JP3397142B2 - アンカー緊張力の測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、アンカー緊張力
の測定方法に関し、特に、比較的簡便な方法によりアン
カー緊張力を測定する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地滑りが発生し易い地盤や法面および土
留め壁などの構造物の安定対策として、例えば、アンカ
ーを地盤などの安定化対象物中に埋設するグラウンドア
ンカー工法が知られている。

【０００３】このグラウンドアンカー工法で埋設される
アンカーは、頭部，引張り部，定着部を備えていて、内
部に緊張用テンドンが配設されている。テンドンは、引
張り部において、シース管で被覆されていて、定着部で
は、地盤中にグラウトにより固定される。

【０００４】テンドンに緊張力を導入する際には、頭部
にジャッキなどの緊張具を装着し、テンドンを引張るこ
とにより緊張力が導入され、テンドンは、頭部に定着具
を設置することにより、この緊張状態が維持される。

【０００５】このときの緊張に伴う緊張反力は、直接ま
たは支圧板を介して地盤側に伝達され、このような緊張
反力を常時地盤に作用させることで、地盤の安定化を図
かる。

【０００６】この場合、テンドンに導入する緊張力は、
地盤などの安定化を確保する上で極めて重要な管理項目
であり、緊張力を導入する際には、ロードセルや軸力計
などの測定器により、その大きさを測定している。

【０００７】ところが、アンカー工事完了後、例えば、
数十年後に、維持管理を行う際などに、緊張力を測定し
ようとするときに、以下に説明する技術的な課題があっ
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、前述した測
定器は、高価なため、全てのアンカーにこれを設置し
て、緊張力の経時変化を測定することは、経費の面で非
常に難しい。そこで、定着具を取り外して、再緊張する
際に、前述した測定器により緊張力を測定するリフトオ
フ試験も行われているが、このような緊張力の測定方法
は、アンカーの設置場所が高く勾配が垂直に近い角度で
の測定が非常に難しいという問題があった。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、比
較的簡便な方法により、アンカー緊張力の経時的な変化
を測定することができる方法を提供することにある。

【００１０】上記目的を達成するために、本発明は、地
盤や構造物などの締付け対象物にアンカーを埋設し、こ
のアンカー内に配設された緊張用テンドンの突出端に固
定した定着具を介して、前記テンドンに緊張力を導入
し、この緊張力に伴う緊張反力を直接または支圧板を介
して前記締付け対象物に伝達するアンカー工法におい
て、前記定着具と支圧板との間、または、前記定着具と
前記締付け対象物との間に、両者を離間する方向に付勢
する弾性部材を介装し、前記弾性部材の厚み方向の変位
を検出する計測ゲージを設け、この計測ゲージの値から
前記テンドンの緊張力を測定するアンカー緊張力の測定
方法であって、前記計測ゲージは、前記定着具または支
圧板に一端が固定された測定ロッドと、前記締付け対象
物側に一端が固定され、前記測定ロッドと平行に延設さ
れた参照ロッドとを備え、前記参照ロッドに対する前記
測定ロッドの相対的な移動量を前記弾性部材の厚み方向
の変位として検出するようにした。このように構成した
アンカー緊張力の測定方法によれば、設置されたアンカ
ーの緊張力が経時的な変化により緩むと、定着具と支圧
板との間、または、定着具と締付け対象物との間に、両
者を離間する方向に付勢する弾性部材を介装しているの
で、この緩みに対応して、弾性部材が伸びて、緊張力を
補助する。弾性部材が伸びると、その厚み方向の長さが
変化して、変位が発生する。この場合、本発明では、計
測ゲージは、定着具または支圧板に一端が固定された測
定ロッドと、締付け対象物側に一端が固定され、測定ロ
ッドと平行に延設された参照ロッドとを備え、参照ロッ
ドに対する測定ロッドの相対的な移動量を弾性部材の厚
み方向の変位として検出する。 このため、締付け対象物
側に変位があった場合でも、参照ロッドに対する測定ロ
ッドの相対的な移動量から弾性部材の変位を求めること
ができる。前記測定ロッドと参照ロッドは、前記定着具
の外周を覆うヘッドキャップの外方に突出するように設
置することができる。この構成によれば、定着具のヘッ
ドキャップを外すことなく、計測ゲージの値から現在の
テンドンの緊張力を測定することができる。前記弾性部
材は、中心に前記テンドンが挿通される貫通孔を穿設し
た皿バネから構成することができる。この構成によれ
ば、皿バネが、荷重と変位との関係において、変形が進
行しても荷重変位の少ない領域を有していて、この領域
を活用することでテンドンの緊張力を、経時的な変化が
少なくなるように補助することができる。また、前述し
た領域では、テンドンの緊張力が僅かに低減した場合で
も、皿ばねの厚みさ方向の変位が大きくなるので、計測
ゲージによる測定が容易かつ簡単に行える。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１
から図３は、本発明にかかるアンカー緊張力の測定方法
の一実施例を示している。

