JP6797031B2

JP6797031B2 - 棒材取付具

Info

Publication number: JP6797031B2
Application number: JP2017004025A
Authority: JP
Inventors: 藤彦永岡; 徹也関
Original assignee: ライト工業株式会社
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2020-12-09
Anticipated expiration: 2037-01-13
Also published as: JP2018112015A

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、
基端部内に前記ロッドの先端部が収容され、かつ先端部内に前記棒材の基端部が収容される収容体と、この収容体の先端部内に突出して前記棒材の基端部を前記収容体の先端部に固定する固定具とを有し、
この固定具は、前記収容体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収容体の先端部内に収容されると、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、
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図である。棒材取付具の正面図である。棒材取付具のボルト部材が存在する部分の断面図である。棒材取付具の固定具が存在する部分の断面図である。固定具の分解図（１）及び機能説明図（２）である。棒材が棒材取付具（変形例）によってロッドに取り付けられた状態を示す図である。棒材取付具（変形例）の正面図である。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及び図２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８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が取り付けられたままの状態で、棒材取付具１を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１４と、固定具１０と、ボルト部材１８とを主に有する。

収容体１４は、基端部内にロッド２の先端部を収容することができ、かつ先端部内に棒材３の基端部を収容することができる部材である。収容体１４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、本形態の収容体１４は、より好ましい形態として、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３及び図４からも理解することができるように、収容体１４は、断面半円弧状の一方分割体１４Ａと、断面半円弧状の他方分割体１４Ｂとで構成されている。なお、収容体１４の中心部に存在する孔は、符号１７で示している。この孔１７は、収容体１４の軸方向に延在している。

収容体１４には、前述したボルト部材１８のほか、一方分割体１４Ａ及び他方分割体１４Ｂを連結する連結具１５が備わる。

連結具１５は、一方分割体１４Ａ及び他方分割体１４Ｂ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２及び図３においては、紙面横方向一方）及び他方（図２及び図３においては、紙面横方向他方）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、収容体１４（一方分割体１４Ａ及び他方分割体１４Ｂ）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。

一方、ボルト部材１８は、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１４Ａ及び他方分割体１４Ｂ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、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。この位置においてボルト部材１８はそれぞれ、一方分割体１４Ａ又は他方分割体１４Ｂを貫いている。

本形態においては、ロッド２の先端部を一方分割体１４Ａ又は他方分割体１４Ｂの基端部内に収容し、かつ一方分割体１４Ａ及び他方分割体１４Ｂを連結具１５によって連結する。これらの作業のみで、ロッド２の先端部が、収容体１４の基端部内（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１４Ａや他方分割体１４Ｂの基端部内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ド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、つまり掘削ビッド２２を取り外すことなく行うことができるように、一方分割体１４Ａの内周面及び他方分割体１４Ｂの内周面の形状を構成するのが好ましい。掘削ビット２２を取り外してロッド本体２１のみを収納するように構成すると、掘削ビット２２の紛失等につながるおそれがある。

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１４Ａや他方分割体１４Ｂの内周面から収容体１４の基端部内（孔１７）へボルト部材１８の先端部が突出し、あるいは基端部内（孔１７）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１４に対して確実に固定された状態になる。

以上においては、分割状態にある一方分割体１４Ａ又は他方分割体１４Ｂの基端部内にロッド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１４Ａ及び他方分割体１４Ｂの連結を先に行い、次に収容体１４の基端部内（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ド２２が備わる場合等においては、ロッド２の挿入が困難である場合もあるので、分割状態にある一方分割体１４Ａ又は他方分割体１４Ｂの基端部内にロッド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１４の先端部内（孔１７）に、棒材３の基端部を差し込むことで収容体１４（棒材取付具１）に取り付けるのが好ましい。収容体１４の先端部内に棒材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１４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１４の基端部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の取付けを前述したロッド２に対する棒材取付具１の取付けと同時に、かつ同様に行うことができる。

固定具１０は、収容体１４の先端部内（孔１７）に突出して棒材３の基端部を収容体１４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４及び図５の（１）にも示すように、収容体１４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、螺合等することで収容体１４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５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５の（２）参照）。他方、突部１３Ａの先端部側は、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の基端部が収容体１４の先端部内（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１４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を収容体１４の先端部内に差し込むことで取り付けることも、棒材３を一方分割体１４Ａ又は他方分割体１４Ｂの基端部内に収容し、かつ一方分割体１４Ａ及び他方分割体１４Ｂ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を収容体１４の先端部内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。

