JP2015014180A - 地中アンカーおよびそれを用いた人工斜面の耐震補強方法 - Google Patents

Abstract

【課題】土壌の性状に拘わらず確実に地盤に定着させることができ、施工も簡単かつ迅速に行うことができる簡易な構成の地中アンカーを提供する。
【解決手段】掘削孔内に挿入される引っ張りロッド１２と、引っ張りロッド１２の先端部に回動可能に取着され引っ張りロッドに対して半径方向へ拡開する複数本の棒状定着部材１８と、棒状定着部材１８が９０°を超えて拡開しないように棒状定着部材の拡開動作を規制するストッパ部２２と、棒状定着部材１８を拡開する方向へ付勢する板バネ２４と、板バネ２４の付勢力に抗して棒状定着部材１８が拡開するのを阻止し棒状定着部材を閉じた状態に拘束する拘止部材２６と、拘止部材２６による棒状定着部材１８の拘束状態を解除し板バネ２４の付勢力によって棒状定着部材を一気に拡開させるロープ３０とを備えて地中アンカー１０を構成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、宅地造成や道路建設などにおける地盤の緩みを防止して法面や擁壁の安定化や補強などを行う際に使用される地中アンカー、ならびに、その地中アンカーを用いて人工斜面の耐震補強を行う方法に関する。

宅地の造成や道路の建設工事などに伴い、盛土や切土によって擁壁等の人工的な斜面が形成される。このように形成された人工斜面が地震によって崩壊したりすることがないように、法面の安定化のための種々の対策工法が行われている。そのような対策工法の代表的なものの１つとして、地中アンカー工法（グラウンドアンカー工法）が行われている。また、土壌の横圧を受け止めるために施工される石積み等の擁壁を安定化させ補強するための方法としても、地中アンカー工法が用いられている。この地中アンカー工法は、一般に、法面や石積み擁壁などの斜面にボーリングマシンによって複数本の細長い掘削孔を形成し、各掘削孔に地中アンカーをそれぞれ装入して土壌中に定着させ、各掘削孔内にそれぞれグラウト材を注入して硬化させた後、斜面における地表に露出した各地中アンカーの頭部にそれぞれ定着金具を取り付け、最後に、各地中アンカー頭部の定着金具同士を相互にワイヤロープで連結させて斜面を安定化させる、といった一連の工程により実施される施工法である。

地中アンカーとしては、従来から各種の型式や構造のものが提案され使用されている。例えば、ＰＣ鋼棒からなる引張材と、この引張材の先端側に設けられ開閉可能な複数の開閉部材からなるアンカー本体と、引張材の基端側に結合され土止め壁に係止される緊締用部材とから構成された地中アンカーが提案されている。この地中アンカーは、引張材の先端方向への移動に対してアンカー本体の開閉部材が閉じ、その移動方向とは反対の方向への移動に対して開閉部材が開き、その開閉部材の開度が規制部材によって規制されるようになっている。そして、ボーリングマシン等によりケーシングを用いて削孔し、そのケーシング内に地中アンカーを挿入し、ケーシングを引き抜いた後、油圧ジャッキ等により引張材の基部を引き出す方向に力を加え、これによって地中アンカーが引き出される方向に移動し、その移動の際に先端の爪部を介してアンカー本体の開閉部材が開くことにより、傘状に開いた開閉部材が抵抗となって地中アンカーが地盤に定着されることになる（例えば、特許文献１参照。）。

また、締め金具により回転可能でありネジ部が設けられた鋼管と、この鋼管の先端部に一端が固定されネジ部に他端がネジ嵌合したトグルジョイント機構を有する羽根とから構成された地中アンカーが提案されている。この地中アンカーは、それを掘削孔に挿入した後、鋼管に接続された締め金具を回転させることにより、羽根と周囲との抵抗によって鋼管と羽根とが相対回転し、これに伴って羽根が傘状に開き、大きな引き抜き抵抗が得られるようになっている。この地中アンカーは、地中で先端部の羽根が四方に傘状に開くため、土との剪断抵抗力が増し、大きな緊張力が得られることとなる（例えば、特許文献２参照。）。

