JP7018626B2 - Pressure receiving structure - Google Patents

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Description

本発明は、法面の崩壊または地滑りの発生を防止するために法面に設置される受圧構造体に関する。 The present invention relates to a pressure receiving structure installed on a slope in order to prevent the slope from collapsing or the occurrence of a landslide.

法面の崩壊または地滑りの発生を防止するための構造体として、法面上に受圧板を設置し、受圧板によって法面を押さえ込む受圧構造体が広く採用されている(例えば、特許文献1参照。)
詳細には、法面には、滑り線を越えて岩盤にまで達する採掘穴が形成されており、受圧板には、貫通孔が形成されている。貫通孔および採掘穴にアンカが配置されており、アンカの引張り強さを利用して受圧板によって法面が押さえ込まれ、地滑り活動力に対抗している。
As a structure for preventing the collapse of the slope or the occurrence of landslide, a pressure receiving structure in which a pressure receiving plate is installed on the slope and the slope is pressed by the pressure receiving plate is widely adopted (see, for example, Patent Document 1). .)
Specifically, a mining hole is formed on the slope to reach the bedrock beyond the sliding line, and a through hole is formed in the pressure receiving plate. Anchors are placed in the through holes and mining holes, and the slope is pressed by the pressure receiving plate using the tensile strength of the anchors to counter the landslide activity.

特開2003-184094号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-184094

しかしながら、受圧構造体を設置した後にアンカが正常に機能しているかどうかは外観から判断できない。そのため、一般的にリフトオフ試験によってアンカの健全性評価指標である残存緊張力が評価されているが、コストが高く簡単に行うことができなかった。 However, it cannot be determined from the appearance whether the anchor is functioning normally after the pressure receiving structure is installed. Therefore, although the residual tension, which is an anchor soundness evaluation index, is generally evaluated by a lift-off test, the cost is high and it cannot be easily performed.

本発明は、簡易に検査を行うことが可能な受圧構造体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a pressure receiving structure that can be easily inspected.

第1の発明に係る受圧構造体は、法面に設置される受圧構造体であって、本体部と、アンカと、支圧部と、固定部と、応力測定部と、を備える。本体部は、法面側に配置される。アンカは、本体部の内部を貫通するようにして配置される。支圧部は、本体部の上方に配置されアンカからの圧力を受ける。固定部は、支圧部の上方に配置されアンカを固定する。応力測定部は、固定部と支圧部との間に配置される。応力測定部は、降伏応力が100MPa以上の金属材料で形成されている。応力測定部は、表面粗度がRa100以下でありX線分析を可能とする分析部を少なくとも一部に有する。応力測定部は、平均結晶粒径が1~30μmである。 The pressure receiving structure according to the first invention is a pressure receiving structure installed on a slope, and includes a main body portion, an anchor, a pressure bearing portion, a fixing portion, and a stress measuring portion. The main body is arranged on the slope side. The anchor is arranged so as to penetrate the inside of the main body. The pressure bearing portion is arranged above the main body portion and receives the pressure from the anchor. The fixing portion is arranged above the bearing portion to fix the anchor. The stress measuring section is arranged between the fixing section and the bearing section. The stress measuring unit is made of a metal material having a yield stress of 100 MPa or more. The stress measuring unit has at least a part of an analysis unit having a surface roughness of Ra100 or less and enabling X-ray analysis. The stress measuring unit has an average crystal grain size of 1 to 30 μm.

ここで、アンカ力(数100kN)より設定される所定の降伏点を有する金属より構成される応力測定部の弾性変形領域においてX線回折を用いることによって、歪みの状態からアンカの応力状況を特定できる。 Here, by using X-ray diffraction in the elastic deformation region of the stress measuring unit composed of a metal having a predetermined yield point set by the anchor force (several 100 kN), the stress state of the anchor is specified from the strain state. can.

すなわち、アンカの引張り力によって圧縮応力が応力測定部に作用し応力測定部に歪みが生じ、この歪みをX線回折で検出することによって、間接的にアンカの残存緊張力を評価することができる。 That is, the tensile force of the anchor causes compressive stress to act on the stress measuring section, causing strain in the stress measuring section, and by detecting this strain by X-ray diffraction, the residual tension force of the anchor can be indirectly evaluated. ..

このため、リフトオフ試験を用いずに簡易にアンカの応力状況を特定することができる。 Therefore, the stress state of the anchor can be easily specified without using the lift-off test.

また、固定部と支圧部の間に応力測定部が設けられており、応力測定部の位置が明確であるため、測定ターゲットを決め易く測定し易い。 Further, since the stress measuring part is provided between the fixed part and the bearing part and the position of the stress measuring part is clear, it is easy to determine the measurement target and measure.

応力測定部の全体が固定部によって支圧部に押し付けられているため、負担する応力の絶対値が大きくなり、測定精度を高めることができる。 Since the entire stress measuring portion is pressed against the bearing portion by the fixing portion, the absolute value of the stress to be borne becomes large, and the measurement accuracy can be improved.

上方に固定部が設けられ且つ下方に支圧部が設けられているため、応力測定部に水が溜まらず腐食し難い。 Since the fixing portion is provided above and the pressure bearing portion is provided below, water does not collect in the stress measuring portion and it is difficult to corrode.

応力測定部の結晶粒径の平均が1~30μmであることにより、より適切に残存緊張力を評価し、アンカの応力状況を特定することができる。 Since the average crystal grain size of the stress measuring unit is 1 to 30 μm, the residual tension force can be evaluated more appropriately and the stress state of the anchor can be specified.

の発明に係る受圧構造体は、第1の発明に係る受圧構造体であって、応力測定部は、柱状である。アンカの長手方向に対して垂直な応力測定部の断面積と応力測定部の弾性限界応力の積は、長手方向に対して垂直なアンカの断面積とアンカの弾性限界応力との積以上である。 The pressure-receiving structure according to the second invention is the pressure-receiving structure according to the first invention, and the stress measuring unit is columnar. The product of the cross-sectional area of the stress measuring part perpendicular to the longitudinal direction of the anchor and the elastic limit stress of the stress measuring part is greater than or equal to the product of the cross-sectional area of the anchor perpendicular to the longitudinal direction and the elastic limit stress of the anchor. ..

このような関係を有するような形状と材料によって応力測定部を設計することができる。 The stress measuring unit can be designed with a shape and a material having such a relationship.

の発明に係る受圧構造体は、第1または第2の発明に係る受圧構造体であって、応力測定部は、2つ以上の部材によって形成されており、アンカの側方から着脱可能である。 The pressure-receiving structure according to the third invention is the pressure-receiving structure according to the first or second invention, and the stress measuring unit is formed of two or more members and is removable from the side of the anchor. Is.

これにより、応力測定部の交換をする場合、もしくは受圧構造体に後付する場合に作業を行い易くすることができる。 This makes it easier to perform the work when the stress measuring unit is replaced or when it is retrofitted to the pressure receiving structure.

本発明によれば、簡易に検査を行うことが可能な受圧構造体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pressure receiving structure that can be easily inspected.

本発明に係る実施の形態の受圧構造体を示す斜視図。The perspective view which shows the pressure receiving structure of embodiment which concerns on this invention. (a)図1のAA´間の矢示断面図、(b)図2(a)のBB´間の矢示断面図。(A) Cross-sectional view taken along the line between AA'in FIG. 1 and (b) Cross-sectional view taken along the line BB' in FIG. 2 (a). 図1の受圧構造体の受圧板2の分解斜視図。It is an exploded perspective view of the pressure receiving plate 2 of the pressure receiving structure of FIG. 図1の受圧構造体におけるアンカの状態を判断するためにX線を用いた支圧板の応力測定を行っている状態を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which stress measurement of a bearing plate using X-rays is performed in order to determine the state of an anchor in the pressure receiving structure of FIG. 1. 実施例における受圧構造体の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the pressure receiving structure in an Example. (a)第2測定箇所においてZ軸方向に生じる応力を示す図、(b)第1測定箇所においてZ軸方向に生じる応力を示す図。(A) A diagram showing the stress generated in the Z-axis direction at the second measurement point, and (b) a diagram showing the stress generated in the Z-axis direction at the first measurement point. (a)600kNの緊張力を導入した場合に第1測定箇所においてZ軸方向に生じる応力を示す図、(b)1200kNの緊張力を導入した場合に第1測定箇所においてZ軸方向に生じる応力を示す図。(A) A diagram showing the stress generated in the Z-axis direction at the first measurement point when a tension force of 600 kN is introduced, and (b) the stress generated in the Z-axis direction at the first measurement point when a tension force of 1200 kN is introduced. The figure which shows. 600kNまたは1200kNの緊張力を導入した場合に第1測定箇所においてZ軸方向に生じる応力を示す図。The figure which shows the stress generated in the Z axis direction at the 1st measurement point when the tension force of 600kN or 1200kN is introduced. 導入する緊張力を変化させた場合におけるZ軸方向に生じる応力を示す図。The figure which shows the stress generated in the Z-axis direction when the tension force to be introduced is changed. 板厚を変化させた場合におけるZ軸方向に生じる応力を示す図。The figure which shows the stress generated in the Z-axis direction when the plate thickness is changed. (a)本発明に係る実施の形態の変形例の応力測定部を用いた受圧構造体を示す側面模式図、(b)図11(a)の応力測定部の第1部材を示す平面図、(c)図11(a)の応力測定部の第2部材を示す平面図。(A) Schematic side view showing a pressure receiving structure using the stress measuring unit of the modified example of the embodiment according to the present invention, (b) Plan view showing the first member of the stress measuring unit in FIG. 11 (a). (C) The plan view which shows the 2nd member of the stress measuring part of FIG. 11 (a). (a)図11(b)の第1部材を示す斜視図、(b)図11(c)の第2部材を示す斜視図。(A) A perspective view showing the first member of FIG. 11 (b), and (b) a perspective view showing the second member of FIG. 11 (c). 本発明に係る実施の形態の変形例の受圧構造体を示す斜視図。The perspective view which shows the pressure receiving structure of the modification of embodiment which concerns on this invention. 図13の受圧構造体に応力測定部を配置する動作を説明するための斜視図。FIG. 3 is a perspective view for explaining an operation of arranging a stress measuring unit in the pressure receiving structure of FIG. 13. (a)~(c)図13の受圧構造体に応力測定部を配置する動作を説明するための側面模式図。(A)-(c) Schematic side views for explaining the operation of arranging the stress measuring unit in the pressure receiving structure of FIG.

