JP3543393B2 - アンカー定着長部分の止水方法 - Google Patents
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【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、岩盤や法面の補強等に使用されるＰＣ鋼材やＰＣ鋼撚り線によるアンカーの止水方法、特にその定着長部分の止水方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、構造物の引張力を地盤に伝達させて構造物の安定を図るため、図４に示すように、岩盤や地中にボーリング等により掘削した削孔１内にＰＣ鋼材やＰＣ鋼撚り線の緊張材２を挿入し、その周囲をグラウト３で固めるようにしたアンカーが使用されている。
【０００３】
アンカーの地表側に近い自由長部分はポリエチレン等のシースからなる保護管４で周囲が覆われ、この保護管４の内部にはワックス等の防食材料５が充填されると共に、保護管４の定着長部分側端部には自由長部分への水の侵入を防ぐために、止水栓６等の止水構造が設けてある。一方、地中側の定着長部分では、グラウトホース７からセメントミルク等からなるグラウト３が削孔１内に注入され、硬化して緊張材２を固定するようになっている。
【０００４】
従来、永久アンカーとして施工されたものでも、特にアンカー頭部背後や自由長部分での腐食が原因となる破断事故が起きている。これは、これらの部分での防食方法が完全でなかったために生じたものである。そこで、最近の永久アンカーはで、アンカー頭部背後や自由長部分の腐食による破断に対しては十分な配慮が払われるようになり、例えば図４に示すごとく、自由長部分の地表に近い箇所に止水パイプ８を配置し、止水パイプ８と保護管４の間を止水ゴム９で止水すると共に、アンカー頭部１０をキャップ１１で覆い、キャップ１１内に充填材１２を詰めた構造のものが実用化されている。
【０００５】
ところが、定着長部分は緊張材２がグラウト３に埋設されているため、グラウト３の防食効果が期待され、従来から殆ど防食対策は行われていない。しかし、グラウト３にクラックが入ると水が侵入して緊張材２を腐食し、破断事故を招く危険がある。特に、グラウト３に０.１ｍｍ以上のクラックが発生すると、防食効果が低下すると言われている。
【０００６】
通常、アンカーの緊張材２が緊張されると、緊張材２とグラウト３の間の付着が切れ、この付着が切れる長さを付着長と呼んでいる。付着長は緊張材２に負荷される緊張力に応じて変化する。この時、緊張材２の自由長部分と定着長部分の境界部分に最も大きな応力が加わり、定着長部分側に向かって応力は減少する。一方、グラウト３に発生する応力は、境界部分近くでは圧縮応力であるが、その部分より地中側に向かった領域では引張応力が存在する。このグラウト３に発生する引張応力が大きくなると、グラウト３に０.１ｍｍ以上のクラックが発生しやすい。
【０００７】
そこで従来では、緊張材２の外周に螺旋状の補強材を配置することにより、引張力が加わった時に定着長部分での応力を分散し、クラックの発生を抑制する方法が知られている。しかし、この補強材は螺旋状であるため緊張材への取り付けが不安定になり、途中で位置ずれを起こしたり、しかも削孔への緊張材のスムースな挿入を妨げる欠点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の事情に鑑み、グラウトに発生したクラックを通して周囲から侵入した水により緊張材が腐食され、定着長部分で破断事故が起こることを防止するため、簡単且つ確実な手段により、アンカーの定着長部分を止水する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供するアンカー定着長部分の止水方法では、ＰＣ鋼棒又はＰＣ鋼撚り線からなる緊張材の定着長部分はグラウト中に埋設され、自由長部分は防食材料を充填した保護管内に収納され、且つ保護管の定着長部分側端部に自由長部分への水の侵入を防ぐ止水構造を備えたアンカーにおいて、一端側に複数の通気孔を有し且つ他端側が開放された止水管の一端側を前記保護管の定着長部分側端部に接続固定し、該止水管の内側に定着長部分の一端側一部を収納すると共に、該止水管内側と定着長部分の間にグラウトが充填され、該止水管の長さが緊張材の破断荷重の６０％の緊張力により緊張材とグラウトとの付着が切れる長さの１ . ５倍以内であることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明においては、図１に示すように、従来止水対策が取られていなかった定着長部分のＰＣ鋼棒やＰＣ鋼撚り線からなる緊張材２について、その定着長部分のうち過大なクラックが発生すると予想される位置に、その外周を取り囲むように止水管１３を配置する。止水管１３は、緊張材２に直接取付けても良いが、削孔１に挿入する際に位置ずれを起こしやすいので、緊張材２の自由長部分を収納した保護管４の定着長部分側端部に接続固定することが好ましい。
