JP2011074578A - Ground anchor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤アンカーに関し、特に地震や地下水等の影響を防止する地盤アンカーに関する。 The present invention relates to a ground anchor, and more particularly to a ground anchor that prevents the influence of an earthquake, groundwater, or the like.
従来、ビルや家屋などの構造物基礎を地盤に強固に定着する方法として、構造物基礎を貫通し得る長さを有し、かつ地盤に形成される孔内に達する長さの地盤アンカーを設置した後に、地盤から露出する部分に構造物基礎のコンクリートを打設し、構造物基礎上において緊張力導入具により当該地盤アンカー内部に挿通される緊張力導入材に緊張力を付与し、その反力を地盤に伝達することにより、地震や地下水の変動等により構造物基礎が浮き上がることを防止する方法が採用されている。地盤アンカーは、概略、構造物基礎上に設けられる上側支圧板を貫通し、孔内まで延長する緊張力導入材と、当該緊張力導入材の地盤側先端部と孔内において固着される下側支圧板と、下側支圧板の上面と接触する耐荷体とから構成され、孔内にセメントミルク等の注入材を注入し、注入材が固化した後に構造物基礎上において緊張力導入材に緊張力を付与することにより、その反力を孔内に存在する支圧板、耐荷体及び注入材を介して地盤に伝達する構成である。
上記構成からなる地盤アンカーの緊張力は、構造物基礎上に建造される構造物の荷重、緊張力導入材自体のリラクゼーション等に起因する変動により経時的に減少することが知られており、経時的緊張力の減少を補完することを目的として上側支圧板と構造物基礎表面との間にバネ体を介挿し、バネ体の収縮に伴って作用する反力により、地盤アンカーの緊張力の減少を低減させる構造の地盤アンカーが知られている。
Conventionally, as a method of firmly fixing the foundation of a structure such as a building or house to the ground, a ground anchor having a length that can penetrate the structure foundation and reaching the inside of a hole formed in the ground is installed. After that, the concrete of the foundation of the structure is placed on the part exposed from the ground, and tension is applied to the tension introduction material inserted into the ground anchor by the tension introduction tool on the foundation of the structure. By transmitting force to the ground, a method is adopted that prevents the foundation of the structure from being lifted due to earthquakes or groundwater fluctuations. The ground anchor generally penetrates the upper bearing plate provided on the structure foundation and extends to the inside of the hole, and the lower side fixed to the ground side tip of the tension introducing material in the hole It consists of a bearing plate and a load-bearing body that comes into contact with the upper surface of the lower bearing plate. After injecting an injection material such as cement milk into the hole and solidifying the injection material, tension is applied to the tension-introducing material on the structure foundation. By applying a force, the reaction force is transmitted to the ground via a bearing plate, a load bearing body and an injection material existing in the hole.
It is known that the tension force of the ground anchor having the above structure decreases with time due to fluctuations caused by the load of the structure built on the structure foundation, the relaxation of the tension introduction material itself, etc. The tension force of the ground anchor is reduced by inserting a spring body between the upper bearing plate and the surface of the structure for the purpose of compensating for the reduction of the mechanical tension force, and the reaction force acting as the spring body contracts There is known a ground anchor having a structure for reducing the vibration.
しかしながら、一般的に地盤アンカーの施工にあっては、構造物基礎平面内における限られたスペース内に複数の地盤アンカーを設置することが多く、内部に挿通される緊張力導入材を常に構造物基礎表面に対して垂直に設置することは困難である。また、当初は垂直に設置できたとしても、地震による水平力や地盤の水平方向の変動によって傾いて設置された状態となる場合があり、構造物基礎上にバネ体を介挿する従来の地盤アンカーは、傾いた状態ではバネ体の反力が緊張力導入材の軸線方向に沿って伝わらず、地盤アンカーの緊張力を維持する箇所に余分な力(せん断力,回転力等)が加わり、その箇所の変形、破損に伴い緊張力が維持できなくなるという問題が生じる。 However, in general, in the construction of ground anchors, there are many cases where a plurality of ground anchors are installed in a limited space in the foundation plane of the structure. It is difficult to install perpendicular to the foundation surface. Even if it can be installed vertically at the beginning, it may be installed in a tilted state due to the horizontal force or horizontal fluctuation of the ground due to the earthquake, and the conventional ground that inserts a spring body on the structure foundation When the anchor is tilted, the reaction force of the spring body is not transmitted along the axial direction of the tension introducing material, and an extra force (shearing force, rotational force, etc.) is applied to the place where the tension of the ground anchor is maintained There arises a problem that tension cannot be maintained due to deformation or breakage of the portion.
