JP2004197551A - Spacer for anchor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばロックボルト等のアンカーを地盤に設置する場合、アンカー孔に対して、その孔心位置にアンカーを保持するためのアンカー用スペーサに関する。 The present invention relates to an anchor spacer for holding an anchor at an anchor hole position in an anchor hole when an anchor such as a lock bolt is installed on the ground.
従来、ロックボルトやグラウンドアンカーなどの各種アンカーが地盤安定化の手段として多用されている。これらのアンカーは、アンカー孔(掘削孔)に挿入した状態でその周囲に適宜のグラウト材を充填することにより地盤に定着される。この定着作業においては、それらグラウト材の被り厚を適正に確保することが重要であり、このためアンカーを掘削孔の中心すなわち孔心に位置させる各種形状のスペーサ(センタライザとも称される。)が一般的に使用され、アンカーの挿入部分に対して所定の間隔毎に複数個が装着される。 Conventionally, various anchors such as rock bolts and ground anchors have been frequently used as means for stabilizing the ground. These anchors are fixed to the ground by filling an appropriate grout material around the anchors in a state where the anchors are inserted into anchor holes (drilling holes). In this fixing operation, it is important to properly secure the covering thickness of the grout material. For this reason, various shapes of spacers (also referred to as centerizers) for positioning the anchor at the center of the drilling hole, that is, at the hole center. Generally used, a plurality of anchors are attached to the insertion portion of the anchor at predetermined intervals.
斯かるスペーサの従来例としては、下記の特許文献1ないし3に記載のものが知られている。その基本構成は、周壁の一部が分断され径方向の内外に拡縮変形が可能な略円筒状の把持部と、円周方向に互いにほぼ等間隔で設けられ径方向外方に膨出した複数の間隔保持片からなる。そして、これらスペーサは、アンカーの長手方向の適宜位置にその円筒状部分を嵌合させると、アンカー外周面から放射状に飛び出している複数の間隔保持片がそれぞれ掘削孔の内面に当接することにより、アンカーを掘削孔の中心位置に保持するものである。
As conventional examples of such a spacer, those described in
上記スペーサの主たる対象であるロックボルトの場合には、経済性および入手の容易さ等の理由により、竹フシ棒鋼やネジフシ棒鋼などの鉄筋コンクリート用の異形棒鋼が利用されている。これらの異形棒鋼は、例えば端部にネジ切りをするなど、長さの切断以外に適宜の加工を施したり、あるいは格別の加工を施すことなくそのままの状態で適用されている。そして、ロックボルトには、その使用条件等に応じ、各種形状・仕様の異形棒鋼の中から適当なものが選定される。ところで、上記異形棒鋼におけるリブ外径や節外径などの細部の寸法は、外径の基準を表す呼び名が同じであっても、各メーカーにより少なからず差異がある。さらに、断面が楕円状等の真円から外れたものも存在するなど、異形棒鋼としての呼び名が同じでも、その形状と寸法はさまざまである。さらに、対象となる地盤の性状によりグラウト材の定着力に差が生じることから、同一のアンカーを使用する場合でも削孔径が異なる場合が多々あり、これを考慮すると、把持部の内径が同じで間隔保持片の突出量が異なるスペーサも必要である。 In the case of the lock bolt which is a main object of the spacer, deformed steel bars for reinforced concrete such as bamboo bar steel bars and screw bar bars are used for reasons such as economy and availability. These deformed steel bars are applied in an appropriate state other than cutting the length, for example, by threading the ends, or without any special processing. As the lock bolt, an appropriate one is selected from deformed steel bars of various shapes and specifications according to the use conditions and the like. By the way, details of dimensions such as rib outer diameter and node outer diameter of the above deformed steel bars vary considerably among manufacturers even if the names indicating the standards of the outer diameters are the same. Furthermore, even if the cross-section is out of a perfect circle such as an elliptical shape, the shape and size of the deformed steel bar are various even if the same name is used. Furthermore, since the difference in the anchoring force of the grout material occurs due to the properties of the target ground, there are many cases where the drilling diameter is different even when the same anchor is used, and in consideration of this, the inner diameter of the grip portion is the same. It is also necessary to have spacers with different protrusion amounts of the spacing members.
しかるに、異形棒鋼のメーカーごとの各呼び名と削孔径にそれぞれ適合する多数種のスペーサを揃えるのは、製造面や保管面でのコストアップにつながり不経済である。このため、上記特許文献1,3に記載される従来のスペーサでは、適度に変形が可能な素材を用い、略円筒状の把持部については、装着時に縮径変形させることを前提として、その内径を何種類かの呼び名に対応できるように大き目に設定するのが通例である。また、間隔保持片の突出量についても、把持部と同様に事前に塑性変形させて縮径するか、あるいは削孔への挿入時の変形を前提として大き目に設定することで対応しているのが実情である。
However, it is uneconomical to prepare a large number of spacers that match the respective names and drilling diameters for each manufacturer of deformed steel bars, which leads to increased manufacturing and storage costs. For this reason, in the conventional spacers described in
また、上記従来例のスペーサにおいて、径方向に変形可能な略円筒状の把持部は、周壁の一部が長手方向に分断され、分断された周壁側端部間に適宜の間隔が形成されている。そして、この把持部の円周に対して直交する方向、すなわちアンカーの長手方向に沿い且つ径方向外方に膨出する複数の間隔保持片は、いずれも非装着状態を基準にして各間隔保持片が当該把持部に対して円周上でほぼ等間隔となる位置に互いに平行離隔状態で配置されている。特許文献1に記載のスペーサを例にすれば、図25,26に示すように、4個の間隔保持片5A,5B,5C,5Dは、把持部6に対して非装着状態でほぼ90度間隔となるように作られている。
Further, in the above-described conventional spacer, the radially deformable substantially cylindrical grip portion has a part of the peripheral wall divided in the longitudinal direction, and an appropriate interval is formed between the divided peripheral wall side ends. I have. The plurality of spacing pieces that bulge outward in the direction perpendicular to the circumference of the grip portion, that is, along the longitudinal direction of the anchor and outward in the radial direction, hold each spacing based on the non-attached state. The pieces are disposed in parallel with each other at positions that are substantially equally spaced on the circumference with respect to the grip portion. Taking the spacer described in
