JP2006342669A

JP2006342669A - 地中アンカ

Info

Publication number: JP2006342669A
Application number: JP2006231407A
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: 2006-12-21

Abstract

【課題】無排土工法が可能な地中アンカ、及び小型の回転機械を用いて埋設することができ、しかも、地盤が堅くとも容易に埋設することができる地中アンカを提供する。
【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、支持棒の後端部付近に螺旋状掘削刃による掘削作用により押し上げられる排土を押さえるためのつば部４０を設けた。螺旋状掘削刃は間欠的に設けられ、かつ、各螺旋状掘削刃の回転進入方向先端及び外周縁が尖鋭に形成され、前記螺旋状掘削刃の外径は支持棒の先端から後端方向に徐々に大きくされている。
【選択図】図１

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、特許文献１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、螺旋状掘削刃を有するので、回転機械（ロータリマシン）を用いて押圧しながら所定方向に回転させると、螺旋状掘削刃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。
特開平８−２８４１６０号公報

しかしながら、上記従来の地中アンカは、螺旋状掘削刃の形態に起因する問題を有していた。すなわち、螺旋状掘削刃により掘削される土が押し上げられて地表に排土されて支持力が低下するとともに、その排土処理に手間がかかるという問題点があった。また、螺旋状掘削刃による推進力が小さいため、支持棒に大きな回転力を加えるために大型の回転機械を必要とするとともに、地盤が堅いときは、地中アンカが進入しにくいという欠点があった。

本発明は、上記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、無排土工法が可能な地中アンカを提供すること、及び小型の回転機械を用いて埋設することができ、しかも、地盤が堅くとも容易に埋設することができる地中アンカを提供することにある。

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、前記支持棒の後端部付近に回転される前記螺旋状掘削刃により押し上げられる排土を押さえるためのつば部を設けたことを特徴としている。

上記地中アンカの螺旋状掘削刃は間欠的に設けられ、かつ、各螺旋状掘削刃の回転進入方向先端及び外周縁が尖鋭に形成され、螺旋状掘削刃の外径は支持棒の先端から後端方向に徐々に大きくされていることが望ましい。

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有し地中に回転進入して埋設される地中アンカにおいて、支持棒の後端部付近に回転される前記螺旋状掘削刃により押し上げられる排土を押さえるためのつば部を設けたので、地中アンカの埋設に伴う地中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。また、排土量を減少させて、圧密な土壌の周壁が得られるため、地中アンカ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。

請求項２の発明によれば、螺旋状掘削刃が間欠的に設けられ、先端と外周縁が尖鋭に形成され、外径が先端から後端方向に徐々に大きくされているため、支持棒が回転される時は各掘削刃が地盤を小抵抗で容易に切り込みながら進入するため、押し上げられる排土量が抑制され、その上、支持棒の上部に設けられたつば部により押さえられるので、いわゆる無排土工法の効果をより高めることができる。

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、所定長の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、下側の支持棒１ａの６角柱状に形成された頭部２の軸心にはねじ穴３が設けてあり、そのねじ穴３に上側の支持棒１ｂの下部に設けられたねじ棒（図示せず）を捩じ込んで１本の支持棒１が構成されている。

上側の支持棒１ｂの上部にも、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に示される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の軸心方向と直交する方向に貫通していて、頭部２，２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）を挿入して結合状態を保持するために用いられるものである。

図１に示された支持棒１ｂは、いわば付加された補助支持棒であり、支持棒１は、図１の例では、２本の支持棒１ａ，１ｂを結合して構成されているが、地中Ｇの土質、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、その地盤の土質により、１本の支持棒（１ａ）で足りるときは、上側の支持棒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、長さが比較的短いと鋳造による製造が容易なこと、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はドリル部であり、３０はくびれ部である。そして、４０は支持棒１ａの後端部付近に設けられたつば部である。以下、これらを図２〜図４を用いて説明する。

掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃの外径は、先端側の掘削刃１０ａの外径が最も小さく、後端部方向に行くにつれて徐々に大きくされており、それらの螺旋のピッチも先端側の掘削刃１０ａのピッチが最も小さく、後端部方向に行くにつれて順次大きくされている。各掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、その径及びピッチが異なる以外は同一であるので、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（１．５回転）の回転角を有している。したがって、支持棒１ａが地中Ｇ内で所定方向、すなわち、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。

掘削刃１０ｃの地中Ｇ（以下、「地中」を「地盤」というときもある。）に進入する方向の先端、すなわち、図２に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に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に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、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る。そして、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の掘削時ドリル回転方向（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、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形成して構成されている。このくびれ部３０は、ドリル部２０で生成された、いわゆ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、図１に示されるように、支持棒１が下側の支持棒１ａと上側の支持棒１ｂの結合体で用いられる場合に、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃの回転により押し上げられる排土を効果的に押さえることができる。そして、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、間欠的に設けられていること、先端と外周縁が尖鋭に形成されていること、外径が下側から上側に順次大きくされていることにより、支持棒１ａが回転される時は各掘削刃が地盤を小さい抵抗で容易に切り込みながら進入するため、押し上げられる排土量が抑制される。その上、支持棒１ａの上部に設けられたつば部４により押さえられるので、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、頭部２を大径に形成することにより、その頭部でつば部４０を兼ねることも可能である。

上述の支持棒１ａ、頭部２、つば部４０、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、くびれ部３０及びドリル部２０は、鋳造により一体構造とされている。しかも、その鋳造においては、支持棒１ａの軸心に沿って分割できる鋳型を用いることにより、中子を必要とすることなく、極めて容易に製造することができる。

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おり、さらに、掘削刃１０ａ，１０ｂ，１０ｃの後端側が跳ね上がっているので、地盤Ｇへの食込み抵抗を少なくでき、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先端側の反対側へ向かって小さいこと、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にセットされて地中アンカａの埋設が続行される。

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
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ螺旋状掘削刃（掘削刃）
２０ドリル部
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、前記支持棒の後端部付近に回転される前記螺旋状掘削刃により押し上げられる排土を押さえるためのつば部が設けられていることを特徴とする地中アンカ。
螺旋状掘削刃は間欠的に設けられ、かつ、各螺旋状掘削刃の回転進入方向先端及び外周縁が尖鋭に形成され、前記螺旋状掘削刃の外径は支持棒の先端から後端方向に徐々に大きくされていることを特徴とする請求項１記載の地中アンカ。