JP4020316B2 - Anchor support - Google Patents
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Description
本発明は、グラウンドアンカー工法におけるアンカー体を支持するアンカー支持体に関する。 The present invention relates to an anchor support body that supports an anchor body in a ground anchor method.
従来地盤中に設置したアンカー体と構造物に取り付けたアンカー頭部をテンドンと呼ばれる引張材で連結し、アンカー体の引き抜き抵抗によって地滑り土塊の滑動を引き止め、構造物の安定を図るグラウンドアンカー工法が公知となっている（例えば非特許文献１参照）。 There is a ground anchor method that stabilizes the structure by connecting the anchor body installed in the ground and the anchor head attached to the structure with a tensile material called tendon, preventing the sliding of the landslide mass by the pulling resistance of the anchor body. It is publicly known (see Non-Patent Document 1, for example).
そして上記グラウンドアンカー工法は、テンドンにプレストレスをかけることによって、テンドンの伸びの少ない段階、すなわち地すべり等による変形量が少ない段階での滑動抑止効果を向上させることができるという特徴を持ち、斜面安定，構造物の転倒・浮き上り防止，仮設山留め・土留め等土木建築分野において広く利用されている。 And the above ground anchor method has the feature that by applying pre-stress to tendon, it can improve the slip prevention effect at the stage where tendon is little stretched, that is, at the stage where the amount of deformation due to landslide is small, etc. , Widely used in the field of civil engineering and construction, such as prevention of falling and lifting of structures, temporary mountain retaining and earth retaining.
上記グラウンドアンカー工法を、上記ウェブサイトのグラウンドアンカー施工手順に従って簡単に説明すると、
１．図１１（ａ）に示されるように、不安定地盤表面に形成された構造物（擁壁）Ａ から定着対象地盤（基盤）Ｂまで削孔機等によって掘削した削孔Ｃに、ケーシン グパイプＤを挿入する
２．図１１（ｂ）に示されるように、ケーシングパイプＤ内にセメントミルク又はモ ルタル等からなるグラウト材Ｇを充填し、さらにテンドンＦを挿通する
３．図１１（ｃ）に示されるように、ケーシングパイプＤを一部引き抜き、グラウト 材Ｇを加圧注入し、基盤Ｂにアンカー体Ｇ’を形成せしめ、ケーシングを引き抜 く
４．図１１（ｄ）に示されるように、アンカー体Ｇ’と構造物Ａとの間で、テンドン Ｆにプレストレスをかけ、アンカー体Ｇ’を介して基盤Ｂと構造物Ａとによって 不安定地盤層を圧縮する
というものである。
1. As shown in FIG. 11 (a), the casing pipe D is inserted into the drilling hole C excavated by a drilling machine or the like from the structure (retaining wall) A formed on the unstable ground surface to the ground (basement) B to be fixed. 1. Insert As shown in FIG. 11B, the casing pipe D is filled with grout material G made of cement milk, mortar or the like, and the tendon F is inserted. As shown in FIG. 11 (c), a part of the casing pipe D is pulled out, the grout material G is injected under pressure, the anchor body G ′ is formed on the base B, and the casing is pulled out. As shown in FIG. 11 (d), prestress is applied to tendon F between anchor body G 'and structure A, and unstable ground is generated by base B and structure A via anchor body G'. It is to compress the layer.
上記グラウンドアンカー工法においては、アンカー体を定着対象地盤に定着させることが重要な用件となる。そして一般的には上記図１１に示されるような、摩擦型グラウンドアンカータイプと呼ばれ、アンカー体Ｇ’を削孔（アンカー孔）Ｃの周面に押接させ、アンカー孔Ｃに対して軸心に垂直な方向の力をかけてアンカー体をアンカー孔Ｃに定着させる工法が採用されている。この摩擦型グラウンドアンカーは、アンカー体Ｇ’の形成を容易に行うことができ、定着対象地盤が安定した地盤の場合、十分な効果を得ることができるという利点があり、幅広く採用されている。 In the ground anchor method, it is an important requirement to fix the anchor body on the ground to be fixed. In general, it is called a friction type ground anchor type as shown in FIG. 11, and the anchor body G ′ is pressed against the peripheral surface of a drilling hole (anchor hole) C, and the shaft is fixed to the anchor hole C. A method of fixing the anchor body in the anchor hole C by applying a force in a direction perpendicular to the heart is employed. This friction type ground anchor can be easily formed as an anchor body G ', and has an advantage that a sufficient effect can be obtained when the ground to be fixed is stable, and is widely used.
