JP2014029076A - アンカー部材及びアンカー部材の切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地盤中に埋設されたアンカー中の鋼線を所定の位置で切断し、該切断された鋼線を除去することができるアンカーを提供する。
【解決手段】アンカー部材10において、前記第２の径部20は前記鋼線74を外周面に配置する拡径スペーサー34,80を備え、前記拡径スペーサー34は前記複数の鋼線74の前記第２の径部20を規定するアンカー部材10は、ケーソン立坑の構築において沈設される躯体106に反力を与えるアンカー部材10であって、前記躯体の沈設方向に延びる複数の鋼線を束ねて構成され、前記鋼線平成24年7月31日の長さ方向において、前記鋼線の束は、第１の径部と、該第１の径部より径が大きい第２の径部とを備える。アンカー部材において、前記第２の径部は前記鋼線を外周面に配置する拡径スペーサーを備え、前記拡径スペーサーは前記複数の鋼線の前記第２の径部を規定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤中に埋設されたアンカーにおいて鋼線を所定の深度で切断し、切断された鋼線を引き抜いて回収することができるアンカー部材に関するものである。

従来、圧入ケーソン工法は、図１４に示すように地中に打設した圧入反力用のアンカー１００に反力を取り、グリッパーロッド１０２を介して油圧ジャッキ１０４に伝達し、ケーソン１０６を構成する躯体１０８の刃先抵抗と周面摩擦力に打ち勝って、躯体１０８を沈設している。また、躯体１０８を精度良く沈設するために、沈設管理システムにより躯体１０８を油圧ジャッキ１０４等でコントロールして沈設することが行われている。

この圧入ケーソン工法において、圧入反力用のアンカー１００は、図１５に示すように地盤Ｇに所定の深さまで削孔し、複数の鋼線１１０を拘束用のバンド１１２等で束ねた状態で孔１１４内に挿入し、モルタルやセメントペーストなどのグラウト材１１６を孔１１４内に充填し、グラウト材１１６が固化することにより圧入反力としてのアンカー耐力を得ている。さらに、この圧入ケーソン工法において、上記のようにアンカーの定着部の全長にわたり、グラウト材１１６を充填した摩擦引張方式の反力用アンカーが多く適用されている。

ところで、河川などに橋梁を架設する際、河川内に圧入ケーソン工法で躯体を沈設し、橋梁の基礎とすることがある。この躯体を橋梁の基礎とする場合において、河道計画上、必要な河床の高さや河床の勾配が予め決められている。また、河床高を高くすると計画高水位が高くなり、堤防が高くなる。

そのため、適切な計画高水位とバランスのとれた土工量から計画河床高は定められることとなる。このため、河川上流からの土砂の堆積などにより河床が浅くなると、河床を掘削して河床の高さが計画高水位に戻るように河床に堆積した土砂を取り除く作業が必要となる。

また、河川内に圧入ケーソンを設置する場合、水面上まで盛土してその施工ヤードを確保することが行われている。ケーソン設置後、この施工ヤードは浚渫船等により盛土を撤去し、元の状態へと復旧させるが、ケーソン圧入に使用したアンカーを浚渫船のクラブバスケット等で掴んで撤去することは困難であり、アンカーが撤去されず、河床から水中に突き出したままとなることがある。

特開２００８−８８７７２号公報 特開２００６−２８８７８号公報

前記アンカーが水中に突出した状態であると、前記土砂を取り除く作業をする浚渫船やプレジャーボート等の船の運航において、これらの船のスクリューにアンカーが絡みつくことや船底と接触して該船底に孔をあけることなどの支障をきたす虞がある。このため、計画河床高より深い深度でケーソン設置後の不要となったアンカーを切断撤去することが必要となる。

また、公共の道路の地下に圧入ケーソンにより立坑を設置する場合においてケーソン用の躯体の沈設に使用されたアンカーは、地上まで突出していることが多い。このため、地上まで突出したアンカーは、地表近くの浅い地中に埋設される上下水道、通信・電力ケーブルなどのライフラインを構築する際、開削工事や推進管工事等の支障となることがある。このため、道路維持管理上、ケーソン設置後の不要となったアンカーを上記工事等の支障とならない深度以上の深さで切断撤去することが必要となる。

一般に、これらの圧入ケーソンにおいて使用されるアンカーは、ケーソンの設置深さや地質等にもよるが、地表面より５０ｍから６０ｍの深さに打設されている。一方、計画河床高やライフライン構築により途中除去を要求される深さは、地表面から５ｍから１０ｍ程度の深さであり、アンカーの全長の１／５から１／１０程度となる。

さらに、最近では都市部において、施工基地の確保の難しさや浅い深度の地下に張り巡らされた前記ライフライン等を避けるために深度３０ｍから４０ｍ程度の大深度地下の開発も進められている。この大深度地下の開発においても、地中に埋設されたアンカーが開発の支障となる虞がある。

このため、前記アンカーを該アンカーの全長にわたって除去することは工期や工費が増大することから、必要に応じて埋設された前記アンカーを所定の深さで途中切断し、除去することが望まれていた。

