JP2006312878A

JP2006312878A - 地中アンカ

Info

Publication number: JP2006312878A
Application number: JP2006231408A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakajima; 真夫中島
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2006-11-16

Abstract

【課題】低コスト製造が可能な地中アンカを提供する。付随的に、小型回転機械を用いて、しかも、堅い地盤にも容易に埋設可能な地中アンカの低コスト製造を可能にする。
【解決手段】支持棒１ａの先端側に螺旋状掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃを間欠的に有して地中に回転進入して埋設される地中アンカにおいて、各螺旋状掘削刃の後端が支持棒の軸心を通る一つの平面上に存在する構造とした。
螺旋状掘削刃の支持棒の軸心を通る平面に沿った断面形状を楔状にした。
支持棒の先端にドリル部が設けられる場合は、そのドリル部の切込刃を螺旋状掘削刃の後端が存在する平面と同一平面上に形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、電柱の支線あるいは建築構造物等を地中において支持する地中アンカに関する。

従来、この種の地中アンカは、例えば、特開平８−２８４１６０号公報に示されるように、地中に埋設される支持棒の先端側に螺旋状掘削刃が間欠的に設けられた構成とされている。

この地中アンカは、回転機械（ロータリマシン）を用いて回転させると、螺旋状掘削刃の作用により地中に推進する力が発生して徐々に地中に進入する。これにより地中アンカの埋設が行われる。
特になし

しかしながら、上記従来の地中アンカは、螺旋状掘削刃の形状に起因する次の欠点を有していた。すなわち、第１に、地中に回転進入する際の螺旋状掘削刃の回転抵抗が大きいため、大型の回転機械を必要とする。第２に、地盤が堅いときは、螺旋状掘削刃の掘削性能が低いため、地中アンカが回転進入しずらい。そして、第３に、螺旋状掘削刃は、支持棒に溶接により設けられるので、製造コストが高くなる。

本発明は、上記欠点のうち、とくに第３の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、低コスト製造が可能な地中アンカを提供することにあり、付随的に、小型回転機械を用いて、しかも、堅い地盤にも容易に埋設可能な地中アンカの低コスト製造を可能にすることをも目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、支持棒の先端側に螺旋状掘削刃を間欠的に有して地中に回転進入して埋設される地中アンカにおいて、各螺旋状掘削刃の後端が前記支持棒の軸心を通る一つの平面上に存在する構造としたことを特徴としている。

本発明は、地中アンカの螺旋状掘削刃の支持棒の軸心を通る平面に沿った断面形状を楔状にしたことを特徴としている。

さらに、本発明においては、地中アンカの支持棒の先端に設けられているドリル部の切込刃を、螺旋状掘削刃の後端が存在する平面と同一平面上に設けたことを特徴としている。

以上に説明したように、請求項１の発明によれば、支持棒の先端側に螺旋状掘削刃を間欠的に有して地中に回転進入して埋設される地中アンカにおいて、各螺旋状掘削刃の後端を支持棒の軸心を通る一つの平面上に存在させたので、少なくとも支持棒と螺旋状掘削刃を有する地中アンカを、中子を必要とすることなく、支持棒の軸心を通る前記一つの平面上に分割面を有する分割鋳型を用いて一体鋳造することが可能である。

請求項２の発明によれば、地中アンカの螺旋状掘削刃の支持棒の軸心を通る平面に沿った断面形状が楔状とされているので、鋳造後の分割鋳型を円滑に分離することができる。従って、螺旋状掘削刃を有する地中アンカの生産効率が向上する。

請求項３の発明によれば、ドリル部の切込刃が螺旋状掘削刃の後端の存在する平面と同一平面上に設けられているので、支持棒の軸心を通る前記一つの平面上に分割面を有する分割鋳型を用いて、支持棒の先端にドリル部が設けられている地中アンカを一体鋳造することが可能である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る地中アンカａを地中Ｇに埋設した状態の斜視図である。

支持棒１は、所定長さを有する２本の棒材からなる支持棒１ａ，１ｂを接続して所望の長さに形成されている。すなわち、図２に拡大して示すように、下側に位置する支持棒１ａの６角柱状に形成された頭部２の軸心にはねじ穴３が設けられており、そのねじ穴３に上側の支持棒１ｂの下部に設けられているねじ棒（図示せず）が捩じ込まれて、１本の支持棒１が構成されている。

