JPH11507113A - 多層環状引張材 - Google Patents

多層環状引張材

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JPH11507113A JP8527940A JP52794096A JPH11507113A JP H11507113 A JPH11507113 A JP H11507113A JP 8527940 A JP8527940 A JP 8527940A JP 52794096 A JP52794096 A JP 52794096A JP H11507113 A JPH11507113 A JP H11507113A
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Abstract

(57)【要約】 建築又は機械部品、構造物部材、建造物又はそれらの部品を、係留、補強、固定あるいは結束保持するため、あるいは少なくとも一方向の応力成分を導くための、複数回重ね合わされたループ又はベルト層もしくは重なり部(2)を有する環状の係留又は保持部材(1)を提案する。

Description

【発明の詳細な説明】 多層環状引張材 技術分野 本発明は、建築及び機械部品、構造部分、建造物等の係留、剪断補強、固定及 び/又は結束保持するため、及び/又は少なくとも一方向の張力成分を導くため の装置に関し、環状の係留又は保持部材、主として壁固定アンカー、岩盤固定ア ンカー、橋梁におけるアンカー等の、建造物の部材を係留するための装置、張力 成分を伝達する建築部材及び機械部品、エンジン用コンロッド、建造物の安定部 材及び装置の製造方法及び装置の配置方法を含む。 背景技術 いわゆる岩盤固定アンカー、トンネル、橋梁及び道路構造物における、あるい は高層及び地下建造物における一般的なアンカーは、建造物に必要不可欠な強度 を付与するための、またこれを支持、固定、あるいは保持するための最もよく知 られた手段である。一方、機械及び装置構造物においても、それらの部品をまと めて保持し、互いに固定するため、あるいは応力を導き、伝達し、あるいはその 向きを変えるためにそれに類似した手段が採用される。 通常はそのために棒状の引張材が使用される。これらの手段は、ネジ止めされ たプレート部材、くさび部材、ネジ連結、ボルト、接着剤等によって、それぞれ 末端部にて係留されるか、又は固定される。通常は組み立てられた状態において 、引張又は圧縮応力がこれらのアンカー部材に作用する。 これらの棒状アンカー部材、あるいは丸棒又は丸鋼は、金属製であるので、重 い。通常アンカーが使用されると、それは末端部にてネジ結合あるいはネジ又は ボルトにて固定、又は「係留」されており、とりわけ建築物では望ましくないこ とに、ネジ部はほこり、砂、砂利等により汚れやすく、従ってすぐに使用不能に なってしまう。 従って、それを使用することによってより簡便で、軽く、耐蝕性の建築部材 の係留が可能な、あるいは同様に機械及び構造部材を製造する際に、固定、保持 及び結合保持するために適した装置を提供することが本発明の課題である。 発明の開示 本発明によれば、上述の課題は、請求項1又は2の記載内容に基づいた装置を 用いることで解決される。 例えば、従来使用されていた棒状のアンカー引張材又は丸鋼の代わりに、細長 い環状の引張材を用いることを提案する。この引張材は、両末端部の環状湾曲部 領域で固定され、あるいは係留される。 これらの環状アンカー引張材は、主としていわゆる複合材料のような強化プラ スチック製で、それによって根本的な軽量化及び耐蝕性向上が確保され得る。し かしもちろん、従来通りスチール製とすることも可能である。この環状アンカー 部材の主な長所は末端部での固定又は係留がネジを用いることなく行うことがで きるという点にあり、このことはとりわけ建設現場において非常に好ましいこと である。 非常に高い張力が加わった場合には、この環状アンカー引張材は、その末端部 にあるループ湾曲部の領域において、張力下の張力集中によって、予定より早く 機能を発揮しなくなることが今や明らかになった。中でもFRP製ループの場合 には、末端部の引張ループの領域において、断面積が小さすぎる場合、あるいは 加えられる応力が強すぎる場合には機能低下が生じる、すなわち末端部の引張ル ープ又はループ湾曲部は、環状部材の危険箇所となる。なるほど環状ベルトの太 さ又は厚さ、すなわち断面積を増加させることで耐え得る張力は若干高められ得 るが、しかし末端部の引張ループの領域における耐応力性能の割合は、ベルト長 手部のそれと比較すると低下する。従って断面積の増加は、引張強度に関して要 望通りの改善はもたらさない。 従って、ループの断面積を増加することなく、最大張力を、特に末端引張ルー プ領域において決定的に改善できる環状の引張材を有する装置を提供することが 、本発明のさらに別の重要な課題である。本発明によれば、このさらに別の課題 は、請求項3の記載内容に基づいた装置を用いることで解決される。 環状の係留又は引張材が、多数の積層され、結合されていないループ層又は重 なり部を有することをここで提案する。この場合、重なり部又は層は薄いので、 それにより複数の重なり部又は層により形成される環状ベルトの総断面積も同様 にかなり薄く抑えることが可能となる。理論的にも実際にも、環状ベルトの総断 面積が同じ場合には環状部材の張力すなわち引張強度を、そのベルトが単一の単 層の環状ベルトの代わりに、複数の互いに積層された層あるいは重なり部によっ て形成されている場合には、かなり高めることができるということが明らかにな った。 本発明により提案される環状部材は、細長く、また各々の末端部にある、好ま しくは湾曲した少なくともほとんど半円に近い形状の引張ループを有しており、 それは組み付け状態においては、支持あるいは係留構造上に配置することができ る。もちろん、各末端部にあるループは、例えば各々2つの四分の一円の環状セ グメントを有していてもよい。これについては、以下、添付図面の実施形態に関 連して、詳細に説明する。上述の多数のループ層又は重なり部を、複数のそれぞ れ個別の閉じたループにより形成することができる。すなわち、隣り合うループ に接触又は載置するような手法でである。 多数のループ層又は重なり部は、単独のベルトによって形成することもでき、 その場合、何回か重ね合わせてループを形成し、ベルトの両端はそれぞれ直接隣 り合うループの層に接合する。この接合は、溶接、接着、リベット止め等により 行うことができる。もちろん、内側及び外側のループの末端部を、それぞれ近接 する領域において、すなわちループを包囲する材料の「外面」近傍にて固定する ことも利点がある。これは、例えば建築物へのアンカー部材として使用する場合 である。同様に内側末端部を開放状態とし、外側末端部はほんの少しだけ、例え ば柔軟な、つまり弾性のある接着剤で、その下にある隣り合わせの層に固定する ことが可能である。その固定は環状部材が引っ張っられると、延びるか完全に破 断する。 環状部材の引張強度の向上を、複数の重ね合わせ、又は層の使用により有効な ものにするためには、とりわけ両側末端部の引張ループの領域で、互いに重なり 合う層すなわち重なり部が、相互に付着しないように構成することが重要 である。