継手構造、その形成方法及びアンカー体
【課題】簡易な構造を有し、施工時の作業が容易であり、逆転緩み止めの機能を確実に発揮することのできる、アンカー体（例えば、アンカーロッド、ロックボルト等）に適用可能な継手構造を提供する。
【解決手段】継手構造１は、雄ネジが螺刻された棒状部材２，３と、棒状部材２，３を接続するための、雌ネジが螺刻された貫通孔７を有する筒状部材４と、締着具５，６とからなる。筒状部材４の内部において、棒状部材２，３は、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように、傾斜した端面８，９同士を面接触で当接させて配置されている。
【解決手段】継手構造１は、雄ネジが螺刻された棒状部材２，３と、棒状部材２，３を接続するための、雌ネジが螺刻された貫通孔７を有する筒状部材４と、締着具５，６とからなる。筒状部材４の内部において、棒状部材２，３は、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように、傾斜した端面８，９同士を面接触で当接させて配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木や建築の分野で主に使用されるアンカーロッド、ロックボルト等のアンカー体等に適用することのできる継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の地下部分等を造成する土木工事において、土留め部材（例えば、Ｈ字鋼)や、吹き付け面（例えば、セメント系硬化層からなる法面）や、露出した地盤の法面等を安定化するための手段として、地盤中の適宜の深さの地点に達した一端を有し、かつ前記建築部材や吹き付け面等に他端を固着させたアンカー体（例えば、建築部材を安定化するためのアンカーロッドや、吹き付け面等を安定化するためのロックボルト等）が知られている。
なお、アンカーロッドの地中部分の周囲には、注入されたグラウト材の固化体が存在し、この固化体がアンカーとなって、前記建築部材と地盤とを強固に結合し、前記建築部材の安定を確保している。
長尺のアンカー体は、複数の棒状部材（例えば、少なくとも両端付近が螺刻されたネジ鋼棒）を接続して作製される。この接続箇所は、例えば、図６に示す継手構造３０として構成される。図６中、雌ネジが螺刻された貫通孔４０を有する筒状部材３３に対して、貫通孔の一方の側から、貫通孔の全長の半ば辺りまで、棒状部材（ネジ鋼棒）３１が螺入されているとともに、貫通孔の他方の側から、棒状部材３１と当接するかまたはその近傍に達するまで、他の棒状部材（ネジ鋼棒）３２が螺入されている。そして、筒状部材３３のボルト挿通孔にボルト３４，３５，３６，３７が螺入され、これらのボルトの先端が棒状部材３１，３２の外周面に当接することによって、棒状部材３１と棒状部材３２とが、互いに固定された状態で接続される。なお、棒状部材３１，３２の端面３８，３９は、軸線に垂直な面として形成されている。
しかし、図６に示す継手構造３０を作製するには、ボルト３４，３５，３６，３７を堅固に締め付けなければならず、多大の労力を要する。また、ボルト３４，３５の締め付けが緩い場合には、筒状部材３３に対する棒状部材３１の固定状態が緩くなり、その結果、削孔時の振動等に影響されて、棒状部材３１が回転しながら下方（緩む方向）に移動し、継手構造３０に緩みが生じる可能性がある。
そのため、このような現象を阻止する機能（逆転緩み止め機能）を有し、かつ、多大の労力を要さずに筒状部材３３に対して棒状部材３１，３２を安定的に堅固に固定することのできる継手構造が求められている。
【０００３】
一方、土木や建築の分野において、ＲＣ構造（鉄筋コンクリート）を有する長尺の基礎や柱の構築工事の際に、溶接継手による鉄筋の接合方法に代えて、近年、継手ナットおよびロックナットを含む継手構造が広く採用されている。この継手構造は、まず、継手ナット（雌ネジが螺刻された貫通孔を有する筒状部材）の一方端からネジ鋼棒をほぼ中央までねじ込み、続いて他方端から別のネジ鋼棒をねじ込んで前記のネジ鋼棒に突合させた上で、それぞれのネジ鋼棒が緩まないように継手ナットの両端にてロックナットで固定し、さらに緩み止めのために継手ナットの通孔からグラウト材を充填し、ロックナットにもグラウト材を塗布することによって構成される（特許文献１の図４参照）。
しかし、この継手構造は、グラウト材の充填などの複雑な作業を要する。そこで、２本のネジ鋼棒の端面同士を突き合わせる継手において、それぞれのネジ鋼棒のネジ径に一致する内ネジを有するナット継手のほぼ中央まで一方のネジ鋼棒を螺合したうえで、前記ナット継手の少なくとも内ネジを変形し、前記一方のネジ鋼棒と前記ナット継手とをカシメ止めした土木建設用ネジ鋼棒の継手が、提案されている（特許文献１の図１参照）。
【特許文献１】特開２０００−８５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、図６に示す継手構造は、施工時に多大の労力を要し、また、ボルトの締め付けが緩いと、逆転緩み止めの機能を発揮できなくなる可能性があるという問題がある。
また、前記の文献の図１に記載された土木建設用ネジ鋼棒の継手は、カシメ止めによる内ネジの変形が不十分であると、ネジ鋼棒の逆転緩み止めを阻止することができないおそれがある。また、ナット継手が大きな肉厚を有する場合には、カシメ止めの加工作業が困難になると考えられる。
