JP2873335B2 - 永久地盤アンカー及びその設置方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、土木建築構造物の定着、法面その他の斜面
の土留め等を行う際に用いる永久地盤アンカー及びその
設置方法に関するものである。

［従来の技術］ 土木建築構造物の定着、法面その他の斜面の土留め等
を目的として永久地盤アンカーを設けることがある。当
該永久地盤アンカーとして種々のものが開発提供されて
いるが、緊張時の緊張力の損失が少ないこと、作業容易
性等の理由からアンカーナットによりPC鋼材を定着する
方法が多用されている。かかる方法は、土中に埋設して
なる緊張材と、当該緊張材を地盤に定着する、アンカー
ボルト、アンカーナット、アンカープレート等からなる
定着具と、前記緊張材と定着具とを連結する連結具とか
ら概略構成してなるものである。

アンカーナット等により定着する方法として代表的な
ものに、OSPA工法、BBRV工法、PZ工法等がある。

OSPA工法 OSPA工法は、ボタンヘッドを有する複数本のPC鋼材を
一つの連結具にセットし、そのままアンカーナットによ
り定着する方法である。

BBRV工法 BBRV工法は、ボタンヘッドを有する複数本のPC鋼材を
一つの連結具にセットし、そのままアンカーボルトに連
結する方法である。

PZ工法 PZ工法は、掘削孔下端に向かうに従い外径が漸次拡大
するテーパー部を有するアンカーボルトと、外形略円筒
状をなし円筒軸方向に向かって漸次内径が縮小する、前
記テーパー部に嵌合してなる嵌合部を有するコニカルス
リーブとを備え、前記アンカーボルトと前記コニカルス
リーブとの間に緊張材を挟着することにより緊張材とア
ンカーボルトとを連結するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記工法については以下の問題点があ
った。

上記工法においては、機構上の理由から連結具の外径
が、複数のPC鋼材からなる緊張材の外径よりも大きくな
る。部分的に崩壊するような地盤では、ケーシングパイ
プを使用して削孔し、かかる孔にアンカーを挿入するこ
とを行っている。しかし、かかる場合、緊張材部分のケ
ーシングパイプが抜けなくなってしまうので、事実上、
このような地盤が数多く存在するにも拘わらず、ケーシ
ングパイプを使用することができないという問題点があ
った。

削孔径を前記連結具の外径に合わせて削孔すれば、段
取り変えを行う必要がなくなる。また、ケーシングパイ
プが抜けなくなるとうこともなくなる。しかし、削孔径
を前記連結具の外径に合わせて削孔すると、連結具の外
径は緊張材の外径よりも大きいため、多くの時間及び労
力を要することとなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、緊張材を挿入する掘削孔を従
来技術に比べ小さくし、かつ、一度に掘削することがで
きる永久地盤アンカー及びその設置方法を提供する点に
ある。

［課題を解決するための手段］ 請求項１記載の発明の要旨は、掘削孔長手方向に延在
し一端が掘削孔先端部まで至る緊張材と、当該緊張材の
他端に連結具を介して接続されて前記緊張材の他端を地
表面に定着してなる定着具と、前記緊張材を所定間隔を
介して囲繞してなるシースを備えた永久地盤アンカーで
あって、前記シースは、前記緊張材の一端から前記緊張
材の他端にまで至り、前記緊張材の一端側に位置する前
記シースの一端は浮上防止装置を有し、前記シースの他
端はアウタースリーブと接続してなり、当該アウタース
リーブは、前記シースの径よりも大きな径を有し、前記
連結具を所要間隔を介して囲繞してなることを特徴とし
た永久地盤アンカーに存する。

