JP5878320B2

JP5878320B2 - アンカー部材及びアンカー部材の製造方法

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Publication number: JP5878320B2
Application number: JP2011196139A
Authority: JP
Inventors: 謙太郎清水; 安井　基浩; 基浩安井
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2016-03-08
Anticipated expiration: 2031-09-08
Also published as: JP2013057199A

Description

本発明は、アンカー部材及びアンカー部材の製造方法に関する。

船舶が接岸するとき、船体及び岸壁の損傷を防ぐ防舷材は、船体から受ける引張力に抗するため、チェーンで岸壁に連結されている場合がある。このとき、チェーンを岸壁に連結する部材として、丸鋼をＵ字形状に湾曲させて岸壁に埋設されたＵ字アンカーが用いられる。しかし、Ｕ字アンカーに要求される引抜強度を満足するような大径の丸鋼をＵ字形状に湾曲させるためには大掛かりな専用設備が必要となる。このため、材料費や加工費を低減することが困難となっている。また、Ｕ字形状のアンカーの代替品として、鋼板から製作された防舷材用チェーンの岸壁側固定装置が知られている（特許文献１）。しかし、部品数が多い上に、岸壁に埋設されるアンカー部分は溶接で固定装置に固定されているため、加工費を低減することが困難となっている。

特開平８−１５０９９４号公報

本発明は、上記事実を考慮し、アンカー部材を簡単な加工で製造できるようにすることを目的とする。

請求項１に記載のアンカー部材は、一端部を除いてコンクリート構造物に埋設される板状の本体プレートと、前記本体プレートの一端部に形成され、連結部材が連結される連結部と、前記本体プレートを挿通する挿通孔が形成されたアンカープレートと、を有し、前記本体プレートの他端部には、前記挿通孔より広幅の拡幅部が形成され、前記本体プレートには、板厚方向へ貫通してコンクリートが入り込む矩形状の貫通孔が形成されている。

請求項１に記載のアンカー部材では、アンカープレートの板面でコンクリートの支圧を受けるので、支圧を大きくすることができる。また、アンカープレートを設けることで、コーン状破壊に至るまでのコンクリート破壊強度が大きくなる。このため、アンカー部材の引抜強度が向上する。

また、アンカープレートに形成された挿通孔を本体プレートへ挿通させ、本体プレートの拡幅部が、挿通されたアンカープレートの抜出を防止する。このため、本体プレートとアンカープレートとを溶接等で接合する必要がない。また、アンカープレートを重ねて本体プレートへ挿通するだけで、アンカープレートの厚みを厚くできるため、アンカープレートの引抜力に対するアンカープレートのせん断強度を容易に向上させることができる。

さらに、本体プレートに形成された矩形状の貫通孔内にコンクリートが入り込むため、コンクリートと本体プレートとの接触面積が増える。このため、本体プレートとコンクリートの付着強度が向上する。

また、貫通孔を形成した際に切出された切出しプレートに挿通孔を形成してアンカープレートを加工しているので、板材（鋼板）を無駄なく利用でき、材料費を削減することができる。

請求項３に記載のアンカー部材は、前記拡幅部は、前記本体プレートの幅方向へ突出すると共に、前記連結部側が内側へ湾曲し、前記連結部の外縁は、前記拡幅部と略同一の曲率半径を有した円弧状である。

請求項３に記載のアンカー部材では、１枚の鋼板から複数枚の本体プレートを切出すとき、連結部を切出した部分の両側が、別の本体プレートの拡幅部となる。このため、１枚の鋼板から無駄なく本体プレートを切出すことができ、材料費を削減することができる。

請求項５に記載のアンカー部材の製造方法は、請求項４に記載のアンカー部材の製造方法であって、１枚の鋼板から前記本体プレートを切出す第１の切断工程と、前記本体プレートから前記切出しプレートを切出し、前記貫通孔を形成する第２の切断工程と、前記切出しプレートに挿通孔を形成し、該挿通孔を前記本体プレートへ挿通させ、アンカープレートとする工程と、前記第１の切断工程で前記本体プレートが切出された鋼板に対して、切出された前記本体プレートの連結部の両側にあたる部分を別の本体プレートの拡幅部とし、切出された前記本体プレートの拡幅部にあたる部分を別の本体プレートの連結部として、さらに本体プレートを切出す第３の切断工程と、を有する。

請求項５に記載のアンカー部材の製造方法では、本体プレートから切出した切出しプレートの挿通孔を本体プレートへ挿通させてアンカープレートとしている。さらに、本体プレートが切出された残りの鋼板に対して、切出された本体プレートの連結部のカットラインが、別の本体プレートの拡幅部となるので、鋼板を無駄なく利用することができ、材料費を削減することができる。

