JP6244191B2 - 柱脚固定用装置及び柱脚固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート基礎に対して柱脚を固定するための柱脚固定用装置及び柱脚固定方法に関する。

従来、コンクリート基礎に埋設されたシース管によって形成された穴部にアンカーボルト（アンカー部材）を挿入し、穴部にグラウト材（充填材）を注入してアンカー部材を固定することで、アンカー部材を介して柱脚をコンクリート基礎に対して固定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された従来の柱脚固定方法では、アンカー部材を穴部内で移動させることで柱脚の位置を調節してから固定することができ、穴部の位置精度が低くても柱脚をコンクリート基礎の所定位置に位置決めして固定することができる。

特開２０００−２２０１４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の柱脚固定方法では、グラウト材を注入するための注入管がシース管の下部に設けられているため、グラウト材の注入時に加圧する必要があり、施工性が低かった。さらに、注入したグラウト材が硬化するまでの間に注入管から漏出してしまうことを防ぐために栓を設ける必要があり、部品点数が増加するとともに閉栓のための工数が増加して高コスト化してしまうという不都合もあった。

本発明の目的は、施工性を向上させるとともに低コスト化することができる柱脚固定用装置及び柱脚固定方法を提供することにある。

本発明の柱脚固定用装置は、コンクリート基礎に形成されて上方に開口された穴部に、柱の柱脚から下方に突出して設けられたアンカー部材を挿入するとともに、前記穴部に充填材を注入することによって、前記コンクリート基礎に対して前記柱脚を固定するための柱脚固定用装置であって、前記コンクリート基礎に埋設されて前記穴部を形成する管部材と、前記コンクリート基礎の型枠に係止されて前記管部材を保持する保持部材と、前記型枠の内側に設けられた鉄筋に対して前記管部材を固定する結束線と、を備え、前記管部材は、上下に延びる筒状且つ有底に形成された管本体と、該管本体の上部側面に設けられて前記充填材を注入するための注入管と、を有し、前記保持部材は、前記管本体の上部開口を閉塞する閉塞部と、該閉塞部から下方に突出して前記管本体に挿入される保持突部と、を有することを特徴とする。

以上のような本発明によれば、注入管が管本体の上部側面に設けられていることで、注入された充填材は重力によって下方に向かい、管本体の下部から充填されていくことから、注入時に加圧する必要がなく、施工性を向上させることができる。また、充填材の液面が注入管と略同一高さ以下となるように注入したり、充填材が注入管から溢れ出た時点で注入作業を終了したりすれば、注入管に栓を設ける必要がないとともに閉栓作業の必要がなく、部品点数及び工数を削減して低コスト化することができる。

また、保持部材が閉塞部を備えていることで、管本体によって形成された穴部に水分やゴミ等が侵入することを防ぐことができ、充填材を上部から注入する構成であっても充填材の品質の低下を防止することができる。

さらに、本発明の柱脚固定用装置では、前記保持部材は、複数の前記管部材を保持可能に設けられ、前記保持突部は、前記閉塞部に固定されて一体に設けられていることが好ましい。このような構成によれば、保持突部が閉塞部と一体に設けられていることで、型枠にコンクリートを流し込んでコンクリート基礎を形成する際に、コンクリートの流入圧によって管部材の埋設位置がずれてしまうことを防止することができ、管部材によって形成される穴部にアンカー部材を挿入しやすくすることができる。さらに、複数の管部材同士の相対位置のずれも防止することがでる。

