JP6257210B2 - 杭設置用治具及び杭設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、杭設置用治具及び杭設置方法に係り、特に、地盤に形成された挿入穴に杭を挿入して当該杭を設置する際に用いられる杭設置用治具及び杭設置方法に関する。

近年、太陽光発電パネル等の構造物を支持するために地盤に対して設置される杭として、鋼管材からなる杭（以下、鋼管杭）が用いられることがある。この鋼管杭は、一般的に安価であるため、今後、太陽光発電パネル等の据え付け工事、特に、広大な敷地に多数の太陽光発電パネルを並べて配置する工事、所謂メガソーラーの建設工事で多用される可能性がある。

鋼管杭の設置方法としては、例えば特許文献１に記載された工法が適用可能である。かかる工法について説明すると、本工法に用いられる鋼管杭は、その外周に螺旋状の突起を備えるとともに、尖端となった先端（下端）を有しており、地盤に対して捩じ込むように埋設される。このように特許文献１に記載の工法では、鋼管杭を用いて地盤を掘削しながら同時に上記鋼管杭を埋設して所定位置に設置することとしている。

特許第５２３２３３６号公報

しかしながら、鋼管杭は、通常の中実状の杭に比較して剛性が低いので、上記の工法を強度が高い（固い）地盤に対して適用することは、困難であると考えられる。一方で、固い地盤に対して鋼管杭を設置する場合には、当該杭を埋設する前工程としてオーガー等により鋼管杭よりも大径の挿入穴を地盤に穿ち、かかる挿入穴にセメントミルクを流し込んでから鋼管杭を挿入することで鋼管杭を設置する工法が有効である。

ただし、上記の工法では、挿入穴を鋼管杭の径よりも大径となるように形成するため、挿入穴に挿入した後で鋼管杭の位置がずれてしまう可能性がある。このような位置ずれは、施工品質に影響を及ぼすことになり、特に、メガソーラーのように支持対象の構造物が互いに近接するために鋼管杭の位置（具体的には、杭間の距離）について精度が求められるケースでは、顕著に影響を及ぼすと考えられる。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造物支持用の杭を地盤に形成された挿入穴に挿入して設置する際に当該挿入穴に挿入された杭の位置ずれを抑制することが可能な治具及び工法を提供することである。

前記課題は、本発明の杭設置用治具によれば、構造物支持用の杭を地盤に形成された挿入穴に挿入して設置する際に用いられる杭設置用治具であって、地盤に対して取り外し自在に配置される治具脚部と、該治具脚部により支えられ、環状部を形成するように折り曲げられた金属棒体によって構成されており、前記杭設置用治具の利用時には前記挿入穴の上方に位置する治具本体と、該治具本体に形成され、前記環状部の内側に位置し、前記杭が前記挿入穴に挿入される際に通過する通過穴と、を備え、前記治具脚部は、前記治具本体中、前記通過穴を取り囲む部分の上端面が水平となるように地盤上に置かれ、前記治具本体は、前記通過穴への前記杭の挿入量が予め設定された量に達した時点で、前記杭の外周面に取り付けられた被係止部が前記上端面に係止されることで前記挿入量を規制することにより解決される。

上述した本発明の杭設置用治具を用いることで、杭は、地盤に形成された挿入穴に挿入される際に、地盤上に設置された治具に形成された通過穴を通って挿入穴に挿入されていく。そして、杭が所定の深さまで挿入された時点で、治具のうち、上記の通過穴周りに位置する部分の上端面に、杭の外周面に取り付けられた被係止部が係止されるようになる。このとき、治具は、係止面となる上記の上端面が水平面となるように地盤上にセットされている。したがって、挿入穴に挿入された杭は、その被係止部が治具の係止面に係止されていることで、所定の姿勢を保ちながら所定の位置に位置決めされるようになる。
なお、上記の治具は、地盤に対して取り外し可能に構成されているため、杭の設置が完了した後には取り外されて次回以降の杭設置作業時に再利用される。このように治具が再利用可能な構成とすることで、より容易に治具を調達することが可能となり、さらに、杭設置に掛かるコストを抑えることが可能となる。
また、治具本体をなす材料として金属棒体、例えば、鉄筋コンクリート有孔梁の補強金具を利用すれば、施工現場での治具の調達がより容易となる。