本発明は、上記の構成としたので、アンカー部材を簡単な加工で製造できる。

第１実施形態に係るアンカー部材を用いた防舷材の取付け構造を示す一部破断斜視図である。第１実施形態に係る岸壁に埋設されたアンカー部材の斜視図である。（Ａ）は第１実施形態に係る本体プレートと２枚のアンカープレートを示す分解斜視図である。（Ｂ）は第１実施形態に係るアンカー部材の側面図である。第１実施形態に係るアンカー部材の貫通孔に橋渡し部が形成された変形例を示す側面図である。第１実施形態に係るアンカー部材のカットラインを示した鋼板の平面図である。第１実施形態に係る本体プレートに形成する貫通孔のカットラインを示した平面図である。第２実施形態に係る岸壁に埋設されたアンカー部材の斜視図である。

以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係るアンカー部材が用いられた防舷材の取付構造について説明する。

図１に示すように、防舷材１０２は、ゴム製の円柱体１０６と前面プレート１０４とで構成されている。また、円柱体１０６の一端側のフランジ１０８をボルト１１４によってコンクリート造の岸壁１１２へ固定し、他端側のフランジ１１０には矩形状で樹脂製の前面プレート１０４が取付けられている。

ここで、岸壁１１２には２つの円柱体１０６が並べて固定されており、前面プレート１０４は、２つの円柱体１０６のフランジ１１０に跨って取付けられている。なお、接岸させる船舶の種類や大きさ等によって、岸壁１１２に取付ける円柱体１０６の個数は適宜設定される。

前面プレート１０４の長手方向両端には、支柱１０５が固定されている。また、支柱１０５にはチェーン１１６が連結されるＵ字状のブラケット１１８が設けられている。

防舷材１０２より上方には、アンカー部材１０が岸壁１１２に埋設されている。また、アンカー部材１０の一部は岸壁１１２から露出しており、チェーン１１６が連結される連結部１２Ａが形成されている。

連結部１２Ａには取付孔１６が形成されており、ブラケット１１８に連結されたチェーン１１６がシャックル１２０を介してアンカー部材１０へ連結される。これにより、防舷材１０２が自重で下方へ撓んで前面プレート１０４が傾かないように支持している。また、防舷材１０２へ外力が加えられて変形した場合に、チェーン１１６が前面プレート１０４を引張ることで、防舷材１０２が必要以上に変形するのを抑制している。

以上の構成により、船舶が前面プレート１０４へ接触したとき、防舷材１０２が変形して衝撃を吸収する。このため、船舶及び岸壁が破損するのが抑制される。

次に、本実施形態に係るアンカー部材１０の構成を説明する。

図２及び図３に示すように、アンカー部材１０は、鋼板を切断した長板状の部材で、長板状の本体プレート１２と、本体プレート１２へ挿通され、後述する拡幅部１２Ｂで抜止めされる２枚のアンカープレート１７とで構成されている。

本体プレート１２の一端部は、岸壁１１２から水平方向に突出し、連結部１２Ａとなっている。また、連結部１２Ａには板厚方向に貫通された取付孔１６が形成されている。取付孔１６には、前面プレート１０４を支持するためのチェーン１１６がシャックル１２０を介して取付けられる（図１参照）。また、図３（Ｂ）に示すように、連結部１２Ａの外縁は、取付孔１６の中心点Ｏを中心に半径Ｒの円弧状に形成されている。なお、チェーン１１６は、シャックル１２０を介さずに取付孔１６へ直接取り付けてもよい。

本体プレート１２の他端部には、本体プレート１２の幅方向へ突出して広幅とされた拡幅部１２Ｂが形成されている。拡幅部１２Ｂは、本体プレート１２の内側へ湾曲しており、曲率半径Ｒの円弧状となっている。このように拡幅部１２Ｂを円弧状とすることで、拡幅部１２Ｂに生じる応力を分散することができる。

図３（Ａ）に示すように、アンカープレート１７に形成された挿通孔１８の幅は、本体プレート１２の幅とほぼ同一であり、本体プレート１２へ挿通孔１８を挿通すると、アンカープレート１７は、拡幅部１２Ｂの基部で抜出しが防止される。

また、本体プレート１２の中央部には、本体プレート１２の板厚方向に貫通して矩形状の貫通孔２０が形成されている。貫通孔２０の長さＬａは、アンカープレート１７の長さＬｂの２倍の長さとなっている。また、貫通孔２０の幅Ｄａは、アンカープレート１７の幅Ｄｂと同じ長さとなっている。

