JP2016538499A - アンカ装置の設置方法およびかかる方法を実行するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、部品を構造支持部材（Ｍ）の表面に固定するために使用される拡張アンカ装置の設置方法に関する。アンカ装置は、拡張可能なスリーブ（１）を有しており、拡張可能なスリーブ（１）は、基端（２）と先端（３）とを有するとともに、主として縦軸（Ｘ−Ｘ）に沿って延び、前記構造部材（Ｍ）に形成された穴（Ｆ）であって、それにアンカが嵌め込まれるように設計された穴（Ｆ）の中に設置される。方法において、穴が支持部材に形成され、アンカ装置が穴の中に設置されると、構造支持部材（Ｍ）の最大抵抗方向に沿ってスリーブが拡張する、スリーブを方向付けるステップが実行される。本発明は、さらに、その方法を実行するための器具に関する。器具は、円筒形ブッシュ（２６）であって、軸方向の貫通穴（２７）と、前記ブッシュの端（２９）に設けられ、前記アンカ装置の前記スリーブ（１）に面する前方連結手段（２８）であって、前記アンカ装置の前記スリーブ（１）の前記基端（２）に設置された前方相手方連結手段（３０）と係合するようになされた前方連結手段（２８）と、を有する円筒形ブッシュ（２６）と、ブッシュ（２６）に接続されるハンドル（３１）と、を有する。【選択図】図９

Description

本発明は、部品を構造支持部材に固定するために使用される拡張アンカ装置の設置方法と、この方法を実行するための装置と、に関する。

当技術分野で知られている前記アンカ装置は、拡張可能なスリーブを備えており、スリーブは主に縦方向に長く伸びており、この方向に基端と先端とを有し、構造支持部材に形成された穴であって、その中にアンカが嵌め込まれるように設計された穴の中に設置される。このようなスリーブは、少なくとも１対の凹状ハーフスリーブを対向させて結合することによって形成される軸方向の空洞を有し、前記ハーフスリーブのそれぞれは、その中に、拡張体のための平坦摺動面を有する。

ハーフスリーブの摺動面は、空洞の軸に向かってその基端の方向に収束する。

スリーブの軸方向の空洞内に配置される拡張体は、雌ねじ穴と、スリーブの空洞の平坦摺動面に沿って軸方向に摺動できるが、軸の周りでは回転できないようにする輪郭形状と、を有する。

上記のタイプのアンカ装置は、特にビルおよび鉄道建設において、周知であり広く用いられている。

このアンカ装置の一例が、欧州特許出願公開第１ ４６４ ８５０−Ａ１号明細書に詳しく記載されている。

アンカ装置の設置は、アンカ装置の拡張可能スリーブが設置されるための穴を、事前に構造支持部材に形成する必要があることが知られている。

その結果、穴の円筒形垂直壁に対する圧縮が加わる方向によって、アンカ装置のスリーブを収容するための穴が形成される構造支持部材の圧縮抵抗値が異なる場合、穴の中にアンカ装置のスリーブをランダムに配置すると、構造支持部材の破壊につながりやすく、ハーフスリーブが構造支持部材のより抵抗の低い方向に拡張すると、ひいては装置の固定力が失われることが分かっている。

このような方向は低い抵抗力のため、穴の周囲の領域に亀裂および割裂が発生し、それによってアンカ装置の把持力が失われることがある。

このような状況は、鉄道レールを支持するための枕木の場合など、構造支持部材が主に縦方向に長く、横方向の長さが限られている形状を有する場合に、特に発生する。

鉄道建設の分野では、これらのアンカ装置は、特にレールのタイプレートを、その下の木製またはおそらくは鉄筋コンクリート製であってもよい枕木に固定するために使用されるが、これに限定されない。

アンカ装置の使用は、構造支持部材に形成される穴の中において、応力を受けた場合にハーフスリーブが開き、コンクリート製枕木の場合には枕木の縦軸に平行な方向である構造部材の最大抵抗方向に拡張するように装置のスリーブを方向付けるという問題を示唆する。

