JPS61502970A - 地中アンカー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 地中アンカーと地中坑 本発明は請求の範囲第１項および第１３項の前文の特徴を備える地中アンカーお よび地中坑などのような建築基盤の建築部材に関する。

１９７６年の専門雑Ｑ　”　Ｄｅｒ　Ｂａｕｉｎｇｅｎｉｅｕｒ　５１″　１１ ０ページでの発表から公知のように、ＡクイズとＢタイプのアンカーがある。Ａ タイプのアンカーは引張部材の結合応力を直接グラウチング本体へ伝達する。Ｂ タイプのアンカーは結合応力を圧力管を通してグラウチング本体に伝達する。

Ａタイプのアンカーは、結合応力がグラウチング本体の始めで応力頂点を示し、 次いでアンカー大底側の末端に向かって減少するという欠点を有している。極め て大まかに見れば結合応力はグラウチング区間の始めを最大値とし、グラウチン グ区間の終わりに向かってゼロに近づく三角形に分布している。

Ｂタイプアンカーの場合、この欠点は同様ではあるが唯逆になっており、結合応 力はアンカー大底例の末端で最大値をとり、グラウチング区間の大気側末端に向 かってゼロに近づく。

両タイプのアンカーにおける欠点は、結合応力が定着長にわたって極めて不均等 に分布しているため、最大の結合力を受け入れることができないことである。

本発明の根底となる課題は、その定着力または負荷能力が著しく上昇し、結合力 が定着長にわたって均等に分布されている、アンカー、抗などのような建築部材 を作り出すことにある。

本発明はこの課題を請求の範囲第１項および第１３項の特徴部により解決してい る。

本発明の構成は従属請求の範囲から明らかな通りである。

本発明を以下図面に示した実施例を用いてさらに詳細に説明する０図面において ： 第１図は結合応力経過のグラフを伴う公知のＡタイプアンカーの側面略図、 第２図は結合応力経過のグラフを伴う公知のＢタイプアンカーの側面略図、 第３図は結合応力経過のグラフを伴う本発明によるアンカーの側面略図、 第４図は第３図の変化した実施形態、 第５図は第３図の線Ｖ−Ｖに沿った横断面略図、第６図は第４図の線ｖ＋−ｖｒ に沿った横断面略図、第７ａ図はグラウチング本体領域における本発明によるア ンカーの部分縦断面略図、 第７ｂ図は自由なアンカー長さ領域における第７ａ図のアンカーの部分縦断面図 、 第７ｃ図は第７ａ図の線■Ｃ−■Ｃに沿った横断面略図、第７ｄ図は第７ｂ図の 線■ｄ−■ｄに沿った横断面略図、第８ａ図はグラウチング本体領域での変化し た別の実施例形態の本発明によるアンカーの部分縦断面図、第８ｂ図は自由なア ンカー長さの領域での第８ａ図によるアンカーの部分縦断面図、 第８ｃ図は第８ｂ図の線■Ｃ−■Ｃに沿った横断面略図、第９図はグラウチング 本体領域での別の実施形態による本発明のアンカーの部分縦断面略図、 第１０図は本発明による抗の縦断面略図、第１１図は変化した実施形態による抗 の部分縦断面略図、第１２図は別の実施形態による抗の部分縦断面略図を示す。

第１図に示したＡタイプの公知のグラウチングアンカーは、たとえば固定鋼材の 形での引張部材１を備えている。図示されていないアンカー穴の中に入れられた この引張部材１は固着長ｌにわたって硬化する建築材料によりグラウチングで包 まれる。硬化する建築材料、特にセメントは、引張部材と直接結合している。建 築材料の硬化の後、引張部材１は図示されていない伸展ジヤツキにより矢印の方 向へサポート３に向かって張られる。

建築材料と地盤の継目には結合応力が生じ、その大まかには三角形の経過をグラ ウチング区間に所属するグラフ４が示している。結合応力の最大値はグラウチン グ区間の始めに現れ、その後地盤側の末端に向かってゼロに近づく経過をたどる 。吸収可能な結合応力を越えると、結合応力三角形は大凡、地盤側のアンカー末 端に向かい破線の位置へと移動する。グラウチング本体２の任意の延長により吸 収可能なアンカー力を任意に高めることは不可能である。極めて長いグラウチン グ本体長さの場合、アンカーの地盤側末端での結合応力は僅かでしかないか、ま たはゼロに等しい。

第２図に略図で示したＢタイプの公知のアンカーも固定鋼材の形の引張部材１を 備えている。この引張部材１は被覆管５〔一部を破線で示す〕が施されており、 これにより引張部材１をグラウチング本体２との直接結合から切り離している。

