JP7284113B2

JP7284113B2 - 支柱の支持構造、及び支柱の施工方法

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Publication number: JP7284113B2
Application number: JP2020027466A
Authority: JP
Inventors: 惇史尾内; 幸自永田
Original assignee: YKK AP Inc
Current assignee: YKK AP Inc
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: JP2021130986A

Description

特許法第３０条第２項適用中央物産（株）販売日令和元年１０月２３日平野工務店株式会社販売日令和元年１１月２３日

本発明は、カーポートやフェンス等の屋外構造物を構成する支柱を地盤に設けた基礎穴内に立設した状態で支持する支持構造、及び当該支柱の施工方法に関する。

従来、カーポートを構成する支柱を地盤に設けた基礎穴内に立設した状態で支持する支持構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このようなカーポートを施工する際には、例えば、以下の工程が行われる。
先ず、カーポートを施工する第１の職人は、地盤を掘削して基礎穴を形成する。次に、第１の職人は、基礎穴の底面に砕石や底板等を敷いて、当該底面のレベル調整を行う。次に、第１の職人は、基礎穴内に支柱を立設する。次に、第１の職人は、基礎穴内に基礎コンクリートを打設し、支柱を基礎穴内に立設した状態で固定する。
支柱を固定した後は、第１の職人とは異なる第２の職人が以下に示す作業を行う。当該第２の職人は、土間コンクリートを打設する職人である。
すなわち、第２の職人は、駐車スペースの床となる部分（基礎コンクリート上、及び基礎穴周囲の地盤の地表面上）に土間コンクリートを打設し、当該駐車スペースの床（以下、土間と記載）を形成する。

特開２００９－１６７６６９号公報

しかしながら、上述したようにカーポートを施工した場合には、基礎コンクリートと土間コンクリートとが一体化しない状態となる。このため、カーポートを支持するための強度を計算するにあたって、土間の抵抗力を加味することができない。結果として、基礎穴を深くする必要があり、基礎穴の掘削作業に多くの時間を費やすこととなる。また、基礎穴を深くした場合には、地中に埋設された障害物に当たるリスクも多くなる。さらに、基礎穴を深く掘削するためには、重機等の手配も必要となる場合がある。
そこで、基礎穴を深くせず、施工性を向上させることができる技術が要望されている。

本発明は、上記実情に鑑みて、施工性を向上させることができる支柱の支持構造、及び支柱の施工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る支柱の支持構造は、地盤を掘削した基礎穴内に支柱を立設した状態で支持する支柱の支持構造であって、前記基礎穴内における底部側の第１の空間に設けられ、前記基礎穴内に前記支柱を立設した状態で仮固定する仮固定部と、前記基礎穴内において前記第１の空間よりも上方に位置する第２の空間と、前記基礎穴よりも上方に位置し、平面視で前記基礎穴を含んで前記地盤の地表面上まで張り出した第３の空間とに一体的かつ連続的に設けられ、前記基礎穴内に前記支柱を立設した状態で本固定する基礎部とを備え、前記第１の空間は、水平面で切った断面積が前記第２の空間よりも小さく、前記仮固定部は、前記支柱を含む屋外構造物全体ではなく、少なくとも前記支柱を固定するのに必要な固定強度を得るとともに、高さ寸法が前記基礎部よりも小さいことを特徴とする。

また、本発明に係る支柱の施工方法は、地盤に支柱を立設する支柱の施工方法であって、前記地盤を掘削して基礎穴を形成する基礎穴形成工程と、前記基礎穴内における底部側の第１の空間に仮固定部を設け、前記基礎穴内に立設させた前記支柱を仮固定することによって前記支柱を含む屋外構造物全体ではなく、少なくとも前記支柱を固定するのに必要な固定強度を得る仮固定工程と、前記基礎穴内において前記第１の空間よりも上方に位置する第２の空間と、前記基礎穴よりも上方に位置し、平面視で前記基礎穴を含んで前記地盤の地表面上まで張り出した第３の空間とに一体的かつ連続的に基礎部を設けることで前記支柱を本固定する本固定工程とを備え、前記基礎穴形成工程では、前記第２の空間及び前記第３の空間を足し合わせた高さ寸法よりも小さい高さ寸法の前記第１の空間を形成することを特徴とする。

