特開 2022-185755 ヘッドキャップ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022185755

(43)【公開日】2022-12-15

(54)【発明の名称】ヘッドキャップ構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/80 20060101AFI20221208BHJP

【ＦＩ】

E02D5/80 Z

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021093568

(22)【出願日】2021-06-03

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】593153428

【氏名又は名称】中日本ハイウェイ・エンジニアリング東京株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】514157799

【氏名又は名称】株式会社グリーン・スロープ

(74)【代理人】

【識別番号】100134647

【弁理士】

【氏名又は名称】宮部 岳志

(72)【発明者】

【氏名】西田 直也

(72)【発明者】

【氏名】野口 明

(72)【発明者】

【氏名】川崎 廣貴

【テーマコード（参考）】

2D041

【Ｆターム（参考）】

2D041GA01

2D041GB01

2D041GC12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】金属以外の材料を利用しながら、支圧板にボルト固定された部位への応力集中が高くなる環境に適用できるヘッドキャップ構造を提供する
【解決手段】本発明に係るヘッドキャップ構造では、定着部材（１，２，３）の全周を囲う周壁を有し、前記周壁の頂部（１１ａ）側が塞がれ、前記周壁の基部側の開口周縁に鍔部（１１ｂ）が設けられ、前記鍔部（１１ｂ）の接地側面にシール部材（１３）が取り付けられている覆い部材（１１）を、金属で形成され、前記鍔部（１１ｂ）の前記接地側面の反対面に当接し前記鍔部（１１ｂ）を支圧板（４）に押し付ける固定部材（１２）により、前記支圧板（４）に水密状態で固定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

定着部材の全周を囲う周壁を有し、前記周壁の頂部側が塞がれ、前記周壁の基部側の開口周縁に鍔部が設けられ、前記鍔部の接地側面にシール部材が取り付けられている覆い部材を、金属で形成され、前記鍔部の前記接地側面の反対面に当接し前記鍔部を支圧板に押し付ける固定部材により、前記支圧板に水密状態で固定することを特徴とするヘッドキャップ構造。

【請求項2】

前記固定部材は、前記覆い部材の周壁に沿って伸びる保護壁を有する請求項１に記載のヘッドキャップ構造。

【請求項3】

前記固定部材の保護壁は、前記定着部材の周壁の全体を覆う請求項１に記載のヘッドキャップ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地すべりなどを防止するための、斜面・のり面の地山安定対策工に使用されるグラウンドアンカー工法において、グラウンドアンカー（以下、テンドンという）の頭部を地山に定着させる部材を覆い保護するためのヘッドキャップ構造に関するものである。

【0002】

グラウンドアンカー工法では、頭部、自由長部、及びアンカー体で構成されるテンドン（テンドン引張材、或いはストランドと称される場合もある）が用いられる。

【0003】

アンカー体は、セメントグラウトの注入でテンドンを地山に固定する機能を有する。また、自由長部は、テンドンを伸縮可能なフリーな状態とするための部位である。

【0004】

頭部は、テンドンを地山表面で、のり枠や受圧板などの受圧構造物に定着させるための部位である。テンドンをジャッキにて緊張させ、アンカーヘッドやくさびなどの冶具を用いて、受圧構造物に定着させる。なお、頭部が受圧構造物に定着された状態において、テンドンには引張力が作用した状態となる。そして、当該引張力は、その反力として地山に圧縮力を作用させることから、地すべりなどの不安定挙動を抑止できる。

【0005】

テンドンの頭部を受圧構造物に定着させる構造としては、例えば、特開平１１－１８１７６８号公報に開示されている構造（以下、圧着グリップネジ定着型とする）が知られている。この圧着グリップネジ定着型では、外周部にネジ溝が刻設された筒状の剛性な耐荷体（以下、マンションとする）をテンドンの頭部に圧着させ、マンションの外周に嵌装された定着ナット及び定着ナットと受圧構造物の間に配置される支圧板（アンカープレート）を介して受圧構造物に頭部が定着される。また、定着ナットとマンションは螺合しているため、定着ナットの位置を調整することにより引張力を調整することができる。

【0006】

一方、別の構造として、例えば、実公平７－２５３６４号公報に開示されている構造（以下、リング付くさびアンカーヘッド定着型とする）が知られている。このリング付くさびアンカーヘッド定着型では、外周に雄ねじが形成され、くさび挿入可能なテーパー状の開口部を有する鋼材挿通孔を貫通させた円盤状の定着体（以下、アンカーヘッドとする）とくさびを使用し、アンカーヘッドと受圧構造物の間に配置される支圧板を介して受圧構造物に頭部を定着させることができる。また、アンカーヘッドの外周に螺合するナットの位置を調整することにより引張力を調整することができる。

