JP2688340B2 - Uターン式グランドアンカー構造及び該アンカー構造に使用されるpc鋼より線 - Google Patents
Uターン式グランドアンカー構造及び該アンカー構造に使用されるpc鋼より線Info
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Description
構造物、例えば、斜面・法面工事における地山の安定、
地滑り斜面の崩壊防止、土木建築の根切り工事における
土留壁の崩れ防止、法面の転倒防止、ドック床板の浮き
上がり防止、橋脚の転倒防止及び斜面壁の安定支持のた
めに施工される永久アンカー構造で、内部に配設される
耐荷体に対してPC鋼より線をUターンさせて巻き掛け
たグランドアンカー構造及び該アンカー構造に使用され
るPC鋼より線に関するものである。
構造としては、特公平5−30932号公報に開示され
た構成のものが従来例として周知である。この従来例に
おけるアンカー構造は、地中に所定深さの孔を掘削し、
該孔内に緊張鋼材であるPC鋼より線を耐荷体である支
圧具にUターン状に巻き掛け、その支圧具を深さを変え
て複数挿入すると共に、固結材であるグラウトを注入し
て固化させ、前記PC鋼より線の端部を緊張し定着体を
介して、所定の法面等を支持するために定着させるもの
である。
は、緊張鋼材をUターンさせていることから、耐荷体に
対する緊張状態が略均等に付与され安定して設置される
点で評価できるが、アンカー構造体が地中深く形成され
ていることから、その施工後における数年又は数十年後
の状態がどのようになっているかがほとんどチェック出
来ない状況にある。これは、前記従来例のみならず、一
般的に施工されているグランドアンカー構造体の全般に
ついても同様のことが云える。
いて、その施工位置又は場所に地滑り又は地震等により
何等かの地殻変動があって、全体が崩壊しないまでも、
アンカー構造体の固結材が破壊し、且つ緊張鋼材が断裂
していてグランドアンカー機能が著しく劣化していた
り、過載荷により緊張鋼材の緊張状態が限界に近づいて
いたりしても、外見上からそれらをチェックする術がな
く、実質的に放置された状態になり、そのために、その
後に生ずる大雨又は地震などによって崩壊し、大きな被
害を被ることになる。
は、施工後においてもアンカー構造体の状態を任意にチ
ェックできるようにすることに、解決しなければならな
い課題を有している。
する具体的手段として本発明は、地中に掘削した所定深
さの孔内に、所定長さのPC鋼より線をUターン状に夫
々巻き掛けた複数の耐荷体を深さを変えて位置させると
共に、グラウト材を注入充填して固化させた後に、前記
各PC鋼より線の端部を緊張して定着させたアンカー構
造体であり、前記PC鋼より線にアンカー構造体の破壊
情報が検出できる検出手段を設けたことを特徴とするU
ターン式グランドアンカー構造を提供するものであり、
その破壊情報を検出できる検出手段が、PC鋼より線と
して撚られた少なくとも1本の線材に炭素繊維が含まれ
ていること、及びその炭素繊維の線材がPC鋼より線の
中心部に位置する芯線であることを含むものである。
されているPC鋼より線であって、複数の線材の内、少
なくとも一本が破壊情報を検出できる線材で形成された
ことを特徴とするUターン式グランドアンカー構造に使
用されるPC鋼より線を提供するもので有り、前記破壊
情報が検出できる線材は、炭素繊維であること、及びそ
の炭素繊維の線材は、他の線材から絶縁された状態で中
心部に位置させることである。
成し且つUターンして緊張状態に定着されるPC鋼より
線に破壊情報の検出手段を設けたことで、例えば、施工
後においてPC鋼より線の定着端部で、検出手段を構成
する炭素繊維に所定の電圧を印加して内部抵抗を検出す
ることにより、炭素繊維が現在受けている、又は過去に
おいて受けたストレスの状態がチェックでき、それによ
ってグランドアンカーの現状を把握することが出来るの
である。
施工直後に夫々の検出手段のチェックを行って、夫々の
状態を例えば数値的(抵抗値)に記録しておき、夫々に
ついて1年後又は数年後に同様のチェックを行うことに
より、その数値的変化に基づいてアンカー構造体の状態
を個別にチェックすることが出来るのである。
使用されるPC鋼より線であって、複数本の線材の内、
少なくとも一本の線材を炭素繊維とし、且つその炭素繊
維は他の線材から絶縁した状態に形成したことによっ
て、その炭素繊維の線材の内部ストレスは、過去におい
て受けたものは残留歪みとして残るようになり、現在受
けているストレスと一緒に検出することができ、この種
の目視できないアンカー構造体の状態検出として好まし
いものである。
ランドアンカー構造について、図示した一例の実施の形
態について説明する。図1において、1はアンカー構造
体を示すものであり、該アンカー構造体1は、地中に所
定の大きさ及び深さの孔2が掘削され、該孔2内に所定
長さのPC鋼より線3をUターン状に夫々巻き掛けた複
数の耐荷体4を深さを変えて挿入すると共に、セメント
ペースト、モルタル等のグラウト材5を注入充填し、該
グラウト材が固化した後に、前記各耐荷体4に巻き掛け
たPC鋼より線3の各自由端部を適宜の定着手段6によ
り夫々緊張した状態で定着させるものである。
