JP2018112016A - 棒材取付具 - Google Patents

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Abstract

【課題】地盤にアンカー等の棒材を容易に打設するための治具を提案する。【解決手段】棒材3をロッド2に取り付けるための棒材取付具1であって、基端側部61にロッド2が収容され、先端側部62に棒材3が収容される収容体60を有する。基端側部61及び先端側部62はそれぞれ、断面半円弧状の一方分割体61A,62A及び他方分割体61B,62Bに分割可能な円筒状である。基端側部61には、分割体61A,61Bを開閉自在に接続する開閉軸71と、分割体61A,61Bの留め具72とが備わる。先端側部62には、分割体62A,62Bの連結具15が備わる。ロッド2が分割体61A,61Bに収容され、分割体61A,61Bが閉じられて留め具72によって留められると、ロッド2が基端側部61に収容された状態になる。【選択図】図3

Description

本発明は、地盤に打設するアンカー等の棒材を、削岩機等の土木機械に備わるロッドに取り付けるための棒材取付具に関するものである。
法面保護等を目的として法面上に敷設するラス網、ワイヤー、法枠等の各種部材は、例えば、アンカー等の棒材によって法面に固定する。また、アンカー等の棒材は、例えば特許文献1等が開示するように、ハンマー等によってその基端部を叩くことで法面に打ち込む(打設する)。しかしながら、法面が固い場合は、ハンマー等で叩いても棒材を打ち込むことができないことがある。また、特許文献1が言及するように、アンカー等の棒材の打設(設置)角度は、当該棒材を打設するうえで重要なファクターとなる。しかるに、法面が固い場合は、たとえ棒材を打設することができたとしても、当該棒材の打設角度が設計通りにはならない場合がある。この問題は、特許文献1が提案する器具等を使用しても解決することができない。
特開2008−121311号公報
本発明が解決しようとする主たる課題は、地盤にアンカー等の棒材を容易に打設するための治具を提案することにある。
この課題を解決するための手段は、地盤に対して表面に凹凸が存在する棒材を打設するにあたり、当該棒材を土木機械に備わるロッドに取り付けるための棒材取付具であって、
基端側部に前記ロッドの先端部が収容され、かつ先端側部に前記棒材の基端部が収容される収容体を有し、
前記基端側部及び前記先端側部はそれぞれ、断面半円弧状の一方分割体及び断面半円弧状の他方分割体に分割可能な円筒状であり、
前記基端側部には、前記一方分割体及び前記他方分割体を開閉自在に接続する開閉軸と、この開閉軸と対向する位置において前記一方分割体及び前記他方分割体を留める留め具とが備わり、
前記先端側部には、前記一方分割体及び前記他方分割体を連結する連結具が備わり、
前記ロッドの先端部が前記基端側部の一方分割体又は他方分割体に収容され、かつ当該一方分割体及び他方分割体が閉じられ、更に当該一方分割体及び前記他方分割体が前記留め具によって留められると、前記ロッドの先端部が前記基端側部に収容された状態になる、
ことを特徴とする棒材取付具である。
本発明によると、地盤にアンカー等の棒材を容易に打設することができる。
棒材が棒材取付具によってロッドに取り付けられた状態を示す平面図である。 ロッドに棒材取付具が取り付けられた後であって棒材取付具に棒材が取り付けられる前の状態を示す正面図である。 棒材取付具(展開状態)の正面図である。 棒材取付具のボルト部材が存在する部分の側面図である。 棒材取付具の固定具が存在する部分の側面図である。 固定具の分解図(1)及び機能説明図(2)である。 ロッドの正面図である。
次に、本発明を実施するための形態を説明する。なお、本形態は、本発明を実施するための一例である。本発明の範囲は、本形態の範囲に限定されない。
