特開2023-133932 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

青山学院大学 (神奈川県相模原市中央区淵野辺)

▶ 株式会社茂山組の特許一覧

特開2023-133932基礎一体型スクリュー杭、および、その製造方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

1
2
3
4
5
6

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023133932

(43)【公開日】2023-09-27

(54)【発明の名称】基礎一体型スクリュー杭、および、その製造方法

(51)【国際特許分類】

E02D 27/42 20060101AFI20230920BHJP

【ＦＩ】

E02D27/42

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022039194

(22)【出願日】2022-03-14

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-09-08

(71)【出願人】

【識別番号】510013677

【氏名又は名称】株式会社茂山組

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100172041

【弁理士】

【氏名又は名称】小畑統照

(72)【発明者】

【氏名】川田雄二

【テーマコード（参考）】

2D046

【Ｆターム（参考）】

2D046DA31

(57)【要約】

【課題】作業工数が少なく見栄えが良い基礎を作成できる建築資材を提案する。
【解決手段】基礎一体型スクリュー杭は、杭部と、基礎部と、を備える。杭部は、螺旋状に設けられたスクリュー羽根を有し、長手方向に伸びる。基礎部は、前記杭部と一体に構成されて前記長手方向に対して垂直な板面を画定する矩形の上面部と、前記上面部の各辺から前記杭部の先端に向かって前記長手方向に伸びる側面部と、を有する。前記上面部には、前記杭部の軸心に対して対称な位置に複数の貫通孔が形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

螺旋状に設けられたスクリュー羽根を有し、長手方向に伸びる杭部と、
前記杭部と一体に構成されて前記長手方向に対して垂直な板面を画定する矩形の上面部と、前記上面部の各辺から前記杭部の先端に向かって前記長手方向に伸びる側面部と、を有する基礎部と、
を備え、
前記上面部には、複数の第１の貫通孔が前記杭部の軸心に対して対称な位置に形成されている、
基礎一体型スクリュー杭。

【請求項2】

前記基礎部の前記側面部は、前記第１の貫通孔よりも寸法が大きい第２の貫通孔が形成されている、請求項１に記載の基礎一体型スクリュー杭。

【請求項3】

前記第２の貫通孔は、前記上面部の短辺に連続する前記側面部に形成されている、請求項２に記載の基礎一体型スクリュー杭。

【請求項4】

前記杭部と前記基礎部とは、中空体である、請求項１から３の何れか１項に記載の基礎一体型スクリュー杭。

【請求項5】

前記長手方向において、前記側面部の寸法は前記杭部の寸法の２０％以上５０％以下である、請求項１から４の何れか１項に記載の基礎一体型スクリュー杭。

【請求項6】

請求項１から５の何れか１項に記載の基礎一体型スクリュー杭を製造する方法であって、
前記杭部と前記基礎部とを用意する工程と、
前記杭部と前記基礎部とを一体に溶融金属に浸漬させて表面に金属皮膜を形成させる工程と、
を含む基礎一体型スクリュー杭を製造する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基礎一体型スクリュー杭、および、その製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、住宅、仮設住宅、工事の際の仮設物、物置、カーポート、外構フェンス、設備機器、倉庫、屋外看板等のさまざまな設置物を屋外に設置するために、種々の基礎構造が知られており、例えばコンクリート基礎、杭基礎などが知られている。コンクリート基礎は、設置物を強固に支持することができるが、多くの作業工数および作業時間が必要とされる。また、設置物を撤去する場合にも、その作業は煩雑なものとなる。一方、杭基礎は、地盤に杭を打ち込んで固定するものであり、コンクリート基礎に比して構築作業および撤去作業が簡易な点で有利である。また、地盤が硬質な場合には、回転しながら打ち込むことができるスクリュー杭が使用されることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－６６８８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記したように、コンクリート基礎は、作業工数および撤去等に難があり、こうした問題を少なくするために小規模に構成すると、十分な強度を得られなくなるおそれがある。また、スクリュー杭を用いた杭基礎は、コンクリート基礎に比して作業工数は少ないものの、従来のスクリュー杭は、そのまま杭上に設置物を構築すると設置物としての見栄えが優れないという課題があった。このため、従来、スクリュー杭を用いた杭基礎では、地盤に打ち込まれたスクリュー杭に対して別途架台が取り付けられて使用されることが多く、作業工数の増加の原因となっていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、作業工数が少なく見栄えが良い基礎を作成できる建築資材を提案することを目的の１つとする。