ところが、非装着状態を基準にした上記のような設定により、装着状態のスペーサでは、図27に示すように、適用すべきアンカーAの外径に応じて把持部6が縮径し、それに伴い隣り合う間隔保持片5A〜5D間の間隔が変化し、均等配置が崩れることになる。この場合、まずアンカーAの軸心から間隔保持片5A〜5Dの各膨出部分までの距離に差が生じる。これに加え、把持部6の開口側端部に近い場所に設けられている間隔保持片5A,5Dにおいては、縮径変形の影響を最も受けやすいため、本来なら削孔内面に正対して当接すべき膨出部分の対向面の向きが変化することが避けられない。このことは、間隔保持片5A〜5Dの間で支持力の差となって現れる。特に、縮径変形の度合いが大きい適用下限のアンカーに装着した場合には、その傾向が顕著である。また、特許文献2に記載のスペーサのように拡径して装着するタイプにおいても同様な現象が生じる。このように、把持部の拡縮変形に起因して各間隔保持片が削孔内面に対して均等な放射状配置で当接しなくなることにより、アンカーと削孔との間において、グラウト材の充填不良等につながる軸心のずれが発生しやすいという問題点があった。
However, with the above-described setting based on the non-mounted state, in the mounted state of the spacer, as shown in FIG. 27, the
ところで、多くの地盤では、礫や土砂または岩盤等が入り交じり、均一な地質ではない。このため、掘削孔の直進性が低下したり、全長に渡って真円の断面とならずに歪な部分が形成されたりする。このような事情から、掘削孔への挿入時に大きな抵抗とならず、且つ挿入後においてアンカーを中心位置に保持しなければならない上記スペーサの間隔保持片には、掘削孔の壁面状態に追随可能な適度の弾性変形能力が望まれている。 By the way, in many grounds, gravel, earth and sand, bedrock, etc. are mixed and the ground is not uniform. For this reason, the straightness of the excavation hole is reduced, and a distorted portion is formed over the entire length without forming a true circular cross section. Under such circumstances, the spacers, which do not cause a large resistance at the time of insertion into the drilling hole and have to hold the anchor at the center position after insertion, can follow the wall surface state of the drilling hole. A moderate elastic deformation capacity is desired.
上記特許文献1に記載のスペーサは、把持部が開口する構成になっているが、その形状からしてアンカー端部からの挿入を前提とするものである。すなわち、図面から明らかなように、開口部における把持部周壁の両側端縁部分が打抜き状態のままであり、特にアンカー外径に対する開口部の幅もかなり狭いので、アンカー側面からの装着は困難である。さらに、アンカー端部からの挿入となるから、長手方向の所定位置まで円滑に移動できるようにするため、両方の把持部の内径はアンカー外径よりも幾分大きく設定されている。したがって、アンカーに対する固定は、スペーサを端部から所定位置までずらした後、各間隔保持片の膨出部分を握り込むなどして把持部の内径を縮め、適宜の結束線で把持部を緊結する必要がある。
The spacer described in
このように両端側の把持部が固定されると、各間隔保持片は、これと一体になっている把持部により両端側で拘束されることから、スペーサがバネ鋼板等の弾性材料で形成されていた場合では、その弾性変形能力が大幅に抑制されてしまう。このため、掘削孔への挿入時において、各間隔保持片は孔の楕円状部分などを通過する際に、その孔壁内面の状態に合わせて円滑に弾性変形することができず、大きな抵抗が生じる。したがって、この場合には、挿入性の低下が避けられない。さらに、非装着状態で円周方向に均等配置されている4個の間隔保持片は、装着状態での把持部の縮径に伴い均等配置から外れることになる。しかしながら、各間隔保持片はその両端側で把持部に拘束されるため、その頂部である当接部分が孔壁内面に追随して正対するような周方向への変形ができない。このことは、挿入性の低下や偏心の原因にもつながる。一方、非弾性材料によりスペーサを形成した場合では、直進性あるいは真円性の悪い掘削孔に適用したとき、挿入途中で塑性変形した間隔保持片が元の状態に戻らず、アンカーを孔心に位置させることができないという問題がある。 When the grips at both ends are fixed in this way, each spacer is restrained at both ends by the grips integrated with the spacers, so that the spacer is formed of an elastic material such as a spring steel plate. In such a case, the elastic deformation capability is greatly suppressed. For this reason, at the time of insertion into an excavation hole, each spacing piece cannot smoothly elastically deform according to the state of the inner surface of the hole wall when passing through an elliptical portion of the hole, and a large resistance is generated. Occurs. Therefore, in this case, a decrease in insertability is inevitable. Furthermore, the four spacing pieces equally arranged in the circumferential direction in the non-attached state come out of the uniform arrangement as the diameter of the grip portion in the attached state is reduced. However, since each of the spacing pieces is constrained by the gripping portions at both ends, the abutment portion, which is the top, cannot follow the inner surface of the hole wall and cannot be deformed in the circumferential direction. This leads to a decrease in insertion performance and a cause of eccentricity. On the other hand, when the spacer is formed of an inelastic material, when applied to a drilling hole with poor straightness or roundness, the spacer that has been plastically deformed during insertion does not return to the original state, and the anchor is placed in the hole center. There is a problem that it cannot be located.
次に、特許文献2に記載のスペーサは、アンカーに対して側面から装着する点で特許文献1のものとは異なる。この場合、スペーサはバネ鋼板等の弾性材料で形成され、把持部の締付力によりアンカーに固定される。そして、各間隔保持片は、略円筒状の把持部の一端側において径方向外方に向けて膨出している。これらは一体成形であることにより、間隔保持片の基部すなわち把持部に近い部分では、把持部の円筒形状の影響を受けて曲面状に形成されている。このため、このスペーサでは、間隔保持片全体としての弾性変形が抑制され、実質的には自由端側に近い部分のみが変形可能領域となっている。したがって、挿入の際に間隔保持片の先端が掘削孔の内壁面に引っ掛かったり、内壁面を削ることもあり、このスペーサの挿入性は必ずしもよくない。そして、そのような食込みがあった場合には、アンカーを孔心に位置させることができないなど、このスペーサにおいても上記従来例と同様に解決すべき問題が残されていた。
Next, the spacer described in
本発明は、これら従来技術の問題点に鑑みなされたもので、アンカー外径の変化に対して各間隔保持片の均等な放射状配置が維持され、掘削孔に挿入したときに軸心のずれが生じにくいスペーサ、および軸心のずれが生じにくく掘削孔への挿入性が向上したアンカー用スペーサの提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of these problems of the related art, and maintains a uniform radial arrangement of the spacing members with respect to a change in the outer diameter of the anchor. It is an object of the present invention to provide a spacer which is hardly generated and an anchor spacer which is hardly shifted and has improved insertability into a drill hole.