この要望に基づいて、ケーソン設置完了後に不要になったアンカーを地上より所定の深さで、途中切断するアンカー除去装置がある（例えば、特許文献１）。

このアンカー除去装置は、鋼線に絶縁被覆導線のコイルを巻き、該コイルに高周波電流を流して鋼線に誘導磁界による高密度の渦電流を発生させる。このため、鋼線に流れる渦電流によりジュール熱が発生し、鋼線が発熱する。この鋼線の発熱により、該鋼線の耐力が低下し、鋼線が切断されることとなる。

しかし、このアンカー除去装置では、切断する深度の鋼線に絶縁被覆導線のコイルを巻き、このコイルに高周波電流を流すことから、地表からこのコイルまで絶縁被覆された導線をつなぐ必要がある。このため、アンカーを打設する際やケーソン用の躯体を設置させるためにアンカーを引っ張る際に絶縁被覆の破れや劣化による地下水の浸入により絶縁不良が生じ、電流を導通しなくなる虞がある。また、高周波電流を生じさせるための高電流・高電圧施設が大規模となること、費用がかさむことや漏電等の安全上の問題がある。

また、不要になった既設杭を地表から所定の深さで切断撤去する既設杭撤去装置がある（例えば、特許文献２）。この撤去装置では、コンクリート切断刃と鉄筋切断刃と備えていることから、図１５に示すアンカーにおいて、鋼線と該鋼線の周囲に充填固化されたグラウト材とを同時に途中除去することができる。

しかし、この撤去装置は、構造物を支える基礎杭の切断を目的としていることから、設備が大規模となること、工費がかさむことや基礎杭の断面に比して小さい断面を有するアンカーの途中除去には適していない。

また、図１６に示すようにアンカー１００を削孔機械のロッド先端に取り付けたリングビット１１８で除去しようとする場合、該リングビット１１８でアンカー１００を被せ堀するが、リングビット１１８の内径はアンカー１００の外径より大きく構成されている。このため、リングビット１１８のビットすなわち刃が鋼線に接触できず、該鋼線を切断することができずに、切断予定深度を通過してしまう。また、リングビット１１８の内径がアンカー１００の外径よりも小さく構成されていると、リングビット１１８のビットが被せ堀の最初から鋼線に接触することとなり、切断予定深度より浅い深度で鋼線を切断してしまうこととなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、地盤中に埋設されたアンカー中の鋼線を所定の位置で切断し、該切断された鋼線を除去することができるアンカーを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様のアンカー部材は、ケーソン立坑の構築において沈設される躯体に反力を与えるアンカー部材であって、前記躯体の沈設方向に延びる複数の鋼線を束ねて構成され、前記鋼線の長さ方向において、前記鋼線の束は、第１の径部と、該第１の径部より径が大きい第２の径部とを備えることを特徴とする。

本態様によれば、アンカー部材は該アンカー部材の長さ方向において、第１の径部と、該第１の径部より径が大きい第２の径部とを備えて構成されている。そのため、リングビットでアンカー部材を被せ堀する際、リングビットに第１の径部を通過させ、該リングビットと第２の径部と接触させることができる。これにより、アンカー部材を第２の径部で切断することができる。

したがって、本態様のアンカー部材は、第２の径部でアンカー部材を切断することができる、すなわち地盤中に埋設されたアンカー部材において第２の径部が設置された深さでアンカー部材を切断することができる。このため、第２の径部を所定の深さとなるように設置すれば、アンカー部材を所定の深さで切断することができる。

本発明の第２の態様のアンカー部材は、第１の態様において、前記第２の径部は前記鋼線を外周面に配置する拡径スペーサーを備え、前記拡径スペーサーは前記複数の鋼線の前記第２の径部を規定することを特徴とする。

本態様によれば、第１の態様と同様の作用効果に加え、前記リングビットが第２の径部において前記鋼線と接触した際、該鋼線の第１の径部すなわち径方向内方への変位を前記拡径スペーサーが規制することから、前記リングビットが前記鋼線を確実に切断することができる。

本発明の第３の態様のアンカー部材は、第２の態様において、前記拡径スペーサーは、円筒状に形成され、外周面に各鋼線の前記拡径スペーサーの周方向への変位を規制する外周溝が設けられていることを特徴とする。

本態様によれば、第２の態様と同様の作用効果に加え、前記拡径スペーサーが円筒状に形成されることから、削孔された孔内にグラウト材を充填して、前記アンカー部材を設置する際、前記拡径スペーサーの中空部分から前記孔内のグラウト材が排出され、前記アンカー部材の設置を容易にすることができる。

また、前記拡径スペーサーの外周面には外周溝が設けられ、前記鋼線が周方向への変位を規制している。このため、前記鋼線同士が前記外周面に沿って寄ることがなく、第２の径部の寸法や形状を一定のものとすることができ、前記リングビットとの接触条件を安定したものとすることができる。

本発明の第４の態様のアンカー部材は、第２または第３の態様において、前記拡径スペーサーは単一部材として構成されていることを特徴とする。

本態様によれば、第２または第３の態様と同様の作用効果に加え、複数の鋼線が束ねられた従来のアンカー部材に単一部材の前記拡径スペーサーを適用すれば第２の径部が得られることから、大規模な設備を必要とせず、アンカー部材を切断するための工費を低減することができる。

本発明の第５の態様のアンカー部材は、第２または第３の態様において、前記拡径スペーサー部材は、前記長さ方向に沿って前記第２の径部を規定する規定部と、前記第２の径部から前記第１の径部へと前記鋼線の束を変位させる漸減部とを備えることを特徴とする。

