JP5300129B2 - アンカーシステム及びガイドパイプ - Google Patents

Description

本発明は、地上に設置される大規模なテント等を支持するためのアンカーシステム及びガイドパイプに関する。

土壌改良では粉塵等が発生するために、大規模なテントで土壌改良の対象となる土地を覆うことにより、発生した粉塵等の拡散を防止することが行われている。大規模なテントを風に耐えるように土壌に固定するために、従来、Ｈ鋼やコンクリートといったものが用いられてきたが、これらは設置に莫大なコストがかかる。また、テントで覆うことができる範囲は限られているため、土壌改良とする対象の土地に合わせてテントを移動させる必要があるが、Ｈ鋼やコンクリートを用いたテントでは移動時のコストがやはり大きいものとなる。
ところで、果樹棚やビニールハウスなど地表に直接設置しなくてはならない施設を支持するための、容易に用いることができかつ安価なものとして、次のようなアンカーシステムがある。
このアンカーシステムは、地中に打ち込む多数のアンカーと、当該アンカーと組合わせて用いる筒状のガイドパイプと、を含む所定の施設を支持するためのアンカーシステムである。
このアンカーは、一端に施設に接続するための接続部を備えた軸状の主軸部と、主軸部の他端に接続され、少なくとも２つの板状の部材から構成されており、主軸部に接続部の方向から軸方向に対して荷重をかけることで展開するようになっている展開部を備えている。
ガイドパイプは、展開部が閉じた状態でアンカーを主軸部から挿入するためのアンカー挿入口をその一端に、当該ガイドパイプと共に地中に打ち込まれたアンカーの主軸部に展開部を展開させるための荷重をかけるための所定の棒を挿入するための棒挿入口をその他端に備える。
従来のアンカーシステムでは、まず、展開部が閉じた状態でアンカーを主軸部から、ガイドパイプのアンカー挿入口から挿入する。次いで、アンカーが挿入されたガイドパイプを重機により地中に打ち込む。次いで、展開部が地中で展開しやすいようにガイドパイプを所定の長さ引き上げる。次いで、棒挿入口から所定の棒を挿入し、棒を叩くことにより主軸部に荷重をかけ、展開部を展開させる。最後に、ガイドパイプのみを地中から引き抜く。
このようなアンカーシステムを用いることにより、展開部の展開に影響がない状態でアンカーを地中に打ち込むことができ、複数のアンカーを打ち込む際の効率がよくなる。
しかし、従来のアンカーシステムは、アンカーが打ち込まれることが予定されている場所が畑等の土壌が柔らかい場所であることもあり、アンカーを挿入したガイドパイプを人の手で地中に打ち込むように設計されている。したがって、大規模なテントの設置のように大量のアンカーを必要とする場面を想定していない。また、土壌の状況によっては、人間の手によっては打ち込みが困難な場合もある。大量のアンカーを堅い部分もある土壌に打ち込むことが必要となる場合、ガイドパイプの打ち込みに重機を使うことが考えられるが、従来のアンカーシステムのガイドパイプは重機で打ち込むのに十分な強度を備えているとはいえない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、大量のアンカーを必要とする場合に重機等によって大量のアンカーを強い力で打ち込むことができるようにしたアンカーシステム及びガイドパイプを提供するものである。

本願発明者は、上述の課題を解決するために、以下のようなアンカーシステム及びガイドパイプを提案する。

本発明のアンカーシステムは、地中に打ち込む多数のアンカーと、当該アンカーと組合わせて用いる筒状のガイドパイプと、を含む所定の施設を支持するためのアンカーシステムであって、前記アンカーは、一端に前記施設に接続するための接続部を備えた軸状の主軸部と、当該主軸部の他端に接続された、少なくとも２つの板状の部材から構成されており、前記主軸部に前記接続部の方向から軸方向に対して荷重をかけることで展開するようになっている展開部と、を備え、前記ガイドパイプは、前記展開部が閉じた状態で前記アンカーを前記主軸部から挿入するためのアンカー挿入口をその一端に、当該ガイドパイプと共に地中に打ち込まれた前記アンカーの前記主軸部に前記展開部を展開させるための荷重をかけるための所定の棒を挿入するための棒挿入口をその他端に備えており、且つ前記ガイドパイプと共に前記アンカーを地中に打ち込む場合に前記アンカーを保護できる程度の強度を備えたパイプ本体と、当該パイプ本体の外周面上に当該外周面に略垂直になるように当該パイプ本体の長さ方向に沿う方向に設けられた、前記ガイドパイプを地中に打ち込む場合における前記パイプ本体の折れ曲がりを防ぐ機能を有する、少なくとも１つの補強部と、を備えるものである。
本発明のアンカーシステムでは、補強部が存在することにより、重機による強い力によって直接ガイドパイプを地中に打ち込むことができるようになる。これにより、大量なアンカーが必要な場合であっても機械を用いることで効率よく打ち込み作業を行うことができる。