特開平６−２４８６４３号公報（第２−３頁、図１−図６） 特開平５−２３９８３０号公報（第２−３頁、図１−図２）

特許文献１に記載された地中アンカーは、グラウト材を使用せずに地盤への定着を簡単にかつ迅速に行うことができ、また、特許文献２に記載された地中アンカーは、固い地盤に到達しない比較的短いアンカー長であっても大きな緊張力が得られる、といったそれぞれの特徴を有している。しかしながら、特許文献１に記載された地中アンカーでは、それを掘削孔内に挿入した後、引張材の基部を引き出す方向に力を加えた際に、アンカー本体の開閉部材先端の爪部が掘削孔の周壁面に接触し周壁面から爪部を介して開閉部材に反力が作用しないと、開閉部材が開かないことになる。特に、土質が硬かったりすると、開閉部材の爪部が掘削孔の周壁面に接触していたとしても、開閉部材の爪部が掘削孔周壁の土壌中に食い込まずに開閉部材が傘状に開かないで、地中アンカーが地盤に定着されない、といったことが起こる可能性がある。

特許文献２に記載された地中アンカーにおいても、鋼管に接続された締め金具を回転させたときに、羽根と周囲との間の抵抗が小さいと鋼管と羽根とが共回りして相対回転せずに、この結果、羽根が開かない可能性がある。また、鋼管を回転させてその回転動作を、ネジ螺合部を介して直線動作に変換し、さらに回動動作に変換して羽根を開かせる構造であるため、羽根が開いたとしても、羽根は土壌中に深く食い込むものではない。このため、地中アンカーを定着させた後に、掘削孔の空隙部にグラウト材を注入して定着体とする必要がある。さらに、この地中アンカーは、特許文献１に記載された地中アンカーに比べて構造が複雑で部品点数も多くなる、といった問題点がある。

この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、土壌の性状に拘わらず確実に地盤に定着させることができ、その施工も簡単にかつ迅速に行うことができ、大きな緊張力が得られるためグラウト材を特に使用しなくてもよく、比較的に簡易な構成である地中アンカーを提供すること、ならびに、そのような地中アンカーを用いて人工斜面の耐震補強を行うことができる方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、土壌の斜面に形成された細長い掘削孔に装入され土壌中に定着して地盤を耐震補強する地中アンカーにおいて、前記掘削孔内に挿入される所要長さの引っ張りロッドを備え、その引っ張りロッドの先端部に取付部を一体的に設け、その取付部に一端部が回動可能に取着されて、前記引っ張りロッドに対してその半径方向へ拡開する棒状定着部材を、引っ張りロッドの円周方向に等配して設け、前記引っ張りロッドの先端部に一体的にストッパ部を設けて、引っ張りロッドに対する前記棒状定着部材の最大角度が９０°以内となるように棒状定着部材の拡開動作を規制するようにし、さらに、前記引っ張りロッドに弾発手段を固設して、前記棒状定着部材を、引っ張りロッドに対して拡開する方向へ付勢するようにし、その弾発手段の付勢力に抗して、前記棒状定着部材が前記引っ張りロッドに対して拡開するのを阻止し棒状定着部材を引っ張りロッドに対して閉じた状態に拘束する拘止手段、および、この拘止手段による前記棒状定着部材の拘束状態を解除して、前記弾発手段の付勢力によって棒状定着部材を一気に拡開させる拘束解除手段を設けたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の地中アンカーにおいて、前記棒状定着部材の先端部を、前記引っ張りロッドと対向する側とは反対側の外向きに突出させるように爪状に形成したことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の地中アンカーにおいて、前記棒状定着部材の、前記引っ張りロッドと対向する側とは反対側の横断面形状を山形もしくは三角形に形成したことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の地中アンカーにおいて、前記引っ張りロッド先端部の取付部に前記棒状定着部材の一端部を、折り曲げ可能な軟らかい金属板を介在させて固着し、その金属板が折れ曲がることによって棒状定着部材が回動し引っ張りロッドに対してその半径方向へ拡開するようにしたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の地中アンカーにおいて、前記引っ張りロッド先端部の取付部に取着された前記複数本の棒状定着部材を収容し得る内方空間を有し棒状定着部材の拡開動作に支障を来さないように各棒状定着部材にそれぞれ対向して長孔が形成された筒状体をさらに備え、その筒状体に前記複数本の棒状定着部材を嵌挿して棒状定着部材と共に筒状体を掘削孔に装入し、筒状体の内部をグラウト材の注入空間とすることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、土壌の斜面に複数本の細長い掘削孔を形成する工程と、前記各掘削孔に地中アンカーをそれぞれ装入し土壌中に定着させる工程と、前記各地中アンカーの、斜面における地表に露出した頭部を、相互にワイヤロープで連結させて斜面を安定化させる工程とを含む、地中アンカーを用いた人工斜面の耐震補強方法において、前記地中アンカーとして、上記した請求項１に係る発明の地中アンカーを使用し、この地中アンカーを、前記棒状定着部材の側を前方にして前記掘削孔内に挿入した後、前記拘束解除手段によって前記拘止手段による前記棒状定着部材の拘束状態を解除し、前記弾発手段の付勢力によって前記複数本の棒状定着部材を拡開させてその先端部を掘削孔の周壁面に突き刺し、それと同時もしくはその直後に前記引っ張りロッドを地表側に引っ張って、各先端部が掘削孔の周壁面に突き刺さった複数本の棒状定着部材を拡開させることにより、地中アンカーを土壌中に定着させることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の人工斜面の耐震補強方法において、前記地中アンカーを土壌中に定着させる工程に続いて、前記掘削孔内の、少なくとも地中アンカーの棒状定着部材の周囲にグラウト材を注入して硬化させる工程をさらに含むことを特徴とする。

