(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンカーやタイロッドなどの補強棒材（Ａ）に緊張力を付与したり、盛土等の地盤に補強棒材（Ａ）を介して圧下力を付与したりするのに用いられる前記補強棒材（Ａ）の上端部に設けられる締着装置であって、
前記補強棒材（Ａ）に軸方向の力が作用したときに雄ねじ部に螺合される円筒状ナット（７）が回転するようにねじ山角度を設定した第１雄ねじ部（５）を前記補強棒材（Ａ）の一部に設け、該第１雄ねじ部（５）の周囲に円筒状ナット（７）を回転自在に螺合し、前記第１雄ねじ部（５）の周囲にバネ受け座（１１）を前記円筒状ナット（７）の上端側に環状軸受（１０）を介して軸方向に移動自在に配装するとともに、前記補強棒材（Ａ）の上端部に第２雄ねじ部（６）を設けて緊締用ナット（１４）を螺着し、前記バネ受け座（１１）に対応する別のバネ受け座（１２）を前記緊締用ナット（１４）下に配装するとともに、前記２つのバネ受け座（１１）（１２）間に圧縮スプリング（１３）又は弾性体を縮装して前記円筒状ナット（７）を前記補強棒材（Ａ）の下端側へ付勢し、前記円筒状ナット（７）の下端側には別の環状軸受（９）を介して荷重付与版（２）を前記補強棒材（Ａ）の周囲において軸方向に移動自在に配装し、
前記荷重付与版（２）が補強棒材（Ａ）に対し下降して圧縮スプリング（１３）又は弾性体が伸長すると、前記円筒状ナット（７）が圧縮スプリング（１３）又は弾性体の付勢力を受けて第１雄ねじ部（５）に沿って一方向に回転しながら荷重付与版（２）の下降に追随して下降する一方、前記荷重付与版（２）が上昇して圧縮スプリング（１３）又は弾性体が圧縮されると、第１雄ねじ部（５）に沿って円筒状ナット（７）が反対の方向に回転しながら荷重付与版（２）の上昇に伴って上昇するようにしたことを特徴とする締着装置。
【請求項２】
アンカーやタイロッドなどの補強棒材（Ａ）に緊張力を付与したり、盛土等の地盤に補強棒材（Ａ）を介して圧下力を付与したりするのに用いられる前記補強棒材（Ａ）の上端部に設けられる締着装置であって、
前記補強棒材（Ａ）の上端部から軸方向に沿って第２雄ねじ部（６）、スプライン部（１５）又は縦長溝部および第１雄ねじ部（５）をこの順に設け、前記第２雄ねじ部（６）に緊締用ナット（１４）を螺着し、この緊締用ナット（１４）下で前記第２雄ねじ部（６）の周囲にバネ受け座（１２）を配装し、前記スプライン部（１５）又は縦長溝部の周囲に非回転板（１８）をその内周側に設けた係止部をスプライン溝又は縦長溝に係止して軸方向に沿って移動自在に配装し、前記第１雄ねじ部（５）は前記補強棒材（Ａ）に軸方向の力が作用したときに雄ねじ部に螺合される円筒状ナット（７）が回転するように設定したねじ山角度を有し、前記第１雄ねじ部（５）の周囲に円筒状ナット（７）を回転自在に螺合し、該円筒状ナット（７）と前記非回転板（１８）との間で前記スプライン部（１５）又は縦長溝部あるいは第１雄ねじ部（５）の周囲に、外輪（２２）に対し内輪（２１）の回転を一方向にのみ許容する係合機構（２３）を内外輪間に介設した一方向回転機構（２０）を回転自在に設けるとともに、前記内輪（２１）と前記非回転板（１８）の間に環状軸受（１０）を介在させて前記外輪（２２）を前記非回転板（１８）と一体的に接続し、前記内輪（２１）を前記円筒状ナット（７）と一体回転可能に接続し、
前記前記スプライン部（１５）又は縦長溝部の周囲で前記非回転板（１８）の上端側に別のバネ受け座（１１）を軸方向に沿って移動自在に配装し、このバネ受け座（１１）と前記バネ受け座（１２）との間に圧縮スプリング（１３）又は弾性体を縮装して前記非回転板板（１８）を前記補強棒材（Ａ）の下端側へ付勢するとともに、前記円筒状ナット（７）の下端側に別の環状軸受（９）を介して荷重付与版（２）を前記補強棒材（Ａ）の周囲にその軸方向に沿って移動自在に配装し、
前記荷重付与版（２）が補強棒材（Ａ）に対し下降して圧縮スプリング（１３）又は弾性体が伸長すると、前記円筒状ナット（７）が圧縮スプリング（１３）又は弾性体の付勢力を受けて第１雄ねじ部（５）に沿って一方向に回転しながら荷重付与版（２）の下降に追随して下降する一方、補強棒材（Ａ）に対し荷重付与版（２）が上昇しようとしても、前記円筒状ナット（７）は一方向回転機構（２０）を介して非回転状態に保持されて上昇せず、荷重付与版（２）が補強棒材（Ａ）に対し定位置に保持されるようにしたことを特徴とする締着装置。
【請求項３】
前記第１雄ねじ部がボールねじ部であり、前記円筒状ナットが円筒状のボールナットである請求項１又は２記載の締着装置。
【請求項４】
前記スプライン部（１５）がボールスプライン部であり、前記非回転板（１８）が前記ボールスプライン部の周囲に軸方向に移動可能に配装され、前記バネ受け座（１１）に一体的に接続されたボールスプラインスリーブを備える請求項２記載の締着装置。
【請求項５】
外輪に対し内輪の回転を一方向にのみ許容する係合機構を内外輪間に介設した前記一方向回転機構が、前記係合機構としてのワンウエイクラッチを備えたカムクラッチである請求項２〜４のいずれか１項に記載の締着装置。
【請求項６】
