JP6227268B2 - 高耐力アンカー - Google Patents

Description

本発明は、高耐力アンカーに関し、好適には、岩盤やコンクリート吹付面等の硬い設置面に適した高耐力アンカーに関する。

従来技術として、例えば、図１２及び図１３に示すピンアンカーが知られている。
図１２に示すピンアンカー１００は、硬い岩で形成される硬岩部用のアンカーである。また、設置方法を説明すると、岩盤に掘削ドリルで孔Ｐを開けた後、その孔Ｐにアンカー１００を差し込んで定着させる。詳しくは、孔Ｐにアンカー１００を差し込んだ後、その頭部から打撃を加えてアンカー１００をくの字に折り曲げて固定する。すなわち、打撃によってアンカー１００が折れ曲がり、その折れ曲がった部位１０１が孔壁Ｐ１に食い付いてアンカーとしての耐力が得られる。

一方、図１３に示すピンアンカー２００は、軟岩部用のアンカーであり、その先端は他の部位に較べて太く矢状に尖っている。また、この矢状の突起２０１を孔壁Ｐ１に食い込ませながら打ち込むことで、引き抜き強度を確保している。

ところで、上記したアンカーのうち、アンカーを孔内で折り曲げて使用するアンカー１００では、その変形に委ねてアンカーを孔壁に食い付かせるため、アンカーと孔壁との食い付きが浅く、引き抜き強度にもバラツキがある。

また、先端に矢状の突起を有するアンカー２００は、突起を孔壁に食い込ませながら打ち込むため、その設置面は柔らかい岩盤に限られる。また、引き抜き強度が、矢状の突起と孔壁との間に働く摩擦力のみに依存するため、高負荷が掛かる場所では耐力不足になる。

また、この種のアンカーは、落石防護ネットのネット押え用アンカーとして用いられることが多く、落石防護ネットでは、これらアンカーを多数用いてネットを斜面に固定している。しかしながら、従来のアンカーは引き抜き強度が低いため、ネットを点で押さえ付けることしかできず、地形によってはネットが浮き上がったり、また、それを補うべく設計本数以上のアンカーを要した。さらには、硬岩部と軟岩部とでアンカーを使い分けなければならず、この点でも改善の余地がある。

本発明は、このような技術的課題を考慮してなされたもので、設置場所を問わず、安定して高い引き抜き強度が得られる高耐力アンカーの提供を課題とする。また、高い引き抜き強度を有することでネット押え用のアンカーとしても好適に使用可能な高耐力アンカーの提供を課題とする。

上記した技術的課題を解決するため、本発明は、
アンカー設置用の孔に挿入される杭本体と、前記杭本体に沿って同孔に差し込まれるクサビ杭とを有し、
前記杭本体に於ける前記クサビ杭との接触面には、クサビ杭との接触に伴い前記杭本体を孔壁側に押圧するための傾斜が設けられていることを特徴とする。

このように構成された本発明によれば、杭本体と、クサビ杭とでアンカーが構成されている。また、杭本体には、クサビ杭との接触に伴い杭本体を孔壁側に押圧するための傾斜が設けられており、この傾斜に沿うようにクサビ杭を差し入れると、杭本体は、クサビ効果によって孔壁側へ強く押圧される。よって、孔壁と抗本体との間に高い接触圧が生じ、この接触圧によってアンカーとしての高い引き抜き強度が得られる。

また、クサビ効果を作用させるための傾斜はクサビ杭側ではなく、杭本体側に設けられており、杭本体の先端に向かう程、クサビ効果は高くなる。すなわち、杭本体は、アンカー設置用の孔奥底でしっかりと固定される。また、孔壁を荒らすこと無く杭本体を設置できるため、この点でも安定した耐力が得られる。さらに、杭本体は、孔内に挿入された後に孔内部で固定されるため、軟岩部および硬岩部問わず設置できる。

また、前記傾斜を有する接触面は、前記杭本体の先端にかけて設けられている構成でもよい。

本構成では、傾斜を有する接触面が杭本体の先端にかけて設けられており、杭本体は、その先端部分において最も強い圧力で孔壁側に押圧される。すなわち、抗本体は、アンカー設置用の孔においてその深い位置ほど強い力で固定される。

また、前記杭本体の前記孔壁に押圧される部位には突起が設けられ、前記傾斜を有する接触面は、前記突起の背後に設けられている構成でもよい。

本構成では、杭本体において、孔壁との接触部位に突起を有する。また、抗本体を孔壁側に押圧するための傾斜が突起の背後に設けられている。このため抗本体に設けられる突起は、クサビ杭による杭本体の押圧に伴って孔壁に深く食い込む。

