(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端側にネジ山が設けられたネジ山付き主柱鋼管内部にスライド鋼管をその末端が前記ネジ山付き主柱鋼管の先端から突出するように配置し、突出した前記スライド鋼管の末端に矢板蝶番受台を固定し、そして、石突に固定した主軸突起パイプの上端を前記スライド鋼管内に位置するように配置すると共に、前記矢板蝶番受台の周囲に先端が鋭角とされた複数枚の矢板を放射状に揺動可能に装着し、前記ネジ山付き主柱鋼管と前記矢板の表面を当該矢板の揺動を阻害しないように輪環棒で連結すると共に前記石突と矢板の裏面を当該矢板の揺動を阻害しないように支持板で連結して構成され、前記矢板を折り畳んで棒状とした状態で土中に敷設し、そして、前記スライド鋼管を押し込むことにより前記矢板が前記輪環棒と前記支持板に支持されながら前記矢板蝶番受台との取り付け部を支点として揺動することにより放射状に開いて土中に打ち込まれるようにされたことを特徴とするパラシュート式アンカー。
【請求項２】
請求項１に記載のパラシュート式アンカーにおいて、
前記蝶番受台を中心に放射状に装着した複数枚の矢板と矢板との間に折り畳み式の土圧ヨロイ板を取り付けると共に、前記支持板と支持板との間にも折り畳み式の下部土圧ヨロイ板を取り付け、使用時には前記土圧ヨロイ板及び下部土圧ヨロイ板を折り畳んで棒状とした状態で土中へ敷設し、前記矢板が開いたときにはそれに伴って前記土圧ヨロイ板及び下部土圧ヨロイ板が開くようにしたことを特徴とするパラシュート式アンカー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパラシュート式アンカーにおいて、
前記石突の周囲に前記主軸突起パイプを介して注入したセメントミルクを排出する複数の排出口を設け、前記主軸突起パイプから注入されたセメントミルクを前記複数の排出口から排出することによりセメント施工可能に構成されたことを特徴とするパラシュート式アンカー。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のパラシュート式アンカーにおいて、
前記輪環棒の矢板の表面への取り付け位置及び前記支持板の矢板裏面への取り付け位置を当該矢板の先端近傍とすることにより矢板の開放時にかかる土圧力を分散するようにしたことを特徴とするパラシュート式アンカー。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法において、
前記パラシュート式アンカーを敷設する縦穴を掘り、当該縦穴に棒状とされた前記パラシュート式アンカーを前記ネジ山付き主柱鋼管の一部を地上に残した状態で敷設する工程と、
角頭部分に回転を与えることにより前記スライド鋼管を静かにかつ強力に押し込む圧入棒を備えた太ネジ圧入開放装置を前記ネジ山付き主柱鋼管のネジ山に取り付け、前記角頭部分に回転を与えることにより前記圧入棒で前記スライド鋼管を押し込み、それによって複数の前記矢板を開くと共に、矢板と矢板との間に折り畳まれていた土圧ヨロイ板及び支持板と支持板との間に折り畳まれていた下部土圧ヨロイ板を開く工程と、
を含み構成されてなるパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法。
【請求項６】
請求項５に記載のパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法において、
前記太ネジ圧入開放装置が、油圧によって前記圧入棒を可動させる油圧ジャッキ圧入開放装置であり、油圧によって前記圧入棒を押し下げ、それによって前記スライド鋼管を静かにかつ強力に押し込むようにしたことを特徴とするパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法において、
土中に敷設したパラシュート式アンカーの前記矢板を開放した後、前記太ネジ圧入開放装置又は油圧ジャッキ圧入開放装置を外し、前記ネジ山付き主柱鋼管の上部からセメントミルクを圧入し、主軸突起パイプを介して前記石突の周囲に設けた前記排出より排出させることによりさらにコンクリートで固めることを特徴とするパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか１項に記載のパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法において、
