JP2828237B2 - アンカー体の造成方法とこれに用いる口元パッカー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アースアンカー施工時
の被圧水によるグラウト材の噴出を防止し乍ら地盤中に
アンカー体の造成を行うアンカー体の造成方法と、これ
に用いる口元パッカーに関する。

【０００２】

【従来の技術】擁壁や橋脚の転倒防止、或いはドック床
板の浮力防止や地スベリ防止等の目的で、従来、アース
アンカー工法が広く用いられている。

【０００３】このアースアンカー工法は、削孔機に接続
したケーシングで地盤を削孔し、そして、そのケーシン
グ内にアンカー引張材を挿入した後、ケーシングを引き
抜き乍らモルタルやセメントミルク等のグラウト材をア
ンカー孔に加圧注入して地盤中にアンカー体を造成して
いくことにより、構造物と地盤との連結を図るものであ
る。

【０００４】而して、従来、削孔機で削孔を行うには、
削孔深さに応じて約１．５メートル程の長さのケーシン
グを順次接続し、又、被圧水のある地盤では、ケーシン
グの先端に止水用ビットを装着して止水を図り乍ら削孔
を行っている。

【０００５】そして、アンカー体を造成するには、所望
深さの削孔を終えたケーシングの最後端開口部に加圧用
キャップを装着した後、接続されたケーシングを１本分
引き上げてその引抜孔に例えばセメントミルクを加圧注
入し、そして、当該引抜孔へのセメントミルクの注入の
後、最後端に接続されたケーシングを外し、次のケーシ
ングの後端に加圧用キャップを再び装着して再度ケーシ
ングを１本分毎引き上げては、アンカー孔へのセメント
ミルクの加圧注入を繰り返して地盤中にアンカー体の造
成を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、被圧水のあ
る地盤では、最後端のケーシングの接続を外す度に、セ
メントミルクの加圧注入によって上昇していたケーシン
グ内の圧力が急激に低下するため、注入したセメントミ
ルクがケーシングの後端開口部から被圧水によって勢い
よく噴出してしまう現象が生じていた。そして、この現
象は、アンカー定着部のセメントミルクの濃度を薄める
こととなるため、その解決策が要望されていた。

【０００７】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、アースアンカー施工時の被圧水によるグラウト材の
噴出を防止し乍ら地盤中にアンカー体の造成を行うこと
のできるアンカー体の造成方法と、この造成方法に用い
る口元パッカーを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係るアンカー体の造成方法は、アンカー
孔削孔深さに応じて順次接続されたケーシング内に、ア
ンカー孔内からの被圧水圧より高い圧力で注入される圧
縮空気で膨張し、又、被圧水圧より高い圧力でアンカー
孔内に加圧注入するグラウト材の注入圧で萎むように成
形された口元パッカーを装着したアンカー引張材を挿入
し、圧縮空気の注入で口元パッカーを膨張させて最後端
のケーシングを当該口元パッカーで閉塞した後、ケーシ
ングの後端開口部に加圧用キャップを取り付け、グラウ
ト材をアンカー孔内に加圧注入してその注入圧で口元パ
ッカーを萎ませ乍ら、口元パッカーとケーシング内周と
の間に形成された隙間にグラウト材を通過させてアンカ
ー定着部にアンカー体を造成し、この注入状態でケーシ
ング全体を引き抜いて口元パッカーを最後端のケーシン
グの次に接続したケーシング内に位置させ、斯かる状態
で最後端のケーシングを外し口元パッカーをその空気圧
で瞬時に膨張させてケーシングを閉塞した後、ケーシン
グの後端開口部に加圧用キャップを取り付け、再びアン
カー孔内にグラウト材を加圧注入して地盤中にアンカー
体を造成していくことを特徴とする。