また、上記の杭設置用治具は、鋼管によって構成される前記杭を設置する際に用いられると好適である。
上記の構成であれば、本発明の効果がより有意義なものとなる。すなわち、発明が解決しようとする課題の項で説明したように、地盤に挿入穴を穿ち当該挿入穴に杭を挿入する工法は、杭として鋼管杭を用いる場合に特に有効な工法である。かかる工法において本発明の杭設置用治具を利用すれば、上記の工法において挿入孔に挿入した鋼管杭の位置ずれが抑制されるので、上記の工法における不具合を回避することが可能となり、その結果、鋼管杭を用いる利点を活かしつつ適切に当該鋼管杭を設置することが可能となる。

また、上記の杭設置用治具において、前記治具本体は、前記杭に嵌め込まれることで前記杭の外周面に対して着脱自在に取り付けられた円弧状部材又は筒状部材が前記上端面に係止されることで前記挿入量を規制すると尚一層好適である。
上記の構成であれば、治具に係止されるために杭側に設けられる部分（すなわち、被係止部）が着脱自在となっているため、治具と同様、杭の設置が完了した後には取り外されて次回以降の杭設置作業時に再利用される。このように被係止部が再利用可能な構成となることで、被係止部を本来備えていない杭に対しても本発明を適用することが可能となり、杭設置に掛かるコストをより一層抑えることが可能となる。

また、上記の杭設置用治具において、前記上端面は、前記円弧状部材又は前記筒状部材が有する平坦面と当接することで、前記円弧状部材又は前記筒状部材を係止すると更に好適である。
上記の構成であれば、治具が有する係止面（具体的には、通過穴周りの部分の上端面）が水平面となっており、かかる係止面に、杭側の被係止面（具体的には、円弧状部材や筒状部材の一端面）である平坦面が係止されるので、係止状態を良好に持続させることが可能となる。これにより、挿入穴に挿入された杭の位置ずれをより効果的に抑制することが可能となる。

また、上記の杭設置用治具において、前記治具本体は、前記杭の外周面の一部を囲んだ状態で取り付けられた前記筒状部材が前記上端面に係止されることで前記挿入量を規制し、前記筒状部材に形成されている貫通孔と嵌合したネジの、前記筒状部材の内側への突出量を調整することで、前記挿入量が規制された状態にある前記杭の水平位置が調整可能となっている場合に、前記通過穴は、前記杭の前記水平位置の調整範囲よりも広く形成されていると益々好適である。
上記の構成であれば、挿入穴に挿入された杭を所定の姿勢にて所定の位置に位置決めした後に、上記の杭の位置を水平方向において微調整することが可能となる。これにより、杭の設置位置に関する精度をより高めることが可能となる。

また、上記の杭設置用治具は、互いに列状に並ぶ複数の太陽光発電パネルを、架台を介して支持する複数の前記杭を設置する際に用いられ、複数の前記杭のうち、一部の前記杭に対して共通の前記杭設置用治具が用いられることとしてもよい。
上記の構成であれば、本発明の効果がより有意義に発揮されることとなる。具体的に説明すると、複数の太陽光発電パネルを互いに列状に並べたシステム、すなわち、メガソーラーでは太陽光発電パネルが密集するので、各パネルを支持する杭の位置精度が特に重要となる。したがって、本発明により杭の位置ずれを抑制する効果がより有意義に発揮されることになる。
また、各パネルを支持する杭を複数設置する際に、一部の杭に対して共通の治具を使用する（分かり易く言うと、杭間で治具を使い回す）ことにより、杭設置に掛かるコストを抑えることが可能となる。

