JP2005133396A - 荷重調整型ジャッキ装置及び同装置を用いたアンカー工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 緊張用ジャッキの操作のみによってアンカーケーブルの伸び量の差を的確かつ容易に補正できる機構を備えた荷重調整型ジャッキ装置を提供し、アンカー孔内に緊張方向に沿って特定間隔をおいて配設された複数の耐荷体に加わる荷重が互いに均一になるようにする。
【解決手段】 耐荷体の数に応じた数の積み重ねられたプリングヘッドブロックを備え、かつ前記アンカーケーブルに緊張力が導入される際各耐荷体に加わる荷重が互いに均一になるように各プリングヘッドブロック間に所定の間隔を開ける間隔調整機構付き差動用間隔維持具を介装させた荷重調整型ジャッキ装置、及び同荷重調整型ジャッキ装置を用いたアンカー工法による。
【選択図】 図２

Description

本発明は、地上構造物や土留壁等を地盤に固定するためのアンカーを地中に植設するアンカー工法で使用されるジャッキ装置、特にアンカー孔内に特定間隔をおいて配設される複数の耐荷体に係合した複数本のアンカーケーブルを緊張するジャッキ装置、及び同ジャッキ装置を用いたアンカー工法に関する。

地上構造物や土留壁等を地盤に固定するためのアンカーを地中に植設するアンカー工法では、アンカー孔に緊張方向に沿って特定間隔をおいて配設される複数の耐荷体に、複数本のアンカーケーブルの地中側端部をそれぞれ係合し、地表に引き出された各アンカーケーブルの地表側端部をジャッキ装置のプリングヘッドににくさび部材でセットした後、ジャッキ装置を作動させて前記アンカーケーブルを緊張した後、アンカーヘッドに定着している。
その際、アンカーケーブルを同一張力で緊張すると伸びが生じるが、その伸びはケーブル長によって異なる。したがって長さの異なるアンカーケーブルを同時に緊張すると、地中深部にある耐荷体に加わる荷重は小さく、地表に近い耐荷体に加わる荷重が大きくなり、アンカー全体としての強度が弱まることになる。
そこで、各耐荷体に荷重を均等に配分して分担させ、アンカー全体としての強度を高めるためには、アンカーケーブルの長さの違いに基づく伸び量の差を考慮し、地中深部の耐荷体に係合された長いアンカーケーブルを、地表近くの耐荷体に係合された短いアンカーケーブルより長い距離緊張する必要があり、それに適合したアンカーケーブル緊張法あるいは緊張用のジャッキ装置が望まれてきた。

これに対しては、これまでにもいくつかの発明がなされている。例えば、特許第２７５３２０２号の発明は、耐荷体の数に対応した数のプリングヘッドブロックを緊張方向に積層配置するとともに、各プリングヘッドブロック間に差動用弾性体を介装させ、これらプリングヘッドブロック間にアンカーケーブルの伸び量の差に相当する間隔を開け、ジャッキ装置によるアンカーケーブルの緊張によって前記差動用弾性体を圧縮変形させながら各アンカーケーブルに順次荷重を加え、緊張終了時には各プリングヘッドブロック同士が互いに当接した状態で一括して各アンカーケーブルを一括牽引、緊張するというアンカー工法である。
また、特開２００２−２６６３４７の発明は、アンカーヘッドに配設した緊張用ジャッキのほかに、緊張方向に積層配置した複数のプリングヘッドブロックの各層間にそれぞれジャッキ手段を介在させ、このジャッキ手段によって各プリングヘッドブロック間の間隔をアンカー孔内の耐荷体の位置によって異なるアンカーケーブルの伸び量の差以上に予め設定した後、各アンカーケーブルを同アンカーケーブルが係合された耐荷体の位置に対応するプリングヘッドブロックに固着して前記緊張用ジャッキで前アンカーケーブルを所定の初期緊張荷重によって所定量だけ一括して牽引、緊張するとともに、この緊張用ジャッキによる初期緊張状態を保持したまま各ジャッキ手段の収縮動作により上層側のプリングヘッドブロックを下層側のプリングヘッドブロックに対してアンカーケーブルの伸び量差分だけ補正する操作を、すべてのジャッキ手段について繰り返して行うことにより、各耐荷体に加わる荷重を均一にし、その後さらに緊張用ジャッキによって各アンカーケーブルを一括牽引、緊張するという工法である。
特許第２７５３２０２号公報 特開２００２−２６６３４７公報

