JP5747053B2 - 基礎杭及び支持基礎体 - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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 (6)
- 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。
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