JP2007126934A - 土木施設用ロープのアンカー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単な構造でアンカーから延びるロープを安定的に角度変換しつつ支え、荷重方向変換部材の傾きや地盤への潜り込みによる土砂部を乱すことなく、構造物との円滑な連結が可能な土木施設用ロープのアンカー装置を提供する。
【解決手段】地中に定着されたアンカー本体に続くロープが地表に出た部分に配置されるサドル受けと円柱状の荷重方向変換用サドルの組み合わせからなり、前記サドル受けが、荷重方向変換用サドルよりも面積の大きい土圧盤と、土圧盤の上面に固定され前記荷重方向変換用サドルを受支する円弧状鞍体を備えており、前記荷重方向変換用サドルが反受支面側にロープガイドを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は土木施設用ロープのアンカー装置に関する。

土木施設のアンカー装置たとえばカーテンネットのように落石防止のための金網とともに法面に縦横に張設されたロープの両端を固定するアンカー装置や、落石防止用柵，雪崩防止用柵等を支持・補強するロープの一部を固定するアンカー装置，落石を防止するために縦横方向に網状に張設されたワイヤロープネットにおいては、アンカーは地中に直接打ち込まれるか，地表から掘削孔を形成し，この掘削孔にアンカーを挿入するとともにモルタル，セメント等の凝固剤を流し込んで埋込むことにより定着されるのが一般である。

このようにして設置されたアンカーの上端にはロープの一端が連結され（アンカーそのものをロープで構成した場合にはアンカー部から先のロープ）は地表に沿って張られるか、あるいは防護柵の支持用ロープのように斜めに張られ、アンカーの上部には地表にほぼ平行な方向あるいは角度を持った方向の荷重が加わる。アンカーはアンカーの長さ方向の荷重に対しては，地中との摩擦力により抵抗力は大きいが，水平方向や斜め方向の荷重に対する抵抗力はかなり劣る。

この対策として、張設されたロープによりアンカーの長さ方向と交差する方向に加えられる荷重を方向変換部材によりアンカーの長さ方向へ変換する方法や装置が提案されている。
この先行技術においては、断面が円弧状の土圧面を持ちかつ長さが幅に比べて長い土圧部分と，この土圧部分の円弧状土圧面の反対側に設けられた円弧状案内面を有するロープガイド部分とを備えた荷重方向変換部材およびアンカーを用意し，アンカーを地中に定着し，上記荷重方向変換部材を，上記アンカーからのびるロープの地表に出た部分がほぼ接する位置において，上記荷重方向変換部材の長手方向がロープの張設方向と交差するように上記土圧面を下にして地表に配置し，地表に出たロープを上記荷重方向変換部材のロープガイド部分に沿わせて張設するようになっていた。

この先行技術によれば、アンカーの長手方向と交差する方向に加わる荷重を軽減することが可能になるが、実際に施工してみると、地盤の地質により反力不足で荷重方向変換部材が傾いたり、地盤への潜り込みを起こす可能性があり、それによってロープの角度が変化し、急角度で屈曲されて地表に異常接近するので、地表部が乱されあるいは損傷したりし、また、対象構造物との円滑な連結が妨げられる可能性があった。これはとくに荷重方向変換部材の下面と接する地表が土砂などである場合に顕著であり、グラウトを注入したり、整地やつき固めを十分に行うなどの特別な作業を行って地耐力を高めなければならなかった。
特開２００２-１７３９３４号公報

本発明は前記のような問題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、比較的簡単な構造でアンカーから延びるロープを安定的に角度変換しつつ支え、荷重方向変換部材の傾きや地盤への潜り込みによる土砂部を乱すことなく、構造物との円滑な連結が可能な土木施設用ロープのアンカー装置を提供することにある

上記目的を達成するため本発明は、地中に定着されたアンカー本体に続くロープが地表に出た部分に配置されるサドル受けと円柱状の荷重方向変換用サドルの組み合わせからなり、前記サドル受けが、荷重方向変換用サドルよりも面積の大きい土圧盤と、土圧盤の上面に固定され前記荷重方向変換用サドルを受支する円弧状鞍体を備えており、前記荷重方向変換用サドルが反受支面側にロープガイドを備えていることを特徴としている。