また、前述した課題は、本発明の杭設置方法によれば、構造物支持用の杭を地盤に形成された挿入穴に挿入して設置するための杭設置方法であって、地盤に対して取り外し自在に配置される治具脚部と、該治具脚部により支えられ、環状部を形成するように折り曲げられた金属棒体によって構成された治具本体と、該治具本体に形成されており前記環状部の内側に位置した通過穴と、を備える杭設置用治具を地盤上に載置するステップと、前記杭を前記通過穴に通してから前記挿入穴に挿入するステップと、前記挿入穴のうち、前記杭が配置された空間以外の空間に固化剤を充填するステップと、を有し、前記杭設置用治具を地盤上に載置するステップでは、前記治具本体が前記挿入穴の上方に位置し、かつ、前記治具本体中、前記通過穴を取り囲む部分の上端面が水平となるように前記治具脚部を地盤上に置き、前記杭を前記通過穴に通してから前記挿入穴に挿入するステップでは、前記通過穴への前記杭の挿入量が予め設定された量に達した時点で、前記杭の外周面に取り付けられた被係止部を前記上端面に係止させることで前記挿入量を規制することにより解決される。
上記の方法によれば、上述した治具を用いることにより、挿入穴に挿入した杭について所定の姿勢を保ちながら所定の位置に位置決めしておくことが可能となるので、杭を精度よく設置することが可能となる。また、上記の治具は、地盤に対して取り外し可能に構成されているため、杭の設置が完了した後には取り外されて次回以降の杭設置作業時に再利用すれば、治具の調達が容易になり、杭設置に掛かるコストも抑えられるようになる。

また、上記の杭設置方法において、地盤を掘削して前記杭の外周面よりも外縁が広い開口を有する前記挿入穴を形成するステップを更に有することとしてもよい。
上記のケースでは、本発明の効果がより有意義に発揮されることとなる。すなわち、杭を挿入する挿入穴のサイズが大きいほど杭の位置ずれが生じ易くなる。一方で、仮に穴サイズが大きくなっているとしても本発明の工法を用いることで杭の位置ずれを抑制し、杭を精度よく設置することが可能となる。

本発明の杭設置用治具及び杭設置方法によれば、当該治具を用いることにより、挿入穴に挿入した杭について所定の姿勢を保ちながら所定の位置に位置決めしておくことが可能となる。また、上記の治具は、地盤に対して取り外し可能に構成されているため、杭の設置が完了した後には取り外されて次回以降の杭設置作業時に再利用することが可能であり、この結果、治具の調達が容易になり、杭設置に掛かるコストも抑えられるようになる。
以上のような効果により、例えば、鋼管杭を地盤に設置する場合に本発明を適用すれば、上記の鋼管杭を精度よく設置することが可能となる。また、複数の太陽光発電パネルが密集状態で配置される場合に本発明を適用すれば、複数の杭の各々を精度よく設置することが可能となるので、各杭に支持される太陽光発電パネルは、たとえ密集状態で配置されることとしても所定位置に精度よく配置することが可能となる。さらに、杭間で治具を使い回すことが可能であるので、太陽光発電パネルの据付工事に掛かるコストを抑えることが可能となる。

鋼管杭の模式側面図である。 本発明の杭設置用治具の斜視図である。 本発明の杭設置用治具のうちの治具本体を示す平面図である。 鋼管杭に取り付けられる万力を示す図である。 本発明の杭設置用治具を地盤上にセットした状態を示す図である。 鋼管杭を挿入穴に挿入した状態を示す図である。 鋼管杭に取り付けられるスリーブを示す図である。

以下、本発明の一実施形態（以下、本実施形態）について図面を参照しながら説明する。
なお、本実施形態について具体的に説明するにあたり、以下では、所定の敷地に多数の太陽光発電パネルを据え付ける工事、すなわち、メガソーラーの建設工事を例に挙げて説明することとする。換言すると、以下の事例では、太陽光発電パネルが本発明の構造物の一例として取り挙げられ、特に、太陽光発電パネルを支持する杭の設置工事について説明する。なお、本発明は、メガソーラーの建設工事に限定して適用されるものではなく、杭を設置するために地盤に挿入穴Ｈ（例えば、図６や７参照）を穿ち当該挿入穴Ｈに杭を挿入するものである限り、他の構造物を支持する杭の設置工事に対しても適用可能である。

先ず、本実施形態の内容について説明するにあたり、本実施形態に係る杭Ｐについて概説する。本実施形態に係る杭Ｐは、図１に図示したような外観となっており、太陽光発電パネルを支持するために地盤に対して設置されるものである。より厳密に説明すると、本実施形態に係る杭Ｐが地盤に対して設置された後、同杭Ｐの上端部に取り付けられた不図示のベースプレート上に同じく不図示の架台が載置され、当該架台に太陽光発電パネルが取り付けられる。つまり、本実施形態に係る杭Ｐは、架台を介して太陽光発電パネルを支持するものである。

