JP2015145607A5 - - Google Patents
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Description
本発明は既設地盤アンカーの締付け装置の機能改善に関する。
これまでの斜面崩壊予防の軟弱地盤を締付けるコンクリート法枠は引張用の地盤アンカー頭部のグラウト柱と一体化しており、地盤アンカーのアンカーボルトをナット等により締付けても、アンカーボルトとコンクリート法枠が付着し一体となっていることから地盤アンカーの引張力による反力で法枠を地盤面に圧着し締付けることは出来ない断面構造となっている。
また法枠底面と地面の間に隙間が生じた場合には、ナット等により再緊張を実施しても地盤アンカーのグラウト柱と法枠が一体化なっていることから軟弱地盤を締付けることは困難な状況となっている。
そこで本発明は、既設の地盤アンカーの機能改善を図るために、図2(2)、図4(2)および図6(2)に示されるように、法枠工のコンクリートとアンカーボルト2が付着している部分h1と地盤面下の硬化したグラウト柱5の一部h5を取り除き、取り除いた空間部h2に軟らかい弾性材6を充填して収縮装置を形成して復元し、アンカーボルトの引張による反力で法枠が地盤に圧着し締付け効果が発生する断面構造に復旧する工法を発明した。
これまでは図5(1)の様に法枠1の底面の地盤が浸食されて隙間h7が発生しても、法枠1と、土中内の削孔にアンカーボルト等2を挿入しグラウト注入され硬化したグラウト柱の頭部が一体化した断面構造となっている。このようなことからアンカーボルト2等を締付け装置(ナット3等)により引張力Tを加えても、反力Tsは座金4を通しコンクリート法枠を圧着している事になり、法枠1が軟弱地盤を締付ける断面構造にはなっておらず、本来の目的を達することのできない断面構造と成っている。
また同様に図6(1)のアンカーボルト2が複数本のグランドアンカー等においても同様のことが発生し本来の目的を達することできない断面構造と成っている。
また同様に図6(1)のアンカーボルト2が複数本のグランドアンカー等においても同様のことが発生し本来の目的を達することできない断面構造と成っている。
この様な状況から、特許文献1ではこれから新規に法面のアンカー工事をする場合には図2(2)や図4(2)、図6(2)の様にコンクリート法枠1とグラウト柱5の上部を軟らかい弾性材6等で分離し、アンカーボルト2の引張力Tによる反力Tsにより法枠底面が地盤面に圧着し軟弱地盤面を締付け可能な断面構造で対応する断面構造が求められている。
従ってこれまでの地盤アンカーの断面構造は、自動車で例えればブレーキを踏んでアクセルを踏んでいる状態となっており、早期にブレーキを解除する必要がある。
なお現場においては図2(1)〜(2)や図4(1)〜(2)の様に、及び図6(2)の弾性材6が充填されている部分の、既設の法枠のコンクリートを取除き収縮装置を形成する必要がある。
そこで、本発明では法枠内のコンクリートを取り壊し取除く工法として、既設構造物への影響を極力抑え経済性や既設法枠工の再利用を考慮しコアカッターによるコンクリート法枠内の取り除き工法を編み出した。
以上に説明した様に、現在のアンカーボルトの引張力により軟弱地盤の滑りを抑止する工法は、法枠1と土中内に形成されたグラウト柱5が一体化していることからアンカーボルトの引張力Tによる反力Tsにより軟弱地盤を締付けて滑りを予防することは困難な状況と成っている。なおアンカーボルトが軟弱地盤層内でスライド可能の場合(地盤アンカーの自由長区間H1のアンカーボルトが被覆されグラウト柱5内でもアンカーボルト2がスライド可能)では、グラウト柱5が座屈しない限り軟弱地盤を締付ける事が出来ない断面構造となっている。
このようなこれまでの地盤アンカーの断面構造をコンクリート法枠1内をアンカー軸方向を中心にしてアンカーボルト2を傷めずに法枠内のコンクリートをコアカッターにより抜き取り、法枠1とグラウト柱5を分離し空洞内に弾性体6を充填し収縮装置6aを構成してアンカー工法の機能改善を図る技術を開発したことにより、法枠1を取り壊して復元する工法や、新たに地盤アンカーを埋設して対応するより遥かに経済的である。