本発明によれば、地中に定着されたアンカー本体に続くロープの変曲部分を単に円柱状の荷重方向変換用サドルで支えるのでなく、サドル受けを組み合わせており、前記サドル受けが、荷重方向変換用サドルを受支する円弧状鞍部を上面に固定した土圧盤を備えているので、この土圧盤が接地されることによりしっかりと地盤反力を受け止めることができ、このため、ロープの引張り力が大きくても、また地盤が土砂質であっても、荷重方向変換用サドルが傾いたり、沈んで地盤にめり込んだりせず、変曲点に安定して位置保持される。したがって、ロープ引き出し角度が設計とおりの安定したものとなり、構造物との円滑な連結が可能となる。また、荷重方向変換用サドル単体で土圧を得るためには大きさが大になるが、土圧盤を組み合わせるため、荷重方向変換用サドルを短いものにすることができ、現場への搬入を容易化することができる。

好適には、荷重方向変換用サドルは、円弧状鞍体に回動可能に載置されている。
これによれば、ロープガイドをロープの変曲角度に即応した最適位置に自動的に調整することができるので、設置工事が容易であり、荷重作用時に荷重方向変換用サドルが回動するので、負荷を分散することができる。
前記構成において、荷重方向変換用サドルと円弧状鞍部の少なくとも一方が周面に沿う方向に長孔を有し、その長孔に軸部材が挿通されることで組付けられている。
これによれば、荷重方向変換用サドルとサドル受けを分離して現場に搬入し設置できるので、工事が容易となる。

好適には、荷重方向変換用サドルが、パイプ状本体と、前記パイプ状本体に内挿された強度増加部体とを備え、強度増加部体が、パイプ状本体の内径と一致または近似した外径を有する複数の盤状体と、それら盤状体を連結した支持体を備えている。
これによれば、荷重方向変換用サドルに大荷重がかかったときに潰れや変形が生じず、安定した荷重方向変換機能を果たすことができる。しかも、強度増加部体が、パイプ状本体の内径と一致または近似した外径を有した盤状体の複数枚を支持体により一定間隔をおいて連結した構成であるため、パイプ状本体と別体のアッセンブリとして簡便に組立てることができる。

以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１と図２は本発明のアンカー装置を落石防止用カーテンネットのアンカーに適用した例を示しており、ａは沢部、Ｎは沢部ａに設置されたカーテンネットであり、間隔的に配された多数の縦ロープＲ１と間隔的に配された多数の横ロープＲ２で構成された柔軟性格子状骨格に金網Ｍを張設しており、山側には前記カーテンネットＮの上縁部に沿った最上段ロープＲＴを支える支柱Ｓが所定の間隔で立設されている。

前記最上段ロープＲＴは沢部ａの左右に延長され、この例では紙面に対して右側の部分が岩盤に埋め込まれた岩盤用アンカーＢに連結されている。また、最上段ロープＲＴの左側の部分が、本発明にかかるアンカー装置Ａに連結されている。
また、紙面に対して右側の部分では、２本程度の縦ロープＲ１が山側に導かれ、岩盤に埋め込まれた岩盤用アンカーＢに連結されている。そして、紙面に対して左側の部分では縦ロープＲ１が山側に導かれ、本発明にかかるアンカー装置Ａに連結されている。
なお、岩盤用アンカーＢを使用したのは、この実施例では地盤の地質が紙面に対して右側の部分が岩盤であるためであり、この部分が土砂質である場合には、本発明にかかるアンカー装置Ａを適用できる。

前記本発明にかかるアンカー装置Ａは、図３ないし図６に示されており、水平線に対して所要角度たとえば２５〜９０度をもって地中に挿入定着されたアンカー本体１と、これの延長上にあって地表側に延びるロープ２と、ロープの地表に出た部分の地表部分に配置されたサドル受け４と、これに載置された荷重方向変換用サドル３と、サドル受け４が動かないように地中に打ち込まれたピン状のアンカー５とを備え、前記ロープ２は上記荷重方向変換用サドル３の表面に沿い、サドル長手方向と交差する方向に張設され、ロープの先端は直接かまたは連結用部たとえばアイを介して前記最上段ロープＲＴ、縦ロープＲ１あるいは横ロープＲ２などメインロープが連結されている。

