(57)【要約】【課題】  比較的簡単な構造で耐抜け応力に優れたアンカー装置を提供する。【解決手段】  アンカー杭と、このアンカー杭の下端に設けられた逆傘状で前記アンカー杭よりも大きい径の埋設端と、前記アンカー杭の長手方向途中に設けられた抵抗片とからなり、この抵抗片は、下方を前記アンカー杭に固定するとともに、この固定部から上方に向かってバネ状に付勢された拡開部を有するアンカー装置である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンカー杭と、このアンカー杭の下端に設けられた逆傘状で前記アンカー杭よりも大きい径の埋設端と、前記アンカー杭の長手方向途中に設けられた抵抗片とからなり、この抵抗片は、下方を前記アンカー杭に固定するとともに、この固定部から上方に向かってバネ状に付勢された拡開部を有することを特徴とするアンカー装置。
【請求項２】
アンカー杭は中空パイプである請求項１記載のアンカー装置。
【請求項３】
抵抗片の拡開部は、収縮コイルスプリングをさらに設け、常態において拡開を規制する請求項１または２記載のアンカー装置。
【請求項４】
アンカー杭の上端側の外周にはネジ部が設けられ、このネジ部にはカップリングが羅合され、このカップリングにはアンカーボルトが接続される請求項１〜３のいずれか記載のアンカー装置。
【請求項５】
アンカーボルトの上端部には、上部構造の固定用の固定部が設けられる請求項１〜４の何れか記載のアンカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、重量物のアンカー装置に係り、上部構造が強い横風などを受けた場合でも容易に抜けない土台の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば太陽光発電に用いる太陽光パネルは、水平に対して斜めに設けられ、これを１本あるいは複数本の垂直柱で角度を固定して支持している。そして、各柱は地中まで埋設したり、モルタル塊に埋め込んで地上に設置するのが一般的である。ところで、太陽光パネルの大きさは規格でおよそ決められており、単位あたりの太陽光パネルを３×４枚程度並べて一枚のパネルとしているが、全体の面積は相当広くなる。そうすると、これを柱で支持しているが、後側から強風が吹けばパネル全体を浮き上がらせる方向の浮力が発生するので、柱を引き抜く方向の力が加えられる。そして、広いパネル面積に生じた浮力によって、容易に柱が引き抜かれ、プラントを破壊してしまうという危険がある。
【０００３】
また、フェンスなどを設置するためには適宜間隔でフェンスを張るための柱を立設するが、フェンスの強い横風が加わった場合には柱にも大きい横方向の応力が加えられ、フェンスが柱ごと倒壊するという危険がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２１０８２３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１１１７９６号公報
【特許文献３】特開２０１５−５５１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記課題を解消するための基礎杭などの構造として、上記数例が提案されている。特許文献１では、基礎杭の内部にもモルタルを充填して全体の重量を重くして引抜応力に応じようとしている。特許文献２では、架台本体を連続してモルタル中に埋設し、複数の支柱を一列に配列している。また、特許文献３では、アンカーブロックを地中に埋設し、これを支柱固定用ブロックにて固定し、アンカーボルトを垂下させた状態でアンカーブロックの空洞部をモルタルで充填して基礎を構成しているものである。
【０００６】
これらは全て安定した堅固な基礎杭を構成することを目的としているが、いずれも構造が複雑であり、施工に時間を要するとともに、原材料および施工コストがかさむという課題がある。しかしながら、コスト低減の強い要請が見受けられる近年では、特に太陽光パネルによる太陽光発電プラントでは、基礎に要するコストをどのようにして低減するかが大きな課題であり、いずれの公知技術においてもこれらの要請を一挙に解決することが困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した従来の課題を解決しようとするもので、比較的簡単な構造で耐抜け応力に優れたアンカー装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するために本発明では、アンカー杭と、このアンカー杭の下端に設けられた逆傘状で前記アンカー杭よりも大きい径の埋設端と、前記アンカー杭の長手方向途中に設けられた抵抗片とからなり、この抵抗片は、下方を前記アンカー杭に固定するとともに、この固定部から上方に向かってバネ状に付勢された拡開部を有するアンカー装置を採用することとした。アンカー杭には下端部に逆傘状の埋設端が設けられているために、いったん土中に埋設や設置した後にはこの埋設端が引き抜き方向に対する抵抗となる。さらに、アンカー杭の途中には拡開部が設けられており、アンカー杭が引き抜かれようとすると拡開部がその動きに呼応してさらに拡開して抵抗となる。
