JP2000046662A - アンカー緊張力の測定方法 - Google Patents
アンカー緊張力の測定方法Info
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Abstract
すること。 【解決手段】 アンカー12内には、緊張用のテンドン
18が配設されている。アンカー12が法面地盤10か
ら外方に突出した頭部側には、定着部20が設けられて
いる。定着部20は、台座プレート26と、皿バネ28
と、支圧板30と、定着具32と、キャップ34とを有
している。定着部20には、計測ゲージ44が設置さ
れ、ゲージ44は、参照ロッド44aと、測定ロッド4
4bとを有していて、ロッド44a,44bは、キャッ
プ34側に向けて平行に延設され、ヘッドキャップ34
を貫通して外部に突出している。ゲージ44では、皿ば
ね28の厚みが変わると、測定ロッド44bがこの変位
に対応して移動し、参照ロッド44aの先端と測定ロッ
ド44bの先端との間の距離が異なるので、この移動量
を目視することにより、皿ばね28の変位lが判る。
Description
の測定方法に関し、特に、比較的簡便な方法によりアン
カー緊張力を測定する方法に関するものである。
留め壁などの構造物の安定対策として、例えば、アンカ
ーを地盤などの安定化対象物中に埋設するグラウンドア
ンカー工法が知られている。
アンカーは、頭部,引張り部,定着部を備えていて、内
部に緊張用テンドンが配設されている。テンドンは、引
張り部において、シース管で被覆されていて、定着部で
は、地盤中にグラウトにより固定される。
にジャッキなどの緊張具を装着し、テンドンを引張るこ
とにより緊張力が導入され、テンドンは、頭部に定着具
を設置することにより、この緊張状態が維持される。
たは支圧板を介して地盤側に伝達され、このような緊張
反力を常時地盤に作用させることで、地盤の安定化を図
かる。
地盤などの安定化を確保する上で極めて重要な管理項目
であり、緊張力を導入する際には、ロードセルや軸力計
などの測定器により、その大きさを測定している。
数十年後に、維持管理を行う際などに、緊張力を測定し
ようとするときに、以下に説明する技術的な課題があっ
た。
定器は、高価なため、全てのアンカーにこれを設置し
て、緊張力の経時変化を測定することは、経費の面で非
常に難しい。そこで、定着具を取り外して、再緊張する
際に、前述した測定器により緊張力を測定するリフトオ
フ試験も行われているが、このような緊張力の測定方法
は、アンカーの設置場所が高く勾配が垂直に近い角度で
の測定が非常に難しいという問題があった。
てなされたものであって、その目的とするところは、比
較的簡便な方法により、アンカー緊張力の経時的な変化
を測定することができる方法を提供することにある。
に、本発明は、地盤や構造物などの締付け対象物にアン
カーを埋設し、このアンカー内に配設された緊張用テン
ドンの突出端に固定した定着具を介して、前記テンドン
に緊張力を導入し、この緊張力に伴う緊張反力を直接ま
たは支圧板を介して前記締付け対象物に伝達するアンカ
ー工法において、前記定着具と支圧板との間、または、
前記定着具と前記締付け対象物との間に、両者を離間す
る方向に付勢する弾性部材を介装し、前記弾性部材の厚
み方向の変位を検出する計測ゲージを設け、この計測ゲ
ージの値から前記テンドンの緊張力を測定するようにし
た。このように構成したアンカー緊張力の測定方法によ
れば、設置されたアンカーの緊張力が経時的な変化によ
り緩むと、定着具と支圧板との間、または、定着具と締
付け対象物との間に、両者を離間する方向に付勢する弾
性部材を介装しているので、この緩みに対応して、弾性
部材が伸びて、緊張力を補助する。弾性部材が伸びる
と、その厚み方向の長さが変化して、変位が発生する。
この変位は、例えば、計測ゲージの目視値により確認す
ることができる。また、この変位は、光学的ないしは電
気的な手段により確認することができる。従って、例え
ば、弾性部材の変位と荷重との関係を予め求めておく
と、計測ゲージの目視値などから現在のテンドンの緊張
力を測定することができる。前記計測ゲージは、前記定
着具または支圧板に一端が固定された測定ロッドを備
え、前記測定ロッドは、前記締付け対象物側の固定点か
らの移動量を前記弾性部材の厚み方向の変位として検出
することができる。この構成によれば、測定ロッドを定
着具または支圧板に一端を固定することだけで、締付け
対象物側の固定点を基準として、簡単に弾性部材の変位
