(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機及び／又は無機のモルタル（Ｍ）を用いてコンクリート製枕木等の基材（Ｇ）中の受孔（Ｂ）内に係止可能であると共に、後端領域（４）に荷重負荷手段（６）を有する内ねじスリーブ（２）を具える結合アンカ用の係止スリーブにおいて、内ねじスリーブ（２）の前端領域（３）に当該前端領域（３）の遊端を液密に閉鎖するための２個の閉鎖素子（７，９）を設け、これら閉鎖素子を前後に同軸配置して相互に押圧可能としたことを特徴とする係止スリーブ。
【請求項２】
請求項１記載の係止スリーブにおいて、前記閉鎖素子は、内ねじスリーブ（２）における前端領域（３）の遊端に結合された閉鎖部分（７）と、前記遊端に装着可能な鉢状の閉鎖キャップ（９）とを具え、該閉鎖キャップは押抜き可能な底部領域（10）を含むことを特徴とする係止スリーブ。
【請求項３】
請求項２記載の係止スリーブにおいて、内ねじスリーブ（２）を後端領域（４）よりも前端領域（３）において小径とし、かつ、閉鎖キャップ（９）を摩擦結合により内ねじスリーブ（２）の前端領域（３）における遊端の外周に保持することを特徴とする係止スリーブ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の係止スリーブにおいて、内ねじスリーブ（２）と結合した閉鎖部分（７）の最大径を、閉鎖キャップ（９）における押抜き可能な底部領域（10）の直径よりも小としたことを特徴とする係止スリーブ。
【請求項５】
請求項４記載の係止スリーブにおいて、閉鎖部分（７）に、スリーブ内部で遊端から把持手段（６）の領域まで延在する延長部（８）を設けたことを特徴とする係止スリーブ。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか一項に記載の係止スリーブにおいて、閉鎖キャップ（９）の最大径を、予め設けた受孔（Ｂ）内に閉鎖キャップ（９）を、底部領域（10）を押し抜くことなく挿入可能とすると共にそこで摩擦結合により保持し、受孔（Ｂ）の内壁と閉鎖キャップ（９）との間の摩擦結合力が閉鎖キャップ（９）と内ねじスリーブにおける前端領域（３）の遊端との間の摩擦結合力よりも大となるように設定したことを特徴とする係止スリーブ。
【請求項７】
ドリル孔の底部に排水孔を有する受孔内に係止するための結合アンカであって、請求項１〜６のいずれか一項に記載の係止スリーブ（１）と、該係止スリーブ（１）内に固定しうる固定素子（Ｆ）とを具えることを特徴とする結合アンカ。
【請求項８】
請求項７記載の結合アンカにおいて、係止スリーブ（１）を内ねじを有するプラスチックスリーブで構成し、かつ、固定素子（Ｆ）は枕木用のねじ釘で構成したことを特徴とする結合アンカ。
【請求項９】
係止スリーブ（１）と、該係止スリーブ（１）内に固定可能な固定素子（Ｆ）とを具える請求項７又は８に記載の結合アンカを、予め設けられた受孔（Ｂ）内に有機及び／又は無機のモルタル（Ｍ）により係止して耐食性結合構造を形成する方法であって、
前記受孔（Ｂ）を形成した後にドリル孔底部に小径の排水孔（Ｗ）を設ける工程と、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の係止スリーブ（１）を、予め設けられた受孔（Ｂ）内に導入し、その閉鎖キャップ（９）をドリル孔底部における排水孔（Ｗ）の入口まで前進させる工程と、
係止スリーブ（１）を受孔（Ｂ）から引き出すことにより閉鎖キャップ（９）を係止スリーブの前端領域（３）の遊端から離脱させて、ドリル孔底部における排水孔（Ｗ）を液密に閉鎖する工程と、
有機及び／又は無機のモルタル（Ｍ）を受孔（Ｂ）内に導入する工程と、
閉鎖キャップ（９）を離脱させて係止スリーブ（１）を受孔（Ｂ）内に完全に進入させ、閉鎖キャップ（９）の底部領域（10）を排水孔（Ｗ）に対して押圧する工程と、
前記モルタル（Ｍ）を硬化させる工程と、
固定すべき対象物（Ｒ）を配置／調整した後、固定素子（Ｆ）を係止スリーブ（１）内に導入して固定し、閉鎖部分を係止スリーブ（１）の前端領域（３）における遊端で推し抜くことにより開放した排水孔（Ｗ）内に進入させて排水孔（Ｗ）を開放する工程と、を具えることを特徴とする耐食性固定方法。
【請求項１０】