しかし上記摩擦型グラウンドアンカーは、アンカー体Ｇ’の定着が定着対象地盤のせん断強度に依存し、亀裂が発達した不均一な定着対象地盤の場合、定着力が安定しない。特にテンドンＦによってプレストレスをかける場合、アンカー体Ｇ’において均一な荷重分散が困難であるため、図１２に示されるように、引張り荷重の集中するアンカー体Ｇ’のアンカー孔Ｃの入口に近い部分からアンカー孔Ｃの底側に向かって順次アンカー孔Ｃ（定着対象地盤）が破壊されやすいという欠点がある。 However, in the friction type ground anchor, fixing of the anchor body G 'depends on the shear strength of the ground to be fixed, and the fixing force is not stable in the case of non-uniform fixing target ground with cracks developed. In particular, when prestress is applied by tendon F, uniform load distribution is difficult in the anchor body G ′, and therefore, as shown in FIG. 12, it is close to the entrance of the anchor hole C of the anchor body G ′ where the tensile load is concentrated. There is a drawback that the anchor hole C (ground to be fixed) is easily broken sequentially from the portion toward the bottom side of the anchor hole C.
またアンカー孔Ｃの掘削時にアンカー孔Ｃの内周壁が粘土化するような定着対象地盤の場合は、アンカー体Ｇ’のアンカー孔Ｃへの付着切れが容易に発生し、さらにアンカー孔Ｃが帯水層区間にあたった場合、地下水によってグラウト材が劣化し、アンカー体Ｇ’の引き抜けが容易に発生するという問題点もあった。 Further, in the case of the ground to be fixed such that the inner peripheral wall of the anchor hole C is crushed when the anchor hole C is excavated, the anchor body G ′ easily breaks into the anchor hole C, and the anchor hole C is further stripped. When hitting the water layer section, the grout material deteriorates due to the groundwater, and the anchor body G ′ is easily pulled out.
上記課題を解決するための本発明のアンカー支持体は、定着対象地盤に定着される不安定地盤から定着対象地盤まで形成されるアンカー孔２内に注入されるグラウト材から形成されるアンカー体３と、アンカー体３と一体的に設けられ、アンカー体３とアンカー孔２の入口側の地盤表面とを繋ぐアンカー支持体１とからなるグラウンドアンカー工法用のアンカーにおいて、アンカー支持体１を、アンカー体３内に位置する定着体７と、該定着体７をアンカー孔２の入口側に牽引移動させる連結体４とから構成し、上記定着体７を、アンカー体３の形成後の上記移動によって、アンカー体３をアンカー孔２の内周面に押圧させるように割り広げて定着させる楔状の拡径体１３を軸心方向に複数段重ねることによって構成し、前記定着体７の周面とアンカー体３との間に位置し、アンカー体３に対する定着体７の移動に際し、固まったグラウト材に対する定着体７の移動を円滑にして助長するように、定着体７の周面を覆う滑動層１８を設けたことを特徴とする。 The anchor support body of the present invention for solving the above problems is an anchor body 3 formed of a grout material injected into an anchor hole 2 formed from an unstable ground fixed to a fixing target ground to a fixing target ground. And an anchor for the ground anchor method, which is provided integrally with the anchor body 3 and connects the anchor body 3 and the ground surface on the entrance side of the anchor hole 2. A fixing body 7 located in the body 3 and a connecting body 4 that pulls and moves the fixing body 7 toward the inlet side of the anchor hole 2. The fixing body 7 is moved by the movement after the anchor body 3 is formed. , constructed by stacking a plurality of stages of enlarged diameter body 13 of the wedge for fixing spread split so as to push the anchoring member 3 to the inner peripheral surface of the anchor hole 2 in the axial direction, the circumferential surface of the fixing body 7 A sliding layer that is positioned between the anchor body 3 and covers the peripheral surface of the fixing body 7 so as to facilitate and facilitate the movement of the fixing body 7 relative to the hardened grout material when the fixing body 7 moves relative to the anchor body 3. 18 is provided .
第２に拡径体１３の外周面に、径方向に突出して長さ方向に延出し、定着体７の移動によってアンカー体３の固まったグラウト材を割り広げるガイド突起１７を設けたことを特徴とする。 On the outer circumferential surface of the second to the enlarged diameter member 13, and projects radially extending in the longitudinal direction, in that a guide protrusion 17 Ru widened dividing the grout which solidified the anchor body 3 by the movement of the fixing body 7 Features.
第３に定着体７の基端側に、最基端側に位置する拡径体１３のアンカー体３内の移動を案内するガイド部１９を設けたことを特徴とする。 Thirdly, a guide portion 19 is provided on the proximal end side of the fixing body 7 to guide the movement of the enlarged diameter body 13 located on the most proximal end side in the anchor body 3.
第４にアンカー支持体におけるアンカー形成部分を覆う袋体２１をアンカー支持体に一体的に設け、グラウト材が袋体内に注入されてアンカー体３を形成する構成としたことを特徴とする。 Fourth, provided integrally with the bag body 21 for covering the anchor formation portions in the anchor support to the anchor support, grout is injected into the bag body, characterized in that a configuration of forming the anchor body 3.