一方、本発明の柱脚固定方法は、コンクリート基礎に形成されて上方に開口された穴部に、柱の柱脚から下方に突出して設けられたアンカー部材を挿入するとともに、前記穴部に充填材を注入することによって、前記コンクリート基礎に対して前記柱脚を固定する柱脚固定方法であって、上下に延びる筒状且つ有底に形成された管本体と該管本体の上部側面に設けられた注入管とを備えるとともに、前記コンクリート基礎に埋設されて前記穴部を形成する管部材を用い、前記管本体の上部開口を閉塞する閉塞部と、該閉塞部から下方に突出して前記管本体に挿入される保持突部と、を有する保持部材によって、前記管部材を保持するとともに、当該保持部材を前記コンクリート基礎の型枠に係止し、前記型枠の内側に設けられた鉄筋に対し、結束線を用いて前記管部材を固定し、前記型枠にコンクリートを注入して前記コンクリート基礎を形成し、前記穴部に前記アンカー部材を挿入し、前記注入管から前記穴部に前記充填材を注入し、前記穴部に前記アンカー部材を挿入する直前に前記保持部材を前記管部材から取り外すことを特徴とする。

このような本発明の柱脚固定方法によれば、前述のように管本体の上部側面に設けられた注入管から充填材を注入することで、施工性を向上させることができるとともに低コスト化することができる。

また、前述のように閉塞部によって穴部に水分やゴミ等が侵入することを防ぐことができる。さらに、穴部にアンカー部材を挿入する直前に保持部材を管部材から取り外すことで、コンクリート基礎の形成後も穴部を養生することができ、充填材の品質の低下を極力防止することができる。

以上のような本発明の柱脚固定用装置及び柱脚固定方法によれば、注入管が管本体の上部側面に設けられていることで、施工性を向上させるとともに低コスト化することができる。

本発明の実施形態に係る柱脚固定用装置によってコンクリート基礎に固定される架構体を示す斜視図である。 前記架構体が前記コンクリート基礎に固定されている様子を示す部分断面図である。 前記柱脚固定用装置の保持部材を示す斜視図である。 前記柱脚固定用装置のシース管を示す平面図及び側面図である。 前記柱脚固定用装置が前記コンクリート基礎の型枠に取り付けられた様子を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の柱脚固定用装置１は、例えば、木造ラーメン架構を主体とする２〜３階建ての建物の施工に用いられ、図１に示すようなコンクリート基礎Ｇを形成するとともに、このコンクリート基礎Ｇに架構体Ｆの柱Ｆ１の柱脚Ｆ２を固定するための装置である。

この柱脚固定用装置１は、図２、５に示すように、コンクリート基礎Ｇに埋設されて穴部２Ａを形成する管部材としてのシース管２と、コンクリート基礎Ｇの型枠Ｇ１に係止されてシース管２を保持する保持部材３と、を備える。コンクリート基礎Ｇにおいて上方に開口された二つの穴部２Ａに、柱脚Ｆ２から下方に突出して設けられたアンカー部材としての二本のアンカーボルトＡをそれぞれ挿入するとともに、穴部２Ａに充填材としてのグラウト材４を注入することで、コンクリート基礎Ｇに対して柱脚Ｆ２を固定することができる。柱脚Ｆ２の下面には、ベースプレートＦ２１が設けられており、柱脚Ｆ２は、このベースプレートＦ２１を介してコンクリート基礎Ｇに載置される。また、アンカーボルトＡは、座金Ａ１及びナットＡ２によって柱脚Ｆ２に対し上下方向に係止される。

シース管２は、鉄やステンレス等の金属によって形成された帯状部材を螺旋状に曲げ加工することで形成された巻管であって、図４に示すように、上下に延びる筒状且つ有底に形成されるとともに穴部２Ａを形成する筒状の管本体２１と、管本体２１の上部側面に設けられてグラウト材４を注入するための注入管２２と、を備え、注入管２２からグラウト材４を注入することで、管本体２１（穴部２Ａ）にグラウト材４が充填される。グラウト材４は、例えば無収縮モルタルやセメントミルク、液状の合成樹脂、水ガラス等によって構成され、適宜な流動性を有するとともに、硬化することでアンカーボルトＡとコンクリート基礎Ｇとを一体的に固定する。

