JP7138316B2 - アンカー装置およびアンカー設置装置 - Google Patents

Description

本発明は、地盤に貫入された状態で、地上に構築された構築物に連結されるアンカー装置およびアンカー装置を地盤に貫入して設置するためのアンカー設置装置に関する。

従来、電柱などの構築物が、たとえば強風に煽られて浮き上がり、伏倒することを防止するために、地中アンカーが配設されている。地中アンカーは、一端部が構築物に連結されたワイヤーなどの支線の他端部が結合されて、地中に埋設される。地中アンカーは、たとえば、上端部に支線が連結される鉛直方向に長尺な金属製の棒状部材と、該棒状部材に装着される直方体状のコンクリートブロックとを有している。コンクリートブロックは、たとえば縦０．６ｍ×横１．５ｍ×上下方向の長さが０．１５ｍである。地中アンカーが埋設される地盤には、コンクリートブロックが収容可能な、深さが２．５ｍ程度の縦坑が掘削される。この縦坑を掘削するために掘削機械である重機を使用する必要があり、そのような重機を使って安全に掘削作業を行ないながら、車両や歩行者の通行を許容しなければならず、重機を運転するための作業スペースを確保できない場合には、作業者が人力で掘削せざるを得なかった。

特許文献１には、軟弱地盤でも、該地盤から容易に抜け出さないことを目的とするアンカー杭が記載されている。アンカー杭は、パイプ状の軸部と、軸部の上端に形成された、ハンマーなどで叩き込むための打設部と、打設部の左右両側に延出して形成された、紐やロープなどを結ぶための鈎部と、軸部の下端部に位置する、地中への差込みが容易になるように尖らせたテーパー部と、軸部の上下方向中間部に、杭の上下方向と略直角な方向に延出する、平面状の延出部材と、を有している。

実用新案登録第３１９６２０５号公報

特許文献１に記載のアンカー杭では、アンカー杭を地盤に設置するために、一人の作業者が把持したアンカー杭の打設部を他の作業者がハンマーなどで打撃して地中に叩き込まなければならず、極めて手間と労力とを要している。また、地盤に設置されているアンカー杭は、工事が終了した場合には、該地盤から撤去する必要があるが、この従来技術のアンカー杭の構成では、地盤から容易に撤去することができないという問題がある。

本発明の目的は、地盤に簡便に設置することができ、工事が終了したとき、地盤から容易に撤去できるアンカー装置を提供することである。

本発明は、地上に構築された構築物に連結されるアンカー装置であって、
前記構築物に連結される上端部および地中に挿入される下端部を有する棒状体と、
前記棒状体の前記下端部に、前記棒状体の中心軸線に垂直な第１軸線まわりに回動可能に連結される基端部を有し、前記基端部から前記棒状体の長手方向に沿って延びる閉鎖位置と、前記長手方向に垂直な開放位置とにわたって回動可能なアンカー体と、
前記棒状体に装着され、前記棒状体とともに前記中心軸線上を移動可能な筒状体と、
前記筒状体の下端部と、前記閉鎖位置にある状態での前記アンカー体の前記基端部の前記第１軸線よりも前記中心軸線寄りの部分と、を回動可能に連結する腕部と、
前記棒状体の一端部寄りの部分に設けられる取付片と、前記取付片に前記開放位置のアンカー体の遊端部および前記基端部の間の中間部を連結して前記アンカー体を前記開放位置で保持する連結材と、を備えていることを特徴とするアンカー装置である。

また本発明は、前記アンカー装置を地上から地盤に打ち込んで設置するためのアンカー設置装置であって、
地上に立設された前記棒状体に支持された状態で、前記棒状体の前記中心軸線に沿って配設される長尺な支持部材と、
前記支持部材に配設される、振動を発生する振動発生体と、
前記振動発生体上に配設され、前記長手方向に移動する可動部を有するジャッキと、
前記可動部上に配設される支圧部材と、
前記取付片から外された前記連結材と、前記支圧部材とを連結する第１連結棒とを備えるアンカー設置装置である。

本発明によれば、アンカー体が棒状体に開放位置と閉鎖位置とに回動可能に設けられ、アンカー体保持手段が、棒状体を地盤に打込むことによって開放位置に回動したアンカー体を、開放位置で保持するので、地盤にアンカー装置を簡便に設置することができる。アンカー体保持手段がアンカー体を開放位置において保持する保持状態を解除して、アンカー装置を容易に地盤から撤去することができる。

