JPH0868050A - ア−スアンカ−構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フーチング上の基礎コンクリートを用いて柱
体を立設するにあたり、比較的簡単に施工でき、かつ、
設置専有面積が小さいものですむものでありながら、倒
れモーメントに対する反力を十分確保することができる
アースアンカーを構築する方法を得る。 【構成】 地盤に掘削された小径で深く、かつ、底部に
大径穴ｂを有する縦穴ａ3 に、上端部に基礎コンクリー
ト２２への連結部を備えるとともに下端部に揺動可能な
定着金具１６を装備したアンカー部材１５を、前記定着
金具１６を前記縦穴径内に収まる格納姿勢にして挿入
し、この定着金具１６を前記大径穴相当位置において縦
穴外周から突出する姿勢に揺動させた状態で縦穴ａ3 お
よび大径穴ｂにセメントを注入硬化させ、アンカー部材
１５の下端部に大径のコンクリート塊１９を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速道路用の外灯ポー
ル、上端部が片持ち状に屈曲された道路標識ポール、看
板支持用の柱、あるいは、負荷の吊り下げによって倒れ
モーメントが作用する各種リフト装置の柱、等の比較的
小型の構造物の柱体を地盤上に立設する際に有効に利用
できるアースアンカーの構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】柱を地盤に立設する手段としては、電柱
の設置手段で代表されるように柱を地中の深く埋設する
や、柱を柱脚およびフーチングを介してて地盤上に設置
固定する手段が一般的である。柱などの上部構造物の荷
重を地盤に伝える構造（フーチング）としては、捨てコ
ンクリートの上に基礎をコンクリート打設により形成し
て、この基礎に備えたアンカーボルトに柱脚を連結固定
する手段が多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】柱を埋設により立設す
る手段は、相当深い埋め込み穴が必要であるため、アー
スオーガなどの大型で特殊な掘削装置を使用しなければ
ならならず、一般的ではなかった。また、フーチングに
より柱脚を独立的に設置する手段においては、フーチン
グの底面と地盤との間には引張応力が無いものとして、
地盤反力のみの強度計算により構築するので、柱脚の倒
れモーメントに対する反力を確保するためにはフーチン
グの底面積を十分大きくしなければならず、柱体の設置
専有面積が大きく必要とするものであった。

【０００４】本発明は、このような実情に着目してなさ
れたものであって、フーチングを用いて柱体を立設する
にあたり、比較的簡単に施工でき、かつ、設置専有面積
が小さいものですむものでありながら、倒れモーメント
に対する反力を十分確保することができるアースアンカ
ーを構築する方法を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るアースアンカーの構築方法は以下のよ
うな特徴を備えている。すなわち、請求項１に係る発明
は、地盤に掘削された小径で深く、かつ、底部に大径穴
を有する縦穴に、下端部に揺動可能な定着金具を装備し
たアンカー部材を、前記定着金具を前記縦穴径内に収ま
る格納姿勢にして挿入し、この定着金具を前記大径穴相
当位置において縦穴外周から突出する姿勢に揺動させた
状態で縦穴および大径穴にセメントを注入硬化させ、ア
ンカー部材の下端部に大径のコンクリート塊を形成する
ことを特徴とする。

【０００６】また、請求項２に係る発明は、地盤に掘削
された小径で深い縦穴に、この縦穴径と略同径で、下端
部に出退揺動可能な切削刃を備えたパイプ材からなるア
ンカー部材を、切削刃をアンカー部材内に格納された状
態にして挿入し、縦穴の底部近くにおいて前記切削刃を
アンカー部材の外周から突出する姿勢に揺動させた状態
で、アンカー部材を回転駆動および上下動させて縦穴の
底部近くに大径穴を形成し、その後に、アンカー部材の
内部を通して大径穴にセメントを注入して、突出してい
る切削刃を埋設した状態で硬化させて、アンカー部材の
下端部に大径のコンクリート塊を形成することを特徴と
する。

