JP2011026882A - アンカー構造、支圧拘束具、アンカー構造の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 アンカー長をなるべく短く抑えつつ、大きな引抜耐力を発揮できるアンカー構造を提供する。
【解決手段】アンカー造成部は、土留め用の張線Ｓ１，Ｓ２を地盤１０内に定着させるためのものであり、支圧拘束具１を用いて構築される。支圧拘束具１は、注入ロッド９により注入されたグラウトを吐出する吐出口４Ａを備えた拘束具本体２と、拘束具本体２に拘束された袋材Ｆとを備えている。支圧拘束具１は、地盤１０内に配置されており、張線掛部材５２に張線Ｓ１，Ｓ２を掛け止められている。アンカー造成部は、支圧拘束具１の吐出口４Ａから吐出されたグラウトを袋材Ｆに充填されて、地盤１０内に支圧拘束具１を配置するために形成された削孔１３の内径よりも大きな外径まで拡径し、充填されたグラウトの固化体と共に拘束具本体２及び張線Ｓ１，Ｓ２と一体化されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、土留め用の張材を地盤内に定着させるアンカー構造並びにその施工方法、及びアンカー構造の構築に用いる支圧拘束具に関する。

軟弱地盤等では、掘削した斜面等の崩壊防止のために、地盤中に構築したアンカー造成部により張材としての張線を地盤内に定着させ、この張線で土留壁を支持することが行われている。アンカー造成部は、地盤に形成した削孔の最深部に土留め用の張線を掛け止めた耐荷体を設置した後、削孔内にセメントミルク等の固化材を加圧注入することで構築される。

下記の特許文献１では、ケーシングパイプで地盤を掘削して削孔を形成し、収縮状態のアンカー体（耐荷体）をテンドン及び供給ホースと共にケーシングパイプ内に挿入して、ケーシングパイプの先端部に設置する。次いで、ケーシングパイプを引き抜いてアンカー体内に流動体を供給し、膨張状態とすることによりアンカー構造が構築されている。

特開２００２−４７６５１号公報

しかしながら、上記従来のアンカー造成部では、十分な引抜耐力を得ることができなかった。

本発明の目的は斯かる課題に鑑みてなされたもので、アンカー長を短く抑えつつ大きな引抜耐力を発揮できるアンカー構造，支圧拘束具，アンカー構造の施工方法を提供することである。

このような目的を達成するために、本発明のアンカー構造は、土留め用の張材を地盤内に定着させるアンカー構造であって、注入ロッドにより注入された固化材を吐出する吐出口を備えて前記地盤内に配置され、前記張材を掛け止められた拘束具本体と、前記拘束具本体に拘束されて前記吐出口から吐出された固化材を充填され、前記拘束具本体を前記地盤内に配置するために形成された削孔の内径よりも大きな外径まで拡径し、充填された固化材の固化体と共に前記拘束具本体及び前記張材と一体化された袋材とを備えていることを特徴とする。
また、本発明は、前記袋材から延びた前記張材が埋設されて前記地盤内に配置され、前記削孔の内径よりも大きな外径まで拡径した固化材の固化体を備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記拘束具本体の外周面から突出して前記袋材に充填された固化材に埋設される支圧部材を備えることを特徴とする。
また、本発明の支圧拘束具は、土留め用の張材を地盤に定着させるアンカー構造を前記地盤内に構築するための支圧拘束具であって、固化材を注入するための注入ロッドを着脱自在に構成されて、前記注入ロッドにより注入された固化材を吐出する吐出口を備えた拘束具本体と、前記拘束具本体の外周面から突出した支圧部材と、前記拘束具本体及び前記支圧部材を覆うようにして前記拘束具本体に拘束され、前記吐出口から吐出された固化材を充填されて拡径する袋材とを備えることを特徴とする。
また、本発明のアンカー構造の施工方法は、土留め用の張材を地盤内に定着させるアンカー構造の施工方法であって、固化材注入用の注入ロッドが装着されて前記張材を掛け止められた支圧拘束具を、前記地盤に開口した削孔内に挿入する支圧拘束具挿入工程と、前記支圧拘束具挿入工程で前記削孔内に挿入された前記支圧拘束具が備える袋材に、前記注入ロッドで固化材を注入し、前記袋材を前記削孔の内径よりも大きな外径まで拡径させる袋材拡径工程と、袋材拡径工程で固化材を注入した前記注入ロッドを、前記支圧拘束具から離脱させる注入ロッド離脱工程と、前記注入ロッド離脱工程で前記支圧拘束具から離脱させた前記注入ロッドから前記削孔内に固化材を注入し、前記削孔の内径よりも大きな外径を有した固化材の固化体を形成する固化体形成工程を備えることを特徴とする。

