JP3899925B2

JP3899925B2 - Disc spring ground anchor

Info

Publication number: JP3899925B2
Application number: JP2001385089A
Authority: JP
Inventors: 山本　　彰
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: JP2003184080A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着部により緊張し、その反力を該定着部により地盤に伝達させて地すべりを防止する、耐凍上性能の向上を図ったグラウンドアンカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地すべり防止に使用されるグラウンドアンカーは、一端が深く硬い地盤に固着され地表に露出した他端が定着部に固定されたテンドンの緊張力の反力として、地すべりの恐れのある浅い地盤を締め付ける機能を有する。
【０００３】
浅い地盤が凍上等によって膨張する場合、テンドンには前記膨張の力がさらに作用して破断の恐れがあるため、例えば特開２００１−３２２７３公報に記載されているように、定着部と受圧板との間に皿ばねを介装して、地盤膨張の力を、ばねの撓みにより吸収することが提案されている。
【０００４】
また、皿ばねの圧縮撓みには弾性限界があり、所定の撓み量を越えると、再度伸張してもばねの弾発力はもとに戻らない。従って、皿ばねの撓みが弾性限界時の皿ばねの高さに合わせたストッパー部材を定着部と受圧板との間に介装することが上記公報で提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の皿ばねを直列に配設して所定のストローク（最大撓み量）を与える場合、個々の皿ばねにより弾性限界が異なるため、皿ばね全体は機能しているように見えても、最も弾性限界の小さい皿ばねから順次破損している恐れがある。
【０００６】
上記のように、皿ばねが一部であってもこれが破損した場合、凍上した地盤が融解して収縮した時には、皿ばねの弾発力は凍上前の大きさを再現せず、グラウンドアンカーにもはや浅い地盤を締め付ける力を与えることができない。
【０００７】
また、グラウンドアンカーの適正試験及び確認試験においては、構造計算から予想される緊張力のそれぞれ１．５倍以上及び１．２倍以上の力が与えられるため、このような試験によって皿ばねの一部が破損する恐れがある。従ってグラウンドアンカーを、試験済製品として直ぐに工事に使用することができない。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、皿ばねに弾性限界を越えた圧縮力が作用しても破損しない、信頼性の高いグラウンドアンカーを実現することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る皿ばねグラウンドアンカーは、地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着部で緊張し、該定着部と該地表の上の受圧板との間で、該定着部が有し前記テンドンの通るパイプ部に中央の孔を通してそれぞれ複数個嵌め込まれて支持された皿ばねを前記緊張の反力によって収縮させ、この収縮の反力を前記受圧板から前記テンドンを介して前記地盤に伝達させて地すべりを防止する皿ばねグラウンドアンカーにおいて、前記パイプ部には、弾性限界の異なる皿ばねが複数嵌め込まれ、各皿ばねには、各皿ばねの弾性限界に応じた横断面径に設定され、各皿ばねがその弾性限界以上に撓むのを規制するリング部がそれぞれ設けられていることを特徴とする。
本発明の皿ばねグラウンドアンカーによれば、各皿ばねは、各皿ばねにそれぞれ設けられているリング部により各皿ばねの弾性限界以上に撓むのが規制されることになるので、弾性限界の異なる複数の皿ばねを用いても、各皿ばねが弾性限界以上に撓んで各皿ばねが塑性化するようなことはなく、各皿ばねをその弾性限界内で繰り返し伸縮させることができる。従って、各皿ばねの寿命を延ばすことができ、テンドンの緊張力を長期間一定に保つことができる。
また、皿ばねグラウンドアンカーの適正試験及び確認試験において、構造計算から予想される緊張力よりも大きな力を複数の皿ばねに加えても、各皿ばねが弾性限界以上に撓むようなことはないので、各皿ばねが塑性化するのを回避でき、皿ばねグラウンドアンカーを、試験済製品として直ぐに工事に使用することが可能となる。
【００１０】
本発明の請求項２に係る皿ばねグラウンドアンカーは、地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着部で緊張し、該定着部と該地表の上の受圧板との間で、該定着部が有し前記テンドンの通るパイプ部に中央の孔を通してそれぞれ複数個嵌め込まれて支持された皿ばねを前記緊張の反力によって収縮させ、この収縮の反力を前記受圧板から前記テンドンを介して前記地盤に伝達させて地すべりを防止する皿ばねグラウンドアンカーにおいて、前記パイプ部には、互いに向きを違えて２段に配された皿ばねからなる弾性限界の異なる皿ばねセットが複数嵌め込まれ、各皿ばねセットの２段の皿ばねと前記パイプ部とで囲まれた凹部には、各皿ばねセットの弾性限界に応じた横断面径に設定され、各皿ばねセットがその弾性限界以上に撓むのを規制するリング部がそれぞれ設けられていることを特徴とする。