【０００９】
更なる手段としては、アンカー杭を中空パイプとすることによって、埋設時には比較的容易に打ち込むことができること、および軽量な構造物とすることができる。さらに、抵抗片の拡開部に収縮コイルスプリングをさらに設けることによって、アンカー装置を打ち込む際には拡開部は大きく拡開していないので、打ち込み抵抗が軽減される。
【００１０】
アンカー杭の上端側の外周にネジ部を設け、このネジ部にカップリングをが羅合して、このカップリングにアンカーボルトを接続するという手段では、カップリングのネジ部に対する羅合深さを調整することによって、アンカーボルトに対するテンションを調整することができ、上部構造を確実に固定することが可能となる。また、アンカーボルトの上端部に上部構造の固定用の固定部が設けられるので、容易に上部構造を拘束することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のアンカー装置では、アンカー杭の上下端部に付加した構造によって、強風などによる抜け応力に十分に対抗することができるようになった。したがって、強風に曝されて絶えず抜け応力が生じるような太陽光パネル装置の支持柱のアンカー装置に採用した場合には安全な太陽光パネル装置とすることができる。また、太陽光パネル装置のみならず、アンカー杭によって地上に固定するような構造物に広く適用すれば、耐抜け応力に優れた構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のアンカー装置の一実施形態を概略として示した側面図。
【図２】同、一部を拡大して示した側面図。
【図３】同、別の実施形態を示した側面図。
【図４】アンカー杭の先端部の別実施形態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態のアンカー装置全体を示す概略側面図であって、１は中空円筒状のアンカー杭、２はアンカー杭１のテーパ状に形成された先端部であり、このテーパのさらに先端側には矢尻状の埋設端３が設けられている。埋設端３は、少なくともアンカー杭１の直径よりも広い径を有し、埋設端３のみを見た場合には逆傘状の構成になっている。４はアンカー杭１の長手方向中間部に設けられたバネ状の対抗片であり、応力が加えられていない場合には開く方向にバネ力が付勢している。対抗片４はアンカー杭１に対してその下部をビス５によって固定されており、上向きに拡開している。また、対抗片４は常時拡開方向にバネ力で付勢されているが、常態では縮む方向に付勢されるコイルスプリング６によってその拡開を規制されている。
【００１４】
次に、図１においてアンカー杭１の上部構造を説明すると、アンカー杭１の上端部分の周囲にはネジ部７が形成されており、このネジ部７に対してカップリング８が羅合されている。カップリング８の上端には、アンカー用ナット９が溶接などで固定されており、このアンカー用ナット９に対してアンカーボルト１０がねじ込まれている。そして、このアンカーボルト１０の上端には、例えば太陽光パネルの架台（図示せず。）などの上部構造を固定するための固定部１１が設けられている。アンカーボルト１０はアンカー用ナット９にねじ込んで羅合する構成であるため、固定部１１の高さを調整することができる。なお、カップリング８の素材が十分に堅牢である場合には、アンカー用ナット９を省略してカップリング８の上端に直接ネジ部を構成することもある。１２はアンカー装置全体の重量を増してより安定したアンカー装置とするために設けられる錘体であり、例えばガルバニウム鋼板などを円筒状として、内部にモルタルを充填するような構造を採用する。ただし、この錘体１２の構成は比較的自由に設定することができ、錘体として機能する重量があり、かつアンカーボルト１０との定着を確実にすることができる構成であればその具体的構成は問わない。１３は地上表面レベルを示している。
【００１５】