そこで、本発明は上記課題を解決すべく、地盤中で傾いた状態であっても地盤アンカーの緊張力に悪影響を及ぼさないように、かつ、傾いた状態における耐久力を向上させた地盤アンカーを提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a ground anchor that does not adversely affect the tension of the ground anchor even when tilted in the ground, and has improved durability in the tilted state. The purpose is to provide.
上記課題を解決するため本発明に係る第一の構成として、地盤に掘削される定着孔内に位置する支圧板と、前記支圧板を貫通し、一端が前記支圧板よりも下方における定着孔側定着部を介して地盤に定着され、他端が前記地盤上に構築される構造物基礎上の基礎側定着部を介して地盤に定着される緊張力導入材を備える地盤アンカーであって、前記定着孔側定着部と前記支圧板との間に介挿される孔内側弾性体と、前記基礎側定着部と前記構造物基礎との間に介挿される基礎側弾性体とを備える構成とした。
本構成によれば、緊張力導入材が傾いた状態で地盤中に設置された状態となったとしても、構造物基礎側に位置する弾性体と、地盤孔内に位置する弾性体が緊張力導入材の傾きに対応して変形するため、弾性体の圧縮による反力を緊張力導入材の軸方向に沿って伝達することが可能となる。さらに、緊張力導入材に対して過度なせん断力が加わることを防止できるため、耐久力が向上する。
また本発明に係る第二の構成として、前記緊張力導入材を複数とし、孔内側弾性体及び基礎側弾性体が複数の緊張力導入材ごとに介挿される構成とした。
本構成によれば、緊張力導入材を複数とした場合に、各緊張力導入材の傾きがそれぞれ異なる傾きとなった場合であっても、孔内側弾性体及び基礎側弾性体が一本の緊張力導入材と対応するように個別に介挿されているため、弾性体がそれぞれの緊張力導入材の傾きに対応して変形し、弾性体の圧縮による反力を緊張力導入材の軸線方向に沿って伝達することが可能となる。
また、本発明に係る第三の構成として、支圧板を定着孔の延長方向に沿って複数配置し、かつ、複数の支圧板の間、及び、支圧板と構造物基礎との間に当該支圧板と接する耐荷体を備える構成とした。
本構成によれば、複数の支圧板と当該支圧板ごとに対応する耐荷体により複数の伝達部を形成することができるため、緊張力導入材に付与される緊張力に対する反力を複数の伝達部に分散して地盤に伝達することが可能となる。さらに、1つの耐荷体自体の強度や断面寸法を小さく設定することができて、アンカーの小型化を図ることが可能となる。
なお、上記発明の概要は、本発明の必要な特徴のすべてを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。また、以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成又は工程をも含むものである。
In order to solve the above-mentioned problem, as a first configuration according to the present invention, a bearing plate located in a fixing hole excavated in the ground, and a fixing hole side penetrating the supporting plate and having one end below the supporting plate. A ground anchor comprising a tension-introducing material fixed to the ground via a fixing part and fixed to the ground via a foundation-side fixing part on a foundation of a structure constructed on the ground, the other end of the ground anchor, A hole inner elastic body inserted between the fixing hole side fixing section and the pressure bearing plate, and a base side elastic body inserted between the base side fixing section and the structure foundation are provided.
