JP5747053B2

JP5747053B2 - 基礎杭及び支持基礎体

Info

Publication number: JP5747053B2
Application number: JP2013085568A
Authority: JP
Inventors: 常郎後藤; 了津嶋
Original assignee: 株式会社Ｇｔスパイラル
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: JP2014206027A

Description

本発明は、スパイラル杭を用いた基礎杭、及び、当該基礎杭と支柱とを組み合わせた支持基礎体に関する。

従来、平鋼をねじったねじり平鋼などをスパイラル杭として用いることが行われている。
本出願人は、特許文献１に示す、ねじり平鋼の一端にボルトを溶接した杭や、特許文献２に示す、ねじり平鋼の一端にパイプを溶接した杭を提案している。

図１（ａ）は、ねじり平鋼１にボルト２を溶接した基礎杭であり、図１（ｂ）は、ねじり平鋼１にナット３を溶接し、該ナット３にボルト２をねじ込んだ基礎杭である。
図２は、鋼管４と、該鋼管の外径と同等以上の幅を有する平鋼を捻ったスパイラル部分５と、該鋼管の下端の周面は該スパイラル部分を挿入するための螺形状の切り目６を有し、スパイラル部分を切り目に挿入して、鋼管とスパイラルとが同一中心線になる状態で溶接され、鋼管下端のスパイラル挿入部の隙間を、円錐状のカバー７で溶接して蓋をしたスパイラル鋼管杭８である。

スパイラル杭を用いた基礎杭は支柱の基礎として用いられるが、支柱が支持する物の種類などと言った支柱の用途に応じて、必要とされる支柱の高さは様々である。また、支柱を立てる地面は必ずしも平坦ではなく、不陸な現場においても支柱を所定の高さとするためには、低い地面では支柱を高くし、高い地面では支柱を低くすると言ったように、地面の高さに応じて、地面に立てる支柱の高さを調整する必要がある。

このような事情に対して、スパイラル杭を用いた基礎杭、及び、当該基礎杭と支柱とを組み合わせた支持基礎体について、支柱の高さを簡単に調整することを可能ならしめる改良、更には、生産性や取扱性など向上が望まれていた。

特開２００１−３２３４６０号公報特開２００８−２５５７３０号公報

本発明は、上記従来の事情に鑑みなされたものであり、支柱の高さを簡単に調整することが可能な基礎杭及び支持基礎体を提供することを目的としている。
また、本発明は、このような基礎杭及び支持基礎体の耐久性、生産性、取扱性などを向上させることを目的としている。

本発明に係る基礎杭は、平鋼を捻ったスパイラル杭と、前記スパイラル杭の頭頂部に設けられるボルトと、当該ボルトを使用して前記スパイラル杭の頭頂部に取り付けられる接続部材と、を有し、前記接続部材には、当該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が設けられていることを特徴とする。

また、本発明に係る支持基礎体は、平鋼を捻ったスパイラル杭と、前記スパイラル杭の頭頂部に設けられるボルトと、当該ボルトを使用して前記スパイラル杭の頭頂部に取り付けられる接続部材と、前記接続部材が差し込まれる管状の支柱と、を有し、前記支柱にはボルトが差し込まれる貫通孔が設けられ、前記接続部材には前記貫通孔から差し込まれたボルトが係合する係合孔が設けられていることを特徴とする。

ここに、本発明に係る基礎杭及び支持基礎体において、ボルトが係合孔に係合することにより、接続部材（スパイラル杭）と支柱は、両者間の抜け止めや回り止めがなされて接続される。したがって、係合孔は単なる孔であってもよいが、内周面にボルトに対応したネジ山を設けたネジ孔とすれば、ボルトの抜け止めもできるので好適である。
また、本発明に係る支持基礎体において、貫通孔についても係合孔と同様であり、貫通孔は単なる孔であってもよいが、内周面にボルトに対応したネジを設けたネジ孔とすれば、接続部材（スパイラル杭）と支柱との間の抜け止めや回り止めに加えて、ボルトの抜け止めもできるので好適である。

本発明に係る支持基礎体は、前記支柱には、前記接続部材と共に前記スパイラル杭の頭部が差し込まれ、当該差し込み状態で、前記ボルトが前記係合孔に係合する位置に貫通孔が設けられているのが好ましい。
すなわち、管状の支柱内にスパイラル杭の頭部が差し込まれて収容されている状態で、ボルトにより接続部材（スパイラル杭）と支柱とが接続されるのが好ましい。

