JP2003268764A - アンカーの構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡幅圧力を保持し、所望の拡幅が得られるア
ンカーの構築方法を提供すること。 【解決手段】 周面に複数の透孔１１を有するケーシン
グ１０を使用し、ケーシング１０内に間詰材４０を充填
して、アンカー孔２０の全断面を封鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、深度の浅いアンカ
ー孔で大きなアンカー耐力を確保できるアンカーの構築
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣ鋼撚り線等のアンカー体を用いたア
ンカー工法は古くから知られていて、各種の用途に用い
られている。例えば山岳地帯の落石や雪崩、崩落土砂の
抑制手段として衝撃吸収柵が用いられるが、この種の衝
撃吸収柵の反力源としてアンカーが用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記したアンカー技術
にあっては次のような問題点がある。 ＜イ＞作業環境の整った現場にアンカーを構築するので
あれば特別問題にならないが、山岳地盤の急峻な斜面
で、施工機材の搬入が困難な現場においては、従来のア
ンカー工を採用することは極めて困難である。 ＜ロ＞大きなアンカー耐力を得るためには、アンカーの
定着長を長く設計する必要があるが、山岳地帯の硬質岩
盤では深いアンカー孔の削孔作業が困難を極め、アンカ
ーの施工コストが非常に高くつく。 ＜ハ＞大きなアンカー耐力を得るアンカー工法として、
爆発アンカー工法が知られている。 この工法はアンカー孔内で爆発物を爆発させてアンカー
の孔奥部に形成した拡大空間を、引張材の引き抜き抵抗
増加に活用するものである。この爆発アンカーにあって
は、爆発力を保持することが技術的に難しいため、予想
したほどの拡幅効果が期待できない場合が多い。

【０００４】

【発明の目的】本発明は上記したような従来の問題を解
決するためになされたもので、簡易な手法で以って爆発
力の漏出を防止できるアンカーの構築方法を提供するこ
とを目的とする。

【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、本発明のアンカーの構築方法は、アンカー
孔内に充填した固結材にアンカー体を定着させたアンカ
ーの構築方法において、ケーシングを使用して所定の深
さまで削孔し、前記ケーシングを一定長さだけ引き抜い
て孔奥の孔壁を露出させ、アンカー孔の孔奥部に瞬間的
膨張性物質を装填し、ケーシング内に充填した間詰材で
以って、孔壁とケーシング間の間隙を含めてアンカー孔
の全断面を閉塞し、前記瞬間的膨張性物質の膨張圧力を
利用してアンカー孔の孔奥部を拡幅し、充填した間詰材
を除去した後、拡幅した孔内にアンカー体を挿入して固
結材を充填したことを特徴とするものである。

【０００６】さらに、本発明は上記したアンカーの構築
方法において、ケーシングの一部が有孔構造を呈してい
ることを特徴とするものである。

【０００７】特に、本発明は上記したアンカーの構築方
法において、ケーシングの全長に亘って有孔構造を呈す
ることを特徴とするものである。

【０００８】また、本発明は上記したアンカーの構築方
法において、アンカー体は、定着長部と、該定着長部に
引張力を伝達する自由長部とを形成し、前記自由長部の
アンカー頭部側の端部において引き出し可能な操作線材
の先端を前記定着長部の先端に連結し、操作線材の引き
出しにより、たまねぎ形に拡張するように定着長部は複
数の解いた引張材から構成し、前記自由長部と前記定着
長部の境界を結束して、前記アンカー体の定着長部をア
ンカー孔の拡張部内で拡幅させて、固結材と一体の引抜
抵抗体を形成したことを特徴とするものである。

【０００９】さらに、本発明は上記したアンカーの構築
方法において、アンカー体は、定着長部と、該定着長部
に引張力を伝達する自由長部とを形成し、前記定着長部
の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面積が自
由長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面
積より大きくなるように定着長部は永久変形し、アンカ
ー体の定着長部先端に取り外し可能な仮止め具を配置し
て、一時的に定着長部の断面の外形部が形成する長手方
向への投影断面積と自由長部の断面の外形部が形成する
長手方向への投影断面積の大きさを略同一とし、前記ア
ンカー体の定着長部をアンカー孔の拡幅部内に配置し
て、前記仮止め具を遠隔操作により取り外し、固結材と
一体の引抜抵抗体を形成したことを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態１】以下図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。