さらに、前記ネジ山付き主柱鋼管に構築物の土台として利用する基礎構築安定板を固定する工程をさらに備えてなることを特徴とするパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法に関し、さらに詳しくは、敷設した土中で広く大きく開くパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
日本の平野部は、軟弱地層特有の軟土等の水分を多く含む土質の腐食土層、湿地、泥炭層、粘土層、沈泥層、関東ローム層等々あり、これらは日本のみならず世界中に分布している。拡大傾向にある、軟弱地盤上の建築物、構造物の基礎工事、施工工事等は最も難工事で、軟弱地盤用の土木建築施工工事では、大別すると次のような方法がある。まず、土質、土壌改良、表層改良等であるが、ベタ基礎等の基礎作りには大量に出る泥水、残土処理が必要となり、近年、産廃問題、環境問題が起きている。又、基礎支持杭等の打設工法であるが、この打撃工法は騒音や振動等の環境問題が発生するため、都市部や近郊においては採用が不可能となっている。又、このように、あらゆる土木基礎施工技術を駆使しても、軟弱地盤上に新築する住宅等は、年数の経過とともに、不等沈下等の原因で壁にひびが入ったり、窓等のサッシに隙間が出来たり、又、建具等の開閉の不都合が生じる等、欠陥住宅が増え続けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従前の軟弱地盤上の建築物、構造物の基礎工事では、軟弱地盤の特殊な土質を相手に土木技術を駆使し、多種多様の工法で施工している。一般には、大量に打設するコンクリートパイル等の打撃杭を採用している現場が多い。時間の経過とともに打設杭も安定しなかったり揺らいだり、杭の自重で沈下する等、工事完了後に不都合な問題が起きかねない。
【０００４】
そこで、本発明は、従前のような欠点や不都合を改善し、安全で安心できる、居住性の高い基礎を実現するためのパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法を提供しようとするものである。
また、残土は少なく、産廃、環境問題に触れることもなく、工事中の騒音、振動等の公害も出さず、又、工期短縮で安定した積荷力は、従前のいかなる基礎の積荷力に劣らないパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法を提供しようとするものである。具体的には、一本の棒状に組み立てられたアンカーを地中に敷設し、地中で広く大きくパラシュートのごとく開放することにより軟弱地盤の特殊な土質に対応し、鋼材で出来た頑丈で堅牢なパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため請求項１に記載の本発明は、上端側にネジ山が設けられたネジ山付き主柱鋼管内部にスライド鋼管をその末端がネジ山付き主柱鋼管の先端から突出するように配置し、突出したスライド鋼管の末端に矢板蝶番受台を固定し、そして、石突に固定した主軸突起パイプの上端をスライド鋼管内に位置するように配置すると共に、矢板蝶番受台の周囲に先端が鋭角とされた複数枚の矢板を放射状に揺動可能に装着し、ネジ山付き主柱鋼管と矢板の表面を矢板の揺動を阻害しないように輪環棒で連結すると共に石突と矢板の裏面を矢板の揺動を阻害しないように支持板で連結して構成され、矢板を折り畳んで棒状とした状態で土中に敷設し、そして、スライド鋼管を押し込むことにより矢板が輪環棒と支持板に支持されながら矢板蝶番受台との取り付け部を支点として揺動することにより放射状に開いて土中に打ち込まれるようにされたことを特徴とするパラシュート式アンカーを提供する。
【０００６】
上記の目的を達成するため請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のパラシュート式アンカーにおいて、蝶番受台を中心に放射状に装着した複数枚の矢板と矢板との間に折り畳み式の土圧ヨロイ板を取り付けると共に、支持板と支持板との間にも折り畳み式の下部土圧ヨロイ板を取り付け、使用時には土圧ヨロイ板及び下部土圧ヨロイ板を折り畳んで棒状とした状態で土中へ敷設し、矢板が開いたときにはそれに伴って土圧ヨロイ板及び下部土圧ヨロイ板が開くようにしたことを特徴とする。
【０００７】