前記ボールねじ部のねじ山角度を５°〜３０°の範囲に設定した請求項３〜５のいずれか１項に記載の締着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、地盤に打ち込んだグラウドアンカー（以下、アースアンカーともいう）の端部（頭部）の緩止め装置や、盛土層などの地盤を締め固めるため圧下力を付与させたアンカーに緊張状態を持続させるためのアンカー端部の締着装置や、接続箇所を所定の接続力を保って接続するためにタイロッドに一定荷重を付与するための荷重付与装置などとして使用されるところのアンカーやタイロッドなど補強棒材（ワイヤーなどの線材を含む）の端部（頭部）に設けられる締着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記したアースアンカーの頭部の緩止め装置は、アースアンカーの頭部に設けた雄ねじ部に２重にナットを螺合して相互に２つのナットが緩まないようにした構造のもの（アンカーボルト、基礎ボルト）が一般的である。また、アンカーの頭部に螺着したナット下にバネ材を介設し、締着状態で一定の圧下力を付与する構造のものがある。
【０００３】
その他に図９に示すように、アンカーやタイロッドなどの補強棒材５１において地上に突出する部分があれば、a)それらの突出部５２にねじ切りしプレート５３を当ててナット５４で締め付ける構造、b)アンカーなどの補強棒材の頭部をＬ形に曲げてのり面に施した防護工中へ埋め込む構造、グラウト６０によって造成されるグラウトアンカー体（以下、アンカーという）で脆弱な地山等を補強する場合、地表に突出するアンカー頭部５２の防食を入念に行うために、アンカー頭部５２のねじ部に螺合した締着用ナット５４を締め付けたのち、c)図９（ａ）に示すように頭部全体をキャップ５５で覆うとともにキャップ５５内にシール材５６を充填して腐植防止を図る構造、あるいはd)図９（ｂ）に示すように頭部全体をキャップ５５で覆ってキャップ５５内に防錆油５７を充填したうえ、当て板５３を挟んで反対側のアンカー部分も鋼製ダクト５８とシール５９で覆って防錆油５７を充填して腐植防止を図る構造などがあり、これらの構造を施すことにより長期にわたりアンカーやタイロッドなどの補強棒材５１による引っ張り力を保持できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の締着装置では、次のような点で改良すべき余地がある。すなわち、
▲１▼  例えば、特許第２５９７１１６号公報に記載されているところの高剛性の基礎（岩盤などの基礎を含む）上に水平に積み重ねられた厚みの薄い多重の盛土層を、各盛土層間にフラットな網状又は格子状の補強材を介装して積層し、最上の盛土層上に高剛性の床版を設置し、この高剛性の床版および各補強材を垂直に貫通する複数本のアンカーにて床版と基礎体とを接続し、それらのアンカーを介して盛土層全体に圧縮力を作用させ、高剛性の床版より基礎に至る各盛土層および補強材を一体化する盛土による基礎構築体がある。
【０００５】
この基礎構築体の最上の盛土層上に高剛性の床版を形設し、その高剛性の床版および各補強材を垂直に貫通して複数本のアンカーの下端部を前記基礎支持体にそれぞれ固着し、それらのアンカーを高剛性の床版を介してアンカー頭部のねじ部に螺合したナットを締め付けることによって、盛土層全体に圧縮力を作用させた状態で長期間保持する場合に、盛土層の一部劣化や層全体にわたる圧縮現象や地震動等により層全体の厚みが減少することがある。このような場合、ナットと床版との間に隙間が生じてアンカーに付与されていた緊張力が消失する。そして、この状態が長期にわたり継続すると、基礎構築体の一部が崩壊するおそれがある。
【０００６】
（２）アンカーやタイロッドやアンカーボルトなどに使用される鉄製の補強棒材や（ワイヤー（線材）を含む）に対し緊張力や引張力などが長期にわたって付与されていると、補強棒材（線材）が伸長したり、頭部の締着部が緩んだりすることがあり、これらの場合にも端部のナット螺着部の下方に隙間が生じ、補強棒材に付与されていた緊張力が消失する。そして、ナットに緩みが発生したり、機械の据付け用アンカーボルトの場合には据付け箇所が緩んだりして動力機械等が振動したりするおそれがある。
【０００７】
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、アンカーやタイロッドなどの補強棒材の端部（頭部）に設けられ、例えば、補強棒材が伸長したり荷重付与版が下方へ移動して締着部との間に隙間が生じたりした場合に、補強棒材の伸長に追随し自動的に隙間を解消することができ、常に一定の緊張力を補強棒材に付与して締着部の緩みを阻止することができる締着装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明に係る締着装置は、アンカーやタイロッドなどの補強棒材（Ａ）に緊張力を付与したり、盛土等の地盤に補強棒材（Ａ）を介して圧下力を付与したりするのに用いられる前記補強棒材（Ａ）の上端部に設けられる締着装置であって、前記補強棒材（Ａ）に軸方向の力が作用したときに雄ねじ部に螺合される円筒状ナット（７）が回転するようにねじ山角度を設定した第１雄ねじ部（５）を前記補強棒材（Ａ）の一部に設け、該第１雄ねじ部（５）の周囲に円筒状ナット（７）を回転自在に螺合し、前記第１雄ねじ部（５）の周囲にバネ受け座（１１）を前記円筒状ナット（７）の上端側に環状軸受（１０）を介して軸方向に移動自在に配装するとともに、前記補強棒材（Ａ）の上端部に第２雄ねじ部（６）を設けて緊締用ナット（１４）を螺着し、前記バネ受け座（１１）に対応する別のバネ受け座（１２）を前記緊締用ナット（１４）下に配装するとともに、前記２つのバネ受け座（１１）（１２）間に圧縮スプリング（１３）又は弾性体を縮装して前記円筒状ナット（７）を前記補強棒材（Ａ）の下端側へ付勢し、前記円筒状ナット（７）の下端側には別の環状軸受（９）を介して荷重付与版（２）を前記補強棒材（Ａ）の周囲において軸方向に移動自在に配装し、前記荷重付与版（２）が補強棒材（Ａ）に対し下降して圧縮スプリング（１３）又は弾性体が伸長すると、前記円筒状ナット（７）が圧縮スプリング（１３）又は弾性体の付勢力を受けて第１雄ねじ部（５）に沿って一方向に回転しながら荷重付与版（２）の下降に追随して下降する一方、前記荷重付与版（２）が上昇して圧縮スプリング（１３）又は弾性体が圧縮されると、第１雄ねじ部（５）に沿って円筒状ナット（７）が反対の方向に回転しながら荷重付与版（２）の上昇に伴って上昇するようにしたことを特徴としている。