このようなこれまでの地盤アンカーの断面構造をコンクリート法枠1内をアンカー軸方向を中心にしてアンカーボルト2を傷めずに法枠内のコンクリートをコアカッターにより抜き取り、法枠1とグラウト柱5を分離し空洞内に弾性体6を充填し収縮装置6aを構成してアンカー工法の機能改善を図る技術を開発したことにより、法枠1を取り壊して復元する工法や、新たに地盤アンカーを埋設して対応するより遥かに経済的である。
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態に係る雪崩防止方法およびそれに用いられる断面構造等のシステムについて説明する。
特許請求範囲第1項記載の地盤アンカー締付け装置の復元工法は、土中内の削孔に挿入されたアンカーボルトと、当該削孔に注入されたグラウトが硬化して形成されたグラウト柱とを備えた既設の地盤アンカーの締付け装置のアンカー機能を復元する方法であって、
前記既設の地盤アンカーの頭部が土中内に形成された前記グラウト柱とコンクリート法枠等が一体化して前記アンカー機能が阻害されていることから、コアカッター等により前記アンカーボルトを中心に前記コンクリート法枠の厚さ分と地盤内に形成された前記グラウト柱の一部を取り除いて空洞を形成し、前記空洞内に収縮可能な弾性材を充填して収縮装置を構成し、前記コンクリート法枠と前記グラウト柱とを分離して前記アンカー機能の改善を図る地盤アンカー締付け装置の復元工法である。すなわち、この復元方法は、従来の図1(1)の様な土中内に形成された硬化したグラウト柱5と硬化したコンクリート法枠1が一体化し断面構造ではアンカーボルトの引張力Tにより軟弱地盤を締付ける事は困難なことから、図2(1)〜(2)、図4(1)〜(2)、及び図6(2)の弾性材6を充填した空洞部形成するために、コアカッター等によりコンクリートを取り壊し取り除いて、硬化したグラウト柱5と硬化したコンクリート法枠1を分離し、空洞内にはアンカーボルト2のサビ防止や水溜りを予防するために軟らかい弾性材等6を充填して、図2(2)、図4(2)、図6(2)様な収縮装置6aを構成し、アンカー機能の改善を図ったものである。
前記既設の地盤アンカーの頭部が土中内に形成された前記グラウト柱とコンクリート法枠等が一体化して前記アンカー機能が阻害されていることから、コアカッター等により前記アンカーボルトを中心に前記コンクリート法枠の厚さ分と地盤内に形成された前記グラウト柱の一部を取り除いて空洞を形成し、前記空洞内に収縮可能な弾性材を充填して収縮装置を構成し、前記コンクリート法枠と前記グラウト柱とを分離して前記アンカー機能の改善を図る地盤アンカー締付け装置の復元工法である。すなわち、この復元方法は、従来の図1(1)の様な土中内に形成された硬化したグラウト柱5と硬化したコンクリート法枠1が一体化し断面構造ではアンカーボルトの引張力Tにより軟弱地盤を締付ける事は困難なことから、図2(1)〜(2)、図4(1)〜(2)、及び図6(2)の弾性材6を充填した空洞部形成するために、コアカッター等によりコンクリートを取り壊し取り除いて、硬化したグラウト柱5と硬化したコンクリート法枠1を分離し、空洞内にはアンカーボルト2のサビ防止や水溜りを予防するために軟らかい弾性材等6を充填して、図2(2)、図4(2)、図6(2)様な収縮装置6aを構成し、アンカー機能の改善を図ったものである。