別の実施形態によれば、末端部の引張ループ又は半円形状に形成された 湾曲部の領域で、個々の重なり部又は層の間に、例えばテフロンから成る中間層 を配置することさえ可能であり、そうすることにより個々の層又は重なり部は高 い張力がかかった場合に、上下又は隣同士で、より良好に滑る。もちろんテフロ ンの代わりに、一方では重なり部の間で付着が生じないことを保証し、また他方 では個々の層の隣接する又は上下の層間で、できる限り摩擦のない滑りが可能に なるような他の材料も使用することが可能である。特に何重かに環状にされたベ ルトを有する環状部材の場合、外側のベルト末端部の固定又は係留にあたって負 荷がなるべくかからないようにするためには、例えばループ層にコーティングを することにより、あるいは高い摩擦係数を有する薄膜を敷くことにより、末端部 の引張ループにおける層の滑りをむしろ低減させる、又は変化させることも利点 がある。末端ループの径方向外側領域において、層間摩擦を大きくし、中央に向 かって減少させ、すなわち滑りを高め、そうすることによってより高い摩擦を生 じさせるような薄膜又は中間層を径方向内側に配置することも考えられる。 実験により、引張ループの末端部のU字領域の厚さが増大するのに伴って、引 張強度は同じループのほぼ直線部のそれと比較してかなり急激に減少することが 確認された。図14のグラフにおいて、応力伝達係数は引張ループの厚さの関数 として、言い換えると、半径比の関数として表され、ここでraは引張ループの 末端部における外半径、riは引張ループの末端部における内半径を示している 。ここで、図14のグラフから明らかなように、半径比が約1.2の時、すでに 応力伝達係数は、細長い引張材の直線部領域のそれと比較して、ほぼ引張強度と 相応して50%以下になる。従って、引張材の厚さをほぼ同一にしながら、複数 の層にすれば、引張材の応力伝達係数又は引張強度は、末端部においてはかなり 向上できるということが明らかである。 具体例によって、この事実を裏付けることができた。すなわち 1)以下の形状を有する単一の層から成る一本のロープ状ループによるシステム の引張強度は、 層の厚さ : 2mm ループの幅 :=10mm 内側半径ri :=10mm Fmax=最大引張強度 :=23.3kN である。 2)1)と類似した、ただし互いに付着していない8層からなるロープ状ループ によるシステムの引張強度は、 Fmax=最大引張強度 :=46.2kN となる。 これにより2倍以上の大きさの最大引張強度が得られ、本発明により提案され る引張ベルトの構造の利点が証明された。 環状の係留又は保持部材の個々の重なり部又は層は、繊維強化プラスチック( FRP)又はいわゆる複合材料、とりわけ炭素繊維強化複合材料で製造すること が可能である。もちろん、炭素繊維の代わりに他の強化繊維を使用することも可 能である。結局のところ、個々の層又は重なり部を、例えば金属で製造すること もまた可能である。 本発明により提案する装置は、とりわけ道路、橋梁又はトンネル工事における 建造物の、例えばいわゆる岩盤固定アンカーの形態に適している。更に例えば、 アパート、教会等の高層建築物の安定装置並びに建築又は機械部材においては、 張力成分の伝達部材として、また発生して振動する張力の減衰にも適している。 この例として、本発明により提案する環状の保持部材を有するコンロッドについ て述べる。また、例えば地震の発生しやすい地域の建造物又は修繕を必要として いる建造物ならびに屋根構造等のような建造物の安定化のためにも、本発明によ り提案される環状の保持部材が適している。張力が発生するところにはどこでも 至るところに本発明を有意義に適用することができるので、本発明の適用可能性 は無限である。これが、例えば機械フレームの、例えば織機のシャフトのたわみ の防止のためであれ、あるいはまた飛行機の床の強度及び剛性の向上のためであ れ、同じことである。 その他の点については、従属請求項2〜12及び独立請求項13〜15の記載 内容を参照されたい。 さらに、環状の係留又は保持部材、とりわけ本発明に係る装置に適した製造方 法を提案する。この場合、薄く細長いベルトが、2つの互いに間隔を空けて 置かれた巻き取り用本体の周りに何回も巻かれ、ベルトの両端はそれぞれその末 端部が上に載っている、又は隣り合っているベルトの層又は重なり部に、溶接、 接着、リベット止め等によって接合されている。細長いベルトの末端部は、自由 端にしておいても、あるいは柔軟な、つまり弾力性のある接着剤により、その末 端部で接している層と接合してもよい。ベルトは、両方の末端にある保持体の周 りに巻くことができるように、また引張ループの末端領域で早すぎる機能不全を 起こさないよう、十分な柔軟性すなわち弾力性を持ったものでなければならない 。これはベルトを非常に薄く形成した状態で、薄い肉厚の場合においても、かな り高い柔軟性を有する、例えば鉄板製ベルト材のような材料を用いることにより 達成できる。あるいはまたベルト材料を熱可塑性あるいは未硬化の熱硬化性マト リックス材料から構成することにより達成できる。これらは、環状のアンカー部 材又は引張材の製造及び取付け後、例えば、焼きなましにより部分的に連結させ 、すなわち、容易に硬化できる。そのようにして、例えば繊維強化熱可塑性ある いは熱硬化性プラスチック製の細長いベルトを製造することが可能であり、後者 は相変わらず熱可塑特性を持ち合わせ、かつそれ相当の流動性を有し、従って若 干の柔軟性を有する。このベルトは末端部の保持体の周りに巻き取られ、その両 端はそれに当接する層に融着接続され、望ましくは、製造されたベルトは高温に て焼きなましされ、そうすることにより熱硬化材を使用した場合にはベルトのマ トリックス内部が連結し、必要に応じて環状の係留又は保持部材の若干の硬化を 得ることが可能である。 個々の層が、とりわけ引張ループの末端領域で互いに滑り合うようにするため に、引張ループの末端領域の層間に、例えばテフロン製の中間層を配置するか、 あるいはベルトを環状部材に形成する前に、層同士の付着を防止しする一方、良 好な滑り性を有する材料でコーティングすることは有効である。 もちろん、上述の環状の係留又は保持部材の製造方法は、一例にすぎず、様々 な技術及び手法を用いて補充あるいは変更することが可能である。とりわけ本発 明による係留又は保持部材が何重かに重ね合わさって、それ自身閉鎖したエンド レスループから形成される場合には、他の製法を適用することができる。この場 合に個々の層は、内側にあるベルトは外側のベルトループより短い 長さで、異なる寸法となるように、留意されなければならない。それに加えて個 々のベルトループは、張力が発生した際に、外側のループにはまだ全く負荷がか かっていないうちに、内側のベルトループには強く負荷がかかることのないよう に、少なくともほとんど直接隣り合わせに重なっていなければならない。この構 造の場合にも、個々のエンドレスループの間で付着が生じないように、特に引張 ループの末端部領域に、滑り材を配置することが可能である。 このようにして製造された環状の係留又は保持部材を、例えば岩盤固定アンカ ーとして使用することを可能にするため、ボーリング穴内部に挿入される引張ル ープの末端部も、係留でき、確実に固定されなければならない。これは例えば、 係留又は保持部材をボーリング穴内部に挿入して、従来の丸鋼岩盤固定アンカー のように穴内部に鋳込むことによって行うことができる。