請求項２記載の発明の要旨は、請求項１記載の永久地
盤アンカーを掘削孔に定着する永久地盤アンカーの設置
方法であって、緊張材を挿入する掘削孔の径よりも大き
な径の口元部を前記連結具が存することとなる位置の下
端付近まで掘削する工程と、当該口元部に口元管を嵌入
する工程と、前記口元部の底面から前記緊張材を挿入す
べき掘削孔を掘削する工程と、前記掘削孔に前記シース
を挿入し、前記ケーシングパイプと前記シースとの間に
グラウチングを行う工程と、かかる外部グラウト硬化
後、前記シースの他端部に位置するアウタースリーブ取
付位置に、アウタースリーブを取り付ける工程と、前記
シースのアウタースリーブ取付位置の上部付近を切断す
る工程と、前記緊張材と前記連結具とを掘削孔及び口元
部に挿入し、前記シース内にグラウチングを行う工程
と、かかる内部グラウト硬化後にアウタースリーブ内に
防錆油、永久地盤アンカーを緊張し、地盤に定着する工
程と、前記アウタースリーブと前記口元管との間にグラ
ウチングを行う工程とを備えたことを特徴とした永久地
盤アンカーの設置方法に存する。

［作用］ 本発明にかかる口元部の径は、緊張材を挿入する掘削
孔の径よりも大きな径を有する。したがって、本発明
は、前記連結具の径が掘削孔の径によりも大きい場合で
あっても前記掘削孔を、従来技術に比べ小さな径で掘削
することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に
説明する。ただし、本実施例に記載されている構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的
な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに
限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎな
い。

まず本実施例にかかる永久地盤アンカーについて第１
図（イ）乃至第１図（ロ）を用いて説明する。第１図
（イ）は永久地盤アンカーの縦断面図、第１図（ロ）は
コニカルスリーブ近傍の側面図である。

本実施例にかかる永久地盤アンカーＡは、第１図
（イ）乃至第１図（ロ）に示すように、緊張材10と、定
着具と、コルゲートシース30とを備えてなるものであ
る。

緊張材10は、複数の波打PC鋼線11からなり、掘削孔ｈ
の長手方向に延在し一端が掘削孔ｈの先端部まで至るも
のである。波打PC鋼線11は、第１図（イ）に示すよう
に、一端が波形をなすものである。PC鋼線11の本数につ
いては設計強度、緊張材10の外径等により定めれば良
い。符号10aは自由長部、符号10bは定着長部である。

定着具は、アンカーボルト20と、アンカーナット21
と、アンカープレート22とからなり、緊張材10の他端を
地表面に定着してなるものである。アンカーボルト20
は、一端に向かうに従い外径が漸次拡大するテーパー部
20aを、他端には雄螺子を有してなるものである。アン
カーナット21は前記雄螺子と螺合してなる雌螺子を有す
るものである。アンカプレート22は、中央にアンカーボ
ルト20の貫通孔を有し、当該貫通孔にアンカーボルト20
を挿通してなる平面四角形の板体である。さらに本実施
例にかかるアンカープレート22には、二次グラウト注入
管73を挿入する孔を、アンカープレート22を設置した場
合において口元管40と後記するアウタースリーブ80との
間に二次グラウト注入管73が存することとなる位置に設
けている。コニカルスリーブ（連結具）23は、外形略円
筒状をなし円筒軸方向に向かって漸次内径が縮小する、
前記テーパー部20aに嵌合してなる嵌合部を有し、アン
カーボルト20と前記コニカルスリーブ23との間に緊張材
10を挟着することにより緊張材10とアンカーボルト20と
を連結するものである。コルゲートシース30は、縦断面
波形の円筒形状であって、緊張材10の一端から他端にま
で至り、緊張材10の一端側に位置するコルゲートシース
30の一端はロッキング装置90（浮上防止装置）を有し、
コルゲートシース30の他端はアウタースリーブ80と、接
続してなるものである。ロッキング装置90は、第３図
（イ）及び第３図（ロ）に示すように略半円球状のエン
ドキャップ91と、エンドキャップ91の外周に取り付けて
なる起伏自在のロッキング板92とからなるものである。

