JP5294799B2 - 支柱立設用の基礎杭およびこれを用いた支柱の立設方法 - Google Patents

Description

本発明は、フェンス、看板、標識等の地上設置物の支柱を地面に立設するための基礎杭、およびこの基礎杭を使用して支柱を地面に立設する方法に関する。

図９は、区画用や防護用等のフェンス１０を地面Ｇに施工した状態を示す正面断面図である。このフェンス１０は、幅方向に間隔をあけて配置された複数本の支柱１１と、格子状に張り巡らされたネット１３を有するフェンス本体１２とを備えており、各支柱１１は地面Ｇに埋設された基礎５０によって支持され、フェンス本体１２は各支柱１１の間に架設されている。
地面に埋設された基礎５０は、プレキャストタイプのコンクリートブロックで構成されている。このコンクリートブロック５０は直方体又は円筒形状に形成され、上面の中央には有底状の挿入穴５１が形成されている。この挿入穴５１に支柱１１の下部を挿入し、さらに、支柱１１との隙間にモルタル５２を充填することによって、支柱１１がコンクリートブロック５０に強固に固定されている。このようなコンクリートブロック製の基礎５０を用いた技術が下記特許文献１に記載されている。
また、コンクリートブロック製ではなく、円筒形の鋼管を地面に打ち込んで基礎とする技術が下記特許文献２に記載されている。
特開２００６−２９９５３０号公報 特開２０００−６４３０６号公報

コンクリートブロック製の基礎は、地面に埋設するために大きな穴を掘削する必要があり、また、この穴に基礎を収めた後、土を埋め戻し、転圧する必要がある。このため、基礎の施工に多大な時間と手間とを要する。そして、コンクリートブロック製の基礎は非常に重いため、運搬等の取り扱いにも手間がかかり、場合によっては重機が必要である。また、コンクリートブロック製の基礎は、施工後もその上面全体が地面に露出するため、外観が悪化するという問題もある。

一方、鋼管からなる基礎は、コンクリートブロック製の基礎に比べて軽量であり、ハンマー等を用いた打ち込みによって地面に埋設することができるので、取り扱いや施工性の点でも有利である。
しかし、円筒形であることから地面に対する抵抗、特に回転方向の抵抗が小さく、地面に強固に埋設するのが困難である。そのため、十分な支柱の支持力を得るためには鋼管を軸方向に長くする必要があり、その分重量も増大する。また、地面への打ち込みによって鋼管内には土砂が入り込むので、打ち込みの抵抗が増し、また、鋼管内の土砂を除去する作業等が必要な場合もある。

本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、軽量で施工性が良好な支柱立設用の基礎杭、およびこの基礎杭を用いた支柱の立設方法を提供することを目的とする。

本発明は、上端を打撃することによって地面に打ち込まれる支柱立設用の基礎杭であって、当該基礎杭は、断面形状が一定の鋼管を中間素材としており、支柱の下部を挿入させることが可能な中空筒型の上筒部と、前記上筒部の下部から下方へ同軸心状に延び、前記打撃によって地中に食い込み可能な尖端部とを備えており、前記尖端部が、周方向に間隔をあけて配置された複数の食い込みブレードによって構成されているとともに、前記食い込みブレードが、前記鋼管の周方向複数箇所に径方向内方へ凹む凹部をプレス加工することによって形成されており、当該基礎杭を浸漬によりメッキするための溶融メッキが流通可能なスリットが前記尖端部の下端に形成され、前記スリットを介して管内に流通させた前記溶融メッキによって当該基礎杭の内面にもメッキ層が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、基礎杭が上筒部と尖端部とからなり、打撃によって尖端部が地面に食い込んで埋設されるので、円筒形の鋼管からなる基礎杭に比べて地面への打ち込み抵抗が小さくなり、施工性が良好となる。また、本発明の基礎杭はコンクリートブロック製の基礎と比べて軽量に構成することが可能となり、運搬等の取り扱いが容易となる。

また、前記尖端部は、周方向に間隔をあけて配置された複数の食い込みブレードから構成されているので、この食い込みブレードによって基礎杭の回転方向の抵抗を増すことができ、地中に強固に埋設することができる。

更に、当該基礎杭は、断面形状が一定の鋼管を中間素材としており、前記食い込みブレードは、前記鋼管の周方向複数箇所に径方向内方へ凹む凹部をプレス加工することによって形成されているので、中間素材としての１つの鋼管から上筒部と尖端部とを有する基礎杭を簡単に製造することができる。