本態様によれば、第２または第３の態様と同様の作用効果に加え、前記拡径スペーサー部材は前記第２の径部から前記第１の径部へと前記鋼線の束を変位させる漸減部とを備えていることから、リングビットが第２の径部に接触したとき、漸減部が鋼線との摩擦力を増大させて前記拡径スペーサー部材が束ねられた鋼線内において下方に変位することを規制することができる。その結果、前記拡径スペーサーは所定の深さを維持することができることから、前記アンカー部材を所定の深さでより容易に切断することができる。

本発明の第６の態様のアンカー部材は、第５の態様において、前記拡径スペーサー部材は、前記規定部と前記漸減部とが一体の部材として形成されていることを特徴とする。
本態様によれば、第５の態様と同様の作用効果に加え、第４の態様と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の第７の態様のアンカー部材は、第５の態様において、前記拡径スペーサー部材は、前記規定部と前記漸減部とが別個の部材として形成されていることを特徴とする。
本態様によれば、第５の態様と同様の作用効果に加え、前記規定部と前記漸減部とを別個の部材として構成することから、一体として形成するよりも製造コストを低減することができる。これにより、工費の低減を図ることができる。

本発明の第８の態様に係るリングビットは、円筒状に形成されたリング部材と、前記リング部材の下面に配置されたビットと、を備え、前記リング部材が該リング部材の軸線周りに回動した際、前記ビットの刃先が作る刃先円の直径は、前記第１の径部における前記鋼線が外接する円の直径より大きく、前記第２の径部における前記複数の鋼線が内接する円の直径より小さいことを特徴とする。

本態様によれば、リングビットに設けられたビットの刃先円の直径が、前記第１の径部における前記鋼線が外接する円の直径より大きく、前記第２の径部における前記複数の鋼線が内接する円の直径より小さいことから、アンカー部材を切断する際、リングビットのビットが第１の径部と接触することがなく、第１の径部を切断することがない。一方、前記リングビットのビットは、第２の径部とは接触することとなることから、第２の径部でアンカー部材を切断することができる。すなわち、本態様のリングビットは、アンカー部材を所定の深さで切断することができる。

本発明の第９の態様のリングビットは、第８の態様において、前記リング部材の内周は楕円に形成されていることを特徴とする。

本態様によれば、第８の態様と同様の作用効果に加え、前記鋼線が削孔された孔内において前記鋼線を束ねていたベルト等が除去されると前記孔内において前記鋼線がばらけた状態すなわち第１径部より周方向外方に広がった状態となる。このとき、前記リングビットを前記鋼線の長さ方向に押し付けまたは打撃することにより、前記周方向外方に広がった鋼線を前記楕円内で再配置することができ、前記鋼線が所定の深さより浅い深さで切断されることを抑制することができる。

本発明の第１０の態様に係るアンカー部材の打設方法は、第１から第７のいずれか一の態様に記載のアンカー部材を地盤に打設する方法であって、前記地盤を掘削してケーシングを設置する工程と、前記ケーシング内にグラウト材を注入する工程と、前記ケーシング内に前記アンカー部材の第２の径部が所定の深さとなるように前記アンカー部材を設置する工程と、前記アンカー部材を設置後に前記ケーシングを前記地盤から引き抜く工程とを備えることを特徴とする。

本態様によれば、アンカー部材の第２の径部を切断予定の深さに設置することができるとともにアンカー部材の周囲にグラウト材を充填して固化させることから前記アンカー部材の耐力を向上させることができる。

尚、ここで「グラウト材」とは、モルタル、コンクリート、セメントペースト等を含む。さらに、固化したグラウト材には上記のものだけでなく、周囲の土壌も混ざって固化していることから、土砂や石、礫等も含むものとする。

本発明の第１１の態様のアンカー部材の打設方法は、第１０の態様において、前記ケーシングはストレート管であることを特徴とする。
本態様によれば、第１０の態様と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の第１２の態様に係るアンカー部材の切断方法は、第１から第７のいずれか一の態様に記載のアンカー部材を切断する方法であって、地盤に打設されたアンカー部材において地表から前記第２の径部の手前まで前記アンカー部材の周囲の固化したグラウト材を除去する工程と、前記アンカー部材の前記第２の径部において該アンカー部材を切断する工程とを備えることを特徴とする。
本態様によれば、第１の態様と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の第１３の態様のアンカー部材の切断方法は、第１２の態様において、第８または第９の態様に記載のリングビットを用いて、前記アンカー部材を切断することを特徴とする。
本態様によれば、第１２の態様と同様の作用効果に加え、第８または第９の態様と同様の作用効果を得ることができる。