そこで、本発明は、アンカーロッド、ロックボルト等のアンカー体等に適用することのできる継手構造であって、簡易な構造を有し、施工時の作業が容易であり、逆転緩み止めの機能を確実に発揮することのできる継手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】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ネジ鋼棒の如き棒状部材の端面を、軸線と垂直な面に対して所定の角度をなす傾斜した面に形成したうえで、このような傾斜した端面を有する２つの棒状部材と、これら２つの棒状部材に螺合しうる筒状部材とを用いて、継手構造を形成すれば、施工時の作業が容易であり、しかも、逆転緩み止めの機能を確実に発揮することができるなどの優れた効果が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、下記の［１］〜［６］を提供するものである。
［１］ 外周面に雄ネジが螺刻された２つの棒状部材と、これら２つの棒状部材を接続するための、内周面に雌ネジが螺刻された貫通孔を有する筒状部材とからなる継手構造であって、前記２つの棒状部材が、各々、軸線と垂直な面に対して所定の角度をなす傾斜した端面を有し、前記筒状部材の貫通孔の一方の側から、前記２つの棒状部材の一方の部材が、所定の深さだけ螺入され、かつ、前記筒状部材の貫通孔の他方の側から、前記２つの棒状部材の他方の部材が、所定の深さだけ螺入されており、前記筒状部材の内部において、前記２つの棒状部材が、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように、傾斜した端面同士を近接（棒状部材同士が当接している場合と、棒状部材間に薄肉の中間部材が介在している場合の両方を含む。）させて配置されていることを特徴とする継手構造。
［２］ 前記２つの棒状部材の端面同士が当接し、かつ、これら２つの棒状部材に亘る連続的な雄ネジが形成されている前記［１］の継手構造。
［３］ 前記２つの棒状部材に螺合された一対の締着具によって、前記筒状部材が両側から締着されてなる前記［１］又は［２］の継手構造。
［４］ 前記棒状部材の端面の前記角度が、１０〜６０度である前記［１］〜［３］のいずれかの継手構造。
［５］ 地盤の表面形成体（例えば、Ｈ字鋼等の土留め部材や、セメント系組成物を用いた吹き付け面や、露出した地盤の法面等）を安定化するために、適宜の深さの地点に一端が達するまで地盤中に貫入し、かつ、前記表面形成体に他端を固着して用いられるアンカー体（例えば、アンカーロッドや、ロックボルト等）であって、前記［１］〜［４］のいずれかの継手構造を含むことを特徴とするアンカー体。
［６］ 前記［１］〜［４］のいずれかの継手構造を形成するための方法であって、（ａ）前記２つの棒状部材の一方の部材に、前記筒状部材を完全に螺合させて、当該棒状部材の端面を前記筒状部材から露出させる工程と、（ｂ）該露出した端面に、前記２つの棒状部材の他方の部材の端面を近接して対向させる工程と、（ｃ）前記筒状部材を、前記２つの棒状部材の他方の部材に向けて移動させることによって、前記２つの棒状部材に亘って前記筒状部材が螺合した状態とする工程と、（ｄ）前記２つの棒状部材の各々に締着具を螺合し、これら一対の締着具によって前記筒状部材を両側から締着して、継手構造を完成させる工程を含むことを特徴とする継手構造の形成方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の継手構造は、２つの棒状部材が、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように、傾斜した端面同士を近接させて配置されているので、逆転緩み止めの機能を確実に発揮することができる。
また、本発明の継手構造は、多大の労力を要することなく、熟練を要しない単純な作業によって容易かつ迅速に作製することができる。
さらに、本発明の継手構造は、簡易な構造を有し、必要な部品および材料の数が少なく、低コストで作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ本発明の継手構造の一例を説明する。図１は、本発明の継手構造の一例を示す断面図、図２は、図１に示す継手構造中の棒状部材の端面付近を拡大して示す図、図３は、図１に示す継手構造の形成方法の一例を示すフロー図、図４は、本発明の継手構造を含むアンカーロッドの施工方法を説明するための図、図５は、アンカーロッドの施工に用いられるアンカードリル搭載車両の一例を示す図である。
【０００９】
図１中、継手構造１は、接続の対象物である２つの棒状部材２，３と、筒状部材４と、一対の締着具（例えば、ナット、結束テープ等）５，６とから構成されている。なお、棒状部材３の上部および棒状部材２の下部は、図示を省略している。
棒状部材２，３は、各々、所定の長さを有する長尺の棒状体であり、少なくとも一端（好ましくは両端）を含む所定の領域の外周面に、雄ネジが螺刻されている。棒状部材２，３は、内部に空間を有しない棒体でもよいし、中空の管体でもよい。棒状部材２，３の例としては、ネジ鋼棒等が挙げられる。なお、ネジ鋼棒の種類としては、全ネジ鋼棒や、両端付近のみを螺刻した鋼棒等が挙げられる。
棒状部材２，３は、軸線（図２中のＡ）と垂直な面に対して所定の角度（図２中のα、α’）をなす傾斜した端面８，９を有する。端面８，９は、通常、平坦な面として形成される。
軸線と垂直な面に対する端面８，９の角度α、α’は、好ましくは１０〜６０度、より好ましくは１５〜５０度、特に好ましくは２０〜４０度である。
該角度が１０度未満では、棒状部材２，３が互いに軸線を中心として相対的に回転して、逆転緩み止めの機能を発揮できなくなるおそれがある。該角度が６０度を超えると、端面を含む先端部分が破損し易くなるなどの問題が生じうる。
棒状部材２の端面８の角度αと、棒状部材３の端面９の角度α’は、棒状部材２と棒状部材３を面接触で安定的に接続するためには、同一であることが好ましい。棒状部材２，３の角度α，α’が異なる場合でも、その角度の差（α−α’）は、５度以内であることが好ましい。
棒状部材２の径と棒状部材３の径は、異なる径でも良いが、作業の容易化等の観点から、同一であることが好ましい。
【００１０】