また、本発明に係る支持基礎体は、前記支柱には、その長手方向の位置を違えて複数の貫通孔が設けられているのが好ましい。
すなわち、現場などで支持基礎体を組み立てる際に、接続部材（スパイラル杭）を支柱に差し込む長さを調整して、対応する位置の貫通孔を通してボルトで接続することができる。

また、本発明に係る支持基礎体は、前記係合孔に係合するボルトが、当該係合孔を貫通してナットに螺合するのが好ましい。
すなわち、ボルトはナットに螺合することにより抜け止めされ、貫通孔や係合孔をネジ加工を施さない単なる孔あけ加工で形成することができる。なお、ナットは、別部品を用いてもよいが、係合孔に対応して接続部材に予め取付けておいてもよい。

また、本発明に係る支持基礎体は、前記支柱が、太陽光発電のソーラーパネルを支持するのが好ましい。

本発明は、次のような利点がある。
（１）本発明は、管状の支柱が接続部材（更にはスパイラル杭の頭部）を覆う形態となる。したがって、本発明では、雨水などが支柱の差し込み部から内部に浸入することはなく、当該差し込み部の腐食を防止することができる。

（２）本発明は、支柱に接続部材を差し込む態様となる。したがって、同じ径のスパイラル杭に対して、より大径な支柱を用いることができ、支柱の強度を高めることができる。

（３）本発明は、支柱に接続部材及びスパイラル杭の頭部を差し込む長さを調整することで、支柱の高さを調整することができる。したがって、支柱の高さの調整代を大きくしようとした場合、本発明では、接続部材に変更を加えることなく、管状支柱の長さ範囲を調整代として同じ種類の基礎杭で対応することができる。すなわち、本発明は、スパイラル杭に接続部材を設けた基礎杭に変更を加えることなく、大きな調整代に対応することができる。

（４）上記の（３）のように、本発明は、基礎杭を規格化することができるため、基礎杭の製作が容易化され、製作コストも低減される。また、スパイラル杭に長尺なパイプを溶接したもの、或いは、必要に応じてパイプの長さを違えて複数種類用意するものに比べて、本発明は、基礎杭が小型化、汎用化されている。このため、本発明に係る基礎杭及び支持基礎体は、各パーツ毎の設置現場への運搬や現場での設置作業が容易となる。

本発明によると、支柱の高さを簡単に調整することが可能であり、しかも、耐久性、生産性、取扱性などに優れた基礎杭及び支持基礎体が実現される。

従来のスパイラル杭を示す図である。従来のスパイラル鋼管杭を示す図である。本発明の一実施例に係る支持基礎体を示す図である。図３中の要部の拡大図である。図４中のＡ−Ａ矢視断面図である。本発明の一実施例に係る支持基礎体を示す分解斜視図である。本発明の一実施例に係る支持基礎体の変形例を説明する図である。本発明の一実施例に係る支持基礎体の変形例を説明する図である。本発明の一実施例に係る支持基礎体の変形例を説明する図である。

本発明に係る基礎杭及び支持基礎体を、実施例に基づいて詳細に説明する。
図３乃至図６には、本発明の一実施例に係る基礎杭及び支持基礎体を示してある。

本実施例の支持基礎体１０は、基本的な構成として、スパイラル杭１１と、スパイラル杭１１の頭頂部に設けられる接続部材１２と、接続部材１１が差し込まれる管状の支柱１３と、を有している。
これらスパイラル杭１１と接続部材１２とにより基礎杭１４が構成され、この基礎杭１４に支柱１３を差し込んで接続することにより支持基礎体１０が構成される。

本実施では、スパイラル杭１１として平鋼をねじり加工したものを用いるが、形鋼又は角型鋼管のいずれかをねじり加工したものであっても採用することができる。このような平鋼、形鋼、又は角型鋼管のいずれかをねじり加工したものは、例えば、鋳造や鍛造するものに比べて、用途に応じたものを低コストで容易に製作することができる。なお、本発明は、これらに限らず、公知の種々なスパイラル杭を採用することができる。