【0006】

（形態１）形態１によれば、基礎一体型スクリュー杭が提案され、かかる基礎一体型スクリュー杭は、螺旋状に設けられたスクリュー羽根を有し、長手方向に伸びる杭部と、前記杭部と一体に構成されて前記長手方向に対して垂直な板面を画定する矩形の上面部と、前記上面部の各辺から前記杭部の先端に向かって前記長手方向に伸びる側面部と、を有する基礎部と、を備え、前記上面部には、複数の第１の貫通孔が前記杭部の軸心に対して対称な位置に形成されている。形態１によれば、作業工数が少なく見栄えが良い基礎を作成することができる。

【0007】

（形態２）形態２によれば、形態１において、前記基礎部の前記側面部は、前記第１の貫通孔よりも寸法が大きい第２の貫通孔が形成されている。

【0008】

（形態３）形態３によれば、形態２において、前記第２の貫通孔は、前記上面部の短辺に連続する前記側面部に形成されている。

【0009】

（形態４）形態４によれば、形態１から３の何れかにおいて、前記杭部と前記基礎部とは、中空体である。

【0010】

（形態５）形態５によれば、形態１から４の何れかにおいて、前記長手方向において、前記側面部の寸法は前記杭部の寸法の２０％以上５０％以下である。

【0011】

（形態６）形態６によれば、形態１から５の何れかの基礎一体型スクリュー杭を製造する方法が提案され、かかる方法は、前記杭部と前記基礎部とを用意する工程と、前記杭部と前記基礎部とを一体に溶融金属に浸漬させて表面に金属皮膜を形成させる工程と、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る基礎一体型スクリュー杭の一例を示す斜視図である。

【図2】図１の基礎一体型スクリュー杭の正面図である。

【図3】図１の基礎一体型スクリュー杭の平面図である。

【図4】図１の基礎一体型スクリュー杭の側面図である。

【図5】図４中Ａ－Ａ方向から見たＡＡ視図である。

【図6】本実施形態の基礎一体型スクリュー杭を用いた基礎の施工一例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一の又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。本実施形態の基礎一体型スクリュー杭は、一例として、住宅、仮設住宅、工事の際の仮設物、物置、カーポート、外構フェンス、設備機器、倉庫、屋外看板等の設置物の基礎として利用することができる。

【0014】

図１は、本発明の実施形態に係る基礎一体型スクリュー杭の一例を示す斜視図である。また、図２～図４のそれぞれは、図１の基礎一体型スクリュー杭の正面図、平面図、および側面図であり、図５は、図４中のＡ－Ａ方向から見たＡＡ視図である。図示するように、本実施形態の基礎一体型スクリュー杭２０は、杭部３０と、基礎部４０とを備えている。

【0015】

杭部３０は、長手方向Ｌｄに沿って長い長尺状であり、螺旋状のスクリュー羽根３８を有している。本実施形態では、杭部３０は、円筒状の杭本体３２の外周部にスクリュー羽根３８が設けられている。杭本体３２の先端（図１、図２、図５中、下端）は先細になっており、先端近傍には、中空内部に連通する貫通孔３４が形成されている。一例として、貫通孔３４は、直径数ｍｍ～数十ｍｍである。また、本実施形態では、杭部３０の杭本体３２の基端（図１、図２、図５中、上端）は、開口端となっている。なお、杭本体３２は、中空円筒状であるものに限定されず、円柱状であってもよいし、直方体状などの外形であってもよい。また、本実施形態では、杭本体３２には、先端近傍に１つの貫通孔３４が形成されているが、こうした例に限定されず、複数の貫通孔３４が形成されてもよいし、貫通孔３４が形成されなくてもよい。さらに、杭部３０は、杭本体３２の外周部にスクリュー羽根３８が設けられるものに限定されず、杭本体３２自体が螺旋状のスクリュー羽根３８で構成されるなどとしてもよい。