According to this configuration, even if the tension-introducing material is inclined and installed in the ground, the elastic body located on the structure foundation side and the elastic body located in the ground hole are tensioned. Since the material is deformed corresponding to the inclination of the introduction material, the reaction force due to the compression of the elastic body can be transmitted along the axial direction of the tension force introduction material. Furthermore, since excessive shear force can be prevented from being applied to the tension-introducing material, durability is improved.
Further, as a second configuration according to the present invention, a plurality of the tension force introduction materials are provided, and the hole inner elastic body and the base side elastic body are inserted for each of the plurality of tension force introduction materials.
According to this configuration, when a plurality of tension introduction materials are used, even if each of the tension introduction materials has different inclinations, the hole inner elastic body and the base side elastic body are one. Since the elastic body is individually inserted so as to correspond to the tension force introducing material, the elastic body deforms corresponding to the inclination of each tension force introducing material, and the reaction force due to the compression of the elastic body is converted to the axis of the tension force introducing material. It is possible to transmit along the direction.
Further, as a third configuration according to the present invention, a plurality of bearing plates are arranged along the extending direction of the fixing hole, and between the plurality of bearing plates and between the bearing plate and the structure foundation. It was set as the structure provided with the load-bearing body which touches.
According to this configuration, since a plurality of transmission portions can be formed by a plurality of bearing plates and a load bearing body corresponding to each of the bearing plates, a plurality of reaction forces against the tension force applied to the tension force introducing member are transmitted. It is possible to distribute to the ground and transmit to the ground. Furthermore, the strength and cross-sectional dimensions of one load-bearing body itself can be set small, and the anchor can be downsized.