更にまた、前記尖端部の下端には、液体を流通可能なスリットが形成されているので、例えば基礎杭の表面に防錆用のメッキ（表面処理）を施す場合に、溶融メッキ中に基礎杭を浸漬しても溶融メッキが尖端部の内側に溜まることが無く、基礎杭内に均一なメッキ層を形成することができる。

前記凹部は、下方に向かうに従って漸次深くなるように形成されていることが好ましい。これによって、尖端部の幅が下方に向かうに従って小さくなり、地面への打ち込みを容易にすることができる。

前記上筒部の筒内寸法は、その内部に挿入された前記支柱との間にモルタルや樹脂等の接着剤を充填可能な寸法に設定されていることが好ましい。これにより、支柱を立設しようとする位置と、基礎杭が打ち込まれた位置との間に若干のズレが生じたとしても、上筒部と支柱との間に生じる隙間によって当該ズレを吸収することができ、さらに当該隙間に接着剤を充填することによって正確な位置に支柱を固定することができる。

本発明の支柱の立設方法は、前記基礎杭の上端をハンマーで打撃し、当該基礎杭を下端から地面に打ち込む工程と、前記基礎杭の上筒部内に支柱の下部を挿入し、この支柱を当該上筒部内で仮止めする工程と、前記上筒部の内部に接着剤を充填し、この接着剤によって前記支柱を上筒部に固定する工程と、を含むことを特徴とする。
この構成によれば、基礎杭を迅速かつ強固に地面に打ち込むことができ、さらに支柱を正確な位置に立設することが可能となる。

本発明によれば、支柱立設用の基礎杭の軽量化および施工性向上を図ることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る基礎杭１５を用いて支柱１１を立設した状態を示す正面断面図である。１０は、区画用や防護用等として用いられるフェンスであり、幅方向に間隔をあけて設けられた複数本（図では２本のみを図示）の支柱１１と、各支柱１１の間に架設されたフェンス本体１２とを備えている。フェンス本体１２は、金属線材を格子状に張り巡らせたネット１３を枠材１４の内側に設けてなる。支柱１１は、鋼管等によって形成された棒状体であり、下端部が基礎杭１５を介して地面Ｇに固定されている。

図２（ａ）は、基礎杭１５の正面図、（ｂ）は基礎杭１５の平面拡大図、（ｃ）は基礎杭１５の底面拡大図である。基礎杭１５は、上筒部１７と、この上筒部１７の下端から同軸心状に下方に延びる尖端部１８とから構成されている。上筒部１７は、好ましくは支柱１１の外形と略同じ形状の筒形状に形成されている。本実施形態の上筒部１７は、外面円形状の支柱１１に対応して円筒形状に形成されている。また、上筒部１７は、支柱１１の外径よりも大きい内径を有している。

尖端部１８は、上筒部１７の外径寸法よりも小さい厚さ寸法ｔの複数の食い込みブレード２０から構成されている。各食い込みブレード２０は、上下方向に長い略帯板状であり、基礎杭１５の軸心を中心として径方向に放射状に配置されている。また、複数の食い込みブレード２０は周方向に等間隔に配置されている。本実施形態では、４枚の食い込みブレード２０が９０°間隔で十字状に配置されている。

尖端部１８は、中間素材としての円筒状の鋼管をプレス加工することによって形成されている。具体的には、鋼管の下部側の周方向４カ所を、所定の金型によって径方向内方へ３角形状に凹ませることによって凹部２１を形成し、この４つの凹部２１の各間に、相対的に径方向外方へ突出する食い込みブレード２０を形成している。

また、凹部２１は、下方に向かうに従って漸次深くなるように形成されている。具体的には、図２（ｃ）に示すように、尖端部１８の上端の凹部２１の深さＤ１は、下端の凹部２１の深さＤ２よりも小さくなっている。これによって、尖端部１８は、図２（ａ）に示すように上端の幅寸法Ｗ１よりも下端の幅寸法Ｗ２の方が小さくなり、先細り形状に形成されている。なお、基礎杭１５の内部には、凹部２１に対応する凸部２２が形成されている。

