JPH0647919B2 - ロックアンカーのようなアンカーの引張り部材のための定着装置 - Google Patents

ロックアンカーのようなアンカーの引張り部材のための定着装置

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JPH0647919B2
JPH0647919B2 JP63195329A JP19532988A JPH0647919B2 JP H0647919 B2 JPH0647919 B2 JP H0647919B2 JP 63195329 A JP63195329 A JP 63195329A JP 19532988 A JP19532988 A JP 19532988A JP H0647919 B2 JPH0647919 B2 JP H0647919B2
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    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F16B31/024—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load with the bottom of the nut or of the head of the bolt having gaps which close as the bolt tension increases, e.g. with lips or with a load-indicating flange

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、引張り部材が、らせん状のねじの少なくと
も一部分を形成するリブを有する鋼棒であるアンカー棒
から成り、定着装置は、それぞれ内ねじを備えた少なく
とも２個のナット部分から構成されてアンカー棒に螺装
可能でかつ地山に対して支承可能な定着ナットから成
り、前記少なくとも２個のナット部分はアンカー棒上に
間隔を空けてかつ相互にねじれないように配設してあ
り、一定以上の負荷がかかるとその負荷のかかる順に負
荷のかかったナット部分が前記間隔だけ長手方向に転位
可能で、従って各ナット部分が順にアンカー棒と力伝達
係合をするロックアンカーのようなアンカーの引張り部
材のための定着装置に関する。
地下空間を堀り進むときロックアンカーは吹付けコンク
リートショットクリート及び弓状鉄筋と共に常に少なく
とも空間壁に接している外側の安全枠に対する標準工事
となる。しかしこの「新オーストリー式トンネル構築
法」（ＮＴ）として公知となった建造法は地山確保の
入念な測定工学的監視を行うものである。これに適した
器械は大抵アンカーに導入された定着力のコントロール
を基礎としていてかつ非常に経費がかかるものである。
従って正確な監視はトンネルの選定された測定横断面で
しも実施できない。同様に安全上の理由からもそれらの
測定横断面の間の監視も重要である。
ロックアンカーの定着装置に対するその他の処置により
定着力の簡単な視覚によるコントロールが可能になるこ
とも知られている。西ドイツ特許出願公告第１００５４
７４号公報から公知のロックアンカーでは定着ナットと
締めつけ板との間にアンカーのその都度の所望の初応力
に対応する負荷能力を有するばね要素を配設してある。
定着ナットを締めつける際のばねの変形の程度から、ア
ンカーが所望の初応力で締め付けられているか或いはい
くらか緩んでいることが分かる。アメリカ特許第４４１
０２９６号公報に記載のロックアンカーでは定着ナット
と合口板との間にばね要素の代わりに特殊な下敷き板を
配設する。この下敷き板には斜めにかつ異なる高さで突
出するフィンガーを備えてある。これらのフィンガー
は、許容定着力に耐えられるように構成してあるが、負
荷の超過に際しては順に破損し、それによりアンカーの
さし迫った過負荷を目ではっきりみることができる。
これら公知のコントロール装置に共通なことは定着力の
ただ一つの視覚によるコントロールを可能にするため
に、追加処置をとることで、必要な定着ナットにばね要
素または下敷き板をあてがわなければならず、それには
地下のロックアンカーに対する困難な作業状況のもとで
の作業者のより充分な注意が必要である。その上これら
の処置は定着力の僅かな超過の視覚によるコントロール
を可能とするのみであり、それ以上の変形の可能性を生
じさせない。