本発明によるアンカ装置の設置方法は、上記の問題を防止する。

本発明の目的は、例えば、特に鉄道分野においては枕木により支持されるべきレールのタイプレートのように、固定対象部品を支持するように設計された構造部材の穴の中に、位置決め制御を一切行わずに挿入されたアンカ装置のスリーブの拡張に起因し得る故障の危険性を低減させることである。

この目的は、部品を構造支持部材の表面に固定するために使用される拡張アンカ装置の設置方法によって達成される。装置は、拡張可能なスリーブと、拡張体と、を備えている。拡張可能スリーブは、主に縦方向に延在し、この方向に基端と先端とを有し、構造部材に形成された穴であって、アンカが嵌め込まれるように設計された穴の中に設置される。スリーブは、少なくとも１対の凹状のハーフスリーブを対向する状態で結合することにより画定される軸方向の空洞を有し、ハーフスリーブの平坦摺動面は、その基端の方向において、空洞の軸に向かって収束する。拡張体は、スリーブの軸方向の空洞の中に設置されており、雌ねじ穴と、拡張体がスリーブの空洞の平坦摺動面に沿って軸方向に移動できるが、軸（Ｘ−Ｘ）の周りを回転できないようにする輪郭形状と、を有している。本方法は、穴が支持部材に形成され、スリーブが穴の中に設置されると、スリーブ空洞内での拡張体の移動によって、構造支持部材の最大抵抗方向に沿ってスリーブが半径方向に拡張する、スリーブを方向付けるステップが実行されることを特徴とする。

ここで、説明のために提示され、以下の添付の図面に示される１つの例示的実施形態に関して、本発明をより詳しく説明するが、本発明はこれに限定されない。

本発明のアンカ装置の側面図であって、閉位置にあり、拡張前に穴の中に設置され、ボルトが中に入っている状態の側面図を示す。 図１の位置にあるアンカ装置の長手方向断面図である。 穴の中に配置されているアンカ装置の拡張後の側面図であって、ボルトがその中に配置されている状態の側面示す。 図２の位置にあるアンカ装置の長手方向断面図である。 図１および２のアンカ装置のハーフスリーブの斜視図を示す。 図１および２のアンカ装置の雌ハーフスリーブの斜視図を示す。 図１および２のアンカ装置のスリーブの円錐拡張ナットの斜視図を示す。 アンカ装置の雄ハーフスリーブの拡大長手方向断面図を示す。 図６のハーフスリーブの基端の図を示す。 図６のハーフスリーブの先端の図を示す。 アンカ装置の雌ハーフスリーブの拡大長手方向断面図を示す。 図７のハーフスリーブの基端の図を示す。 図７のハーフスリーブの先端の図を示す。 上記の図面に示されるアンカ装置の設置のために、本発明の器具のハンドルに結合されたブッシュの斜視図を示す。 設置対象のアンカ装置のスリーブに適用されている図８の器具の斜視図を示す。 図９の器具のプレロードボルトの斜視図を示す。 動作中の図８の器具の斜視図を示す。

上記の図面を参照すると、本発明の設置装置に関連するアンカ装置は、概して１で示される拡張可能スリーブを有している。拡張可能スリーブは、主にＸ−Ｘ軸に沿って縦方向に延びており、この方向に基端２と先端３とを有し、図１および２において概してＭで示される構造部材に形成された穴Ｆに設置される。

スリーブ１は、それぞれ５および６で示される少なくとも１対の凹状ハーフスリーブを対向させて結合することによって形成される軸方向の空洞４を有する。これらのハーフスリーブ５および６のそれぞれは、その中に平坦摺動面７および８を有し（図３および４参照）、これらは、空洞４のＸ−Ｘ軸に向かって、その基端２の方向に収束する。

スリーブ１の軸方向の空洞４は拡張体を収容し、拡張体は、図の例示的実施形態においては、雌ねじ貫通穴１０を有するナット９である。

ナット９の輪郭形状は、少なくとも２つの対向平坦壁１１および１２を有しており、これはねじ穴１０の中心に向かって収束し、他の２つの対向する平坦壁１３および１４と共に、ナットに円錐形状を付与する。