図1〜3に、本形態の棒材取付具1を示した。本形態の棒材取付具1は、法面等の地盤に対してアンカー、ロックボルト等の棒材3を打設する(打ち込む)にあたり、当該棒材3を削岩機、ボーリングマシン等の土木機械に備わるロッド2に取り付けるための治具である。棒材取付具1を使用して棒材3をロッド2に取り付けることで、土木機械の機械的な力を利用して地盤に棒材3を打設することができるようになる。したがって、地盤が固い場合においても棒材3を容易に打設することができる。また、棒材3の打設角度を確実に設計通りにすることができる。
棒材取付具1を使用することでロッド2に取り付けることができる棒材(つまり、対象となる棒材)3の長さ、直径等は、特に限定されない。例えば、長さ50〜300cm、直径1〜3cmの棒材を取り付けの対象とすることができる。
ただし、棒材3の表面には、凸部31及び凹部32からなる凹凸が存在する必要がある。本形態の棒材取付具1は、この凸部31及び凹部32を利用することで、棒材3の保持(取付け)を確実なものとする。
本形態の棒材取付具1が対象とする棒材3は、凸部31及び凹部32がどのようにして形成されているかを特に問題としない。本形態においては、棒材3の表面に螺旋状の溝が形成されていることで凸部31及び凹部32が形成されている。したがって、本形態の凸部31及び凹部32は、棒材3の長手方向(軸方向)に繰り返し存在する状態になっている。また、当該凸部31及び凹部32は、棒材3の表面の周方向一方と周方向他方とで棒材3の長手方向に段違い(ずれた状態)になっている。
この点、凸部31及び凹部32の形成形態としては、例えば、棒材3の表面に周方向に延在する溝が長手方向に適宜の間隔をおいて複数形成されている形態等も考えることができる。この場合も、凸部31及び凹部32は、棒材3の長手方向に繰り返し存在する状態になる。しかるに、当該凸部31及び凹部32は、棒材3の表面の周方向一方と周方向他方とで棒材3の長手方向に関して同位置に存在する状態になる。
凹部32の深さ、ないしは凸部31の高さ、つまり凸部31及び凹部32の高低差L3(図1参照)は、特に限定されない。ただし、凸部31及び凹部32の高低差L3は、例えば0.4〜5.0mm、好ましくは0.5〜3.0mmである。高低差L3が上記下限値以上であれば、棒材取付具1を使用することでロッド2に棒材3を確実に取り付けることができるようになる。
一方、ロッド2の形状等は特に限定されない。ロッド2は、例えば、単なる棒状の部材であってもよい。また、ロッド2の断面形状は、例えば、真円(完全な円)形状、楕円形状等の円形状、四角形状、五角形状、六角形状等の多角形状、任意の形状などが考えられる。さらに、図7に示すように、ロッド2は、ロッド本体21の先端部に地盤を掘削する掘削ビッド22等の先端部材が備わるものであってもよい。本形態の棒材取付具1は、このようなロッド2に対してであっても、ロッド本体21の先端部に掘削ビッド22等の先端部材が取り付けられたままの状態で、取り付けることができるように構成されている。
本形態の棒材取付具1は、収容体60と、収容体60の先端側部62に備わる固定具10と、収容体60の基端側部61に備わるボルト部材18とを主に有する。
収容体60は、基端側部61と先端側部62とに区分することができる。また、収容体60は、先端側部62から先方へ延出する補助体4を有する。以下では、まず、基端側部61及び先端側部62について詳細に説明し、最後に補助体4について詳細に説明する。
収容体60の基端側部61には、ロッド2の先端部を収容することができる。また、収容体60の先端側部62には、棒材3の基端部を収容することができる。収容体60全体形状は、以上の条件を満たす適宜の形状とすることができる。なお、必要によっては、基端側部61と先端側部62との間に分割不可能な円筒状の部材等が介在されていてもよい。
ただし、基端側部61及び先端側部62はそれぞれ、2つに分割可能な円筒状になっている。より具体的には、図4及び図5にも示すように、基端側部61は、断面半円弧状の一方分割体61Aと、断面半円弧状の他方分割体61Bとで構成されている。また、先端側部62は、断面半円弧状の一方分割体62Aと、断面半円弧状の他方分割体62Bとで構成されている。