本発明の受圧構造体について図面を参照しながら説明する。
(受圧構造体1の概要)
図1は、本発明に係る実施の形態の受圧構造体1を示す斜視図である。図2(a)は、図1のAA´間の矢示断面図であり、法面に設置した状態を示す図である。
The pressure receiving structure of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Outline of pressure receiving structure 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a pressure receiving structure 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line between AA'in FIG. 1 and is a diagram showing a state of being installed on a slope.

本実施の形態の受圧構造体1は、図1に示すように、主に受圧板2と、アンカ3と、支圧板4と、ナット部材5(固定部の一例)と、応力測定部6と、を備える。 As shown in FIG. 1, the pressure receiving structure 1 of the present embodiment mainly includes a pressure receiving plate 2, an anchor 3, a bearing plate 4, a nut member 5 (an example of a fixed portion), and a stress measuring portion 6. , Equipped with.

受圧板2は、図2(a)に示すように、傾斜地の法面10に設置される。受圧板2には、貫通孔が形成されている。アンカ3は、受圧板2の貫通孔を介して法面10に挿し込まれている。 As shown in FIG. 2A, the pressure receiving plate 2 is installed on a slope 10 of a slope. A through hole is formed in the pressure receiving plate 2. The anchor 3 is inserted into the slope 10 through the through hole of the pressure receiving plate 2.

支圧板4は、受圧板2の上面に載置されており、アンカ3に挿通されている。応力測定部6は、支圧板4の上面4sに載置されており、アンカ3の応力状況の検査が行われる。ナット部材5は、応力測定部6の上面6bに配置されており、アンカ3に螺合し、上方から応力測定部6を介して支圧板4を受圧板2に押え付ける。 The pressure bearing plate 4 is placed on the upper surface of the pressure receiving plate 2 and is inserted through the anchor 3. The stress measuring unit 6 is placed on the upper surface 4s of the bearing plate 4, and the stress state of the anchor 3 is inspected. The nut member 5 is arranged on the upper surface 6b of the stress measuring unit 6, is screwed into the anchor 3, and presses the bearing plate 4 against the pressure receiving plate 2 from above via the stress measuring unit 6.

(受圧板2)
受圧板2は、第1受圧部材21と、第2受圧部材22とを有する。図3は、受圧板2の分解図である。
(Pressure receiving plate 2)
The pressure receiving plate 2 has a first pressure receiving member 21 and a second pressure receiving member 22. FIG. 3 is an exploded view of the pressure receiving plate 2.

第1受圧部材21は、図2(a)に示すように、法面10に接触して配置される。第1受圧部材21は、図3に示すように、底板211と、枠体212と、補強部材213と、鉄筋コンクリート部材214と、天板215と、を有する。 As shown in FIG. 2A, the first pressure receiving member 21 is arranged in contact with the slope 10. As shown in FIG. 3, the first pressure receiving member 21 has a bottom plate 211, a frame body 212, a reinforcing member 213, a reinforced concrete member 214, and a top plate 215.

底板211は、矩形の板状部材であって法面10に載置される。また、底板211は、ガラス長繊維強化プラスチック発砲体(Fiber reinforced Foamed Urethane:FFU、以下FFUと呼ぶ。)によって形成されている。 The bottom plate 211 is a rectangular plate-shaped member and is placed on the slope 10. Further, the bottom plate 211 is formed of a long glass fiber reinforced plastic foam (Fiber reinforced Foamed Uretsane: FFU, hereinafter referred to as FFU).

枠体212は、4辺の棒状部材がつながって形成された平面視において矩形状の部材であり、FFUから形成されている。枠体212は、対向且つ並行して配置された2つの辺からなる組を2組有する。枠体212は、底板211の上側に配置されている。補強部材213は、2つの棒状部材213b、213cが互いに垂直に交わって形成されており、枠体212の内側に配置されている。補強部材213は、FFUによって形成されている。棒状部材213bは、枠体212の一方の組の2辺の中央に、その2辺と平行に配置されている。棒状部材213cは、枠体212の他方の組の2辺の中央に、その2辺と平行に配置されている。補強部材213によって枠体212の内側の空間は4つの直方体状の空間に区切られている。補強部材213の棒状部材213bと棒状部材213cが交わる部分には、上下方向に貫通孔213aが形成されている。なお、図には示していないが、底板211にも、貫通孔213aに対応する位置に貫通孔211a(図2(a)参照)が形成されている。 The frame body 212 is a rectangular member in a plan view formed by connecting rod-shaped members on four sides, and is formed of an FFU. The frame body 212 has two sets of two sides arranged facing each other and in parallel. The frame body 212 is arranged above the bottom plate 211. The reinforcing member 213 is formed by vertically intersecting two rod-shaped members 213b and 213c, and is arranged inside the frame body 212. The reinforcing member 213 is formed by FFU. The rod-shaped member 213b is arranged at the center of two sides of one set of the frame body 212 in parallel with the two sides. The rod-shaped member 213c is arranged in the center of the two sides of the other set of the frame body 212 in parallel with the two sides. The space inside the frame body 212 is divided into four rectangular parallelepiped spaces by the reinforcing member 213. Through holes 213a are formed in the vertical direction at the intersection of the rod-shaped member 213b and the rod-shaped member 213c of the reinforcing member 213. Although not shown in the figure, the bottom plate 211 also has a through hole 211a (see FIG. 2A) formed at a position corresponding to the through hole 213a.

鉄筋コンクリート部材214は、4つの直方体状に空間のそれぞれに配置されている。鉄筋コンクリート部材214は、格子状に配置された鉄筋部材の周囲にモルタルまたはコンクリートが充填されることによって形成されている。 The reinforced concrete member 214 is arranged in each of the four rectangular parallelepiped shapes. The reinforced concrete member 214 is formed by filling the periphery of the reinforced concrete members arranged in a grid pattern with mortar or concrete.

天板215は、矩形の板状部材であって、FFUによって形成されている。天板215は、枠体212の上側に配置される。天板215の外形は、枠体212の外形と一致するように形成されている。また、天板215には、貫通孔213aに対応する位置に、貫通孔215aが形成されている。 The top plate 215 is a rectangular plate-shaped member, and is formed by FFU. The top plate 215 is arranged on the upper side of the frame body 212. The outer shape of the top plate 215 is formed so as to match the outer shape of the frame body 212. Further, the top plate 215 is formed with a through hole 215a at a position corresponding to the through hole 213a.

第2受圧部材22は、平面視において十字形状であって、FFUによって形成されている。第2受圧部材22は、側面視において端から中央に向かって高さが高くなるように階段状に形成されている。第2受圧部材22は、その中央部分に、上下方向に貫通孔22aが形成されている。第2受圧部材22は、第1積層部221と、第2積層部222と、受圧ヘッド223とを有する。下から順に、第1積層部221、第2積層部222、および受圧ヘッド223の順に積層されており、貫通孔22aは、受圧ヘッド223、第1積層部221、および第2積層部222を貫いて形成されている。 The second pressure receiving member 22 has a cross shape in a plan view and is formed by an FFU. The second pressure receiving member 22 is formed in a stepped shape so that the height increases from the end to the center in the side view. The second pressure receiving member 22 has a through hole 22a formed in the central portion thereof in the vertical direction. The second pressure receiving member 22 has a first laminated portion 221, a second laminated portion 222, and a pressure receiving head 223. The first laminated portion 221, the second laminated portion 222, and the pressure receiving head 223 are laminated in this order from the bottom, and the through hole 22a penetrates the pressure receiving head 223, the first laminated portion 221, and the second laminated portion 222. Is formed.