また、前記クサビ杭の両縁部が、使用状態において前記杭本体側に曲げ込まれている構成でもよい。

本構成では、クサビ杭の両縁部が杭本体側に曲げ込まれている。このためクサビ杭を杭本体に沿って孔内に挿入する際、このクサビ杭の両縁部がガイドレールとして機能し、クサビ杭は抗本体から逸れることなく真っ直ぐに差し込まれる。

また、前記クサビ杭を杭本体に沿って前記孔内に導き入れるためのガイドが設けられている構成でもよい。

本構成では、杭本体に沿ってクサビ杭を差し込む際、このガイドを用いることで正確にクサビ杭を差し込むことができる。

また、前記アンカーは、アンカー設置面に面材を押さえ付けるためのアンカーであり、前記ガイドは、前記面材を押える押え部材を兼ねた形状でもよい。

本構成では、本高耐力アンカーに設けられるガイドを利用して面材をアンカー設置面に押さえ付けることができる。なお、面材として、好ましくは落石防護ネットのネット等を例示できる。

以上、本発明によれば、設置場所を問わず、安定した高い引き抜き強度が得られる高耐力アンカーを提供できる。また、高い引き抜き強度を有することでネット押え用のアンカーとしても好適に使用可能な高耐力アンカーを提供できる。

本実施の形態に示す高耐力アンカーの設置状態を示す正面図。 本実施の形態に示す高耐力アンカーの設置状態を示す平面図。 本実施の形態に示す高耐力アンカーの設置状態を示す側面図。 本実施の形態に示す杭本体の正面図。 図４のＡ−Ｂ断面図。 本実施の形態に示すクサビ杭の正面図。 本実施の形態に示すクサビ杭の断面図。 本実施の形態に示すガイドの平面図。 本実施の形態に示すガイドの要部拡大図。 クサビ杭を打ち込む前の施工図。 クサビ杭を打ち込んだ後の施工図。 従来の硬岩部用アンカーの設置状態を示す図。 従来の軟岩部用アンカーの設置状態を示す図。

以下、本発明の高耐力アンカー１について、斜面に設置される落石防護ネット用のネット押え用アンカーに適用した実施の形態を説明する。
本実施の形態では、高耐力アンカー１の設置場所として岩盤を例に説明するが、本発明の高耐力アンカー１は、岩盤のみならず、コンクリート施工面やモルタル吹き付け面など、その種別問わず使用できる。

本実施の形態に示す高耐力アンカー１は、斜面に穿設されたアンカー設置用の孔Ｐに挿入される杭本体１０と、杭本体１０に沿って同孔Ｐに差し込まれるクサビ杭２０と、クサビ杭２０を杭本体１０に沿って孔Ｐ内に導き入れるためのガイドプレート３０とを有する。

杭本体１０は、図４及び図５に示すように頭部にカギ状のストッパー１４を有する鋼製のプレートで構成されている。また、孔Ｐに差し込まれる部位には、孔壁Ｐ１に食い込んでアンカーとしての引き抜き強度を生み出す突起１１，１２が形成されている。

詳しくは、アンカー設置用の孔Ｐに挿入される部位のうち、杭本体１０の先端部分に一つ（図４中符号１１）、また、やや中央寄りに一つ（図４中符号１２）、計２つの突起を有する。また、各突起１１，１２は、孔壁Ｐ１との対向部位に設けられ、さらにその背後には、クサビ杭２０との接触に伴い杭本体１０を孔壁Ｐ１側に押圧する傾斜面１３が設けられている。

すなわち、杭本体１０の一側縁１０ａにおいてその上下２カ所に突起１１，１２が形成され、他側縁１０ｂには、突起１１，１２を孔壁Ｐ１に食い込ませるための傾斜面１３が形成されている。また、傾斜面１３は、上側の突起１２から下側の突起１１にかけて連続しており、図４を参照すれば、杭本体１０の先端にかけて裾広がりの外観を呈する部分がクサビ杭２０との接触面すなわち本発明でいう傾斜を有する接触面に相当する。

一方、杭本体１０に沿って孔内に挿入されるクサビ杭２０は、杭本体１０とほぼ同じ長さを有する鋼製のプレートで構成されている。また、その両縁部２０ａ，２０ｂは中心線２３に沿って曲げ込まれ、クサビ杭２０はその先端から終端にかけてＣ字状の断面形状を有する。また、このように両縁部２０ａ，２０ｂを曲げ込むことでクサビ杭２０としての剛性が確保されている。

続いて、ガイドプレート３０を説明する。ガイドプレート３０は、上記した杭本体１０並びにクサビ杭２０と同様にして金属製のプレートで構成されており、クサビ杭２０のガイドとしての機能のみならず、落石防護ネットを斜面に押さえつけるための押え板を兼ねている。

