JP6948658B1 - Head cap structure - Google Patents
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Abstract
【課題】金属以外の材料を利用しながら、支圧板にボルト固定された部位への応力集中が高くなる環境に適用できるヘッドキャップ構造を提供する【解決手段】本発明に係るヘッドキャップ構造では、定着部材(1,2,3)の全周を囲う周壁を有し、前記周壁の頂部(11a)側が塞がれ、前記周壁の基部側の開口周縁に鍔部(11b)が設けられ、前記鍔部(11b)の接地側面にシール部材(13)が取り付けられている覆い部材(11)を、金属で形成され、前記鍔部(11b)の前記接地側面の反対面に当接し前記鍔部(11b)を支圧板(4)に押し付ける固定部材(12)により、前記支圧板(4)に水密状態で固定する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head cap structure applicable to an environment in which stress concentration is high on a portion bolted to a bearing plate while using a material other than metal. It has a peripheral wall that surrounds the entire circumference of the fixing member (1,2,3), the top (11a) side of the peripheral wall is closed, and a collar portion (11b) is provided on the peripheral edge of the opening on the base side of the peripheral wall. The covering member (11) to which the seal member (13) is attached to the ground contact side surface of the collar portion (11b) is made of metal and abuts on the opposite surface of the ground contact side surface of the collar portion (11b). (11b) is fixed to the bearing plate (4) in a watertight state by a fixing member (12) that presses the bearing plate (4). [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、地すべりなどを防止するための、斜面・のり面の地山安定対策工に使用されるグラウンドアンカー工法において、グラウンドアンカー(以下、テンドンという)の頭部を地山に定着させる部材を覆い保護するためのヘッドキャップ構造に関するものである。 The present invention provides a member for fixing the head of a ground anchor (hereinafter referred to as a tendon) to the ground in a ground anchor construction method used for ground stabilization measures for slopes and slopes to prevent landslides. It relates to a head cap structure for covering and protecting.
グラウンドアンカー工法では、頭部、自由長部、及びアンカー体で構成されるテンドン(テンドン引張材、或いはストランドと称される場合もある)が用いられる。 In the ground anchor method, a tendon (sometimes called a tendon tension material or a strand) composed of a head, a free length part, and an anchor body is used.
アンカー体は、セメントグラウトの注入でテンドンを地山に固定する機能を有する。また、自由長部は、テンドンを伸縮可能なフリーな状態とするための部位である。 The anchor body has a function of fixing the tendon to the ground by injecting cement grout. Further, the free length portion is a portion for making the tendon in a stretchable and free state.
頭部は、テンドンを地山表面で、のり枠や受圧板などの受圧構造物に定着させるための部位である。テンドンをジャッキにて緊張させ、アンカーヘッドやくさびなどの冶具を用いて、受圧構造物に定着させる。なお、頭部が受圧構造物に定着された状態において、テンドンには引張力が作用した状態となる。そして、当該引張力は、その反力として地山に圧縮力を作用させることから、地すべりなどの不安定挙動を抑止できる。 The head is a part for fixing the tendon on the surface of the ground to a pressure receiving structure such as a glue frame or a pressure receiving plate. Tension the tendon with a jack and fix it to the pressure receiving structure using a jig such as an anchor head or a wedge. In the state where the head is fixed to the pressure receiving structure, a tensile force acts on the tendon. Then, since the tensile force exerts a compressive force on the ground as its reaction force, unstable behavior such as landslide can be suppressed.