１対の対向壁１１および１２は、ナット９はスリーブ１の空洞４の平坦摺動面７および８に沿った軸方向の移動を許容するが、空洞のＸ−Ｘ軸の周囲での回転を許容しない。

ナット９のねじ穴１０は、ヘッド１７と、ヘッド１７に直接的に隣接するねじ山のない部分１８と、を有するボルト１６のねじ切りシャンク１５と係合する。

アンカ装置がその台座に設置されている状態において、ヘッド１７に適用される従来の工具により付与されるボルト１６の回転により、スリーブ１のチャンバ４の中で、ナット９が傾斜面７および８上で軸方向に移動し、ハーフスリーブ５および６がＸ−Ｘ軸に対して横方向に開いて、これらが収容される穴Ｆの内壁のそれぞれの部分と係合する。

ハーフスリーブの外面は高い摩擦力を有するように、例えば複数の窪みと半径方向の突起を有するように形成されているため、ハーフスリーブ５および６がＸ−Ｘ軸から離れるように移動すると、半径方向に対向する１対の穴１９が形成され、装置は穴Ｆの中に堅固かつ安定に固定される。

ハーフスリーブ５および６は、ハーフスリーブの外面に形成されたそれぞれの円周溝２０および２１の中に収容される図示されていないゴムバンドによって、通常、相互に当接した状態に保持される。

さらに、スリーブ１の先端３、すなわち、構造支持部材Ｍの穴Ｆの中に保持される方の端において、ハーフスリーブ５および６の両方は、軸方向の空洞４のＸ−Ｘ軸に向かって突出するそれぞれの半径方向のリブ２２および２３を有し、これはナット９のための肩部を画定し、ナット９が先端３を通じて空洞４から出るのを防止する。

空洞４の基端２において、ハーフスリーブ５は１対の歯２４を有し、一対の歯２４は、ハーフスリーブが相互に対して取り付けられた時に、対応するノッチ２５と係合する。

歯２４およびノッチ２５は雄雌嵌合型結合手段を形成し、一旦結合されると、ハーフスリーブ５および６がそれぞれに対して、Ｘ−Ｘ軸の方向に摺動するのを防止する作用をもたらす。

また、ハーフスリーブ５および６は硬質材料、例えば鋼鉄製であるため、これらが相互に離れるように移動してもこれらは依然としてＸ−Ｘ軸に平行であり、対向する穴１９の大きさはその軸方向の範囲全体に沿って均一である。

歯２４の長さおよびノッチ２５の深さは、拡張が完了し、ハーフスリーブ５および６が相互に離れた後であっても、連結が確実に有効であるようになっている。

上記からわかるように、アンカ装置をロックする推力は、装置が収容された穴Ｆの円形壁に、ハーフスリーブ５および６が相互から離れるように自由に移動できる方向に加わる。

本発明によれば、アンカ装置のスリーブ１は、空洞４の中でのナット９の摺動運動の結果としてハーフスリーブ５および６が空洞４のＸ−Ｘ軸から離れるように移動する方向が、構造支持部材Ｍが穴Ｆの垂直壁に対して加えられる推力に対して最も高い抵抗を有する方向と実質的に一致するように、穴Ｆの中にハーフスリーブ５および６を方向付けることによって、構造支持部材Ｍの穴Ｆの中に設置される。

さらに、本発明によれば、ハーフスリーブ５および６が穴Ｆの中で方向付けられると、それらの方位は、ナット９が引っ張られてアンカ装置が緊張状態になった時、すなわち最終的にそれがその台座に固定された時にも損なわれない。

この目的のために、アンカ装置の設置方法には、軸方向貫通穴２７と、動作時にアンカ装置のスリーブ１に面するブッシュの端２９に設置された前方連結手段２８と、を有する円筒形ブッシュ２６を有する器具の使用が関わる。

前方連結手段は、実際には円筒形ブッシュ２６の端２９の外に軸方向に突出する歯であり、アンカ装置のスリーブ１の基端２において前方相手方連結手段を画定する、ハーフスリーブ５および６の端に形成された対応するノッチ３０と係合するようになされている。

