JP2021127573A - Earth anchor structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アースアンカー構造に関する。 The present invention relates to an earth anchor structure.
特許文献1には、傾斜した支持基盤上に構造物を安定支持する基礎の施工方法が開示されている。ここでは、傾斜した支持基盤に対して所定の地盤高に構造物を安定的に支持するために、構造物の施工面と支持基盤との間にある軟弱な地層を全域に渡って掘削除去した後、ラップルコンクリートを打設して、支持基盤に密着させた状態で所定高さに構築された基礎コンクリートが開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、例えば、建物の根入れ深さが異なることにより偏土圧を受ける建物に適用した場合には、基礎コンクリートによって建物の施工面を安定支持できたとしても偏土圧により建物の転倒は防止することは容易ではない。
However, in the invention described in
本発明は上記事実を考慮し、両側の外壁の根入れ深さが異なることにより偏土圧を受ける建物において建物の転倒を防止することができるアースアンカー構造を得ることを目的とする。 In consideration of the above facts, it is an object of the present invention to obtain an earth anchor structure capable of preventing the building from tipping over in a building subject to unbalanced earth pressure due to different rooting depths of the outer walls on both sides.
第1態様のアースアンカー構造は、両側の外壁の根入れ深さが異なり偏土圧を受ける建物と、前記建物の中心から根入れが深い外壁側に設けられ、前記建物の直接基礎に固定されると共に地盤において鉛直方向に沿って延在されたアースアンカーと、を備える。 The earth anchor structure of the first aspect is provided on the outer wall side where the rooting depth is deep from the center of the building and the building which receives unbalanced earth pressure because the rooting depths of the outer walls on both sides are different, and is fixed to the direct foundation of the building. It also has an earth anchor that extends along the vertical direction in the ground.
第1態様のアースアンカー構造によれば、建物の中心から根入れが深い外壁側の直接基礎にアースアンカーが設けられている。段差地のような地盤に根入れされた建物は横方向へ滑動しづらい。しかし、両側の外壁の根入れ深さが異なると建物が偏土圧を受け、根入れが深い外壁側に引抜力が発生して建物が転倒する力が生じる可能性がある。このため、建物の中心から根入れが深い外壁側の直接基礎にアースアンカーを設けることにより建物の転倒を抑制することができる。 According to the earth anchor structure of the first aspect, the earth anchor is provided on the direct foundation on the outer wall side deeply rooted from the center of the building. Buildings that are rooted in the ground, such as steps, are difficult to slide laterally. However, if the embedding depths of the outer walls on both sides are different, the building may receive unbalanced earth pressure, and a pulling force may be generated on the outer wall side where the embedding is deep, causing a force to overturn the building. For this reason, it is possible to prevent the building from tipping over by providing an earth anchor directly on the foundation on the outer wall side, which is deeply rooted from the center of the building.
第2態様のアースアンカー構造は、第1態様のアースアンカー構造において、前記アースアンカーにより前記直接基礎に与えられる引張力は、前記建物の重量と両側の外壁の根入れ深さにより設計される。 In the earth anchor structure of the second aspect, in the earth anchor structure of the first aspect, the tensile force applied to the foundation directly by the earth anchor is designed by the weight of the building and the penetration depth of the outer walls on both sides.
第2態様のアースアンカー構造によれば、建物重量と両側の外壁の根入れ深さより直接基礎に与える引張力を設計することで、経済的なアースアンカーの本数を算出することができる。 According to the earth anchor structure of the second aspect, the number of economical earth anchors can be calculated by designing the tensile force directly applied to the foundation from the weight of the building and the depth of penetration of the outer walls on both sides.
第3態様のアースアンカー構造は、第2態様のアースアンカー構造において、前記引張力は、前記アースアンカーに付加されたプレストレスにより調整可能とされる。 In the earth anchor structure of the third aspect, in the earth anchor structure of the second aspect, the tensile force can be adjusted by the prestress applied to the earth anchor.
第3態様のアースアンカー構造によれば、プレストレスにより引張力を調整できるため、例えば、小規模建物のように比較的底部の面積が小さく、アースアンカーを多数固定することが困難となる建物であっても効率的に引張力を調整することができる。 According to the earth anchor structure of the third aspect, since the tensile force can be adjusted by prestress, for example, in a building such as a small building where the area of the bottom is relatively small and it is difficult to fix a large number of earth anchors. Even if there is, the tensile force can be adjusted efficiently.
以上説明したように、本発明に係るアースアンカー構造は、両側の外壁の根入れ深さが異なることにより偏土圧を受ける建物において建物の転倒を防止することができるという優れた効果を有する。 As described above, the earth anchor structure according to the present invention has an excellent effect that it is possible to prevent the building from tipping over in a building that receives unbalanced earth pressure due to the difference in the depth of penetration of the outer walls on both sides.