更にまた挿入される引 張ループ末端部の領域にバネ又はくさび方式の部材を配置することも可能であり 、それは容易にボーリング穴内に挿入することができるが、適切なくさび効果に よって穴から引き抜くことが不可能なものである。特に係留又は保持部材、例え ば岩盤固定アンカーの配置について添付の図面を参照して、以下に詳細に説明す る。 図面の簡単な説明 以下、本発明を例えば添付図面を参照することにより、より詳細に説明する。 図1は、環状の係留又は引張材の概略斜視図であり、 図2及び2aは、単層引張ループの末端部のループ湾曲部の断面図であり、 図3、3aは、本発明により作られた多層引張ループの末端部のループ湾曲部 の断面図であり、 図4は、図1の環状アンカー部材を含む岩盤固定アンカーの縦断面図であり、 図5は、図4に類似した岩盤固定アンカーのボーリング穴の末端部のボーリン グ穴の末端部領域における環状部材の固定手段を含む断面図であり、 図6a及び6bは、支持機能を有するコンクリート建材におけるループ形式の 、剪断補強部材の概略配置図であり、 図7a及び7bは、多層で末端部が接合されていないベルトの層又は重なり 部を有する環状の係留又は引張材の斜視図及び縦断面図であり、 図7cは、図7a及び7bと類似であるが、末端部が開放された環状係留部材 であり、 図7dは、図7a及び7bに類似した環状係留部材であって、外面に弾性被覆 材を取り付けたものであり、 図8は、本発明に基づく環状部材の他の実施形態であって、多層のベルトの層 又は重なり部を包含するものであり、 図9は、個々の層又は重なり部の間に滑り材を配置する環状の係留又は保持部 材の断面図であり、 図10a及び10bは、本発明に基づいて製作されたループ又は図7及び8に おけるループの個々の層のベルトの幅に関して考え得る他の実施形態を示す図で あり、 図11は、本発明に基づき製造された引張ループの配置であって、図8のもの と類似のものであり、 図12は、コンロッドを実例とする本発明に基づく環状の係留又は保持部材の 別の実施形態であり、 図13は、修繕を必要とする建物の屋根構造を安定にするための、本発明に基 づく環状保持部材の実施形態であり、 図14は、引張ループの厚さの関数すなわち半径比の関数とする応力伝達係数 のグラフである。 発明を実施するための最良の形態 図1の斜視図は、本発明による細長い環状の係留又は保持部材1を示しており 、それぞれの末端部に半円形状に作られた引張ループ末端部すなわち円形湾曲部 3を有する。 図2及び図3は、保持部材の引張ループのそれぞれの末端部の断面により本発 明の基本構想を概略的に示したものである。図2は保持部材1の末端部の引張ル ープ3を示し、拡大図2aより明確に分かるように、単一の層だけからなる。他 方、図3は多層からなる保持部材1を示し、ここでも拡大図3aにては っきり示されているように、多数の重なり部又は層2を含む。さらに両方の拡大 図2a及び2bにおいて、矢印は個々の重なり部又は層に生ずる引張又は剪断応 力を示し、ここからすぐにわかるように、図2aにおけるかなり厚い層は、張力 が発生した場合、図3aに示すような多数の層又は重なり部を使用した場合に比 べ、引張ループが不良となる可能性はかなり大きい。 図4に、岩盤固定アンカーとして使用されるこの種の環状の係留又は保持部材 1の取り付け状態における縦断面図を示す。ここでは、係留部材1は地盤23の ボーリング穴25内に配置されている。ボーリング穴25内の係留部材1の末端 にある引張ループ湾曲部3は、例えば円筒状あるいは棒状の保持部材7の周りに 巻かれ、この保持部材7により係留部材は組み立て時に挿入され、もしくは仮に アンカー止めされている。地表面21では、ボーリング穴25が、例えばモルタ ル又は注入剤15によって充填された後、地面から突き出ている引張ループ湾曲 部3がくさび部材9又は保持部材11を用いて固定又は係留される。 図4より明らかなように、本発明に基づき製造された環状の係留部材1の動作 方法は、丸鋼アンカーを有する従来の係留装置のそれと類似している。後者のケ ースにおいても丸棒を収容、鋳固めた後にこれを外側から、例えば丸棒のネジを 介して取り付けられ、ナットを用いて固定されるベースプレートを取り付けるこ とにより係留、又は固定される。 図4は、いわゆる岩盤固定アンカーに関するものであるが、図1に表示されて いるような環状の係留又は保持部材1は、高層及び地中建造物において一般的に よく使用されているような別の係留システムに使用してもよい。この種の保持部 材又は引張ループは、例えばコンクリート断面のプレストレス付与、とりわけ後 からの剪断力補強、例えば支持機能を有する建造物、例えば橋梁、屋根部材等に も用いることができる。この点については、国際特許出願WO93/20296 号を参照されたい。同出願には、剪断補強のためのプレストレス手段による係留 について記述されている。 図5は、図4のボーリング穴と類似したボーリング穴25の端部の断面を示し ている。ここでも環状部材1が、末端部で、例えば円筒状あるいは棒状の引 張材7により保持され、その際、さらにボーリング穴内部に端に固定爪を有する 弾性保持部材8が配置されており、それは容易にボーリング穴25に嵌め込むこ とが可能であるが、環状の係留部材1の引き抜きを不可能にする。 図6a及び6bは、例えば支持機能を有する建築部材41を、後から剪断に関 して補強する環状の係留又は引張材の別の構造を示す。ここで環状補強部材1は 、図6aに示したように、長手方向に沿って配置するか、あるいは図6bに示し たように、建築部材41の断面に配置することができる。その際、環状剪断補強 部材1を配置する場合、その末端部には半円形のループではなく、それぞれ2つ ずつの4分の1円形ループセグメント3aが形成されるということがはっきりと 示されている。その際に生ずる単一あるいは複数のループ層の使用に関する問題 点は、半円形のループ末端部を形成する場合と同様のものである。支持機能を有 する建築部材41の剪断補強との関連性については、同じく国際特許出願WO9 3/20296号を参照されたい。 図7a及び7bは、環状の係留又は保持部材1を示し、複数の上下に重ね合わ せられたループ層又はループ重なり部2を含んでいる。その際、図7aは図1の 描写と類似した斜視図により示し、一方、図7bは係留部材1を縦断面図により 示してある。ここでは、個々のベルトの層又は重なり部3がはっきりと識別可能 であり、その際、個々の層又は重なり部は、単一の細長いベルトにより形成され ている。この単一の細長いベルトの両端部4a及び4bは、それぞれその直下に ある、あるいはそれに接している環状部材の層と、例えば接着、溶接により、又 はリベット、ボルト等の機械的な接合手段を利用して接合されている。 図7cは、同様の環状係留部材又は保持部材1を示しており、ここでは単一の 細長いベルトを有するが、両端部4a及び4bは開放状態のままである。実際に は、とりわけ環状の係留部材を建造物に使用する場合、外周側の末端部は、例え ば周りを包囲している壁面又は岩盤に係留され、他方、内周側の末端部は係留部 材を張設した際、最も内側のベルトループにおいては「後滑り」が起こらないの で、自由状態のままにしておくのが望ましいことが判明した。 図7dは同じく環状係留部材1を示し、ここでは外周側のベルト末端部7a の「固定」のために被覆材10が装備されており、これは例えば全域にわたって 緩く接している弾性材料で構成してもよい。