上記の目的を達成するため請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載のパラシュート式アンカーにおいて、石突の周囲に主軸突起パイプを介して注入したセメントミルクを排出する複数の排出口を設け、主軸突起パイプから注入されたセメントミルクを複数の排出口から排出することによりセメント施工可能に構成されたことを特徴とする。
【０００８】
上記の目的を達成するため請求項４に記載の本発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載のパラシュート式アンカーにおいて、輪環棒の矢板の表面への取り付け位置及び支持板の矢板裏面への取り付け位置を矢板の先端近傍とすることにより矢板の開放時にかかる土圧力を分散するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
上記の目的を達成するため請求項５に記載の本発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法において、パラシュート式アンカーを敷設する縦穴を掘り、縦穴に棒状とされたパラシュート式アンカーをネジ山付き主柱鋼管の一部を地上に残した状態で敷設する工程と、角頭部分に回転を与えることによりスライド鋼管を静かにかつ強力に押し込む圧入棒を備えた太ネジ圧入開放装置をネジ山付き主柱鋼管のネジ山に取り付け、角頭部分に回転を与えることにより圧入棒でスライド鋼管を押し込み、それによって複数の矢板を開くと共に、矢板と矢板との間に折り畳まれていた土圧ヨロイ板及び支持板と支持板との間に折り畳まれていた下部土圧ヨロイ板を開く工程とを含み構成されてなる。
【００１０】
上記の目的を達成するため請求項６に記載の本発明は、請求項５に記載のパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法において、太ネジ圧入開放装置が、油圧によって圧入棒を可動させる油圧ジャッキ圧入開放装置であり、油圧によって圧入棒を押し下げ、それによってスライド鋼管を静かにかつ強力に押し込むようにしたことを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成するため請求項７に記載の本発明は、請求項５又は６に記載のパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法において、土中に敷設したパラシュート式アンカーの矢板を開放した後、太ネジ圧入開放装置又は油圧ジャッキ圧入開放装置を外し、ネジ山付き主柱鋼管の上部からセメントミルクを圧入し、主軸突起パイプを介して石突の周囲に設けた排出より排出させることによりさらにコンクリートで固めることを特徴とする。
【００１２】
上記の目的を達成するため請求項８に記載の本発明は、請求項５から７のいずれか１項に記載のパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法において、さらに、ネジ山付き主柱鋼管に構築物の土台として利用する基礎構築安定板を固定する工程をさらに備えてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明のパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法では、地下に敷設する前のパラシュート式アンカーは、一本の棒状に組み立てられた形状をなし、これを広げると大きな、鋼材で出来た厚く幅広の複数枚の矢板が放射状に設けられる。また、矢板と矢板の間に折り畳み式の土圧ヨロイ板が取り付けられている。さらに、矢板を裏側から支持板で補強すると共に、支持板にも矢板と同様の下部土圧ヨロイ板が装着されている。この土圧ヨロイ板及び下部土圧ヨロイ板が矢板と矢板との間及び支持板と支持板との空間を無くし、水分の多い軟土の中で土圧密度、摩擦抵抗を最大限に利用することで構造物の自重に耐えられる基礎を構築する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係るパラシュート式アンカーの一実施形態の組立完成側面図である。
【００１５】
図示されたパラシュート式アンカーは、ネジ山付き主柱鋼管１の中に太さ違いのスライド鋼管２が挿入され、このスライド鋼管２に固定した矢板蝶番受台３の円周には複数枚の矢板４が放射状に矢板蝶番受台３との取り付け部を支点として揺動可能に装着されている。また、それぞれの矢板４を裏側から補強する支持板１４が矢板の揺動を阻害しないように取り付けられており、それとは反対側の支持板１４の一方は、主軸突起パイプ９と連結されたの石突８の円周部分に放射状に取り付けられ手いる。矢板４と矢板４と間には蝶番によって折り畳み可能な土圧ヨロイ板１６が取り付けられていると共に支持板１４と支持板１４との間にも同様に下部土圧ヨロイ板１７が設けられている。矢板４の先端部は土壌に刺さりやすい鋭角な形状で、パラシュート式アンカーを構成する鋼材は、錆等に強い処理、又は素材を使用することが好ましい。