前記ガイドパイプは、前記パイプ本体を通すことができる大きさの輪形状のリングを前記ガイドパイプに装着し、地中に打ち込んだ前記パイプ本体を引き抜く方向に対して当該リングに荷重をかける場合に、前記パイプ本体にも同じ方向に荷重がかかるように前記パイプ本体の外周面に設けられた係止部、を備えるようになっていてもよい。
アンカーを挿入したガイドパイプは、引抜きの処理を行われる場合があるが、上述のガイドパイプを用いれば、引抜きの処理も機械を用いて行なうことができるようになる。つまり、このようなガイドパイプを用いることにより、アンカーの打ち込み工程のうちほとんどの部分を機械によって処理することができるため、打ち込み作業の効率があがることになる。

また、本願発明者は上述のアンカーシステムによるのと同様の作用効果を得られる以下のようなガイドパイプを提案する。
すなわち、本発明のガイドパイプは、一端に所定の施設に接続するための接続部を備えた軸状の主軸部と、当該主軸部の他端に接続された、少なくとも２つの板状の部材から構成されており、前記主軸部に前記接続部の方向から軸方向に対して荷重をかけることで展開するようになっている展開部と、を備える、地中に打ち込む多数のアンカーと、組合わせて前記施設を支持するために用いる筒状のガイドパイプであって、前記展開部が閉じた状態で前記アンカーを前記主軸部から挿入するためのアンカー挿入口をその一端に、当該ガイドパイプと共に地中に打ち込まれた前記アンカーの前記主軸部に前記展開部を展開させるための荷重をかけるための所定の棒を挿入するための棒挿入口をその他端に備えており、且つ前記ガイドパイプと共に前記アンカーを地中に打ち込む場合に前記アンカーを保護できる程度の強度を備えたパイプ本体と、当該パイプ本体の外周面上に当該外周面に略垂直になるように当該パイプの長さ方向に沿う方向に設けられた、前記ガイドパイプを地中に打ち込む場合における前記パイプ本体の折れ曲がりを防ぐ機能を有する、少なくとも１つの補強部と、を備えるものである。

