JP2008031759A - グラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法 - Google Patents

グラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法 Download PDF

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Abstract

【課題】表面層の軟弱地盤の洗堀やアンカー体周辺部の付着抵抗が減少してもアンカー体に導入された初期引張力が減退しないグラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法を提供することである。
【解決手段】グラウンドアンカー1は、軟弱地盤層2から支持地盤層3にかけて掘削されたアンカー孔4のグラウト5内に複数の鋼管10が継ぎ足された外殻鋼管6が挿入され、該外殻鋼管6内に複数のロッド14が上下方向に密接した内殻ロッド7が挿入され、この内殻ロッド7の長さ方向の貫通孔15に挿入された芯材16が、外殻鋼管6の先端部から突出された内殻ロッド7の先端部に定着され、該内殻ロッド7の先端部にUターン状に巻き掛けられた引張材9がアンカー孔4の開口部から導出されてアンカープレート13における定着具で緊張・定着されたことである。
【選択図】図1

Description

本願発明はグラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法に関するものである。
従来、斜面の地盤を安定させるグラウンドアンカーは、軟弱斜面層が想定すべり面に沿ったすべりでの崩落を防ぐために適用されてきた。このようなグラウンドアンカーの設計は、軟弱斜面層の土量を荷重として想定すべり面の安定設計を行い、必要な緊張力によって決められたPC鋼材量に応じて削孔径、堅固な地盤層の定着長、掘削長が決められてきた。また削孔後のアンカー体は先端に定着板、耐荷体を取り付けたPC鋼材が堅固な地盤の定着層まで挿入され、孔内全長にわたってモルタルの充填が行われて形成されていた。またPC鋼材の頭部はアンカープレートに取り付けられて軟弱地盤層にプレストレスを与え、このプレストレスによる圧縮力を想定すべり面に作用させ、この圧縮力による上向きせん断抵抗力によって軟弱地盤層の崩落を防止している。また、その他のグラウンドアンカーとしては、例えば特開2004−353343号の発明が知られている。
特開2004−353343号公報
しかし、上記のグラウンドアンカーは、長期間にわたって表面層にプレストレスが与えられているため、表面層の軟弱地盤が洗堀した場合、またはアンカー体周辺部の付着抵抗が減少した場合、アンカー体に導入された初期引張力が減退してグラウンドアンカーの性能が満たされなくなることが問題となっている。
本願発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面層の軟弱地盤の洗堀やアンカー体周辺部の付着抵抗が減少してもアンカー体に導入された初期引張力が減退しないグラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法を提供することである。
以上の課題を解決するためのグラウンドアンカーは、軟弱地盤層から支持地盤層にかけて掘削されたアンカー孔のグラウト内に複数の鋼管が継ぎ足された外殻鋼管が挿入され、該外殻鋼管内に複数のロッドが上下方向に密接した内殻ロッドが挿入され、この内殻ロッドの長さ方向の貫通孔に挿入された芯材が、外殻鋼管の先端部から突出された内殻ロッドの先端部に定着され、該内殻ロッドの先端部にUターン状に巻き掛けられた引張材がアンカー孔の開口部から導出されてアンカープレートにおける定着具で緊張・定着されたことを特徴とする。
またグラウンドアンカーは、軟弱地盤層から支持地盤層にかけて掘削されたアンカー孔のグラウト内に複数の鋼管が継ぎ足された外殻鋼管が挿入され、該外殻鋼管内に複数のロッドが上下方向に密接した内殻ロッドが挿入され、この内殻ロッドの長さ方向の貫通孔に挿入された芯材が、外殻鋼管の先端部から突出された内殻ロッドの先端部に定着され、該内殻ロッドの先端部における耐荷板に固着された引張材がアンカー孔の開口部から導出されてアンカープレートにおける定着具で緊張・定着されたことを特徴とする。
またグラウンドアンカー工法は、軟弱地盤層から支持地盤層にかけて掘削されたアンカー孔に複数の鋼管を継ぎ足しながら挿入するとともに、該複数の鋼管を継ぎ足した外殻鋼管内に複数のロッドを継ぎ足した内殻ロッドを挿入し、該内殻ロッドの先端部にUターン状に巻き掛けられた引張材をアンカー孔の開口部から導出して、アンカープレートにおける定着具で緊張・定着して内殻ロッドにプレストレスを付与した後に、アンカー孔にグラウトを充填することを特徴とする。
またグラウンドアンカー工法は、軟弱地盤層から支持地盤層にかけて掘削されたアンカー孔に複数の鋼管を継ぎ足しながら挿入するとともに、該複数の鋼管を継ぎ足した外殻鋼管内に複数のロッドを継ぎ足した内殻ロッドを挿入し、該内殻ロッドの先端部における耐荷板に固着された引張材をアンカー孔の開口部から導出して、アンカープレートにおける定着具で緊張・定着して内殻ロッドにプレストレスを付与した後に、アンカー孔にグラウトを充填することを特徴とする。
表面層の斜面すべりが発生してもアンカー体に導入された初期引張力が減退しない。また軟弱地盤層の荷重が働いた場合でも曲げ応力とせん断力に抵抗できる。また地震によるすべりが発生した場合でもアンカー体は引張性能が確保されているので、軟弱地盤層の修復が容易にでき、復旧期間を短縮することができる。また水平せん断力と曲げ応力に対して抵抗できる安全性の高い杭としても適用することができる。また山岳地帯の狭い道路事情や地山を切土して拡幅道路を造る場合、大きな重機を持ち込まなくても容易に施工することができる。また既存の橋台や擁壁などの杭として適用する場合は、大型な掘削機を用いることなく低い作業高さでも施工することができる。