請求項１に係る発明の地中アンカーにおいては、棒状定着部材の側を前方にして引っ張りロッドを掘削孔内に挿入した後、拘束解除手段によって拘止手段による棒状定着部材の拘束状態を解除すると、弾発手段によって複数本の棒状定着部材が拡開する方向へ付勢され、各棒状定着部材の先端部が掘削孔の周壁面に押し付けられ突き刺さる。これと同時もしくはその直後に、引っ張りロッドを地表側に引っ張ると、各先端部が掘削孔の周壁面に突き刺さった複数本の棒状定着部材が大きく拡開する。このとき、ストッパ部によって棒状定着部材の拡開動作が規制されるので、棒状定着部材が９０°を超えて拡開することはない。このようにして、地中アンカーが土壌中に定着させられる。
したがって、この地中アンカーを使用すると、土壌の性状に拘わらず確実にそれを地盤に定着させることができ、その施工も簡単であって迅速に行うことができる。また、この地中アンカーを地盤に定着させたときに大きな緊張力が得られるため、グラウト材を特に使用しなくてもよい。そして、この地中アンカーは、比較的に簡易な構成であり、製作が容易である。

請求項２に係る発明の地中アンカーでは、引っ張りロッドを掘削孔内に挿入し拘束解除手段によって拘止手段による棒状定着部材の拘束状態を解除し弾発手段によって棒状定着部材が拡開する方向へ付勢されたときに、爪状に形成された先端部を取っ掛かりとして棒状定着部材の先端部が掘削孔の周壁面に確実に突き刺さるので、引っ張りロッドを地表側に引っ張ったときに、棒状定着部材の先端部が掘削孔の周壁面に対して空滑りすることが無くなる。したがって、地中アンカーを土壌中により確実に定着させることができる。

請求項３に係る発明の地中アンカーでは、棒状定着部材の、その棒状定着部材が掘削孔内において拡開するときに周壁面と対向する側が、周壁面の方へ出っ張った山形状もしくは三角形状となっているので、棒状定着部材が、周壁面をなす土壌に食い込んで土壌中で拡開するときの抵抗が小さくなり、また、山形もしくは三角形の稜線部が土壌構造を截断するように土壌に食い込むため、土壌中での棒状定着部材の拡開が容易になる。

請求項４に係る発明の地中アンカーでは、棒状定着部材の一端部を引っ張りロッド先端部の取付部に金属板を介在させて固着するだけであるので、棒状定着部材を引っ張りロッドに対して拡開させるための構成が簡易になる。また、棒状定着部材の一端部と引っ張りロッド先端部の取付部との連接部分の強度が大きくなるので、土壌に対する地中アンカーの定着がより確実に行われる。

請求項５に係る発明の地中アンカーでは、筒状体に棒状定着部材を嵌挿して棒状定着部材と共に筒状体を掘削孔に装入し棒状定着部材を引っ張りロッドに対して拡開させた後に、筒状体の内部に防錆用のグラウト材を注入することにより、棒状定着部材の基端部分（引っ張りロッド先端部の取付部との連接部分）の周囲にグラウト材が充填されるので、棒状定着部材の基端部分における防錆対策を確実に行うことができる。

請求項６に係る発明の人工斜面の耐震補強方法を用いると、土壌の性状に拘わらず確実に地中アンカーを地盤に定着させることができ、その施工も簡単にかつ迅速に行うことができる。また、地中アンカーを地盤に定着させて大きな緊張力を得ることができるため、グラウト材を特に使用しなくてもよくなる。