特許請求範囲第2項記載の地盤アンカー締付け装置の復元工法は、請求項1記載の地盤アンカー締付け装置の復元工法であって、前記コアカッターにより必要深さまでアンカー軸を中心に円形の溝切りを図るために既設の露出した前記アンカーボルトと前記コアカッターの回転軸を調整ボルトにより連結してそれぞれの軸方向を同じ向きにしてコアカッター本体を固定し、その後に前記調整ボルトを取り外し前記コアカッターにより溝切りを図り、円形の溝が形成された内部において前記アンカーボルトを除き前記コンクリート法枠および前記グラウト柱を取り除いて前記空洞を形成し、前記空洞内に収縮可能な弾性材を充填して前記コンクリート法枠と前記地盤アンカーとを分離して前記アンカー機能の改善を図る地盤アンカー締付け装置の復元工法である。すなわち、この復元工法は、図1(1)〜(2)、図4(1)〜(2)、及び図6(2)様な空洞を、アンカーボルト2を破損することの無い様にして安全に形成するための施工法等である。その主な要点としては法枠面とアンカー軸方向10の角度βを確認してアンカー軸方向とコアカッター7cの機械軸方向が一致可能に調整するために調整ボルト7eにより調整しボルト8によりコアカッター本体7aを固定する事が要点である。
従来は自然斜面の厳しい環境の中で、グラウト柱5の外径φ=60mm〜100mm内にアンカーボルト2が挿入されている状況下で、アンカーボルト2の破損予防を図り、深さh2=60mmほどの円形の溝切り(図1(1)および図3(2)〜(3)参照)を図りコンクリートを破壊し取除く技術は見られない。しかし回転モ−タ−軸7dに調整ボルト7eを仮設的に取付けてアンカーボルト2の露出軸方向と回転モ−タ−軸方向を同じにして、コアカッター脚部7bをボルト8により微調整してコアカッター本体7aを固定する。コアカッター脚部7bを固定し当該コアカッター本体7aの位置が定まった後には、調整ボルト7eを取り除きコアカッター7cの回転モ−タ−軸方向により所定の深さまで円形の溝切りを図る。
コアカッターによるコンクリート法枠1内の取り除き順序としては、図1(1)の様な既設法枠のアンカーボルト2のナット3を緩めて座金4を取り外し図1(2)のような状態とする。次にコアカッター抜き取り機械7aのモーターの回転軸方向とアンカー軸方向の中心線を慎重に確認して合致するようにボルト8により微調整しコアカッター脚部7bを法枠面に固定する。なおコアカッター7cの内部有効空間長さh8はコンクリート溝切り深h2以上、及びコアカッター外7cの径φ1とグラウト柱5外径φ3との関係はφ1>φ3とし、溝切り厚さtは5mm以上が好ましい。なおコアカッターの動力は電動式や発動式があり騒音対策等を含め選定する。
次に図2(1)の様に溝切り厚さを所定のh2までに達し終了してから、削岩機等により丁寧にコンクリート法枠1が降下する量h4区間のコンクリートの取り除きを図り、アンカーボルト2のナット3の締付け作業に影響を与えない程に慎重に取除きを図る。
なおh4区間のコンクリートの取り除きは長さは、h5の地盤面の土質や浸食量の度合により決定とするが標準としてこれまでの現場確認によればh4>10cmとする。空洞部にはアンカーボルトのサビ対策や水溜りを予防するために、アンカーボルト2の引張力Tによる反力Tsの阻害に成らない様な軟質の弾性材等6を充填し収縮装置6aを構成する。
なおh4区間のコンクリートの取り除きは長さは、h5の地盤面の土質や浸食量の度合により決定とするが標準としてこれまでの現場確認によればh4>10cmとする。空洞部にはアンカーボルトのサビ対策や水溜りを予防するために、アンカーボルト2の引張力Tによる反力Tsの阻害に成らない様な軟質の弾性材等6を充填し収縮装置6aを構成する。
図4(1)(2)はコアカッターにより溝切りした区間のコンクリート法枠1やグラウト柱5の頭部の硬化したコンクリートやグラウトをアンカーボルト2を除いて全て取除いた場合の断面構造図を現している。この場合の現場状況はスベリ層の土質等の軟弱状況から法枠1とグラウト柱5のズレが生じ法枠1がグラウト柱5に接触することの無い様に安全性を見て全て取除いた場合の断面構造図を現している。
図5(1)は従来のコンクリート法枠1と図5(2)はコアカッター7cによりコンクリートを取り除いて弾性体6を充填し収縮装置6aを構成し改善した断面構造の比較図面である。図5(1)については法枠1の底面に隙間h7が発生している状況図あり、アンカーボルト2を再緊張し引張力Tを発生させるが、反力Tsはアンカーボルト2の下部が法枠1やグラウト柱5と一体化していることから、座金4に伝達し法枠1の表面に圧着して締付けるだけで、本来の目的である軟弱地盤G1を締付けることが困難な状況を現している。