り線3は、図2に示したように、予め各耐荷体4に対し
て夫々PC鋼より線3をUターン状に巻き掛け、孔2に
対する耐荷体4の設置位置の深さに対応して、各PC鋼
より線3の長さを変えて準備し、例えば3個の耐荷体4
が配設される場合に、これら3個の耐荷体4の設置位置
を考慮して、これら耐荷体3を所定の間隔をもって略直
線上に位置設定し、各巻き掛けられたPC鋼より線3が
相互に重合しないように、且つ耐荷体4が同一軸線上に
位置するようにし、所要位置において結束部材7でPC
鋼より線3及び耐荷体4の外周部分を結束して全体を柱
状に形成する。
PC鋼より線3を、所定深さの孔2内に挿入する場合
に、掘削された孔2内には掘削と同時にケーシングが挿
入されており、該ケーシング内を洗浄水で清掃してから
グラウトを注入し、続いて柱状に纏めた耐荷体4及びP
C鋼より線3を挿入する。
線3を柱状に形成することで、各耐荷体4の深さの位置
関係を維持しながら、略正確な挿入作業が容易に行える
のである。そして、その後、ケーシングを除去しながら
更にグラウトを加圧注入して各耐荷体4の周囲にグラウ
トが充分に充填されるようにする。
定の養生期間経過後に、各耐荷体4の設計荷重を確認し
ながら、例えば油圧ジャッキを用いて各PC鋼より線3
を緊張し、その自由端部を定着手段6により緊張状態で
定着させるのである。
術がそのまま適用できる。例えば、アンカー構造体1が
施工される場所において、PC鋼より線3を反力をもっ
て定着させるために、現場打ちコンクリート壁又はPC
フレーム支圧板8等が用いられると共に、アンカープレ
ート9及び定着具10が用いられる。
れ、PC鋼より線3を緊張した後にその端部を楔材等に
よって定着させ、法面11等の崩落を防止するのであ
る。そして、PC鋼より線3の定着後の端部は所定のカ
バー材等により被覆され、防錆処理が施される。なお、
このような法面11等の崩落を防止するためのPCフレ
ーム支圧板8は隣接状態で多数配設され、各PCフレー
ム毎にアンカー構造体1が施工されるのである。
3〜5に示したように、複数本の線材が撚られて形成さ
れており、その中に、破壊情報が検出できる検出手段1
2が設けられている。
られる複数本の鋼線からなる線材の内、少なくとも1本
の線材を破壊情報が検出できる検出手段12として利用
されるのであり、この利用される線材は炭素繊維で形成
される。つまり、PC鋼より線3を形成する段階で、少
なくとも1本の線材を炭素繊維の線材に置き換えて撚成
させるのである。ここで云う炭素繊維は、フィラメント
状の多数の繊維を撚って形成した撚り線状炭素繊維又は
炭素繊維撚り線を指すものである。
鋼より線3が使用され、芯線を炭素繊維で形成して検出
手段12とし、その芯線の周囲に鋼線からなる側線13
が撚られて形成され、更に全体を防錆及び保護するため
にシース材14が被覆されている。また、シース材14
の内側にグリス等の防錆剤を充填しても良い。
13から絶縁した状態に維持され、それによって正確な
状態検出が可能になる。そのための一例として、芯線を
構成する炭素繊維の線材の周囲を樹脂被膜15で被覆し
て絶縁状態を維持する。
示したように、他の側線13の個々の周囲を樹脂被膜1
5で被覆する場合と、図5に示したように、芯線及び側
線の全部を個々に樹脂被膜15で被覆するようにしても
良い。いずれにしても、検出手段12を構成する芯線が
他の線材と絶縁状態に維持できれば良い。
線材が使用されるが、その外に例えば、一般的に称され
ているCF−GFRP(炭素繊維−ガラス繊維強化プラ
スチック)も使用することができる。これらの繊維にお
いて、炭素繊維はサーミスター定数が小さい汎用低抵抗
率繊維であり、破壊情報のセンサとなるものであり、ガ
ラス繊維強化プラスチックは絶縁と強靱性とを付与する
ものであって、いずれも急激に破壊をしない材料であ
り、これらを用いて特に中心部に炭素繊維束を配し周縁
部にガラス繊維強化プラスチック層を形成するように配
すれば良い。
12としたのは、PC鋼より線3を形成する際に、側線
13は芯線を中心にして撚られることで最初から歪みが
付与されるのに対して、芯線はストレートに配設されて
いることから、初期においての歪みが少なく、施工後に
生ずる歪み等による破壊情報を正確に検出できることに
よるものである。
材を他の線材と絶縁させる理由としては、他の線材によ
って電気抵抗値が大きく影響を受けることで正確な破壊
情報を検出できないからである。
グランドアンカー構造においては、地中深く施工した後
において、アンカー構造体1を構成するPC鋼より線3
に検出手段12が設けられていることから、Uターン状
に定着してある深さの異なる各PC鋼より線3の検出手
段12に所定の電圧を印加して電気抵抗を調べる。
に施工した夫々のアンカー構造体1について、夫々の各
PC鋼より線3について破壊するまでの電気抵抗を調べ
てそれを記録しておき、それらの各電気抵抗値を基準に
して、その後、例えば、半年後、1年後又は複数年後等
の一定の期間をおいて、同様に夫々のアンカー構造体1
における各PC鋼より線3の各検出手段12に、所定の
電圧を印加して電気抵抗を調査することで、夫々のアン
カー構造体1についてその後の状況を知ることが出来
る。