上記課題を解決するため、本発明の請求項1では、周壁の一部が軸心方向に沿って開口する略円筒状に形成され、その開口側端部がそれぞれ径方向の内外に変形可能でアンカーを内部に受け入れて把持する把持部と、この把持部と一体でその一端側において少なくとも中間部分が互いに周方向にほぼ等間隔でアンカーの長手方向に沿って延在するとともに径方向外方に膨出し、当該膨出部を削孔の壁面に当接せしめてアンカーと壁面の間を所定の間隔で保持する少なくとも3個の間隔保持片を備えるアンカー用スペーサであって、前記間隔保持片の2個が、前記把持部に対して膨出部が周方向においてそれぞれ開口側端部に近い位置に配置され、且つ把持部との交差部が膨出部よりも周方向の内方に位置することを特徴としている。
In order to solve the above problem, in
上記構成によれば、把持部が拡径あるいは縮径したときにその影響を受けやすい開口側端部に近い位置に配置される2個の間隔保持片は、削孔内面に当接すべくアンカーの長手方向に沿うように配置される膨出部が把持部に対してその延長線上で交わることなく、基部側において膨出部よりも周方向の内方位置で交差している。すなわち、間隔保持片の基部側部分をアンカーの長手方向に対して傾斜させるなどして膨出部から明確に区分することにより、把持部と間隔保持片の膨出部との連動性を低減することができる。その結果、開口側端部に近い位置に配置される2個の間隔保持片では、当該基部側部分で把持部の変形が緩和され、膨出部への影響が少なくなる。したがって、斯かるスペーサでは、すべての間隔保持片の配置状態が装着後においてもそれほど変化せず、常に削孔内面に対してほぼ均等に当接するので、外径に多少の大小があってもアンカーを削孔の中心に確実に保持することができる。 According to the above configuration, the two spacing members disposed near the opening-side end, which are susceptible to the effect when the gripping portion expands or contracts in diameter, are anchored so as to abut against the inner surface of the hole. The bulging portion arranged along the longitudinal direction of the cross section does not intersect the gripping portion on an extension line thereof, but intersects at the base portion side at a position more inward in the circumferential direction than the bulging portion. That is, by interlocking the grip portion and the bulging portion of the spacing member by clearly separating the bulging portion from the bulging portion by, for example, inclining the base side portion of the spacing member with respect to the longitudinal direction of the anchor. be able to. As a result, in the two interval holding pieces disposed near the opening-side end, the deformation of the gripping portion is reduced at the base-side portion, and the influence on the bulging portion is reduced. Therefore, in such a spacer, the arrangement state of all the spacing members does not change so much even after the mounting, and always abuts substantially evenly on the inner surface of the drilled hole. Can be securely held at the center of the hole.
請求項2に係るスペーサは、上記構成において、間隔保持片の反把持部側が自由端として形成されることを特徴とするものである。すなわち、各間隔保持片は一端側が拘束されてないため、削孔への挿入時に膨出部が削孔内面に当接すると、それらが弾性変形あるいは塑性変形により長手方向に移動しながら縮径変形する。このため、間隔保持片の膨出部が削孔径より大きくても、円滑に挿入することができる。
The spacer according to
請求項3に係るスペーサは、上記間隔保持片の反把持部側の端部に、膨出部よりも小径の折返し部を形成したものである。この場合には、前記のような異形棒鋼からなるアンカーに適用したとき、当該端部がアンカー表面に当接状態であっても表面の凹凸形状に引っ掛かり難く、特に前項のような自由端側が長手方向に移動する状況において好都合である。 According to a third aspect of the present invention, the folded portion having a smaller diameter than the bulging portion is formed at an end of the space holding piece on the side opposite to the gripping portion. In this case, when applied to the anchor made of the deformed steel bar as described above, even when the end portion is in contact with the anchor surface, it is difficult to be caught by the uneven shape of the surface, and particularly, the free end side as described in the preceding paragraph is long. This is advantageous in a situation of moving in a direction.
請求項4に係るスペーサは、請求項1に係るスペーサにおいて、間隔保持片の反把持部側に、各間隔保持片を繋ぐアンカーよりも大径で周壁の一部が軸心方向に沿って開口する筒状部を設けたことを特徴とするものである。この場合には、スペーサの形状安定性が高まるばかりか、間隔保持片の反把持部側においても、アンカーのほぼ全周を囲むことになるため、反把持部側が自由端であるものに比べ、アンカーから脱落し難くなるという効果がある。
The spacer according to claim 4 is the spacer according to
請求項5に係るスペーサは、周壁の一部が軸心方向に沿って開口する略円筒状に形成され、その開口側端部がそれぞれ径方向の内外に変形可能でアンカーを内部に受け入れて把持する把持部と、この把持部と一体でその一端側において少なくとも中間部分が互いに周方向にほぼ等間隔でアンカーの長手方向に沿って延在するとともに径方向外方に膨出し、当該膨出部を削孔の壁面に当接せしめてアンカーと壁面の間を所定の間隔で保持する少なくとも3個の間隔保持片を備えるアンカー用スペーサであって、前記間隔保持片が、それぞれ少なくとも一端側においてアンカーよりも大径で周壁の一部が軸心方向に沿って開口する筒状部で繋がれ、当該筒状部が前記把持部に対して円周方向の切欠を介して軸心方向に連接されていることを特徴としている。 In the spacer according to the fifth aspect, a part of the peripheral wall is formed in a substantially cylindrical shape that opens along the axial direction, and the opening-side ends thereof can be deformed inward and outward in the radial direction, and receive and hold the anchor inside. A grip portion, which is integral with the grip portion, and at least an intermediate portion at one end thereof extends at substantially equal intervals in the circumferential direction along the longitudinal direction of the anchor and bulges radially outward, An anchor spacer having at least three spacing pieces for holding the gap between the anchor and the wall at a predetermined distance by contacting the gap with the wall face of the drilling, wherein the spacing pieces are each provided on at least one end side with an anchor. A part of the peripheral wall having a diameter larger than that is connected by a cylindrical portion that opens along the axial direction, and the cylindrical portion is connected to the grip portion in the axial direction through a notch in the circumferential direction. Is characterized by To have.
