JP3728226B2 - グラウンドアンカー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物の転倒防止や浮上り防止および斜面の安定化など、土木建築分野において広く適用されているグラウンドアンカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
グラウンドアンカーは、地盤に削孔したアンカー孔の内部に形成したアンカー体と構造物に取り付けたアンカー頭部とを引張材で連結し、アンカー体とその周囲の地盤との噛み合せ、あるいは摩擦により生じる引抜き抵抗力を利用して、引張材に作用させた緊張力を構造物に加え、構造物の安定を図るもので、擁壁や土留壁などの転倒防止、構造物の浮上り防止、斜面の安定化などに利用されている。
【０００３】
アンカー体は、削孔機により所定の長さ（深さ）まで削孔されたアンカー孔の最深部にグラウトなどセメント系の注入材を加圧注入して形成される。注入材を加圧して注入することで、注入材が周辺地盤に浸透し、地盤との付着力が増大する。
【０００４】
ところが、アンカー体が形成される地盤の周囲に透水性の高い亀裂が存在する場合には、注入材が亀裂部より逸散してしまい、所要の性能を満たすアンカー体を構築することができない。このような問題を解決するために、特公平５−２２７７１号公報には、引張材を囲むようにして取り付けた袋体の内部に注入材を加圧注入してアンカー体を形成するグラウンドアンカーが開示されている。このグラウンドアンカーによれば、アンカー体を形成する注入材は袋体の内部に限定注入されるため、周辺の地盤に透水性の高い亀裂が存在する場合でも、注入材が周辺地盤に逸散することはない。また、注入材がセメント系の材料からなる場合には、注入圧力により注入材に含まれる水が脱水されるため、高強度のアンカー体を形成することができる。
【０００５】
しかしながら、特公平５−２２７７１号公報によるグラウンドアンカーは、袋体とアンカー孔の孔壁との間に生じる摩擦抵抗により引抜き耐力を確保する構成であるので、孔壁が滑らかな削孔面よりなる場合などは、充分な引抜き耐力が得られないことがある。
【０００６】
このような問題を解決するために、特開平９−３１０３４６号公報には、袋体を形成する布材の布目をその内部に注入される注入材が浸出する大きさにしてアンカー体を形成するグラウンドアンカーが開示されている。このグラウンドアンカーによれば、袋体に注入材を加圧注入すると、注入材は袋体から浸出して袋体とアンカー孔の孔壁との間に介在する。そして、袋体の内部の注入材と袋体とアンカー孔の孔壁との間に浸出した注入材とが一体に固化したアンカー体が形成され、袋体とアンカー孔の孔壁との間に生じる摩擦抵抗に加え、袋体とアンカー孔の孔壁との間に介在する注入材の接着力によってアンカー体の引抜き耐力が確保されるので、グラウンドアンカーの引抜き耐力を増大させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−３１０３４６号公報によるグラウンドアンカーでは、例えば注入材としてセメント系の材料を使用した場合には、袋体に注入材の注入を開始した直後には、袋体から注入材が浸出するものの、注入材の注入が進行するにしたがって、袋体を形成している布の布目に注入材に含まれるセメント粒子が詰まり、水を多く含む注入材が浸出するようになる。そして、この水により袋体とアンカー孔の孔壁との間に介在しているセメント濃度の高い注入材が洗い流されてしまうので、この状態でアンカー体が形成されても十分な引抜き耐力を得ることができないことがある。
【０００８】
このような問題に鑑み、本発明は、袋体の内部に注入材を加圧注入してアンカー体を形成するグラウンドアンカーであっても、高い引抜き耐力が確実に得られるグラウンドアンカーを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のグラウンドアンカーは、構造物に装着されるアンカー頭部と、地盤に削孔されたアンカー孔に挿設され、一端が前記アンカー頭部に緊結される引張材と、該引張材の他端を内包して前記引張材に装着された袋体と該袋体の内部に加圧注入された注入材により形成されるアンカー体とを備え、前記袋体は、前記注入材が浸出可能な布目を有し、前記袋体の外側には、前記引張材の方向に沿って線状部材が配置され、前記袋体と前記アンカー孔の孔壁との間に前記線状部材に沿って、前記袋体の外側へ浸出した水を集水する空隙が形成される、ことを特徴とする。
【００１０】