アウタースリーブ80は、コルゲートシース30の径より
も大きな径を有し、コニカルスリーブ23を所要間隔を介
して囲繞してなる。

さらに、本実施例においては緊張材10の自由長部10a
を防錆油入スムースシース110に挿入してなる。また、
コルゲートシース30の外側にはセンターライザー100を
設けてなる。

センターライザー100は第４図（イ）乃至第４図
（ハ）に示すように互いに平行に位置する２枚の板体10
1と、当該２枚の板体101に各端部をそれぞれ固定してな
る複数の間隔保持体102からなるものである。各間隔保
持体102は相互に所定間隔を有し、中央部が隆起してな
る可撓性部材である。センターライザー100は、間隔保
持体102を湾曲して２枚の板体101を固定することにより
略円筒状にし、第２図（ハ）に示すように掘削孔ｈ内に
挿入するものである。

なお、符号40は口元管、符号50はケーシングパイプ、
符号71は外部グラウト注入管である。

次ぎに、崩壊容易な部分を有する地盤における永久地
盤アンカーＡの設置方法について第２図（イ）乃至第４
図（ハ）を用いて説明する。第２図（イ）乃至第２図
（ト）は永久地盤アンカーＡの工程図、第３図（イ）は
ロッキング装置90の正面図、第３図（ロ）はロッキング
装置90がケーシングパイプ50に掛合した状態を示す掘削
孔ｈ内の側面図、第４図（イ）はセンターライザー100
の平面図、第４図（ロ）はセンターライザー100の正面
図、第４図（ハ）はセンターライザー100の側面図であ
る。

まず、第２図（イ）に示すように、口元部ｍを掘削
し、口元部ｍに口元管40を嵌入する。口元部ｍの径は、
緊張材10を挿入する掘削孔ｈの径よりも大きなものであ
る。また、口元部ｍの深さはコニカルスリーブ23が存す
ることとなる位置の下端付近まで掘削する。

次いで、第２図（ロ）に示すように、口元部ｍの底面
から緊張材10を挿入すべき掘削孔ｈを掘削する。かかる
削孔はインナーロッド51及びケーシングパイプ50を用い
た二重管方式により行う。なお、所要の深さを掘削後、
スライムの除去回収を行い、その後インナーロッド51を
引き抜く。

次いで、第２図（ハ）に示すように、一端にロッキン
グ装置90を取り付けたコルゲートシース30をセンターラ
イザー100及び外部グラウト注入管71とともに掘削孔ｈ
に挿入し、外部グラウト注入管71を用いてケーシングパ
イプ50とコルゲートシース30との間の掘削孔ｈ全長にわ
たり、グラウチングを行い、外部グラウトを形成する。
その際、掘削孔ｈ内には水が溜まっているので、サニー
ホース31等を重りとして入れておき、コルゲートシース
30が浮き上がるのを防止する。サニーホース31は袋体で
あり、内部に水を充填してなるものである。また、グラ
ウチングの際、ケーシングパイプ50の引き抜きを行う。
なお、コルゲートシース30の他端には、第２図（ハ）に
示すように、ヘッドキャップ32を取り付けている。かか
る場合においては、コルゲートシース30内部にグラウト
が入るのを防止することができる。グラウト材には、本
発明を実施するうえで好適なものを用いればよい。ま
た、コルゲートシース30には、ロッキング防止装置及び
センターライザー100を予め取り付けておく。但し、サ
ニーホース31のコルゲートシース30への挿入、及び、ヘ
ッドキャップ32のコイルゲートシース30への取り付け
は、コルゲートシース30を掘削孔ｈへの挿入の前後を問
わない。

次いで、第２図（ニ）に示すように、外部グラウト硬
化後、コルゲートシース30から、ヘッドキャップ32を外
しサニーホース31を撤去し、コルゲートシース30のアウ
タースリーブ80の取付位置に、アウタースリーブ80を取
り付ける。かかる取り付けは、螺子、接着剤等、本発明
を実施するうえで好適なものにより行えばよい。また、
外部グラウト注入管71をアウタースリーブ80の取付位置
付近において切断する。なお、本発明の範囲をそれに限
定する趣旨ではなく、本発明においては外部グラウト注
入管71を、外部グラウト硬化前に引き抜くこともでき
る。