第1積層部221は、平面視において十字形状に形成された板状部材である。第1積層部221は、貫通孔22aが形成されている中央部分から4方向に板状部材が突出した形状である。第1積層部221は、天板215上に配置されている。 The first laminated portion 221 is a plate-shaped member formed in a cross shape in a plan view. The first laminated portion 221 has a shape in which a plate-shaped member protrudes in four directions from the central portion where the through hole 22a is formed. The first laminated portion 221 is arranged on the top plate 215.

第2積層部222は、平面視において十字形状に形成された板状部材である。第2積層部222は、第1積層部221の十字形状と対応するように第1積層部221の上側に配置されている。第2積層部222は、第1積層部221と同様の形状であるが、貫通孔22aが形成されている中央部分から板状部材が突出している長さが第1積層部221よりも短く形成されている。 The second laminated portion 222 is a plate-shaped member formed in a cross shape in a plan view. The second laminated portion 222 is arranged on the upper side of the first laminated portion 221 so as to correspond to the cross shape of the first laminated portion 221. The second laminated portion 222 has the same shape as the first laminated portion 221 but is formed so that the length of the plate-shaped member protruding from the central portion where the through hole 22a is formed is shorter than that of the first laminated portion 221. Has been done.

受圧ヘッド223は、矩形の板状の部材であり、第2積層部222の中央部の上側に配置されている。受圧ヘッド223は、第1積層部221の中央部分と第2積層部222の中央部分と同様の形状である。 The pressure receiving head 223 is a rectangular plate-shaped member, and is arranged above the central portion of the second laminated portion 222. The pressure receiving head 223 has the same shape as the central portion of the first laminated portion 221 and the central portion of the second laminated portion 222.

受圧板2の貫通孔2aは、図2(a)に示すように、底板211の貫通孔211a、補強部材213の貫通孔213a、天板215の貫通孔215a、第2受圧部材22の貫通孔22aから形成されている。 As shown in FIG. 2A, the through hole 2a of the pressure receiving plate 2 is a through hole 211a of the bottom plate 211, a through hole 213a of the reinforcing member 213, a through hole 215a of the top plate 215, and a through hole of the second pressure receiving member 22. It is formed from 22a.

(アンカ3)
法面10には、図2(a)に示すように、滑り線11を越えて岩盤12に達する採掘穴13が形成されている。アンカ3は、受圧板2の貫通孔2aを介して採掘穴13に挿通されている。アンカ3の地中側の端は、セメント等のグラウト材14によって固定されている。アンカ3の受圧板2側の端には、ネジ加工が施されている。このネジ加工の部分に、後述するナット部材5が螺合されている。
(Anchor 3)
As shown in FIG. 2A, the slope 10 is formed with a mining hole 13 that crosses the sliding line 11 and reaches the bedrock 12. The anchor 3 is inserted into the mining hole 13 through the through hole 2a of the pressure receiving plate 2. The underground end of the anchor 3 is fixed by a grout material 14 such as cement. The end of the anchor 3 on the pressure receiving plate 2 side is threaded. A nut member 5, which will be described later, is screwed into this threaded portion.

(支圧板4、ナット部材5、応力測定部6)
支圧板4は、金属材料で形成されており、図1および図2(a)に示すように、受圧板2の上面に載置されている。詳しくは、支圧板4は、受圧板2の受圧ヘッド223の上面に配置されている。支圧板4には、図2に示すように、貫通孔22aに対応する位置に貫通孔4aが形成されている。支圧板4の貫通孔4aには、アンカ3が挿通している。
(Support plate 4, nut member 5, stress measuring unit 6)
The pressure bearing plate 4 is made of a metal material and is placed on the upper surface of the pressure receiving plate 2 as shown in FIGS. 1 and 2 (a). Specifically, the pressure bearing plate 4 is arranged on the upper surface of the pressure receiving head 223 of the pressure receiving plate 2. As shown in FIG. 2, the bearing plate 4 is formed with a through hole 4a at a position corresponding to the through hole 22a. An anchor 3 is inserted through the through hole 4a of the bearing plate 4.

応力測定部6は、支圧板4の上面4sに載置されている。応力測定部6は、外形が円柱状であり、その底面が支圧板4の上面4sに接触し、その軸が支圧板4の上面4s(法面10ともいえる)に対して略垂直になるように配置されている。応力測定部6には、貫通孔4aに対応する位置に貫通孔6aが形成されている。応力測定部6の貫通孔6aには、アンカ3が挿通している。応力測定部6は、その軸がアンカ3の長手方向に沿うように配置されているともいえる。 The stress measuring unit 6 is placed on the upper surface 4s of the bearing plate 4. The stress measuring unit 6 has a cylindrical outer shape, its bottom surface is in contact with the upper surface 4s of the bearing plate 4, and its axis is substantially perpendicular to the upper surface 4s (which can be said to be the slope 10) of the bearing plate 4. Is located in. In the stress measuring unit 6, a through hole 6a is formed at a position corresponding to the through hole 4a. An anchor 3 is inserted through the through hole 6a of the stress measuring unit 6. It can be said that the stress measuring unit 6 is arranged so that its axis is along the longitudinal direction of the anchor 3.

ナット部材5は、応力測定部6の上面6bに配置されている。ナット部材5は、アンカ3の上端のネジ加工の部分に螺合されている。ナット部材5を締めることによって、支圧板4は上方からナット部材5によって応力測定部6を介して受圧板2に押えつけられ、受圧板2は法面10を押え込む。 The nut member 5 is arranged on the upper surface 6b of the stress measuring unit 6. The nut member 5 is screwed into the threaded portion at the upper end of the anchor 3. By tightening the nut member 5, the bearing plate 4 is pressed against the pressure receiving plate 2 from above by the nut member 5 via the stress measuring unit 6, and the pressure receiving plate 2 presses the slope 10.

応力測定部6は、降伏応力が100MPa以上の金属材料で形成されている。ナット部材5による応力測定部6の締め付け力は、応力測定部6の変形が弾性変形領域以内となる大きさに設定されている。また、応力測定部6の平均結晶粒径は1μm以上30μm以内であることが好ましい。 The stress measuring unit 6 is made of a metal material having a yield stress of 100 MPa or more. The tightening force of the stress measuring unit 6 by the nut member 5 is set so that the deformation of the stress measuring unit 6 is within the elastic deformation region. Further, the average crystal grain size of the stress measuring unit 6 is preferably 1 μm or more and 30 μm or less.

なお、応力測定部6は、降伏応力が500MPa以上の金属材料で形成されている方がより好ましい。降伏強度に関して、Pbが5MPaであり、Alが60~80Pa、真鍮が200~300Pa、鉄が300~400Paであるため、支圧板4としては、真鍮、鉄を主とする金属板が好ましい。 It is more preferable that the stress measuring unit 6 is made of a metal material having a yield stress of 500 MPa or more. Regarding the yield strength, Pb is 5 MPa, Al is 60 to 80 Pa, brass is 200 to 300 Pa, and iron is 300 to 400 Pa. Therefore, as the bearing plate 4, a metal plate mainly made of brass or iron is preferable.

応力測定部6の圧縮応力は、230~1100kN程度であり、最大2000kNである。 The compressive stress of the stress measuring unit 6 is about 230 to 1100 kN, and the maximum is 2000 kN.

応力測定部6は、図1に示すように、X線による分析を可能とする分析部61を有している。分析部61は、応力測定部6の側面6sに形成されたX線によって分析される領域であり、表面粗度がRa100以下に形成されている。図では、分かり易くするために分析部61にハッチングが施されている。 As shown in FIG. 1, the stress measuring unit 6 has an analysis unit 61 that enables analysis by X-rays. The analysis unit 61 is a region to be analyzed by X-rays formed on the side surface 6s of the stress measurement unit 6, and has a surface roughness of Ra100 or less. In the figure, the analysis unit 61 is hatched for the sake of clarity.

また、Ra100は、測定可能下限であり、100よりも大きい場合には回折像が乱れ、算出応力値にばらつきが生じることが想定される。 Further, Ra100 is the lower limit of measurement, and if it is larger than 100, it is assumed that the diffraction image is disturbed and the calculated stress value varies.

応力測定部6のアンカ3の長手方向に対して垂直な方向に沿った断面積S1(図2の矢印A1参照)と応力測定部6の弾性限界応力σ1との積が、アンカ3の長手方向に対して垂直な方向(矢印A2参照)に沿った断面積S2(図2の点線参照)とアンカ3の弾性限界応力σ2との積以上となる方が好ましい。すなわち、S1×σ1≧S2×σ2を満たすように応力測定部6が形成される方が好ましい。 The product of the cross-sectional area S1 (see arrow A1 in FIG. 2) along the direction perpendicular to the longitudinal direction of the anchor 3 of the stress measuring unit 6 and the elastic limit stress σ1 of the stress measuring unit 6 is the longitudinal direction of the anchor 3. It is preferable that the product is equal to or greater than the product of the cross-sectional area S2 (see the dotted line in FIG. 2) along the direction perpendicular to the direction (see arrow A2) and the elastic limit stress σ2 of the anchor 3. That is, it is preferable that the stress measuring unit 6 is formed so as to satisfy S1 × σ1 ≧ S2 × σ2.