を求めることができる。前記計測ゲージは、前記測定ロ
ッドと、前記締付け対象物側に一端が固定され、前記測
定ロッドと平行に延設された参照ロッドとを備え、前記
参照ロッドに対する前記測定ロッドの相対的な移動量を
前記弾性部材の厚み方向の長さ変位として検出すること
ができる。この構成によれば、締付け対象物側に変位が
あった場合でも、参照ロッドに対する測定ロッドの相対
的な移動量から弾性部材の変位を求めることができる。
前記測定ロッドと参照ロッドは、前記定着具の外周を覆
うヘッドキャップの外方に突出するように設置すること
ができる。この構成によれば、定着具のヘッドキャップ
を外すことなく、計測ゲージの値から現在のテンドンの
緊張力を測定することができる。前記弾性部材は、中心
に前記テンドンが挿通される貫通孔を穿設した皿バネか
ら構成することができる。この構成によれば、皿バネ
が、荷重と変位との関係において、変形が進行しても荷
重変位の少ない領域を有していて、この領域を活用する
ことでテンドンの緊張力を、経時的な変化が少なくなる
ように補助することができる。また、前述した領域で
は、テンドンの緊張力が僅かに低減した場合でも、皿ば
ねの厚みさ方向の変位が大きくなるので、計測ゲージに
よる測定が容易かつ簡単に行える。
について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図1
から図3は、本発明にかかるアンカー緊張力の測定方法
の一実施例を示している。
ンドアンカー工法に本発明を適用した場合を例示してい
る。図1は、法面地盤10中に永久アンカー12を埋設
設置した状態の断面図である。
削孔14中にグラウト材16を注入することにより、深
部において固定設置されていて、このアンカー12内に
は、緊張用のテンドン18が配設されている。
覆した形態のものであって、本実施例の場合には、複数
本が用いられている。アンカー12が法面地盤10から
外方に突出した頭部側には、定着部20が設けられてい
る。
表面側にコンクリート製ののり面工2を形成し、このの
り面工22に設けられた凹部24内に配置されている。
定着部20は、台座プレート26と、皿バネ28(弾性
部材)と、支圧板30と、定着具32と、ヘッドキャッ
プ34とを有している。
設され、中央にテンドン18を挿通する貫通孔が形成さ
れていて、この貫通孔の外周側に、端部が開口した二重
円筒構造の内,外ガイドパイプ38,36が垂設されて
いる。
内挿されたテンドン18の長手方向に沿って、上下方向
に延設されていて、その上端側は、支圧板30の下面側
に固設されている。
うに、外観が概略円錐台形状のものであって、上下端に
小径および大径貫通孔28a,28bが形成されてい
る。小径貫通孔28aは、内ガイドパイプ38の挿通が
可能な大きさになっている。
との関係を図3に示している。同図に示した荷重と変位
との関係は、図2に示すように、大径貫通孔28bを下
にして平坦な面に設置し、小径貫通孔28a側から荷重
pを印加した際の、変位量uを測定したものである。
変位との関係において、そのほぼ中央部分に、変形が進
行しても荷重変位の少ない領域を有している。このよう
な領域や、この前段に位置する荷重と変位とがほぼ比例
関係になる領域は、皿ばね28の材質や厚み,皿ばね2
8の直列ないしは並列の枚数および貫通孔28a,28
bの大きさなどによって決まる。
合計6個の皿ばね28が積層状態で用いられていて、上
下方向に隣接する皿ばね28は、小径貫通孔28a同
士、大径貫通孔28b同士が、相互に当接するように配
置されている。
通孔28aの周縁が、台座プレート26の上面に当接す
るように設置されている。支圧板30は、中央部分にテ
ンドン18を挿通させた状態で、最上段の皿ばね28の
小径貫通孔28aの周縁が、下面側に当接するように設
置されている。
のジョイントプレート40が載置され、このジョイント
プレート40の上面側に定着具32が設置されている。
定着具32は、定着プレート32aと、楔コーン32b
とを備えている。
を覆うようにして、凹部24の外周縁に固定されてい
て、内部には、防錆材42が充填されている。このよう
に構成された定着部20には、計測ゲージ44が設置さ
れている。
の変位lを検出するものであって、本実施例の計測ゲー
ジ44は、実質的に締付け対象物となる台座プレート2
6の上面に一端側が固設された参照ロッド44aと、支
圧板30の上面に一端が固設された測定ロッド44bと
を有している。
