JP2017203248A - グラウンドアンカー及び施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】テンドン拘束長周囲の地盤が劣化しても新たにアンカーを打つ必要がなく、アンカーの延命化を行うことが出来るグラウンドアンカーとその施工方法の提供。【解決手段】本発明のグラウンドアンカー（１０）は、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）及び第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）が同一のアンカー孔（Ｈ）に挿入されており、第１のアンカー体（１）は第２のアンカー体（２）よりも短く、第１のアンカー体（１）のテンドン拘束長（Ｌ１）は第２のアンカー体（２）のテンドン拘束長（Ｌ２）よりも地上側に位置している。【選択図】図２

Description

本発明はグラウンドアンカーに関し、より詳細にはテンドン拘束長がアンカーの緊張力を支持することが出来る期間（或いはアンカーの寿命）を長期化することが出来るグラウンドアンカーと、その施工方法に関する。

グラウンドアンカーでは、アンカー孔内に張力支持材（テンドン）を挿入すると共、当該アンカー孔の地中側先端から所定範囲に固化材を充填してテンドン拘束長を形成して、テンドンを固定していた（例えば、特許文献１参照）。
そして、例えばジャッキの様な張力付与装置により、テンドンの地上側端部を把持して引っ張り、必要な張力が付加された後にテンドンの地上側端部を定着具で固定する。定着具で固定した後、張力付与装置とテンドンとの係合を解除すれば、テンドンは引張力が付加された状態で固定され、当該引張力（アンカーの緊張力）はテンドン拘束長により支持される。

ここで、アンカー自体は劣化しなくても、アンカーの緊張力を支持しているテンドン拘束長周囲の地盤が劣化して（例えば、細かく破砕して剛性が欠如して）、アンカーの緊張力を支持できなくなる場合が存在する。そしてテンドン拘束長周囲の地盤が緊張力を支持できなくなると、アンカー体が地上側に抜き出てしまう恐れがある。
係る事態を防止するため、テンドン拘束長周囲の地盤が緊張力を支持する状態を続行する（アンカーを延命化する）ために、従来は、当該アンカーを掘り返して新たにアンカーを打つか、或いは、当該アンカーを埋め殺して新しいアンカーを別途打つことにより対処していた。

しかし、従来のアンカー延命化の手法では、施工当初にアンカーを打ち、且つ、テンドン拘束長周囲の地盤が劣化した際に新たにアンカーを打つので、合計２回に亘ってアンカーを打たなければならず、アンカー延命化のコストが高騰化してしまう。
そして、テンドン拘束長周囲の地盤が劣化した際に新たにアンカーを打つことなく、アンカー体が地上側に抜け出てしまうことを防止する有効な技術は、現時点では提案されていない。

特開平７−２８６３２７号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、テンドン拘束長周囲の地盤が劣化しても新たにアンカーを打つ必要がなく、アンカーの延命化を行うことが出来るグラウンドアンカーとその施工方法の提供を目的としている。

本発明のグラウンドアンカー（１０）は、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）及び第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）が同一のアンカー孔（Ｈ：ボーリング孔）に挿入されており、
第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）は第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）よりも短く、
第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ１）は第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ２）よりも地上側に位置していることを特徴としている。

本発明のグラウンドアンカー（１０）においては、アンカー孔（Ｈ：ボーリング孔）内で第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）の張力支持材（１Ａ：テンドン）は第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）の張力支持材（２Ａ：テンドン）よりも半径方向外側に位置しているのが好ましい。

また本発明のグラウンドアンカー施工方法は、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）及び第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）よりも長い第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）を同一のアンカー孔（Ｈ：ボーリング孔）内に挿入し、
当該アンカー孔（Ｈ：ボーリング孔）に固化材（Ｃ：例えばグラウト）を充填して、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ１）を第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ２）よりも地上側に位置させて、
第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）にのみ緊張力を作用させて定着具（１Ｂ）で固定することを特徴としている。

本発明のグラウンドアンカー施工方法において、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ１）の周囲地盤が第１のアンカー体（１）に作用する緊張力を支持できない（テンドン拘束長Ｌ１の周囲地盤が劣化した）場合に、第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）に緊張力を作用させて定着具（２Ｂ）で固定することが好ましい。
本発明のグラウンドアンカー施工方法の実施に際しては、アンカー孔（Ｈ）内で第１のアンカー体（１）の張力支持材（１Ａ）を第２のアンカー体（２）の張力支持材（２Ａ）よりも半径方向外側に位置させるのが好ましい。