しかし、前者は、前述のとおりアンカーケーブルの伸び量の差を差動用弾性体の圧縮変形によって補正するものであるが、前記差動用弾性体の圧縮変形が、緊張用ジャッキでの緊張荷重ばかりでなく、例えば上層側のプリングヘッドブロックの重量等によっても影響を受けるため、差動用弾性体の弾力性、プリングヘッドブロックの間隔の設定等の算出が複雑となり、ひいてはアンカーの設計にも影響を与え、また差動用弾性体の厚みやそれによって得られる弾性等は固定的であり、個別のアンカーごとに前記差動用弾性体の変更が必要となり、アンカーの設計変更への対応性に劣るなどの問題点がある。
また後者には、緊張ジャッキによる各アンカーケーブルの一括牽引、緊張と、各プリングヘッドブロック間に配設されたジャッキ手段の収縮動作による上層プリングヘッドブロックの加工によるアンカーケーブルの伸び量差の補正とを相互に積層したプリングヘッドブロックの数に相当する回数繰り返す必要があり、操作が煩雑になるという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、上記背景技術に鑑み、緊張用ジャッキの操作のみによってアンカーケーブルの伸び量の差を的確かつ容易に補正できる機構を備えた荷重調整型ジャッキ装置を提供し、アンカー孔内に緊張方向に沿って特定間隔をおいて配設された複数の耐荷体に加わる荷重が互いに均一になるようにすることにある。

本発明者らは上記課題を下記の手段で解決した。
（１）アンカー孔内に緊張方向に沿って特定間隔をおいて配設される複数の耐荷体に、複数本のアンカーケーブルの地中側端部をそれぞれ係合し、地表に引き出した各アンカーケーブルの地表側端部をジャッキ装置のプリングヘッドにくさび部材でセットした後、ジャッキ装置を作動させて、前記アンカーケーブルを緊張・定着するためのジャッキ装置において、
前記耐荷体の数に応じた数の積み重ねられたプリングヘッドブロックを備え、かつ前記アンカーケーブルに緊張力が導入される際各耐荷体に加わる荷重が互いに均一になるように各プリングヘッドブロック間に所定の間隔を開ける間隔調整機構付き差動用間隔維持具を介装させてなることを特徴とする荷重調整型ジャッキ装置。

（２）間隔調整機構付き差動用間隔維持具が、前記各プリングヘッドブロックの上部に立設した複数本の高さ調整ねじ付きボルトで構成され、アンカーケーブルに緊張力を導入し終えた際の各プリングヘッドブロック間の間隔を、前記高さ調整ねじ付きボルトを回動することにより、前記複数の耐荷体に係合され地表に引き出された各アンカーケーブルの伸び量の差に基づく間隔長に調整し、前記各耐荷体に加わる荷重が互いに均一になし得るようにしてなることを特徴とする前項（１）に記載の荷重調整型ジャッキ装置。
（３）前記各プリングヘッドブロック上部に立設した複数本の高さ調整ねじ付きボルトに、同ボルトが螺合するようにして１枚の固定板が配設され、かつ前記固定板にプリングヘッドブロックに嵌設されたくさび部材の頭部を押さえて固定する複数本のねじ付きのくさび部材固定用ボルトを螺合させてなることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の荷重調整型ジャッキ装置。

（４）前項（１）〜（３）に記載の荷重調整型ジャッキ装置の各プリングヘッドブロックに、前記アンカーケーブルを、アンカーケーブルが係合されている耐荷体の配列順に従って、地中深部の耐荷体に係合されているアンカーケーブルをジャッキ装置本体に近い側の前記プリングヘッドブロックにくさび部材でセットし、また地表に近い側の耐荷体に係合されているアンカーケーブルをジャッキ装置本体から離れた側のプリングヘッドブロックにくさび部材でセットし、かつアンカーケーブルに緊張力を導入し終えた際の各プリングヘッドブロック間の間隔を各アンカーケーブルの伸び量の差に基づく間隔長に調整し、その後前記荷重調整型ジャッキ装置を作動させることにより、各耐荷体に加わる荷重を均一にして緊張し、定着することを特徴とした荷重調整型ジャッキ装置を用いたアンカー工法。
（５）前記各アンカーケーブルの伸び量の差に基づく間隔長に各プリングヘッドブロック間の距離を調整する手段として、前記荷重調整型ジャッキ装置の高さ調整ねじ付きボルトの高さを、各アンカーケーブルに緊張力を導入した際に前記複数本の高さ調整ねじ付きボルトの上端とその上方に積み重ねられたプリングヘッドブロックの下面とが互いに当接して耐荷体に加わる荷重を均一にできるよう予め調整を行うことを特徴とする前項（４）に記載の荷重調整型ジャッキ装置を用いたアンカー工法。