第１の実施例に係るアンカー部材の要部概略斜視図。 （Ａ）は第１の径部における標準径スペーサーの斜視図であり、（Ｂ）は第２の径部における拡径スペーサーの斜視図。 （Ａ）はアンカー部材における第１の径部とケーシングとの関係を示す水平断面図であり、（Ｂ）はアンカー部材における第２の径部とケーシングとの関係を示す水平断面図。 第１の実施例に係るアンカー部材と該アンカー部材を切断するリングビットとの関係を示す概略縦断面図。 第１の実施例に係るアンカー部材の第２の径部を切断するリングビットの下方斜視図。 （Ａ）はアンカー部材における第１の径部とリングビットとの関係を示す水平断面図であり、（Ｂ）はアンカー部材における第２の径部とリングビットとの関係を示す水平断面図。 （Ａ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第１の打設工程を示す説明図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第２の打設工程を示す説明図であり、（Ｃ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第３の打設工程を示す説明図である。 （Ａ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第１の切断工程を示す説明図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第２の切断工程を示す説明図であり、（Ｃ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第３の切断工程を示す説明図である。 第１の実施例に係るアンカー部材を第２の径部の手前まで切断するフレキシブルリングビットの概略縦断面図。 （Ａ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第４の切断工程を示す説明図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第５の切断工程を示す説明図であり、（Ｃ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第６の切断工程を示す説明図である。 （Ａ）は、鋼線がばらけた状態におけるリングビットとの関係を示す水平断面図であり、（Ｂ）はリングビットの楕円内で再配置させられた鋼線の状態を示す水平断面図。 （Ａ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第７の切断工程を示す説明図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第８の切断工程を示す説明図であり、（Ｃ）は第１の実施例に係るアンカー部材の第９の切断工程を示す説明図である。 （Ａ）は第２の実施例に係る拡径スペーサーの斜視図であり、（Ｂ）は第２の実施例の変更例の拡径スペーサーの斜視図。 従来技術におけるケーソン設置工法の説明図。 （Ａ）は従来技術におけるアンカー部材の水平断面図であり、（Ｂ）は従来技術におけるアンカー部材の概略縦断面図。 従来技術におけるアンカー部材の切断方法についての概略説明図。

＜＜＜第１の実施例＞＞＞
図１を参照するに、第１の実施例に係るアンカー部材１０が示されている。アンカー部材１０は、地盤Ｇに削孔された孔１１に配置されたストレート管のケーシング１２内に孔１１の深さ方向に沿って配置されている。アンカー部材１０は、複数の鋼線１４を束ねて構成されている。

アンカー部材１０は、鋼線１４の長さ方向すなわち孔１１の深さ方向（図１において紙面上下方向）に鋼線１４が集められて束ねられた状態である第１の径部１６と、該第１の径部１６から徐々に径が増大する漸増径部１８と、前記第１の径部１６より径が大きい第２の径部２０と、該第２の径部から第１の径部１６の径に向けて徐々に径が減少する漸減径部２２とを備えて構成されている。

第１の径部１６には、図２（Ａ）に示す標準径スペーサー２４がその中心に配置されている。標準径スペーサー２４の外周面には、鋼線１４の周方向への変位を規制する外周溝２６が周方向に間隔をおいて複数設けられている。また、標準径スペーサー２４の中心には、中空部２８が設けられている。中空部２８は、ケーシング１２内にグラウト材６８が充填された状態において、アンカー部材１０が孔６６内に挿入された際、空気抜き及びグラウト材６８の流入口・流出口として機能する。

図３（Ａ）を参照するように、第１の径部１６において複数の鋼線１４は、標準径スペーサー２４の外周溝２６に保持されている。また、仮想円（二点鎖線）３０は、外周溝２６に保持された各鋼線１４において、標準径スペーサー２４の中心軸線から周方向において最も距離が離れた点を結んだ円、すなわち各鋼線１４が外接する円である。鋼線１４が外接する円である仮想円３０の直径は、ケーシング１２の内面の直径に対して十分に小さく、第１の径部１６がケーシング１２の内面に接触する虞が少ない。

また、標準径スペーサー２４は、後述するフレキシブルリングビット及びリングビット等で切削されやすい材質例えば、プラスチックまたは木材等で構成されている。さらに、第１の径部１６の外周には、標準径スペーサー２４の外周溝２６に保持された各鋼線１４が外周溝２６から脱落しないようにスペーサーバンド３２が設けられている。

スペーサーバンド３２も標準径スペーサー２４と同様にフレキシブルリングビット及びリングビット等で切削されやすい材質例えば、プラスチック等で構成されている。また、スペーサーバンド３２は、アンカー部材１０において鋼線１４の長さ方向すなわち孔１１の深さ方向に適度な間隔をおいて複数配置されている。

第２の径部２０には、図２（Ｂ）に示す拡径スペーサー３４がその中心に配置されている。拡径スペーサー３４の外周面には、鋼線１４の周方向への変位を規制する外周溝３６が周方向に間隔をおいて複数設けられている。また、拡径スペーサー３４の中心には、中空部３８が設けられている。中空部３８は、ケーシング１２内にグラウト材６８が充填された状態において、アンカー部材１０が孔６６内に挿入された際、空気抜き及びグラウト材６８の流入口・流出口として機能する。

図３（Ｂ）を参照するように、第２の径部２０において複数の鋼線１４は、拡径スペーサー３４の外周溝３６に保持されている。また、仮想円（二点鎖線）４０は、外周溝３６に保持された各鋼線１４において、拡径スペーサー３４の中心軸線から周方向において最も距離が離れた点を結んだ円、すなわち各鋼線１４が外接する円である。鋼線１４が外接する円である仮想円４０の直径は、ケーシング１２の内面の直径に対してわずかに小さく、第２の径部２０がケーシング１２の内面に接触する虞が大きい。

また、拡径スペーサー３４は、外周溝３６に鋼線１４を保持することから鋼線１４が周方向に変位すること、すなわち周方向によじれることを規制している。これにより、拡径スペーサー３４は仮想円４０の直径を安定させ、第２の径部２０が径方向に変動することを規制している。