【００１１】
止水管１３は、負荷される応力に耐え得るように鋼製又はプラスチック製であることが好ましく、形状も円筒形が好ましい。円筒形の止水管１３の直径は、保護管４への接続と、内部へのグラウト３の侵入を容易にするため、保護管４の直径と同等か又はやや大きい程度が好ましい。
【００１２】
又、止水管１３の内側にグラウト３が隙間なく充填されるように、グラウトホース７からグラウト３を注入する際に止水管１３の解放された他端からグラウト３が内部に入ってきた時、内部の空気を逃がすための通気孔を一端側、即ち保護管４との接続端側に設ける。
【００１３】
止水管１３は、その一端側を保護管４の定着長部分側端部に固定しただけで他端の解放端側が固定されていないと、削孔１に挿入後に緊張材２に対して均等な位置に配置されない場合がある。そこで、止水管１３の他端側に、図２に示すように、緊張材２と止水管１３との間に一定の間隔を確保するスペーサー１４を配置することが好ましい。かかるスペーサー１４を配置することにより、防食性に対する信頼性が一段と向上する。しかし、スペーサー１４には、グラウト３が止水管１３の内部に侵入できるように、例えば図２に示すごとく、止水管１３や緊張材２との間に隙間を設けておく必要がある。
【００１４】
止水管１３の長さは、緊張材２の破断荷重の６０％の緊張力により、緊張材２とグラウト３との付着が切れる長さの１.５倍以内とすることが好ましい。その理由は、防食性を低下させるようなグラウト３の過大なクラックを生じる引張力は、緊張材２とグラウト３との付着が切れる長さ、即ち付着長よりも短い所で発生することが多く、少なくとも付着長の１.５倍の長さの箇所では、そのような引張力は存在しなくなるからである。
【００１５】
【実施例】
図１は、直径１５.２ｍｍの４本のＰＣ鋼撚り線を緊張材２として用いた本発明の永久アンカーの概略図である。
【００１６】
アンカーの自由長部分はポリエチレンのシースからなる保護管４で周囲が覆われ、この保護管４の内部にはワックスの防食材料５が充填されると共に、保護管４の定着長部分側端部には自由長部分への水の侵入を防ぐために、止水栓６が設けてある。又、自由長部分の地表に近い箇所には止水パイプ８を配置され、止水パイプ８と保護管４の間を止水ゴム９で止水すると共に、アンカー頭部１０をキャップ１１で覆い、キャップ１１内に充填材１２が詰められている。
【００１７】
アンカーの定着長部分は、保護管４の下方に４ｍだけ伸びており、この緊張材２に許容緊張荷重（２６６００ｋｇ×０.６×４＝６３９４０ｋｇ）をかけて緊張した時、緊張材２に生じる歪の測定結果を図３の右側に示した。この結果から分かるように、緊張材２の歪は定着長部分と自由長部分の境界で６×１０-3μｍと最も大きく、定着長部分の先端側に行くに従って徐々に小さくなり、約１.０ｍの長さの箇所でゼロになっている。
【００１８】
この歪が生じている領域では、緊張材２の周囲に存在するグラウト３に図３の左側に示したように、圧縮応力又は引張応力が発生する。即ち、自由長部分との境界では約５０ｋｇ／ｍｍ2程度の圧縮応力が発生し、境界から約０.５ｍの長さの箇所から引張応力に変わり、緊張材２の歪がなくなる約１.０ｍの長さの箇所で応力がゼロになる、即ち緊張材２とグラウト３の付着長の切れがなくなることが分かる。
【００１９】
この測定結果から、本実施例の止水管１３の長さは、緊張材２のＰＣ鋼撚り線の破断荷重の６０％の緊張力（＝前記許容緊張荷重）により緊張材２とグラウト３との付着が切れる長さ（付着長）の１.５倍の長さ、即ち１.５０ｍとした。
【００２０】
又、この止水管１３は、その内径が保護管４の外径とほぼ同じ鋼製の円筒形であり、保護管４に接続すべき一端側に複数の直径２０ｍｍの通気孔を有し、且つ他端側は解放されている。解放された止水管１３の他端には、図２に示すように、略十字状のスペーサー１４が挿着され、４本の緊張材２と止水管１３の間をほぼ等しい距離に保つと同時に、両者の間にグラウト３が通過できる隙間が形成されている。
【００２１】
この止水管１３の一端側を保護管４の定着長部分側端部に接続固定し、図１のごとく削孔１内に挿入した後、グラウトホース７からグラウト３を注入することにより、削孔１内のみならず止水管１３の内部にもグラウト３を充填することができた。尚、１５は削孔１内のスペーサーであり、止水管１３に収納されていない定着長部分の緊張材２と削孔１との位置を規定するものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単且つ確実な手段により、アンカーの定着長部分を止水することができるので、グラウトに発生したクラックを通して周囲から侵入した水により緊張材が腐食されることにより起こる定着長部分での破断事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による定着長部分の止水を施した永久アンカーの具体例を示す概略の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った概略の断面図である。