The summary of the invention does not enumerate all necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential to the solution means of the invention, and includes a configuration or process that is selectively adopted.
図1は、本発明に係る地盤アンカー1の概略断面図である。
同図において地盤アンカー1は、例えば鉄筋コンクリート等により構築される構造物基礎2の構築対象となる地盤3に掘削された定着孔4内に、セメントミルク等の注入材5が、地盤アンカー1の周囲を包囲するように注入されることにより固定的に設置される。
地盤アンカー1は、定着孔4内に設置された状態において構造物基礎2上に露出する頭部L1と、構造物基礎2を貫通し、定着孔4まで延長する自由長部L2と、自由長部L2の下端より定着孔4の底部4A近傍まで延長し、緊張力導入材に付与される緊張力に対する反力を地盤3に伝達する伝達部L3とから構成される。地盤アンカー1は、頭部L1、自由長部L2及び伝達部L3に亘って上下方向に延長する緊張力導入材として互いに長さの異なる複数のPC鋼材6A;6Bを備え、各部においてPC鋼材6A;6Bに対して地盤3に反力を伝達するための機構が取り付けられる。以下、各部の詳細について説明する。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a
In the figure, the
The
頭部L1は、台座7と、台座7の上方に位置する支圧板8と、台座7と支圧板8との間に介挿される基礎側弾性体9と、支圧板8の上面、即ち、構造物基礎2の上方に位置する基礎側定着部10と、支圧板8上に被せられる頭部キャップ11とから構成される。
台座7は、構造物基礎2を構築する際に打設されるコンクリートと一体に固着され、コンクリート固化後の構造物基礎2の表面上に位置する例えば円形板状の鋼材であって、PC鋼材6A;6Bの本数に対応する複数の貫通孔12が形成される。貫通孔12には、構造物基礎2上に露出するPC鋼材6A;6Bの残余部分が挿通される。なお、貫通孔12の孔径は、PC鋼材6A;6Bの径よりも大きく、PC鋼材6A;6Bの傾動を許容する孔径である。
支圧板8は、後述の基礎側弾性体9が介挿されることにより台座7よりも上方に位置する円形板状の鋼材であって、台座7の貫通孔12と対応する位置に貫通孔12と同一孔径の貫通孔13が形成される。貫通孔13には、台座7と同様に構造物基礎2側に露出するPC鋼材6A;6Bの残余部分が挿通される。
The head L1 includes a
The
The
図2は、台座7及び支圧板8の断面図であって、台座7と支圧板8とはその径のみが異なる。同図において貫通孔12(貫通孔13)は、同心円上にあれば良く、本実施の形態では円周上に90°間隔となるように開設され、それぞれの貫通孔12(貫通孔13)にPC鋼材6A;6Bが交互に挿通される状態となる。また、台座7の中央部には貫通孔7aが開設される。貫通孔7aは、自由頂部L2及び伝達部L3内部に注入される防錆油30の注入孔であって、当該貫通孔7aから直接又はホースが挿入されることにより防錆油30が注入される。
なお、本実施形態においてはPC鋼材6Aを2本、PC鋼材6Aよりも長さの短いPC鋼材6Bを2本一組として緊張力導入材を構成したが、緊張力導入材の本数はこれに限られるものではなく、構造物基礎2に対して設置可能な地盤アンカー1の総数や、導入される緊張力の大きさ等に合わせて適宜変更することが可能である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
In addition, in this embodiment, although the tension | tensile_strength introduction material was comprised by making two PC steel materials 6A and two PC steel materials 6B shorter than PC steel materials 6A as one set, the number of tension force introduction materials is set to this. The number of
基礎側定着部10は、支圧板8の上面に固着される部材であって、前記台座7及び支圧板8の貫通孔12;13と対応する位置に複数の定着孔が形成される。
複数の定着孔にはPC鋼材6A;6Bの端部が挿通され、PC鋼材6A;6Bに予め規定された、例えば1000kN程度の緊張力が導入された状態で定着孔内に楔15が打ち込まれることによりPC鋼材6A;6Bが緊張状態を維持したまま基礎側定着部10に定着される。
The base
The ends of the PC steel materials 6A; 6B are inserted into the plurality of fixing holes, and a