先端側部62の一方分割体62A及び他方分割体62Bがつながった状態において、先端側部62の中心部には、孔17が形成される。この孔17は、先端側部62の軸方向に延在している。同様に、基端側部61の一方分割体61A及び他方分割体61Bがつながった状態において、基端側部61の中心部にも孔が形成される。この孔は、基端側部61の軸方向に延在しており、先端側部62の孔17と連通している。
基端側部61には、ボルト部材18のほか、一方分割体61A及び他方分割体61Bを開閉自在に接続する開閉軸71と、この開閉軸71と対向する位置において一方分割体61A及び他方分割体61Bを留める留め具72とが備わる。開閉軸71を中心に一方分割体61A及び他方分割体61Bが開くことで、基端側部61内が露出する。他方、開閉軸71を中心に一方分割体61A及び他方分割体61Bが閉じることで、基端側部61の中心に孔が形成される。この孔には、ロッド2の先端部が収容される。
留め具72は、一方分割体61A及び他方分割体61Bが閉じている状態を維持するための部材である。したがって、留め具72は、例えば、ボルト及びナット等で構成することもできる。ただし、留め具72は、例えば、パッチン錠等の一方分割体61A又は他方分割体61Bから分離しない部材(非分離部材)で構成するのが好ましい。非分離部材で構成することで、棒材取付具1を構成する部材の紛失を防ぐことができる。
一方、先端側部62には、固定具10のほか、一方分割体62A及び他方分割体62Bを連結する連結具15が備わる。
連結具15は、一方分割体62A及び他方分割体62Bの分割線(当接面)を基準にして、当該分割線の中心から一方(図5においては、紙面縦方向一方)及び他方(図5においては、紙面縦方向他方)にずれた位置に存在している。この位置において連結具15は、先端側部61(一方分割体61A及び他方分割体61B)を貫いている。
連結具15は、例えば、ボルト及びナットによって構成することができる。
ボルト部材18は、基端側部61において相互が対向するように2つ備わっている。ただし、ボルト部材18は、1つのみ又は3つ以上の複数を備えることもできる。
一対のボルト部材18は、一方分割体61A及び他方分割体61Bの分割線を基準にして、当該分割線の中心又は中心付近に位置している。つまり、一対のボルト部材18はいずれも、分割線の延在方向を基準にすると、一対の連結具15の間に位置している(なお、連結具15及びボルト部材18は、収容体60の長手方向に関しては異なって位置している。)。この位置において一対のボルト部材18はそれぞれ、一方分割体61A又は他方分割体61Bを貫いている。
本形態においては、ロッド2の先端部が一方分割体61A又は他方分割体61Bに収容された後、一方分割体61A及び他方分割体61Bが閉じられる。そして、一方分割体61A及び他方分割体61Bが留め具72によって留められ、もってロッド2の先端部が基端側部61に収容された状態になる。つまり、これらの作業のみで、ロッド2の先端部が基端側部61(孔17)に収容された状態になる。したがって、足場の悪い法面上での作業となる場合であっても、ロッド2に対して棒材取付具1を容易に取り付けることができる。
ここでロッド2の先端部を一方分割体61Aや他方分割体61Bに収容する点について付言する。この点、当該収容は、ロッド本体21の先端部に掘削ビット22が取り付けられたままの状態であっても行うことができるように、つまり掘削ビット22を取り外すことなく行うことができるようにする方が好ましい。掘削ビット22を取り外すと、その管理が必要になり、また、場合によっては掘削ビット22の紛失につながるおそれがあるためである。そこで、本形態の棒材取付具1においては、一方分割体61Aの内周面及び他方分割体61Bの内周面に拡径部61C(図3参照)が設けられている。この拡径部61Cに掘削ビット22が収容されるため、掘削ビット22を取り外す必要がなくなる。
以上によりロッド2に対する棒材取付具1の取付けを終了とすることもできる。しかるに、本形態においては、更にボルト部材18の締付けを行う。ボルト部材18の締付けを行うと、一方分割体61Aや他方分割体61Bの内周面から基端側部61(孔17)内へボルト部材18の先端部が突出し、あるいは基端側部61(孔17)内へ突出するボルト部材18の突出長が長くなる。結果、ボルト部材18の先端部がロッド2の先端部に対して側方から強く突き当たり、ロッド2の先端部が収容体60に対して確実に固定された状態になる。