に引張荷重を加えた場合に生ずる歪み・電気抵抗の関係
は、図6に示したようになり、歪みの増加に伴って電気
抵抗が符号aで示したように、直線的に増加することが
理解できる。このことから、アンカー構造体1における
歪みの状況を検出することが出来る。
みが最大歪みを超えた時には、電気抵抗が、符号bで示
したように、非直線的に増大するようになり、この特性
からして、過去に受けた最大歪みを知ることが出来る。
けた荷重により歪みは元の状態には戻らず、残留歪みと
して残っており、検出した電気抵抗値においてそのこと
が読み取れるのである。
設される耐荷体4に対してUターン状に巻き掛け、その
両端部を緊張状態で定着させるPC鋼より線3に、それ
自体の歪みを検出できる検出手段12を設けたことによ
り、アンカー構造体1の施工後において、適宜そのアン
カー構造体1が予定通りに機能しているかどうか及びそ
の破壊状況を検出することができ、それによって必要が
あれば補修するとか或は新たなアンカー構造体を造成す
る等して災害を防止できるのである。
ーン式グランドアンカー構造は、地中に掘削した所定深
さの孔内に、所定長さのPC鋼より線をUターン状に夫
々巻き掛けた複数の耐荷体を深さを変えて位置させると
共に、グラウト材を注入充填して固化させた後に、前記
各PC鋼より線の端部を緊張して定着させたアンカー構
造体であり、前記PC鋼より線にアンカー構造体の破壊
情報が検出できる検出手段を設けた構成にしたことによ
って、施工後に任意にアンカー構造体の状況をチエック
することができ、その状況によっては全体が崩壊する前
に、所定の手段を講ずることが出来ると云う優れた効果
を奏する。
が、PC鋼より線として撚られた少なくとも1本の線材
に炭素繊維が含まれていること、及びその炭素繊維の線
材がPC鋼より線の中心部に位置する芯線であることに
より、側線と違ってストレートに伸びた状態で位置して
いるので、内部抵抗の計測誤差が少なく正確な歪み状態
を検出できるという優れた効果を奏する。
ンカー構造に使用されるPC鋼より線は、複数本の線材
が撚り合わされて形成されているPC鋼より線であっ
て、複数の線材の内、少なくとも1本が破壊情報を検出
できる線材で形成された構成であるので、グランドアン
カーの施工後においてもPC鋼より線を利用して、その
内部状況を知ることが出来ると云う優れた効果を奏す
る。
ンカー構造を示す略示的断面図である。
PC鋼より線のUターン状況を示す略示的斜視図であ
る。
す略示的断面図である。
示す略示的断面図である。
例を示す略示的断面図である。
の歪みと電気抵抗との関係を示す特性図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 地中に掘削した所定深さの孔内に、所定
長さのPC鋼より線をUターン状に夫々巻き掛けた複数
の耐荷体を深さを変えて位置させると共に、グラウト材
を注入充填して固化させた後に、前記各PC鋼より線の
端部を緊張して定着させたアンカー構造体であり、前記
PC鋼より線にアンカー構造体の破壊情報が検出できる
検出手段を設けたことを特徴とするUターン式グランド
アンカー構造。 - 【請求項2】 前記破壊情報を検出できる検出手段が、
PC鋼より線として撚られた少なくとも1本の線材に炭
素繊維が含まれていることを特徴とする請求項1に記載
のUターン式グランドアンカー構造。 - 【請求項3】 前記破壊情報を検出できる検出手段が、
PC鋼より線として撚られた中心部に位置する炭素繊維
の線材であることを特徴とする請求項1又は2に記載の
Uターン式グランドアンカー構造。 - 【請求項4】 複数本の線材が撚り合わされて形成され
たPC鋼より線であって、複数の線材の内、少なくとも
1本が破壊情報を検出できる線材で形成されたことを特
徴とするUターン式グランドアンカー構造に使用される
PC鋼より線。 - 【請求項5】 前記破壊情報が検出できる線材は、炭素
繊維であることを特徴とする請求項4に記載のUターン
式グランドアンカー構造に使用されるPC鋼より線。 - 【請求項6】 前記破壊情報が検出できる線材は、他の
線材から絶縁された状態で中心部に位置することを特徴
とする請求項4又は5に記載のUターン式グランドアン
カー構造に使用されるPC鋼より線。
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Publication Number | Publication Date |
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JP2688340B2 true JP2688340B2 (ja) | 1997-12-10 |
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1995
- 1995-07-27 JP JP19155095A patent/JP2688340B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0941372A (ja) | 1997-02-10 |
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