JP2009185552A - Pressure receiving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地山等の斜面の安定化などに使用されるアンカー用の受圧装置に関する。すなわち、ロックボルトや、PC鋼線、PC鋼より線、異形PC鋼棒等を用いたアンカーテンドンなどから構成されるアンカー部材に作用する引張力を地盤側へ伝達するアンカー用の受圧装置に関する。とりわけ、地盤の沈下などによって地盤上の支圧板とアンカー部材に螺合した締付ナットとの間などの、地盤側と受圧装置を構成するアンカー部材側との間に生じる間隙を吸収し得るように改良した受圧装置に関する。 The present invention relates to a pressure receiving device for an anchor used for stabilizing a slope such as a natural ground. That is, the present invention relates to a pressure receiving device for an anchor that transmits a tensile force acting on an anchor member composed of an anchor member using a lock bolt, a PC steel wire, a PC steel wire, a deformed PC steel rod, or the like to the ground side. In particular, it is possible to absorb a gap generated between the ground side and the anchor member constituting the pressure receiving device, such as between a bearing plate on the ground and a tightening nut screwed to the anchor member due to ground subsidence. The present invention relates to an improved pressure receiving device.
この種の受圧装置において、アンカー部材の頭部外周面に形成された雄ねじに螺合したナットと支圧板との間にコイルばね等の弾性手段を介在させて支圧板を地盤側へ押圧するように構成したものが知られている(特許文献1)。しかしながら、この従来技術の場合には、雪解けなど、何らかの原因によって地盤側が沈下すると、それに追随して支圧板が前記弾性手段の付勢力によって降下し、地盤側とアンカー部材側との間の間隙の発生を抑制し得る点では有効なものの、支圧板の下降に伴って前記弾性手段の付勢力が低下し、その分地盤側の上方への移動に対する抗力が弱まってしまい、斜面の崩落を的確に阻止できないというおそれもあった。
そこで、アンカー部材の頭部外周面に形成された雄ねじに螺合したナットと支圧板との間に皿ばね等の弾性手段を介在させて支圧板を地盤側へ押圧するように構成するとともに、それとは別に支圧板の上部に他のナットを設け、そのナットをゼンマイばねなどによって下方へ進む方向に回転するように付勢することにより、地盤側とアンカー部材側との間に生じる間隙を常に吸収し得るように構成するとともに、地盤側の上方への移動を前記ナットを介してアンカー部材で直に受けることによって、地盤の上方への移動に対抗する強力な抗力を確保し得るように構成したものも開発されている(引用文献2)。しかしながら、この従来技術の場合には、締付用のナットや間隙吸収用の弾性機構とは別に支圧板の上方への移動を阻止するためのナットを設置し、そのナットに対してゼンマイばねを巻上げた状態で設置しなければならないことから、構造が複雑になり設置スペースや設置作業にも大きな難点があった。しかも、ゼンマイばねの構造上、薄肉のばね材の使用に起因する腐食などによる機能低下の問題や、支圧板に作用するばねの回転付勢力の反力をどのようにとるかといった技術的問題もあった。さらに、想定される間隙の大きさに対応するためにはナットの回転角も大きくなり、大型のゼンマイばねが必要とされ、しかもナットの螺合部の錆付きなどを常に防いだ状態に維持しなければ的確な動作が得られないという動作維持上の厄介な問題もあった。
本発明は、以上のような従来の技術的状況に鑑み、間隙の大きさに関わらず地盤側とアンカー部材側との間に生じる間隙を簡便かつ的確に吸収することができ、しかも的確な動作の維持が容易で、厄介なメンテナンス作業が殆ど不要な、使い勝手のきわめて良好な受圧装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described conventional technical situation, the present invention can easily and accurately absorb the gap generated between the ground side and the anchor member side regardless of the size of the gap, and can operate accurately. It is an object of the present invention to provide a pressure receiving device that is easy to maintain and that is extremely easy to use and that requires almost no troublesome maintenance work.