これに対して図5(2)は図2(1)の様に既設のコンクリート法枠1内をコアカッターにより抜き取り、法枠1とグラウト柱5を分離し空洞内に弾性体6を充填し収縮装置6aを構成している。このため、アンカーボルト2を再緊張し引張力Tを発生させると、反力Tsは座金に伝達し次に法枠1に伝達して隙間h7を降下して軟弱地盤G1表面に圧着し軟弱地盤を締付け可能な断面構造に改良した状況を現している。自動車のブレーキを解除した状況と成り本来のアンカー工法の目的を達している断面構造を現している。
これに対して図5(2)は図2(1)の様に既設のコンクリート法枠1内をコアカッターにより抜き取り、法枠1とグラウト柱5を分離し空洞内に弾性体6を充填し収縮装置6aを構成している。このため、アンカーボルト2を再緊張し引張力Tを発生させると、反力Tsは座金に伝達し次に法枠1に伝達して隙間h7を降下して軟弱地盤G1表面に圧着し軟弱地盤を締付け可能な断面構造に改良した状況を現している。自動車のブレーキを解除した状況と成り本来のアンカー工法の目的を達している断面構造を現している。
図6(1)(2)はアンカーボルト2の本数が複数ある場合の現場状況を現しており、断面構造の内容は
図5(1)(2)と同様でアンカーボルト2が複数本になったものでそれぞれの断面機能は同様と成っており、図6(1)は従来工法でアンカー機能が失われている状況を現しており、図6(2)は既設のコンクリート法枠内をコアカッターにより抜き取り、法枠1とグラウト柱5を分離し空洞内に弾性体6を充填し収縮装置6aを構成してアンカー工法の機能改善した状況を現している。
図5(1)(2)と同様でアンカーボルト2が複数本になったものでそれぞれの断面機能は同様と成っており、図6(1)は従来工法でアンカー機能が失われている状況を現しており、図6(2)は既設のコンクリート法枠内をコアカッターにより抜き取り、法枠1とグラウト柱5を分離し空洞内に弾性体6を充填し収縮装置6aを構成してアンカー工法の機能改善した状況を現している。
図8は現場法面の軟弱地盤G1と安定した基盤G2の境のスベリ面9を現しており、この軟弱地盤の崩壊を抑止する工法として本発明によりアンカー機能が復元した状況図を現している。
現在のアンカーボルトの引張力により軟弱地盤の滑りを抑止する工法は、法枠と土中内に形成されたグラウト柱が一体化していることからアンカーボルトの引張力Tによる反力Tsにより軟弱地盤を締付けて滑りを予防することは困難な状況と成っている。なおアンカーボルトが軟弱地盤層内でスライド可能の場合(地盤アンカーの自由長区間H1のアンカーボルトが被覆されグラウト柱内でもアンカーボルトがスライド可能)には、グラウト柱が座屈しない限り軟弱地盤を締付ける事が出来ない断面構造となっている。
このようなこれまでの地盤アンカーの断面構造をコンクリート法枠内をアンカー軸を中心にしてアンカーボルトを傷めずにコンクリートをコアカッターにより抜き取り、法枠1とグラウト柱5を分離し空洞内に弾性体6を充填し収縮装置6aを構成し、アンカー工法の機能改善を図る技術を開発したことにより、法枠を取り壊して復元する工法や、新たに地盤アンカーを埋設して対応するより経済的であることが判明した。
このようなこれまでの地盤アンカーの断面構造をコンクリート法枠内をアンカー軸を中心にしてアンカーボルトを傷めずにコンクリートをコアカッターにより抜き取り、法枠1とグラウト柱5を分離し空洞内に弾性体6を充填し収縮装置6aを構成し、アンカー工法の機能改善を図る技術を開発したことにより、法枠を取り壊して復元する工法や、新たに地盤アンカーを埋設して対応するより経済的であることが判明した。
以上に説明した様に、今後の新たに工事する法枠工事する場合のアンカー機能の改善策は既に[特許文献1]特許第4804561で実施されているが、これまでの既設のアンカー機能の改善策工法について提案された現場は無く、この様な発明により容易に経済的にアンカー機能の復元が可能となり画期的な発明となった。