本発明に係る支柱の支持構造、及び支柱の施工方法によれば、施工性を向上させることができる。

実施の形態に係るカーポートを示す図である。実施の形態に係るカーポートを示す図である。支柱の支持構造を示す図である。支柱の支持構造を示す図である。カーポートの施工方法を示すフローチャートである。カーポートの施工方法を説明する図である。実施の形態の変形例１を示す図である。実施の形態の変形例１を示す図である。実施の形態の変形例２を示す図である。実施の形態の変形例２を示す図である。

以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。

〔カーポートの概略構成〕
図１及び図２は、本実施の形態に係るカーポート１を示す図である。具体的に、図１は、カーポート１の正面図である。図２は、カーポート１の側面図である。なお、図１及び図２では、説明の便宜上、地盤ＧＲの一部を破断している。
カーポート１は、駐車スペースに設けられるカーポートであり、支柱２及び屋根３を備える。本実施の形態に係るカーポート１は、屋根３における図１中、左右方向に対向する一対の側縁に対してそれぞれ２本の支柱２（計４本の支柱２）が設けられた両側支持タイプのカーポートで構成されている。なお、カーポート１としては、当該両側支持タイプのカーポートに限らず、屋根３における一つの側縁のみに２本の支柱２が設けられた片側支持タイプのカーポートで構成しても構わない。
支柱２は、アルミニウム合金によって成形した押出形材であり、断面が正方形の中空状に構成されている。そして、支柱２は、以下に示す支持構造４によって、地盤ＧＲを掘削することで形成された基礎穴ＨＯ内に立設した状態で支持されている。

〔支柱の支持構造の構成〕
図３及び図４は、支柱２の支持構造４を示す図である。具体的に、図３は、支持構造４の平面図である。図４は、図１の一部を拡大した図である。
先ず、支持構造４の構成を説明する前に、基礎穴ＨＯの形状について説明する。
基礎穴ＨＯは、第１の穴部ＨＯ１と、第２の穴部ＨＯ２とを備えた段付き穴である。
第２の穴部ＨＯ２は、地盤ＧＲの地表面ＳＵを掘削することによって形成された穴部である。この第２の穴部ＨＯ２は、平面視で支柱２の断面よりも大きい正方形状を有する。
第１の穴部ＨＯ１は、第２の穴部ＨＯ２の底面を掘削することによって形成された穴部である。この第１の穴部ＨＯ１は、平面視で第２の穴部ＨＯ２よりも小さく、支柱２の断面よりも大きい正方形状を有する。また、本実施の形態では、第１の穴部ＨＯ１は、平面視で第２の穴部ＨＯ２の中心に位置する。

そして、第１の穴部ＨＯ１内は、基礎穴ＨＯ内における底部側に位置し、本発明に係る第１の空間Ｓ１（図４）に相当する。また、第２の穴部ＨＯ２内は、基礎穴ＨＯ内における第１の空間Ｓ１よりも上方に位置し、本発明に係る第２の空間Ｓ２（図４）に相当する。また、図４に示した符号「Ｓ３」は、基礎穴ＨＯよりも上方に位置し、平面視で基礎穴ＨＯを含んで当該基礎穴ＨＯ周囲の地盤ＧＲの地表面ＳＵ上まで張り出した空間であり、本発明に係る第３の空間に相当する。本実施の形態では、第３の空間Ｓ３は、平面視で屋根３の全てを含む広さを有する。すなわち、第３の空間Ｓ３は、カーポート１における駐車スペースの床（以下、土間と記載）を形成するための空間である。
ここで、第１の空間Ｓ１は、水平面で切った断面積が第２の空間Ｓ２よりも小さい。また、第１の空間Ｓ１の高さ寸法Ｈ１（図４）は、第２，第３の空間Ｓ２，Ｓ３を足し合わせた高さ寸法Ｈ２（図４）よりも小さい。