以下、図1〜図12を用いて、本実施形態に係るアースアンカー構造10の一実施形態について説明する。なお、以下の図において、矢印UPは建物上方側を示している。
Hereinafter, an embodiment of the
図1には、本実施形態に係るアースアンカー構造10が採用された建物12が示されている。建物12は、例えば、鉄筋コンクリート製の柱14及び梁16により構成された3階建ての構造とされている。また、建物12は、設置される敷地の面積とほぼ同一の平面積で構成されている。このため、例えば、杭、布基礎、フーチング等の基礎構造物を建物12の外周部に施工することが困難な狭小敷地に立地された、いわゆる小規模建物とされている。
FIG. 1 shows a
建物12は直接基礎18とされており、荷重を良好な地盤30の底付面31に直接伝達する。さらに、建物12は、外壁20A、20Bの地盤30への根入れ深さD1、D2が異なる。このため、地盤30への根入れ深さD1が深い側の外壁20Aへ作用する土圧EP1と根入れ深さD2が浅い側の外壁20Bへ作用する土圧EP2が異なる。これにより、両側の土圧EP1、EP2の差となる偏土圧UEPが発生し、根入れ深さD1が深い側から根入れ深さD2が浅い側へ向けて傾倒させる方向に引抜力(傾倒モーメント)を生じさせる。
The
直接基礎18は、建物上下方向(鉛直方向)に沿って延在されたアースアンカー22を介して地盤30に固定されている。アースアンカー22は、偏土圧UEPにより生じる傾倒モーメントを打ち消し、建物12を安定させるために建物12の中心CLから根入れが深い外壁20A側に集中的に配置されている。アースアンカー22の上端部は直接基礎18に固定され、アースアンカー22の下端部は地盤30へ埋め込まれている。
The
(アースアンカー)
図12には建物12に設置されたアースアンカー22の断面図が示されている。アースアンカー22は、以下の工程で施工される。図2に示されるように、直接基礎18上に、例えば、ロータリーパーカッション等の削孔機32を設置し、ケーシングパイプ34を用いた中堀りを行うことによりアースアンカー定着用の孔36を削孔する。図3に示されるように、削孔された孔36にはケーシングパイプ34が設けられ(挿入され)、ケーシングパイプ34の中にはアースアンカー組立体38が仮挿入される。
(Earth anchor)
FIG. 12 shows a cross-sectional view of the
図12に示されるように、アースアンカー組立体38は、アンボンドPC鋼より線44と、厚肉鋼管状に形成された耐荷体46と、薄肉のポリエチレン等の合成樹脂製パイプにより形成された自由長部シース48と、を含んで構成されている。アンボンドPC鋼より線44は、建物上下方向に沿って延在され、下端側に設けられた先端部支圧板42が圧着グリップ40に止着されている。耐荷体46は、アンボンドPC鋼より線44の建物下方側においてその外周部に沿って形成されている。また、耐荷体46の外周面にはアースアンカー組立体38の径方向外側(建物水平方向外側)へ向けて突出され、建物上方(鉛直上方)へ向けて引張力が作用した際に効力を生じさせるためのフシが形成されている。自由長部シース48は、耐荷体46の上端から直接基礎18へ向けて建物上下方向に沿って延在されると共にアンボンドPC鋼より線44を被覆する。
As shown in FIG. 12, the
圧着グリップ40には、先端部支圧板42へ固着された先端部キャップ50が圧着グリップ40を覆うように設けられ、圧着グリップ40と先端部キャップ50の間には防錆油等の錆止め充填材52が注入充填されている。これにより、圧着グリップ40は、二重に防錆処理が施されている。
The
図3に示されるように、合成樹脂製パイプの自由長部シース48(図12参照)は、孔36内に充満される削孔水よりも比重が大きくなるように構成されている。このため、アースアンカー組立体38を軽量に構成した上で削孔水の浮力により浮上することなく孔36に仮挿入することができる。
As shown in FIG. 3, the free length sheath 48 (see FIG. 12) of the synthetic resin pipe is configured to have a higher specific gravity than the drilled water filled in the
図4に示されるように、孔36内へ仮挿入したアースアンカー組立体38の自由長部シース48及び耐荷体46(図12参照)の内部には先端部支圧板42(図12参照)までグラウトホース56が挿入される。挿入されたグラウトホース56のアースアンカー組立体38の下端側からセメントミルク等の注入材58(図12参照)が充填される。このため、アースアンカー組立体38内の気密性が高めることができ、アンボンドPC鋼より線44は、自身に設けられたアンボンドシースと、自由長部シース48又は耐荷体46と、注入材58と、により三重に防錆されている。なお、注入材58によりアースアンカー組立体38の重量が増加するため、削孔水の浮力に対して浮き上がることなく孔36に配置することができる。
As shown in FIG. 4, the tip bearing plate 42 (see FIG. 12) is inside the
図5に示されるように、仮挿入されたアースアンカー組立体38は、一旦孔36の外側(直接基礎18側)ヘ向けて、例えば、レッカー等により垂直に吊り出される(吊り上げられる)。図6に示されるように、アースアンカー組立体38(図12参照)が吊り出された孔36には、グラウトホース56が孔36の底部へ達するまで挿入され、孔36の底部側からセメントミルク等の注入材58が注入される。注入材58は、孔36に充填され、削孔水と置換される。
As shown in FIG. 5, the temporarily inserted