保持部材３は、図３にも示すように、平板状の本体部３１と、本体部３１から下方に突出して管本体２１に挿入される二本の保持突部３２と、保持突部３２の並設方向の一方側において本体部３１から立設した第一立設部３３と、この並設方向と略直交する方向の両側において本体部３１から立設した一対の第二立設部３４と、を備え、二本のシース管２を保持可能に設けられている。

本体部３１、第一立設部３３、及び、第二立設部３４は、例えば、圧延鋼板を曲げ加工することで形成されたものであって、本体部３１は、管本体２１の上部開口である穴部２Ａを閉塞するように形成されて閉塞部として機能するとともに、略中央部に軽量化のための開口部３Ａが形成されている。

保持突部３２は、鉄やステンレス等の金属によって形成されたパイプ状部材であって、本体部３１に固定されて一体に設けられている。さらに、保持突部３２は、シース管２の管本体２１の内径と略等しい外径を有して形成されるとともに、管本体２１の内側に圧入されることで、摩擦力によってシース管２を保持可能に設けられている。

第一立設部３３は、上下方向に延びる鉛直部３３１と、鉛直部３３１の上端から水平方向に延びる水平部３３２と、を備える。また、第二立設部３４には、後述するクランプＣによって型枠Ｇ１に固定された際にクランプのずれを防止するための凹部３４１が形成されている。

以上の柱脚固定用装置１は、保持部材３と型枠Ｇ１とによってシース管２が所定位置に埋設されたコンクリート基礎Ｇを形成するとともに、グラウト材４を介してアンカーボルトＡの下部をコンクリート基礎Ｇに固定するための装置である。柱脚固定用装置１を用いてコンクリート基礎Ｇに固定されたアンカーボルトＡの上部をナットＡ２によって柱脚Ｆ２に締め付けることで、柱Ｆ１をコンクリート基礎Ｇに固定することができる。

次に、柱脚固定用装置１を用いて、コンクリート基礎Ｇを形成するとともにこのコンクリート基礎Ｇに架構体Ｆを固定する柱脚固定方法について説明する。まず、保持突部３２を管本体２１に圧入して保持部材３にシース管２を保持させるとともに、図５に示すように、型枠Ｇ１を組み立てる。ここで、図５（Ａ）は、柱脚固定用装置１を二本のシース管２の並設方向から見た部分断面図であり、（Ｂ）は、この並設方向に直交する方向から見た部分断面図である。次に、第一立設部３３の鉛直部３３１を型枠Ｇ１の内面に当接させるとともに水平部３３２を上側から当接させ、第二立設部３４を型枠Ｇ１の内面に当接させ、水平部３３２及び第二立設部３４をクランプＣによって型枠Ｇ１に固定することで、保持部材３を型枠Ｇ１に固定する。尚、一対の第二立設部３４は、一方が型枠Ｇ１に固定されてもよいし、両方が固定されてもよく、適宜な位置においてクランプＣによって固定されればよい。型枠Ｇ１の内側には鉄筋Ｒが設けられており、注入管２２の開口部が型枠Ｇ１に接する向きでシース管２を結束線Ｂによって鉄筋Ｒに固定することで、コンクリート基礎Ｇの形成後に注入管２２を外部に開口させる。

このように保持部材３が固定された型枠Ｇ１を組み立てた後、この型枠Ｇ１にコンクリートを流し込む。このコンクリート打設時において、保持部材３の本体部３１に保持突部３２が固定されて一体に設けられるとともに、シース管２が鉄筋Ｒに固定されていることで、コンクリートの流入圧によってシース管２の埋設位置がずれることを防止することができるとともに、二本のシース管２の相対位置がずれることを防止することができる。

コンクリートが硬化したら、保持部材３及び型枠Ｇ１からクランプＣを取り外し、コンクリート基礎Ｇから型枠Ｇ１を取り外す。このようにしてシース管２が所定位置に埋設され、このシース管２によって穴部２Ａが形成されたコンクリート基礎Ｇを形成するとともに、穴部２Ａを保持部材３の本体部３１によって閉塞した状態とする。