筒状部材４は、棒状部材２，３の雄ネジと螺合しうる雌ネジを有する貫通孔７が軸線方向に延びるように穿設されている円筒状の部材である。
筒状部材４の内部において、棒状部材２，３は、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように端面８，９同士を近接させて配置されている。
ここで、「互いに軸線を中心として相対的に回転しない」とは、一方の棒状部材（例えば、棒状部材８）を固定したときに、他方の棒状部材（例えば、棒状部材９）も固定されて、軸線（図２中のＡ）を中心として自由に回転できなくなることをいう。
また、「端面８，９同士を近接させて」とは、棒状部材２，３同士が当接している場合と、棒状部材２，３間に薄肉の中間部材（例えば、ワッシャー、スプリング等）が介在している場合の両方を含むことを意味する。
【００１１】
本発明の継手構造の好ましい形態の一例として、図１に示すように、棒状部材２，３の端面８，９同士が、中間部材を介在させることなく面接触で当接して、棒状部材２，３に亘る連続的な雄ネジが形成されているものが挙げられる。
締着具５，６は、棒状部材２，３に螺合させた状態で、筒状部材４を両側から締着するための部材である。締着具５，６を用いることによって、棒状部材２，３同士が圧接されて堅固に接続されるとともに、棒状部材２，３に対して筒状部材４が相対的に回転しながら軸線方向に移動するのを防止することができる。
締着具５，６としては、ナット、結束テープ、圧着グリップ、ピン等が挙げられる。筒状部材４と締着具５，６の間に、ワッシャー等の他の部材を介在させてもよい。
【００１２】
次に、継手構造の形成方法について説明する。
図３の（ａ）に示すように、まず、棒状部材３に対して、下方から締着具６を螺合させた後、下方から筒状部材４を完全に螺合させて、棒状部材３の端面９が筒状部材４から露出した状態とする。
その後、図３の（ｂ）に示すように、棒状部材２に締着具５を螺合したうえで、棒状部材３の端面９に対して、下方から、棒状部材２の端面８を近接して対向させる。
この際、棒状部材２，３が、一体的に連続した雄ネジを形成しうる場合には、端面９に対して端面８を面接触で当接させる。棒状部材２，３が、一体的に連続した雄ネジを形成しない場合には、棒状部材２，３間に薄肉の中間部材（例えば、ワッシャー、スプリング等）を介在させて、棒状部材２，３と筒状部材４との螺合を可能にすればよい。
次いで、棒状部材２，３の端面８，９同士を近接して対向させた状態を保ったまま、筒状部材４を棒状部材２に向けて下方に移動させると、図３の（ｃ）に示すように、筒状部材４の上方から貫通孔７の所定の深さまで棒状部材３が螺入し、かつ、筒状部材４の下方から貫通孔７の所定の深さまで棒状部材２が螺入した状態となる。
最後に、締着具５，６を筒状部材４に向けて移動させ、締着具５，６によって筒状部材４を両側から締着すると、図３の（ｄ）に示すように、棒状部材２，３同士が圧接し、かつ筒状部材４が固定された状態となり、継手構造１が完成する。
なお、棒状部材２，３は、各々、図示しない反対側の端部に、端面８，９と同様に形成された端面を有している。そのため、棒状部材２，３と同様の部材をさらに接続していくことによって、所望の長さを有する棒状体（例えば、アンカーロッド、ロックボルト等）を作製することができる。
【００１３】
次に、本発明の継手構造をアンカー体に適用した一例について説明する。
図４は、建築物の地下部分を造成する土木工事において、当該地下部分の周縁に擁壁の構成資材として配設された山留め部材１０を安定させることを目的としてアンカーロッド１４を取り付ける際の施工方法を説明する図である。
図４中の（ａ）は、地盤１１中にアンカードリル１２を貫入している状態（施工中の状態）を示し、図４中の（ｂ）は、アンカーロッド１４によって建築部材１０と地盤１１とが強固に結合された状態（施工後の状態）を示す。
ここで、アンカードリル１２は、例えば、図５に示すアンカードリル搭載車両２１によって地盤１１中に貫入されるものである。図５中、アンカードリル搭載車両２１は、車両本体２５と、運転席２６と、走行用のキャタピラ２７と、可動式のアーム２３と、アーム２３に沿って上下方向に摺動可能な回転駆動手段２２およびその下方に延びるケーシングロッド１３等を含むアンカードリル１２等を備えている。なお、アンカードリル１２の種類として、油圧式ロータリーパーカッションドリル等が挙げられる。
図５及び図４中の（ａ）において、アンカードリル１２は、円筒状のケーシングロッド１３と、ケーシングロッド１３の先端に取り付けられた地盤掘削刃であるアウタービット１５と、ケーシングロッド１３内にて軸線に沿って延びるアンカーロッド（芯材）１４と、アンカーロッド１４の先端に取り付けられた地盤掘削刃であるインナービット１６と、アンカーロッド１４に沿って配設された注入ホース（図示せず）と、ケーシングロッド１３およびアンカーロッド１４を回転駆動するための回転駆動手段２２等を備えている。
【００１４】
アンカーロッド１４は、本発明の継手構造１によって接続された複数の棒状部材（例えば、ネジ鋼棒）２を主体とするものである。なお、棒状部材２を継ぎ足して、アンカーロッド１４の長さを大きくする際には、ケーシングロッド１３の構成部材の継ぎ足しも同時に行ない、アンカーロッド１４とケーシングロッド１３の長さが常に同じになるようにする。
アンカーロッド１４の先端付近には、ケーシングロッド１３との連結部が設けられている。この連結部によって、アンカーロッド１４がケーシングロッド１３内の所定の位置（具体的には、中心の軸線に沿った位置）に固定されている。この連結部は、後述のように、アンカーロッド１４とケーシングロッド１３との固定を遠隔操作で解除しうるように構成されている。
アンカーロッド１４の地盤掘削側とは反対側の端部には、アンカーロッド１４およびケーシングロッド１３を回転駆動するための回転駆動手段２２（図５参照）が配設されている。