以上においては、開いた状態にある一方分割体61A又は他方分割体61Bにロッド2の先端部を収容する形態を示した。ただし、本形態の棒材取付具1においては、一方分割体61A及び他方分割体61Bを先に閉じ、次に基端側部61(孔17)にロッド2の先端部を差し込む(挿入する)方法を採用することもできる。もっとも、特にロッド本体21の先端部に掘削ビット22が備わる場合等においては、このような方法ではロッド2の挿入が困難になる場合もある。したがって、開いた状態にある一方分割体61A及び他方分割体61Bにロッド2の先端部を収容する形態を採用する方が好ましい。
一方、棒材3については、以上のようにしてロッド2の先端部に取り付けた収容体60の先端側部62(孔17)に、棒材3の基端部を差し込むことで収容体60(棒材取付具1)に取り付けるのが好ましい。先端側部62に棒材3を差し込むと、固定具10が機能し、棒材3が容易には収容体60から外れなくなる。そこで、以下では、固定具10について、詳細に説明する。
なお、棒材3の取付けを収容体60の先端側部62内に差し込んで行うのは、その方が容易であること、また、ロッド2に対する棒材取付具1の取付けよりも棒材取付具1に対する棒材3の取付けの方が、通常、時間的に後になること等からである。したがって、例えば、ロッド2に対する棒材取付具1の取付けと棒材取付具1に対する棒材3の取付けとを同時に行う場合等は、棒材取付具1に対する棒材3の取付けを、例えば、連結する前の一方分割体62A又は他方分割体62Bに棒材3の基端部を収容し、次いで一方分割体62A及び他方分割体62Bを連結する方法で行うこともできる。
固定具10は、収容体60の先端側部62(孔17)内に突出して棒材3の基端部を収容体60に固定する部材である。固定具10は、例えば、単なるボルト等で構成することもできるが、次の形態のものを推奨する。
本形態の固定具10は、図5及び図6の(1)にも示すように、先端側部62に取り付けられるケース体11と、このケース体11に収容される発条体12と、この発条体12の先端部内に収容されるピン部材13とを主に有する。
ケース体11は、外形がボルト状になっており、通常のボルトと同様に、螺合等することで先端側部62に対して着脱自在になっている。しかるに、ケース体11は、基端部を除いて内部が空洞になっている。この空洞には、先端部側から発条体12が収容される(図6の(2)参照)。
発条体12は、ケース体11の軸方向に伸縮する。発条体12は、好ましくはコイルばねによって構成される。
発条体12のばね定数は、後述する固定具10の機能から適宜設定される。ただし、棒材3に作用する地盤からの引張力が40〜60N程度になることを考慮すると、好ましくは10〜20N/mmである。
ピン部材13は、円柱状であり、前後方向中央部のやや先端側に環状の突部13Aが備わる。この突部13Aの基端側は、発条体12の先端部内に収容される(図6の(2)参照)。他方、突部13Aの先端側は、棒材3の表面に存在する凹部32に嵌まり込む。
本形態においては、棒材3の基端部が先端側部62(孔17)に収容されると、ピン部材13が棒材3の表面に存在する凹部32に嵌まり込む。これにより、棒材3の長手方向への移動が阻止される。他方、棒材3が先端側へ引っ張られると、発条体12が収縮してピン部材13が棒材3の表面に存在する凹部32から外れる。
この点、棒材3を地盤に打設すると、棒材3は、地盤からの締付け力、地盤との摩擦力等によって当該地盤に固定された状態になる。結果、その後に土木機械のロッド2を基端側へ引っ張ると、相対的に棒材3が先端側へ引っ張られることになる。したがって、本形態によると、ロッド2(棒材取付具1)から棒材3を容易に取り外すことができる。また、発条体12がケース体11で覆われた状態になっているので、発条体12に土砂等が詰まり難い。さらに、もし発条体12に土砂等が詰まったとしても、ボルト状であるケース体11を収容体60の先端側部62から容易に取り外すことができるので、土砂等を迅速かつ簡易に取り除くことができる。