【００１２】同図に示した緊張力の測定方法は、グラウ
ンドアンカー工法に本発明を適用した場合を例示してい
る。図１は、法面地盤１０中に永久アンカー１２を埋設
設置した状態の断面図である。

【００１３】アンカー１２は、地盤１０中に掘削された
削孔１４中にグラウト材１６を注入することにより、深
部において固定設置されていて、このアンカー１２内に
は、緊張用のテンドン１８が配設されている。

【００１４】テンドン１８は、鋼線，鋼材をシースで被
覆した形態のものであって、本実施例の場合には、複数
本が用いられている。アンカー１２が法面地盤１０から
外方に突出した頭部側には、定着部２０が設けられてい
る。

【００１５】本実施例の定着部２０は、法面地盤１０の
表面側にコンクリート製ののり面工２を形成し、このの
り面工２２に設けられた凹部２４内に配置されている。
定着部２０は、台座プレート２６と、皿バネ２８（弾性
部材）と、支圧板３０と、定着具３２と、ヘッドキャッ
プ３４とを有している。

【００１６】台座プレート２６は、凹部２４の底面に固
設され、中央にテンドン１８を挿通する貫通孔が形成さ
れていて、この貫通孔の外周側に、端部が開口した二重
円筒構造の内，外ガイドパイプ３８，３６が垂設されて
いる。

【００１７】内ガイドパイプ３８は、上下端が開口し、
内挿されたテンドン１８の長手方向に沿って、上下方向
に延設されていて、その上端側は、支圧板３０の下面側
に固設されている。

【００１８】皿ばね２８は、その詳細を図２にも示すよ
うに、外観が概略円錐台形状のものであって、上下端に
小径および大径貫通孔２８ａ，２８ｂが形成されてい
る。小径貫通孔２８ａは、内ガイドパイプ３８の挿通が
可能な大きさになっている。

【００１９】本実施例で用いる皿ばね２８の荷重と変位
との関係を図３に示している。同図に示した荷重と変位
との関係は、図２に示すように、大径貫通孔２８ｂを下
にして平坦な面に設置し、小径貫通孔２８ａ側から荷重
ｐを印加した際の、変位量ｕを測定したものである。

【００２０】皿ばね２８は、図３に示した、印加荷重と
変位との関係において、そのほぼ中央部分に、変形が進
行しても荷重変位の少ない領域を有している。このよう
な領域や、この前段に位置する荷重と変位とがほぼ比例
関係になる領域は、皿ばね２８の材質や厚み，皿ばね２
８の直列ないしは並列の枚数および貫通孔２８ａ，２８
ｂの大きさなどによって決まる。

【００２１】本実施例の場合には、図１に示すように、
合計６個の皿ばね２８が積層状態で用いられていて、上
下方向に隣接する皿ばね２８は、小径貫通孔２８ａ同
士、大径貫通孔２８ｂ同士が、相互に当接するように配
置されている。

【００２２】積層された皿ばね２８は、最下段の小径貫
通孔２８ａの周縁が、台座プレート２６の上面に当接す
るように設置されている。支圧板３０は、中央部分にテ
ンドン１８を挿通させた状態で、最上段の皿ばね２８の
小径貫通孔２８ａの周縁が、下面側に当接するように設
置されている。

【００２３】支圧板３０の上面側には、これよりも小径
のジョイントプレート４０が載置され、このジョイント
プレート４０の上面側に定着具３２が設置されている。
定着具３２は、定着プレート３２ａと、楔コーン３２ｂ
とを備えている。

【００２４】ヘッドキャップ３４は、定着具３２の外周
を覆うようにして、凹部２４の外周縁に固定されてい
て、内部には、防錆材４２が充填されている。このよう
に構成された定着部２０には、計測ゲージ４４が設置さ
れている。