なお、本請求項および請求項２において、前記第１雄ねじ部のねじ山角度は、ボールねじ部およびボールナットの場合について補強棒材すなわちボールねじ部に軸方向の力が作用したときにボールナットが回転される、つまり回転方向の力に変換可能な角度に設定されるが、具体的には請求項６に記載される。
【０００９】
上記の構成を有する本発明の締着装置によれば、補強棒材に付与された緊張力や圧下力等の反力が荷重付与版に作用しており、補強棒材に付与された緊張力や圧下力等が変化すると、荷重付与版に作用する反力が変化する。この結果、補強棒材に対し荷重付与版が軸方向の一方へ移動しようとする。この方向が圧縮スプリング又は弾性体の付勢方向である場合には、荷重付与版が補強棒材に対し下降するので、圧縮スプリング又は弾性体が伸長し、円筒状ナットが圧縮スプリング又は弾性体の下向きの付勢力を受ける。そこで、第１雄ねじ部に沿って円筒状ナットが回転しながら、荷重付与版の下降に追随して下降し、荷重付与版に対して下向きの圧下力を作用させる。このため、荷重付与版が下降するとともに、下側のバネ受け座、上側環状軸受、円筒状ナットおよび下側環状軸受が一斉に下降するので、上端の緊締用ナットと荷重付与版との間において隙間が生じることがなく、補強棒材に付与している緊張力が消失するのが阻止される。
【００１０】
一方、逆に、荷重付与版の移動しようとする方向が圧縮スプリング又は弾性体に抗する方向であると、荷重付与版が補強棒材に対し上昇すると同時に、圧縮スプリング又は弾性体が圧縮されることになり、第１雄ねじ部に沿って円筒状ナットが反対の方向に回転しながら、荷重付与版の上昇に伴って上昇する。このため、荷重付与版が補強棒材に対して上昇するとともに、下側環状軸受、円筒状ナット、上側環状軸受および下側のバネ受け座が一斉に上昇し、圧縮スプリング又は弾性体が圧縮されるので、上記の場合と同様に上端の緊締用ナットと荷重付与版との間において隙間が生じることがなく、補強棒材に付与されていた緊張力が消失するのが阻止される。この結果、例えば盛り土等の地盤が補強棒材の緊張力の消失等によって崩壊するのが防止される。
【００１１】
また、円筒状ナットの回転角度や軸方向の位置あるいは圧縮スプリングや弾性体の伸長具合によって締着部の緩み具合を簡単に判定することができ、この結果から補強棒材の伸長や基礎構築体の膨張などの状態を推測できる。さらに、圧縮スプリングや弾性体が規定以上に伸長した場合には、緊締用ナットを締め付けて再緊張することができる。
【００１２】
請求項２に記載の締着装置は、アンカーやタイロッドなどの補強棒材（Ａ）に緊張力を付与したり、盛土等の地盤に補強棒材（Ａ）を介して圧下力を付与したりするのに用いられる前記補強棒材（Ａ）の上端部に設けられる締着装置であって、前記補強棒材（Ａ）の上端部から軸方向に沿って第２雄ねじ部（６）、スプライン部（１５）又は縦長溝部および第１雄ねじ部（５）をこの順に設け、前記第２雄ねじ部（６）に緊締用ナット（１４）を螺着し、この緊締用ナット（１４）下で前記第２雄ねじ部（６）の周囲にバネ受け座（１２）を配装し、前記スプライン部（１５）又は縦長溝部の周囲に非回転板（１８）をその内周側に設けた係止部をスプライン溝又は縦長溝に係止して軸方向に沿って移動自在に配装し、前記第１雄ねじ部（５）は前記補強棒材（Ａ）に軸方向の力が作用したときに雄ねじ部に螺合される円筒状ナット（７）が回転するように設定したねじ山角度を有し、前記第１雄ねじ部（５）の周囲に円筒状ナット（７）を回転自在に螺合し、該円筒状ナット（７）と前記非回転板（１８）との間で前記スプライン部（１５）又は縦長溝部あるいは第１雄ねじ部（５）の周囲に、外輪（２２）に対し内輪（２１）の回転を一方向にのみ許容する係合機構（２３）を内外輪間に介設した一方向回転機構（２０）を回転自在に設けるとともに、前記内輪（２１）と前記非回転板（１８）の間に環状軸受（１０）を介在させて前記外輪（２２）を前記非回転板（１８）と一体的に接続し、前記内輪（２１）を前記円筒状ナット（７）と一体回転可能に接続し、前記前記スプライン部（１５）又は縦長溝部の周囲で前記非回転板（１８）の上端側に別のバネ受け座（１１）を軸方向に沿って移動自在に配装し、このバネ受け座（１１）と前記バネ受け座（１２）との間に圧縮スプリング（１３）又は弾性体を縮装して前記非回転板板（１８）を前記補強棒材（Ａ）の下端側へ付勢するとともに、前記円筒状ナット（７）の下端側に別の環状軸受（９）を介して荷重付与版（２）を前記補強棒材（Ａ）の周囲にその軸方向に沿って移動自在に配装し、前記荷重付与版（２）が補強棒材（Ａ）に対し下降して圧縮スプリング（１３）又は弾性体が伸長すると、前記円筒状ナット（７）が圧縮スプリング（１３）又は弾性体の付勢力を受けて第１雄ねじ部（５）に沿って一方向に回転しながら荷重付与版（２）の下降に追随して下降する一方、補強棒材（Ａ）に対し荷重付与版（２）が上昇しようとしても、前記円筒状ナット（７）は一方向回転機構（２０）を介して非回転状態に保持されて上昇せず、荷重付与版（２）が補強棒材（Ａ）に対し定位置に保持されるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