【００１１】＜イ＞ケーシング ケーシング１０は一本ものの筒体でもよいが、運搬性や
取扱性を考慮すると、数本に分割した短筒を現場でねじ
込みや熔接等によって、接合して用いることが望まし
い。ケーシング１０を一本の筒体で構成する場合や、複
数の短筒を接続する場合の何れであっても、ケーシング
１０の先端から一定の長さに亘って複数の透孔１１を穿
設してあればよい。また、ケーシング１０は透孔１１を
その全長に亘り形成したものを使用してもよい。透孔１
１は、後述する粒状の間詰材４０の外形より大きく、間
詰材４０を容易に透過し得る寸法であればよく、その大
きさや形状は特に制約を受けない。

【００１２】＜ロ＞アンカー体 アンカー体５０は公知の各種構造のアンカーを適用可能
である。本例で使用するアンカー体５０を図４に基づい
て説明すると、アンカー体５０の定着長部５１は、複数
の引張材をばらばらの状態にして構成し、その先端部と
自由長部５２の境界部はばらけないように結束してお
く。そして、操作線材５３の一方を定着長部５１の先端
に連結し、アンカー体５０の基端から操作線材５３の引
き出しを遠隔操作することにより、定着長部５１を構成
する複数の引張材が二点鎖線で示すようにたまねぎ状に
膨らむように構成してある。本例では一本のＰＣ鋼より
線をふたつに折返し、図示しない折返し部をフックとし
て形成した場合について説明するが、折り返さないで一
本のＰＣ鋼より線を用いても良いことは勿論である。
尚、図４ではアンカー体５０の自由長部５２の範囲を露
出状態で示すが、実際にはシースやテープ等で被覆して
アンボンド構造を呈している。又、アンカー体５０を全
長に亘って露出状態として、ボンド構造として用いる場
合もある。

【００１３】

【作用】つぎにアンカーの構築方法について説明する。

【００１４】＜イ＞削孔 アンカー孔２０は孔壁の崩壊を防止するためのもので、
ケーシング１０の先端に図示しないビットを取り付けて
自穿孔式に削孔してもよく、また前述したケーシング１
０は、削孔後に挿入してもよい。アンカー孔２０は後述
するように最終的に孔奥部２２を拡張するので、極端に
深く削孔する必要はない。

【００１５】＜ロ＞瞬間的膨張性物質の装填 アンカー孔２０内の孔奥部に瞬間的膨張性物質３０を装
填する。このとき、瞬間的膨張性物質３０の装填長全長
の長さ程度だけケーシング１０をアンカー孔２０外へ引
き戻す。これにより、アンカー孔２０の孔奥の孔壁２１
が露出したことになる。孔壁２１の露出範囲が拡幅対象
の地山となるから、この露出範囲は拡幅量に応じて適宜
選択する。瞬間的膨張性物質３０は火薬等の爆発式、水
蒸気等の圧力膨張式などの公知の瞬間的膨張性物質３０
を使用でき、瞬間的膨張性物質３０に接続したリード線
３１を孔外へ出しておく。

【００１６】＜ハ＞アンカー孔の封鎖 次に、アンカー孔２０内に間詰材４０を充填する。間詰
材４０としては、例えば、砂、砕石等の細骨材やこれら
の各種代替材を使用できる。透孔１１を２０〜３０φｍ
ｍとした場合、間詰材４０としては７号砕石等を使用で
きる。

【００１７】ケーシング１０が無孔である場合を想定す
ると、ケーシング１０の内空に間詰材４０を隙間なく詰
め込んで封鎖できるが、ケーシング１０とアンカー孔２
０の周面間に発生した隙間がそのまま残り、爆発力の漏
出要因となる場合がある。このケーシング１０とアンカ
ー孔２０の孔壁２１間の隙間を放置した場合、爆発力の
漏出により拡張作用が半減するだけでなく、ケーシング
１０が孔外へ勢いよく飛び出たり、爆発途中でリード線
が破断したりする危険性がある。

