JPH0561411B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、もろい地盤に噴射力や吸引力によつ
てくい打ちしたり振動打込みするような周知の固
定工法に使用し易い定着部材含有定着装置に関す
る。

本発明の定着装置は、陸地だけでなく水中特に
マリーナや係船用箱船のような港湾施設における
定着固定用に適用できる。

フランス特許第2424846号は、自由に回転する
定着ライン連結軸が定着胴体すなわち定着部材の
重心よりも前方にあるが、この定着部材の位置決
めは定着ラインすなわちケーブルを引張ることに
よつて行われる。

米国特許第3282002号は、定着ライン連結部材
が平坦な自由回転定着部材を備えた定着装置を開
示する。前記定着部材の角運動は停止部材により
制限される。しかしながら、この定着部材はそれ
自身で回動しないで、バネ、爆薬の助けによつて
回動することにより定着装置を地中に固定する。

米国特許第3888057号はけん引力が前記定着部
材の中央にある自由可動片の中心に作用すること
により該定着部材に垂直かつ打込み端に近接する
前方部分に位置するピンが起立して該定着部材を
回動させる定着装置を開示する。従つて、特に硬
い土では、前方可動片のトルクが小さすぎるので
定着部材は回動せずに後方にすべる。

従つて、解決すべき問題は次のとおりである。
ほぼ１トンないし数百トンの上向きけん引力に確
実に耐える高抵抗定着装置を陸地や海中に設ける
必要がある。確実に固定するためには、定着装置
がすべての種類の土、例えば、粘土、砂、岩石の
多い土壌に耐える必要がある。

一般的には複数の定着装置が必要であるが、加
わるけん引力が大きい時に破壊する欠点を解決す
る必要がある。

定着ラインすなわちケーブルの引張り力が定着
部材の中心からずれることによつて回動するため
に生じる信頼性の欠如を解決する必要がある。

本発明はこのような問題を解消する新たな定着
装置を提供する。

すなわち、本発明によれば、打込み力、特に衝
撃力によつて地中に圧入されるようになつている
定着部材を含有する定着装置にして、地中に打込
まれる少なくとも１つの打込み端を有する少なく
とも１つの剛性本体を含有し、前記打込み力が前
記打込み端と前記剛性本体の打込み軸線とを通る
打込み面をほぼ進行するように作用し、さらに前
記剛性本体に枢着されて限られた角度内で角運動
する少なくとも１つの関節部材と、前記剛性本体
の前記打込み端と前記打込み面の重心Ｇとの間に
あり、かつ該重心の前方に位置する少なくとも１
つの連結軸に、柔軟な接続部材によつて、該剛性
本体に連結された少なくとも１本の定着ラインと
を含有する定着装置において、 少なくとも１つの前記定着部材がクランク形式
のものであり、 前記重心の位置が少なくとも１本の前記定着ラ
インの連結軸と少なくとも１つの前記関節部材の
関節軸との間にあり、 前記連結軸と前記関節軸とは前記打込み面に関
して互いに反対側にあり、該連結軸は固定され、
該関節軸は前記打込み端と反対側の剛性本体部分
において前記打込み軸線に垂直な関節軸線に沿つ
て設けられ、もつて定着ラインが引張られると少
なくとも１つの前記関節部材が揺動して前記定着
部材が回動するようになつている定着装置が与え
られる。