【0007】

また、上記圧着グリップネジ定着型、及び、リング付くさびアンカーヘッド定着型のいずれの構造（以下、これらの構造を総称して「頭部定着構造」とする）であっても、頭部定着構造は地表に露出し腐食しやすい環境におかれるため、「地盤工学会基準 グラウンドアンカー設計・施工基準，同解説」で定められている頭部処理がなされている。具体的には、テンドンの頭部を定着させる部材（アンカーヘッド、くさび、マンション、ナットなど、以下「定着部材」とする）をヘッドキャップで覆い、ヘッドキャップ内に防錆油等の防食用材料が充填されている。

【0008】

そして、ヘッドキャップ内に充填された防食用材料の劣化の有無を確認するための様々な手法が提案されている。例えば、特許第５９１６１８４号公報には、非透明な材料で形成され開口部が設けられた外殻部材と、透明な部材で形成された内殻部材とで窓付きキャップを構成し、キャップの内部を視認することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開平１１－１８１７６８号公報

【特許文献2】実公平７－２５３６４号公報

【特許文献3】特許第５９１６１８４号公報

【非特許文献】

【0010】

【非特許文献1】地盤工学会基準 グラウンドアンカー設計・施工基準，同解説 公益社団法人 地盤工学会

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

ヘッドキャップの内部の視認を可能とするためには、ヘッドキャップを、内部の視認を可能とする透光性を有する材質、具体的には、樹脂で形成する必要があり、更に、充填された防食用材料の漏洩を防止するためには、ヘッドキャップの基部を支圧板に対しボルトで固定し水密状態とする必要がある。ところが、支圧板にボルト固定された部位には外力に対する応力が集中し、その度合いが高まる環境では、樹脂で形成されたヘッドキャップはクリープ破壊に至る場合があった。また、ボルト固定に際し使用されボルトに付着した油が、応力の作用した部位に浸透し、ソルベントクラックを引き起こす場合があった。

【0012】

そこで、ヘッドキャップの材質を、応力集中によるクリープ破壊やソルベントクラックが生じないものと、すなわち、金属製としなければならない場合があった。そして、透光性の無い金属で形成されたヘッドキャップの内部を視認するためには、内部が視認できる部位を、具体的には窓部を設ける必要があった。

【0013】

しかしながら、上記窓付きキャップを含む、ヘッドキャップに窓部を設ける従来技術では、ヘッドキャップ内の水密性を維持するために、窓を構成するための透明な部材とヘッドキャップ本体が複雑な構造で接合されていた。そのため、部品点数が増え、或いは、部材の形状が複雑となり、製造や設置に手間を要する問題が生じていた。

【0014】

また、内部の視認が不要な場合であっても、金属以外の材料を利用することが好ましいことがある。例えば、金属で実現することが難しい形状であっても、合成樹脂であれば形成が可能となり、しかもコスト低減を図ることができる場合がある。

【0015】

そこで、本発明は、金属以外の材料を利用しながら、支圧板にボルト固定された部位への応力集中が高くなる環境に適用できるヘッドキャップ構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明に係るヘッドキャップ構造では、定着部材の全周を囲う周壁を有し、前記周壁の頂部側が塞がれ、前記周壁の基部側の開口周縁に鍔部が設けられ、前記鍔部の接地側面にシール部材が取り付けられている覆い部材を、金属で形成され、前記鍔部の前記接地側面の反対面に当接し前記鍔部を支圧板に押し付ける固定部材により、前記支圧板に水密状態で固定する。

【0017】

前記固定部材は、前記覆い部材の周壁に沿って伸びる保護壁を有するものであってもよい。

【0018】

前記固定部材の保護壁は、前記定着部材の周壁の全体を覆うものであってもよい。

【発明の効果】

【0019】

本発明に係るヘッドキャップ構造では、覆い部材の鍔部を支圧板に押し付ける固定部材が、鍔部の接地側面の反対面に当接するため、応力は鍔部全体に分散し、覆い部材の特定の部位に集中することはない。一方、応力集中は、固定部材の支圧板に固定される部位に生じることになるが、固定部材は金属で形成されていることから、応力集中によるクリープ破壊に至るおそれもない。更に、固定部材は金属で形成されていることから、ボルト固定に際し使用されボルトに付着した油の浸透によりソルベントクラックが引き起こされるおそれもない。そのため、覆い部材を形成する材質は金属に制限されることはなく、目的や用途に応じて適切な材質で形成することができる。すなわち、本発明によれば、金属以外の材料を利用しながら、支圧板にボルト固定された部位への応力集中が高くなる環境に適用できる。

【0020】

固定部材は、覆い部材の周壁に沿って伸びる保護壁を有するものであってもよく、この場合、構造全体の強度を高めることができる。そのため、山の斜面のような、落石等の個体が衝突する可能性のある場所にも適用することができる。

