(57)【要約】【課題】  埋設された地中アンカの耐張力を容易に推定できるようにする。【解決手段】  先端側に螺旋状の掘削刃を有する地中に埋設された地中アンカの耐張力の推定方法であって、前記地中アンカが油圧モータによって回転させられて所定の深さに埋設されたときのその油圧モータの駆動油圧を計測する計測手段を用いて、その計測手段で計測された油圧モータの駆動油圧に基づいてその地中アンカの耐張力を推定する。【選択図】      図１
2006132175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に螺旋状の掘削刃を有する地中に埋設された地中アンカの耐張力の推定方法であって、
前記地中アンカが油圧モータによって回転させられて所定の深さに埋設されたときのその油圧モータの駆動油圧を計測する計測手段を用いて、その計測手段で計測された油圧モータの駆動油圧に基づいてその地中アンカの耐張力を推定することを特徴とする地中アンカの耐張力の推定方法。
【請求項２】
先端側に螺旋状の掘削刃を有する地中アンカが油圧モータによって回転させられて所定の深さに埋設されたときのその油圧モータの駆動油圧に基づいてその地中アンカの耐張力を推定するときに用いられる計器であって、
前記計器の本体の目盛は、前記油圧モータの駆動油圧に対応した前記地中アンカの耐張力を示す耐張力目盛であることを特徴とする計器。
【請求項３】
請求項２に記載の計器において、耐張力目盛の他に油圧モータの駆動油圧を示す油圧目盛が設けられていることを特徴とする計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電線や電話線等の電柱、又は交通信号機のポール等の柱状物を支持する支線、あるいは建築構造物等の所定の構造物を支持する支線を地中において支持する地中アンカの耐張力を推定する地中アンカの耐張力の推定方法、及びその推定方法で用いられる計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人の中の一部の出願人（以下の出願人も同じ。）は、先に、電柱等の柱状物や建築物等の構造物（以下、「電柱」を例に説明する。）を支持する支線を地中で支えるための地中アンカを提案している（特許文献１〜４参照）。これら提案に係る地中アンカの構造については、本発明の実施の形態の項で詳述するが、棒状の軸部の先端側に螺旋状の掘削刃が間欠的に複数個設けられて構成されていて、その軸部の先端側と反対側が電柱を地面に立設するときに用いられる穴掘建柱車の回転部、いわゆるオーガの先端に所定の施工工具を介して取付けられるように構成されている。したがって、この提案に係る地中アンカは、穴掘建柱車のオーガが回転されると、地中を掘削するように進入するので、地中アンカを地中深くに容易に埋設することができる。そして、その地中に埋設された地中アンカには、電柱を支持する鋼線からなる支線が地中アンカに設けられた支線棒に取付けられるように構成されている。
【０００３】
ところで、地中アンカの支線を支持する力、すなわち、地中アンカの耐張力は、所定以上でなければ電柱を支持することができない。換言すれば、地中に埋設されている地中アンカが電柱を支持するために要求される所定の力以下で地中から引き抜かれたのでは、地中アンカの役目を果たすことができない。例えば、電柱を支持する支線に要求される力が９８ｋＮ（１０ｔｏｎ）であるとき、支線に９８ｋＮの引抜力を加えたときに地中アンカが引抜かれたときは、地中アンカの役目を果たすことができない。この引抜力に対抗する力である地中アンカの耐張力は、地中アンカを構成する軸部に設けられた掘削刃の地中に対する抵抗力に起因し、その抵抗力は、地中アンカの埋設される地質に大きく左右される性質を有している。
【０００４】
そこで、本出願人は、地中アンカの埋設地点の地質に合った地中アンカを適切に選択できるようにした測定工具を提案している（特許文献５，６参照）。この測定工具は、棒状を呈した簡単な構成からなり、穴掘建柱車のオーガの先端に取付けてＮ値（このＮ値は、ＪＩＳＡ１２１９に示されるもので、外径５．１ｃｍ、内径３．５ｃｍ、長さ８１．０ｃｍの中空の測定具（サンプラー）を地中へ打ち込む際に生ずる地盤の抵抗から求められ、上述の測定具を質量６３．５ｋｇ（約６２２．３Ｎ）のハンマーを７５ｃｍの高さから自由落下させ、その測定具を３０ｃｍ打ち込むのに必要な打撃数Ｎから求められるものである。）を極めて容易に測定することができる特長を有している。この測定工具により地中アンカの埋設する地点のＮ値が分かるので、つまり、地中アンカの埋設地点の地質が分かるので、その地質に合った大きさの掘削刃を有する地中アンカを選んで埋設することができる。地中アンカが適切に選択されると、その地中アンカは、所定以上の耐張力を有することができる。