クランク形式の前記関節部材が、前記打込み端
の反対側に向いた凹面を有することが好ましい。

本発明の定着装置の構成によれば、前記定着ラ
インによつて引張力を受ける間に定着装置は最良
の固定位置を占めることができる。

前記引張力を受けると定着部材が土中で回動し
て主断面が土中の最大推力を受承するのに最適な
向きを占める。ここで、主断面とは、定着部材の
軸線を含む断面積を言う。

また、前記柔軟接続部材とは、ワイヤ、チエ
ン、玉継手などの回動接続部材または回動ねじ付
棒のような連結軸に回転モーメントをほとんど生
ぜしめない接続部材を言う。

地中への埋込みは、例えば、当業者に周知のよ
うに、打撃打込み、振動打込み、噴射打込み、も
ろい土壌の場合には、吸引等によつて行われる。

前記関節部材の角運動は打込み面に関して30度
と60度との間、特に45度に近い角度が好ましい。

次に、本発明を実施例について図面を参照して
説明する。

第１図において、水平、上向き傾斜、および垂
直方向のすべてのけん引力Ｔに耐える定着装置が
少なくとも１つの定着部材１を含有し、この定着
部材はその打込み端２から垂直に地中に打込まれ
る。けん引軸１１を介してけん引力Ｔを伝達する
ために特にワイヤ、鎖もしくは連接ネジ付棒で形
成される定着ライン３は、連結軸１１との締結点
で、ほとんどねじりモーメントや曲げモーメント
を生じない例えば玉継手のような柔軟接続部材５
によつて少なくとも１点で前記定着部材に連結さ
れる。けん引力を前記定着部材に作用させる位置
は、前記打込み端２に向つて地中に埋込まれた衝
接面すなわち定着部材の主断面の重心Ｇの前方に
位置するように選定される。この定着部材は剛性
本体６を有し、該剛性本体はそらせ板１５を有す
る底板４を備える。この剛性本体は打込みエネル
ギに耐えて該エネルギを打込み端２へ伝達する。

前方エネルギは、剛性本体６に取り付けられる
とともに打込み力を受ける案内ピン８を取り付け
た台部７に伝達される。このピンの長さＨはその
断面ｄの２〜６倍である。台部７への衝撃中に定
着部材の前進が妨害されないようなピンを備える
ことが好ましい。このピンは断面が例えば四角
形、矩形、円形、楕円形またはひし形のような任
意形状のものでよい。

前記定着部材１は、地中に打込まれる打込み端
２と反対の端部分に、ピン８の両側に剛性部１８
を有するクランク型の関節部材９を備え、該関節
部材は、打込み面△を通る定着部材の軸線に直角
な関節軸１０の周りを、該打込み面△内にありか
つピン８を貫通する定着部材の軸線に対し約30〜
60度の角度αに亘つて底板４の停止部１７により
定まる最大位置まで回動する。関節部材９は関節
軸１０よりもつとも遠い自由端に平坦部９ａを有
する。第１０図に示す他の実施例においては、関
節部材９は前記関節軸１０からもつとも遠い自由
端９ａに亘つて前記関節軸１０と前記打込み端２
との間の長さに少なくとも等しい曲率半径ｒの湾
曲形状を有する。

関節軸１０と関節部材９の自由端９ａとの間の
長さは定着部材の全長の半分と1/10との間であ
り、特に定着部材の全長の１／３にほぼ等しいこ
とが好ましい。

関節部材９は打込み時に底板４と整列してい
る。

打込み端２からけん引軸すなわち連結軸１１ま
での長さは定着部材の全長の１／４と１／２との
間である。その長さがなるべく１／３のときに性
能が良好である。

打込み面△を通る定着部材の長さと、定着部材
の幅との比は１／３と１／10との間であり、１／
５であることが好ましい。

良好な成果が得られるのは、関節軸１０と自由
端９ａとの間の関節部材９の長さと、関節軸１０
と連結軸１１との間の距離と、該連結軸１１と打
込み端２との間の距離とがすべて定着部材１の全
長の１／３にほぼ等しい時である。

地中に打込まれる打込み端２は打込み面に関し
て非対称形状であつてもよい（第１Ａ図）。また
打込み面に関して対称形状であつてもよい（第９
図）。

さらにまた、前記打込み端は打込み軸線を通る
打込み面に垂直な面に関して対称でなければなら
ず、その形状は例えば先細の３角形状であつても
よく（第８図）、また第１図に示すように台形で
あつてもよい。