本形態において、固定具10は、相互が対向するように2つ備わっている。ただし、固定具10は、1つのみか又は3つ以上の複数が備えられるようにしてもよい。
また、固定具10が2つ以上の複数備わる場合、各固定具10は、棒材3の長手方向に関して同じ位置に存在しても、異なる位置に存在してもよい。図示例の2つの固定具10は、棒材3の長手方向に関して異なる位置に存在している。
ところで、前述したように、本形態においては、棒材3の先端部を収容体60の先端側部62に差し込むことで取り付けることも、棒材3の先端部を一方分割体62A又は他方分割体62Bに収容し、その後に一方分割体62A及び他方分割体62Bを連結することで取り付けることもできる。しかるに、特に棒材3の先端部を収容体60の先端側部62に差し込んで取り付ける場合は、固定具10に備わるピン部材13の位置と棒材3の表面に存在する凹部32の位置とがずれてしまう可能性もある。この問題に関しては、固定具10に備わる発条体12が、例えばコイルばね等によって構成されていれば、発条体12が棒材3の長手方向に撓み、ピン部材13が棒材3の長手方向に若干ずれることになる。したがって、ピン部材13の位置と凹部32の位置とが若干ずれているとしてもピン部材13が凹部32に確実に嵌まり込む。
以上のように、本形態の棒材取付具1は、収容体60の基端側部61が開閉自在に構成され、かつ収容体60の先端側部62が連結可能に構成されている。したがって、法面上等の劣悪な条件下での使用にも適する。すなわち、本形態の棒材取付具1は、例えば、基端側部61を閉じた状態で、かつ先端側部62を連結した状態で施工場所に持ち込む。そして、基端側部61を開閉することのみで、棒材取付具1をロッド2の先端部に取り付ける。この際、棒材取付具1を構成する部材の分離を伴わないため、当該部材が紛失するおそれがない。他方、先端側部62に棒材3の基端部を差し込むことのみで、棒材3を棒材取付具1に取り付ける。したがって、施工現場においては、先端側部62を分離する必要がなく、棒材取付具1を構成する部材(例えば、ボルトやナット等)が紛失するおそれはない。
次に、補助体4について、詳細に説明する。
補助体4は、先端側部62の先端側に備わり、当該先端側部62と一体化されている。補助体4は、先端側部62と共に棒材3の基端部を収容する部材である。補助体4は、この条件を満たす適宜の形状とすることができる。ただし、本形態の補助体4は、先端側部62と類似する構造になっている。
すなわち、補助体4は、2つに分割可能な円筒状になっており、特に図示はしないが断面半円弧状の一方分割体と、断面半円弧状の他方分割体とで構成されている。当該一方分割体及び他方分割体が連結された状態において、補助体4の中心部には孔が形成される。この孔は、補助体4の軸方向に延在し、先端側部62の孔17と連通する。この孔には、棒材3の基端部が差し込まれる。
補助体4の一方分割体及び他方分割体は、先端側部62の場合と同様に、例えば、連結具15等によって連結される。なお、この連結具15を、例えば、ボルト及びナットによって構成することができる点は、先端側部62の連結具15の場合と同様である。また、この連結具15の配置位置や配置数等も、先端側部62の連結具15と同様にすることができる。
本形態においては、補助体4に、更には先端側部62に、棒材3の基端部を差し込む(挿入する)ことのみで、棒材3を棒材取付具1に取り付けることができる。したがって、足場の悪い法面上での作業となる場合であっても、ロッド2に対して棒材3を容易に取り付けることができる。また、棒材取付具1に対する棒材3の挿入長が長くなるため、棒材3の取付けが強固なものとなる。したがって、棒材3を打設する地盤が固い場合等においても、ロッド2に対する棒材取付具1を介した棒材3の取付け方向が傾斜してしまうおそれ等がない。また、このように補助体形式とすることで、設計変更が極めて容易となる。
なお、棒材3の収容(取付け)を分割状された状態にある補助体(一方分割体又は他方分割体)に対して行うことができるのは、先端側部62に対する棒材3の収容(取付け)の場合と同様である。