上記の構成を備えた請求項２記載の締着装置によれば、請求項１の締着装置と同様に補強棒材に付与された緊張力や圧下力等が変化し、荷重付与版に作用する反力が変化して、補強棒材に対し荷重付与版が軸方向の一方へ移動しようとする。この方向が圧縮スプリング又は弾性体の付勢方向である場合には、圧縮スプリング又は弾性体の付勢力下でスプラインスリーブや荷重付与版などが補強棒材に対し下降するのに伴って円筒状ナットが時計方向に回転しながら下降し、この結果、基礎構築体の収縮量に伴って荷重付与版が下降するとともに、下側のバネ受け座、環状軸受（玉軸受）、スプラインスリーブ、カムクラッチ、円筒状ナットおよび環状軸受（玉軸受）が一斉に下降するので、上端の緊締用ナットと荷重付与版との間において各部材間に隙間が生じることがなく、補強棒材に付与されていた緊張力が消失するのが阻止されるから、基礎構築体の崩壊が確実に防止される。
【００１４】
一方、荷重付与版に作用する反力が変化して、補強棒材に対し荷重付与版が軸方向の一方へ移動しようとする方向が圧縮スプリング又は弾性体の付勢力に抗する方向である場合には、補強棒材に対し荷重付与版は上昇しようとするので、円筒状ナットが反時計方向へ回転しようとし、内輪も円筒状ナットとともに反時計方向へ回転しようとするが、内輪の反時計方向への回転はスプラインスリーブに一体的に接続され非回転状態に保持された外輪によってワンウエイクラッチを介して規制されているため、円筒状ナットは反時計方向へは回転しない。このため、円筒状ナットは上昇することができないので、荷重付与版も補強棒材に対し上昇しない。この結果、基礎構築体の膨張が補強棒材の定位置に保持された荷重付与版により抑制されるので、補強棒材に作用する緊張力が増大するとともに、基礎構築体は補強棒材の増大した圧下力を受けることになる。いいかえれば、請求項２記載の締着装置によれば、基礎構築体の収縮現象については対応して荷重付与版が降下し、補強棒材の緊張力が緩まないように追随するが、基礎構築体の膨張現象に対しては膨張を抑制するように作用する。
【００１５】
また、円筒状ナットの回転角度や軸方向の位置あるいは圧縮スプリングや弾性体の伸長具合によって締着部の緩み具合を簡単に判定することができ、この結果から補強棒材の伸長や基礎構築体の膨張などの状態を推測できる。さらに、圧縮スプリングや弾性体が規定以上に伸長した場合には、緊締用ナットを締め付けて再緊張することができる。
【００１６】
請求項３に記載のように、前記第１雄ねじ部がボールねじ部であり、前記円筒状ナットが円筒状のボールナットであるのが好ましい。
【００１７】
請求項３記載の締着装置では、ボールねじ部とこれに螺合するボールナットが使用されることから、摩擦抵抗が非常に小さくなるので、ねじ山角度を５°程度まで小さくしても、補強棒材に軸方向力が作用したときにボールナットが確実に回転する。本発明の締着装置は第１雄ねじ部の摩擦抵抗が小さく、またねじ山角度が小さいほど、円筒状ナットが確実に回転することから、本構成を用いることにより、補強棒材に軸方向力が作用すると、円筒状ボールナットが円滑にかつ確実に回転する。
【００１８】
請求項４に記載のように、前記スプライン部（１５）がボールスプライン部であり、前記非回転板（１８）が前記ボールスプライン部の周囲に軸方向に沿って移動可能に配装され、前記バネ受け座（１１）に一体的に接続されたボールスプラインスリーブを備えるのが望ましい。
【００１９】
請求項４記載の締着装置によれば、ボールスプラインスリーブがボールスプライン部に沿って軸方向にスムーズに移動すると同時に、バネ受け座と一体になってボールスプラインスリーブの回転がボールスプラインとの係合関係によって阻止される。
【００２０】
請求項５に記載のように、外輪に対し内輪の回転を一方向にのみ許容する係合機構を内外輪間に介設した前記一方向回転機構に、前記係合機構としてのワンウエイクラッチを備えたカムクラッチを用いることができる。
【００２１】
請求項５記載の締着装置によれば、軸方向の高さを抑えることができ、装置全体の高さを低く抑えて小型化を図ることができる。
【００２２】
請求項６に記載のように、前記ボールねじ部のねじ山角度を５°〜３０°の範囲内に設定するのがよい。
【００２３】
請求項６記載の締着装置では、ボールねじ部のねじ山角度を５°以上で３０°以内に設定するので、補強棒材に軸方向の力が作用すると、ほぼ確実にボールナットを回転させようとする力に変換される。ボールねじ部のねじ山角度（勾配）は大きくなればなるほど、ボールナットは確実に回転エネルギーに変換されるが、逆に大きくなり過ぎると、ボールナットの回転角度が過剰になって回転が止まらなくなるおそれがあるので、３０°以内に設定する必要がある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る締着装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は本発明の締着装置の実施例を示す中央縦断面図、図２は図１の締着装置の外観を示す全体斜視図である。
【００２６】
図１および図２に示すように、本例の締着装置１はアンカー（補強棒材）Ａの上部に設けられるもので、アンカーＡは上記の特許第２５９７１１６号の盛土による基礎構築体において複数本用いられており、各アンカーＡの上部に締着装置１が設けられている。
【００２７】