本発明によれば、アンカー長をなるべく短く抑えつつ、大きな引抜耐力を発揮できるアンカー構造を提供することが出来る。

本発明の一実施形態の支圧拘束具を示す平面図である。 図１に示す支圧拘束具から袋材を取り除いた状態を示す図であり、（ａ）は平面図，（ｂ）は右側面図，（ｃ）は正面図である。 図１に示す支圧拘束具を示す図であり、（ａ）は図２のＡ−Ａ線，（ｂ）はＢ−Ｂ線，Ｃ−Ｃ線，Ｄ−Ｄ線での断面図である。 支圧拘束具の拘束具本体を構成するプレートを示す図であり、（ａ）は連結プレート，（ｂ）は袋止プレート，（ｃ）は係止プレート及び支圧プレートを示す図である。 支圧拘束具の先端袋止部材３を構成するプレートを示す図であり、（ａ）は袋止プレート，（ｂ）は係止プレート，（ｃ）は先端プレートを示す図である。 支圧拘束具を用いてアンカー造成部を構築するアンカー工法の処理手順を示すフローチャートである。 図６に示す各処理の内容を模式的に示す第１の図である。 図６に示す各処理の内容を模式的に示す第２の図である。 支圧拘束具を構成する袋材の変形例を示す右側面図であり、（ａ）は第１の変形例，（ｂ）は第２の変形例を示している。 支圧拘束具の変形例を示す右側面図である。 （ａ）は図１０の支圧拘束具が備える支圧プレートを示す正面図，（ｂ）は拘束具を示す断面図である。 引抜き試験を実施するアンカー造成部の構造の概略を示す第１の図である。 引抜き試験を実施するアンカー造成部の構造の概略を示す第２の図である。 アンカー造成部を構築された地盤の深度と地盤の強度との関係を示す図である。 アンカー造成部の仕様を示す図である。 引抜き試験での引抜荷重とアンカー造成部の変位量との関係を示すグラフである。 引抜き試験での極限引抜荷重とグラウト体の全長との関係を極限引抜力の試算値と比較して示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の最良の形態を説明する。

図１に示すように、支圧拘束具１は、地盤に形成された削孔内に固化材としてのグラウトで耐荷体１４を形成するためのものであり、拘束具本体２に連結部材８で先端袋止部材３を固定すると共に、拘束具本体２の外周を覆うようにして拘束具本体２及び先端袋止部材３に袋材Ｆを取り付けて構成されている。拘束具本体２は、中央管材４の前端部に連結部５を、後端部に袋止部６をそれぞれ備え、連結部５と袋止部６との間に位置する中央管材４の長さ方向の中央部には、一対の支圧部７を中央管材４の長さ方向に並べて備えている。

図２，図３に示すように、中央管材４は、円筒状の鋼管から構成されており、前端部には係止ピンＰが螺着される一対のネジ孔４１が設けられている。両ネジ孔４１は、中央管材４の軸心を挟んで向き合って配置されており、それぞれ中央管材４の周壁を貫通している。中央管材４の前端部には、グラウト注入用の注入ロッド９が取り付けられる。注入ロッド９の先端部には、注入ロッド９の先端からＬ字状に延びた一対の切欠部９１が設けられている。注入ロッド９は、中央管材４の後端部を先端部に挿入され、中央管材４のネジ孔４１に螺着された一対の係止ピンＰが切欠部９１内に係止することで、中央管材４に取り付けられる。

連結部５は、３枚の連結プレート５１を重ね合わせて隣り合う連結プレート５１同士を固着し、前端側の連結プレート５１の前面に一対の張線掛部材５２を溶接等で固着して一体化することで構成されており、中央管材４の外周面に溶接等で固着されている。連結部５の外周面には、連結部５の長さ方向に沿って延びる４本の張線収容溝５ａが、連結部５の周方向に沿って並んで設けられている。張線収容溝５ａには、支圧拘束具１で形成された耐荷体１４を壁材に支持するための張線（張材）Ｓ１，Ｓ２が収容される。また、隣り合う張線収容溝５ａの間に位置する連結部５の外周面には、連結部５の長さ方向に沿って延びる４本の連結凹溝５ｂが、連結部５の周方向に沿って等間隔で並んで設けられている。連結凹溝５ｂには、拘束具本体２に先端袋止部材３を固定するための連結部材８が挿通される。