本発明によれば次のような効果が発揮される。
（ア）アンカー孔内に緊張方向に沿って特定間隔をおいて配設される複数の耐荷体のそれぞれに係合された複数のアンカーケーブルの伸び量の差を的確に調整、補正して、各耐荷体に加わる荷重が互いに均一になるようアンカーケーブルを牽引、緊張できるジャッキ装置が提供できる。
（イ）各アンカーケーブルの伸び量の差の補正を、各プリングヘッドブロック上部に立設した高さ調整ねじ付きボルトを回動することにより、容易かつ確実に行える。
（ウ）固定板に螺合させたくさび部材固定用ボルトにより、くさび部材の頭部を押さえているので、各プリングヘッドブロックに嵌設された前記くさび部材がアンカーケーブルの緊張弛緩により緩装状態になるのが防止でき、アンカーケーブルを前記プリングヘッドブロックに常に強固に固定でき、アンカーケーブルの効率的な牽引、緊張が可能になる。
（エ）前項（ア）〜（ウ）記載の効果により、アンカー孔内に緊張方向に沿って特定間隔をおいて配設される複数の耐荷体それぞれに加わる荷重を均一にできる。
（オ）前項（ア）〜（エ）に記載の効果を生む本発明の荷重調整型プリングヘッドが単純な構造で構成されており、製造、保守、運用が容易であるばかりでなく、通常使用されるセンターホールジャッキに装着することができ、経済的である。

本発明の実施の形態を、実施例の図に基づいて説明する。
図１は本発明になる荷重調整型ジャッキ装置一実施例の側面（一部断面）図、図２は２段構成の荷重調整型プリングヘッドの側面断面図、図３は図２の２段構成の荷重調整型プリングヘッドのアンカーケーブル緊張後のの状態を示す図である。
図において１は、荷重調整型プリングヘッド、２はセンタホールジャッキ、３はアンカーヘッド、４ａ、４ｂ、４ｃはアンカーケーブル、５は頂圧器、１１は第１プリングヘッドブロック、１２は第２プリングヘッドブロック、１３は高さ調整ねじ付きボルト、１４は調整孔、１５は固定板、１６はくさび部材固定用ボルト、１７はくさび部材、１８は支柱、１９はナット、２０はスプリング、２１は支柱保護チューブである。

本発明荷重調整型ジャッキは、図１に示すように、その中心部に複数本のアンカーケーブル４ａ、４b、４ｃを挿通可能な構造をしたセンタホールジャッキ２の頭部に荷重調整型プリングヘッド１を装着したものであって、前記センターホールジャッキ下部の頂圧器５をアンカーヘッド３に装着して使用する。
本発明の要点となる荷重調整型プリングヘッド１は、図２に示すように第１プリングヘッドブロック１１に螺着・立設した複数の支柱１８に、同支柱１８が挿通するようにして第２ブロック１２が配設され、前記支柱の頭部にはナット１９を螺着し、同ナット１９の回動により作動前の第１プリングヘッドブロック１１と第２プリングヘッドブロック１２との間隔を調整するとともに、第２プリングヘッドブロック１２が支柱１８から脱落するのを防止する機能を持たせている。
また、第１プリングヘッドブロック１１と第２プリングヘッドブロック１２間の支柱１８の外周にはスプリング２０が配設され、第１プリングヘッドブロック１１に立設された後述の高さ調整ねじ付きボルト１３の回動作業に要するスペースを確保するとともに、第２プリングヘッドブロック１２にセットされたアンカーケーブル４ａのたるみを前記ナット１９を緩めることにより前記スプリング２０が第２プリングヘッドブロック１２を押し上げて解消する役割も果たさせている。
さらにまた支柱１８とスプリング２０との間には両者の接触に伴う損傷を防止するために軸方向に伸縮可能な素材又は構造の支柱保護チューブ２１を必要に応じて配設される。