前記荷重方向変換用サドル３は、断面が円筒状をなし、一部に円弧状案内面を有するロープガイド部分３１とを備えたパイプ状本体３ａと、前記パイプ状本体３ａに内挿された補強部体３ｂとを備えている。
前記パイプ状本体３ａは、耐食メッキたとえば亜鉛メッキ好適には亜鉛―アルミ合金メッキが施されており、ロープガイド部分３１は、下端がパイプ状本体３ａに溶接された一対の側板３１０，３１０の頂部に天板３１１を溶接して構成されている。この例ではロープガイド部分３１はパイプ状本体長手方向の中央部位に１個所であるが、複数本のアンカーが設置されるときには、もちろん複数箇所に設けられる。

前記補強部体３ｂは本来的にはパイプ状本体３ａと独立した部材であり、パイプ状本体３ａの内径と一致または近似した外径を有し一定間隔で配置された複数枚の盤状体３２と、それら盤状体３２を連結した支持体３３を備えている。
前記盤状体３２は、平板である場合のほか、所要の長さのフランジを有している態様を含んでいる。支持体３３はこの例では３枚の盤状体３２の中心を貫通するように配され、接触部位が溶接されることでセグメント化されている。支持体３３はパイプ、棒などの軸状部材である場合のほか、帯板状部材であってもよい。１本でもよいし、間隔をおいて複数本を平行に配していてもよい。

前記補強部体３ｂは全長がパイプ状本体３ａの長さよりも短く、左右均等となるようにパイプ状本体３ａに挿入され、適宜の手段、たとえばパイプ状本体３ａの肉厚にいたるねじ要素などで位置が固定されるか、あるいは左右端部の盤状体３２をパイプ状本体３ａの内面に溶接することなどによって固定される。
盤状体３２は円形輪郭でもよいが、実施例では、外周面が円弧状をなし、１箇所以上この例では１８０度対称の２箇所に溝３２０が欠設されている。溝に代えて、外周より内側に所要数の孔をあけてもよい。

前記補強部体３ｂの端部よりも先のパイプ状本体３ａの長手方向両側には、図５のようにパイプ状本体３ａの縦中心線から所要の角度αたとえば４５度の位置に、円周方向に沿った長孔３４，３４が対称的に形成されている。長孔は、パイプ状本体３ａの可動範囲を設定するもので、たとえば、パイプ状本体３ａの直径が３２０ｍｍである場合、長孔３４，３４は５０〜９０ｍｍなどとすればよい。

前記サドル受け４は、鋼板、アルミ板など剛性のある土圧盤４ａとこれの上面に固設された鞍体４ｂを備えている。
前記土圧盤４ａは荷重方向変換用サドル３よりも面積が大きく、鞍体４ｂは、土圧盤４ａの中央からオフセットされた位置、すなわち、図５（ａ）のように、荷重のかかる構造物側Ｌ２がアンカー側Ｌ２よりも広い面積を有するように変位した位置に設けられている。そして、土圧盤４ａの少なくとも隅部分には、板厚を貫く孔を持つ座板４０，４０が設けられ、この座板４０，４０を貫いてアンカー５が地中に打ち込まれるようになっている。

前記鞍体４ｂは、荷重方向変換用サドル３のパイプ状本体３ａとほぼ同等の長さを有し、幅方向にはパイプ状本体３ａほぼ対応するの曲率の湾曲状本体４１と、これの下面を所定の間隔を持って支えるべく土圧盤４ａに接合された台座板４２と、台座板４２を繋ぐリブ４３とを備えている。
前記湾曲状本体４１は、パイプ状本体３ａの半断面以下の高さを有し、パイプ状本体３ａの回動を円滑にするため幅方向に複数本の筋条４１０を面に沿って固着している。

そして、前記湾曲状本体４１の長手方向端部付近には、パイプ状本体３ａの長孔３４，３４と整合する長孔４１１，４１１が形成されている。それら長孔４１１，４１１は、図５のように縦中心線から所要の角度αたとえば４５度の位置に対称的に形成され、たとえば、パイプ状本体３ａの直径が３２０ｍｍである場合、５０〜１００ｍｍなどとされる。
前記湾曲状本体４１とパイプ状本体３ａの長孔３４、４１１には、ガイド兼分離防止のため、ストッパー付きの軸部材４ｃが挿通されている。軸部材４ｃはたとえばボルトないしピンとナットあるいは割りピンの組み合わせが用いられる。