また、メガソーラーの建設工事では、複数の太陽光発電パネルが互いに列状に並ぶように設置され、これに伴って杭Ｐも列状に複数並んだ状態で設置されることとなる。こうした状況では各太陽光発電パネルを精度よく配置するために、各杭Ｐについても所定位置に精度よく設置する必要がある。これに対して、本実施形態に係る治具１及び同治具１を用いた杭設置方法により、メガソーラーの建設工事において各杭Ｐを精度よく設置することが可能となる。なお、本実施形態に係る治具１及び杭設置方法については、後に詳述する。

本実施形態に係る杭Ｐについて更に説明すると、杭Ｐは、中空状の鋼管杭である。より詳しく説明すると、杭Ｐは、円筒状鋼管からなり、その先端（下端）が尖端となっている。ただし、杭Ｐの形状やサイズについては特に限定されず、また、先端形状についても非尖端形状（例えば、円環状平面となした形状）であってもよい。

本実施形態に係る杭Ｐは、前述したように中空状であるため、中実型のもの（以下、中実杭）に比べて軽量化されている。つまり、鋼管からなる杭は、搬送性やコストの面では中実杭より優れている反面、剛性の面では中実杭よりも劣っている。このため、本実施形態に係る杭Ｐについては、同杭Ｐを圧入しながら地盤中に埋め込む工法を採用することが困難となるので、鋼管杭特有の工法を採用して地盤に埋設することとしている。

ここで、鋼管杭特有の工法について概説すると、杭Ｐの埋設に先立ってオーガー等を用いて地面を掘削することで地面に挿入穴Ｈを穿ち、当該挿入穴Ｈに杭Ｐを所定の深さまで挿入する。その後、挿入穴Ｈのうち、杭Ｐが配置された空間以外の空間、具体的には挿入穴Ｈの内壁面と杭Ｐの外周面との間のスペースに硬化剤としてのセメントミルクを充填し、当該セメントミルクが硬化した時点で杭Ｐの設置が完了する。

ところで、上記の挿入穴Ｈは、杭Ｐの外径よりも大径となるように、換言すると、挿入穴Ｈの開口の外縁が杭Ｐの外周面より広くなるように形成され、通常、杭Ｐを挿入した際に１０〜２０ｍｍ程度の遊びが生じるサイズで形成される。したがって、杭Ｐを挿入穴Ｈに単に挿入した場合、杭Ｐの位置が正規の位置からずれてしまうことがある。このため、本実施形態では、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入する際に、図２に示す治具１を使用することとしている。

以下、本実施形態に係る治具１について図２〜６を参照しながら説明する。
本実施形態に係る治具１は、本発明の杭設置用治具の一例であり、図２に示す略台型の部品であり、主として金属棒体、より具体的には鉄筋部材からなる。

治具１の構成について説明すると、治具１は、同図に示すように、治具脚部２と、治具脚部２に支えられる治具本体３と、治具本体３に形成された通過穴４とを備えている。治具脚部２は、治具１に対して一対設けられており、治具１を側方から見た際に下向きＵ字の形状を成している。また、治具１の利用時、各治具脚部２が地盤上に載置され、具体的に説明すると、図５に示すように、尖端となった各治具脚部２の先端部（下端部）が地盤中に幾分突き刺さることで固定される。

なお、治具１が利用されている間、治具脚部２は、その先端部が単に地盤に突き刺さった状態で地盤上に載置されているので、治具１の利用が終了した時点で上記先端部を引き抜くことで地盤から容易に取り外すことが可能である。すなわち、治具脚部２は、地盤に対して取り外し自在に配置されるので、一度地盤にセットした治具１であっても、地盤から取り外し、その後に再利用する（分かり易く言うと、使い回す）ことが可能である。

さらに、本実施形態では治具１をセットする際、治具本体３のうち、通過穴４を取り囲む部分（厳密には、後述の環状部５）の上端面が水平面となるように治具脚部２が地盤上に置かれる。なお、環状部５の上端面が水平面となるように治具１をセットする際にはトランシット等の公知の手段を利用すればよい。

なお、一対の治具脚部２は、治具本体３の両端部に取り付けられており、その取り付け方法としては、溶接又はワイヤや留め具等による緊結のいずれを用いてもよい。また、各治具脚部２の取り付けに関して言うと、施工現場に運搬される時点で既に治具本体３に取り付けられていることとしてもよく、施工現場で基材となる材料（例えば、鉄筋材料）と見つけた上で当該材料を治具脚部２の形状に加工して治具本体３に取り付けることとしてもよい。