【００２５】計測ゲージ４４は、皿ばね２８の厚み方向
の変位ｌを検出するものであって、本実施例の計測ゲー
ジ４４は、実質的に締付け対象物となる台座プレート２
６の上面に一端側が固設された参照ロッド４４ａと、支
圧板３０の上面に一端が固設された測定ロッド４４ｂと
を有している。

【００２６】参照および測定ロッド４４ａ，４４ｂは、
相互に比較的近接した間隔で設けられていて、ヘッドキ
ャップ３４側に向けて平行に延設され、ヘッドキャップ
３４を貫通して外部に突出している。

【００２７】なお、各ロッド４４ａ，４４ｂがヘッドキ
ャップ３４を貫通する部分には、図示を省略している
が、防錆材４２の流出を防止するシール材が介装されて
いる。

【００２８】このように構成された計測ゲージ４４にお
いては、皿ばね２８の厚みが変わると、測定ロッド４４
ｂがこの変位に対応して移動し、参照ロッド４４ａの先
端と測定ロッド４４ｂの先端との間の距離が異り、この
移動量を目視することにより、皿ばね２８の厚み方向の
変位ｌが判る。

【００２９】アンカー１２のテンドン１８に緊張力を導
入する際には、定着具３２を装着する前に、テンドン１
８の端部にジャッキなどの緊張具を装着し、テンドン１
８を引張ることにより緊張力を導入する。

【００３０】そして、この状態で、ジョイントプレート
４０の上面側に定着プレート３２ａを載せて、楔コーン
３２ｂを各テンドン１８に装着して、楔コーン３２ｂを
定着プレート３２ａのテーパ孔内に挿入して、緊張具の
引張り力を除去する。

【００３１】引張り力を除去すると、テンドン１８に導
入されている緊張反力が、定着具３２を介して支圧板３
０に伝達され、この緊張反力を受けた支圧板３０は、皿
ばね２８を圧縮させながら、この緊張反力を台座プレー
ト２６に伝達する。

【００３２】台座プレート２６は、実質的に法面地山１
０と同じ部分であり、法面地山１０がこの緊張反力を受
けることにより安定化する。そして、ヘッドキャップ３
４を装着して、その内部に防錆材４２を注入すると１本
のグラウンドアンカーの設置が終了する。

【００３３】このようなグラウンドアンカーの設置終了
状態においては、皿ばね２８は、支圧板３０からの緊張
反力を受けて圧縮変形させられているので、支圧板３０
と台座プレート２６との間を離間させる方向に付勢して
いる。

【００３４】そして、グラウンドアンカーの設置後にテ
ンドン１８に導入されている緊張力が緩みにより低減す
ると、本実施例の場合には、支圧板３０と台座プレート
２６との間には、両者を離間する方向に付勢している皿
ばね２８が介装されているので、この緩みに対応して、
皿ばね２８が伸びることで、低減した緊張力を皿ばね２
８の付勢力により補助することができる。

【００３５】この場合、皿バネ２８が、荷重と変位との
関係において、変形が進行しても荷重変位の少ない領域
を有していて、この領域を活用することでテンドンの緊
張力を、経時的な変位が少なくなるように補助すること
ができる。

【００３６】つまり、図３において、例えば、荷重変化
の少ない領域の下限値近傍の変位点ｕ１に初期緊張力を
セットしておくと、この変位点ｕ１から変位点ｕ２ま
で、変位変化しても、荷重、すなわち、テンドン１８に
導入される緊張力の変動が非常に少なくなり、ほぼ一定
した緊張力をテンドン１８に与え続けることができる。

【００３７】このとき、皿ばね２８が伸びると、その厚
み方向の長さが変化する。この長さ変化は、計測ゲージ
４４の目視値により確認することができる。本実施例の
場合には、計測ゲージ４４は、測定ロッド４４ｂと参照
ロッド４４ａを備え、参照ロッド４４ａに対する測定ロ
ッド４４ｂの相対的な移動量を皿ばね２８の厚み方向の
変位ｌとして検出している。