【０００７】

【作用】請求項１に係る発明の構成によると、下端部に
大径のコンクリート塊を形成したアンカー部材の上端部
を捨てコンクリートを通して基礎に連結することによっ
て、アンカー部材の引張力で基礎の浮き上がりを阻止す
ることができ、基礎の面積が小さくても、この基礎に連
結した柱体の倒れモーメントに十分耐える強度を確保で
きる。

【０００８】請求項２に係る発明の構成によると、請求
項１に係る発明と同様に、下端部に大径のコンクリート
塊を形成したアンカー部材の上端部を基礎に連結するこ
とによって、アンカー部材の引張力で基礎の浮き上がり
を阻止することができ、基礎の面積が小さくても、この
基礎に連結した柱体の倒れモーメントに十分耐える強度
を確保できる。また、縦穴の底部近くに大径穴を形成す
る切削刃の駆動用回転軸がアンカー部材に兼用されると
ともに、切削刃自体が大径のコンクリート塊の芯になる
定着金具に兼用されることになる。

【０００９】

【実施例】

〔実施例１〕図１〜図４に、柱体を独立的に地盤に立設
する工法の工程が示されていおり、以下、各工程につい
て説明する。

【００１０】(1) 図１（ａ）に示すように、地表面Ｇ
Ｌから約２００ｍｍの深さで基礎堀りを行い、直径約５
０ｍｍ、長さ約１ｍの第１パイプ１を約２００ｍｍ程残
して打ち込む。この打ち込みによって相対的にパイプ内
に下端より土ｔが詰め込みまれる。

【００１１】(2) 図１（ｂ）に示すように、打ち込ん
だ第１パイプ１の上にボーリング装置２を設置し、第１
パイプ１の上端に引き抜きリング３を介して引掛けたワ
イヤ４をチェーンブロック５で巻き上げることで、パイ
プ内に詰め込まれた土ｔが第１パイプ１とともに引き上
げられ、地盤に約８００ｍｍの深さの縦穴ａ1 が形成さ
れる。

【００１２】(3) 図１（ｃ）に示すように、上記のよ
うにして形成された縦穴ａ1 に、第１パイプ１と同径で
下端に切削用凹凸を備えた長さ約２ｍの第２パイプ６を
穴底まで挿入するとともに、ギヤ減速装置付きの電動モ
ータ７を備えた昇降台８をボーリング装置２の支柱２ａ
にスライド上下動可能に装着し、電動モータ７の下部に
下向き突設されたモータ出力軸７ａを前記第２パイプ６
の上端に挿入してピン連結する。

【００１３】(4) 図１（ｄ）に示すように、第２パイ
プ６を電動モータ７によって回転駆動しながら昇降台８
を自重下降させ、穴底を回転掘削しながら第２パイプ６
内に掘削した土ｔを詰め込んでゆき、さらに１ｍ程掘り
進む。なお、第２パイプ６を打ち込んで掘り進んでもよ
い。

【００１４】(5) 図２（ｅ）に示すように、上記工程
(2) と同様に、チェーンブロック５の巻き上げ操作によ
って第２パイプ６を引き上げて、パイプ内に詰め込まれ
た土ｔを取り除き、約１．８ｍの深さの縦穴ａ2 を形成
する。

【００１５】(6) 図２（ｆ）に示すように、次ぎに、
上記縦穴ａ2 に第１パイプ１および第２パイプ６と同径
で下端に切削用凹凸を備えた長さ約３ｍの第３パイプ９
を穴底まで挿入するとともに、電動モータ７の出力軸７
ａと第３パイプ９の上端とをピン連結する。

【００１６】(7) 図２（ｇ）に示すように、第３パイ
プ６を電動モータ７によって回転駆動しながら昇降台８
を自重下降させ、穴底を回転掘削しながら第３パイプ９
内に掘削した土ｔを詰め込んでゆき、さらに１ｍ程掘り
進む。

【００１７】(8) 図２（ｈ）に示すように、第３パイ
プ９をチェーンブロック５の巻き上げ操作によって引き
上げて、パイプ内に詰め込まれた土ｔを取り除き、約
２．８ｍの深さの縦穴ａ3 を最終的に形成する。