【００１８】図２に示す如く本発明のように有孔構造の
ケーシング１０を用いることで間詰材４０を、ケーシン
グ１０内は勿論のこと、透孔１１を通じて孔壁２１とケ
ーシング１０間の間隙にも隙間なく充填することがで
き、結果としてアンカー孔２０の全断面を確実に間詰材
４０で確実に封鎖できる。

【００１９】＜ニ＞拡幅部の形成 既述したようにアンカー孔２０の全断面を封鎖した状態
で、瞬間的膨張性物質３０を起爆させ、図３（ａ）に示
すような拡幅部２２を形成する。アンカー孔２０内は、
間詰材４０でアンカー孔２０の全断面が一定の長さに亘
って遮蔽してあるため、圧力の逃げ場のない遮蔽空間内
で発生した爆発力によりアンカー孔２０の露出した壁面
２１が破壊されて、アンカー孔２０より大径の拡幅部２
２が形成される。またアンカー孔２０の全断面を封鎖し
てあるので、拡幅部２２の形成作業中にケーシング１０
が飛び出たりリード線が破断する心配はない。

【００２０】＜ホ＞アンカー体のセット ケーシング１０で孔壁２１の崩落を阻止した状態で、ア
ンカー孔２０内の間詰材４０や破砕土砂を除去する。除
去手段としては例えば圧搾空気を吹き込んで除去する方
法が好適である。なお、間詰材４０が後述する固結材６
０と同じ役割を果たすものであれば、特に除去する必要
はない。

【００２１】つぎにケーシング１０を通じてアンカー孔
２０内に、非拡幅状態のアンカー体５０を挿入し、その
基端に露出する操作線材５３のみを引き出す。定着長部
５１を構成する複数の引張材の中間が外方へ孕み出る様
に変形して、たまねぎ状に拡幅する。この拡幅動作は拡
幅部２２内で行なわれる（図３（ｂ）参照）。この操作
によってアンカー体５０が拡幅形態に塑性変形する場合
は、操作線材５３の固定は不要であるが、拡幅変形が戻
る場合は操作線材５３を固定しておく。

【００２２】＜ヘ＞固結材の注入 アンカー体５０の定着長部５１を拡幅させた後、ケーシ
ング１０をそのまま孔内に残置した状態で、アンカー孔
２０内にセメントミルク又はモルタルなどの固結材を充
填して、たまねぎ状の引抜抵抗体６０を得る（図３
（ｃ）参照）。ケーシング１０内部に充填された固結材
は、ケーシング１０の透孔１１を通じてケーシング１０
外側の孔壁２１との間隙へ流出する。すなわち、ケーシ
ング１０の内外の固結材は、透孔１１を介して組織的に
連続性を有すると共に、ケーシング１０が補強材として
も機能するため、強固な構造体を造成することができ
る。なお、アンカー孔２０の孔径が小さく、アンカー体
５０の他に注入パイプを挿入できない場合は、アンカー
体５０の挿入直前に固結材の充填作業を行ってもよい。

【００２３】このようにして築造したアンカーは、拡張
したアンカー体５０の定着長部５１と固結材との付着抵
抗と、拡幅したアンカー孔２０の孔壁２１とたまねぎ状
の固結材による引き抜き抵抗体６０との付着抵抗に起因
した高いアンカー耐力を得ることができる。

【００２４】また、ケーシング１０を孔内に残置したま
まにすることで、孔壁との間に大きい抜取り抵抗が生じ
るため、より高いアンカー耐力が期待できる。さらに、
残置したケーシング１０はケーシング１０の断面とほぼ
同様の杭を打込んだが如く機能するため、アンカーの剪
断方向の外力に対しても高い引張強度を確保することが
できる。

【００２５】当然にアンカー体５０の定着長部５１が膨
らむことで、固結材との接触面積が増大し、たまねぎ状
に形成した引き抜き抵抗体６０と地盤との接触面積が増
大することによる、引き抜き耐力が高くなる。