【０００９】そして、請求項２に係る口元パッカーは、
削孔機のケーシングで削孔したアンカー孔内に挿入され
るアンカー引張材の後端部に取り付き、アンカー孔内か
らの被圧水圧より高い圧力で注入される圧縮空気で膨張
してケーシングの内壁に圧接しケーシング内を閉塞する
と共に、被圧水圧より高い圧力でアンカー孔内へ加圧注
入されるグラウト材の注入圧で萎むように成形したもの
である。

【００１０】又、請求項３に係る発明は、所定間隔を開
けて対向配置され、ケーシングの内径よりも小径の２枚
の円形端板と、両円形端板の中央を貫通するアンカー引
張材挿入管と、当該アンカー引張材を覆って両円形端板
の外周に架け渡された筒状の軟質製ゴム膜とで口元パッ
カーを形成したものであり、請求項４に係る発明は、口
元パッカーのケーシング後端開口部側に、膨張してケー
シング内を閉塞する口元パッカーの被圧水圧による移動
を防止すると共に、当該口元パッカーとアンカー引張材
の隙間からのグラウト材の流出を防止するシール部材を
有する移動防止手段を、アンカー引張材に取り付けたも
のである。

【００１１】

【作用】請求項１に係る本発明方法によれば、口元パッ
カーは、注入された圧縮空気で膨張してケーシング内を
閉塞するが、被圧水圧より高い圧力でアンカー孔内へグ
ラウト材が加圧注入されると、その注入圧で口元パッカ
ーは萎み、口元パッカーとケーシングの内周との間に形
成された隙間をセメントミルクが通過して地盤中のアン
カー定着部にアンカー体が徐々に造成されることとな
る。そして、この注入状態でケーシングを引き抜けば、
注入圧によって口元パッカーは萎んでいるので、ケーシ
ングが容易に引き抜かれる。

【００１２】而して、ケーシングを地盤から引き抜い
て、口元パッカーを次のケーシング内に配置させて最後
端のケーシングの接続を外せば、次のケーシング内の口
元パッカーより後方の圧力が急激に低下するので、口元
パッカーはその空気圧で瞬時に膨張して当該ケーシング
の内周に圧接し、アンカー孔内からの被圧水によるグラ
ウト材の噴出を防止することとなる。

【００１３】そして、請求項２及び請求項３に係る口元
パッカーによれば、圧縮空気で膨張してケーシングを閉
塞することにより、アンカー孔内からの被圧水によるグ
ラウト材の噴出を防止し、又、アンカー孔内へ加圧注入
されるグラウト材の注入圧で萎んでグラウト材の注入を
可能とする。

【００１４】そして、請求項４に係る発明によれば、移
動防止装置がアンカー引張材に取り付けられているの
で、被圧水圧による口元パッカーの移動を防止すること
となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は削孔機による地盤の削孔を終えてアン
カーケーブルが挿入されたケーシングの最後端側の断面
図を示し、図に於て、１はケーシング、３は当該ケーシ
ング１内に挿入されたアンカーケーブルで、ケーシング
１の先端側には、削孔深さに応じた複数のケーシングが
接続されて地盤５に所望深さのアンカー孔７が削孔され
ている。又、アンカーケーブル３は例えば７本のケーブ
ルからなるＰＣ鋼より線であって、その中央の１本のケ
ーブル３ａの後端側がケーシング１の後端開口部１ａ側
に延長され、そして、その延長部分に、アンカー孔７か
らの被圧水によるセメントミルクの噴出を防ぐ本実施例
の口元パッカー９が取り付けられている。

【００１６】口元パッカー９は、所定間隔を開けて対向
する２枚の円形端板１１，１３と、両円形端板１１，１
３の中央を貫通する鋼製のアンカーケーブル挿入管１
５、そして、両円形端板１１，１３の外周に架け渡され
た筒状の軟質製のゴム膜１７とによって密閉性を有する
空気室１９が形成されており、ケーシング１の後端開口
部１ａ側に位置する円形端板１３には、逆止弁が内蔵さ
れた空気取入パイプ２１が空気室１９に連通して挿着さ
れている。

