JP7041425B2 - Load transmission part structure from anchor to pressure receiving plate - Google Patents
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本発明は、アンカーから受圧板への荷重伝達部構造に関し、特に、アンカーと、アンカーの頭部(アンカー頭部)が載置される受け台座を有する受圧板と、を備える斜面安定化システムにおけるアンカーから受圧板への荷重伝達部構造に関する。 The present invention relates to a load transfer structure from an anchor to a pressure receiving plate, and in particular, in a slope stabilizing system including an anchor and a pressure receiving plate having a pedestal on which an anchor head (anchor head) is placed. It relates to the structure of the load transmission part from the anchor to the pressure receiving plate.
従来、斜面(自然斜面や切土)の安定化のため、アンカーを斜面の表面部から安定地盤まで貫通させて設け、アンカー頭部の反力構造体としてアンカーの地山表面側端部に斜面を広くカバーできる平面視略十字形状や矩形のコンクリートブロック製の受圧板を取り付け、アンカーの緊張力を受圧板を介して斜面に伝達する、いわゆるアンカーと受圧板の組み合わせによる斜面の保護構造が提案されていた。 Conventionally, in order to stabilize slopes (natural slopes and cut soil), anchors are provided so as to penetrate from the surface of the slope to the stable ground, and as a reaction force structure of the anchor head, the slope is located at the end of the anchor surface on the ground surface side. A pressure plate made of concrete blocks with a substantially cross shape or a rectangular shape that can cover a wide area is attached, and the tension force of the anchor is transmitted to the slope via the pressure plate. It had been.
受圧板にアンカーによる緊張力が与えられた状態において、受圧板のアンカーとの結合部には荷重が集中し、したがって、その結合部には応力が集中し、受圧板の破損の原因となる。特に、結合部においてその他の部位よりも高強度の部材を採用する受圧板においては、両者の境界部における受圧板の破損を防止するためにも、結合部からその他の部位への荷重の伝達を最適化することが重要である。 When the tension force by the anchor is applied to the pressure receiving plate, the load is concentrated on the joint portion of the pressure receiving plate with the anchor, and therefore the stress is concentrated on the joint portion, which causes the pressure receiving plate to be damaged. In particular, in a pressure receiving plate that employs a member with higher strength than other parts at the joint, the load is transmitted from the joint to other parts in order to prevent damage to the pressure receiving plate at the boundary between the two. It is important to optimize.
特許文献1には、受圧板のアンカーとの結合部の、アンカーからの緊張力に起因する応力状態を最適化するための発明が開示されている。 Patent Document 1 discloses an invention for optimizing a stress state caused by a tension force from an anchor at a joint portion of a pressure receiving plate with an anchor.
具体的には、特許文献1は、図8(A)及び(B)に示すように、4本の腕部を有する略十字形状のコンクリート製の受圧板80とアンカー81の上端部との結合部において、受圧板中央部80aの上面80bに、アンカー81を挿通させる孔部86aを有する底部86と下方に向って先細りの円錐筒部87とを備える鋼材製の受け台座85を開示する。なお、上記結合部を構成する受け台座85とアンカーヘッド88との間には、アンカーヘッド88よりも大径のアンカープレート(図示せず)が設けられていてもよい。
Specifically, in Patent Document 1, as shown in FIGS. 8A and 8B, a substantially cross-shaped concrete
受け台座85の底部86はアンカー81の上端部を支持する支圧盤体を形成している。
The
特許文献1の受け台座85によれば、図8(A)及び(B)に示すように、アンカー81からの緊張力ないし荷重が支圧盤体(底部86)を介して受け台座85へと伝達され、受け台座85の円錐筒部87から受圧板80の軸線Aに対して斜めの方向(矢視方向)、すなわち、受圧板70の腕部方向に分散される。これにより、アンカー81から受け台座85へと、さらには受け台座85から受圧板80の十分に長い腕部方向へと荷重が分散され、受圧板の軸線A方向の厚みが低減しても必要な荷重に対応できる受圧板を構成することができる。かかる受け台座85を有する構成は、高強度のアンカー受け部材から相対的に強度が低くなる受圧板の本体部(受圧板80)へと荷重が伝達される場合に、アンカー81と受圧板との結合部における応力集中が回避され、有利である。
According to the
また、受圧板の地山の斜面への設置に際し、受圧板の底面に対してアンカーが垂直になる場合は少なく、両者の交差角度の範囲は90°~105°の範囲となることが一般的である。 In addition, when installing the pressure receiving plate on the slope of the ground, it is rare that the anchor is perpendicular to the bottom surface of the pressure receiving plate, and the range of the intersection angle between the two is generally in the range of 90 ° to 105 °. Is.