本発明の皿ばねグラウンドアンカーによれば、各皿ばねセットは、各皿ばねセットの凹部内に設けられているリング部により各皿ばねセットの弾性限界以上に撓むのが規制されることになるので、弾性限界の異なる複数の皿ばねセットを用いても、各皿ばねセットが弾性限界以上に撓んで各皿ばねセットの各皿ばねが塑性化するようなことはなく、各皿ばねセットをその弾性限界内で繰り返し伸縮させることができる。従って、各皿ばねセットの寿命を延ばすことができ、テンドンの緊張力を長期間一定に保つことができる。
また、皿ばねグラウンドアンカーの適正試験及び確認試験において、構造計算から予想される緊張力よりも大きな力を複数の皿ばねセットに加えても、各皿ばねセットが弾性限界以上に撓むようなことはないので、各皿ばねセットの各皿ばねが塑性化するのを回避でき、皿ばねグラウンドアンカーを、試験済製品として直ぐに工事に使用することが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明の請求項３に係る皿ばねグラウンドアンカーは、請求項１又は２に記載の皿ばねグラウンドアンカーであって、前記各リング部の横断面径を、前記各皿ばねが塑性化しない最大撓み量の１０〜２０％に設定したことを特徴とする。
本発明の皿ばねグラウンドアンカーによれば、各皿ばねは、リング部の横断面の径によって決定される最大に撓んでいる時の各皿ばねの高さに対し、５〜１０倍のストローク（最大撓み量）をもって伸張が可能であるため、皿ばねグラウンドアンカーは、地盤の大きな伸縮にも対応できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＝＝＝皿ばねグラウンドアンカーの概要＝＝＝
本発明の一実施形態としての皿ばねグラウンドアンカーの使用例について図１を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態における、地盤中の皿ばねグラウンドアンカーの側断面を示している。
【００１４】
例えば、切土法面等の地すべり対策工法として、コンクリート等からなる受圧板１１を法面（地盤表面）２１に敷設し、これと地盤２２、２３に適宜間隔に複数の本実施形態における皿ばねグラウンドアンカー３１を打設して、受圧板１１を介して地盤表層２２を地盤深部２３側に押し付けることで、地盤表層２２の崩落を防止する。上記の押し付け方は以下の如くである。線状部材からなるテンドン３２を地盤表面２１に対して略鉛直に受圧板１１及び地盤２２、２３に挿入し、その一端部をグラウト２４により地盤深部２３に固着させるとともに、地盤表面２１に突出した他端部を、定着部３３及び後述する皿ばね部３４を介して受圧板１１に定着させて、テンドン３２に緊張力を与えることで、その反力としての圧縮力を、受圧板１１を介して地盤２２、２３に伝達して地盤表層２２を締め付ける。
【００１５】
後述する皿ばね部３４は、テンドン３２に過大な緊張力が作用するのを回避し、およそ一定の力を作用させる機能を有する。例えば、地盤表層２２が凍上により膨張する場合、テンドン３２には緊張力が作用するが、これは皿ばね部３４の圧縮による弾発力と釣合うため、テンドン３２の破断を防止することが可能である。また、地盤表層２２の凍上及び溶融に対して、所定のばね定数を有する皿ばね部３４を使用して皿ばね部３４の撓み量に対してその弾発力の変化を少なくし、テンドン３２の緊張力をおよそ一定に保持することも可能である。
【００１６】
＝＝＝皿ばね部の構成＝＝＝
本発明の一実施形態である皿ばね部の構成について、図２を参照しつつ説明する。図２は、本実施形態における皿ばね部、定着部、及び受圧板の側断面を示す図である。本実施形態においては、定着部３３の支圧板３３ａと受圧板１１との間に、皿ばね部３４が介装されている。尚、定着部３３は支圧板３３ａと、支圧板３３ａと一体のパイプ部３３ｂと、支圧板３３ａと当接しテンドン３２を固定する定着具３３ｃとを具備して成る。
【００１７】
皿ばね部３４は、後述する第１乃至第３皿ばねセット３４ｂ、３４ｃ、３４ｄと、第１乃至第３凹部３４ｅ、３４ｆ、３４ｇに配置された第１乃至第３リング部３４ｈ、３４ｉ、３４ｊと、受圧板１１に嵌め込まれた支圧板３４ｋとから構成される。
【００１８】
第１皿ばねセット３４ｂは、中央に孔を有し栽頭円錐状の皿ばね３４ａを互いに向きを違えて２段に配してパイプ部３３ｂに嵌め込まれて成り、２段の皿ばね３４ａ及びパイプ部３３ｂによって囲まれた第１凹部３４ｅ内に第１リング部３４ｈを有する。
【００１９】
上記と同様に、第２皿ばねセット３４ｃは、向きを違えた２段の皿ばね３４ａがパイプ部３３ｂに嵌め込まれて成り、これとパイプ部３３ｂとで囲まれた第２凹部３４ｆ内に第２リング部３４ｉを有する。
【００２０】
上記と同様に、第３皿ばねセット３４ｄは、向きを違えた２段の皿ばね３４ａがパイプ部３３ｂに嵌め込まれて成り、これとパイプ部３３ｂとで囲まれた第３凹部３４ｇ内に第３リング部３４ｊを有する。尚、上記の皿ばねの合計弾発力は、支圧板３３ｂ及び支圧板３４ｋに及ぼされ、この力によって、受圧板１１を介して地盤表層２２が地盤深部２３側に押し付けられる。
【００２１】
各皿ばねセットは、図３に示すように、弾発力変動不感帯領域で動作させられる。図３は、皿ばねの高さＨと該皿ばねの厚みｔの比Ｈ／ｔをが、１．２、１．４、１．６の３種類について、該皿ばねの撓み量に対する該皿ばねの弾発力の関係を示した図である。例えば、本発明の皿ばねグラウンドアンカー３１の設置された地盤表層２２が膨張する場合、皿ばね３４ａが上記の弾発力変動不感帯領域で動作していれば、皿ばね３４ａが地盤の膨張を受けて撓んでも、皿ばね３４ａの弾発力の変化が小さいため、皿ばね３４ａの弾発力がおよそ一定に保たれ、地盤表層２２を締め付ける力にも大きな変化がないという特徴がある。従って、図３から明らかなように、Ｈ／ｔが１．４の場合が、弾発力変動不感帯領域が最も大きく、Ｈ／ｔが１．２〜１．４の場合が、ばね定数が正の値を示すため、本実施形態ではＨ／ｔが１．２〜１．４である皿ばね３４ａを採用する。