次いで、第２図（ホ）に示すように、コルゲートシー
ス30のアウタースリーブ80の取付位置の上部（コルゲー
トシース30の他端側）付近を切断する。

次いで、同図に示すように、防錆油入スムースシース
110に被覆された緊張材10、内部グラウト注入管72、コ
ニカルスリーブ23及び定着具を装備した引張材を掘削孔
ｈ及び口元部ｍに挿入し、内部グラウト注入管72により
コルゲートシース30内にグラウチングを行い、内部グラ
ウトを形成する。かかるグラウチングは口元部ｍの下端
まで行う。なお、緊張材10、アンカーボルト20、コニカ
ルスリーブ23、防錆油入スムースシース110は、掘削孔
ｈ及び口元部ｍに挿入する前に予め組み立てておく。

次いで、第２図（ヘ）に示すように、内部グラウト硬
化後に、アンカープレート22の貫通孔からアウタースリ
ーブ80内に防錆油120を注入し、その後、永久地盤アン
カーＡを緊張し、ナット21及びアンカープレート22を用
いて地盤に定着する。かかる緊張はセンターホール型油
圧ジャッキ等、本発明を実施するうえで好適な緊張装置
により行えばよい。なお、かかる緊張作業は、内部グラ
ウトが硬化し、所要の強度が発現していることを、別途
採取した供試体にて確認した後に行う。また、アンカー
プレート22取り付け前に内部グラウト注入管72を好適な
位置において切断しておく。また、本工程においてはア
ンカープレート22の貫通孔から防錆油120をアンカープ
レート22内に注入したが、本発明の範囲をそれに限定す
る趣旨ではなく、本発明においては例えば、アンカープ
レート22に防錆油注入孔を設けておき、当該防錆油注入
孔から防錆油120を注入する方法等、本発明を実施する
うえで好適な方法により行うことができる。

さらに本実施例においては以下の工程を行う。

即ち、第２図（ト）に示すように、二次グラウト注入
管73によりアウタースリーブ80と口元管40との間にグラ
ウチングを行い、二次グラウトを形成する。なお、二次
グラウト注入管73は二次グラウト孔に挿入することによ
り設置する。

以上の工程により永久地盤アンカーＡを地盤に設置す
ることができる。

なお、上記工程においては掘削孔ｈを掘削する前に口
元管40を口元部ｍに嵌入したが、本発明の範囲をそれに
限定する趣旨ではなく、本発明においては、掘削孔ｈを
掘削した後に口元管40を口元部ｍに嵌入することができ
る。

また、コルゲートシース30にアウタースリーブ80を取
り付けた後に、コルゲートシース30を切断したが、本発
明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、本発明におい
ては、コルゲートシース30をアウタースリーブ80の取付
位置の上部で切断した後に、アウタースリーブ80をコル
ゲートシース30に取り付けることもできる。

次ぎに、以上のように構成した永久地盤アンカーＡの
作用について説明する。

内元管40は、口元部ｍにおける地盤側壁の崩壊を防止
する。

ケーシングパイプ50は、掘削孔ｈ側壁の崩壊を防止す
る。したがって、崩壊容易な地盤においても永久地盤ア
ンカーＡを設置することができる。

コルゲートシース30は、ポリエチレン製なので、水等
の侵入を防止する。

サニーホース31は、コルゲートシース30の浮き上がり
を防止する。

センターライザー100は、コルゲートシース30と掘削
孔ｈ側壁との間隔とを均一にする。

ヘッドキャップ32は、コルゲートシース30内への土、
水、グラウト等が入るのを防止する。

エンドキャップ91は、掘削孔ｈ内のグラウトがコルゲ
ートシース30内に入るのを防止する。ロッキング板92
は、ケーシングパイプ50内に挿入するときは伏してな
り、挿入が完了すると重力により起き、ロッキング板92
の端部がケーシングパイプ50の下端に掛合する。したが
って、ロッキング装置90は、外部グラウトをグラウチン
グする際のコルゲートシース30の浮き上がりを防止す
る。

