JPH0322347Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 考案の目的 〔産業上の利用分野〕 本考案は、土木・建築等の工事において、地盤
そのものを補強するために打設されるアースアン
カー、ロツクアンカーあるいはロツクボルト等の
いわゆる地山アンカー、特にプレストレス力を導
入するとき、あるいは導入したプレストレス力の
経時変化を測定してプレストレス力の増減を調べ
たり、地山の変位によつてアンカーに発生する軸
力を測定するときに使用する荷重測定用の地山ア
ンカーに係り、そのアンカー自体に荷重の変化を
検知するひずみゲージを具備したものである。

〔従来の技術〕

地山に打設されたアンカーの頭部の雄ねじ部の
周りにアンカープレートおよび定着ナツトをはめ
て、そのナツトを締付けることにより、アンカー
にプレストレス力を導入する。

アンカーが太くて定着ナツトの径が大きい場合
や、導入するプレストレス力が大きいときは、普
通の工具で定着ナツトを回すのは不可能である。
その場合は、中央にアンカー頭部を通す穴が開い
たいわゆるセンターホール型液圧ジヤツキ（一般
に油圧式）と、そのジヤツキを定位置に据えるジ
ヤツキ支持台（一般にラムチユアと打ぶ）を用い
てアンカーを引つ張ることによりプレストレス力
を導入し、所定の荷重値に達したところで、アン
カープレートから浮上がつているナツトを適宜工
具で回して締付けることにより定着するものであ
る。

上記ジヤツキでプレストレス力を導入する場
合、その荷重をジヤツキの圧力計で正確に把握で
きないときは、ジヤツキとその支持台の間に市販
のセンターホール型ロードセルを入れて荷重を正
確に知り、それによつて液圧を制御する。

地山アンカーは設計あるいは現場の状況に応じ
て、プレストレス力を導入した後、そのままにし
ておくものと、導入したプレストレス力の経時変
化を測定してプレストレス力の増減を調べたり、
地山の変位によつてアンカーに発生する軸力を測
定するものがある。

上記後者のアンカーの中、打設後のプレストレ
ス力の増減を調べる場合は、アンカープレートと
地山面の間に前記市販のセンターホール型ロード
セルを入れてプレストレス力を導入し、定着ナツ
トを締めるもので、その後ロードセルから得られ
る信号によつて、アンカーに作用しているプレス
トレス力の変化を知り、そのプレストレス力の変
化に応じてアンカーの再緊張や再弛緩を行つて常
時一定のプレストレス力に維持するものである。

しかし上記ロードセル付計測用アンカーは、特
殊な例では打設するすべてのアンカーをロードセ
ル付とすることもあるが、通常は打設する本数の
５％位をロードセル付計測用アンカーとし、その
ロードセルが付いた計測用アンカーの周囲に打設
されている普通のアンカーは、計測用アンカーと
同じ状態にあると見なされる。

アンカーのプレストレス力測定用センターホー
ル型ロードセルには、ひずみゲージ式すなわち電
気的のものと、カツプスプリングを用いた機械的
のものとがある。前者は、荷重のひずみゲージで
電気信号に変換し、その信号を静ひずみ測定器に
導いて荷重をアナログ表示、あるいはデイジタル
表示する。また後者は荷重によるスプリングの変
位量をダイヤルゲージなどで読取り、これを校正
曲線（荷重−変位）を用いて荷重に直すものであ
るが、実際には前者のひずみゲージ式のロードセ
ルが多く使用される。

地山アンカーの材料としては、アースアンカー
やロツクアンカーの場合はPC（プレストレストコ
ンクリート用の略称）鋼棒、PC鋼線、PC鋼より
線、PCストランド（束ねたPC鋼より線の端にマ
ンシヨンを固着したもの）などを用い、ロツクボ
ルトにはPC鋼棒や鉄筋用異形棒鋼を用いる。

そして上記材料から成る各アンカーの定着手段
として、PC鋼棒、異形棒鋼、PCストランドはそ
の頭部に雄ねじを設け、ナツトのねじ込みによつ
て定着される。PC鋼線やPC鋼より線はその端部
をアンカーヘツドに通し、１本１本くさびの打込
みによつて定着される。

従つて定着ナツト式アンカーにおいては、第７
図に示すように、両端面にアンカープレート１０
１，１０２を重ねたひずみゲージ式センターホー
ル型ロードセル１０３をアンカー１０４の頭部に
はめてその上からナツト１０５をねじ込み、図に
省略した油圧ジヤツキでプレストレス力を導入し
てナツト１０５を緊締し、定着させる。