以上のように構成される本発明の構造によると、定着体をアンカー体内においてアンカー孔の入口側に向かって軸心方向に移動せしめることによって、楔状の各拡径体の外周面が、該外周面に対して垂直な力によってアンカー体を割り広げ、割り広げられたアンカー体がアンカー孔の内周面に押し付けられ、アンカー体がアンカー孔に定着せしめられる。 According to the structure of the present invention configured as described above, by moving the fixing body in the axial direction toward the entrance side of the anchor hole in the anchor body, the outer peripheral surface of each wedge-shaped enlarged body is The anchor body is split by a force perpendicular to the surface, the split anchor body is pressed against the inner peripheral surface of the anchor hole, and the anchor body is fixed in the anchor hole.
このときアンカー体は、上記拡径体が軸心方向に複数段重ねて構成されていることによって、拡径体が位置する部分がアンカー孔への有効な加圧範囲となり、各拡径体によって加圧範囲内において定着荷重が概ね均一に分散され、安定した定着力を得ることができる。これにより亀裂が発達した不均一な定着対象地盤や、アンカー孔の内周壁が粘土化するような定着対象地盤、アンカー孔が帯水層区間にあたった場合等においても、アンカー体は安定してアンカー孔に定着され、グラウンドアンカー工法を有効に行うことができる。 At this time, the anchor body is configured such that the above-mentioned expanded diameter body is stacked in a plurality of stages in the axial direction, so that the portion where the expanded diameter body is located becomes an effective pressurizing range to the anchor hole. In the pressure range, the fixing load is distributed almost uniformly, and a stable fixing force can be obtained. As a result, the anchor body is stable even in the case of non-uniform fixing target ground where cracks have developed, the fixing target ground where the inner peripheral wall of the anchor hole is crushed, or when the anchor hole hits the aquifer section. It is fixed in the anchor hole, and the ground anchor method can be performed effectively.
なお拡径体の外周面に、径方向に突出して長さ方向に延出するガイド突起を設けることによって、定着体の移動時にアンカー体を容易に割ることができ、アンカー体の割りひろげを円滑に行うことができるという利点がある。 In addition, by providing a guide projection that protrudes in the radial direction and extends in the length direction on the outer peripheral surface of the diameter-enlarged body, the anchor body can be easily split when the fixing body is moved, and the anchor body can be easily split and spread. There is an advantage that can be done.
また定着体の基端側に、最先端に位置する拡径体の移動を案内するガイド部を設けることによって、最先端の楔体の端面が、アンカー体を形成せしめるべく固まったグラウト材と当接して移動開始が円滑に行われないという不都合を、ガイド部が防止し、定着体の移動開始を円滑に行うことができる。特に定着体の周面に滑動層を設けることによって、定着体は滑動層を介してグラウト材（アンカー体）に対して移動するので、定着体の移動が円滑に行われる。 In addition, by providing a guide portion on the base end side of the fixing body for guiding the movement of the diameter-enlarged body located at the foremost end, the end face of the foremost wedge body is in contact with the grout material solidified to form an anchor body. The inconvenience that the movement start is not smoothly performed in contact with the guide portion can be prevented, and the movement of the fixing body can be started smoothly. In particular, by providing a sliding layer on the peripheral surface of the fixing body, the fixing body moves relative to the grout material (anchor body) via the sliding layer, so that the fixing body moves smoothly.
一方アンカー体が袋体に覆われるように構成することによって、アンカー体が全体でアンカー孔に押接されることになり、亀裂の多い定着対象地盤において、安定した定着力を得ることができる。なおアンカー体を袋体内に充填されるグラウト材から形成させることによって、亀裂の多い定着対象地盤においても、グラウト材の注入時に、グラウト材が定着対象地盤内に吸収されるという不都合が防止され、アンカー体を安定して形成させることができるという利点もある。 On the other hand, by configuring the anchor body so as to be covered by the bag body, the anchor body is pressed against the anchor hole as a whole, and a stable fixing force can be obtained on the fixing target ground with many cracks. In addition, by forming the anchor body from the grout material filled in the bag body, even in the fixing target ground with many cracks, the inconvenience that the grout material is absorbed into the fixing target ground during the injection of the grout material is prevented, There is also an advantage that the anchor body can be formed stably.
図１は、本発明のアンカー支持体１をアンカー孔２内に挿入してアンカー体３を形成せしめた状態を示す断面図である。なおアンカー孔２は従来同様グラウンドアンカー工法によって定着対象地盤に定着される不安定地盤から定着対象地盤まで削孔によって形成されるものであり詳細については割愛する。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state where an anchor body 3 is formed by inserting an anchor support body 1 of the present invention into an anchor hole 2. The anchor hole 2 is formed by drilling from the unstable ground fixed to the fixing target ground to the fixing target ground by the ground anchor method as in the prior art, and the details are omitted.
