２Ａ内に位置せしめ、蓋板２０に柱脚３の全荷重を掛けるようにしている。なお、この時、柱脚３を吊り上げているクレーンは外し、完全に蓋板２０の上に柱脚３が自立する状態としておく。

しかして、本装置を用いて柱脚３を埋設箱２Ａに立設固定する場合には、蓋板２０の四辺形孔２１内に柱脚３を挿入し、柱脚３の四辺回りに蓋板２０を設置して、蓋板２０を埋設箱２Ａ上部のフランジ２０ｂに固定し、次に、押しボルト２５を回してその押出し長を増減して、四辺形孔２１と柱脚３の各側面との隙間を調整することにより、柱脚３の水平ＸＹ方向の位置決めを行うと共に、ボルト１１やボルト部材１２ｂを調節して、柱脚３の上下方向位置決め、及び、左右の押ボルト２５ａを調節して、柱脚３の回転方向位置決めを行った後、埋設箱２Ａ内にコンクリート８を充填して、柱脚３を埋設箱２Ａに立設固定すればよい。

そのようにして、柱脚３を埋設箱２Ａに立設固定しておけば、充填コンクリート８と柱脚３の接合箇所での強度を高めることができ、コンクリート８の養生固化が完了するまでの間、柱脚３の立設位置にくるいが生ぜず、柱脚３を正確な座標位置に立設設置できる。なお、図６中、２ｆは埋設箱２Ａの下部外周に設けられていて、その上下方向位置への移動を抑止する土圧抑制リングである。また、基礎面Ｔはコンクリートや土砂などで構成されている。
なお、本実施例において、柱脚３が円柱状（又は多角形状）である場合には、蓋板２０の中央部の孔を円形状（又は多角形状）としてもよいが、上述の四辺形孔２１であっても、円柱状（又は多角形状）の柱脚３の水平ＸＹ方向の位置決めは可能である。

（実施例４）
本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置を図７に基づき説明する。この位置決め装置１Ｂは、実施例３（図６）のものにおいて、柱脚３の水平ＸＹ方向の位置決め手段２２が、蓋板２０に立設する板部材２２ｂと、柱脚３の側面との間に、螺子式伸縮器や油圧ラムなどの伸縮器具２７を用いている点が相違しその他の構造や機能は、実施例３のものと同様である。本実施例においては、伸縮器具２７の伸縮量を調整することにより、柱脚３の水平ＸＹ方向の位置決めを行い得ると共に、そのまま保持しておくことで、柱脚３をその位置に保持固定することができる。

（実施例５）
本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置を図８に基づき説明する。この位置決め装置１Ｃは、実施例３（図６）のものにおいて、柱脚３の水平ＸＹ方向の位置決め手段２２が、蓋板２０の四辺形孔２１と柱脚３の側面との隙間に複数の楔２８を打ち込む構造である点、および、四辺形孔２１を実施例３のものより小さくしている点が相違し、その他の構造や機能は、実施例３のものと同様である。本実施例においては、柱脚３の四周囲の各楔２８の打ち込み量を調整することにより、柱脚３の水平ＸＹ方向の位置決めを行い得ると共に、そのまま保持しておくことで、柱脚３をその位置に保持固定することができる。また、図中、３２はコンクリート打設用の開閉蓋である。

（実施例６）
本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置を図９に基づき説明する。この位置決め装置１Ｄは、実施例３のものにおいて、柱脚３の中心位置Ｏ回りのＺ矢印方向への回転を行う手段が、蓋板２０に立設する２枚の板部材２９と、各板部材２９にそれぞれその対向する方向からねじ込まれている回転方向ボルト３０と、柱脚３の側面に固定されているブラケット３１とを備えている点が相違し、その他の構造や機能は、実施例３のものと同様である。本実施例においては、対向する回転方向ボルト３０の各ねじ込み長を調整することにより、回転方向ボルト３０の先端がブラケット３１に当接し、柱脚３をＺ矢印方向に回転せしめることができると共に、そのまま保持しておくことで、柱脚３の回転位置を固定支持することができる。