両者の交差角度が垂直から外れる場合に特許文献1の受け台座85をそのまま用いると、図9に示すように、アンカーヘッド88の下端部でアンカー81が屈曲し、保護層の損傷やアンカーの破断強度が低下する虞がある。
If the
そこで、従来、両者の交差角度が垂直から外れる場合には、図10に示すように、工場で受圧板を製造するに際し、想定されるアンカーと受圧板底面との交差角度に応じた角度をつけて受け台座90を受圧板の上面に嵌め込むことが提案されていた。
Therefore, conventionally, when the crossing angle between the two deviates from the vertical, as shown in FIG. 10, when manufacturing the pressure receiving plate at the factory, an angle corresponding to the assumed crossing angle between the anchor and the bottom surface of the pressure receiving plate is set. It has been proposed to fit the
しかし、角度をつけると受け台座90の底部86はさらに下方に沈みこんで受け台座下部の受圧板の厚みが減り、構造上受圧板の耐力が低下する。また、受け台座90に角度をつけたことで円錐筒部87から受圧板に向う荷重の分散方向が変化し、受け台座90の嵌め込み部における相対的に低強度の受圧板の本体部が破損することも懸念される。さらに、工場における受圧板製造時の受け台座の角度調整は、製造の度に角度調整が必要となることから、受注生産に限られることを意味し、規格品の大量生産による受圧板製造コストの低下を困難にする。
However, when the angle is set, the
また、想定されるアンカーと受圧板底面の交差角度と受け台座の受圧板への嵌め込み角度を一致させたとしても、実際の斜面では斜面の状況により数度程度両者の角度のズレが生じることはよくあることである。数度のズレによっても力の作用は変わるので、設計通りの荷重の分散効果が得られないことがある。 In addition, even if the assumed angle of intersection between the anchor and the bottom surface of the pressure receiving plate and the fitting angle of the receiving pedestal to the pressure receiving plate are matched, the angle between the two may deviate by several degrees depending on the condition of the slope on the actual slope. It's common. Since the action of the force changes even with a slight deviation, the load distribution effect as designed may not be obtained.
特許文献2には、このような角度のズレが生じた場合にも対応可能な球座を備えた受圧板を開示する。具体的には、アンカーを挿通させる孔部を有すると共に、上部に略半球形状の凹球座が形成された平面視略十字形状の受圧板の略中央部と、凹球座に対応する凸球面を底面に有する凸回転体として形成されたアンカーヘッドと、を有する鋼材製の受圧板を開示する。
これによれば、受圧板の設置現場において、受圧板の底面に対してアンカーの角度が垂直とはならず、垂直に対して角度のズレが生じる場合でも、アンカーヘッドの凸球面が凹球座上を摺動することで角度が調整され、アンカーの屈曲が防止される。 According to this, at the installation site of the pressure receiving plate, the convex spherical surface of the anchor head is a concave spherical surface even when the angle of the anchor is not perpendicular to the bottom surface of the pressure receiving plate and the angle deviates from the vertical. By sliding on it, the angle is adjusted and the anchor is prevented from bending.
特許文献2の受圧板によれば、アンカーヘッドの凸球面が凹球座上を摺動することで角度が調整され、アンカーの屈曲が防止されるものの、凹球座を採用していることでアンカーから伝達された大荷重は凹球座を介して受圧板の下方側へと集中する傾向にある。すなわち、特許文献2の凸球面及び凹球座を、アンカー受け部材の強度よりも本体部の強度が小さい受圧板に採用した場合には、アンカー受け部材の下部領域において受圧板が破損することが懸念される。
According to the pressure receiving plate of
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アンカーから伝達された荷重を受圧板全体に的確に分散すること、及び、受圧板製造作業の手間を増やすこと無く受圧板底面とアンカーの角度を最適化すること、を両立し得るアンカーから受圧板への荷重の伝達部構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to accurately disperse the load transmitted from the anchor to the entire pressure receiving plate and to reduce the labor of the pressure receiving plate manufacturing work. It is an object of the present invention to provide a structure for transmitting a load from an anchor to a pressure receiving plate, which can achieve both optimization of the angle between the bottom surface and the anchor.
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、上端部に頭部を有し、少なくとも該頭部を露出させた状態で地山の斜面に埋設されるアンカーと、前記アンカーが挿通される挿通孔を有し、挿通されたアンカーの前記頭部が載置される受け台座と、該受け台座を嵌め込み可能に形成された凹部を上面に有し、前記アンカーの地山に対する緊張力を前記受け台座を介して受ける本体部と、を有し、前記斜面上に押圧設置される受圧板と、を備える斜面安定化システムにおけるアンカーから受圧板への荷重伝達部構造において、
前記受け台座は、前記受圧板の前記押圧設置状態で地山方向に先細りの有底の円錐台形状を有し、内部がくり抜かれて形成された傾斜した側壁部と該側壁部に連続する底壁部とを有し、前記アンカーが挿通される挿通孔は前記底壁部に設けられ、少なくとも圧縮強度が前記受圧板の本体部よりも大きく設定され、前記底壁部の内側面は、前記側壁部の内側面の少なくとも一部まで延在する凹状の球面として形成され、前記アンカー頭部における前記受け台座に載置される底部外側面は、前記受け台座の前記凹状の球面に対して略同一の曲率を有する凸状の球面として形成され、前記凹状の球面の延在領域は、前記凸状の球面の領域よりも大きいことを特徴とする。
The invention according to claim 1 for achieving the above object has an anchor having a head at an upper end portion and is embedded in a slope of a ground with at least the head exposed, and the anchor is inserted through the anchor. It has a pedestal on which the head of the inserted anchor is placed, and a recess formed so that the pedestal can be fitted, and has a tension force on the ground of the anchor. In a load transfer section structure from an anchor to a pressure receiving plate in a slope stabilization system comprising a main body portion that receives the bearing through the pedestal, and a pressure receiving plate that is pressed and installed on the slope.
The pedestal has a bottomed conical pedestal shape that tapers toward the ground in the pressed installation state of the pressure receiving plate, and has an inclined side wall formed by hollowing out the inside and a bottom continuous with the side wall. An insertion hole having a wall portion through which the anchor is inserted is provided in the bottom wall portion, and at least the compression strength is set to be larger than that of the main body portion of the pressure receiving plate, and the inner surface of the bottom wall portion is the above. The bottom outer surface, which is formed as a concave spherical surface extending to at least a part of the inner surface of the side wall portion and is mounted on the pedestal at the anchor head, is substantially the same as the concave spherical surface of the pedestal. It is formed as a convex spherical surface having the same curvature, and the extending region of the concave spherical surface is larger than the region of the convex spherical surface .