基礎側弾性体9は、台座7と支圧板8との間に介挿される部材であって、内部にPC鋼材6A;6Bが挿通される。基礎側弾性体9としては、例えば、図示する圧縮コイルバネのほか、積層された皿バネや板バネ、ゴム体等が採用される。つまり、PC鋼材6A;6Bの緊張力の低下に伴うバネの収縮に対する反力が生じ得る部材であればその種類は問わない。このように、台座7と支圧板8との間に基礎側弾性体9が介挿されたことにより、PC鋼材6A;6Bのリラクゼーション等に起因する緊張力の減少を基礎側弾性体9の反力により常時補うことが可能となる。
また、台座7を構造物基礎2上に設けずに、構造物基礎2の表面と支圧板8との間に基礎側弾性体9を介挿する構成や、支圧板8と基礎側定着部10との間に基礎側弾性体9を介挿する構成としても前記同様の効果を得ることができる。即ち、基礎側弾性体9は基礎側定着部10の下面より下方、かつ、構造物基礎2の表面より上方の範囲に存在すればその位置は問わない。
頭部キャップ11は、台座7の上面とボルト等の固着具を介して固着される一方開口の円筒体であって、基礎側弾性体9、支圧板8、基礎側定着部10、楔15及びPC鋼材6A;6Bの端部を覆い、頭部L1を保護する。頭部キャップ11の内部空間には、図外の注入孔を介して防錆油30が注入され、頭部キャップ11の内部が防錆油30により液密状態とされる。
The base side
Further, without providing the
The head cap 11 is a cylindrical body with one opening fixed to the upper surface of the
自由長部L2は、台座7の下面から定着孔4の上端部近傍に亘って延長するシース管16により構成される。シース管16は両端開口の円筒状部材であって、上端部が台座7の下面と連結され、下端部が後述の上側耐荷体19と連結される。当該連結は、台座7又は上側耐荷体19とのネジ結合、嵌め合い結合、溶接により実現される。また、自由長部L2の寸法は図示の例に限られるものではなく、構造物基礎2の上下方向厚さや、定着孔4の深さによって適宜設定し得る。
The free length portion L <b> 2 is configured by a sheath tube 16 that extends from the lower surface of the
伝達部L3は、定着孔4の延長方向に沿って上下に離隔して配置される上側支圧板17及び下側支圧板18と、当該上側支圧板17及び下側支圧板18にそれぞれ対応する上側耐荷体19及び下側耐荷体20と、上側支圧板17及び下側支圧板18を当該上側支圧板17及び下側支圧板18よりも下方においてPC鋼材6A;6Bに定着させる定着孔側定着部21A;21Bと、定着孔側定着部21Aと対応して設けられる孔内側弾性体22A、及び、定着孔側定着部21Bと対応して設けられる孔内側弾性体22Bと、先端キャップ23とから構成される。以下、伝達部L3について詳説する。
The transmission portion L3 includes an
図3(a)に示すように、上側支圧板17は、円形状鋼板であって、台座7及び支圧板8と同様に周方向沿って等間隔に配置される複数の貫通孔23a乃至23dを有する。上側支圧板17の貫通孔23a;23cにはそれぞれPC鋼材6A;6Aが挿通され、貫通孔23b;23dにはそれぞれPC鋼材6B;6Bが挿通される。なお、貫通孔23a乃至23dは前述の貫通孔12の孔径と同一である。
図3(b)に示すように、下側支圧板18は、上側支圧板17と同一形状の円形状鋼板であって、前記貫通孔23a;23cと対応する位置に貫通孔23e;23fを有する。当該貫通孔23e;23fにはそれぞれPC鋼材6A;6Aが挿通される。
As shown in FIG. 3A, the
As shown in FIG. 3 (b), the
上側支圧板17は、定着孔4の全長における中央よりやや上方に位置し、上側耐荷体19と連結されることによりその周縁及び側面が上側耐荷体19の下端部19bと当接する。
下側支圧板18は、上側支圧板17よりも下方、かつ、定着孔部4の底部4Aよりも上方に位置し、下側耐荷体20と連結されることにより、その周縁及び側面が下側耐荷体20の下端部20bと当接する。
下側支圧板18の下面には先端キャップ23が連結され、下側支圧板18より下方に突出するPC鋼材6Aの全体を覆うように保護する。
The
The
A
上側耐荷体19は、注入材5と接する周面に注入材5との付着力、摩擦力を高める複数の突条を備える両端開口の鋼管であって、上端部19aがシース管16の下端部16aと連結されることにより、その周縁及び側面がシース管16の下端部16aと当接する。即ち、上側耐荷体19は上側支圧板17と構造物基礎2との間、より詳細にはシース管16と上側支圧板17との間に位置する部材である。
下側耐荷体20は、上側耐荷体19と同一形状の両端開口の鋼管であって、上端部20aが上側支圧板17の下端部と連結されることにより、その周縁及び側面が上側支圧板17の下端部と当接する。即ち、下側耐荷体20は上側支圧板17と下側支圧板18との間に位置する部材である。
The upper load-