この基礎構築体ｙは、図６に示すように、高剛性の基礎（岩盤などの基礎を含む）５１上に水平に積み重ねられた厚みの薄い多重の盛土層５２を、各盛土層５２間にフラットな網状又は格子状の補強材５３を介装して積層して最上の盛土層５２上に高剛性の床版（荷重付与版）５４（２）を設置し、この床版５４および各補強材５３を垂直に貫通する複数本のアンカーＡによって床版５４と基礎５１とを接続し、それらのアンカーＡを介して盛土層５２全体に圧縮力を作用させ、高剛性の床版５４より基礎に至る各盛土層５２および補強材５３を一体化することにより形成されている。
【００２８】
図１・図２においては、アンカーＡの本体下部の４つのコイルスプリング４を上下から挟持する２枚の平板２・３のうち、上記基礎構築体ｙにおいて上側の平板２が荷重付与版としての床版５４に相当し、下側の平板３が基礎５１に相当する。また、上下の平板２・３に挟まれたコイルスプリング４の部分が基礎構築体ｙに相当し、基礎構築体ｙからの反力が上側の平板２に常に作用している。
【００２９】
アンカーＡの上部（頭部）Ｂには、下から上端にかけて大径の第１雄ねじ部（ボールねじ部）５と小径の第２雄ねじ部６がこの順に形成されている。大径のボールねじ部５は小径の雄ねじ部６に比べて長さをかなり長くしてある。ボールねじ部５の周囲に、上下両端を開口した円筒状のボールナット７が回転自在に螺合され、図５に示すようにこのボールナット７の内周面等に形成されたボール溝７ａとボールねじ部５のねじ溝５ａとの間には、多数のボール８が一連に連続して配装され、グリース（不図示）が装填されている。ボールナット７は、円筒状本体７Ａと上部環状カバー体７Ｂと下部環状カバー体７Ｃとから構成され、本体７Ａ内にボール８を装填した状態で、上部環状カバー体７Ｂおよび下部環状カバー体７Ｃが本体７Ａの上面あるいは下面にそれぞれ一体的に固定されている。また、下部環状カバー体７Ｃと上側平板２との間には、単式スラスト玉軸受９が介設されている。上記のボールねじ部５の構成の詳細については後述するが、一般的な雄ねじ部６などに比べてねじ山角θ、いいかえればリードｌ（ピッチｐ）を大きくしてある。
【００３０】
ボールねじ部５の上端部付近の周囲には、ボールねじ部５の外形より内径をやや大きく形成したバネ受け座１１が軸方向（上下方向）に摺動自在に緩挿され、ボールナット７の上面間に単式スラスト玉軸受１０が介設されている。また、上方の雄ねじ部６の上部付近の周囲に、雄ねじ部６の外形より内径をやや大きく形成したバネ受け座１２が軸方向（上下方向）に摺動自在に緩挿されている。上下のバネ受け座１１・１２間においてボールねじ部５・雄ねじ部６の周囲には、圧縮コイルスプリング１３が縮装されている。雄ねじ部６の上端部に、ワッシャー１４ａを介して締着用のナット１４が螺合され、緊締されている。圧縮コイルスプリング１３は、基礎構築体ｙ（図６）としての４本のコイルスプリング４を合計したバネ強さに対応するバネ強さを備えている。
【００３１】
また、上記締着装置１においてアンカーＡに軸方向の力が作用したときにボールナット７を回転させるのに必要なボールねじ部５のねじ山角θは、ボールねじ部５とボールナット７間の摩擦抵抗やボールねじ部５の直径等により変化することから何度以上という具体的な数値は特定されないが、アンカーＡに軸方向の外力ｗが作用したときに、ボールナット７が回転するようにねじ山角θ（図５）を、本例では試験結果により算出して、１８°前後に設定しているが、これに限定するものではない。ボールねじ部５とボールナット７とを使用したのは、両者間の摩擦抵抗を極力低減することによってボールねじ部５のねじ山角θをあまり大きく設定しなくても、アンカーＡに軸方向の外力ｗが作用したときにボールナット７が回転できるようにするためである。なお、図５中の符号ｒはボールねじ部５の半径を、ｐはねじ山のピッチを表す。
【００３２】
次に、上記のように構成された本実施例に係る締着装置１について、その適用例と同適用例における作動態様について説明する。
【００３３】
図６に示すように、５１は鉄筋コンクリートや鋼製などからなる高剛性の基礎（以下、コンクリート基礎という）で、このコンクリート基礎５１上に一定厚さ（通常、３０〜５０ｃｍ程度）からなる盛土層５２が複数積み重ねられ、各盛土層５２間には、摩擦係数及び引張強度が大きいフラット若しくは略フラットな補強材５３が介装されている。補強材５３としては、耐候性に優れたポリマーグリッドネットや金属製ネットの他に亜鉛メッキした帯状鋼材、不織布などが使用される。５４は最上の盛土層５２上に形設された鉄筋コンクリートや鋼製などからなる高剛性の床版（以下、コンクリート床版という）で、このコンクリート床版５４を貫通させた複数本のアンカーＡを、その下方の盛土層５２および補強材５３を貫通して最下端のコンクリート基礎５１まで挿入し、各アンカーＡの下端部ｚをコンクリート基礎５１に固着している。そして、それらのアンカーＡを介してコンクリート床版５４をその下方に押圧し、コンクリート基礎５１とコンクリート床版５４に挟まれた盛土層５２に圧縮力を作用させ、前記コンクリート床版５４よりコンクリート基礎５１に至る各盛土層５２および補強材５３を一体化させて、一種の疑似躯体としての基礎構築体ｙに形成したものである。
【００３４】
ところで、本例の締着装置１は各アンカーＡの頭部（上端部）Ｂに配備されている。そして、下記のような作用が発揮される。すなわち、
図１又は図２において、上記の基礎構築体ｙの場合、盛土層５２の造成・転圧終了後に、高剛性の床版５４から下方の基礎地盤５１までの間の盛土層５２に各種外力の最大値および安全率を見込んだ圧縮力を、アンカーＡの緊張によって予め与えているので、基礎構築体ｙの構造後に、前記の各種外力が盛土層５２中に作用しても、各盛土層５２は一体化された挙動を示すことになる。いいかえれば、最大外力に相当する力をアンカーＡを通じて予め基礎構築体ｙ（盛土層５２）に与えているので、その基礎構築体ｙの圧縮沈下は、アンカーＡに緊張力を与えた段階でほぼ終了していることになる。