上側の支持棒１ｂの上部も、下側の支持棒１ａの上部と同様にねじ穴３を有する６角柱状の頭部２が設けられている。そして、この支持棒１ｂの頭部２のねじ穴３には、地中アンカａが図１に示すように埋設された後に、アイボルト４が捩じ込まれ、そのアイボルト４を介して電柱の支線等が取付けられるように構成されている。

支持棒１ａ，１ｂの頭部２，２に設けられている貫通孔５，５は、それぞれ頭部２，２の軸心と直交する方向に形成されていて、頭部２を後述する回転機械Ｍ（図２参照）に挿入して結合したときに、ピン（図示せず）を挿入して、その結合状態を保持するために用いられる。

支持棒１は、上述のように、２本の支持棒１ａ，１ｂから構成されているが、地中Ｇの土質により、つまり、地盤の性状により埋設深さがさらに必要なときは、さらに他の支持棒（１ｂ）が連結される。また、その地盤の性状により、１本の支持棒（１ａ）で足りるときは、上部の支持棒１ｂを省略することができる。

なお、支持棒１を上述のように連結型とすることなく、１本で構成することも可能であるが、上述のように連結型とする場合は、地盤の性状により長さを調整できること、長さを比較的短くすることができるので鋳造が容易なこと、及び運搬が容易になる等の利点がある。

図中、１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、下側の支持棒１ａの先端側（図１及び図２において下側）に所定の間隔をもって間欠的に設けられた螺旋状掘削刃（以下、「掘削刃」という）である。また、２０はドリル部、３０はくびれ部、４０はつば部である。以下、これらを図２〜図４を用いて説明する。

掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、螺旋の外径が先端側から後端側にかけて徐々に大きくなるように形成されているとともに、螺旋のピッチも先端側から後端側にかけて徐々に大きくなるように形成されている。したがって、支持棒１ａが掘削刃の先端が前進する方向（図示の例では右方向）に１回転されると、掘削刃１０ｃの螺旋のピッチ分だけ軸心方向に対して進行（進入）することができる。各掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、外径及びピッチが異なる以外は同一であるので、上側に位置する掘削刃１０ｃを例に説明すると、掘削刃１０ｃの螺旋の長さは、ほぼ５４０度の回転角、すなわち支持棒１ａを１．５回転する長さを有している。

掘削刃１０ｃの地中Ｇ（以下、「地中」を「地盤」と言うときもある。）に進入する先端、すなわち、図２の符号イで示される部分は尖鋭に形成されているとともに、掘削刃１０ｃの外周縁、すなわち、図２の符号ロで示される部分も、図３に示されるように尖鋭に形成されている。また、掘削刃１０ｃの後端側、すなわち、図２の符号ハで示される部分は、他の部分よりも螺旋のピッチが大きく形成されていて、跳ね上がった状態に形成されている。

ドリル部２０は、支持棒１ａの先端に設けられていて、機械工作で用いられる周知のドリルの先端部の形状を呈している。すなわち、支持棒１ａの先端はほぼコーン状に形成されていて、その先端に、その外周から突出する形で切込刃２１ａ，２１ｂが支持棒１ａの軸心に対して互いに反対側に設けられている。図４に示されるように、切込刃２１ａ，２１ｂは、支持棒１ａの軸心を通る軸心と平行な面に沿って延びており、切込刃２１ａ，２１ｂの掘削時のドリル回転方向（図４の矢印参照）と反対側部分は、周知のドリルと同様に切込効果を高めるために、鎖線で示されるように逃げが設けられている。

くびれ部３０は、ドリル部２０の直近上側に設けられていて、支持棒１ａを他の部分よりも直径を小さくして形成されている。このくびれ部３０は、地中アンカａが回転押入される際にドリル部２０により生成される削粉を収納できる空間を形成し、ドリル部２０の地盤への切込・進入を助ける役目を有している。

つば部４０は、頭部２の下部に設けられていて、支持棒１ａよりも大径に形成されている。このつば部４０は、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃの回転掘削により排出されようとする排土を押さえることができ、いわゆる無排土工法の効果をより高めることができる。なお、このつば部４０は、頭部２を大径に形成することにより、その頭部２でつば部４０を兼ねることができる。

