JP4225092B2 - Caisson rubber anchor and anchored caisson rubber - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーソンの施工に当ってその下に敷設するケーソンラバーを対象とするものであって、改良されたケーソンラバーのアンカーと、そのアンカーを取り付けたケーソンラバーに関する。ここで、「ケーソン」の語は、水理重力構造物を総称する意味をもつ。
【0002】
【従来の技術】
防波堤、岸壁、護岸などの堤体を、ケーソンを用いて施工する場合、地盤の上に捨石をして設けたマウンドと、その上に置くケーソンとの滑動抵抗を高めるために、以前はアスファルトマットを用いていた。ところが、アスファルトマットは、敷設に気象や海洋の条件により制約があることと、滑動防止効果も十分満足ではないため、近年、それに代わって、ゴム製のマットが使用されるようになってきた。
【0003】
この「ケーソンラバー」とよばれるマットは、コストの高いことが難点であったが、発明者は、共働者とともに研究の結果、廃タイヤなど使用ずみのゴム製品から回収したゴムの粉末を架橋剤とともに加熱加圧して成型したものが有利に使用できること、またそれによりコストの低減が可能であることを見出して、すでに開示した(特開昭62−50523号)。その後も発明者は、ケーソンラバーに関してさまざまな改良を重ねてきている。
【0004】
ケーソンラバーは、コンクリートケーソンの製作と同時にその底部に取り付けるのが普通であり、かつそれが施工上も有利である。そこで発明者は、ケーソンラバーの取り付け方を検討して、下記のような種々の機構を発明し、いずれもすでに提案した。
1)ラバーマットに貫通孔を設けるとともに下面を座ぐりし、そこへ、底部をゴム栓で被覆したナット部材を挿入し、上面からアンカー部材をナット部材にネ
ジ止めすることによりアンカーを設ける(実開昭62−200741号)。
2)ラバーマットに貫通孔を設けてその下面開口部を座ぐりし、偏平かつ大径の頭部を有するボルトの頭部を上記座ぐりに対応する形状にゴム質材料のヘッドカバーで包み込んでなるジベルを上記の貫通孔に挿入し、上面からワッシャを
はさんでナットでしめつけて固定する(実開平3−2044)。
3)上記2)の座ぐりとボルト頭部との間に金属製のジベルキャップを介在させて、大きな応力に耐えられるようにしたもの(実開平5−22635)。このアンカーは、ジベルを、ジベルキャップを介してラバーマットの貫通孔に挿入
し、ブッシュナットを押し込むなどして止め金具で固定する使用法をとる。
4)棒鋼の型打ち鍛造により製造した、フランジをもったヘッド部分、ラバーマットに固定するための突起、およびコンクリートに把握される膨出部を一体に有するアンカーを使用し、ラバーマットの底面からこの一体アンカーを挿通し
て使用する(特開平7−71041)。
【0005】
上記のアンカーは、それぞれに利点があり、業界に受け入れられたが、とりわけ最新の一体アンカー(上記4)は、ケーソンラバーの底面から挿通する一工程で使用でき、能率のよさが好まれて、広く使用された。しかし、アンカーをラバーマットの底面から挿通するにはラバーマットをめくりあげなければならず、かなりの筋力を要することから、二工程になっても、比較的容易にアンカーを形成することができるのであれば、筋力の少なくて済むアンカーが好ましいという希望があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第一の目的は、上記のような要望に応え、ケーソン施工時に要する筋力を軽減することができ、しかも製作が容易でコストが安いケーソンラバーのアンカーを提供することにある。本発明の第二の目的は、このアンカーを使用することにより、ケーソン本体とケーソンラバーとの間に大きな剪断応力が作用してもなお、ケーソンラバーの固定が確保できるようなケーソンラバーを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の第一の目的を達成する本発明のケーソンラバーのアンカーは、図1および図2に示すような、硬質の合成樹脂の射出成形により製造され、低い円柱状の本体(11)とその下部にひろがる円板状のフランジ部分(12)との内部に、鋼製のナット(3)を、ナットの上下面が実質上覆われるようにインサートした埋設アンカー部材(1)に、鋼製で頭(21)をもち先端にネジ部分(22)をもつボルト形状のジベル(2)を組み合わせてなり、図3に示すように、ラバーマット(4)の下面に埋設アンカー部材の外形に合わせて設けた座ぐり部(41)に埋設アンカー部材をはめ込み、ラバーマット上面からジベルを貫通孔(42)に通し、ジベル先端のネジ(22)を上記のナットにかみ合わせて使用するケーソンラバーのアンカーである。
【0008】