【００３５】
ここで、造成・転圧終了後の盛土層５２内の力の関係について説明すると、図６において、盛土層５２の内部力をＰｓ、アンカーＡの緊張力をＰｃ、垂直外力をＰｗ、基礎構築体ｙの自重をＷｏ、基礎地盤の反力をＱとすると、外力Ｐｗを加えずにアンカーＡに緊張力Ｐｃを作用させると、盛土層５２の内部力ＰｓがアンカーＡの緊張力Ｐｃに比例して増大する。また、基礎地盤の反力Ｑは、基礎構築体ｙの自重Ｗｏである。なお、図６において、符号ｘはアンカーＡの頭部、ｙはアンカーＡの基礎構築体、ｚはアンカーＡの固着部を表している。
【００３６】
上記したとおり、基礎構築体ｙの圧縮沈下はアンカーＡに緊張力を与えた段階でほぼ終了しているので、基礎構築体ｙが圧縮沈下する可能性は小さいが、基礎構築体ｙが圧縮したり、逆に膨張したりすることがあっても、上記した締着装置１が次のように機能する。すなわち、
▲１▼  基礎構築体ｙが収縮され、全体の厚みが減少したと仮定すると、この状態は図１および図２において４本のコイルスプリング４が収縮した状態に相当する。したがって、上側の平板２（コンクリート床版５４）がアンカーＡに対し下降することになるが、平板２が下降すると、上部の圧縮コイルスプリング１３が伸長し、ボールナット７が圧縮コイルスプリング１３の下向きの付勢力を受ける。そこで、本例の場合にはボールねじ部５に沿ってボールナット７が時計方向に回転しながら、平板２の下降に追随して下降し、平板２に対して下向きの圧下力を作用させる。この結果、基礎構築体ｙの収縮量に伴って平板２が下降するとともに、下側のバネ受け座１１、玉軸受１０、ボールナット７および玉軸受９が一斉に下降するので、上端のナット１４と平板２との間において各部材間に隙間が生じることがなく、アンカーＡに付与されていた緊張力が消失するのが阻止される。これにより、基礎構築体ｙの崩壊が確実に防止される。
【００３７】
▲２▼  逆に、基礎構築体ｙが膨張し、全体の厚みが増加したと仮定すると、この状態は図１および図２において４本のコイルスプリング４が上部の圧縮コイルスプリング１３に抗して伸長した状態に相当する。したがって、上側の平板２（コンクリート床版５４）がアンカーＡに対し上昇すると同時に、圧縮コイルスプリング１３が圧縮されることになるが、平板２が上昇すると、ボールナット７は４本のコイルスプリング４による上向きの付勢力を受ける。そこで、本例の場合にはボールねじ部５に沿ってボールナット７が反時計方向に回転しながら、平板２の上昇に追随して上昇する。この結果、基礎構築体ｙの膨張量に伴って平板２が上昇するとともに、玉軸受９、ボールナット７、玉軸受１０および下側のバネ受け座１１が一斉に上昇し、圧縮コイルスプリング１３が圧縮されるので、上記▲１▼の場合と同様に上端のナット１４と平板２との間において各部材間に隙間が生じることがなく、アンカーＡに付与されていた緊張力が消失するのが阻止される。これにより、基礎構築体ｙの崩壊が確実に防止される。
【００３８】
次に、本発明に係る締着装置の別の実施例について図面に基づいて説明する。
【００３９】
図３は本発明の締着装置の別の実施例を示す中央縦断面図、図４は図３の締着装置の外観を示す全体斜視図である。図３および図４に示すように、第２実施例に係る締着装置１が上記した第１実施例の締着装置１と主に相違するところは、基礎構築体ｙが収縮して全体厚みが減少するときには、上側の平板２がアンカーＡに対し下降するのに伴ってボールナット７が時計方向に回転しながら下降するが、基礎構築体ｙが膨張し平板２が押し上げられようとしても、ボールナット７の反時計方向への回転は規制され、平板２がアンカーＡに対し上昇しないように構成されているところである。
【００４０】
すなわち、本実施例ではボールナット本体７Ａの上部環状カバー体７Ｂの円筒部７Ｄを上方に延設し、この延設した円筒部７Ｄに設けたキー溝７Ｅにキー７Ｆを介在させて円筒部７Ｄの周囲に内輪（内レース）２１を一体回転可能にかつ軸方向に相対移動可能に配装している。内輪２１の周囲には外輪２２を配装し、内輪２１と外輪２２との間に内輪２１の回転を一方向に許容する係合機構としてのワンウエイクラッチ２３（図７参照）を設けている。つまり、内輪２１と外輪２２とワンウエイクラッチ２３により、一方向回転機構としてのカムクラッチ２０が構成されている。またワンウエイクラッチ２３に代えて、図８に示すように、フリーアクション方式のカムクラッチ２５を使用したカムクラッチ２０’を用いてもよく、この例では各カム２５ａは環状の保持器２５ｂに保持され、環状スプリング２５ｃにより接続されている。この他、図は省略するが、各カム２５ａ間にローラを配置したものもある。
【００４１】
アンカーＡの上部には、上記実施例と同様にボールねじ部５を設けるがそのすぐ上方にはボールスプライン１５を円筒状スリーブジョイント１６でボールねじ部５の上端に一体に連結している。ボールスプライン１５の上端には、小径の雄ねじ部６が一体に連設されている。ボールスプライン１５の周囲には、スプライン係合部（不図示）にボール（不図示）を介在させたスプラインスリーブ１７が軸方向への移動のみを許容して配装されている。スプラインスリーブ１７の下面に、ボールスプライン１５の外形よりも内径をやや大きく形成した非回転板１８が一体に連結されている。また、上部環状カバー体７Ｂの円筒部７Ｄの上端に接してボールスプライン１５の外形よりも内径をやや大きく形成したカラー１９をボールスプライン１５の周囲に配装し、カラー１９と非回転板１８との間に単式スラスト玉軸受１０を介設している。そして、非回転板１８に２つの貫通孔１８ａを穿設し、各貫通孔１８ａに下向けに挿通した止ボルト２４の下端ねじ部を外輪２２に螺着して外輪２２を非回転状態に支持している。