図2(b)は、図2(a)のBB´間の矢示断面図である。図2(b)に応力測定部6の断面(左斜め上方から右斜め下方へのハッチング部分)と、アンカ3の断面(右斜め上方から左斜め下方へのハッチング部分)が示されている。 FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line between BB'in FIG. 2A. FIG. 2B shows a cross section of the stress measuring unit 6 (hatched portion from diagonally upper left to diagonally lower right) and a cross section of the anchor 3 (hatched portion from diagonally upper right to diagonally lower left).

応力測定部6のアンカ3の長手方向に対して垂直な方向とは、法面10や支圧板4に対して平行な方向のことである。なお、応力測定部6の断面積S1は、貫通孔6aの部分を除いたドーナツ形状の部分の断面積である。 The direction perpendicular to the longitudinal direction of the anchor 3 of the stress measuring unit 6 is a direction parallel to the slope 10 and the bearing plate 4. The cross-sectional area S1 of the stress measuring unit 6 is the cross-sectional area of a donut-shaped portion excluding the portion of the through hole 6a.

応力測定部6の材質としては、S45C、SM490A、SM490B、STK490等を挙げることができる。 Examples of the material of the stress measuring unit 6 include S45C, SM490A, SM490B, STK490 and the like.

応力測定部6を形成する金属としてS45Cを用いる場合は、弾性限界(降伏点)σ1は345N/mmであり、アンカ3の断面積S2を例えば1256mm(φ40mm)とし、最大2000kNの荷重がかかると想定すると、断面積S1は約5797mm必要となる。この場合、軸を含む断面積は、例えば7053mmとなるため、応力測定部6の上面6bおよび下面の円形状の半径は約95mmに設定される。 When S45C is used as the metal forming the stress measuring unit 6, the elastic limit (yield point) σ1 is 345 N / mm 2 , the cross-sectional area S2 of the anchor 3 is set to, for example, 1256 mm 2 (φ40 mm), and a maximum load of 2000 kN is applied. Assuming this, the cross-sectional area S1 is required to be about 5797 mm 2 . In this case, since the cross-sectional area including the shaft is, for example, 7053 mm 2 , the radius of the circular shape of the upper surface 6b and the lower surface of the stress measuring unit 6 is set to about 95 mm.

また、応力測定部6を形成する金属としてSM490A,SM490Bを用いる場合は、弾性限界(降伏点)σ1は500N/mm2であり、アンカ3の断面積S2を例えば1256mm (φ40mm)とし、最大2000KNの荷重がかかると想定すると、断面積S1は約4000mm2必要となる。この場合、軸を含む断面積は、例えば5256mm2となるため、応力測定部6の上面6bおよび下面の円形状の半径は約82mmに設定される。 When SM490A and SM490B are used as the metal forming the stress measuring unit 6, the elastic limit (yield point) σ1 is 500 N / mm 2 , and the cross-sectional area S2 of the anchor 3 is, for example, 1256 mm 2 (φ40 mm). Assuming that a load of 2000 KN is applied, the cross-sectional area S1 needs to be about 4000 mm 2 . In this case, since the cross-sectional area including the shaft is, for example, 5256 mm 2 , the radius of the circular shape of the upper surface 6b and the lower surface of the stress measuring unit 6 is set to about 82 mm.

上述では、最大荷重に基づいて、応力測定部6を所定の材質で形成する場合の断面積を求めているが、上記式S1×σ1≧S2×σ2を満たすように応力測定部6の断面積を求めても良い。なお、アンカ3の材質としては、弾性限界応力が40GPaのPC鋼、弾性限界応力が2GPaのCFCC(CFRP)等を用いることができる。 In the above, the cross-sectional area when the stress measuring unit 6 is formed of a predetermined material is obtained based on the maximum load, but the cross-sectional area of the stress measuring unit 6 so as to satisfy the above formula S1 × σ1 ≧ S2 × σ2. You may ask for. As the material of the anchor 3, PC steel having an elastic limit stress of 40 GPa, CFCC (CFRP) having an elastic limit stress of 2 GPa, or the like can be used.

なお、応力測定部6の断面積S1と応力測定部6を形成する金属の弾性率E1との積が、アンカ3の断面積S2とアンカ3を形成する金属の弾性率E2の積以上となる方がより好ましい。 The product of the cross-sectional area S1 of the stress measuring unit 6 and the elastic modulus E1 of the metal forming the stress measuring unit 6 is equal to or larger than the product of the cross-sectional area S2 of the anchor 3 and the elastic modulus E2 of the metal forming the anchor 3. Is more preferable.

また、アンカ3が、より線によって形成されている場合には、上記S2は各線の断面積と本数の積によって表すことができる。 Further, when the anchor 3 is formed by stranded lines, the S2 can be represented by the product of the cross-sectional area of each line and the number of lines.

(X線応力測定)
図4は、本実施の形態の受圧構造体1の応力測定部6の分析部61に対してX線応力測定を行っている状態を示す側面模式図である。
(X-ray stress measurement)
FIG. 4 is a schematic side view showing a state in which X-ray stress measurement is performed on the analysis unit 61 of the stress measurement unit 6 of the pressure receiving structure 1 of the present embodiment.

例えば、図4に示すように、X線応力測定装置7が応力測定部6の側方に配置され、応力測定部6の分析部61に入射角θでX線が照射される。θは、周方向における分析部61の接線に対して垂直であり、且つ水平な直線Lからの角度である。 For example, as shown in FIG. 4, the X-ray stress measuring device 7 is arranged on the side of the stress measuring unit 6, and the analysis unit 61 of the stress measuring unit 6 is irradiated with X-rays at an incident angle θ. θ is an angle from a straight line L that is perpendicular to the tangent line of the analysis unit 61 in the circumferential direction and is horizontal.

これによって、分析部41の結晶構造に従ってデバイ環が形成される。すなわち、アンカ3に螺合しているナット部材5によって、応力測定部6が押さえつけられて応力が発生しているため、応力測定部6の結晶構造に歪みが生じる。この結晶構造の歪みにより、X線の照射によって形成されるデバイ環に歪みが生じる。 As a result, a device ring is formed according to the crystal structure of the analysis unit 41. That is, since the stress measuring unit 6 is pressed by the nut member 5 screwed into the anchor 3 to generate stress, the crystal structure of the stress measuring unit 6 is distorted. This distortion of the crystal structure causes distortion in the device ring formed by irradiation with X-rays.

このようにアンカ3によって応力測定部6に応力が生じた状態のデバイ環と、応力測定部6に応力が生じていない状態(非載荷状態)でのデバイ環を比較することによって、応力測定部6に生じる応力が推定される。 By comparing the device ring in the state where the stress measuring unit 6 is stressed by the anchor 3 and the device ring in the state where the stress measuring unit 6 is not stressed (unloaded state) in this way, the stress measuring unit is used. The stress generated in 6 is estimated.

この応力測定部6に生じる応力に基づいて、間接的にアンカ3が正常に機能しているかを判断することができる。すなわち、デバイ環の歪みが小さく、応力測定部6に生じる応力が非常に小さい場合には、アンカ3が例えば腐食により途切れ、アンカ3による引張り力がほとんど機能していないと判断できる。 Based on the stress generated in the stress measuring unit 6, it is possible to indirectly determine whether the anchor 3 is functioning normally. That is, when the strain of the device ring is small and the stress generated in the stress measuring unit 6 is very small, it can be determined that the anchor 3 is interrupted due to corrosion, for example, and the tensile force of the anchor 3 is hardly functioning.

次に、応力測定部6を形成する金属材料の種類や粒径がX線回折による応力推定精度に与える影響について、実施例に基づいて説明する。 Next, the influence of the type and particle size of the metal material forming the stress measuring unit 6 on the stress estimation accuracy by X-ray diffraction will be described based on Examples.

(実施例)
本実施例では、図5に示す解析モデルを用いて応力についての検討を行った。図5に示すモデルの受圧構造体101では、上記実施の形態で説明した受圧構造体1と異なり、ナット部材5と応力測定部6の間に、ワッシャ8および押圧部材9が設けられている。押圧部材9は、円筒状であって、応力測定部6の上側に配置されている。押圧部材9の外径は応力測定部6の外径よりも大きく、押圧部材9は、応力測定部6の上面6b全体を覆っている。ワッシャ8は、ナット部材5と押圧部材9の間に設けられている。押圧部材9は、ナット部材5の締め付けにより、応力測定部6を押圧する。
(Example)
In this example, the stress was examined using the analysis model shown in FIG. In the pressure receiving structure 101 of the model shown in FIG. 5, unlike the pressure receiving structure 1 described in the above embodiment, a washer 8 and a pressing member 9 are provided between the nut member 5 and the stress measuring unit 6. The pressing member 9 has a cylindrical shape and is arranged above the stress measuring unit 6. The outer diameter of the pressing member 9 is larger than the outer diameter of the stress measuring unit 6, and the pressing member 9 covers the entire upper surface 6b of the stress measuring unit 6. The washer 8 is provided between the nut member 5 and the pressing member 9. The pressing member 9 presses the stress measuring unit 6 by tightening the nut member 5.