本発明の第二の目的を達成するアンカー付きのケーソンは、図3に示したように、硬質の合成樹脂の射出成形により製造され、低い円柱状の本体(11)とその下部にひろがる円板状のフランジ部分(12)との内部に、鋼製のナット(3)を、ナットの上下面が実質上覆われるようにインサートした埋設アンカー部材(1)を用意し、ラバーマット(4)に貫通孔(42)を設けるとともにその下面開口部を座ぐりして、埋設アンカー部材(1)がちょうど嵌合する外形および大きさの座ぐり部(41)を設け、この座ぐり部に下面から埋設アンカー部材(1)を挿入し、上面から貫通孔を通して、鋼製で頭(21)をもち先端にネジ部分(22)をもつボルト形状のジベル(2)を挿入し、ジベルのネジ部分(22)を埋設アンカー部材内部のナット(3)にねじ込んでアンカーを構成したアンカー付きのケーソンラバーである。
【0009】
【発明の実施形態】
射出成形により埋設アンカー部材を成形する硬質の合成樹脂としては、成形性がよく、十分な強度を有する限り、任意の材料が使用できるが、具体例を挙げれば、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンまたはナイロンが適切である。いずれも、ガラス繊維を混合して強化したものが好ましい。埋設アンカー部材内部に鋼製のナットを埋め込むインサート成形は、合成樹脂の射出成形の分野で確立された技術に従って、容易に実施することができる。ナットに関しては、ナット表面がなるべく合成樹脂で被覆されるようにインサート成形を設計することが好ましい。
【0010】
ジベルとして使用するボルトも、またナットも、既製品、たとえば径が12mmの、六角頭つきで長さ8cm内外のボルトと、それに適合する六角ナットを使用すれば、製造のコストを低く抑えることができる。使用中の腐食を防止するという観点からは、ステンレス鋼製のボルト・ナットが好ましいが、ジベルはコンクリートケーソンまたはラバーマット中に存在しているし、ナットは上記のように合成樹脂で被覆されていて、どちらも腐食はそれほど進行しないから、炭素鋼材で足りる。
【0011】
ラバーマット(4)は、これまでの発明および考案において一貫して発明者が提案したように、全部または大部分を再生ゴムで製作するのが有利である。形状は、下面に複数の溝または格子状の凹みを設けて、マウンドとの滑動抵抗を高めたものが好適である。貫通孔(42)およびその下面開口部の座ぐり部(41)は、対応する形状の金型を使用して成形すれば容易に設けられる。もちろん板状体の切削加工によって形成してもよい。
【0012】
上記のようにして得たケーソンラバーを底面に使用して型枠を形成し、コンクリートを打設することにより、ケーソンラバーが一体に固定されたケーソンができる。いうまでもないが、コンクリートに対するアンカーの固定は、ジベルであるボルトの頭(21)がコンクリート内に埋没し、把握されることによって得られる。
【0013】
【実施例】
既製品の、炭素鋼材で六角頭をもつ、径12mm、長さ90mmで先端部約16mmにネジを刻んだボルトをジベルとして使用し、それにかみ合う厚さ10mmの、これも既製品のナットを使用することとして、図2に示す寸法・形状の埋設アンカー部材を、ガラス繊維強化ポリプロピレンのインサート成形により製作した。
【0014】
一方、回収ゴムの粉末に架橋剤を加えて加熱成形した、厚さが30mmのラバーマットに、ボルトを通す貫通孔と、埋設アンカー部材の形状・寸法に合わせた座ぐり部を有するものを用意した。このラバーマットの下面から上記の埋設アンカー部材を座ぐり部にはめ込み、上面から各貫通孔に上記のジベルを通して、埋設アンカー部材のナットにねじ込んで固定した。このラバーマットの両側を台に固定して、アンカーを上方に引き抜く引張試験を行なったところ、ラバーマットが破壊されてアンカーが抜け出すまでに、460kgfの引張力を要した。
【0015】
上記の厚さ30mmのラバーマットにおいて、長さ2m、幅1mであって、ほぼ均等な距離をおいて全部で15個の貫通孔と座ぐり部を有するものを、金型内の該当位置に中子を配置して回収ゴム粉末を成形することにより製作した。このラバーマットの下面を上に向けて置き、各座ぐり部に埋設アンカー部材をはめ込んで固定したのち裏返して、上面を上にした。各貫通孔に上記のジベルを通し、そのネジ部分を埋設アンカー部材のナットにかみ合わせることにより、アンカーを固定した。このアンカー付きケーソンラバーを、設計上のケーソン底面全体に密に敷き並べ、四側に型板を配置してコンクリートを打設し、底部にケーソンラバーをもつケーソンを製作した。
【0016】
【発明の効果】
本発明のアンカーは、ラバーマット下面に設けた座ぐり部に埋設アンカー部材をはめ込んで仮に固定したのち、ラバーマットを裏返してジベルを通し、ネジ部分をナットとかみ合わせることにより本格的にラバーマットに固定することができる。このアンカー取り付け作業は、人力を要するのは埋設アンカー部材の装入とボルトのねじ込みだけであって、これらの作業は筋力を必要とせず、誰でも容易に行なうことができる。
【0017】