また、本発明によれば、連結部材を棒状体の上端部寄りの部分へ接続することによって、アンカー体を開放位置で閉鎖位置へ回動しないように、容易に保持することができる。連結部材を棒状体の上端部寄りの部分から取り外すことによって、アンカー体保持手段がアンカー体を開放位置で保持する保持状態を容易に解除することができる。

また、本発明によれば、振動発生体が発生する振動をアンカー体に作用させながら、アンカー体を回動させることができ、これによって土砂へのアンカー体の挿入が容易となる。

第１実施形態に係るアンカー体２が閉鎖位置に位置するアンカー装置１の正面図である。 アンカー体２が開放位置に回動した状態のアンカー装置１の正面図である。 第２実施形態に係るアンカー体２が閉鎖位置に位置するアンカー設置装置５１の正面図である。 図３に示すアンカー装置１を切断面線ＩＶ－１Ｖから見た断面図である。 アンカー体２が開放位置に位置するアンカー設置装置５１の正面図である。 図５に示すアンカー装置１を切断面線ＶＩ－ＶＩから見た断面図である。

図１は、第１実施形態に係るアンカー体２が閉鎖位置に位置するアンカー装置１の正面図である。図２は、アンカー体２が開放位置に回動した状態のアンカー装置１の正面図である。

第１実施形態に係るアンカー装置１について説明する。アンカー装置１は、鉄鋼製であって地盤に設置された状態で、地上に構築された図示しない構築物に連結される。アンカー装置１は、長手方向一端部１１が構築物を支持する棒状体３を備えている。棒状体３は、長手方向他端部１２に、支持部２３を有している。支持部２３には、棒状体３の中心軸線Ｌ１に対して対称となるように、一対のアンカー体２が配設されている。アンカー体２は、棒状体３の中心軸線Ｌ１に垂直な中心軸線Ｌ２まわりに回動可能に支持される基端部５と、基端部５の、中心軸線Ｌ２に垂直な方向に連設され、基端部５とともに回動して地盤に挿入される遊端部６とを有している。アンカー体２は、図１に示す、棒状体３の長手方向に沿って延びる閉鎖位置と、図２に示す、棒状体３の長手方向に垂直な、開放位置とにわたって回動可能である。棒状体３は、各アンカー体２が負荷する引抜き力を許容する高い引抜き強度を有する構造用鋼棒から成る。

アンカー装置１は、アンカー体２を開放位置で閉鎖位置へ回動しないように保持するアンカー体保持手段９を備えている。なお、本実施形態において、棒状体３の中心軸線Ｌ１に対して対称となるように一対のアンカー体２が配設されているが、これに限定されるものではない。アンカー体２は、１つのみ配設されるものでもよく、あるいは中心軸線Ｌ１の周方向に９０°の角度位置毎に４箇所配設されるものでもよい。

アンカー体保持手段９は、たとえば、開放位置に回動したアンカー体２の遊端部６および基端部５の間の中間部８と、棒状体３の一端部１１寄りの部分に設けられる取付片１０とを連結する長尺な連結材１７を有している。連結材１７は、一端部１６がアンカー体２に、中心軸線Ｌ２に平行な中心軸線Ｌ４まわりに回動可能に連結されており、図２に示すように、アンカー体２が中心軸線Ｌ２まわりに閉鎖位置から開放位置に回動した状態で、他端部１９が棒状体３の一端部１１寄りの部分に設けられる取付片１０に連結される。アンカー体保持手段９は、棒状体３の、一端部１１寄りの部分に設けられる取付片１０に配設される連結部２１をさらに有しており、連結材１７の他端部１９は、連結部２１に連結される。連結材１７は、たとえば鉄筋、鋼棒などの棒状部材を用いて容易に製作可能である。

また、地上の作業は目視によって連結材１７の他端部１９が連結部２１に連結可能な状態にあれば、地中のアンカー体２は、地中で開放位置に位置していることが推定されるので、連結材１７の他端部１９を連結部２１に連結するだけで、アンカー体２を開放位置に保持することができる。