この構成によれば、受け台座が受圧板本体部の凹部に嵌め込まれ、アンカー上端部(アンカーテンドンの上端部)がアンカー頭部と結合した状態において、アンカー頭部の受け台座への載置状態は、アンカー頭部の凸状の球面となる外側面が受け台座の底壁部内側面の凹状の球面となる所定領域上を摺動可能となる状態である。これにより、受圧板の地山への設置現場において、アンカーが受圧板に取り付けられた際のアンカーの受圧板底面に対する角度が所定範囲内、例えば、垂直からその前後の角度範囲で変更可能となる。 According to this configuration, the pedestal is fitted into the recess of the pressure receiving plate main body, and the anchor head is placed on the pedestal in a state where the upper end of the anchor (the upper end of the uncurtain don) is connected to the anchor head. Is a state in which the outer surface of the anchor head, which is a convex spherical surface, is slidable on a predetermined region, which is a concave spherical surface of the inner surface of the bottom wall portion of the pedestal. As a result, at the installation site of the pressure receiving plate on the ground, the angle of the anchor with respect to the bottom surface of the pressure receiving plate when the anchor is attached to the pressure receiving plate can be changed within a predetermined range, for example, from the vertical to the angle range before and after the anchor. ..
さらに、アンカーから受け台座に伝達された大荷重を、受け台座の円錐形状を有する側壁部の外側面を介して受圧板本体部へと分散することができるため、受圧板のアンカーとの結合部における応力集中が回避され、当該結合部において、受け台座よりも少なくとも圧縮強度が小さい受圧板本体部が破損する虞を低減することが可能となる。 Further, since the large load transmitted from the anchor to the receiving pedestal can be distributed to the pressure receiving plate main body through the outer surface of the conical side wall portion of the receiving pedestal, the joint portion of the receiving pedestal with the anchor. It is possible to avoid the stress concentration in the joint portion and reduce the risk of damage to the pressure receiving plate main body portion having at least a compressive strength smaller than that of the pedestal pedestal.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のアンカーから受圧板への荷重伝達部構造において、前記受け台座の挿通孔及び前記受圧板の本体部における前記アンカーが貫通する貫通孔は、それぞれ、前記受圧板が前記地山の斜面に押圧設置された場合における前記アンカーと前記受圧板の本体部の底面との想定される交差角度に対応する位置及び向きに伸長する略円筒状の孔として設けられていることを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, in the load transmitting portion structure from the anchor to the pressure receiving plate according to the first aspect, the insertion hole of the pedestal and the through hole through which the anchor penetrates in the main body of the pressure receiving plate are formed. A substantially cylindrical hole extending in a position and direction corresponding to an assumed crossing angle between the anchor and the bottom surface of the main body of the pressure receiving plate when the pressure receiving plate is pressed and installed on the slope of the ground. It is characterized by being provided as.
この構成によれば、テーパー状の挿通孔及び貫通孔を形成する場合と比較して受け台座及びその下部領域を密実に形成できるので、応力が集中しやすい受け台座の下部領域への荷重も的確に分散させることができる。 According to this configuration, the pedestal and its lower region can be formed more densely as compared with the case where the tapered insertion hole and the through hole are formed, so that the load on the lower region of the pedestal where stress is easily concentrated can be accurately applied. Can be dispersed in.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のアンカーから受圧板への荷重伝達部構造において、前記受け台座の側壁部の外側面と該受け台座の底壁部の外側面とがなす角が、55°以上65°以下であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the load transmitting portion structure from the anchor to the pressure receiving plate according to the first or second aspect, the outer surface of the side wall portion of the pedestal and the outer surface of the bottom wall portion of the pedestal. The angle formed by the anchor is 55 ° or more and 65 ° or less.
この構成によれば、アンカーから受け台座に伝達された大荷重の、円錐形状を有する側壁部の外側面を介した受圧板本体部への分散を最も効果的に行うことができる。 According to this configuration, the large load transmitted from the anchor to the pedestal can be most effectively distributed to the pressure receiving plate main body portion via the outer surface of the side wall portion having a conical shape.
請求項4に記載の発明は、請求項1~3の何れか1項に記載のアンカーから受圧板への荷重伝達部構造において、前記アンカー頭部が、アンカー上端部との結合手段を有する上部結合部材と、前記凸状の球面となる前記外側面を有する底部部材と、の組み合わせであることを特徴とする。
The invention according to
この構成によれば、地山の斜面の安定化に必要なアンカー力に応じて使用されるアンカー及び対応するアンカー頭部のサイズが異なるところ、上部結合部材のみを変更し、底部部材については常に同じものを用いることが可能となる。 According to this configuration, where the size of the anchor used and the corresponding anchor head differ depending on the anchor force required to stabilize the slope of the ground, only the top coupling member is changed and the bottom member is always It is possible to use the same one.
これにより、必要なアンカー力いかんにかかわらず、上部結合部材のみを変更し、角度調整に必要な受け台座及びアンカー頭部の底部部材については変更することなく、荷重分散及び角度最適化の機能を発揮させることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1~4の何れか1項に記載のアンカーから受圧板への荷重伝達部構造において、前記アンカーの上端部がPC鋼線からなることを特徴とする。
As a result, regardless of the required anchor force, only the upper coupling member is changed, and the load distribution and angle optimization functions are performed without changing the pedestal and the bottom member of the anchor head required for angle adjustment. It can be demonstrated.
The invention according to claim 5 is characterized in that, in the load transmitting portion structure from the anchor to the pressure receiving plate according to any one of claims 1 to 4, the upper end portion of the anchor is made of a PC steel wire. ..