土地側の末端では引張部材１がアンカ一本体６と連結している。これと圧力部材 １°が概ね管の形で結合しており、この管は引張部材１を同心に囲んでいる。引 張部材１はさらに図示されていない伸展ジヤツキにより矢印の方向へサポート３ に向かって張られる。建築材料と地盤の継目には同じく大まかには三角形の結合 応力グラフ４′経過が生じる。ただしこれはグラウチング区間の地盤側末端に最 大値がある。

第３図に略図で示した本発明によるアンカーは少なくとも二つの引張部材１と１ ゛を備え、これらは地盤側末端においてアンカ一本体６を通じて間接または直接 に連結している。引張部材１は第２図のＢタイプアンカーのように、その長さ全 体にわたって被覆管５を備えており、このためグラウチング本体３と結合してい ない。グラウチング本体領域では被覆管なしの引張部材１“は溝をつけるかまた はリブをつけグラウチング本体と直接結合するのが望ましく、また引張部材１の 地盤側末端でアンカ一本体６と間接または直接に結合している。これにより引張 部材１°の地盤側末端区間は引張部材１およびアンカ一本体６を通じて圧力を受 ける。

引張部材１も引張部材１°も図示されていないジヤツキにより記載の矢印方向ヘ サボー１−３に向かって張られる。

第５図から明らかな通り一引張部材１は被覆管５を施した唯一の固定鋼材から形 成することができる。引張部材１°は単一の棒および／またはストランドにより 形成され、引張部材１と同心に配置されている。

第６図から明らかな通り、中央の引張部材１はしかしまた幾つかの、ここでは３ 本の単−棒またはストランドからなっていてもよく、これらはまた共通の被覆管 １′により囲まれている。さらに末端区間の領域で引張部材１“の間に付加鉄材 ８が入れられており、これもその地盤側末端でアンカ一本体と間接または直接に 連結しているが、しかしその他方の末端はグラウチング区間末端で空いたまま終 わっている。この付加鉄材８は引張部材１゛の末端区間と共に圧力部材を形成し ている。

第３図から明らかな通り、サポート３に対して引張部材１および１゛を張ること により、充分大きいグラウチング区間長βの場合、建築材料／地盤の継目に次々 とグラフ４および４゛の結合応力が働く。Ａタイプアンカーに相当する結合応力 グラフ４には、Ｂアンカータイプの逆形態の結合応力グラフ４′が続く。

これから明らかとなるのは、本発明によるアンカーの場合、ＡおよびＢタイプの アンカーを合わせた定着力と略同じ大きさの定着力を得ることができるというこ とであり、しかもＡタイプのアンカーとＢタイプのアンカーの製作の際に互いに 別々にａ・要となるであろうよりも、はるかに穿孔作業が少ない。

第４図によるアンカーの場合、大まかには長方形の結合応力経過が生じるよう努 力している。このことは引張部材１と１゛の同じ張力と、グラウチング区間長の 特別な寸法設定を前提条件とする。

専門雑誌”　Ｄｅｒ　Ｂａｕｉｎｇｅｎｉｅｕｒ　５１″、１９７６年３号にお いて、１１３ページに寸法設定グラフが発表されており、そこから地盤に関連し て特定のグラウチング区間長ｌを達成できるアンカー負荷能力を読み取ることが でき、これに従って引張部材１および１゛も寸法設定することができる。

引張部材１および１゛を同時に張って同じ張力を得ることができるためには、引 張部材１と１゛の種々な鋼材長さを考慮に入れる特殊なプレスが必要となる。

長方形の結合応力経過に達する時、従って同じアンカー長さでのＡまたはＢタイ プアンカーに比して、より大きなアンカー力を得ることができ、これは大きな経 済的意味をもっている。

引張部材１およびｌ“の張力部材配置から正確には同じ大きさで施工できない場 合、台形の結合応力経過が生じ、これは経済性が僅かに劣る。

第７ａ図からグラウチング本体２の領域でのアンカーの構成を一層明瞭に知るこ とができる。鋼棒の形の引張部材１は、たとえばアンカ一本体６とねじ止めされ ている。これはたとえばプラスチックデユープの形の被覆管５によって囲まれて いる。この被覆管５ば引張部材１の長さ全体にわたりアンカ一本体６まで達して いる。グラウチング本体の領域ではこの被覆管５は全部または一定の区間、圧力 棒の内部への折れに一層良く対抗するため、鋼がらなっていてもよい。被覆管５ はさらに外部に溝を備えることができ、これにより同時に圧力管機能をも引き受 ける。アンカ一本体６は円周にリング肩部９を備えている。被覆管５と肩部９の 間のリング空間１０には単−棒の形の引張部材１゛の地盤側末端１１が挿入され ている。リング空間１０の中にも押し込まれる硬化建築材料は、アンカ一本体６ と引張部材１゛の末端１１を互いに結合する。リング肩部９は建築材料の移動を 防ぎ、間隙引張力を吸収する。外側でのリング肩部９の適切な延長と溝っけによ り、リング肩部はさらに圧力管機能も引き受け、圧力負荷を受ける棒またはスト ランドの負荷を一部除去することができる。その末端区間で圧力部材として働く 引張部材１゛の末端１１は、帯１２により・折れないように束ねられている。