さらに、第２の径部２０は、ケーシング１２の孔内においてアンカー部材１０を切断したい深度に配置されている。また、拡径スペーサー３４は、後述するリングビットを用いて第２の径部にて鋼線１４を切断するときに、切断するときのリングビットの周方向への回転力、軸方向への押し付け力によっても、拡径スペーサー３４は縮径することなく鋼線１４をしっかりと定位置にキープしてずれることなくグリップできるように、鉄材や鋳物などの鋼製材で構成されている。

さらに第２の径部２０の外周には、拡径スペーサー３４の外周溝３６に保持された各鋼線１４が外周溝３６から脱落しないようにスペーサーバンド４２が設けられている。スペーサーバンド４２も拡径スペーサー３４にしっかりと固定するため、鋼製のバンド等で構成されている。

漸増径部１８は、アンカー部材１０において、第１の径部１６と第２の径部２０とを結ぶ領域であり、複数の鋼線１４が第１の径部１６の状態から第２の径部２０の状態に徐々に周方向に拡がっていくように構成されている。

また、漸減径部２２は、アンカー部材１０において、第２の径部２０と第１の径部１６とを結ぶ領域であり、複数の鋼線１４が第２の径部２０の状態から第１の径部１６の状態に徐々に周方向に束ねられるように構成されている。

次いで、図４ないし図６を参照して、第１の実施例に係るアンカー部材１０を切断するためのリングビットについて詳説する。

図４を参照するに、削孔機械６４（図１０参照）のロッド４４の先端にリングビット４６が取り付けられている。リングビット４６は、ロッド４４とともに該ロッドの軸線の周方向に回転可能、軸線方向に押し引き可能に構成されている。リングビット４６は、図５に示すように円筒状に形成されたリング部材４８と、該リング部材の下面５０に設けられた「ビット」としての切断ビット５２とを備えている。ロッド４４及びリングビット４６は孔１１内に配置され、その内部にアンカー部材１０が通されている。

さらに、リングビット４６は、リング部材４８の下面５０に設けられ、グラウト材６８等を掘削する掘削ビット５４と、削孔機械６４からロッド４４の内部を通して供給される水とともに切断ビット５２及び掘削ビット５４により切削された屑をロッド４４と削孔された孔１１との間に排出する排出溝５６と、中空部５８とを備えて構成されている。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように中空部５８は、楕円状に形成されている。前記楕円の短径方向には、切断ビット５２が少なくとも１つ配置されている。また、切断ビット５２は、リングビット４６が該リングビットの中心軸線に対して周方向に回転した際、切断ビット５２の刃先が作る刃先円（二点鎖線）６０の直径が、第１の径部１６における鋼線１４が外接する仮想円３０の直径よりも大きくなるように下面５０に配置されている。

さらに、切断ビット５２は、切断ビット５２の刃先が作る刃先円６０の直径が、第２の径部２０における複数の鋼線１４が内接する内接円すなわち仮想円６２の直径よりも小さくなるように配置されている。

このため、リングビット４６は、第１の径部１６において切断ビット５２の刃先と鋼線１４とが接触することはないから、アンカー部材１０を第１の径部１６で切断することがない。一方で、リングビット４６は、第２の径部２０において切断ビット５２の刃先と鋼線１４とが接触し、刃先円６０の直径が仮想円６２の直径よりも小さいことから、アンカー部材１０を第２の径部２０で完全に切断することができる。

［アンカー部材の打設方法］
次に、図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）を参照して、第１の実施例に係るアンカー部材１０の打設方法について説明する。第１の工程として、削孔機械６４で地盤Ｇを削孔し、孔６６を開孔させる。第２の工程として、孔６６の地山が崩落することを防止するためケーシング１２を孔６６に残置した状態で、ケーシング１２内にグラウト材６８を充填させる。

第３の工程として、グラウト材６８が充填された孔６６内にアンカー部材１０を挿入し、第２の径部２０が所定の深さとなるようにケーシング１２内に配置する。このとき、標準径スペーサー２４の中空部２８と拡径スペーサー３４の中空部３８とは、アンカー部材１０の孔６６内への挿入に伴い、充填されたグラウト材６８を流動させてアンカー部材１０の挿入をスムーズなものとする。

アンカー部材１０の配置後、グラウト材６８が固化するとケーシング１２は引き抜けなくなるので、グラウト材６８が固まらない内に、速やかにケーシング１２を孔６６から引き抜いて取り除く。その後アンカー部材１０及びグラウト材６８と周囲の地山との間にグラウト材６８を補充・養生して固化させる。そして、アンカー部材１０に反力を取り、ケーソン用の躯体を設置するケーソン設置工法でアンカー部材１０を使用する。

［アンカー部材の切断方法］
図８ないし図１２を参照して、本実施例に係るアンカー部材の切断方法について説明する。図８（Ａ）を参照するに、アンカー部材の切断方法の第１の工程として、削孔機械６４を使用して、アンカー部材１０の周囲の固化したグラウト材６８を切削除去する。

このとき、削孔機械６４のロッド４４の先端には、フレキシブルリングビット７０が取り付けられている。フレキシブルリングビット７０は、公知の技術であり、その構造は、例えば特開２００５−２３２８８３号公報または特開２００５−２３２８８４号公報に開示されている。