【図３】実施例において測定した、アンカーの定着長部分における緊張材の歪とグラウトに発生する応力を、定着長部分の断面に沿って示したグラフである。
【図４】従来の永久アンカーの一例を示す概略の断面図である。
【符号の説明】
１ 削孔
２ 緊張材
３ グラウト
４ 保護管
５ 防食材料
６ 止水栓
７ グラウトホース
８ 止水パイプ
９ 止水ゴム
１０ アンカー頭部
１１ キャップ
１２ 充填剤
１３ 止水管
１４ スペーサー
【産業上の利用分野】
本発明は、岩盤や法面の補強等に使用されるＰＣ鋼材やＰＣ鋼撚り線によるアンカーの止水方法、特にその定着長部分の止水方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、構造物の引張力を地盤に伝達させて構造物の安定を図るため、図４に示すように、岩盤や地中にボーリング等により掘削した削孔１内にＰＣ鋼材やＰＣ鋼撚り線の緊張材２を挿入し、その周囲をグラウト３で固めるようにしたアンカーが使用されている。
【０００３】
アンカーの地表側に近い自由長部分はポリエチレン等のシースからなる保護管４で周囲が覆われ、この保護管４の内部にはワックス等の防食材料５が充填されると共に、保護管４の定着長部分側端部には自由長部分への水の侵入を防ぐために、止水栓６等の止水構造が設けてある。一方、地中側の定着長部分では、グラウトホース７からセメントミルク等からなるグラウト３が削孔１内に注入され、硬化して緊張材２を固定するようになっている。
【０００４】
従来、永久アンカーとして施工されたものでも、特にアンカー頭部背後や自由長部分での腐食が原因となる破断事故が起きている。これは、これらの部分での防食方法が完全でなかったために生じたものである。そこで、最近の永久アンカーはで、アンカー頭部背後や自由長部分の腐食による破断に対しては十分な配慮が払われるようになり、例えば図４に示すごとく、自由長部分の地表に近い箇所に止水パイプ８を配置し、止水パイプ８と保護管４の間を止水ゴム９で止水すると共に、アンカー頭部１０をキャップ１１で覆い、キャップ１１内に充填材１２を詰めた構造のものが実用化されている。
【０００５】
ところが、定着長部分は緊張材２がグラウト３に埋設されているため、グラウト３の防食効果が期待され、従来から殆ど防食対策は行われていない。しかし、グラウト３にクラックが入ると水が侵入して緊張材２を腐食し、破断事故を招く危険がある。特に、グラウト３に０.１ｍｍ以上のクラックが発生すると、防食効果が低下すると言われている。
【０００６】
通常、アンカーの緊張材２が緊張されると、緊張材２とグラウト３の間の付着が切れ、この付着が切れる長さを付着長と呼んでいる。付着長は緊張材２に負荷される緊張力に応じて変化する。この時、緊張材２の自由長部分と定着長部分の境界部分に最も大きな応力が加わり、定着長部分側に向かって応力は減少する。一方、グラウト３に発生する応力は、境界部分近くでは圧縮応力であるが、その部分より地中側に向かった領域では引張応力が存在する。このグラウト３に発生する引張応力が大きくなると、グラウト３に０.１ｍｍ以上のクラックが発生しやすい。
【０００７】
そこで従来では、緊張材２の外周に螺旋状の補強材を配置することにより、引張力が加わった時に定着長部分での応力を分散し、クラックの発生を抑制する方法が知られている。しかし、この補強材は螺旋状であるため緊張材への取り付けが不安定になり、途中で位置ずれを起こしたり、しかも削孔への緊張材のスムースな挿入を妨げる欠点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の事情に鑑み、グラウトに発生したクラックを通して周囲から侵入した水により緊張材が腐食され、定着長部分で破断事故が起こることを防止するため、簡単且つ確実な手段により、アンカーの定着長部分を止水する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供するアンカー定着長部分の止水方法では、ＰＣ鋼棒又はＰＣ鋼撚り線からなる緊張材の定着長部分はグラウト中に埋設され、自由長部分は防食材料を充填した保護管内に収納され、且つ保護管の定着長部分側端部に自由長部分への水の侵入を防ぐ止水構造を備えたアンカーにおいて、一端側に複数の通気孔を有し且つ他端側が開放された止水管の一端側を前記保護管の定着長部分側端部に接続固定し、該止水管の内側に定着長部分の一端側一部を収納すると共に、該止水管内側と定着長部分の間にグラウトが充填され、該止水管の長さが緊張材の破断荷重の６０％の緊張力により緊張材とグラウトとの付着が切れる長さの１ . ５倍以内であることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明においては、図１に示すように、従来止水対策が取られていなかった定着長部分のＰＣ鋼棒やＰＣ鋼撚り線からなる緊張材２について、その定着長部分のうち過大なクラックが発生すると予想される位置に、その外周を取り囲むように止水管１３を配置する。