JP6684007B1 - ネジ棒付き圧着グリップ及びそれを用いた緊張材 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のロックボルトに代えて長さを自由に変更できるＰＣ鋼撚り線を使用し、ロックボルトと同様な緊張定着方法によって簡易な緊張設備で緊張定着できる緊張材を提供する。【解決手段】圧着スリーブ１０の一端部に適宜長さのネジ棒３が固定してあり、圧着スリーブ１０とネジ棒３の間に座繰り５が形成してあるネジ棒付き圧着グリップ１である。任意の長さのＰＣ鋼撚り線６の先端をネジ棒付き圧着スリーブ１の開口部に挿入して先端部を圧着スリーブ１０の座繰り５にまで到達させ、圧着スリーブ１０を縮径してネジ棒付き圧着スリーブ１とＰＣ鋼撚り線６を一体化することによって頭部にネジ固定部を有する任意の長さの定着緊張材を得ることができ、材料費及び工事費の節約ができる。【選択図】図１

Description

本発明はネジ棒付き圧着グリップに関するものであり、このネジ棒付き圧着グリップとＰＣ鋼撚り線とを圧着加工して一体化することによって従来のロックボルトの代替品となり得るものであり、ＰＣ鋼撚り線を緊張材として使用し、ロックボルトと同様なネジにナットを装着する緊張定着方法によって緊張定着できるようにするものであり、この緊張材を用いて構造部材へのプレストレス導入手段として、法面アンカーや橋桁の外ケーブルとして利用できるようにするものである。

ロックボルトは、斜面の安定化、掘削土留め工、掘削時の仮土留め工、また、トンネルの地山安定化などに使用されている。
従来のロックボルトの一例として特許文献１（特許第６１８１３４３号公報）に示す可変長ロックボルトをあげると、図７に示すようにロックボルトの中間部にピストン・シリンダからなるスライド機構を備えたロックボルトが提案されている。このロックボルトは、地山の変位によって過大な応力がロックボルト本体に作用しないようにするものであり、地山の変位に対応してロックボルトの長さが変更可能となるように構成されている。具体的には、従来のロックボルトにピストン・シリンダからなる延長機構を追加的に備えるものであり、部品点数が増えると共に可動部を有する部材が追加されているのでコスト高となるものである。
この延長機構は、結果的にはロックボルトの全長を延長させることとなるが、その目的は、ロックボルト本体の変形によって生ずる応力を中間部に設置したピストン・シリンダ内の圧縮バネに吸収させることによってロックボルト本体に生ずる変形を減少させ、生ずる応力がロックボルト本体の強度を超えないようにするというものでしかない。
また、図７に示す特許文献２（特開２００９−７９２６０号公報）には、ロックボルトが、設置個所に対してその長さが十分でない場合は、中間カップリングナット等の接続具を用いて複数本のロックボルトを継ぎ足して必要長さとして使用することが開示されている。
一方、ＰＣ鋼撚り線を緊張材として使用する場合、特許文献３(特開２００１−４９７９５号公報)に示されるように、ＰＣ鋼撚り線の緊張定着には定着用のクサビ（雄コーン）をアンカーヘッドに形成された雌コーンに挿入固定するものであり、緊張定着用のジャッキを必要とするのでナットを締め付けて定着する方法に比較してジャッキを駆動するための設備を必要とし、手間がかかるものであった。

特許第６１８１３４３号公報 特開２００９−９７２６０号公報 特開２００１−４９７９５号公報

ロックボルトを使用した斜面の安定化の場合、あらかじめ土質を調査して滑り面より深い位置を定着部として定め、斜面表面から定着部までの必要長さを求めてロックボルトの長さを定めているが、劣悪な土質の施工箇所に対しては中間にカップラー等の接続具を使って長さを調整する必要があり、工事の遅延を招き、施工期間が延びてコストがかかるなどの好ましくない事態となる。
本発明は、従来のロックボルトに代えて長さを自由に変更できるＰＣ鋼撚り線を使用し、このＰＣ鋼撚り線をロックボルトと同様にナットによる緊張定着を可能とし、簡易な設備で緊張定着することができる定着具及びその定着具を使用した緊張材を提供することを課題とするものである。

ＰＣ鋼撚り線の圧着スリーブと、ナット定着用のネジ棒とからなるネジ棒付き圧着グリップであって、中空部を有する圧着スリーブと、この中空部に挿入される内外面にＰＣ鋼撚り線に食い込ませると共に高摩擦力を付与する滑り止め刃が形成してあるインサートとからなり、前記ネジ棒が所要長さで前記圧着スリーブの一端部に一体に設けてあり、圧着スリーブの端部にはテーパーが形成されてネジ棒の直径は圧着スリーブの直径より小さく形成されており、ナットによる定着を可能としてあることを特徴とするネジ棒付き圧着グリップである。
このネジ棒付き圧着グリップの圧着スリーブにＰＣ鋼撚り線の端部を圧着固定したものであって、圧着スリーブの開口部からインサートを中空部に装着して、所要長さのＰＣ鋼撚り線の端部をインサートに挿入して先端部を圧着スリーブのネジ棒側の座繰りにまで到達させ、圧着スリーブを縮径してネジ棒付きグリップとＰＣ鋼撚り線を圧着加工して一体化することによって、頭部にナット定着可能となるネジ棒付き圧着グリップと所要長さのＰＣ鋼撚り線で構成された緊張材としたものである。