以下、本願発明のグラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法の実施の形態について説明する。はじめにグラウンドアンカーについて説明し、次に、グラウンドアンカー工法について説明するが、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
図1は第1の実施の形態のグラウンドアンカー1であり、このグラウンドアンカー1は軟弱地盤層2から支持地盤層3にかけて掘削されたアンカー孔4内にグラウト5が充填され、このグラウト5内に挿入された外殻鋼管6と、この外殻鋼管6内に上下に重ね合わされて挿入された内殻ロッド7とからなるアンカー体8と、内殻ロッド7の先端部にUターン状に巻き掛けられたPC鋼線などの引張材9とから構成されている。
この外殻鋼管6は適宜長さの鋼管10が接続して形成され、開口した先端部が支持地盤層3におけるアンカー孔4内に位置するとともに、後端部がプレキャストコンクリート板11の挿入口12を通ってアンカープレート13に接合されている。したがって外殻鋼管6は軟弱地盤層2から支持地盤層3にかけてのアンカー孔4内にわたって挿入されている。
この外殻鋼管6に挿入された内殻ロッド7も適宜長さのロッド14が上下に密接して形成され、先端部が外殻鋼管6の先端から突出して支持地盤層3のアンカー孔4の先端部に位置し、後端部がアンカープレート13に当接されている。
この内殻ロッド7の長さ方向の中央部には貫通孔15が開口され、この貫通孔15にPC鋼棒などの芯材16が挿入され、この芯材16によって内殻ロッド7を上下方向に接合している。この芯材16の後端部は定着具17に固定され、先端部が内殻ロッド7の先端部、すなわち外殻鋼管6から突出した内殻ロッド7にナット18で固定されている。したがって、このナット18の締め付けで各ロッド14が上下に締め付けられて一体化することにより内殻ロッド7として形成されている。
また内殻ロッド7の先端部にUターン状に巻き掛けられた引張材9が、内殻ロッド周面の収納溝19に嵌め込まれ、その上端部がアンカー孔の開口部20から導出され、所定の力で緊張されて定着具17に定着されることにより、所定のプレストレスが導入されたアンカー体(グラウト内に埋設された外殻鋼管と内殻ロッドとから構成された)8が形成される。
図2は第2の実施の形態のグラウンドアンカー21である。このグラウンドアンカー21は、引張材9の先端部をUターン状に巻き掛ける代わりに、内殻ロッド7先端の耐荷板22に定着ロッド23で定着したものであり、これ以外は上記のグラウンドアンカー1と同じ構成である。またこのグラウンドアンカー21の施工方法も上記のグラウンドアンカー1と同じである。
また図3は盛土構造物24に本願発明のグラウンドアンカー1、21を適用したものであり、基礎ブロック25を支持する杭基礎、および擁壁26を支持するアンカーとして使用されている。
また図4は法面に本願発明のグラウンドアンカー1、21を適用したものであり、法面27を保護するアンカーとして使用されている。
このように、上記のグラウンドアンカー1、21は、外殻鋼管6を使用し、これに初期緊張力が与えられた内殻ロッド7を挿入したことにより、表面層の圧縮応力を作用させなくても、内殻ロッド7にプレストレスを与えて引抜力に抵抗させるものである。よって、表面層が洗堀されても、アンカーを打ち直すことなく再利用して洗い掘りされた部分の修復工事が容易にできる。また軸力、水平せん断力および曲げモーメント受ける擁壁の杭工法に適用することができる。また外殻鋼管6および内殻ロッド7が複数の鋼管10およびロッド14を接合して形成したことにより、作業高さや作業空間に制限がある場合でも、大型掘削機などを使用せずとも容易に施工することができる。さらに耐震補強杭の施工にも適用することができる。
次に、上記のグラウンドアンカー1の工法について説明する。まず軟弱地盤層2から支持地盤層3にかけてアンカー孔4を掘削するとともに、このアンカー孔の開口部20と挿入口12とを合致させてプレキャストコンクリート板11を軟弱地盤層2の上面に設置する。
次に、このアンカー孔4に複数の鋼管10を継ぎ足しながら外殻鋼管6を挿入すると、軟弱地盤層2から支持地盤層3にかけて挿入され、後端部がプレキャストコンクリート板11の挿入口12から突出する。
次に、貫通孔15に通した芯材16で複数のロッド14を接合して内殻ロッド7を形成するとともに、該内殻ロッド7の先端部に引張材9をUターン状に巻き掛けるとともに、この引張材9を周面の収納溝19に嵌め込むと、引張材9がセットされた内殻ロッド7が形成される。
そして、この内殻ロッド7をアンカー孔4の外殻鋼管6内に挿入して、その先端部を外殻鋼管6の先端から突出させて支持地盤層3のアンカー孔4に位置させるとともに、後端部がアンカー孔4の開口部20から突出し、引張材9もこの開口部20から導出される。
次に、このアンカー孔4内にグラウト5を圧入し、このグラウト5が硬化した後に、この開口部20から導出された引張材9を所定の力で緊張してアンカープレート13における定着具17で定着することにより、グラウンドアンカー1が構築される。
また第2の実施の形態のグラウンドアンカー21の工法も上記と同じ方法で施工するものである。
第1の実施の形態のグラウンドアンカーであり、(1)は断面図、(2)は(1)のA−A線断面図、(3)は同B−B線断面図である。 第2の実施の形態のグラウンドアンカーであり、(1)は断面図、(2)は(1)のC−C線断面図、(3)は同D−D線断面図である。 盛土構造物の断面図である。 法面の断面図である。
符号の説明
1、21 グラウンドアンカー
2 軟弱地盤層
3 支持地盤層
4 アンカー孔
5 グラウト
6 外殻鋼管
7 内殻ロッド
8 アンカー体
9 引張材
10 鋼管
11 プレキャストコンクリート板
12 挿入口
13 アンカープレート
14 ロッド
15 貫通孔
16 芯材
17 定着具
18 ナット
19 収納溝
20 開口部
22 耐荷体
23 定着ロッド
24 盛土構造物
25 基礎ブロック
26 擁壁
27 法面