支持構造４は、仮固定部５と、基礎部６と、一対のアンカー部材７ａ，７ｂとを備えた構造である。
仮固定部５は、第１の空間Ｓ１に設けられ、基礎穴ＨＯ内に支柱２を立設した状態で仮固定する部分である。この仮固定部５を構成する材料としては、コンクリート、セメント、モルタル、または、セメント系固化材等を例示することができる。
基礎部６は、第２，第３の空間Ｓ２，Ｓ３に一体的かつ連続的に設けられ、基礎穴ＨＯ内に支柱２を立設した状態で本固定する部分である。この基礎部６を構成する材料は、コンクリートである。また、基礎部６内には、複数の鉄筋が縦横にメッシュ状に配筋されたワイヤメッシュＷＭが設けられている。

一対のアンカー部材７ａ，７ｂは、直線状に延在した金属製の棒状部材でそれぞれ構成されている。なお、一対のアンカー部材７ａ，７ｂは、同一の形状を有する。
そして、一対のアンカー部材７ａ，７ｂは、支柱２の下端部に貫通した状態で配置され、当該支柱２が基礎穴ＨＯ内に立設した状態で第２の空間Ｓ２に位置する。より具体的に、アンカー部材７ａは、その延在方向Ｄ１が図３及び図４中、左右方向に向く姿勢で、両端が支柱２から突出した状態で配設されている。一方、アンカー部材７ｂは、アンカー部材７ａの下方に位置し、その延在方向Ｄ２が図３中、上下方向（図４の紙面に直交する方向）に向く姿勢で、両端が支柱２から突出した状態で配設されている。すなわち、一対のアンカー部材７ａ，７ｂは、平面視で各延在方向Ｄ１，Ｄ２が互いに直交した状態でそれぞれ設けられている。
なお、一対のアンカー部材７ａ，７ｂとしては、平面視で各延在方向Ｄ１，Ｄ２が互いに交差していればよく、当該各延在方向Ｄ１，Ｄ２のなす角度は９０°に限らず、その他の角度であっても構わない。

〔カーポートの施工方法〕
次に、上述したカーポート１の施工方法について説明する。
図５は、カーポート１の施工方法を示すフローチャートである。図６は、カーポート１の施工方法を説明する図である。具体的に、図６は、図４に対応した図である。
先ず、カーポート１を施工する第１の職人は、図６（ａ）に示すように、地盤ＧＲを掘削して基礎穴ＨＯを形成する（工程ＳＴ１：基礎穴形成工程）。
工程ＳＴ１の後、第１の職人は、図６（ｂ）に示すように、第１の穴部ＨＯ１の底面に砕石や底板ＰＬを敷いて、当該底面のレベル調整を行う（工程ＳＴ２）。

工程ＳＴ２の後、第１の職人は、図６（ｃ）に示すように、一対のアンカー部材７ａ，７ｂが取り付けられた支柱２を底板ＰＬ上に立設する（工程ＳＴ３）。
工程ＳＴ３の後、第１の職人は、図６（ｄ）に示すように、仮固定部５を構成する材料を第１の空間Ｓ１に流し込み、当該材料を硬化させ、当該材料が硬化した仮固定部５により基礎穴ＨＯ内に支柱２を立設した状態で仮固定する（工程ＳＴ４：仮固定工程）。