【００１７】尚、円形端板１１，１３はケーシング１の
内径よりも小さく成形されており、その中央を貫通する
アンカーケーブル挿入管１５内に上記ケーブル３ａが挿
入されて、口元パッカー９がアンカーケーブル３に装着
されている。又、アンカーケーブル挿入管１５の内径は
ケーブル３ａの径よりも若干大きく形成されているた
め、円形端板１１にアンカーケーブル３の他のケーブル
３ｂ，３ｃ・・・の各端部が当接して、口元パッカー９
のアンカーケーブル挿入側への移動が規制されている。

【００１８】そして、図２に示すように、上記空気取入
パイプ２１にエアホース２３を接続して空気室１９に圧
縮空気を注入すると、口元パッカー９は膨張してゴム膜
１７がケーシング１の内周１ｂに圧接し、その結果、口
元パッカー９によってケーシング１内が閉塞されるよう
になっている。

【００１９】而して、上記口元パッカー９はアンカー孔
７からの被圧水によるセメントミルクの噴出を防止する
ものであるから、図２の如く膨張した口元パッカー９は
被圧水圧に抗してケーシング１内を確実に閉塞する必要
がある。そのため、空気室１９に注入されて口元パッカ
ー９を膨張させる圧縮空気の空気圧は、被圧水圧よりも
高い圧力に設定されている。

【００２０】然し、口元パッカー９が被圧水圧より高い
空気圧で膨張していても、口元パッカー９は被圧水圧で
押されてケーシング１から抜け出る虞がある。此処で、
ケーシング１の内径をｒ、被圧水の圧力をＨ、口元パッ
カー９の圧力をＰ、ケーシング１の内周１ｂと口元パッ
カー９（ゴム膜１７）との接触長さをＬ、そして、その
摩擦係数をμとすると、Ｈ＜Ｐに於て、ｒ／２Ｌ・Ｈ／
Ｐ＜μの状態であれば、口元パッカー９は被圧水圧によ
って移動しない。然し、本実施例は、口元パッカー９の
被圧水圧による移動を確実に防止するため、図３の如き
移動防止装置２５を口元パッカー９の後部に取り付けて
いる。

【００２１】斯かる移動防止装置２５は、上記円形端板
１３から突出するアンカーケーブル挿入管１５の端部１
５ａを嵌合する受け部２７を一端側に設けた第一スリー
ブ２９と、当該第一スリーブ２９の他端側を嵌合する受
け部３１を一端側に設けた第二スリーブ３３と、上記第
一スリーブ２９の他端側内周に設けたパッキン挿着孔３
５に圧入される楔形状のゴムリングパッキン３７、そし
て、上記第二スリーブ３３の他端側内周に設けた楔挿着
孔３９に圧入される反力楔４１と、上記ゴムリングパッ
キン３７の抜止め部材４３とで構成されており、第一ス
リーブ２９，第二スリーブ３３，ゴムリングパッキン３
７，反力楔４１，抜止め部材４３の中央には、夫々、上
記ケーブル３ａが挿通されている。

【００２２】そして、図３に示すように、ケーブル３ａ
を挿通させた第一スリーブ２９のパッキン挿着孔３５に
ゴムリングパッキン３７を圧入し、そして、当該第一ス
リーブ２９の受け部２７にアンカーケーブル挿入管１５
の端部１５ａを嵌合すると共に、ケーブル３ａを挿通さ
せた第二スリーブ３３の受け部３１に第一スリーブ２９
を嵌合させて、ゴムリングパッキン３７と共にパッキン
挿着孔３５に挿着した抜止め部材４３を当該受け部３１
に圧接し乍ら楔挿着孔３９に反力楔４１を圧入すれば、
ゴムリングパッキン３７がケーブル３ａの外周とパッキ
ン挿着孔３５とに圧接して、ケーブル３ａとアンカーケ
ーブル挿入管１５の隙間４５からの被圧水によるセメン
トミルクの流出を防止すると共に、被圧水圧による口元
パッカー９の矢印Ａ方向への移動を反力楔４１による反
力で阻止するようになっている。

