(57)【要約】【課題】重量の増加を抑えつつ、せん断性能を高める工夫がなされたアンカ杭を提供する。【解決手段】軸心を中心に回転することで下端から地中に埋設されるものであって、建造物を支持する支持部材に上端側が連結されるアンカ杭１において、地中に埋設される埋設部１１と、埋設部１１よりも上方に設けられた頭部１３と、埋設部１１の下端側に、軸心が延在する軸心方向に向かって螺旋状に設けられた掘削刃１４と、掘削刃１４と頭部１３との間に、軸心方向に向かって螺旋状に設けられた抵抗羽根１５とを有し、抵抗羽根１５は、螺旋状の周回方向に間隔をあけて埋設部１１側に切り欠かれた切欠部１５１と、周回方向に隣り合う切欠部１５１に挟まれた姿勢安定部１５２とを有するものである。【選択図】図１
2015068063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心を中心に回転することで下端から地中に埋設されるものであって、建造物を支持する支持部材に上端側が連結されるアンカ杭において、
地中に埋設される埋設部と、
前記埋設部よりも上方に設けられた頭部と、
前記埋設部の下端側に、前記軸心が延在する軸心方向に向かって螺旋状に設けられた掘削刃と、
前記掘削刃と前記頭部との間に、前記軸心方向に向かって螺旋状に設けられた抵抗羽根とを有し、
前記抵抗羽根は、螺旋状の周回方向に間隔をあけて前記埋設部側に切り欠かれた切欠部と、該周回方向に隣り合う該切欠部に挟まれた姿勢安定部とを有するものであることを特徴とするアンカ杭。
【請求項２】
前記姿勢安定部は、螺旋状の周回方向に９０度間隔で配置されたものであることを特徴とする請求項１記載のアンカ杭アンカ杭。
【請求項３】
前記姿勢安定部は、外周縁が、前記埋設部から遠ざかる方向に凸になる円弧状のものであり、
前記切欠部は、前記埋設部に向って凸になる円弧状に切り欠かれたものであることを特徴とする請求項１又は２記載のアンカ杭。
【請求項４】
前記埋設部と前記頭部との間に設けられ、前記軸心と直交する所定方向に長い鍔部を有し、
前記姿勢安定部として、前記鍔部の長手方向を向いた第１姿勢安定部と、該鍔部の幅方向を向いた第２姿勢安定部とを有することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載のアンカ杭。
【請求項５】
軸心を中心に回転することで下端から地中に埋設された状態で、建造物を支持する支持部材に上端側が連結される複数のアンカ杭を備えた建造物基礎構造において、
前記アンカ杭は、
地中に埋設される埋設部と、
前記埋設部よりも上方に設けられた頭部と、
前記埋設部の下端側に、前記軸心が延在する軸心方向に向かって螺旋状に設けられた掘削刃と、
前記掘削刃と前記頭部との間に、前記軸心方向に向かって螺旋状に設けられた抵抗羽根とを有し、
前記抵抗羽根は、螺旋状の周回方向に間隔をあけて前記埋設部側に切り欠かれた切欠部と、該周回方向に隣り合う該切欠部に挟まれた姿勢安定部とを有するものであり、
前記姿勢安定部は、螺旋状の周回方向に９０度間隔で配置されたものであって、
前記複数のアンカ杭は、互いの前記抵抗羽根の姿勢安定部が向かい合った姿勢で間隔をあけて地中に埋設されたものであることを特徴とする建造物基礎構造。
【請求項６】
前記複数のアンカ杭として、少なくとも第１のアンカ杭と第２のアンカ杭とを備えた請求項５記載の建造物基礎構造の施工方法において、
前記第１のアンカ杭を埋設する第１埋設位置と前記第２のアンカ杭を埋設する第２埋設位置とを設定する埋設位置設定工程、
前記第１のアンカ杭を回転させることで、該第１のアンカ杭を前記第１埋設位置に埋設する第１埋設工程、および
前記第２のアンカ杭を回転させることで、該第２のアンカ杭を前記第２埋設位置に埋設する第２埋設工程を有し、
前記第１埋設工程は、前記第１のアンカ杭の回転を、該第１のアンカ杭における前記姿勢安定部が前記第２埋設位置の方を向いた姿勢で完了する工程であり、
前記第２埋設工程は、前記第２のアンカ杭の回転を、該第２のアンカ杭における前記姿勢安定部が前記第１埋設位置の方を向いた姿勢で完了する工程であることを特徴とする建造物基礎構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸心を中心に回転することで下端から地中に埋設されるアンカ杭、地中に埋設されたアンカ杭を複数備えた建造物基礎構造、および地中に埋設されたアンカ杭を複数備えた建造物基礎構造の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電設備等の建造物を支持する、建造物の基礎構造に、アンカ杭が用いられる場合がある。このアンカ杭には、軸心が延在する軸心方向に向かって螺旋状に形成された掘削刃を有し、先端側から地中に打ち込まれるものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。特許文献１記載のアンカ杭は、地中に埋設される埋設部と、この埋設部よりも上方に設けられた頭部と、埋設部と頭部との間に設けられた鍔部を有している。また、埋設部には、軸心方向に向かって螺旋状に形成された掘削刃が、軸心方向に間隔をあけて複数設けられている。
【０００３】