【００１８】(9) 図３（ｉ）に示すように、上記のよ
うにして形成された縦穴ａ3 に穴径と略同径の丸パイプ
材からなる掘削用軸１０を挿入する。この掘削用軸１０
の下端には、図５に示すように、支点ｐを中心に上下揺
動可能な切削刃１１が備えられるとともに、この切削刃
１１を揺動操作するワイヤ１２が軸内を通して上端近く
まで延出され、ハンドル１３の回動操作によって切削刃
１１を掘削用軸１０の外径内に格納した姿勢と、これよ
り直角に振り上げ揺動されて軸外周より大きく突出する
切削作用姿勢とに遠隔操作できるようになっており、図
示のように切削刃１１を格納姿勢にして掘削用軸１０を
縦穴ａ3 に挿入する。

【００１９】(10) 図３（ｊ）に示すように、挿入が終
わると切削刃１１を切削作用姿勢に切り換えて保持し、
この状態で掘削用軸１０の上端をモータ出力軸７ａを連
結し、掘削用軸１０を電動モータ７によって回転駆動し
ながらチェーンブロック５を巻き上げ操作して、昇降台
８を所定量（例えば２５０ｍｍ程度）だけ上昇させる。
これによって、縦穴ａ3 の下端部に縦穴径の２倍以上の
径の大径穴ｂを形成する。なお、この掘削によって発生
した土ｔは大径穴ｂの底に落下して溜まる。 (11) 図３（ｋ）に示すように、大径穴ｂの形成が完了
すると、切削刃１１を格納姿勢にして掘削用軸１０とと
もに縦穴ａ3 から抜きだす。

【００２０】(12) 次に、図３（ｌ）に示すように、縦
穴ａ3 より小径（例えば約３０ｍｍ）の塩化ビニール管
からなる排土パイプ１４を穴底にまで繰り返し押し込
み、穴底に溜まっている土ｔを排土パイプ１４に下端か
ら詰め込んで取り出す。

【００２１】(13) 縦穴ａ3 内の土の排出が終わると、
図４（ｍ）に示すように、直径が約約２０ｍｍの棒鋼か
らなるアンカー部材１５を縦穴ａ3 に挿入する。このア
ンカー部材１５の上端部にはネジ部１５ａが形成される
とともに、下部は小径に形成され、この小径部１５ｂに
定着金具１６が外嵌装着されている。図６および図７に
示すように、定着金具１６は長円形の鋼板の中央部に長
孔１７を形成して構成されたものであり、アンカー部材
１５の小径部１５ｂに傾動可能に外嵌されて、軸端に固
着の座金１８で受け止め支持されるようになっている。
そして、アンカー部材１５を縦穴ａ3 に挿入する際に
は、図６（イ）に示すように、定着金具１６が穴径内に
収まるように、小径部１５ｂに対して傾斜した姿勢にす
る。そして、所定深さまで挿入されると、図６（ロ）に
示すように、定着金具１６を座金１８で安定よく受け止
められる水平姿勢にする。

【００２２】(14) 次に、図４（ｎ）に示すように、縦
穴ａ3 の上端開口からセメント系グラウト材を注入し
て、大径穴ｂに充填して硬化させ、下端に大径のコンク
リート塊１９を備えたアースアンカーＡが完成する。

【００２３】(15) そして、図４（ｏ）に示すように、
このアースアンカーＡの上に鉄筋２１を連結した状態で
基礎コンクリート２２を打設し、鉄筋２１に連結した専
用のアンカーボルト２３、および、アンカー部材１５の
上端ネジ部１５ａを用いて基礎コンクリート２２上に立
設した柱体２４をボルト固定する。

【００２４】因みに、図４（ｏ）の構造において、柱体
２４に右方への倒れモーメントが作用した場合、地盤破
壊断面Ｓ内の地盤重量がアースアンカーＡを介して基礎
コンクリート２２に引抜反力として働くことになり、平
面積の小さい基礎でも大きい倒れモーメントに耐えるこ
とができる。