本発明のアンカーから受圧板への荷重伝達部構造によれば、受け台座が受圧板本体部の凹部に嵌め込まれ、アンカー上端部(アンカーテンドンの上端部)がアンカー頭部と結合した状態において、アンカー頭部の受け台座への載置状態は、アンカー頭部の凸状の球面となる外側面が受け台座の底壁部内側面の凹状の球面となる所定領域上を摺動可能となる状態である。これにより、受圧板の地山への設置現場において、アンカーが受圧板に取り付けられた際のアンカーの受圧板底面に対する角度が所定範囲内、例えば、垂直からその前後の角度範囲で変更可能となる。 According to the load transmission portion structure from the anchor to the pressure receiving plate of the present invention, the pedestal is fitted into the recess of the pressure receiving plate main body portion, and the upper end portion of the anchor (the upper end portion of the uncurtain don) is connected to the anchor head. The mounting state of the anchor head on the pedestal is a state in which the outer surface of the anchor head, which is a convex spherical surface, is slidable on a predetermined region, which is a concave spherical surface of the inner surface of the bottom wall of the pedestal. be. As a result, at the installation site of the pressure receiving plate on the ground, the angle of the anchor with respect to the bottom surface of the pressure receiving plate when the anchor is attached to the pressure receiving plate can be changed within a predetermined range, for example, from the vertical to the angle range before and after the anchor. ..
したがって、受圧板製造作業の手間を増やすことなく受圧板底面とアンカーとの交差角度を最適化することができ、アンカーの上端部との結合部においてアンカーを略直線状態に維持することが可能となる。 Therefore, it is possible to optimize the crossing angle between the bottom surface of the pressure receiving plate and the anchor without increasing the labor of manufacturing the pressure receiving plate, and it is possible to maintain the anchor in a substantially straight line state at the joint with the upper end of the anchor. Become.
さらに、アンカーから受け台座に伝達された大荷重を、受け台座の円錐形状を有する側壁部の外側面を介して受圧板本体部へと分散することができるため、受圧板のアンカーとの結合部における応力集中が回避され、当該結合部において、受け台座よりも小さい強度を有する受圧板本体部が破損する虞を低減することが可能となり、より効果的に斜面を安定化することができる。 Further, since the large load transmitted from the anchor to the receiving pedestal can be distributed to the pressure receiving plate main body through the outer surface of the conical side wall portion of the receiving pedestal, the joint portion of the receiving pedestal with the anchor. It is possible to avoid the stress concentration in the joint portion, reduce the possibility that the pressure receiving plate main body portion having a strength smaller than that of the pedestal pedestal is damaged, and more effectively stabilize the slope.
次に、本発明の実施の形態について図に基づいて詳細に説明する。図1(A)はアンカーから受圧板への荷重伝達部構造10を含む受圧板の平面図、同図(B)は同図(A)のIB-IB線断面図、図2はアンカーから受圧板への荷重伝達部構造10を有する斜面安定化システム1により保護された地山の斜面Sの断面図、及び図3は図2のa部拡大図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 (A) is a plan view of a pressure receiving plate including a load transmitting
本発明は、上端部2a(アンカーテンドンの上端部)に頭部(アンカー頭部12)を有するアンカー2と、アンカー頭部12が載置される受け台座20及び該受け台座20が嵌め込まれる本体部4を有する受圧板3と、を備える斜面保護システム1におけるアンカーから受圧板への荷重伝達構造10である。
In the present invention, an
図2に示すように、アンカー2は、頭部(アンカー頭部12)を露出させた状態で地山の斜面Sに埋設される。斜面Sとしては、例えば、地山を掘削してなる法面が挙げられる。斜面Sは、例えば、図2に示すように、1m~3mの風化した不安定層G2(表面部)と、その下に存在する安定地層G1(安定地盤)と、から形成されている。
As shown in FIG. 2, the
アンカー2は、斜面Sに穿設されたアンカー孔7に挿入された後に、セメントミルク8が当該アンカー孔7に注入され、アンカー2が斜面Sに固定されて設置される。アンカー孔7の直径φは、60mm~200mm、好ましくは、80mm~140mmの範囲である。この状態において、アンカー2の下端部2bは安定地層G1に固定されており、アンカー2の上端部2aは地表に露出せしめられた状態で維持されている。
After the
アンカー2としては、例えば、ロックボルトやグラウンドアンカー工法に用いられるグラウンドアンカーが該当する。アンカー2は、想定されるアンカー力に応じて適宜に選択することができる。例えば、想定されるアンカー力が10tを越えて大きくなる場合にはアンカー2としてグラウンドアンカーが用いられ、想定されるアンカー力が10t以下の場合にはアンカー2としてロックボルトが用いられる。本実施の形態においては、アンカー2としてグラウンドアンカーを用いる。このアンカー2に受圧板3が取り付けられる。
The
受圧板3は、主に、本体部4と、本体部4の略中央部に設けられた凹部4aに嵌め込まれた受け台座20と、からなる。
The
本体部4は、アンカー2により緊張力を与えられ、斜面を広くカバーできる板部材であればどのような形状を有していてもよく、例えば、平面視で円形、多角形等、種々の形状を取ることができ、本実施の形態においては、4本の腕部4c,4c,4c,4cを有する平面視略十字形状のものを用いている。
The
また、凹部4aの底部4aaには、アンカー2が貫通する略円筒状の貫通孔4bが設けられている。本実施の形態において、貫通孔4bは、本体部4の底面4dに対して垂直に穿設されており、且つ、アンカー2と本体部4の底面4dとの角度β(図1(B)参照)が垂直±2.5°の範囲であればアンカー2と貫通孔4bの周面が接触しない大きさの内径を有する。
Further, the bottom portion 4aa of the
本体部4は、後述するアンカー頭部12及び受け台座20よりも少なくとも圧縮強度が小さい材料を母材として用いて形成されている(すなわち、受け台座20は、少なくとも圧縮強度が本体部4より大きく設定されている)。そのような母材としては、例えば、コンクリート、樹脂が挙げられる。
The
コンクリートとしては、例えば、プレキャストコンクリート、プレストレストコンクリート、高強度コンクリート、鉄筋コンクリート等が挙げられる。 Examples of concrete include precast concrete, prestressed concrete, high-strength concrete, reinforced concrete and the like.