【００２２】
リング横断面の径の規定のし方について図４を参照しつつ説明する。図４は、向きを違えて直列に配設される３種類の皿ばねセット３４ｂ、３４ｃ、３４ｄの撓み量に対する弾発力の関係を示している。
【００２３】
本実施形態においては、第１乃至第３リング部３４ｈ、３４ｉ、３４ｊのリング横断面の径は、皿ばね部３４を構成する３個の皿ばねセット３４ｂ、３４ｃ、３４ｄそれぞれが塑性化する弾性限界の撓み量をその最大限度として決められる。例えば、図４に示されるように、第１皿ばねセット３４ｂによる撓み量・弾発力曲線４１ｂでは、撓み量Ｌが弾性限界であり、この時の弾発力はＯである。第２皿ばねセット３４ｃによる撓み量・弾発力曲線４１ｃでは、弾性限界は、撓み量Ｍ及び弾発力Ｐである。第３皿ばねセット３４ｄによる撓み量・弾発力曲線４１ｄでは、弾性限界は、撓み量Ｎ及び弾発力Ｑである。従って、本実施形態における皿ばね部３４の最大撓み量はＬ＋Ｍ＋Ｎとなり、この時の弾発力はＱとなる。
【００２４】
上記の最大撓み量に対して、第１乃至第３皿ばねセットの高さが一義的に決まり、第１乃至第３凹部３４ｅ、３４ｆ、３４ｇの形も決まるため、前記凹部に内接すべき前記リング横断面の所定の径が規定される。当然のことながら、上記の内接が生じれば、それ以上の撓みは規制され、定性的には、最大撓み量が大きいほど前記径は小さくなる。
【００２５】
＝＝＝皿ばね部の機能＝＝＝
凍上によって地盤表層２２が膨張して地盤表面２１が盛り上がった場合での本実施形態の皿ばねグラウンドアンカー３１の状態について、図４及び図５を参照しつつ説明する。図５は、図４において第１乃至第３皿ばねセット３４ｂ、３４ｃ、３４ｄがそれぞれＡ状態、Ｂ状態、及びＣ状態にある場合の、皿ばね部３４の側断面を模式的に示した図であり、図５（Ａ）は前記Ａ状態に対応し、図５（Ｂ）は前記Ｂ状態に対応し、図５（Ｃ）は前記Ｃ状態に対応する。
【００２６】
図４のＡ状態では、第１皿ばねセット３４ｂは弾性限界の撓み量Ｌをもって、図５（Ａ）において第１リング部３４ｈが第１凹部３４ｅで内接している。前記内接により、第１皿ばねセット３４ｂはこれ以上撓むことが規制され、塑性化が回避されている。本実施形態において第２及び第３皿ばねセット３４ｃ、３４ｄは、第１皿ばねセット３４ｂに比べてばね定数及び弾性限界が大きいため、図５（Ａ）において、第１皿ばねセット３４ｂよりも撓み量が小さく、第２及び第３リング部３４ｉ、３４ｊのそれぞれに未だ内接していない。この状態では、凍上による地盤表面の盛り上がりの力が、第２及び第３皿ばねセット３４ｃ、３４ｄの弾発力とつりあい、テンドン３２への必要以上の緊張力がばねによって吸収されている。
【００２７】
図４のＢ状態では、第１及び第２皿ばねセット３４ｂ、３４ｃは、それぞれ弾性限界の撓み量Ｌ及びＭをもって、図５（Ｂ）において第１及び第２リング部３４ｈ、３４ｉがそれぞれ第１及び第２凹部３４ｅ、３４ｆで内接している。前記内接により、第１及び第２皿ばねセット３４ｂ、３４ｃはこれ以上撓むことが規制され、塑性化が回避されている。本実施形態において第３皿ばねセット３４ｄは、第１及び第２皿ばねセット３４ｂ、３４ｃに比べてばね定数及び弾性限界が大きいため、図５（Ｂ）において、第１及び第２皿ばねセット３４ｂ、３４ｃよりも撓み量が小さく、第３リング部３４ｊに未だ内接していない。この状態では、凍上による地盤表面の盛り上がりの力が、第３皿ばねセット３４ｄの弾発力とつりあい、テンドン３２への必要以上の緊張力がばねによって吸収されている。
【００２８】
図４のＣ状態では、第１乃至第３皿ばねセット３４ｂ、３４ｃ、３４ｄは、それぞれ弾性限界の撓み量Ｌ、Ｍ、及びＮをもって、図５（Ｃ）において第１乃至第３リング部３４ｈ、３４ｉ、３４ｊがそれぞれ第１乃至第３凹部３４ｅ、３４ｆ、３４ｇで内接している。前記内接により、第１乃至第３皿ばねセット３４ｂ、３４ｃ、３４ｄはこれ以上撓むことが規制され、塑性化が回避されている。図５（Ｃ）からも明らかなように、このＣ状態が地盤表面の盛り上がりをばねで吸収する限界状態である。
【００２９】
ここで、第１乃至第３リング部３４ｈ、３４ｉ、３４ｊを有していない従来の技術においては、ばねの破損を回避した最大弾発力は図４に示されるＯであり、最大撓み量は図４から導かれるＬ＋Ｍ'＋Ｎ'となる。これは、弾性限界が最も小さい第１皿ばねセット３４ｂで規定される値であり、図５（Ａ）で示され、且つリングを有しない状態に対応する。一方、本発明によれば、最大弾発力Ｑで、最大撓み量がＬ＋Ｍ＋Ｎを得ることが可能であり、弾発力及び撓み量ともに従来技術に比べて大きい。
【００３０】
上記の地盤表層２２の凍上が融解して該地盤表層が収縮を始め、地盤表面２１が降下した場合、弾性限界が最大の第３皿ばねセット３４ｄから順にばね伸張が始まるが、全てのばねは弾性限界以下で使用されているため、そのばね定数が変化することなく、例えば再度の凍上に、その機能を保持したまま対応することが可能である。
【００３１】
以上、本発明による皿ばねグラウンドアンカー３１の皿ばね部３４の個々のばねの弾性限界が異なっていても、これを破損することなく、ばねの性能を保ちつつ、それぞれのばねの弾性限界の撓み量まで繰り返し圧縮使用できる。
【００３２】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
本発明のその他の実施形態について図６を参照しつつ説明する。図６は、本発明の第２実施形態における皿ばねグラウンドアンカー３の皿ばね部分の側断面を示した図である。
【００３３】
