JP2684645B2

JP2684645B2 - グラウンドアンカー定着体

Info

Publication number: JP2684645B2
Application number: JP29754695A
Authority: JP
Inventors: 郁子山田; 邦光山田
Original assignee: 建設基礎エンジニアリング株式会社
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1997-12-03
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JPH08209693A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【この発明の属する技術分野】この発明は地盤に掘削し
た削孔内に挿入してグラウト材を注入して定着するグラ
ウンドアンカーに関するものであり、特にブリージング
水の発生が少なく、作業性の極めて良いセメント系硬化
材をグラウト材として採用したグラウンドアンカー定着
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地中に埋設するアンカーであって、地盤
に掘削した削孔内に挿入してグラウト材を注入して定着
するグラウンドアンカーが使用されている。このような
グラウンドアンカーにおいてグラウト材として使用する
セメントペーストやモルタルでは、一般的に使用されて
いる水セメント比（以下Ｗ／Ｃと表わす）４５〜５０％
のセメント系硬化材で、圧縮強度は２５０〜５００ｋｇ
／ｃｍ²程度を得ることができ、アンカーの定着には強
度の面では大きな問題は発生していない。

【０００３】しかしながら法面などの地山に打設するグ
ラウンドアンカーは、地山面から奥に行く程深くなるよ
う掘削した削孔内に挿入するため、地上面側が高い傾斜
したアンカーとなる。このようなアンカーでは、削孔内
にグラウト材を注入したときに、削孔の地上面側に発生
するブリージング水がグラウンドアンカーの定着強度に
大きな影響を与え、アンカーとしての耐久性が心配され
ているのが現状であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これに対処するために
Ｗ／Ｃを低くすることが試みられているが、ひとつには
Ｗ／Ｃを低くすることがブリージング水の発生を低くす
ることが知られている。しかしながら、Ｗ／Ｃ＝４１％
以下であるとグラウトの流動性が悪くなるため、この練
り上がったグラウトをアンカーケーブルの中に配した注
入パイプを通じて注入を良好に行なえず問題であった。
これを解決する手段として、減水剤やブリージング軽減
剤の使用が試みられているが、これらの薬剤を使用した
結果アンカー引張材が錆付き易くなるという結果を招
き、またこのときの薬剤の使用量の間違いにより、強度
の著しい低下があるとの報告が現場から寄せられてい
る。

【０００５】この発明は以上のような課題を解決するた
めになされたもので、ブリージング水の発生を低くした
耐久性に信頼が高く、また引張材の錆付きや強度の低下
も生じないグラウンドアンカー定着体を提供することを
目的とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明にかかるグラウンドアン
カー定着体は、Ｗ／Ｃの低いセメント系硬化材をグラウ
ト材として採用するもので、特に混練を一次混練と二次
混練に分けて水をそれぞれ添加して分割練りすることに
より、ブリージング水を低く押えるものである。まず、
地盤に掘削した削孔内に複数本の引張材を定着シースの
中に通したアンカーケーブルを挿入する。引張材として
は従来の鋼より線や鋼線が採用できる。定着シースとし
ては、ステンレス製やポリエチレンなど合成樹脂製の周
面に凹凸がある異形シースが使用できる。前記引張材
は、自由長部と定着長部に分かれ、自由長部はポリエチ
レンなどのアンボンドシースに通すか、周囲にグリース
を塗るなどして、アンボンド加工されている。この引張
材の定着長部が前記定着シースの中に配してある。

【０００７】以上のように構成したアンカーケーブルを
地盤に掘削した削孔内に挿入し、定着シースの内外にセ
メント系硬化材であるグラウト材を注入する。注入は、
一般的にはシースの中に配した注入パイプを通して行な
う。グラウト材は、セメントに対し一次水を添加してＷ
／Ｃが３２〜３７％となるように添加して混練する。混
練は通常の現場にて使用するミキサーを使用する。その
後、二次水を添加して合計Ｗ／Ｃが４２〜４８％となる
ように二次混練する。このままペースト状のセメント系
硬化材をグラウト材として使用するか、二次混練時に細
骨材を混入してモルタル状のセメント系硬化材をグラウ
ト材として使用する。

