JP2006336387A

JP2006336387A - アンカー装置

Info

Publication number: JP2006336387A
Application number: JP2005164831A
Authority: JP
Inventors: Takemi Ito; 武美伊藤
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】地中深い位置においても地上からの操作により容易に挿入部材を削孔に固定することができ、しかも機械的ないし物理的な係合に基づいて固定力を高強度となし得、更に削孔の孔径が様々に変化しても容易に対応することのできるアンカー装置を提供する。
【解決手段】削孔１０内に挿入されて挿入部材を固定するアンカー装置２０を、内部に供給された圧力流体にて径方向に膨張するゴム膨張管２２と、ゴム膨張管２２に固設され、ゴム膨張管２２の膨張に伴って膨張圧により複数の爪４０を拡開させてそれら爪４０の先端部を孔壁に食い込ませ、削孔１０に固定されるアンカー部材２４と、ゴム膨張管２２内に圧力流体を供給する供給管２６とを含んで構成する。
【選択図】図４

Description

この発明は、地盤の削孔内に挿入部材を挿入状態に固定するためのアンカー装置に関し、特に地中深くまで延びる削孔の奥位置に挿入部材を固定可能なアンカー装置に関する。

従来、地盤改良の工法として地盤の削孔内に注入チューブを挿入し、その注入チューブにより地盤改良用の薬液を地盤中に注入する工法が知られている。
図６，図７はこの工法を具体的に表している。
図６において２００は地盤Ｇに設けた削孔で、図７に示しているようにこの工法では孔壁の崩れを防止するために鞘管２０２（図７(Ｉ)参照）を挿入しながら削孔２００を掘削して行く。

そして削孔２００の掘削及び鞘管２０２の挿入を終えた状態で、図７(II)に示しているように複数の細径チューブ２０６をメインチューブ２０８の内部にまとめて収容して成る注入チューブ２０４を挿入する。
その後、図７(III)に示しているように鞘管２０２を図中上方に引き抜いて、注入チューブ２０４の複数の吐出口から地盤改良用の薬液を地盤Ｇ中に注入する。
尚注入チューブ２０４は、薬液注入後に削孔内部２００に残留せしめられる。

この地盤の改良工法では、予め測定した地盤の各所の透水係数等に基づいて薬液を最適な位置（削孔２００内の最適な深さ位置）で、且つ適正な圧力，量で地盤Ｇ中に注入する必要があるが、図７(III)において鞘管２０２を上方に引き抜く際、これにつれて注入チューブ２０４が上向きに位置ずれを起してしまい、その結果として、注入チューブ２０４からの薬液の注入位置が予め計画した適正な位置からずれてしまう問題が生じていた。

このように薬液の注入位置が計画位置からずれてしまうと、地盤改良を適正に行うことが難しくなる。
これを防止するためには削孔２００内部に、詳しくは鞘管２０２内部に挿入した注入チューブ２０４を削孔２００に固定し、鞘管２０２を引き抜く際に注入チューブ２０４が位置ずれしないようにしておく必要がある。
図８はそのための一手段を比較例として表している。

この例は、ゴム膨張管２１０を注入チューブ２０４に固定状態に取り付けて、かかるゴム膨張管２１０を注入チューブ２０４とともに削孔２００内部に挿入し、そして供給管２１２を通じてゴム膨張管２１０内部に圧力流体を供給してゴム膨張管２１０を径方向に膨張させ、孔壁に押し付けてゴム膨張管２１０、ひいては注入チューブ２０４を削孔２００内に固定するようになしたものである。
しかしながらゴム膨張管２１０の膨張能力には自ずと限りがあり、削孔２００の孔径が大きくなるとゴム膨張管２１０の膨張のみにては対応が難しくなる。

更にまたこの図８の比較例に示すものの場合、ゴム膨張管２１０の膨張による固定が、単にゴム膨張管２１０と孔壁との摩擦力によるものであるため、十分強固な固定力が得られないといった問題があり、上記の鞘管２０２の引抜時に注入チューブ２０４が位置ずれするのを十分に防止することができない。
鞘管２０２の引抜時における注入チューブ２０４の位置ずれを防止するためには、爪を削孔２００の孔壁に食い込ませる等して機械的ないし物理的な係合により固定するようになすことが望ましい。

このように機械的ないし物理的な係合によって挿入物を孔内に固定するものとして、下記特許文献１に開示されたアンカー構造がある。
しかしながらこの特許文献１に開示のアンカー構造は、コンクリート構造物に設けられた孔を対象とするものであり、従ってその孔の深さも地盤の削孔とは比較にならない程浅いものであって、この特許文献１に開示のアンカー構造を、地盤深くに挿入される挿入物の固定に適用するといったことは実際上困難である。
例えば上記注入チューブ２０４は地中数十メートルないしそれ以上の深さまで深く挿入されるものであり、このような注入チューブ２０４の先端部を削孔に固定するものとしては、特許文献１に開示のものを含めて従来その適用が可能なものは提供されていない。