止水管１３は、緊張材２に直接取付けても良いが、削孔１に挿入する際に位置ずれを起こしやすいので、緊張材２の自由長部分を収納した保護管４の定着長部分側端部に接続固定することが好ましい。
【００１１】
止水管１３は、負荷される応力に耐え得るように鋼製又はプラスチック製であることが好ましく、形状も円筒形が好ましい。円筒形の止水管１３の直径は、保護管４への接続と、内部へのグラウト３の侵入を容易にするため、保護管４の直径と同等か又はやや大きい程度が好ましい。
【００１２】
又、止水管１３の内側にグラウト３が隙間なく充填されるように、グラウトホース７からグラウト３を注入する際に止水管１３の解放された他端からグラウト３が内部に入ってきた時、内部の空気を逃がすための通気孔を一端側、即ち保護管４との接続端側に設ける。
【００１３】
止水管１３は、その一端側を保護管４の定着長部分側端部に固定しただけで他端の解放端側が固定されていないと、削孔１に挿入後に緊張材２に対して均等な位置に配置されない場合がある。そこで、止水管１３の他端側に、図２に示すように、緊張材２と止水管１３との間に一定の間隔を確保するスペーサー１４を配置することが好ましい。かかるスペーサー１４を配置することにより、防食性に対する信頼性が一段と向上する。しかし、スペーサー１４には、グラウト３が止水管１３の内部に侵入できるように、例えば図２に示すごとく、止水管１３や緊張材２との間に隙間を設けておく必要がある。
【００１４】
止水管１３の長さは、緊張材２の破断荷重の６０％の緊張力により、緊張材２とグラウト３との付着が切れる長さの１.５倍以内とすることが好ましい。その理由は、防食性を低下させるようなグラウト３の過大なクラックを生じる引張力は、緊張材２とグラウト３との付着が切れる長さ、即ち付着長よりも短い所で発生することが多く、少なくとも付着長の１.５倍の長さの箇所では、そのような引張力は存在しなくなるからである。
【００１５】
【実施例】
図１は、直径１５.２ｍｍの４本のＰＣ鋼撚り線を緊張材２として用いた本発明の永久アンカーの概略図である。
【００１６】
アンカーの自由長部分はポリエチレンのシースからなる保護管４で周囲が覆われ、この保護管４の内部にはワックスの防食材料５が充填されると共に、保護管４の定着長部分側端部には自由長部分への水の侵入を防ぐために、止水栓６が設けてある。又、自由長部分の地表に近い箇所には止水パイプ８を配置され、止水パイプ８と保護管４の間を止水ゴム９で止水すると共に、アンカー頭部１０をキャップ１１で覆い、キャップ１１内に充填材１２が詰められている。
【００１７】
アンカーの定着長部分は、保護管４の下方に４ｍだけ伸びており、この緊張材２に許容緊張荷重（２６６００ｋｇ×０.６×４＝６３９４０ｋｇ）をかけて緊張した時、緊張材２に生じる歪の測定結果を図３の右側に示した。この結果から分かるように、緊張材２の歪は定着長部分と自由長部分の境界で６×１０-3μｍと最も大きく、定着長部分の先端側に行くに従って徐々に小さくなり、約１.０ｍの長さの箇所でゼロになっている。
【００１８】
この歪が生じている領域では、緊張材２の周囲に存在するグラウト３に図３の左側に示したように、圧縮応力又は引張応力が発生する。即ち、自由長部分との境界では約５０ｋｇ／ｍｍ2程度の圧縮応力が発生し、境界から約０.５ｍの長さの箇所から引張応力に変わり、緊張材２の歪がなくなる約１.０ｍの長さの箇所で応力がゼロになる、即ち緊張材２とグラウト３の付着長の切れがなくなることが分かる。
【００１９】
この測定結果から、本実施例の止水管１３の長さは、緊張材２のＰＣ鋼撚り線の破断荷重の６０％の緊張力（＝前記許容緊張荷重）により緊張材２とグラウト３との付着が切れる長さ（付着長）の１.５倍の長さ、即ち１.５０ｍとした。
【００２０】
又、この止水管１３は、その内径が保護管４の外径とほぼ同じ鋼製の円筒形であり、保護管４に接続すべき一端側に複数の直径２０ｍｍの通気孔を有し、且つ他端側は解放されている。解放された止水管１３の他端には、図２に示すように、略十字状のスペーサー１４が挿着され、４本の緊張材２と止水管１３の間をほぼ等しい距離に保つと同時に、両者の間にグラウト３が通過できる隙間が形成されている。
【００２１】