【００３８】つまり、図１に示した参照および測定ロッ
ド４４ａ，４４ｂの先端間の長さ変化が皿ばね２８の変
位ｌに対応している。従って、例えば、初期緊張力導入
時の参照および測定ロッド４４ａ，４４ｂの先端間の長
さｌ１を記録しておき、所定時間経過後の長さをｌ２と
すると、｜ｌ１−ｌ２｜から、皿ばね２８の変位ｕを求
めることができる。

【００３９】このようにして求めた変位ｕは、図３に示
した、皿ばね２８の変位と荷重との関係を予め求めてお
くと、計測ゲージ４４の目視値から現在のテンドン１８
の緊張力の大きさ（絶対値）を測定することができる。

【００４０】このような計測ゲージ４４により緊張力の
測定においては、例えば、皿ばね２８は、図３に示した
ように、テンドン１８の緊張力が僅かに低減した場合で
も、皿ばね２８の厚みさ方向の変位ｕが大きくなるの
で、計測ゲージ４４による測定が精度よく、しかも簡単
に行える。

【００４１】また、本実施例の場合には、測定ロッド４
４ｂと参照ロッド４４ａは、定着具３２の外周を覆うヘ
ッドキャップ３４の外方に突出するように設置している
ので、ヘッドキャップ３４を外すことなく、計測ゲージ
４４の目視値から現在のテンドン１８の緊張力を測定す
ることができる。

【００４２】なお、図１に示した皿ばね２８の積層状態
は、同図に示した状態に限られることはなく、例えば、
図４（ａ）に示すように、大径貫通孔２８ｂ同士が当接
するように積層する形態、同図（ｂ）に示すように、小
径貫通孔２８ａ同士が当接するように積層する形態、同
図（ｃ）に示すように、２枚の皿ばね２８を内面側に積
層する形態のいずれであってよい。

【００４３】なお、上記実施例では、弾性部材として皿
ばね２８を例示したが、本発明の実施は、これに限られ
ることはなく、例えば、コイルバネや板ばねなどであっ
てもよく、皿ばね２８を用いる場合でも必ずしも積層す
る必要はない。

【００４４】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるアンカー緊張力の測定方法によれば、比
較的簡便な方法により、アンカー緊張力の経時的な変化
を安価に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測定方法が適用されるグラウンドアン
カーの設置状態の断面説明図である。

【図２】図１の皿ばねの詳細図である。

【図３】図２に示した皿ばねの変位と荷重との関係を示
すグラフである。

【図４】図１に示したグラウンドアンカーに適用できる
皿ばねの積層状態の変形例の説明図である。

【符号の簡単な説明】

１０ 法面地盤 １２ アンカー １８，１８ａ テンドン ２０，２０ａ 定着部 ２６ 台座プレート（締付け対象物） ２８ 皿ばね ３０ 支圧板 ３２ 定着具 ３４ ヘッドキャップ ４４ 計測ゲージ ４４ａ 参照ロッド ４４ｂ 測定ロッド

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤や構造物などの締付け対象物にアン
   カーを埋設し、このアンカー内に配設された緊張用テン
   ドンの突出端に固定した定着具を介して、前記テンドン
   に緊張力を導入し、この緊張力に伴う緊張反力を直接ま
   たは支圧板を介して前記締付け対象物に伝達するアンカ
   ー工法において、 前記定着具と支圧板との間、または、前記定着具と前記
   締付け対象物との間に、両者を離間する方向に付勢する
   弾性部材を介装し、 前記弾性部材の厚み方向の変位を検出する計測ゲージを
   設け、この計測ゲージの値から前記テンドンの緊張力を
   測定するアンカー緊張力の測定方法であって、 前記計測ゲージは、前記定着具または支圧板に一端が固
   定された測定ロッドと、前記締付け対象物側に一端が固
   定され、前記測定ロッドと平行に延設された参照ロッド
   とを備え、 前記参照ロッドに対する前記測定ロッドの相対的な移動
   量を前記弾性部材の厚み方向の変位として検出する こと
   を特徴とするアンカー緊張力の測定方法。
2. 【請求項２】 前記測定ロッドと参照ロッドは、前記定
   着具の外周を覆うヘッドキャップの外方に突出している
   ことを特徴とする請求項１記載のアンカー緊張力の測定
   方法。
3. 【請求項３】 前記弾性部材は、中心に前記テンドンが
   挿通される貫通孔を穿設した皿バネからなることを特徴
   とする請求項１または２記載のアンカー緊張力の測定方
   法。