（変形例）
次に、棒材取付具１の変形例について、前述した形態（以下では、この前述した形態を「基本例」ともいう。）との相違点を中心に説明する。

本変形例の棒材取付具１においては、図６及び図７に示すように、収容体１４の先端部に、この先端部と一体化された補助体４が備わる。

補助体４は、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、より好ましい形態例として、前述した収容体１４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。したがって、補助体４の中心部には、前述した収容体１４の孔１７と連通する孔が存在している。この孔は、補助体４の軸方向に延在しており、棒材３の基端部を収容する。

補助体４の一方分割体及び他方分割体は、例えば、基本例における収容体１４の場合と同様に、連結具等によって連結される。なお、この連結具を、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、収容体１４の連結具１５の場合と同様である。また、この連結具の配置位置や数等も、収容体１４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内に、更には収容体１４の先端部内に、棒材３の基端部を差し込む（挿入する）ことで、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の取付けを分割状態にある収容体１４や補助体４に対して行うことができるのは、基本例における収容体１４に対する棒材３の取付けの場合と同様である。

基本例において固定具１０から収容体１４の先端縁までの距離Ｌ１（図２参照）は、例えば３〜１０ｃｍ、好ましくは４〜６ｃｍである。これに対し、本変形例において固定具１０から補助体４の先端縁までの距離Ｌ３（図７参照）は、例えば１５〜２５ｃｍ、好ましくは１８〜２２ｃｍである。距離Ｌ３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Ｌ３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，Ｌ３は、固定具１０から収容体１４又は補助体４の先端縁までの距離の平均値である。

ところで、本変形例においても前述した基本例と同様に、収容体１４にボルト部材１８が備わる。しかるに、基本例におけるボルト部材１８からロッド２の到達先端位置までの距離Ｌ２（図２参照）よりも、本変形例におけるボルト部材１８からロッド２の到達先端位置までの距離Ｌ４（図７参照）の方が長くなっている。

具体的には、基本例におけるボルト部材１８からロッド２の到達先端位置までの距離Ｌ２は、例えば４〜１０ｃｍ、好ましくは５〜７ｃｍである。これに対し、本変形例におけるボルト部材１８からロッド２の到達先端位置までの距離Ｌ４は、例えば１０〜２０ｃｍ、好ましくは１２〜１５ｃｍである。距離Ｌ４が短過ぎると、棒材取付具１全長に対する固定具１０の位置が基端側に寄り過ぎることになる。つまり、固定具１０の位置バランスが悪く、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Ｌ４が長過ぎると、ロッド２に対する棒材取付具１の向きが傾斜してしまうおそれがあり、結果、棒材３の傾斜につながるおそれがある。

なお、ロッド２の到達先端縁とは、ロッド２に棒材取付具１を取り付けた際に、長手方向に関してロッド２の先端縁が位置する収容体１４の部位を意味する。

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
１０固定具
１１ケース体
１２発条体
１３ピン部材
１４収容体
１４Ａ一方分割体
１４Ｂ他方分割体
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

Claims

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、
基端部内に前記ロッドの先端部が収容され、かつ先端部内に前記棒材の基端部が収容される収容体と、この収容体の先端部内に突出して前記棒材の基端部を前記収容体の先端部に固定する固定具とを有し、
この固定具は、前記収容体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収容体の先端部内に収容されると、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、
ことを特徴とする棒材取付具。
前記収容体の先端部に、この先端部と一体化された補助体が備わり、
この補助体内及び前記収容体の先端部内に、前記棒材の先端部が収容される、
請求項１に記載の棒材取付具。
前記固定具から前記補助体の先端縁までの距離が、１５〜２５ｃｍである、
請求項２に記載の棒材取付具。
前記収容体は、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、
前記一方分割体及び前記他方分割体を連結する連結具と、前記一方分割体及び前記他方分割体をそれぞれ貫くボルト部材とが備わり、
前記ロッドの先端部が前記一方分割体又は前記他方分割体の基端部内に収容され、かつ前記一方分割体及び前記他方分割体が前記連結具によって連結されると、前記ロッドの先端部が前記収容体の基端部内に収容された状態になり、
更に前記ボルト部材が締められると、前記ロッドの先端部が前記収容体の基端部に固定された状態になる、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の棒材取付具。