テンドンの頭部を受圧構造物に定着させる構造としては、例えば、特開平11−181768号公報に開示されている構造(以下、圧着グリップネジ定着型とする)が知られている。この圧着グリップネジ定着型では、外周部にネジ溝が刻設された筒状の剛性な耐荷体(以下、マンションとする)をテンドンの頭部に圧着させ、マンションの外周に嵌装された定着ナット及び定着ナットと受圧構造物の間に配置される支圧板(アンカープレート)を介して受圧構造物に頭部が定着される。また、定着ナットとマンションは螺合しているため、定着ナットの位置を調整することにより引張力を調整することができる。 As a structure for fixing the head of the tendon to the pressure receiving structure, for example, a structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-181768 (hereinafter referred to as a crimping grip screw fixing type) is known. In this crimping grip screw fixing type, a cylindrical rigid load-bearing body (hereinafter referred to as an apartment) having a screw groove engraved on the outer periphery is crimped to the head of a tendon and fixed to be fitted on the outer periphery of the apartment. The head is fixed to the pressure receiving structure via a bearing plate (anchor plate) arranged between the nut and the fixing nut and the pressure receiving structure. Further, since the fixing nut and the apartment are screwed together, the tensile force can be adjusted by adjusting the position of the fixing nut.
一方、別の構造として、例えば、実公平7−25364号公報に開示されている構造(以下、リング付くさびアンカーヘッド定着型とする)が知られている。このリング付くさびアンカーヘッド定着型では、外周に雄ねじが形成され、くさび挿入可能なテーパー状の開口部を有する鋼材挿通孔を貫通させた円盤状の定着体(以下、アンカーヘッドとする)とくさびを使用し、アンカーヘッドと受圧構造物の間に配置される支圧板を介して受圧構造物に頭部を定着させることができる。また、アンカーヘッドの外周に螺合するナットの位置を調整することにより引張力を調整することができる。 On the other hand, as another structure, for example, a structure disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-25364 (hereinafter referred to as a wedge anchor head fixing type with a ring) is known. In this wedge anchor head fixing type with a ring, a disk-shaped fixing body (hereinafter referred to as an anchor head) and a wedge having a male screw formed on the outer circumference and penetrating a steel material insertion hole having a tapered opening into which a wedge can be inserted. Can be used to fix the head to the pressure receiving structure via a bearing plate arranged between the anchor head and the pressure receiving structure. Further, the tensile force can be adjusted by adjusting the position of the nut screwed on the outer circumference of the anchor head.
また、上記圧着グリップネジ定着型、及び、リング付くさびアンカーヘッド定着型のいずれの構造(以下、これらの構造を総称して「頭部定着構造」とする)であっても、頭部定着構造は地表に露出し腐食しやすい環境におかれるため、「地盤工学会基準 グラウンドアンカー設計・施工基準,同解説」で定められている頭部処理がなされている。具体的には、テンドンの頭部を定着させる部材(アンカーヘッド、くさび、マンション、ナットなど、以下「定着部材」とする)をヘッドキャップで覆い、ヘッドキャップ内に防錆油等の防食用材料が充填されている。 Further, regardless of the structure of the crimping grip screw fixing type and the wedge anchor head fixing type with a ring (hereinafter, these structures are collectively referred to as "head fixing structure"), the head fixing structure is used. Since the head is exposed to the ground surface and is easily corroded, the head treatment specified in "Geotechnical Society Standards Ground Anchor Design and Construction Standards, Explanation" is applied. Specifically, a member for fixing the head of Tendon (anchor head, wedge, condominium, nut, etc., hereinafter referred to as "fixing member") is covered with a head cap, and an anticorrosive material such as rust preventive oil is contained in the head cap. Is filled.
そして、ヘッドキャップ内に充填された防食用材料の劣化の有無を確認するための様々な手法が提案されている。例えば、特許第5916184号公報には、非透明な材料で形成され開口部が設けられた外殻部材と、透明な部材で形成された内殻部材とで窓付きキャップを構成し、キャップの内部を視認することが提案されている。 Then, various methods for confirming the presence or absence of deterioration of the anticorrosion material filled in the head cap have been proposed. For example, in Japanese Patent No. 5916184, a cap with a window is formed of an outer shell member made of a non-transparent material and provided with an opening, and an inner shell member made of a transparent member, and the inside of the cap is formed. It has been proposed to see.