次に、コンクリート基礎Ｇから保持部材３を取り外すとともに、柱Ｆ１と梁Ｆ３とを接合して仮組みした架構体Ｆをコンクリート基礎Ｇに建て込む、即ち、柱脚Ｆ２に仮固定されたアンカーボルトＡを穴部２Ａに挿入し、ベースプレートＦ２１をコンクリート基礎Ｇ上に載置する。全ての架構体Ｆを建て込んだら、架構体Ｆ同士を桁梁Ｆ４によってつないだ後、柱Ｆ１と梁Ｆ３及び桁梁Ｆ４との各接合部を本締めし、建物の骨組を形成する。

次に、注入管２２から管本体２１内部にグラウト材４を注入する。グラウト材４は、管本体２１の下部から充填されていき、シース管２上部に形成された注入管２２からグラウト材４が溢れ出たら注入作業を終了する。尚、グラウト材４を加圧注入して注入管２２よりも高い位置まで注入してもよい。グラウト材４が硬化することでアンカーボルトＡが穴部２Ａ、即ち、コンクリート基礎Ｇに固定される。その後、アンカーボルトＡの上部に設けられたナットＡ２を締め付けることで、アンカーボルトＡと柱脚Ｆ２とが本固定され、柱Ｆ１がコンクリート基礎Ｇに固定される。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、注入管２２が管本体２１の上部側面に設けられていることで、グラウト材４注入時に加圧する必要がなく、或いは、加圧する場合でもその圧力を小さくすることができ、施工性を向上させることができる。また、注入管２２からグラウト材４が溢れ出たら注入作業を終了するようにすれば、注入管２２に栓を設ける必要がないとともに閉栓作業の必要がなく、部品点数及び工数を削減して低コスト化することができる。

さらに、保持部材３が本体部３１によって穴部２Ａを閉塞することで、穴部２Ａに水分やゴミ等が侵入することを防ぐことができ、グラウト材４を上部から注入する構成であってもグラウト材４の品質の低下を防止することができる。また、コンクリート基礎Ｇから保持部材３を取り外すとともに穴部２ＡにアンカーボルトＡを挿入する、即ち、穴部２ＡにアンカーボルトＡを挿入する直前に保持部材３をシース管２から取り外すことで、コンクリート基礎Ｇの形成後も穴部２Ａを養生することができ、グラウト材４の品質の低下を極力防止することができる。

また、シース管２の埋設位置のずれが防がれていることで、穴部２ＡにアンカーボルトＡを挿入しやすくすることができる。さらに、二つの穴部２Ａの相対位置のずれが防がれていることで、二つの穴部２Ａの中心間距離と二つのアンカーボルトＡの中心間距離とが略等しく、即ち、二つのアンカーボルトＡと穴部２Ａとのそれぞれのクリアランスを最大限に利用することができる。また、シース管２の埋設位置及び二つの穴部２Ａの相対位置のずれが防がれていることで、穴部２Ａの径を小さく形成してもアンカーボルトＡを挿入することができ、シース管２を小型化するとともに使用するグラウト材４の量を削減して低コスト化することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。例えば、前記実施形態では、保持部材３の本体部３１が閉塞部として機能するものとしたが、本体部が穴部２Ａを閉塞せずシート部材等によって穴部２Ａを養生する構成であってもよく、このような構成によれば、保持突部の周囲において本体部を肉抜きして保持部材を軽量化することができる。

また、前記実施形態では、保持部材３が本体部３１に固定されるとともに一体化された二本の保持突部３２を備えるものとしたが、保持突部は閉塞部に対して着脱可能に設けられていてもよい。

