JP2002201640A - グラウンドアンカーの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鋼材の単位長さ当り大きな付着力を得ることが
でき、作業が容易である、引張り鋼材の引張り強度が低
下することがない、アンカーの構造を提供する。 【解決手段】グラウンドアンカーの施工時に定着長部に
配置する中心棒体と、この中心棒体の周囲に配置する引
張り鋼材とより構成する。中心棒体の軸線と、引張り鋼
材の軸線とを交差するように配置して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はグラウンドアンカー
の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】グラウンドアンカーは図９に示すよう
に、地中にＰＣ鋼より線などの引張り鋼材ａを配置し、
その引張り鋼材ａの定着長部ｂをモルタルなどのグラウ
ト材ｃで固定して引張り抵抗を取り、その抵抗によって
壁面ｄなどを支持するためのアンカーである。その際に
定着力は引張り鋼材ａとグラウト材ｃの付着力によって
決まるために、両者の付着力をいかに大きなものとする
かが重要である。しかし通常の引張り鋼材ａを使用した
場合には、引張り鋼材ａは直線状に配置してあり、付着
力は引張り鋼材ａの外周とグラウト材ｃの付着力のみに
よって得ているに過ぎない。この点を改善して付着力を
増加させるために、引張り鋼材として円周方向に節を突
設した異形ＰＣ鋼棒を使用したり、あるいは耐荷体を使
用して大きな付着力を得るような方法を採用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したような従来の
グラウンドアンカーの構造は次のような問題を備えてい
た。 ＜イ＞異形ＰＣ鋼棒を使用するとその形状のために大き
な摩擦抵抗を得ることができるが、１０ｍ以上の剛直な
鋼棒を扱うために、限られた作業ヤードや高い場所では
挿入作業が大きく制約され、特に狭い場所では挿入が不
可能な場合も発生する。 ＜ロ＞耐荷体を使用すれば大きな耐力を得られるが、引
張り鋼材を小さい半径で折り曲げるために、本来の引張
り鋼材の引張り応力を低減して設計する必要があり不経
済なものであった。

【０００４】

【本発明の目的】本発明は、上記のような問題を改善す
るためになされたもので、次のようなグラウンドアンカ
ーの構造を提供することを目的とする。 ＜イ＞鋼材の単位長さ当り大きな付着力を得ることがで
きる、アンカーの構造。 ＜ロ＞作業が容易である、アンカーの構造。 ＜ハ＞引張り鋼材の引張り強度が低下することがない、
アンカーの構造。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために本発明のグラウンドアンカーの構造は、グラ
ウンドアンカーの施工時に定着長部に配置する中心棒体
と、この中心棒体の周囲に配置する引張り鋼材とより構
成し、中心棒体の軸線と、引張り鋼材の軸線とを交差す
るように配置して構成したグラウンドアンカーの構造で
ある。

【０００６】さらに本発明のグラウンドアンカーは、中
心棒体と、その周囲に配置する引張り鋼材は、中心棒体
の両端の位置において固定してある、グラウンドアンカ
ーの構造である。

【０００７】さらに本発明のグラウンドアンカーは中心
棒体の周囲に配置する引張り鋼材は、シースで被覆して
構成した、グラウンドアンカーの構造である。

【０００８】さらに本発明のグラウンドアンカーは、中
心棒体の周囲に配置する引張り鋼材は、防錆処理して構
成した、グラウンドアンカーの構造である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図面にもとづいて本発明の一
実施例を説明する。

【００１０】＜イ＞構成部材。 本発明のアンカーは、中心棒体１と引張り鋼材２と位置
固定具３によって構成する。

【００１１】＜ロ＞中心棒体１。 中心棒体１は通常の鋼材の棒状体、あるいはＰＣ鋼棒、
ＦＲＰの棒状体である。その他、剛性のある公知の材料
を棒状に形成したものを使用できる。この中心棒体１は
アンカーの定着長部の長さＬ１にほぼ等しい長さ、ある
いはそれより短い長さに構成する。したがってアンカー
を構成した場合に自由長部Ｌ２は柔軟性を維持した通常
の引張り鋼材２を使用することができ、狭い場所でも作
業が容易である。中心棒体１として単なる丸棒ではなく
異形鋼棒を使用すれば、大きな付着抵抗を確保すること
ができる。中心棒体１の直径は、アンカーの設置のため
に削孔した削孔の直径や、期待する引張り力に応じて決
定する。