アンカー支持体１は、PC鋼より線等からなる引張材（テンドン）４と、アンカー孔２内にグラウト材を注入するグラウトパイプ６と、グラウト材からなるアンカー体３を定着対象地盤に定着させる定着体７とからなる。なお上記グラウトパイプ６は、テンドン４が内部に挿通される中空パイプ状をなし、内部にグラウト材を注入することによって後述するようにアンカー孔２内にグラウト材を注入することができる。 The anchor support 1 fixes a tensile material (tendon) 4 made of PC steel wire, a grout pipe 6 for injecting a grout material into the anchor hole 2, and an anchor body 3 made of a grout material to the fixing target ground. And a fixing body 7. The grout pipe 6 has a hollow pipe shape into which the tendon 4 is inserted, and the grout material can be injected into the anchor hole 2 as will be described later by injecting the grout material into the inside.
上記定着体７は、アンカー体３をアンカー孔２の内周面側に押し付けるスライダ８，スライダ８とグラウトパイプ６とを連結せしめる連結パイプ９，定着体７の先端に設けられる先端ガイドバー１１，該先端ガイドバー１１とスライダ８とを連結せしめる固定具１２とから構成されている。なお本明細書においては、アンカー孔２の入口側を基端側，アンカー孔２の底側を先端側と表現する。 The fixing body 7 includes a slider 8 that presses the anchor body 3 against the inner peripheral surface side of the anchor hole 2, a connection pipe 9 that connects the slider 8 and the grout pipe 6 , a tip guide bar 11 provided at the tip of the fixing body 7, The distal end guide bar 11 and the slider 12 for connecting the slider 8 are configured. In the present specification, the inlet side of the anchor hole 2 is expressed as a proximal end side, and the bottom side of the anchor hole 2 is expressed as a distal end side.
上記スライダ８は、図２に示されるスライダユニット１４が２つ組み合わされた構造となっており、シースカバー１８によって外周が覆われ、該シースカバー１８を介してアンカー体３（グラウト材）に接する。上記スライダユニット１４は、基端側が小径且つ先端側が大径となるように地表側に向かう中空円錐台形状の楔（クサビ）状をなす拡径体１３を軸心方向に複数段連結した構造となっている。なお上記拡径体１３は、内周面も円錐形（楔状）をなし、軸心方向の長さは約１００ｍｍである。 The slider 8 has a structure in which two slider units 14 shown in FIG. 2 are combined. The outer periphery of the slider 8 is covered by a sheath cover 18 and is in contact with the anchor body 3 (grouting material) via the sheath cover 18. . The slider unit 14 has a structure in which a plurality of diameter-enlarged bodies 13 in the shape of a hollow frustoconical wedge facing toward the ground surface are connected in a plurality of stages in the axial direction so that the proximal end side has a small diameter and the distal end side has a large diameter. It has become. The diameter-enlarged body 13 also has a conical shape (wedge shape) on the inner peripheral surface, and the length in the axial direction is about 100 mm.
そしてスライダユニット１４は、拡径体１３が５つ連結されてなり、スライダユニット１４を２つ軸心方向に連結してスライダ８が構成されている。このためスライダ８は、上記拡径体１３が１０個連結されることになり、長さが概ね１０００ｍｍ程度となる。なおスライダユニット１４の両端はネジ加工されたネジ部１６をなしており、２つのスライダユニット１４の連結と、上記連結パイプ９及び固定具１２の取付けに使用される。 The slider unit 14 is formed by connecting five enlarged diameter members 13, and the slider 8 is configured by connecting two slider units 14 in the axial direction. For this reason, the slider 8 is connected to ten of the above-mentioned enlarged diameter bodies 13 and has a length of about 1000 mm. Both ends of the slider unit 14 form a threaded threaded portion 16 and are used for connecting the two slider units 14 and attaching the connecting pipe 9 and the fixture 12.
そして１つのスライダユニット１４や１つの定着体７に設ける拡径体１３の数は、グラウンドアンカーを行う地盤等に対応して適宜調節される。また図３に示されるように、各拡径体１３の外周面には、径方向に突出して長さ方向に延出するガイド突起１７が、周方向に９０°間隔で、複数（４つ）設けられている。 The number of diameter expanding bodies 13 provided in one slider unit 14 or one fixing body 7 is appropriately adjusted according to the ground or the like on which ground anchoring is performed. As shown in FIG. 3, a plurality of (four) guide protrusions 17 projecting in the radial direction and extending in the length direction are provided on the outer peripheral surface of each of the enlarged diameter bodies 13 at intervals of 90 ° in the circumferential direction. Is provided.
上記スライダ８の内部には、テンドン４が挿通され、スライダ８の内部にエポキシ系の接着剤を充填することによって、テンドン４とスライダ８とが一体化される。なお上記接着剤はスライダ８の内部に楔状に充填されるため、接着剤とスライダ８との離反が防止され、テンドン４とスライダ８との固定が確実に行われる。そしてテンドン４の先端は固定具１２に至る。 The tendon 4 is inserted into the inside of the slider 8, and the tendon 4 and the slider 8 are integrated by filling the inside of the slider 8 with an epoxy adhesive. Since the adhesive is filled in a wedge shape inside the slider 8, separation of the adhesive and the slider 8 is prevented, and the tendon 4 and the slider 8 are securely fixed. The tip of the tendon 4 reaches the fixture 12.