請求項９記載の固定方法において、受孔（Ｂ）及び排水孔（Ｗ）を、軌道車両用の軌道を支持するためのコンクリート製枕木に形成することを特徴とする固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、有機及び／又は無機のモルタルを用いてコンクリート製枕木などの基材に設けた受孔に係止可能であると共に、一方の後端部領域に把持手段を具える内ねじスリーブを具える結合アンカの係止スリーブに関するものである。また、本発明は、このような結合アンカーを有機及び／又は無機のモルタルにより受孔内に固定するための耐食性固定方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
例えば、鉄道網や地下鉄などの軌道交通システムにおける軌道を支持するために、多くのコンクリート製枕木が使用されている。通常は、軌道をコンクリート製枕木に対してねじ釘よりなる固定素子を用いて固定する。さらに、ねじ釘を係止スリーブに固定し、この係止スリーブは、多くの場合には有機及び／又は無機のモルタルを用いてコンクリート製枕木の受孔に係止する。このような結合アンカによる固定は、特に、時間の経過と共に多かれ少なかれ腐食した軌道固定部分の事後的な修復に用いられる。軌道システムは野外で雨や雪に、また、地下鉄等の地下構造物においては湿気に曝される。雨、雪、結露水等の水分は受孔に集まり、ねじ込まれた固定素子を急速に腐食させる。また、受孔内に侵入した水分が寒冷時に凍結してコンクリート製枕木を破砕することもある。
【０００３】
【発明の開示】
したがって、本発明の課題は、既知の固定システムにおける欠点を解消することのできる結合アンカシステムを提案することにある。また、コンクリート製枕木においても耐水強度に優れた結合構造を形成可能とする結合アンカを提案するものである。さらに、初回の固定のみならず、腐食した固定部材の修復にも使用可能な結合アンカと、その結合アンカを使用して耐食性結合構造を形成するための固定方法とを実現するものである。
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載の構造的特徴を有する係止スリーブと、請求項９に記載された工程の結合を特徴とする耐食性固定方法を提案するものである。
【０００５】
すなわち、請求項１記載の発明によれば、結合アンカー用の係止スリーブとして、有機及び／又は無機のモルタルによりコンクリート製枕木等の基材に予め設けられた受孔内で係止可能であると共に一方の端部に荷重負荷手段を有する内ねじスリーブを具える係止スリーブが実現される。この係止スリーブは、内ねじスリーブの前端領域に当該前端領域の遊端を液密に閉鎖するための２個の閉鎖素子を具え、これら閉鎖素子は前後に同軸配置されて相互に押圧可能とされている。このように構成したことにより係止スリーブを、そのために形成された受孔内に係止することが可能である。受孔を特別に設けることの意義は、その受孔が、ドリル孔の底部からコンクリート製枕木等の基材の背面まで延在する排水孔を具え、受孔内にたまった水を当該排水孔から排出し得ることである。
【０００６】
係止スリーブは、流動性を有する有機及び／又は無機のモルタルにより係止することが可能である。通常、モルタルは受孔から排水孔を経て流出する。これに対して、本発明による係止スリーブによればモルタルの流出を効果的に阻止することが可能である。本発明による係止スリーブは前後に同軸配置された２個の閉鎖素子を具え、これら閉鎖素子は受孔の底部に向いた端部を液密に閉鎖すると共に相互に押圧される。これにより、先ず排水孔が閉鎖されるため、モルタルの流出が阻止される。第２の閉鎖素子の作用によりモルタルは係止スリーブ内にも進入できず、その結果、固定素子の導入・固定が阻される。次に、閉鎖素子を再び開放して結合アンカーをセットした状態では排水孔が再び開放される。
【０００７】
