JP2008025251A

JP2008025251A - アンカー頭部の防食定着構造

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Publication number: JP2008025251A
Application number: JP2006200384A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kido; 俊朗木戸; Masashi Oikawa; 雅司及川
Original assignee: Sumitomo SEI Steel Wire Corp
Current assignee: Sumitomo SEI Steel Wire Corp
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-24
Also published as: JP4704289B2

Abstract

【課題】止水性を改善向上させると共に、長期にわたって優れた耐食性を維持することができる、アンカー頭部の防食定着構造を提供する。
【解決手段】アンカープレート５と施行壁面４との間に、突出凹部１２を有するコンタクトプレート１１を備え、その突出凹部１２には緊張材１の挿通孔１２ａが設けてある。コンタクトプレート１１の突出凹部１２内の空間には、シース２で被覆された緊張材１との間にエポキシ樹脂１３を充填硬化されている。エポキシ樹脂１３よりアンカーディスク６側で、シース２が除去された剥き出しの緊張材１が存在する残りの空間にはワックス１４を充填する。
【選択図】図２

Description

本発明は、コンクリートの土留め壁や構造物の地盤への固定に用いられるアンカー構造に関し、特にそのアンカー頭部における防食性に優れた定着構造に関するものである。

従来から、土留め壁や構造物を地盤に安定して固定するために、地盤に掘削したアンカー孔内にＰＣ鋼棒やＰＣ撚り線からなる緊張材を挿入し、その周囲をグラウトで固定すると共に、その緊張材の地表側の端部をアンカープレートとアンカーディスクにより緊張して定着するアンカー工法が広く用いられている。

例えば、図１に示すように、緊張材１はポリエチレンなどの樹脂製のシース２で被覆されてアンカー孔３内に挿入され、その周囲をグラウト（図示せず）で固定される。施工壁面４の近くでは、シース２が除去されて剥き出しになった緊張材１の端部がアンカープレート５を貫通し、緊張状態で定着クサビ７によりアンカーディスク６に定着される。尚、施工壁面４から露出したアンカー頭部は、アンカープレート５に固定した頭部キャップ（図示せず）によって保護される。

上記アンカー工法において、特に長期間にわたり構造物の安定を保つ必要がある場合には、アンカーの腐食を防ぐことが重要である。一般にＰＣ鋼棒やＰＣ撚り線からなる緊張材はシースで被覆保護されているが、特にアンカー頭部側の緊張材は、アンカーディスクに緊張して定着する必要からシースが剥ぎ取られているため、施工後に地下水の侵入や湿気などにより錆が発生しやすい。

そこで、アンカー頭部の防食構造として、例えば特開平１１−３５０４７５号公報に記載されるように、シースが除去されて剥き出しになっているアンカー頭部側の緊張材の周囲に、防錆材を充填することが行われていた。即ち、図１において、アンカー孔３内に延長して配置したジョイント管８の上端をアンカープレート５に固定し、その下端にゴム製の止水板９を圧入して取り付けると共に、このジョイント管８の内部にグリースなどの防錆材１０を充填する。また、図示しない頭部キャップとアンカープレート５の間の空間にも、グリースなどの防錆材が充填される。

しかし、アンカー頭部の腐食を防止するために充填されたグリース等の防錆材は、長期期間の共用の間に離油を起こして変質ないし劣化したり、徐々に消失したりするため、防食機能が低下してしまい、腐食が進行することが避けられなかった。また、ジョイント管の下端に圧入されるゴム製の止水板は変形や位置ずれを起こし、止水性が低下しやすい。そのため、ジョイント管と止水板の隙間から水が浸入したり、防錆材が漏れ出したりして、緊張材に錆を発生させという問題があった。

また、アンカー頭部の止水性を向上させた構造として、特開平０９−１８４１３５号公報には、下端をゴム製の止水板などで止水したジョイント管の内部に、所定範囲の粘着引張強度、伸び率、耐水圧性を有する二液発泡型のウレタン樹脂のような特殊な粘弾性樹脂硬化体を充填することが記載されている。また、粘弾性樹脂硬化体は、ジョイント管の内部全体に、即ちシースが除去されて剥き出しになっている緊張材の周囲にも充填されることが記載されている。