また、第2受圧部材122は、上記実施の形態の第2受圧部材22と異なり、直方体形状として示されている。 Further, the second pressure receiving member 122 is shown as a rectangular parallelepiped shape unlike the second pressure receiving member 22 of the above embodiment.

このような構成の受圧構造体1に対して鉛直下方向に向かって緊張力を導入した。緊張力は、単位がkNであり、F100kN~1500kNの間を100kN刻みで導入できる。 A tension force was introduced in the vertically downward direction with respect to the pressure receiving structure 1 having such a configuration. The tension force has a unit of kN and can be introduced in increments of 100 kN between F100 kN and 1500 kN.

応力測定部6は、STK490で形成された鋼管形状であり、外径60.5mmに設定されている。また、鋼管形状の厚さ(T)は、2.3mmと4.5mmの2種類に設定され、鋼管形状の高さ(H)は150mmと250mmの2種類に設定されている。また、SAT490の引張り強さは490N/mmであり、降伏点(または耐力)は315N/mm以上である。 The stress measuring unit 6 has a steel pipe shape formed of STK490 and is set to an outer diameter of 60.5 mm. The thickness (T) of the steel pipe shape is set to two types of 2.3 mm and 4.5 mm, and the height (H) of the steel pipe shape is set to two types of 150 mm and 250 mm. Further, the tensile strength of the SAT 490 is 490 N / mm 2 , and the yield point (or proof stress) is 315 N / mm 2 or more.

測定箇所は、2箇所あり、第1測定箇所M1では、ナット部材5の下端から支圧板4の上端までZ軸方向応力の抽出を行った。第2測定箇所M2では、鋼管中央においてX、Y、Z軸方向における応力の抽出を行った。 There are two measurement points, and at the first measurement point M1, the stress in the Z-axis direction was extracted from the lower end of the nut member 5 to the upper end of the bearing plate 4. At the second measurement point M2, stress was extracted in the X, Y, and Z axis directions at the center of the steel pipe.

図6(a)、(b)は、応力測定部6の鋼管形状が高さ(H)150mm、厚さ(T)2.3mmであり、600kNの緊張力を導入した場合の第1測定箇所M1および第2測定箇所M2におけるZ軸方向の応力を示すグラフである。図6(a)は、第2測定箇所M2におけるZ軸方向の応力を示す図である。図6(a)では、横軸がθ(dig)を示し、縦軸がZ軸方向における応力(MPa)を示しており、応力測定部6の上下方向の略中央において周方向に沿って複数個所で応力が測定されている。図6(b)は第1測定箇所M1におけるZ軸方向における応力(MPa)を示す図である。図6(b)では、横軸がZ軸方向における応力を示し、縦軸が応力測定部6の下端からの距離(mm)を示しており、応力測定部6の上下方向に沿って複数個所で応力が測定されている。 6 (a) and 6 (b) show that the steel pipe shape of the stress measuring unit 6 has a height (H) of 150 mm and a thickness (T) of 2.3 mm, and is the first measurement point when a tension force of 600 kN is introduced. It is a graph which shows the stress in the Z-axis direction in M1 and the second measurement point M2. FIG. 6A is a diagram showing stress in the Z-axis direction at the second measurement point M2. In FIG. 6A, the horizontal axis indicates θ (dig), the vertical axis indicates the stress (MPa) in the Z-axis direction, and a plurality of stress measuring units 6 are shown along the circumferential direction at substantially the center in the vertical direction. Stress is measured at the point. FIG. 6B is a diagram showing the stress (MPa) in the Z-axis direction at the first measurement point M1. In FIG. 6B, the horizontal axis indicates the stress in the Z-axis direction, the vertical axis indicates the distance (mm) from the lower end of the stress measuring unit 6, and a plurality of locations along the vertical direction of the stress measuring unit 6. The stress is measured at.

図7(a)は、600kNの緊張力を導入した際の第1測定箇所M1におけるZ軸方向の応力を示す図である。図7(b)は、1200kNの緊張力を導入した際の第1測定箇所M1におけるZ軸方向の応力を示す図である。図7(a)および図7(b)には、4種類の鋼管形状における応力が示されており、□が高さ(H)150mm、厚さ(T)2.3mmの鋼管形状における応力を示し、×が高さ(H)250mm、厚さ(T)2.3mmの鋼管形状における応力を示し、*が高さ(H)150mm、厚さ(T)4.5mmの鋼管形状における応力を示し、○が高さ(H)250mm、厚さ(T)4.5mmの鋼管形状における応力を示す。 FIG. 7A is a diagram showing stress in the Z-axis direction at the first measurement point M1 when a tension force of 600 kN is introduced. FIG. 7B is a diagram showing stress in the Z-axis direction at the first measurement point M1 when a tension force of 1200 kN is introduced. FIGS. 7 (a) and 7 (b) show stresses in four types of steel pipe shapes, in which □ indicates stresses in steel pipe shapes having a height (H) of 150 mm and a thickness (T) of 2.3 mm. Indicated, x indicates the stress in the steel pipe shape having a height (H) of 250 mm and the thickness (T) of 2.3 mm, and * indicates the stress in the steel pipe shape having a height (H) of 150 mm and a thickness of 4.5 mm. Shown, ◯ indicates a stress in a steel pipe shape having a height (H) of 250 mm and a thickness (T) of 4.5 mm.

図7(a)および図7(b)に示すように、応力測定部6の長さはZ軸方向の応力に対してあまり影響を与えないことがわかる。また、厚みが大きいほうが、Z軸方向に生じる応力の絶対値が小さくなることがわかる。 As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), it can be seen that the length of the stress measuring unit 6 does not have much influence on the stress in the Z-axis direction. Further, it can be seen that the larger the thickness, the smaller the absolute value of the stress generated in the Z-axis direction.

図8は、上記図7(a)および図7(b)を1つのグラフにまとめた図である。図8に示すように、厚さ(T)4.5mmで600kNの緊張力を導入した場合と、厚さ(T)2.3mmで1200kNの緊張力を導入した場合のグラフが重なっており、同程度の応力が生じていることがわかる。 FIG. 8 is a diagram in which the above FIGS. 7 (a) and 7 (b) are combined into one graph. As shown in FIG. 8, the graphs of the case where a tension force of 600 kN is introduced at a thickness (T) of 4.5 mm and the case of introducing a tension force of 1200 kN at a thickness (T) of 2.3 mm overlap. It can be seen that the same degree of stress is generated.

図9は、導入した緊張力に対してZ軸方向に生じる応力を示す図である。図9には、図7(a)および図7(b)で示した4種類の鋼管形状に生じる応力が示されている。図9に示すように、導入する緊張力に対して、応力測定部6に生じるZ軸方向における応力は比例しているといえる。 FIG. 9 is a diagram showing stress generated in the Z-axis direction with respect to the introduced tension force. FIG. 9 shows the stress generated in the four types of steel pipe shapes shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). As shown in FIG. 9, it can be said that the stress generated in the stress measuring unit 6 in the Z-axis direction is proportional to the tension force to be introduced.

図10は、板厚(T)に対するZ軸方向応力を示す図である。図10に示すグラフでは、高さ(H)150mm、厚さ(T)2.3mmの鋼管形状と、高さ(H)150mm、厚さ(T)4.5mmの鋼管形状と、高さ(H)150mm、厚さ(T)1.5mmの鋼管形状と、高さ(H)150mm、厚さ(T)3.0mmの鋼管形状と、高さ(H)150mm、厚さ(T)6.0mmの鋼管形状におけるデータが示されている。また、5種類の鋼管形状に対して600kNと1200kNの緊張力を導入した場合のZ軸方向に生じる応力の値が示されており、上側の折れ線が1200kNのデータを示し、下側の折れ線が600kNのデータを示す。 FIG. 10 is a diagram showing stress in the Z-axis direction with respect to the plate thickness (T). In the graph shown in FIG. 10, a steel pipe shape having a height (H) of 150 mm and a thickness (T) of 2.3 mm, a steel pipe shape having a height (H) of 150 mm and a thickness of 4.5 mm, and a height ( H) 150 mm, thickness (T) 1.5 mm steel pipe shape, height (H) 150 mm, thickness (T) 3.0 mm steel pipe shape, height (H) 150 mm, thickness (T) 6 Data for a 0.0 mm steel pipe shape are shown. In addition, the values of stress generated in the Z-axis direction when tension forces of 600 kN and 1200 kN are introduced for five types of steel pipe shapes are shown, the upper polygonal line shows the data of 1200 kN, and the lower polygonal line shows the data. The data of 600 kN is shown.