また後者の定着くさび式アンカーにおいては、
第８図に示すように、両端面にアンカープレート
１０１，１０２を重ねたひずみゲージ式センター
ホール型ロードセル１０３の鋼線または鋼より線
１０６の束の端部にはめて、その上から重ねたア
ンカーヘツド１０７の各穴１０８に線１０６を１
本ずつ通し、それらの線１０６にプレストレス力
を導入して各穴１０８ごとにくさび１０９を打込
み定着させる。

前記打設後のアンカーに地山の変位によつて発
生する軸力を測定する場合は、アンカーの長手方
向複数ケ所にひずみゲージを張り、各ひずみゲー
ジに接続したコードをアンカーに添わせて外に導
き、測定器と接続するものである。

従つて鋼線・鋼より線・ストランド等の線材製
アンカーには実施困難であり、例えば第９図・第
１０図に示すように、PC鋼棒アンカー１１０の
表面に長手方向に複数本の溝１１１を設けてその
底にひずみゲージ１１２を張り、コード１１３も
その溝１１１内に通し、溝１１１に填充材１１４
を詰めてゲージ１１２およびコード１１３を被覆
保持している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前記打設後のプレストレス力の増減を調べるた
めにアンカーに取付けるひずみゲージ式のセンタ
ーホール型ロードセルは、厚肉の円筒の表面にひ
ずみゲージを４〜８枚張付け、その外側に円筒形
カバーをかぶせて中のゲージやコードを保護し、
端面に載荷板を取付けたものであるため、１個で
もかなりの重さがあり、また価格が高く、それを
取付けるアンカー本体と同じかそれ以上である。
さらにロードセルをアンカーに取付けるのにアン
カープレートを２枚必要とすると同時に、ロード
セルおよび余分に付けたアンカープレートの分だ
け長いアンカーを使用しなければならないから、
アンカー自体もロードセルなしのアンカーに比べ
て高価となる。まさ地山面から突出しているロー
ドセルを破損や腐食から厳重に防護する手段が必
要である。

従つて工事予算の都合で、ロードセルを取付け
た荷重測定用アンカーの打設本数が減らされるこ
とがある。

地山の変位によつて鋼棒アンカーに発生する軸
力を測定するアンカーの場合は、ひずみゲージお
よびコードを配置する溝をアンカーの長手に沿つ
て設けるため、アンカーの強度が低下し、またそ
のゲージおよびコードの防護手段が面倒である。

本考案は、従来の荷重測定用地山アンカーが持
つている上記の問題点を解決し、アンカーの強度
を損なわず、特別の防護手段が要らない安価で高
精度の荷重測定ができる地山アンカーを提供する
ことを目的とする。

ロ 考案の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本考案の荷重測定用地山アンカーは、上記の目
的を達成させるために、次のような構成としたも
のである。

すなわち第１図に示すように、アンカー頭部１
の周面の定着ナツトねじ込み用雄ねじ２が無い部
分にひずみゲージ３を張り、アンカー頭部１の先
端に、荷重測定器とつなぐ延長コードを接続する
コネクタ４を内蔵させ、ひずみゲージ３とコネク
タ４を、アンカー頭部１の軸心に沿つて設けた小
孔５に通したコード６で接続し、ひずみゲージ３
を保護部材７で覆つた構成を要旨とする。

〔作用〕

本考案の地山アンカーを打設してその頭部１に
アンカープレートをはめて雄ねじ部２にナツトを
ねじ込み、頭端のコネクタ４に荷重測定器から延
びているコードの端のコネクタを差込んで接続す
る。

その状態で油圧ジヤツキ等を用いてアンカーに
プレストレス力を導入するもので、アンカーの伸
び具合がひずみゲージ３によつて電気量に変換さ
れ、電気的信号となつて荷重測定器に入力され
る。

所定のプレストレス力に達したならば、ナツト
を緊締定着し、コネクタ４から荷重測定器のコー
ドを外して、コネクタ４を密閉するようにアンカ
ー頭部１に適宜カバーを施す。

打設後のプレストレス力の経時変化、あるいは
地山の変位によつて生じる鋼棒アンカーの軸力を
測定する場合は、コネクタ４に荷重測定器のコー
ドをつないだままにしておくものである。