図7c及び7dに示した変形例の利 点は、係留部材1に張力が加わっているときに、外側末端部4aを覆って配置さ れているループ層の外側末端部との接合領域に過剰な負荷がかからないという点 にある。実用上においては、ループに過剰な負荷がかかると、大抵の場合、最も 外側のループの外側のループ末端部との接合部の領域において破損が生じること が判明している。この外側の末端領域における負荷を低減させるため、外側の末 端部4aを、例えば弾性接着剤によってその下にあるベルト層に固定することも 可能である。 もちろん、個々のループ層又は重なり部2を、図8の縦断面図に示したように 、それぞれ閉鎖されたエンドレスループによって形成することも可能である。本 発明に基づく環状の係留部材を製造する際、例えば一番内側のベルトループが長 すぎたり、あるいは一番外側のベルトが短すぎ、それによって張力が生じた時に 、生じた力の個々のベルト層への配分が保証できなくなることを防止するために 、個々のエンドレスベルトの長さが正確に寸法決めされるように留意すべきであ る。このことについては、以下の図10a、10b及び図11を参照されたい。 環状係留部材に厚い断面の単一ループに比べて複数の層を形成することの利点が 、十分有効に作用するためには、発生する張力が種々の層により十分に均等に加 えられることが重要である。その際、上述のように特に末端部の引張ループ又は ループ湾曲部の領域で、個々の層が互いに滑ることができるということが重要で ある。このことは例えば、図9の断面図に概略的に示したように、個々の層2の 間に滑りやすい材料6を配置することで可能となる。この材料は、層間に追加配 置されるか、あるいはまた個々のベルトの層に直接コーティングされる。この追 加材料6により、一方においては個々のベルト層が互いに付着することが防止さ れ、他方においては個々の層が上下又は隣り合ったもの同士で理想的に滑ること が保証される。 とりわけ数回巻きの単一の細長いベルトからなる環状係留部材を使用する際に 、末端部のループの個々のベルト層間の滑りをよくする代わりに、摩擦を増大さ せることも利点があることが判明している。これは特に径方向の外側ベル ト層においてあてはまる。というのは、これらのベルト層には内側のベルト層よ り大きな負荷がかかるからである。この摩擦増大は、例えば薄膜を配置すること によって、例えば非常に薄い、膜厚が約0.02mm前後の範囲の、いわゆる分 割薄膜を配置することで作用させ得る。また、摩擦係数を変化させることも考え られる。すなわち、ループ層の間の中間層を、ループ末端部の径方向側領域にお いて高い摩擦係数とする一方、特にループ末端部の中間領域において摩擦係数を 小さくする、すなわち層間の滑りを大きくすることである。 図10a及び10bは、主として図7a及び7bに示したような何重かに巻か れた環状ベルトを使用する場合、あるいは図8に示したような複数の閉じたエン ドレスループを使用する場合に、環状ベルトの幅が外側のループ層から内側のル ープ層に向かって変化していく様子を概略的に示す。図10aは、外側のループ 末端部4aから内側のループ末端部4bまで延びている、いわば「展開された」 環状ベルト1を示す。引張ループ1に張力が発生する際に個々の張力成分を異な るループへのできるだけ均等な配分を保証するために、特に最外側のループの幅 は最内側のループのそれより広くなっている。外側の末端部4aから内側のベル ト末端部4bに向かってベルトの幅が段階的に減少することは問題があるので、 この幅は図10aに示すように外側の末端部4aから内側の末端部4bに向かっ て連続的に減少させることが好ましい。 図8に示したように、複数の閉じたエンドレスループ2すなわち、2’、2” 及び2″'を使用する場合、ベルト幅の変化は、一番外側のループ2″'の幅をベ ルトループ2”及び最終的には一番内側のベルトループ2’よりも広くすること でずっと容易になる。 各ループ層へのできる限り均等な応力分配を達成するための他の方法を、図1 1の断面図に概略的に示す。ここでは同様に細長い保持及び引張材1の、両側の 末端部のループ3に接合された脚部5が湾曲している。図11に示すように、こ の内側への湾曲により張力が生じた際の各層2の間の長さの差異は最小となる。 ここでも重要なことは、各層が互いに付着することなく、本発明に基く引張ルー プ1に配列されているということである。 均等に応力を分配する他の方法として、ヤング率を変化させる、すなわち、 例えば多重に順次巻込まれたエンドレスループを使用する場合、ループ間でヤン グ率を変化させることも可能である。単一の多重巻き取り環状ベルトを使用する 場合に、各ループ層間の均等な応力配分を達成するために、例えば強化繊維、す なわちヤング率あるいは弾性係数を決めるモジュール材料の比率を内部から外部 へ向かって変えることが可能である。 図12及び13は、本発明による保持部材又は引張ループの考え得る2つのさ らに別の適用例を概略的に示している。これらの例により、本発明により規定さ れる保持及び引張材をさまざまな用途に使用できることがさらに明確になる。 図12はコンロッド31の概略図であり、本発明により製造された引張材1を 有し、この引張材は2つの末端部のループを有するのではなく、2つの末端部の ループ3’と2つの中間部のループ3”を有する。例えば、図12に示したコン ロッドのような構造物又は機械部品の場合には、機械部品の側面側において支持 されているループは、例えば中間部に延在するコンロッドの場合と比べて、かな り高い負荷に耐え得ることが判明した。それにより機械部品を鋳鉄の代わりに、 例えば炭素繊維強化プラスチック製とし、それにより生ずる付加性能の低下は、 例えば接合されていない薄い重なり部より構成されているループで側面より支持 することにより補うことが可能となる。これらの環状の引張材は上述の通り、例 えば繊維強化プラスチック、主として熱可塑性母材を有する炭素繊維又は他の適 当な材料で製造することも可能である。機械部品の場合にも使用する環状部材を 多層構成とすれば、特に引張ループの湾曲部の末端部領域において、あるいはま た図12において示した例では、ループの中間部領域においても高い引張強度を 達成するのに有利であると言える。それにより本発明により提案された環状の保 持部材を用いて、機械及び装置において高い強度を達成し、又は応力を伝達又は 転向させることが可能となり、またそれにより該当する機械及び装置部品は、い わゆる軽量化構造により、より軽く製造することが可能となる。 全く別の実施形態を図13に示す。ここでは建造物すなわち屋根構造を安定に することについて概略的に示している。屋根構造31は周知の技術及び手法 により互いに連結された木柱、母屋桁等から構成され、側壁35の上に配置され ている。これは、例えば改築されるべき、例えば教会、大ホール、城郭風建物等 の建造物の側壁である。通常、修繕の必要な建造物のその種の壁35は、小屋組 31が載置されることによって外側に作用する、矢印37で表された力を受け止 めることがもはやできないものである。従って両側の外壁35が倒壊する危険性 がある。図13に示すように、本発明に基づく引張材1を屋根構造31に採用す ることにより、小屋組が両側の壁35に及ぼす力が受け止められるようにするこ とができる。保持及び引張材1を張設するために、図13に示したように中間引 張材33を用いることができる。 産業上の利用可能性 図4、12及び13に示した例は、もちろんわずか数例の使用可能性に関する ものであり、さらに別の用途も当然可能である。