【００２６】

【発明の実施の形態２】以上は有孔構造のケーシング１
０を用いた場合について説明したが、無孔のケーシング
１０（図示せず）を用いて施工してもよい。

【００２７】本例の基本的な施工の工程は既述した実施
の形態１と同様であるが、間詰材４０でアンカー孔２０
の全断面を封鎖する必要がある。そこで本例では、ケー
シング１０の引き抜き量を大きくすることで、アンカー
孔２０の孔壁の露出範囲を長くとり、露出した孔壁に直
接間詰材４０を充填する。すなわち、瞬間的膨張性物質
３０の基端側のアンカー孔２０内に、この瞬間的膨張性
物質３０の全長を超えるだけの孔壁の露出範囲を形成で
きるようにケーシング１０を引き抜けばよい。本例によ
れば、無孔構造のケーシング１０の引き抜きにより露出
したアンカー孔２０内に直接間詰材４０を充填すること
でアンカー孔２０内を確実に閉鎖できるだけでなく、ケ
ーシング１０の開口加工が不要となり、加工コストを低
減できる利点が得られる。

【００２８】

【発明の実施の形態３】図５を基に上記した実施の形態
１と異なる形式のアンカー体５０を用いた他の実施形態
を説明する。

【００２９】本例で使用するアンカー体５０は、その定
着長部を構成する複数の引張材５４がアンカー孔２０内
でラッパ状に拡がるように構成したものである。

【００３０】アンカー体５０を構成する複数の引張材５
４の先端は、取り外し可能なキャップ形の仮止め具５５
で束ねておき、拡幅したアンカー孔内で図示しない突棒
等で仮止め具５５を突いて取り外せるようにしておく。
仮止め具５４の取り外しによって複数の引張材５４は二
点鎖線で示すように、自己弾発力によってラッパ状に拡
がり、この拡がった状態を維持するように構成してあ
る。

【００３１】

【発明の実施の形態４】実施の形態１では、有孔構造の
ケーシング１０をそのまま引抜抵抗体の構造部材として
用いたが、ケーシング１０はアンカー体５０の挿入後に
撤去し、アンカー孔２０内に直接固結材を充填してもよ
い。

【００３２】

【発明の効果】本発明は一旦挿入したケーシングを一定
長引き抜いて孔壁を露出させ、その孔奥部に瞬間的膨張
材を装填して膨張させることにより、容易に拡幅部を形
成することができるアンカー工法である。さらに、有孔
構造のケーシングを用いることで、アンカー孔の全断面
を確実に封鎖して、アンカー孔の拡幅要因である爆発力
の漏出を確実に防止できて、所望の大きさに拡幅でき
る。またケーシングの飛び出しやリード線の破断も防止
して安全に施工できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアンカーの構築技術の説明図。

【図２】図１におけるII−IIの断面図。

【図３】アンカー工の説明図。

【図４】アンカー体の説明図。

【図５】一部を省略した他のアンカー体の説明図。

【符号の説明】

１０・・ケーシング １１・・透孔 ２０・・アンカー孔 ２１・・孔壁 ２２・・拡幅部 ３０・・瞬間的膨張性物質 ４０・・間詰材 ５０・・アンカー体 ５５・・仮止め具 ６０・・引抜抵抗体

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【手続補正書】

【提出日】平成１４年３月１５日（２００２．３．１
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンカー孔内に充填した固結材にアンカ
   ー体を定着させたアンカーの構築方法において、 ケーシングを使用して所定の深さまで削孔し、 前記ケーシングを一定長さだけ引き抜いて孔奥の孔壁を
   露出させ、 アンカー孔の孔奥部に瞬間的膨張性物質を装填し、 ケーシング内に充填した間詰材で以って、孔壁とケーシ
   ング間の間隙を含めてアンカー孔の全断面を閉塞し、 前記瞬間的膨張性物質の膨張圧力を利用してアンカー孔
   の孔奥部を拡幅し、 充填した間詰材を除去した後、 拡幅した孔内にアンカー体を挿入して固結材を充填した
   ことを特徴とする、 アンカーの構築方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、ケーシングの一部が
   有孔構造を呈していることを特徴とする、アンカーの構
   築方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、ケーシングの全長に
   亘って有孔構造を呈することを特徴とする、アンカーの
   構築方法。