しかしながら、このアンカー頭部の止水構造では、温度変化による緊張材の伸縮に追随し得るように、上記のごとく特殊な性質を有する粘弾性樹脂硬化体を使用する必要がある。しかも、シースから剥き出しになった緊張材の頭部が粘弾性樹脂硬化体で接着固定されるため、樹脂の硬化後に緊張材を再緊張させる場合には、粘弾性樹脂硬化体に割れや隙間が発生して止水性が損なわれるという問題があった。

特開平１１−３５０４７５号公報特開平０９−１８４１３５号公報

本発明は、上記した従来の事情に鑑み、緊張材を再緊張させる場合などにも対応できるように止水性を改善向上させると共に、長期にわたって優れた耐食性を維持することができる、アンカー頭部の防食定着構造を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明は、アンカープレートを貫通した緊張材の端部を、アンカーディスクにより緊張定着するアンカー頭部の定着構造において、アンカープレートと施行壁面との間にコンタクトプレートを備え、該コンタクトプレートはアンカーディスクと反対側に突出した突出凹部と、突出凹部に設けた緊張材の挿通孔とを有し、前記アンカーディスクとアンカープレートとコンタクトプレートの突出凹部とで形成される空間部のうち、コンタクトプレートの突出凹部内のシースで被覆された緊張材が存在する空間には耐水性を有する硬質樹脂を充填硬化させると共に、硬化した硬質樹脂とアンカーディスクの間で、シースが除去された剥き出しの緊張材が存在する残りの空間には流動性の防錆材を充填することを特徴とするアンカー頭部の防食定着構造を提供するものである。

本発明によれば、シースで被覆された緊張材とコンタクトプレートの下端の間を硬質樹脂で隙間なく封止することができるので、アンカー孔内からの水分に侵入を防ぐことができる。しかも、硬質樹脂はシースに固着しているがシース内の緊張材とは直接接しておらず、シースから剥き出しにされた部分の緊張材には流動性の防錆材が接触しているため、緊張材を再緊張させる場合などに緊張材が緊張されても硬質樹脂に割れや隙間が発生することがなく、長期にわたって優れた耐食性を維持することができる。

本発明によるアンカー頭部の防食定着構造を、図２を参照して説明する。尚、このアンカー頭部の基本的な定着構造は図１と同様であり、同一部分には同一符号を付してある。即ち、基本的な定着構造として、ＰＣ鋼棒やＰＣ撚り線からなる緊張材１は、ポリエチレンなどの樹脂製のシース２で被覆され、アンカー孔３に挿入されてグラウト（図示せず）で固定されている。施工壁面４の近くではシース２が除去され、剥き出しになった緊張材１の端部がアンカープレート５を貫通し、緊張された状態で定着クサビ７によりアンカーディスク６に定着されている。

本発明のアンカー頭部の防食定着構造では、アンカープレート５と施行壁面４との間にコンタクトプレート１１を設け、そのコンタクトプレート１１には突出凹部１２がアンカーディスク６と反対側（アンカー孔３側）に突出して形成してある。また、コンタクトプレート１１の突出凹部１２は、その底部に緊張材１が挿通するための挿通孔１２ａを有している。このコンタクトプレート１１を配置することによって、アンカーディスク６と、アンカープレート５と、コンタクトプレート１１の突出凹部１２との間に、空間部が形成される。

上記アンカーディスク６と、アンカープレート５と、コンタクトプレート１１の突出凹部１２との間に形成された空間部のうち、コンタクトプレート１１の突出凹部１２が形成する空間には、エポキシ樹脂１３のような耐水性を有する硬質樹脂を充填する。エポキシ樹脂１３のような硬質樹脂は、突出凹部１２を埋めるようにコンタクトプレート１１のほぼ上面まで充填され、従って緊張材１を被覆しているシース２と接触した状態で硬化するが、緊張材１そのものには直接接触していない。

耐水性を有する硬質樹脂としては、エポキシ樹脂を主成分とするものが最も好ましく、施工性を考慮すると短時間で硬化可能な速乾性のものが特に好ましい。速乾性のエポキシ樹脂としては、主剤である２個以上のエポキシ基を有するプレポリマーと、変性ポリアミド・アミンなどの硬化剤を用いたものがある。エポキシ樹脂は、接着性、耐摩耗性、耐薬品性、耐水性、耐久性などに優れ、コンタクトプレートの突出凹部と緊張材を被覆するシースとの間を隙間なく接着して硬化することにより、極めて優れた止水性を付与することができる。