前記課題を解決するため、請求項1の発明では、アンカー部材側に設置される第1係合部材と支圧板側に設置される第2係合部材とを備え、前記第1係合部材は、内面にアンカー部材の外周面に形成された雄ねじに螺合可能な雌ねじを有し、外面に係合部を設けた筒状体から構成するとともに、前記第2係合部材は、内面に前記第1係合部材の外面に設けた係合部に対して係合可能な係合部を有し、かつ軸心方向に複数に分割され、拘束手段により外部から拡縮径可能に拘束された筒状体から構成し、さらに前記第2係合部材とアンカー部材側に設置された受止部との間に弾性付勢手段を介在させるとともに、前記第1係合部材と第2係合部材との係合部を傾斜面と該傾斜面に連なる係止面から構成して下方へのみ移動可能に構成し、前記弾性付勢手段の付勢力により第2係合部材が前記傾斜面に沿って拡径しながら下方へ段階的に移動することにより地盤側とアンカー部材側との間に生じる間隙を吸収するという技術手段を採用した。前記第1係合部材と第2係合部材との係合部は、傾斜面と該傾斜面に連なる前記筒状体の軸線に直交する方向の係止面とからなる鋸歯状の係合溝を複数条設けることにより形成することができる(請求項2)。前記第2係合部材の内面に設ける係合部の曲率は、第1係合部材の外面に設けた係合部の曲率と同じ曲率でもよいし、それより小さい曲率に設定してもよい(請求項3)。前記拘束手段は、弾性リングから構成してもよいし(請求項4)、ゴムチューブなどを用いてもよい。前記弾性付勢手段は、コイルスプリングなどから構成することができる(請求項5)。
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of
本発明によれば、次の効果を得ることができる。
(1)前記第2係合部材の下方への移動量の設定に関しては特段の制約がなく、自由な設定が可能なことから、間隙の大きさに関わらず地盤側とアンカー部材側との間に生じる間隙を簡便かつ的確に吸収することができる。
(2)内面にアンカー部材の外周面に形成された雄ねじに螺合可能な雌ねじを有し、外面に係合部を設けた筒状体からなる第1係合部材と、内面に前記第1係合部材の外面に設けた係合部に対して係合可能な係合部を有し、かつ軸心方向に複数に分割され、拘束手段により外部から拡縮径可能に拘束された筒状体からなる第2係合部材との組合わせを採用したので、簡潔な構成により地盤側とアンカー部材側との間に生じる間隙に対する的確な吸収動作を得ることができる。
(3)従来のように回転動作を伴うことなく、前記第2係合部材の下方への段階的な移動のみによって地盤側とアンカー部材側との間に生じる間隙を吸収する構成を採用したことから、的確な動作の確保が容易で、その動作維持のための厄介なメンテナンス作業は殆ど不要である。
(4)アンカー部材側に設置される第1係合部材に対して支圧板側に設置した第2係合部材を下方へ段階的に移動し得るように係合させるという構成を採用したことから、アンカー部材に沿って比較的コンパクトに設置することができる。
(5)前記第1係合部材と第2係合部材との係合部を、傾斜面と該傾斜面に連なる筒状体の軸線に直交する方向の係止面とからなる鋸歯状の係合形態を採用すれば、地盤側の上方への相対的移動に対して前記係止面において楔のように食込んだ状態で強力に対抗し得るとともに、その係合機構の半径方向の拘束力の縮小にも有効である。
(6)前記第2係合部材の内面に設ける係合部の曲率を、第1係合部材の外面に設ける係合部の曲率より小さい曲率に設定すれば、第2係合部材の外方からの拘束に対する適応性が増すので、的確な係合状態がより安定的に得られる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Since there is no particular restriction on the setting of the downward movement amount of the second engagement member, and it can be set freely, the gap between the ground side and the anchor member side is possible regardless of the size of the gap. Can be easily and accurately absorbed.
(2) A first engagement member made of a cylindrical body having a female screw that can be screwed to a male screw formed on the outer peripheral surface of the anchor member on the inner surface, and having an engagement portion on the outer surface; A cylindrical body that has an engaging portion that can be engaged with an engaging portion provided on the outer surface of the engaging member, is divided into a plurality of portions in the axial direction, and is restricted by the restricting means so that the diameter can be expanded and contracted from the outside. Since the combination with the 2nd engaging member which consists of is employ | adopted, the exact absorption operation | movement with respect to the gap | interval produced between the ground side and the anchor member side can be obtained by simple structure.
(3) Adopting a configuration that absorbs a gap generated between the ground side and the anchor member side only by a stepwise movement of the second engagement member without a rotational movement as in the prior art. Therefore, it is easy to ensure an accurate operation, and troublesome maintenance work for maintaining the operation is almost unnecessary.
(4) Since the second engagement member installed on the bearing plate side is engaged with the first engagement member installed on the anchor member side so that the second engagement member can be moved downward stepwise. It can be installed relatively compactly along the anchor member.