高さに比べて径が大きい皿ばね５１を、向きを違えて２段１組にした場合、内接するリング５２の径が、２つの皿ばね５１を合わせた高さにおよそ等しいと近似して説明する。例えば図６（Ａ）に示すように、リング５２の径分の高さを有する１組の圧縮撓み最大の皿ばね５１において、この皿ばね５１が伸張した場合のストローク（最大撓み量）が、リング５２の径のおよそ１０倍であるためには、前記リングの径のさらに１１倍の凹部分５３の広がりを有する皿ばね５１でなければならない。上記を満足する皿ばね５１が自然長の状態にある場合の形を図６（Ｂ）に示す。
【００３４】
本発明の第２実施形態による、このような皿ばね５１は、例えば地盤表層２２の膨張と収縮との差が大きい地盤上でばねに長いストローク（最大撓み量）を要するグラウンドアンカーへの使用に適している。
【００３５】
尚、本実施形態では、２段１組の皿ばね５１を示したが、内接するリング径５２のそれぞれ異なる複数組の皿ばね５１を組合せた場合は、そのリング径はそれぞれの組におけるリング径５２の合計であり、そのストローク（最大撓み量）は、それぞれの組におけるストローク（最大撓み量）の合計としてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の請求項１に記載の皿ばねグラウンドアンカーによれば、弾性限界の異なる複数の皿ばねを用いても、各皿ばねが弾性限界以上に撓んで各皿ばねが塑性化するようなことはないので、各皿ばねをその弾性限界内で繰り返し伸縮させることができる。従って、各皿ばねの寿命を延ばすことができ、テンドンの緊張力を長期間一定に保つことができる。
また、本発明の請求項２に記載の皿ばねグラウンドアンカーによれば、弾性限界の異なる複数の皿ばねセットを用いても、各皿ばねセットが弾性限界以上に撓んで各皿ばねセットの各皿ばねが塑性化するようなことはないので、各皿ばねセットをその弾性限界内で繰り返し伸縮させることができる。従って、各皿ばねセットの寿命を延ばすことができ、テンドンの緊張力を長期間一定に保つことができる。
さらに、本発明の請求項３に記載のグラウンドアンカーによれば、地盤表層の膨張と伸縮との差が大きい地盤上で、ばねに長いストローク（最大撓み量）を要するグラウンドアンカーへの使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における地盤中の皿ばねグラウンドアンカーの側断面を示した図である。
【図２】本実施形態における皿ばねグラウンドアンカーの皿ばね部、定着部、及び受圧板の側断面を示した図である。
【図３】皿ばねの撓み量に対する該皿ばねの弾発力の関係を示した図である。
【図４】本実施形態における３つの皿ばねセットそれぞれの撓み量に対する弾発力の関係を示した図である。
【図５】本実施形態における皿ばね部の側断面の一部を模式的に示した図である。
【図６】本発明の第２実施形態における皿ばね部の一部を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１１受圧板
２２地盤表層
２３地盤深部
３１皿ばねグラウンドアンカー
３２テンドン
３３定着部
３４皿ばね部
３４ａ皿ばね
３４ｂ第１皿ばねセット
３４ｃ第２皿ばねセット
３４ｄ第３皿ばねセット
３４ｅ第１凹部
３４ｆ第２凹部
３４ｇ第３凹部
３４ｈ第１リング部
３４ｉ第２リング部
３４ｊ第３リング部
３４ｋ支圧板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention improves the frost resistance performance by preventing tension caused by a fixing unit fixed to the outer end exposed on the surface of the tendon embedded in the ground and preventing the landslide by transmitting the reaction force to the ground through the fixing unit. It is related with the ground anchor which aimed at.
[0002]
[Prior art]
The ground anchor used to prevent landslides is a function that tightens shallow ground where there is a risk of landslide as the reaction force of tendon tension with one end fixed to the deep and hard ground and the other end fixed to the anchorage. Have
[0003]
When the shallow ground expands due to frost heaving or the like, the expansion force further acts on the tendon and there is a risk of breakage. For example, as described in JP-A-2001-32273, the fixing unit and the pressure receiving plate It has been proposed that a disc spring is interposed between the two to absorb the force of ground expansion by the deflection of the spring.