また、前記実施形態では、柱脚Ｆ２に二本のアンカーボルトＡが設けられるとともに、保持部材３が二つのシース管２を保持することで二つの穴部２Ａを形成するものとしたが、アンカーボルトＡ及び穴部２Ａは適宜な数だけ設けられればよく、保持部材は、形成する穴部の数に応じた保持突部を備えていればよい。

また、前記実施形態では、コンクリート基礎Ｇから保持部材３を取り外すとともに穴部２ＡにアンカーボルトＡを挿入するものとしたが、保持部材３は適宜なタイミングでコンクリート基礎Ｇから取り外されればよく、例えば、コンクリート基礎Ｇ形成直後に保持部材３を取り外すとともに穴部２Ａをシート部材等によって養生してもよい。

また、前記実施形態では、グラウト材４を注入管２２から溢れるまで注入するものとしたが、管本体２１内側の体積に応じた所定量のグラウト材４を注入することで、グラウト材４の液面が適宜な高さになるように注入してもよい。

また、前記実施形態では、柱脚固定用装置１が木造ラーメン架構を主体とする建物の施工に用いられるものとしたが、例えば、木造枠組構造やパネル構造、或いは鉄骨構造等の適宜な構造体の施工に用いられるとともに、該構造体の柱をコンクリート基礎Ｇに固定する構造であればよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

Ｇ コンクリート基礎
Ｆ１ 柱
Ｆ２ 柱脚
Ａ アンカーボルト（アンカー部材）
１ 柱脚固定用装置
２ シース管（管部材）
３ 保持部材
４ グラウト材（充填材）
２１ 管本体
２２ 注入管
２Ａ 穴部
３１ 本体部（閉塞部）
３２ 保持突部

Claims (3)

1. コンクリート基礎に形成されて上方に開口された穴部に、柱の柱脚から下方に突出して設けられたアンカー部材を挿入するとともに、前記穴部に充填材を注入することによって、前記コンクリート基礎に対して前記柱脚を固定するための柱脚固定用装置であって、
   前記コンクリート基礎に埋設されて前記穴部を形成する管部材と、
   前記コンクリート基礎の型枠に係止されて前記管部材を保持する保持部材と、
   前記型枠の内側に設けられた鉄筋に対して前記管部材を固定する結束線と、を備え、
   前記管部材は、上下に延びる筒状且つ有底に形成された管本体と、該管本体の上部側面に設けられて前記充填材を注入するための注入管と、を有し、
   前記保持部材は、前記管本体の上部開口を閉塞する閉塞部と、該閉塞部から下方に突出して前記管本体に挿入される保持突部と、を有することを特徴とする柱脚固定用装置。
2. 前記保持部材は、複数の前記管部材を保持可能に設けられ、
   前記保持突部は、前記閉塞部に固定されて一体に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の柱脚固定用装置。
3. コンクリート基礎に形成されて上方に開口された穴部に、柱の柱脚から下方に突出して設けられたアンカー部材を挿入するとともに、前記穴部に充填材を注入することによって、前記コンクリート基礎に対して前記柱脚を固定する柱脚固定方法であって、
   上下に延びる筒状且つ有底に形成された管本体と該管本体の上部側面に設けられた注入管とを備えるとともに、前記コンクリート基礎に埋設されて前記穴部を形成する管部材を用い、
   前記管本体の上部開口を閉塞する閉塞部と、該閉塞部から下方に突出して前記管本体に挿入される保持突部と、を有する保持部材によって、前記管部材を保持するとともに、当該保持部材を前記コンクリート基礎の型枠に係止し、
   前記型枠の内側に設けられた鉄筋に対し、結束線を用いて前記管部材を固定し、
   前記型枠にコンクリートを注入して前記コンクリート基礎を形成し、
   前記穴部に前記アンカー部材を挿入し、
   前記注入管から前記穴部に前記充填材を注入し、
   前記穴部に前記アンカー部材を挿入する直前に前記保持部材を前記管部材から取り外すことを特徴とする柱脚固定方法。

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