本実施例の接続部材１２は有底の円筒状を成しており、図４に詳示するように、接続部材１２はスパイラル杭１１の頭頂部にボルト１５とナット１６による締結で取り付けられる。
スパイラル杭１１の頭頂には台板１７が溶接等で固定して取付けられており、この台板１７はスパイラル杭１１と外径が略等しい円板状である。台板１７にはボルト１５の軸部が挿入される貫通孔１８が設けられている一方、接続部材１２の底部には貫通孔１８に対応する貫通孔１９が設けられている。すなわち、台板１７側から貫通孔１８，１９にボルト１５を差し込み、接続部材１２の底部側で、ボルト１５の軸部にナット１６を螺合させて締結することにより、スパイラル杭１１の頭頂部に接続部材１２が固定されている。
なお、このようなボルト・ナットの締結による他、本発明では、例えば、スパイラル杭１１の頭頂部に接続部材１２を溶接するなど公知の種々な方法を採用することができる。

本実施例の支柱１３は、接続部材１２の形状に応じて、円筒状の鋼管パイプであり、その内径はスパイラル杭１１及び接続部材１２の外径より若干大きいものである。したがって、支柱１３にはその下端開口から接続部材１２及びスパイラル杭１１を差し込むことができ、この差し込み長を任意に調整することができる。
本実施例の支柱１３は、下記のように、差し込まれた接続部材１２がボルト２０とナット２１による締結で取り付けられる。
なお、本実施例では、図５に示すように、円筒状の支柱１３に対して、３個のボルト２０を等間隔で設けるが、本発明では、ボルトの配置関係や個数は任意に設定すればよい。

支柱１３にはボルト２０の軸部が差し込まれる貫通孔２２が設けられている一方、接続部材１２の側壁部には貫通孔２２に対応する係合孔２３が設けられている。
すなわち、貫通孔２２と係合孔２３とを位置合わせした状態で、支柱１３側からボルト２０を差し込んで貫通孔２２及び係合孔２３を貫通させ、接続部材１２の側壁部側で、ボルト２０の軸部にナット２１を螺合させて締結することにより、差し込まれた接続部材１２を支柱１３に固定して取付ける。
このように、支柱１３を貫通したボルト２０が係合孔２３に係合することにより、支柱１３に差し込まれた接続部材１２及びスパイラル杭１１が抜け止め且つ回り止めされて取付けられる。

ここに、本実施例では、支柱１３の長手方向における貫通孔２２の位置は、支柱１３に接続部材１２と共にスパイラル杭１１の頭部が差し込まれた状態で、貫通孔２２を貫通したボルト２０が係合孔２３に係合する位置に設けられている。すなわち、スパイラル杭１１の頭部が支柱１３に差し込まれて収容されるように、貫通孔２２は支柱１３の下端より一定以上高い位置に設けられている。
これにより、図３に示すように、スパイラル杭１１を地面に埋め込んで立てると、支柱１３の下端部も地面に埋め込まれて支持基礎体１０が丈夫に立てられるとともに、支柱１３が雨水等に対してスパイラル杭１１を保護することができて高い耐久性が得られる。
なお、本発明では、支持基礎体１０の使用状況等に応じて、貫通孔２２を支柱１３の下端側の位置に設けて、スパイラル杭１１の頭部が支柱１３の下端から露呈した形態とすることもでき、使用状況等に応じて任意の形態を採用することができる。

また、本実施例においては、ナットはボルトに対応するものを一般的に入手可能なことから、ボルト２０の抜け止めにナット２１を用いているが、本発明では、ナット２１を廃止して、例えば図７に示すように、係合孔２３の内周面にネジ加工を施してボルト２０に螺合するようにしてもよい。また、貫通孔２２の内周面にネジ加工を施してボルト２０に螺合するようにして、ナット２１を廃止してもよい。

また、本実施例では支柱１３として円筒状の丸パイプを用いているが、本発明では、例えば図８に示すように、多角形断面の角パイプを支柱１３として用いてもよく、更には、歪な断面形状のパイプ、パイプの側面が開いた棒体など、様々な中空棒体を用いてもよく、これに応じて接続部材１２の形状も変更すればよい。
このように角パイプを用いる場合には、支柱１３へ接続部材１２を差し込むことで、支柱１３と接続部材１２との軸回り方向の位置関係が規定されるため、貫通孔２２と係合孔２３との位置合わせを容易に行なうことができる。