本発明のアンカーを用いたケーソンラバーは、アンカーのジベル部分とラバーマットの貫通孔の間が実質上水密に保たれ、ナット部分もほとんど合成樹脂で被覆されているから、ジベル先端部分の防食さえ確保すれば、腐食が防止できる。ケーソンラバー中にあるアンカーは丈夫な鋼材であって、ケーソン本体とケーソンラバーとの間に強い剪断応力が作用しても、めったに折れたり曲ったりするおそれはなく、強固な合成樹脂製の埋設アンカー部材がラバーマットの座ぐり部に密着して、ケーソンラバーをケーソン本体に確実に固定し続ける。このようにして本発明のケーソンラバーは、施工条件の悪い時や、強い波浪を受けるところに据え付けるケーソンにとって、とりわけ有用である。
【0018】
このアンカーの構成部品を考えると、ジベルとして使用するボルトは既製の炭素鋼製品で足り、埋設アンカー部材も既製の炭素鋼製品のナットを合成樹脂中にインサートした射出成形により量産することが可能であるから、その製造コストは、従来品にくらべて低く抑えることができる。このことは、上記したラバーマットへのアンカーの固定作業が容易であることとあいまって、ケーソンラバー付きのケーソンの製作にとって、有利に作用する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のケーソンラバーのアンカーについて、代表的な例の形状と寸法を示す斜視。
【図2】 図1のアンカーのうち、埋設アンカー部材の部分の縦断面図。
【図3】 図1のアンカーをラバーマットに挿通してケーソンラバーを組み立てたところを示す断面図。
【符号の説明】
1 埋設アンカー部材
11 本体 12 フランジ部分
2 ジベル
21 頭 22 ネジ部分
3 ナット
4 ラバーマット
41 座ぐり部 42 貫通孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is directed to a caisson rubber that is laid under a caisson, and relates to an improved caisson rubber anchor and a caisson rubber to which the anchor is attached. Here, the term “caisson” has a general meaning of hydraulic gravity structures.
[0002]
[Prior art]
When building a breakwater such as a breakwater, quay, or revetment using caisson, an asphalt mat was previously used to increase the sliding resistance between the mound that was rubbed on the ground and the caisson placed on it. Was used. However, asphalt mats are limited in terms of weather and ocean conditions in laying and are not sufficiently satisfactory in anti-sliding effects, and in recent years, rubber mats have been used instead.
[0003]
The mat called “Caisson Rubber” had a high cost, but the inventor, together with co-workers, studied rubber powder recovered from used rubber products such as waste tires as a crosslinking agent. In addition, it has been already disclosed that the one formed by heating and pressing together with it can be advantageously used and that the cost can be reduced (Japanese Patent Laid-Open No. 62-50523). Since then, the inventor has made various improvements regarding the caisson rubber.
[0004]
The caisson rubber is usually attached to the bottom of the concrete caisson at the same time as it is manufactured, and it is advantageous in terms of construction. Therefore, the inventor studied how to install the caisson rubber and invented various mechanisms as described below, and all of them have already been proposed.