打込み端２は、例えば鋼またはプラスチツク材
料で作られる延長体としての羽根１６を備え、該
羽根は、定着装置の損傷を受け易い部材、特にク
ランク式関節部材９、定着ライン３および接続部
材５を保護する。この羽根１６は底板４からの延
長体であつてもよい。

本発明の定着装置は次の工程を組合せて定着固
定される。

ａ 定着部材１を打込む前に、該定着部材に定着
ライン３を締結する。この定着線の直径は打込
み力の方向に垂直な定着部材の断面直径よりも
小さく選ばれ、連結軸１１に近い定着ライン部
分は、打込み端と反対側の定着部材に沿うよう
にして、定着部材と同時に地中に打込まれる。

ｂ 定着部材は、打込みエネルギをできるだけ多
く作用させうるように、前記主断面ができるだ
け小さくなるように構成される。なるべく、前
記主断面を回動部材すなわち定着ライン３およ
び関節部材９の前方に位置させることによつて
打込み作業時のこれらの回動部材を保護するこ
とが好ましい。

ｃ 定着部材を所望深さまで打込んだ後、地上で
任意の上向き高さに定着ライン３を引上げるこ
とにより関節部材９を揺動させて定着部材１を
回動させる。

本発明による定着装置に固有の下記の特性によ
つて揺動機構が作動する。

(1) 関節部材９はクランク形状であり、クランク
の凹面は前記打込み端２の反対側に湾曲する。
関節部材９の端部分１２はその自由端９ａに外
向きの面取り端縁を有する。

(2) 関節部材９の連結軸１１と関節軸１０は、定
着部材の重心Ｇを通る打込み面△からずれてい
る（第２図）。このため、連結軸の水平軸線に
関する定着部材の揺動の開始を促進させる。

(3) 連結軸１１と関節軸１０との間に重心が位置
することにより、定着ライン３に加わる引張り
力と関節部材９に作用する大地圧Ｐとによる打
込みトルクを促進させる。第３図は揺動部材の
回動開始を示す。

揺動が止るのは（第４図）、定着部材の主断面
に作用する土圧の合力Ｒが定着ライン３の引張り
力Ｔと整列したときである。この場合、ＴはＲよ
りも小さい。

定着部材がその最大長さの２〜５倍の深さより
も深い位置にあると、定着部材は圧縮側MCから
減圧側MDへの土壌の流動圧のために全く安定す
る。このような状態では、定着抵抗Fαは完全に
安定している（第５図）。

海底における土中の場合には（第６図）、穴へ
の侵入水の流入による急激な引張りにより吸引力
FDを生じさせ、これが定着ラインの引張り力に
耐える前述の定着抵抗Fαに付加される。この力
FDは次式で表される： FD＝（P1−P2）Ｓ ここでＳは定着部材の面積、P1，P2はそれぞれ
定着部材の前部および後部における侵水の圧力で
ある。

浅い埋込み深さにおいては（第７図）、定着抵
抗は土壌の量と性質とによつて異なり、定着装置
上方のほぼ傾斜倒立コーン形状を有するハツチン
グ区域の土の量に比例する。

本発明の装置は地中から引出すことができる。
このためには、例えば、少なくとも１本の抜き取
りケーブルまたは他の周知の抜き取り手段を設け
て、これを関節部材９の少なくとも１点１３に固
定し、地上から加えられる垂直引張力によつて定
着部材を抜き取らせる。

本発明による定着装置の特に有利な実施例が第
８図と第９図に示されている。打込み面に関して
対称的な打込み端２および大型台部７が当接する
剛性本体６は、主断面が小さいために、定着装置
をもろい岩はもちろん硬質土中に良好な固定位置
に良好に埋設される。

本発明による定着装置は、定着ラインにより複
数個が一体的に結合されて直列または並列に配設
することができる。

重さが2.8キログラムの定着装置について実験
室テストを行つた。この定着装置を水を飽和した
砂内に深さ1.35メートルまで打込み埋設した。定
着装置の特性は次の通りであつた。