上記連結パイプ９は、図４に示されるように、基端側に、グラウトパイプ６が接着によって固定されており、先端側がスライダ８の先端にスライダ８のネジ部１６を介して螺合して取り付けられている。グラウトパイプ６の連結パイプ９に取り付けられている先端部分には、シースパイプ１９が外嵌されており、該シースパイプ１９は、グラウトパイプ６の先端から突出している。 As shown in FIG. 4, the connecting pipe 9 has a grout pipe 6 fixed to the proximal end side by bonding, and the distal end side is screwed to the distal end of the slider 8 via the screw portion 16 of the slider 8. It is attached. The tip portion that is attached to the consolidated pipe 9 grout pipe 6, and the sheath pipe 19 is fitted, the sheath pipe 19 protrudes from the tip of the grout pipe 6.
上記固定具１２は、図５に示されるように、基端側がスライダ８の先端側にネジ部１６を介して螺合して取り付けられ、先端に、先端ガイドバー１１が接着によって固定されている。グラウトパイプ６から連結パイプ９とスライダ８の内部を通過して固定具１２の内部に至るテンドン４の先端は、固定具１２内に接着剤を充填することによって固定具１２に固定される。 As shown in FIG. 5, the fixing tool 12 is attached by screwing the proximal end side to the distal end side of the slider 8 via a screw portion 16, and the distal end guide bar 11 is fixed to the distal end by adhesion. . The tip of the tendon 4 from the grout pipe 6 through the connecting pipe 9 and the slider 8 to the inside of the fixture 12 is fixed to the fixture 12 by filling the fixture 12 with an adhesive.
上記先端ガイドバー１１は、定着体７の先端に上記のように突出して設けられる棒体であり、先端ガイドバー１１の先端が、アンカー孔２の底に接することによって、スライダ８がアンカー孔２の底に沈殿するスライムに埋没することを防止する。 The tip guide bar 11 is a rod provided to protrude from the tip of the fixing body 7 as described above. When the tip of the tip guide bar 11 contacts the bottom of the anchor hole 2, the slider 8 moves to the anchor hole 2. Prevents burial in slime that settles on the bottom.
アンカー支持体１は、上記のように各パーツによって構成され、図１に示されるように、グラウトパイプ６の連結パイプ９側の一部から先端ガイドバー１１にかけて、袋状をなす布製の袋体（パッカ）２１によって覆われている。そしてグラウトパイプ６における、パッカー２１の取付位置から先端にかけて、グラウト材をグラウトパイプ６内から外部に吐出させるグラウト孔２２が穿設されている。該グラウト孔２２は、約１０ｃｍピッチで螺旋状に配置されている。 The anchor support 1 is constituted by each part as described above. As shown in FIG. 1, as shown in FIG. 1, the cloth support is formed in a bag shape from a part on the connecting pipe 9 side of the grout pipe 6 to the tip guide bar 11. (Packer) 21 is covered. A grout hole 22 through which the grout material is discharged from the inside of the grout pipe 6 to the outside is formed from the attachment position of the packer 21 to the tip of the grout pipe 6. The grout holes 22 are spirally arranged at a pitch of about 10 cm.
なお上記グラウトパイプ６は、直径５cm程度のパイプであり、グラウト孔２２は、パイプの強度を低下させない程度のサイズ（Φ１５ｍｍ程度）となっている。またグラウトパイプ６は、それ自体がシースパイプとなっている。 The grout pipe 6 is a pipe having a diameter of about 5 cm, and the grout hole 22 has a size (about 15 mm) that does not reduce the strength of the pipe. The grout pipe 6 itself is a sheath pipe.
アンカー支持体１は、以上のような構造をなし、図６（ａ）に示されるように、アンカー支持体１を孔内洗浄後のアンカー孔２内に挿入し、アンカー孔２の外部からグラウトパイプ６内にグラウト材Ｇを注入すると、図６（ｂ）に示されるように、グラウト孔２２からグラウト材Ｇがパッカ２１内に吐出され、パッカ２１内にグラウト材Ｇが充填される。 The anchor support body 1 has the above-described structure. As shown in FIG. 6A, the anchor support body 1 is inserted into the anchor hole 2 after being washed in the hole, and grouted from the outside of the anchor hole 2. When the grout material G is injected into the pipe 6, as shown in FIG. 6B, the grout material G is discharged from the grout hole 22 into the packer 21, and the grout material G is filled into the packer 21.
これによりグラウトパイプ６の先端側と定着体７の外側にパッカ２１に覆われた状態でグラウト材Ｇが充填されて、パッカ２１に包まれたアンカー体３が形成される。つまりアンカー体３は、パッカ２１を介してアンカー孔２の内周面に接する。 As a result, the grout material G is filled in the state where the tip end side of the grout pipe 6 and the outer side of the fixing body 7 are covered with the packer 21, and the anchor body 3 wrapped in the packer 21 is formed. That is, the anchor body 3 is in contact with the inner peripheral surface of the anchor hole 2 through the packer 21.