一方、上記アンカーディスク６と、アンカープレート５と、コンタクトプレート１１の突出凹部１２との間に形成された空間部のうち、硬化したエポキシ樹脂１３のような硬質樹脂よりアンカーディスク６側に存在する残りの空間には、ワックス１４のような流動性を有する防錆材を充填する。この残りの空間では、緊張材１を緊張してアンカーディスク６に定着するために、緊張材１を被覆しているシース２が除去され、緊張材１が途中で剥き出しにされている。そのため、ワックス１４のような防錆材は、シース２の周囲及び内部に充填されると共に、剥き出しにされた緊張材１の間にも充填される。

防錆材としては、流動性のものであれば特に制限はないが、ワックスを主成分とするものが好ましい。ここで、ワックスとは、長鎖の脂肪酸と長鎖の一価アルコールのエステルであり、耐水性及び可塑性を有し、一般に５０〜９０℃程度の温度で融解するものをいう。ワックスの中でもパラフィン系ワックスが好ましく、施工性改善のためにグリースなどを含有させたものであってもよい。ただし、グリースのみの場合は、離油することがあり、分離した油成分がわずかな隙間から流れ出す可能性があるため好ましくない。

一般に、法面向けアンカーにおけるアンカー頭部の止水性は無加圧下で７２０時間に耐えることとされているが、実際には０.２ＭＰａ以上の水圧下で５０〜１００年の耐久性が要求され、水没する場所などでは１.０ＭＰａの水圧で使用される可能性もある。しかし、従来からアンカー頭部の止水に用いられていたグリースなどの防錆材は離油しやすく、分離した油成分が流出するため、上記の要求を満たすことは難しかった。

上記した本発明のアンカー頭部の防食定着構造によれば、アンカー頭部の止水性を著しく改善向上させることができる。即ち、緊張材頭部のアンカー孔側は、コンタクトプレートの突出凹部内において、シースで被覆された緊張材の間をエポキシ樹脂などの硬質樹脂で充填封止されている。エポキシ樹脂などの硬質樹脂は完全に硬化して、コンタクトプレートの挿通孔と緊張材との隙間を封止するため、アンカー孔内からの水分の侵入を防ぐことができる。

特にコンタクトプレート下端部での止水性を更に高め又は確実にする必要がある場合には、図２に示すように、コンタクトプレート１１の突出凹部１２に設けた挿通孔１２ａに、硬質ポリエチレンなどからなるシーリングスリーブ１４を挿入配置し、そのシーリングスリーブ１４内にシース２で被覆された緊張材１を挿通することによって、挿通孔１２ａと緊張材１との間をエポキシ樹脂などの硬質樹脂で確実に封止することができる。

また、シースを除去して剥き出しにされた部分の緊張材については、エポキシ樹脂などの硬質樹脂で直接固定してしまうと、剥き出しにされた緊張材が膨張又は収縮し、あるいは再緊張したときに、その接触部分で樹脂が割れたり剥離したりする危険がある。これに対して、本発明のアンカー頭部の防食定着構造では、エポキシ樹脂などの硬質樹脂を充填する場所とワックスなどの防錆材を充填する場所を分け、剥き出しにされた緊張材が存在する空間にはワックスなどの防錆材を充填する。

即ち、本発明のアンカー頭部の防食定着構造では、シースを除去して剥き出しにされた緊張材の部分にはワックスなどの流動性を有する防錆材が接触し、エポキシ樹脂のような硬質樹脂はシースに固着しているがシース内の緊張材とは直接接していないため、緊張材を再緊張させる場合などに緊張材が緊張されても、硬質樹脂に割れや隙間が発生することがない。しかも、ワックスは、従来のグリースのように離油することがないので、長期にわたって優れた耐食性を維持することができる。

本発明のアンカー頭部の防食定着構造を施工するには、シースで被覆された緊張材をアンカー孔内に配置固定し、その緊張材をコンタクトプレートの突出凹部の挿通孔に通して、コンタクトプレートを施工壁面に取り付ける。このコンタクトプレートの突出凹部内に、エポキシ樹脂などの硬質樹脂を充填して硬化させた後、硬化した硬質樹脂から露出しているシースの頭部側を途中で除去して、緊張材を剥きだしにする。