相互に比較的近接した間隔で設けられていて、ヘッドキ
ャップ34側に向けて平行に延設され、ヘッドキャップ
34を貫通して外部に突出している。
ャップ34を貫通する部分には、図示を省略している
が、防錆材42の流出を防止するシール材が介装されて
いる。
いては、皿ばね28の厚みが変わると、測定ロッド44
bがこの変位に対応して移動し、参照ロッド44aの先
端と測定ロッド44bの先端との間の距離が異り、この
移動量を目視することにより、皿ばね28の厚み方向の
変位lが判る。
入する際には、定着具32を装着する前に、テンドン1
8の端部にジャッキなどの緊張具を装着し、テンドン1
8を引張ることにより緊張力を導入する。
40の上面側に定着プレート32aを載せて、楔コーン
32bを各テンドン18に装着して、楔コーン32bを
定着プレート32aのテーパ孔内に挿入して、緊張具の
引張り力を除去する。
入されている緊張反力が、定着具32を介して支圧板3
0に伝達され、この緊張反力を受けた支圧板30は、皿
ばね28を圧縮させながら、この緊張反力を台座プレー
ト26に伝達する。
0と同じ部分であり、法面地山10がこの緊張反力を受
けることにより安定化する。そして、ヘッドキャップ3
4を装着して、その内部に防錆材42を注入すると1本
のグラウンドアンカーの設置が終了する。
状態においては、皿ばね28は、支圧板30からの緊張
反力を受けて圧縮変形させられているので、支圧板30
と台座プレート26との間を離間させる方向に付勢して
いる。
ンドン18に導入されている緊張力が緩みにより低減す
ると、本実施例の場合には、支圧板30と台座プレート
26との間には、両者を離間する方向に付勢している皿
ばね28が介装されているので、この緩みに対応して、
皿ばね28が伸びることで、低減した緊張力を皿ばね2
8の付勢力により補助することができる。
関係において、変形が進行しても荷重変位の少ない領域
を有していて、この領域を活用することでテンドンの緊
張力を、経時的な変位が少なくなるように補助すること
ができる。
の少ない領域の下限値近傍の変位点u1に初期緊張力を
セットしておくと、この変位点u1から変位点u2ま
で、変位変化しても、荷重、すなわち、テンドン18に
導入される緊張力の変動が非常に少なくなり、ほぼ一定
した緊張力をテンドン18に与え続けることができる。
み方向の長さが変化する。この長さ変化は、計測ゲージ
44の目視値により確認することができる。本実施例の
場合には、計測ゲージ44は、測定ロッド44bと参照
ロッド44aを備え、参照ロッド44aに対する測定ロ
ッド44bの相対的な移動量を皿ばね28の厚み方向の
変位lとして検出している。
ド44a,44bの先端間の長さ変化が皿ばね28の変
位lに対応している。従って、例えば、初期緊張力導入
時の参照および測定ロッド44a,44bの先端間の長
さl1を記録しておき、所定時間経過後の長さをl2と
すると、|l1−l2|から、皿ばね28の変位uを求
めることができる。
した、皿ばね28の変位と荷重との関係を予め求めてお
くと、計測ゲージ44の目視値から現在のテンドン18
の緊張力の大きさ(絶対値)を測定することができる。
測定においては、例えば、皿ばね28は、図3に示した
ように、テンドン18の緊張力が僅かに低減した場合で
も、皿ばね28の厚みさ方向の変位uが大きくなるの
で、計測ゲージ44による測定が精度よく、しかも簡単
に行える。
4bと参照ロッド44aは、定着具32の外周を覆うヘ
ッドキャップ34の外方に突出するように設置している
ので、ヘッドキャップ34を外すことなく、計測ゲージ
44の目視値から現在のテンドン18の緊張力を測定す
ることができる。
は、同図に示した状態に限られることはなく、例えば、
図4(a)に示すように、大径貫通孔28b同士が当接
するように積層する形態、同図(b)に示すように、小
径貫通孔28a同士が当接するように積層する形態、同
図(c)に示すように、2枚の皿ばね28を内面側に積
層する形態のいずれであってよい。
4に参照および測定ロッド44a,44bを設け、締付
け対象物側に変位があった場合でも、参照ロッド44a
に対する測定ロッド44bの相対的な移動量から皿ばね
28の変位lを求めるようにしているが、締付け対象物
の変位が無視できる程度に小さければ、参照ロッド44
aは、必ずしも必要としない。
ッド44bを固設し、例えば、ヘッドキャップ34の上
端面を、測定対象物側の固定点とし、この固定点からの
移動量を求めると、皿ばね28の変位lが判る。