【0016】

基礎部４０は、杭部３０の基端に一体に構成されている。なお、図５に示すように、基礎部４０は、長手方向において、杭部３０の基端（図５中、上端）を覆うように、杭部３０と一体に接続されることが好ましい。しかしながら、こうした例に限定されず、基礎部４０は、例えば、杭部３０の基端の外周面に対して一体に接続されるように構成されてもよい。基礎部４０は、長手方向Ｌｄに対して垂直な板面を画定する矩形の上面部４２と、上面部４２の各辺から長手方向Ｌｄに伸びる側面部４８と、を有する。

【0017】

基礎部４０の上面部４２は、杭部３０の基端に接続されて杭部３０と一体に構成されている。上面部４２には、杭部３０の軸中心Ｃａに対して対称な位置に形成された複数の貫通孔（第１の貫通孔）４４と、杭部３０の開口端に連通する貫通孔４６と、が形成されている（図３および図５参照）。ここで、本実施形態では、上面部４２の長手方向に沿って、２つの貫通孔４４が形成されている。しかしながら、こうした例に限定されず、貫通孔４４は、一例として、杭部３０の軸中心Ｃａに対して回転対称な位置に３つ以上設けられてもよい。また、一例として、上面部４２中央の貫通孔４６の径Ｄｔは、杭部３０の開口径Ｄｏと同一である、または杭部３０の開口径Ｄｏよりも小さいことが好ましい（図５参照）。なお、上面部４２に貫通孔４６が形成されなくてもよい。複数の貫通孔４４は、一例として、基礎一体型スクリュー杭２０を回転させて打設するのに用いることができる。また、複数の貫通孔４４は、基礎部４０に設置物を取り付けるための締結具が挿入されるものとしてもよい。

【0018】

基礎部４０の側面部４８は、上面部４２の各辺に連続し、側面部４８と上面部４２とは、概ね直方体の外形を形成する。一例として、長手方向Ｌｄにおいて、側面部４８の寸法は杭部３０の寸法の２０％以上５０％以下であり、好ましくは３０％以上４０％である。本実施形態では、基礎部４０の先端側（図５中、下端側）は開口端とされているが、こうした例には限定されない。また、本実施形態では、側面部４８のうち、上面部４２の短辺に連続する短辺側面部４８Ａには、貫通孔（第２の貫通孔）４９が形成されている。本実施形態では、２つの短辺側面部４８Ａのそれぞれに１つずつ貫通孔４９が形成されている。一例として、貫通孔４９は、上面部４２の貫通孔（第１の貫通孔）４４よりも寸法（開口面積）が大きい。しかしながら、こうした例に限定されず、貫通孔４９は、一方の短辺側面部４８Ａにのみ形成されてもよい。また、貫通孔４９は、上面部４２の貫通孔４４の寸法と同一または小さい寸法とされてもよい。

【0019】

こうした基礎一体型スクリュー杭２０は、一例として、アルミニウムまたは鋼などの金属で形成される。基礎一体型スクリュー杭２０は、杭部３０と、基礎部４０とを溶接することで製造されてもよい。一例として、杭部３０と上面部４２とを溶接し、その後に上面部４２に側面部４８を溶接して、基礎一体型スクリュー杭２０が製造されてもよい。または、上面部４２と側面部４８とが一体に構成された基礎部４０を用意し、こうした基礎部４０を杭部３０と溶接して、基礎一体型スクリュー杭２０が製造されてもよい。また、基礎一体型スクリュー杭２０は、杭部３０と基礎部４０とが一体にされた状態で、杭部３０と基礎部４０とを溶融金属（例えば溶融亜鉛）に浸漬させて表面に金属皮膜（例えば亜鉛皮膜）を形成させてもよい。こうすれば、杭部３０と基礎部４０との接続部を含めて金属皮膜を設けることができ、基礎一体型スクリュー杭２０の耐久性を向上させることができる。また、この場合には、杭部３０の中空内部にも金属皮膜が設けられてもよい。この場合には、杭部３０先端の貫通孔３４から余分な溶融金属を排出させる、または貫通孔３４が空気の通り道となることで、杭部３０内部に好適に金属皮膜を形成することができる。ただし、こうした例に限定されず、基礎一体型スクリュー杭２０は、一例として鋳造などにより製造されてもよい。また、基礎一体型スクリュー杭２０は、樹脂などで形成されてもよい。