よって例えば、織機のシャフト のたわみを防止するために、本発明による保持及び引張材を用いて強化すること も可能である。それにより質量の大きな機械フレーム構造をかなり軽く作ること 、又は軽量建材を使用すること、及び機械フレームを上述の本発明による保持及 び引張材を用いて追加的に強化することも可能である。例えば地震の発生しやす い地域の建造物も本発明による保持及び引張材により強化することができる。 図1〜13に示したものは、もちろん例示にすぎず、任意の方法で補足、改変 又は変更することができる。とりわけ環状部材の製造のために提案した材料は特 定の例であって、さらに別の用途可能性に応じて変えることができる。強化繊維 として、炭素繊維、グラスファイバー、アラミド繊維、あるいは他の強化手段を 用いるかどうか、また母材として、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、PEEK 、PA、PP、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等を用いるかどうかは、 結局のところ使用するべき環状部材に対する要件により決まる問題である。また 環状部材の製造のため金属製ベルトを使用することすら可能である。環状部材の 末端部での係留も多種多様な技術及び方法を選ぶことができる。
【手続補正書】特許法第184条の4第4項 【提出日】1996年7月26日 【補正内容】 請求の範囲 1.建築部品、構造物部材、建造物等の係留、剪断補強、固定及び/又は結束 保持するため及び/又は少なくとも一方向の張力成分を導くための装置であって 、環状の係留又は保持部材(1)を包含しており、前記係留又は引張材(1)は 少なくともほとんどが繊維強化プラスチック製であることを特徴とする装置。 2.特に壁固定アンカー、岩盤固定アンカー、橋梁用アンカー等の建築部材の 係留のための装置であって、少なくともひとつの環状の係留又は保持部材(1) を備えていることを特徴とする装置。 3.建築部品、構造物部材、建造物及びそれらの部材の係留及び/又は固定、 剪断補強、保持又は結束保持及び/又は少なくとも一方向の張力成分を導くため の装置であって、少なくともひとつの環状の係留又は保持部材(1)を包含して おり、前記環状部材は複数の積層されたループ又はベルト層あるいは重なり部( 2)を有することを特徴とする上記請求項のうちのいずれかに記載された装置。 4.前記ループ状部材(1)は細長く、各末端部が少なくとも一つの円形に近 い形状の引張ループ湾曲部(3、3’、3”)又はセグメント(3a)を有して おり、例えば支持あるいは係留体(7、9)の湾曲された表面上に配置されてい ることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の装置。 5.前記ループ又はベルト層あるいは重なり部(2)は、それぞれ複数の個別 の閉鎖ループにより形成されていることを特徴とする請求項3、4のいずれかに 記載の装置。 6.前記ループ又はベルト層あるいは重なり部は、単一のベルトにより形成さ れており、前記ベルトは数回互いに重なり合わせて巻かれており、ベルトの両端 部(4a、4b)はそれぞれ直近のループ又はベルトの層に接合され、あるいは 自由状態でこれに接していることを特徴とする請求項3、4のいずれかに記載の 装置。 7.前記層又は重なり部は少なくともループの両端部又は重なり部領域又はい わゆる引張ループ湾曲部の領域において、隣り合ったもの層あるいは重なり部同 士が付着せず、又は接合部が形成されないことを特徴とする請求項3〜6のいず れかに記載の装置。 8.互いに重なり合ったループ又はベルト層のベルト幅が、外側から内側に向 かって小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項3〜7のいずれ かに記載の装置。 9.何重かに互いに重ねて巻かれたループ又はベルト層を形成する単一のベル トのベルト幅が、外側の末端部(4a)から内側のベルト末端部(4b)に向か って小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項6〜8のいずれか に記載の装置。 10.ヤング率又は弾性係数が層毎に異なっていることを特徴とする請求項3 〜8のいずれかに記載の装置。 11.前記ループ状部材又は層あるいは重なり部が、繊維強化プラスチック又 はいわゆる複合材料がら製造されていることを特徴とする請求項1〜10のいず れかに記載の装置。 12.前記ループ状部材又は層あるいは重なり部が、炭素繊維強化プラスチッ ク製であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の装置。 13.層又は重なり部の間の少なくとも末端部のループ又は引張ループの領域 に、例えばテフロンシートあるいは薄い分離薄膜のようなさまざまな摩擦係数を 有する非粘着材料(6)が配置又は挿入されていることを特徴とする請求項3〜 12のいずれかに記載の装置。 14.前記ループ状の係留又は保持部材(1)が、少なくともほとんど緩めら れた弾力性又は柔軟性の外側の層(10)によって包まれていることを特徴とす る請求項2〜13のいずれかに記載の装置。 15.請求項1〜14のいずれかに記載の装置を包含する建造物の安定部材又 は剪断補強部材。 16.請求項1〜14のいずれかに記載の装置に適した環状の係留又は保持部 材の製造方法であって、肉薄の細長いベルトを何回も重ね合わせてその長手方向 に引き伸ばされた状態(1)で巻き取られ、その際ベルトの両端部(4a、4b )をそれぞれ隣接する、直上又は直下になったベルトに接合することを特徴とす る製造方法。 17.熱可塑性又は柔軟性を有する繊維強化熱硬化性プラスチックあるいは繊 維強化熱可塑性プラスチックよりなる細長い肉薄のベルトを数回にわたり積層し て長手方向に引き伸ばされたループ状に巻かれ、その際ベルトの両端部はそれぞ れ隣合ったベルトの直接接する部分に溶接、接着、又は機械的に接合され、また 必要に応じてそれに次いで、ベルト材料内部において結合又は硬化反応を引き起 こすため張設後、熱、光、赤外線又は紫外線照射及び/又は他の適切なプロセス により処理されることを特徴とする請求項16に記載の方法。 18.請求項1〜14のいずれかに記載の装置を岩盤固定アンカーとして使用 する配置方法であって、環状部材(1)は予め穿孔されているボーリング穴(2 5)内に挿入され、ボーリング穴内に挿入された末端部の引張ループ(3)が固 定又は係留され、ボーリング穴は引続き適切な材料(15)で充填され、最終的 に地面から突出した引張ループが適切な手段(9)で係留されることを特徴とす る配置方法。 【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年3月13日 【補正内容】 明細書 多層環状引張材 技術分野 本発明は、機械部品及び機械構造部材を除く、建築部材、構造物部材及び建造 物を係留、剪断補強、固定及び/又は結束保持するため、及び/又は少なくとも 一方向の張力成分を導くための少なくとも一つの繊維強化プラスチック製の環状 の係留又は引張材を含む装置、建造物の安定部材あるいは剪断補強部材、環状の 係留又は保持部材の製造方法、壁固定アンカー、岩盤固定アンカー又は橋梁にお けるアンカー等としての装置の使用方法、並びに岩盤固定アンカーとしての装置 の配置方法に関する。 