力の測定方法の他の実施例を示しており、上記実施例と
同一もしくは相当する部分には、同一符号を付してのそ
の説明を省略するとともに、以下にその特徴点について
のみ説明する。同図に示した測定方法は、本発明をプレ
ストレスコンクリート板のPCアンカーに適用した場合
である。同図において、符号46が締付け対象物である
プレストレスコンクリート板であって、このコンクリー
ト板46には、ポストテンション工法により緊張力が導
入される。コンクリート板46には、PCアンカー48
が埋設されている。
張用のテンドン18aを備えていて、このテンドン18
aは、その全長がシース管19により被覆されている。
シース管19は、コンクリート板46を形成する際に予
め埋設される。
は、シース管19内にテンドン18aを挿通し、緊張具
で引張ることで緊張力を付与し、両端を定着部20aで
固定する。
る。同図に示した定着部20aは、上記実施例で示した
定着具32と実質的に同一構成となっていて、定着具3
2は、定着プレート32aと楔コーン32bとを有して
いる。
け対象物であるプレストレスコンクリート板46との間
には、両者を離間するように付勢する皿ばね28が介装
されている。
折曲された測定ロッド44b’だけを備えている。この
測定ロッド44b’は、一端が定着プレート32aの側
面に固設され、他端側がプレストレスコンクリート板4
6の端面側に近接配置されている。
であるプレストレスコンクリート板46の端面を固定点
として、この固定点からの移動量lが、皿ばね28の変
位量として検出される。
方法以外に、電気的ないしは光学的に検出することもで
きる。すなわち、例えば、測定ロッド44b’の先端
と、この先端に対向するレストレスコンクリート板46
の端面に、発光ダイオードとホトトランジスタとを対向
するように設けておくと、発光ダイオードから発射され
た光が、ホトトランジスタに受光された際に、受光強度
が移動量lに比例するので、この受光強度を測定するこ
とにより、移動量lを求めることができる。このように
構成した実施例においても、上記実施例と同等の作用効
果が得られる。なお、上記実施例では、弾性部材として
皿ばね28を例示したが、本発明の実施は、これに限ら
れることはなく、例えば、コイルバネや板ばねなどであ
ってもよく、皿ばね28を用いる場合でも必ずしも積層
する必要はない。
本発明にかかるアンカー緊張力の測定方法によれば、比
較的簡便な方法により、アンカー緊張力の経時的な変化
を安価に測定することができる。
カーの設置状態の断面説明図である。
すグラフである。
皿ばねの積層状態の変形例の説明図である。
設置状態の説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 地盤や構造物などの締付け対象物にアン
カーを埋設し、このアンカー内に配設された緊張用テン
ドンの突出端に固定した定着具を介して、前記テンドン
に緊張力を導入し、この緊張力に伴う緊張反力を直接ま
たは支圧板を介して前記締付け対象物に伝達するアンカ
ー工法において、 前記定着具と支圧板との間、または、前記定着具と前記
締付け対象物との間に、両者を離間する方向に付勢する
弾性部材を介装し、 前記弾性部材の厚み方向の変位を検出する計測ゲージを
設け、この計測ゲージの値から前記テンドンの緊張力を
測定することを特徴とするアンカー緊張力の測定方法。 - 【請求項2】 前記計測ゲージは、前記定着具または支
圧板に一端が固定された測定ロッドを備え、 前記測定ロッドは、前記締付け対象物側の固定点からの
移動量を前記弾性部材の厚み方向の変位として検出する
ことを特徴とする請求項1記載のアンカー緊張力の測定
方法。 - 【請求項3】 前記計測ゲージは、前記測定ロッドと、
前記締付け対象物側に一端が固定され、前記測定ロッド
と平行に延設された参照ロッドとを備え、 前記参照ロッドに対する前記測定ロッドの相対的な移動
量を前記弾性部材の厚み方向の変位として検出すること
を特徴とする請求項1記載のアンカー緊張力の測定方
法。 - 【請求項4】 前記測定ロッドと参照ロッドは、前記定
着具の外周を覆うヘッドキャップの外方に突出している
ことを特徴とする請求項3記載のアンカー緊張力の測定
方法。 - 【請求項5】 前記弾性部材は、中心に前記テンドンが
挿通される貫通孔を穿設した皿バネからなることを特徴
とする請求項1から4のいずれか1項記載のアンカー緊
張力の測定方法。
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