JP4602377B2 - アンカーのアンカーナット及びその交換方法 - Google Patents
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Description
アンカー施工後のテンドンの残存緊張力は、様々な要因により変化し、前記のような問題を引き起こしている。テンドンの残存緊張力の変化を計測することは、構造物や地盤の挙動を把握し、アンカーの破損や構造物及び地盤の異常発生を防ぐためにも重要であり、アンカーの健全性の確認のため、テンドンの残存緊張力を測定することが推奨され、確認手法の基準が策定され始めている。
テンドンの残存緊張力の測定方法は、図1に示すように、アンカーを新規に設置する場合に荷重計(ロードセル)を設置する方法と、既に設置されているアンカーに対して緊張用ジャッキを計測時に使用するリフトオフ試験がある。
また、ロードセルに替えて、図2に示すように、2枚の円形ステンレス板の周囲を溶接して袋状とし、内部に作動油を封入したプレッシャーディスク(商品名)を上・下2枚の支圧板の間に挟んでアンカーに設置し、ブルドン管や圧力変換器でアンカーの緊張力を測定することがおこなわれている。
特許文献1(特開2006−45860号公報)及び特許文献2(特開2006−45861号公報)には、図4に示すように、アンカープレート(支圧板)とプリングプレートを一体化してアンカープレートを含めてアンカーの定着具をジャッキで引上げてテンドンに作用する緊張荷重を計測することが開示されている。
また、特許文献3(特許第2936192号公報)及び特許文献4(特許第3571968号公報)にあるように、実際にテンドンに荷重をかけることなく、超音波の伝播速度や測定対象物に対する打撃による水平方向の振動の周波数分析によってテンドンに作用している荷重を測定する方法も提案されている。
また、ロードセルは価格が高く、設置対象のアンカーが限定され、全体的な監視ができない。ロードセルをアンカーに設置して、機器の故障が生じた場合、修理・交換が不可能であり、以後の測定が不能となる。
一般に部材の応力の測定には、歪ゲージを部材に貼り付けることがおこなわれているが、アンカーの場合、直接PC鋼材に歪ゲージを貼り付けることが難しく、また、PC鋼材は地中に設置されるため機器にとっては劣悪な環境であり、歪ゲージが断線したり劣化して測定が不能となることもあり、永久構造物の耐用年数の50〜60年に渡って正常に機能させて連続的に監視することは難しい。
テンドンを構造物に定着するアンカーヘッドに着脱自在なアンカーナットに荷重測定手段を内蔵させたので、荷重測定手段が故障しても交換作業が容易であり、アンカーの健全性を常時監視することができる。
また、このアンカーナットの取り扱い方法であって、既存のアンカー定着金具の上部にテンドンの余長部を利用して接続ヘッドを固定し、接続ヘッドを持ち上げてアンカーナットを支圧板から離し、アンカーナットを回転してアンカーヘッドに対して上昇させ、接続ヘッドの持ち上げを解除してテンドンの緊張力をアンカーヘッドに盛り替えしてアンカーナットをフリーにしてアンカーヘッドから取り外し、荷重測定手段を交換して再度アンカーヘッドに取り付けるアンカーナットの交換方法である。
更に、アンカーナットは、交換が容易であるので測定手段の経年劣化による測定不能の状態が起きても簡単に修繕回復ができる。
本発明のナットは、グラウンドアンカーの定着用のみならず、建築物、橋梁などに使用されるアンカーにも利用可能である。
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明が適用されるアンカーの定着装置1は、図5に示すように円筒形で外周にネジ11が設けてあり、PC鋼より線等の緊張材を通す穴12が適宜の個数設けてあるアンカーヘッド10と、アンカーヘッド10のネジ11に螺合する雌ネジが設けてあり、アンカーヘッドに対して上下動するアンカーナット14から構成されている。アンカーのテンドン2であるPC鋼より線が穴12に通されてクサビ13によって定着され、アンカーナット14を回転させて上下させることによって、定着装置1の全長(高さ)が調整できるようにしてあり、テンドン2の定着時のセットロスを解消することができるものであり、これらは支圧板3の上に設置される。
この定着装置1及び本発明のアンカーナット14を使用してアンカーを定着した状態の断面を図6に示す。構造物Sにはアンカーを挿通する穴35が形成してあり、この穴35を通じてテンドン2が地中のアンカー体(図示しない)に連結固定されている。構造物表面に補剛板31、その上に支圧板3が設置されている。支圧板3にアンカーヘッド10が載せてあり、アンカーナット14を回転することによって定着装置1の高さを調整している。
テンドン2の頭部には防錆のためグリースが塗布され、ヘッドキャップ16を被せ、更に保護キャップ17が設置してある。
具体的には、定着荷重測定部142の肉厚部の底部側に穴15が形成してあり、荷重測定手段4として、例えば歪ゲージがセットしてある。この穴15は少なくとも1個は必要であるが、アンカーナット14に複数の穴を設けて荷重測定手段4を複数設置してもよい。歪ゲージの信号線41はアンカーナット14の側壁に取り付けられた信号用ソケット42に結合してある。このソケット42に信号ライン43のプラグが連結され、歪ゲージの信号はデータロガー等(図示しない)に送られる。ソケット42には無線機を取り付け、測定信号を無線で親機に送るようにすることもできる。