アンカ杭が埋設される地盤は、場所によってその硬軟が様々であり、同じアンカ杭を同じ深さまで埋設した場合であっても、地盤の硬軟によって埋設されたアンカ杭の、引張荷重に抵抗する能力、圧縮荷重に抵抗する能力およびせん断荷重に抵抗する能力が異なる。以下、引張荷重に抵抗する能力を引張性能と称することがあり、圧縮荷重に抵抗する能力を圧縮性能と称することがあり、せん断荷重に抵抗する能力をせん断性能と称することがる。ここで、地盤の軟硬の程度を表わす指標としてＮ値が用いられる場合が多い。このＮ値は、ＪＩＳ  Ａ１２１９に示されるように、所定の測定具（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るものである。具体的には、７５ｃｍの高さから質量６３．５ｋｇ（約６２２．３Ｎ）のハンマーを、外径５．１ｃｍ、内径３．５ｃｍ、長さ８１．０ｃｍの中空の測定具に自由落下させ、その測定具を地中に３０ｃｍ打ち込むのに必要な打撃数Ｎから求められる。このＮ値は、地盤が軟弱であればあるほど、その値が小さくなるものであり、例えば、粘性土の場合、Ｎ値が４以下であると、一般的に軟弱な地盤といわれている。Ｎ値が４以下のような軟弱な地盤にアンカ杭を埋設する場合に、Ｎ値が５以上のような軟弱でない地盤に埋設されたアンカ杭と同等の引張性能等を確保するためには、全長がより長いアンカ杭を用い、より深い地点までアンカ杭を埋設する必要がある。しかし、全長が長くなると掘削刃も多くなって重量が増加し、運搬や取扱等が難しくなる。また、アンカ杭を鋳造等で一体に製造する場合には、その製造も難しくなる場合が多い。
【０００４】
ここで、埋設部における先端側部分にのみ掘削刃を設けるアンカ杭が提案されている（例えば、特許文献２等参照）。特許文献２に記載されたアンカ杭は、埋設部が、先端側部分と後端側部分とを有し、先端側部分にのみ螺旋状の掘削刃が設けられている。特許文献２に記載されたアンカ杭によれば、軟弱な地盤に埋設される場合であっても全長を長くすることによって支持力を確保することができ、さらに、後端部分に掘削刃を設けない分、重量の増加等を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００４−５２０５０５号公報
【特許文献２】特開平１０−１８３６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載されたアンカ杭では、後端側部分に掘削刃が設けられていない分、地中に埋設された状態におけるアンカ杭の頭部にせん断荷重（軸心方向に交わる方向への荷重）がかかった場合のせん断性能が低い。このため、特に、アンカ杭が埋設された地盤が軟弱であればあるほど、地震や風等によってアンカ杭の頭部にせん断荷重がかかると、アンカ杭が傾きやすい。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、重量の増加を抑えつつ、せん断性能を高める工夫がなされたアンカ杭、アンカ杭のせん断性能を高め建造物を安定して支持することができる建造物基礎構造、およびアンカ杭のせん断性能を高め建造物を安定して支持することができる建造物基礎構造の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を解決する本発明のアンカ杭は、軸心を中心に回転することで下端から地中に埋設されるものであって、建造物を支持する支持部材に上端側が連結されるアンカ杭において、
地中に埋設される埋設部と、
前記埋設部よりも上方に設けられた頭部と、
前記埋設部の下端側に、前記軸心が延在する軸心方向に向かって螺旋状に設けられた掘削刃と、
前記掘削刃と前記頭部との間に、前記軸心方向に向かって螺旋状に設けられた抵抗羽根とを有し、
前記抵抗羽根は、螺旋状の周回方向に間隔をあけて前記埋設部側に切り欠かれた切欠部と、該周回方向に隣り合う該切欠部に挟まれた姿勢安定部とを有するものであることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記掘削刃は、前記軸心方向に間隔をあけて複数設けられたものであってもよい。前記掘削刃が複数設けられる場合には、前記抵抗羽根は、複数の該掘削刃のうち、最も上端側に設けられた掘削刃と前記頭部との間に設けられる。また、前記抵抗羽根は、前記掘削刃と前記頭部との間において、前記頭部にせん断荷重がかかった場合に最大モーメントが発生する位置に設けられてもよい。さらに、複数の前記切欠部の前記周回方向の間隔は、全て同じであってもよいし異なってもよい。またさらに、前記姿勢安定部は、軸心を中心に互いに反対方向を向く姿勢で２つ設けられたものであってもよい。
【００１０】
本発明のアンカ杭によれば、前記抵抗羽根が、前記姿勢安定部を有するものであるため、該姿勢安定部によって、せん断性能を向上させることができる。このため、アンカ杭が埋設された地盤が軟弱であっても、頭部にせん断荷重がかかった場合に、アンカ杭の傾きを抑えることができる。さらに、前記抵抗羽根が、前記切欠部を有するものであるため、該切欠部によって重量の増加を抑えることができる。またさらに、前記アンカ杭が回転する際に、前記切欠部によって小石や砂利等の礫を逃がしやすくなり、該アンカ杭の回転が礫によって妨げられにくくなる。
【００１１】
また、本発明のアンカ杭において、前記姿勢安定部は、螺旋状の周回方向に９０度間隔で配置されたものであってもよい。
【００１２】
ここで、前記姿勢安定部それぞれは、前記軸心方向に見た場合に、その全部あるいはその一部が、他の姿勢安定部と重なったものであってもよい。
【００１３】
例えば、前記アンカ杭を直線状に複数並べて埋設し、これらのアンカ杭によって建造物を支持する場合、それぞれのアンカ杭の前記頭部には、複数のアンカ杭が並ぶ方向と、この方向に直交する方向とにかかるせん断荷重が大きくなりやすい。前記姿勢安定部が、螺旋状の周回方向に９０度間隔で配置された態様とすれば、大きなせん断荷重がかかる方向に向く姿勢で姿勢安定部を配置することができ、アンカ杭の傾きをより効率的に抑えることができる。また、前記姿勢安定部が、螺旋状の周回方向に９０度間隔で配置された態様とすることで、前記頭部に対し、どの方向からせん断荷重がかかった場合であっても、せん断性能を向上させやすくなる。