【００１５】
アンカードリル１２の使用方法を説明すると、まず、山留め部材（例えば、Ｈ型鋼）１０に予め穿設されている貫通孔に、アンカードリル１２を通した後、アンカードリル１２を回転させて、アウタービット１５およびインナービット１６によって地盤１１を削孔していく。それに伴い、アンカードリル１２の先端は、徐々に地盤１１中に進入していく（図４中の（ａ））。
アンカードリル１２の先端が所定の深さに達した後、アンカーロッド１４に装着されている注入ホースによって、アンカーロッド１４の先端付近からグラウト材（例えば、セメントミルク）１７を噴射し、アンカーロッド１４の先端付近の周囲にグラウト材１７を充填する。グラウト材１７は、時間が経つと固化体となり、アンカーとしての役割を有するようになる。
次いで、ケーシングロッド１３とアンカーロッド１４との連結部の固定を解除し、アンカーロッド１４を残したまま、ケーシングロッド１３のみを地盤１１から引き抜く。その後、山留め部材１０から工事現場の空間に向かって露出しているアンカーロッド１４の端部に、固着具１９を用いて台座１８を取り付ける。こうして、図４の（ｂ）に示すように、アンカーロッド１４、固化したグラウト材１７、台座１８等からなるアンカー構造体が完成する。
【実施例】
【００１６】
［実施例１］
図４に示すように、建築物の地下部分を造成する工事現場において、土留め用の擁壁を形成する土留め部材（Ｈ型鋼）１０の孔に、アンカードリル（油圧式ロータリーパーカッションドリル）１２を通し、アンカードリル１２を回転させて、その先端部分のアウタービット１５およびインナービット１６によって地盤１１を削孔していき、最終的に、地盤１１中の所定の深さ（約７．０ｍ）までアンカードリル１２（ケーシングロッド１３およびアンカーロッド１４）を貫入させた。
貫入後のアンカーロッド１４は、本発明の継手構造１（図１参照）を用いて、長さ４．０ｍ、３５ｍｍ径の全ネジ鋼棒と、長さ１．５ｍ、３５ｍｍ径の全ネジ鋼棒と、長さ４．０ｍ、３５ｍｍ径の全ネジ鋼棒を、この順で接続してなるものであった。なお、これら３本の棒状部材の端面の角度α、α’（図２参照）は、いずれも３５度であった。筒状部材４の寸法は、長さ１８ｃｍ、外径５５ｍｍであった。
アンカーロッド１４を地盤１１から引き抜いて、継手構造１の各部の緩みの有無を確認したところ、緩みは全く認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の継手構造の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す継手構造中の棒状部材の端面付近を拡大して示す図である。
【図３】図１に示す継手構造の形成方法の一例を示すフロー図である。
【図４】本発明の継手構造を含むアンカーロッドの施工方法を説明するための図である。
【図５】アンカーロッドの施工に用いられるアンカードリル搭載車両の一例を示す図である。
【図６】従来の継手構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 継手構造
２，３ 棒状部材（ネジ鋼棒）
４ 筒状部材
５，６ 締着具
７ 貫通孔
８，９ 傾斜した端面
１０ 建築部材
１１ 地盤
１２ アンカードリル
１３ ケーシングロッド
１４ アンカーロッド
１５ アウタービット
１６ インナービット
１７ グラウト材
１８ 台座
１９ 固着具
２１ アンカードリル搭載車両
２２ 回転駆動手段
２３ アーム
２４ 支持部
２５ 車両本体
２６ 運転席
２７ キャタピタ
３０ 継手構造
３１，３２ 棒状部材（ネジ鋼棒）
３３ 筒状部材
３４，３５，３６，３７ ボルト
３８，３９ 端面
４０ 貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木や建築の分野で主に使用されるアンカーロッド、ロックボルト等のアンカー体等に適用することのできる継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の地下部分等を造成する土木工事において、土留め部材（例えば、Ｈ字鋼)や、吹き付け面（例えば、セメント系硬化層からなる法面）や、露出した地盤の法面等を安定化するための手段として、地盤中の適宜の深さの地点に達した一端を有し、かつ前記建築部材や吹き付け面等に他端を固着させたアンカー体（例えば、建築部材を安定化するためのアンカーロッドや、吹き付け面等を安定化するためのロックボルト等）が知られている。
なお、アンカーロッドの地中部分の周囲には、注入されたグラウト材の固化体が存在し、この固化体がアンカーとなって、前記建築部材と地盤とを強固に結合し、前記建築部材の安定を確保している。
長尺のアンカー体は、複数の棒状部材（例えば、少なくとも両端付近が螺刻されたネジ鋼棒）を接続して作製される。この接続箇所は、例えば、図６に示す継手構造３０として構成される。図６中、雌ネジが螺刻された貫通孔４０を有する筒状部材３３に対して、貫通孔の一方の側から、貫通孔の全長の半ば辺りまで、棒状部材（ネジ鋼棒）３１が螺入されているとともに、貫通孔の他方の側から、棒状部材３１と当接するかまたはその近傍に達するまで、他の棒状部材（ネジ鋼棒）３２が螺入されている。そして、筒状部材３３のボルト挿通孔にボルト３４，３５，３６，３７が螺入され、これらのボルトの先端が棒状部材３１，３２の外周面に当接することによって、棒状部材３１と棒状部材３２とが、互いに固定された状態で接続される。なお、棒状部材３１，３２の端面３８，３９は、軸線に垂直な面として形成されている。
しかし、図６に示す継手構造３０を作製するには、ボルト３４，３５，３６，３７を堅固に締め付けなければならず、多大の労力を要する。また、ボルト３４，３５の締め付けが緩い場合には、筒状部材３３に対する棒状部材３１の固定状態が緩くなり、その結果、削孔時の振動等に影響されて、棒状部材３１が回転しながら下方（緩む方向）に移動し、継手構造３０に緩みが生じる可能性がある。