また、樹脂としては、熱硬化性樹脂が用いられ、軽量化の観点から熱硬化性樹脂フォームであることが好ましい。熱硬化性樹脂フォームとしては、ウレタン樹脂フォーム、エポキシ樹脂フォーム、不飽和ポリエステル樹脂フォーム、メラミン樹脂フォームを使用することができる。特に、ウレタン樹脂フォームを使用することが好ましい。 Further, as the resin, a thermosetting resin is used, and it is preferable that the thermosetting resin foam is used from the viewpoint of weight reduction. As the thermosetting resin foam, urethane resin foam, epoxy resin foam, unsaturated polyester resin foam, and melamine resin foam can be used. In particular, it is preferable to use urethane resin foam.
母材の中には、強度付与のために繊維を付与しても良い。その繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、化学繊維等の合成繊維等を使用することができるが、強度とコストの観点から、ガラス繊維を使用することが好ましい。すなわち、母材が樹脂である場合、繊維が付与されたFRPを用いることが好ましい。 Fiber may be added to the base material to impart strength. As the fiber, synthetic fiber such as glass fiber, carbon fiber, metal fiber, chemical fiber and the like can be used, but from the viewpoint of strength and cost, it is preferable to use glass fiber. That is, when the base material is a resin, it is preferable to use FRP to which fibers are added.
なお、圧縮強度は、例えば、JIS A 1108に準じて測定することができる。また、受け台座20は、さらに曲げ強度や引張強度が本体部4よりも大きく設定されていてもよい。曲げ強度は、例えば、JIS A 1106に準じて測定することができ、引張強度は、例えば、JIS A 1113に準じて測定することができる。
The compressive strength can be measured according to, for example, JIS A 1108. Further, the
本実施の形態において、受け台座20は、図1(B)に示すように、円錐台の内部がくり抜かれた有底の円筒形状であって、外側面21a及び内側面21bが地山方向に先細りの円錐形状を有する側壁部21と、外側面22aが平坦な底壁部22と、を有する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 (B), the
底壁部22の内側面22bは、凹状の球面となる所定領域を有する。この所定領域は、後述するアンカー頭部12の底部外側面14b(図2参照)の凸状の球面が底壁部22の内側面22bに載置された場合に、凸状の球面が凹状の球面上での摺動可能とするかによって規定される。具体的には、アンカー2と本体部4の底面4dとの角度β(図1(B)参照)が90°(垂直)±15°の範囲を実現できる範囲で凹状の球面となる上記所定領域が規定されている。
The
また、底壁部22は、アンカー2を挿通させる挿通孔22cを有する。挿通孔22cは、本実施の形態において、本体部4の底面4dに対して垂直に穿設されており、且つ、アンカー2と本体部4の底面4dとの角度β(図4参照)が90°(垂直)±2.5°の範囲であればアンカー2と挿通孔22cの周面が接触しない大きさの内径を有する。
Further, the
受け台座20の側壁部21の外側面21aと底壁部22の外側面22aとがなす角αは(図1(B)参照)、好ましくは55°以上65°以下である。角αが55°未満であると、側壁部21に荷重が集中して側壁部21自体が破損する虞があるとともに、受圧板3の腕部4c方向への荷重の分散が不十分となり、受圧板3の本体部4が腕部4cの先端付近で破損する虞もある。逆に、角αが65°超であると側壁部21を介した受圧板3の腕部4c方向への荷重の分散が不十分となり、アンカー2からの荷重は底壁部22の下方側へ集中し、底壁部22の下方において受圧板3の本体部4が破損する虞がある。
The angle α formed by the
なお、外側面21aと外側面22aとがなす角αは、外側面21a及び外側面22aの直線部分が交差する角として定義することができ、実際の外側面21a及び外側面22aの連続部分の角部が面取りされていたり、角をとって丸く処理されていてもよい。外側面21a及び外側面22aの角をとって丸く処理することで、その角部に当接する受圧板3の本体部4部分への応力の集中が緩和される。
The angle α formed by the
受け台座20は、少なくとも受圧板3の本体部4よりも大きい圧縮強度を有する。例えば、受圧板3の本体部4の母材がコンクリートや樹脂である一方、受け台座20はコンクリートや樹脂よりも大きい強度を有する金属製のものが用いられる。そのような金属として、鋼鉄、鋳鉄、アルミニウム合金などが挙げられる。
The
アンカー頭部12は、図1(B)に示すように、アンカー上端部2aに結合するための結合手段(楔15)を有する上部結合部材13(いわゆるアンカーヘッドに相当)と、受け台座20と当接する底部部材14(いわゆるアンカープレートに相当)と、の組み合わせにより構成される。本実施の形態のように、底部部材14をアンカープレートとして用いる場合、アンカーから上部結合部材13に伝達された荷重を受け止める観点から、平面視で底部部材14は上部結合部材13よりも大径となる。
As shown in FIG. 1B, the
上部結合部材13は、平坦な天面及び底面並びに側周面を有する円柱形状であって、当該円柱形状の軸方向に貫通する、アンカー2の上端部2a(PC鋼線)が挿通するアンカー孔13aを有する。アンカー孔13aは上部結合部材13の天面付近が漸次拡径した形状を有する。
The upper connecting
底部部材14は、側面視で下方に凸の略凸レンズ形状乃至略かまぼこ形状であって、上部結合部材13の底面に対して面接触する天面と、受け台座20の底壁部22の内側面22bの凹状の球面に対して略同一の曲率である凸状の球面を有する底部外側面14bと、を有する。
The
底部部材14の天面には、合計4本のアンカー2全てが貫通し得るアンカー孔14cが設けられ、このアンカー孔14cは底部外側面14bまで貫通している。
Anchor holes 14c through which all four