ヘッドキャップの内部の視認を可能とするためには、ヘッドキャップを、内部の視認を可能とする透光性を有する材質、具体的には、樹脂で形成する必要があり、更に、充填された防食用材料の漏洩を防止するためには、ヘッドキャップの基部を支圧板に対しボルトで固定し水密状態とする必要がある。ところが、支圧板にボルト固定された部位には外力に対する応力が集中し、その度合いが高まる環境では、樹脂で形成されたヘッドキャップはクリープ破壊に至る場合があった。また、ボルト固定に際し使用されボルトに付着した油が、応力の作用した部位に浸透し、ソルベントクラックを引き起こす場合があった。 In order to make the inside of the head cap visible, the head cap must be made of a translucent material that enables the inside of the head cap, specifically, a resin, and is further filled. In order to prevent leakage of the anticorrosive material, it is necessary to fix the base of the head cap to the bearing plate with a bolt to make it watertight. However, in an environment where stress against an external force is concentrated on the portion bolted to the bearing plate and the degree of stress is increased, the head cap made of resin may lead to creep rupture. In addition, the oil used for fixing the bolt and adhering to the bolt may permeate the stressed portion and cause a solvent crack.
そこで、ヘッドキャップの材質を、応力集中によるクリープ破壊やソルベントクラックが生じないものと、すなわち、金属製としなければならない場合があった。そして、透光性の無い金属で形成されたヘッドキャップの内部を視認するためには、内部が視認できる部位を、具体的には窓部を設ける必要があった。 Therefore, the material of the head cap may have to be made of metal so as not to cause creep rupture or solvent crack due to stress concentration. Then, in order to visually recognize the inside of the head cap made of a non-transmissive metal, it is necessary to provide a portion where the inside can be visually recognized, specifically, a window portion.
しかしながら、上記窓付きキャップを含む、ヘッドキャップに窓部を設ける従来技術では、ヘッドキャップ内の水密性を維持するために、窓を構成するための透明な部材とヘッドキャップ本体が複雑な構造で接合されていた。そのため、部品点数が増え、或いは、部材の形状が複雑となり、製造や設置に手間を要する問題が生じていた。 However, in the prior art in which the window portion is provided on the head cap including the cap with a window, the transparent member for forming the window and the head cap body have a complicated structure in order to maintain the watertightness in the head cap. It was joined. Therefore, the number of parts increases, or the shape of the member becomes complicated, which causes a problem that it takes time and effort to manufacture and install.
また、内部の視認が不要な場合であっても、金属以外の材料を利用することが好ましいことがある。例えば、金属で実現することが難しい形状であっても、合成樹脂であれば形成が可能となり、しかもコスト低減を図ることができる場合がある。 Further, even when it is not necessary to visually recognize the inside, it may be preferable to use a material other than metal. For example, even if the shape is difficult to realize with metal, it may be possible to form it with synthetic resin, and the cost may be reduced.
そこで、本発明は、金属以外の材料を利用しながら、支圧板にボルト固定された部位への応力集中が高くなる環境に適用できるヘッドキャップ構造を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a head cap structure that can be applied to an environment in which stress concentration is high at a portion bolted to a bearing plate while using a material other than metal.
本発明に係るヘッドキャップ構造では、定着部材の全周を囲う周壁を有し、前記周壁の頂部側が塞がれ、前記周壁の基部側の開口周縁に鍔部が設けられ、前記鍔部の接地側面にシール部材が取り付けられている覆い部材を、金属で形成され、前記覆い部材を挿通できる径で平面視中央を貫通する孔を有し、前記鍔部の前記接地側面の反対面に前記鍔部の周方向全体にわたって当接し前記鍔部を支圧板に押し付ける固定部材により、前記支圧板に水密状態で固定する。 The head cap structure according to the present invention has a peripheral wall that surrounds the entire circumference of the fixing member, the top side of the peripheral wall is closed, a collar portion is provided on the peripheral edge of the opening on the base side of the peripheral wall, and the flange portion is grounded. the cover member sealing member is attached to the side surface, is formed of metal, has a hole extending through the planar view centrally diameter capable inserting the cover member, the flange on the opposite surface of the ground side of the flange portion The flange portion is fixed to the bearing plate in a watertight state by a fixing member that abuts over the entire circumferential direction of the portion and presses the flange portion against the bearing plate.