そしてこの状態から図６（ｃ）に示されるように、テンドン４をアンカー孔２の外側に向かって引き、プレストレス（引張り荷重）をかけると、テンドン４に牽引され、テンドン４と一体的に定着体７がアンカー体３内において基端側（アンカー孔２の入口側）に向かって軸心方向に移動せしめられる。これによりスライダ８を構成する各拡径体１３のテーパ状の外周面が、該外周面に対して垂直な力によってアンカー体３を割り広げ、アンカー体３をアンカー孔２の内周面に押圧し、アンカー孔２内に定着せしめる。なお図７は、１つの拡径体１３によるアンカー体３の割り広げ状態を示す写真図である。 Then, as shown in FIG. 6C, when the tendon 4 is pulled toward the outside of the anchor hole 2 and prestressed (tensile load) is applied, it is pulled by the tendon 4 and integrated with the tendon 4. The fixing body 7 is moved in the axial direction toward the base end side (the entrance side of the anchor hole 2) in the anchor body 3. Thereby, the tapered outer peripheral surface of each enlarged-diameter body 13 constituting the slider 8 splits the anchor body 3 by a force perpendicular to the outer peripheral surface, and presses the anchor body 3 against the inner peripheral surface of the anchor hole 2. Then, the anchor hole 2 is fixed. FIG. 7 is a photographic view showing a state in which the anchor body 3 is split and expanded by one diameter expanding body 13.
このとき各拡径体１３がアンカー体３をアンカー孔２の内周面に押圧させるため、アンカー体３においては、拡径体１３が位置する部分（概ね５００ｍｍ程度）がアンカー孔２への有効な加圧範囲となり、アンカー体３をアンカー孔２に定着させる定着荷重は、加圧範囲内において各拡径体１３によって軸心方向に概ね均一に分散される。これによりアンカー体３のアンカー孔２に対する安定した定着力を得ることができ、アンカー孔２の内周壁が粘土化するような定着対象地盤、アンカー孔２が帯水層区間にあたった場合等においても、アンカー体３は安定してアンカー孔２に定着され、グラウンドアンカー工法を有効に行うことができる。 At this time, each diameter-expanding body 13 presses the anchor body 3 against the inner peripheral surface of the anchor hole 2, and therefore, in the anchor body 3, the portion where the diameter-expanding body 13 is located (approximately 500 mm) is effective for the anchor hole 2. The fixing load for fixing the anchor body 3 to the anchor hole 2 within a wide pressure range is distributed substantially uniformly in the axial direction by the respective enlarged diameter members 13 within the pressure range. As a result, a stable fixing force of the anchor body 3 to the anchor hole 2 can be obtained. In the case where the inner peripheral wall of the anchor hole 2 is crushed, the anchor hole 2 hits the aquifer section, etc. However, the anchor body 3 is stably fixed to the anchor hole 2 and the ground anchor method can be effectively performed.
なお各拡径体１３には、前述のようにガイド突起１７が設けられているため、定着体７の移動時にガイド突起１７がアンカー体３に食い込み、これによってアンカー体３の割り広げ（拡径）が容易に行われ、拡径体１３による定着力をアンカー孔２に確実に伝達させることができる。 Since each of the enlarged diameter bodies 13 is provided with the guide protrusions 17 as described above, the guide protrusions 17 bite into the anchor body 3 when the fixing body 7 is moved. ) Is easily performed, and the fixing force by the diameter-enlarged body 13 can be reliably transmitted to the anchor hole 2.
また前述のようにパッカ２１が設けられているため、グラウト材Ｇはパッカー２１内に充填され、アンカー体３はパッカー２１を介してアンカー孔２に押圧される。このため定着対象地盤が亀裂の多い地盤等である場合も、グラウト材Ｇが定着地盤に吸収されるという不都合が防止され、またアンカー体３がパッカー２１によって全体でアンカー孔２を押すことになるため、上記のような地盤にも安定して定着する。 Since the packer 21 is provided as described above, the grout material G is filled in the packer 21, and the anchor body 3 is pressed into the anchor hole 2 through the packer 21. For this reason, even when the fixing target ground is a ground with many cracks, the inconvenience that the grout material G is absorbed by the fixing ground is prevented, and the anchor body 3 pushes the anchor hole 2 by the packer 21 as a whole. Therefore, it is stably fixed on the ground as described above.