定着部材の全長： 330ミリ 定着部材の全幅： 160ミリ 関節部材の長さ： 100ミリ 関節部材の幅： 160ミリ 関節部材の回動角： 125度 角運動： 55度 ピンの断面寸法： 20ミリ ピンの長さ： 50ミリ けん引軸と関節軸間の長さ： 95ミリ けん引軸と打込み端間の長さ： 135ミリ このような条件で、３トンの水平けん引力と
1.5トンの垂直けん引力とを、定着装置を土中か
ら抜かずに作用させた。

本発明による定着装置は海底での作業に好適で
あり、浮動支持体または半浮動支持体に対しきわ
めて大きい定着抵抗を有すると共に構造体を所定
個所に確実に保持し、かつ長い定着寿命を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図と第１Ａ図とは夫々、上方および側方よ
りみた、本発明による第１の形式の定着部材を略
示し、第２図から第７図は本発明の定着装置を
種々の土壌中に設置し固定する順序を示し、第８
図と第９図とは本発明による定着装置の他の実施
例を示し、第１０図は関節部材の他の実施例を示
す。 １……定着部材、２……打込み端、３……定着
ライン、６……剛性本体、７……台部、１１……
連結軸、１７……停止部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 打込み力、特に衝撃力によつて地中に圧入さ
   れるようになつている定着部材を含有する定着装
   置にして、地中に打込まれる打込み端２を有する
   剛性本体６を含有し、前記打込み力が前記打込み
   端２と前記剛性本体６の打込み軸線とを通る打込
   み面をほぼ進行するように作用し、さらに前記剛
   性本体６に枢着されて限られた角度内で角運動す
   る関節部材９と、前記剛性本体６の前記打込み端
   ２と前記打込み面の重心Ｇとの間にあり、かつ該
   重心の前方に位置する連結軸１１に、柔軟な接続
   部材１０によつて、該剛性本体６に連結された定
   着ライン３とを含有する定着装置において、 前記関節部材９がクランク形式のものであり、 前記重心の位置が前記定着ライン３の連結軸１
   １と前記関節部材の関節軸１０との間にあり、 前記連結軸１１と前記関節軸１０とは前記打込
   み面に関して互いに反対側にあり、該連結軸は固
   定され、該関節軸は前記打込み端と反対側の剛性
   本体部分において前記打込み軸線に垂直な関節軸
   線に沿つて設けられ、もつて定着ライン３が引張
   られると前記関節部材が揺動して前記定着部材が
   回動するようになつている定着装置。 ２ クランク形式の前記関節部材９が前記打込み
   端の反対側に向いた凹面を有する特許請求の範囲
   第１項に記載の定着装置。 ３ 前記関節部材９が前記関節軸から最も遠い自
   由端まで湾曲する特許請求の範囲第１項に記載の
   定着装置。 ４ 前記関節部材９が前記関節軸から最も遠い自
   由端に亘つて前記関節軸１０と前記打込み端２と
   の間の長さに等しい曲率半径ｒの湾曲形状を有す
   る特許請求の範囲第１項に記載の定着装置。 ５ 前記関節部材９が自由端において縁部が外向
   きの面取り面を有する特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいずれか１つの項に記載の定着装置。 ６ 前記関節部材９が打込み面（△）に関して30
   度乃至60度の間、特に45度近い角運動をする特許
   請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１つの
   項に記載の定着装置。 ７ 前記関節部材９の前記関節軸と前記自由端と
   の間の長さが前記定着部材の全長の１／２と１／
   10との間である特許請求の範囲第１項ないし第６
   項のいずれか１つの項に記載の定着装置。 ８ 前記定着部材が、断面長さの２倍ないし６倍
   の長さを有する打込み力伝達部材を含有する特許
   請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１つの
   項に記載の定着装置。