【特許文献１】特開２０００−１８５０号公報
【特許文献２】特開２００１−５９２２１号公報
【特許文献３】特開２００１−１８２０５８号公報
【特許文献４】特開２００１−２７１３４５号公報
【特許文献５】特開２００３−２２７１２６号公報
【特許文献６】特開２００３−２３９２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記提案に係る地中アンカを埋設する際には、地中アンカの埋設地点のＮ値を測定して使用する地中アンカの種類を選択し、地中アンカが所定の耐張力が得られるようにしているため、地中アンカの埋設作業には、地質の測定の工程を必要としていた。このため、このような地質の測定の工程を必要とすることなく、地中アンカの耐張力を推定できるようにすることが望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記要望に応えるためになされたものであって、その目的は、地中アンカの埋設地点のＮ値測定を必要とすることなく、埋設された地中アンカの耐張力を推定できるようにした地中アンカの耐張力の推定方法を提供するとともに、その方法で用いられる計器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る地中アンカの耐張力の推定方法は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、先端側に螺旋状の掘削刃を有する地中に埋設された地中アンカの耐張力の推定方法であって、前記地中アンカが油圧モータによって回転させられて所定の深さに埋設されたときのその油圧モータの駆動油圧を計測する計測手段を用いて、その計測手段で計測された油圧モータの駆動油圧に基づいてその地中アンカの耐張力を推定することを特徴としている。
本発明に係る地中アンカの耐張力の推定方法で用いられる計器は、上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、先端側に螺旋状の掘削刃を有する地中アンカが油圧モータによって回転させられて所定の深さに埋設されたときのその油圧モータの駆動油圧に基づいてその地中アンカの耐張力を推定するときに用いられる計器であって、前記計器の本体の目盛は、前記油圧モータの駆動油圧に対応した前記地中アンカの耐張力を示す耐張力目盛であることを特徴としている。
本発明の請求項３に記載の地中アンカの耐張力の推定方法で用いられる計器は、耐張力目盛の他に油圧モータの駆動油圧を示す油圧目盛が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の地中アンカの耐張力の推定方法は、地中アンカが油圧モータによって回転させられて所定の深さに埋設されたときのその油圧モータの駆動油圧を計測する計測手段を用いて、その計測手段で計測された油圧モータの駆動油圧に基づいてその地中アンカの耐張力を推定するので、地中アンカを埋設するときの油圧モータの駆動油圧を用いて地中アンカの耐張力が推定できるから、事前のＮ値測定等の地質調査を省略することができ、地中アンカの埋設作業をより省力化することができる。
本発明の請求項２に記載の地中アンカの耐張力の推定方法で用いられる計器は、計器の本体の目盛は、油圧モータの駆動油圧に対応した地中アンカの耐張力を示す耐張力目盛であるから、地中アンカの耐張力を容易に知ることができる。
本発明の請求項３に記載の地中アンカの耐張力の推定方法で用いられる計器は、耐張力目盛の他に油圧モータＭの駆動油圧を示す油圧目盛が設けられているので、地中アンカを埋設するときの駆動油圧も容易に知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良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の耐張力の推定方法を実施するための油圧系を示したもので、この油圧系は、実際は後述の図３の穴掘建柱車に設けられる。
【００１０】
図１中、Ｐは、油溜Ｖ内のオイルＯを吸引管Ｐ0 を介して吸引して加圧する油圧ポンプである。この油圧ポンプＰで加圧されたオイルＯは、供給管Ｐ1 を介して後述するオーガ等を回転させる油圧モータＭに供給されるように構成されているとともに、油圧モータＭから返送されるオイルＯは、返送管Ｐ2 を介して油溜Ｖに返送されるように構成されている。そして、上記供給管Ｐ1 の途中には、供給管Ｐ1 内の油圧、すなわち油圧モータＭの駆動油圧を計測するための本発明の計測手段に相当する計器Ｇが設けられている。