上述した構成を具備する本発明によれば、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）及び第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）よりも長い第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）を同一のアンカー孔（Ｈ：ボーリング孔）に挿入し、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ１）は第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ２）よりも地上側に位置させているので、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）にのみ緊張力を作用させて定着具（１Ｂ）で固定すれば、第１のアンカー体（１）のテンドン拘束長（Ｌ１）周囲の地盤のみがアンカー体に作用する緊張力を支持し、第２のアンカー体（２）のテンドン拘束長（Ｌ２）周囲の地盤は緊張力が作用しない。
そのため、第１のアンカー体（１）のテンドン拘束長（Ｌ１）周囲の地盤のみが劣化し、第２のアンカー体（２）のテンドン拘束長（Ｌ２）周囲の地盤は劣化しない。

アンカー施工から長期間が経過して、アンカー体に作用する緊張力を支持している第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体１）のテンドン拘束長（Ｌ１）周囲の地盤が劣化して、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ１）の周囲地盤が第１のアンカー体（１）に作用する緊張力を支持できなくなれば、第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）に緊張力を作用させて定着具（２Ｂ）で固定することにより、第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ２）の周辺地盤が第２のアンカー体（２）に作用する緊張力を支持することが出来る。
ここで、劣化したのは第１のアンカー体（１）のテンドン拘束長（Ｌ１）周囲の地盤であり、第２のアンカー体（２）のテンドン拘束長（Ｌ２）周囲の地盤は劣化していないので、当該アンカー孔（Ｈ：ボーリング孔：先行使用アンカー１が配置されているアンカー孔）において、アンカー体のテンドン拘束長がアンカー体に作用する緊張力を支持する状態が保持され、アンカーの延命化が達成される。

また本発明において、アンカー孔（Ｈ：ボーリング孔）では第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）の張力支持材（１Ａ：テンドン）が第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）の張力支持材（２Ａ：テンドン）よりも半径方向外側に位置していれば、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ１）と第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長（Ｌ２）は、共に、周囲の地盤と良好に一体化して、第１のアンカー体（１：先行使用アンカーのアンカー体）或いは第２のアンカー体（２：延命用アンカーのアンカー体）に作用する緊張力を確実に支持することが出来る。

本発明の実施形態を示す説明断面図である。 本発明の実施形態の施工の一工程であって、施工直後の状態を示す説明断面図である。 施工から長時間が経過して、延命化を施した状態を示す説明断面図である。 実施形態におけるテンドンの配置の一例を図１〜図３で示す断面と直交する断面で模式的に示す説明図である。 法面におけるすべり面を示す説明図である。 施工当初に推定されていたすべり面よりも実際のすべり面が拡がっていた場合に実施形態を適用した場合の説明断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図示の実施形態の概要を示す図１において、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）と第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）が、地盤Ｇに穿孔されたアンカー孔Ｈ（ボーリング孔）に挿入されている。
第１のアンカー体１（の張力支持材或いはテンドン１Ａ）は第２のアンカー体２（の張力支持材或いはテンドン２Ａ）よりも短く、そのため、第１のアンカー体１のテンドン拘束長Ｌ１は、第２のアンカー体２のテンドン拘束長Ｌ２よりも地上側（図１では上方）に位置している。

第１のアンカー体１は、アンカー孔Ｈの口元（アンカー孔Ｈの地上側端部）から所定深さまでシース３で被覆されて、第１のアンカー体１のテンドン自由長を構成している。そして第１のアンカー体１のテンドン自由長よりも深い領域（シース３で被覆されていない範囲）が、アンカー体１のテンドン拘束長Ｌ１を構成している。
同様に、第２のアンカー体２は、アンカー孔Ｈの口元（アンカー孔Ｈの地上側端部）から所定深さ位置までシース４で被覆されて、第２のアンカー体２のテンドン自由長を構成している。そして第２のアンカー体２におけるテンドン自由長よりも深い領域（シース４で被覆されていない範囲）が、アンカー体２のテンドン拘束長Ｌ２を構成している。
上述した様に、第１のアンカー体１のテンドン拘束長Ｌ１は、第２のアンカー体２のテンドン拘束長Ｌ２よりも地上側に位置しており、第１のアンカー体１のテンドン拘束長Ｌ１と第２のアンカー体２のテンドン拘束長Ｌ２は深さ方向（図１の上下方向）の位置について、重複してはいない。