図４（ａ）に示すように、連結プレート５１は、張線収容溝５ａを構成する４つの収容凹部５１ａと連結凹溝５ｂを構成する４つの連結凹部５１ｂとを備えた円環状の平板体から構成されており、中央部に備える嵌合孔５１ｃを中央管材４に嵌合させて中央管材４に固着される。図２及び図３に示すように、張線掛部材５２は、円弧状の前縁部を備えた略矩形の平板体から構成されており、上縁部から前縁部を通って下縁部にまで延びた張線収容溝５２ａが上下及び前の端面に設けられている。張線収容溝５２ａには、上述した張線Ｓ１，Ｓ２が収容が収容される。張線Ｓ１，Ｓ２は、張線収容溝５２ａに収容されて張線掛部材５２に掛け止められる。張線掛部材５２は、後端面を連結プレート５１の前面に後端面を当接させて、連結プレート５１に固着されている。

図２に示すように、袋止部６は、５枚の袋止プレート６１を一対の係止プレート６２で挟み込んで重ね合わせ、隣り合う袋止プレート６１又は係止プレート６２同士を溶接等で固着して一体化することで構成されており、中央管材４の外周面に溶接等で固着されている。袋止部６の外周面には、袋止部６の長さ方向に沿って延びる４本の張線収容溝６ａが、袋止部６の周方向に沿って並んで設けられている。張線収容溝６ａには、上述した張線Ｓ１，Ｓ２が収容される。袋止部６は、連結部５の張線収容溝５ａと張線収容溝６ａとが中央管材４の軸心に沿って並ぶように配置されて、中央管材４の外周面に固着されている。

図４（ｂ）に示すように、袋止プレート６１は、張線収容溝６ａを構成する４つの収容凹部６１ａを備えた円環状の平板体から構成されており、中央部に備える嵌合孔６１ｃに中央管材４を嵌合させて中央管材４に固着される。図４（ｃ）に示すように、係止プレート６２は、張線収容溝６ａを構成する４つの収容凹部６２ａを備えて袋止プレート６１よりも大きな外径を有した円環状の平板体から構成されており、中央部に備える嵌合孔６２ｃに中央管材４を嵌合させて中央管材４に固着される。

図２に示すように、各支圧部７は、２枚の支圧プレート７１を重ね合わせて溶接等で固着して一体化することで構成されている。支圧部７の外周面には、支圧部７の長さ方向に沿って延びる４本の張線収容溝７ａが、支圧部７の周方向に沿って並んで設けられている。図４（ｃ）に示すように、支圧プレート７１は、張線収容溝７ａを構成する４つの収容凹部７１ａを備えた円環状の平板体から構成されており、中央部に備える嵌合孔７１ｃに中央管材４を嵌合させて中央管材４に固着される。支圧部７は、連結部５の張線収容溝５ａと張線収容溝７ａとが中央管材４の軸心に沿って並ぶように配置されて、中央管材４の外周面に固着されている。

図２に示すように、先端袋止部材３は、５枚の袋止プレート３１を一対の係止プレート３２で挟み込んで重ね合わせ、隣り合う袋止プレート３１又は係止プレート３２同士を溶接等で固着して一体化して構成された先端袋止部３０と、先端袋止部３０の前側の係止プレート３２の前面に溶接等で固着された先端プレート３３とを備えて構成されている。先端袋止部３０の外周面には、先端袋止部３０の長さ方向に沿って延びる４本の連結溝３０ａが、先端袋止部３０の周方向に沿って並んで設けられている。連結溝３０ａには、拘束具本体２に先端袋止部材３を固定するための連結部材８が挿通される。

図５（ａ）に示すように、先端袋止部３０を構成する袋止プレート３１は、連結溝３０ａを構成する４つの連結凹部３１ａを備えた円板状の平板体から構成されている。図５（ｂ）に示すように、係止プレート３２は、連結溝３０ａを構成する４つの連結凹部３２ａを備えて、袋止プレート３１よりも大きな外径を有した円板状の平板体から構成されている。図５（ｃ）に示すように、先端プレート３３は、円弧状の前縁部を備えた略矩形の平板体から構成された第１プレート３３ａの両主面に、第１プレート３３ａを前後方向に延びる軸心を境に２分した概略形状の第２プレート３３ｂを溶接等で固着して構成されており、後端面を係止プレート３２の前面に溶接等で固着されている。

図２に示すように、連結部材８は、前端部を先端袋止部材３の連結溝３０ａに挿通されて、前端部に螺着された一対のナット８ａが先端袋止部３０を挟み込むことで先端袋止部材３に固定されている。また、連結部材８は、後端部を袋止部６の張線収容溝６ａに挿通されて、後端部に螺着された一対のナット８ｂで袋止部６を挟み込むことで拘束具本体２に固定されている。