[0004]
Further, the compression deflection of the disc spring has an elastic limit, and when the predetermined deflection amount is exceeded, the spring's elastic force is not restored even if it is extended again. Therefore, it is proposed in the above-mentioned publication that a stopper member matched with the height of the disc spring when the deflection of the disc spring is the elastic limit is interposed between the fixing portion and the pressure receiving plate.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a plurality of disc springs are arranged in series and given a predetermined stroke (maximum amount of deflection), the elastic limit differs depending on the individual disc springs, so even though the whole disc spring seems to function, There is a possibility that the disc springs having the smallest elastic limit are sequentially damaged.
[0006]
As mentioned above, even if a part of the disc spring is damaged, when the frozen ground melts and contracts, the spring force of the disc spring does not reproduce the size before freezing and acts as a ground anchor. The force to tighten the shallow ground can no longer be given.
[0007]
In addition, in the ground anchor suitability test and the confirmation test, a force of 1.5 times or more and 1.2 times or more of the tension expected from the structural calculation is applied, respectively. The part may be damaged. Therefore, the ground anchor cannot be used immediately for construction as a tested product.
[0008]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to realize a highly reliable ground anchor that does not break even when a compression force exceeding the elastic limit is applied to the disc spring. It is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a disc spring ground anchor according to claim 1 of the present invention is tensioned at a fixing portion where a tendon embedded in the ground is fixed to an outer end portion exposed on the ground surface, and the fixing portion and the Between the pressure receiving plate on the ground surface, a plurality of disc springs that are supported by being fitted into the pipe portion of the fixing portion through the center hole and contracted by the tension force are contracted by the reaction force of the tension. In a disc spring ground anchor for preventing a landslide by transmitting a reaction force of contraction from the pressure receiving plate to the ground via the tendon, a plurality of disc springs having different elastic limits are fitted in the pipe portion. Is characterized in that a ring section is provided which is set to have a cross-sectional diameter corresponding to the elastic limit of each disc spring and which regulates the deflection of each disc spring beyond its elastic limit .
According to the disc spring ground anchor of the present invention, each disc spring is restricted from being bent beyond the elastic limit of each disc spring by the ring portion provided in each disc spring, so that the elastic limit Even if a plurality of disc springs having different diameters are used, each disc spring does not bend more than the elastic limit and each disc spring is plasticized, and each disc spring can be repeatedly expanded and contracted within the elastic limit. Therefore, the life of each disc spring can be extended, and the tendon tension of the tendon can be kept constant for a long time.
In addition, in the appropriateness test and confirmation test of the disc spring ground anchor, even if a force larger than the tension force expected from the structural calculation is applied to a plurality of disc springs, each disc spring will not bend beyond the elastic limit. Therefore, it is possible to avoid plasticizing each disc spring, and it is possible to immediately use the disc spring ground anchor as a tested product for construction .
[0010]
The disc spring ground anchor according to claim 2 of the present invention is tensioned at the fixing portion fixed to the outer end portion exposed to the ground surface of the tendon embedded in the ground, and the fixing portion and the pressure receiving plate on the ground surface In the meantime, a plurality of disc springs, each of which is supported by being fitted into the pipe portion through which the tendon passes through the center hole, are contracted by the reaction force of the tension, and the pressure reaction plate receives the contraction reaction force. In a disc spring ground anchor that is transmitted to the ground via the tendon to prevent landslide, the pipe portion has a disc spring set having different elastic limits, comprising disc springs arranged in two stages in different directions. Are set in the recesses surrounded by the two-stage disc springs of each disc spring set and the pipe portion, and the cross-sectional diameter is set according to the elastic limit of each disc spring set. That Wherein the ring portion for regulating the flexing beyond sexual limits, respectively.
According to the disc spring ground anchor of the present invention, each disc spring set is restricted from being bent beyond the elastic limit of each disc spring set by a ring portion provided in the recess of each disc spring set. Therefore, even if a plurality of disc spring sets having different elastic limits are used, each disc spring set does not bend more than the elastic limit and each disc spring of each disc spring set is not plasticized. Can be repeatedly expanded and contracted within the elastic limit. Accordingly, the life of each disc spring set can be extended, and the tendon tension can be kept constant for a long period of time.
In addition, in the appropriateness test and confirmation test of the disc spring ground anchor, even if a force larger than the tension force expected from the structural calculation is applied to multiple disc spring sets, each disc spring set may bend beyond the elastic limit. Therefore, it is possible to avoid plasticizing each disc spring of each disc spring set, and the disc spring ground anchor can be immediately used for construction as a tested product .
[0011]
Furthermore, the disc spring ground anchor which concerns on Claim 3 of this invention is a disc spring ground anchor of Claim 1 or 2, Comprising: Each said disc spring does not plasticize the cross-sectional diameter of each said ring part. It is characterized by being set to 10 to 20% of the maximum deflection amount .
According to the disc spring ground anchor of the present invention, each disc spring has a stroke (5 to 10 times the height of each disc spring when bent to the maximum determined by the diameter of the cross section of the ring portion ( Since it can be extended with a maximum amount of deflection), the disc spring ground anchor can cope with large expansion and contraction of the ground .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
=== Overview of Belleville Spring Ground Anchor ===
The usage example of the disc spring ground anchor as one embodiment of this invention is demonstrated referring FIG. FIG. 1 shows a side cross section of a disc spring ground anchor in the ground according to the present embodiment.