【００１４】
さらに、本発明のアンカ杭において、前記姿勢安定部は、外周縁が、前記埋設部から遠ざかる方向に凸になる円弧状のものであり、
前記切欠部は、前記埋設部に向って凸になる円弧状に切り欠かれたものであってもよい。
【００１５】
前記姿勢安定部は、その外周縁が、前記埋設部から遠ざかる方向に凸になる円弧状のものとすれば、該姿勢安定部による楔効果が上がり、前記アンカ杭の、引張性能や圧縮性能を向上させやすくなる。また、前記切欠部は、前記埋設部に向って凸になる円弧状に切り欠かれたものとすれば、前記アンカ杭を回転させる際に地盤を乱しにくい。このため、地盤が乱されることによる、アンカ杭の、引張性能や圧縮性能の低下を抑えることができる。
【００１６】
また、前記埋設部と前記頭部との間に設けられ、前記軸心と直交する所定方向に長い鍔部を有し、
前記姿勢安定部として、前記鍔部の長手方向を向いた第１姿勢安定部と、該鍔部の幅方向を向いた第２姿勢安定部とを有する態様であってもよい。
【００１７】
ここで、鍔部は、長方形であってもよいし、小判形や楕円形であってもよい。
【００１８】
こうすることで、前記第１姿勢安定部と前記第２姿勢安定部それぞれが向く方向が、前記鍔部を見れば分かり、前記アンカ杭を埋設する作業において、該第１姿勢安定部と該第２姿勢安定部それぞれを、所望の方向に向けることが容易になる。
【００１９】
上記目的を解決する本発明の建造物基礎構造は、軸心を中心に回転することで下端から地中に埋設された状態で、建造物を支持する支持部材に上端側が連結される複数のアンカ杭を備えた建造物基礎構造において、
前記アンカ杭は、
地中に埋設される埋設部と、
前記埋設部よりも上方に設けられた頭部と、
前記埋設部の下端側に、前記軸心が延在する軸心方向に向かって螺旋状に設けられた掘削刃と、
前記掘削刃と前記頭部との間に、前記軸心方向に向かって螺旋状に設けられた抵抗羽根とを有し、
前記抵抗羽根は、螺旋状の周回方向に間隔をあけて前記埋設部側に切り欠かれた切欠部と、該周回方向に隣り合う該切欠部に挟まれた姿勢安定部とを有するものであり、
前記姿勢安定部は、螺旋状の周回方向に９０度間隔で配置されたものであって、
前記複数のアンカ杭は、互いの前記抵抗羽根の姿勢安定部が向かい合った姿勢で間隔をあけて地中に埋設されたものであることを特徴とする。
【００２０】
ここで、前記複数のアンカ杭は、間隔をあけて直線状に並んだ位置に埋設されたものであってもよいし、矩形の各頂点の位置に埋設されたものであってもよいし、平面視格子状に埋設されたものであってもよい。
【００２１】
ここで、例えば、前記複数のアンカ杭が、間隔をあけて直線状に並んだ位置に埋設されたものである場合は、各アンカ杭には、該複数のアンカ杭が並ぶ方向と、この並ぶ方向と直交する方向にかかるせん断荷重が大きくなりやすい。また、前記複数のアンカ杭が、矩形状の各頂点の位置に埋設されたものである場合や格子状の位置に埋設されたものである場合は、各アンカ杭には、他のアンカ杭に向う方向にかかるせん断荷重が大きくなりやすい。本発明の建造物基礎構造によれば、前記姿勢安定部は、螺旋状の周回方向に９０度間隔で配置されたものであって、前記複数のアンカ杭は、互いの前記抵抗羽根の姿勢安定部が向かい合った姿勢で間隔をあけて地中に埋設されたものである。このため、前記姿勢安定部を、各アンカ杭に大きなせん断荷重がかかりやすい方向に向く姿勢にすることができる。これによって、それぞれのアンカ杭のせん断性能が向上し、建造物を安定して支持することができる。
【００２２】
上記目的を解決する本発明の建造物基礎構造の施工方法は、前記複数のアンカ杭として、少なくとも第１のアンカ杭と第２のアンカ杭とを備えた請求項５記載の建造物基礎構造の施工方法において、
前記第１のアンカ杭を埋設する第１埋設位置と前記第２のアンカ杭を埋設する第２埋設位置とを設定する埋設位置設定工程、
前記第１のアンカ杭を回転させることで、該第１のアンカ杭を前記第１埋設位置に埋設する第１埋設工程、および
前記第２のアンカ杭を回転させることで、該第２のアンカ杭を前記第２埋設位置に埋設する第２埋設工程を有し、
前記第１埋設工程は、前記第１のアンカ杭の回転を、該第１のアンカ杭における前記姿勢安定部が前記第２埋設位置の方を向いた姿勢で完了する工程であり、
前記第２埋設工程は、前記第２のアンカ杭の回転を、該第２のアンカ杭における前記姿勢安定部が前記第１埋設位置の方を向いた姿勢で完了する工程であることを特徴とする。
【００２３】
本発明の建造物基礎構造の施工方法によれば、それぞれのアンカ杭のせん断性能が向上し、建造物を安定して支持することができる建造物基礎構造を施工することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、重量の増加を抑えつつせん断性能を高める工夫がなされたアンカ杭、アンカ杭のせん断性能を高め建造物を安定して支持することができる建造物基礎構造、およびアンカ杭のせん断性能を高め建造物を安定して支持することができる建造物基礎構造の施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態のアンカ杭が地中に埋設された状態を示す図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すアンカ杭のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、図１に示すアンカ杭を上方から見た図である。