なお上記のようにテンドン４を引く（引張り荷重をかける）ことによって、アンカー体３内において定着体７を移動させる場合、グラウトパイプ６と定着体７とを一体的に周囲に位置するグラウト材Ｇに対して移動させる必要がある。このためグラウト材Ｇに対するグラウトパイプ６と定着体７の摩擦力を、テンドン４に引張り荷重をかける前のアンカー体３とアンカー孔２との間の摩擦力より小さくする必要がある。 When the fixing body 7 is moved in the anchor body 3 by pulling the tendon 4 (applying a tensile load) as described above, the grout pipe G and the fixing body 7 are integrally positioned around the grout material G. Need to be moved against. For this reason, it is necessary to make the frictional force between the grout pipe 6 and the fixing body 7 against the grout material G smaller than the frictional force between the anchor body 3 and the anchor hole 2 before the tensile load is applied to the tendon 4.
これに対して本実施形態においては、前述のようにグラウトパイプ６をシースパイプとし、定着体７におけるスライダ８の外周を滑動層となるシースカバー１８によって覆い、グラウトパイプ６の先端側にシースパイプ１９を設けている。これによってスライダ８と周囲のグラウト材とはシースカバー１８を介して接するため、シースカバー１８がグラウト材側となり、スライダ８はシースカバー１８に対して低μで円滑にスライドする。またグラウトパイプ６は、自身がシースパイプであるため、グラウト材に対して低μで円滑にスライドし、これにより定着体７とグラウト材との摩擦力を小さくし、定着体７が円滑に移動するように構成されている。 On the other hand, in the present embodiment, the grout pipe 6 is a sheath pipe as described above, the outer periphery of the slider 8 in the fixing body 7 is covered with the sheath cover 18 serving as a sliding layer, and the sheath pipe is disposed on the distal end side of the grout pipe 6. 19 is provided. As a result, the slider 8 and the surrounding grout material are in contact with each other via the sheath cover 18, so that the sheath cover 18 is on the grout material side, and the slider 8 slides smoothly with respect to the sheath cover 18 at a low μ. Further, since the grout pipe 6 is a sheath pipe, it slides smoothly with a low μ against the grout material, thereby reducing the frictional force between the fixing body 7 and the grout material, and the fixing body 7 moves smoothly. Is configured to do.
特にグラウトパイプ６と連結パイプ９との連結部分は、連結パイプ９の外周側にシースパイプ１９が設けられており、シースパイプ１９の外側にグラウト材Ｇが位置するため、シースパイプ１９がグラウト材側となり、定着体７の移動時に連結パイプ９及びグラウトパイプ６の先端部分は、シースパイプ１９に対してスライド移動する。 In particular, the connecting portion between the grout pipe 6 and the connecting pipe 9 is provided with a sheath pipe 19 on the outer peripheral side of the connecting pipe 9, and the grout material G is located outside the sheath pipe 19. When the fixing member 7 is moved, the connecting pipe 9 and the tip portion of the grout pipe 6 slide relative to the sheath pipe 19.
これによって最基端の拡径体１３の端面が、アンカー体３を形成せしめるべく固まったグラウト材Ｇと当接して移動開始が円滑に行われないという不都合が防止され、定着体７の移動開始が円滑に行われる。 As a result, the inconvenience that the end face of the diameter expansion body 13 at the most proximal end abuts against the grout material G that is hardened to form the anchor body 3 and the start of the movement is not smoothly prevented, and the movement of the fixing body 7 is started. Is done smoothly.
次に本アンカー支持体によって形成されるアンカー体３のアンカー孔２に対する定着力について説明する。 Next, the fixing force with respect to the anchor hole 2 of the anchor body 3 formed by the anchor support body will be described.
図８は１つの楔形をなす拡径体１３によってアンカー体３をアンカー孔２の内周面に押圧した状態での力関係を示すモデル図であり、拡径体１３の引っ張り力Ｐは、アンカー孔２に楔力Ｗあるいは楔水平力ＷＨとして作用し、アンカー孔２の地盤圧縮強度範囲内での、アンカー体３とアンカー孔２との摩擦抵抗Ｒによって、アンカー体３がアンカー孔２に支持される。 FIG. 8 is a model diagram showing a force relationship in a state in which the anchor body 3 is pressed against the inner peripheral surface of the anchor hole 2 by one wedge-shaped diameter expanding body 13, and the tensile force P of the diameter expanding body 13 is the hole 2 acts as Kusabiryoku W or wedging horizontal force W H, in the soil compressive strength range of the anchor hole 2, the frictional resistance R of the anchor body 3 and the anchor hole 2, the anchor body 3 to the anchor hole 2 Supported.