図２（ｂ）（ｃ）に示すように、尖端部１８の下端には十字状のスリット２４が形成されており、このスリット２４により基礎杭１５内が上下方向に渡って貫通している。このように基礎杭１５内が上下方向に渡って貫通していると、例えば、基礎杭１５の内面に防錆用のメッキを施すために基礎杭１５を溶融メッキ内に浸漬したとき、溶融メッキを基礎杭１５内で流通させることができる。そのため、基礎杭１５の下端部で溶融メッキが溜まってしまうことが無く、基礎杭１５内に均一なメッキ層を形成することができる。なお、スリット２４は、食い込みブレード２０の内側に長さ方向全体にわたって形成されている。

以下、基礎杭１５を用いた支柱１１の立設方法（フェンス１０の施工方法）について説明する。
まず、支柱１１を立設しようとする場所に基礎杭１５を打ち込む作業を行う。この作業は、基礎杭１５を地面Ｇに垂直に突き立てた状態とし、基礎杭１５の上筒部１７の上端を電動ハンマー等の打ち込み工具を用いて打撃し、上筒部１７の上端が地面Ｇと略同一レベルになる程度まで基礎杭１５を埋設する。

基礎杭１５を打ち込んだ後、上筒部１７に支柱１１の下部を挿入し、仮止めする。次いで、図３に示すように、支柱１１と上筒部１７との間に形成された隙間に、時間の経過によって硬化するモルタルや樹脂等の接着剤２６を充填する。そして、充填した接着剤２６が硬化すると支柱１１が基礎杭１５に固定される。

したがって、本実施形態では、コンクリートブロック製の基礎のように地面Ｇを大きく掘削したり埋め戻したりする必要が無く、基礎杭１５を打ち込むだけよいので、施工性を向上することができる。また、本実施形態の基礎杭１５は、コンクリートブロック製の基礎に比べて軽量に形成することができ、運搬等の取り扱いも容易に行うことができる。

基礎杭１５の下部（尖端部）は薄肉の食い込みブレード２０からなるため、地面Ｇに打ち込む際の抵抗を小さくすることができ、また、尖端部１８が先細り形状に形成されていることによっても当該抵抗を小さくすることができる。これにより、基礎杭１５を短時間に少ない労力で打ち込むことが可能となる。
また、食い込みブレード２０によって地面Ｇに対する基礎杭１５の回転方向の抵抗が大きくなり、従来技術（特許文献２参照）のように円筒状の鋼管のみからなる基礎杭１５と比べて地面Ｇに強固に埋設することができる。

尖端部１８の下端は細いスリット２４のみによって開口しているため、打ち込みよって基礎杭１５内部にはほとんど土砂が入り込まない。そのため、土砂が入り込むことに起因する打ち込み抵抗の増大を防止することができ、打ち込み後に基礎杭１５内の土砂を除去する作業等も不要となる。

また、基礎杭１５の上筒部１７の内径は支柱１１の外径よりも大きく形成されているので、図４に示すように、支柱１１を立設しようとする位置Ｏ１，Ｏ２に対して芯ズレした位置に基礎杭１５が打ち込まれていたとしても、上筒部１７と支柱１１との隙間によってこの芯ズレを吸収して支柱１１を正確な位置に配置することができる。また、図３に示すように、基礎杭１５の内部には凹部２１に対応する凸部２２が形成されているので、この凸部２２の上端を上筒部１７の底部２３として構成することができ、当該底部２３によって支柱１１の下端を支持することが可能となり得る。

以下、図５〜図８を参照して本発明の他の実施形態を説明する。
図５に示す基礎杭１５は、３枚の食い込みブレード２０が周方向に等間隔で配置されたものである。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。本実施形態の場合、食い込みブレード２０が３枚であることから、第１実施形態に比べて回転方向の抵抗は小さくなるが、その反面、凹部２１の加工が容易になっている。

図６に示す基礎杭１５は、中間素材としての鋼管が断面四角形であり、その各辺の中央部を径方向内方へ凹ませることによって、４枚の食い込みブレード２０が形成されている。その他の構成は、第１実施形態と略同様であり、第１実施形態と略同様の作用効果を奏する。

図７に示す基礎杭１５は、上筒部１７と、尖端部１８とが別部材によって構成され、溶接等によって接合されたものである。具体的には、上筒部１７は鋼管から構成され、尖端部１８は複数枚の帯板材からなる食い込みブレード２０から構成されている。上筒部１７の下端は底板２８によって閉鎖されている。尖端部１８は、複数の食い込みブレード２０を十字状に配置した状態で、上筒部１７の底板２８の下面に溶接によって接合されている。