【００２５】〔実施例２〕図８〜図９に、別構造のアー
スアンカーＡを用いて柱体を独立的に地盤に立設する工
法の工程が示されていおり、以下、各工程について説明
する。なお、この工法での縦穴ａ3 の掘削工程は上記実
施例１で説明した工程(1) 〜(8) （図１〜図２）と同一
であるため、その説明は省略し、以降の工程についての
み図８〜図９に基づいて説明する。

【００２６】(9) 所定深さの縦穴ａ3 が掘削される
と、図８（ａ）に示すように、穴径と略同一径のパイプ
からなるアンカー部材３１を挿入する。このアンカー部
材３１は、図１０および図１１に示すように、その下端
部の内部に支軸３２を介して一対の切削刃３３が上下揺
動可能に装着されており、図１０（イ）中の実線で示す
ように、両切削刃３３がアンカー部材３１内に収まるよ
うに上方に揺動された格納姿勢と、仮想線で示すよう
に、アンカー部材３１の外周面に形成した開口３４から
横水平に突出する姿勢との切り換え可能となっている。
そして、切削刃を上記格納姿勢にしてアンカー部材３１
を縦穴ａ3 に挿入し、所定深さまで挿入されると、アン
カー部材３１内に上端よりロッド３５を挿入して、格納
姿勢の切削刃３３を強制的に押し下げて上記横水平突出
姿勢に切り換える。

【００２７】(10) 次に、ロッド３５を抜き出した後、
図８（ｂ）に示すように、アンカー部材３１の上端をモ
ータ出力軸７ａを連結し、アンカー部材３１を電動モー
タ７によって回転駆動しながらチェーンブロック５を巻
き上げ操作して、昇降台８を所定量（例えば２５０ｍｍ
程度）だけ上昇させる。これによって、縦穴ａ3 の下端
部に縦穴径の２倍以上の径の大径穴ｂを形成する。な
お、この掘削によって発生した土ｔは大径穴ｂの底に落
下して溜まる。

【００２８】(11) 次に、図８（ｃ）に示すように、切
削刃３３が穴底の土ｔの押し当たるまでアンカー部材３
１を下降させた状態、つまり、切削刃３３の上方に大径
穴ｂが存在する状態にして、アンカー部材３１の上端開
口より注入したセメント系グラウト材を側面孔３８より
大径穴ｂに充填する。このグラウト材が硬化すると、下
端に大径のコンクリート塊３６を備えたパイプ製のアー
スアンカーＡが完成する。

【００２９】(12) そして、図９に示すように、このア
ースアンカーＡの上に鉄筋２１入りの基礎コンクリート
２２を打設し、アンカー部材３１の上端を鉄筋２１に連
結して基礎コンクリート２２とアースアンカーＡの一体
化を図るとともに、基礎コンクリート２２に備えたアン
カーボルト２３を用いて基礎コンクリート２２上に柱体
２４をボルト固定する。

【００３０】〔適用例〕上記のようにして構築されるア
ースアンカーＡの使用例を以下に説明する。 1 図１２〜図１４に、家庭用の立体駐車設備が示され
ている。この立体駐車設備は、地盤上に立設された支柱
（柱体）４１と、その上端に縦軸心Ｘ周りに旋回および
伸縮可能に片持ち支持されたブーム４２と、このブーム
の先端に巻き上げおよび巻き降ろし可能かつ縦軸心Ｙ周
りに旋回可能に吊り下げ支持されたゴンドラ４３と、ガ
レージＧの１階に格納された自動車（１階車）Ｃ1 を囲
むように構築設置された多柱式の支持枠44とから構成さ
れており、自動車（２階車）Ｃ2を積載したゴンドラ４
３を支持枠４４上に載置支持することで２段の立体駐車
を行えるように構成されている。この立体駐車設備にお
ける前記支柱４１には、相当大きい横倒れモーメントが
作用するものであり、この例では、支柱４１を立設する
基礎コンクリート２２の適所（ブーム延出方向と反対
側）に適当本数のアースアンカーＡを構築し、このアー
スアンカーＡの上端部を捨てコンクリート４０を貫通し
て基礎コンクリート２２と連結することで、基礎コンク
リート２２の浮き上がり阻止用の引張力を効果的に発揮
させることができる。よって、捨てコンクリート４０お
よび基礎コンクリート２２の圧縮力の受け持つ面積を小
さくすることができる。