(5) An engagement portion between the first engagement member and the second engagement member is a saw-tooth engagement comprising an inclined surface and an engaging surface in a direction perpendicular to the axis of the cylindrical body connected to the inclined surface. By adopting the combined form, it is possible to strongly counter the upward relative movement on the ground side in a state of being bitten like a wedge on the locking surface, and the radial restraint force of the engagement mechanism. It is also effective for reducing the size.
(6) If the curvature of the engagement portion provided on the inner surface of the second engagement member is set to be smaller than the curvature of the engagement portion provided on the outer surface of the first engagement member, the outer side of the second engagement member Therefore, an appropriate engagement state can be obtained more stably.
本発明は、地山等の斜面の安定化などに使用され、ロックボルトや、PC鋼線、PC鋼より線、異形PC鋼棒等を用いたアンカーテンドンなどから構成されるアンカー部材に作用する引張力を地盤側へ伝達するアンカー用の受圧装置として広く適用することが可能である。なお、アンカー部材側に設置される第1係合部材に対して支圧板側に設置した第2係合部材を下方へ段階的に移動させるための原動力は、コイルスプリングなどの適宜の弾性付勢手段による。因みに、以下の実施例のように、前記第1係合部材と第2係合部材との係合面の断面を傾斜面と該傾斜面に連なる筒状体の軸線に直交する方向の係止面とからなる鋸歯状に形成した係合形態を採用すれば、第1係合部材と第2係合部材とが前記係止面において楔のように食込んだ状態で地盤側の上方への相対的移動に対して強力に対抗し得るとともに、その係合機構の半径方向の拘束力は小さくてもよい。なお、この第1係合部材と第2係合部材との係合面の具体的な断面形状に関しては、地盤側の上方への相対的移動に対する十分な抗力を得られるものであれば、他の断面形状を選択することも可能である。さらに、第2係合部材の内面に設ける係合部の曲率を、第1係合部材の外面に設ける係合部の曲率より小さい曲率に設定すれば、第2係合部材の外方からの拘束の方向に多少のばらつきがあっても、その拘束方向に応じて係合状態の中心位置が移動しながら適応するので、的確な係合状態をより安定的に得ることができる。ところで、第2係合部材は下方へ段階的に移動することから、地盤側とアンカー部材側との間に生じる間隙が完全には解消されない中間の状態もあり得るが、その場合でも地盤側とアンカー部材側との間に生じる間隙は殆ど吸収されるとともに、下方への移動ピッチの大小を選定することにより実用的に問題のない程度の間隙に縮小することも可能である。なお、前記第1係合部材は、アンカー部材の頭部外周面に形成された雄ねじとの螺合などによって該第1係合部材に作用する力をアンカー部材側へ伝達し得る状態で設置されるものであればよい。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for stabilization of slopes of natural grounds and the like, and acts on an anchor member composed of a rock bolt, a PC steel wire, a PC steel strand, an uncurtain dong using a deformed PC steel rod, or the like It can be widely applied as a pressure receiving device for an anchor that transmits a tensile force to the ground side. The driving force for moving the second engagement member installed on the bearing plate side downward in a stepwise manner relative to the first engagement member installed on the anchor member side is an appropriate elastic bias such as a coil spring. By means. Incidentally, as in the following embodiment, the cross section of the engagement surface between the first engagement member and the second engagement member is locked in the direction perpendicular to the inclined surface and the axis of the cylindrical body connected to the inclined surface. If the engagement form formed in a sawtooth shape composed of the surface is adopted, the first engagement member and the second engagement member are lifted upward on the ground side in a state of being bitten like a wedge on the engagement surface. While being able to strongly counter relative movement, the radial restraining force of the engagement mechanism may be small. In addition, regarding the specific cross-sectional shape of the engagement surface between the first engagement member and the second engagement member, as long as sufficient resistance against relative upward movement on the ground side can be obtained, other It is also possible to select the cross-sectional shape. Furthermore, if the curvature of the engaging portion provided on the inner surface of the second engaging member is set to a curvature smaller than the curvature of the engaging portion provided on the outer surface of the first engaging member, the second engaging member is exposed from the outside. Even if there is some variation in the direction of restraint, the center position of the engaged state is adapted to move according to the restrained direction, so that an accurate engaged state can be obtained more stably. By the way, since the second engaging member moves downward stepwise, there may be an intermediate state in which the gap generated between the ground side and the anchor member side is not completely eliminated. The gap generated between the anchor member and the anchor member is almost absorbed, and can be reduced to a gap that does not cause any practical problems by selecting the size of the downward movement pitch. The first engagement member is installed in a state in which a force acting on the first engagement member can be transmitted to the anchor member side by screwing with a male screw formed on the outer peripheral surface of the head of the anchor member. Anything is acceptable.