【００２３】一方、上述したように、空気室１９に注入
される圧縮空気の空気圧は被圧水圧よりも高く設定され
ているが、圧縮空気の空気圧はアンカー孔７内へ加圧注
入されるセメントミルクの注入圧よりも低く設定されて
いる。即ち、一般にセメントミルクの注入圧は被圧水圧
よりも高いが、本実施例に於ける口元パッカー９の空気
圧は、被圧水圧＜空気圧＜注入圧の関係に設定されてい
る。

【００２４】従って、図４の如くケーシング１の後端開
口部１ａに加圧用キャップ４７を取り付け、そして、図
示しないが加圧用キャップ４７に設けたセメントミルク
注入口から注入ホースを介してセメントミルクをアンカ
ー孔７内に加圧注入すると、その注入圧で口元パッカー
９が萎んでゴム膜１７とケーシング１の内周１ｂとの間
に形成された隙間４９をセメントミルクが通過するの
で、アンカー定着部にアンカー体が造成されることとな
る。そして、この注入状態で図５の如くケーシング全体
を引き抜けば、注入圧によって口元パッカー９は萎んで
いるためケーシング１を容易に引き抜くことが可能であ
る。

【００２５】そして、図６の如く最後端のケーシング１
を全て地盤５から引き抜くと、口元パッカー９はケーシ
ング１に接続された次のケーシング５１内に位置するの
で、斯かる状態でケーシング１の前端開口部１ｃをケー
シング５１の後端開口部５１ａから外して、ケーシング
１の後端開口部１ａに取り付けていた加圧用キャップ４
７を、図７の如くケーシング５１の後端開口部５１ａに
取り付ければよい。

【００２６】而して、ケーシング１をケーシング５１か
ら外す際に、ケーシング５１内の口元パッカー９より後
方の圧力が急激に低下するため、口元パッカー９は瞬時
に膨張してそのゴム膜１７がケーシング５１の内周５１
ｂに圧接し、ケーシング５１内を完全に密閉するように
なっている。

【００２７】従って、上述したように、従来、被圧水の
ある地盤でケーシングの接続を外す度に、セメントミル
クの加圧注入によって上昇していたケーシング内の圧力
が急激に低下するため、ケーシングの後端開口部からセ
メントミルクが被圧水により勢いよく噴出してしまう現
象が生じていたが、本実施例に係る口元パッカー９によ
れば、斯様にケーシング５１内の圧力の急激な低下に伴
い、当該口元パッカー９が瞬時に膨張してケーシング５
１内を完全に密閉することにより、アンカー孔７内から
の被圧水によるセメントミルクの噴出が防止できるよう
になっている。

【００２８】そして、再びケーシング５１内にセメント
ミルクを加圧注入して同じ工程を順次繰り返すことで、
地盤７中にアンカー体が造成されることとなる。本実施
例に係る口元パッカー９はこのように構成されており、
次に、当該口元パッカー９を用いた本発明方法の一実施
例を説明する。

【００２９】先ず、従来と同様、図１の如く削孔機によ
る地盤５の削孔を終えた段階で、口元パッカー９を取り
付けたアンカーケーブル３をケーシング１内に挿入す
る。そして、図２に示すように空気取入パイプ２１にエ
アホース２３を接続して空気室１９に圧縮空気を注入
し、口元パッカー９を膨張させてケーシング１内を当該
口元パッカー９で閉塞させる。