図１に示すように、拘束具本体２及び先端袋止部材３に取り付けられる袋材Ｆは、ポリエステルから形成されて円筒状を呈しており、前端開口部に先端袋止部材３を、後端開口部に袋止部６をそれぞれ挿通され、両開口部をの紐状の部材等からなる拘束具（不図示）で先端袋止部材３，袋止部６に拘束されることで、拘束具本体２の外周を覆うようにして拘束具本体２及び先端袋止部材３に取り付けられる。

支圧拘束具１は、注入ロッド９から拘束具本体２の中央管材４にグラウトを注入されると、注入されたグラウトを図１に矢印で示すように中央管材４の先端吐出口４Ａから袋材Ｆ内に吐出してグラウチングする。袋材Ｆは、グラウトをグラウチングされると前後の端部から中央部にかけて外径を徐々に大きくさせる筒状に拡径する。袋材Ｆに充填されたグラウトが硬化して、袋材Ｆ内にグラウトの固化体が生成されると、拘束具本体２，先端袋止部材３，及び袋材Ｆは、張線掛部材５２に掛け止められた張線Ｓ１，Ｓ２と共に固化体と一体化される。張線Ｓ１，Ｓ２からの荷重は、拘束具本体２が備える連結部５及び支圧部７により、図１に一点鎖線の矢印で示すように、効率良く袋材Ｆ内の固化体に伝達される。

次に、支圧拘束具１を用いてアンカー造成部を構築するアンカー工法について説明する。図６は、支圧拘束具１を用いてアンカー造成部を構築するアンカー工法の処理手順を示すフローチャートである。図７，８は、アンカー工法の各処理の内容を模式的に示す図である。

このアンカー工法では、図７（ａ）に示すように、削孔機１１で地盤１０に削孔１３を形成しながら削孔１３内にケーシングパイプ１２を挿入する（図６，Ｓ１）。耐荷体１４を形成する深さまで削孔１３が形成されると、図７（ｂ）に示すように、注入ロッド９を部組みされた支圧拘束具１をケーシングパイプ１２内に挿入する（Ｓ２）。支圧拘束具１が削孔１３の最深部まで挿入されたのを確認してから、図７（ｃ）に示すように支圧拘束具１の後端部までがケーシングパイプ１２から削孔１３内に露出するように、ケーシングパイプ１２を削孔１３から引き抜く（Ｓ３）。

その後、注入ロッド９から支圧拘束具１にグラウトを充填すると（Ｓ４）、支圧拘束具１の中央管材４が備える先端吐出口４Ａからグラウトが吐出されて袋材Ｆ内にグラウチングされる。グラウトをグラウチングされた袋材Ｆは、図７（ｄ）に示すように、削孔１３の内周壁を外方に押し拡げて拡径する。

袋材Ｆを拡径させるのに十分な量のグラウトをグラウチングした後、注入ロッド９を周方向に回転させると共に引き抜くことで、注入ロッド９を支圧拘束具１から離脱させる（Ｓ５）。次に、図８（ａ）に示すように、支圧拘束具１から離脱した注入ロッド９をグラウト体（グラウトの固化体）１５を形成する位置まで引き上げると共に、注入ロッド９の先端がケーシングパイプ１２から削孔１３内に露出するまで、ケーシングパイプ１２を削孔１３から引き抜く（Ｓ６）。

その後、注入ロッド９から支圧拘束具１にグラウトを注入し、削孔１３内にグラウチングすると、グラウチングされたグラウトが、図８（ｂ）に示すように、削孔１３の内周壁を外方に押し広げて削孔１３内に球根状に溜まりグラウト体１５が形成される（Ｓ７）。なお、ケーシングパイプ１２内には、注入ロッド９から吐出されたグラウトがケーシングパイプ１２内を逆流するのを防止するための逆流防止部材が、注入ロッド９と共に挿入されている。

このＳ６，Ｓ７の処理を、削孔１３内に形成されるグラウト体１５の個数分だけ繰り返すことで、図８（ｃ）に示すように、Ｓ６，Ｓ７の処理回数分のグラウト体１５と１つの耐荷体１４とが削孔１３内に形成される。図８（ｃ）では、Ｓ６，Ｓ７の処理を６回繰り返すことで、合計６つのグラウト体１５が削孔１３内に形成されている。

必要な数量のグラウト体１５と耐荷体１４とを削孔１３内に形成した後、ケーシングパイプ１２を先端まで削孔１３から抜き出すと共に、ケーシングパイプ１２内から注入ロッド９を抜き取り（Ｓ８）、図８（ｄ）に示すように、削孔１３内に残された張線Ｓ１，Ｓ２を緊張し、端部を削孔１３の入口の壁材１６に固定すると（Ｓ９）、張線Ｓ１，Ｓ２が生ずる張力によって支圧拘束具１が支持される。これにより、耐荷体１４とグラウト体１５とを張線Ｓ１，Ｓ２で壁材１６に支持して構成されるアンカー造成部が地盤１０中に構築される。