治具本体３は、治具１の利用時に挿入穴Ｈの上方にセットされ、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入する際に杭Ｐと作用し合う部分である。本実施形態に係る治具本体３について、その構成例を説明すると、治具本体３は、環状部５を形成するように折り曲げられた金属棒体、具体的には鉄筋部材によって構成されている。より詳しく説明すると、治具本体３は、図３に図示したように、１本の連続する鉄筋コンクリート用棒鋼製の棒体を略四角形状に折り曲げて形成した内側の環状部５と外側の環状部６とによって構成されている。ここで、上記の棒体は、図３に図示したように、治具本体３のうち、内側の環状部５から外側の環状部６への移行部において互いに交差し、その交差箇所にてプロジェクション溶接により溶着されている。さらに、上記棒体のうち、外側の環状部６に相応する部分の両端末部が略Ｕ字状に内方に折り曲げられており、内側の環状部５にプロジェクション溶接により固定されている。

以上のような構造の治具本体３については、鉄筋コンクリート有孔梁の補強金具として市販されている製品が利用可能であり、具体的には、テイエム技研株式会社のＭＡＸウエブレン（登録商標であり商品名。以下に同じ）が利用可能である。このように治具本体３を構成する部品は、比較的容易に調達することが可能であり、それ故に治具１の調達についても容易となる。

また、内側の環状部５の内側には、杭Ｐを通すための穴、すなわち通過穴４が形成されている。この通過穴４は、杭Ｐの外径よりも若干大きく形成されており、杭Ｐのうち、通過穴４を通過した部分が挿入穴Ｈに挿入されるようになる。つまり、治具１は、通過穴４が挿入穴Ｈの直上位置に位置するようにセットされた状態で利用されることになる。そして、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入する際には先ず通過穴４に通してから挿入穴Ｈに挿入することとなっている。

なお、上述したように治具本体３として既製の市販品を用いる場合、当該商品のサイズについて複数のバリエーションが存在するのであれば、必要となる通過穴４のサイズ、換言すると、設置する杭Ｐのサイズに応じて最適な治具本体３を選定することが可能になる。これにより、治具１を用いた工法（杭設置方法）が汎用性に富むものとなる。

さらにまた、杭Ｐが所定の深さまで挿入穴Ｈに挿入された時点で、治具１は、杭Ｐを係止し、挿入穴Ｈ内に杭Ｐが更に挿入されるのを制限する。より具体的に説明すると、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入するにあたり、杭Ｐの高さ方向における所定位置に図４に図示した万力１０が装着される。この万力１０は、杭Ｐに嵌め込まれる（クランプされる）ことで杭Ｐの外周面に対して装着される円弧状部材であり、より具体的には、Ｃ形のシャコ万力である。また、万力１０は、平坦面となった一端面１１を有しており、当該一端面１１は、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入する際に下方を向くようになっている。

そして、杭Ｐが通過穴４に通ってから挿入穴Ｈに挿入される際、上記の万力１０の一端面１１が治具１のうち、治具本体３の環状部５の上端面と同じレベルに達した時点で、図６に示すように、万力１０の一端面１１が環状部５の上端面に係止されるようになる。すなわち、万力１０は、杭Ｐの外表面に取り付けられることで被係止部を形成し、治具本体３は、環状部５の上端面に万力１０が係止されることで、杭Ｐの挿入穴Ｈへの挿入量を予め設定された正規の挿入量となるように規制し、換言すると、地盤の上方に突出する杭Ｐの上端部の突出量が設計寸法通りになるように規制する。

より具体的に説明すると、治具本体３が備える環状部５の上端面は、図６に示すように、水平面となるように調整されており、杭Ｐの挿入工程において、環状部５の上端面に万力１０が係止されると、杭Ｐがその位置で固定されるようになる。これにより、杭Ｐは、図６に示すように、その軸線が鉛直となった姿勢を呈し、かかる状態で位置決めされるようになる。そして、環状部５の上端面と万力１０との係合状態が維持される間、杭Ｐは、上記の姿勢を保持しながら所定位置に位置決めされることとなる。