請求項７に係る発明の人工斜面の耐震補強方法では、地中アンカーを地盤により確実に定着させることができる。

この発明の実施形態の１例を示し、地中アンカーの要部である先端部分の側面図である。 図１に示した地中アンカーをその先端側から見た図である。 図１に示した地中アンカーを使用して人工斜面の耐震補強を行う方法を説明するための図であって、その１工程を示す模式図である。 同じく説明図であって、１工程を示す模式図である。 同じく説明図であって、１工程を示す模式図である。 同じく説明図であって、１工程を示す模式図である。 同じく説明図であって、１工程を示す模式図である。 同じく説明図であって、１工程を示す模式図である。 同じく説明図であって、１工程を示す模式図である。 図１に示した地中アンカーにおける動作を説明するための図であって、地中アンカーの先端部分を掘削孔および土壌と共に示す側面図である。 同じく説明図であって、地中アンカーの先端部分を掘削孔および土壌と共に示す側面図である。 同じく説明図であって、地中アンカーの先端部分を掘削孔および土壌と共に示す側面図である。 この発明に係る人工斜面の耐震補強方法を用いて施工した住宅造成地の１例を示す模式図である。 この発明の別の実施形態を示し、地中アンカーの要部である先端部分の側面図である。 この発明のさらに別の実施形態を示し、地中アンカーの要部である先端部分の側面図である。 図７のVIII−VIII矢視断面図である。 この発明のさらに別の実施形態を示し、地中アンカーの要部である先端部分における棒状定着部材と引っ張りロッド先端部の取付部との連接部を示す部分拡大側面図である。 図９に示した実施形態において、引っ張りロッドに対する棒状定着部材の回動動作を説明するための部分拡大側面図である。

以下、この発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１および図２に示すように、地中アンカー１０は、法面や石積み擁壁などの斜面に形成された細長い掘削孔内に挿入される引っ張りロッド１２、および、その先端部分に取着された定着具１４を備えて構成されている。この地中アンカー１０が装入されて定着する掘削孔は、例えば孔径が９０ｍｍ〜１３５ｍｍで長さが５ｍ〜１５ｍであり、したがって、引っ張りロッド１２の全長は、掘削孔の長さに相当する長さであり、また、その径が孔径より十分に小さく形成されている。

定着具１４は、引っ張りロッド１２の先端部に取付部１６を一体的に固設し、この取付部１６に細長い棒状定着部材１８を取着して構成されている。棒状定着部材１８は、取付部１６に固設された支持軸２０に一端部が回動自在に軸着されており、支持軸２０を中心に回動して、引っ張りロッド１２に対してその半径方向へ開閉するようになっている。この棒状定着部材１８は、引っ張りロッド１２の円周方向に等配されて複数本、図２に示した例では４本設けられている。なお、図１においては、解り易いように便宜的に、２本の棒状定着部材１８を設けたものを示している。

引っ張りロッド１２の先端部の取付部１６には、棒状定着部材１８の拡開動作を規制するストッパ部２２が一体的に固設されている。支持軸２０を中心として回動した棒状定着部材１８がそのストッパ部２２に当接することにより、棒状定着部材１８が引っ張りロッド１２に対して９０°を超えて拡開しないようになっている。また、引っ張りロッド１２の周面部には、それぞれの棒状定着部材１８に対応して複数の板バネ２４が一体的に固設されている。この板バネ２４の弾発力により、棒状定着部材１８が引っ張りロッド１２に対して拡開する方向へ強い力で付勢される。

また、引っ張りロッド１２には、摺動自在に円筒状の拘止部材２６が保持されており、拘止部材２６は、引っ張りロッド１２の軸線方向に移動可能に嵌挿している。拘止部材２６の前端面には係合孔２８が形成されており、棒状定着部材１８の先端部が係合孔２８内に挿入されて係合孔２８の内周面と係合することにより、棒状定着部材１８は、板バネ２４の付勢力に抗して拡開するのが阻止され、棒状定着部材１８が引っ張りロッド１２に対して閉じた状態に拘束される。さらに、拘止部材２６の後端側にはロープ３０が連結されている。掘削孔の入口側で作業者がそのロープ３０を引っ張ることにより、拘止部材２６を入口側の方向（図１の左側方向）へ移動させることができるようになっている。そして、ロープ３０を引っ張り操作することにより、拘止部材２６が図１に実線で示した位置から二点鎖線で示した位置へ移動し、この動作に伴って、拘止部材２６の係合孔２８による棒状定着部材１８の先端部の拘束状態が解除され、二点鎖線で示すように、板バネ２４の付勢力によって棒状定着部材１８が一気に拡開することになる。