【０００８】セメントに一次水を添加して、Ｗ／Ｃが３
２〜３７％となるよう混練する。これ以下の低いＷ／Ｃ
であると、水の分量が足りず、セメントを通常の現場に
て使用するミキサーでは、セメントの団塊が多く発生す
るだけで、水はセメントに行き渡らず、混練は不可能で
ある。したがってＷ／Ｃ３１％以下であると、現場での
ミキサーでなく、特別のミキサーを使用する必要があ
る。これでは一次混練と二次混練でミキサーを変える必
要があり、作業は極めて非効率的である。

【０００９】Ｗ／Ｃが３２〜３７％であると、セメント
の団塊同士が互いに摺り合って、団塊同士を潰し合う。
つまり一度出来たセメントの団塊を、団塊同士が互いに
ぶつかり合うことによって、互いにくっ付いたセメント
の粒子をばらして、粒子に水が触れるようにする。バラ
けさせたセメントの粒子に水が充分付着することによ
り、余分な水がブリージング水となることを防ぐもので
ある。この後、そのままミキサー内に二次水を添加し
て、二次混練を行ない、フロー値の少ない、つまり流動
性の高いセメント系硬化材とする。このようなセメント
系硬化材をグラウト材として使用することにより、ブリ
ージング水の発生率を低めることができる。また流動性
の高いグラウト材により、注入作業を良好に行なうこと
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、図に示す一実施例に基づきこの発明を
詳細に説明する。図において１は引張材であって、鋼よ
り線が使用されている。引張材１の自由長部はアンボン
ドシース２の中に通してあり、定着長部は剥出しとなっ
ている。この引張材１が複数本束ねられて、自由長部は
ポリエチレン製の合成樹脂シース３の中に通してあり、
定着長部は周面に凹凸が形成されたステンレス製の定着
シース４の中に通してある。シース３・４の中には、引
張材１とともに内注入パイプ５，外注入パイプ６が束ね
て配してある。このようなアンカーケーブルを地盤に掘
削した削孔７内に挿入する。内外注入パイプ５・６を通
じて、グラウト材８を削孔７内に注入する。このグラウ
ト材８として使用するセメント系硬化材を、Ｗ／Ｃを変
えて実験した例を以下に示す。

【００１１】（実験１）まずＷ／Ｃが５０％の場合に
おいて、通常のポルトランドセメント４．０ｋｇに対
し、水２．０ｋｇを一度に添加して混練した実験では、
３時間経過後ブリージング率が４．６％で、２０時間経
過後も２．６％のブリージング率を示した。グラウト材
のワーカビリティーの指標となるフロー値は１１．９秒
を示した。ブリージング率４．６％は、許容値の４％を
大きく超えており、ブリージング水による強度への影響
が大きい。この実験は、これまでグラウンドアンカーの
グラウト材８として一般的に使用されてきたペースト状
のセメント系硬化材を試すであり、これを改善するため
に以下、分割練りを採用した実験を繰返した。

【００１２】（実験２）合計Ｗ／Ｃが５０％であり、
水を一次水と二次水に分けて添加した場合であって、一
次水４０％，二次水１０％を加えて、合計Ｗ／Ｃ５０％
にした。具体的にはセメント４．０ｋｇに対し、一次水
１．６ｋｇを加えて一次混練し、次に二次水０．６ｋｇ
を加えて混練した。３時間経過後のブリージング率は
３．０％で、２０時間経過後のブリージング率は０％で
あった。ブリージング率は許容値の４％以下であるが、
まだ問題のある結果であった。なお、フロー値は１０．
８秒と改善されている。