そのため、このような現象を阻止する機能（逆転緩み止め機能）を有し、かつ、多大の労力を要さずに筒状部材３３に対して棒状部材３１，３２を安定的に堅固に固定することのできる継手構造が求められている。
【０００３】
一方、土木や建築の分野において、ＲＣ構造（鉄筋コンクリート）を有する長尺の基礎や柱の構築工事の際に、溶接継手による鉄筋の接合方法に代えて、近年、継手ナットおよびロックナットを含む継手構造が広く採用されている。この継手構造は、まず、継手ナット（雌ネジが螺刻された貫通孔を有する筒状部材）の一方端からネジ鋼棒をほぼ中央までねじ込み、続いて他方端から別のネジ鋼棒をねじ込んで前記のネジ鋼棒に突合させた上で、それぞれのネジ鋼棒が緩まないように継手ナットの両端にてロックナットで固定し、さらに緩み止めのために継手ナットの通孔からグラウト材を充填し、ロックナットにもグラウト材を塗布することによって構成される（特許文献１の図４参照）。
しかし、この継手構造は、グラウト材の充填などの複雑な作業を要する。そこで、２本のネジ鋼棒の端面同士を突き合わせる継手において、それぞれのネジ鋼棒のネジ径に一致する内ネジを有するナット継手のほぼ中央まで一方のネジ鋼棒を螺合したうえで、前記ナット継手の少なくとも内ネジを変形し、前記一方のネジ鋼棒と前記ナット継手とをカシメ止めした土木建設用ネジ鋼棒の継手が、提案されている（特許文献１の図１参照）。
【特許文献１】特開２０００−８５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、図６に示す継手構造は、施工時に多大の労力を要し、また、ボルトの締め付けが緩いと、逆転緩み止めの機能を発揮できなくなる可能性があるという問題がある。
また、前記の文献の図１に記載された土木建設用ネジ鋼棒の継手は、カシメ止めによる内ネジの変形が不十分であると、ネジ鋼棒の逆転緩み止めを阻止することができないおそれがある。また、ナット継手が大きな肉厚を有する場合には、カシメ止めの加工作業が困難になると考えられる。
そこで、本発明は、アンカーロッド、ロックボルト等のアンカー体等に適用することのできる継手構造であって、簡易な構造を有し、施工時の作業が容易であり、逆転緩み止めの機能を確実に発揮することのできる継手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】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ネジ鋼棒の如き棒状部材の端面を、軸線と垂直な面に対して所定の角度をなす傾斜した面に形成したうえで、このような傾斜した端面を有する２つの棒状部材と、これら２つの棒状部材に螺合しうる筒状部材とを用いて、継手構造を形成すれば、施工時の作業が容易であり、しかも、逆転緩み止めの機能を確実に発揮することができるなどの優れた効果が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、下記の［１］〜［６］を提供するものである。
［１］ 外周面に雄ネジが螺刻された２つの棒状部材と、これら２つの棒状部材を接続するための、内周面に雌ネジが螺刻された貫通孔を有する筒状部材とからなる継手構造であって、前記２つの棒状部材が、各々、軸線と垂直な面に対して所定の角度をなす傾斜した端面を有し、前記筒状部材の貫通孔の一方の側から、前記２つの棒状部材の一方の部材が、所定の深さだけ螺入され、かつ、前記筒状部材の貫通孔の他方の側から、前記２つの棒状部材の他方の部材が、所定の深さだけ螺入されており、前記筒状部材の内部において、前記２つの棒状部材が、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように、傾斜した端面同士を近接（棒状部材同士が当接している場合と、棒状部材間に薄肉の中間部材が介在している場合の両方を含む。）させて配置されていることを特徴とする継手構造。
［２］ 前記２つの棒状部材の端面同士が当接し、かつ、これら２つの棒状部材に亘る連続的な雄ネジが形成されている前記［１］の継手構造。
［３］ 前記２つの棒状部材に螺合された一対の締着具によって、前記筒状部材が両側から締着されてなる前記［１］又は［２］の継手構造。
［４］ 前記棒状部材の端面の前記角度が、１０〜６０度である前記［１］〜［３］のいずれかの継手構造。
［５］ 地盤の表面形成体（例えば、Ｈ字鋼等の土留め部材や、セメント系組成物を用いた吹き付け面や、露出した地盤の法面等）を安定化するために、適宜の深さの地点に一端が達するまで地盤中に貫入し、かつ、前記表面形成体に他端を固着して用いられるアンカー体（例えば、アンカーロッドや、ロックボルト等）であって、前記［１］〜［４］のいずれかの継手構造を含むことを特徴とするアンカー体。
［６］ 前記［１］〜［４］のいずれかの継手構造を形成するための方法であって、（ａ）前記２つの棒状部材の一方の部材に、前記筒状部材を完全に螺合させて、当該棒状部材の端面を前記筒状部材から露出させる工程と、（ｂ）該露出した端面に、前記２つの棒状部材の他方の部材の端面を近接して対向させる工程と、（ｃ）前記筒状部材を、前記２つの棒状部材の他方の部材に向けて移動させることによって、前記２つの棒状部材に亘って前記筒状部材が螺合した状態とする工程と、（ｄ）前記２つの棒状部材の各々に締着具を螺合し、これら一対の締着具によって前記筒状部材を両側から締着して、継手構造を完成させる工程を含むことを特徴とする継手構造の形成方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の継手構造は、２つの棒状部材が、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように、傾斜した端面同士を近接させて配置されているので、逆転緩み止めの機能を確実に発揮することができる。