本発明による有利な一実施例において、閉鎖素子は、内ねじスリーブの前端領域の遊端に結合された閉鎖部分と、前記遊端に装着可能な鉢状の閉鎖キャップとを具え、該閉鎖キャップは押抜き可能な底部領域を含んでいる。装着可能な閉鎖キャップは外側の閉鎖素子であり、この閉鎖素子はモルタルの流出を防止するために排水孔を閉鎖する機能を発揮する。他方、押抜き可能な閉鎖部分は係止スリーブの第２の端部と結合して、モルタルの侵入を阻止するために係止スリーブを閉鎖する機能を発揮する。閉鎖キャップの底部領域は、係止スリーブの第２の端部により押抜かれ、排水孔を通過して脱落する。モルタルが硬化した後、閉鎖部分を係止スリーブの第２の端部領域内で押抜くことにより、係止スリーブから排水孔への自由な通過が保証される。かくして、係止スリーブ内に侵入した水分を排出することができ、係止スリーブ内に固定された固定素子が腐食する可能性を著しく低下させることが可能となる。
【０００８】
係止スリーブにより閉鎖キャップの底部領域を排水孔中に容易に押抜き可能とするため、内ねじスリーブを後端領域よりも前端領域において小径とし、かつ、閉鎖キャップは摩擦結合により内ねじスリーブの前端領域における遊端の外周に保持する。これにより、閉鎖キャップの底部領域を押圧した後、係止スリーブにおける大径の前端領域を受孔から排水孔への遷移領域に至るまで貫通孔内に押し込むことができる。閉鎖キャップは摩擦結合によって係止スリーブの第２の端部の外周に保持するのが有利である。これにより、閉鎖キャップの紛失が防止され、しかも、係止スリーブによって受孔内に容易に導入することができ、併せて、排水孔に向けて変位させることが可能である。
【０００９】
内ねじスリーブと結合した閉鎖部分の最大径は、閉鎖キャップの押抜き可能な底部領域の直径よりも小とするのが有利である。すなわちり、圧潰した閉鎖部分が排水孔を経て落下し、排水孔を再び閉鎖することがなくなるからである。
【００１０】
閉鎖部分に、係止スリーブ内部において遊端から把持手段の領域まで延在する延長部を設けるのが有利である。この延長部により、閉鎖部分は予定破断箇所において係止スリーブから分離する。閉鎖部分は、例えばアンカーロッドやねじボルトの締結過程等、固定素子を導入する間に押し抜くのが有利である。
【００１１】
閉鎖キャップの最大径は、底部領域を押抜くことなく、予め設けた受孔内に閉鎖キャップを挿入可能とすると共にそこで摩擦結合により保持し、受孔の内壁と閉鎖キャップとの間の摩擦結合力が閉鎖キャップと内ねじスリーブにおける前端領域の遊端との間の摩擦結合力よりも大となるように設定するのが有利である。これにより、係止スリーブを受孔から引き出す際に閉鎖キャップが前端部から外れて排水孔の入口上方に止まる。
【００１２】
上述した係止スリーブは、ドリル孔の底部に排水孔を有する受孔内に係止するための結合アンカ用として設計されたものである。これは、新品としての初回の固定を対象としているが、腐食した既設構造の補修に適用することも可能である。この種の結合アンカーの場合、係止スリーブは内ねじを有するプラスチックスリーブで構成し、かつ、固定素子は枕木用のねじ釘で構成するのが好適である。
【００１３】
本発明は、係止スリーブと、該係止スリーブ内に固定可能な固定素子とを具える前記結合アンカを、予め設けられた受孔内に有機及び／又は無機のモルタルにより係止して耐食性の固定構造を形成する方法として、
前記受孔を形成した後にドリル孔底部に小径の排水孔を設ける工程と、
係止スリーブを、予め設けられた受孔内に導入し、ドリル孔底部における排水孔の入口まで閉鎖部分を前進させる工程と、
係止スリーブを受孔から引き出すことにより、閉鎖キャップを係止スリーブの前端領域の遊端から外して、ドリル孔底部における排水孔を液密に閉鎖する工程と、
有機及び／又は無機のモルタルを受孔内に導入する工程と、
閉鎖キャップが外された係止スリーブを受孔内に完全に進入させ、閉鎖キャップの底部領域を排水孔に対して押圧する工程と、
前記モルタルを硬化させる工程と、
固定すべき対象物を配置／調整した後、固定素子を係止スリーブ内に導入して固定し、閉鎖部分を係止スリーブの前端領域における遊端で圧潰して開放した排水孔内に進入させて排水孔を開放する工程と、
を具える耐食性固定方法を提供するものでもある。
【００１４】