本実施形態によれば、削孔１３の内径よりも大きな外径に袋材Ｆが拡径するまで袋材Ｆ内にグラウトを注入して固化させて耐荷体１４を形成することで、アンカー造成部の長さ（アンカー長）を短く抑えつつ大きな引抜耐力を得ることができる。この結果、軟弱地盤でも堅固なアンカー造成部を構築することが可能となる。

また、袋材Ｆ内にグラウトを注入して耐荷体１４を形成することで、削孔１３から地盤１０内にグラウトが漏れ出したり、耐荷体１４の形状や大きさにばらつきが生じて、所期の引抜耐力を得られないといったことを防止することができる。

また、削孔１３内にグラウトを直接注入して形成されたグラウト体１５と地盤１０の摩擦抵抗力が、耐荷体１４（袋材Ｆ）と地盤１０の摩擦抵抗力に比べてはるかに大きいことから、耐荷体１４単体でアンカー造成部を構築する場合に比べて、より大きな引抜耐力を得ることができる。しかも、圧縮力によって耐荷体１４からグラウト体１５へ荷重が伝達されるため、グラウト体１５に引張り亀裂が生じにくく、グラウト体１５単体でアンカー造成部を構築する場合に比べて、力学的に安定した構造のアンカー造成部を提供することができる。

また、拘束具本体２の備える連結部５及び支圧部材７が袋材Ｆ内で固化材と一体化されることで、拘束具本体２と固化材との付着強度を高めることができる。

上記実施形態では、連結部５が３枚の連結プレート５１を重ね合わせて隣り合う連結プレート５１同士を固着することで構成されていたが、連結プレート５１の枚数は任意である。また、袋止部６を構成する袋止プレート６１及び係止プレート６２の枚数も、前側及び後側の両端に係止プレート６２が位置するのであれば任意である。また、支圧部７を構成する支圧プレート７１の枚数も任意である。また、先端袋止部材３を構成する袋止プレート３１及び係止プレート３２の枚数も、前側及び後側の両端に係止プレート３２が位置するのであれば任意である。また、先端袋止部材３，連結部５，袋止部６，支圧部７がプレート３１，３２，５１，６１，６２，７１を重ね合わせて構成されているのではなく、１つの円筒体から先端袋止部材３，連結部５，袋止部６，支圧部７が構成されていてもよい。この場合、先端袋止部材３，袋止部６は前側及び後側の両端部が拡径された円筒体から構成することができる。また、拘束具本体２が備える支圧部７の数量も任意であり、２つには限定されない。

また、上記実施形態では、中央管材４のネジ孔４１に螺着された係止ピンＰに注入ロッド９の切欠部９１を係脱させることで、中央管材４に対する注入ロッド９の着脱を行えるように構成されていたが、中央管材４に対する注入ロッド９の着脱方法は任意である。

また、上記実施形態では、袋材Ｆが前側から後側にかけてほぼ等しい径を有した円筒状を呈している場合について説明したが、図９（ａ）に示す袋材Ｆ１のように、後側から前側にかけて拡径して、前側に最大径部を備える形状を有していてもよい。このような形状の袋材Ｆを用いることで、耐荷体１４による支圧効果を高めて、アンカー造成部を堅固な構造とすることが可能となる。また、図９（ｂ）に示す袋材Ｆ２のように、前側及び後側から前後方向の中央部にかけて拡径した形状を有していてもよい。このような形状の袋材Ｆを用いても、耐荷体１４による支圧効果を高めて、アンカー造成部を堅固な構造とすることが可能となる。

また、上記実施形態では、拘束具本体２の先端吐出口４Ａから袋材Ｆ内にグラウトを吐出させてグラウチングをした場合について説明したが、図１０に示す支圧拘束具１Ａのように、拘束具本体２の周壁に設けられた吐出口２１からグラウトを吐出させる構成としてもよい。図１０は、支圧拘束具１Ａを示す右側面図である。

図１０に示すように、支圧拘束具１Ａは、拘束具本体２Ａの前端から後端にかけての外周面に、複数（図では９つ）の支圧プレート２２を溶接等で固着し、前端の支圧プレート２２に張線Ｓ１，Ｓ２を掛け止めるための張線掛部材２３を溶接等で固着して構成されている。図示しないが、拘束具本体２Ａの後側の端部には、拘束具本体２Ａに着脱される注入ロッド９を係止するための係止手段が備えられている。