第１プリングヘッドブロック１１及び第２プリングヘッドブロック１２には、複数の高さ調整ねじ付きボルト１３が立設されており、同複数の高さ調整ねじ付きボルト１３は、回動することによって各プリングヘッドブロック１１、１２に穿設された調節孔１４に螺入する深さを調節し、各プリングヘッドブロック１１、１２から突出する高さを変化させられるように構成されている。
また、前記高さ調整ねじ付きボルト１３には、同高さ調整ねじ付きボルト１３が挿通するようにして固定板１５が配設され、同固定板１５には、各プリングヘッドブロック１１、１２に穿設された複数のアンカーケーブル挿通孔に嵌入してアンカーケーブル４ａ、４ｂ、４ｃを固定するくさび部材１７の頭部を押さえる複数のくさび部材固定用ボルト１６が螺着されている。
なお、前記固定板１５は、前記センターホールジャッキ２の作動により前記高さ調整ねじ付きボルト１３の頭部がその上部に配設されたプリングヘッドブロック１１（図２の場合）の底部に当接して同プリングヘッドブロック１１を押し上げる際 前記高さ調整ねじ付きボルト１３が押圧力によって変形するのを抑止する役割も果たしている。

図１に示す荷重調整型ジャッキ装置を用いたアンカー工法においては、まず図２に示す支柱１８の頭部に螺設されたナット１９を締め第１プリングヘッドブロック１１と第２プリングヘッドブロック１２との間隔を縮め、その後地中深部の耐荷体に係合されたアンカーケーブル４ｂ、４ｃを第１プリングヘッドブロック１１に、地表に近い耐荷体に係合されたアンカーケーブル４ａを第２プリングヘッドブロック１２にくさび部材１７を用いてそれぞれ固定し、さらにくさび部材固定用ボルト１６を回動して同くさび部材固定用ボルト１６の先端部で前記くさび部材１７の頭部を押さえる作業を行う。
次いで第１プリングヘッドブロック１１にセットされたアンカーケーブル４ｂ、４ｃのたるみが除去されるまでセンタホールジャッキ２を作動して停止し、その後前記ナット１９を緩め、前記スプリング１２の伸長力を利用して第２プリングヘッドブロック１２を押し上げることによって、第２プリングヘッドブロックにセットされたアンカーケーブル４ａのたるみを除去する。
さらに続けて、地中深部の耐荷体に係合されたアンカーケーブル４ｂ、４ｃと地表に近い耐荷体に係合されたアンカーケーブル４ａとの長さの違いにより緊張時に生じる伸び量の差を補正するため、第１プリングヘッドブロック１１に立設した高さ調整ねじ付きボルト１３を回動し、前記高さ調整ねじ付きボルト１３の頭部と第２プリングヘッドブロック１２の下面との距離ｄがアンカーケーブル４ｂ、４ｃと４ａとの伸び量の差に相当する長さになるよう調整する。

上記による準備作業が終了し、センターホールジャッキ２を駆動すると、第１プリングヘッドブロック１１が押し上げられ、アンカーケーブル４ｂ、４ｃが緊張される。このとき第２プリングヘッドブロック１２はアンカーケーブル４ａを介して地表に近い耐荷体に係合されているので移動せず、第１プリングヘッドブロック１１に螺着・固定された支柱１８は前記第２プリングヘッドブロック１２の挿通孔を摺動して上昇する。
第１プリングヘッドブロック１１の移動が進み、図３に示すように前記第１プリングヘッドブロック１１に立設された高さ調整ねじ付きボルト１３の頭部が第２プリングヘッドブロック１２の底部に接触した後は、前記高さ調整ねじ付きボルト１３の頭部が第２プリングヘッドブロック１２を押し上げることになり、アンカーケーブル４ｂ、４ｃとともに地表に近い耐荷体に係合されたアンカーケーブル４ａも緊張されるようになる。

上述のような作業によってすべてのアンカーケーブル４ａ、４ｂ、４ｃに均一に所定の緊張荷重を加えた後アンカーヘッド３（図１）に頂圧器５によってくさび部材１７を嵌入して各アンカーケーブル４ａ、４ｂ、４ｃをアンカーヘッド３に固着する。
センターホールジャッキ２によるアンカーケーブル４ａ、４ｂ、４ｃの緊張を解除し、荷重調整型ジャッキ装置１をアンカーヘッド３から撤去した後、余分のアンカーケーブル４ａ、４ｂ、４ｃを切除し、アンカーヘッド３に保護キャップの装着や同保護キャップ内への防錆油の注入等の処理を行いアンカーを完成させる。