鉱業ではその上更に、地下空間の安定性を危うくするこ
となく地山の大きな変形を許容しなければならない問題
が生じる。特に鉱床が深い場合にはロックアンカーを使
用した横坑の工事によっては地圧は大抵ただ一時的に維
持されるのみである一方、地山は常に変形し続ける。そ
の場合、一方では或る程度の地山の変形を許容して、地
下空間の損壊の後に新しい平衡状態を造り出すことがで
きるようにしなければならないが、またもう一方では許
容された変形が鋼製のアンカー引張り部材の伸び率を越
える大きさになるという問題がある。こうしてたわみ性
の定着装置が知られるようになり、これらの装置によれ
ばアンカーの予定の長手方向引張り力を超過するアンカ
ー棒と定着要素との間に相対的運動が生じ、この運動は
再び前記の予定の長手方向引張り力以下になるまで続
く。
この種の一つの定着装置では定着ナットはアンカー棒の
材料より硬度の大きい材料から形成されている（ヨーロ
ッパ特許出願公開第0190460号公報）この定着ナット
は、連続しているねじ山が長手方向引張り力の方向に高
さが次第に増し、その結果ねじ山の側面がアンカー棒の
リブの負荷に対向した側面に係合して、予定の長手方向
引張り力を超過するとナットのねじ山により剪断によっ
て段階的にアンカー棒のリブが切除される。このように
してかなりの程度一様な定着力を維持して定着装置中の
順応性が得られる。これにはたしかに或る範囲で地山の
変形が可能になるという利点があるが、しかし力伝達リ
ブが剪断される領域でアンカー棒が横断心部から生じる
支持能力は損なわれないものの、定着ナットとは最早形
状係合しかしえなくなるという欠点もある。
定着力を更に一様にするために、この公知の定着ナット
をそれぞれ、自体ねじこみ可能な少なくとも二つのナッ
ト部分から構成することができる。それらのナット部分
はアンカー棒に相互に間隔をおいて且つ相対的にはねじ
れないようにされ、しかし負荷超過の場合にはその負荷
のかかる順に長手方向に設定間隔だけ移動可能なので、
それらの部分は順にアンカー棒と力伝達係合をするよう
になる。何れの場合にも一つの完全なねじ山より小さい
かまたは大きくした定着ナットの両部分の間隔の大きさ
によって、ナットの両部分が相隣接していてかつ両方共
アンカー棒と力伝達係合している場合には、それらのね
じ山にピッチのずれを生じさせることは容易である。こ
のようにして一体構成の定着ナットではほぼ正弦曲線に
なる摺動抵抗の変化の経過を相互に重ならせて、波の
谷、即ちナットの一つの部分の負荷除去に、波の山、即
ちナットの他の部分の完全な力伝達係合を重ねてそれに
より摺動抵抗を更に一様化することが可能である。
この発明の基本課題は、簡単で経済的で、アンカー板と
か定着ナットのようにアンカーの機能に必要な部分の他
には他の作用機構を備えたどんな付加部分も必要としな
いロックアンカーのようなアンカーの引張り部材のため
の定着装置の開発にある。
前記課題はこの発明の次のような特徴によって解決され
る。即ち定着ナットの少なくとも負荷の力方向側の下部
ナット部分がアンカー棒の材料より小さい強さを有しか
つ設定以上の定着力になったときアンカー棒のリブとの
力伝達係合を失うような大きさに構成されていて定着力
を専ら定着ナットの負荷の力方向と反対側の上部ナット
部分により伝達するように構成するのである。
定着ナットの負荷の力方向側の下部ナット部分は力方向
と反対側の上部ナット部分よりねじ山の数が少なく、そ
れらのねじ山は定着力の超過に際して剪断される。
定着ナットは一体に構成することができ、長手方向に対
して横方向の切り込みによって定着ナットの個々のナッ
ト部分の相互の間隔を確定する予定破断箇所を形成する
ことができる。
その場合各切り込みは相互に１２０°づつずらして設け
るのが好都合で、定着ナットの長手軸線に対し直交する
平面に対して鋭角をなして、その端部領域が定着ナット
の長手方向に相互に僅かな間隔をあけて重なるのがよ
い。切り込みは定着ナットの長手軸線の近くに達するま
で入れることができる。
この発明はその基本構造において部分的に公知の順応性
をもった定着法に立脚している。この発明の基本思想の
本質は次のようなものである。即ち対応する確実さをも
って定着力を吸収する本来の定着ナットに間隔をおいて
少なくとも一個のナット部分を前置接続し、前記ナット
部分を、アンカーの大きさによって決まっている荷重よ
り小さい設定可能な試験荷重に会うと剪断される大きさ
にする。こうして両方のナット部分の間の間隔がなくな