また、本発明では、例えば図９に示すように、貫通孔２２を支柱１３の長手方向の位置を違えて複数設け、これら貫通孔２２のいずれかを用いて、ボルト２０による接続部材１２の取り付けを行なうようにしてもよい。
図９に示す例では、支柱１３の下端から、高さＨ１の位置、高さＨ２の位置、高さＨ３の位置にそれぞれ貫通孔２２が予め設けられており、支持基礎体１０の組み立て作業では、必要な支柱１３の高さに応じて、いずれかの高さの貫通孔２２を用いて支柱１３と接続部材１２（基礎杭１４）とを接続すればよい。
なお、本発明に係る基礎杭１４は、既存のパイプを支柱として用いることができるため、支持基礎体１０の組み立て作業において、ドリル等の工具を用いて、既存のパイプの必要な高さ位置に貫通孔２２を孔あけし、これを支柱１３として接続部材１２（基礎杭１４）と接続してもよい。

このように、本発明に係る支持基礎体１０は、設置現場での作業により組み立てて地面に立てることができる。
したがって、スパイラル杭１１に接続部材１２を取付けて基礎杭１４を製作し、この基礎杭１４と支柱１３とを設置現場に運搬して、設置現場において基礎杭１４と支柱１３とを組み立てることができる。これにより、基礎杭１４が容易に製作できて生産性が優れ、しかも、この基礎杭１４を支柱１３と接続せずに短尺の形態のままで現場へ運搬することができて取扱性に優れる。
なお、本実施例のように、スパイラル杭１１に接続部材１２をボルト１５で取付けるようにすると、スパイラル杭１１と接続部材１２とを設置現場において組み立てることもでき、現場への運搬をより容易にすることができる。

上記のように、本発明に係る基礎杭１４及び支持基礎体１０は、支柱１３の地面からの高さを容易に調整することができる。
本発明に係る基礎杭１４及び支持基礎体１０は、種々な用途に使用できることは勿論であるが、例えば図３に示すように、太陽光発電のソーラーパネルを支持するために用いると好適である。

図３中で、２４はソーラーパネルの架台、２５は架台２４を支柱１３の頂部に取付ける取付け具であり、取付け具２５は、軸２６によって架台２４を支柱１３に取付ける傾きを調整できる。
ソーラーパネルは、その設置現場に応じて、太陽の軌道に合わせた傾きで設置する必要がある。したがって、本発明に係る支持基礎体１０を用いると、設置現場において、支柱１３の高さを調整することで、ソーラーパネルをその傾き角度を調整しながら容易に設置することができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、公知技術に基づいて種々な態様で実施することができる。
例えば、支柱１３は接続部材１２（実施の態様によっては、更に、スパイラル杭１１の頭部）が差し込まれる部分が管状であればよく、全体を通して管状でない部材を支柱１３として用いることもできる。

以上説明したように、本発明によれば、従来に比して、耐久性、生産性、取扱性などに優れた基礎杭及び支持基礎体が実現される。そして、本発明に係る基礎杭及び支持基礎体は、ソーラーパネルの支持に利用することができる他、スパイラル杭により地面に立てられるあらゆる支柱の設置に利用することができる。そして、支柱の高さを容易に調整できる機能を有するので、不陸な地面に設置する支柱に利用して好適である。

１０支持基礎体
１１スパイラル杭
１２接続部材
１３支柱
１４基礎杭
２０ボルト
２１ナット
２２貫通孔
２３係合孔
２４ソーラーパネル架台

Claims

平鋼を捻ったスパイラル杭と、前記スパイラル杭の頭頂部に設けられるボルトと、当該ボルトを使用して前記スパイラル杭の頭頂部に取り付けられる接続部材と、を有し、
前記接続部材には、当該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が設けられていることを特徴とする基礎杭。
平鋼を捻ったスパイラル杭と、前記スパイラル杭の頭頂部に設けられるボルトと、当該ボルトを使用して前記スパイラル杭の頭頂部に取り付けられる接続部材と、前記接続部材が差し込まれる管状の支柱と、を有し、
前記支柱にはボルトが差し込まれる貫通孔が設けられ、前記接続部材には前記貫通孔から差し込まれたボルトが係合する係合孔が設けられていることを特徴とする支持基礎体。
請求項２に記載の支持基礎体において、
前記支柱には、前記接続部材と共に前記スパイラル杭の頭部が差し込まれ、当該差し込み状態で、前記ボルトが前記係合孔に係合する位置に貫通孔が設けられていることを特徴とする支持基礎体。
請求項２又は請求項３に記載の支持基礎体において、
前記支柱には、その長手方向の位置を違えて複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする支持基礎体。
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の支持基礎体において、
前記係合孔に係合するボルトは、当該係合孔を貫通してナットに螺合することを特徴とする支持基礎体。
請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の支持基礎体において、
前記支柱は、太陽光発電のソーラーパネルを支持することを特徴とする支持基礎体。