工程ＳＴ４の後、土間コンクリートを打設する第２の職人は、以下に示すように、本固定工程ＳＴ５を行う。
すなわち、第２の職人は、図６（ｅ）に示すように、地表面ＳＵ上にスペーサＳＰ１を介してワイヤメッシュＷＭを配置する。次に、第２の職人は、基礎部６を構成するコンクリートを第２，第３の空間Ｓ２，Ｓ３に一体的かつ連続的に打設し、当該コンクリートを硬化させ、当該コンクリートが硬化した基礎部６により基礎穴ＨＯ内に支柱２を立設した状態で本固定する。すなわち、基礎部６は、従来の土間コンクリート及び基礎コンクリートを同時に打設したものである。
以上説明した工程ＳＴ１～ＳＴ５は、本発明に係る「支柱の施工方法」に相当する。

工程ＳＴ５の後、第１の職人は、支柱２に屋根３を施工する（工程ＳＴ６）。

ここで、本発明に係る「支柱の仮固定」とは、基礎穴ＨＯ内に支柱２を立設した状態で固定することであって、支柱２のみを固定することの他、支柱２と屋外構造物であるカーポート１を構成する梁とが接合された門型を固定することも含む意味である。そして、当該「支柱の仮固定」は、支柱２を含む屋外構造物であるカーポート１全体ではなく、支柱２のみ、または、支柱２と梁とが接合された門型のみを固定するのに必要な固定強度で足りる。
一方、本発明に係る「支柱の本固定」とは、支柱２を含む屋外構造物であるカーポート１全体を支持するための強度を持たせて当該支柱２を固定することを意味する。

（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態で説明した支持構造４や施工方法は、カーポート１を構成する支柱２に適用したものであるが、カーポート１に限らず、フェンス等の屋外構造物を構成する支柱に適用しても構わない。また、支柱２の断面形状や、仮固定部５及び基礎部６の断面形状は、正方形状に限らず、円形状等のその他の形状としても構わない。さらに、仮固定部５及び基礎部６の形状は、柱状に限らず、錐台状としても構わない。

上述した実施の形態では、第３の空間Ｓ３は、平面視で基礎穴ＨＯを含んで当該基礎穴ＨＯから当該基礎穴ＨＯ周囲の全周に位置する地盤ＧＲの地表面ＳＵ上まで張り出していたが、これに限らない。すなわち、本発明に係る第３の空間は、平面視で基礎穴ＨＯを含んで当該基礎穴ＨＯから当該基礎穴ＨＯ周囲の全周のうち一部のみに位置する地盤ＧＲの地表面ＳＵ上まで張り出した空間も含むものである。

図７及び図８は、本実施の形態の変形例１を示す図である。具体的に、図７は、図３に対応した図である。図８は、図４に対応した図である。
上述した実施の形態では、支持構造４を構成するアンカー部材は、アンカー部材７ａ，７ｂの２本で構成されていたが、当該２本に限らず、３本以上、設けても構わない。
例えば、図７及び図８に示した本変形例１のように、アンカー部材７ａ，７ｂの他、当該アンカー部材７ａ，７ｂと同一の材料及び形状によって構成されたアンカー部材８ａ，８ｂを追加しても構わない。
ここで、アンカー部材８ａは、アンカー部材７ａと略同一の水平面内に位置し、当該アンカー部材７ａと略平行に配置される。また、アンカー部材８ｂは、アンカー部材７ｂと略同一の水平面内に位置し、当該アンカー部材７ｂと略平行に配置される。

図９及び図１０は、本実施の形態の変形例２を示す図である。具体的に、図９は、図３に対応した図である。図１０は、図４に対応した図である。
上述した実施の形態では、第１の穴部ＨＯ１は、平面視で第２の穴部ＨＯ２の中心に位置していたが、当該中心に限らず、その他の位置に設けても構わない。
例えば、図９及び図１０に示した本変形例２のように、第１の穴部ＨＯ１を平面視で第２の穴部ＨＯ２の角隅部分に設けても構わない。
ここで、一対のアンカー部材７ａ，７ｂは、第２の穴部ＨＯ２の側壁との干渉を避けるため、一方の端部のみを支柱２から突出させている。なお、支持構造４の強度を考慮して、第２の穴部ＨＯ２の底面上にスペーサＳＰ２を介して鉄筋ＲＥを配置しても構わない。