上部結合部材13及び底部部材14は、アンカー孔13a及びアンカー孔14cにアンカー2を挿通させた状態で受け台座20の底壁部22の内側面22b上に載置され、緊張用ジャッキ(図示せず)によりアンカー2に所定の緊張力が付加された後、上部結合部材13の天面側から楔15(結合手段、図1(B)参照)がアンカー孔13aに差し込まれることでアンカー2の上端部2aをアンカー頭部12に結合する。
The upper connecting
また、このようにアンカー2がアンカー孔13a及び14cに挿通されることで、上部結合部材13及び底部部材14が連結され、それらの組み合わせによるアンカー頭部12が形成されるとともに、アンカー2を介して受圧板3に斜面Sの安定化に必要な所定の緊張力が付加される。
Further, by inserting the
斜面Sに露出したアンカー2の上端部2a及びアンカー頭部12は、図2には示されていないが、受圧板3の斜面S上への押圧設置後、公知のヘッドキャップにより覆われていてもよい。この場合、ヘッドキャップの内部空間には防錆材が充填されることが好ましい。
Although the
なお、貫通孔4bにおける本体部4の底面4d側には、図3に示すように、貫通孔4b内への斜面S側からの水の浸入を防止するための防水栓26が嵌め込まれていることが好ましい。これにより、貫通孔4b内への水の浸入が防止され、アンカー頭部12や受け台座20の腐食を抑制することができる。防水栓26は、例えば、地山の斜面Sに埋設されたアンカー2が本体部4の貫通孔4bを貫通した状態で受圧板3が斜面S上に載置された後、アンカー頭部12をアンカー2に結合させる前に、挿通孔22c及び貫通孔4bを順に通過させて貫通孔4bにおける本体部4の底面4d側に嵌め込まれる。
As shown in FIG. 3 , a
防水栓26は、アンカー2が通りぬける位置に対応するアンカー用孔(図示せず)が設けられており、これにより、アンカー2を挿通させつつ貫通孔4b内への斜面S側からの水の浸入を防止することができる。
The
また、防水栓26はゴム等の弾性体であることが、上記90°±2.5°程度の範囲で角度βがずれた場合であってもそのずれによるアンカー2と上記アンカー用孔との位置ずれを吸収しつつ防水性を維持する観点から好ましい。
Further, the
あるいは、受圧板3の設置現場において、想定よりも90°±2.5°程度の範囲で角度βがずれた場合には、アンカー用孔の位置を調整した防水栓を用いることも可能である。
Alternatively, at the installation site of the
したがって、本実施の形態に係るアンカーから受圧板への荷重伝達部構造10によれば、アンカー頭部12の凸状の球面となる底部外側面14bが受け台座20の底壁部22の外側面22aの凹状の球面となる所定領域上を摺動可能となる。
Therefore, according to the load transmitting
これにより、受圧板3の地山の斜面Sへの設置現場において、図3に示すように、アンカー2と受圧板3の本体部4の底面4dとの角度βが垂直(90°)から±2.5°程度ずれた場合であっても、その角度に合わせてアンカー頭部12を受け台座20上で摺動させ、本体部4の底面4dとアンカー2との角度を最適化してアンカー2を屈曲させずに直線状態を保つことが可能となる。
As a result, at the installation site of the
同時に、アンカー2から受け台座20に伝達された大荷重を、受け台座20の円錐形状を有する側壁部21の外側面21aを介して受圧板3の本体部4へ、特に、腕部4c方向へと分散させることができるため、受圧板3のアンカー2との結合部における応力集中が回避され、当該結合部において、受け台座20よりも小さい強度を有する本体部4が破損する虞が低減されている。
At the same time, a large load transmitted from the
また、アンカー頭部12が、上部結合部材13及び底部部材14との組み合わせであることから、地山の斜面Sの安定化に必要なアンカー力に応じて上部結合部材13のみを変更し、角度調整に必要な受け台座20及び底部部材14については変更することなく、荷重分散及び角度最適化の機能を発揮させることができる。
Further, since the
上記実施形態においては、アンカー2と本体部4の底面4dとの角度β(図2参照)が90°±2.5°の範囲である場合に対応可能であるが、上述のとおり角度βは90°±15°の範囲までずれる可能性がある。そこで、そのような場合に対応しうる受圧板3の本体部4及び受け台座20の2つの変形例を、図4及び図5を参照して説明する。
In the above embodiment, it is possible to deal with the case where the angle β (see FIG. 2) between the
図5は、受圧板3の本体部4及び受け台座20の第1変形例を示す、図4と同様の拡大図である。なお、本変形例において上記実施の形態と同様の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
FIG. 5 is an enlarged view similar to FIG. 4, showing a first modification example of the
図示のように、本変形例は、本体部4の貫通孔4b’及び受け台座20の挿通孔22c’の構成が上記実施の形態と異なる。
As shown in the figure, in this modification, the configurations of the through hole 4b'of the
具体的には、本変形例において、貫通孔4b’は本体部4の底面4bと該貫通孔4b’の軸線Lとのなす角γが95°となり、且つ、角度βが95°±2.5°の範囲であればアンカー2と貫通孔4b’の周面が接触しない大きさの内径を有するように設定されている。
Specifically, in this modification, the through hole 4b'has an angle γ formed by the
ここで、軸線Lは、受圧板3が設置される地山の斜面Sの状況から、想定されるアンカー2と受圧板3の本体部4の底面4dとの交差角度を基に設定される。しかし、実際の角度βは設置される際の斜面Sの状態により想定された交差角度から数度程度(±2.5°程度)ずれることもあり得ることから、そのずれが生じた場合であってもアンカー2が貫通孔4b’の周面に当接しないように貫通孔4b’の内径を設定したものである。
Here, the axis L is set based on the angle of intersection between the assumed
同様に、挿通孔22c’は本体部4の底面4dと該挿通孔22c’の軸線Lとのなす角γが95°となり、且つ、角度βが95°±2.5°の範囲であればアンカー2と挿通孔22c’の周面が接触しない大きさの内径を有するように設定されている。
Similarly, if the angle γ formed by the
さらに、図6は、受圧板3の本体部4及び受け台座20の第2変形例を示す、図4と同様の拡大図である。なお、本変形例において上記実施の形態と同様の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。
Further, FIG. 6 is an enlarged view similar to FIG. 4, showing a second modification of the