【００１３】（実験３）合計Ｗ／Ｃが５０％であり、
一次水４５％，二次水５％に分けて添加した場合であ
る。具体的にはセメント４．０ｋｇに対し、一次水１．
８ｋｇ，二次水０．２ｋｇを各々添加した。結果、３時
間経過後のブリージング率は２．６％であって、２０時
間経過後は０％であった。ブリージング率の改善は見ら
れるが、依然値は大きいままである。またフロー値は１
１．３秒となっている。

【００１４】（実験４）同じく合計Ｗ／Ｃが５０％で
あり、一次水３５％，二次水１５％に分けて添加した場
合である。具体的にはセメント４．０ｋｇに対し、一次
水１．４ｋｇ，二次水０．６ｋｇを各々添加した。結
果、３時間経過後のブリージング率は２．４％であり、
２０時間経過後のブリージング率は０％であった。また
フロー値は９．９６秒とかなり改善されている。ブリー
ジング率は４％以下であるが、合計Ｗ／Ｃが５０％の場
合には、これ以上の結果がでなかった。

【００１５】（実験５）合計Ｗ／Ｃを４６％として、
一次水３５％，二次水１１％に分けて添加、混練した。
具体的には、セメント４．０ｋｇに対し、一次水１．４
ｋｇを加えて混練し、その後二次水０．４４ｋｇを加え
て二次混練した。結果、３時間経過後のブリージング率
は１．５％であり、２０時間経過後のブリージング率は
０％となった。またフロー値は１０．９７秒を示した。
この結果を、一度に水を添加して混練する従来の方法に
よるセメント系硬化材と比較した。比較実験は、セメン
ト４．０ｋｇに対し、水１．８４ｋｇを一度に添加して
混練した。この場合は、３時間経過後のブリージング率
２．４％，フロー値は１３．２４秒を示している。つま
り同じＷ／Ｃ４６％のセメント系硬化材を造るに当たっ
て、従来の一括添加・混練による方法と比較して、分割
練りを採用した方はブリージング率において１％減少
し、フロー値も２秒以上の改善を見た。つまりブリージ
ング率において許容値の４％を遥かに下回る値を得、ワ
ーカビリティーの指標となる注入作業の容易さを示すフ
ロー値においては、格段の向上を見た。

【００１６】（実験６）一次水を３１％以下にして混
練しようとしたが、通常の現場にて使用するミキサーで
は、セメントが堅く締まり過ぎて、混練不可能であっ
た。このため、特別のミキサーを使用して、一次水２８
％を添加して混練し、二次水を更に添加して混練し、合
計Ｗ／Ｃ４６％のセメント系硬化材を製造した。この場
合、ブリージング率は１．６％の値を示し、フロー値は
１１．５１秒を示した。つまり一次水を余り少なくして
分割練りを行なっても、ブリージング率は改善されるこ
とがなく、フロー値は悪化していることが理解できる。
これは一次水が余り少ないと、充分な混練が出来ないと
いうことを意味しており、労力を使って現場に通常のミ
キサーとは別個のミキサーを運び込んで施工してみて
も、良好な結果は得られず無駄であるということであ
る。これを別言すれば、一次水３１％以下の混練は意味
が無いということになる。また一次水が少な過ぎると、
セメントが堅く締まり過ぎて、人力による混練が不可能
であるのは言うまでもない。以上実験１〜６を次の表１
にまとめる。

【００１７】

【表１】

【００１８】これら実験結果から得たブリージング率を
グラフにして図２に示す。分割練りは、従来の一括練り
と比較して明らかに向上を見せる。また一次水と二次水
を添加した後の合計Ｗ／Ｃが５０％よりも低い方がブリ
ージング率を低めることを知ることができる。更に一次
混練の際のＷ／Ｃが余り低くても充分な混練は期待出来
ず、一次混練のＷ／Ｃが３２〜３７％，合計Ｗ／Ｃが４
２〜４８％であることが、理想的な混練と作業性を得る
ことを知ることができる。