本発明に係る支柱の支持構造は、地盤を掘削した基礎穴内に支柱を立設した状態で支持する支柱の支持構造であって、前記基礎穴内における底部側の第１の空間に設けられ、前記基礎穴内に前記支柱を立設した状態で仮固定する仮固定部と、前記基礎穴内において前記第１の空間よりも上方に位置する第２の空間と、前記基礎穴よりも上方に位置し、平面視で前記基礎穴を含んで前記地盤の地表面上まで張り出した第３の空間とに一体的かつ連続的に設けられ、前記基礎穴内に前記支柱を立設した状態で本固定する基礎部とを備え、前記第１の空間は、水平面で切った断面積が前記第２の空間よりも小さいことを特徴とする。

本発明では、支持構造は、支柱の下端部周辺の第２の空間と、当該基礎穴よりも上方に位置する土間を形成するための第３の空間とに一体的かつ連続的に設けられた基礎部を備える。このため、支柱を含む屋外構造物を支持するための強度を計算するにあたって、土間の抵抗力を加味することができる。結果として、基礎穴を浅くすることができる。すなわち、基礎穴を浅くすることができるため、当該基礎穴の掘削作業を短時間で完了することができ、地中に埋設された障害物に当たるリスクも少なくなり、重機等の手配も不要となる。したがって、施工性を向上させることができる。

特に、基礎部は、支柱の下端部周辺の第２の空間と、土間を形成するための第３の空間とに一体的かつ連続的に設けられている。このため、従来に行っていた基礎コンクリートを打設する工程と、土間コンクリートを打設する工程とを１つの工程に纏め、基礎コンクリートと土間コンクリートとを同時に打設することで基礎部を形成することができる。したがって、施工性をさらに向上させることができる。
また、支持構造は、第１の空間に設けられた仮固定部を備える。このため、基礎部を設ける前に、当該仮固定部にて基礎穴内に支柱を立設した状態で仮固定しておくことができる。したがって、施工性をさらに向上させることができる。

さらに、仮固定部が設けられる第１の空間は、水平面で切った断面積が第２の空間よりも小さい。このため、当該第１の空間を設けるための掘削作業を短時間で完了することができる。したがって、施工性をさらに向上させることができる。
また、上述したように、基礎部を浅くすることができるため、当該基礎部の材料費を削減することができる。同様に、仮固定部が設けられる第１の空間を第２の空間よりも小さくすることが可能であるため、当該仮固定部の材料費も削減することができる。

また、本発明は、上述した支柱の支持構造において、前記仮固定部は、高さ寸法が前記基礎部よりも小さいことを特徴とする。
本発明では、仮固定部と基礎部との高さ寸法が上述した関係を有するため、当該仮固定部が設けられる第１の空間を浅くすることができる。このため、当該第１の空間を設けるための掘削作業を短時間で完了することができる。したがって、施工性をさらに向上させることができる。

また、本発明は、上述した支柱の支持構造において、前記仮固定部は、コンクリート、セメント、モルタル、またはセメント系固化材で構成されていることを特徴とする。
本発明では、仮固定部は、支柱を含む屋外構造物全体ではなく、当該支柱のみを仮固定するだけでよい。このため、仮固定部を構成する材料としては、強度を十分に確保することができるコンクリートの他、当該コンクリートよりも強度が劣るセメント、モルタル、またはセメント系固化材等で構成することができる。例えば、仮固定部をセメント、モルタル、またはセメント系固化材で構成した場合には、砂利等の準備が不要となり、施工性をさらに向上させることができる。