背景技術 いわゆる岩盤固定アンカー、トンネル、橋梁及び道路構造物における、あるい は高層及び地下建造物における一般的なアンカーは、建造物に必要不可欠な強度 を付与するための、またこれを支持、固定、あるいは保持するための最もよく知 られた手段である。 通常はそのために棒状の引張材が使用される。これらの手段は、ネジ止めされ たプレート部材、くさび部材、ネジ連結、ボルト、接着剤等によって、それぞれ 末端部にて係留されるか、又は固定される。通常は組み立てられた状態において 、引張又は圧縮応力がこれらのアンカー部材に作用する。 これらの棒状アンカー部材、あるいは丸棒又は丸鋼は、金属製であるので、重 い。通常アンカーが使用されると、それは末端部にてネジ結合あるいはネジ又は ボルトにて固定、又は「係留」されており、とりわけ建築物では望ましくないこ とに、ネジ部はほこり、砂、砂利等により汚れやすく、従ってすぐに使用不能に なってしまう。 ドイツ特許3712514号では、コンクリート内に設けるプラスチック製係 留装置が提案されている。係留のための装置として、真っ直ぐなベルト状ア ンカー棒が用いられる。これは、均一なベルト幅を有し、さらに特定の断面プロ ファイルを備え、これはまた同様に係留される引張筋の全長に延在するこれと同 様の断面プロファイルに嵌合する。このドイツ特許3712514号で提案され ている岸壁固定アンカーは、大幅な軽量化を可能とするが、伸びがアンカールー プの全断面にわたって均等に配分されないという欠点も有する。それ故、ベルト ループは大きな負荷のかかる領域においては、比較的早期に破断する恐れがある 。 英国特許公開公報2200965号には、金属製の環状鎖を備え、現場でアン カーに合わせて任意の長さに調製できる岩盤固定アンカーが記載されている。こ のシステムは、とりわけ狭いスペースで使用されるものである。この公報に記載 された岩盤固定アンカーは、一方では金属鎖であるということから重いという問 題を抱えており、また他方では、鎖の剛性がかなり高いのであまり適さないよう に思われる。 従って、上記の問題点や欠点がなく、それを使用することによってより簡便で 、軽く、耐蝕性の建築部材の係留を可能とする装置を提供することが本発明の課 題である。 非常に高い張力が加わった場合には、この環状アンカー引張材は、その末端部 にあるループ湾曲部の領域において、張力下の張力集中によって、予定より早く 機能を発揮しなくなることが今や明らかになった。中でもFRP製ループの場合 には、末端部の引張ループの領域において、断面積が小さすぎる場合、あるいは 加えられる応力が強すぎる場合には機能低下が生じる、すなわち末端部の引張ル ープ又はループ湾曲部は、環状部材の危険箇所となる。なるほど環状ベルトの太 さ又は厚さ、すなわち断面積を増加させることで耐え得る張力は若干高められ得 るが、しかし末端部の引張ループの領域における耐応力性能の割合は、ベルト長 手部のそれと比較すると低下する。従って断面積の増加は、引張強度に関して要 望通りの改善はもたらさない。 従って、ループの断面積を増加することなく、最大張力を、特に末端引張ルー プ領域において決定的に改善できる環状の引張材を有する装置を提供することが 、本発明のさらに別の重要な課題である。 発明の開示 本発明によれば、上述の課題は、請求項1の記載内容に基づいた装置を用いる ことで解決される。 例えば、従来使用されていた棒状のアンカー引張材又は丸鋼の代わりに、細長 い環状の引張材を用いることを提案する。この引張材は、両末端部の環状湾曲部 領域で固定され、あるいは係留される。 これらの環状アンカー引張材は、主としていわゆる複合材料のような強化プラ スチック製で、それによって根本的な軽量化及び耐蝕性向上が確保され得る。し かしもちろん、従来通りスチール製とすることも可能である。この環状アンカー 部材の主な長所は末端部での固定又は係留がネジを用いることなく行うことがで きるという点にあり、このことはとりわけ建設現場において非常に好ましいこと である。 である。別の実施形態によれば、末端部の引張ループ又は半円形状に形成された 湾曲部の領域で、個々の重なり部又は層の間に、例えばテフロンから成る中間層 を配置することさえ可能であり、そうすることにより個々の層又は重なり部は高 い張力がかかった場合に、上下又は隣同士で、より良好に滑る。もちろんテフロ ンの代わりに、一方では重なり部の間で付着が生じないことを保証し、また他方 では個々の層の隣接する又は上下の層間で、できる限り摩擦のない滑りが可能に なるような他の材料も使用することが可能である。特に何重かに環状にされたベ ルトを有する環状部材の場合、外側のベルト末端部の固定又は係留にあたって負 荷がなるべくかからないようにするためには、例えばループ層にコーティングを することにより、あるいは高い摩擦係数を有する薄膜を敷くことにより、末端部 の引張ループにおける層の滑りをむしろ低減させる、又は変化させることも利点 がある。末端ループの径方向外側領域において、層間摩擦を大きくし、中央に向 かって減少させ、すなわち滑りを高め、そうすることによってより高い摩擦を生 じさせるような薄膜又は中間層を径方向内側に配置することも考えられる。 実験により、引張ループの末端部のU字領域の厚さが増大するのに伴って、引 張強度は同じループのほぼ直線部のそれと比較してかなり急激に減少することが 確認された。図13のグラフにおいて、応力伝達係数は引張ループの厚さの関数 として、言い換えると、半径比の関数として表され、ここでraは引張ループの末 端部における外半径、riは引張ループの末端部における内半径を示している。こ こで、図13のグラフから明らかなように、半径比が約1.2の時、すでに応力 伝達係数は、細長い引張材の直線部領域のそれと比較して、ほぼ引張強度と相応 して50%以下になる。従って、引張材の厚さをほぼ同一にしながら、複数の層 にすれば、引張材の応力伝達係数又は引張強度は、末端部においてはかなり向上 できるということが明らかである。 具体例によって、この事実を裏付けることができた。すなわち 1)以下の形状を有する単一の層から成る一本のロープ状ループによるシステム の引張強度は、 層の厚さ : 2mm ループの幅 :=10mm 内側半径ri :=10mm Fmax=最大引張強度 :=23.3kN である。 2)1)と類似した、ただし互いに付着していない8層からなるロープ状ループ によるシステムの引張強度は、 Fmax=最大引張強度 :=46.2kN となる。 これにより2倍以上の大きさの最大引張強度が得られ、本発明により提案され る引張ベルトの構造の利点が証明された。 環状の係留又は保持部材の個々の重なり部又は層は、繊維強化プラスチック( FRP)又はいわゆる複合材料、とりわけ炭素繊維強化複合材料で製造すること が可能である。もちろん、炭素繊維の代わりに他の強化繊維を使用することも可 能である。結局のところ、個々の層又は重なり部を、例えば金属で製造すること もまた可能である。 本発明により提案する装置は、とりわけ道路、橋梁又はトンネル工事における 建造物の、例えばいわゆる岩盤固定アンカーの形態に適している。更に例えば、 アパート、教会等の高層建築物の安定装置並びに建築又は機械部材においては、 張力成分の伝達部材として、また発生して振動する張力の減衰にも適している。 