1) A rubber mat is provided with a through-hole and the bottom surface is countersunk. A nut member whose bottom is covered with a rubber plug is inserted therein, and the anchor member is screwed to the nut member from the top surface to provide an anchor (actual Kaisho 62-200471).
2) A through-hole is provided in the rubber mat and the opening on the lower surface thereof is countersunk, and the head of the bolt having a flat and large-diameter head is wrapped with a rubber material head cover in a shape corresponding to the counterbore. The gibber is inserted into the above-mentioned through-hole, and fixed with a nut with a washer sandwiched from the upper surface (Actual Opening No. 3-2044).
3) A metal gibber cap interposed between the counterbore of 2) and the bolt head so that it can withstand large stress (Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-22635). This anchor is used in such a manner that a diver is inserted into a through-hole of a rubber mat through a diver cap and fixed with a stopper by pushing a bush nut.
4) From the bottom surface of the rubber mat, using an anchor that has a head portion with a flange, a protrusion for fixing to the rubber mat, and an bulging portion grasped by the concrete, manufactured by stamping forging of steel bars. This integral anchor is inserted and used (Japanese Patent Laid-Open No. 7-71041).
[0005]
Each of the above-mentioned anchors has advantages and has been accepted by the industry, but in particular, the latest integrated anchor (above 4) can be used in a single step through the bottom of the caisson rubber, and its efficiency is preferred. Widely used. However, in order to insert the anchor from the bottom surface of the rubber mat, the rubber mat must be turned up, and it requires considerable muscular strength. Therefore, the anchor can be formed relatively easily even in two steps. If so, there was a hope that an anchor that requires less muscle strength would be preferable.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The first object of the present invention is to provide a caisson rubber anchor that can reduce the muscular strength required at the time of caisson construction, is easy to manufacture, and is low in cost. The second object of the present invention is to provide a caisson rubber that can secure the caisson rubber even when a large shearing stress acts between the caisson body and the caisson rubber by using this anchor. There is.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The anchor of the caisson rubber of the present invention that achieves the above first object is manufactured by injection molding of a hard synthetic resin as shown in FIGS. 1 and 2, and has a low cylindrical body (11) and its lower part. the inside of a disk-shaped flange portion (12) to spread, a steel nut (3), the embedded anchor member (1) which was inserted as the upper and lower surfaces of the nut is covered substantially, head with steel A bolt-shaped dowel (2) having a screw portion (22) at the tip (21) is combined and provided on the lower surface of the rubber mat (4) according to the outer shape of the embedded anchor member as shown in FIG. An anchor of a caisson rubber used by fitting an embedded anchor member into the counterbore part (41), passing a gibber from the upper surface of the rubber mat through the through hole (42), and engaging the screw (22) at the tip of the diver with the nut. It is.
[0008]
As shown in FIG. 3, an anchored caisson that achieves the second object of the present invention is manufactured by injection molding of a hard synthetic resin, and has a low cylindrical body (11) and a disk that extends below the lower cylindrical body. An embedded anchor member (1) in which a steel nut (3) is inserted inside the flange portion (12) so that the upper and lower surfaces of the nut are substantially covered is prepared in the rubber mat (4). A through hole (42) is provided and the lower surface opening is spotted, and a counterbore part (41) having an outer shape and a size to which the embedded anchor member (1) is just fitted is provided. Insert the embedded anchor member (1), insert the bolt-shaped diver (2) made of steel and having the head (21) and the screw part (22) at the tip through the through-hole from the upper surface. 22) embedded anchor member A caisson rubber anchored configured anchor is screwed to part of the nut (3).
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a hard synthetic resin for molding an embedded anchor member by injection molding, any material can be used as long as it has good moldability and sufficient strength, but specific examples include high-density polyethylene, polypropylene, or nylon. Is appropriate. In any case, those reinforced by mixing glass fibers are preferable. Insert molding in which a steel nut is embedded in the embedded anchor member can be easily performed according to a technique established in the field of synthetic resin injection molding. Regarding the nut, it is preferable to design the insert molding so that the surface of the nut is covered with a synthetic resin as much as possible.
[0010]
Bolts and nuts to be used as gibber are ready-made products, for example, with a 12mm diameter hexagon head with 8cm length inside and outside, and matching hex nuts can reduce manufacturing costs. it can. From the standpoint of preventing corrosion during use, stainless steel bolts and nuts are preferred. However, the gibber is present in a concrete caisson or rubber mat, and the nut is covered with a synthetic resin as described above. In both cases, corrosion does not progress so much, so carbon steel is sufficient.