【００３０】次に、図４の如くケーシング１の後端開口
部１ａに加圧用キャップ４７を取り付け、加圧用キャッ
プ４７のセメントミルク注入口から注入ホースを介して
セメントミルクをアンカー孔７内に加圧注入すれば、そ
の注入圧で口元パッカー９が萎み、ゴム膜１７とケーシ
ング１の内周１ｂとの間に形成された隙間４９をセメン
トミルクが通過するので、地盤５中のアンカー定着部に
アンカー体が徐々に造成されることとなる。そして、こ
の注入状態で図５の如くケーシング１を引き抜けば、注
入圧によって口元パッカー９は萎んでいるのでケーシン
グ１が容易に引き抜かれる。

【００３１】而して、図６の如くケーシング１を全て地
盤５から引き抜くと、口元パッカー９はケーシング１に
接続された次のケーシング５１内に位置するので、斯か
る状態でケーシング１をケーシング５１から外して、ケ
ーシング１の後端開口部１ａに取り付けていた加圧用キ
ャップ４７を図７の如くケーシング５１の後端開口部５
１ａに取り付ければよく、ケーシング１をケーシング５
１から外す際に、ケーシング５１内の口元パッカー９よ
り後方の圧力が急激に低下するので、口元パッカー９は
その空気圧で瞬時に膨張してゴム膜１７がケーシング５
１の内周５１ｂに圧接し、ケーシング５１内を完全に密
閉することとなる。

【００３２】そして、この時、空気室１９に注入されて
いる圧縮空気の空気圧は被圧水圧よりも高いため、膨張
した口元パッカー９は被圧水の圧力に抗してケーシング
５１内を閉塞し続けるので、アンカー孔７内からの被圧
水によるセメントミルクの噴出が当該口元パッカー９に
よって防止されると共に、上記ゴムリングパッキン３７
によってケーブル３ａとアンカーケーブル挿入管１５と
の間の隙間４５からのセメントミルクの噴出が防止され
ることとなる。そして、口元パッカー９は、ケーシング
５１の内周５１ｂとの摩擦力と上記移動防止装置２５の
反力楔４１による反力を得てケーシング５１から抜け出
ることがない。

【００３３】そして、再びケーシング５１内にセメント
ミルクを加圧注入した後、これを引き抜き、削孔深さに
応じて接続していたケーシングに対して同じ作業を順次
繰り返すことにより、地盤５中のアンカー定着部にアン
カー体が造成されていくこととなる。

【００３４】以上述べたように、本実施例に係る口元パ
ッカーによれば、圧縮空気で膨張してケーシング１，５
１を閉塞することにより、アンカー孔７内からの被圧水
によるグラウト材の噴出を防止すると共に、アンカー孔
７内へ加圧注入されるグラウト材の注入圧で萎んでグラ
ウト材の注入を可能とし、そして、斯かる口元パッカー
９を用いたアンカー体の造成方法によれば、被圧水のあ
る地盤５でケーシング１，５１等の接続を外す度に、口
元パッカー９が瞬時に膨張してケーシング５１等の内周
５１ｂに圧接してケーシング５１内を完全に密閉するの
で、当該口元パッカー９により被圧水によるセメントミ
ルクの噴出が確実に防止でき、その結果、セメントミル
クの噴出によってアンカー定着部のセメントミルクの濃
度が薄まってしまうといった従来の不具合が解決される
こととなった。

【００３５】尚、口元パッカー９及び移動防止装置２５
は上記実施例の構造に限定されるものではなく、又、口
元パッカー９が単独で被圧水圧に抗してケーシング１，
５１内を確実に密閉できるならば移動防止装置２５は省
略してもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係るアン
カー体の造成方法によれば、グラウト材の注入を終えて
最後端のケーシングを取り外しても、被圧水によるグラ
ウト材の噴出が口元パッカーで確実に防止でき、因っ
て、被圧水によるグラウト材の噴出によってアンカー定
着部のグラウト材の濃度が薄まってしまうといった従来
の不具合が解決されることとなった。