次に、図１および図２に示した地中アンカーを用いて人工斜面の耐震補強を行う施工方法の１例について、図３−Ａ〜図３−Ｇおよび図４−Ａ〜図４−Ｃに基づき説明する。
まず、図３−Ａに示すように、法面や石積み擁壁などの斜面３２に細長い掘削孔３４を形成する。この削孔には、作業スペースが少なくて済む小型のボーリングマシンを使用し、ボーリングマシンによりケーシング（図示せず）を用いて削孔する。掘削孔の長さは通常５ｍ〜１５ｍ程度であるが、例えば宅地の既存擁壁に掘削孔を形成する場合には、擁壁の高さが５ｍ以内のものが多いので、５ｍ程度の長さに削孔する。掘削孔３４の径は、例えば９０ｍｍ〜１３５ｍｍ程度とする。掘削孔３４は、斜面３２に複数本形成し、例えば、高さ方向に１．５ｍ〜２．０ｍの間隔、水平方向に３ｍ〜４ｍの間隔で千鳥状に配置して複数本の掘削孔３４を形成する。また、古い石積み擁壁のように脆い斜面では、掘削孔同士の間隔を小さくし、鉄筋コンクリート擁壁のような比較的丈夫な斜面では、掘削孔同士の間隔を大きくする。したがって、擁壁等の斜面３２に１．５ｍの間隔で複数本の掘削孔３４を形成する場合には、斜面の１００ｍ^２当たり４４本の掘削孔を形成し、斜面３２に３ｍの間隔で複数本の掘削孔３４を形成する場合には、１００ｍ^２当たり１１本の掘削孔を形成することになる。

次に、図３−Ｂに示すように、地中アンカー１０を掘削孔３４（ケーシング）内に挿入して、図３−Ｃに示すように地中アンカー１０を掘削孔３４の所定位置に設置する。続いて、引き抜きジャッキによりケーシングを１ｍ程度、掘削孔３４の入口側へ引き抜く。このとき、地中アンカー１０の先端部分に取着された定着具１４は、図４−Ａに示すような状態である。この状態で、掘削孔３４の入口側において工事作業者がロープ３０を引っ張る。これにより、図４−Ｂに示すように、拘止部材２６が掘削孔３４の入口側へ少し移動し、この動作に伴って、拘止部材２６による棒状定着部材１８の先端部の拘束状態が解除される。そして、棒状定着部材１８は、板バネ２４の付勢力によって一気に拡開し、棒状定着部材１８の先端部が掘削孔３４の周壁面に押し付けられ突き刺さる（図３−Ｄ参照）。

拘止部材２６による棒状定着部材１８の拘束状態を解除すると同時もしくはその直後に、図３−Ｅに示すように、ジャッキを用いて引っ張りロッド１２を地表側に引っ張る。このとき、引っ張りロッド１２に対する引っ張り力は、間欠的・衝撃的に掛けるようにする。このようにすると、棒状定着部材１８の先端部が土壌中に漸次突き刺さっていくとともに、棒状定着部材１８が拡開していく。そして、図４−Ｃに示すように、棒状定着部材１８がストッパ部２２に当接すると、それ以上の拡開動作が規制される。複数本の棒状定着部材１８が碇状に大きく拡開すると、それが引っ張り力に対する大きな抵抗となって、引っ張りロッド１２の動きが止められ、図３−Ｆに示すように、地中アンカー１０が土壌中に固定される。

次に、必要な場合には、地中アンカー１０の先端部分における定着具１４の周囲を中心にグラウト材注入パイプ（図示せず）を通してグラウト材を注入してそれを硬化させ、地中アンカー１０を残してケーシングを掘削孔３４内から引き抜きジャッキにより引き抜く。その後、図３−Ｇに示すように、斜面３２における地表に露出した地中アンカー１０の頭部に定着金具３６を取り付ける。最後に、複数本の地中アンカー１０の頭部定着金具３６同士を相互にワイヤロープ（図示せず）で連結させ、格子状や鱗状等にワイヤーロープを編成して斜面の地盤の緩みを防止し安定化させる。さらに、ワイヤーロープが露出したままであると歩行者の安全面や美観面などで問題がある場合には、斜面３２にモルタルを塗布したり磁器タイルや自然石を貼り付けたりして表面仕上げを行う。