（１）ＰＣ鋼撚り線は巻き線で供給されるので、任意の長さに切断することが容易であり、工場で施工現場に対応した所要長さにＰＣ鋼撚り線を切断し、ネジ棒付き圧着グリップとＰＣ鋼撚り線を圧着加工によって一体化された緊張材は、任意長さで製作することができ、従来のように中間カップリング等の接続具を使用することなく任意長さの緊張補強材を容易に得ることができる。
（２）安価なＰＣ鋼撚り線を用いて、従来のロックボルトと同様なナットの締め付けによる緊張定着方法で緊張定着することができるものであり、製造コストが低廉であり、施工は簡単でコスト削減することができるので緊張定着具の製造コスト及び施工費の低減を図ることができる。
（３）インサート外径より座繰りの直径を小さなものとすることにより圧着スリーブの中空部と座繰りの境界に段差が形成されており、圧着スリーブの中空部に挿入する際にインサートの端部がこの段差に当たって停止するので段差が一種の位置決めとなり、組み立てが容易である。従って、インサートを停止するまで圧着スリーブの中空部に押し込むだけで正確な位置にセットすることができ、適正な圧着力が得られ、ＰＣ鋼撚り線と圧着スリーブが強固に一体化される。

本発明のネジ棒付き圧着グリップであって、（１）断面図及び（２）正面図。 本発明のネジ棒付き圧着グリップにＰＣ鋼撚り線を圧着固定した状態であって、（１）断面図及び（２）正面図。 本発明のネジ棒付き圧着グリップにＰＣ鋼より線を差し込み、圧着加工して一体化した緊張材の種々の態様の正面図。 本発明のネジ棒付き圧着グリップをＰＣ鋼より線の両端に圧着加工して一体化し、支圧板にナットで固定した態様の緊張材の正面図。 本発明の圧着グリップ付きＰＣ鋼撚り線からなる緊張材を法面アンカーとして斜面安定に適用した状態の設置図であって、（１）頭部断面図、（２）先端部断面図、（３）斜面全体断面図。 本発明の圧着グリップ付きＰＣ鋼撚り線からなる緊張材を用いて形成された橋桁のプレストレス導入用の外ケーブルとした応用例の正面図及び定着部の拡大図。 延長機構を有する公知のロックボルトの断面図。 ロックボルトを公知の中間カップリングナットによって接続延長されたロックボルトの断面図。

図１に示すように、本発明のネジ棒付き圧着グリップ１は、ＰＣ鋼撚り線等を挿通する中空部１１を有する圧着スリーブ１０と、この中空部１１に挿入されるインサート２からなる。この圧着スリーブ１０の一端部に適宜長さのネジ棒３が設けてあり、他端はＰＣ鋼撚り線とインサートの挿入用の開口端部である。圧着スリーブ１０のネジ棒側の中空部１１の端部にインサート２の外径より小さい直径の座繰り５が形成され、中空部１１と座繰り５との間に段差が形成されている。インサート２は、圧着スリーブ１０の中空部１１の長さと同じ長さの筒状体であってその両側面の長手方向にスリット２０が形成してあり、インサート２の内表面及び外表面には滑り止めの刃２１が等間隔に形成してあって凹凸面としてある。
インサート２の形状は、この形状に限定されるものでなく、定着性能を満足すするものであれば、種々の変形が可能である。

インサート２に形成されたスリット２０の一端は、筒状体の開口端部にまで達しており、したがってインサートの一方の開口端面はスリット２０によって不連続となっている。一方、スリット２０の他端は圧着スリーブ１の端部には達せず、端部から１０ｍｍ程度のところで止めてあるので開口端面は不連続部がない円形となっている。

圧着スリーブ１０の両端部の外側はテーパー２２、２３が形成してあり、圧着スリーブ１０の一端部には所要長さのネジ棒３が一体的に形成してある。ネジ棒３の直径は圧着スリーブ１０の直径より小さくなり、このネジ棒３はロックボルトと同じようにナットによる緊張定着が可能になる定着具である。
図２に示すように、ネジ棒３が設けてある側の圧着スリーブ１０の中空部１１の端部には圧着スリーブ１０の中空部１１の内径Ｒ_１より小さな直径であって、圧着スリーブ１０に挿入されて圧着一体化されるＰＣ鋼撚り線６の直径ｒより僅かに大きな直径Ｒ_２の座繰り５が形成してあり、圧着によって固定されるＰＣ鋼撚り線の先端がこの座繰り５内部にまで突出して収容され、ＰＣ鋼撚り線６の先端が中空部１１に挿入されるインサート２から突出する余長部となってインサート２の全ての刃がＰＣ鋼撚り線に食い込んで強固に圧着一体化されるようにしてある。この座繰り５の長さは５〜１５ｍｍが必要であるが、工事現場で切断加工する場合などでは、切断機械によって誤差が大きくなる場合があるので、長くする必要が出てくることがあり、状況に応じてこれより長くしてもよい。