【００１９】以上のようにしてセメントに対し一次水を
添加してＷ／Ｃ３２〜３７％を添加し、その後二次水を
添加して混練し、合計Ｗ／Ｃ４２〜４８％となるように
したペースト状、或いはモルタル状としたセメント系硬
化材をグラウト材８として、注入パイプ５・６を通じ
て、削孔７内に注入する。実施例では、上記実験５にお
いて実験したセメントペースト状のグラウト材８を使用
した。結果、ブリージング水の発生は最小に押えられ、
硬化材強度の問題は生じなかった。またフロー値も従来
のものより２秒以上も短縮されており、実際の施工上の
ワーカビリティーの改善は著しい成果となった。グラウ
ト材８が削孔７内で硬化し、定着シース４の内外周面と
削孔７壁面に付着して、グラウンドアンカー定着体が完
成する。ブリージング水の発生が極めて低く、硬化材の
品質の信頼性が高く、アンカー定着体の耐久性と強度が
向上する。

【００２０】以上は通常のポルトランドセメントを使用
してグラウト材８を混練した場合について述べたが、早
強セメントを使用した場合にも、一次水を添加してＷ／
Ｃ３２〜３７％として一次混練した後、その後二次水を
添加して混練し、合計Ｗ／Ｃ４２〜４８％となるように
した場合、極めて良好な実験結果２を示している。この
結果を次の表２に示す。これによると、フロー値におい
ては通常のポルトランドセメントを使用した場合と比較
して大きいが、ブリージング率については０％か、０％
に近い値となっている。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】この発明は以上のような構成を有するた
め、以下のような効果を得ることができる。セメントに添加する水を一次水と二次水を分け、一次
混練の後二次混練して製造したブリージングの発生率の
極めて低いセメント系硬化材を使用するため、グラウン
ドアンカー定着体の耐久性と強度を向上させ、信頼性の
高いアンカーとすることができる。この発明で使用するセメント系硬化材はフロー値が従
来の一度練りの場合と比べて２秒程少なく、このフロー
値の少ないセメント系硬化材を使用することにより、現
場での施工のワーカビリティーが大きく向上し、削孔内
へのグラウト注入作業を著しくスムーズに行なうことが
可能となった。また削孔内でのグラウト材の廻りも良
く、アンカーの信頼性も更に向上する。減水剤やブリージング軽減剤を使用せずにブリージン
グ率を低下させたため、これら薬剤を使用した場合に起
る使用量のミスによる品質の低下や、引張材の錆付きも
発生しない。一次水を添加した時のＷ／Ｃを３２％以上としたセメ
ント系硬化材を使用するため、現場で使用する通常のミ
キサーで混練が可能であり、その後そのミキサーを使用
して二次混練が可能である。つまり一次用のミキサーと
二次用のミキサーを別々に用意したり、硬化材を移し変
える必要もなく、混練り作業が単純・容易で、施工時間
が短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかるグラウンドアンカー定着体の
一実施例の断面図である。

【図２】実験によって得たブリージング率を表わしたグ
ラフである。

【符号の説明】

１引張材２アンボンドシース３合成樹脂シース４定着シース５内注入パイプ６外注入パイプ７削孔８グラウト材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤に掘削した削孔内に複数本の引張材
を定着シースの中に通したアンカーケーブルを挿入し、
セメントに対し一次水を添加して水セメント比３２〜３
７％になるように一次混練し、この後二次水を添加して
合計水セメント比が４２〜４８％となるように二次混練
してペースト状としてなるセメント系硬化材を、この削
孔内の定着シースの内外に注入して硬化してなるグラウ
ンドアンカー定着体。
【請求項２】地盤に掘削した削孔内に複数本の引張材
を定着シースの中に通したアンカーケーブルを挿入し、
セメントに対し一次水を添加して水セメント比３２〜３
７％になるように一次混練し、この後二次水及び細骨材
を添加して合計水セメント比が４２〜４８％となるよう
に二次混練してモルタル状としてなるセメント系硬化材
を、この削孔内の定着シースの内外に注入して硬化して
なるグラウンドアンカー定着体。