【図３】（ａ）は、図１に示すアンカ杭のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）は、図１に示すアンカ杭の、楕円で囲んだＣ部を拡大して示す図である。
【図４】本発明の建造物基礎構造を上方から見た図である。
【図５】（ａ）は、図４に示すアンカ杭に支持部材が連結された状態を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）を側方から見た図である。
【図６】図４に示す建造物基礎構造のアンカ杭に連結された支持部材に、建造物の支柱が支持された態様を示す図である。
【図７】図６を、第２突出方向における左から見た図である。
【図８】支持構造体を複数配置した場合における、建造物基礎構造の平面図である。
【図９】本発明の実施形態である、建造物基礎構造の施工方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態のアンカ杭が地中に埋設された状態を示す図である。
【００２８】
アンカ杭１は、軸心を中心に回転することで下端から地中に埋設されるものであって、太陽光発電設備等の建造物を支持する支持部材に上端側が連結される。特に、アンカ杭１は、Ｎ値が４以下のような軟弱な地盤に埋設する場合に好適に用いられる。図１では、上下方向が、アンカ杭１の軸心が延在する方向になり、以下、軸心が延在する方向を軸心方向と称する。図１では、アンカ杭１の軸心を二点鎖線で示している。
【００２９】
図１に示すように、アンカ杭１は、地中に埋設された埋設部１１と、埋設部１１よりも上方に設けられた頭部１３を有し、埋設部１１と頭部１３との間に鍔部１２が設けられている。埋設部１１は、下端側部分に第１埋設部１１１を有し、この第１埋設部１１１と鍔部１２との間に第２埋設部１１２を有している。第１埋設部１１１は、その下端部に、切込刃を備えたドリル部１１１ａを有している。第２埋設部１１２は、第１埋設部１１２よりも大径のものであり、軸心方向に沿って凹んだ肉盗部１１２ａが複数形成されている。なお、埋設部１１は、第１埋設部と第２埋設部とに分かれていないものであってもよく、下端側から上端側に向けて徐々に径が大きくなる紡錘状のものであってもよい。
【００３０】
第１埋設部１１１には、軸心方向に間隔をあけて複数の掘削刃１４が設けられている。また、第２埋設部１１２には、その下端側部分に、掘削刃１４が１つ設けれられている。
【００３１】
図２（ａ）は、図１に示すアンカ杭のＡ−Ａ断面図である。
【００３２】
図１および図２（ａ）に示すように、第２埋設部１１２に設けられた掘削刃１４は、軸心方向に向かって螺旋状に設けられたものであり、外周縁に螺旋状の刃１４ａを有している。また、掘削刃１４の螺旋状における上端部分には、軸心から放射状に延在した掘削刃上端縁１４ｂが形成され、掘削刃１４の螺旋状における下端部分には、掘削刃下端縁１４ｃが形成されている。図２（ａ）に示すように、上端側から軸心方向に見た場合に、掘削刃１４は、掘削刃上端縁１４ｂから軸心方向下端側に向って螺旋状に設けられ、掘削刃下端縁１４ｃが掘削刃上端縁１４ｂをやや越えて位置して掘削刃１４の下端側の一部が隠れた状態になっている。第１埋設部１１１に設けられた掘削刃１４も同様の形状であるが、第１埋設部１１１における最も下端側に設けられた掘削刃１４から、第２埋設部１１２に設けられた掘削刃１４にかけて、外形が徐々に大きくなっている。すなわち、複数の掘削刃１４のうち、最も上端側に位置する、第２埋設部１１２に設けられた掘削刃１４の外形が最も大きくなっている。なお、これら掘削刃１４を連続させて１つの掘削刃としてもよく、軸心方向に配置された複数の掘削刃１４のうち、軸心方向に隣合う、一部の掘削刃１４どうしの外形の大きさを同じにしてもよい。以下、最も上端側に位置する掘削刃１４と他の掘削刃１４とを区別する必要がある場合には、最も上端側に位置する掘削刃１４を、上端側掘削刃１４’と称することがある。
【００３３】
図１に示すように、第２埋設部１１２には、上端側掘削刃１４’よりも上端側に、抵抗羽根１５が設けられている。すなわち、抵抗羽根１５は、掘削刃１４と頭部１３との間に設けられたものである。本実施形態では、第２埋設部１１２の、上端側掘削刃１４’よりも上端側の部分において、やや上端側に寄った位置に抵抗羽根１５が設けられている。本実施形態の抵抗羽根１５が設けられた位置は、Ｎ値が２〜４程度の軟弱な地盤にアンカ杭１を埋設した場合に、頭部１３に、軸心方向に直交する荷重であるせん断荷重がかかった際、第２埋設部１１２における、上端側掘削刃１４’よりも上端側の部分において、最大モーメントが発生する箇所に設定されている。
【００３４】
図３（ａ）は、図１に示すアンカ杭のＢ−Ｂ断面図であり、図３（ｂ）は、図１に示すアンカ杭の、楕円で囲んだＣ部を拡大して示す図である。なお、図３（ａ）では、図面を簡略化するため、上端側掘削刃１４’は省略している。
【００３５】
図３（ａ）および同図（ｂ）に示すように、抵抗羽根１５は、軸心方向に向かって螺旋状に設けられたものである。また、抵抗羽根１５の螺旋状における上端部分には、軸心から放射状に延在した抵抗羽根上端縁１５ｂが形成され、抵抗羽根１５の螺旋状における下端部分には、抵抗羽根下端縁１５ｃが形成されている。図３（ａ）に示すように、上端側から軸心方向に見た場合に、抵抗羽根１５は、抵抗羽根上端縁１５ｂから軸心方向下端側に向って螺旋状に設けられ、抵抗羽根下端縁１５ｃが抵抗羽根上端縁１５ｂをやや越えて位置して抵抗羽根１５の下端側の一部が隠れた状態になっている。