〔実施例〕

本考案荷重測定用アンカーは次のようにして作
られる。

ａ 雄ねじ部２を有するアンカー頭部１の先端か
ら軸心に沿つて雄ねじ部２の終りより少し奥ま
でドリルで小孔５を開け、あらにその小孔５の
最奥部付近に向つて、アンカー頭部１の周面の
直径方向対称位置すなわち２ケ所から斜めに小
孔５Ａ，５Ｂを開けることによつて軸心の小孔
５を表面に臨ませる。そしてアンカー頭部１の
先端付近の小孔を広げてコネクタ収容部５Ｃを
形成する。

ｂ アンカー頭部１の周面のひずみゲージを張付
ける部分をよく磨く。

ｃ ひずみゲージを張る位置を円周上等間隔に４
ケ所けがきして、その場所にそれぞれひずみゲ
ージ３を接着剤で正確に張付ける。

ｄ コネクタに４にコード６をハンダ付け等で接
続する。

ｅ アンカー頭部１の小孔５に先端側からコード
６を挿入し、コネクタ４を収容部５Ｃに収めて
ビス８でアンカー本体に固定する。

ｆ コード６の端を斜め小孔５Ａ，５Ｂから引出
して各ひずみゲージ３の端子３Ａにそれぞれ接
続する。

ｇ ひずみゲージ３・端子３Ａ・アンカー頭部１
の周面にはつているコード６Ａ、および斜め小
孔５Ａ，５Ｂの口を覆うように、保護部材７と
しての粘着テープを幾重にも巻付ける。さらに
その上に熱収縮チユーブ（図に省略）をかぶ
せ、熱風トーチ等で加熱してチユーブを収縮さ
せる。

本考案は、頭部に定着ナツトねじ込み用雄ねじ
を持つた地山アンカーであれば、アンカー本体が
鋼棒製のものでも、鋼線（より線・ストランドを
含む）製のものでも実施可能である。

第４図は、鋼線束から成り、その全長各部に防
水被覆が施されている永久型地山アンカー１００
に、本考案を実施した例にして、地山Ｇの削孔Ｈ
に挿入し、その頭部１にはめたアンカープレート
１０１を地山面に設けたコンクリート台座Ｆに当
てると共に、その上からナツト１０５を締めて仮
定着し、パツカー９を強制膨張させてそのパツカ
ー９より奥の定着部１０の周囲にグラウト充填用
空隙Ｓを形成している。

上記空隙Ｓに定着用グラウトを充填し、その固
化を待つてアンカー１００にプレストレス力を導
入し、その緊張状態でナツト１０５を締付けて定
着する。

パツカー９とアンカー頭部１との間の部分１１
は緊張部となる。アンカー頭部１と鋼線１２はテ
ーパチヤツク１３によつて結合されている。１４
はそのチヤツク１３を含むその前後部分を覆う防
水パイプである。

本考案の荷重測定用地山アンカーに対するプレ
ストレス力導入作業について説明すると、第５図
に示すように、先ず仮定着されているアンカーの
頭部１のコネクタ４に、荷重測定器（図に省略）
から延びているコード１５の端のコネクタ１６を
接続する。そしてアンカー頭部１に延長ボルト１
７を、そのボルト１７の軸心に設けた小孔１８に
上記コード１５を通して継足す。

次にジヤツキ支持台１９を、延長ボルト１７を
取付けたアンカー頭部１の周囲に、その一方の端
面がアンカープレート１０１に当るようにセツト
し、さらにそのジヤツキ支持台１９の他端面にセ
ンターホール型油圧ジヤツキ２０を、そのピスト
ンロツド２１の中心穴２２に延長ボルト１７を通
してセツトし、ジヤツキ支持台１９と油圧ジヤツ
キ２０を固定する。必要によりジヤツキ支持台１
９に備えたアイボルト２３にワイヤＷを通して重
量を支える。そして油圧ジヤツキ２０の頭部から
突き出ている延長ボルト１７の端部にナツト２４
をはめて締付ける。

以上のように支持台１９を介してセツトされた
油圧ジヤツキ２０の前室２０Ａに油圧を導入する
とピストン２５が前進してジヤツキ２０が伸張
し、延長ボルト１７を介してアンカーにプレスト
レス力が加わつてアンカーが多少伸びる。そのと
き荷重測定器を監視していてプレストレス力が所
定の値に達したところで、ジヤツキ支持台１９に
備えたラチエツト機構付ハンドルレバー２６を操
作して、アンカープレート１０１から浮上がつた
ナツト１０５を、減速歯車機構（倍力回転機構）
２７，２８，２９およびナツト１０５にはまつて
いるソケツト筒３０を経て回すことにより締め直
して定着する。