この例として、本発明により提案する環状の保持部材を有するコンロッドについ て述べる。また、例えば地震の発生しやすい地域の建造物又は修繕を必要として いる建造物ならびに屋根構造等のような建造物の安定化のためにも、本発明によ り提案される環状の保持部材が適している。 その他の点については、従属請求項2〜11の記載内容を参照されたい。 さらに、環状の係留又は保持部材、とりわけ本発明に係る装置に適した製造方 法を提案する。この場合、薄く細長いベルトが、2つの互いに間隔を空けて 部を有する環状の係留又は引張材の斜視図及び縦断面図であり、 図7cは、図7a及び7bと類似であるが、末端部が開放された環状係留部材 であり、 図7dは、図7a及び7bに類似した環状係留部材であって、外面に弾性被覆 材を取り付けたものであり、 図8は、本発明に基づく環状部材の他の実施形態であって、多層のベルトの層 又は重なり部を包含するものであり、 図9は、個々の層又は重なり部の間に滑り材を配置する環状の係留又は保持部 材の断面図であり、 図10a及び10bは、本発明に基づいて製作されたループ又は図7及び8に おけるループの個々の層のベルトの幅に関して考え得る他の実施形態を示す図で あり、 図11は、本発明に基づき製造された引張ループの配置であって、図8のもの と類似のものであり、 図12は、修繕を必要とする建物の屋根構造を安定にするための、本発明に基 づく環状保持部材の実施形態であり、 図13は、引張ループの厚さの関数すなわち半径比の関数とする応力伝達係数 のグラフである。 発明を実施するための最良の形態 図1の斜視図は、本発明による細長い環状の係留又は保持部材1を示しており 、それぞれの末端部に半円形状に作られた引張ループ末端部すなわち円形湾曲部 3を有する。 図2及び図3は、保持部材の引張ループのそれぞれの末端部の断面により本発 明の基本構想を概略的に示したものである。図2は保持部材1の末端部の引張ル ープ3を示し、拡大図2aより明確に分かるように、単一の層だけからなる。他 方、図3は多層からなる保持部材1を示し、ここでも拡大図3aにては 例えば多重に順次巻込まれたエンドレスループを使用する場合、ループ間でヤン グ率を変化させることも可能である。単一の多重巻き取り環状ベルトを使用する 場合に、各ループ層間の均等な応力配分を達成するために、例えば強化繊維、す なわちヤング率あるいは弾性係数を決めるモジュール材料の比率を内部から外部 へ向かって変えることが可能である。 図12は、本発明による保持部材又は引張ループの考え得るさらに別の適用例 を概略的に示している。この例により、本発明により規定される保持及び引張材 をさまざまな用途に使用できることがさらに明確になる。 図12は、建造物すなわち屋根構造を安定にすることについて概略的に示して いる。屋根構造31は周知の技術及び手法により互いに連結された木柱、母屋桁 等から構成され、側壁35の上に配置されている。これは、例えば改築されるべ き、例えば教会、大ホール、城郭風建物等の建造物の側壁である。通常、修繕の 必要な建造物のその種の壁35は、小屋組31が載置されることによって外側に 作用する、矢印37で表された力を受け止めることがもはやできないものである 。従って両側の外壁35が倒壊する危険性がある。図12に示すように、本発明 に基づく引張材1を屋根構造31に採用することにより、小屋組が両側の壁35 に及ぼす力が受け止められるようにすることができる。保持及び引張材1を張設 するために、図12に示したように中間引張材33を用いることができる。 産業上の利用可能性 図4及び12に示した例は、もちろんわずか数例の使用可能性に関するもので あり、さらに別の用途も当然可能である。 図1〜12に示したものは、もちろん例示にすぎず、任意の方法で補足、改変 又は変更することができる。とりわけ環状部材の製造のために提案した材料は特 定の例であって、さらに別の用途可能性に応じて変えることができる。強化繊維 として、炭素繊維、グラスファイバー、アラミド繊維、あるいは他の強化手段を 用いるかどうか、また母材として、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、PEEK 、PA、PP、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等を用いるか どうかは、結局のところ使用するべき環状部材に対する要件により決まる問題で ある。また環状部材の製造のため金属製ベルトを使用することすら可能である。 環状部材の末端部での係留も多種多様な技術及び方法を選ぶことができる。 請求の範囲 1.機械部品及び機械構造部品を除く建築部品、構造物部材、建造物等を係留 、剪断補強、固定及び/又は結束保持するため及び/又は少なくとも一方向の張 力成分を導くための装置であって、少なくとも一つの繊維強化プラスチック製の 環状の係留又は引張材(1)を包含しており、前記環状部材は、複数の積層され た環状又はベルト状の層又は重なり部(2)を備えていることを特徴とする装置 。 2.前記環状部材(1)は細長く、各末端部が少なくとも一つの円形に近い形 状の引張ループ湾曲部(3、3’、3”)又はセグメント(3a)を有しており 、例えば支持あるいは係留体(7、9)の湾曲された表面上に配置されているこ とを特徴とする請求項1記載の装置。 3.前記環状又はベルト状の層又は重なり部(2)は、それぞれ複数の個別の 閉鎖ループにより形成されていることを特徴とする請求項1、2のいずれかに記 載の装置。 4.前記環状又はベルト状の層又は重なり部は、単一のベルトにより形成され ており、前記ベルトは数回互いに重なり合わせて巻かれており、ベルトの両端部 (4a、4b)はそれぞれ直近のループ又はベルトの層に接合され、あるいは自 由状態でこれに接していることを特徴とする請求項1、2のいずれかに記載の装 置。 5.前記層又は重なり部は少なくともループの両端部又は重なり部領域又はい わゆる引張ループ湾曲部の領域において、隣り合った層あるいは重なり部同士が 付着せず、又は接合部が形成されないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか に記載の装置。 6.互いに重なり合った環状又はベルト状の層のベルト幅が、外側から内側に 向かって小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいず れかに記載の装置。 7.何重かに互いに重ねて巻かれた環状又はベルト状の層を形成する単一のベ ルトのベルト幅が、外側の末端部(4a)から内側のベルト末端部(4b) に向かって小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項4〜6のい ずれかに記載の装置。 8.ヤング率又は弾性係数が層毎に異なっていることを特徴とする請求項1〜 7のいずれかに記載の装置。 9.前記ループ状部材又は層あるいは重なり部が、炭素繊維強化プラスチック 製であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の装置。 10.層又は重なり部の間の少なくとも末端部のループ又は引張ループの領域 に、例えばテフロンシートあるいは薄い分離薄膜のようなさまざまな摩擦係数を 有する非粘着材料(6)が配置又は挿入されていることを特徴とする特に請求項 1〜9のいずれかに記載の装置。 