【００１１】
この計器Ｇは、穴掘建柱車又は土木機械の運転台に設けられ、周知のアナログ式の圧力計からなり、その計器の本体の目盛板ｇ0 には、円弧状に地中アンカの耐張力を示す耐張力目盛ｇ1 と油圧モータＭの駆動油圧を示す油圧目盛ｇ2 とが並行して設けられ、これら両目盛ｇ1 ，ｇ2 は、針ｇ′により同時に指示されるように構成されている。これら両目盛ｇ1 ，ｇ2 の関係については後述する。
【００１２】
なお、この計器Ｇは、ここではアナログ式としたが、これを周知のアナログデジタル変換回路及び数値表示回路を用いたデジタル式にすることもできる。計器Ｇをデジタル式にしたときは、地中アンカの耐張力及び油圧モータＭの駆動油圧を数値で具体的に認識することができる。また、上述の例では、計器Ｇには、耐張力目盛ｇ1 の他に油圧目盛ｇ2 を設けるようにしたが、耐張力目盛ｇ1 のみとすることもできる。しかし、上述のように、耐張力目盛ｇ1 の他に油圧目盛ｇ2 も設けるようにすると、油圧モータＭの駆動油圧を知ることができるので便利である。
【００１３】
計器Ｇの目盛板ｇ0 に設けられた耐張力目盛ｇ1 と油圧目盛ｇ2 との関係は、地中アンカにおける本出願人の長年の経験と過去の多くの実践に基づいて得られたデータから決められている。すなわち、本出願人は、地中アンカを所定の深さに埋設したときの油圧モータＭの駆動油圧と、その所定の深さに埋設された地中アンカの耐張力との間に一定の比例関係があることを確認した。これにより、従来のように、事前に地中アンカの埋設地点のＮ値を測定することなく地中アンカの埋設時の油圧から耐張力を推定することができるのである。油圧モータＭの駆動油圧と地中アンカの耐張力の比例関係は、土質やアンカの形状（種類）、大きさによって異なるため、予めこれらの条件により比例関係を求めておき、適宜計器Ｇの耐張力目盛ｇ1 を変更して用いる。図２にこの比例関係の一例を示す。
【００１４】
図２において、縦軸は地中アンカの最大耐張力（ｋＮ）及び横軸はその地中アンカ埋設停止時の油圧（ＭＰａ）である。この実験に供された地盤は、土丹地盤であり、図２中の塗潰し印は切土地盤であり、白抜き印は盛土地盤である。また、図２の中、９０ｃｍ、１１０ｃｍ及び１３５ｃｍは、後述の１４０φの地中アンカの埋設深さを表している。そして、図２中、太い比例関係を示す線は、最小２乗法（図２中の式参照）により求められたもので、σ＝１０．４は標準偏差を表している。
【００１５】
以下、地中アンカの耐張力の推定方法についてより具体的に説明する。ここで使用される地中アンカは標準型と呼ばれるもので、上部の最も大径の螺旋状の掘削刃（後述の図３の２ｄ参照）の直径が１４０ｍｍ（以下、１４０φのように示す。）で、軸棒（後述の図３の１参照）の長さ４５０ｍｍで、その軸棒の最も太い部分（最も大径の螺旋状の掘削刃の部分）の直径が５０φである。以下、この地中アンカを１４０φの地中アンカとして説明する。
【００１６】
図２に示すように、この１４０φの地中アンカを穴掘建柱車を用いて土丹地盤において地面から所定深さまで埋設したとき、つまり、地中アンカの上部に接続される支線棒（後述の図３の７参照）の上端部が地面から所定高さとなるように地中アンカを埋設したとき（通常、このときの地面から地中アンカの先端部（後述の図３の３参照）までの距離は約１．５ｍである。）のオーガを回転する油圧モータの駆動圧力が１３．１ＭＰａ以上であれば地中アンカの必要耐張力である６３．７ｋＮ以上を確保できることが確認できた（図２の鎖線参照）。
【００１７】
図３は、本発明に係る地中アンカの耐張力の推定方法を適用した地中アンカの埋設を示したもので、先ず、地中アンカＡから説明する。この地中アンカＡは、鋳鉄製からなり、所定長さの軸棒１を有し、この軸棒１の先端側（図３では下端部側）には、間欠的に複数個（図示の例では４個）の螺旋状の掘削刃２ａ〜２ｄが一体的に設けられている。これら螺旋状の掘削刃２ａ〜２ｄは、上方に行くほど、すなわち、螺旋状の掘削刃２ａよりも２ｂ、また、２ｂよりも２ｃの方が大径となるように構成されている。これら螺旋状の掘削刃２ａ〜２ｄの地中に進入する側及び外周は、尖鋭に形成されている。また、軸棒１の先端部分は、周知のドリルと同様の切込刃を有するドリル部３に形成されている。
【００１８】
軸棒１のドリル部３と反対側、すなわち、螺旋状の掘削刃２ａ〜２ｄの設けられている側と反対側の上端側で、地中アンカＡが地中に埋設されたときの地面側には、軸棒１の径よりも少し大きな径を有するつば部４が設けられているとともに、そのつば部４よりも上端部は、四角柱からなる角柱部５に形成されている。そして、この角柱部５には、穴５ａが設けられていて、後述する支線棒が取付けられるように構成されている。