以上のように、本実施形態では治具１を用いることで、挿入穴Ｈに挿入された状態の杭Ｐについて位置ずれを抑制することが可能となる。なお、本実施形態では、万力１０のうち、環状部５の上端面に係止される側の面、すなわち、一端面１１が平坦面となっているので、万力１０と治具本体３との間の係止状態を良好に持続させることが可能となる。これにより、杭Ｐの位置ずれがより効果的に抑制される。また、万力１０については、杭Ｐに対して着脱自在に取り付けられているので、杭Ｐの設置作業が完了した後に杭Ｐから取り外して次回以降の杭Ｐの設置作業に再利用することが可能である。このように着脱自在な万力１０を用いることで治具１に係止される部分を本来備えていない杭Ｐに対しても本発明を適用することが可能となり、杭設置に掛かるコストを抑えることが可能となる。

次に、上記の治具１を用いた杭設置方法について説明する。当該方法を用いた工事、すなわち杭設置工事は、オーガーを用いて地盤を掘削して杭Ｐの外径よりも大径の挿入穴Ｈを形成するステップ、治具１を地盤上に載置するステップ、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入するステップ、及び、挿入穴Ｈと杭Ｐとの間のスペースにセメントミルクを充填するステップの順で進行する。なお、セメントミルクを充填するステップについては、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入するステップよりも前に実施されることとしてもよい。

治具１を地盤上に載置するステップでは、治具本体３を挿入穴Ｈの上方に位置するように治具１をセットし、さらに、トランシット等を用いて治具本体３中の環状部５の上端面が水平となるように治具脚部２を地盤上に置く。
また、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入するにあたり、杭Ｐの所定位置に万力１０をクランプさせて杭Ｐの外周面に取り付ける。なお、万力１０のクランプ位置については、杭Ｐの挿入穴Ｈへの挿入量（正規の挿入量）、及び、治具１の利用時における治具本体３のレベル（地盤からの高さ）に基づいて決定され、具体的には、上記の挿入量に相当する長さと、上記のレベルに相当する長さとを合算した長さ分だけ杭Ｐの先端から離れた位置をクランプ位置に設定する。

その後、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入するステップが実施され、本ステップでは、万力１０が取り付けられた杭Ｐを、治具本体３に形成された通過穴４に通しながら挿入穴Ｈに挿入する。そして、杭Ｐが所定の深さまで挿入穴Ｈに挿入された時点、つまり挿入量が正規の挿入量に達した時点で、上記の万力１０が治具本体３の環状部５の上端面に係止されるようになる。これにより、杭Ｐの挿入量が規制され、杭Ｐが位置決めされるようになる。また、万力１０が治具本体３の環状部５の上端面に係止されることで、杭Ｐは、その軸線が鉛直方向に沿った姿勢となり、かかる姿勢は、万力１０と治具本体３との間の係止状態が維持される間、保たれたままとなる。

その後に挿入穴Ｈと杭Ｐとの間のスペースにセメントミルクが充填されてから当該セメントミルクが硬化するまでの間、上記の治具１により、杭Ｐの姿勢及び位置が維持される。そして、セメントミルクが硬化した時点で一方の杭Ｐの設置作業が完了する。

以上までに説明したように、本実施形態では、杭Ｐの外径よりも大径となった挿入穴Ｈに杭Ｐを挿入するために同杭Ｐの位置ずれが生じ易くなっているものの、上記治具１を用いることで位置ずれを抑制しながら杭Ｐを所定位置に精度よく設置することが可能となる。

なお、杭Ｐの設置作業が完了すると、地盤にセットされていた治具１が取り外され、次回以降の杭Ｐの設置作業の際に再利用される。同様に、上述の万力１０についても、杭Ｐの外表面に対して着脱自在に取り付けられているため、杭Ｐの設置作業の完了後に取り外されて次回以降の杭Ｐの設置作業の際に再利用される。このように本実施形態では治具１や被係止部としての万力１０がいずれも取り外し自在であるので、その後に再利用する（分かり易く言うと、使い回す）ことが可能となる。

より具体的に説明すると、メガソーラーの建設工事では、前述したように、複数の杭Ｐが列状に複数並んだ状態で設置されるため、上述した一連のステップが杭Ｐ毎に繰り返されることになる。一方で、治具１と万力１０は、これらが使用される都度、所定の取り付け位置にセットされ、杭Ｐの設置作業が完了した時点で取り外される。ここで、本実施形態では、複数の杭Ｐのうち、一部の杭Ｐに対して共通の治具１及び万力１０を用いることとしている。すなわち、本実施形態では、治具１及び万力１０を杭Ｐの本数と同じ数だけ用意する必要がなく、より少ない個数で対応することが可能であり、以て、杭設置工事（具体的には、メガソーラーの建設工事）に掛かるコストが抑えられるようになる。