前側の２つの支圧プレート２２の間に位置する拘束具本体２Ａの外周面、及び、後側の２つの支圧プレート２２の間に位置する拘束具本体２Ａの外周面は、袋材Ｆが拘束具２４（図１１（ｂ）参照）で拘束される袋材拘束部２Ａ１となっている。袋材拘束部２Ａ１の間に位置する拘束具本体２Ａの外周面には、２つの吐出口２１が開口している。吐出口２１は、注入ロッド９から拘束具本体２Ａ内に注入されたグラウトを袋材Ｆ内に吐出するためのものであり、拘束具本体２Ａの周壁を貫通している。

図１１（ａ）は支圧拘束具１Ａが備える支圧プレート２２を示す正面図，（ｂ）は拘束具２４を示す断面図である。

図１１（ａ）に示すように、支圧プレート２２は、円環状の平板体から構成されており、外周面には支圧プレート２２の長さ方向に沿って延びる４本の張線収容溝２２ａが、支圧プレート２２の周方向に沿って並んで設けられている。張線収容溝２２ａには、支圧拘束具１Ａで形成された耐荷体１４を壁材１６に支持するための張線Ｓ１，Ｓ２が収容される。支圧プレート２２は、中央部に備える嵌合孔２２ｂに拘束具本体２Ａを嵌合されて、拘束具本体２Ａの外周面に溶接等で固着されている。

図１０に示すように、張線掛部材２３は、半球面状の前端面に、張線Ｓ１，Ｓ２を拘束するための２つの張線収容溝２３ａを備えており、拘束具本体２Ａの前端に固着された支圧プレート２２の前面に後面を当接させて溶接等で固着されている。

袋材Ｆを拘束具本体２Ａに拘束するための拘束具２４は、略Ｕ字の断面形状を有した一対の拘束体２５を備えて構成されている。拘束体２５は、両拘束体２５が両縁部に備える接合部同士を重ね合わせるようにして、張線Ｓ１，Ｓ２と共に拘束具本体２Ａを覆った袋材Ｆを挟み込んで拘束する。両拘束体２５は、接合部の挿通孔２５１にボルト２６を挿通すると共にボルト２６の雄ネジ部にナット２７を螺着することで、互いがネジ止めされる。

上記実施形態では、紐状の部材からなる拘束具を用いて先端袋止部材３及び連結部５に袋材Ｆを拘束した場合について説明したが、拘束具の構成は任意である。例えば、図１０に示す支圧拘束具１Ａの拘束具２４のような拘束具を用いて先端袋止部材３及び連結部５に袋材Ｆを拘束してもよい。また、図１０に示す支圧拘束具１Ａでも上記実施形態の支圧拘束具１のように紐状の部材からなる拘束具を用いて拘束具本体２Ａに袋材Ｆを拘束してもよい。

次に、支圧拘束具１を用いたアンカー工法で構築されたアンカー造成部の引抜き試験について説明する。図１２，図１３は、引抜き試験を実施するアンカー造成部の構造の概略を示す図である。図１４は、アンカー造成部を構築された地盤の深度と地盤の強さとの関係を示す図である。図１５は、アンカー造成部の仕様を示す図である。

引抜き試験は、土工ピットに形成された地盤１０でＣＡＳＥ１〜ＣＡＳＥ４の４ケース（図１２参照）、土工ピット外の原地盤１０でＣＡＳＥ５（図１３参照）の合計５ケースを、それぞれアンカー打設角度又はアンカー長を変えて実施した。

図１２（ａ）に示すように、ＣＡＳＥ１では削孔長Ｌ１の削孔１３内に耐荷体長Ｌ２の耐荷体１４のみを鉛直打設し、ＣＡＳＥ２では耐荷体長Ｌ２の耐荷体１４と２つのグラウト体１５とを鉛直打設した（図１２（ｂ）参照）。同様に、ＣＡＳＥ３では耐荷体１４と３つのグラウト体１５とを鉛直打設し（図１２（ｃ）参照）、ＣＡＳＥ４では耐荷体１４と６つのグラウト体１５とを打設角度θで斜め打設した（図１２（ａ）参照）。また、図１３に示すように、ＣＡＳＥ５では耐荷体１４と６つのグラウト体１５とを鉛直打設した。図１４に示すように、何れのケースもＮ値１０程度の軟弱な地盤１０で実施されている。