【００４２】
雄ねじ部６の上部付近の周囲に、雄ねじ部６の外形より内径をやや大きく形成したバネ受け座１２が軸方向に摺動自在に緩挿されるとともに、ボールスプライン１５の上部の周囲にボールスプライン１５の外形よりも内径をやや大きく形成したバネ受け座１１が軸方向に摺動自在に緩挿され、上下のバネ受け座１１・１２間においてボールスプライン１５の周囲には、圧縮コイルスプリング１３が縮装されている。雄ねじ部６の上端部に、ワッシャー１４ａを介してナット１４が螺合され、バネ受け座１２が緊締されている。圧縮コイルスプリング１３は、基礎構築体ｙ（図６）の４本のコイルスプリング４を合計したバネ強さに対応するバネ強さを備えている。その他の構成については、上記実施例と共通するので、共通の部材には共通の符号を用いて図示し説明を省略する。
【００４３】
本実施例に係る締着装置１によれば、基礎構築体ｙが収縮して全体厚みが減少したときには、上記第１実施例の締着装置１と同様に、圧縮コイルスプリング１３の付勢力下でスプラインスリーブ１７や上側の平板２などがアンカーＡに対し下降するのに伴ってボールナット７が時計方向に回転しながら下降し、この結果、基礎構築体ｙの収縮量に伴って平板２が下降するとともに、下側のバネ受け座１１、玉軸受１０、スプラインスリーブ１７、カムクラッチ２０、ボールナット７および玉軸受９が一斉に下降するので、上端のナット１４と平板２との間において各部材間に隙間が生じることがなく、アンカーＡに付与されていた緊張力が消失するのが阻止されるから、基礎構築体ｙの崩壊が確実に防止される。
【００４４】
一方、基礎構築体ｙが反対に膨張し平板２が押し上げられようとした場合には、ボールナット７が平板２によって押し上げられるので、ボールナット７は反時計方向へ回転しようとし、内輪２１もボールナット７とともに回転しようとするが、内輪２１の反時計方向への回転はスプラインスリーブ１７に一体的に接続され非回転状態に保持された外輪２２に対しワンウエイクラッチ２３を介して規制されているため、ボールナット７は反時計方向へは回転せず、したがってボールナット７は上昇しないので平板２はアンカーＡに対し上昇しない。この結果、基礎構築体ｙの膨張が平板２によって抑制されるので、アンカーＡに作用する緊張力が増大するとともに、基礎構築体ｙはアンカーＡからの増大した圧下力を受けることになる。いいかえれば、本例の締着装置１によれば、基礎構築体ｙの収縮現象については対応して平板２が降下し、アンカーＡの緊張力が緩まないように追随するが、基礎構築体ｙの膨張現象に対しては膨張作用を抑制するように作用する。
【００４５】
ところで、上記に共通の用途に適用した２つの実施例を示したが、本発明の締着装置はたとえば下記の用途に適用でき、下記のように実施できる。
【００４６】
▲１▼  アンカーＡに代えて、タイロッドやアースアンカーなどの上部（頭部）に適用して緩止め装置として使用できる。とくに第２実施例に係る締着装置１はアンカーＡの相対的な伸長現象に対しては追随して緩みを阻止するとともに、アンカーＡの相対的な収縮現象に対しては収縮を阻止するように作用し、常に締着部（主にナット１４）の緩みを防止する。
【００４７】
▲２▼  高速道路の橋げた間や橋梁間などを接続する際に、ジョイント部の一端部に適用して温度（気温）差による熱膨張や熱収縮に基づくジョイント部の伸縮を許容した接続装置として使用できる。
【００４８】
▲３▼  地震動による振動を受け易い箇所の締着や繰り返し荷重による振動を受ける箇所の機械基礎の締着部に使用できる。また、緊締用ナット１４の再締付の必要性を圧縮コイルスプリング１３の伸張具合等から容易に判定できるとともに、必要であればナット１４を締め付けて補強材Ａを再緊張させられる。
【００４９】
▲４▼  上記した２つの実施例に係る締着装置の寸法、とくに長さ方向の寸法は用途に応じて短縮して小型化を図ったり、逆に延長して長尺化したりできる。
【００５０】
▲５▼  上記第２実施例に係る締着装置１において示したボールナット７の一方向のみの移動を許容する機構は、カムクラッチ２０・２０’に限らず、たとえば軸方向に沿って一方向の移動時に噛合可能なギヤやカムを備えていてもよい。
【００５１】
▲６▼  ボールスプライン１５およびスプラインスリーブ１７に代えて、ボールを具備しない普通のスプライン機構を使用したり、あるいはキー溝とこのキー溝に係止するキー（係止部）を備えたスリーブからなる係止機構を使用することができる。
【００５２】
▲７▼  圧縮コイルスプリング１３に代えて、例えば空気バネや円柱状のゴムからなる弾性体を使用することができ、またボールねじ５とボールナット７に代えて普通の雄ねじ部と円筒状のナットを使用することができる。ただし、この場合には摩擦抵抗がかなり大きくなるので、補強材Ａに軸方向力が作用したときに円筒状のナットが回転するようにねじ山角度θをかなり大きく設定する必要がある。さらに、ねじ部における摩擦抵抗を小さくするために、例えば外ねじの表面にテフロン焼付けコーティングした雄ねじや内ねじ（ねじ孔）の表面にテフロン焼付けコーティングしたナットを使用することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明に係る締着装置には、次のような優れた効果がある。