なお、メガソーラーの建設工事では、太陽光発電パネル及びその架台、並びにこれらを支持する杭Ｐが比較的密集するため、それぞれの装置や部材の設置時における位置精度が特に重視される。したがって、メガソーラーのように杭Ｐ間の距離が比較的短くなるような工事では、上記の治具１を用いる工法、すなわち本実施形態に係る杭設置方法により杭Ｐの位置ずれを抑制する効果がより有意義に発揮されることになる。

以上までに説明してきた実施形態は、本発明の理解を容易にするために示した杭設置用治具及び杭設置方法の構成例の一つに過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

具体的に説明すると、上記の実施形態では、台型の治具１を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、通過穴４を形成した治具本体３と、かかる治具本体３を地盤から所定のレベルまで嵩上げするための治具脚部２とを備えている限り、治具１の形状については自由に設計可能であり、例えば、椀型の治具１であってもよい。

また、上記の実施形態では、杭Ｐの外周面に取り付けられる被係止部として円弧状部、より具体的には万力１０を杭Ｐの外周面に取り付けるケースを例に挙げて説明した。ただし、これに限定されるものではなく、被係止部材としては、図７に図示した筒状部材が利用可能である。

具体的に説明すると、図７に図示の筒状部材は、その内径が杭Ｐの外径よりも幾分大きくなった円環状のスリーブ１２であり、その内側に杭Ｐが嵌挿されることで杭Ｐの外周面に取り付けられる。厳密に説明すると、スリーブ１２には、その円周方向に沿って均等な間隔で貫通孔としてのネジ穴が３箇所形成されており、各ネジ穴には位置調整ネジ１３（ネジの一例）が嵌め込まれており、その先端部はスリーブ１２の内側に幾分突出している。そして、スリーブ１２は、その内側に挿入された杭Ｐが上記の位置調整ネジ１３の先端同士に挟まれることで、杭Ｐの外周面の一部を囲んだ状態で杭Ｐに取り付けられる。

また、スリーブ１２は、平坦面となった一端面１４を有しており、当該一端面１４は、杭Ｐを挿入穴Ｈに挿入する際に下方を向くようになっている。そして、杭Ｐが通過穴４に通ってから挿入穴Ｈに挿入される際、その挿入量が予め設定された正規の挿入量に達した時点で、上記スリーブ１２の一端面１４が治具本体３の環状部５の上端面に係止されるようになる。このように万力１０の代わりにスリーブ１２を用いた構成においても、当該スリーブ１２が環状部５の上端面に係止される結果、杭Ｐの挿入穴Ｈへの挿入量が規制される。これにより、杭Ｐが所定の姿勢を保ちながら所定位置に位置決めされることとなる。

さらに、図７に図示のスリーブ１２を用いた構成では、上記位置調整ネジ１３の各々についてスリーブ１２内側への突出量を調整することで、挿入穴Ｈへの挿入量が規制された状態にある杭Ｐの水平位置を調整することが可能である。一方で、環状部５の内壁面は、各位置調整ネジ１３において上記の突出量を調整することで水平位置が調整される杭Ｐと干渉しないように構成されている。換言すると、通過穴４については、その開口の外縁が杭Ｐの水平位置の調整範囲よりも広くなるように形成されている。

これにより、スリーブ１２を治具本体３の環状部５の上端面に係止させることで杭Ｐを所定の姿勢にて所定の位置に位置決めした後に、上記の杭の位置を水平方向において微調整することが可能となるので、杭Ｐの設置位置の精度が向上することとなる。

なお、スリーブ１２は、万力１０と同様、杭Ｐの外周面に対して着脱自在に取り付けられているので、一本の杭Ｐの設置作業が完了した後に杭Ｐから取り外されることで、次回以降の杭設置作業時に再利用することが可能である。このように着脱自在なスリーブ１２を用いることにより、治具１に係止される部分を本来備えていない杭Ｐに対しても本発明を適用することが可能となり、杭設置に掛かるコストを抑えることが可能となる。