[0014]
For example, as a landslide countermeasure method such as a cut slope, a pressure receiving plate 11 made of concrete or the like is laid on a slope (ground surface) 21, and a plurality of disc springs in the present embodiment at appropriate intervals on the ground 22 and 23. The ground anchor 31 is placed and the ground surface layer 22 is pressed against the ground deep portion 23 through the pressure receiving plate 11 to prevent the ground surface layer 22 from collapsing. The above pressing method is as follows. A tendon 32 made of a linear member is inserted into the pressure receiving plate 11 and the grounds 22 and 23 substantially perpendicularly to the ground surface 21, and one end portion thereof is fixed to the ground deep portion 23 by the grout 24 and protrudes to the ground surface 21. The other end portion is fixed to the pressure receiving plate 11 via the fixing portion 33 and a disc spring portion 34 to be described later, and a tension force is applied to the tendon 32 so that the compressive force as the reaction force is transmitted via the pressure receiving plate 11. To the ground 22, 23 and tighten the ground surface layer 22.
[0015]
The disc spring portion 34 to be described later has a function of avoiding an excessive tension force acting on the tendon 32 and applying an approximately constant force. For example, when the ground surface layer 22 expands due to freezing, a tension force acts on the tendon 32, but this balances with the elastic force generated by the compression of the disc spring portion 34, so that the tendon 32 can be prevented from breaking. It is. Further, with respect to the frost heaving and melting of the ground surface layer 22, the disc spring portion 34 having a predetermined spring constant is used to reduce the change in the elastic force with respect to the deflection amount of the disc spring portion 34. It is also possible to keep the tension force approximately constant.
[0016]
=== Configuration of the disc spring portion ===
The structure of the disc spring part which is one Embodiment of this invention is demonstrated referring FIG. FIG. 2 is a view showing a side cross section of the disc spring portion, the fixing portion, and the pressure receiving plate in the present embodiment. In the present embodiment, a disc spring portion 34 is interposed between the pressure bearing plate 33 a of the fixing portion 33 and the pressure receiving plate 11. The fixing unit 33 includes a support plate 33a, a pipe portion 33b integrated with the support plate 33a, and a fixing tool 33c that contacts the support plate 33a and fixes the tendon 32.
[0017]
The disc spring portion 34 includes first to third disc spring sets 34b, 34c, 34d, which will be described later, and first to third ring portions 34h, 34i, 34j disposed in the first to third recesses 34e, 34f, 34g. And a pressure bearing plate 34 k fitted into the pressure receiving plate 11.
[0018]
The first disc spring set 34b has a hole in the center and a conical disc spring 34a arranged in two stages in different directions and fitted into the pipe portion 33b. The two disc springs 34a and 34b A first ring portion 34h is provided in the first recess 34e surrounded by the pipe portion 33b.
[0019]
Similarly to the above, the second disc spring set 34c is configured by fitting two disc springs 34a in different directions into the pipe portion 33b, and in the second recess 34f surrounded by this and the pipe portion 33b. A two-ring part 34i is provided.
[0020]
Similarly to the above, the third disc spring set 34d is formed by fitting two disc springs 34a having different directions into the pipe portion 33b, and in the third recess 34g surrounded by the pipe portion 33b. There are three ring portions 34j. The total elastic force of the disc spring is exerted on the bearing plate 33b and the bearing plate 34k, and the ground surface layer 22 is pressed against the ground deep portion 23 via the pressure receiving plate 11 by this force.
[0021]
As shown in FIG. 3, each disc spring set is operated in the elastic force fluctuation dead zone region. FIG. 3 shows the ratio of the disc spring height H to the disc spring thickness t with respect to the amount of deflection of the disc spring for three types of 1.2, 1.4, and 1.6. It is the figure which showed the relationship of the elastic force of a spring. For example, when the ground surface layer 22 on which the disc spring ground anchor 31 of the present invention is installed expands, if the disc spring 34a operates in the above-described elastic force fluctuation dead zone region, the disc spring 34a receives the expansion of the ground. Even if it is bent, the change in the elastic force of the disc spring 34a is small, so the elastic force of the disc spring 34a is kept approximately constant, and the force for tightening the ground surface layer 22 is not significantly changed. Therefore, as is clear from FIG. 3, when H / t is 1.4, the elastic force fluctuation dead zone region is the largest, and when H / t is 1.2 to 1.4, the spring constant is positive. In this embodiment, a disc spring 34a having H / t of 1.2 to 1.4 is employed.
[0022]
A method for defining the diameter of the ring cross section will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the relationship of the elastic force with respect to the amount of deflection of the three types of disc spring sets 34b, 34c, 34d arranged in series in different directions.
[0023]
In the present embodiment, the diameters of the ring cross-sections of the first to third ring portions 34h, 34i, 34j are the elasticities at which the three disc spring sets 34b, 34c, 34d constituting the disc spring portion 34 are plasticized. The limit deflection amount can be determined as the maximum limit. For example, as shown in FIG. 4, in the bending amount / elastic force curve 41b by the first disc spring set 34b, the bending amount L is an elastic limit, and the elastic force at this time is O. In the bending amount / elastic force curve 41c by the second disc spring set 34c, the elastic limits are the bending amount M and the elastic force P. In the bending amount / elastic force curve 41d by the third disc spring set 34d, the elastic limits are the bending amount N and the elastic force Q. Therefore, the maximum amount of deflection of the disc spring portion 34 in this embodiment is L + M + N, and the elastic force at this time is Q.