また、図10の下側に示す表は、高さ(H)150mm、厚さ(T)6.0mmの鋼管形状に対する他の鋼管形状のZ軸方向応力の割合を示す。 Further, the table shown on the lower side of FIG. 10 shows the ratio of the stress in the Z-axis direction of other steel pipe shapes to the steel pipe shape having a height (H) of 150 mm and a thickness (T) of 6.0 mm.

以上より、応力測定部6である鋼管のZ軸方向に生じる応力は、鋼管の下端から、その高さにおける40%~80%の範囲においてほぼ一定の値となる。 From the above, the stress generated in the Z-axis direction of the steel pipe of the stress measuring unit 6 becomes a substantially constant value in the range of 40% to 80% at the height of the steel pipe from the lower end.

また、応力測定部6である鋼管の高さ50%位置における鉛直方向に生じる応力が弾性領域、塑性領域に関わらず一定の大きさで増加する。 Further, the stress generated in the vertical direction at the height 50% position of the steel pipe of the stress measuring unit 6 increases by a constant magnitude regardless of the elastic region and the plastic region.

また、応力測定部6である鋼管の板厚と鉛直方向に生じる応力の大きさは概ね反比例の関係になっている。 Further, the plate thickness of the steel pipe of the stress measuring unit 6 and the magnitude of the stress generated in the vertical direction are generally inversely proportional to each other.

また、応力測定部6である鋼管の高さが変化しても効果に作用する鉛直方向に生じる応力は殆ど変化しないことがわかる。 Further, it can be seen that even if the height of the steel pipe of the stress measuring unit 6 changes, the stress generated in the vertical direction acting on the effect hardly changes.

(特徴等)
(1)
本実施の形態の受圧構造体1は、法面10に設置される受圧構造体であって、受圧板2(本体部の一例)と、アンカ3と、支圧板4(支圧部の一例)と、ナット部材5(固定部の一例)と、応力測定部6と、を備える。受圧板2は、法面10側に配置される。アンカ3は、受圧板2の内部を貫通するようにして配置される。支圧板4は、受圧板2の上方に配置されアンカ3からの圧力を受ける。ナット部材5(固定部の一例)は、支圧板4の上方に配置されアンカ3を固定する。応力測定部6は、ナット部材5と支圧板4との間に配置される。応力測定部6は、降伏応力が100MPa以上の金属材料で形成されている。応力測定部6は、表面粗度がRa100以下でありX線分析を可能とする分析部61を少なくとも一部に有する。
(Characteristics, etc.)
(1)
The pressure receiving structure 1 of the present embodiment is a pressure receiving structure installed on the slope 10, and is a pressure receiving plate 2 (an example of a main body portion), an anchor 3, and a bearing plate 4 (an example of a bearing portion). , A nut member 5 (an example of a fixing portion), and a stress measuring portion 6. The pressure receiving plate 2 is arranged on the slope 10 side. The anchor 3 is arranged so as to penetrate the inside of the pressure receiving plate 2. The pressure bearing plate 4 is arranged above the pressure receiving plate 2 and receives the pressure from the anchor 3. The nut member 5 (an example of the fixing portion) is arranged above the bearing plate 4 and fixes the anchor 3. The stress measuring unit 6 is arranged between the nut member 5 and the bearing plate 4. The stress measuring unit 6 is made of a metal material having a yield stress of 100 MPa or more. The stress measuring unit 6 has at least a part of an analysis unit 61 having a surface roughness of Ra100 or less and enabling X-ray analysis.

ここで、アンカ力(数100kN)より設定される所定の降伏点を有する金属より構成される応力測定部6の弾性変形領域においてX線回折を用いることによって、歪みの状態からアンカの応力状況を特定できる。 Here, by using X-ray diffraction in the elastic deformation region of the stress measuring unit 6 composed of a metal having a predetermined yield point set by an anchor force (several 100 kN), the stress state of the anchor can be checked from the strain state. Can be identified.

すなわち、アンカ3の引張り力によってナット部材5を介して圧縮応力が応力測定部6に作用し応力測定部6に歪みが生じ、この歪みをX線回折で検出することによって、間接的にアンカ3の残存緊張力を評価することができる。 That is, the tensile force of the anchor 3 causes compressive stress to act on the stress measuring unit 6 via the nut member 5, causing strain in the stress measuring unit 6, and by detecting this strain by X-ray diffraction, the anchor 3 is indirectly used. Residual tension can be evaluated.

このため、リフトオフ試験を用いずに簡易にアンカの応力状況を特定することができる。 Therefore, the stress state of the anchor can be easily specified without using the lift-off test.

また、ナット部材5と支圧板4の間に応力測定部6が設けられており、応力測定部6の位置が明確であるため、測定ターゲットを決め易く測定し易い。 Further, since the stress measuring unit 6 is provided between the nut member 5 and the pressure plate 4, and the position of the stress measuring unit 6 is clear, it is easy to determine the measurement target and measure.

応力測定部6の全体がナット部材5によって支圧板4に押し付けられているため、負担する応力の絶対値が大きくなり、測定精度を高めることができる。 Since the entire stress measuring unit 6 is pressed against the bearing plate 4 by the nut member 5, the absolute value of the stress to be borne becomes large, and the measurement accuracy can be improved.

上方にナット部材5が設けられ且つ下方に支圧板4が設けられているため、応力測定部6に水が溜まらず腐食し難い。 Since the nut member 5 is provided above and the pressure plate 4 is provided below, water does not collect in the stress measuring unit 6 and it is difficult to corrode.

(2)
本実施の形態の受圧構造体1は、応力測定部6は、平均結晶粒径が1~30μmである。
(2)
In the pressure receiving structure 1 of the present embodiment, the stress measuring unit 6 has an average crystal grain size of 1 to 30 μm.

応力測定部6の結晶粒径の平均が1~30μmであることにより、より適切に残存緊張力を評価し、アンカ3の応力状況を特定することができる。 Since the average crystal grain size of the stress measuring unit 6 is 1 to 30 μm, the residual tension force can be evaluated more appropriately and the stress state of the anchor 3 can be specified.

(3)
本実施の形態の受圧構造体1は、応力測定部6は、柱状である。アンカ3の長手方向に対して垂直な応力測定部6の断面積S1と応力測定部6の弾性限界応力σ1の積は、長手方向に対して垂直なアンカ3の断面積S2とアンカ3の弾性限界応力σ2との積以上である。
(3)
In the pressure receiving structure 1 of the present embodiment, the stress measuring unit 6 has a columnar shape. The product of the cross-sectional area S1 of the stress measuring unit 6 perpendicular to the longitudinal direction of the anchor 3 and the elastic limit stress σ1 of the stress measuring unit 6 is the elasticity of the cross-sectional area S2 of the anchor 3 perpendicular to the longitudinal direction and the anchor 3. It is greater than or equal to the product of the critical stress σ2.

このような関係を有するような形状と材料によって応力測定部6を設計することができる。 The stress measuring unit 6 can be designed with a shape and a material having such a relationship.

<他の実施の形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
<Other embodiments>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

(A)
上記実施の形態では、応力測定部6は1つの部材であるが、2つの部材から形成されて、アンカ3の側方から取り付け可能であってもよい。
(A)
In the above embodiment, the stress measuring unit 6 is one member, but it may be formed of two members and attached from the side of the anchor 3.

図11(a)は、2つの部材から形成された応力測定部60を用いた受圧構造体102を示す側面模式図である。図11(a)では、ナット部材5およびワッシャ8を省略している。図11(a)に示すように、応力測定部60は、第1部材610と、第2部材620を有しており、第1部材610と第2部材620が互いに嵌合して形成されている。図11(b)は、第1部材610の平面図であり、図11(c)は第2部材620の平面図である。また、図12(a)は、第1部材610の斜視図であり、図12(b)は、第2部材620の斜視図である。 FIG. 11A is a schematic side view showing a pressure receiving structure 102 using a stress measuring unit 60 formed of two members. In FIG. 11A, the nut member 5 and the washer 8 are omitted. As shown in FIG. 11A, the stress measuring unit 60 has a first member 610 and a second member 620, and the first member 610 and the second member 620 are formed by fitting each other. There is. 11 (b) is a plan view of the first member 610, and FIG. 11 (c) is a plan view of the second member 620. Further, FIG. 12A is a perspective view of the first member 610, and FIG. 12B is a perspective view of the second member 620.

第1部材610は、本体部611と嵌合部612とを有する。本体部611は直方体形状であり、対向する上面611aおよび底面611bを有する。 The first member 610 has a main body portion 611 and a fitting portion 612. The main body portion 611 has a rectangular parallelepiped shape and has an upper surface 611a and a bottom surface 611b facing each other.