各ケースでの打設角度θ，ケーシング引き上げ長，削孔長Ｌ１，耐荷体長Ｌ２，グラウト体及びＣＰＧ注入材の注入量に関する仕様は、図１５に示すように定められている。ケーシング引き上げ長の欄には、耐荷体１４を打設する際に削孔１３からケーシングパイプ１２を引き抜く長さが定められている。耐荷体長Ｌ２の欄には、耐荷体１４の前後方向（打設方向）の長さが定められている。グラウト体の欄には、打設した全てのグラウト体１５の全長を表すグラウト体長Ｌ３の他に、グラウト体１５間のピッチ，グラウト体１５の個数が定められている。グラウト体１５間のピッチは、グラウト体１５の打設時におけるケーシングパイプ１２の引き抜き長さで定められている。ＣＰＧ注入材の注入量の欄には、耐荷体１４の打設時，グラウト体１５の打設時におけるＣＰＧ注入材の注入量がそれぞれ定められている。なお、何れのケースでも、支圧拘束具１の袋材Ｆとしてφ５００ｍｍ×Ｌ７５０ｍｍの円筒状を呈したポリエステル製のものが用いられている。

このような条件で耐荷体１４及びグラウト体１５を打設した後に５〜７日の養生をしてアンカー造成部を構築し、構築した各ケースのアンカー造成部について引抜き試験を実施した。引抜き試験では、載荷荷重を１２０ｋＮから１２０ｋＮずつ増大させて繰り返し載荷する地盤工学会基準に準じた多サイクル載荷を実施した。各サイクルでは、初期荷重６０ｋＮを載荷した後に荷重１２０ｋＮを載荷し、その後最大荷重まで引抜荷重を１２０ｋＮずつ増大させ、次のサイクルに移行するようにした。最大荷重の載荷に至るまでの各載荷の保持時間は１分，最大荷重の保持時間は５分とした。

図１６は、引抜き試験での引抜荷重とアンカー造成部の変位量との関係を示すグラフである。

図１６（ａ）に示すように、耐荷体１４単体からなるＣＡＳＥ１のアンカー造成部に比べて、耐荷体１４にグラウト体１５を組み合わせたＣＡＳＥ２，３ではアンカー造成部の引抜強度が増大していることが伺える。また、ＣＡＳＥ３はＣＡＳＥ２に対してグラウト体１５の数量が１つ多いにすぎず、グラウト体長Ｌ３が０．３３ｍしか変わらないが、ＣＡＳＥ２に対して引抜強度が大きく増加していることが伺える。

ＣＡＳＥ４では、引抜試験時に変位計が頻繁に外れたため、第５サイクル以降の結果を図１６（ｂ）に示しているが、６００ｋＮまでの載荷ではほぼ弾性挙動を示しており、アンカー造成部で引き抜けが生じていないことが伺える。ＣＡＳＥ５では、引抜荷重７８０ｋＮで張線Ｓ１，Ｓ２が破断するまでアンカー造成部が弾性挙動を示していることから、地盤１０とアンカー造成部との間で十分な付着強度が発揮され、耐荷体１４も適切に機能していると評価できる。

これらの実験結果から、耐荷体１４単体よりもグラウト体１５を組み合わせることで、また、より多くのグラウト体１５を組み合わせてグラウト体長Ｌ３を長くすることが、アンカー造成部の引抜強度を高める上で好ましいことが確認できる。特に、少なくとも６つのグラウト体１５を組み合わせて構築されて約２．０ｍのグラウト体長Ｌ３を有したアンカー造成部によれば、山留壁のアンカーとして標準的に要求されると考えられる極限引抜力６００ｋＮを、Ｎ値１０程度の地盤でも満足させられることが確認できる。

図１７は、引抜き試験での極限引抜荷重とグラウト体の全長との関係を、極限引抜力の試算値と比較して示すグラフである。図１７では、各ケースでの実験結果をグラウト体長Ｌ３を横軸に、極限引抜荷重を縦軸にとって表している。図中の破線は、Ｎ値１０の砂地盤１０で使用可能と判断できる極限引抜力の試算値である（グラウンドアンカーの設計施工基準・同解説、地盤工学会、２０００．３参照）。なお、試算値は、極限周面摩擦抵抗としてＮ値１０の砂地盤で用いることができる最大値＝０．１４ＭＮ／ｍ^２を採用して計算した。

図１７に示すように、ＣＡＳＥ１〜５の何れのケースでも、アンカー造成部で得られた極限引抜力が試算値をほぼ満足していることが伺える。土被りが２〜４ｍと小さな値であったにも関わらず、何れのケースでも実験結果が試算値をほぼ満足しているということは、耐荷体１４によりアンカー造成部による付着強度が十分に得られていると考えられる。