【００５４】
（１）請求項１の発明は、アンカーやタイロッドなどの補強棒材の端部（頭部）に設けられ、構造が簡単で軽量小型化が図れ、例えば補強棒材が伸長したり荷重付与版が下方へ移動して締着部との間に隙間が生じたり、反対に補強棒材が収縮したり荷重付与版が上方へ移動しようとした場合に、補強棒材の伸長あるいは収縮に追随し自動的に隙間を解消することができ、常に一定の緊張力を補強棒材に付与して締着部の緩みを阻止することができる。したがって、補強棒材の頭部の締着部と荷重付与版との間において隙間が生じることがなく、補強棒材に付与している緊張力が消失するのを阻止する。また、円筒状ナットの回転角度や軸方向の位置あるいは圧縮スプリングや弾性体の伸長具合によって締着部の緩み具合を簡単に判定することができ、この結果から補強棒材の伸長や基礎構築体の膨張などの状態を推測できる。さらに、圧縮スプリングや弾性体が規定以上に伸長した場合には、緊締用ナットを締め付けて再緊張することができる。
【００５５】
（２）請求項２の発明は、例えば基礎構築体が収縮して全体厚みが減少するときには、請求項１の発明と同様に荷重付与版が補強棒材に対し下降するのに伴って円筒状ナットが時計方向に回転しながら下降し、補強棒材の頭部の締着部と荷重付与版との間において隙間が生じることがなく、補強棒材に付与している緊張力が消失するのを阻止するが、逆に基礎構築体が膨張し荷重付与版が補強棒材に対し押し上げられようとしても、円筒状ナットの反時計方向への回転は規制され、荷重付与版は補強棒材の定位置に保持され基礎構築体の膨張を抑制し、補強棒材の頭部の締着部と荷重付与版との間において隙間が生じることがなく、締着部の緩みを防止する。請求項１の発明と同様に、円筒状ナットの回転角度や軸方向の位置あるいは圧縮スプリングや弾性体の伸長具合によって締着部の緩み具合を簡単に判定することができ、この結果から補強棒材の伸長や基礎構築体の膨張などの状態を推測できるとともに、圧縮スプリングや弾性体が規定以上に伸長した場合には、緊締用ナットを締め付けて再緊張することができる。
【００５６】
（３）請求項３記載の発明では、摩擦抵抗が非常に小さくなるので、ねじ山角度を５°程度まで小さくしても、補強棒材に軸方向力が作用したときにボールナットが確実に回転する。
【００５７】
（４）請求項４記載の発明では、ボールスプラインスリーブがボールスプライン部に沿って軸方向にスムーズに移動すると同時に、バネ受け座と一体になってボールスプラインスリーブの回転がボールスプラインとの係合関係によって阻止される。
【００５８】
（５）請求項５記載の発明では、軸方向の高さを抑えることができ、装置全体の高さを低く抑えて小型化を図ることができる。
【００５９】
（６）請求項６記載の発明では、ボールねじ部のねじ山角度を５°以上で３０°以内に設定するので、補強棒材に軸方向の力が作用すると、ほぼ確実にボールナットを回転させようとする力に変換されるとともに、ボールナットの回転角度が過剰になって回転が止まらなくなるというおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の締着装置の実施例を一種の模型として示す中央縦断面図である。
【図２】図１の締着装置の外観を示す全体斜視図である。
【図３】本発明の締着装置の他の実施例を一種の模型として示す中央縦断面図である。
【図４】図３の締着装置の外観を示す全体斜視図である。
【図５】図１のボールナット７部分を拡大して詳細に示す中央縦断面図である。
【図６】コンクリート床版５４よりコンクリート基礎５１に至る各盛土層５２および補強材５３を一体化させた基礎構築体ｙにおいて、本発明の締着装置１を適用した状態を概略的に示す縦断面図である。
【図７】図３のイ−イ線拡大矢視図で、カムクラッチ２０の詳細な構造を表している。
【図８】図３のイ−イ線拡大矢視図で、カムクラッチ２０に代わる別のカムクラッチ２０’の詳細な構造を表している。
【図９】図９（ａ）および図９（ｂ）はそれぞれ従来の一般的な腐植防止構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  締着装置
１’装置本体
２  平板（荷重付与版）
３  平板
４  コイルスプリング
５  ボールねじ部（第１雄ねじ部）
６  雄ねじ部（第２雄ねじ部）
７  ボールナット（円筒状ナット）
７Ａ本体
７Ｂ・７Ｃ環状カバー体
７ａボール溝
８  ボール
９・１０  単式スラスト玉軸受（環状軸受）
１１・１２バネ受け座
１３  圧縮コイルスプリング（又はゴム等の弾性体）
１４  締着用ナット（緊締用ナット）
１５  ボールスプライン
１６  円筒状スリーブジョイント
１７  スプラインスリーブ
１８  非回転板
１９  カラー
２０・２０’カムクラッチ（一方向回転機構）
２１  内輪（内レース）
２２  外輪（外レース）
２３・２５  ワンウエイクラッチ（係合機構）
Ａ  アンカー（補強材）
Ｂ・ｘ  アンカー上部（頭部）
ｙ  基礎構築体
ｚ  アンカー固着部
【図１】
0004387039.tif 000002
【図２】
0004387039.tif 000003
【図３】
0004387039.tif 000004
【図４】
0004387039.tif 000005
【図５】
0004387039.tif 000006
【図６】
0004387039.tif 000007
【図７】
0004387039.tif 000008
【図８】
0004387039.tif 000009
【図９】
0004387039.tif 000010