図５に、以上のような一連の工程により人工斜面の耐震補強工事を施した住宅造成地の１例を示す。この造成地では、石積みの擁壁からなる斜面３２に複数本の地中アンカー１０を敷設し、地中アンカー１０の頭部に定着金具３６を取り付けて、複数本の地中アンカー１０の頭部定着金具３６同士を相互にワイヤロープ（図示せず）で連結させ、斜面３２をモルタル３８で表面仕上げしている。図５中に破線で示したものは、４５°勾配のすべり面Ａおよび円弧すべり面Ｂである。

この発明の別の実施形態を図６に示す。図６において、図１および図２中で使用した符号と同一符号を付した部材は、図１および図２に示した部材と同一の機能・作用を有する同一部材であり、それらについての説明を省略する。

この地中アンカー４０は、管状の引っ張りロッド４２、および、その先端部分に取着された定着具４４を備えて構成されている。定着具４４の構成要素である棒状定着部材４６は、その先端部が外向きに反った爪状となっており、その先端部が掘削孔の周壁面に突き刺さるときの取っ掛かりとなる形状に形成されている。また、棒状定着部材４６を引っ張りロッド４２に対して拡開する方向へ強い力で付勢する手段として、圧縮コイルバネ４８が引っ張りロッド４２に装着されている。さらに、圧縮コイルバネ４８の付勢力に抗して棒状定着部材４６が拡開するのを阻止し棒状定着部材４６を引っ張りロッド４２に対して閉じた状態に拘束する手段として、複数本の棒状定着部材４６の先端部を結紮する紐５０が設けられている。

引っ張りロッド４２の管内部には、摺動自在に棒状の移動部材５２が保持されており、移動部材５２は、引っ張りロッド４２の軸線方向に移動可能に嵌挿されている。移動部材５２の前端側周面には、刃先が後方を向いた切断具５４が一体的に取着されている。そして、管状の引っ張りロッド４２の周面にスリット孔５６が、引っ張りロッド４２の軸線方向に穿設されており、そのスリット孔５６を貫通して移動部材５２の切断具５４が引っ張りロッド４２の周面に突き出ている。また、移動部材５２の後端側にはロープ５８が連結されている。このような構成により、ロープ５８を掘削孔の入口側の方向（図６の左側方向）に引っ張ると、移動部材５２が掘削孔の入口側の方向へ移動し、移動部材５２に取着された切断具５４がスリット孔５６に案内されて後方側へ移動する。この動作に伴って、棒状定着部材４６を結紮している紐５０が切断具５４によって切断され、紐５０による棒状定着部材４６の先端部の拘束状態が解除され、二点鎖線で示すように、圧縮コイルバネ４８の付勢力によって棒状定着部材４６が一気に拡開することになる。

この発明のさらに別の実施形態を図７および図８に示す。
図７および図８に示した地中アンカー６０は、断面形状が四角形である角棒状の引っ張りロッド６２、および、その先端部分に取着された定着具６４を備えて構成されている。

引っ張りロッド６２の先端部には、その各面に取付部をなす矩形鉄片６６がそれぞれ一体的に固設されている。定着具６４は、各矩形鉄片６６に細長い棒状定着部材６８をそれぞれ取着して構成されている。棒状定着部材６８は、引っ張りロッド６２の円周方向に等配されて４本設けられている。なお、図７においては、解り易いように便宜的に、２本の棒状定着部材６８を設けたものを示している。引っ張りロッド６２の先端部の矩形鉄片６６には、図９に部分拡大図を示すように、折り曲げ可能な金属板、例えば軟鉄製薄板７０が、例えば溶接７２により固着されている。軟鉄製薄板７０は、その一方の片面側における前半部が矩形鉄板６６に固着されており、他方の片面側における後半部に棒状定着部材６８の一端部が溶接７２により固着されている。このような構造において、図１０に部分拡大図を示すように、軟鉄製薄板７０が中央部分で折れ曲がることにより、棒状定着部材６８が回動し引っ張りロッド６２に対してその半径方向へ拡開するようになっている。

棒状定着部材６８の先端部には、引っ張りロッド６２と対向する側とは反対側の外向きに突出した爪状突起７４が形設されている。また、棒状定着部材６８の背面側、すなわち引っ張りロッド６２と対向する側とは反対側（地中アンカー６０が掘削孔内に挿入されたときに掘削孔の周壁面と対向する側）は、棒状定着部材６８が土壌中で拡開するときに抵抗が小さくなって拡開し易くなるような形状に形成されている。すなわち、図８に示すように、棒状定着部材６８は、その横断面形状が長さ方向の全体にわたって（あるいは長さ方向の一部において）山形もしくは三角形に形成されている。