かかるグラウンドアンカーによれば、注入材を袋体の内部に注入するので、透水性の高い地盤であっても確実にアンカー体を構築できる。また、袋体は注入材が浸出可能な布目を有するので、袋体に注入材を加圧注入すると、注入材が袋体から浸出して袋体とアンカー孔の孔壁との間に介在する。そして、袋体とアンカー孔の孔壁との間に介在する注入材と袋体の内部の注入材とが、注入材に浸漬された袋体とともに、一体となって固化してアンカー体が形成される。また、注入材がセメント系の材料である場合には、袋体の内部の注入材は注入圧力により注入材中の水が脱水されるので、高い強度が得られるとともに、引張材とも強固に結合する。さらに、袋体がアンカー孔の孔壁に圧接すると、袋体の外側に配置した線状部材が袋体の内側に向かって食い込み、袋体とアンカー孔の孔壁との間に空隙が形成されるので、袋体の布目に注入材が詰まって注入材中に含まれる水が袋体の外側へ浸出するようになっても、この水は空隙に集水されてアンカー体の外部へ排水される。したがって、袋体を取り囲んでいるセメント濃度の高い注入材は、洗い流されることはなく確実に周辺の地盤と接着するので、高い引抜き耐力を有するグラウンドアンカーを確実に構築することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るグラウンドアンカーの実施の形態を添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１（ａ）は本発明に係るグラウンドアンカーの側面図、（ｂ）はアンカー体部分の断面図である。本発明に係るグラウンドアンカーは、構造物Ｋに装着されるアンカー頭部１と、地盤に削孔されたアンカー孔Ｈに挿設される引張材２と、アンカー孔Ｈ内に形成されるアンカー体３とからなる。なお、アンカー頭部１や引張材２の構造および引張材２とアンカー頭部１との定着構造については、以下の実施形態に限定されることはなく、従来より提案されている様々な形式のものを適宜選択すればよい。
【００１３】
アンカー頭部１は、構造物Ｋに当接する受圧板１ａと引張材２を受圧板１ａに係止する係止具などからなる。引張材２は、ＰＣ鋼より線、ＰＣ鋼棒、ストランドなどのＰＣ鋼材で構成される。図示の実施形態では引張材２はＰＣ鋼より線からなり、係止具は引張材２に装着されたくさび１ｂにより構成されている。なお、引張材２としてＰＣ鋼棒を使用する場合には、引張材２の一端に雄ねじを形成し、これにナットを螺入して受圧板１ａに定着する。なお、詳細な説明は省略するが、永久アンカー仕様の場合は、引張材２に防錆被覆材が塗付されている。
【００１４】
アンカー体３は、引張材２の先端を内包して装着された袋体３ａと、その内部に加圧注入されたグラウト３ｂ（注入材）とからなる。アンカー体３の長さは地盤の性状などを考慮しつつ、所要の引抜き耐力が得られるように適宜設定する。袋体３ａは、円筒形状に膨張しうるように成形した布材からなる。この布材は、ナイロンやアラミド繊維などから形成され、グラウト３ｂの注入圧力に耐えうる強度を有するとともに、グラウト３ｂがその注入圧力により袋体３ａの外側へ浸出しうるような布目を有している。また、袋体３ａにはグラウト３ｂを注入するための注入ホース３ｃが接続されている。
【００１５】
線状部材４は、棒状の鋼材などからなり袋体３ａの外側に、引張材２の長手方向に沿って配置される。また、引張材２とともにアンカー孔Ｈに挿入する際に、線状部材の配置位置がずれないように、適宜袋体３ａや引張材２などに固定しておく。なお、図示した実施形態では４本の線状部材４が９０度間隔で配置されているが、本数および鋼材の太さなどはこれに限定されることはなく、アンカー孔Ｈの孔径などを考慮して適宜決定する。
【００１６】
次に、前記のように構成されたグラウンドアンカーの施工方法について説明する。なお、図１（ｂ）、図２（ａ）は、開口亀裂部を有する岩盤中にグラウンドアンカーを構築した例を示している。
【００１７】
まず、設計アンカー長に相当する深さのアンカー孔Ｈを削孔機によりケーシングパイプ（図示せず）で孔壁を保護しながら削孔する。アンカー孔Ｈ内を清水で洗浄した後に、袋体３ａと線状部材４とを装着した引張材２をケーシングパイプに挿入する。
【００１８】
次に、ケーシングパイプを引き抜き、袋体３ａに接続されている注入ホース３ｃを介してグラウト３ｂを袋体３ａの内部に加圧注入する。このとき、袋体３ａは注入圧力により円筒形状に膨張してその外周面がアンカー孔Ｈの孔壁に圧接するとともに、線状部材４が袋体３ａの内側に向かって食い込み、袋体３ａとアンカー孔Ｈの孔壁との間に線状部材４に沿った空隙４ａが形成される（図１（ｂ）参照）。すなわち、線状部材４と袋体３ａが接する部分では、袋体３ａの膨張が規制されるため、線状部材４の両側に空隙４ａが形成される。また、袋体３ａはグラウト３ｂが浸出可能な布目を有する布材により形成されているので、袋体３ａからグラウト３ｂが浸出して、袋体３ａとアンカー孔Ｈの孔壁との間に介在する（図２参照）。また、図２（ａ）のように、孔壁に開口亀裂部Ｃなどの透水性の高い部分があってもグラウト３ｂは逸散せず、また、孔壁が健全な部分には袋体３ａから浸出したグラウト３ｂが袋体３ａとアンカー孔Ｈの孔壁との間に付着する。