本発明のアンカーシステムによるのと同様の作用効果を、例えば、以下の如き方法によっても得ることができる。
その方法の一例は、一端に所定の施設に接続するための接続部を備えた軸状の主軸部と、当該主軸部の他端に接続された、少なくとも２つの板状の部材から構成されており、前記主軸部に前記接続部の方向から軸方向に対して荷重をかけることで展開するようになっている展開部と、を備える、地中に打ち込む多数のアンカーと、当該アンカーと組合わせて用いる、前記アンカーと共に地中に打ち込む場合に前記アンカーを保護できる程度の強度を備えたパイプ本体と、当該パイプ本体の外周面上に当該外周面に略垂直になるように当該パイプの長さ方向に沿う方向に設けられた、地中に打ち込む場合における前記パイプ本体の折れ曲がりを防ぐ機能を有する、少なくとも１つの補強部と、前記パイプ本体を通すことができる大きさの輪形状のリングを装着し、地中に打ち込んだ前記パイプ本体を引き抜く方向に対して当該リングに荷重をかける場合に、前記パイプ本体にも同じ方向に荷重がかかるように前記パイプ本体の外周面に設けられた係止部と、を備える、筒状のガイドパイプと、を含む、前記施設を支持するためのアンカーシステムで実行される方法であって、前記展開部が閉じた状態で前記アンカーを前記主軸部から、前記ガイドパイプの一端から挿入する過程と、前記アンカーが挿入された前記ガイドパイプを重機により地中に打ち込む過程と、前記リングを前記重機により引っ張ることにより、地中に打ち込まれた前記ガイドパイプを所定の長さ引き上げる過程と、前記ガイドパイプと共に地中に打ち込まれた前記アンカーの前記主軸部に前記展開部を展開させるための荷重をかけるために、前記ガイドパイプの他端から所定の棒を挿入し、前記重機により前記主軸部に荷重をかける過程と、を含む方法である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１の１が、この実施形態のアンカーシステムである。なお、アンカーシステムのアンカーは、後述するように閉まった状態から開いた状態に変化するが、図１に示したアンカーは開いた状態となっている。
アンカーシステム１を概略的に説明すると、アンカーシステム１は、アンカー２及びガイドパイプ３から構成され、棒Ａと組合わせて用いるようになっている。
アンカーシステム１は、ガイドパイプ３の下部からガイドパイプ３にアンカー２を挿入した状態で、ガイドパイプ３の上端を下方向に機械で直接叩くことにより、アンカー２をガイドパイプ３ごと地中に打ち込むようになっている。
その後、地中に打ち込んだアンカー２の抵抗板２１が展開しやすいように、ガイドパイプ３のみを少し引き上げる。次いで、ガイドパイプ３の上部からガイドパイプ３に挿入できる太さの棒Ａを挿入し、棒Ａに上方から荷重をかけることによりガイドパイプ３内のアンカー２の抵抗板２１を展開させる。その後、ガイドパイプ３は除去されるが、残されたアンカー２は、地中で展開した抵抗板２１が、地上から引っ張る力に抵抗するので、アンカー２は容易には抜けない状態でその大部分が地中に埋設される。

以下、アンカーシステム１の詳細について説明する。図２ａ及び図２ｂはアンカーが閉じた状態のものである。
図２ａ及び図２ｂは、アンカー２の正面図及び側面図を示した図である。
アンカー２は、抵抗板２１、芯板２２、上引棒２３、及び補助棒２４から構成される。
抵抗板２１は、所定の厚さの金属板で構成され、その長さ方向をこの実施形態では等分割するように溝２５が形成されている。この実施形態では抵抗板２１は、２枚とされている。抵抗板２１はその上端で、芯板２２に接続されている。芯板２２は板状でありその先端が尖った形状とされている。芯板２２は、それに上方から荷重をかけることによって、抵抗板２１にも荷重がかかるようになっている。芯板２２の上端は、棒状の補助棒２４の下端に接続されている。補助棒２４の上端にはリング状の第１丸アイ４１が設けられておいる。この第１丸アイ４１は、埋設後のアンカー２とテント等の施設との接続を行なう際に利用されるものである。
抵抗板２１は、その下端で、ワイヤー状に構成の可動部材２６の下端と接続されている。可動部材２６の上端は、棒状の上引棒２３の下端に接続されている。上引棒２３は、棒状体の主軸部２７を備えている。主軸部２７の上端にはリング状の第２丸アイ４２が設けられている。上述したように、芯板２２を押し下げるとそれに伴い抵抗板２１も押し下げられる。すると、その上端が上引き棒２３の下端に接続されて移動を行なわない可動部材２６には、抵抗板２１とともに押し下げられる抵抗板２１の下端に接続されたその下端が下方に移動することにより強いテンションがかかる。そのような強いテンションに引かれるようにして、抵抗板２１は芯板２２が押し下げられるのに伴って、その下端から図２ａにおける左右方向に開くことになる。
なお、この実施形態では、芯板２２に荷重をかけることにより抵抗板２１にも荷重をかけることができるようになっているが、抵抗板２１を展開させるための構成はこれには限られず、例えば、芯板２２なしに、抵抗板２１に直接荷重をかけられるようにしてもよい。