引っ張りロッド６２の先端部の矩形鉄片６６には、棒状定着部材６８の拡開動作を規制するストッパ部７６が一体的に固設されている。軟鉄製薄板７０がその中央部分で折れ曲がることによりその折曲位置を中心として回動した棒状定着部材６８は、その後端面がストッパ部７６に当接することにより引っ張りロッド６２に対して９０°を超えて拡開しないようになっている。また、引っ張りロッド６２の各面には、各棒状定着部材６８に対応するようにそれぞれ板バネ７８が一体的に固設されている。棒状定着部材６８は、板バネ７８の弾発力により引っ張りロッド６２に対して拡開する方向へ強い力で付勢され、軟鉄製薄板７０がその中央部分で折れ曲がる。また、板バネ７８の付勢力に抗して棒状定着部材６８が拡開するのを阻止し棒状定着部材６８を引っ張りロッド６２に対して閉じた状態に拘束するために、４本の棒状定着部材６８の先端部に紐８０が掛け回されている。紐８０には、刃先が後方を向いた切断具８２が係合しており、その切断具８２にロープ８４が連結されている。そして、ロープ８４を掘削孔の入口側の方向（図７の左側方向）に引っ張ることにより、棒状定着部材６８に掛け回されている紐８０が切断具８２によって切断され、紐８０による棒状定着部材６８の先端部の拘束状態が解除され、二点鎖線で示すように、板バネ７８の付勢力によって棒状定着部材６８が一気に拡開する。

さらに、この地中アンカー６０の定着具６４には、グラウト材の注入空間を画定する役割をなす円筒状体８６が設けられている。円筒状体８６は、引っ張りロッド６２に対して閉じた状態の４本の棒状定着部材６８を完全に収容し得る形状および大きさに形成されている。この円筒状体８６には、棒状定着部材６８の拡開動作に支障を来さないように各棒状定着部材６８にそれぞれ対向して、軸線方向に沿った４本の長孔８８が形成されている。円筒状体８６は、引っ張りロッド６２にその先端部などで連接されて一体的に取着されている。円筒状体８６は、その筒内部に棒状定着部材６８を嵌挿した状態で棒状定着部材６８と一体で掘削孔内に装入される。そして、土壌中で棒状定着部材６８を引っ張りロッド６２に対して拡開させた後に、円筒状体８６の内部にグラウト材注入パイプ（図示せず）を通して防錆用のグラウト材が注入される。これにより、グラウト材を土壌中に無駄に拡散させることなく、棒状定着部材６８の基端部分の周囲にグラウト材を効率良く確実に充填することができる。

この発明に係る人工斜面の耐震補強方法は、宅地を造成したり道路を建設したりする場合など、土木事業分野において利用されるものであり、より詳しくは、グラウンドアンカー工法を用いた公共工事における斜面崩壊の防止、塔状構造物や海洋構造物の転倒防止、地下構造物の土圧対策、地下水による建築構造物の浮き上がり防止などに利用することができ、また、民生技術として宅地の安全・安心に係る人工斜面や既存擁壁の耐震補強に利用することができる。また、その地盤耐震補強方法で使用される地中アンカーに係る発明は、土木建設機材の分野で利用されるものである。

１０、４０、６０ 地中アンカー
１２、４２、６２ 引っ張りロッド
１４、４４、６４ 定着具
１６ 取付部
１８、４６、６８ 棒状定着部材
２０ 支持軸
２２、７６ ストッパ部
２４、７８ 板バネ
２６ 拘止部材
２８ 拘止部材２６の係合孔
３０、５８、８４ ロープ
３２ 斜面
３４ 掘削孔
３６ 頭部定着金具
３８ モルタル
４８ 圧縮コイルバネ
５０、８０ 紐
５２ 移動部材
５４、８２ 切断具
５６ スリット孔
６６ 矩形鉄板
７０ 軟鉄製薄板
７２ 溶接
７４ 棒状定着部材先端部の爪状突起
８６ 円筒状体
８８ 長孔

Claims (7)