次に、コンタクトプレート上にアンカープレートを載せ、全ての緊張材をアンカープレートの中心穴に挿通する。硬化した硬質樹脂上でアンカープレートの中心穴内に、ワックスなどの防錆材を注入充填する。その後、アンカープレート上にアンカーディスクをセットして、緊張材をアンカーディスクの定着孔に通し、緊張させた状態で定着クサビにより定着固定する。尚、施工壁面から露出したアンカー頭部は、従来と同様に頭部キャップをアンカープレートに固定することによって保護される。

緊張材として直径１５.２ｍｍのＰＣ鋼棒を用い、外径２３.５ｍｍ、内径１９.５ｍｍのシースで被覆した。この緊張材３７本からなるＰＣストランドを、地盤に掘削したアンカー孔内に挿入し、アンカー孔底部からアンカー孔の口元付近までグラウト（セメントミルク）を注入して硬化させた。

次に、図２に示すように、コンタクトプレート１１のストランド挿入孔にＰＣストランドの各緊張材１を一本ずつ挿入し、コンタクトプレート１１を施工壁面４上に敷設した。使用したコンタクトプレート１１は、縦横６５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの鋼板で、その中央穴部に外径２６７ｍｍ、内径２６０ｍｍ、深さ５０ｍｍの有底の鋼管を溶接して突出凹部１２を形成した。また、突出凹部１２の底部には、緊張材１を挿通するための３７個の挿通孔を穿設した。

上記コンタクトプレート１１とアンカー孔３の空隙に更にグラウトを注入した後、コンタクトプレート１１の突出凹部１２内に、その空間上面までエポキシ樹脂を充填して硬化させた。次に、緊張材１を被覆しているシース２の頭部側、即ち硬化したエポキシ樹脂１３上に露出した部分のシース２を途中から除去した。その後、コンタクトプレート１１上に、直径２３０ｍｍの中央孔を有する縦横６５２ｍｍのアンカープレート５を積載し、全ての緊張材１をアンカープレート５の中心穴に挿通させた。

その後、硬化したエポキシ樹脂１３上のアンカープレート１１の中心穴内に、防錆材としてワックス１４を充填した。その後、アンカープレート１１の上に、外径２８ｍｍで３７個の定着孔を有するアンカーディスク６を載置すると共に、各定着孔に剥きだしの緊張材１の端部を挿入した。ジャッキを用いて緊張材１を緊張しながら、緊張材１の端部を定着クサビ７でアンカーディスク６に定着固定させた。最後に、頭部キャップ（図示せず）をアンカープレート１１に固定して、施工壁面４から露出しているアンカー頭部を被覆保護した。

従来のアンカー頭部の防食定着構造を示す概略の断面図である。本発明のアンカー頭部の防食定着構造を示す概略の断面図である。

符号の説明

１緊張材
２シース
３アンカー孔
４施工壁面
５アンカープレート
６アンカーディスク
７定着クサビ
８ジョイント管
９止水板
１０防錆材
１１コンタクトプレート
１２突出凹部
１３エポキシ樹脂
１４ワックス
１５シーリングスリーブ

Claims

アンカープレートを貫通した緊張材の端部を、アンカーディスクにより緊張定着するアンカー頭部の定着構造において、アンカープレートと施行壁面との間にコンタクトプレートを備え、該コンタクトプレートはアンカーディスクと反対側に突出した突出凹部と、突出凹部に設けた緊張材の挿通孔とを有し、前記アンカーディスクとアンカープレートとコンタクトプレートの突出凹部とで形成される空間部のうち、コンタクトプレートの突出凹部内のシースで被覆された緊張材が存在する空間には耐水性を有する硬質樹脂を充填硬化させると共に、硬化した硬質樹脂とアンカーディスクの間で、シースが除去された剥き出しの緊張材が存在する残りの空間には流動性の防錆材を充填することを特徴とするアンカー頭部の防食定着構造。
前記耐水性を有する硬質樹脂がエポキシ樹脂であり、前記流動性を有する防錆材がワックスであることを特徴とする、請求項１に記載のアンカー頭部の防食定着構造。