本発明による方法は容易に実施可能であり、論理的に結合された工程を特徴としている。また、必要な構成要素を最小限に抑えることができる。形成した排水孔を閉鎖するためには、閉鎖キャップを装着した係止スリーブを予め設けられた受孔内に導入して排水孔の入口まで閉鎖部分を前進させるだけで良い。閉鎖キャップが受孔から排水孔への遷移領域に接すると、所望の最終位置が達成される。係止スリーブを受孔から引き出す際、閉鎖キャップは係止スリーブの前端部から外されて所望の位置に止まる。受孔内に導入されたモルタルは、排水孔が閉鎖されているために流出し得ない。モルタルを充填した受孔に係止スリーブを再度導入する間、閉鎖キャップの底部領域は押抜かれる。しかし、その時点では排水孔が未だ開放されておらず、係止スリーブによって閉鎖されている。モルタルが硬化した後に、固定素子を係止スリーブ内に導入して固定する。その際に閉鎖部分は、係止スリーブの第２の端部により押圧されて開放される。本発明の方法は、上述した本発明の結合アンカーの構成と結合して有用性を発揮するものであり、特に、結合アンカーの構成部分のみにより排水孔の閉鎖および再度の開放を達成できる点で有利である。
【００１５】
本発明の方法は、受孔及び排水孔を、軌道車両用の軌道を支持するためのコンクリート製枕木に形成する固定方法に特に好適である。受孔及び係止スリーブ内に侵入した水分は、排水孔を経て流出させることが可能である。その結果、腐食の可能性が低減し、受孔内で凍結した水分がコンクリート製枕木を破壊する事態を回避することが可能である。
【００１６】
【最良の実施形態】
以下、本発明を図示実施例について一層具体的に詳述する。
【００１７】
図１に例示した結合アンカの係止スリーブは、全体が参照数字１で表わされている。係止スリーブ１は、貫通孔５を有する内ねじスリーブ２を具え、この内ねじスリーブは前端領域３と後端領域４とを有している。前端領域３の外径は、後端領域４の外径よりも小とする。内ねじスリーブの後端領域４には、内ねじ６よりなる荷重負荷手段を設ける。内ねじスリーブの後端領域４は円筒形状に形成することができる。後端領域は、図示のように、肩部11を形成しつつ前端領域３に向けて円錐形状を呈する形状とすることもできる。後端領域４の外周に複数のリブを設けて、受孔内におけるモルタルによる結合を強化することができる。小径の前端スリーブ領域３は円錐形状とすることができるが、前端領域の遊端に向けて円錐形状とすることも可能である。
【００１８】
内ねじスリーブ２の前端領域３における遊端には、互いに同軸配置した２個の閉鎖素子を設ける。これらの閉鎖素子は、予定破断箇所を介して前端領域３の遊端と結合した閉鎖部分７と、ほぼ鉢状を呈する閉鎖キャップ９とから形成する。この閉鎖キャップは９は前端領域３の遊端に装着可能であると共にそこで摩擦結合によって保持される。閉鎖キャップ９は、押抜き可能な底部領域10を具える。 他方、閉鎖部分７は、図示のように後端スリーブ領域４まで延在させ、荷重負荷手段６に向けて突出した延長部を具える構成とするのが有利である。この延長部の機能について更に詳述する。内ねじスリーブ２と閉鎖素子７〜10とは、プラスチックから形成するのが有利である。
【００１９】
図２は、基材Ｇの受孔Ｂ内に挿入した係止スリーブ１を示している。基材Ｇは、例えば、軌道車両用の軌道を支えるコンクリート製枕木とする。受孔Ｂ内に挿入した固定素子が受孔に集まる雨水によって腐食して本来の機能を発揮しなくなることを防止するため、受孔Ｂには排水孔Ｗが形成されている。排水孔Ｗは受孔Ｂの底部からコンクリート製枕木Ｇの背面Ｈまで通じるものとする。排水孔の断面積は、受孔Ｂの断面積よりも小とする。広い受孔Ｂと直径の小さい排水孔Ｗとの遷移領域には、受孔Ｂに挿入した係止スリーブ１の深度ストッパとする肩部Ｓが位置する。係止スリーブ１は、閉鎖キャップ９が肩部Ｓに接するまで受孔Ｂ内に進入させる。
【００２０】
図示実施例における閉鎖キャップ９は、その後端縁部で最大径となる。この最大径を適切に設定することにより、受孔Ｂの内壁と閉鎖キャップ９との摩擦結合力は、内ねじスリーブ２の前端領域３と閉鎖キャップ９との摩擦結合力よりも大とする。このようにして、閉鎖キャップ９を内ねじスリーブ２の前端領域３の遊端から確実に離脱させつつ、閉鎖部分７によって閉鎖した内ねじスリーブ２を再び受孔Ｂから引き出すことができる。この過程は図３に示すとおりである。図示のように、閉鎖キャップ９が止まる位置では閉鎖キャップが排水孔Ｗを液密に閉鎖する。このようにして、流動性を有する有機及び／又は無機のモルタルＭを留置するために、受孔Ｂの排水孔Ｗを閉鎖状態とする。図４に示すように、モルタルアプリケータのノズルＥから受孔Ｂに導入される。閉鎖キャップ９は排水孔Ｗを閉鎖し、受孔Ｂ内に導入したモルタルＭの流出を防止する。
【００２１】