以上までに説明してきた通り、本発明の杭設置用治具及び杭設置方法については、鋼管からなる杭Ｐを地盤に設置する場合に特に有効であるが、他の杭、例えば、中実の杭を設置する場合にも適用することとしてもよい。また、本発明の杭設置用治具及び杭設置方法は、杭が設置される地盤の固さを問わず利用可能であり、固い地盤に杭を設置する場合であっても軟弱な地盤に杭を設置するであっても有効である。

１ 治具
２ 治具脚部、３ 治具本体
４ 通過穴、５ 環状部
６ 環状部
１０ 万力、１１ 一端面
１２ スリーブ、１３ 位置調整ネジ、１４ 一端面
Ｈ 挿入穴
Ｐ 杭

Claims (8)

1. 構造物支持用の杭を地盤に形成された挿入穴に挿入して設置する際に用いられる杭設置用治具であって、
   地盤に対して取り外し自在に配置される治具脚部と、
   該治具脚部により支えられ、環状部を形成するように折り曲げられた金属棒体によって構成されており、前記杭設置用治具の利用時には前記挿入穴の上方に位置する治具本体と、
   該治具本体に形成され、前記環状部の内側に位置し、前記杭が前記挿入穴に挿入される際に通過する通過穴と、を備え、
   前記治具脚部は、前記治具本体中、前記通過穴を取り囲む部分の上端面が水平となるように地盤上に置かれ、
   前記治具本体は、前記通過穴への前記杭の挿入量が予め設定された量に達した時点で、前記杭の外周面に取り付けられた被係止部が前記上端面に係止されることで前記挿入量を規制することを特徴とする杭設置用治具。
2. 前記杭設置用治具は、鋼管によって構成される前記杭を設置する際に用いられることを特徴とする請求項１に記載の杭設置用治具。
3. 前記治具本体は、前記杭に嵌め込まれることで前記杭の外周面に対して着脱自在に取り付けられた円弧状部材又は筒状部材が前記上端面に係止されることで前記挿入量を規制することを特徴とする請求項２に記載の杭設置用治具。
4. 前記上端面は、前記円弧状部材又は前記筒状部材が有する平坦面と当接することで、前記円弧状部材又は前記筒状部材を係止することを特徴とする請求項３に記載の杭設置用治具。
5. 前記治具本体は、前記杭の外周面の一部を囲んだ状態で取り付けられた前記筒状部材が前記上端面に係止されることで前記挿入量を規制し、
   前記筒状部材に形成されている貫通孔と嵌合したネジの、前記筒状部材の内側への突出量を調整することで、前記挿入量が規制された状態にある前記杭の水平位置が調整可能となっている場合に、前記通過穴は、前記杭の前記水平位置の調整範囲よりも広く形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の杭設置用治具。
6. 前記杭設置用治具は、互いに列状に並ぶ複数の太陽光発電パネルを、架台を介して支持する複数の前記杭を設置する際に用いられ、
   複数の前記杭のうち、一部の前記杭に対して共通の前記杭設置用治具が用いられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の杭設置用治具。
7. 構造物支持用の杭を地盤に形成された挿入穴に挿入して設置するための杭設置方法であって、
   地盤に対して取り外し自在に配置される治具脚部と、該治具脚部により支えられ、環状部を形成するように折り曲げられた金属棒体によって構成された治具本体と、該治具本体に形成されており前記環状部の内側に位置した通過穴と、を備える杭設置用治具を地盤上に載置するステップと、
   前記杭を前記通過穴に通してから前記挿入穴に挿入するステップと、
   前記挿入穴のうち、前記杭が配置された空間以外の空間に固化剤を充填するステップと、を有し、
   前記杭設置用治具を地盤上に載置するステップでは、前記治具本体が前記挿入穴の上方に位置し、かつ、前記治具本体中、前記通過穴を取り囲む部分の上端面が水平となるように前記治具脚部を地盤上に置き、
   前記杭を前記通過穴に通してから前記挿入穴に挿入するステップでは、前記通過穴への前記杭の挿入量が予め設定された量に達した時点で、前記杭の外周面に取り付けられた被係止部を前記上端面に係止させることで前記挿入量を規制することを特徴とする杭設置方法。
8. 地盤を掘削して前記杭の外周面よりも外縁が広い開口を有する前記挿入穴を形成するステップを更に有することを特徴とする請求項７に記載の杭設置方法。

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