上記構成によれば、アンカー外径の大小に応じて変形する把持部に対し、端部が筒状部で繋がれている間隔保持片を、把持部と筒状部との間に介在させた所定長さの円周方向の切欠により実質的に分離したものである。すなわち、略円筒状の把持部と筒状部とは一体であっても、それらは互いに周壁の一部でしか繋がっていないことから、把持部の変形がこれに及ぶことは少なく、間隔保持片への影響も少ない。これにより、前記各請求項に関わるスペーサと同様にこのスペーサもアンカー外径の大小に対して適応性の高いものとなる。さらに、間隔保持片の他端側にも把持部側と同様な筒状部を設ければ、アンカーからの脱落防止効果は一段と高まる。なお、アンカーに装着したときの把持部における変形は、その開口側端部に近づくほど大きく、開口側端部とは軸心を挟む対向位置が最も小さい。したがって、円周方向の切欠は、開口側端部の対向位置付近を残して設けるのが好適である。 According to the above configuration, for the gripping portion that is deformed according to the magnitude of the outer diameter of the anchor, the interval holding piece whose end is connected by the cylindrical portion is interposed between the gripping portion and the cylindrical portion. It is substantially separated by a circumferential cutout of a predetermined length. That is, even if the substantially cylindrical grip portion and the cylindrical portion are integrated, they are connected to each other only at a part of the peripheral wall. There is little effect on Thus, like the spacer according to each of the above-mentioned claims, this spacer has high adaptability to the magnitude of the anchor outer diameter. Further, if a cylindrical portion similar to the grip portion side is provided on the other end side of the gap holding piece, the effect of preventing the gap holding piece from falling off from the anchor is further enhanced. Note that the deformation of the grip portion when attached to the anchor is greater as approaching the opening end, and the position facing the opening end with the axis is the smallest. Therefore, it is preferable that the notch in the circumferential direction is provided leaving the vicinity of the position facing the opening side end.
請求項6に係るスペーサは、上記各構成において、把持部の開口側端部が、外周面側に折り返されていることを特徴とするものである。この場合には、当該開口部を利用してアンカーの側面から装着することが可能になるので、取付作業の効率化に大いに効果がある。
The spacer according to
請求項7に係るスペーサは、上記請求項1ないし請求項6の各構成において、少なくとも把持部と間隔保持片をバネ鋼材により一体成形することを特徴としている。この場合には、それら部位の弾性変形により、アンカー外径および削孔径の変化に追従しやすく、スペーサの適用範囲を広げる上できわめて有効である。 A spacer according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that, in each of the configurations of the first to sixth aspects, at least the grip portion and the spacing member are integrally formed of a spring steel material. In this case, the elastic deformation of these portions makes it easy to follow changes in the outer diameter of the anchor and the diameter of the drilled hole, which is extremely effective in expanding the applicable range of the spacer.
そして、請求項8に係るスペーサは、周壁の一部が軸心方向に沿って開口する略円筒状に形成され、アンカーをその開口部側から内部に受け入れて弾発的に把持する把持部と、この把持部の一端側にあって互いに周方向にほぼ等間隔でアンカーの長手方向に沿って延在するとともに径方向外方に膨出し、当該膨出部分の頂部を掘削孔の壁面に弾発的に当接せしめてアンカーと壁面の間を所定の間隔に保持する複数の間隔保持片と、これら間隔保持片の少なくとも他端側にあって把持部の開口部とほぼ同じ周方向位置で周壁の一部が開放し、アンカーをその開口部側から内部に遊嵌状態で受け入れる筒状部とが、弾性板材により一体形成されていることを特徴としている。 The spacer according to claim 8 is formed in a substantially cylindrical shape in which a part of the peripheral wall is opened along the axial direction, and a grip portion that elastically grips the anchor by receiving the anchor internally from the opening side. At one end of the gripping portion, extending at substantially equal intervals in the circumferential direction along the longitudinal direction of the anchor, and bulging radially outward, with the top of the bulging portion elastically facing the wall surface of the drilling hole. A plurality of gap holding pieces that abut against each other and hold the gap between the anchor and the wall surface at a predetermined gap, and at least at the other end side of the gap holding pieces and at substantially the same circumferential position as the opening of the gripping portion. It is characterized in that a part of the peripheral wall is opened, and a tubular part for receiving the anchor from the opening side thereof into the interior in a loosely fitted state is formed integrally with an elastic plate material.
このような構成によれば、各間隔保持片は一端側において把持部により固定されるが、他端側では筒状部がアンカーに対して遊嵌状態であることから、弾性板材の一体成形からなるその膨出部分の径方向への拡縮変形に伴い、筒状部と一体になってアンカーの長手方向に進退可能になっている。すなわち、複数の間隔保持片の少なくとも1個が、掘削孔内面に突出した岩石等に接触して内方(アンカー側)に押圧されたときには、それらが両端側において略円筒状の把持部と筒状部とにそれぞれ繋がり、その全体的な円筒形状に基づく剛性により個別の間隔保持片の変形が抑制され、全ての間隔保持片が連動してアンカーの長手方向に伸びるような変形をする。このスペーサを装着したアンカーは、挿入時において各間隔保持片が掘削孔内面の凹凸状態に追随して無理なく弾性変形をするので挿入性が向上するとともに、アンカーを掘削孔の軸心に設置させることが可能になる。 According to such a configuration, each of the spacing members is fixed at one end by the grip portion, but at the other end side, the cylindrical portion is loosely fitted to the anchor. With the expansion and contraction of the bulging portion in the radial direction, the bulging portion can move forward and backward in the longitudinal direction of the anchor integrally with the tubular portion. That is, when at least one of the plurality of interval holding pieces contacts the rock or the like protruding from the inner surface of the excavation hole and is pressed inward (anchor side), they are gripped with a substantially cylindrical grip portion at both ends. Respectively, and the rigidity based on the overall cylindrical shape thereof suppresses the deformation of the individual spacing members, and all the spacing members cooperate with each other to extend in the longitudinal direction of the anchor. Anchors equipped with this spacer, when inserted, allow each of the spacing pieces to easily follow the unevenness of the inner surface of the digging hole and be elastically deformed without difficulty, thereby improving insertability and installing the anchor at the axis of the digging hole. It becomes possible.