1 コンクリート法枠等
2 アンカーボルト
3 締付け装置(ナット等)
4 座金
5 グラウト柱
6 弾性体等からなる充填材
7a コアカッター本体
7b コアカッター脚部
7c コアカッター
8 コアカッター脚部の取付けボルト
9 地盤のスベリ線
10 アンカー軸の法線
A−A 位置断面図
B−B 位置断面図
C−C 位置断面図
D−D 位置断面図
G1 軟弱地盤
G2 基盤面
H1 地盤のスベリ層厚さ
H2 基盤
H3 締付け後のスベリ層の厚さ
h1 法枠厚さ
h2 コアカッターによる溝切り深さ
h3 グラウト柱の抜き取り残量分
h4 コンクリート法枠の取り壊し分(収縮装置区間)
h5 法枠が締付けにより降下出来る高さ
h6 アンカー頭部とコアカッターによる溝切り深さまでの高さ
h7 法枠が降下する量(法面が浸食された量)
h8 収縮装置高さがh7分だけ圧縮された内部有効空間高さ
t 溝切り厚さ
φ1 コアカッターによる溝切り外径、及びコアカッター7cの外径
φ2 コアカッターによる溝切り内径
θ 斜面勾配
β 法枠表面とアンカー軸方向との角度
2 アンカーボルト
3 締付け装置(ナット等)
4 座金
5 グラウト柱
6 弾性体等からなる充填材
7a コアカッター本体
7b コアカッター脚部
7c コアカッター
8 コアカッター脚部の取付けボルト
9 地盤のスベリ線
10 アンカー軸の法線
A−A 位置断面図
B−B 位置断面図
C−C 位置断面図
D−D 位置断面図
G1 軟弱地盤
G2 基盤面
H1 地盤のスベリ層厚さ
H2 基盤
H3 締付け後のスベリ層の厚さ
h1 法枠厚さ
h2 コアカッターによる溝切り深さ
h3 グラウト柱の抜き取り残量分
h4 コンクリート法枠の取り壊し分(収縮装置区間)
h5 法枠が締付けにより降下出来る高さ
h6 アンカー頭部とコアカッターによる溝切り深さまでの高さ
h7 法枠が降下する量(法面が浸食された量)
h8 収縮装置高さがh7分だけ圧縮された内部有効空間高さ
t 溝切り厚さ
φ1 コアカッターによる溝切り外径、及びコアカッター7cの外径
φ2 コアカッターによる溝切り内径
θ 斜面勾配
β 法枠表面とアンカー軸方向との角度
Claims (2)
- 土中内の削孔に挿入されたアンカーボルトと、当該削孔に注入されたグラウトが硬化して形成されたグラウト柱とを備えた既設の地盤アンカーの締付け装置のアンカー機能を復元する方法であって、
前記既設の地盤アンカーの頭部が土中内に形成された前記グラウト柱とコンクリート法枠等が一体化して前記アンカー機能が阻害されていることから、コアカッター等により前記アンカーボルトを中心に前記コンクリート法枠の厚さ分と地盤内に形成された前記グラウト柱の一部を取り除いて空洞を形成し、前記空洞内に収縮可能な弾性材を充填して収縮装置を構成し、前記コンクリート法枠と前記グラウト柱とを分離して前記アンカー機能の改善を図る地盤アンカー締付け装置の復元工法。 - 請求項1記載の地盤アンカー締付け装置の復元工法であって、
前記コアカッターにより必要深さまでアンカー軸を中心に円形の溝切りを図るために既設の露出した前記アンカーボルトと前記コアカッターの回転軸を調整ボルトにより連結してそれぞれの軸方向を同じ向きにしてコアカッター本体を固定し、その後に前記調整ボルトを取り外し前記コアカッターにより溝切りを図り、円形の溝が形成された内部において前記アンカーボルトを除き前記コンクリート法枠および前記グラウト柱を取り除いて前記空洞を形成し、前記空洞内に収縮可能な弾性材を充填して前記コンクリート法枠と前記地盤アンカーとを分離して前記アンカー機能の改善を図る地盤アンカー締付け装置の復元工法。
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2014
- 2014-01-31 JP JP2014030031A patent/JP6209461B2/ja active Active
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