次に、図２は対抗片４のさらに別の実施形態を示した部分拡大図であり、対抗片４はアンカー杭１の側面に２箇所で固定されている。固定手段は、例えばポイント溶接、ビス止めなど、公知の手段で確実に固定し、容易に脱落しない手段であれば限定するものではない。そして、この対抗片４は図１と同様にコイルスプリング６によって拡開を規制する方向に付勢されている。対抗片４は、１枚のバネ材で構成され、アンカー杭１に対する固定部４ａと、これに続いて拡開部４ｂ、およびさらに開いた状態の抵抗部４ｃからなっている。この抵抗片４は、アンカー杭１の外周に対して例えば９０度ごとに合計４枚設けられるが、１２０度ごとに３枚であっても、４枚を超える枚数であってもよい。
【００１６】
図３は、対抗片４のさらなる別の実施形態を示す側面図であり、アンカー杭１に対する取り付け構造は図１と同様であるが、コイルスプリング６を省略したものである。この構成では、対抗片４が常態においてあまり開きすぎないように、途中に絞り部４ｄを形成して拡開部４ｂに接続している。
【００１７】
上記説明した装置を用いる場合には、先ず埋設端３と抵抗片４が組みつけられた状態のアンカー杭１を地中に埋設していく。この場合、埋設は一般的に玄能などで打ち込んでいくが、埋設端３が存在するためにアンカー杭１のみの場合と比べて抵抗は大きいが、例えば太陽光パネル装置を設置する場所は田畑や丘陵地などの比較的軟弱な地盤であるため、打ち込み強さに問題が生じることはない。そして、打ち込みが進んで抵抗片４が土中に侵入すると、抵抗片４は土圧によって閉じる方向に動作する。このとき、コイルスプリング６が設けられている場合には伸縮方向に働くので、抵抗はより軽減される。しかしながら、抵抗片４のバネは常時拡開方向に付勢されている。そして、必要な深さまでアンカー杭１を埋め込めば、カップリング８をアンカー杭１の上端に羅合し、ネジ部７に対してアンカーボルト１０に対するテンションを調整する。続いて、必要に応じて錘体１２を設け、一連の作業が完了する。
【００１８】
ところで、アンカー杭１の先端部に形成される先端部２のテーパ角度は、その先端に設けられた埋設端３が鋭角であればあるほど打ち込み抵抗が低く好ましいが、引抜抵抗に関しては埋設端３の角度が鋭角であるほど引き抜き方向の抵抗は小さくなる。したがって、これら打ち込み時と引抜時の両者の好ましい点を備えるために、図４に示すような構成を採用することがある。図４において、３埋設端であるが、その構成は複数の長尺状の埋設端ユニット３ａの先端側３ｂを収束して突き合せたようにまとめている。例えば竹を長手方向に４枚ないし８枚に傘状に割った形態としている。そして、それぞれの埋設端ユニット３ａの上側には拡開規制ロッド３ｃが設けられている。拡開規制ロッド３ｃの両端には抜け止め部３ｄ・３ｄが例えば溶接によって形成されている。なお、拡開規制ロッド３ｃの一方側は円筒状のアンカー杭１に形成された通孔１ａを通してアンカー杭１の内部側に設けられ、埋設端ユニット３ａが一定角度に拡開した状態で支持するようにしている。このようにすると、アンカー杭１を打ち込む際には埋設端３は先端部２のテーパ角度に応じて閉じる状態で打ち込まれるので、打ち込み抵抗は小さくなり、アンカー杭１に引き抜き方向の応力が加わった場合には埋設端ユニット３ａが拡開規制ロッド３ｃによって規制を受けた状態で拡開するので、引抜抵抗が大きくなり、容易にアンカー杭１が抜けることがない。
【００１９】
本実施形態のアンカー装置を設置した後は、例えば強風によって太陽光パネルが煽られてアンカー杭１に対して引き抜き応力が生じた場合には、最初に逆傘状の埋設端３が土中において抵抗として働くが、さらなる応力が加わればアンカー杭１は引き抜き方向に移動しようとする。しかし、抵抗片４が引抜応力に応じて拡開し、引抜抵抗はさらに増大する結果、アンカー杭１は容易に脱落することはない。なお、必要に応じて設けられる錘体１２が存在すれば、さらにアンカー装置は引き抜き方向に対して安定する。
【００２０】
上記説明したように、本実施形態では埋設端３の引抜応力に対する抵抗と、抵抗片４の抵抗があいまって確実なアンカー装置とすることができた。なお、本実施形態ではアンカー装置を太陽光パネルの架台を設置することを前提として説明したが、上部構造はこれに限定されるものではなく、例えば別途フェンスの設置や法面に対して接地されるアンカー装置など広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１    アンカー杭
３    埋設端
４    抵抗片
５    ビス
６    コイルスプリング
７    ネジ部
８    カップリング
９    アンカー用ナット
１０  アンカーボルト
１２  錘体
【図１】
2019173341.tif 000003
【図２】
2019173341.tif 000004
【図３】
2019173341.tif 000005
【図４】
2019173341.tif 000006