図３ａは、アンカー２を挿入した状態で一体として地中に打ち込むためのガイドパイプ３の正面図、図３ｂは図３ａのａ−ａ’による断面図を示したものである。
ガイドパイプ３は、アンカー２の抵抗板２１が地中に打ち込まれるまで勝手に展開することがないように、また、ハンマー等による強い力で打ち込んでもアンカー２が損壊しないようにするために、アンカー２の打ち込み時にアンカー２を覆うためのものである。
ガイドパイプ３は、ある程度の厚さを持つ金属製のパイプであるパイプ本体３１を備える。この実施形態では、パイプ本体３１の外周上に、重機等による強い力で打ち込むことができるように、パイプ本体３１の断面上において対向し、パイプ本体３１の長さ方向に沿うようにされた２個のリブ３２が設けられている。このリブ３２が本発明における補強部にあたる。リブ３２は必ずしもパイプ本体３１の全長に亘って設けられている必要はないが、この実施形態ではリブ３２はパイプ本体３１の全長に亘って設けられている。
パイプ本体３１の直径は、抵抗板２１の横方向の長さより小さい。それにも関わらず、ガイドパイプ３に抵抗板２１が閉じた状態のアンカー２を挿入することができるよう、パイプ本体３１の下部には切り込み３３が設けられている。ガイドパイプ３にアンカー２を挿入する場合には、抵抗板２１の外側の部分を切り込み３３に挿入する。ガイドパイプ３を打ち込む場合には、この切り込み３３の上端部分に接する抵抗板２１の上端部分に、ガイドパイプ３にかけられる下向きの力が伝わる。それにより、アンカー２を収納したガイドパイプ３を地中に打ち込むことができるようになっている。なお、抵抗板２１は切り込み３３に収納されている限り、その展開方向への動きが制限されるから、ガイドパイプ３の打ち込みの作業の間など意図しないときに勝手に展開しない。
パイプ本体３１の筒内の下部には所定の長さの円柱状の芯がね３４が入っている。この芯がね３４は、アンカー２をガイドパイプ３に挿入した際にはアンカー２の芯板２２と接するようになっている。芯がね３４に上面から棒Ａにより荷重をかけた場合、芯板２２にも芯がね３４の底面を介して下方向に向かって荷重がかかる。
パイプ本体３１の上部には、図３ｃのように、リング状の部品であるリング４３のガイドパイプ３からの抜けを防止することができるようにパイプ本体３１の他の部分よりも太くなっている係止部３５が備えられている。
リング４３は、この実施形態では金属製とされた輪状の丈夫な部材である。リング４３は、リング４３に接続された鎖等の引き上げるための部品を介して機械等でガイドパイプ３を引き上げるためのものである。この実施形態では、機械等でガイドパイプ３を引き上げる際に、リング４３が利用されるが、それを可能とするため、ガイドパイプ３を地中に打ち込む前にリング４３はガイドパイプ３の下方からガイドパイプ３に通される。なお、係止部３５の形状は、リング４３を係止してガイドパイプ３を機械等で引き上げられるようにするという目的を達成できるのであればどのようなものであってもよい。
なお、この実施形態のリング４３は一体物であり、ガイドパイプ３を地中に打ち込む前に予めガイドパイプ３に通されるものとなっているが、例えば、リング４３を所定の位置で分割しておき、後から輪状の形状にできるようになっていれば、アンカー２を挿入したガイドパイプ３を地中に打ち込んた後にリング４３を係止部３５に装着することができる。

このようなアンカーシステム１によりアンカー２を地中に打ち込むには、まず図４のようにアンカー２をガイドパイプ３の下部から挿入する。
このとき、アンカー２の抵抗板２１は閉じた状態である。アンカー２をガイドパイプ３に挿入する場合には、上述したように、抵抗板２１の外側部分を切り込み３３内に挿入する（図５ａ）。なお、上引棒２３及び補助棒２４は、パイプ本体３１には格納されずガイドパイプ３の外側に置く。次いで、リング４３をガイドパイプ３の係止部３５に装着する。なお、リング４３のガイドパイプ３への装着の処理と、アンカー２のガイドパイプ３への挿入の処理の先後は、当然に入れ替え可能である。

次いで、アンカー２をガイドパイプ３に挿入した状態で、ガイドパイプ３の上端部分を機械等で強く叩くことでガイドパイプ３を地中に打ち込む。かかる作業に用いる機械は一般に重機であり、例えばユンボ（登録商標）である。この実施形態では、アンカー２ごとガイドパイプ３を重機等の強い力によって直接叩くことで地中に打ち込む。この実施形態では、リブ３２があるためにパイプ本体３１の強度が上がり、重機での打ち込みが可能となっている。