このことから、グラウト体長Ｌ３が長いアンカー造成部の方が高い付着強度を得られるものの、耐荷体１４単体やこれにグラウト体１５を２つ又は３つ組み合わせて構築された全長の短いアンカー造成部でも、Ｎ値１０程度の地盤で使用可能であることが伺える。従って、支圧拘束具１を用いて耐荷体１４を構築することで、グラウト体長Ｌ３を短く抑えつつ、Ｎ値１０程度の軟弱な地盤でも使用可能なアンカー造成部を構築できることが確認できた。

Ｆ，Ｆ１，Ｆ２ 袋材
Ｓ１，Ｓ２ 張線（張材）
１ 支圧拘束具
２ 拘束具本体
３ 先端袋止部材
３０ 先端袋止部
３０ａ 連結溝
３１ 袋止プレート
３１ａ 連結凹部
３２ 係止プレート
３２ａ 連結凹部
３３ 先端プレート
３３ａ 第１プレート
３３ｂ 第２プレート
４ 中央管材
４１ ネジ孔
５ 連結部
５ａ 張線収容溝
５ｂ 連結凹溝
５１ 連結プレート
５１ａ 収容凹部
５１ｂ 連結凹部
５１ｃ 嵌合孔
５２ 張線掛部材
６ 袋止部
６ａ 張線収容溝
６１ 袋止プレート
６１ａ 収容凹部
６１ｃ 嵌合孔
６２ 係止プレート
６２ａ 収容凹部
６２ｃ 嵌合孔
７ 支圧部（支圧部材）
７ａ 張線収容溝
７１ 支圧プレート
７１ａ 収容凹部
７１ｃ 嵌合孔
８ 連結部材
８ａ ナット
８ｂ ナット
９ 注入ロッド
９１ 切欠部
１０ 地盤
１１ 削孔機
１２ ケーシングパイプ
１３ 削孔
１４ 耐荷体
１５ グラウト体
１６ 壁材
１Ａ 支圧拘束具
２Ａ 拘束具本体
２Ａ１ 袋材拘束部
２１ 吐出口
２２ 支圧プレート
２２ａ 張線収容溝
２３ 張線掛部材
２３ａ 張線収容溝
２４ 拘束具
２５ 拘束体
２５１ 挿通孔
２６ ボルト
２７ ナット

Claims (5)

1. 土留め用の張材を地盤内に定着させるアンカー構造であって、
   注入ロッドにより注入された固化材を吐出する吐出口を備えて前記地盤内に配置され、前記張材を掛け止められた拘束具本体と、
   前記拘束具本体に拘束されて前記吐出口から吐出された固化材を充填され、前記拘束具本体を前記地盤内に配置するために形成された削孔の内径よりも大きな外径まで拡径し、充填された固化材の固化体と共に前記拘束具本体及び前記張材と一体化された袋材とを備えていることを特徴とするアンカー構造。
2. 前記袋材から延びた前記張材が埋設されて前記地盤内に配置され、前記削孔の内径よりも大きな外径まで拡径した固化材の固化体を備えることを特徴とする請求項１に記載のアンカー構造。
3. 前記拘束具本体の外周面から突出して前記袋材に充填された固化材に埋設される支圧部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンカー構造。
4. 土留め用の張材を地盤に定着させるアンカー構造を前記地盤内に構築するための支圧拘束具であって、
   前記固化材を注入するための注入ロッドを着脱自在に構成されて、前記注入ロッドにより注入された固化材を吐出する吐出口を備えた拘束具本体と、
   前記拘束具本体の外周面から突出した支圧部材と、
   前記拘束具本体及び前記支圧部材を覆うようにして前記拘束具本体に拘束され、前記吐出口から吐出された固化材を充填されて拡径する袋材とを備えることを特徴とする支圧拘束具。
5. 土留め用の張材を地盤内に定着させるアンカー構造の施工方法であって、
   固化材注入用の注入ロッドが装着されて前記張材を掛け止められた支圧拘束具を、前記地盤に開口した削孔内に挿入する支圧拘束具挿入工程と、
   前記支圧拘束具挿入工程で前記削孔内に挿入された前記支圧拘束具が備える袋材に、前記注入ロッドで固化材を注入し、前記袋材を前記削孔の内径よりも大きな外径まで拡径させる袋材拡径工程と、
   袋材拡径工程で固化材を注入した前記注入ロッドを、前記支圧拘束具から離脱させる注入ロッド離脱工程と、
   前記注入ロッド離脱工程で前記支圧拘束具から離脱させた前記注入ロッドから前記削孔内に固化材を注入し、前記削孔の内径よりも大きな外径を有した固化材の固化体を形成する固化体形成工程を備えることを特徴とするアンカー構造の施工方法。

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