固定具10から先端側部62の先端縁までの距離L1(図3参照)は、例えば3〜10cm、好ましくは5〜7cmである。これに対し、固定具10から補助体4の先端縁までの距離L2(図3参照)は、例えば15〜25cm、好ましくは18〜22cmである。距離L2が短過ぎると、上記した棒材3の傾斜を完全に防止することができないおそれがある。他方、距離L2が長過ぎると、棒材取付具1に対して棒材3がわずかにでも傾斜した際に、固定具10が位置する箇所においては棒材3が径方向(図3においては上下方向)へ大きく位置ずれすることになる。したがって、地盤からの引張力(棒材3が地盤から受ける締付け力や棒材3と地盤との間に存在する摩擦力等に由来する)によって棒材3が先端側へ引っ張られても、いずれかのピン部材13(固定具10)が棒材3の表面に存在する凹部32から外れないおそれがある。結果、ロッド2を基端側へ引っ張った際に、棒材3が地盤から抜けてしまい、あるいは基端側へずれてしまうおそれがある。
なお、前述したように、固定具10が複数備わる場合、各固定具10は棒材3の長手方向に異なって位置することがある。このような場合、上記距離L1,L2は、各固定具10から先端側部62又は補助体4の先端縁までの距離の平均値である。
本発明は、地盤に打設するアンカー等の棒材を、削岩機等の土木機械に備わるロッドに取り付けるために利用することができる。
1 棒材取付具
2 (土木機械の)ロッド
3 棒材
4 補助体
10 固定具
11 ケース体
12 発条体
13 ピン部材
15 連結具
17 孔
18 ボルト部材
21 ロッド本体
22 掘削ビット
31 凸部
32 凹部
60 収容体
61 (収容体の)基端側部
61A (基端側部の)一方分割体
61B (基端側部の)他方分割体
61C 拡径部
62 (収容体の)先端側部
62A (先端側部の)一方分割体
62B (先端側部の)他方分割体
71 開閉軸
72 留め具

Claims (3)

  1. 地盤に対して表面に凹凸が存在する棒材を打設するにあたり、当該棒材を土木機械に備わるロッドに取り付けるための棒材取付具であって、
    基端側部に前記ロッドの先端部が収容され、かつ先端側部に前記棒材の基端部が収容される収容体を有し、
    前記基端側部及び前記先端側部はそれぞれ、断面半円弧状の一方分割体及び断面半円弧状の他方分割体に分割可能な円筒状であり、
    前記基端側部には、前記一方分割体及び前記他方分割体を開閉自在に接続する開閉軸と、この開閉軸と対向する位置において前記一方分割体及び前記他方分割体を留める留め具とが備わり、
    前記先端側部には、前記一方分割体及び前記他方分割体を連結する連結具が備わり、
    前記ロッドの先端部が前記基端側部の一方分割体又は他方分割体に収容され、かつ当該一方分割体及び他方分割体が閉じられ、更に当該一方分割体及び前記他方分割体が前記留め具によって留められると、前記ロッドの先端部が前記基端側部に収容された状態になる、
    ことを特徴とする棒材取付具。
  2. 前記ロッドがロット本体と、このロッド本体の先端部に備わる先端部材とを有する場合において、
    前記基端側部は、前記ロッド本体と共に前記先端部材も収納可能な構造とされている、
    請求項1に記載の棒材取付具。
  3. 前記先端側部に、この先端側部内に突出して前記棒材の基端部を前記先端側部に固定する固定具が備わり、
    この固定具は、前記先端側に取り付けられるケース体と、このケース体に収容される発条体と、この発条体の先端部内に収容されるピン部材とを有し、
    前記棒材の基端部が前記先端側部に収容されると、前記ピン部材が前記棒材の表面に存在する凹部に嵌まり込んで前記棒材の長手方向への移動が阻止され、
    他方、前記棒材が先端側へ引っ張られると、前記発条体が収縮して前記ピン部材が前記棒材の表面に存在する凹部から外れる構成とされている、
    請求項1又は請求項2に記載の棒材取付具。
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