り、本来の定着ナットがアンカー棒と力伝達係合するに
到る。
こうして試験荷重の超過を本質的に知らせるものは両方
のナット部分の間の間隔の消減、即ち或る間隔があって
も容易に肉眼で見ることができるスリットの閉鎖であ
る。場合によっては鈍い感覚でも認めることができる目
印、たとえば色彩目印をナット及び／またはスリットに
取りつけて閉鎖を明瞭に認めるようにすることができ
る。スリットの閉鎖を引き起こす力は非常に大きいの
で、この力によって各種の機構または破壊情況をも開放
して警告効果を達成することができる。こうして閉鎖力
によりたとえば電気配線を短絡するかまたは小管をおし
つぶすことができ、その結果液体が流出するか或いはま
た通電性が低下するかまたは停止される。
この発明の特別の利点は、通常の定着部分を用いて時間
と費用をそれほど追加しないでアンカーの過負荷に対す
る信頼できかつ実現性のある早期警告システムができる
ことにある。建設場所での使用に重要なことは、この発
明による定着装置を備えたアースアンカー或いはロック
アンカーが通常のアースアンカーと同様の方法で構成で
きることである。即ち、定着ナットをただ螺着しさえす
ればよい。
一実施例を示した図について更に詳述する。
第１図にアンカー棒１を有するロックアンカーの縦断面
を示してある。アンカー棒は中ぐり穴２の中に装入して
ある。中ぐり穴２は全長にわたってたとえば合成樹脂接
着剤のような硬化剤を充填してあり、その先端領域でア
ンカー棒１は一定区間が埋設されかつ定着されている。
アンカー棒の残りの領域はたとえば被覆管４の中に入れ
られて自由に伸長することができる。破断面５の確保の
ために大気側に破断面５に沿うアンカー板６と定着ナッ
ト７とから成る定着装置を配設してある。定着ナットに
ついてはなお詳しく説明する。
アンカー棒１としては公知の熱間圧延した鋼棒を使用す
るのが好都合で、鋼棒には表面に同じく熱間圧延した力
伝達リブ８を備えている。これらのリブ８は棒の相対す
る側面にらせんに沿って設けてあり、全周の一部にのみ
及んでいる。即ちねじの一部を形成していて、そこに対
応する内ねじを備えた定着ナット７を装着することがで
きる。同様にして、力伝達リブ８が連続したねじ山を形
成しているアンカー棒の使用も当然にまた可能である。
定着ナット７の一実施例を第５図〜７図に拡大寸法で詳
しく示してある。
アンカー棒１の材料より剛性の小さい材料でできている
定着ナット７はその長手軸に対して横方向の３個の切り
込み１１によって下部ナット部分７′と上部ナット部分
７″とに分かれる。全長Ｌに関して切り込み１１は下部
ナット部分７′の長さＬ１が上部ナット部分７″の長さ
Ｌ２より短くなるように切り込み１１は特に第７図から
分かるようにナット７の長手軸線に対し直交する平面に
対して鋭角βをなして端部域が重なるようにしてある。
切り込み１１のこれらの端部域間には比較的狭いウェブ
１２のみが残り、この狭いウェブ１２は二つのナット部
分７′と７″のつながりをなお保証するが、しかしナッ
トに負荷がかかった場合は圧力に対する予定破断箇所と
なる。
切り込み１１は特に第５図から分かるようにそれぞれ相
互に１２０°の角αをなしていてナット７の長手中心軸
から距離ａだけ離れた処まで達している。切り込み１１
は円弧状に延在し、その円弧の半径をＲで表してある。
切り込み１１は特に第６図と７図から明らかなように端
部１０を丸めてある。
この発明によるナット７は第２図に示すようにアンカー
棒１の固定のために使用される。負荷がかかると先ずア
ンカー板６の上にある下部ナット部分７′のみがこの負
荷を支持する。この部分７′はたとえばそのねじ山の数
量または深さによって、ただ一定の定着力、即ち試験荷
重のみを伝達することができるような大きさにしてあ
る。この定着力を超過する程地山変形が大きくなると、
ナット７の下部ナット部分７′のねじ山が剪断される。
同時に相互に重なる切り込み端部の間の狭いウェブ１２
がおしつぶされるので、切り込み１１は閉じて（第３
図）、対応して大きい上部ナット部分７″が支持するよ
うになる。
第４図には定着力−変形ダイヤグラムを示してある。定
着力Ｐが、スリット幅の消滅に対応した僅かな低下の
後、定着ナット７の上部ナット部分７″と力伝達係合し
て再度上昇する前に、明らかに試験荷重Ｐ１が予定の変
形Ｓ１に対応することを明示している。
修復措置の徹底を表示するために二つまたはそれ以上の
負荷段階を設けようと思ったら、同じやり方でそれぞれ
支持するナット部分７″に、試験荷重の超過に際して剪