また、本発明は、上述した支柱の支持構造において、前記基礎穴内に位置し、前記支柱から突出した状態でそれぞれ設けられた複数のアンカー部材をさらに備え、前記複数のアンカー部材は、平面視で前記複数のアンカー部材の各延在方向が互いに交差した状態で配置されていることを特徴とする。
本発明では、支持構造は、上述した複数のアンカー部材をさらに備える。このため、当該複数のアンカー部材によって、支柱の引き抜き耐力を増加させることができる。したがって、支柱を含む屋外構造物を良好に支持することができる。

また、本発明に係る支柱の施工方法は、地盤に支柱を立設する支柱の施工方法であって、前記地盤を掘削して基礎穴を形成する基礎穴形成工程と、前記基礎穴内における底部側の第１の空間に仮固定部を設けることで前記基礎穴内に立設させた前記支柱を仮固定する仮固定工程と、前記基礎穴内において前記第１の空間よりも上方に位置する第２の空間と、前記基礎穴よりも上方に位置し、平面視で前記基礎穴を含んで前記地盤の地表面上まで張り出した第３の空間とに一体的かつ連続的に基礎部を設けることで前記支柱を本固定する本固定工程とを備えることを特徴とする。
本発明に係る支柱の施工方法では、上述した支柱の支持構造と同様の効果を奏する。

２支柱、４支持構造、５仮固定部、６基礎部、７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂアンカー部材、Ｄ１，Ｄ２延在方向、ＧＲ地盤、Ｈ１，Ｈ２高さ寸法、ＨＯ基礎穴、ＨＯ１第１の穴部、ＨＯ２第２の穴部、Ｓ１第１の空間、Ｓ２第２の空間、Ｓ３第３の空間、ＳＵ地表面

Claims

地盤を掘削した基礎穴内に支柱を立設した状態で支持する支柱の支持構造であって、
前記基礎穴内における底部側の第１の空間に設けられ、前記基礎穴内に前記支柱を立設した状態で仮固定する仮固定部と、
前記基礎穴内において前記第１の空間よりも上方に位置する第２の空間と、前記基礎穴よりも上方に位置し、平面視で前記基礎穴を含んで前記地盤の地表面上まで張り出した第３の空間とに一体的かつ連続的に設けられ、前記基礎穴内に前記支柱を立設した状態で本固定する基礎部とを備え、
前記第１の空間は、
水平面で切った断面積が前記第２の空間よりも小さく、
前記仮固定部は、
前記支柱を含む屋外構造物全体ではなく、少なくとも前記支柱を固定するのに必要な固定強度を得るとともに、高さ寸法が前記基礎部よりも小さい
ことを特徴とする支柱の支持構造。
前記仮固定部は、
コンクリート、セメント、モルタル、またはセメント系固化材で構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の支柱の支持構造。
前記基礎穴内に位置し、前記支柱から突出した状態でそれぞれ設けられた複数のアンカー部材をさらに備え、
前記複数のアンカー部材は、
平面視で前記複数のアンカー部材の各延在方向が互いに交差した状態で配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の支柱の支持構造。
地盤に支柱を立設する支柱の施工方法であって、
前記地盤を掘削して基礎穴を形成する基礎穴形成工程と、
前記基礎穴内における底部側の第１の空間に仮固定部を設け、前記基礎穴内に立設させた前記支柱を仮固定することによって前記支柱を含む屋外構造物全体ではなく、少なくとも前記支柱を固定するのに必要な固定強度を得る仮固定工程と、
前記基礎穴内において前記第１の空間よりも上方に位置する第２の空間と、前記基礎穴よりも上方に位置し、平面視で前記基礎穴を含んで前記地盤の地表面上まで張り出した第３の空間とに一体的かつ連続的に基礎部を設けることで前記支柱を本固定する本固定工程とを備え、
前記基礎穴形成工程では、
前記第２の空間及び前記第３の空間を足し合わせた高さ寸法よりも小さい高さ寸法の前記第１の空間を形成する
ことを特徴とする支柱の施工方法。