嵌合部612は、本体部611の1つの側面611cから突出した第1嵌合部材613と、第1嵌合部材613の先端から底面611b側に向かって形成された第2嵌合部材614および第3嵌合部材616とを有する。 The fitting portion 612 includes a first fitting member 613 protruding from one side surface 611c of the main body portion 611, and a second fitting member 614 formed from the tip of the first fitting member 613 toward the bottom surface 611b. It has a third fitting member 616.

第1嵌合部材613は、その上面613aが上面611aと同一面上に配置されるよう形成されている。第1嵌合部材613の先端中央部には、上面613aから底面613bまで切り欠き615が形成されている。第2嵌合部材614と第3嵌合部材616は、第1嵌合部材623の先端の切り欠き625の両側から上面611aに対して垂直に形成されており、本体部611の側面611cと所定間隔が設けられている。第2嵌合部材614と第3嵌合部材616は、切り欠き615を挟むように配置されている。切り欠き615の本体部611側の縁は半円形状に形成されており、その半径はアンカ3の半径と略一致している。 The first fitting member 613 is formed so that its upper surface 613a is arranged on the same surface as the upper surface 611a. A notch 615 is formed in the central portion of the tip of the first fitting member 613 from the upper surface 613a to the bottom surface 613b. The second fitting member 614 and the third fitting member 616 are formed perpendicular to the upper surface 611a from both sides of the notch 625 at the tip of the first fitting member 623, and are designated as the side surface 611c of the main body portion 611. There is an interval. The second fitting member 614 and the third fitting member 616 are arranged so as to sandwich the notch 615. The edge of the notch 615 on the main body 611 side is formed in a semicircular shape, and its radius substantially coincides with the radius of the anchor 3.

第2部材620は、第1部材610と同じ形状であり、第1部材610と比べて上面と底面が逆に配置されている。 The second member 620 has the same shape as the first member 610, and the upper surface and the bottom surface are arranged opposite to those of the first member 610.

第2部材620は、本体部621と嵌合部622とを有する。本体部621は直方体形状であり、対向する上面621aおよび底面621bを有する。 The second member 620 has a main body portion 621 and a fitting portion 622. The main body portion 621 has a rectangular parallelepiped shape and has an upper surface 621a and a bottom surface 621b facing each other.

嵌合部622は、本体部621の1つの側面621cから突出した第1嵌合部材623と、第1嵌合部材623の先端から上面621a側に向かって形成された第2嵌合部材624および第3嵌合部材626とを有する。 The fitting portion 622 includes a first fitting member 623 protruding from one side surface 621c of the main body portion 621, a second fitting member 624 formed from the tip of the first fitting member 623 toward the upper surface 621a, and the fitting portion 622. It has a third fitting member 626.

第1嵌合部材623は、その底面623bが底面621bと同一面上に配置されるよう形成されている。第1嵌合部材623の先端中央部には、その上面623aから底面623bまで切り欠き625が形成されている。第2嵌合部材624と第3嵌合部材626は、第1嵌合部材623の先端の切り欠き625の両側から底面623bに対して垂直に形成されており、本体部621の側面621cと所定間隔が設けられている。第2嵌合部材624と第3嵌合部材626は、切り欠き625を挟むように配置されている。切り欠き625の本体部621側の縁は半円形状に形成されており、その半径はアンカ3の半径と略一致している。 The first fitting member 623 is formed so that its bottom surface 623b is arranged on the same surface as the bottom surface 621b. A notch 625 is formed in the central portion of the tip of the first fitting member 623 from the upper surface 623a to the bottom surface 623b. The second fitting member 624 and the third fitting member 626 are formed perpendicular to the bottom surface 623b from both sides of the notch 625 at the tip of the first fitting member 623, and are designated as the side surface 621c of the main body portion 621. There is an interval. The second fitting member 624 and the third fitting member 626 are arranged so as to sandwich the notch 625. The edge of the notch 625 on the main body 621 side is formed in a semicircular shape, and its radius substantially coincides with the radius of the anchor 3.

次に、応力測定部60をアンカ3に取り付ける動作について説明する。
図13は、応力測定部60が配置されていない受圧構造体102を示す図である。図13に示す状態から、ナット部材5を緩めることにより、図14に示すように、ナット部材5、ワッシャ8および押圧部材9が支圧板4から離間される。
Next, the operation of attaching the stress measuring unit 60 to the anchor 3 will be described.
FIG. 13 is a diagram showing a pressure receiving structure 102 in which the stress measuring unit 60 is not arranged. By loosening the nut member 5 from the state shown in FIG. 13, the nut member 5, the washer 8 and the pressing member 9 are separated from the bearing plate 4 as shown in FIG.

次に、図15(a)に示すように、第2部材620が、押圧部材9と支圧板4の間に配置される。詳しくは、第2部材620は、切り欠き625内にアンカ3が配置され、その底面621bが支圧板4に接触するように押圧部材9と支圧板4の間に配置される。 Next, as shown in FIG. 15A, the second member 620 is arranged between the pressing member 9 and the bearing plate 4. Specifically, in the second member 620, the anchor 3 is arranged in the notch 625, and the bottom surface 621b is arranged between the pressing member 9 and the bearing plate 4 so as to be in contact with the bearing plate 4.

そして、第1部材610が、アンカ3が切り欠き615に挿入されるように、第2部材620と押圧部材9の間に挿入される(矢印A参照)。このとき、第1部材610は、その上面611aが押圧部材9に対向するように挿入される。 Then, the first member 610 is inserted between the second member 620 and the pressing member 9 so that the anchor 3 is inserted into the notch 615 (see arrow A). At this time, the first member 610 is inserted so that its upper surface 611a faces the pressing member 9.

第1部材610を挿入した後、図15(b)に示すように、第1部材610が下方に移動される(矢印B参照)。これによって、図15(c)に示すように、第1部材610の第2嵌合部材614が、第2部材620の本体部621と第2嵌合部材624の間に挿入され、第1部材610の第3嵌合部材616が、第2部材620の本体部621と第3嵌合部材626の間に挿入される。また、第2部材620の第2嵌合部材624が、第1部材610の本体部611と第2嵌合部材614の間に挿入され、第2部材620の第3嵌合部材626が、第1部材610の本体部611と第3嵌合部材616の間に挿入される。 After inserting the first member 610, the first member 610 is moved downward (see arrow B) as shown in FIG. 15 (b). As a result, as shown in FIG. 15C, the second fitting member 614 of the first member 610 is inserted between the main body portion 621 of the second member 620 and the second fitting member 624, and the first member The third fitting member 616 of the 610 is inserted between the main body portion 621 of the second member 620 and the third fitting member 626. Further, the second fitting member 624 of the second member 620 is inserted between the main body portion 611 of the first member 610 and the second fitting member 614, and the third fitting member 626 of the second member 620 is the second member. It is inserted between the main body portion 611 of the 1 member 610 and the third fitting member 616.

次に、ナット部材5を締めることによって、図11(a)に示すように、押圧部材9で応力測定部60を支圧板4に押圧する。 Next, by tightening the nut member 5, as shown in FIG. 11A, the stress measuring unit 60 is pressed against the bearing plate 4 by the pressing member 9.

以上のように、ナット部材5、ワッシャ8および押圧部材9をアンカ3から完全に取り外すことなく、受圧構造体102に応力測定部60を取り付けることが可能となる。 As described above, the stress measuring unit 60 can be attached to the pressure receiving structure 102 without completely removing the nut member 5, the washer 8 and the pressing member 9 from the anchor 3.

上記では、受圧構造体102に応力測定部60を後付する場合について説明したが、応力測定部60を取り付けた後に、ナット部材5による締結を緩めることによって、応力測定部60を交換してもよい。 In the above, the case where the stress measuring unit 60 is retrofitted to the pressure receiving structure 102 has been described, but even if the stress measuring unit 60 is replaced by loosening the fastening by the nut member 5 after attaching the stress measuring unit 60. good.

なお、応力測定部60は、上述したように2つの部材から形成されているが、3つ以上の部材で形成されていてもよく、要するに、アンカ3の側方(支圧板4と平行な方向ともいえる)からアンカ3に着脱可能な構成であればよい。 The stress measuring unit 60 is formed of two members as described above, but may be formed of three or more members. In short, the stress measuring unit 60 is formed on the side of the anchor 3 (direction parallel to the bearing plate 4). It can be said that the configuration is such that it can be attached to and detached from the anchor 3.

(B)
上記実施の形態では、応力測定部6の表面粗さRaが100以下である領域である分析部61は、外部環境に露出されているが、X線による測定を行うとき以外は、被覆部材によって覆われていても良い。
(B)
In the above embodiment, the analysis unit 61, which is a region where the surface roughness Ra of the stress measurement unit 6 is 100 or less, is exposed to the external environment. It may be covered.