上述の支持棒１ａ、頭部２、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、ドリル部２０、くびれ部３０及びつば部４０は、鋳造により一体成形されている。この場合、鋳造による一体成形を可能にするため、第１には、地中アンカａの形状に対する創意工夫と、第２には、鋳型の形態に対する創意工夫が施された。すなわち、地中アンカａの形状に関しては、各掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃの後端を、図２に良く示されているように、支持棒１ａの軸心を通る一つの平面上に存在させてある。また、図３に掘削刃１０ｃの場合が代表的に示されているように、各掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃの支持棒１ａの軸心を通る平面に沿った断面形状が楔状に形成されている。さらに、ドリル部の切込刃２１ａ，２１ｂは掘削刃の後端が存在する前記一つの平面と同一平面上に設けられている。そして、鋳造に用いられる鋳型の形態に関しては、支持棒１ａの軸心を通る前記一つの平面に沿って分割面を有する上型と下型からなる分割鋳型を用いる。その結果、支持棒１ａ、頭部２、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、ドリル部２０、くびれ部３０及びつば部４０を有する地中アンカを、中子を必要とすることなく、分割鋳型により極めて容易に一体鋳造することが可能になった。

この地中アンカａは、球状黒鉛鋳鉄で鋳造され、恒温で９００〜９３０℃×１．０〜１．５Ｈｒの焼入れをした後、恒温で３７０〜３８０℃×１．０〜１．５Ｈｒの塩浴（熱浴）による上部ベイナイト処理（上部ベイナイト組織を得るための焼戻し処理）が施されている。したがって、この地中アンカａは、硬度が高く、地盤Ｇが堅くとも優れた掘削機能を有することができる。

頭部２のねじ穴３及び貫通孔５は、鋳造後、機械加工により作られる。

上記地中アンカａは、上述したように、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃの形状により支持棒１ａの地盤への回転進入時の抵抗が小さいため、地中アンカａを地中Ｇに埋設するには、バックホー等の比較的小型の土木機械に取付けた油圧で回転する回転機械Ｍを用いることができる。

回転機械Ｍには、頭部２の６角柱に対応した挿入口（図示せず）が設けられているので、その挿入口に支持棒１ａの頭部２を挿入したのち、貫通孔５にピン（図示せず）を挿入して支持棒１ａが回転機械Ｍに保持される。

回転機械Ｍが回転されると、ドリル部２０は地盤Ｇを切込む形で、つまり、ドリルが穴をあける形で地盤Ｇに進入する。次いで、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、ドリル部２０であけられた穴に案内される形で地盤Ｇに進入される。しかも、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、下側ほど外径が小さく、また、先端及び外周が尖鋭に形成されているので、地盤Ｇへの食込みの抵抗を少なくでき、したがって、従来よりも小さい回転力で埋設を行うことができる。また、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃが間欠的に設けられていること、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃの螺旋状のピッチが後端側へ向かって大きいこと、及びつば部４０を有していることにより、地中アンカａの埋設に伴う地中Ｇ外への排土を行うことなく、無排土工法で埋設することができる。さらに、排土量を減少させて、圧密な土壌の周壁が得られる。このため、支持棒１ａの周囲に空間が生じることなく所望の支持力を得ることができる。

支持棒１ａの頭部２が地表面近くまで埋設されたときは、その頭部２のねじ穴３に上側の支持棒１ｂが捩じ込まれて接続され、その接続後、上側の支持棒１ｂの頭部２が回転機械Ｍにセットされて同様に地中アンカａの回転進入による埋設が続行される。

上側の支持棒１ｂの頭部２が地上面近くまで埋設されたときは（図１参照）、回転機械Ｍが外され、頭部２のねじ穴３にアイボルト４が捩じ込まれて地中アンカａの埋設が完了となる。

本発明の一実施の形態に係る地中アンカを埋設した状態の斜視図である。下側の支持棒の拡大斜視図である。図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。ドリル部を下から見た拡大図である。

符号の説明

ａ地中アンカ
１，１ａ，１ｂ支持棒
２頭部
３ねじ穴
４アイボルト
５貫通孔
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ螺旋状掘削刃（掘削刃）
２０ドリル部
２１ａ，２１ｂ切込刃
３０くびれ部
４０つば部
Ｇ地中（地盤）

Claims

支持棒の先端側に螺旋状掘削刃を間欠的に有して、地中に回転進入して埋設される地中アンカにおいて、前記各螺旋状掘削刃の後端が前記支持棒の軸心を通る一つの平面上に存在する構造としたことを特徴とする地中アンカ。
螺旋状掘削刃の支持棒の軸心を通る平面に沿った断面形状を楔状にしたことを特徴とする請求項１記載の地中アンカ。
支持棒の先端に設けられたドリル部の切込刃を、螺旋状掘削刃の後端が存在する平面と同一平面上に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の地中アンカ。