【００１６】
ネジ山付き主柱鋼管１の末端の円周に矢板４と同数の輪環５を溶接する。矢板４の先端部の近い場所にも矢板輪環６を溶接し、互いの輪環５、６の間に、輪環棒７を矢板の揺動を阻害しないように橋渡し装着する。
【００１７】
次に、ネジ山付き主柱鋼管１に太ネジ圧入開放装置１８又は油圧ジャッキ圧入開放装置２１等のいずれかの装置のネジ山同士を噛み合わせ装着する。後は圧入棒２０によってスライド鋼管２に強力な加重を加えていくと、スライド鋼管２が下にさがり始めると同時に、複数枚の矢板４及び土圧ヨロイ板１６が放射状に開放し始める。その時にネジ山付き主柱鋼管１末端部と矢板４に橋渡しした輪環棒７によって矢板４が開放時にかかる強力な土圧を分散する。矢板４の開放とともに、折り畳まれていた土圧ヨロイ板１６及び支持板１４との間の下部土圧ヨロイ板１７も広がる。同時に主軸突起パイプ９がスライド鋼管２内に挿入し終わると、鋼管全体の安定感が増加する。また、広く大きく開放したパラシュート式アンカーの基礎構築後に、ネジ山付き主柱鋼管１に装着した太ネジ圧入開放装置１８、又は油圧ジャッキ圧入開放装置２１を外し、ネジ山付き主柱鋼管１からセメントミルクを圧入する。圧入するセメントミルクは主軸突起パイプ９の注入口を通り、石突８の円周に設けた排出口１１より排出される。これによりパラシュート式アンカーをコンクリートで固めることができ頑丈で堅牢な基礎を構築することができる。また、セメントの圧入施工が終了した後、ネジ山付き主柱鋼管１に基礎構築安定板２２を装着することで構築物の土台として使用する。このように、軟弱地盤の地下に敷設したパラシュート式アンカーは広く大きく開放した矢板４が支持地盤をなし、最大級の土圧摩擦抵抗を受けることで、いかなる積荷重にも耐え、安定した基礎等の居住性を持ち、又、地震等にも強い、パラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法を提供することができる。
【００１８】
次に、本発明に係るパラシュート式アンカーの動作を説明しつつ本発明に係るパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法について説明する。本発明に係るパラシュート式アンカーは、複数の矢板４と、矢板４と矢板４の間に配置された土圧ヨロイ板１６及び支持板１４と支持板１４の間に配置された下部土圧ヨロイ板がそれぞれ蝶番で折り畳まれて棒状に形成されおり、この棒状のパラシュート式アンカーを予め垂直に掘られた縦穴に敷設する。そして、ネジ山付き主柱鋼管１のネジ山に太ネジ圧入開放装置１８又は油圧ジャッキ圧入開放装置２１のいずれかを取り付け、ネジ山付き主柱鋼管１内のスライド鋼管２の上部を圧入棒２０で加圧していくと、スライド鋼管２に固定している矢板蝶番受台３が下に押し込まれ、軟弱地層で矢板４及びそれに付随する機構が静かに、かつ強力に複数枚の矢板４を外側に向け開放し始める。ネジ山付き主柱鋼管１と矢板４との間に輪環棒７を介在させることで、矢板４にかかる強力な土圧を分散し、又矢板４と矢板４との間に折り畳まれていた土圧ヨロイ板１６が開放され、同様に支持板１４と支持板１４との間に折り畳まれていた下部土圧ヨロイ板１７も開放され、最後には広く大きなパラシュート状のアンカーを開放させる。そして、ネジ山付き主柱鋼管１に取り付けた太ネジ圧入開放装置１８又は油圧ジャッキ圧入開放装置２１を外した後に、ネジ山付き主柱鋼管１から主軸突起パイプ９を介してセメントミルクを圧入するとセメントミルクは石突８の周囲に形成された複数の排出口１１から排出されてセメントで固められる。敷設した地下のアンカー部をセメントで固めることで、頑丈で堅牢な基礎を構築することができる。また、このパラシュート式アンカーを用いた基礎構築方法では、従前の工法で公害とされている騒音や振動が全く出ないのが特徴である。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明に係るパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るパラシュート式アンカーの一実施例の組立完成側面図である。図示されたネジ山付き主柱鋼管１に太さ違いのスライド鋼管２が挿入されている。