次に、本実施形態に係るアンカー部材１０の作用及び効果について説明する。

図２に示したアンカー部材１０に対して、矢印の方向に引抜力が加えられた際に、アンカープレート１７の板面でコンクリートの支圧を受けるので、アンカー部材１０の引抜強度が向上する。また、アンカープレート１７によってアンカー部材１０の幅が広くなっているので、岸壁１１２がコーン状破壊に至るまでの破壊強度が大きくなる。

さらに、本体プレート１２の貫通孔２０には、岸壁１１２のコンクリートが入り込んでいるため、アンカー部材１０の埋め込まれている部分とコンクリートとの接触面積が大きくなり、付着強度を向上させることができる。なお、引抜き強度を向上させるため、貫通孔２０の中に橋渡し部１４を設けてもよい（図４参照）。

また、本体プレート１２とアンカープレート１７とは溶接されていないが、アンカー部材１０に引抜力が加えられても、アンカープレート１７は拡幅部１２Ｂに止められて本体プレート１２から抜出すことがない。

また、引抜強度を有する断面積が確保できれば、本体プレート１２は、長方形ではなく、台形でもよい。

次に、本実施形態に係るアンカー部材１０の製造方法について説明する。

図５に示すように、図示しない切断加工機を用いて、図中のカットラインを矢印Ａの方向に切断して鋼板２２から本体プレート１２、２４及び２６を切出す。また、本体プレート２４の拡幅部２４Ｂと本体プレート２６の拡幅部２６Ｂとの間、及び本体プレート１２の拡幅部１２Ｂと鋼板２２との間が繋がった状態となっているので、切断して切り離す。

ここで、切出された本体プレート１２の連結部１２Ａの外縁は、図５に示した点Ｏを中心に半径Ｒの円弧状となっている。また、切出された本体プレート２４の連結部２４Ａの外縁と、切出された本体プレート２６の連結部２６Ａの外縁は、それぞれ点Ｐ及び点Ｑを中心に半径Ｒの円弧状に形成されている。

従って、連結部１２Ａ、２４Ａ及び２６Ａの両側には、曲率半径Ｒの円弧状に湾曲した拡幅部１２Ｂ、２４Ｂ及び２６Ｂが形成される。このようにして、図中のカットラインに沿って切断するだけで、鋼板２２から複数の本体プレート１２、２４、２６が切出される。

次に、図６に示すように、切断加工によって切出された本体プレート１２の連結部１２Ａに、点Ｏを中心とした取付孔１６を形成する。続いて、本体プレート１２の中央部から２枚のアンカープレート１７を切出す。

図３に示すように、２枚分のアンカープレート１７が本体プレート１２から切出されることで、本体プレート１２に貫通孔２０が形成される。次に、アンカープレート１７に挿通孔１８を形成する。ここで、挿通孔１８の長さが本体プレート１２の幅と同じ長さになるように切断し、挿通孔１８の幅が本体プレート１２の厚みと同じ長さになるように切断する。

次に、挿通孔１８が形成されたアンカープレート１７を、本体プレート１２の連結部１２Ａ側から挿通させる。挿通孔１８の長さは、本体プレート１２の幅と同じであるため、本体プレート１２の拡幅部１２Ｂまで挿通され、拡幅部１２Ｂで抜出しが防止される。

以上の製造方法によれば、１つのカットラインを切断することで、隣り合わせに本体プレート１２を切出すことができる。また、本体プレート１２からアンカープレート１７を切出しているので、鋼板２２を無駄なく利用してアンカー部材１０を製造することができる。

なお、本実施形態に係るアンカー部材１０では、アンカープレート１７同士は、接合されておらず、本体プレート１２へ嵌め合わせることで製造効率を向上させたものであるが、溶接等で接合してもよい。また、鋼板２２の板厚が厚い場合は、１枚のアンカープレート１７で支圧に耐えることができる。

次に、本実施形態に係るアンカー部材に係る応力について説明する。

本実施形態に係るアンカー部材１０は、チェーンによって引張られるため、チェーンの引張強度以上の引張強度となるように設計される。また、図３（Ｂ）に示すように、アンカー部材１０が矢印Ｂの方向に引張られた場合、アンカー部材１０に生じる単位面積当たりの荷重は、本体プレート１２に貫通孔２０が形成されている場合と貫通孔２０が形成されていない場合で異なる。

例えば、本体プレート１２の幅を１３２ｍｍとし、貫通孔２０の幅Ｄａを６６ｍｍにしてアンカー部材１０を製作したとき、本体プレート１２を矢印Ｂの方向と直交する方向に切断した断面積は、貫通孔２０が形成される前と比べて２分の１となる。従って、単位面積当たりにかかる荷重（応力）は２倍となる。

