JP4580862B2 - 土木施設用ロープの方向変換装置 - Google Patents

Description

本発明は土木施設用ロープの方向変換装置に関する。

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）ロープは地表に沿って張られるか、あるいは斜めに張られ、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アンカーの長さ方向へ変換する方向変換手段が先行技術で提案されている。
先行技術においては、断面が円弧状の土圧部分とこの土圧部分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円柱状のサドルが用いられ、上記サドルを、上記アンカーからのびるロープの地表に出た部分において，サドルの長手方向がロープの張設方向と交差するように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サドル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、図１のように、θ１≠θ２時に作用する合力による水平力及び回転力に対してサドルＳＤを固定するために、サドルの案内面を貫通して地中にアンカーＡＫを打ち込むことを必要とし、また、サドルＳＤに合力が集中荷重として作用するので、土圧部分の接触する地表は形状に合わせた整形を必要とし、また、地盤の地質により反力不足でサドルが傾いたり、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が乱されあるいは損傷したりする可能性があった。これはとくにサドル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、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ず、これらにより工事に時間と手間を要すると共に工事費が高くなる問題があった。
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、アンカーから延びるロープの地盤への食い込みを起こさせずに安定的に角度変換させることができ、しかも集中荷重である合力を的確に分散できると共に、設置のための整形と固定の簡易化を図ることができる構造簡易な土木施設用ロープの方向変換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方向変換装置であって、長さが幅に比べて大きい複数の枕木状部材をロープ長手方向と直角方向で並列状に配し、それら枕木状部材を連結部材で相互に変位可能に繋いでなることを特徴としている。

ロープに引張力が作用し、その両端部の荷重方向が異なる場合、その変化点に合力が作用し、その合力の大きさや方向、変化点の状況もまちまちであるが、長さが幅に比べて大きい複数の枕木状部材を並列状に配し、それら枕木状部材を相互に変位可能に連結部材で繋いでいるので、集中荷重である合力を的確に分散することができ、また、複数の枕木状部材が相対変位可能に並列状に連結しているので、設置部位の地形によくなじみ、合力を分散できることとあいまって、地盤が土砂質であってもアンカーなどの特別な支持固定手段を要さずに安定して位置保持され、地表の整形も最小限で足りる。したがって、工事を非常に簡単、迅速安価に行える。
また、複数の枕木状部材が相対変位可能に並列状に連結され、地表の形状によく追従することが可能であるので、ロープ引き出し角度が地表すれすれであっても、設置法面へのロープの食い込みを的確に防止できる。

好適には、連結部材が帯板であり、枕木状部材の長手方向両端に枢支されている。
これによれば、枕木状部材同士が所定の間隔に保持されつつ傾動を含む変位が可能であり、枕木状部材と帯板の数の増減で現場の状況に即応した角度変換を行うことができる。また、枕木状部材と帯板を分離して現場に搬入し、必要数を簡単に連結して設置できるので、工事が容易となる。
本発明において、枕木状部材の連結部材は可撓性を有している場合を含んでいる。これによれば、枕木状部材同士の高さ方向の変位を自在かつ微妙に調整することができる。

以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２と図３は本発明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左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の右側の部分が、本発明にかかる方向変換装置Ａに連結されている。
また、紙面に対して左側の部分では、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、紙面に対して右側の部分では縦ロープＲ１が山側に導かれ、本発明にかかる方向変換装置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左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、本発明にかかる装置を適用できる。

本発明にかかる方向変換装置Ａは、図３ないし図５に示されており、符号１は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であり、２はアンカー本体１の延長上にあって地表側に延びるロープ２である。
前記アンカー本体１は、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、アンカー部分は間隔的にスペーサが取り付けられ、地中に形成した削孔１１に挿入された状態で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。

ロープ部２は前記アンカー本体１としてのワイヤロープから延在された所要長さを有している。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。前記ロープの先端は直接かまたは連結用部たとえばアイ２０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。
なお、ロープ部分とアンカー部分を１部材で構成することにより、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し、、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。

前記方向変換装置Ａは、図３（ｂ）のように、ロープの地表に出た部分に配置された複数の枕木状部材３と、それら枕木状部材３を相互に変位可能に繋ぐ連結部材４とからなっており、枕木状部材３は凸湾曲状の地表１３に倣うように位相が変化され、前記ロープ２は上記枕木状部材３の表面に沿って枕木状部材長手方向と交差する方向に導かれている。
枕木状部材３は強度が高い材料たとえばステンレス、亜鉛メッキや亜鉛―アルミ合金メッキなどの耐食メッキが施された鉄鋼材にて構成されており、長さＬが幅Ｗに比べて大きい中空状あるいは中実断面を有している。この実施例では、枕木状部材３は外観上矩形を呈するように、上面と下面および側面の各板あるいはパイプによって中空状断面に構成され、長手方向端面に端板３０，３０が溶接され、図５のように、それら端板３０，３０の中央部分に板厚を貫く穴３００，３００が設けられている。
前記枕木状部材３は、この例では５本が適度の間隔をおいて並列状に配されており、全部の枕木状部材３または数本の枕木状部材３の上面には、ロープの外れ止め３１が設けられている。外れ止め３１はこの例では、下端が枕木状部材３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。