図３は、本発明のネジ棒付き圧着グリップ１にＰＣ鋼撚り線６を挿入して圧着一体化した種々の態様を示すものであり、図３（１）はＰＣ鋼撚り線の一端にのみネジ棒付き圧着グリップ１を取付けたものであり、図５に示す法面アンカーとして使用できるものである。図５（１）に示すように、斜面安定用の法枠８等にネジ棒３の部分にナット７を装着して法枠８等を斜面に固定することができる。

図３（２）は、ＰＣ鋼撚り線６の両端にネジ棒付き圧着グリップ１を圧着固定したものであり、一方のネジ棒付き圧着グリップ１のネジ棒部３は他方のネジ棒部３より長くしたものであり、斜面安定用の法面アンカーとして使用するものである。この場合は、図４に示すように、アンカー頭部にネジ棒部３の長い方を配置してナット７とアンカープレート４を用いて緊張定着する定着具とする。ネジ棒３の短い方を法面アンカーの先端部に配置し、ナット７とアンカープレート４とを合せて耐荷体として使用すれば圧縮型アンカーになる。耐荷体として使用する場合は、ナットを回して長さを調整する必要がないのでネジ棒３の長さは短くすることができる。
以上のように、図４に示すものは、ＰＣ鋼撚り線６の先端側に支圧板４ｂを設けたものであり、この場合、ＰＣ鋼撚り線６と周囲のグラウトとの付着力だけでなく、支圧板４ｂによる支圧力によって引抜耐力を増大させるものである。

斜面安定・地滑り防止のために設置されるロックボルトの定着部は、斜面の滑り面Ｓより深い位置に設置する必要があり、その深さは同一施工現場であっても定着部までの深さは変化するものであり、施工箇所に応じて長さの異なるロックボルトを準備するのは費用がかかるが、定着部までの深さに対応する長さにＰＣ鋼撚り線６を切断して本願発明のネジ棒付き圧着スリーブ１をＰＣ鋼撚り線６に装着するだけでよいので、図７に示す従来技術のようにロックボルトのアンカー長さを長くするための接続具であるカップリングナットを用意する必要もなく、経済的に斜面安定工事を施工することができる。

図３（３）は、ＰＣ鋼撚り線６の両端に同じ長さのネジ棒部３のネジ棒付き圧着グリップ１を圧着固定したものであり、図６に示す橋梁の橋桁に外ケーブル方式でプレストレスを導入する場合などに使用することができるものである。プレストレスを導入する桁の長さのＰＣ鋼撚り線６の両端に本発明のネジ棒付き圧着スリーブ１、１を圧着固定し、橋桁の外側面にＰＣ鋼撚り線６を配設し、緊張して橋桁の両端にナット定着して所要プレストレスを橋桁に導入するものである。なお、プレストレス導入のための外ケーブルとする場合は、ＰＣ鋼撚り線の一方の端部にだけ本発明のネジ棒付き圧着スリーブ１を圧着固定し、他端はクサビ定着としてもよい。

１ ネジ棒付き圧着グリップ
１０ 圧着スリーブ
１１ 中空部
２ インサート
２０ スリット
２１ 刃
２２、２３ テーパー
３ ネジ棒
４ アンカープレート
４ｂ 支圧板
５ 座繰り
６ ＰＣ鋼撚り線
７ ナット
８ 法枠
Ｒ_１ スリーブ内径
Ｒ_２ 座繰り直径
ｒ ＰＣ鋼撚り線直径
Ｓ 斜面のすべり面

Claims (3)

1. ＰＣ鋼撚り線の圧着スリーブと、ナット定着用のネジ棒とからなるネジ棒付き圧着グリップであって、中空部を有する圧着スリーブと、この中空部に挿入される内外面にＰＣ鋼撚り線に食い込ませると共に高摩擦力を付与する滑り止め刃が形成してあるインサートとからなり、前記ネジ棒が所要長さで前記圧着スリーブの一端部に一体に設けてあり、圧着スリーブの端部にはテーパーが形成されてネジ棒の直径は圧着スリーブの直径より小さく形成されており、ナットによる定着を可能としてあることを特徴とするネジ棒付き圧着グリップ。
2. 請求項１において、中空部とインサートの長さが略等しく、ネジ棒側の中空部端部にインサートの外径より小さい直径の座繰りが形成されており、この座繰りの深さが５〜１５ｍｍであってＰＣ鋼撚り線の先端を収容可能であることを特徴とするネジ棒付き圧着グリップ。
3. 請求項１または２のネジ棒付き圧着グリップの圧着スリーブに所要長さのＰＣ鋼撚り線の端部が圧着固定されたことを特徴とする緊張材。