そして、スライド鋼管２の末端には矢板蝶番受台３が固定されている。矢板蝶番受台３を中心に複数枚の矢板４が放射状に装着されている。尚、矢板４の背高は山形形状で幅広で厚い鋼材が使用され、先端は土に刺さりやすいように鋭角になっている。ネジ山付き主柱鋼管１の末端に矢板４と同数の輪環５が溶接により取り付けられている。また、矢板４の先端部にも矢板輪環６が溶接により取り付けられている。この上下の輪環５、６に輪環棒７が矢板の揺動を阻害しないように橋渡しされるようにして取り付けられている。石突８と連結された主軸突起パイプ９はセメントミルクの１０注入口となっており、石突８の側面には円周方向に沿って数カ所に１１の排出口が設けられている。また、石突８の側面には石突蝶番１２が溶接により取り付けられていると共に、矢板４の先端部裏側にも矢板裏蝶番１３が溶接により取り付けられており、石突蝶番１２と矢板裏蝶番１３との間を支持板１４で矢板の揺動を阻害しないように連結することにより矢板４の補強を行なっている。１５は吊り金具である。
【００２０】
図２に示すように、パラシュート式アンカーは、矢板４を折り畳んで棒状に形成されている。ここで、図３は矢板４と矢板４の間の土圧ヨロイ板１６が折り畳みから開放された状態を示している。また、図４は支持板１４と支持板１４の間の下部土圧ヨロイ板１７が折り畳みから開放された状態を示している。図５はネジ山付き主柱鋼管１のネジ山に、上端に形成された角頭１９と圧入棒２０を備えた太ネジ圧入開放装置１８を装着した状態を示している。図６はネジ山付き主柱鋼管１に油圧ジャッキ圧入開放装置２１を装着した状態を示している。図７は基礎構築安定板２２が示されており、ネジ山付き主柱鋼管１のネジ部に基礎構築安定板２２を固定することにより構築物の土台として使用するものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係るパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法によりれば、浅い地下に小さな穴を垂直に開けて棒形状のパラシュート式アンカーを敷設し、その後、専用の圧入開放装置でアンカーとなる複数枚の矢板４と土圧ヨロイ板１６及び下部土圧ヨロイ板１７が地下で広く大きく開いてパラシュート式アンカーの基礎構築が完成されるように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。すなわち、公害となる振動・騒音もなく残土も少ない。また、最後にセメントミルク等の圧入によりパラシュート式アンカーを補強するので頑丈で堅牢な基礎を構築することが可能となる。さらに、本発明に係るパラシュート式アンカー及びそれを用いた基礎構築方法によりれば、パラシュート式アンカーで軟弱地盤の内部において土圧密度・摩擦抵抗を最大限に受けることで、あらゆる構造体の自重に耐え、凍結深度、不等沈下、地震に強く、敷設本数は少なく、工期短縮、作業動員削減、経費削減が可能な基礎の構築を行なうことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るパラシュート式アンカーの一実施例の組立完成側面図である。
【図２】  図１のパラシュート式アンカーの断面図である。
【図３】  図１のパラシュート式アンカーの開放平面図である。
【図４】  図１のパラシュート式アンカーの開放裏面図である。
【図５】  太ネジ圧入開放装置の断面図である。
【図６】  油圧ジャッキ圧入開放装置である。
【図７】  基礎構築安定板の斜視図である。
【符号の説明】
１      ネジ山付き主柱鋼管
２      スライド鋼管
３      矢板蝶番受台
４      矢板
５      輪環
６      矢板輪環
７      輪環棒
８      石突
９      主軸突起パイプ
１０      注入口
１１      排出口
１２      石突蝶番
１３      矢板裏蝶番
１４      支持板
１５      吊り金具
１６      土圧ヨロイ板
１７      下部土圧ヨロイ板
１８      太ネジ圧入開放装置
１９      角頭
２０      圧入棒
２１      油圧ジャッキ圧入開放装置
２２      基礎構築安定板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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