前記固定部材は、前記覆い部材の周壁に沿って伸びる保護壁を有するものであってもよい。 The fixing member may have a protective wall extending along the peripheral wall of the covering member.
前記固定部材の保護壁は、前記定着部材の周壁の全体を覆うものであってもよい。 The protective wall of the fixing member may cover the entire peripheral wall of the fixing member.
本発明に係るヘッドキャップ構造では、覆い部材の鍔部を支圧板に押し付ける固定部材が、鍔部の接地側面の反対面に当接するため、応力は鍔部全体に分散し、覆い部材の特定の部位に集中することはない。一方、応力集中は、固定部材の支圧板に固定される部位に生じることになるが、固定部材は金属で形成されていることから、応力集中によるクリープ破壊に至るおそれもない。更に、固定部材は金属で形成されていることから、ボルト固定に際し使用されボルトに付着した油の浸透によりソルベントクラックが引き起こされるおそれもない。そのため、覆い部材を形成する材質は金属に制限されることはなく、目的や用途に応じて適切な材質で形成することができる。すなわち、本発明によれば、金属以外の材料を利用しながら、支圧板にボルト固定された部位への応力集中が高くなる環境に適用できる。 In the head cap structure according to the present invention, the fixing member that presses the flange portion of the covering member against the bearing plate abuts on the opposite surface of the ground contact side surface of the flange portion, so that the stress is dispersed over the entire collar portion and the covering member is specified. Do not concentrate on the part. On the other hand, stress concentration occurs at a portion of the fixing member fixed to the bearing plate, but since the fixing member is made of metal, there is no possibility of creep rupture due to stress concentration. Further, since the fixing member is made of metal, there is no possibility that solvent cracks are caused by the permeation of oil used for fixing the bolt and adhering to the bolt. Therefore, the material for forming the covering member is not limited to metal, and can be formed of an appropriate material according to the purpose and application. That is, according to the present invention, it can be applied to an environment in which stress concentration is high on a portion bolted to a bearing plate while using a material other than metal.
固定部材は、覆い部材の周壁に沿って伸びる保護壁を有するものであってもよく、この場合、構造全体の強度を高めることができる。そのため、山の斜面のような、落石等の個体が衝突する可能性のある場所にも適用することができる。 The fixing member may have a protective wall extending along the peripheral wall of the covering member, in which case the strength of the entire structure can be increased. Therefore, it can be applied to places where individuals such as falling rocks may collide, such as mountain slopes.
保護壁の高さ寸法は、設置環境において構造全体に必要とされる強度を考慮して決めればよい。例えば、強度を可能な限り高める必要があれば、保護壁を、覆い部材の周壁の全体を覆う形とすればよい。一方、保護壁の高さ寸法を覆い部材の高さ寸法より小さいものとすれば、覆い部材の材質を、内部が視認できる透光性を有するものとすることにより、覆い部材の内部の視認が可能となる。 The height dimension of the protective wall may be determined in consideration of the strength required for the entire structure in the installation environment. For example, if it is necessary to increase the strength as much as possible, the protective wall may be formed to cover the entire peripheral wall of the covering member. On the other hand, if the height dimension of the protective wall is smaller than the height dimension of the covering member, the material of the covering member is made to have translucency so that the inside can be visually recognized, so that the inside of the covering member can be visually recognized. It will be possible.