次いで、ガイドパイプ３のみを５ｃｍ程度引き上げる。これは、抵抗板２１の下端をガイドパイプ３の下端から露出させ、抵抗板２１が展開しやすいようにするためである。
かかるガイドパイプ３の引上げは、係止部３５に装着したリング４３を重機等に接続して引き上げることにより行なう。従来技術では、人力によりガイドパイプを引き上げることを想定しているため、ガイドパイプの一端の内部の形状により段差を作り、その段差を、例えばロッドハンマーの先端に設けたその段差と係止し合うことのできる部分とを係止させ、人力でロッドハンマーを引き上げることによりガイドパイプの引き上げを行うといった工夫がされてきた。しかし、この実施形態では、ガイドパイプ３に係止部３５を設けるとともに、リング４３を用いることにしているため、重機を用いることができるのみならず、ガイドパイプ３内部及びロッドハンマーに関する上述の如き工夫が必要なくなる。

次いで、ガイドパイプ３の上端から挿入することができるような太さで所定の強度を備える棒Ａをガイドパイプ３に挿入し、重機もしくは人の手により棒Ａを叩く。
これにより、ガイドパイプ３内部の芯がね３４に上方から荷重がかかる。上述したようにこの状態で芯がね３４の下端は芯板２２に当接しているので、芯がね３４に下向きの荷重がかかると、芯がね３４に接する芯板２２にも上方から荷重がかかる。荷重がかけられた芯板２２は、閉じた状態にある抵抗板２１を押すようにして地中のさらに奥の方向に直進する（図５ｂ）。このとき溝２５により、抵抗板２１は屈折しながら押し広げられる。一度芯板２２に押し広げられた抵抗板２１は、芯板２２が直進するに従い、それ以降地中の土の抵抗を受けてさらに大きく展開していく。
芯板２２が下方に移動すると、芯板２２に接続されている補助棒２４も地中の奥に向かって移動する。補助棒２４の移動に伴い、補助棒２４が備える第１丸アイ４１も下方に移動する。一方、抵抗板２１に接続されている上引棒２３は、抵抗板２１が展開してもほとんどその位置は変わらず、上引棒２３が備える第２丸アイ４２の位置も同様にほとんど変わらない。したがって、やがて、第１丸アイ４１と第２丸アイ４２の高さが揃う。
この実施形態では、第１丸アイ４１と第２丸アイ４２の高さが揃ったときに抵抗板２１の展開が終わるように設計されている（図５ｃ）。したがって、第１丸アイ４１と第２丸アイ４２は芯がね３４の打撃作業の終了の目安になる。この実施形態では、第１丸アイ４１と第２丸アイ４２の高さが揃ったら、芯がね３４の打撃を終了する。

そして、ガイドパイプ３のみを地中から引き抜く。このとき、ガイドパイプ３の係止部３５に接続したリング４３をそれに接続した鎖などを介して上方に引上げることにより、重機等の力を利用してガイドパイプ３を引き抜く。
最後に、アンカー２と、テント等の施設を接続する。この接続は、例えば、ロープやカラナビによって行える。アンカー２側では、同じ高さに揃った第１丸アイ４１と第２丸アイ４２の両方をロープやカラビナ等が通過するようにして行うと強度の面で好ましい。

このようなアンカーシステム１を用いることにより、重機等による強い力によってガイドパイプ３を地中に打ち込むことができるようになり、大量のアンカーが必要な場合であっても重機を用いることで効率よく打ち込み作業を行うことができる。

本発明の実施形態に係るアンカーシステムの使用時の構成を示す図。 図１に示したアンカーシステムのアンカーの正面図。 図１に示したアンカーシステムのアンカーの側面図。 図１に示したアンカーシステムのガイドパイプの正面図。 図１に示したアンカーシステムのガイドパイプの断面図。 図１に示したアンカーシステムのガイドパイプの上部を示した斜視図。 図１に示したアンカーシステムのアンカーをガイドパイプに挿入した状態を示す図。 図１に示したアンカーシステムのアンカーの展開の流れを示す図。 図１に示したアンカーシステムのアンカーの展開の流れを示す図。 図１に示したアンカーシステムのアンカーの展開の流れを示す図。