受孔内Ｂに十分な量のモルタルＭが充填されると、図５に示すように、内ねじスリーブ２を再び受孔Ｂ内に進入させる。その際、内ねじスリーブ２の前端領域３における遊端の閉鎖部分７は、モルタルＭが内ねじスリーブ２の孔５内に流入するのを防止する。この場合、前端領域３の遊端が閉鎖キャップ９の底部10を押圧するまで、 内ねじスリーブは受孔Ｂ内に変位する。内ねじスリーブ２の前端領域３の外径を押抜き可能な底部10の直径に適合させることにより、 排水孔Ｗは閉鎖キャップ９の底部10が押圧されるとスリーブ自体で液密化され、モルタルＭの流出を阻止する。その際、内ねじスリーブ２の後端領域４と前端領域３との遷移領域における肩部11は、 底無しとなった閉鎖キャップ９を介して、受孔Ｂと小径の排水孔Ｗとの遷移領域における肩部Ｓに当接する。
【００２２】
図６は、モルタルが固化した状態における本発明の係止スリーブ１を示している。すなわち、受孔Ｂ内に導入したモルタルＭが硬化して、内ねじスリーブ２と孔の内壁とに結合する。例えば、雨水の自由な流れを可能とするために、内ねじスリーブ２は排水孔Ｗに向けて開放しなければならない。これを自動的に達成可能とするため、例えば、ねじ釘とする固定素子Ｆを内ねじスリーブ２にねじ込み、例えば、レールＲをコンクリート製枕木Ｇに固定するのが有利である。固定工程の間、ドリル孔の底部に向いた固定素子Ｆの前端は、閉鎖部分７から突出した延長部８に衝突する。固定素子Ｆをねじ込むと、延長部８は排水孔の方向に押圧される。その際、前端領域３の遊端と閉鎖部分７との結合が開放される。延長部と、これと一体化した閉鎖部分とが排水孔Ｗに落下して、排水孔を開放させる。例えば、係止スリーブ１に侵入した雨水は、排水孔Ｗから流出することができる。
【００２３】
図示実施例に基づいて説明した本発明の係止スリーブは、特に、軌道車両用の軌道を結合アンカによってコンクリート製枕木に固定するのに適している。その場合、排水孔を有する受孔における最初の固定構造とすることも可能であるが、既に腐食した固定構造を事後的に修復する際にも使用できる。この場合には、既存の固定構造のドリル加工を施し、新たに形成した受孔に排水孔を設けることができる。排水孔により、受孔内に侵入した水を流出させることができる。係止スリーブは、流動性を有する有機及び／又は無機のモルタルを用いて係止する。このモルタルは、従来構造の場合には受孔から排水孔を通じて流出することになるが、本発明の係止スリーブの場合には流出が阻止される。係止スリーブは相前後させて同軸配置した２個の閉鎖素子を具え、これら閉鎖素子はドリル孔の底部に向いた第二の端部を液密に閉鎖すると共に、互いに押圧することが可能である。その場合、排水孔が閉鎖するためにモルタルは排水孔に流出し得ない。第二の閉鎖素子により、モルタルが係止スリーブ内に侵入して固定素子の進入及び固定を阻止する事態を回避することが可能である。閉鎖素子が再び開放するため、排水孔は結合アンカを装着した状態では開放状態を維持する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例による係止スリーブを示す断面図である。
【図２】図２は、図１の係止スリーブを排水孔が設けられた受孔内に進入させた状態を示す断面図である。
【図３】  図３は、図２の係止スリーブを閉鎖キャップを離脱させた状態で示す断面図である。
【図４】図４は、排水孔を閉鎖するための閉鎖キャップを受孔内へのモルタル充填状態で示す断面図である。
【図５】図５は、図１〜図３の受孔内における係止スリーブとを、閉鎖キャップからの底部領域の押し抜き状態で示す断面図である。
【図６】図６は、図５の係止スリーブを、ねじ込まれた固定素子および押し抜かれた閉鎖部分とともに示す断面図である。
【符号の説明】
１  係止スリーブ
２  内ねじスリーブ
３  前端領域
４  後端領域
５  貫通孔
６  荷重負荷手段
７  閉鎖部分
８  延長部
９  閉鎖キャップ
１０  押抜き可能な底部
【図１】
0003739880.tif 000002
【図２】
0003739880.tif 000003
【図３】
0003739880.tif 000004
【図４】
0003739880.tif 000005
【図５】
0003739880.tif 000006
【図６】
0003739880.tif 000007