【００１９】
図３中、６は施工工具であって、この施工工具６は、内部に支線棒７を収容することのできる１本の筒状体からなり、その一端側（図３では下端側）には、地中アンカＡの角柱部５が着脱自在に嵌合される角穴６ａに形成されているとともに、その他端側（図３では上端側）は、穴堀建柱車（図示せず）のオーガ１０に設けられている角柱状の挿入口１０ａに挿入される角柱の装着部６ｂが形成されている。そして、この施工工具６の内部は、角穴６ａに開口した支線棒７を収納するのに十分な容積を有する空間６ｃが形成されている。上記支線棒７は、地中アンカＡの角柱部５に設けられた穴５ａに取付けられるように構成され、下部に設けられているリング７ａを介して穴５ａに回動自在に接続されるように構成されている。
【００２０】
図３中、６ｄは貫通孔であって、施工工具６の上部側に貫通して設けられている。したがって、施工工具６内に支線棒７が挿入され、その支線棒７のリング７ｂが挿入されている状態で、貫通孔６ｄにボルト６ｅが挿入され、そのボルト６ｅにナット（図示せず）が螺合されると、支線棒７を施工工具６に連結させることができる。
【００２１】
地中アンカＡを施工工具６を用いて地中に埋設するには、先ず、施工工具６の装着部６ｂがオーガ１０の挿入口１０ａに挿入される。そして、脱落防止のために、オーガ１０の先端に設けられている貫通孔１０ｂ及び装着部６ｂに設けられている貫通孔６ｆにボルト１０ｃが挿入されてナット１０ｄで固定される。
【００２２】
次いで、施工工具６内に支線棒７が挿入され、角穴６ａ内に地中アンカＡの角柱部５が嵌合される。そして、施工工具６に設けられている貫通孔６ｄにボルト６ｅが挿入されるとともに、そのボルト６ｅにナット（図示せず）が螺合され、これにより、支線棒７と施工工具６とが連結状態に保たれる。
【００２３】
オーガ１０を押圧状態を保ちながら油圧モータＭを回転すると、地中アンカＡは、螺旋状の掘削刃２ａ〜２ｄの作用により地中に埋設され始められる。そして、地中アンカＡの下部が所定深さに埋設されるとボルト６ｅが抜き取られる。地中アンカＡが所定深さに埋設されたとき、すなわち、支線棒７の上端部側が地面から所定高さとなったときに、穴掘建柱車の運転台に設置されている計器Ｇにより耐張力が読取られる。この読取られた耐張力の値が所定値以上であれば、油圧モータＭの回転が停止されてオーガ１０が上方へ移動させられる。これにより施工工具６は地中アンカＡから外れて、地中アンカＡ及び支線棒７の下端部は、地中に埋設された状態に保たれる。その後、支線棒７の上部に設けられたリング部７ｂには、図示しないワイヤが取付けられて電柱が支持される。なお、計器Ｇから読取られた耐張力が所定の値に達しないときは、埋設された地中アンカＡは電柱を支持するための所定の耐張力が得られないことを意味しているので、この場合は、油圧モータＭがこれまでの回転方向と逆の方向に回転（逆回転）させられる。この逆回転により地中アンカＡが徐々に地表に出されて地中から取り出される。
【００２４】
なお、上述の例では、耐張力の表示は計器を用いてアナログ式又はデジタル式で行うようにしたが、その計器の表示とともに、あるいは、この計器の表示に代えて音声、ブザー又は表示ランプで行うようにしてもよい。音声で耐張力を表示するときは、具体的な数値が音声案内され、ブザーで耐張力を表示するときは、所定の耐張力を満たすときの音色と、その所定の耐張力を満たさないときの音色とが区別して報知され、そして、表示ランプで耐張力を表示するときは、所定の耐張力を満たすときの表示色と、その所定の耐張力を満たさないときの表示色とが区別して報知される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る地中アンカの耐張力の推定方法を実施するための油圧系の概略構成図である。
【図２】油圧モータの油圧と地中アンカの耐張力との関係を示すグラフである。
【図３】油圧モータが穴堀建柱車に設けられているときの説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｐ      油圧ポンプ
Ｍ      油圧モータ
Ｇ      計器（計測手段）
ｇ′      針
ｇ1       耐張力目盛
ｇ2       油圧目盛
Ａ      地中アンカ
６      施工工具
７      支線棒
１０      オーガ
【図１】
2006132175.tif 000003
【図２】
2006132175.tif 000004
【図３】
2006132175.tif 000005