符号の説明

１ アンカーシステム
２ アンカー
３ ガイドパイプ
２１ 抵抗板
２２ 芯板
２３ 上引棒
２４ 補助棒
２５ 溝
２６ 可動部材
２７ 主軸部
３１ パイプ本体
３２ リブ
３３ 切り込み
３４ 芯がね
３５ 係止部
４１ 第１丸アイ
４２ 第２丸アイ
４３ リング

Claims (2)

1. 地中に打ち込む多数のアンカーと、当該アンカーと組合わせて用いる筒状のガイドパイプと、を含む所定の施設を支持するためのアンカーシステムであって、
   前記アンカーは、
   一端に前記施設に接続するための接続部を備えた軸状の主軸部と、
   当該主軸部の他端に接続された、少なくとも２つの板状の部材から構成されており、前記主軸部に前記接続部の方向から軸方向に対して荷重をかけることで展開するようになっている展開部と、
   を備え、
   前記ガイドパイプは、
   前記展開部が閉じた状態で前記アンカーを前記主軸部から挿入するためのアンカー挿入口をその一端に、当該ガイドパイプと共に地中に打ち込まれた前記アンカーの前記主軸部に前記展開部を展開させるための荷重をかけるための所定の棒を挿入するための棒挿入口をその他端に備えており、且つ前記ガイドパイプと共に前記アンカーを地中に打ち込む場合に前記アンカーを保護できる程度の強度を備えたパイプ本体と、
   当該パイプ本体の外周面上に当該外周面に略垂直になるように当該パイプ本体の長さ方向に沿う方向に設けられた、前記ガイドパイプを地中に打ち込む場合における前記パイプ本体の折れ曲がりを防ぐ機能を有する、少なくとも１つの補強部と、
   前記パイプ本体を通すことができる大きさの輪形状のリングを前記ガイドパイプに装着し、地中に打ち込んだ前記パイプ本体を引き抜く方向に対して当該リングに荷重をかける場合に、前記パイプ本体にも同じ方向に荷重がかかるように前記パイプ本体の外周面に設けられた係止部と、
   を備える、
   アンカーシステム。
2. 一端に所定の施設に接続するための接続部を備えた軸状の主軸部と、当該主軸部の他端に接続された、少なくとも２つの板状の部材から構成されており、前記主軸部に前記接続部の方向から軸方向に対して荷重をかけることで展開するようになっている展開部と、を備える、地中に打ち込む多数のアンカーと、
   当該アンカーと組合わせて用いる、前記アンカーと共に地中に打ち込む場合に前記アンカーを保護できる程度の強度を備えたパイプ本体と、当該パイプ本体の外周面上に当該外周面に略垂直になるように当該パイプの長さ方向に沿う方向に設けられた、地中に打ち込む場合における前記パイプ本体の折れ曲がりを防ぐ機能を有する、少なくとも１つの補強部と、前記パイプ本体を通すことができる大きさの輪形状のリングを装着し、地中に打ち込んだ前記パイプ本体を引き抜く方向に対して当該リングに荷重をかける場合に、前記パイプ本体にも同じ方向に荷重がかかるように前記パイプ本体の外周面に設けられた係止部と、を備える、筒状のガイドパイプと、
   を含む、前記施設を支持するためのアンカーシステムで実行される方法であって、
   前記展開部が閉じた状態で前記アンカーを前記主軸部から、前記ガイドパイプの一端から挿入する過程と、
   前記アンカーが挿入された前記ガイドパイプを重機により地中に打ち込む過程と、
   前記リングを前記重機により引っ張ることにより、地中に打ち込まれた前記ガイドパイプを所定の長さ引き上げる過程と、
   前記ガイドパイプと共に地中に打ち込まれた前記アンカーの前記主軸部に前記展開部を展開させるための荷重をかけるために、前記ガイドパイプの他端から所定の棒を挿入し、前記重機により前記主軸部に荷重をかける過程と、
   を含む、方法。

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