図1を参照しながら、本発明に係るヘッドキャップ構造の実施形態を説明する。
図1に示す実施形態では、頭部定着構造として、アンカーヘッド定着型が採用されている。すなわち、この実施形態では、くさび2を挿入できるテーパー状のくさび受部を有し、テンドン挿通孔を貫通させた円盤状のアンカーヘッド1とくさび2を使用し、アンカーヘッド1と受圧構造物の間に配置される支圧板4を介して、テンドン9の頭部が受圧構造物に定着されるものとなっている。
An embodiment of the head cap structure according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the embodiment shown in FIG. 1, the anchor head fixing type is adopted as the head fixing structure. That is, in this embodiment, a disk-
また、アンカーヘッド1の外周には、アンカーヘッド1の外周に形成された雄ねじに螺合するナット(以下、「調整リング3」とする)が、アンカーヘッド1の外周に嵌装されている。そして、この調整リング3の位置を調整することによりテンドン9の引張力を調整することができるものとされている。なお、図1において、アンカーヘッド1の外周に形成された雄ねじの図示は省略されている。
Further, on the outer circumference of the
くさび2の構成部材の夫々には、テンドン9の外周に適合する形状の凹陥部が設けられており、この凹陥部をテンドン9の外周に当てがい、2つの構成部材でテンドン9を挟持することにより、テンドン9の外周にくさび2が配置された状態となる。そして、くさび2をアンカーヘッド1のくさび受口に嵌め込むことにより、テンドン9を緊張させた状態で定着させるものとなっている。なお、くさび受口の形状は公知であるため、図示及び説明は省略する。
Each of the constituent members of the
テンドン9には、支圧板4に形成された孔の隙間からの水の侵入を防ぐ止水部材6が嵌められている。そして、この止水部材6よりもテンドン9の端部側にくさび2が固定されている。
The
アンカーヘッド1、くさび2、及び調整リング3は、本発明の定着部材に相当し、テンドン9を定着させた状態にある、これら定着部材は、テンドン9の端部と共に、ヘッドキャップ10で覆われている。なお、図1において、ヘッドキャップ10は、構造の理解を容易にするため、その断面が表示されている。
The
ヘッドキャップ10は、覆い部材11と固定部材12で構成されている。覆い部材11は、アンカーヘッド1、くさび2、調整リング3、及びテンドン9の全周を囲う周壁を有している。そして、周壁の頂部11a側は天井壁で塞がれ、周壁の基部側の開口周縁に鍔部11bが設けられている。更に、鍔部11bの接地側面にシール部材13が取り付けられている。
The head cap 10 is composed of a covering
この実施形態では、鍔部11bの接地側面に環状溝が設けられ、シール部材13はこの環状溝に嵌め込まれている。ただし、シール部材13を鍔部11bの接地側面に取り付ける手法に制限はなく、他の公知の手法を適宜利用してもよい。
In this embodiment, an annular groove is provided on the ground contact side surface of the
また、シール部材13の形状は、支圧板4に固定された状態にある覆い部材11の内部を水密状態に維持できるものであれば、環状形に限定されるものではなく、ヘッドキャップ10の設置状況に適した形状にすることができる。
Further, the shape of the
更に、シール部材13の材質も、支圧板4に固定された状態にある覆い部材11の内部を水密状態に維持できるものであれば制限はなく、ゴムなど、シール材として公知の素材を使用できる。
Further, the material of the sealing
覆い部材11の材質として、この実施形態では、ポリカーボネート樹脂が採用されている。そして、内部の視認が可能とされている。ただし、覆い部材11の材質に制限はなく、使用環境に必要とされる性質や形状、或いは、製造条件や経済性などを考慮し、適切なものとすればよい。
In this embodiment, a polycarbonate resin is used as the material of the covering
例えば、経済性を考慮する場合は、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレン、塩ビなどの樹脂を用いればよい。また、雨水や結露による腐食と紫外線劣化の双方が懸念される場合はアルミニウムを用いればよいが、それに加えて経済性も考慮するのであれば、肉厚を薄いものとすればよい。覆い部材11の特定の部位に応力が集中することはないため、肉厚を薄くしてもクリープ破壊に至るおそれはない。