アンカー体保持手段９を備えることによって、アンカー体２を開放位置で閉鎖位置へ回動しないように保持することができ、これによって、高い抗引抜き力を得ることができる。

たとえば、地上に構築された構築物が撤去されて、構築物の浮き上がりを防止するアンカー装置１が不要になった場合には、連結材１７の他端部１９を連結部２１から取り外し、アンカー体２が開放位置から閉鎖位置へ向かって回動可能な状態で、棒状体３の一端部１１を上方に引き上げることによって、アンカー装置１を地盤から容易に引き抜いて撤去することができる。

支持部２３には、アンカー体２の閉鎖位置から開放位置へ向かう回動方向下流側に位置し、アンカー体２が開放位置に回動した状態で、アンカー体２の下流側の面３０が当接する当接部３１が設けられている。

このように、アンカー体２が開放位置に回動した状態で、アンカー体２の下流側の面３０が当接する当接部３１を備えているので、アンカー体２が開放位置を超えて回動して、破損することを効果的に防止することができる。

アンカー装置１は、上下方向に移動可能に、棒状体３が嵌合して、棒状体３とともに中心軸線Ｌ１上を移動可能な筒状体７７を備えている。筒状体７７の下端部には、筒状体７７の下端部をアンカー体２の基端部５に回動可能に連結する一対の腕部７８がリンク部材として配設されている。腕部７８の一端部７４は、中心軸線Ｌ１上であって、筒状体７７の下端部に位置する中心軸線Ｌ５まわりに回動可能に連結されており、腕部７８の他端部７３は、アンカー体２の基端部５に位置し、中心軸線Ｌ２と平行な中心軸線Ｌ６まわりに各々回動可能に連結されている。腕部７８は、筒状体７７の下端部と、アンカー体２の基端部５の前記中心軸線Ｌ１寄りの部分と、を回動可能に連結する。

図３は、第２実施形態に係るアンカー体２が閉鎖位置に位置するアンカー設置装置５１の正面図である。図４は、図３に示すアンカー装置１を切断面線ＩＶ－１Ｖから見た断面図である。図５は、アンカー体２が開放位置に位置するアンカー設置装置５１の正面図である。図６は、図５に示すアンカー装置１を切断面線ＶＩ－ＶＩから見た断面図である。

ここで第２実施形態に係るアンカー設置装置５１について説明する。アンカー装置１の説明と重複する部分については、説明を省略し、同一の参照符を用いる。アンカー設置装置５１は、アンカー装置１を地上から地盤に打ち込んで設置するための装置である。アンカー設置装置５１は、地上に立設された棒状体３に支持された状態で、棒状体３に沿って支持部２３に配設される長尺な支持部材４４と、支持部材４４に配設される、振動を発生する振動発生体５３と、振動発生体５３上に配設され、長手方向に移動可能な可動部５７を有するジャッキ５８と、可動部５７上に配設される支圧部材６１と、アンカー体２の遊端部６および基端部５の間の中間部８とを、連結する連結棒材６２と、を備える。

連結棒材６２は、一端部６３が支圧部材６１に回動可能に連結される第１連結棒６４と、一端部６５が第１連結棒６４の他端部６７に回動可能に連結され、他端部６８が遊端部６および基端部５の間の中間部８に回動可能に連結される第２連結棒６９と、を有しており、一対のアンカー体２は、可動部５７の上下方向の伸長に伴って、遊端部６が基端部５の下方に位置し、下流側の面３０とは反対側に位置する上流側の面３７同士が向かい合う閉鎖位置の状態から、一対のアンカー体２同士が互いに離間する開放位置まで回動する。第１連結棒６４の他端部６７と第２連結棒６９の一端部６５との連結は、人の手によって解除可能に構成されている。

振動発生体５３が発生する振動は、振動発生体５３が配設されている支持部材４４および支持部２３を介してアンカー体２に作用させることができ、また、振動発生体５３が発生する振動は、振動発生体５３上に配設されるジャッキ５８、ジャッキ５８の可動部５７上に配設される支圧部材６１および支圧部材６１とアンカー体２とを連結する連結棒材６２とを介して、アンカー体２に作用させることもできる。作業者は、振動発生体５３が発生する振動をアンカー体２に作用させながら、該アンカー体２を回動させることができるので、アンカー体２に作用する地盤の抵抗を抑制することができる。これによって、アンカー体２を容易に回動させて、遊端部６を地盤に挿入させることができる。