【0021】

保護壁の高さ寸法は、設置環境において構造全体に必要とされる強度を考慮して決めればよい。例えば、強度を可能な限り高める必要があれば、保護壁を、覆い部材の周壁の全体を覆う形とすればよい。一方、保護壁の高さ寸法を覆い部材の高さ寸法より小さいものとすれば、覆い部材の材質を、内部が視認できる透光性を有するものとすることにより、覆い部材の内部の視認が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係るヘッドキャップ構造の実施形態を示す正面図である。

【図2】本発明に係るヘッドキャップ構造の他の実施形態を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１を参照しながら、本発明に係るヘッドキャップ構造の実施形態を説明する。
図１に示す実施形態では、頭部定着構造として、アンカーヘッド定着型が採用されている。すなわち、この実施形態では、くさび２を挿入できるテーパー状のくさび受部を有し、テンドン挿通孔を貫通させた円盤状のアンカーヘッド１とくさび２を使用し、アンカーヘッド１と受圧構造物の間に配置される支圧板４を介して、テンドン９の頭部が受圧構造物に定着されるものとなっている。

【0024】

また、アンカーヘッド１の外周には、アンカーヘッド１の外周に形成された雄ねじに螺合するナット（以下、「調整リング３」とする）が、アンカーヘッド１の外周に嵌装されている。そして、この調整リング３の位置を調整することによりテンドン９の引張力を調整することができるものとされている。なお、図１において、アンカーヘッド１の外周に形成された雄ねじの図示は省略されている。

【0025】

くさび２の構成部材の夫々には、テンドン９の外周に適合する形状の凹陥部が設けられており、この凹陥部をテンドン９の外周に当てがい、２つの構成部材でテンドン９を挟持することにより、テンドン９の外周にくさび２が配置された状態となる。そして、くさび２をアンカーヘッド１のくさび受口に嵌め込むことにより、テンドン９を緊張させた状態で定着させるものとなっている。なお、くさび受口の形状は公知であるため、図示及び説明は省略する。

【0026】

テンドン９には、支圧板４に形成された孔の隙間からの水の侵入を防ぐ止水部材６が嵌められている。そして、この止水部材６よりもテンドン９の端部側にくさび２が固定されている。

【0027】

アンカーヘッド１、くさび２、及び調整リング３は、本発明の定着部材に相当し、テンドン９を定着させた状態にある、これら定着部材は、テンドン９の端部と共に、ヘッドキャップ１０で覆われている。なお、図１において、ヘッドキャップ１０は、構造の理解を容易にするため、その断面が表示されている。

【0028】

ヘッドキャップ１０は、覆い部材１１と固定部材１２で構成されている。覆い部材１１は、アンカーヘッド１、くさび２、調整リング３、及びテンドン９の全周を囲う周壁を有している。そして、周壁の頂部１１ａ側は天井壁で塞がれ、周壁の基部側の開口周縁に鍔部１１ｂが設けられている。更に、鍔部１１ｂの接地側面にシール部材１３が取り付けられている。

【0029】

この実施形態では、鍔部１１ｂの接地側面に環状溝が設けられ、シール部材１３はこの環状溝に嵌め込まれている。ただし、シール部材１３を鍔部１１ｂの接地側面に取り付ける手法に制限はなく、他の公知の手法を適宜利用してもよい。

【0030】

また、シール部材１３の形状は、支圧板４に固定された状態にある覆い部材１１の内部を水密状態に維持できるものであれば、環状形に限定されるものではなく、ヘッドキャップ１０の設置状況に適した形状にすることができる。

【0031】

更に、シール部材１３の材質も、支圧板４に固定された状態にある覆い部材１１の内部を水密状態に維持できるものであれば制限はなく、ゴムなど、シール材として公知の素材を使用できる。

【0032】

覆い部材１１の材質として、この実施形態では、ポリカーボネート樹脂が採用されている。そして、内部の視認が可能とされている。ただし、覆い部材１１の材質に制限はなく、使用環境に必要とされる性質や形状、或いは、製造条件や経済性などを考慮し、適切なものとすればよい。

【0033】

例えば、経済性を考慮する場合は、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレン、塩ビなどの樹脂を用いればよい。また、雨水や結露による腐食と紫外線劣化の双方が懸念される場合はアルミニウムを用いればよいが、それに加えて経済性も考慮するのであれば、肉厚を薄いものとすればよい。覆い部材１１の特定の部位に応力が集中することはないため、肉厚を薄くしてもクリープ破壊に至るおそれはない。