前記アンカー本体１は、汎用のアンカーロッド，パイプアンカーなどといわれる各種棒状のものを用いることができるが、この実施例では、アンカー本体１をたとえば３０００〜４５００ｍｍ長のワイヤロープ（ケーブルを含む）で構成しており、アンカー部分は地中に形成した削孔１１に挿入され、削孔１１にモルタルなどのグラウト材１２を充填することにより確実強固に定着される。
前記アンカー本体１としてのワイヤロープは地表に延在される所要長さのロープ部２を有している。すなわち、ロープ部分とアンカー部分を単一の部材で一体に形成しており、ロープ部２の先端にはシンブルを取り付けたアイなどの連結用具が設けられる。ロープ部分とアンカー部分は、７×７構造など任意であり、全体に耐食メッキたとえば亜鉛メッキ好適には亜鉛―アルミ合金メッキが施されている。
ロープ部分とアンカー部分の合計の長さは、施工規模によるが、通常、５０００〜９０００ｍｍの範囲から選ばれる。このような構成とすることにより、部材数が少なくなり、またロープであることより可曲性があるため、ドラムなどに巻収して現場に搬入することができ、現場で所要長さに切断してアンカー本体を作ることができるので、現場の状況に容易に適合できる利点がある。

本発明においては、施工に当たってサドル受け４の土圧盤４が地表に沿うように配置される。このときに、土圧盤４の狭い面積側Ｌ１をアンカー本体１の側にし、広い面積側Ｌ２を構造物この例では支柱側に向けるもので、この状態で、アンカー５を地中に打ち込むことにより位置が変位しないように保定する。しかし、アンカー５は設置する地形によっては省略することもできる。
荷重方向変換用サドル３は、予め補強部体３ｂをパイプ状本体３ａに組み込んでおき、そうしたパイプ状本体３ａをサドル受け４の鞍体４ｂに載置する。こうすれば、パイプ状本体３ａと鞍体４ｂの長手方向両端部にある長孔３４、４１１同士が連通するので、軸部材４ｃたとえばボルトを挿通し、ナットを螺合することで、パイプ状本体３ａと鞍体４ｂは分離が規制されつつ、円周方向では相対移動可能に連結される。

そして荷重方向変換用サドル３の近傍の土中にはアンカー本体１が埋設され、アンカー本体１に続くロープ２が荷重方向変換用サドル３のロープガイド部分３１に沿って導かれ、他のロープと連結される。
地表に出たロープ２を荷重方向変換用サドル３のロープガイド部分の円弧状案内面に沿わせて張設することによってロープの方向は変換される。前記変換角度は、カーテンネットや、ワイヤロープネットのためのロープ、防護柵等の補強のためのロープなどによって異なるが、いずれにしても，荷重方向変換用サドル３によってロープはほぼ直角に方向変換されることのみならず，直角よりも大きい角度で方向変換させることもある。

この角度変換時にロープガイド３１はパイプ状本体３ａのロープ変曲点付近にあることが適当であるが、前記セット時に必ずしもその位置にあるとは限らない。しかし、本発明では、パイプ状本体３ａが、長孔３４、４１１とこれに通された軸部材４ｃにより、長孔の長さ寸法を限度として鞍体４ｂ上で回動可能となっている。
従って、ロープガイド部分が正確にロープ変曲点付近になくても、地表に出たロープ２の張設時にかかる摩擦力やロープガイド３１の天板３１１に対するロープの接触でパイプ状本体３ａは自転し、自動的にロープガイド３１がパイプ状本体３ａのロープ変曲点付近に位置するように修正される。したがって、セット作業に慎重を要さず、簡易に実施できる。