第７ｄ図から明らかな通り、自由なアンカー長さの領域では引張部材１も引張部 材１′も被覆管５または５゛によって囲まれている。第８ａ、８ｂ、８ｃ図によ るアンカーにおいてはアンカ一本体６が円周に配分したシリンダ状の袋くりぬき 部１３を備えており、これらは互いに同じ間隔を有している。引張部材１゛の地 盤側末端は、これらのくりぬき部に差し込めるように収容される。

第８ｂ図による自由なアンカー区間にわたって伸びる接続アンカ一部分の場合、 引張部材１および１゛が共通の被覆管５゛°によって囲まれている。

第９図によるアンカーの実施形態の場合、アンカ一本体６は引張部材１を形成す る棒またはストランドの末端の、すえ込みにより生じた厚み１５によって代えら れる。生じる厚みはグラウチング本体２の硬化する建材を通じて圧力部材を形成 する引張部材１゛の末端に引張力を伝達する。引張部材１の末端および引張部材 １゛の末端を囲んでいる鋼管部１６は、間隙引張力を吸収し、硬化した建材の移 動を防ぐ。従来のアンカ一本体６は従って厚み１５、グラウチング本体１６およ び鋼管部１６によって形成される。鋼管部１６は内部溝つけも外部溝つけも備え ており、さらに圧力管機能を引き受ける。

第３図から第９図までのアンカーはグラウチング区間ではさらに図示されていな いプラスチック製のリブつき管に囲まれていてもよく、この管は永久アンカーに 補助腐食防止として役立つ。

第１０図に示された鋼杭は外管２０を備えている。この外管はスリーブにより突 き合わせた単品からなっていてもよい。内部棒２０゜は特別の結合要素なく突き 合わせた華品からなっていてよい。外部管２０にはたとえば溶接した末端キャッ プ２Ｉがあり、その上に内部枠２０゛が立っている。外部管２０と内部枠２０’ は例えば抗頭プレート２２を通じて矢印で示した基盤によりｉ荷される。抗頭プ レートは内部枠２０゛とたとえばねしによって結合されており、このわしにより 抗へ、ドブレート２２は正確な目標高さに設定することができる。圧縮でき、あ るいは絞り出すことができる素地２３が最初外部管２０の端面を抗頭プレート２ ２のリングフランジの端面から分離している。

素地２３は間隔保持のための要素であり、同時に進入するセメントに対し密閉の 機能を行う。

素地２３の高さは外部管２０と内部枠２０゛の種々な有効長さからの結果である 種々な弾性圧縮ひずみを考慮している。鋼製内部枠２０゛の場合、鋼製外部管２ ０の場合より大きい弾性差長さの吸収の後初めて、両端面は完全な摩擦結合を得 ることになる。

いま外部管２０と内部枠２０゛に同じ断面積を選び、グラウチング本体２の中の 結合リブ２４を施した力伝達長さを地盤に調整すると、先端圧力によるそれでな くとも僅かな力削減を無視する場合、ここにも極めて大まかに長方形の結合応力 面が生しる。

第１１図に示された鋼杭は変化させた抗頭構造を有している。鋼杭は基盤によっ て負荷されており、基盤は矢印で示した結合応力により負荷を管状の抗頭本体３ ０に伝達する。この抗頭本体３０は、たとえばねじによって内部Ｗ！２０’と結 合している。圧縮できるまたは絞り出すことができる素地２３がさらに一時的分 離要素として挿入されており、ウオーム構造はこの場合も正確な高さｍｗを可能 にする。

杭管２０と内部枠２０’の同じ力比率で、建築基盤に力伝達長さに沿った長方形 の結合応力経過４と４′が生じるばかりでなく、基礎領域の力伝達長さに１０っ ても大まかに長方形の結合応力経過４゛と４゛°が生じ、これは質の良くないま たは鉄筋なしのコンクリ−１・での抗力吸収に相応のメリットがある。

さらに興味深いのは、抗頭本体３０の中にこの構造によって生じる標準応力経過 ３１である。引張領域（＋）は横収縮を生じ、圧力Ｖ４＊　（−）は横膨張を生 じる。横膨張は吸収できる結合応力を高め、横収縮はこれを減少させる。杭管２ ０と内部枠２０′の力比率の僅かな変化により、これに対抗する働きをすること ができる。