この止水管１３の一端側を保護管４の定着長部分側端部に接続固定し、図１のごとく削孔１内に挿入した後、グラウトホース７からグラウト３を注入することにより、削孔１内のみならず止水管１３の内部にもグラウト３を充填することができた。尚、１５は削孔１内のスペーサーであり、止水管１３に収納されていない定着長部分の緊張材２と削孔１との位置を規定するものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単且つ確実な手段により、アンカーの定着長部分を止水することができるので、グラウトに発生したクラックを通して周囲から侵入した水により緊張材が腐食されることにより起こる定着長部分での破断事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による定着長部分の止水を施した永久アンカーの具体例を示す概略の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った概略の断面図である。
【図３】実施例において測定した、アンカーの定着長部分における緊張材の歪とグラウトに発生する応力を、定着長部分の断面に沿って示したグラフである。
【図４】従来の永久アンカーの一例を示す概略の断面図である。
【符号の説明】
１ 削孔
２ 緊張材
３ グラウト
４ 保護管
５ 防食材料
６ 止水栓
７ グラウトホース
８ 止水パイプ
９ 止水ゴム
１０ アンカー頭部
１１ キャップ
１２ 充填剤
１３ 止水管
１４ スペーサー
Claims (2)
- ＰＣ鋼棒又はＰＣ鋼撚り線からなる緊張材の定着長部分はグラウト中に埋設され、自由長部分は防食材料を充填した保護管内に収納され、且つ保護管の定着長部分側端部に自由長部分への水の侵入を防ぐ止水構造を備えたアンカーにおいて、一端側に複数の通気孔を有し且つ他端側が開放された止水管の一端側を前記保護管の定着長部分側端部に接続固定し、該止水管の内側に定着長部分の一端側一部を収納すると共に、該止水管内側と定着長部分の間にグラウトが充填され、該止水管の長さが緊張材の破断荷重の６０％の緊張力により緊張材とグラウトとの付着が切れる長さの１ . ５倍以内であることを特徴とするアンカー定着長部分の止水方法。
- 止水管の解放された他端側端部に、止水管と緊張材との間隔を一定に保持し且つグラウトの通過が可能なスペーサーを装着することを特徴とする、請求項１に記載のアンカー定着長部分の止水方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27964194A JP3543393B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | アンカー定着長部分の止水方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27964194A JP3543393B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | アンカー定着長部分の止水方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08134906A JPH08134906A (ja) | 1996-05-28 |
| JP3543393B2 true JP3543393B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=17613820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27964194A Expired - Fee Related JP3543393B2 (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | アンカー定着長部分の止水方法 |
Country Status (1)
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| CN112064635B (zh) * | 2020-09-08 | 2021-07-16 | 长沙理工大学 | 自反馈地层信息及多次修复的锚固结构及锚固、修复方法 |
| CN113123334B (zh) * | 2021-04-22 | 2022-08-12 | 中铁十局集团城市轨道交通工程有限公司 | 锚索处理与地层加固一体化施工方法 |
-
1994
- 1994-11-15 JP JP27964194A patent/JP3543393B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH08134906A (ja) | 1996-05-28 |
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