さらに、上記請求項8の構成において、前記把持部と前記筒状部の開口側端部を外周面側に折り返した場合には、当該開口部を利用してアンカーの側面から装着することが容易になるので、取付作業の効率化に大いに効果がある。また、前記把持部に突起等のずれ止め手段を設けてもよく、この場合には、アンカーを掘削孔に挿入する際にスペーサが長手方向に変位するのを有効に阻止することができる。 Further, in the configuration according to the eighth aspect, when the opening side ends of the grip portion and the cylindrical portion are turned to the outer peripheral surface side, it is easy to mount the anchor from the side surface using the opening. Therefore, there is a great effect on increasing the efficiency of the mounting operation. In addition, a slip-preventing means such as a projection may be provided on the grip portion. In this case, it is possible to effectively prevent the spacer from being displaced in the longitudinal direction when the anchor is inserted into the excavation hole.
本願の請求項1ないし請求項7に係るアンカー用スペーサは、適用すべきアンカー外径の大小により変形する把持部に対し、間隔保持機能を担う複数の間隔保持片をその影響から遠ざけたので、例えばロックボルトのように同じ呼び名でも形状や寸法にばらつきのあるアンカーを確実に掘削孔の軸心位置に設置することができる。
In the anchor spacer according to
また、請求項8ないし請求項10に係るアンカー用スペーサは、各間隔保持片が一端側において把持部により固定されるが、他端側では筒状部がアンカーに対して遊嵌状態であることから、弾性板材の一体成形からなるその膨出部分の径方向への拡縮変形に伴い、筒状部と一体になってアンカーの長手方向に進退可能である。これにより、掘削孔へのアンカーの挿入が容易になり、アンカーを確実に掘削孔の軸心位置に設置することができる。 In the anchor spacer according to the eighth to tenth aspects, each of the spacing members is fixed by the grip portion at one end, but the tubular portion is loosely fitted to the anchor at the other end. Therefore, the swelling portion formed by integral molding of the elastic plate material can be advanced and retracted in the longitudinal direction of the anchor integrally with the tubular portion with the radially expanding and contracting deformation. This facilitates insertion of the anchor into the borehole, and allows the anchor to be reliably installed at the axial center of the borehole.
本願の請求項1ないし請求項7に係るアンカー用スペーサにおいて、アンカー外周面に嵌合する略円筒状の把持部の開口側端部は、径方向の内外に変形することで外径の異なる種々のアンカーに適用可能であり、また当該開口部分を適宜開くことによりアンカーに対して側面からも装着することができる。斯かる把持部は、各間隔保持片の片側のみに設ければよいが、もちろん両側に設けることもできる。そして、本発明では適用対象のアンカー外径と当該把持部の内径に差があった場合、装着に伴う把持部の変形に対して、それと一体になっている各間隔保持片への影響を低減した点に技術的な特徴がある。
In the anchor spacer according to
すなわち、請求項1ないし4に係るスペーサでは、把持部と一体になっている少なくとも3個の間隔保持片のうちで、前記開口側端部に近いを2個の間隔保持片については、アンカーの長手方向と平行な膨出部に対して、例えば把持部側の基部を周方向の内方に向けて傾斜させるなどして膨出部の延直線上から外した点に特徴がある。このような形状の採用により、アンカー外径の大小に応じて把持部が拡大あるいは縮小したとき、当該傾斜部分がそれらの変形に伴う影響を緩和し、膨出部の配置状態に大きな変化が生じ難いものとなる。また、請求項5に係るスペーサでは、アンカー外径の大小により変形する略円筒状の把持部に対し、各間隔保持片を一端側で繋ぐ筒状部を円周方向に続く所定長さの切欠を介して連接することにより、間隔保持片と把持部とを実質的に切り離し、その影響を減らしたものである。
That is, in the spacer according to any one of
なお、請求項1ないし請求項7に係るスペーサにおいて、間隔保持片の数は3個以上あれば格段の限定はないが、好ましくは4個である。例えば、間隔保持片が3個の場合には、把持部の開口側端部の近くに1個ずつと、当該開口側端部に対して軸心を挟む対向位置に残りの1個を配置すればよく、各間隔保持片間はほぼ120度になる。その材質については、削孔径の適用範囲が拡大するなどの理由によりバネ鋼材などの弾性に富む素材が好適であるが、通常の鋼材や合成樹脂の使用も可能である。また、請求項8ないし請求項10に係るスペーサでは、その構成に基づき弾性材による一体成形が必須である。以下、本発明の実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
In the spacers according to
図1ないし図3は、本発明に係るアンカー用スペーサの第一実施例を示し、それぞれ正面図、平面図および側面図である。図示のアンカー用スペーサ1は、適度な弾性を有する鋼板からなり、略円筒状の把持部11と、その軸心方向の一端側に把持部11と一体に設けられた4個の間隔保持片12a,12b,12c,12dで構成されている。この把持部11は、周壁の一部が軸心方向に分断されて開口し、それぞれの開口側端部13,13が外周面側に折り返されている。さらに、周壁内面の軸心を挟む対向位置に2個の突起14が設けられている。この突起14は、本発明において必須要件ではなく、設ける場合でも適宜数を把持部11の適宜場所に設ければよい。また、4個の間隔保持片12a,12b,12c,12dは、把持部11の一端側の周縁部分で屈曲されて径方向斜め外方に延びた傾斜部15a,15b,15c,15dを形成し、中央よりも把持部11に近い位置でさらに屈曲され、その余の部分が把持部11の軸心と平行な膨出部16a,16b,16c,16dとして形成されている。