第１２図が示すように抗頭本体３０を回転させることも有利となろう。この場合 標準応力経過３２が示しているように、抗頭本体３０には圧力応力のみが現れる 。

横膨張により吸収できる結合応力が最適化され、これは通切な鉄筋をもつ基礎の 場合有利となるであろう。

−１所ｒＢｈ ニＬシｚｉｉ ニ：Ｚ！１２ 国際調査報告 １６．１Ａ＃、ｌＩ、＆ＰＣ′ｒ／ＤＥ８５１００２４１ＡＮ）ＩＥＸ　Ｔｏ　 τＨＥ　ｒＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　０ＮＩＮＴ ＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＮＯ，ＰＣＴ／ＤＥ８５１００２ ４１（ＳＡ　１０１７２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．地中アンカーが地表側からサポートに対して張ることができる少なくとも一 つのアンカー引張部材を備え、このアンカー引張部材が地中の被覆により縦移動 可能に保持されており、またこのアンカー引張部材のアンカー穴底に向いた末端 にアンカー本体を備え、アンカー引張部材と圧力部材を定着長にわたり埋め込む グラウチング本体にアンカー本体から圧力を受ける圧力部材を備えるものであっ て、圧力部材（１′）も引張部材としてサポート（３）に対して張るため地表側 まで延長されていることを特徴とする地中アンカー。 ２．定着長さとアンカー引張部材およびアンカー圧力部材（１、１′）が、周囲 の地盤を考慮して、張る時に生じる結合応力グラフ而（４、４′）が略重なり合 うように寸法設定されていることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の地中 アンカー。 ３．アンカー引張部材（１）が被覆管（５）に囲まれた中心の棒鋼により形成さ れていること、また圧力部材または引張部材（１′）がこれに同心に個別ストラ ンドおよび／または棒の形で配置されていることを特徴とする、請求の範囲第１ 項または第２項に記載の地中アンカー。 ４．中心のアンカー引張部材（１）が幾つかの個別ストランドまたは棒により形 成されていることを特徴とする、請求の範囲第３項に記載の地中アンカー。 ５．アンカー圧力部材およびアンカー引張部材（１′）の単一ストランドおよび ／または棒の間に、固着長（ｌ）にわたり全部または部分的に伸びる付加鉄材（ ８）が挿入されており、これらがアンカー本体（６）に支えられるか、またはこ れと結合していることを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の地中アンカー。 ６．中心のアンカー引張部材（１）がアンカー本体（５）とねじ止めされており 、アンカー本体が圧力部材末端（１１）の収容のためリング肩部（９）を備えて いることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の地中アンカー。 ７．空いたアンカー長さにわたって中心引張部材（１）も同心の引張／圧力部材 （１′）も被覆管（５、５′）によって囲まれていることを特徴とする、請求の 範囲第１項に記載の地中アンカー。 ８．アンカー本体（６）が、圧力部材として働く引張部材（１１）を収容のため 、円周に均等に配分された袋くりぬき部（１３）を備えていることを特徴とする 、請求の範囲第７項に記載の地中アンカ９．すべての同心の圧力／引張部材（１ ′）が被覆管（５′′）によって囲まれていることを特徴とする、請求の範囲第 ３項に記載の地中アンカー。 １０．中心の引張部材（１）を形成するストランドまたは棒がアンカー穴底に向 いた末端ですえ込みして頭（１５）にされていること、またこの頭と周囲の圧力 ／引張部材（１′）か鋼管部（１６）により囲まれていることを特徴とする、請 求の範囲第４項に記載の地中アンカー。 １１．アンカーがグラウチング区間（２）の領域でさらに間隔をおいて、たとえ ばプラスチック製のリプ管で囲まれていることを特徴とする、請求の範囲第１項 に記載の地中アンカー。 １２．アンカー部分の内部面および／または外部面が溝をつけていることを特徴 とする、上記請求の範囲のいずれか一つまたは幾つかの項に記載の地中アンカー 。 １３．抗穴の中に収容され、グラウチング本体によって囲まれている圧力部材を 備える地中抗であって、圧力部材（２０′）が抗穴底に向いた閉鎖した末端（２ １）をもつ同心の管（２０）に囲まれており、その上端が圧力部材同様圧力を受 けることができるように構成されていることを特徴とする地中抗。 １４．圧力部材（２０′）の上端と切り離しできるように圧力を受けることがで きる抗頭本体（３０）が結合していること、またこの抗頭本体の下縁が外部管（ ２０）の上縁に間隔をおいて終わっていることを特徴とする、請求の範囲第１３ 項に記載の地中抗。 １５．抗頭本体（３０）が圧力を吸収するプレートまたは摩擦体を備えているこ とを特徴とする、請求の範囲第１４項に記載の地中抗。 １６．抗頭本体（３０）の摩擦体が上端で圧力部材（２０′）と、または下端で 圧力部材（２０′）と結合していることを特徴とする、請求の範囲第１４項に記 載の地中抗。