本実施形態は第１実施形態と略同様の作用効果を奏するが、基礎杭１５を製造するにあたって食い込みブレード２０を上筒部１７とは別に用意する必要があり、食い込みブレード２０を上筒部１７に溶接する工程が必要となる点で、第１実施形態の方が有利である。しかしながら、本実施形態は、基礎杭１５に要求される支柱１１の支持力等に応じて食い込みブレード２０の大きさを適宜変更できる点で、第１実施形態よりも有利となる。

具体的には、さらに他の実施形態を示す図８において、食い込みブレード２０は、上部側が上筒部１７よりも径方向外側へ大きく張り出しており、尖端部１８は急角度の先細り形状に形成されている。この実施形態の場合、基礎杭１５の回転方向だけでなく、各食い込みブレード２０に直交する方向への地面Ｇに対する抵抗を大きくすることができ、支柱１１の支持力を高めることができる。

本発明は、上記各実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。
上記実施形態では、食い込みブレード２０を３枚又は４枚とした例を示しているが、２枚または５枚以上とすることも可能である。また、複数の食い込みブレード２０を周方向に不等間隔に配置してもよい。尖端部１８の幅は、その上端から下端にかけて一定であってもよい。
本発明の基礎杭１５は、支柱１１の用途（地上設置物の種類）や地面Ｇの地質等に応じて、上筒部１７や尖端部１８の長さや径（太さ）を適宜変更することが可能である。上記実施形態はフェンス１０の支柱１１を例に説明しているが、看板や標識等、地面Ｇに立設される支柱１１を備えた種々の地上設置物に本発明の基礎杭を適用することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る基礎杭を用いて支柱を立設した状態を示す正面断面図である。 （ａ）は基礎杭の正面図、（ｂ）は基礎杭の平面拡大図、（ｃ）は基礎杭の底面拡大図である。 地面に基礎杭を打ち込んだ様子を示す断面図である。 基礎杭と支柱とを示す平面図である。 （ａ）は本発明の他の実施形態に係る基礎杭の正面図、（ｂ）は基礎杭の平面拡大図、（ｃ）は基礎杭の底面拡大図である。 （ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る基礎杭の正面図、（ｂ）は基礎杭の平面拡大図、（ｃ）は基礎杭の底面拡大図である。 （ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る基礎杭の正面図、（ｂ）は基礎杭の底面拡大図である。 （ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係る基礎杭の正面図、（ｂ）は基礎杭の底面拡大図である。 従来技術に係る基礎を用いて支柱を立設した状態を示す正面断面図である。

符号の説明

１１ 支柱
１５ 基礎杭
１７ 上筒部
１８ 尖端部
２０ 食い込みブレード
２１ 凹部
２４ スリット

Claims (4)

1. 上端を打撃することによって地面に打ち込まれる支柱立設用の基礎杭であって、
   当該基礎杭は、断面形状が一定の鋼管を中間素材としており、支柱の下部を挿入させることが可能な中空筒型の上筒部と、前記上筒部の下部から下方へ同軸心状に延び、前記打撃によって地中に食い込み可能な尖端部とを備えており、
   前記尖端部が、周方向に間隔をあけて配置された複数の食い込みブレードによって構成されているとともに、前記食い込みブレードが、前記鋼管の周方向複数箇所に径方向内方へ凹む凹部をプレス加工することによって形成されており、
   当該基礎杭を浸漬によりメッキするための溶融メッキが流通可能なスリットが前記尖端部の下端に形成され、前記スリットを介して管内に流通させた前記溶融メッキによって当該基礎杭の内面にもメッキ層が形成されていることを特徴とする支柱立設用の基礎杭。
2. 前記凹部が、下方に向かう従って次第に径方向内方へ深く形成されている請求項１に記載の支柱立設用の基礎杭。
3. 前記上筒部の筒内寸法が、その内部に挿入された前記支柱との間にモルタルや樹脂等の接着剤を充填可能な寸法に設定されている請求項１または２に記載の支柱立設用の基礎杭。
4. 請求項３に記載の基礎杭を使用して地面に支柱を立設する方法であって、
   前記基礎杭の上端をハンマーで打撃し、当該基礎杭を下端から地面に打ち込む工程と、
   前記基礎杭の上筒部内に支柱の下部を挿入し、この支柱を当該上筒部内で仮止めする工程と、
   前記上筒部の内部に接着剤を充填し、この接着剤によって前記支柱を前記上筒部に固定する工程と、を含むことを特徴とする支柱の立設方法。

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