【００１９】
グラウト３ｂの袋体３ａ内への加圧注入を継続すると、次第に袋体３ａの布目にグラウト３ｂ中のセメント粒子が詰まり、袋体３ａからは主にグラウト３ｂ中の水が浸出するようになるが、この水は空隙４ａに積極的に集水され、アンカー体３の外部へ排水されるため、袋体３ａを取り囲んでいるグラウト３ｂが洗い流されることはなく、袋体の周囲に確実に留まる。
【００２０】
この状態でグラウト３ｂを固化させ、グラウト３ｂが所定の強度に達したら、図示しないセンターホールジャッキなどで引張材２を緊張し、引張材２に所定の引張力を導入した状態で、引張材２に装着されたくさび１ｂを受圧板１ａに差し込んで、引張材２を受圧板１ａに係止し、受圧板１ａを介して引張材２の引張力の反力を構造物Ｋに伝達させる。
【００２１】
以上のように構築されたグラウンドアンカーは、袋体３ａの内部にグラウト３ｂを加圧注入してアンカー体３を形成するので、開口亀裂Ｃや部分的な破砕部などがある岩盤（図２（ｂ）参照）や、透水性の高い地盤であっても、グラウト３ｂが洗い流されることはなく、確実にアンカー体３を構築できる。また、グラウト３ｂを袋体３ａの内部に加圧注入することにより、グラウト３ｂに含有する水が脱水されるので、グラウト３ｂの強度が高くなり、引張材２との付着も強固なものとなる。
【００２２】
また、袋体３ａの布目にグラウト３ｂのセメント粒子が詰まって、グラウト３ｂに含まれる水が浸出するようになっても、線状部材４により形成される空隙４ａにこの水が集水され、アンカー体３の外部へ排水されるので、袋体３ａとアンカー孔Ｈの孔壁との間に介在しているグラウト３ｂが洗い流されることはなく、袋体３ａ内のグラウト３ｂと袋体３ａとアンカー孔Ｈの孔壁との間に介在するグラウト３ｂとが、グラウト３ｂに浸漬した袋体３ａとともに一体に固化する。すなわち、袋体３ａとアンカー孔Ｈの孔壁との間の摩擦抵抗力と袋体３ａと、アンカー孔Ｈの孔壁との間に介在するグラウト３ｂのアンカー孔Ｈの孔壁への接着力とにより、高い引抜き耐力を有するグラウンドアンカーを確実に構築することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係るグラウンドアンカーによれば、袋体の内部に注入材を加圧注入してアンカー体を形成するので、透水性の高い地盤であっても確実にアンカー体を構築できる。また、注入材が袋体から浸出し、袋体とアンカー孔の孔壁との間に介在する注入材がアンカー孔の孔壁に接着するので、袋体とアンカー孔の孔壁との摩擦抵抗と相俟って、高い引抜き耐力を有するグラウンドアンカーを構築することができる。しかも、袋体から注入材に含まれる水が浸出するようになっても、袋体の周囲に配置された線状部材によって袋体とアンカー孔の孔壁との間に形成された空隙にその水が集水され、袋体とアンカー孔の孔壁との間に介在する注入材を確実に袋体の周囲に留めることができるので、高い引抜き耐力を有するグラウンドアンカーを確実に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明に係るグラウンドアンカーの側面図、（ｂ）はアンカー体部分の断面図である。
【図２】 （ａ）はアンカー体の拡大断面図、（ｂ）は破砕部のある岩盤中にアンカー体を形成した拡大断面図である。
【符号の説明】
１ アンカー頭部
１ａ 受圧板
１ｂ くさび
２ 引張材
３ アンカー体
３ａ 袋体
３ｂ グラウト（注入材）
３ｃ 注入ホース
４ 線状部材
４ａ 空隙
Ｈ アンカー孔
Ｃ 開口亀裂部
Ｋ 構造物

Claims (1)

1. 構造物に装着されるアンカー頭部と、
   地盤に削孔されたアンカー孔に挿設され、一端が前記アンカー頭部に緊結される引張材と、
   該引張材の他端を内包して前記引張材に装着された袋体と該袋体の内部に加圧注入された注入材により形成されるアンカー体と、を備え、
   前記袋体は、前記注入材が浸出可能な布目を有し、
   前記袋体の外側には、前記引張材の方向に沿って線状部材が配置され、前記袋体と前記アンカー孔の孔壁との間に前記線状部材に沿って、前記袋体の外側へ浸出した水を集水する空隙が形成される、ことを特徴とするグラウンドアンカー。

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