具体的には、フレキシブルリングビット７０は、図９に示すように、ロッド４４の先端において、ロッド４４の中心軸線に対して揺動可能に構成されている。また、フレキシブルリングビット７０の内側には、該フレキシブルリングビットの軸線に対して周方向に回転可能に構成されたセンターリング７２が設けられている。

また、アンカー部材１０は、打設する際、注意深く施工しても若干の曲りが生じることがある。このため、ロッド４４に対して固定されたすなわち揺動しないリングロッドでは、アンカー部材１０の曲り部分７４（図９参照）でリングロッドと接触することになり、前記曲り部分でアンカー部材１０を切断してしまうことになる。すなわち望まない深さでアンカー部材１０を切断することになる。

フレキシブルリングビット７０は、地表から孔６６に挿入され、アンカー部材１０の曲り部分７４（図９参照）に達したとき、センターリング７２が曲り部分７４と接し、該センターリングによりフレキシブルリングビット７０を曲り部分７４に沿うように揺動させる。これにより、フレキシブルリングビット７０の刃７６がアンカー部材１０と接触することがなく、アンカー部材１０を不用意に切断してしまうことがない。

次いで図８（Ｂ）を参照するに、アンカー部材の切断方法の第２の工程として、削孔機械６４のロッド４４に取り付けられたフレキシブルリングビット７０を使用して、アンカー部材１０の周囲の固化したグラウト材６８を切削除去しながら、アンカー部材１０の第２の径部２０の手前すなわち漸増径部１８まで掘り進める。尚、このときロッド４４内には水が供給され、切削したグラウト材６８や土砂等の加工屑を孔６６とロッド４４との隙間から孔６６の外へ排出する。

図８（Ｃ）を参照するに、アンカー部材の切断方法の第３の工程として、フレキシブルリングビット７０により漸増径部１８まで掘り進めた後、ロッド４４及びフレキシブルリングビット７０を孔６６から引き上げる。

図１０（Ａ）を参照するに、アンカー部材の切断方法の第４の工程として、削孔機械６４のロッド４４に本実施例のリングビット４６を取付けて、ロッド４４及びリングビット４６を孔６６に挿入する。

図１０（Ｂ）を参照するに、アンカー部材の切断方法の第５の工程として、孔６６内に挿入されたロッド４４及びリングビット４６を漸増径部１８の深さまで降ろしていく。尚、この際、ロッド４４及びリングビット４６は周方向における回転をしていない状態である。

このとき、第２の工程におけるフレキシブルリングビット７０のグラウト材６８の除去に伴って、アンカー部材１０の第１の径部１６のスペーサーバンド３２が切削除去されることがある。このため、スペーサーバンド３２が除去された第１の径部１６の複数の鋼線１４が標準径スペーサー２４の外周溝２６から脱落し、図１１（Ａ）に示すように第１の径部１６の径方向に鋼線１４が散らばって拡がった状態となることがある。

この状態でリングビット４６を回転させると、該リングビットが鋼線１４と接触し、鋼線１４を所定の深さ以外の深さで切断させる虞がある。このため、ロッド４４及びリングビット４６を孔６６の深さ方向（図１０（Ｂ）において上下方向）に往復させて鋼線１４に打撃を与えること、またはロッド４４及びリングビット４６を鋼線１４に対して押しつけることにより、図１１（Ｂ）に示すようにリングビット４６の楕円状の中空部５８内に径方向に散らばった鋼線１４の再配置を促す。

その結果、径方向に散らばった鋼線１４はリングビット４６の中空部５８内に再配置され、鋼線１４をリングビット４６の切断ビット５２に接触させずにロッド４４及びリングビット４６を深さ方向において漸増径部１８までスムーズに進めることができる。

図１０（Ｃ）を参照するに、アンカー部材の切断方法の第６の工程として、漸増径部１８の深さまで到達したリングビット４６を周方向に回転させながら、該リングビット４６を軸線方向に漸増径部１８へ押し付ける。そして、アンカー部材１０の周囲の固化したグラウト材６８を切削除去しながら、リングビット４６を漸増径部１８から第２の径部２０へ進めていく。尚、このときロッド４４内には水が供給され、切削したグラウト材６８や土砂等の加工屑を孔６６とロッド４４との隙間から孔６６の外へ排出する。

リングビット４６が漸増径部１８から第２の径部２０へ移動するとともに、リングビット４６は、アンカー部材１０の周囲の固化したグラウト材６８だけでなく、鋼線１４を切削し始める。その後、リングビット４６が第２の径部２０に到達すると、鋼線１４が切断され、アンカー部材１０は第２の径部２０で切断される。

図１２（Ａ）を参照するに、アンカー部材の切断方法の第７の工程として、リングビット４６がアンカー部材１０を切断した後、ロッド４４及びリングビット４６を孔６６から引き抜き、削孔機械６４を撤去する。

図１２（Ｂ）を参照するに、アンカー部材の切断方法の第８の工程として、クレーン７８により、切断したアンカー部材１０すなわち地表から第２の径部２０までのアンカー部材１０をつり上げて、孔６６から引き抜き撤去する。

図１２（Ｃ）を参照するに、アンカー部材の切断方法の第９の工程として、切断されたアンカー部材１０を孔６６から撤去した後、孔６６に砂７９等を再度充填し、孔６６を養生する。これにより、孔６６が埋め戻されるとともにアンカー部材１０が所定深さで除去された状態となる。