[0024]
The height of the first to third disc spring sets is uniquely determined with respect to the above maximum deflection amount, and the shapes of the first to third recesses 34e, 34f, and 34g are also determined. A predetermined diameter of the ring cross section is defined. As a matter of course, if the above inscribed state occurs, further bending is restricted, and qualitatively, the larger the maximum bending amount, the smaller the diameter.
[0025]
=== Function of the disc spring portion ===
The state of the disc spring ground anchor 31 of this embodiment when the ground surface layer 22 expands due to freezing and the ground surface 21 rises will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 5 is a diagram schematically showing a side cross section of the disc spring portion 34 when the first to third disc spring sets 34b, 34c, 34d in FIG. 4 are in the A state, the B state, and the C state, respectively. 5A corresponds to the A state, FIG. 5B corresponds to the B state, and FIG. 5C corresponds to the C state.
[0026]
In the state A of FIG. 4, the first disc spring set 34b has an elastic limit deflection amount L, and in FIG. 5A, the first ring portion 34h is inscribed by the first recess 34e. Due to the inscribed portion, the first disc spring set 34b is restricted from further bending, and plasticization is avoided. In the present embodiment, the second and third disc spring sets 34c and 34d have larger spring constants and elastic limits than the first disc spring set 34b, and therefore, in FIG. 5A, the second disc spring sets 34c and 34d are larger than the first disc spring set 34b. The amount of bending is small, and the second and third ring portions 34i and 34j are not yet inscribed. In this state, the rising force of the ground surface due to freezing balances the elastic force of the second and third disc spring sets 34c and 34d, and the tension force more than necessary on the tendon 32 is absorbed by the spring.
[0027]
In the state B of FIG. 4, the first and second disc spring sets 34b and 34c have elastic limit deflection amounts L and M, respectively, and the first and second ring portions 34h and 34i in FIG. The first and second recesses 34e and 34f are inscribed. Due to the inscribed portion, the first and second disc spring sets 34b and 34c are restricted from further bending and plasticization is avoided. In the present embodiment, the third disc spring set 34d has a larger spring constant and elastic limit than the first and second disc spring sets 34b and 34c. Therefore, in FIG. 5B, the first and second disc spring sets The amount of bending is smaller than that of 34b and 34c, and the third ring portion 34j is not yet inscribed. In this state, the rising force of the ground surface due to freezing balances with the elastic force of the third disc spring set 34d, and the tension force more than necessary on the tendon 32 is absorbed by the spring.
[0028]
In the state C in FIG. 4, the first to third disc spring sets 34b, 34c, 34d have the elastic limit deflection amounts L, M, and N, respectively, and the first to third ring portions 34h in FIG. , 34i, 34j are inscribed by the first to third recesses 34e, 34f, 34g, respectively. Due to the inscribed portion, the first to third disc spring sets 34b, 34c, 34d are restricted from further bending and plasticization is avoided. As is apparent from FIG. 5C, this C state is a limit state in which the ground surface rise is absorbed by the spring.
[0029]
Here, in the conventional technique that does not include the first to third ring portions 34h, 34i, and 34j, the maximum elastic force that avoids the breakage of the spring is O shown in FIG. 4, and the maximum deflection amount is L + M ′ + N ′ derived from FIG. This is a value defined by the first disc spring set 34b having the smallest elastic limit, and corresponds to the state shown in FIG. 5A and having no ring. On the other hand, according to the present invention, it is possible to obtain the maximum deflection amount L + M + N with the maximum elastic force Q, and both the elastic force and the deflection amount are larger than those of the prior art.
[0030]
When the frost heave on the ground surface layer 22 melts and the ground surface layer starts to contract and the ground surface 21 descends, the spring extension starts in order from the third disc spring set 34d having the maximum elastic limit. Since it is used below the elastic limit, its spring constant does not change, and it is possible to cope with, for example, refreezing while retaining its function.
[0031]
As described above, even if the elastic limit of each spring of the disc spring portion 34 of the disc spring ground anchor 31 according to the present invention is different, the elastic limit of each spring is deflected while maintaining the performance of the spring without damaging it. Can be repeatedly compressed up to the amount.
[0032]
=== Other Embodiments ===
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a view showing a side cross section of the disc spring portion of the disc spring ground anchor 3 in the second embodiment of the present invention.
[0033]
When the disc spring 51 having a larger diameter than the height is made into a two-stage set in different directions, the diameter of the inscribed ring 52 is approximately equal to the combined height of the two disc springs 51. explain. For example, as shown in FIG. 6A, in a set of compression-deflection disc springs 51 having a height corresponding to the diameter of the ring 52, the stroke (maximum deflection amount) when the disc spring 51 is extended is as follows. In order to be approximately 10 times the diameter of the ring 52, the disc spring 51 must have a concave portion 53 that is 11 times larger than the diameter of the ring. FIG. 6B shows the shape of the disc spring 51 that satisfies the above condition in the natural length state.
[0034]
Such a disc spring 51 according to the second embodiment of the present invention is used for, for example, a ground anchor that requires a long stroke (maximum deflection amount) on the ground where the difference between expansion and contraction of the ground surface layer 22 is large. Is suitable.