1. 土壌の斜面に形成された細長い掘削孔に装入され土壌中に定着して地盤を耐震補強する地中アンカーにおいて、
   前記掘削孔内に挿入される所要長さの引っ張りロッドと、
   この引っ張りロッドの先端部に一体的に設けられた取付部と、
   前記引っ張りロッドの円周方向に等配され、前記取付部にそれぞれ一端部が回動可能に取着されて、引っ張りロッドに対してその半径方向へ拡開する複数本の棒状定着部材と、
   前記引っ張りロッド先端部の取付部に一体的に設けられ、引っ張りロッドに対する前記棒状定着部材の最大角度が９０°以内となるように棒状定着部材の拡開動作を規制するストッパ部と、
   前記引っ張りロッドに固設され、前記棒状定着部材を、引っ張りロッドに対して拡開する方向へ付勢する弾発手段と、
   この弾発手段の付勢力に抗して、前記棒状定着部材が前記引っ張りロッドに対して拡開するのを阻止し棒状定着部材を引っ張りロッドに対して閉じた状態に拘束する拘止手段と、
   この拘止手段による前記棒状定着部材の拘束状態を解除して、前記弾発手段の付勢力によって棒状定着部材を一気に拡開させる拘束解除手段と、
   を備えたことを特徴とする地中アンカー。
2. 前記棒状定着部材の先端部が、前記引っ張りロッドと対向する側とは反対側の外向きに突出するように爪状に形成された請求項１に記載の地中アンカー。
3. 前記棒状定着部材の、前記引っ張りロッドと対向する側とは反対側の横断面形状が山形もしくは三角形に形成された請求項１または請求項２に記載の地中アンカー。
4. 前記引っ張りロッド先端部の取付部に前記棒状定着部材の一端部を、折り曲げ可能な軟らかい金属板を介在させて固着し、その金属板が折れ曲がることによって棒状定着部材が回動し引っ張りロッドに対してその半径方向へ拡開する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の地中アンカー。
5. 前記引っ張りロッド先端部の取付部に取着された前記複数本の棒状定着部材を収容し得る内方空間を有し棒状定着部材の拡開動作に支障を来さないように各棒状定着部材にそれぞれ対向して長孔が形成された筒状体をさらに備え、その筒状体に前記複数本の棒状定着部材を嵌挿して棒状定着部材と共に筒状体を掘削孔に装入し、筒状体の内部をグラウト材の注入空間とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の地中アンカー。
6. 土壌の斜面に複数本の細長い掘削孔を形成する工程と、
   前記各掘削孔に地中アンカーをそれぞれ装入し土壌中に定着させる工程と、
   前記各地中アンカーの、斜面における地表に露出した頭部を、相互にワイヤロープで連結させて斜面を安定化させる工程と、
   を含む、地中アンカーを用いた人工斜面の耐震補強方法において、
   前記地中アンカーとして、
   所要長さの引っ張りロッド、この引っ張りロッドの先端部に一体的に設けられた取付部、前記引っ張りロッドの円周方向に等配され、前記取付部に一端部が回動可能に取着されて、引っ張りロッドに対してその半径方向へ拡開する複数本の棒状定着部材、前記引っ張りロッド先端部の取付部に一体的に設けられ、引っ張りロッドに対する前記棒状定着部材の最大角度が９０°以内となるように棒状定着部材の拡開動作を規制するストッパ部、前記引っ張りロッドに固設され、前記棒状定着部材を、引っ張りロッドに対して拡開する方向へ付勢する弾発手段、この弾発手段の付勢力に抗して、前記棒状定着部材が前記引っ張りロッドに対して拡開するのを阻止し棒状定着部材を引っ張りロッドに対して閉じた状態に拘束する拘止手段、および、この拘止手段による前記棒状定着部材の拘束状態を解除する拘束解除手段を備えたものを使用し、
   この地中アンカーを、前記棒状定着部材の側を前方にして前記掘削孔内に挿入した後、前記拘束解除手段によって前記拘止手段による前記棒状定着部材の拘束状態を解除し、前記弾発手段の付勢力によって前記複数本の棒状定着部材を拡開させてその先端部を掘削孔の周壁面に突き刺し、それと同時もしくはその直後に前記引っ張りロッドを地表側に引っ張って、各先端部が掘削孔の周壁面に突き刺さった複数本の棒状定着部材を拡開させることにより、地中アンカーを土壌中に定着させることを特徴とする、地中アンカーを用いた人工斜面の耐震補強方法。
7. 前記地中アンカーを土壌中に定着させる工程に続いて、前記掘削孔内の、少なくとも地中アンカーの棒状定着部材の周囲にグラウト材を注入して硬化させる工程をさらに含む請求項６に記載の、地中アンカーを用いた人工斜面の耐震補強方法。

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