ここで実際に、チェーンに作用する引張強度でアンカー部材１０が矢印Ｂの方向へ引張られたとき、貫通孔２０が形成されている本体プレート１２に生じる応力は１３４．６ＭＰａとなる。また、貫通孔２０が形成されていない本体プレートに生じる応力は６７．３ＭＰａとなる。

これに対して、JIS規格品の一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００の許容引張応力度は１４０ＭＰａであり、溶接構造用圧延鋼材ＳＭ４９０の許容引張応力度は１８５ＭＰａである。従って、ＳＳ４００又はＳＭ４９０を用いて上記の寸法でアンカー部材１０を製作すれば、貫通孔２０を形成しても許容引張応力度以下の応力しか生じないことが確認された。

また、コンクリート破壊強度については、アンカープレート１７の板面積を大きくするか、本体プレート１２の長さを長くして、深くまで埋め込むことで、コーン状破壊に至るまでのコンクリート破壊強度を向上させることができる。

次に、第２実施形態に係るアンカー部材の構成ついて説明する。なお、第１実施形態と同じ構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

図７に示すように、本実施形態に係るアンカー部材５０は、本体プレート１２の中央部に貫通孔５２が形成されている。貫通孔５２は、本体プレート１２の連結部１２Ａまで延びており、連結部１２Ａ側がＵ字型となるよう、湾曲部５２Ａが形成されている。

次に、第２実施形態に係るアンカー部材の作用について説明する。

本実施形態に係るアンカー部材５０では、連結部１２Ａを除いて岸壁に埋め込まれる（図２参照）。また、湾曲部５２Ａには防舷材用チェーンが取付けられ、岸壁とプレートとが接続される（図１参照）。

図２及び図７に示すように、鋼板からアンカー部材５０を製造する場合、第１実施形態のアンカー部材１０の取付孔１６を形成する工程が省略できる。また、貫通孔５２を形成する場合、連結部１２Ａ側まで切断加工を行って取付孔としての湾曲部５２Ａを形成するため、アンカープレート１７の材料を切出すだけでよい。

なお、本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係るアンカー部材１０及び５０は、防舷材を支持するチェーンの固定装置として説明したが、コンクリート構造物に埋設して、チェーン等の連結部材が連結されるアンカーとして広く利用できる。

１０アンカー部材
１２本体プレート
１２Ａ連結部
１２Ｂ拡幅部
１７アンカープレート
１８挿通孔
２０貫通孔
５０アンカー部材
５２貫通孔

Claims

一端部を除いてコンクリート構造物に埋設される板状の本体プレートと、
前記本体プレートの一端部に形成され、連結部材が連結される連結部と、
前記本体プレートを挿通する挿通孔が形成されたアンカープレートと、
を有し、
前記本体プレートの他端部には、前記挿通孔より広幅の拡幅部が形成され、
前記本体プレートには、板厚方向へ貫通してコンクリートが入り込む矩形状の貫通孔が形成されているアンカー部材。
前記貫通孔を一端側と他端側とに区画する橋渡し部が形成されている請求項１に記載のアンカー部材。
前記拡幅部は、前記本体プレートの幅方向へ突出すると共に、前記連結部側が内側へ湾曲し、前記連結部の外縁は、前記拡幅部と略同一の曲率半径を有した円弧状である請求項１又は２に記載のアンカー部材。
一端部を除いてコンクリート構造物に埋設される板状の本体プレートと、
前記本体プレートの一端部に形成され、連結部材が連結される連結部と、
前記本体プレートを挿通する挿通孔が形成されたアンカープレートと、
を有するアンカー部材の製造方法であって、
前記本体プレートの他端部には、前記挿通孔より広幅の拡幅部が形成され、
前記本体プレートには、板厚方向へ貫通する貫通孔が形成されており、前記アンカープレートは、前記貫通孔を形成するために前記本体プレートから切出された切出しプレートを加工して形成されているアンカー部材の製造方法。
１枚の鋼板から前記本体プレートを切出す第１の切断工程と、
前記本体プレートから前記切出しプレートを切出し、前記貫通孔を形成する第２の切断工程と、
前記切出しプレートに挿通孔を形成し、該挿通孔を前記本体プレートへ挿通させ、アンカープレートとする工程と、
前記第１の切断工程で前記本体プレートが切出された鋼板に対して、切出された前記本体プレートの連結部の両側にあたる部分を別の本体プレートの拡幅部とし、切出された前記本体プレートの拡幅部にあたる部分を別の本体プレートの連結部として、さらに本体プレートを切出す第３の切断工程と、
を有する請求項４に記載のアンカー部材の製造方法。