The lower
このように、シース管16と、上側支圧板17及び下側支圧板18と、上側耐荷体19及び下側耐荷体20と、先端キャップ23とがそれぞれ連結されることにより、構造物基礎2の表面近傍から定着孔4の底部4A近傍まで至る中空状の円筒体が形成される。また、中空部には内部に存在するPC鋼材6A;6Bを保護する防錆油30が充填される。
In this way, the sheath tube 16, the
上側支圧板17の貫通孔23a;23c及び下側支圧板18の貫通孔23e;23fに挿通されるPC鋼材6A;6Aは、下側支圧板18の下面より下方かつ先端キャップ23の下端面よりも上方において終端し、下側支圧板18の下方において定着孔側定着部21Aにより定着される。定着孔側定着部21Aは例えば圧着グリップと呼ばれる定着具が採用され、PC鋼材6Aの下端部を下側支圧板18の貫通孔23e;23fから抜け出さないように強固に定着する。
下側支圧板18の下面と定着孔側定着部21Aの上面との間には孔内側弾性体22Aが介挿される。孔内側弾性体22Aは、前記基礎側弾性体9と同一構成の部材であって、内部に下側支圧板18の下面より突出するPC鋼材6A;6Aの残余部分が挿通される。つまり、構造物基礎2側に位置する基礎側弾性体9と、定着孔4内に位置する孔内側弾性体22Aとは、一本のPC鋼材6Aに対応する上下一組の弾性体としてPC鋼材6Aごとに介挿される部材である。
The PC steel 6A; 6A inserted into the through holes 23a; 23c of the
A hole inner elastic body 22A is interposed between the lower surface of the
上側支圧板17の貫通孔23b及び23dに挿通されるPC鋼材6B;6Bは、上側支圧板17の下面より下方かつ下側支圧板18の上端面よりも上方において終端し、上側支圧板17の下方において定着孔側定着部21Bにより定着される。定着孔側定着部21Bは前記同様圧着グリップが採用され、PC鋼材6Bの下端部を上側支圧板17の貫通孔23b;23dから抜け出さないように強固に定着する。
上側支圧板17の下面と定着孔側定着部21Bの上面との間には孔内側弾性体22Bが介挿される。孔内側弾性体22Bは、前記孔内側弾性体22Aと同様の部材であって、内部に上側支圧板17の下面より突出するPC鋼材6B;6Bの残余部分が挿通される。つまり、構造物基礎2側に位置する基礎側弾性体9と定着孔4内に位置する孔内側弾性体22Bとは、一本のPC鋼材6Bに対応する上下一組の弾性体としてPC鋼材6Bごとに介挿される部材である。
The PC steel materials 6B and 6B inserted through the through holes 23b and 23d of the
A hole inner elastic body 22B is interposed between the lower surface of the
このように下側支圧板18と当該下側支圧板18と当接する下側耐荷体20とにより1段目の伝達部を形成し、PC鋼材6A;6Aの下端部を下側支圧板18の下方において定着孔側定着部21Aにより定着し、かつ、上側支圧板17と、当該上側支圧板17と当接する上側耐荷体19とにより2段目の伝達部を形成し、PC鋼材6B;6Bの下端部を上側支圧板17の下方において定着孔側定着部21Bにより定着した上で、PC鋼材6A;6Bに緊張力を導入し、PC鋼材6A;6Bの上端部を前記基礎側定着部10により強固に定着することにより、緊張力の導入によりPC鋼材6A;6Bに生じる反力が上側支圧板17及び下側支圧板18、上側耐荷体19及び下側耐荷体20、これらを包囲する注入材5を介して地盤3に伝達されることとなる。
また、本例においては上側耐荷体19及び下側耐荷体20により伝達部L3を2段構成とし、1つの耐荷体が負担する緊張力を分散する構成としたが、耐荷体の強度、断面積等によって1段構成としてもよく、3段以上の構成としてもよい。1段構成とする場合は、図1に示す上側支圧板17及び上側耐荷体19を排除し、下側支圧板18の上端部からシース管16の下端部16aに亘って延長する単一の耐荷体を採用すればよく、3段以上の構成とする場合は、複数の支圧板とこれに対応する複数の耐荷体により複数の伝達部を構成し、かつ、各支圧板に達する長さのPC鋼材を各支圧板の下面より下方において定着すればよい。
In this way, the
In this example, the upper
図4及び図5はそれぞれPC鋼材6Aを例とした模式図、及び、基礎側弾性体9と孔内側弾性体22Aの変形を示すモデルであって、同図に基づき単一のPC鋼材6Aに対して上下方向に離間して設けられる基礎側弾性体9及び孔内側弾性体22Aが存在することによる作用、効果を詳説する。なお、当該作用、効果を説明するにあたってはPC鋼材6Aを例とするが、PC鋼材6Bに基礎側弾性体9及び孔内側弾性体22Bを設けた場合も同様の作用、効果を奏する。
図4は、例えば地震により力Pが地盤3に作用して、構造物基礎2と地盤3との間に水平方向のズレが生じたような場合の模式図であって、このような場合、地盤アンカー1の支圧板8と下側支圧板18とは相対的に水平方向のズレが生じることとなり、PC鋼材6Aの構造物基礎2の表面に対して垂直な軸線はOの状態から角度αずれたO´の位置に傾いた状態となる。