アウタースリーブ80は、口元部ｍにおける地盤と定着
具及び緊張材10とを隔絶する。

防錆油入スムースシース110は、緊張材10が錆びるの
を防止するとともに、緊張材10の掘削孔ｈへの挿入を円
滑にする。

アウタースリーブ80内に注入する防錆油120は、定着
具が錆びるのを防止する。

外部グラウトはコルゲートシース30を掘削孔ｈの内部
に固定する。

内部グラウトは、緊張材10を地盤に固定するとともに
緊張材10が錆びるのを防止する。

二次グラウトは、アウタースリーブ80を定着する。

次ぎに、以上のように構成した永久地盤アンカーＡの
効果について説明する。

本実施例は、口元部ｍの径は緊張材10を挿入する掘削
孔ｈの径よりも大きな径なのでコニカルスリーブ23の径
が掘削孔ｈの径によりも大きい場合であっても前記掘削
孔ｈを、従来技術に比べ小さな径で、かつ、一度に掘削
することができる。したがって、本実施例によれば従来
技術に比べ永久地盤アンカーＡ設置に要する労力及び経
費を軽減し、時間を短縮することができる。

ケーシングパイプ50は、掘削孔ｈ側壁の崩壊を防止す
るので、崩壊し易い地盤においても永久地盤アンカーＡ
を設置することができる。

また、自由長部10a、定着長部10bの防食部材であるコ
ルゲートシース30を先に挿入し、その外周をグラウトで
充填しておくことで、地盤内に緊張材10を容易に挿入で
きる空間を確保することができる。このため掘削孔ｈに
比べ径が大きい定着具の防食処理を、緊張材10の挿入
後、口元部ｍの広い空間内で行うことができる。

また、コルゲートシース30は、防食性に優れているの
で、例え、外部グラウトに亀裂、破断が生じた場合であ
っても緊張材10を保護することができる。

また、センターライザー100を設けているので外部グ
ラウト厚を均一にすることができる。

また、ロッキング装置90を設けているので、コルゲー
トシース30の浮き上がりを防止することができる。

なお、本実施例においては、連結具としてコニカルス
リーブ23を用いたPZ工法に本発明を適用しているが、本
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、本発明にお
いては他の工法、例えば、OSPA工法、BBRV工法、デイビ
ダーグ工法、レオンハルト工法等、本発明を実施するう
えで好適なものに適用することができる。

また、口元部ｍは平面視円形であるが、本発明の範囲
をそれに限定する趣旨ではなく、本発明においては他の
形状、例えば、平面視四角形、五角形その他の多角形
等、本発明を実施するうえで好適なものを用いることが
できる。

また、緊張材10として複数本のPC鋼線11を用いている
が、本発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、本発
明においては他のもの、例えば、ガラス繊維製緊張材、
アラミド繊維製緊張材等、本発明を実施するうえで好適
なものを用いることができる。

また、本実施例においては永久地盤アンカーＡにパッ
カー60を設けていないが、本発明の範囲をそれに限定す
る趣旨ではなく、本発明においてはパッカーを設けるこ
ともできる。

［発明の効果］ 本発明は、以上のように構成しているので、以下に記
載するような効果を奏する。

本発明は、口元部の径は緊張材を挿入する掘削孔の径
よりも大きな径なので、連結具の径が掘削孔の径により
も大きい場合であっても前記掘削孔を、従来技術に比べ
小さな径で、かつ、一度に掘削することができる。した
がって、本発明によれば従来技術に比べ永久地盤アンカ
ー設置に要する労力及び経費を軽減し、時間を短縮する
ことができる。