本発明になる荷重調整型ジャッキ装置一実施例の側面（一部断面）図 ２段構成の荷重調整型プリングヘッドの側面断面図 図２の２段構成の荷重調整型プリングヘッドのアンカーケーブル緊張後のの状態を示す図

符号の説明

１：荷重調整型プリングヘッド
２：センタホールジャッキ
３：アンカーヘッド
４ａ、４ｂ、４ｃ：アンカーケーブル
５：頂圧器
１１：第１プリングヘッドブロック
１２：第２プリングヘッドブロック
１３：高さ調整ねじ付きボルト
１４：調整孔
１５：固定板
１６：くさび部材固定用ボルト
１７：くさび部材
１８：支柱
１９：ナット
２０：スプリング
２１：支柱保護チューブ

Claims (5)

1. アンカー孔内に緊張方向に沿って特定間隔をおいて配設される複数の耐荷体に、複数本のアンカーケーブルの地中側端部をそれぞれ係合し、地表に引き出した各アンカーケーブルの地表側端部をジャッキ装置のプリングヘッドにくさび部材でセットした後、ジャッキ装置を作動させて、前記アンカーケーブルを緊張・定着するためのジャッキ装置において、
   前記耐荷体の数に応じた数の積み重ねられたプリングヘッドブロックを備え、かつ前記アンカーケーブルに緊張力が導入される際各耐荷体に加わる荷重が互いに均一になるように各プリングヘッドブロック間に所定の間隔を開ける間隔調整機構付き差動用間隔維持具を介装させてなることを特徴とする荷重調整型ジャッキ装置。
2. 間隔調整機構付き差動用間隔維持具が、前記各プリングヘッドブロックの上部に立設した複数本の高さ調整ねじ付きボルトで構成され、アンカーケーブルに緊張力を導入し終えた際の各プリングヘッドブロック間の間隔を、前記高さ調整ねじ付きボルトを回動することにより、前記複数の耐荷体に係合され地表に引き出された各アンカーケーブルの伸び量の差に基づく間隔長に調整し、前記各耐荷体に加わる荷重が互いに均一になし得るようにしてなることを特徴とする請求項１に記載の荷重調整型ジャッキ装置。
3. 前記各プリングヘッドブロック上部に立設した複数本の高さ調整ねじ付きボルトに、同ボルトが螺合するようにして１枚の固定板が配設され、かつ前記固定板にプリングヘッドブロックに嵌設されたくさび部材の頭部を押さえて固定する複数本のねじ付きのくさび部材固定用ボルトを螺合させてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷重調整型ジャッキ装置。
4. 請求項１〜３に記載の荷重調整型ジャッキ装置の各プリングヘッドブロックに、前記アンカーケーブルを、アンカーケーブルが係合されている耐荷体の配列順に従って、地中深部の耐荷体に係合されているアンカーケーブルをジャッキ装置本体に近い側の前記プリングヘッドブロックにくさび部材でセットし、また地表に近い側の耐荷体に係合されているアンカーケーブルをジャッキ装置本体から離れた側のプリングヘッドブロックにくさび部材でセットし、かつアンカーケーブルに緊張力を導入し終えた際の各プリングヘッドブロック間の間隔を各アンカーケーブルの伸び量の差に基づく間隔長に調整し、その後前記荷重調整型ジャッキ装置を作動させることにより、各耐荷体に加わる荷重を均一にして緊張し、定着することを特徴とした荷重調整型ジャッキ装置を用いたアンカー工法。
5. 前記各アンカーケーブルの伸び量の差に基づく間隔長に各プリングヘッドブロック間の距離を調整する手段として、前記荷重調整型ジャッキ装置の高さ調整ねじ付きボルトの高さを、各アンカーケーブルに緊張力を導入した際に前記複数本の高さ調整ねじ付きボルトの上端とその上方に積み重ねられたプリングヘッドブロックの下面とが互いに当接して耐荷体に加わる荷重を均一にできるよう予め調整を行うことを特徴とする請求項４に記載の荷重調整型ジャッキ装置を用いたアンカー工法。