このように被覆部材で分析部61を覆っていることにより、風雨等の経年劣化から分析部61を適切に保護できるため、より正確にアンカ3の応力状況を特定することができる。 By covering the analysis unit 61 with the covering member in this way, the analysis unit 61 can be appropriately protected from deterioration over time such as wind and rain, so that the stress state of the anchor 3 can be specified more accurately.

(C)
上記実施の形態では、応力測定部6の一部に分析部61が設けられているが、一部に限らなくてもよく、応力測定部6の表面のうちいずれの部分が表面粗度がRa100以下の分析部61であってもよい。また、応力測定部6の表面全体が、表面粗度がRa100以下の分析部61であってもよい。
(C)
In the above embodiment, the analysis unit 61 is provided in a part of the stress measurement unit 6, but it is not limited to the part, and any part of the surface of the stress measurement unit 6 has a surface roughness of Ra100. The following analysis unit 61 may be used. Further, the entire surface of the stress measuring unit 6 may be the analysis unit 61 having a surface roughness of Ra100 or less.

(D)
上記実施の形態では、図1および図2に示すように、固定部の一例であるナット部材5は、応力測定部6の上面6bの全体を覆っていないが、応力測定部6の上面6bの全体を覆っていても良い。
(D)
In the above embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the nut member 5 which is an example of the fixing portion does not cover the entire upper surface 6b of the stress measuring unit 6, but the upper surface 6b of the stress measuring unit 6 is covered. It may cover the whole.

また、図5に示す実施例のように、ナット部材5と応力測定部6の間に他の部材(図5では押圧部材9)が設けられていてもよい。他の部材は、図5に示すように応力測定部6の上面6bの全体を覆っていても良いし、応力測定部6の上面6bの全体を覆っていなくてもよい。 Further, as in the embodiment shown in FIG. 5, another member (pressing member 9 in FIG. 5) may be provided between the nut member 5 and the stress measuring unit 6. As shown in FIG. 5, the other member may or may not cover the entire upper surface 6b of the stress measuring unit 6 or may not cover the entire upper surface 6b of the stress measuring unit 6.

(E)
上記実施の形態では、応力測定部6は、断面の外形が円形状の柱状体であるが、断面の外形が円形状に限らなくてもよく、正方形や、六角形であってもよく、形状が限定されるものではない。
(E)
In the above embodiment, the stress measuring unit 6 is a columnar body having a circular outer shape of the cross section, but the outer shape of the cross section is not limited to a circular shape, and may be a square or a hexagonal shape. Is not limited.

(F)
上記実施の形態では、応力測定部6は、一つの部材で形成されているが、2つの部材で形成されていてもよい。例えば、応力測定部6が、その軸を含む平面で分かれた2つの部材で構成されていてもよい。この場合、アンカ3を引っ張った状態で、2つの部材を左右(アンカ3の長手方向に垂直な方向)からアンカ3を挟むように配置することができる。
(F)
In the above embodiment, the stress measuring unit 6 is formed of one member, but may be formed of two members. For example, the stress measuring unit 6 may be composed of two members divided by a plane including the axis thereof. In this case, with the anchor 3 pulled, the two members can be arranged so as to sandwich the anchor 3 from the left and right (direction perpendicular to the longitudinal direction of the anchor 3).

(G)
上記実施の形態では、固定部の一例としてナット部材5が用いられているが、これに限らなくてもよく、溶接や接着等によってアンカ3に固定される部材が用いられてもよい。
(G)
In the above embodiment, the nut member 5 is used as an example of the fixing portion, but the nut member 5 is not limited to this, and a member fixed to the anchor 3 by welding, adhesion, or the like may be used.

(H)
上記実施の形態では、底板211、枠体212、補強部材213、および第2受圧部材22は、FFUから形成されているが、FFUに限らなくても良く、コンクリートで形成されていてもよい。
(H)
In the above embodiment, the bottom plate 211, the frame body 212, the reinforcing member 213, and the second pressure receiving member 22 are formed of FFU, but are not limited to FFU and may be formed of concrete.

また、鉄筋コンクリート部材214は、鉄筋が挿入されておらず、コンクリートだけで形成されていてもよい。 Further, the reinforced concrete member 214 may be formed only of concrete without a reinforcing bar inserted.

(I)
上記実施の形態では、第2受圧部材22が平面視において十字形状に形成されているが、これに限られるものではない。例えば、第2受圧部材22の第1積層部221および第2積層部222が矩形状であって、上方からみて、天板215、第1積層部221、第2積層部222、受圧ヘッド223の順に外形が段々と小さくなるように形成されていてもよい。
(I)
In the above embodiment, the second pressure receiving member 22 is formed in a cross shape in a plan view, but the present invention is not limited to this. For example, the first laminated portion 221 and the second laminated portion 222 of the second pressure receiving member 22 have a rectangular shape, and when viewed from above, the top plate 215, the first laminated portion 221, the second laminated portion 222, and the pressure receiving head 223. It may be formed so that the outer shape becomes smaller and smaller in order.

本発明の受圧構造体は、簡易に検査を行うことが可能な効果を有し、例えば切土法面安定化に用いられるグランドアンカなどに広く適用可能である。 The pressure receiving structure of the present invention has an effect that can be easily inspected, and is widely applicable to, for example, a ground anchor used for stabilizing a cut slope.

1 :受圧構造体
2 :受圧板(本体部の一例)
2a :貫通孔
3 :アンカ
4 :支圧板
4a :貫通孔
4s :上面
5 :ナット部材(固定部の一例)
6 :応力測定部
7 :X線応力測定装置
10 :法面
11 :滑り線
12 :岩盤
13 :採掘穴
14 :グラウト材
21 :第1受圧部材
22 :第2受圧部材
22a :貫通孔
61 :分析部
211 :底板
211a :貫通孔
212 :枠体
213 :補強部材
213a :貫通孔
213b :棒状部材
213c :棒状部材
214 :鉄筋コンクリート部材
215 :天板
215a :貫通孔
221 :第1積層部
222 :第2積層部
223 :受圧ヘッド
1: Pressure receiving structure 2: Pressure receiving plate (an example of the main body)
2a: Through hole 3: Anchor 4: Support plate 4a: Through hole 4s: Top surface 5: Nut member (example of fixing part)
6: Stress measuring unit 7: X-ray stress measuring device 10: Slope 11: Sliding line 12: Bedrock 13: Mining hole 14: Grout material 21: First pressure receiving member 22: Second pressure receiving member 22a: Through hole 61: Analysis Part 211: Bottom plate 211a: Through hole 212: Frame body 213: Reinforcing member 213a: Through hole 213b: Rod-shaped member 213c: Rod-shaped member 214: Reinforced concrete member 215: Top plate 215a: Through hole 221: First laminated part 222: Second Laminated part 223: Pressure receiving head

Claims (3)

法面に設置される受圧構造体であって、
前記法面側に配置される本体部と、
前記本体部の内部を貫通するようにして配置されるアンカと、
前記本体部の上方に配置され前記アンカからの圧力を受ける支圧部と、
前記支圧部の上方に配置され前記アンカを固定する固定部と、
前記固定部と前記支圧部との間に配置される応力測定部と、を備え、
前記応力測定部は、降伏応力が100MPa以上の金属材料で形成され、
前記応力測定部は、表面粗度がRa100以下でありX線分析を可能とする分析部を少なくとも一部に有し、
前記応力測定部は、平均結晶粒径が1~30μmである、
受圧構造体。
It is a pressure receiving structure installed on the slope.
The main body arranged on the slope side and
An anchor arranged so as to penetrate the inside of the main body,
A pressure bearing portion located above the main body and receiving pressure from the anchor,
A fixing portion arranged above the bearing portion and fixing the anchor, and a fixing portion
A stress measuring unit arranged between the fixed unit and the pressure bearing unit is provided.
The stress measuring unit is made of a metal material having a yield stress of 100 MPa or more.
The stress measuring unit has at least a part of an analysis unit having a surface roughness of Ra100 or less and enabling X-ray analysis.
The stress measuring unit has an average crystal grain size of 1 to 30 μm.
Pressure receiving structure.
前記応力測定部は、柱状であり、
前記アンカの長手方向に対して垂直な前記応力測定部の断面積と前記応力測定部の弾性限界応力の積は、前記長手方向に対して垂直な前記アンカの断面積と前記アンカの弾性限界応力との積以上である、
請求項1に記載の受圧構造体。
The stress measuring unit is columnar and has a columnar shape.
The product of the cross-sectional area of the stress measuring section perpendicular to the longitudinal direction of the anchor and the elastic limit stress of the stress measuring section is the cross-sectional area of the anchor perpendicular to the longitudinal direction and the elastic limit stress of the anchor. Is more than the product of
The pressure receiving structure according to claim 1 .
前記応力測定部は、2つ以上の部材によって形成されており、
前記アンカの側方から着脱可能である、
請求項1または2に記載の受圧構造体。
The stress measuring unit is formed of two or more members.
Detachable from the side of the anchor,
The pressure receiving structure according to claim 1 or 2 .
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