断されかつ時間的に異なる表示を送る二つまたはそれ以
上のナット部分を接続することは直ちに可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は大気側に定着装置を有するロックアンカーの縦
断面図、第２図は定着装置の拡大寸法図、第３図は試験
荷重達成後の第２図の定着装置、第４図は変形に対応し
た定着力Ｐの経過のダイヤグラム、第５図はこの発明に
よる定着ナットの拡大寸法平面図、第６図は第５図のVI
−VI線に沿う定着ナットの側面図、第７図は第５図のVI
I−VII線に沿う定着ナットの側面図である。 図中符号 １……アンカー棒、２……中ぐり穴、３……硬化剤、４
……被覆管、５……破断面、６……アンカー板、７……
定着ナット、８……力伝達リブ、１０……切り込みの端
部、１１……切り込み、１２……ウェブ、７′……下部
ナット部分、７″……上部ナット部分、Ｌ……定着ナッ
トの全長、Ｌ１……下部ナット部分の長さ、Ｌ２……上
部ナット部分の長さ、ａ……距離、Ｒ……半径、Ｐ……
定着力、Ｐ１……試験荷重、Ｓ……変形、Ｓ１……試験
荷重の際の予定の変形。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】引張り部材が、らせん状のねじの少なくと
    も一部分を形成するリブを有する鋼棒であるアンカー棒
    から成り、定着装置は、それぞれ内ねじを備えた少なく
    とも２個のナット部分から構成されてアンカー棒に螺装
    可能でかつ地山に対して支承可能な定着ナットから成
    り、前記少なくとも２個のナット部分はアンカー棒上に
    間隔を空けてかつ相互にねじれないように配設してあ
    り、一定以上の負荷がかかるとその負荷のかかる順に、
    負荷のかかったナット部分が前記間隔だけ長手方向に転
    位可能で、従って各ナット部分が順にアンカー棒と力伝
    達係合をするロックアンカーのようなアンカーの引張り
    部材のための定着装置において、定着ナット（７）の少
    なくとも負荷の力方向側の下部ナット部分（７′）がア
    ンカー棒（１）の材料より小さい強度を有しかつ設定以
    上の定着力になったときアンカー棒（１）のリブ（８）
    との力伝達係合を失うような大きさに構成されていて定
    着力を専ら定着ナット（７）の負荷の力方向と反対側の
    上部ナット部分（７″）により伝達するように構成した
    ことを特徴とするアンカーの引張り部材のための定着装
    置。
  2. 【請求項２】定着ナット（７）の負荷の力方向側の下部
    ナット部分（７′）が負荷の力方向と反対側の上部ナッ
    ト部分（７″）より少数のねじ山を有し、これらのねじ
    山が定着力の超過により剪断されるように構成した請求
    項１）記載の定着装置。
  3. 【請求項３】定着ナット（７）が一体構成であり、長手
    軸線に対して本質的に横方向に設けられた切り込み（１
    １）により個々のナット部分（７′，７″）の相互の間
    隔を確定する予定破断箇所を形成してある、請求項１）
    または２）記載の定着装置。
  4. 【請求項４】それぞれ１２０°づつずらして３個の切り
    込み（１１）を設けてあり、これらの切り込みは定着ナ
    ット（７）の長手軸線に直交する平面に対して鋭角
    （β）を成していて、各端部で定着ナット（７）の長手
    方向に相互に僅かな間隔をおいて重なっている、請求項
    ３）記載の定着装置。
  5. 【請求項５】切り込み（１１）が円弧状に定着ナット
    （７）の長手軸線の近くに達するまで設けてある、請求
    項３）または４）記載の定着装置。
JP63195329A 1987-08-06 1988-08-06 ロックアンカーのようなアンカーの引張り部材のための定着装置 Expired - Lifetime JPH0647919B2 (ja)

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JPS6471999A JPS6471999A (en) 1989-03-16
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DE (1) DE3726098A1 (ja)
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