【００１２】＜ハ＞引張り鋼材２。 引張り鋼材２はＰＣ鋼より線など、通常の引張り鋼材２
を使用する。この引張り鋼材２は、定着長部においては
シースすることなく、鋼線を剥き出しにし、その表面を
エポキシ樹脂などで防錆処理を施したものを使用でき
る。あるいは、定着長部において周囲のシースと鋼線と
の間にオイルなどを介在させたアンボンドタイプの引張
り鋼材２を使用することができる。

【００１３】＜ニ＞位置固定具。（図６、７、８） 位置固定具３は中心棒体１に対する引張り鋼材２の位置
を固定する部材である。そのために位置固定具３は、中
心には棒体挿入孔３１を、その外周には鋼材貫通孔３２
を平行に貫通させた円筒体によって構成する。この位置
固定具３は引張り鋼材２の回転力を受けるからその力で
回転しないように、中心棒体１とは剛に接合する。その
ために例えば中心棒体１と棒体挿入孔３１をネジ結合す
る場合に、このネジを回転力を受ける方向と逆方向のネ
ジの組み合わせを採用することができる。あるいは図７
に示すように、位置固定具３側からボルトを突設してお
き、中心棒体１の端部に設けたねじ穴にねじ込んで取り
付ける構造を採用することもできる。中心棒体１の端部
に設ける位置固定具３は図８に示すように位置固定具３
の一方から中心棒体１を、他方からボルトを挿入し、そ
のボルトを中心棒体１の端面に設けたねじ穴にねじ込ん
で取り付ける構造を採用することもできる。

【００１４】＜ホ＞位置固定具３の取り付け。 位置固定具３を、中心棒体１の両端部、あるいは中間の
一箇所、複数個所に取り付ける。中心棒体１と位置固定
具３とは、位置固定具３の棒体挿入孔３１を介して取り
付ける。位置固定具３の鋼線貫通孔３２の位置は、その
位置において、中心棒体１の軸線と引張り鋼材２の軸線
が交差する角度に合致した状態に配置する。

【００１５】＜ヘ＞引張り鋼材２の取り付け。 中心棒体１の周囲に、位置固定具３を介して引張り鋼材
２を巻き付ける。すなわち、グラウンドアンカーの施工
時に定着長部に配置する中心棒体１の周囲に、中心棒体
１の軸線と、引張り鋼材２の軸線とを交差するように配
置する。この場合に引張り鋼材２は特別な装置を使用し
て中心棒体１の周囲にコイル状に巻きつけるものではな
く、通常の作業員の力で巻きつけるだけである。したが
って特殊な機械装置は必要がなく、定着長部内で非常に
緩やかな曲線的配置となる。その結果、引張り鋼材２は
中心棒体１の全長の間で半回転、あるいは１回転程度の
状態で巻きつくことになる。巻き付けに際しては、中心
棒体１に固定した位置固定具３の周囲に開口した貫通孔
に引張り鋼材２を貫通して配置すれば、中心棒体１の周
囲に引張り鋼材２が巻き付いた状態を構成することがで
きる。中心棒体１と、その周囲に配置する引張り鋼材２
は、中心棒体１の両端の位置において固定してあるが、
引張り鋼材２は中心棒体１よりも十分に長く、したがっ
て一方の固定位置よりも延長してある。