前記前方連結手段２８および相手方連結手段３０は、スリーブ１が拡張する方向、すなわちハーフスリーブ５および６が穴ＦのＸ−Ｘ軸から離れるように移動する方向を示すように、ブッシュ２６および拡張可能スリーブ１上に配置される。

レバー３１は円筒形ブッシュに接続され、使用者が器具を、それが方向付けられたスリーブ１と係合する時に支えるためのハンドルとして機能する。

レバー３１は、１つのフォーク形の端３２とピボット３３とによってブッシュ２６に接続される。

アンカ装置のスリーブ１を設置し、方向付ける器具は、プレロードボルト３４によって完成する。プレロードボルト３４は、ねじ山が拡張ナット９の穴１０のそれらと係合するようになされているねじ部３５と、所定の軸方向の長さを有し、ドライブヘッド３７近傍に位置付けられた円筒形部分３６と、を有する。

円筒形部分３６の直径寸法は、ブッシュ２６の軸方向の貫通穴２７よりも大きく、それによって、ねじ部３５がナット９に完全にねじ込まれた時、ナット９の軸方向の空洞４の中での上方への運動は、円筒形部分３６の端３８が円筒形ブッシュ２６の面３９に当たると停止する。

上記の器具を用いて、アンカ装置の設置は以下のように実行される。

アンカ装置を受けるための穴Ｆを構造支持部材Ｍ、例えば枕木の中の適切な位置に形成し、アンカ装置のスリーブ１を穴の中に挿入すると、ブッシュ２６はスリーブ１の基端２と接触し、ハーフスリーブ５および６の歯２８とノッチ３０とが対向した状態で連結される。

ブッシュ２６をレバー３１によって所定の位置に保持しながら、スリーブ１を、ハーフスリーブ５および６が、穴が形成された構造支持部材Ｍの最大抵抗方向と整合するそのそれぞれの位置へと移動し、ハーフスリーブ５および６がＸ−Ｘ軸からそのような方向に移動するまで角変位させる。

ここで、アンカ装置にプレロードかけて、それがハーフスリーブ５および６に割り当てられた方向性を失うのを防止する。

このようなプレロードはボルト３４を使って得られ、これをブッシュ２９の貫通穴２７に挿入して、拡張ナット９の穴１０のねじ部３５と係合させる。

ボルト３４を、その円筒形部分３６の端３８がブッシュ２６の端３９に当たるまで締める。

ここで、図１１も参照すると、ナット９は、空洞４の中でハーフスリーブ５および６を最初に拡張させるのに十分な程度に移動しており、これらが穴Ｆの円形壁に適当に接着し、それによって装置がその後拡張する間にスリーブ１の角変位が完全に防止される。

ボルト３４を緩め、スリーブ１およびブッシュ２６から外したら、従来の負荷ボルト１６を挿入し、そのねじ部１５を拡張ナット９の穴１０と係合させることにより、アンカ装置を従来の方法で拡張させる。

チャンバ４内で十分な負荷が得られるまでナット９が移動することにより、アンカ装置の安定性が最大となる。

上述した本発明には、以下の特許請求の範囲において定義される範囲から逸脱することなく、構成および寸法の変更を加えることができる。

Claims (8)