図1は本発明の一実施例を示した分解組立図である。また、図2〜図6はそれぞれ部品を拡大して示した部品説明図である。図中1はアンカー部材で、地盤2に対して定着した状態に埋設され、図1に示したように頭部が支圧板3に形成された挿通部を介して上方へ突出した状態に設置される。その支圧板3より上方に突出したアンカー部材1の頭部に対して、アンカー部材1側に設置される第1係合部材4と支圧板3側に設置される第2係合部材5とから構成される係合機構組立体6が装着される。第1係合部材4は、図2の片側断面で示した部品説明図のように、内周面にアンカー部材1の頭部外周面に形成された雄ねじ7に螺合可能な雌ねじ8を設けた筒状体からなり、外周面には傾斜面と該傾斜面に連なる前記筒状体の軸線に直交する方向の係止面とからなる鋸歯状の係合面9を形成している。さらに、本実施例では、第1係合部材4の上端部に図3に示したように六角形からなるスパナ掛け部10を形成している。なお、アンカー部材1に形成する前記雄ねじ7に関しては、少なくともアンカー部材1の頭部外周面に形成されていれば足り、アンカー部材1の全長に対して形成したものでも、部分的に形成したものでもよい。
FIG. 1 is an exploded view showing an embodiment of the present invention. 2 to 6 are parts explanatory views showing the parts in an enlarged manner. In the figure,
図4〜図6は前記第2係合部材5を拡大して示した部品説明図であり、それぞれ図4は第2係合部材5の内周面、図5は外周面、図6は平面を示したものである。図示のように、前記第2係合部材5は、内周面に前記第1係合部材4の係合面9と同様の傾斜面と係止面とからなる鋸歯状の係合面11が形成され、その第1係合部材4の係合面9に係合して下方へのみ段階的に移動し得るように構成されている。図6の平面図に示したように、本実施例の第2係合部材5は、縦に円弧状に3分割した場合を示したものである。第2係合部材5の外周面には適宜数の溝部12が形成され、図9に示した拘束用の弾性変形可能なリング13を嵌入することにより半径方向に拡縮し得るように構成している。なお、この分割されたそれぞれの第2係合部材5の係合面11の半径を大きくし、その曲率を第1係合部材の係合面9の曲率より小さい曲率に設定すれば、第2係合部材5の外方からの拘束の方向に多少のばらつきがあっても、その拘束方向に応じて第1係合部材の係合面9との係合の中心位置が移動しながら適応するので、的確な係合状態をより安定的に得ることができる。さらに、第2係合部材5の下部には水平部14が形成され、その下面が支圧板3上に当接し得るように構成するとともに、その水平部14の上面側にリング状の凹部15を形成し、本実施例ではコイルスプリングからなる弾性付勢手段16の下端部を嵌合支持し得るように構成している。
FIG. 4 to FIG. 6 are parts explanatory views showing the second engaging
しかして、支圧板3より上方に突出したアンカー部材1の頭部に前記係合機構組立体6を装着する場合には、先ず図7に示したように、3分割された各第2係合部材5を、第1係合部材4の外周面に対して、それぞれの係合面9,11を係合させながら組付け、その組付け状態を各溝部12にリング13を嵌入して拘束維持することにより、図8に示した係合機構組立体6を形成する。しかる後、アンカー部材1の頭部外周面に形成した雄ねじ7に対して前記第1係合部材4の内周面に形成した雌ねじ8を螺合し、前記係合機構組立体6を所期の位置に装着する。なお、以上の説明では、予め係合機構組立体6を組立ててからアンカー部材1の頭部に装着する場合を説明したが、第1係合部材4の外周面に対して3分割されたそれぞれの第2係合部材5を直接装着してリング13で拘束する形態も可能である。
Therefore, when the
前記係合機構組立体6がアンカー部材1の頭部に対して装着された場合には、図1に示したように、第2係合部材5の外周面に沿ってコイルスプリングからなる弾性付勢手段16を外嵌し、その弾性付勢手段16の下端部を第2係合部材5の水平部14の上面側に形成したリング状の凹部15に嵌合支持する。さらに、その弾性付勢手段16の上端部を締付ナット17の下面側に形成した凹部18に嵌合支持するとともに、その締付ナット17をアンカー部材1の頭部外周面に形成された雄ねじ7に螺合して締付ける。これにより、その締付ナット17による締付力が弾性付勢手段16を介して支圧板3に伝達されることになる。なお、前記第1係合部材4の下端部を支圧板3に当接した状態において、第1係合部材4をアンカー部材1に形成した雄ねじ7に対して締付けることにより、その締付力を支圧板3に伝達してアンカー部材1に引張力を作用させることも可能である。因みに、前記凹部15,18に関しては形成せずに平坦部のままでも構わない。
When the