【００３６】
また、抵抗羽根１５は、その外周部分に、螺旋状の周回方向に間隔をあけて第２埋設部１１２側に切り欠かれた切欠部１５１と、螺旋状の周回方向に隣り合う切欠部１５１に挟まれた姿勢安定部１５２を有している。この姿勢安定部１５２によって、アンカ杭１のせん断性能を向上させることができ、アンカ杭１が埋設された地盤が軟弱であっても、頭部１３にせん断荷重がかかった場合に、アンカ杭１の傾きを抑えることができる。また、切欠部１５１によって、アンカ杭１の重量の増加を抑えることができる。さらに、後述するように、アンカ杭１を回転させて地中に埋設させる際に、切欠部１５１によって小石や砂利等の礫を逃がしやすくなり、アンカ杭１の回転が礫によって妨げられにくくなる。
【００３７】
姿勢安定部１５２における、螺旋状の周回方向の間隔は特に限定されないが、本実施形態では、姿勢安定部１５２は、螺旋状の周回方向に９０度間隔で複数配置されている。これにより、図３（ａ）において矢印で示すように、姿勢安定部１５２は、図３（ａ）における、上方向、下方向、右方向および左方向に向いた形状に設けられ、軸心に対して、互いに直交する方向に突出している。すなわち、抵抗羽根１５は、互いに直交する方向に向いた複数の姿勢安定部１５２を有するものである。以下、それぞれの姿勢安定部１５２が、軸心に対して突出する方向を、突出方向と称することがある。複数の姿勢安定部１５２は、螺旋状の周回方向に９０度間隔で配置されたものであるため、頭部１３に対し、どの方向からせん断荷重がかかった場合であっても、アンカ杭１のせん断性能を向上させやすくなる。また、後述するように、アンカ杭１を直線状に複数並べて埋設し、これらのアンカ杭１によって建造物を支持する場合、それぞれのアンカ杭１の頭部１３には、複数のアンカ杭１が並ぶ方向と、この方向に直交する方向とにかかるせん断荷重が大きくなりやすい。複数の姿勢安定部１５２が、螺旋状の周回方向に９０度間隔で配置された態様を採用することで、大きなせん断荷重がかかる方向と、複数の姿勢安定部１５２の突出方向を一致させてアンカ杭１を配置することができる。これにより、アンカ杭１の傾きをより効率的に抑えることが可能になる。なお、図３（ａ）において、突出方向が右側を向く姿勢安定部１５２は、図３（ｂ）に示すように、上下に２つ設けられている。
【００３８】
さらに、姿勢安定部１５２は、外周縁１５２ａが、第２埋設部１１２から遠ざかる方向に凸になる円弧状のものである。このため、姿勢安定部１５２による楔効果が上がり、アンカ杭１の、引張性能や圧縮性能を向上させやすくなる。また、切欠部１５１は、第２埋設部１１２に向って凸になる円弧状に切り欠かれたものである。このため、アンカ杭１を回転させる際に地盤を乱しにくくなり、地盤が乱されることによる、アンカ杭１の、引張性能や圧縮性能の低下を抑えることができる。なお、図３（ｂ）に示すように、姿勢安定部１５２の外周縁１５２ａの厚さは、切欠部１５１よりも薄く設けられている。
【００３９】
本実施形態では、抵抗羽根１５の突出方向における長さ（姿勢安定部１５２の外周縁１５２ａから、この姿勢安定部１５２と軸心を挟んで反対側に設けられた姿勢安定部１５２の外周縁１５２ａまでの長さ）を、上端側掘削刃１４’の外周縁の直径と略同じに設定している（図２（ｂ）参照）。なお、抵抗羽根１５の突出方向における長さは、上端側掘削刃１４’の外周縁の直径よりも小さくてもよく、大きくてもよい。
【００４０】
図２（ｂ）は、図１に示すアンカ杭を上方から見た図である。図２（ｂ）では、地面ＧＬを、ハッチングで示し、突出方向を二点鎖線の両矢印で示している。
【００４１】
図１および図２（ｂ）に示すように、鍔部１２は、鍔部上面１２ａが地上に露出している。また、鍔部１２は、図２（ｂ）に示すように、一方の突出方向に長い、平面視小判状のものである。このため、一方の突出方向が、鍔部１２の長手方向になり、他方の突出方向が鍔部１２の幅方向になる。すなわち、鍔部１２の長手方向を向いた姿勢安定部１５２が、本発明にいう第１姿勢安定部に相当し、この第１姿勢安定部は、突出方向が鍔部１２の長手方向に一致するものである。また、鍔部１２の幅方向を向いた姿勢安定部１５２が、本発明にいう第２姿勢安定部に相当し、この第２姿勢安定部は、突出方向が鍔部１２の幅方向に一致するものである。なお、鍔部１２は、平面視小判状のものに限られず、平面視長方形のものや平面視楕円状のものなど、平面視で、長手方向と幅方向を有する形状のものであればよい。本実施形態のアンカ杭１では、鍔部１２の長手方向と幅方向によって、姿勢安定部１５２の突出方向を認識することができる。このため、アンカ杭１を回転させながら埋設部１１を地中に埋設する工程において、鍔部上面１２ａを確認することによって、姿勢安定部１５２の突出方向が所望の向きになる姿勢でアンカ杭１の回転を完了させることができる。以下、突出方向のうち、鍔部１２の長手方向に一致する方向を第１突出方向と称することがあり、第１突出方向に直交する突出方向を、第２突出方向と称することがある。
【００４２】
頭部１３は、中実の角柱状に形成され、図１に示すように、上下方向に延在した頭部長孔１３ａが形成されている。この頭部長孔１３ａは、図２（ｂ）に示すように、第２突出方向に貫通して形成されている。また、頭部長孔１３ａは、頭部１３の中心に向かうにつれて横幅が狭くなるものである。
【００４３】