1. 部品を構造支持部材（Ｍ）の表面に固定するために使用される拡張アンカ装置の設置方法であって、
   前記装置は、拡張可能なスリーブ（１）と、拡張体（９）と、を有しており、
   前記拡張可能なスリーブ（１）は、基端（２）と先端（３）とを有するとともに、主として縦軸（Ｘ−Ｘ）に沿って延び、前記構造部材（Ｍ）に形成された穴（Ｆ）であって、それにアンカが嵌め込まれるように設計された穴（Ｆ）の中に設置され、
   前記スリーブ（１）は、少なくとも１対の凹状のハーフスリーブ（５、６）を対向する状態で結合することにより画定される軸方向の空洞（４）を有し、
   前記ハーフスリーブ（５、６）は、その中にそれぞれの平坦摺動面（７、８）を有し、
   前記ハーフスリーブの前記平坦摺動面（７、８）は、前記空洞（４）の前記軸（Ｘ−Ｘ）に向かって、前記拡張可能スリーブ（１）の前記基端（２）の方向に収束し、
   前記拡張体（９）は、前記スリーブの前記軸方向の空洞（４）の中に設置されており、雌ねじ穴（１０）と、前記拡張体が前記スリーブの前記空洞（４）の前記平坦摺動面（７、８）に沿って軸方向に移動できるが、前記軸（Ｘ−Ｘ）の周りを回転できないようにする輪郭形状（１１、１２）と、を有しており、
   前記穴が前記支持部材に形成され、前記アンカ装置が前記穴の中に設置されると、前記スリーブの前記空洞（４）内での前記拡張体（９）の前記移動によって、前記構造支持部材（Ｍ）の最大抵抗方向に沿って前記スリーブが拡張する、前記スリーブを方向付けるステップが実行されることを特徴とする、方法。
2. 前記スリーブ（１）を方向付けるステップの後に、前記スリーブ（１）にプレロードを加えて、前記スリーブを事前に拡張させ、前記穴（Ｆ）の中で前記スリーブの方向付けられた位置を安定させるステップを備えることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記装置の前記拡張可能スリーブ（１）により実現された前記方向付けを安定させる前記ステップの後に、前記アンカ装置は、前記構造支持部材（Ｍ）の前記穴（Ｆ）の中に最終的に固定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の拡張可能なアンカ装置の設置方法を実行するための器具において、
   円筒形ブッシュ（２６）であって、
   軸方向の貫通穴（２７）と、
   前記ブッシュの端（２９）に設けられ、前記アンカ装置の前記スリーブ（１）に面する前方連結手段（２８）であって、前記アンカ装置の前記スリーブ（１）の前記基端（２）に設置された前方相手方連結手段（３０）と係合するように構成された前方連結手段（２８）と、を有する円筒形ブッシュ（２６）と、
   前記ブッシュ（２６）に接続されるハンドル（３１）と、を備えることを特徴とする器具。
5. 前記前方連結手段（２８）および相手方連結手段（３０）は押込み固定型であり、
   前記前方連結手段（２８）および相手方連結手段（３０）はスリーブ（１）が前記穴（Ｆ）の中で拡張する方向を示すように、前記ブッシュ（２６）と前記拡張可能スリーブ（１）上に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の器具。
6. ドライブヘッド（３７）を有するロッド状要素（３４）であって、前記ブッシュ（２６）の前記軸方向の穴（２７）を通るように延び、前記ロッド状要素（３４）のねじ部分（３５）により、前記アンカ装置の前記拡張可能スリーブ（１）の中で摺動するようになされた前記拡張体（９）の前記雌ねじ穴（１０）と係合するようになされたロッド状要素（３４）を備えており、
   前記ロッド状部材（３４）は、さらに、前記ドライブヘッド（３７）近傍に配置された所定の軸方向の長さの円筒部（３６）を有しており、
   前記円筒形部分（３６）の直径寸法は、前記ブッシュ（２６）の前記軸方向の貫通穴（２７）よりも大きいことを特徴とする、請求項４または５に記載の器具。
7. 前記アンカ装置を最終的にロックする前に、前記スリーブ（１）を前記穴の中において前記スリーブ（１）の方向付けられた位置に安定させることができるように、前記ロッド状要素（３５）の前記ドライブヘッド（３７）近傍に設けられた前記円筒部（３６）の前記軸方向の範囲は、前記スリーブ（１）の前記軸方向の空洞（４）の中で前記ロッド状要素の前記ねじ部分（３５）を締めることによって前記拡張体（９）が前記軸方向に移動する長さに実質的に相当することを特徴とする、請求項６に記載の器具。
8. 前記スリーブ（１）を形成する前記ハーフスリーブ（５、６）は、前記穴（Ｆ）の中に収容されるように設計された前記先端（３）において、前記スリーブの前記空洞（４）の前記長手方向軸（Ｘ−Ｘ）を横切るリブ（２２、２３）を有し、
   前記リブ（２２、２３）は、前記空洞（４）を半径方向に狭め、かつ、前記拡張体（９）のための軸方向の肩部を形成することを特徴とする、請求項４〜７の何れか一項に記載の器具。

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