第１のアンカー体１と第２のアンカー体２が挿入されているアンカー孔Ｈ（ボーリング孔）は、防錆のため、口元（アンカー孔Ｈの地上側端部）までグラウト材Ｃ（固化材）が充填されている。そして口元（アンカー孔Ｈの地上側端部）までグラウト材Ｃ（固化材）を充填することにより、第１のアンカー体１と第２のアンカー体２のテンドン拘束長Ｌ１、Ｌ２にグラウト材Ｃが確実に行き渡る（到達し、浸透する）。
明確には図示されていないが、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）と第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）の本数は同一でなくても良い。例えば、将来、地滑りが大きくなることが予想されている場合には、第１のアンカー体１の本数よりも第２のアンカー体２の本数を多くすることが出来る。換言すれば、第１のアンカー体１と第２のアンカー体２の本数或いはその割合は、ケース・バイ・ケースで決定される。

図２は、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）にのみ緊張力（張力）を作用させた状態を示している。
図１で示す状態から第１のアンカー体１に緊張力（張力）を作用させる際には、グラウト材Ｃがアンカー孔Ｈ内で固化した状態で、第１のアンカー体１の地上側頭部に定着具１Ｂを設置する。そして、第１のアンカー体１の地上側端部（頭部）近傍を図示しないジャッキで把持する。

そして図示しないジャッキにより、第１のアンカー体１の頭部を引っ張り、緊張力（張力）を作用させる（緊張力を付加する）。第１のアンカー体１に緊張力を作用させたならば、第１のアンカー体１の頭部を定着具１Ｂに固定する。
第１のアンカー体１を定着具１Ｂへ固定する際は、くさび機構（図示しない）を使用して、テンドン１Ａを定着具１Ｂに固定することが出来る。但し、第１のアンカー体１のテンドン１Ａが雄ネジを形成した異形棒鋼で構成されており、当該雄ネジと螺合するナットで定着具１Ｂが構成されていれば、当該ナットを締め込むことにより、第１のアンカー体１のテンドン１Ａを定着具１Ｂで固定することが出来る。
第１のアンカー体１のテンドン１Ａを定着具１Ｂで固定したならば、図示しないジャッキを取り外す。これにより、第１のアンカー体１のテンドン１Ａに緊張力が作用する。
図２で示す様に、この状態では第１のアンカー体１のテンドン１Ａにのみ緊張力（引張力）が作用しており、第２のアンカー体２には緊張力（張力）が作用していない。そのため、図２では第２のアンカー体２には定着具が設置されていない。なお、図２における符号１Ｃは支圧板を示す。

図２を参照して説明した様に第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体１）に緊張力を付加した結果、第１のアンカー体１のテンドン拘束長Ｌ１の周囲の地盤のみがアンカー体に作用する緊張力（張力）を支持する。
一方、第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）には緊張力（張力）が作用しないので、第１のアンカー体１に緊張力が作用しても、第２のアンカー体２のテンドン拘束長Ｌ２の周囲の地盤には、第１のアンカー体１に作用する緊張力（張力）を支持しない。
そのため、グラウンドアンカー施工から長時間が経過して、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長Ｌ１の周囲の地盤が劣化しても、第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長Ｌ２の周囲の地盤は劣化しない。

グラウンドアンカー施工から長期間が経過して、アンカー体に作用する緊張力を支持している第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長Ｌ１の周囲の地盤が劣化すると、例えば当該地盤は細分化されて剛性を喪失し、テンドンに作用する緊張力が支持できなくなる。
第１のアンカー体１のテンドン拘束長Ｌ１の周囲の地盤が劣化したか否か（アンカー体に作用する緊張力を支持できなくなっているか否か）は、例えば、リフトオフ試験や、目視によりアンカー体が地上側に飛び出ているのを確認することにより、判断することが出来る。テンドン拘束長Ｌ１の周囲の地盤が劣化すると、第１のアンカー体１に作用する緊張力が支持できなくなり、第１のアンカー体１が地上側に飛び出てくるので、目視により視認することが可能である。