また、本発明の継手構造は、多大の労力を要することなく、熟練を要しない単純な作業によって容易かつ迅速に作製することができる。
さらに、本発明の継手構造は、簡易な構造を有し、必要な部品および材料の数が少なく、低コストで作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ本発明の継手構造の一例を説明する。図１は、本発明の継手構造の一例を示す断面図、図２は、図１に示す継手構造中の棒状部材の端面付近を拡大して示す図、図３は、図１に示す継手構造の形成方法の一例を示すフロー図、図４は、本発明の継手構造を含むアンカーロッドの施工方法を説明するための図、図５は、アンカーロッドの施工に用いられるアンカードリル搭載車両の一例を示す図である。
【０００９】
図１中、継手構造１は、接続の対象物である２つの棒状部材２，３と、筒状部材４と、一対の締着具（例えば、ナット、結束テープ等）５，６とから構成されている。なお、棒状部材３の上部および棒状部材２の下部は、図示を省略している。
棒状部材２，３は、各々、所定の長さを有する長尺の棒状体であり、少なくとも一端（好ましくは両端）を含む所定の領域の外周面に、雄ネジが螺刻されている。棒状部材２，３は、内部に空間を有しない棒体でもよいし、中空の管体でもよい。棒状部材２，３の例としては、ネジ鋼棒等が挙げられる。なお、ネジ鋼棒の種類としては、全ネジ鋼棒や、両端付近のみを螺刻した鋼棒等が挙げられる。
棒状部材２，３は、軸線（図２中のＡ）と垂直な面に対して所定の角度（図２中のα、α’）をなす傾斜した端面８，９を有する。端面８，９は、通常、平坦な面として形成される。
軸線と垂直な面に対する端面８，９の角度α、α’は、好ましくは１０〜６０度、より好ましくは１５〜５０度、特に好ましくは２０〜４０度である。
該角度が１０度未満では、棒状部材２，３が互いに軸線を中心として相対的に回転して、逆転緩み止めの機能を発揮できなくなるおそれがある。該角度が６０度を超えると、端面を含む先端部分が破損し易くなるなどの問題が生じうる。
棒状部材２の端面８の角度αと、棒状部材３の端面９の角度α’は、棒状部材２と棒状部材３を面接触で安定的に接続するためには、同一であることが好ましい。棒状部材２，３の角度α，α’が異なる場合でも、その角度の差（α−α’）は、５度以内であることが好ましい。
棒状部材２の径と棒状部材３の径は、異なる径でも良いが、作業の容易化等の観点から、同一であることが好ましい。
【００１０】
筒状部材４は、棒状部材２，３の雄ネジと螺合しうる雌ネジを有する貫通孔７が軸線方向に延びるように穿設されている円筒状の部材である。
筒状部材４の内部において、棒状部材２，３は、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように端面８，９同士を近接させて配置されている。
ここで、「互いに軸線を中心として相対的に回転しない」とは、一方の棒状部材（例えば、棒状部材８）を固定したときに、他方の棒状部材（例えば、棒状部材９）も固定されて、軸線（図２中のＡ）を中心として自由に回転できなくなることをいう。
また、「端面８，９同士を近接させて」とは、棒状部材２，３同士が当接している場合と、棒状部材２，３間に薄肉の中間部材（例えば、ワッシャー、スプリング等）が介在している場合の両方を含むことを意味する。
【００１１】
本発明の継手構造の好ましい形態の一例として、図１に示すように、棒状部材２，３の端面８，９同士が、中間部材を介在させることなく面接触で当接して、棒状部材２，３に亘る連続的な雄ネジが形成されているものが挙げられる。
締着具５，６は、棒状部材２，３に螺合させた状態で、筒状部材４を両側から締着するための部材である。締着具５，６を用いることによって、棒状部材２，３同士が圧接されて堅固に接続されるとともに、棒状部材２，３に対して筒状部材４が相対的に回転しながら軸線方向に移動するのを防止することができる。
締着具５，６としては、ナット、結束テープ、圧着グリップ、ピン等が挙げられる。筒状部材４と締着具５，６の間に、ワッシャー等の他の部材を介在させてもよい。
【００１２】
次に、継手構造の形成方法について説明する。
図３の（ａ）に示すように、まず、棒状部材３に対して、下方から締着具６を螺合させた後、下方から筒状部材４を完全に螺合させて、棒状部材３の端面９が筒状部材４から露出した状態とする。
その後、図３の（ｂ）に示すように、棒状部材２に締着具５を螺合したうえで、棒状部材３の端面９に対して、下方から、棒状部材２の端面８を近接して対向させる。
この際、棒状部材２，３が、一体的に連続した雄ネジを形成しうる場合には、端面９に対して端面８を面接触で当接させる。棒状部材２，３が、一体的に連続した雄ネジを形成しない場合には、棒状部材２，３間に薄肉の中間部材（例えば、ワッシャー、スプリング等）を介在させて、棒状部材２，３と筒状部材４との螺合を可能にすればよい。
次いで、棒状部材２，３の端面８，９同士を近接して対向させた状態を保ったまま、筒状部材４を棒状部材２に向けて下方に移動させると、図３の（ｃ）に示すように、筒状部材４の上方から貫通孔７の所定の深さまで棒状部材３が螺入し、かつ、筒状部材４の下方から貫通孔７の所定の深さまで棒状部材２が螺入した状態となる。
最後に、締着具５，６を筒状部材４に向けて移動させ、締着具５，６によって筒状部材４を両側から締着すると、図３の（ｄ）に示すように、棒状部材２，３同士が圧接し、かつ筒状部材４が固定された状態となり、継手構造１が完成する。
なお、棒状部材２，３は、各々、図示しない反対側の端部に、端面８，９と同様に形成された端面を有している。そのため、棒状部材２，３と同様の部材をさらに接続していくことによって、所望の長さを有する棒状体（例えば、アンカーロッド、ロックボルト等）を作製することができる。
【００１３】