＜＜＜第１の実施例の変形例＞＞＞
（１）本実施例において、ケーシング１２はストレート管で構成したが、ケーシング１２をアプセット管により構成しても良い。
（２）スペーサーバンド３２は、第１の径部１６において、標準径スペーサー２４に対応する位置だけでなく、適宜間隔をおいて設ける構成としても良い。
（３）標準径スペーサー２４に中空部２８を設ける構成としたが、第１の径部１６とケーシング１２との間にはグラウト材６８が流入・流出する空間が確保されていることから中空部２８を設けない構成としても良い。
（４）中空部５８は、本実施例において楕円状に形成されているが、楕円状に限定するものでなく、その他の形状例えば矩形、菱形等の形状に形成しても良い。

＜＜＜第２の実施例＞＞＞
図１３（Ａ）を参照して、第２の実施例について説明する。図１３（Ａ）には第２の実施例に係る拡径スペーサー８０が示されている。第１の実施例とは、漸減部が設けられている点で相違する。

拡径スペーサー８０は、規定部８２と、漸減部８４とを備えて一体に構成されている。規定部８２は、円筒状に形成され、中心部に中空部８６が設けられている。規定部８２の外周面には、鋼線１４を保持する外周溝８８が設けられている。外周溝８８は、鋼線１４の周方向への変位を規制する。すなわち規定部８２は、鋼線１４の周方向の変位を規制する。

また、規定部８２は、外周溝８８に鋼線１４を保持することから、規定部８２の径の寸法に対応して、アンカー部材１０の第１の径部１６より径方向に複数の鋼線１４を拡がった状態で保持することができる。すなわち、規定部８２はアンカー部材１０の第２の径部２０を規定する。

漸減部８４は、規定部８２の下側に連続して形成されている。漸減部８４においても外周面に外周溝９０が形成されている。外周溝９０は、規定部８２の外周溝８８と周方向における位置が一致するように形成され、外周溝８８と連通している。また、漸減部８４の中心には中空部９２が設けられ、規定部８２の中空部８６と連通している。

また漸減部８４は、拡径スペーサー８０がアンカー部材１０内に配置され、規定部８２が第２の径部２０を規定する際、孔６６の深さ方向に沿ってアンカー部材１０の漸減径部２２と対応する位置に配置される。漸減部８４は、拡径スペーサー８０に対して鋼線１４との孔６６の深さ方向における接触長さを増やすことから鋼線１４との摩擦力を増大させ、拡径スペーサー８０の深さ方向における位置を安定させる。

また、漸減部８４は、拡径スペーサー８０がリングビット４６と接触し、リングビット４６が拡径スペーサー８０を下方に変位させようと作用する際、漸減部８４の下方の第１の径部１６の複数の鋼線１４を径方向に押し広げようとするが、該下方の第１の径部１６を束ねるスペーサーバンド３２がこの動きを阻むことから、漸減径部２２に維持される。

その結果、拡径スペーサー８０は第２の径部２０に維持されるとともにリングビット４６に押しつけられた状態となり、鋼線１４の切削を促進させ、アンカー部材１０の切断性を向上させる。

また、この実施例においても、中空部８６、９２は、ケーシング１２内にグラウト材６８が充填された状態において、アンカー部材１０が孔６６内に挿入された際、空気抜き及びグラウト材６８の流入口・流出口として機能する。

＜＜＜第２の実施例の変形例＞＞＞
拡径スペーサー８０は、規定部８２と漸減部８４とを一体に構成する構成に代えて、図１３（Ｂ）に示すように別個の部材として構成してもよい。このように構成することにより、各部材が単純化され、一体の部材として加工するよりも加工が容易となり、加工コストを低減することができる。

上記説明をまとめると本実施形態のアンカー部材１０は、ケーソン１０４の構築において沈設される躯体１０６に反力を与えるアンカー部材１０であって、躯体１０６の沈設方向に延びる複数の鋼線１４を束ねて構成され、鋼線１４の長さ方向において、鋼線１４の束は、第１の径部１６と、該第１の径部より径が大きい第２の径部２０とを備える。

第２の径部２０は鋼線１４を外周面に配置する拡径スペーサー３４を備えている。拡径スペーサー３４は、単一部材として構成され、円筒状に形成され、外周面に各鋼線１４の拡径スペーサー３４の周方向への変位を規制する外周溝３６が設けられ、複数の鋼線１４の第２の径部２０を規定する。

拡径スペーサー３４は、前記長さ方向に沿って第２の径部２０を規定する規定部８２と、前記第２の径部２０から第１の径部１６へと前記鋼線の束を変位させる漸減部８４と、を備える。拡径スペーサー３４は、規定部８２と漸減部８４とが一体の部材または別個の部材として形成されている。

本実施形態のリングビット４６は、円筒状に形成されたリング部材４８と、該リング部材４８の下面５０に配置された切断ビット５２とを備える。リング部材４８が該リング部材の軸線周りに回動した際、切断ビット５２の刃先が作る刃先円６０の直径は、第１の径部１６における鋼線１４が外接する仮想円３０の直径より大きく、第２の径部２０における複数の鋼線１４が内接する仮想円６２の直径より小さい。リング部材４８の内周は楕円に形成されている。