図10は当初の設置状態を片側断面で示した設置状態説明図である。図示のように、当初の設置状態においては、締付ナット17による締付け作用によって弾性付勢手段16は最も圧縮された状態にある。図11はその当初の設置状態と地盤2が沈下した場合の設置状態を比較して示した設置状態説明図である。また、図12は前記第1係合部材4の係合面9と第2係合部材5の係合面11との係合状態の変化の過程を示した係合状態説明図である。しかして、図11に示した当初の設置状態から地盤2側が沈下した場合には、第1係合部材4の係合面9と第2係合部材5の係合面11との係合状態は、図12の(イ)〜(ハ)に示した過程で変化する。すなわち、図12の(イ)に示した設置当初の係合状態から、何らかの原因で地盤2側が沈下すると、前記弾性付勢手段16の付勢力によって、第2係合部材5が(ロ)のように係合面9,11に沿って斜め下方に拡径しながら摺動し、さらに第2係合部材5の係合面11が第1係合部材4の係合面9の外周部を乗越えると、(ハ)に示したように1段下の係合状態へ移行することになる。そして、地盤2側の沈下が大きい場合には、その沈下の大きさに応じて第2係合部材5の下方への段階的な移動を繰返し、図11の右半分に示したように地盤2側との間に生じる間隙を吸収することになる。以上のように、係合状態の変化の過程では、分割された各第2係合部材5が外方への拡径を繰返しながら段階的に下降することになる。なお、本実施例では第1係合部材4の係合面9と第2係合部材5の係合面11は、前述のように傾斜面と該傾斜面に連なる筒状体の軸線に直交する方向の係止面からなる鋸歯状に形成され、地盤側の相対的移動などにより第2係合部材5が上昇する方向の外力を受けた場合には、それらの係合面9,11が互いに前記係止面において楔のように食込んだ状態で強力に対抗することから、大きな抗力が的確に得られるとともに、その係合機構に必要とされる半径方向の拘束力を小さくすることができる。
FIG. 10 is an explanatory view of the installation state showing the initial installation state in a cross section on one side. As shown in the drawing, in the initial installation state, the elastic biasing means 16 is in the most compressed state by the tightening action of the tightening
図13は本発明の他の実施例を示した設置状態説明図である。本実施例は、図示のように支圧板3に形成した挿通孔を介して上方へ突出するアンカー部材1の頭部が地盤2に対して傾斜している場合に簡便に対応できるように工夫したものである。すなわち、図14及び図15に示したように、中央にアンカー部材1の挿通孔19を有し、上下面が相対的に傾斜した円板状のスペーサ20を用い、図13に示したように適数枚のスペーサ20を第1係合部材4と第2係合部材5とから構成される前記係合機構組立体6の下面と支圧板3の上面との間に挟むことにより簡便に対応することができる。また、係合機構組立体6の下面を球面状に形成し、球面状の受け部により受けたり、支圧板3に形成した挿通孔で直接受けることによっても、アンカー部材1の傾斜に簡便に対応することができる。
FIG. 13 is an explanatory view of the installation state showing another embodiment of the present invention. The present embodiment is devised so that it can easily cope with the case where the head of the
1:アンカー部材、2:地盤、3:支圧板、4:第1係合部材、5:第2係合部材、6:係合機構組立体、7:雄ねじ、8:雌ねじ、9:係合面、10:スパナ掛け部、11:係合面、12:溝部、13:リング、14:水平部、15:凹部、16:弾性付勢手段、17:締付ナット、18:凹部、19:挿通孔、20:スペーサ 1: anchor member, 2: ground, 3: bearing plate, 4: first engaging member, 5: second engaging member, 6: engaging mechanism assembly, 7: male screw, 8: female screw, 9: engaging Surface: 10: Spanner hanger, 11: Engagement surface, 12: Groove, 13: Ring, 14: Horizontal, 15: Recess, 16: Elastic biasing means, 17: Clamping nut, 18: Recess, 19: Insertion hole, 20: Spacer
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