支持部材４４の材料としては、振動発生体５３が発生した振動を支持部２３に伝達し易いものが好ましく、たとえば金属製のパイプ材などが用いられる。支持部材４４として金属製のパイプ材を用いる場合に、パイプ材の断面形状は、特に限定されるものではなく、たとえば四角形、円形のものが使用可能である。支持部材４４としてパイプ材を用いることによって、棒状体３を支持部材４４内に収容することができる。振動発生体５３は、油圧、空気圧、電気、内燃機関などを利用して振動を発生させることができる。

アンカー設置装置５１は、アンカー体２が閉鎖位置に位置した状態で、アンカー体２の遊端部６が下孔５５の底面７１に接地するように設置される。

この状態で、ジャッキ５８が駆動されて可動部５７が伸長すると、一対のアンカー体２は、可動部５７の伸長に伴って、遊端部６が基端部５の下方に位置した閉鎖位置の状態から、互いに離間するように回動する。このとき、振動発生体５３が駆動されて振動を発生するので、振動発生体５３が発生する振動を一対のアンカー体２に作用させて、アンカー体２の回転方向前方にある土砂の払い除け作用によってアンカー体２を容易に回動させることができる。ジャッキ５８としては、油圧ジャッキが用いられる。

アンカー設置装置５１は、棒状体３に装着され、棒状体３とともに中心軸線Ｌ１上を移動可能な筒状体７７を備えている。筒状体７７は、鋼管から成る。腕部７８は、構造用鋼板から成る。支持部材４４は、筒状体７７の周壁に形成された円形のフランジ９０上に配設されている。筒状体７７の下端部には、筒状体７７の下端部と一対のアンカー体２の基端部５とをそれぞれ回動可能に連結する一対の腕部７８が配設されている。腕部７８の一端部は、筒状体７７の下端部の中心軸線Ｌ１上に位置し、中心軸線Ｌ１に垂直な中心軸線Ｌ５まわりに回動可能に連結されており、腕部７８の他端部は、アンカー体２の基端部５に位置する一対の中心軸線Ｌ６まわりに回動可能に連結されている。

一対の中心軸線Ｌ６は、アンカー体２が閉鎖位置に位置した状態で、中心軸線Ｌ２より中心軸線Ｌ１寄りに設けられている。中心軸線Ｌ２と中心軸線Ｌ６とを繋ぐ直線と、中心軸線Ｌ６と中心軸線Ｌ４とを繋ぐ直線との成す角が略９０°となるように配設されている。

このため、アンカー体２の中間部８に連結された第２連結棒６９と中心軸線Ｌ２との間の距離が短いため、閉鎖位置から開放位置への回動開始時に、アンカー体２に作用する回転力が小さい場合でも、筒状体７７に作用する中心軸線Ｌ１方向下向きに作用する力によって、閉鎖位置に位置するアンカー体２を開放位置に向かって容易に回動させることができる。

第２連結棒６９の長さを、アンカー体２が開放位置に位置した状態で、棒状体３の一端部１１寄りの部分に設けられる取付片１０に連結可能な長さとすることによって、第２連結棒６９を一端部１１寄りの部分に設けられる取付片１０に連結して、アンカー体２を開放位置で容易に保持することができる。
できる。

このように、地上に構築された構築物に連結されるアンカー装置は、構築物に連結される上端部および地中に挿入される下端部を有する棒状体と、棒状体の下端部に、棒状体の中心軸線に垂直な第１軸線まわりに回動可能に連結される基端部を有し、基端部から棒状体の長手方向に沿って延びる閉鎖位置と、長手方向に垂直な開放位置とにわたって回動可能なアンカー体と、棒状体に装着され、棒状体とともに中心軸線上を移動可能な移動体と、移動体の下端部と、アンカー体の基端部の中心軸線寄りの部分と、を回動可能に連結する腕部と、棒状体に設けられ、アンカー体を開放位置で保持するアンカー体保持手段とを備えていることを特徴とする。

このようなアンカー装置によれば、アンカー体保持手段によって、アンカー体が開放位置に回動した状態を保持することができる。

アンカー体保持手段は、アンカー体の遊端部と基端部との間の中間部と、棒状体の上端部寄りの部分に設けられる取付片とを連結するアンカー体保持手段であって、地盤に貫入された状態で、アンカー体保持手段の上端部寄りの部分への接続およびアンカー体保持手段の上端部寄りの部分に設けられる取付片からの取り外しが可能なアンカー体保持手段を有することを特徴とする。