図示のように、本変形例は、本体部4の貫通孔4b’’及び受け台座20の挿通孔22c’’の構成が上記実施の形態と異なる。
As shown in the figure, in this modification, the configurations of the through
具体的には、本変形例において、貫通孔4b’’は、本体部4の底面4bと貫通孔4b’’の軸線Lとのなす角γが100°となり、且つ、角度βが100°±2.5°の範囲であればアンカー2と貫通孔4b’’の周面が接触しない大きさの内径を有するように設定されている。
Specifically, in this modification, the through
同様に、挿通孔22c’’は本体部4の底面4dと該挿通孔22c’’の軸線Lとのなす角γが100°となり、且つ、角度βが100°±2.5°の範囲であればアンカー2と挿通孔22c’’の周面が接触しない大きさの内径を有するように設定されている。
Similarly, in the
ここで、本体部4の底面4bとアンカー2とのなす角βが95°(第1変形例)、100°(第2変形例)と垂直から大きくずれる場合に、本体部4の貫通孔や受け台座20の挿通孔を角βが82.5°~97.5°(下限85°からさらに2.5°ずれる場合及び上限95°からさらに2.5°ずれる場合を含む),77.5°~102.5°(下限80°からさらに2.5°ずれる場合及び上限100°からさらに2.5°ずれる場合を含む)となる全ての範囲を対応可能とするテーパー形状とすると、受け台座20の荷重伝達面となる底壁部22の外側面22aの面積が不足し、且つ、受け台座20の下部領域に大きな空間ができ、受け台座20の下部において受圧板3の本体部4が破損する虞があった。
Here, when the angle β formed by the
本発明のアンカーからの荷重伝達部構造10及び受圧板3の第1変形例及び第2変形例によれば、本体部4の貫通孔や受け台座20の挿通孔が角βの角度に応じた略円筒形状の孔となっており、受け台座20及びその下部領域を密実に形成することができ、応力が集中しやすい受け台座20の下部領域への荷重も的確に分散させることができる。
According to the first modification and the second modification of the load
さらに、上記実施の形態、第1変形例、第2変形例の3パターンを使い分けることで、アンカー2と本体部4の底面4dとのとり得る角度βを、87.5°~102.5°の範囲、即ち、15°の範囲内で調整することができる。この15°の範囲は、角度βの範囲として想定される90°~105°の範囲とほぼ一致し、これにより角度βがとり得る範囲をほぼ網羅することができる。
Further, by properly using the three patterns of the above embodiment, the first modification, and the second modification, the possible angle β between the
ここで、本発明のアンカーからの荷重伝達部構造10及び受圧板3の第1変形例及び第2変形例により、角度βのとり得る範囲90°~105°をカバーすることとしたが、上記のように角γを3段階(90°,95°,100°)とするのではなく、4段階(90°,94°,98°,102°)とすることも可能である。すなわち、受圧板は、アンカーと受圧板の本体部の底部との角度(角度β)が所定範囲(例えば、90°~105°の範囲)である場合に対応可能とするように予め準備された異なる前記交差角度(角度γ)を有する複数の受圧板の中から選択されればよい。これによれば、各βの範囲は±2°の範囲(90°±2°,94°±2°,98°±2°,102°±2°)で調整することができ、88°~104°の16°の範囲で角度βがとり得る範囲をほぼ網羅することができる。
Here, according to the first modification and the second modification of the load transmitting
また、角度γが上記3段階、4段階であることは、3段階又は4段階の角度で本体部4の底面4dと本体部4の挿通孔の角度を設定した受圧板3の規格品の大量生産が可能となることを意味する。なお、角度γが上記3段階、4段階であることはあくまで例示であり、本発明を実施可能な範囲で上記角度γを多段階に設定すればよい。
Further, the fact that the angle γ is in the above three steps or four steps means that a large amount of standard products of the
なお、第1変形例及び第2変形例によれば、貫通孔4b’,4b’’が略円筒形状であって下方に向けて末広がりのテーパー形状とはならないので、角度βが90°から大きくずれている場合(例えば、5°以上ずれている場合)であっても防水栓26が貫通孔4b’,4b’’の周壁面に密着しやすく、貫通孔内部の防水性をより確実に維持することができる。
According to the first modification and the second modification, the through holes 4b'and 4b'' have a substantially cylindrical shape and do not have a tapered shape that expands downward, so that the angle β is large from 90 °. Even if it is displaced (for example, if it is displaced by 5 ° or more), the
また、上記実施の形態においてはアンカー頭部12を上部結合部材13及び底部部材14との組み合わせとして構成しているが、この場合に限られるものではない。
Further, in the above embodiment, the
図6は、アンカー頭部12の変形例を示す、図1(B)と同様の断面図である。図示のように、本変形例において、アンカー頭部30は、凸状の球面を有する底部外側面30a、円柱状の側周面30b、平坦な天面30c、及び平坦な天面30cから底部外側面30aまで貫通するアンカー孔30dを有する一つの部材として構成されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 (B) showing a modified example of the
本変形例によっても、底部外側面30aの凸状の球面と受け台座20の底壁部22の内側面22bの凹状の球面との相互作用による受圧板3の底面4dとアンカー2の角度の最適化、及び、受け台座20の側壁部21の外側面21aを介した荷重の的確な分散、という本願発明の効果を発揮することができる。
Even in this modification, the optimum angle between the
また、図7は、アンカー頭部12の更なる変形例を示す、図1(B)と同様の断面図である。図示のように、本変形例において、アンカー頭部40は、本実施の形態の上部結合部材13、平板状の従来のアンカープレート44、及び側面視略凸レンズ形状の底部部材46との組み合わせであっても良い。