本実施形態のアンカー部材１０を地盤Ｇに打設する方法は、地盤Ｇを掘削してケーシング１２を設置する第１の工程と、ケーシング内１２にグラウト材６８を注入して、ケーシング１２内にアンカー部材１０の第２の径部２０が所定の深さとなるようにアンカー部材１０を設置する第２の工程と、アンカー部材１０を設置後にケーシング１２を地盤Ｇから引き抜く第３の工程とを備える。尚ケーシング１２はストレート管により構成されている。

本実施形態のアンカー部材１０を切断する方法は、地盤Ｇに打設されたアンカー部材１０において地表から第２の径部２０の手前までアンカー部材１０の周囲の固化したグラウト材６８を除去する工程と、アンカー部材１０の第２の径部２０において該アンカー部材１０を切断する工程とを備える。尚、アンカー部材１０は、本実施形態のリングビット４６を用いて切断する。

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１０ アンカー部材、１１，６６ 孔、１２ ケーシング、１４ 鋼線、
１６ 第１の径部、１８ 漸増径部、２０ 第２の径部、２２ 漸減径部、
２４ 標準径スペーサー、２６，３６，８８，９０ 外周溝、
２８，３８，５８，８６，９２ 中空部、３０，４０，６２ 仮想円、
３２，４２ スペーサーバンド、３４，８０ 拡径スペーサー、４４ ロッド、
４６ リングビット、４８ リング部材、５０ 下面、５２ 切断ビット、
５４ 掘削ビット、５６ 排出溝、６０ 刃先円、６４ 削孔機械、６８ グラウト材、
７０ フレキシブルリングビット、７２ センターリング、７４ 曲り部分、７６ 刃、
７８ クレーン、７９ 砂、８２ 規定部、８４ 漸減部、１０４ ケーソン、１０６ 躯体、
Ｇ 地盤

Claims (13)

1. ケーソン立坑の構築において沈設される躯体に反力を与えるアンカー部材であって、
   前記躯体の沈設方向に延びる複数の鋼線を束ねて構成され、
   前記鋼線の長さ方向において、前記鋼線の束は、第１の径部と、該第１の径部より径が大きい第２の径部と、
   を備える、
   ことを特徴とするアンカー部材。
2. 請求項１に記載のアンカー部材において、前記第２の径部は前記鋼線を外周面に配置する拡径スペーサーを備え、
   前記拡径スペーサーは前記複数の鋼線の前記第２の径部を規定する、
   ことを特徴とするアンカー部材。
3. 請求項２に記載のアンカー部材において、前記拡径スペーサーは、円筒状に形成され、外周面に各鋼線の前記拡径スペーサーの周方向への変位を規制する外周溝が設けられている、
   ことを特徴とするアンカー部材。
4. 請求項２または３に記載のアンカー部材において、前記拡径スペーサーは単一部材として構成されている、
   ことを特徴とするアンカー部材。
5. 請求項２または３に記載のアンカー部材において、前記拡径スペーサーは、前記長さ方向に沿って前記第２の径部を規定する規定部と、前記第２の径部から前記第１の径部へと前記鋼線の束を変位させる漸減部と、
   を備える、
   ことを特徴とするアンカー部材。
6. 請求項５に記載のアンカー部材において、前記拡径スペーサーは、前記規定部と前記漸減部とが一体の部材として形成されている、
   ことを特徴とするアンカー部材。
7. 請求項５に記載のアンカー部材において、前記拡径スペーサーは、前記規定部と前記漸減部とが別個の部材として形成されている、
   ことを特徴とするアンカー部材。
8. 円筒状に形成されたリング部材と、
   前記リング部材の下面に配置されたビットと、
   を備え、
   前記リング部材が該リング部材の軸線周りに回動した際、前記ビットの刃先が作る刃先円の直径は、前記第１の径部における前記鋼線が外接する円の直径より大きく、前記第２の径部における前記複数の鋼線が内接する円の直径より小さい、
   ことを特徴とするリングビット。
9. 請求項８に記載のリングビットにおいて、前記リング部材の内周は楕円に形成されている、
   ことを特徴とするリングビット。
10. 請求項１から７のいずれか１項に記載のアンカー部材を地盤に打設する方法であって、
    前記地盤を掘削してケーシングを設置する工程と、
    前記ケーシング内にグラウト材を注入する工程と、
    前記ケーシング内に前記アンカー部材の第２の径部が所定の深さとなるように前記アンカー部材を設置する工程と、
    前記アンカー部材を設置後に前記ケーシングを前記地盤から引き抜く工程と、
    を備える、
    ことを特徴とするアンカー部材の打設方法。
11. 請求項１０に記載のアンカー部材の打設方法において、前記ケーシングはストレート管である、
    ことを特徴とするアンカー部材の打設方法。
12. 請求項１から７のいずれか１項に記載のアンカー部材を切断する方法であって、
    地盤に打設されたアンカー部材において地表から前記第２の径部の手前まで前記アンカー部材の周囲の固化したグラウト材を除去する工程と、
    前記アンカー部材の前記第２の径部において該アンカー部材を切断する工程と、
    を備えるアンカー部材の切断方法。
13. 請求項１２に記載の前記アンカー部材を切断する方法において、
    請求項８または９に記載のリングビットを用いて、前記アンカー部材を切断する、
    ことを特徴とするアンカー部材の切断方法。

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