[0011]
The rubber mat (4) is advantageously made entirely or largely of recycled rubber, as the inventor has consistently proposed in previous inventions and devices. It is preferable that the shape is provided with a plurality of grooves or lattice-like recesses on the lower surface to increase the sliding resistance with the mound. The through hole (42) and the counterbore part (41) of the lower surface opening are easily provided by molding using a correspondingly shaped mold. Of course, it may be formed by cutting a plate-like body.
[0012]
By using the caisson rubber obtained as described above on the bottom surface to form a mold and placing concrete, a caisson in which the caisson rubber is integrally fixed can be obtained. Needless to say, anchoring of the anchor to the concrete is obtained by burying and grasping the head (21) of the bolt, which is a dowel, in the concrete.
[0013]
【Example】
An off-the-shelf carbon steel material with a hexagonal head, 12 mm in diameter, 90 mm in length, and a screw engraved on the tip of about 16 mm is used as a gibber. As an example, an embedded anchor member having the dimensions and shape shown in FIG. 2 was manufactured by insert molding of glass fiber reinforced polypropylene.
[0014]
On the other hand, a rubber mat with a thickness of 30 mm, which is thermoformed by adding a crosslinking agent to the recovered rubber powder, has a through hole through which the bolt passes and a counterbore that matches the shape and dimensions of the embedded anchor member. did. The embedded anchor member was fitted into the counterbore portion from the lower surface of the rubber mat, and was screwed and fixed to the nut of the embedded anchor member through the above-described gibber from the upper surface to each through hole. When a tensile test was performed in which both sides of the rubber mat were fixed to a base and the anchor was pulled upward, a tensile force of 460 kgf was required until the rubber mat was broken and the anchor was pulled out.
[0015]
In the rubber mat having a thickness of 30 mm, a rubber mat having a length of 2 m and a width of 1 m, and having a total of 15 through holes and counterbore parts at substantially equal distances, is placed at a corresponding position in the mold. The core was placed and formed by molding the recovered rubber powder. The rubber mat was placed with its lower surface facing upward, and an embedded anchor member was fitted and fixed to each counterbore, then turned over and the upper surface was turned up. The anchor was fixed by passing the above-mentioned gibber through each through-hole and engaging the screw portion with the nut of the embedded anchor member. The caisson rubber with anchors was densely laid on the entire design of the bottom of the caisson, and a concrete was placed by placing a template on the four sides to produce a caisson with a caisson rubber on the bottom.
[0016]
【The invention's effect】
The anchor of the present invention is a rubber mat in earnest by fitting an embedded anchor member into a counterbore provided on the lower surface of the rubber mat, temporarily fixing it, turning the rubber mat over, passing a gibber, and engaging a screw portion with a nut. Can be fixed to. This anchor mounting operation requires only human power to insert the embedded anchor member and screw the bolt, and these operations do not require muscular strength and can be easily performed by anyone.
[0017]
In the caisson rubber using the anchor of the present invention, the gap between the anchor's diver part and the through hole of the rubber mat is kept substantially watertight, and the nut part is almost covered with synthetic resin. If secured, corrosion can be prevented. The anchor in the caisson rubber is a strong steel material, and even if a strong shearing stress acts between the caisson body and the caisson rubber, there is no risk of bending or bending. The member comes into close contact with the counterbore portion of the rubber mat, and the caisson rubber continues to be securely fixed to the caisson body. In this way, the caisson rubber of the present invention is particularly useful for caisson installed at a place where the construction condition is bad or where a strong wave is received.
[0018]
Considering the components of this anchor, the bolts used as the dowels can be made of ready-made carbon steel products, and the embedded anchor members can also be mass-produced by injection molding by inserting the nuts of ready-made carbon steel products into synthetic resin. Therefore, the manufacturing cost can be kept lower than the conventional product. This is advantageous for the manufacture of a caisson with a caisson rubber, coupled with the ease of fixing the anchor to the rubber mat described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the shape and dimensions of a representative example of an anchor of a caisson rubber according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a portion of an embedded anchor member in the anchor of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where a caisson rubber is assembled by inserting the anchor of FIG. 1 into a rubber mat.
[Explanation of symbols]
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