【００１６】＜ト＞アンカーのタイプ。 アンカーには引張りタイプと圧縮タイプが存在するが、
本発明のアンカーはいずれのタイプにも適用できる。引
張りタイプのアンカーを構成する場合には、引張り鋼材
２の定着長部のシースを除去して鋼線を剥き出しにした
引張り鋼材２を使用する。（図１、２） 引張りタイプのアンカーの応力の伝達の状態を図４の模
式図で示す。圧縮タイプのアンカーを構成する場合に
は、引張り鋼材２の定着長部はアンボンド状態に構成し
た引張り鋼材２を使用する。（図３） 圧縮タイプのアンカーの応力の伝達の状態を図５の模式
図で示す。その場合に、中心棒体１の先端に取り付ける
位置固定具３は、引張り鋼材２に加わる引張り力を中心
棒体１に伝達して圧縮力として作用し、中心棒体１の先
端に取り付ける位置固定具３は耐荷体の役目を果たすこ
とになる。

【００１７】＜チ＞孔内への挿入。 次に実際の施工方法について説明する。まず、アンカー
の設置位置へ削孔する。その孔内へ周囲に、定着長部に
引張り鋼材２を巻き付けた中心棒体１を挿入して設置す
る。その場合に剛直な中心棒体１は定着長部に存在する
だけであるから、狭い現場であっても挿入作業が影響を
受けにくく、作業が容易である。あるいは広い作業ヤー
ドを確保できない現場でも採用することができる。

【００１８】＜リ＞グラウト材の注入。 その後にグラウト材を孔内に注入する。こうして中心棒
体１とその周囲に巻き付いた引張り鋼材２の定着長部を
孔内へ定着する。こうした作業は従来のアンカーの施工
と同一であり、従来開発されている各種の方法を採用す
ることができる。

【００１９】＜ヌ＞アンカーの利用。 孔外に位置する引張り鋼材２の自由長部の端に、目的と
する法枠や構造物を取り付ける。そしてジャッキを設置
して緊張力を与えることによってグラウンドアンカーの
目的を達成する。

【００２０】＜ル＞本アンカーの機能。 本発明のアンカーを現場で使用した場合の機能を説明す
る。

【００２１】まず引張り鋼材２の端部に引張り力が作用
すると、その引張り力は、中心棒体１に伝達する。

【００２２】中心棒体１とグラウト材との付着力が引張
り力に抵抗する。特に中心棒体１として多数の節が突設
した異形鋼棒を使用すれば、大きな付着力を得ることが
できる。

【００２３】引張り鋼材２とグラウト材との付着力が、
引張り鋼材２に作用した引張り力に抵抗する。この場合
に引張り鋼材２は中心棒体１の周囲に緩やかな角度で巻
き付いた状態であるから、局部的に折れ曲がって応力が
集中するような個所が存在せず、本来の引張り強度をそ
のまま発揮する。

【００２４】さらに中心棒体１の周囲に巻き付いた引張
り鋼材２の変形抵抗力が引張り力に抵抗する。この変形
抵抗はコルク抜きの原理と同様である。すなわちコルク
抜きはコルクの内部に螺旋状の鋼材をねじ込むことによ
ってコルク内で大きな引張り抵抗力を形成するためにコ
ルクを引き抜くことが可能となる。この原理を本発明の
アンカーに当てはめれば、コルクはグラウト材によって
固めた定着長部、コルク抜きは引張り鋼材２などの引張
り鋼材２に該当する。その結果、引張り力に対して引張
り鋼材２は中心棒体１の周囲における変形抵抗として機
能し、引張り鋼材２を直線的に配置した場合に比較して
格段に大きな抵抗として作用することになる。

【００２５】通常の直線的な引張り鋼材２を配置した場
合には、引張り抵抗力は力の加わる方向に対して作用す
る。しかし本発明のアンカーでは引張り鋼材２を中心棒
体１の周囲に巻きつける状態で配置してあるため、抵抗
力は引張り力の加わる方向に対して作用するのみではな
く、力の方向と直角方向の力がグラウト材内側にも作用
し、この力の合成力が抵抗となる。