1 to 3 show a first embodiment of an anchor spacer according to the present invention, and are a front view, a plan view and a side view, respectively. The illustrated
次に、本発明の技術的特徴である把持部と間隔保持片の位置関係について、図2を中心に詳述する。ここで、各間隔保持片12a,12b,12c,12dにおける4個の膨出部16a,16b,16c,16dは、非装着状態で周方向において互いに等間隔となるようにほぼ90度の間隔で配置される。これらのうちで奥側に位置する2個の間隔保持片12b,12cは、傾斜部15b,15cと膨出部16b,16cとが、中間において径方向に屈曲されるのみで、軸心方向に見たとき直線上に延びている。ところが、両方の開口側端部13,13に近い2個の間隔保持片12a,12dでは、その関係が全く異なっている。すなわち開口側端部13,13に近い2個の間隔保持片12a,12dの傾斜部15a,15dでは、その把持部11側がそれぞれ奥側に位置する傾斜部15b,15c側に近づき、それらが正対位置から外れ、平面視において十字状配置が崩れた状態になっている。すなわち、正面あるいは側面でみたとき、それら傾斜部15a,15dが少し捻じれたように見えるのである。
Next, the positional relationship between the grip portion and the spacing member, which is a technical feature of the present invention, will be described in detail with reference to FIG. Here, the four bulging
なお、この種のアンカー用スペーサは、プレス成形による製造が一般であり、初めに適宜の鋼板を櫛歯状に打ち抜き、把持部となる各歯の基端部分を円筒状に丸めることで得られる。本発明では、図4に示すように、成形後に間隔保持片となる各櫛歯12a,12b,12c,12dのうちで両端側に位置する櫛歯12a,12dについては、把持部となる基端部分11側に所定長さの傾斜辺15a,15dが形成されるように打ち抜く。そして、各櫛歯12a,12b,12c,12dを基端部分11との境界付近で一面側に斜めに折り曲げ、さらに中間の所定位置で基端部分11の面と平行になるように屈曲した後、全体を円筒状に丸めると、上記の把持部11、傾斜部15a,15b,15c,15dおよび膨出部16a,16b,16c,16dが形成される。
In addition, this type of anchor spacer is generally manufactured by press molding, and is obtained by first punching an appropriate steel plate into a comb shape, and rounding the base end portion of each tooth serving as a grip portion into a cylindrical shape. . In the present invention, as shown in FIG. 4, of the
次に、上記アンカー用スペーサ1の装着方法について、図5,6に基づき説明する。ここでは、アンカーとして竹節状の異形鉄筋からなるロックボルトRに適用した事例を示している。まず、アンカー用スペーサ1を装着するには、把持部11の開口側端部13,13をロックボルトRの所定位置に側面から宛がい、強く押し付ける。これにより、開口側端部13,13が素材の弾性に抗しながら開き、把持部11の内部にロックボルトRが嵌合する。この場合、把持部11の内面に設けられている2個の突起14は、ロックボルトRとの間での回転や長手方向へのずれ防止に効果がある。このようにして、本発明によるアンカー用スペーサ1は、ワンタッチ操作でアンカーに装着することができる。なお、装着すべきアンカーの外径が把持部11の内径よりも小さい場合、あるいは把持部11による把持力を高めてより確実な外れ防止を図る場合には、適宜の補助部材の使用が有効である。例えば、図7に示すように、結束線Wを把持部11と各間隔保持片12a,12b,12c,12dの境界付近に巻き付けて緊締したり、あるいは図示はしないが、両方の開口側端部13,13の折り返し部分の裏側に跨って開き止めをするコ字状のクリップを、把持部11の軸心方向に挿入するようにして嵌着してもよい。
Next, a method of mounting the
すなわち、上記アンカー用スペーサ1は、適用するアンカーの外径の大小に対して、把持部11を拡径もしくは縮径させて対応することになる。このような場合、把持部11の周壁は、開口側端部13,13に近いほど変形量が大きくなる。したがって、各間隔保持片12a,12b,12c,12dに着目すれば、開口側端部13,13に近い間隔保持片12a,12dが、その影響を受けやすい。しかしながら、本発明では上記のように膨出部16a,16dに対して傾斜部15a,15dがそれぞれ延長線上から外れていることにより、当該膨出部16a,16dに対する把持部11の変形の影響が緩和される。このため、各膨出部16a,16b,16c,16dの当初の均等な配置状態、すなわち軸心からの距離および削孔内面に対する当接面の向きに大きな変化が生じることはない。
That is, the
図8,9は、上記ロックボルトRの削孔Hへの挿入状態を示している。この場合、アンカー用スペーサ1における各膨出部16a,16b,16c,16dの軸心からの距離は、削孔Hの内径よりも大きく設定されている。そして、アンカー用スペーサ1の各傾斜部15a,15b,15c,15dが削孔Hの入り口に当接し、ロックボルトRの押圧力によりその傾斜面が押されると、ロックボルトRの基部側に倒れるように変形して内部に挿入される。すなわち、これらの間隔保持片12a,12b,12c,12dは、片側が自由端であり、一定の長さをもって湾曲して延びているため、各傾斜部15a,15b,15c,15dの基部を節点として無理なく縮径し、各膨出部16a,16b,16c,16dが削孔内面に対してほぼ均等に当接する。これにより、ロックボルトRは削孔Hの中心に設置することができる。
8 and 9 show a state where the lock bolt R is inserted into the hole H. In this case, the distance from the axis of each bulging
図10ないし図12は、本発明に係るアンカー用スペーサの第二実施例を示し、それぞれ正面図、平面図および側面図である。なお、以下の各実施例において、前記実施例と重複する部分については同一符号で示し、その説明を省略する。図示のアンカー用スペーサ2は、把持部11と一体に4個の間隔保持片21a,21b,21c,21dが設けられている点では前記実施例と共通する。ただし、個々の間隔保持片21a〜21dは、傾斜部22a〜22dに続く膨出部23a〜23dの反把持部11側が直線のままで終わらず、軸心に向けて斜め内方に屈曲され、さらにその端末部分が折返し部24a〜24dとなっている。なお、円周方向にほぼ90度の間隔で配置されるこれら折返し部24a〜24dは、対向関係にある折返し部24aと折返し部21c、折返し部21bと折返し部24dの間隔が把持部11の内径よりも小さく設定されている。また、開口側端部13,13に近い折返し部24aと24dの先端側部分は、他の折返し部24b,24cのように軸心に正対状態で斜め外方に屈曲されるのではなく、傾斜部22a,22dの影響を受け、正対状態よりもやや斜めの状態で接するように折り曲げられている。すなわち、間隔保持片21a,21dを軸心に向けてみた場合、折返し部24aと24dの折り曲げ線は、他のものでは長手方向に対して直交するのに対して、斜めになっている。