11.前記環状の係留又は引張材(1)が、少なくともほとんど緩められた弾 力性又は柔軟性の外側の層(10)によって包まれていることを特徴とする請求 項1〜10のいずれかに記載の装置。 12.請求項1〜11のいずれかに記載の装置を包含する建造物の安定部材又 は剪断補強部材。 13.請求項1〜11のいずれかに記載の装置に適した環状の係留又は引張材 の製造方法であって、肉薄の細長いベルトを何回も重ね合わせてその長手方向に 引き伸ばされた状態(1)で巻き取られ、その際ベルトの両端部(4a、4b) をそれぞれ隣接する、直上又は直下になったベルトに接合することを特徴とする 製造方法。 14.熱可塑性又は柔軟性を有する繊維強化熱硬化性プラスチックあるいは繊 維強化熱可塑性プラスチックよりなる細長い肉薄のベルトを数回にわたり積層し て長手方向に引き伸ばされたループ状に巻かれ、その際ベルトの両端部はそれぞ れ隣合ったベルトの直接接する部分に溶接、接着、又は機械的に接合され、また 必要に応じてそれに次いで、ベルト材料内部において結合又は硬化反応を引き起 こすため張設後、熱、光、赤外線又は紫外線照射及び/又は他の適切なプロセス により処理されることを特徴とする請求項13に記載の方法。 15.壁面アンカー、岩盤アンカーあるいは橋梁用アンカーとしての請求項1 〜11の装置の使用方法。 16.請求項2〜11のいずれかに記載の装置を岩盤固定アンカーとして使用 する配置方法であって、係留あるいは引張材(1)は予め穿孔されているボーリ ング穴(25)内に挿入され、ボーリング穴内に挿入された係留部材の末端部の 引張ループ湾曲部(3)が固定又は係留され、ボーリング穴は引続き適切な材料 (15)で充填され、最終的に地面から突出した引張ループが適切な手段(9) で係留されることを特徴とする配置方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.建築及び機械部品、構造物部材、建造物等の係留、剪断補強、固定及び/ 又は結束保持するため及び/又は少なくとも一方向の張力成分を導くための装置 であって、環状の係留又は保持部材(1)を包含しており、前記係留又は引張材 (1)は少なくともほとんどが繊維強化プラスチック製であることを特徴とする 装置。 2.特に壁固定アンカー、岩盤固定アンカー、橋梁用アンカー等の建築部材の 係留のための装置であって、少なくともひとつの環状の係留又は保持部材(1) を備えていることを特徴とする装置。 3.建築及び機械部品、構造物部材、建造物及びそれらの部材の係留及び/又 は固定、剪断補強、保持又は結束保持及び/又は少なくとも一方向の張力成分を 導くための装置であって、少なくともひとつの環状の係留又は保持部材(1)を 包含しており、前記環状部材は複数の積層されたループ又はベルト層あるいは重 なり部(2)を有することを特徴とする特に上記請求項のうちのいずれかに記載 された装置。 4.前記ループ状部材(1)は細長く、各末端部が少なくとも一つの円形に近 い形状の引張ループ湾曲部(3、3’、3”)又はセグメント(3a)を有して おり、例えば支持あるいは係留体(7、9)の湾曲された表面上に配置されてい ることを特徴とする特に請求項1〜3のいずれかに記載の装置。 5.前記ループ又はベルト層あるいは重なり部(2)は、それぞれ複数の個別 の閉鎖ループにより形成されていることを特徴とする特に請求項3、4のいずれ かに記載の装置。 6.前記ループ又はベルト層あるいは重なり部は、単一のベルトにより形成さ れており、前記ベルトは数回互いに重なり合わせて巻かれており、ベルトの両端 部(4a、4b)はそれぞれ直近のループ又はベルトの層に接合され、あるいは 自由状態でこれに接していることを特徴とする特に請求項3、4のいずれかに記 載の装置。 7.前記層又は重なり部は少なくともループの両端部又は重なり部領域又は いわゆる引張ループ湾曲部の領域において、隣り合ったもの層あるいは重なり部 同士が付着せず、又は接合部が形成されないことを特徴とする特に請求項3〜6 のいずれかに記載の装置。 8.互いに重なり合ったループ又はベルト層のベルト幅が、外側から内側に向 かって小さくなるように形成されていることを特徴とする特に請求項3〜7のい ずれかに記載の装置。 9.何重かに互いに重ねて巻かれたループ又はベルト層を形成する単一のベル トのベルト幅が、外側の末端部(4a)から内側のベルト末端部(4b)に向か って小さくなるように形成されていることを特徴とする特に請求項6〜8のいず れかに記載の装置。 10.ヤング率又は弾性係数が層毎に異なっていることを特徴とする特に請求 項3〜8のいずれかに記載の装置。 11.前記ループ状部材又は層あるいは重なり部が、繊維強化プラスチック又 はいわゆる複合材料から製造されていることを特徴とする特に請求項1〜10の いずれかに記載の装置。 12.前記ループ状部材又は層あるいは重なり部が、炭素繊維強化プラスチッ ク製であることを特徴とする特に請求項1〜11のいずれかに記載の装置。 13.層又は重なり部の間の少なくとも末端部のループ又は引張ループの領域 に、例えばテフロンシートあるいは薄い分離薄膜のようなさまざまな摩擦係数を 有する非粘着材料(6)が配置又は挿入されていることを特徴とする特に請求項 3〜12のいずれかに記載の装置。 14.前記ループ状の係留又は保持部材(1)が、少なくともほとんど緩めら れた弾力性又は柔軟性の外側の層(10)によって包まれていることを特徴とす る特に請求項2〜13のいずれかに記載の装置。 15.発生する引張又は圧縮応力を減衰させるための請求項1又は3〜14の いずれかに記載の装置を包含する張力成分を伝達する建材又は機械部品。 16.請求項1、又は3〜14のいずれかに記載の装置を包含するエンジン用 コンロッド(31)。 17.請求項1〜14のいずれかに記載の装置を包含する建造物の安定部材 又は剪断補強部材。 18.請求項1〜14のいずれかに記載の装置に適した環状の係留又は保持部 材の製造方法であって、肉薄の細長いベルトを何回も重ね合わせてその長手方向 に引き伸ばされた状態(1)で巻き取られ、その際ベルトの両端部(4a、4b )をそれぞれ隣接する、直上又は直下になったベルトに接合することを特徴とす る製造方法。 19.熱可塑性又は柔軟性を有する繊維強化熱硬化性プラスチックあるいは繊 維強化熱可塑性プラスチックよりなる細長い肉薄のベルトを数回にわたり積層し て長手方向に引き伸ばされたループ状に巻かれ、その際ベルトの両端部はそれぞ れ隣合ったベルトの直接接する部分に溶接、接着、又は機械的に接合され、また 必要に応じてそれに次いで、ベルト材料内部において結合又は硬化反応を引き起 こすため張設後、熱、光、赤外線又は紫外線照射及び/又は他の適切なプロセス により処理されることを特徴とする特に請求項18に記載の方法。 20.請求項1〜14のいずれかに記載の装置を岩盤固定アンカーとして使用 する配置方法であって、環状部材(1)は予め穿孔されているボーリング穴(2 5)内に挿入され、ボーリング穴内に挿入された末端部の引張ループ(3)が固 定又は係留され、ボーリング穴は引続き適切な材料(15)で充填され、最終的 に地面から突出した引張ループが適切な手段(9)で係留されることを特徴とす る配置方法。
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