次に、本発明の継手構造をアンカー体に適用した一例について説明する。
図４は、建築物の地下部分を造成する土木工事において、当該地下部分の周縁に擁壁の構成資材として配設された山留め部材１０を安定させることを目的としてアンカーロッド１４を取り付ける際の施工方法を説明する図である。
図４中の（ａ）は、地盤１１中にアンカードリル１２を貫入している状態（施工中の状態）を示し、図４中の（ｂ）は、アンカーロッド１４によって建築部材１０と地盤１１とが強固に結合された状態（施工後の状態）を示す。
ここで、アンカードリル１２は、例えば、図５に示すアンカードリル搭載車両２１によって地盤１１中に貫入されるものである。図５中、アンカードリル搭載車両２１は、車両本体２５と、運転席２６と、走行用のキャタピラ２７と、可動式のアーム２３と、アーム２３に沿って上下方向に摺動可能な回転駆動手段２２およびその下方に延びるケーシングロッド１３等を含むアンカードリル１２等を備えている。なお、アンカードリル１２の種類として、油圧式ロータリーパーカッションドリル等が挙げられる。
図５及び図４中の（ａ）において、アンカードリル１２は、円筒状のケーシングロッド１３と、ケーシングロッド１３の先端に取り付けられた地盤掘削刃であるアウタービット１５と、ケーシングロッド１３内にて軸線に沿って延びるアンカーロッド（芯材）１４と、アンカーロッド１４の先端に取り付けられた地盤掘削刃であるインナービット１６と、アンカーロッド１４に沿って配設された注入ホース（図示せず）と、ケーシングロッド１３およびアンカーロッド１４を回転駆動するための回転駆動手段２２等を備えている。
【００１４】
アンカーロッド１４は、本発明の継手構造１によって接続された複数の棒状部材（例えば、ネジ鋼棒）２を主体とするものである。なお、棒状部材２を継ぎ足して、アンカーロッド１４の長さを大きくする際には、ケーシングロッド１３の構成部材の継ぎ足しも同時に行ない、アンカーロッド１４とケーシングロッド１３の長さが常に同じになるようにする。
アンカーロッド１４の先端付近には、ケーシングロッド１３との連結部が設けられている。この連結部によって、アンカーロッド１４がケーシングロッド１３内の所定の位置（具体的には、中心の軸線に沿った位置）に固定されている。この連結部は、後述のように、アンカーロッド１４とケーシングロッド１３との固定を遠隔操作で解除しうるように構成されている。
アンカーロッド１４の地盤掘削側とは反対側の端部には、アンカーロッド１４およびケーシングロッド１３を回転駆動するための回転駆動手段２２（図５参照）が配設されている。
【００１５】
アンカードリル１２の使用方法を説明すると、まず、山留め部材（例えば、Ｈ型鋼）１０に予め穿設されている貫通孔に、アンカードリル１２を通した後、アンカードリル１２を回転させて、アウタービット１５およびインナービット１６によって地盤１１を削孔していく。それに伴い、アンカードリル１２の先端は、徐々に地盤１１中に進入していく（図４中の（ａ））。
アンカードリル１２の先端が所定の深さに達した後、アンカーロッド１４に装着されている注入ホースによって、アンカーロッド１４の先端付近からグラウト材（例えば、セメントミルク）１７を噴射し、アンカーロッド１４の先端付近の周囲にグラウト材１７を充填する。グラウト材１７は、時間が経つと固化体となり、アンカーとしての役割を有するようになる。
次いで、ケーシングロッド１３とアンカーロッド１４との連結部の固定を解除し、アンカーロッド１４を残したまま、ケーシングロッド１３のみを地盤１１から引き抜く。その後、山留め部材１０から工事現場の空間に向かって露出しているアンカーロッド１４の端部に、固着具１９を用いて台座１８を取り付ける。こうして、図４の（ｂ）に示すように、アンカーロッド１４、固化したグラウト材１７、台座１８等からなるアンカー構造体が完成する。
【実施例】
【００１６】
［実施例１］
図４に示すように、建築物の地下部分を造成する工事現場において、土留め用の擁壁を形成する土留め部材（Ｈ型鋼）１０の孔に、アンカードリル（油圧式ロータリーパーカッションドリル）１２を通し、アンカードリル１２を回転させて、その先端部分のアウタービット１５およびインナービット１６によって地盤１１を削孔していき、最終的に、地盤１１中の所定の深さ（約７．０ｍ）までアンカードリル１２（ケーシングロッド１３およびアンカーロッド１４）を貫入させた。
貫入後のアンカーロッド１４は、本発明の継手構造１（図１参照）を用いて、長さ４．０ｍ、３５ｍｍ径の全ネジ鋼棒と、長さ１．５ｍ、３５ｍｍ径の全ネジ鋼棒と、長さ４．０ｍ、３５ｍｍ径の全ネジ鋼棒を、この順で接続してなるものであった。なお、これら３本の棒状部材の端面の角度α、α’（図２参照）は、いずれも３５度であった。筒状部材４の寸法は、長さ１８ｃｍ、外径５５ｍｍであった。
アンカーロッド１４を地盤１１から引き抜いて、継手構造１の各部の緩みの有無を確認したところ、緩みは全く認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の継手構造の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す継手構造中の棒状部材の端面付近を拡大して示す図である。
【図３】図１に示す継手構造の形成方法の一例を示すフロー図である。
【図４】本発明の継手構造を含むアンカーロッドの施工方法を説明するための図である。
【図５】アンカーロッドの施工に用いられるアンカードリル搭載車両の一例を示す図である。
【図６】従来の継手構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 継手構造
２，３ 棒状部材（ネジ鋼棒）
４ 筒状部材
５，６ 締着具
７ 貫通孔
８，９ 傾斜した端面
１０ 建築部材
１１ 地盤
１２ アンカードリル
１３ ケーシングロッド
１４ アンカーロッド
１５ アウタービット