Further, FIG. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 1 (B) showing a further modification example of the
ここで、底部部材46は、アンカープレート44の底面に対して面接触する天面と、受け台座20の底壁部22の内側面22bの凹状の球面に対して略同一の曲率である凸状の球面を有する底部外側面46bと、を有する。これにより、従来の結合部材13及びアンカープレート44の組み合わせに対して底部部材46を付加することのみで本願発明の効果を発揮させることができる。
Here, the
さらに、本実施の形態において、アンカー頭部12は、アンカー2の上端部2aに結合するアンカーヘッドを含むものとして説明してきたが、アンカーとは別部材のアンカーヘッドが結合する態様のみに限定されない。すなわち、アンカー頭部は、受け台座20上に載置可能であればよく、例えば、アンカー2の上端部2aをアンカー2の他の領域よりも肥大化させ、受け台座上に載置可能なアンカー頭部を形成するものとしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
例えば、上記の実施の形態において、アンカー2の上端部2aに結合するための結合手段として楔15を例示しているがこれに限られるものではない。例えば、アンカー2の上端部2aに雄ネジを切り、この雄ネジに対応する雌ネジが切られたボルトを結合手段として採用してもよい。
For example, in the above embodiment, the
1 斜面安定化システム
2 アンカー
3 受圧板
4 本体部
4b,4b’,4b’’ 貫通孔
10 アンカーから受圧板への荷重伝達部構造
12 アンカー頭部
13 上部結合部材
14,46 底部部材
14b,46b 底部外側面(外側面)
15 楔(結合手段)
20 受け台座
21 側壁部
22 底壁部
22b,22b’,22b’’ 挿通孔
1
15 Wedge (joining means)
20 Receiving
Claims (5)
前記アンカーが挿通される挿通孔を有し、挿通されたアンカーの前記頭部が載置される受け台座と、該受け台座を嵌め込み可能に形成された凹部を上面に有し、前記アンカーの地山に対する緊張力を前記受け台座を介して受ける本体部と、を有し、前記斜面上に押圧設置される受圧板と、
を備える斜面安定化システムにおけるアンカーから受圧板への荷重伝達部構造において、
前記受け台座は、
前記受圧板の前記押圧設置状態で地山方向に先細りの有底の円錐台形状を有し、内部がくり抜かれて形成された傾斜した側壁部と該側壁部に連続する底壁部とを有し、
前記アンカーが挿通される挿通孔は前記底壁部に設けられ、
少なくとも圧縮強度が前記受圧板の本体部よりも大きく設定され、
前記底壁部の内側面は、前記側壁部の内側面の少なくとも一部まで延在する凹状の球面として形成され、
前記アンカー頭部における前記受け台座に載置される底部外側面は、前記受け台座の前記凹状の球面に対して略同一の曲率を有する凸状の球面として形成され、
前記凹状の球面の延在領域は、前記凸状の球面の領域よりも大きいことを特徴とするアンカーから受圧板への荷重伝達部構造。 An anchor that has a head at the upper end and is buried in the slope of the ground with at least the head exposed.
It has an insertion hole through which the anchor is inserted, and has a pedestal on which the head of the inserted anchor is placed and a recess formed so that the pedestal can be fitted on the upper surface of the anchor. A pressure receiving plate having a main body portion that receives a tension force on a mountain via the receiving pedestal and being pressed and installed on the slope.
In the load transfer structure from the anchor to the pressure receiving plate in the slope stabilization system
The pedestal is
It has a bottomed truncated cone shape that tapers toward the ground in the pressed installation state of the pressure receiving plate, and has an inclined side wall portion formed by hollowing out the inside and a bottom wall portion continuous with the side wall portion. death,
An insertion hole through which the anchor is inserted is provided in the bottom wall portion.
At least the compressive strength is set to be larger than that of the main body of the pressure receiving plate.
The inner surface of the bottom wall is formed as a concave spherical surface extending to at least a part of the inner surface of the side wall.
The bottom outer surface of the anchor head mounted on the pedestal is formed as a convex spherical surface having substantially the same curvature as the concave spherical surface of the pedestal.
A load transmitting portion structure from an anchor to a pressure receiving plate, characterized in that the extending region of the concave spherical surface is larger than the region of the convex spherical surface .
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