さらに、口元部を設けているので、ケーシングパイプ
の使用も可能となるため、崩壊容易な地盤においても本
発明を実施することができる。

また、自由長部、定着長部の防長部材であるコルゲー
トシースを先に挿入し、その外周をグラウトで充 して
おくことで、地盤内に緊張材を容易に挿入できる空間を
確保することができる。このため掘削孔に比べ径が大き
い連結具の防食処理を、緊張材挿入後、口元部の広い空
間内で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図（ハ）は本発明の実施例を示すもので
あり、第１図（イ）は永久地盤アンカーの縦断面図、第
１図（ロ）はコニカルスリーブ近傍の側面図、第２図
（イ）乃至第２図（ト）は永久地盤アンカーの工程図、
第３図（イ）はロッキング装置の正面図、第３図（ロ）
はロッキング装置がケーシングパイプに掛合した状態を
示す掘削孔内の側面図、第４図（イ）はセンターライザ
ーの平面図、第４図（ロ）はセンターライザーの正面
図、第４図（ハ）はセンターライザーの側面図である。 Ａ……永久地盤アンカー、ｈ……掘削孔、ｍ……口元
部、10……緊張材、11……波形PC鋼線、20……アンカー
ボルト、21……アンカーナット、22……アンカープレー
ト、23……コニカルスリーブ、30……コルゲートシー
ス、40……口元管、50……ケーシングパイプ、517……
インナーロッド、60……パッカー、80……アウタースリ
ーブ、90……ロッキング装置（浮上防止装置）、

フロントページの続き (72)発明者 武川 芳広 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 手嶋 武明 東京都港区東新橋２丁目４番10号 株式 会社ケー・エフ・シー内 (72)発明者 森田 佳祐 東京都港区東新橋２丁目４番10号 株式 会社ケー・エフ・シー内 (72)発明者 荒木 和彦 東京都渋谷区桜丘町15番17号 日本基礎 技術株式会社東京本社内 (72)発明者 三好 日出夫 東京都渋谷区桜丘町15番17号 日本基礎 技術株式会社東京本社内 (56)参考文献 特開 昭62−112814（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−127719（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−125212（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 5/80

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掘削孔長手方向に延在し一端が掘削孔先端
   部まで至る緊張材と、当該緊張材の他端に連結具を介し
   て接続されて前記緊張材の他端を地表面に定着してなる
   定着具と、前記緊張材を所定間隔を介して囲繞してなる
   シースを備えた永久地盤アンカーであって、前記シース
   は、前記緊張材の一端から前記緊張材の他端にまで至
   り、前記緊張材の一端側に位置する前記シースの一端は
   浮上防止装置を有し、前記シースの他端はアウタースリ
   ーブと接続してなり、当該アウタースリーブは、前記シ
   ースの径よりも大きな径を有し、前記連結具を所定間隔
   を介して囲繞してなることを特徴とした永久地盤アンカ
   ー。
2. 【請求項２】請求項１記載の永久地盤アンカーを掘削孔
   に定着する永久地盤アンカーの設置方法であって、緊張
   材を挿入する掘削孔の径よりも大きな径の口元部を前記
   連結具が存することとなる位置の下端付近まで掘削する
   工程と、当該口元部に口元管を嵌入する工程と、前記口
   元部の底面から前記緊張材を挿入すべき掘削孔を掘削す
   る工程と、前記掘削孔に前記シースを挿入し、前記ケー
   シングパイプと前記シースとの間にグラウチングを行う
   工程と、かかる外部グラウト硬化後、前記シースの他端
   部に位置するアウタースリーブ取付位置に、アウタース
   リーブを取り付ける工程と、前記シースのアウタースリ
   ーブ取付位置の上部付近を切断する工程と、前記緊張材
   と前記連結具とを掘削孔及び口元部に挿入し、前記シー
   ス内にグラウチングを行う工程と、かかる内部グラウト
   硬化後にアウタースリーブ内に防錆油を注入し、永久地
   盤アンカーを緊張し、地盤に定着する工程と、前記アウ
   タースリーブと前記口元管との間にグラウチングを行う
   工程とを備えたことを特徴とした永久地盤アンカーの設
   置方法。