10 to 12 show a second embodiment of the anchor spacer according to the present invention, and are respectively a front view, a plan view and a side view. In the following embodiments, parts that are the same as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The illustrated
図13は、上記アンカー用スペーサ2をロックボルトRに装着した状態を示している。本実施例では、間隔保持機能を担う膨出部23a〜23dは、折返し部24a〜24dがロックボルトRに当接することにより、把持部11の反対側でも支持されるので、前記のものに比べて弾発性が高まる。ロックボルトRには、一般的に竹フシ棒鋼やネジフシ棒鋼などの外周面に凹凸が形成されている異形棒鋼が多用されるが、アンカー用スペーサ2は折返し部24a〜24dを有することにより、装着時あるいは削孔への挿入時において、それら先端部分がロックボルトRの表面に引っ掛かることがなく、良好な作業性が得られる。なお、間隔保持片21a,21b,21c,21dは、上記のように傾斜部22a〜22d、膨出部23a〜23dのように各部位が明確に分かれる必要はなく、全体として円弧状にしてもよい。
FIG. 13 shows a state in which the
図14,15は、本発明に係るアンカー用スペーサの第三実施例を示し、それぞれ側面図と平面図である。図示のアンカー用スペーサ3は、間隔保持片31a〜31dの他端側に把持部11よりも大径の筒状部32が設けられている。この筒状部32は、図15から明らかなように、把持部11と同様に周壁の一部が軸心方向に沿って開口するとともにそれぞれの開口側端部33,33が外周面側に折り返されているが、その内径が適用すべきアンカーの外径より大きく設定されている。そして、斯かるアンカー用スペーサ3は、それらの開口部分を利用することにより、アンカーに対して側面から簡単且つ確実に装着することができる。この場合、筒状部32はアンカーをアンカー用スペーサ3の他端側でも囲むことで、脱落防止に大いに効果がある。また、筒状部32の内径はアンカー外径よりも大きく、間隔保持片31a〜31dの他端側はアンカーの長手方向に移動自在であるため、削孔への挿入時に生じる膨出部34a〜34dの拡縮変形を妨げず、円滑に挿入することができる。
14 and 15 show a third embodiment of the anchor spacer according to the present invention, and are a side view and a plan view, respectively. The illustrated
図16,17は、本発明に係るアンカー用スペーサの第四実施例を示し、それぞれ側面図と平面図である。図示のアンカー用スペーサ4は、前記各実施例とは異なり、アンカー外径の大小により変形を受ける把持部41に対して、間隔保持片42a〜42dを実質的に切り離した構成になっている。すなわち、各間隔保持片42a〜42dの両端部分には、把持部41よりも大径の筒状部43,44が設けられ、このうち一方の筒状部43が切欠45を挟んで把持部41に連接されている。これらの筒状部43,44は、図17から明らかなように、把持部41と同様に周壁の一部が軸心方向に沿って開口し、その内径が適用すべきアンカーの外径より大きく設定されている。なお、切欠45は円周の大半を占め、把持部41と筒状部43とは円周の一部で繋がっている。斯かる構成により、把持部41がアンカーの大小に応じて拡縮変形しても、その影響は間隔保持片42a〜42dにはほとんど至らない。このため、間隔保持片42a〜42dは所期の均等配置が維持され、アンカーを確実に削孔の中心に保持することができる。この場合、アンカーへの装着性は前記第三実施例と大差はなく、当該筒状部43,44による脱落防止効果、削孔への挿入性も同様である。なお、他端側の筒状部44をなくして、間隔保持片42a〜42dの端部を自由端にしてもよい。
16 and 17 show a fourth embodiment of the anchor spacer according to the present invention, and are a side view and a plan view, respectively. Unlike the above embodiments, the illustrated anchor spacer 4 has a configuration in which the
図18ないし図21は、本発明に係るアンカー用スペーサの第五実施例を示し、それぞれ正面図、左側面図、底面図および右側面図である。図示のアンカー用スペーサ7は、適度な弾性を有する鋼板の一体成形からなり、略円筒状の把持部71と、その軸心方向の一端側に把持部71と一体に設けられた4個の間隔保持片72と、これら間隔保持片72の他端側に配置される筒状部73で構成されている。
18 to 21 show a fifth embodiment of the anchor spacer according to the present invention, and are respectively a front view, a left side view, a bottom view and a right side view. The illustrated
この把持部71は、図19,20に示されるとおり、周壁の一部が軸心方向に分断されて開口状態となり、その開口部74を形成する周壁の両側端部71a,71aが外周面側に折り返されている。さらに、開口部74に対して軸心を挟む対向位置の周壁内面には突起71bが設けられている。この突起71bは、例えば異形棒鋼などのように外周面に節が存在するアンカーに対して、適宜位置でその節に掛合することにより、挿入に伴う長手方向への変位を防止するものである。この突起71bは本発明において必須要件ではなく、設ける場合でも適宜数を把持部71の適宜場所に設ければよい。なお、図19から明らかなように、本実施例における把持部71は、周壁全体が同じ曲率ではなく、突起71b側の円弧部分がその両側部分の円弧よりも大きな曲率で形成され、平らに近いものになっている。これは、適用対象となるアンカー(ロックボルト)の断面形状に合わせたためであり、必ずしもこれに限定されない。
As shown in FIGS. 19 and 20, a part of the peripheral wall is divided in the axial direction so as to be in an open state, and both side ends 71a, 71a of the peripheral wall forming the