Claims (4)

  1. 軟弱地盤層から支持地盤層にかけて掘削されたアンカー孔のグラウト内に複数の鋼管が継ぎ足された外殻鋼管が挿入され、該外殻鋼管内に複数のロッドが上下方向に密接した内殻ロッドが挿入され、この内殻ロッドの長さ方向の貫通孔に挿入された芯材が、外殻鋼管の先端部から突出された内殻ロッドの先端部に定着され、該内殻ロッドの先端部にUターン状に巻き掛けられた引張材がアンカー孔の開口部から導出されてアンカープレートにおける定着具で緊張・定着されたことを特徴とするグラウンドアンカー。
  2. 軟弱地盤層から支持地盤層にかけて掘削されたアンカー孔のグラウト内に複数の鋼管が継ぎ足された外殻鋼管が挿入され、該外殻鋼管内に複数のロッドが上下方向に密接した内殻ロッドが挿入され、この内殻ロッドの長さ方向の貫通孔に挿入された芯材が、外殻鋼管の先端部から突出された内殻ロッドの先端部に定着され、該内殻ロッドの先端部における耐荷板に固着された引張材がアンカー孔の開口部から導出されてアンカープレートにおける定着具で緊張・定着されたことを特徴とするグラウンドアンカー。
  3. 軟弱地盤層から支持地盤層にかけて掘削されたアンカー孔に複数の鋼管を継ぎ足しながら外殻鋼管を挿入するとともに、該複数の鋼管を継ぎ足した外殻鋼管内に複数のロッドを継ぎ足した内殻ロッドを挿入し、該内殻ロッドの先端部にUターン状に巻き掛けられた引張材をアンカー孔の開口部から導出して、アンカープレートにおける定着具で緊張・定着して内殻ロッドにプレストレスを付与した後に、アンカー孔にグラウトを充填することを特徴とするグラウンドアンカー工法。
  4. 軟弱地盤層から支持地盤層にかけて掘削されたアンカー孔に複数の鋼管を継ぎ足しながら挿入するとともに、該複数の鋼管を継ぎ足した外殻鋼管内に複数のロッドを継ぎ足した内殻ロッドを挿入し、該内殻ロッドの先端部における耐荷板に固着された引張材をアンカー孔の開口部から導出して、アンカープレートにおける定着具で緊張・定着して内殻ロッドにプレストレスを付与した後に、アンカー孔にグラウトを充填することを特徴とするグラウンドアンカー工法。
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