第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長Ｌ１の周囲の地盤が劣化した場合には、図３で示す様に、第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）の頭部（地上側端部）に定着具２Ｂを設置し、図示しないジャッキで緊張力を作用させた後に定着具２Ｂで固定する。
なお図３において、地盤が劣化した領域を符号Ｒで示している。

第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長Ｌ１の周囲の地盤が劣化したためアンカー体に作用する緊張力が支持できなくなったことを、例えばリフトオフ試験や目視により確認したならば、アンカー体２の地上側頭部に定着具２Ｂを設置する。ここで、図３の符号２Ｃは支圧板を示す。
そして、第２のアンカー体２の頭部近傍に図示しないジャッキを設置し、当該ジャッキで第２のアンカー体２の頭部を把持して引張力（緊張力）を付加する。その後、第２のアンカー体２の頭部を定着具２Ｂに固定し、図示しないジャッキを取り外す。
図３において、第２のアンカー体２に作用する緊張力（引張力）は、第２のアンカー体２のテンドン拘束長Ｌ２の周囲の地盤が支持する。

上述した様に第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）には（図２で示す状態では）緊張力が作用していないので、第２のアンカー体２のテンドン拘束長Ｌ２の周辺地盤は劣化しておらず、図３で図示しないジャッキにより緊張力が作用しても、第２のアンカー体２に作用する緊張力を確実に支持することが出来る。
その結果、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長Ｌ１の周囲の地盤が劣化しても、第１のアンカー体１と同一のアンカー孔Ｈ（同一箇所）において、テンドン拘束長Ｌ２の周辺地盤により、第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）に付加された緊張力が支持される。すなわち、テンドン拘束長周辺地盤（Ｌ２）が緊張力を支持する状態が達成され、アンカー延命化が出来る（アンカーの寿命が延長される）。

図示の実施形態では、第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）に緊張力を付加するに際しては、図３で示す様に、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）の定着具１Ｂ（図３では図示しない）を取り外し、第１のアンカー体１に付加されていた緊張力を解除している。
しかしアンカーの頭部構造によっては、第１のアンカー体１の緊張力を解除させずに、第２のアンカー体２（延命化アンカーのアンカー体）に緊張力を作用させる場合がある。

図１〜図３で示すアンカー施工の際に、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）と第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）の水平方向断面における配置について、複数のアンカー体１、２を同一のアンカー孔Ｈに配置する場合は、図４（第１のアンカー体１と第２のアンカー体２を、それぞれ３本配置）で示す様に、第１のアンカー体１を第２のアンカー体２よりも半径方向外側に配置する。
図４において、第１のアンカー体１と第２のアンカー体２は、それぞれ３本配置された状態が例示されている。

第１のアンカー体１を第２のアンカー体２よりも半径方向外側に配置するのは、先行使用アンカーを施工する段階から、第１のアンカー体１のテンドン拘束長Ｌ１が確実に周囲の地盤に付着し、緊張力（張力）を支持する様にせしめるためである。すなわち、第２のアンカー体２の半径方向外側に位置している第１のアンカー体１におけるテンドン拘束長Ｌ１において、第１のアンカー体１の周囲には固化材が充填されており、テンドン拘束長Ｌ１周辺の地盤と第１のアンカー体１の間に第２のアンカー体２が存在しない。そして、充填された固化材により第１のアンカー体１はテンドン拘束長Ｌ１周囲の地盤と確実に一体化される。
一方、第２のアンカー体２のテンドン拘束長Ｌ２は、第１のアンカー体１におけるテンドン拘束長Ｌ１よりも深い領域（下方の領域）に構成されるので、テンドン拘束長Ｌ１と同様に、周囲の地盤と良好に一体化して緊張力を確実に支持することが出来る。

仮に、第１のアンカー体１を第２のアンカー体２よりも半径方向内側に配置した場合は、先行使用アンカーを施工した段階で、第２のアンカー体２は、第１のアンカー体１とテンドン拘束長Ｌ１周辺地盤との間に存在して、第１のアンカー体１とテンドン拘束長Ｌ１周辺地盤との一体化を妨げる恐れがある。
なお、施工条件等に起因して、水平方向断面における第１のアンカー体１と第２のアンカー体２の配置は、図４で示す以外の態様が可能である。