【００３１】2 図１５に示すように、比較的小さい建
築面積で３階建ての住宅等を構築するような場合、地中
深くに大径のコンクリート塊１９を備えたアースアンカ
ーＡを基礎コンクリート２２に連結するとともに、アー
スアンカーＡのアンカー部材自体の上端部を基礎コンク
リート２２のアンカーボルトに利用することもでき、こ
れによると、基礎コンクリート２２の平面積を小さく、
かつ、基礎掘り深さを少なくしながらも、地盤と基礎コ
ンクリート２２との連結強度が高いものとなり、横倒れ
耐久性の高い構造物を構築するのに有効となる。

【００３２】〔その他の実施例、および、適用例〕本発
明は、以下のような形態で実施することも可能である。 1 実施例１において、掘削した大径穴ｂの土ｔを取り
出すのに、水を注入して泥水として汲み上げ排出する手
段を用いることもできる。また、スクリュー方式で土ｔ
を取り出すことも可能である。 2 実施例１において、アンカー部材１５を鋼線材で構
成して、その下端に定着金具１６を、自由状態で水平に
なるように揺動自在に連結し、定着金具１６をアンカー
部材１５（鋼線材）に沿った姿勢に傾けて縦穴３ａに挿
入し、大径穴ｂ内において水平姿勢に復帰揺動させるよ
うにして実施することもでき、このような形態でも十分
な引張力を有するアースアンカーＡを得ることができ
る。 3 実施例１において、アンカー部材１５を縦穴３ａに
挿入可能な径のステンレスのパイプあるいは全体溶融亜
鉛メッキ鋼管にして、その下端に定着金具１６を出退揺
動自在に連結し、定着金具１６をアンカー部材１５（パ
イプ）内に収納した姿勢にしてアンカー部材１５を縦穴
３ａに挿入し、大径穴ｂ内において定着金具１６を水平
姿勢に復帰揺動させるようにして実施することもでき、
このような形態にするとアンカー部材１５の内部を通し
てグラウト材を大径穴ｂまで一層容易に注入することが
できる。 4 本発明のアースアンカーは、恒久的な構造物におけ
る各種柱体の立設に有効に使用できる他に、短期間だけ
設置される構造物、例えば、大型テント、展示会場の出
品館、作業現場の囲い、ビニールハウス、等を転倒なく
設置する際にも有効に利用できる。このように短期間の
使用時には、パイプ製のアンカー部材３１を利用するこ
とで安価に実施できる。

【００３３】

【発明の効果】従って、本発明によれば、以下のような
効果が期待できる。 1 請求項１に係る発明で構築したアースアンカーを捨
てコンクリートを貫通させて利用すると、圧縮力と引張
力との偶力で転倒を防止するので、小さい基礎コンクリ
ートにしながらも大きい横倒れモーメントに耐えること
ができ、軸荷重が比較的小さくて、回転剛性が大きい構
造物の柱体を地盤上に立設する際に、特に有効に利用す
ることができる。 2 アースアンカーは引張反力を基礎コンクリートに与
えるものであるから、アンカー部材自体は圧縮を考慮す
る必要がなく、小径のものでよく、従って、このアンカ
ー部材を挿入する縦穴も小径ですみ、掘削に特殊で大型
の機械装置は不要である。そして、隣家の基礎が弱くて
基礎を深く掘削できない時でも、設置場所に制約を受け
ること少なく、簡単かつ掘削動力の消費も少なく短時間
で施工できる。