尚、下記特許文献２には地盤の削孔内に挿入されて固定される、径方向に広がった弾性片を有するアースアンカーが開示されているが、この特許文献２のアースアンカーにおける弾性片は、アースアンカーを削孔の中心位置に位置決めするためのものであり、従ってこの特許文献２に開示のものは本発明とは異なったものである。
以上地盤Ｇの削孔２００内に挿入される注入チューブ２０４を固定する場合について述べたが、このような問題は地盤２００内部に挿入される他の挿入部材の固定に際しても同様に生ずる問題である。

特許第３６３６６３２号公報特許第２６９４０７０号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、地中深い位置においても地上からの操作により容易に挿入部材を削孔に固定することができ、しかも機械的ないし物理的な係合に基づいてこれを固定し得て固定力を高強度となし得、更にまた削孔の孔径が様々に変化しても容易に対応することのできるアンカー装置を提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものは、地盤に設けられた削孔内に挿入される挿入部材を該削孔内に固定するアンカー装置であって、（a）該挿入部材に固定状態に取り付けられて該挿入部材とともに該削孔の開口部より該削孔内に挿入され、内部に供給された圧力流体にて該削孔の孔壁に向って径方向に膨張するゴム膨張管と、（b）該ゴム膨張管に固設されて該ゴム膨張管と共に前記削孔内に挿入され、該ゴム膨張管の膨張に伴って膨張圧により複数の爪を拡開させてそれら爪の先端部を前記孔壁に食い込ませ、該削孔に固定されるアンカー部材と、（c）先端が前記ゴム膨張管に接続されて前記削孔に沿って延び、該ゴム膨張管内に前記圧力流体を供給する供給管と、を有していることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記ゴム膨張管は軸方向の各端部の間の部分が膨張するものとされているとともに、前記アンカー部材は前記爪の基端部に取付部を有していて、該取付部において該ゴム膨張管の挿入側である先端側の端部に取り付けられており、該ゴム膨張管の膨張に伴ってそれら爪が全体として傘状に拡開するものとされていることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記挿入部材が地盤中に薬液を注入するための注入チューブであることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、内部に供給された圧力流体にて膨張するゴム膨張管と、その膨張圧によって複数の爪を拡開させてそれら爪の先端部を孔壁に食い込ませるアンカー部材と、ゴム膨張管内に圧力流体を供給する供給管とを含んでアンカー装置を構成したものである。

かかる本発明のアンカー装置によれば、アンカー部材における爪の孔壁への食込みによって削孔への挿入部材を強い固定力で孔内に固定することができる。
しかも爪の拡開操作は、供給管を通じてゴム膨張管内部に圧力流体を供給することで行うことができ、従って地中深く掘削された削孔の奥位置への固定作業も地上からの操作により簡単に行うことができる。

次に請求項２は、アンカー部材を各爪の基端部に取付部を備えたものとなして、その取付部においてかかるアンカー部材をゴム膨張管の挿入側である先端側の端部に取り付け、ゴム膨張管の膨張に伴ってそれら爪を全体として傘状に拡開させるようになしたもので、この請求項２によれば、ゴム膨張管の拡径量に対しアンカー部材における爪の先端部の拡開量を大きくとることができ、従ってこの請求項２によれば、削孔の孔径に応じて各爪の先端を拡開させることで、様々な孔径の削孔に対しアンカー装置即ち削孔への挿入部材を十分な強度で固定することができる。

本発明は、かかる挿入部材が地盤中に薬液を注入するための注入チューブである場合に好適に適用可能なものである（請求項３）。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は地盤Ｇに設けられた削孔で、１２は削孔１２内部に挿入された鞘管である。
１４は複数本の細径チューブ１６をまとめてメインチューブ１８内部に収容して成る薬液の注入チューブで、２０はこの注入チューブ１４に固定状態に取り付けられ、注入チューブ１４とともに削孔１０内部に挿入されて、注入チューブ１４を削孔１０に固定するためのアンカー装置である。
このアンカー装置２０は、ゴム膨張管２２と、アンカー部材２４と、ゴム膨張管２２内に加圧エア（圧力流体）を供給する供給管２６を有している。
尚メインチューブ１８には、薬液を外部に吐出するための吐出孔（図示省略）が設けられている。

図２において、２８はゴム膨張管２２の本体たるゴム管で断面の中間部に補強層３０を有している。ここで補強層３０は単層から成るものであっても良いし、複数の層から成っていても良い。或いはまた場合によって、このような補強層３０を設けないようにすることもできる。但しこの場合にはゴム管２８の両端部を軸方向に固定状態としておくことが望ましい。

ゴム管２８の各端部には端部金具３２，３４が設けられており、これら端部金具３２，３４が金属製のかしめリング３６とともにゴム管２８の各端部を内外両側から挟圧する状態にゴム管２８にそれぞれ固定されている。
ここで図中下端の端部金具３２は閉鎖構造とされ、また上端の端部金具３４には供給管２６が接続されていて、この供給管２６を通じゴム管２８内部、即ちゴム膨張管２２内部に加圧エアが供給されるようになっている。