[0035]
In this embodiment, the two-stage set of disc springs 51 is shown. However, when a plurality of disc springs 51 having different inscribed ring diameters 52 are combined, the ring diameter is the ring diameter in each set. 52, and the stroke (maximum deflection amount) may be the sum of the strokes (maximum deflection amount) in each group.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the disc spring ground anchor according to claim 1 of the present invention , even if a plurality of disc springs having different elastic limits are used, each disc spring is bent more than the elastic limit and each disc spring is deformed. There since no such as plasticized, it is possible to repeatedly stretch the respective disc springs within its elastic limit. Therefore, the life of each disc spring can be extended, and the tendon tension of the tendon can be kept constant for a long time.
Moreover, according to the disc spring ground anchor of Claim 2 of this invention, even if it uses several disc spring sets from which an elastic limit differs, each disc spring set bends more than an elastic limit, and each disc spring set Since the disc spring is not plasticized, each disc spring set can be repeatedly expanded and contracted within its elastic limit. Accordingly, the life of each disc spring set can be extended, and the tendon tension can be kept constant for a long period of time .
Furthermore, according to the ground anchor of claim 3 of the present invention, it can be used for a ground anchor that requires a long stroke (maximum deflection) on the ground where the difference between expansion and expansion of the ground surface layer is large. It becomes .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a side cross section of a disc spring ground anchor in the ground according to the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a side cross section of a disc spring portion, a fixing portion, and a pressure receiving plate of a disc spring ground anchor in the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship of the elastic force of the disc spring with respect to the amount of deflection of the disc spring.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship of the elastic force with respect to the deflection amount of each of the three disc spring sets in the present embodiment.
FIG. 5 is a view schematically showing a part of a side cross section of a disc spring portion in the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a part of a disc spring portion in a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 pressure receiving plate 22 ground surface layer 23 ground deep portion 31 disc spring ground anchor 32 tendon 33 fixing portion 34 disc spring portion 34a disc spring 34b first disc spring set 34c second disc spring set 34d third disc spring set 34e first recess 34f first 2 recessed part 34g 3rd recessed part 34h 1st ring part 34i 2nd ring part 34j 3rd ring part 34k

Claims

地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着部で緊張し、該定着部と該地表の上の受圧板との間で、該定着部が有し前記テンドンの通るパイプ部に中央の孔を通してそれぞれ複数個嵌め込まれて支持された皿ばねを前記緊張の反力によって収縮させ、この収縮の反力を前記受圧板から前記テンドンを介して前記地盤に伝達させて地すべりを防止する皿ばねグラウンドアンカーにおいて、
前記パイプ部には、弾性限界の異なる皿ばねが複数嵌め込まれ、各皿ばねには、各皿ばねの弾性限界に応じた横断面径に設定され、各皿ばねがその弾性限界以上に撓むのを規制するリング部がそれぞれ設けられていることを特徴とする皿ばねグラウンドアンカー。The tendon embedded in the ground is tensioned at the fixing part fixed to the outer end exposed on the ground surface, and the fixing part has a pipe through which the tendon passes between the fixing part and the pressure receiving plate on the ground surface. A plurality of disc springs, which are fitted and supported through a central hole, are contracted by the reaction force of the tension, and the reaction force of the contraction is transmitted from the pressure receiving plate to the ground via the tendon to cause a landslide. In the disc spring ground anchor to prevent,
A plurality of disc springs having different elastic limits are fitted into the pipe portion . Each disc spring is set to have a cross-sectional diameter corresponding to the elastic limit of each disc spring, and each disc spring bends beyond its elastic limit. A disc spring ground anchor, characterized in that a ring portion is provided for restricting each .

地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着部で緊張し、該定着部と該地表の上の受圧板との間で、該定着部が有し前記テンドンの通るパイプ部に中央の孔を通してそれぞれ複数個嵌め込まれて支持された皿ばねを前記緊張の反力によって収縮させ、この収縮の反力を前記受圧板から前記テンドンを介して前記地盤に伝達させて地すべりを防止する皿ばねグラウンドアンカーにおいて、
前記パイプ部には、互いに向きを違えて２段に配された皿ばねからなる弾性限界の異なる皿ばねセットが複数嵌め込まれ、各皿ばねセットの２段の皿ばねと前記パイプ部とで囲まれた凹部には、各皿ばねセットの弾性限界に応じた横断面径に設定され、各皿ばねセットがその弾性限界以上に撓むのを規制するリング部がそれぞれ設けられていることを特徴とする皿ばねグラウンドアンカー。The tendon embedded in the ground is tensioned at the fixing part fixed to the outer end exposed on the ground surface, and the fixing part has a pipe through which the tendon passes between the fixing part and the pressure receiving plate on the ground surface. A plurality of disc springs, which are fitted and supported through a central hole, are contracted by the reaction force of the tension, and the reaction force of the contraction is transmitted from the pressure receiving plate to the ground via the tendon to cause a landslide. In the disc spring ground anchor to prevent,
A plurality of disc spring sets having different elastic limits, which are arranged in two stages in different directions, are fitted in the pipe portion, and are surrounded by the two-stage disc spring sets of each disc spring set and the pipe portion. Each of the recessed portions is provided with a ring portion that is set to have a cross-sectional diameter corresponding to the elastic limit of each disc spring set and restricts each disc spring set from being bent beyond its elastic limit. Belleville spring ground anchor.

前記各リング部の横断面径を、前記各皿ばねが塑性化しない最大撓み量の１０〜２０％に設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の皿ばねグラウンドアンカー。The disc spring ground anchor according to claim 1 or 2 , wherein a cross-sectional diameter of each ring portion is set to 10 to 20% of a maximum deflection amount at which each disc spring is not plasticized.