図7に示されるように、注入材58が充填された孔36には、吊り上げられていたアースアンカー組立体38が本挿入される。アースアンカー組立体38の中にも注入材58が充填されているため、孔36に充填された注入材58により生じる浮力により浮きあがることなくアースアンカー組立体38を挿入することができる。
As shown in FIG. 7, the suspended
図8に示されるように、アースアンカー組立体38の本挿入が完了した後のケーシングパイプ34の上端部には加圧ヘッド60が接続される。さらに、ケーシングパイプ34はアースアンカー定着長LTの略1/2だけ引き上げられ、グラウトホース62を通じて孔36に注入材58が加圧注入される。これにより、注入材58の注入圧力によって孔36の内壁面が押し拡げられ、大径根部64を下端部に形成される。
As shown in FIG. 8, the
図9に示されるように、ケーシングパイプ34はさらにアースアンカー定着長LTの略1/2だけ引き上げられ、注入材58が加圧注入される。これにより、アースアンカー組立体38の下端部には大径根部64が形成され、耐荷体46(図12参照)が大径根部64を通じて周辺の地盤30からの反力を受けることによりアースアンカー22が地盤30に固定される。
As shown in FIG. 9, the
図10に示されるように、引張鋼材66(アンボンドPC鋼より線44)は、所定の初期張力が付与された状態で直接基礎18に定着(固定)される。これにより、引張鋼材66から直接基礎18に下向きの反力(圧縮力)が作用し、直接基礎18が地盤30の底付面31に圧接した状態で固定される。つまり、引張鋼材66によって、直接基礎18にプレストレスが導入される。引張鋼材66の固定された直接基礎18よりも建物上方側に突出した部分には、引張鋼材66の外形よりも大きな外形を有する略ハット状に形成された頭部キャップ68が配置される(被せられる)。これによりアースアンカー組立体38の上端部には防錆処理が施されている。
As shown in FIG. 10, the tension steel material 66 (unbonded PC steel stranded wire 44) is directly fixed (fixed) to the
図11に示されるように、アースアンカー組立体38の自由長部シース48の上端部には頭部シース70が嵌め込まれており、直接基礎18は頭部シース70の上面まで打設されている。また、自由長部シース48の上端と頭部シース70の間にはパッキン72が配置され、パッキン72と頭部シース70の建物上方側には頭部支圧板74が配置されている。これにより、空気や水が頭部シース70と自由長部シース48との隙間を通じて自由長部シース48の内側へ侵入することが遮断されている。
As shown in FIG. 11, a
頭部支圧板74の建物上方側には定着金具76が配置され、定着金具76と引張鋼材66の間には定着くさび78が配置されている。アンボンドPC鋼より線44は定着くさび78によって定着金具76へ定着されている。アンボンドPC鋼より線44は、例えば、ストロングホールドジャッキ(図示省略)を用いた、いわゆるストロングホールド工法におけるコントロールセッティング法により所定の大きさの張力が付与された上でし、定着金具76へ定着されている。これにより、アースアンカー22が建物12を建物下方側へ(鉛直下向きへ)引張るための引張力Fを設定することができる。
A fixing metal fitting 76 is arranged on the upper side of the building of the
定着金具76に形成された注入孔(図示省略)から自由長部シース48の建物上方側の空洞部分を埋めるように錆止め充填材80が充填されている。これにより、自由長部シース48内は錆止め充填材80で充填されている。また、PC鋼より線44は、再緊張に必要な長さの余長部を残して切断される。これにより、PC鋼より線44の引張鋼材66及び定着金具76は、頭部キャップ68により覆われている。
The rust
頭部キャップ68の建物下方側において頭部支圧板74と当接する部分には、当該当接する部分の外周形状に沿ってOリング82が配置されると共にボルト84が建物上下方向に沿って挿通されている。これにより、頭部キャップ68がOリング82によりシールされた状態で頭部支圧板74に固定されている。また、頭部キャップ68の内部には、錆止め充填材80が充填されている。このため、PC鋼より線44及び定着金具76は空気に触れることなく錆止め充填材80とのみ接触する。頭部キャップ68は脱着可能に構成されているため、頭部キャップ68を取り外すと共に錆止め充填材80を排出させることにより、引張鋼材66に付与する張力を変更することができる。
An O-
アースアンカー22により直接基礎18に与えられる引張力Fは、建物12の重量(自重)と両側の外壁20A、20Bの根入れ深さD1、D2により設計される。はじめに、偏土圧UEPにより生じる傾倒モーメントを算出する。次に、傾倒モーメントを上回りかつ、例えば、風圧力、地震等による外力に対しても建物12を安定して構築できる所定のモーメントを生じさせることができるように建物12の中心CLからアースアンカー22までの建物水平方向の距離DTから建物下向きの力を算出する。引張力Fは、このように算出された建物下向きの力から建物12の自重による成分Mを除くことにより算出することができる。また、アースアンカー22が複数設けられている場合は、全体として引張力Fが所定の大きさになるよう個別のアースアンカー22の張力と建物12の中心からの距離DTが各々設定される。
The tensile force F directly applied to the
(作用並びに効果)
次に、本実施形態に係るアースアンカー構造10の作用並びに効果について説明する。