【0034】

固定部材１２は、覆い部材１１を挿通できる径の孔が平面視中央を貫通している、金属製の環状部材で構成されている。平面視中央の貫通孔の周囲には、複数のボルト挿通孔１２ａが設けられ、更に、貫通孔の接地側面の開口が拡径され、凹陥部１２ｂが形成されている。なお、支圧板４における複数のボルト挿通孔１２ａに対応する位置には、固定部材１２を支圧板４に固定するためのボルト１４のねじ孔が設けられている。

【0035】

そして、覆い部材１１の鍔部１１ｂを凹陥部１２ｂに嵌め込み、固定部材１２を支圧板４に対しボルト締めすると、凹陥部１２ｂの底面が鍔部１１ｂの接地側面の反対面に当接し、鍔部１１ｂを支圧板４に押し付け、支圧板４に水密状態で固定するものとなっている。

【0036】

ボルト挿通孔１２ａは、覆い部材１１を挿通させる貫通孔の周囲に形成されるものであれば、形成される位置に制限はなく、設置状況等を考慮し形成すればよい。この実施形態のボルト挿通孔１２ａは環状部材に形成されているが、平面視において環状部材から離れる方向に伸びる突出部を環状部材の周縁に複数設け、その突出部にボルト挿通孔１２ａを形成してもよい。

【0037】

固定部材１２の材質は、支圧板４に固定される部位、すなわち、ボルト１４の頭部が当接する部位における応力集中によるクリープ破壊の生じない強度を有し、錆びにくい金属であればよい。例えば、ＳＵＳ、めっき鋼材、塗装鋼材、アルミを用いてもよい。

【0038】

固定部材１２は、構造全体の強度を高めるための保護壁を有するものであってもよい。図２に、固定部材が保護壁を有する実施形態を示す。なお、図２において、図１と実質的に同じ部位には同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

【0039】

図２に示す実施形態の固定部材２２は、覆い部材の周壁に沿って伸びる保護壁２２ａを有している。そして、覆い部材１１の周壁の全体を覆う形で、構造全体の強度を高めるものとなっている。

【0040】

なお、保護壁２２ａの高さ寸法は、設置環境において構造全体に必要とされる強度を考慮して決めればよい。必要とされる強度が小さいものであれば、保護壁２２ａの高さ寸法を覆い部材１１の高さ寸法より小さいものとしてもよい。この場合、保護壁２２ａの上方に露出する、覆い部材１１の先端側部位を通し、覆い部材１１の内部を視認することができる。

【0041】

また、落石等の衝突により覆い部材１１の頂部に外力の作用する可能性がある場合には、保護壁２２ａの頂部側を閉塞し、覆い部材１１の天井壁も覆う形としてもよい。

【0042】

なお、図１及び図２の実施形態では、アンカーヘッド１、くさび２、及び調整リング３を定着部材とするアンカーヘッド定着型の構造となっているが、定着部材に制限はなく、マンションとマンションの外周に嵌装された定着ナットを定着部材とする、圧着グリップネジ定着型の構造であってもよい。

【符号の説明】

【0043】

１ アンカーヘッド
２ くさび
３ 調整リング（定着ナット）
４ 支圧板
６ 止水部材
９ テンドン
１０ ヘッドキャップ
１１ 覆い部材
１１ａ 周壁の頂部
１１ｂ 鍔部
１２、２２ 固定部材
１２ａ ボルト挿通孔
１２ｂ 凹陥部
１３ シール部材
１４ ボルト
２２ａ 保護壁

【図1】

【図2】

【手続補正書】

【提出日】2021-06-07

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項3】

前記固定部材の保護壁は、前記定着部材の周壁の全体を覆う請求項２に記載のヘッドキャップ構造。

【手続補正書】

【提出日】2021-08-10

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

定着部材の全周を囲う周壁を有し、前記周壁の頂部側が塞がれ、前記周壁の基部側の開口周縁に鍔部が設けられ、前記鍔部の接地側面にシール部材が取り付けられている覆い部材を、金属で形成され、前記覆い部材を挿通できる径で平面視中央を貫通する孔を有し、前記鍔部の前記接地側面の反対面に前記鍔部の周方向全体にわたって当接し、前記鍔部を支圧板に押し付ける固定部材により、前記支圧板に水密状態で固定することを特徴とするヘッドキャップ構造。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0016】

本発明に係るヘッドキャップ構造では、定着部材の全周を囲う周壁を有し、前記周壁の頂部側が塞がれ、前記周壁の基部側の開口周縁に鍔部が設けられ、前記鍔部の接地側面にシール部材が取り付けられている覆い部材を、金属で形成され、前記覆い部材を挿通できる径で平面視中央を貫通する孔を有し、前記鍔部の前記接地側面の反対面に前記鍔部の周方向全体にわたって当接し前記鍔部を支圧板に押し付ける固定部材により、前記支圧板に水密状態で固定する。