上述する実施例１〜６で説明した各方法や装置のものは、何れも柱脚３の四周囲を囲む蓋板（４、５、２０）を備えたものである。
また、実施例１〜６に示す、各位置決め手段などを適宜、選択して組合せても良く、また、適宜、重複して採用実施しても良い。
また、実施例１〜６に示すものは、鋼管杭２の杭頭部２ａ又は埋設箱２Ａの何れのものにも適用できる。つまり、フランジを備えた単なる箱体のものであればよく、それらの全てに適用できる。また、埋設箱２Ａは鋼製あるいは、フランジを除く部分はコンクリート製であっても良い。

以上述べたものにおいて、実施例１、２のものは、杭頭部２ａに水平方向にスライド可能な蓋板（４、５）を設け、柱脚３の水平位置調整時にはガイドとして、また、鉛直位置調整時にはレベル調整機構の土台としての役割を果たすものである。また、実施例３〜６のものは、柱脚３と蓋板２０との間に隙間を設け、その隙間を利用して柱脚３の水平ＸＹ方向およびＺ矢印方向（軸回転方向）への移動調整を図り、また、鉛直位置調整時にはレベル調整機構の土台としての役割を果たすものである。上記各実施例の何れのものも、杭頭部２ａ（埋設箱２Ａ）に設ける蓋板（４、５、２０）を柱脚３に固定するように設置し、水平力作用時のコンクリートの破損による強度低下を防ぎ得るものである。

なお、本発明は、柱脚が円柱状（又は多角形状）のものであっても適用でき、その場合には、円柱状（又は多角形状）の柱脚の両側を一対の第１の蓋板の直線状の縁部で挟み込んだ状態で、柱脚の水平ＸＹ方向および上下方向の位置決めを行った後、第１の蓋板を杭頭部のフランジに固定し、次に、杭頭部内にコンクリートを充填し、次に、柱脚の他の両側を一対の第２の蓋板の直線状の縁部により挟み込んだ状態で、第２の蓋板を第１の蓋板に又は前記フランジに固定して、柱脚を杭頭部に立設固定すればよく、その他の具体的方法手順や位置決め装置、各手段の構造は上述したものと同様のものでよい。つまり、本発明は、柱脚の断面形状が四辺形状、円柱状、多角形状など、何れの断面形状であっても適用可能である。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく必要に応じ、適宜設計変更し得るものである。また、上記実施例における各構成要素には、当業者が容易に想定できるものや、実質的に同一のものが含まれる。

（ａ）は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の各蓋板の構成などを説明する平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視図である。 （ａ）は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置のフランジの平面図、（ｂ）は（ａ）に対応する第１の蓋板の平面図、（ｃ）は本発明の柱脚基礎の位置決め装置に係るフランジのその他の例を示す平面図である。 （ａ）は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置および施工方法を説明する側面図、（ｂ）は同平面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の柱脚基礎の位置決め装置に係る水平方向の移動手段の説明図である。 （１）〜（７）は本発明に係る柱脚基礎の施工方法を示す説明図である。 （ａ）は本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視に沿う側面図である。 本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の平面図である。 本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の平面図である。 本発明に係る柱脚基礎の位置決め装置の平面図である。

符号の説明

１ 柱脚基礎の位置決め装置
２ 鋼管杭
２ａ 杭頭部
２ｂ フランジ
３ 柱脚
４ 第１の蓋板
５ 第２の蓋板
６、７ 垂直材
８ コンクリート
９ ボルト
１０ 鍔部材

Claims (13)