図１に示すように、頭部１３には、その上面から頭部長孔１３ａにかけて上下方向に貫通し、内周面にネジが切られた頭部ネジ孔１３ｂが形成されている。この頭部ネジ孔１３ｂに、六角ボルトからなる規制部材１３１が取り付けられている。規制部材１３１は、頭部１３に対して上下動自在であり、上下動させることで、その下端の位置が頭部長孔１３ａ内において上下動するものである。図１では、規制部材１３１の下端を頭部長孔１３ａ内に僅かに突出させた状態を示している。なお、規制部材１３１は、六角ボルト以外のボルトやネジであってもよく、ホーローセット等の頭のないネジであってもよい。また、規制部材１３１のボルト頭と頭部１３との間にロックナットを配置してもよい。
【００４４】
次いで、本発明の建造物基礎構造１０について説明する。
【００４５】
図４は、本発明の建造物基礎構造を上方から見た図である。なお、図４では、図面を簡略にするため、アンカ杭１それぞれの上端側掘削刃は省略している。
【００４６】
図４に示すように、建造物基礎構造１０は、上述したアンカ杭１を複数備えている。これらアンカ杭１それぞれは、互いに間隔をあけて、埋設部が地中に埋設されている。本実施形態では、２つのアンカ杭１を備えた建造物基礎構造１０を例にとって説明するが、建造物基礎構造１０は、３つ以上のアンカ杭１を備えたものであってもよい。
【００４７】
図４では、それぞれのアンカ杭１の突出方向を二点鎖線の両矢印で示している。これらアンカ杭１は、それぞれの第２突出方向が一致した姿勢で配置されている。これにより、アンカ杭１それぞれにおける、第２突出方向を向いた姿勢安定部１５２のうちの一方どうしが、向かい合った状態になっている。すなわち、複数のアンカ杭１は、互いの抵抗羽根１５の姿勢安定部１５２が向かい合った姿勢で間隔をあけて地中に埋設されたものである。
【００４８】
次に、建造物を支持する支持部材にアンカ杭が連結された態様を説明する。以下の説明では、図４に示す建造物基礎構造１０における、一方のアンカ杭１に支持部材が連結された態様を説明するが、他方のアンカ杭１に支持部材が連結された態様も同様である。また、本実施形態では、建造物の支柱を支持する態様を例にとって説明する。
【００４９】
図５（ａ）は、図４に示すアンカ杭に支持部材が連結された状態を示す平面図であり、図５（ｂ）は、同図（ａ）を側方から見た図である。図５（ａ）および同図（ｂ）では、左右方向が第２突出方向になる。また、図５（ａ）では、上下方向が第１突出方向になり、図５（ｂ）では、紙面に直交する方向が第１突出方向になる。
【００５０】
図５（ａ）および同図（ｂ）に示すように、アンカ杭１の上端側になる頭部１３には、連結部材５によって支持部材３が連結されている。連結部材５は、連結ボルト５１と連結ナット５２を備えている。支持部材３は、アングル３３と、アングル３３が載置された本体３１と、本体３１に取り付けられ、アンカ杭１における鍔部上面１２ａに配置された複数の調整部材３２を備えている。なお、図５（ａ）では、図面を簡略にするため、地面とアングル３３は省略している。
【００５１】
図５（ｂ）に示すように、アングル３３は、後述する、建造物の支柱が載置される横片３３１と、横片３３１の、第１突出方向における一端側（図５（ｂ）では紙面奥側）の部位から立ち上がった縦片３３２を有している。横片３３１には、第２突出方向における両端側部分に、第２突出方向に延在した横片長孔３３１ａが形成されている。また、縦片３３２には、第２突出方向における略中央部分に、上下方向に間隔をあけて２つの縦片孔３３２ａが形成されている。調整部材３２は、調整用ボルト３２１とロックナット３２２とを有している。
【００５２】
本体３１は、矩形状の板材を折り曲げて形成されたものであり、底板部３１１と、底板部３１１における、第２突出方向における両端側部位それぞれから立ち上がった一対の縦板部３１２と、一対の縦板部３１２それぞれから、第２突出方向における外側に張り出して形成されたフランジ部３１３を有している。図５（ａ）に示すように、底板部３１１には、第１突出方向における中央部分に、アンカ杭１の頭部１３が貫通する、矩形状の開口３１１ａが形成されている。この開口３１１ａに、アンカ杭１の頭部１３が貫通した状態で、本体３１が配置されている。図５（ｂ）に示すように、底板部３１１には、調整部材３２を取り付けるためのネジ孔３１１ｂが形成されている。このネジ孔３１１ｂは、アンカ杭１の頭部１３よりも第１突出方向の外側に、それぞれ２つずつ形成されている。これらのネジ孔３１１ｂには、調整部材３２の調整用ボルト３２１がそれぞれ取り付けられている。調整用ボルト３２１は、ボルト頭部が底板部３１１から下方に所定寸法突出した状態でロックナット３２２によって締め付けられて底板部３１１に固定されている。また、調整用ボルト３２１は、ボルト頭部が鍔部上面１２ａに当接することで、鍔部上面１２ａと底板部３１１との間隔を所定に維持している。これらの調整部材３２を調整することによって、鍔部上面１２ａに対する本体３１の高さ位置を調整することができる。また、これらの調整部材３２を個別に調整することで、鍔部上面１２ａに対して本体３１を、傾斜した姿勢にすることもできる。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、一対の縦板部３１２には、連結部材用孔３１２ａがそれぞれ形成されている。これら連結部材用孔３１２ａと、アンカ杭１の頭部１３に形成された頭部長孔１３ａに連結ボルト５１が挿入され、連結ボルト５１に連結ナット５２が取り付けられて、支持部材３とアンカ杭１が連結されている。
【００５４】