上記アンカー部材２４は薄肉鋼管，硬質塩ビ管等から成る全体として円筒形状をなす部材であって、図３に示しているように上端から下向きに互いに平行に且つ軸方向に伸びるスリット３８が周方向に一定ピッチで形成されており、それらスリット３８と３８との間に複数の爪４０が形成されている。
このアンカー部材２４の下端部は、上記のスリット３８を有しない周方向に連続した円環状をなす取付部４２とされており、この取付部４２が、図２に示しているようにかしめリング３６の外周面に嵌合された状態で、かかるかしめリング３６に固定されている。
その固定手段としては、図２に具体的に示しているように固定バンド４４による固定であっても良いし、或いは溶接による固定であっても良く、更にはねじ止めその他の手段による固定であっても良い。

このアンカー装置２０においては、供給管２６を通じてゴム膨張管２２内部に加圧エアを供給すると、図４に示しているようにそのエア圧でゴム膨張管２２が径方向に膨張する。
すると複数の爪４０が下端部の取付部４２を中心として全体として傘状に開き、各爪４０の先端即ち上端を径方向に大きく拡開させる。
ここで各爪４０に対する拡開力は各爪４０の基端側に加えられるため、各爪４０はゴム膨張管２２の拡径量に較べてその何倍かに大きく各先端が拡開する。

本実施形態のアンカー装置２０は次のようにして用いる。
即ち、図１に示しているように地盤Ｇの削孔１０内に、詳しくは鞘管１２内部にアンカー装置２０を注入チューブ１４とともに深く挿入し、その後図５に示しているようにその挿入状態でゴム膨張管２２内部に供給管２６を通じて加圧エアを供給し、ゴム膨張管２２を径方向に膨張させる。

これに伴ってアンカー装置２０におけるアンカー部材２４の各爪４０が傘状に拡開させられ、この状態でアンカー装置２０に対し上向きの力が僅かに加えられると、各爪４０の先端部が削孔１０の孔壁内部に食い込んだ状態となって、アンカー装置２０が孔壁１０に強く固定された状態となる。
即ちここにおいて注入チューブ１４の先端部が削孔１０の孔壁に強く固定された状態となる。
従って図５に示しているように、その後において鞘管１２を上向きに引き抜いたとき、これに伴って注入チューブ１４が上方に位置ずれするのが防止され、注入チューブ１４を予め定めた位置に強固に固定状態とすることができる。
それ故その後に注入チューブ１４から薬液を地盤Ｇ中に注入したとき、予め計画した適正な位置において薬液を地盤Ｇ中に注入することができ、地盤Ｇを適正に地盤改良することができる。

以上のような本実施形態によれば、アンカー部材２４における爪４０の孔壁への食込みによって、削孔１０内に挿入した注入チューブ１４を強い固定力で孔内に固定することができる。
しかも爪４０の拡開操作は供給管２６を通じてゴム膨張管２２内部に加圧エアを供給することで行うことができ、従って地中深く掘削された削孔１０の最奥位置への固定作業も地上からの操作により簡単に行うことができる。

またゴム膨張管２２の拡径量に対しアンカー部材２４における爪４０の先端部の拡開量を大きくとることができるため、削孔１０の孔径に応じて各爪４０の先端を拡開させることで、様々な孔径の削孔１０に対しアンカー装置２０、即ち削孔１０への挿入部材としての注入チューブ１４を十分な強度で固定することができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態であるアンカー装置の全体図である。同アンカー装置を一部切欠いて示す拡大図である。同アンカー装置をアンカー部材とゴム膨張管とに分解して示す図である。同アンカー装置の作用説明図である。同アンカー装置の使用例の説明図である。地盤の削孔を示した図である。従来知られている地盤改良工法の説明図である。本発明のアンカー装置に対する比較例を示す図である。

符号の説明

１０削孔
１２鞘管
２０アンカー装置
２２ゴム膨張管
２４アンカー部材
２６供給管
４０爪
４２取付部
Ｇ地盤

Claims

地盤に設けられた削孔内に挿入される挿入部材を該削孔内に固定するアンカー装置であって
（a）該挿入部材に固定状態に取り付けられて該挿入部材とともに該削孔の開口部より該削孔内に挿入され、内部に供給された圧力流体にて該削孔の孔壁に向って径方向に膨張するゴム膨張管と
（b）該ゴム膨張管に固設されて該ゴム膨張管と共に前記削孔内に挿入され、該ゴム膨張管の膨張に伴って膨張圧により複数の爪を拡開させてそれら爪の先端部を前記孔壁に食い込ませ、該削孔に固定されるアンカー部材と
（c）先端が前記ゴム膨張管に接続されて前記削孔に沿って延び、該ゴム膨張管内に前記圧力流体を供給する供給管と
を有していることを特徴とするアンカー装置。
請求項１において、前記ゴム膨張管は軸方向の各端部の間の部分が膨張するものとされているとともに、前記アンカー部材は前記爪の基端部に取付部を有していて、該取付部において該ゴム膨張管の挿入側である先端側の端部に取り付けられており、該ゴム膨張管の膨張に伴ってそれら爪が全体として傘状に拡開するものとされていることを特徴とするアンカー装置。
請求項１，２の何れかにおいて、前記挿入部材が地盤中に薬液を注入するための注入チューブであることを特徴とするアンカー装置。