連結部材４は、前記枕木状部材３を一定の間隔に保持しつつ同一レベルから変位することを許容するように連結する手段であり、この例では、長手方向両端部に前記枕木状部材３の穴３００，３００に対応する穴４００，４００を有する帯板４ａと、前記穴を介して帯板４ａと枕木状部材３を枢支連結する機素４ｂからなっている。機素４ｂはこの例ではボルト４１とナット４２が用いられている。
前記帯板４ａは、図４と５のように、端から第２番目以降の枕木状部材３に対しては左右のものが端部同士オーバーラップするように掛け渡たされ、その状態でボルト４１を図５のように穴４００、３００から枕木状部材３を貫いて突出させ、突出端部のねじにナット４２を螺合することで枢支される。

図６と図７は本発明における方向変換装置Ａの別の態様を示しており、図６（ａ）は枕木状部材３が２個用いられ、図６（ｂ）では枕木状部材３が増設されて３個用いられており、それぞれ長手方向両端部を連結部材４、４で連結している。外れ止め３１はこの例では一対の側板３１０，３１０からなっている。それら側板はアングル材を切断し一面を枕木状部材３の上面に載せて溶接することで構成され、それにより枕木状部材中央部分に案内溝３２を形成している。

施工に当たっては、所定の場所にアンカー本体１を埋設する。実施例では、削孔機にて削孔１１を形成し、アンカー本体１を挿入してグラウト１２を注入する。このときにロープ部２は地表に引き出しておく。
方向変換装置Ａは予め組立てられていてもよいが、現場でも容易に組立てることができる。すなわち、地盤の状況に応じて枕木状部材３の数を選択し、各枕木状部材３を並べ、それらに連結部材４、４の帯板４ａを渡し、機素４ｂで連結するだけでよい。

アンカー形成後、ロープ２の引き出された地表部分１３に前記方向変換装置Ａ配置する。このときに、各枕木状部材３はそれぞれ連結部材４により回動可能に枢支されているから、水平状態から高さ方向に変位自在であり、図６（ａ）のように傾くこともできる。したがって、地表に凹凸や段差があっても、あたかもキャタピラのように設置する地表の形状によく倣わせ密接させることができるので、設置のための整地を最小限の軽易なものにすることができる。

この状態で、アンカー本体１に続くロープ２を各枕木状部材３、３に沿って張設することによってロープの方向は変換される。このようにしてロープが張設されて荷重方向が異なる引張り力が作用した場合、前述のように単一の円筒状のサドルでは変曲点に合力が集中荷重として働くが、本発明では、複数の枕木状部材３、３を並列させているため、合力の大きさ、方向、荷重方向の変化点の状況に自在に対応でき、図３（ｃ）のように合力を的確に分散することができる。

円筒状のサドルでは、地表１３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ると、地盤反力不足によりサドルが傾いたり、沈み込んだりし、それにより、ロープ２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、前記のように合力を分散できるため合力に対する抵抗力は小さくて済み、それで十分な地盤反力を創成できるので、特にアンカーなどで固定をしなくても方向変換装置Ａを安定的に位置保持することができるとともに、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もない。

なお、図示するものは本発明の一実施例であり、方向変換装置Ａは種々の態様を採用できる。
１）連結部材４の連結は、機素４ｂとして通しボルトを用いずに、図８（ａ）のように枕木状部材３内に雌ねじつきブラケット４３を設け、これに短いボルトを螺合してもよい。あるいは、（ｂ）のように枕木状部材３の端板にボルトを溶接等で植え立て、帯板４ａの穴４００を嵌め合わせてナットで抜け止めをしてもよい。
２）枕木状部材３の穴３００又は/および帯板４ａの穴４００は図８（ｃ）のように長孔であってもよい。これによれば、枕木状部材相互３の間隔を長孔分だけ調整することができ、したがって枕木状部材３同士を平面から見て斜めにしたり、蛇行状にすることができるので、ロープ２の引き出し方向を現場の状況に即応させることができる。

３）枕木状部材３の形状は、実施例のように断面が矩形である場合に限らず、台形状、円形、あるいは図９のように割円状などとしてもよい。
４）連結部材４は実施例では帯板を用いてリンクを構成しているが、これに変えて可撓性ないし可曲性のもの、たとえばロープやチェーンなどを用いることもできる。図１０はこの例を示しており、可撓性ないし可曲性の連結材４を枕木状部材３、３に貫通させて端部を抜け止めし、中間に枕木状部材３とのズレを止めるクリップなどを設けたものである。

従来の土木施設用ロープの方向変換装置における荷重のかかり方を示す説明図である。 本発明にかかる土木施設用ロープの方向変換装置の適用例を示す正面図である。 （ａ）は図２の側面図、（ｂ）は部分的拡大斜視図、（ｃ）は荷重のかかり方を示す説明図である。 方向変換装置の側面図である。 図４のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の他の態様を示す斜視図である。 図６の態様の分解斜視図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は連結部材の他例と組付け例を示す部分的断面図である。 本発明における枕木状部材の他の形状例を示す斜視図である。 本発明における枕木状部材の連結部材と連結例例を示す平面図である。

符号の説明

１ アンカー本体
２ ロープ（ロープ部）
３ 枕木状部材
４ 連結部材
４ａ 帯板（本体）
３１ 外れ止め

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方向変換装置であって、長さが幅に比べて大きい複数の枕木状部材をロープ長手方向と直角方向で並列状に配し、それら枕木状部材を連結部材で相互に変位可能に繋いでなることを特徴とする土木施設用ロープの方向変換装置。
2. 連結部材が帯板であり、枕木状部材の長手方向両端に枢支されている請求項1に記載の土木施設用ロープの方向変換装置。
3. 枕木状部材は上面にロープの左右方向の外れ止めを有している請求項１に記載の土木施設用ロープの方向変換装置。
4. 連結部材が可撓性を有している請求項1に記載の土木施設用ロープの方向変換装置。

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