また、その中央部分には、アンカー設置用の孔Ｐに対して杭本体１０をプレート越しに差し入れるための挿入口３１が形成されている。また、杭本体１０を差し入れた状態で、挿入口３１内には若干の隙間３２が確保されており、クサビ杭２０は、この隙間３２を通じてアンカー設置用の孔Ｐ内に差し入れるようになっている。

図９を参照して詳述すると、挿入口３１は杭本体１０よりも広い円孔であり、杭本体１０を定位置に差し込んだ状態で、その隙間３２が呈する孔形状並びに向きはクサビ杭２０の断面形状やその向きに一致している。また、杭本体１０とクサビ杭２０との兼ね合いでは、クサビ杭２０の中心部分が杭本体１０に対して凹である。すなわち、クサビ杭２０の両縁部２０ａ，２０ｂが、その使用状態において杭本体１０側に曲げ込まれているため、挿入口３１の隙間３２を通じてクサビ杭２０をアンカー設置孔Ｐ内に差し入れると、クサビ杭２０は杭本体１０から逸れることなく杭本体１０に沿ってアンカー設置孔Ｐの奥底へと導かれる。

続いて、上記した高耐力アンカー１の施工手順を図１０及び図１１を参照して説明する。
はじめに、ネットＮの押え板を兼ねるガイドプレート３０をネットＮ上に載置する。続いて、ガイドプレート３０に設けられた挿入口３１を通じて杭本体１０をアンカー設置孔Ｐに差し入れる。また、杭本体１０の頭部に設けられている鍵状のストッパー１４によってガイドプレート３０がネットＮ側に押さえ込まれる。

続いて、同挿入口３１の隙間３２にクサビ杭２０を差し込み、打撃を加えながら打ち込む。このときクサビ杭２０の先端部分２０ｃは、図１０に示すように杭本体１０の傾斜面１３に沿いながら打ち込まれる。このためクサビ杭２０がクサビとして機能し、杭本体１０は図１１に示すように孔壁Ｐ１側に強く押圧される。よって、杭本体１０に設けられた突起１１，１２が孔壁Ｐ１に食い込むと共に、杭本体１０の他の部位も孔壁Ｐ１側に強く押圧される。

なお、クサビ杭２０を打ち込む際、クサビ杭２０の上部は上述のガイドプレート３０によって常時保持されている。また、クサビ杭２０の両縁部２０ａ，２０ｂがガイドレールとして機能するため、クサビ杭２０は杭本体１０から逸れることなく真っ直ぐ打ち込まれる。

このように、本発明の高耐力アンカー１によれば、杭本体１０に設けられる突起１１，１２がクサビ杭２０の打ち込みによって孔壁Ｐ１側に押圧されて深く食い付く。また、クサビ効果によって杭本体１０もその全域で孔壁Ｐ１に強く押圧されるため孔壁Ｐ１との接触部位において高い摩擦力が得られる。また、クサビ効果を作用させるための傾斜面１３がクサビ杭２０側ではなく、杭本体１０側に設けられているため、杭本体１０は、アンカー設置用の孔奥底でもしっかりと固定される。よって、これら相乗効果により、高い引き抜き強度を安定して確保することができる。

また、本発明の高耐力アンカー１では、孔壁Ｐ１を荒らすこと無く杭本体１０を設置でき、さらに、杭本体１０は孔内に挿入された後に孔内部で固定されるため、孔壁Ｐ１が自立し得る場所であれば硬岩部及び軟岩部問わず、本高耐力アンカー１を施工ロス無く設置できる。

また、このように高い引き抜き強度が得られることで、ネットＮを点から線で押えることができる。すなわち、ネットＮ上に載置したガイドプレート３０によって、ネットＮの複数箇所を一つのアンカーで同時に押さえ込むことができため、ネットを斜面により密着させることができる。また、上記した各部材１０，２０，３０は、金属製のプレートを加工して形成されているため、その各部の造形は、プレスによる打ち抜き加工や曲げ加工によって一体成形できる。このためドリル等を用いた追加工を施すことなく各部材を安価に製作できる。

なお、これらの効果は、落石防護ネットのネット押え用アンカーとして用いた場合に顕著に得られる。すなわち、落石防護ネットの施工では、斜面全域に多数のアンカーを設置するため、アンカーの設置本数を減らすこと、並びにアンカーの種類を統一すること、さらにアンカーの単価を下げることは施工費の大幅なコストダウンに繋がる。このように本高耐力アンカー１は、ネット押え用のアンカーとして非常に有利である。