【００３４】請求項２に係る発明によると、上記請求項
１に係る発明の効果を基本的に備えるとともに、大径穴
掘削用の切削刃を駆動する回転軸とアンカー部材が兼用
であり、また、切削刃を大径穴内に埋設する定着金具に
も兼用するので、施工工数少なく、また、要する部材も
少なく、安価に実施できる。

【００３５】因みに、本発明に類似する技術として、基
礎杭の構築において、沈下を防ぐために（単位面積荷重
を小さくするため）縦穴の底部を拡径処理して、コンク
リート打設によって下端部が大径になった基礎杭を構築
して、基礎杭と地盤との連結強度を高める技術が知られ
ているが、この穴底の拡径処理には特殊な掘削装置を必
要とするものであり、これは大型の構造物の建設に関係
する基礎杭の構築手段であるので、本発明が対象として
いるような比較的小さい構造物には適用ができないもの
である。これに対して本発明の技術は、比較的小さい構
造物に好適なものであって、狭い作業地や、公道の際で
の構築のように基礎コンクリートを自由な大きさに設置
できない条件下でも、制約受けること少なく施工するこ
とができ、実用上の効果が高いものである。

【００３６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における工程図

【図２】実施例１における引き続く工程図

【図３】実施例１における引き続く工程図

【図４】実施例１における引き続く工程図

【図５】ボーリング装置の正面図

【図６】アンカー構成部材の側面図 （イ）縦穴への挿入時 （ロ）大径穴内での突出時

【図７】定着金具の平面図

【図８】実施例２における工程図

【図９】実施例２における引き続く工程図

【図１０】実施例２に用いるアンカー部材の下部を示す （イ）縦断正面図 （ロ）側面図

【図１１】実施例２に用いるアンカー部材の下部を示す
横断平面図

【図１２】本発明を適用した立体駐車設備の正面図

【図１３】立体駐車設備の側面図

【図１４】立体駐車設備の平面図

【図１５】本発明を適用した構造物基礎の断面図

【符号の説明】

１５ アンカー部材 １６ 定着金具 １９ コンクリート塊 ２２ 基礎コンクリート ２４ 柱体 ３１ アンカー部材 ３３ 切削刃 ３６ コンクリート塊 ａ3 縦穴 ｂ 大径穴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤に掘削された小径で深く、かつ、底
   部に大径穴（ｂ）を有する縦穴（ａ3 ）に、上端部に基
   礎コンクリート（２２）への連結部を備えるとともに下
   端部に揺動可能な定着金具（１６）を装備したアンカー
   部材（１５）を、前記定着金具（１６）を前記縦穴径内
   に収まる格納姿勢にして挿入し、この定着金具（１６）
   を前記大径穴相当位置において縦穴外周から突出する姿
   勢に揺動させた状態で縦穴（ａ3 ）および大径穴（ｂ）
   にセメントを注入硬化させ、アンカー部材（１５）の下
   端部に大径のコンクリート塊（１９）を形成することを
   特徴とするアースアンカー構築方法。
2. 【請求項２】 地盤に掘削された小径で深い縦穴（ａ3
   ）に、この縦穴径と略同径で、上端部に基礎コンクリ
   ート（２２）への連結部を備えるとともに下端部に出退
   揺動可能な切削刃（３３）を備えたパイプ材からなるア
   ンカー部材（３１）を、切削刃（３３）をアンカー部材
   内に格納された状態にして挿入し、縦穴（ａ3 ）の底部
   近くにおいて前記切削刃（３３）をアンカー部材（３
   １）の外周から突出する姿勢に揺動させた状態で、アン
   カー部材（３１）を回転駆動および上下動させて縦穴
   （ａ3 ）の底部近くに大径穴（ｂ）を形成し、その後
   に、アンカー部材（３１）の内部を通して大径穴（ｂ）
   にセメントを注入して、突出している切削刃（３３）を
   埋設した状態で硬化させて、アンカー部材（３１）の下
   端部に大径のコンクリート塊（３６）を形成することを
   特徴とするアースアンカー構築方法。