一方、筒状部73は、図21等に示すように、把持部71と同様に周壁の一部が軸心方向に沿って開口するとともに、開口部75を形成する両側端部73a,73aが外周面側に折り返されている。ただし、その内径が適用すべきロックボルトの外径よりも大きく設定されている点が上記把持部71とは異なる。これは、掘削孔への挿入時において、後述する4個の間隔保持片72の縮径変形に伴い、筒状部73がロックボルト上を長手方向へ円滑に変位できるようにするためである。なお、開口部75の間隔は、把持部71の開放部74も含めてロックボルト外径よりも小さく設定され、簡単には抜けないようになっている。また、図20等から明らかなように、それら開口部74,75の周方向上での位置はほぼ一致している。
On the other hand, as shown in FIG. 21 and the like, a part of the peripheral wall of the
そして、4個の間隔保持片72は、把持部71と筒状部73との間にあってその中央部分が最大径となるように円弧状に膨出し、図19,21から明らかなように、周方向においてほぼ90度間隔で配置されている。この場合、対向位置にある間隔保持片の最大径部(頂部)である中央部分間の間隔は、掘削孔の内径よりも幾分か大きく設定されている。なお、頂部間の間隔は、掘削孔の内径と同じか、それ以下でもよい。要は、アンカーを掘削孔の中心近くに保持し、必要な被り厚が確保されればよい。
The four
次に、上記アンカー用スペーサ7の使用方法について説明する。図22は、アンカー用スペーサ7が装着されたロックボルトR(アンカー)を掘削孔Hに設置した状態を示すものである。ここで使用されるロックボルトRは、ネジ節型の異形棒鋼からなり、その外周面には長手方向に沿って2個の平坦部が軸心を挟む対向位置に形成され、ネジ節がそれら平坦部により分断された形状になっている。装着にあたっては、ロックボルトRの所定位置において、把持部71の開口部74と筒状部73の開口部75とをネジ節の列に向けて宛がい、後方から強く押し付ける。これにより、それぞれの両側端部71a,71aと両側端部73a,73aとが、素材の弾性に抗しながらロックボルトRの平坦部間の幅以上に開き、さらに押し込むと、開口部74,75が平坦部を乗り越え、把持部71と筒状部73の内部にロックボルトRが嵌入する。ここで、把持部71はロックボルトRを外周面側から弾発的に把持することになるが、筒状部73においては、その内径がロックボルトRの外径よりも大きいことから把持せず、長手方向への変位を妨げないようになっている。ただし、開口部75の幅が平坦部間の幅よりも狭いため、筒状部73がロックボルトRから容易に外れることはない。このようにして、本発明によるアンカー用スペーサ7は、ワンタッチ操作でロックボルトRに装着することができる。なお、把持部71による把持力を高めてより確実な外れ防止を図る場合には、例えば両側端部71a,71aと両側端部73a,73aの折返し部分の裏側に跨って開き止めをするコ字状のクリップの使用、あるいは両側端部71a,71aと間隔保持片72との境界部分に結束線を巻き付けるなど、適宜の補助部材の使用が有効である。
Next, a method of using the
ここで、円弧状に外側へ湾曲した各間隔保持片72において、アンカー用スペーサ7の軸心からその最大径部分となる中央の頂部までの距離は、掘削孔Hの半径よりも少し大きく設定されている。また、スペーサ7は把持部71側がロックボルトRの先端側となるように装着される。そして、ロックボルトRの掘削孔Hへの挿入に伴い、まずスペーサ7の各間隔保持片72が掘削孔Hの入り口に当接し、ロックボルトRに負荷された押圧力によりその前方側の傾斜面が押されると、ロックボルトR側に倒れるように変形する。すなわち、中央の頂部が縮径する方向の力を受けることになる。さらに、筒状部73はロックボルトRに対して適度な隙間を残した状態で包囲していることから、各間隔保持片72の拡縮変形に連動して筒状部73側が長手方向に進退可能になっている。したがって、このスペーサ7が装着されたロックボルトRは、掘削孔Hの内面の凹凸に応じて各間隔保持片72が適宜弾性拡縮変形をすることで、掘削孔Hに無理なく挿入され、その中心位置に設置することができる。
Here, in each of the
図23,24は、上記各間隔保持片72の拡縮変形の挙動を示す説明図である。本発明に係るスペーサ7では、各間隔保持片72が、その両端側において略円筒状の把持部71と筒状部73に繋がる一体構造の採用により、個々の自由な弾性変形が少なからず拘束されている。このため、間隔保持片72のうちのどれか1個でも内方への押圧力を受けると、間隔保持片72が湾曲状態から偏平状態に変化するに伴い、筒状部73を後方に押しやる。その際には、筒状部73に対して他の間隔保持片72も同じように繋がっているので、それらも連動して同様に縮径変形をする構造になっている。すなわち、本発明のスペーサ1では、各間隔保持片72の少なくともいずれかに対して、外側から軸心に向けた径方向の力を負荷すると、最大径部分に相当する中央の頂部における半径がL1だけ減少すると同時に、スペーサ1の全長がL2だけ伸びることになる。このような挙動を示すことにより、アンカーの挿入性が向上すると同時に、掘削孔Hの軸心位置に設置することができる。
FIGS. 23 and 24 are explanatory views showing the behavior of the above-described
なお、上記各実施例では、間隔保持片が4個のものについて説明したが、3個あるいは5個以上にすることはもちろん可能であり、さらに把持部を楕円状にするなど、この発明の技術思想内での種々の変更実施はもちろん可能である。 In each of the above embodiments, the description has been given of the case where the number of the spacing members is four. However, it is needless to say that the number of the spacing members may be three or five or more. Various modifications within the spirit are of course possible.
1,2,3,4,5,7…アンカー用スペーサ、6,11,41,71…把持部、12a〜12d,21a〜21d,31a〜31d,42a〜42d,5A〜5D,72…間隔保持片、13,33,71a,73a…開口側端部、14,71b…突起、15a〜15d,22a〜22d…傾斜部、16a〜16d,23a〜23d,34a〜34d…膨出部、32,43,44,73…筒状部、45…切欠、74,75…開口部、R…ロックボルト 1, 2, 3, 4, 5, 7, ... spacers for anchors, 6, 11, 41, 71 ... gripping parts, 12a to 12d, 21a to 21d, 31a to 31d, 42a to 42d, 5A to 5D, 72 ... intervals Holding pieces, 13, 33, 71a, 73a: Open end, 14, 71b: Projection, 15a to 15d, 22a to 22d: Inclined part, 16a to 16d, 23a to 23d, 34a to 34d: Swelled part, 32 , 43, 44, 73 ... cylindrical part, 45 ... notch, 74, 75 ... opening, R ... lock bolt
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