【0020】

図６は、本実施形態の基礎一体型スクリュー杭２０を用いた基礎の施工一例を説明するための図である。図６に示す例では、上記で説明した基礎一体型スクリュー杭２０と同一である３つの基礎一体型スクリュー杭２０Ａ～２０Ｃが地面に打設されており、更に１つの基礎一体型スクリュー杭２０Ｄの打設が行われる様子が示されている。なお、図６に示す例では、４つの基礎一体型スクリュー杭２０が使用されているが、こうした例に限定されず、１つ～３つ、または５つ以上の基礎一体型スクリュー杭２０が使用されてもよい。また、図６に示す例では、理解用の容易のため、１つの基礎一体型スクリュー杭２０Ｃについて、地中に打ち込まれている部分を破線で示している。

【0021】

上記した基礎一体型スクリュー杭２０は、例えば公知の建設機械によって地面に回転させて打設することができる。ここで、建設機械は、一例として、基礎一体型スクリュー杭２０の上面部４２の縁部または側面部４８を把持するものとしてもよいし、上面部４２の貫通孔４４を通じて基礎一体型スクリュー杭２０を把持するものとしてもよい。基礎一体型スクリュー杭２０を地面に打設する際には、基礎部４０は必ずしも地中に埋められなくてもよいが、地面との隙間ができないように、基礎一体型スクリュー杭２０Ｃの破線部で示すように基礎部４０の一部が地面に埋められてもよい。この場合には、一例として、予め地面を少し掘っておき、基礎一体型スクリュー杭２０を打設した後に基礎部４０周辺を土または砂利などで覆わせることなどが行われてもよい。

【0022】

図６に示すように、複数の基礎一体型スクリュー杭２０を使用する場合には、一例として基礎部４０の向きが互いに平行または垂直となるように各基礎一体型スクリュー杭２０の打設量が調節されるとよい。なお、この場合には、最大、スクリュー羽根３８のピッチ（例えば１０ｍｍ）の半分の寸法だけ、地面から基礎部４０が突出する高さに誤差が生じ得る。一般的にコンクリート基礎等においても上端面には多少の高さバラつきが生じ得るものであり、基礎部４０の高さバラつきについては、公知のスペーサまたは基礎一体型スクリュー杭２０の上部に取り付けられる機構等によって調整されるとよい。

【0023】

本実施形態の基礎一体型スクリュー杭２０では、杭部３０と基礎部４０とが一体に構成されているため、基礎一体型スクリュー杭２０を打設した後に別途架台などを取り付けなくもて、見栄えが良い基礎を作成することができる。基礎一体型スクリュー杭２０で作成された基礎に対しては、一例として、上面部４２の貫通孔４４を利用して締結具によって設置物が取り付けられる。この場合には、側面部４８に形成された貫通孔４９に治具または手を挿入して、締結具の締結が行われてもよい。ただし、設置物は、貫通孔４４を利用して取り付けられることに限定されず、一例として、上面部４２または側面部４８に対して溶接またはビス止めなどで直接に取り付けられてもよい。こうした本実施形態の基礎一体型スクリュー杭２０によれば、作業工数が少なく見栄えが良い基礎を作成することができる。また、基礎の撤去作業も容易であると共に、別の場所などで基礎一体型スクリュー杭２０を再使用することもできる。

【0024】

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

【符号の説明】

【0025】

２０…基礎一体型スクリュー杭
３０…杭部
３２…杭本体
３４…貫通孔
３８…スクリュー羽根
４０…基礎部
４２…上面部
４４…貫通孔（第１の貫通孔）
４６…貫通孔
４８…側面部
４８Ａ…短辺側面部
４９…貫通孔（第２の貫通孔）

【図1】