図１〜図４では、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）と第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）の何れか一方のみに緊張力を作用させている。しかし、第１のアンカー体１と第２のアンカー体２の双方に同時に緊張力を作用させる場合も存在し、その様な場合が図５、図６で示されている。
例えば図５で示す様に、グラウンドアンカーの施工当初はアンカー体（第１のアンカー体１と第２のアンカー体２）の配置に対してすべり面が点線Ｓ１で示す範囲であると考えられていたが、その後、実際のすべり面が実線Ｓ２で示す範囲であることが判明する場合や、実線Ｓ２で示す範囲まで後発的に拡大してしまう場合が存在する。

図５で示す様に、すべり面が施工当初より広範囲に亘ってしまう場合、すなわち図５において、当初、すべり面は符号Ｓ１で示す範囲であると想定されていたのが、その後の調査等により、図５の符号Ｓ２で示す範囲がすべり面であると判明した場合には、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）のみでは、すべり面Ｓ２に沿った崩落を十分に防止できない可能性が生じる。
その様な場合には、図示の実施形態では、第１のアンカー体１（先行使用アンカーのアンカー体）のテンドン拘束長Ｌ１の周辺の地盤が劣化していなくとも、図６で示す様に、第２のアンカー体２（延命用アンカーのアンカー体）に定着具２Ｂを設置して緊張力を作用させることが出来る。
図６では、アンカー孔Ｈ内に配置された第１のアンカー体１及び第２のアンカー体２は、それぞれの地上側頭部に定着具１Ｂ、２Ｂを設置した上、ジャッキで緊張力を作用（付加）させた後に、それぞれ定着具１Ｂ、２Ｂで固定する。

これにより、第１のアンカー体１と第２のアンカー体２の双方に緊張力が作用することになり、第１のアンカー体１のテンドン拘束長Ｌ１の周囲の地盤と、第２のアンカー体２のテンドン拘束長Ｌ２の周囲の地盤は、共にアンカー体に作用する緊張力を支持することになる。
そのため、一か所のアンカー全体に作用する緊張力（第１のアンカー体１に作用する緊張力と第２のアンカー体２に作用する緊張力の和）を増加して、すべり面Ｓ２に沿って法面が崩落してしまう事態を防止することが出来る。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

１・・・第１のアンカー体（先行使用アンカーのアンカー体）
１Ａ、２Ａ・・・テンドン（張力支持材）
１Ｂ、２Ｂ・・・定着具
１Ｃ、２Ｃ・・・支圧板
２・・・第２のアンカー体（延命用アンカーのアンカー体）
３、４・・・シース
１０・・・グラウンドアンカー
Ｃ・・・グラウト材（固化材）
Ｈ・・・アンカー孔（ボーリング孔）
Ｌ１、Ｌ２・・・テンドン拘束長
Ｓ１、Ｓ２・・・すべり面

Claims (5)

1. 第１のアンカー体及び第２のアンカー体が同一のアンカー孔に挿入されており、
   第１のアンカー体は第２のアンカー体よりも短く、
   第１のアンカー体のテンドン拘束長は第２のアンカー体のテンドン拘束長よりも地上側に位置していることを特徴とするグラウンドアンカー。
2. アンカー孔内で第１のアンカー体の張力支持材は第２のアンカー体の張力支持材よりも半径方向外側に位置している請求項１に記載のグラウンドアンカー。
3. 第１のアンカー体及び第１のアンカー体よりも長い第２のアンカー体を同一のアンカー孔内に挿入し、
   当該アンカー孔に固化材を充填して、第１のアンカー体のテンドン拘束長を第２のアンカー体のテンドン拘束長よりも地上側に位置させて、
   第１のアンカー体にのみ緊張力を作用させて定着具で固定することを特徴とするグラウンドアンカー施工方法。
4. 第１のアンカー体のテンドン拘束長の周囲地盤が第１のアンカー体に作用する緊張力を支持できない場合に、第２のアンカー体に緊張力を作用させて定着具で固定する請求項３に記載のグラウンドアンカー施工方法。
5. アンカー孔内で第１のアンカー体の張力支持材を第２のアンカー体の張力支持材よりも半径方向外側に位置させる請求項３、４の何れかに記載のグラウンドアンカー施工方法。

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