上述したように、頭部長孔１３ａは、上下方向に延在した長孔に形成されているため、挿入された連結ボルト５１は上下方向に移動することができる。このため、調整部材３２によって鍔部１２と底板部３１１との間隔を調整し、鍔部上面１２ａに対する、本体３１の高さや傾きを変更すると、頭部長孔１３ａに挿入された連結ボルト５１の位置が上下方向に移動する。調整部材３２による調整が完了した後、図５（ｂ）に示すように、規制部材１３１を、その下端が連結ボルト５１に上方向から当接するまで下方に移動させることで、連結ボルト５１が上方向に移動することを規制することができる。これにより、アンカ杭１に対し、支持部材３の上下方向への移動が規制され、支持部材３のがたつきが抑えられる。この結果、支持部材３に支持される建造物のがたつきも抑えることができる。
【００５５】
図５（ａ）に示すように、フランジ部３１３には、第１突出方向に延在したフランジ部長孔３１３ａが形成されている。図５（ｂ）に示すように、フランジ部３１３にアングル３３が載置され、横片長孔３３１ａとフランジ部長孔３１３ａとに挿通された締結部材３４によって、フランジ部３１３にアングル３３が固定されている。上述したように、横片長孔３３１ａは第２突出方向に延在した長孔に形成され、フランジ部長孔３１３ａは第１突出方向に延在した長孔に形成されているため、本体３１に対するアングル３３の位置を、第２突出方向と第１突出方向とにそれぞれ移動させることができる。
【００５６】
次に、建造物基礎構造のアンカ杭１に連結された支持部材３に、建造物が支持される態様について説明する。
【００５７】
図６は、図４に示す建造物基礎構造のアンカ杭に連結された支持部材に、建造物の支柱が支持された態様を示す図である。図６では、左右方向が第２突出方向になり、紙面に直交する方向が第１突出方向になる。図６は、第１突出方向から見た図である。図７は、図６を、第２突出方向における左側から見た図である。図７では、左右方向が第１突出方向になり、紙面に直交する方向が第２突出方向になる。
【００５８】
図６および図７に示すように、アングル３３には、Ｃ型鋼からなる支柱７１が固定され、この支柱７１には、Ｃ型鋼からなる水平材７２が固定されている。支柱７１は、上下方向に延在したものであり、その下端がアングル３３の横片３３１に載置され、下側部分がアングル３３の縦片３３２に接している。水平材７２は、第２突出方向に延在したものであり、両端側部分が、アングル３３の上側部分にそれぞれ固定されている。支柱７１の上下方向の長さ、および水平材７２の延在方向の長さは、支持する建造物の大きさに応じて任意に設定できるものである。図６では、支柱７１の上下方向における中間部分と、水平材７２の延在方向における中間部分を省略している。図７に示すように、支柱７１の下側部分には、２つの縦片孔３３２ａそれぞれに対応した位置に、支柱孔７１ａが形成されている。これら縦片孔３３２ａと支柱孔７１ａに第２締結部材７３挿通され、この第２締結部材７３によってアングル３３と支柱７１が固定されている。また、支柱７１の上側部分には、支柱孔７１ａが１つ形成され、水平材７２には、支柱７１の上側部分に形成された支柱孔７１ａに対応した水平材孔７２ａが形成されている。これら支柱孔７１ａと水平材孔７２ａにも第２締結部材７３挿通され、この第２締結部材７３によって支柱７１と水平材７２が固定されている。
【００５９】
図６および図７に示す、複数のアンカ杭１からなる建造物基礎構造１０、支持部材３、連結部材５、支柱７１および水平材７２全体の構造体を、以下、支持構造体１００と称する。この支持構造体１００におけるアンカ杭の数は２つに限られず、水平材７２の延在方向における中間部分の下方にも、１または複数のアンカ杭１を埋設し、このアンカ杭１にも支持部材３を連結することで、１つの水平材７２に固定された３つ以上の支柱７１を支持する態様としてもよい。さらに、支持構造体１００は、単独で用いてもよいが、第１突出方向に間隔をあけて、互いに平行な向きで複数配置してもよい。支持構造体１００を、第１突出方向に間隔をあけて、互いに平行な向きで２つ配置する態様とした場合には、建造物基礎構造１０におけるアンカ杭１は、平面視で矩形の頂点の位置に埋設される。
【００６０】
また、支持構造体１００は、第２突出方向に複数並べて配置してもよく、第２突出方向に複数並べて配置するとともに第１突出方向にも間隔をあけて複数配置する態様としていもよい。
【００６１】
図８は、支持構造体を複数配置した場合における、建造物基礎構造の平面図である。図８では、左右方向が第２突出方向になり、上下方向が第１突出方向になる。
【００６２】
支持構造体１００を、第２突出方向および第１突出方向に、それぞれ複数配置した場合には、図８に示すように、二点鎖線で示す格子状に、アンカ杭１が配置される。
【００６３】
上述した、１つまたは複数の支持構造体１００には、その水平材７２上に、例えば、図示しない、太陽光発電設備のパネルフレーム等が支持される。支持構造体１００に、パネルフレーム等が支持されると、支持構造体１００が１つであっても複数であっても、それぞれのアンカ杭１の頭部１３には、第２突出方向と第１突出方向に大きなせん断荷重がかかる。上述したように、それぞれのアンカ杭１は、姿勢安定部１５２が、第１突出方向および第２突出方向に向いた姿勢で地中に埋設されたものである。このため、本実施形態の建造物基礎構造１０は、アンカ杭１のせん断性能が向上し、太陽光発電設備等の建造物を安定して支持することができる。
【００６４】
次いで、建造物基礎構造の施工方法を説明する。
【００６５】
図９は、本発明の実施形態である、建造物基礎構造の施工方法を示すフローチャートである。本発明の建造物基礎構造の施工方法は、図１〜図３に示すアンカ杭１を用い、図４に示す建造物基礎構造１０を施工する方法である。
【００６６】