【００２６】さらにその内側には中心棒体１が存在する
から、引張り力の方向と直角方向の力はこの中心鋼材を
締め付ける力として作用する。その締め付け力は必然的
に引張り鋼材２と中心鋼材を強固に一体化する機能を発
揮し、大きな抵抗力となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上記したようになるから次のよ
うな効果を期待することができる。 ＜イ＞アンカ―孔内の定着長部には、中心棒体１と、そ
の周囲に交差する角度で配置した引張り鋼材２とが存在
する。そのために引張り力に対する抵抗は,引張り鋼
材２の付着抵抗、交差する角度で配置した引張り鋼材
２の変形抵抗、中心棒体１の付着抵抗、を総合的に期
待することができる。したがって、ＰＣ引張り鋼材２を
直線的に配置した従来の構造と比較して格段に大きな引
張り抵抗を確保することができる。 ＜ロ＞引張り鋼材２は定着長部では曲線的な配置とな
り、さらに中心棒体１を用いてその引張り力を受け持た
せている。そのために定着長部全体にわたる引張り荷重
の分布を平均化して伝達することが可能となる。したが
って局所的に応力が集中することがなくグラウト材の破
壊や周囲地盤の破壊が生じにくくなり、結果として引き
抜き耐力を向上させることができる。 ＜ハ＞引張り鋼材２は曲線的な配置になるために、アン
カー孔内で右の位置から左の位置へ、水平孔であれば上
の位置から下の位置へと繰り返し位置を変化させること
になる。そのためにアンカー孔の一部で粗悪なグラウト
材が集中したり、水平孔の上側にブリージングが発生し
た場合でもその影響を受けにくく、抵抗力の不足からア
ンカーが引き抜けるといった不安がない。 ＜ニ＞専用の固定具を使用して、鋼棒と引張り鋼材２と
接触させて、あるいは間隔を介して、最適な状態で取り
付けることができる。そのためにもっとも効率のよい引
張り応力の伝達を確保することができる。 ＜ホ＞主要な部材はＰＣ引張り鋼材２と中心棒体１、お
よび固定具だけである。このように構成部品が少ないこ
とから、組み立て、管理、運搬、在庫なども容易であり
経済的な施工を行うことができる。 ＜ヘ＞中心棒体１は剛直な部材であるが、その長さはア
ンカー孔の全長ではなく定着長部の長さで足りる。その
ために取り扱いが容易であり、従来のような長い鋼棒を
扱う工法に比較して、狭い現場や高所の作業でも安全で
迅速に施工を行うことができる。 ＜ト＞高い付着強度を期待することができる結果、従来
の方法に比較して短いアンカー孔で対応することができ
る。したがって作業の効率がよく、部品の価格が安くな
るから、きわめて経済的なアンカーとして利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のグラウンドアンカーの定着長部の構造
の説明図。

【図２】引張りタイプとして採用した例の説明図。

【図３】圧縮タイプとして採用した例の説明図。

【図４】引張りタイプのアンカーに採用した場合の応力
伝達の模式図。

【図５】圧縮タイプのアンカーに採用した場合の応力伝
達の模式図。

【図６】位置固定具の実施例の断面図。

【図７】位置固定具の実施例の断面図。

【図８】位置固定具の実施例の断面図。

【図９】グラウンドアンカーの使用状態の説明図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本泰樹 岐阜県大垣市河間町三丁目55番地イビデン グリーンテック株式会社内 (72)発明者 石川雅之 岐阜県大垣市河間町三丁目55番地イビデン グリーンテック株式会社内 Ｆターム(参考） 2D041 GA01 GB01 GC02 GC14

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】グラウンドアンカーの施工時に定着長部に
   配置する中心棒体と、この中心棒体の周囲に配置する引
   張り鋼材とより構成し、中心棒体の軸線と、引張り鋼材
   の軸線とを交差するように配置して構成した、グラウン
   ドアンカー。
2. 【請求項２】中心棒体と、その周囲に配置する引張り鋼
   材は、 中心棒体の両端の位置において固定してあり、引張り鋼
   材は一方の固定位置よりも延長して構成した、請求項１
   記載のグラウンドアンカー。
3. 【請求項３】中心棒体の周囲に配置する引張り鋼材は、 シースで被覆して構成した、 請求項１、２記載のグラウンドアンカー。
4. 【請求項４】中心棒体の周囲に配置する引張り鋼材は、 シースで被覆せず、防錆処理して構成した、 請求項１、２記載のグラウンドアンカー。