１６ インナービット
１７ グラウト材
１８ 台座
１９ 固着具
２１ アンカードリル搭載車両
２２ 回転駆動手段
２３ アーム
２４ 支持部
２５ 車両本体
２６ 運転席
２７ キャタピタ
３０ 継手構造
３１，３２ 棒状部材（ネジ鋼棒）
３３ 筒状部材
３４，３５，３６，３７ ボルト
３８，３９ 端面
４０ 貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に雄ネジが螺刻された２つの棒状部材と、これら２つの棒状部材を接続するための、内周面に雌ネジが螺刻された貫通孔を有する筒状部材とからなる継手構造であって、
前記２つの棒状部材が、各々、軸線と垂直な面に対して所定の角度をなす傾斜した端面を有し、
前記筒状部材の貫通孔の一方の側から、前記２つの棒状部材の一方の部材が、所定の深さだけ螺入され、かつ、前記筒状部材の貫通孔の他方の側から、前記２つの棒状部材の他方の部材が、所定の深さだけ螺入されており、
前記筒状部材の内部において、前記２つの棒状部材が、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように、傾斜した端面同士を近接させて配置されていることを特徴とする継手構造。
【請求項２】
前記２つの棒状部材の端面同士が当接し、かつ、これら２つの棒状部材に亘る連続的な雄ネジが形成されている請求項１に記載の継手構造。
【請求項３】
前記２つの棒状部材に螺合された一対の締着具によって、前記筒状部材が両側から締着されてなる請求項１又は２に記載の継手構造。
【請求項４】
前記棒状部材の端面の前記角度が、１０〜６０度である請求項１〜３のいずれか１項に記載の継手構造。
【請求項５】
地盤の表面形成体を安定化するために、適宜の深さの地点に一端が達するまで地盤中に貫入し、かつ、前記表面形成体に他端を固着して用いられるアンカー体であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の継手構造を含むことを特徴とするアンカー体。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の継手構造を形成するための方法であって、
（ａ）前記２つの棒状部材の一方の部材に、前記筒状部材を完全に螺合させて、当該棒状部材の端面を前記筒状部材から露出させる工程と、
（ｂ）該露出した端面に、前記２つの棒状部材の他方の部材の端面を近接して対向させる工程と、
（ｃ）前記筒状部材を、前記２つの棒状部材の他方の部材に向けて移動させることによって、前記２つの棒状部材に亘って前記筒状部材が螺合した状態とする工程と、
（ｄ）前記２つの棒状部材の各々に締着具を螺合し、これら一対の締着具によって前記筒状部材を両側から締着して、継手構造を完成させる工程
を含む継手構造の形成方法。
【請求項１】
外周面に雄ネジが螺刻された２つの棒状部材と、これら２つの棒状部材を接続するための、内周面に雌ネジが螺刻された貫通孔を有する筒状部材とからなる継手構造であって、
前記２つの棒状部材が、各々、軸線と垂直な面に対して所定の角度をなす傾斜した端面を有し、
前記筒状部材の貫通孔の一方の側から、前記２つの棒状部材の一方の部材が、所定の深さだけ螺入され、かつ、前記筒状部材の貫通孔の他方の側から、前記２つの棒状部材の他方の部材が、所定の深さだけ螺入されており、
前記筒状部材の内部において、前記２つの棒状部材が、互いに軸線を中心として相対的に回転しないように、傾斜した端面同士を近接させて配置されていることを特徴とする継手構造。
【請求項２】
前記２つの棒状部材の端面同士が当接し、かつ、これら２つの棒状部材に亘る連続的な雄ネジが形成されている請求項１に記載の継手構造。
【請求項３】
前記２つの棒状部材に螺合された一対の締着具によって、前記筒状部材が両側から締着されてなる請求項１又は２に記載の継手構造。
【請求項４】
前記棒状部材の端面の前記角度が、１０〜６０度である請求項１〜３のいずれか１項に記載の継手構造。
【請求項５】
地盤の表面形成体を安定化するために、適宜の深さの地点に一端が達するまで地盤中に貫入し、かつ、前記表面形成体に他端を固着して用いられるアンカー体であって、請求項１〜４のいずれか１項に記載の継手構造を含むことを特徴とするアンカー体。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の継手構造を形成するための方法であって、
（ａ）前記２つの棒状部材の一方の部材に、前記筒状部材を完全に螺合させて、当該棒状部材の端面を前記筒状部材から露出させる工程と、
（ｂ）該露出した端面に、前記２つの棒状部材の他方の部材の端面を近接して対向させる工程と、
（ｃ）前記筒状部材を、前記２つの棒状部材の他方の部材に向けて移動させることによって、前記２つの棒状部材に亘って前記筒状部材が螺合した状態とする工程と、
（ｄ）前記２つの棒状部材の各々に締着具を螺合し、これら一対の締着具によって前記筒状部材を両側から締着して、継手構造を完成させる工程
を含む継手構造の形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１３２２１８（Ｐ２００６−１３２２１８Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２３１４７（Ｐ２００４−３２３１４７）
【出願日】平成１６年１１月８日（２００４．１１．８）
【出願人】（０００１８５９７２）小野田ケミコ株式会社 (58)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月８日（２００４．１１．８）
【出願人】（０００１８５９７２）小野田ケミコ株式会社 (58)
【Ｆターム（参考）】
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