1. 鋼管杭の杭頭部に、断面が四辺形状の柱脚を挿入し、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定する柱脚基礎の施工方法において、前記杭頭部に挿入した柱脚の両側面を一対の第１の蓋板の直線状の縁部で挟み込んだ状態で、柱脚の水平ＸＹ方向および上下方向の位置決めを行った後、第１の蓋板を杭頭部のフランジに固定し、次に、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定することを特徴とする柱脚基礎の施工方法。
2. 前記柱脚の水平Ｘ方向の位置決めを、前記フランジ上において前記第１の蓋板を水平Ｘ方向にスライドすることにより行い、次に、前記柱脚の水平Ｘ方向に直交する水平Ｙ方向の位置決めを、前記柱脚を前記第１の蓋板の直線状の縁部に沿って移動することで行うことを特徴とする請求項１に記載の柱脚基礎の施工方法。
3. コンクリート充填後、前記柱脚の他の両側面を一対の第２の蓋板の直線状の縁部により挟み込んだ状態で、第２の蓋板を前記第１の蓋板に又は前記フランジに固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の柱脚基礎の施工方法。
4. 前記第１の蓋板および又は第２の蓋板を、前記フランジにボルト止めにより固定することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の柱脚基礎の施工方法。
5. 前記柱脚の上下方向の位置決めを、前記柱脚の両側面にそれぞれ設けた鍔部材と、前記第１の蓋板との間に設置する伸縮可能な上下位置調整手段により行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載の柱脚基礎の施工方法。
6. 前記鍔部材と前記第１の蓋板との間に設置する低摩擦式の柱脚移動手段を用いて、前記柱脚を水平Ｙ方向にスライドさせて位置決めを行うことを特徴とする請求項５に記載の柱脚基礎の施工方法。
7. 鋼管杭の杭頭部に、断面が四辺形状の柱脚を挿入し、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定する時に用いる柱脚基礎の位置決め装置において、前記鋼管杭の杭頭部のフランジにボルト止め可能であり、直線状の縁部を備える一対の第１の蓋板と、前記第１の蓋板と共にその直線状の縁部で前記柱脚の四辺を挟み込み、前記第１の蓋板にボルト止め可能な一対の第２の蓋板と、前記柱脚の上下方向位置を調整する上下位置調整手段と、を具えたことを特徴とする柱脚基礎の位置決め装置。
8. 前記第１の蓋板および又は第２の蓋板の直線状の縁部に、柱脚の側面に沿って当接する垂直材を設けたことを特徴とする請求項７に記載の柱脚基礎の位置決め装置。
9. 前記第１の蓋板および第２の蓋板には、前記フランジのボルト孔と同一ピッチで、かつ、前記直線状の縁部に直交する方向に長孔状のボルト孔が設けられていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の柱脚基礎の位置決め装置。
10. 前記フランジが円形状であり、フランジの円周に沿う長孔状の周ボルト孔が設けられていることを特徴とする請求項７ないし請求項９の何れかに記載の柱脚基礎の位置決め装置。
11. 鋼管杭の杭頭部内に柱脚を挿入し、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定する柱脚基礎の施工方法において、前記柱脚の外周より一回り大きい孔を中央部に有する蓋板を前記杭頭部のフランジに固定し、次に、前記孔と前記柱脚の側面との隙間を調整することにより、前記柱脚の水平ＸＹ方向の位置決めを行い、次に、前記杭頭部内にコンクリートを充填して、前記柱脚を杭頭部に立設固定することを特徴とする柱脚基礎の施工方法。
12. 鋼管杭の杭頭部に柱脚を挿入し、杭頭部内にコンクリートを充填して、柱脚を杭頭部に立設固定する時に用いる柱脚基礎の位置決め装置において、前記柱脚の外周より一回り大きい孔を中央部に有し、前記杭頭部のフランジにボルト止め可能な蓋板と、同蓋板の孔の四周囲にそれぞれ設けられ、前記柱脚を水平ＸＹ方向に押す押圧手段と、前記柱脚の上下方向位置を調整する上下位置調整手段と、を具えたことを特徴とする柱脚基礎の位置決め装置。
13. 前記鋼管杭の杭頭部が基礎面下に埋設されたフランジ付の埋設箱であることを特徴とする請求項７又は請求項１２に記載の柱脚基礎の位置決め装置。

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