そして、このような場合、構造物基礎2に定着される台座7と支圧板8との間に介挿される基礎側弾性体9と定着孔側定着部21Aと下側支圧板18との間に介挿される孔内側弾性体22Aとが前記傾きに対応して変形することにより、PC鋼材6Aは常に全長に亘って直線をなすように保たれる。
具体的には、図4の部分拡大図に示すように、基礎側弾性体9及び孔内側弾性体22AがPC鋼材6Aのずれ角αに対応するように、即ち、基礎側弾性体9では上端面が下端面に対してPC鋼材6Aのずれ角α分だけ傾斜し、孔内側弾性体22Aでは下端面が上端面に対してPC鋼材6Aのずれ角α分だけ傾斜することで、PC鋼材6Aが直線状に保たれる。
即ち、アンカーとしてのPC鋼材6Aに基礎側弾性体9及び孔内側弾性体22Aをそれぞれ設けることにより、構造物基礎2と地盤3との間に外力が加わったときでもPC鋼材6Aが全長に亘って直線状に保たれることとなり、PC鋼材6Aに付与される緊張力は常にPC鋼材6Aの軸線方向に作用し、かつ、基礎側定着部10と楔15によって固定されるPC鋼材6Aの残余部分と本体部分、及び、定着孔側定着部21Aに固定されるPC鋼材6Aの残余部分と本体部分との間にせん断力が作用することがない。
FIGS. 4 and 5 are schematic views illustrating the PC steel material 6A as an example, and models showing the deformation of the base-side
FIG. 4 is a schematic diagram in the case where a horizontal displacement occurs between the
And in such a case, between the base side
Specifically, as shown in the partially enlarged view of FIG. 4, the base-side
That is, by providing the base side
図5に示すように、PC鋼材6Aの固定部Aの一方にのみ基礎側弾性体9を介在させたアンカーにおいて、地震等により瞬間的な力が構造物基礎2と地盤3に作用した場合、固定部Bを始点としてPC鋼材6Aが角度α傾斜することで、固定部Aから固定点Bまでの距離L4がδLだけ短くなる。そして、δL分収縮する基礎側弾性体9の反力はPC鋼材6Aに加わり、元の緊張力T1よりも大きな緊張力T2となるが、このときの支点Bには、緊張力T2が垂直力T3と水平力T4に分解された力が作用し、支点B近傍のPC鋼材6Aには水平力がせん断力として作用し、PC鋼材6Aが座屈したり変形したりして破損してPC鋼材6Aの寿命が低下するおそれがある。
しかし、前述のとおりPC鋼材6Aに対して基礎側弾性体9及び孔内側弾性体22Aを設けることにより、緊張力を常にPC鋼材6Aの軸線方向に作用させることができ、かつ、PC鋼材6Aに対して過度なせん断力を加えることがないので、長期にわたりアンカーとしての一定の緊張力が維持され、かつ、装置としての耐久性を十分に確保した地盤アンカー1を得ることが可能となる。
As shown in FIG. 5, when an instantaneous force acts on the
However, by providing the base side
以下、当該構成からなる地盤アンカー1の設置方法について説明する。
まず、地盤3に対して二重ケーシングと呼ばれる掘削機械により水を注入しつつ定着孔4を掘削する。その後、地上で組み立てた地盤アンカー1を定着孔4中に建て込む。その状態においてセメントミルク等の注入材5を加圧しながら注入し、定着孔4を形成する壁面に注入材5を浸透させつつ内部の水と置換することにより、自由長部L2の一部及び伝達部L3が地盤3の定着孔4に対して定着される。なお、注入材5が定着孔4の壁面に浸透することにより注入材5と壁面との摩擦力が向上する。その後、台座7をPC鋼材6A;6Bの所定の位置に仮止めする。仮止め処理は、構造物基礎2を構築するに際して予め配筋される図外の鉄筋等を利用することにより行われる。そして、地盤3から露出したシース管16を覆うようにコンクリートを打設し、自由長部L2の残余部分を構造物基礎2に定着する。
次に、円筒体として構成される自由長部L2及び伝達部L3内に防錆油30を注入し、内部を液密状態とした後に構造物基礎2の上方に延長するPC鋼材6A;6Bの残余部分に対し頭部L1の組み立て処理を行う。具体的には、PC鋼材6A;6Bの上端部側から基礎側弾性体9を個別に挿入し、基礎側弾性体9を台座7上に載置する。その後、支圧板8をPC鋼材6A;6Bの上端部側から貫通孔13に通すように基礎側弾性体9上に載置することにより、基礎側弾性体9を台座7と支圧板8との間に介挿された状態とする。
次に、基礎側定着部10をPC鋼材6A;6Bの上端部側から複数の貫通孔に通し、支圧板8の上面に固着する。そして、基礎側定着部10の上方に延長するPC鋼材6A;6Bの端部を緊張力導入装置としての油圧ジャッキにより垂直方向に引っ張ることによりPC鋼材6A;6Bに緊張力(プレストレス)を導入し、楔15を基礎側定着部10の複数の定着孔内に打ち込むことにより定着する。最後に台座7の上面に対して頭部キャップ11を固着して基礎側定着部10を保護し、図外の注入孔から防錆材を注入することにより地盤アンカー1の設置が完了する。