前記荷重方向変換用サドル３の円弧状の下面部分が直接地表に接していた場合、その地表が土砂など軟弱傾向の土質であるときには、ロープに張力が付与されたときに、地盤反力不足により荷重方向変換用サドル３が傾いたり、沈み込んだりし、それにより、ロープ２の屈曲部が地表部土砂ならびに孔に充填された地表部のグラウト材に接触して地表部が乱され、その結果として構造物との取り合い寸法に差が生じる場合がある。
しかるに、本発明では、荷重方向変換用サドル３がサドル受け４の鞍体４ｂに受支されており、鞍体４ｂは広い面積の土圧盤４のオフセット位置に設けられている。
このため、軟弱傾向の土質であっても土圧盤４で大きな地盤反力を創成でき、荷重方向変換用サドル３の状態を良好安定的に保持することができ、しかも、荷重方向変換用サドル３がサドル受け４の鞍体４ｂ上で回動できるので集中荷重が作用しにくい。したがって，ロープの張力を増大させても，荷重方向変換用サドル３のロープガイド部分に沿って掛けられたロープ２は常にロープガイド部分に沿った適正な角度状態に保たれ、ロープ２の屈曲部が地表部土砂ならびに孔に充填された地表部のグラウト材に接触して地表部を乱すことがない。
また、土圧盤４で大きな地盤反力を創成できるので、直接荷重方向変換用サドル３を地表に設置する場合に比べて、整地作業も簡易化することができる。そして、設置後に、構造物たとえば支柱が傾いたりするなどしてロープの張力や方向が変化した場合にも、荷重方向変換用サドル３がサドル受け４の鞍体４ｂ上で回動できるので、自動的に自在に対応することができる。

上記荷重方向変換用サドル３は，ロープの張設角度などによって大きな荷重が付加されることがある。しかし、実施例では、荷重方向変換用サドル３は中空でなく、内部にパイプ状本体３ａの内径と一致または近似した外径を有し一定間隔で配置された複数枚の盤状体３２を有する補強部体３ｂが内蔵されている。
このため、半径方向から圧縮荷重が加わっても、複数枚の盤状体３２がパイプ状本体３ａを内から支えるので、パイプ状本体３ａの潰れが生じず、異常な変形も生じない。したがって、ロープの張設角度いかんにかかわらず、常に高耐力を実現することができる。

なお、図示するものは本発明の一実施例であり、荷重方向変換用サドル３は補強部体３ｂが内蔵されていなくてもよい。
また、荷重方向変換用サドル３とサドル受け４の回動機構は、図７（ａ）のように、鞍体４ｂの湾曲状本体４１に軸部材４ｃを植え立て、パイプ状本体３ａの長孔３４を貫通させてもよい。あるいは、図７（ｂ）のようにパイプ状本体３ａに軸部材４ｃを植え立て、鞍体４ｂの湾曲状本体４１の長孔４１１に貫通させてもよい。

本発明にかかる土木施設用ロープのアンカー装置の適用例を示す正面図である。 図１の側面図である。 図２の部分的拡大斜視図である。 本発明のアンカー装置の部分切欠正面図である。 （ａ）は本発明のアンカー装置の側面図、（ｂ）は部分的拡大図である。 本発明のアンカー装置の分解斜視図である。 （ａ）（ｂ）は本発明のアンカー装置の他例を示す部分的断面図である。

符号の説明

１ アンカー本体
２ ロープ（ロープ部）
３ 荷重方向変換用サドル
３ａ パイプ状本体
３ｂ 補強部体
４ サドル受け
４ａ 土圧盤
４ｂ 鞍体
４ｃ 軸部材
３１ ロープガイド
３２ 盤状体
３３ 支持体
３４，４１１ 長孔

Claims (4)

1. 地中に定着されたアンカー本体に続くロープが地表に出た部分に配置されるサドル受けと円柱状の荷重方向変換用サドルの組み合わせからなり、前記サドル受けが、荷重方向変換用サドルよりも面積の大きい土圧盤と、土圧盤の上面に固定され前記荷重方向変換用サドルを受支する円弧状鞍体を備えており、前記荷重方向変換用サドルが反受支面側にロープガイドを備えていることを特徴とする土木施設用ロープのアンカー装置。
2. 荷重方向変換用サドルは、円弧状鞍体に回動可能に載置されていることを特徴とする請求項１に記載の土木施設用ロープのアンカー装置。
3. 荷重方向変換用サドルと円弧状鞍部の少なくとも一方が周面に沿う方向に長孔を有し、その長孔に軸部材が挿通されることで組付けられている請求項２に記載の土木施設用ロープのアンカー装置。
4. 前記荷重方向変換用サドルが、パイプ状本体と、前記パイプ状本体に内挿された強度増加部体とを備え、強度増加部体が、パイプ状本体の内径と一致または近似した外径を有する複数の盤状体と、それら盤状体を連結した支持体を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の土木施設用ロープのアンカー装置。

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