次いでジヤツキ２０の前室２０Ａの油圧を解放
すると同時に、後室２０Ｂに油圧を入れてピスト
ン２５を後退させることによりジヤツキ２０を短
縮させ、ナツト２４を外してジヤツキ２０および
ジヤツキ支持台１９をアンカー頭部１・延長ボル
ト１７から抜取る。

さらに延長ボルト１７およびコード１５をアン
カー頭部１から外して、そのアンカー頭部１の突
出端および定着ナツト１０５に保護キヤツプをは
めるものである。

打設定着後のプレストレス力の経時変化、ある
いは鋼棒アンカーにおける地山の変位に伴なう軸
力の発生具合を調べるアンカーの場合は、第６図
に示すように、プレストレス力を導入して定着さ
れたアンカーの頭部１のコネクタ４に、コネクタ
１６の周囲に保護キヤツプ３１が付いているコー
ド１５を接続し、その保護キヤツプ３１をアンカ
ー頭部１の雄ねじ２にねじ込んで固定する。そし
てコード１５の他端を、遠隔位置に設けた監視ス
テーシヨンの荷重測定器につなぐものである。

ハ 考案の効果 本考案の荷重測定用地山アンカーは上記のよう
に、アンカー頭部１の周面の定着ナツトねじ込み
用雄ねじ２が無い部分にひずみゲージ３を張り、
アンカー頭部１の先端に、荷重測定器とつなぐ延
長コードを接続するコネクタ４を内蔵させ、ひず
みゲージ３とコネクタ４を、アンカー頭部１の軸
心に沿つて設けた小孔５に通したコード６で接続
し、ひずみゲージ３を保護部材７で覆つた構成で
あるから、頭部１の周面に定着ナツトねじ込み用
の雄ねじ２を有する地山アンカーであれば、鋼棒
製・鋼線製に限らず、その頭部１を僅かに孔加工
し、ひずみゲージ３を張つて配線するだけで、ア
ンカーの頭部自体をロードセルとすることができ
て、市販の高価でしかも重いロードセルを使用し
なくても、アンカーに加わる荷重を高精度に測定
することができる。そして上記アンカー頭部１を
ロードセル化するためのコストは、市販のロード
セルに比べて廉価である。

ひずみゲージ３を張つた個所は保護部材７で覆
われているので、防水性・防護性があると共に、
打設した状態では、そのひずみゲージ張付け部分
は地山の削孔内に位置するので、物が当つたり、
風雨にさらされることがなくて損傷の虞がない。

またコネクタ４およびコード５もアンカー頭部
１に内蔵されているので、それらが損傷すること
はないもので、市販のロードセルを取付ける場合
のように特別な防護処置を必要としない。

アンカー頭部１がロードセル化されてもその頭
部１の形状は、通常のアンカーと何ら変りがない
ので、施工も通常のアンカーと同じように行うこ
とができる。従つて余分なアンカープレートが不
要となり、製作・施工共にコストが安くなる効果
がある。

さらに本考案の荷重測定用アンカーは、プレス
トレス力を導入するときの外、打設後のプレスト
レス力の増減や、地山の変位によつてアンカーに
発生する軸力を調べるのにも使用できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案荷重測定用地山アンカーの頭部
の一部縦断側面図、第２図は第１図−線に沿
う横断面図、第３図はひずみゲージ張付け部分の
平面図、第４図は本考案を実施した永久型地山ア
ンカーの仮定着状態を示す側面図、第５図は本考
案アンカーの頭部に油圧ジヤツキをセツトした状
態の縦断側面図、第６図は本考案アンカーの頭部
にコードを接続した状態の拡大縦断側面図、第７
図および第８図は従来のアンカーにおけるロード
セルの取付け状態を示す側面図、第９図は軸力測
定用のひずみゲージを取付けた従来の鋼棒アンカ
ーの側面図、第１０図は第９図の−線に沿う
拡大横断面図。 １……アンカー頭部、２……定着ナツトねじ込
み用雄ねじ、３……ひずみゲージ、４……コネク
タ、５……小孔、６……コード、７……保護部
材、１００……アンカー、１０１……アンカープ
レート、１０５……定着ナツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. アンカー頭部の周面の定着ナツトねじ込み用雄
   ねじが無い部分にひずみゲージを張り、アンカー
   頭部の先端に、荷重測定器とつなぐ延長コードを
   接続するコネクタを内蔵させ、ひずみゲージとコ
   ネクタを、アンカー頭部の軸心に沿つて設けた小
   孔に通したコードで接続し、ひずみゲージを保護
   部材で覆つた荷重測定用地山アンカー。