Hereinafter, the installation method of the
First, the fixing
Next, the rust
Next, the base
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態に多様な変更、改良を加え得ることは当業者にとって明らかであり、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made to the above-described embodiment, and it is obvious that such changes and modifications can be included in the technical scope of the present invention. It is clear from the description.
1 地盤アンカー、2 構造物基礎、3 地盤、4 定着孔、6A;6B PC鋼材、
9 基礎側弾性体、10 基礎側定着部、16 シース管、17 上側支圧板、
18 下側支圧板、19 上側耐荷体、20 下側耐荷体、
21A;21B 定着孔側定着部、22A;22B 孔内側弾性体。
1 ground anchor, 2 structure foundation, 3 ground, 4 fixing hole, 6A; 6B PC steel,
9 base side elastic body, 10 base side fixing part, 16 sheath tube, 17 upper support plate,
18 Lower bearing plate, 19 Upper load bearing body, 20 Lower load bearing body,
21A; 21B fixing hole side fixing portion, 22A; 22B hole inner elastic body.
Claims (3)
前記支圧板を貫通し、一端が前記支圧板よりも下方における定着孔側定着部を介して前記地盤に定着され、他端が前記地盤上に構築される構造物基礎上の基礎側定着部を介して前記地盤に定着される緊張力導入材を備える地盤アンカーであって、
前記定着孔側定着部と前記支圧板との間に介挿される孔内側弾性体と、
前記基礎側定着部と前記構造物基礎との間に介挿される基礎側弾性体とを備えることを特徴とする地盤アンカー。 A bearing plate located in a fixing hole excavated in the ground;
A foundation-side fixing unit on a structure foundation that penetrates the bearing plate, one end is fixed to the ground via a fixing hole side fixing unit below the bearing plate, and the other end is constructed on the ground. A ground anchor provided with a tension introduction material fixed to the ground via,
A hole inner elastic body inserted between the fixing hole side fixing portion and the pressure bearing plate;
A ground anchor comprising a foundation-side elastic body interposed between the foundation-side fixing portion and the structure foundation.
前記複数の支圧板の間及び前記支圧板と前記構造物基礎との間に当該支圧板と接する耐荷体を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の地盤アンカー。 A plurality of the support plates are arranged along the extending direction of the fixing holes,
The ground anchor according to claim 1 or 2, further comprising a load-bearing body that is in contact with the bearing plate between the plurality of bearing plates and between the bearing plate and the structure foundation.
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