For example, when economic efficiency is taken into consideration, resins such as polycarbonate, acrylic, polyethylene, and vinyl chloride may be used. Further, if there is concern about both corrosion due to rainwater and dew condensation and deterioration of ultraviolet rays, aluminum may be used, but if economic efficiency is also taken into consideration, the wall thickness may be thin. Since stress is not concentrated on a specific portion of the covering
固定部材12は、覆い部材11を挿通できる径の孔が平面視中央を貫通している、金属製の環状部材で構成されている。平面視中央の貫通孔の周囲には、複数のボルト挿通孔12aが設けられ、更に、貫通孔の接地側面の開口が拡径され、凹陥部12bが形成されている。なお、支圧板4における複数のボルト挿通孔12aに対応する位置には、固定部材12を支圧板4に固定するためのボルト14のねじ孔が設けられている。
The fixing member 12 is made of a metal annular member in which a hole having a diameter through which the covering
そして、覆い部材11の鍔部11bを凹陥部12bに嵌め込み、固定部材12を支圧板4に対しボルト締めすると、凹陥部12bの底面が鍔部11bの接地側面の反対面に当接し、鍔部11bを支圧板4に押し付け、支圧板4に水密状態で固定するものとなっている。
Then, when the
ボルト挿通孔12aは、覆い部材11を挿通させる貫通孔の周囲に形成されるものであれば、形成される位置に制限はなく、設置状況等を考慮し形成すればよい。この実施形態のボルト挿通孔12aは環状部材に形成されているが、平面視において環状部材から離れる方向に伸びる突出部を環状部材の周縁に複数設け、その突出部にボルト挿通孔12aを形成してもよい。
As long as the
固定部材12の材質は、支圧板4に固定される部位、すなわち、ボルト14の頭部が当接する部位における応力集中によるクリープ破壊の生じない強度を有し、錆びにくい金属であればよい。例えば、SUS、めっき鋼材、塗装鋼材、アルミを用いてもよい。
The material of the fixing member 12 may be a metal having a strength that does not cause creep rupture due to stress concentration at a portion fixed to the
固定部材12は、構造全体の強度を高めるための保護壁を有するものであってもよい。図2に、固定部材が保護壁を有する実施形態を示す。なお、図2において、図1と実質的に同じ部位には同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。 The fixing member 12 may have a protective wall for increasing the strength of the entire structure. FIG. 2 shows an embodiment in which the fixing member has a protective wall. In FIG. 2, substantially the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified.
図2に示す実施形態の固定部材22は、覆い部材の周壁に沿って伸びる保護壁22aを有している。そして、覆い部材11の周壁の全体を覆う形で、構造全体の強度を高めるものとなっている。
The fixing
なお、保護壁22aの高さ寸法は、設置環境において構造全体に必要とされる強度を考慮して決めればよい。必要とされる強度が小さいものであれば、保護壁22aの高さ寸法を覆い部材11の高さ寸法より小さいものとしてもよい。この場合、保護壁22aの上方に露出する、覆い部材11の先端側部位を通し、覆い部材11の内部を視認することができる。
The height dimension of the
また、落石等の衝突により覆い部材11の頂部に外力の作用する可能性がある場合には、保護壁22aの頂部側を閉塞し、覆い部材11の天井壁も覆う形としてもよい。
Further, when there is a possibility that an external force acts on the top of the covering
なお、図1及び図2の実施形態では、アンカーヘッド1、くさび2、及び調整リング3を定着部材とするアンカーヘッド定着型の構造となっているが、定着部材に制限はなく、マンションとマンションの外周に嵌装された定着ナットを定着部材とする、圧着グリップネジ定着型の構造であってもよい。
In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the anchor head fixing type structure has the
1 アンカーヘッド
2 くさび
3 調整リング(定着ナット)
4 支圧板
6 止水部材
9 テンドン
10 ヘッドキャップ
11 覆い部材
11a 周壁の頂部
11b 鍔部
12、22 固定部材
12a ボルト挿通孔
12b 凹陥部
13 シール部材
14 ボルト
22a 保護壁
1
4
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