【００３７】そして、請求項２及び請求項３に係る口元
パッカーによれば、アンカー孔内からの被圧水によるグ
ラウト材の噴出を防止すると共に、グラウト材の注入圧
で萎んでグラウト材の注入を可能とすることにより、請
求項１に係るアンカー体の造成方法を確実に実施でき、
又、請求項４に係る発明によれば、被圧水圧による口元
パッカーの移動を確実に防止して口元パッカーによるグ
ラウト材の噴出防止作用を確実に図れる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンカーケーブルが挿入されたケーシングの最
後端側の断面図である。

【図２】アンカーケーブルに取り付けた口元パッカーを
膨張させた状態を示すケーシングの最後端側の断面図で
ある。

【図３】移動防止装置の拡大断面図である。

【図４】セメントミルクの加圧注入により口元パッカー
が萎んだ状態を示すケーシングの最後端側の断面図であ
る。

【図５】口元パッカーが萎んだ状態でケーシングを引き
抜いている状態を示すケーシングの最後端側の断面図で
ある。

【図６】ケーシングとケーシングの接続部分の断面図で
ある。

【図７】口元パッカーが再膨張した状態を示すケーシン
グの最後端側の断面図である。

【符号の説明】

１，５１ ケーシング ３ アンカーケーブル ５ 地盤 ７ アンカー孔 ９ 口元パッカー ２５ 移動防止装置

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンカー孔削孔深さに応じて順次接続さ
   れたケーシング内に、アンカー孔内からの被圧水圧より
   高い圧力で注入される圧縮空気で膨張し、又、被圧水圧
   より高い圧力でアンカー孔内に加圧注入するグラウト材
   の注入圧で萎むように成形された口元パッカーを装着し
   たアンカー引張材を挿入し、圧縮空気の注入で口元パッ
   カーを膨張させて最後端のケーシングを当該口元パッカ
   ーで閉塞した後、ケーシングの後端開口部に加圧用キャ
   ップを取り付け、グラウト材をアンカー孔内に加圧注入
   してその注入圧で口元パッカーを萎ませ乍ら、口元パッ
   カーとケーシング内周との間に形成された隙間にグラウ
   ト材を通過させてアンカー定着部にアンカー体を造成
   し、この注入状態でケーシング全体を引き抜いて口元パ
   ッカーを最後端のケーシングの次に接続したケーシング
   内に位置させ、斯かる状態で最後端のケーシングを外し
   口元パッカーをその空気圧で瞬時に膨張させてケーシン
   グを閉塞した後、ケーシングの後端開口部に加圧用キャ
   ップを取り付け、再びアンカー孔内にグラウト材を加圧
   注入して地盤中にアンカー体を造成していくことを特徴
   とするアンカー体の造成方法。
2. 【請求項２】 削孔機のケーシングで削孔したアンカー
   孔内に挿入されるアンカー引張材の後端部に取り付き、
   アンカー孔内からの被圧水圧より高い圧力で注入される
   圧縮空気で膨張してケーシングの内壁に圧接しケーシン
   グ内を閉塞すると共に、被圧水圧より高い圧力でアンカ
   ー孔内へ加圧注入されるグラウト材の注入圧で萎むよう
   に成形されたことを特徴とする口元パッカー。
3. 【請求項３】 所定間隔を開けて対向配置され、ケーシ
   ングの内径よりも小径の２枚の円形端板と、両円形端板
   の中央を貫通するアンカー引張材挿入管と、当該アンカ
   ー引張材を覆って両円形端板の外周に架け渡された筒状
   の軟質製ゴム膜とからなることを特徴とする請求項２記
   載の口元パッカー。
4. 【請求項４】 口元パッカーのケーシング後端開口部側
   には、膨張してケーシング内を閉塞する口元パッカーの
   被圧水圧による移動を防止すると共に、当該口元パッカ
   ーとアンカー引張材の隙間からのグラウト材の流出を防
   止するシール部材を有する移動防止手段が、アンカー引
   張材に取り付けられていることを特徴とする請求項２又
   は請求項３記載の口元パッカー。