(Action and effect)
Next, the operation and effect of the
本実施形態に係るアースアンカー構造10によれば、建物12の中心CLから根入れ深さD1が深い外壁20A側の直接基礎18にアースアンカー22が設けられている。段差地のような地盤30に根入れされた建物12は横方向へ滑動しづらい。しかし、両側の外壁20A、20Bの根入れ深さD1、D2が異なると建物12が偏土圧UEPを受け、根入れ深さD1が深い外壁20A側に傾倒モーメントにより建物12が傾倒する可能性が生じる。このため、建物12の中心CLから根入れ深さD1が深い外壁20A側の直接基礎18にアースアンカー22を集中的に配置することにより建物12の傾倒を抑制することができる。
According to the
また、本実施形態に係るアースアンカー構造10によれば、建物12の重量と両側の外壁20A,20Bの根入れ深さD1、D2より直接基礎18に与える引張力Fを設計することで、経済的なアースアンカー22の本数を算出することができる。
Further, according to the
さらに、本実施形態に係るアースアンカー構造10によれば、プレストレスにより引張力Fを調整できるため、例えば、小規模建物のように比較的底部の面積が小さく、アースアンカーを多数固定することが困難となる建物であっても効率的に引張力Fを調整することができる。
Further, according to the
以上説明したように、本実施形態に係るアースアンカー構造10は、両側の外壁20A,20Bの根入れ深さD1、D2が異なることにより偏土圧を受ける建物12において建物12の転倒を防止することができる。
As described above, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and it is needless to say that the present invention can be carried out without departing from the gist of the present invention.
なお、本発明の実施形態では建物12と敷地との関係でアースアンカー22を鉛直方向に沿って打ち込んだが、これに限らず、敷地が広い場合には根入り深さの深い側へ鉛直方向に対して斜めにアースアンカーを打ち込んでもよい。これにより、アースアンカーの本数を減らすことができる。
In the embodiment of the present invention, the
10 アースアンカー構造
12 建物
18 直接基礎
20 外壁(外壁)
20A 外壁(外壁)
20B 外壁(外壁)
22 アースアンカー
D1 根入れ深さ
D2 根入れ深さ
10
20A outer wall (outer wall)
20B outer wall (outer wall)
22 Earth Anchor D1 Rooting Depth D2 Rooting Depth
Claims (3)
前記建物の中心から根入れが深い外壁側に設けられ、前記建物の直接基礎に固定されると共に地盤において鉛直方向に沿って延在されたアースアンカーと、
を備えたアースアンカー構造。 Buildings that receive unbalanced earth pressure with different depths of penetration of the outer walls on both sides,
An earth anchor that is provided on the outer wall side that is deeply rooted from the center of the building, is fixed to the direct foundation of the building, and extends along the vertical direction in the ground.
Earth anchor structure with.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020021246A JP2021127573A (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Earth anchor structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020021246A JP2021127573A (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Earth anchor structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021127573A true JP2021127573A (en) | 2021-09-02 |
Family
ID=77488133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020021246A Pending JP2021127573A (en) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | Earth anchor structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021127573A (en) |
-
2020
- 2020-02-12 JP JP2020021246A patent/JP2021127573A/en active Pending
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