アンカーナット14は、アンカーヘッド10の外周の雄ネジに螺合する雌ネジが形成されてあればよく、図10に示すように、形状は円形に限らず六角形などの多角形にすることができる。
アンカーヘッドに防錆のために塗布してあるグリースを拭き取り、テンドンの先端部を露出させ、クサビがテンドンに適正に食い込み固定しているかを確認する。
内壁部に接続ヘッド5の雄ネジに螺合する雌ネジを形成したカプラー6を接続ヘッド5に接続し、ラムチェアー7をアンカーの頭部にセットすると共にセンターホールジャッキ8をラムチェアー7にセットし、カプラー6の頭部から上部に延びるテンションバー61をセンターホールジャッキ8の頭部にプリングナット81を使用して固定する。
センターホールジャッキ8を作動させてテンションバー61を上方に引上げ、支圧板3に押し付けられていたアンカーナット14を図11(3)に示すように1mm程度のクリアランスが形成された位置で停止し、アンカーナット14を回転してネジ作用でアンカーヘッド10に対してアンカーナット14の基部がアンカーヘッド10の基部の上になるまで上昇させる。
図11(5)に示すように、プリングナット81をテンションバー61からはずし、センターホールジャッキ8、ラムチェアー7を撤去し、カプラー6を取り外し、アンカーナット14をアンカーヘッド10に対して回転してアンカーヘッド10から取り外す。
取り外したアンカーナット14の故障した荷重測定手段4を交換してアンカーナット14による荷重測定が可能の状態とし、アンカーナット14をアンカーヘッド10に取り付ける。
取り付けの手順は、アンカーナット14を取り外すときと逆の手順であり、アンカーナット14をアンカーヘッド10に取り付け、アンカーナット14の基部をアンカーヘッド10の基部近くまでネジ回転によって降下させ、接続ヘッド5にカプラーとテンションバーを取り付ける。
センターホールジャッキ8の作動を解除すると、テンドンに作用している緊張力はアンカーヘッド10を介してアンカーナット14に伝達されて支圧板3に押し付けられ、テンドンは所定の緊張力で定着される。再定着に使用したカプラー、ラムチェアー及び接続ヘッドを撤去して作業を完了する。
なお、カプラーを接続するのに充分な余長がアンカーヘッドのネジ部にある場合は、接続ヘッドを使用することなく直接カプラーをアンカーヘッドに接続する。
この実施例は、図12に示すように、カプラー6のテンションバーに替えて複数のPC鋼線65を使用してカプラー6を介してアンカーヘッド10を引上げるもので、PC鋼線65を圧着グリップ66によってカプラー6に連結固定し、センターホールジャッキ8にはプリングヘッド83と固定クサビ84によって連結したものであり、その他は実施例1と同様であり、交換手順には変更がない。
ラムチェアー7をセットし、一端に圧着グリップを固着した複数のPC鋼線65をカプラー6の天井に設けた穴に通し、更にセンターホールジャッキ8のセンターホールを通してジャッキの頭部に導き、センターホールジャッキの頭部にクサビ穴が形成してあるプリングヘッド83をセットし、PC鋼線の他端をプリングヘッドのクサビ穴に通してクサビをセットして固定する。
センターホールジャッキ8を作動させると、ジャッキの上昇力はプリングヘッド83、PC鋼線65を介してカプラー6に伝えられてアンカーヘッド10を持ち上げる。
以下の手順は実施例1と同じであるので説明を省略する。
10 アンカーヘッド
11 雄ネジ
12 穴
13 クサビ
14 アンカーナット
2 テンドン(緊張鋼線)
3 支圧板
4 荷重測定手段
5 接続ヘッド
6 カプラー
7 ラムチェアー
8 センターホールジャッキ
Claims (6)
- アンカーヘッドに取り付ける定着調整用のアンカーナットであって、定着ナット部と定着荷重測定部を備え、定着ナット部にはアンカーヘッドに螺合する雌ネジが形成してあり、定着荷重測定部はアンカーヘッドの径より僅かに大きな内径に形成してアンカーヘッドには接触せずにアンカーナットが螺合するようにしてあり、定着荷重測定部には、アンカーナットに作用する定着荷重を計測するための荷重測定手段が設けてあるアンカーナット。
- 請求項1において、荷重測定手段は歪ゲージであり、歪ゲージはアンカーナットに形成した複数の穴、溝、または凹部のいずれかに設置してあるアンカーナット。
- アンカーナットが使用されている既存のアンカーに請求項1〜2のいずれかのアンカーナットを取り付ける方法であって、既存のアンカーのアンカーヘッドにカプラーを接続し、カプラーを引き上げてアンカーナットを支圧板から浮き上がらせ、アンカーナットを回転してアンカーヘッドに対して上昇させ、カプラーの引上げを解除してテンドンの緊張力をアンカーヘッドに盛り替えしてアンカーナットをフリーにし、アンカーナットをアンカーヘッドから取り外し、荷重測定手段を交換して再度アンカーヘッドに取り付けるか、または、新規のアンカーナットを取り付けるアンカーナットの交換方法。
- 請求項3において、アンカーヘッドとカプラーの間に接続ヘッドを介在させ、テンドンを接続ヘッドに固定するアンカーナットの交換方法。
- 請求項3または4において、カプラーは先端部にネジが設けてあるテンションバーを有し、テンションバーをセンターホールジャッキにプリングナットを使用して固定してカプラーを引き上げるアンカーナットの交換方法。
- 請求項3または4において、カプラーには圧着グリップによってPC鋼より線が固着してあり、このPC鋼より線をセンターホールジャッキにプリンヘッドとクサビで固定してカプラーを引き上げるアンカーナットの交換方法。
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