続いて、上記した従来型アンカーの２種（硬岩部用、軟岩部用）と本発明の高耐力アンカー１とを引き抜き強度において比較した。

〔試験例１〕
以下、引き抜き強度に関する性能比較結果を下記に示す。
１．試験の概要および目的
本発明に係る高耐力アンカーの性能を評価する。
２．試験体及び試験内容
試験体の構造
Ａ 試験体Ｎｏ１ 従来型ピン式硬岩部用アンカー φ９×２００ｍｍ
Ｂ 試験体Ｎｏ２ 従来型ピン式軟岩部用アンカー φ１３×３００ｍｍ
Ｃ 試験体Ｎｏ３ 高耐力アンカー（本発明）
・杭本体（厚さ４ｍｍ×幅６，５ｍｍ×全長１７５ｍｍ）
・くさび杭（厚さ３，２ｍｍ×幅１９ｍｍ×全長１７０ｍｍ）
試験方法
アンカーに引っ張り荷重を加え、アンカーが抜け出る迄の引き抜き力（ＫＮ）を計測した。
３．試験結果

Ａ 試験体Ｎｏ１ 従来型ピン式硬岩部用アンカー 引き抜き力 ０，５〜２，０ＫＮ
Ｂ 試験体Ｎｏ２ 従来型ピン式軟岩部用アンカー 引き抜き力 ０，７〜３，０ＫＮ
Ｃ 試験体Ｎｏ３ 高耐力アンカー
引き抜き力 ７，０〜９，０ＫＮ
４．評価
本発明の高耐力アンカーは、従来型のアンカーに較べて約３〜４倍程度高い引き抜き強度を有することが理解できる。また、引き抜き力は７，０〜９，０ＫＮと安定している。
この試験結果によって本発明に係る高耐力アンカーの安定した耐力が証明されたといえる。

なお、上記した実施の形態は、あくまでも本発明の一実施形態に過ぎず、その詳細は各種仕様に応じて変更可能である。
例えば、上記した実施の形態では、杭本体１０とガイドプレート３０を別部品として構成しているが、予め溶接等により固定しておいてもよい。また、ガイドプレート３０が必要無い場合には、ガイドプレート３０を取り外し、杭本体１０の頭部に設けられる鍵状のストッパー１４でネットを直接固定してもよい。

また、本実施の形態では、ネット押え用のアンカーとして本発明の高耐力アンカー１を説明したが、本アンカーの用途はネットの押さえ付け用に限られず、砂の飛散防止シートなど、各種面材の固定に用いることもできる。また、勿論、各種ロープや構造物を留め置くための留置用アンカーとしても使用できる。

１ 高耐力アンカー
１０ 杭本体
１０ａ 杭本体の一側縁
１０ｂ 杭本体の他側縁
１１ 下側の突起
１２
上側の突起
１３ 傾斜面
１４ ストッパー
２０ クサビ杭
２０ａ クサビ杭の側縁
２０ｂ クサビ杭の側縁
２３ クサビ杭の中心線
３０ ガイドプレート
３１ 挿入口
３２ 隙間
１００ 硬岩部用のアンカー
１０１ 折れ曲がった部位
２００ 軟岩部用のアンカー
２０１ 矢状の突起
Ｐ 孔
Ｐ１ 孔壁
Ｎ ネット

Claims (6)

1. アンカー設置用の孔に挿入される杭本体と、前記杭本体に沿って同孔に差し込まれるクサビ杭とを有し、
   前記杭本体に於ける前記クサビ杭との接触面には、クサビ杭との接触に伴い前記杭本体を孔壁側に押圧するための傾斜が設けられており、
   前記杭本体の前記孔壁に押圧される部位には突起が設けられ、前記傾斜を有する接触面は、前記突起の背後に設けられ、
   断面視において前記クサビ杭の中心部分が前記杭本体に対して凹に形成され、当該凹形状が前記杭本体と対向する範囲にわたって設けられており、当該凹形状の両縁部が前記杭本体に対するガイドレールとして機能することを特徴とする高耐力アンカー。
2. 前記クサビ杭が、プレート部材の両縁部が前記杭本体側に曲げ込まれていることにより、Ｃ字状の断面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の高耐力アンカー。
3. 前記杭本体が、断面視において略矩形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高耐力アンカー。
4. 前記クサビ杭を杭本体に沿って前記孔内に導き入れるためのガイドが設けられており、
   前記高耐力アンカーは、設置面にネットを押え付けるためのアンカーであり、
   前記ガイドは、前記ネットを押える押え部材を兼ねており、前記ネットを構成する螺旋状の素線の内部に長手方向に配置可能なプレート部材であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の高耐力アンカー。
5. 前記杭本体の頭部に、前記ガイド若しくは前記ネットを押えるための鍵状のストッパーを備えることを特徴とする請求項４に記載の高耐力アンカー。
6. 請求項１から５の何れかに記載の高耐力アンカーによって設置された落石防護ネット。

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