このようなアンカー装置によれば、連結部材を、棒状体の上端部寄りの部分に設けられる取付片へ接続することによって、アンカー体が開放位置から閉鎖位置に向かって回動することを防止でき、連結部材を、棒状体の上端部寄りの部分に設けられる取付片から取り外すことによって、アンカー体を容易に引き上げて地盤から撤去することができる。

このように、前記アンカー装置を地上から地盤に打ち込んで設置するためのアンカー設置装置は、地上に立設された棒状体に支持された状態で、棒状体の前記中心軸線に沿って配設される長尺な支持部材と、支持部材に配設される、振動を発生する振動発生体と、振動発生体上に配設され、長手方向に移動する可動部を有するジャッキと、可動部上に配設される支圧部材と、支圧部材と、アンカー体の遊端部および基端部の間の中間部と、を連結する連結棒材と、を備えることを特徴とする上記アンカー装置を地上から地盤に打ち込んで設置するためのアンカー設置装置は、地上に立設された前記棒状体に支持された状態で、棒状体に沿って配設される長尺な支持部材と、支持部材に配設される、振動を発生する振動発生体と、振動発生体上に配設され、長手方向に移動する可動部を有するジャッキと、可動部上に配設される支圧部材と、支圧部材と、アンカー体の遊端部および基端部の間の中間部とを、連結する連結棒材と、を備えることを特徴とする。

このようなアンカー設置装置によれば、振動発生体が発生する振動をアンカー体に作用させながら、アンカー体を回動させることができ、これによってアンカー体に作用する地盤の抵抗を抑制することができる。

１ アンカー装置
２ アンカー体
３ 棒状体
５ 基端部
６ 遊端部
８ 中間部
９ アンカー体保持手段
１０ 取付片
１１，１６，６３，６５，７４ 一端部
１７ 連結材
１２，１９ 他端部
２１ 連結部
２３ 支持部
３０，３７ 面
３１ 当接部
４０ 他端部
４１ 突出部
４２ 下端部
４４ 支持部材
５１ アンカー設置装置
５３ 振動発生体
５５ 下孔
１２，５４，６７，６８，７３ 他端部
５７ 可動部
５８ ジャッキ
６１ 支圧部材
６２ 連結棒材
６４ 第１連結棒
６９ 第２連結棒
７１ 底面
７７ 筒状体
７８ 腕部
９０ フランジ
９１ 底面
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６ 中心軸線

Claims (2)

1. 地上に構築された構築物に連結されるアンカー装置であって、
   前記構築物に連結される上端部および地中に挿入される下端部を有する棒状体と、
   前記棒状体の前記下端部に、前記棒状体の中心軸線に垂直な第１軸線まわりに回動可能に連結される基端部を有し、前記基端部から前記棒状体の長手方向に沿って延びる閉鎖位置と、前記長手方向に垂直な開放位置とにわたって回動可能なアンカー体と、
   前記棒状体に装着され、前記棒状体とともに前記中心軸線上を移動可能な筒状体と、
   前記筒状体の下端部と、前記閉鎖位置にある状態での前記アンカー体の前記基端部の前記第１軸線よりも前記中心軸線寄りの部分と、を回動可能に連結する腕部と、
   前記棒状体の一端部寄りの部分に設けられる取付片と、前記取付片に前記開放位置のアンカー体の遊端部および前記基端部の間の中間部を連結して前記アンカー体を前記開放位置で保持する連結材と、を備えていることを特徴とするアンカー装置。
2. 請求項１に記載されるアンカー装置を地上から地盤に打ち込んで設置するためのアンカー設置装置であって、
   地上に立設された前記棒状体に支持された状態で、前記棒状体の前記中心軸線に沿って配設される長尺な支持部材と、
   前記支持部材に配設される、振動を発生する振動発生体と、
   前記振動発生体上に配設され、前記長手方向に移動する可動部を有するジャッキと、
   前記可動部上に配設される支圧部材と、
   前記取付片から外された前記連結材と、前記支圧部材とを連結する第１連結棒とを備えるアンカー設置装置。

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