図９に示すように、建造物基礎構造の施工方法では、まず、図１〜図３に示すアンカ杭１を用意するアンカ杭用意工程を実施する（ステップＳ１）。アンカ杭用意工程では、少なくとも、２つのアンカ杭１を用意する。以下の説明では、これら２つのアンカ杭１の一方を、第１のアンカ杭１と称することがあり、これら２つのアンカ杭１の他方を、第２のアンカ杭１と称することがある。これらのアンカ杭１は、鋳造で一体に製造することによって用意してもよいし、製造されたアンカ杭１を入手することで用意してもよい。
【００６７】
次いで、第１のアンカ杭１を埋設する第１埋設位置と、第２のアンカ杭１を埋設する第２埋設位置とを設定する埋設位置設定工程を実施する（ステップＳ２）。埋設位置設定工程では、支持する建造物の大きさや設置する向き等に応じて、第１埋設位置と第２埋設位置とを設定する。
【００６８】
続いて、第１のアンカ杭１を回転させることで、第１のアンカ杭１を第１埋設位置に埋設する第１埋設工程を実施する（ステップＳ３）。第１埋設工程では、建柱車のオーガ等に第１のアンカ杭１の頭部１３を取り付けた後、オーガによって第１のアンカ杭１を回転させることで、第１のアンカ杭１を地中に埋設する。また、第１埋設工程では、第１のアンカ杭１の鍔部１２を確認し、鍔部１２の幅方向が、第１埋設位置と第２埋設位置とを結ぶ方向に一致した時点で、第１のアンカ杭１の回転を完了させる。こうすることで、第１のアンカ杭１の第２突出方向と、第１埋設位置と第２埋設位置とを結ぶ方向とを一致させることができる。すなわち、第１埋設工程は、第１のアンカ杭１の回転を、第１のアンカ杭１における姿勢安定部１５２が第２埋設位置の方を向いた姿勢で完了する工程である。
【００６９】
次に、第２のアンカ杭１を回転させることで、第２のアンカ杭１を第２埋設位置に埋設する第２埋設工程を実施する（ステップＳ４）。第２埋設工程では、第１埋設工程と同様にして、第２のアンカ杭１を地中に埋設する。また、第２埋設工程でも、第２のアンカ杭１の鍔部１２を確認し、鍔部１２の幅方向が、第１埋設位置と第２埋設位置とを結ぶ方向に一致した時点で、第１のアンカ杭１の回転を完了させる。こうすることで、第２のアンカ杭１の第２突出方向と、第１埋設位置と第２埋設位置とを結ぶ方向とを一致させることができる。すなわち、第２埋設工程は、第２のアンカ杭１の回転を、第２のアンカ杭１における姿勢安定部１５２が第１埋設位置の方を向いた姿勢で完了する工程である。
【００７０】
また、本発明の建造物基礎構造の施工方法において、円形の鍔部を有するアンカ杭を用いてもよいが、図２（ｂ）に示すように、長手方向と幅方向とを有する鍔部１２を備えたアンカ杭１を用いることによって、姿勢安定部１５２の突出方向が鍔部１２を見れば分かり、姿勢安定部１５２の突出方向を所望の方向に向けた姿勢で回転を完了する操作が容易になる。さらに、第１埋設工程および第２埋設工程において、鍔部１２の長手方向が、第１埋設位置と第２埋設位置とを結ぶ方向に一致した時点で、アンカ杭１の回転を完了させてもよい。
【００７１】
図８に示すように、３つ以上のアンカ杭１からなる建造物基礎構造１０を施工する場合には、必要な数のアンカ杭１を用意するアンカ杭用意工程を実施した後、それぞれのアンカ杭１の埋設位置を、矩形状あるいは格子状になる位置に設定する埋設位置設定工程を実施する。次いで、それぞれのアンカ杭１の、第２突出方向または第１突出方向が一致する姿勢で回転を完了させる埋設工程を実施すればよい。
【００７２】
以上の工程を実施することで、図４に示す建造物基礎構造１０を施工することができる。なお、施工した建造物基礎構造１０における、それぞれのアンカ杭１の頭部１３に、図５に示す支持部材３を連結した後、図６および図７に示す、支柱７１および水平材７２を固定することで、支持構造体１００を施工することができる。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態のアンカ杭によれば、重量の増加を抑えつつ、せん断性能を高めることができる。また、本実施形態の建造物基礎構造によれば、アンカ杭のせん断性能を高め建造物を安定して支持することができる。さらに、本実施形態の建造物基礎構造の施工方法によれば、アンカ杭のせん断性能を高め建造物を安定して支持することができる建造物基礎構造を施工することができる。
【００７４】
本発明は上述の実施の形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことが出来る。例えば、本実施形態では、建造物の支柱７１を支持部材３によって支持しているが、複数の支柱の下端部を連結した水平方向に延びる架台部材を支持部材によって支持する態様であってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  アンカ杭
１０  建造物基礎構造
１００  支持構造体
１１  埋設部
１２  鍔部
１３  頭部
１４  掘削刃
１５  抵抗羽根
１５１  切欠部
１５２  姿勢安定部
１５２ａ  外周縁
３  支持部材
３１  本体
３２  調整部材
３３  アングル
５  連結部材
７１  支柱
７２  水平材
【図１】
2015068063.tif 000003
【図２】
2015068063.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015068063.tif 000008
【図７】
2015068063.tif 000009
【図８】
2015068063.tif 000010
【図９】
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