引っ張り力Ｐと楔力Ｗ、楔水平力ＷＨの関係は、
楔力 W＝P/(2sin(θ＋δ)) ---------------------------------(1)
楔水平力 WH＝Wcos(θ+δ)＝(P/2)・cot(θ+δ)-------------------(2)
ただしδ:壁面摩擦角、δ＝2/3φ(φ:定着地盤の基本摩擦角)
であり、
(2)式より図８に示す楔頭頂角θが小さいほど、楔力Ｗは楔水平力ＷＨに近づく。
また、一般に岩石の基本摩擦角φは25〜40°であり、例えばφ＝30°、θ＝３°と仮定すると、
(1)式より
W＝P/(2sin(2＋30))＝P/1.09
(2)式より
WH＝P/1.09×cos(3+30)=P/1.09×0.84=0.77P
となり、引っ張り荷重Pの80％程度が楔水平力としてアンカー孔２の内周面（内周壁）に作用する。
Tensile force P and Kusabiryoku W, the relationship of the wedge horizontal force W H is,
Wedge force W ＝ P / (2sin (θ ＋ δ)) --------------------------------- (1)
Wedge horizontal force W H ＝ Wcos (θ + δ) = (P / 2) ・ cot (θ + δ) ------------------- (2)
However, δ: Wall friction angle, δ = 2 / 3φ (φ: Basic friction angle of fixing ground)
And
(2) the smaller wedge top angle θ shown in FIG. 8 from the equation, the wedge force W approaches the wedge horizontal force W H.
In general, the basic friction angle φ of rock is 25-40 °. For example, assuming that φ = 30 ° and θ = 3 °,
From equation (1)
W = P / (2sin (2 + 30)) = P / 1.09
From equation (2)
W H = P / 1.09 × cos (3 + 30) = P / 1.09 × 0.84 = 0.77P
Thus, about 80% of the tensile load P acts on the inner peripheral surface (inner peripheral wall) of the anchor hole 2 as a wedge horizontal force.
一方、アンカー体３におけるアンカー孔２の内周面に対する摩擦抵抗Ｒは、
R=f・WH
ｆ:摩擦係数,ｆ=tanφ
上記のようにφ=30°と仮定すると、
R＝tan30・0.77P＝0.44P
となり、引っ張り力の40％程度がアンカー孔２の内周面にせん断力として作用する。
On the other hand, the frictional resistance R against the inner peripheral surface of the anchor hole 2 in the anchor body 3 is
R = f ・ W H
f: friction coefficient, f = tanφ
Assuming φ = 30 ° as above,
R = tan30 ・ 0.77P = 0.44P
Thus, about 40% of the pulling force acts on the inner peripheral surface of the anchor hole 2 as a shearing force.
上記によりアンカー体３が引き抜けないための条件は、
P≦2・R＝2・f・WH＝P・tanφ・cot(θ+δ)--------------------(3)
tan（θ＋δ）≦tanφ
∴θ＋δ≦φ
ここでδ=2/3φとすれば
θ+2/3φ≦φ
θ≦1/3φ-------------------------------------------------(4)
定着地盤の一般的な基本摩擦角φは30〜40°程度であり、従って楔の頭頂角を概ね10°程度以下にしておけば安全であるといえる。本発明ではθ=2.86°と十分小さく設定しており、従って本発明のアンカー支持体１を使用して形成されるアンカー体３は設計荷重対応の楔水平力に対して、定着地盤の圧縮強度が満たされれば安全に支持される。
The condition for preventing the anchor body 3 from being pulled out is as follows.
P ≦ 2, R = 2, f, W H = P, tanφ, cot (θ + δ) -------------------- (3)
tan (θ + δ) ≦ tanφ
∴θ + δ ≦ φ
If δ = 2 / 3φ, then θ + 2 / 3φ ≦ φ
θ ≦ 1 / 3φ --------------------------------------------- ----(Four)
The general basic friction angle φ of the fixing ground is about 30 to 40 °. Therefore, it can be said that it is safe if the wedge apex angle is about 10 ° or less. In the present invention, θ = 2.86 ° is set to be sufficiently small. Therefore, the anchor body 3 formed using the anchor support body 1 of the present invention has a compressive strength of the fixed ground against the wedge horizontal force corresponding to the design load. If is satisfied, it is supported safely.
本アンカー体３の定着長lは次式で示される。
l=f・WH/（d・π・σ）------------------------------------------(5)
l:定着長 f：安全率 WH：楔水平力（=(P/2)・cot(θ+δ))
d:グランドアンカー孔径 σs：拘束された定着地盤の一軸圧縮強度（一般にテス トピースで得られる値よりはるかに大きい値）
一方摩擦型グランドアンカーの定着長lは次式で示される。
l=f・P/（d・π・τ）------------------------------------------(6)
l:定着長 f:安全率 P:設計荷重 d:アンカー孔径 τ:グラウト材と定着地盤の 付着強度。
(6)式において、付着強度τは一般に岩盤の一軸圧縮強度σに対してτ=σ/10の関係（σ＜σs）にあり、また前述のようにWH≒0.8・Pといった関係にあることによって、本発明のアンカー支持体１を使用して形成されるアンカー体３の定着長は摩擦型の概ね１／１０程度に抑えることができる。
The fixing length l of the anchor body 3 is expressed by the following equation.
l = f ・ W H / (d ・ π ・ σ) ------------------------------------ ------(Five)
l: Fixing length f: Safety factor W H : Wedge horizontal force (= (P / 2) · cot (θ + δ))
d: Ground anchor hole diameter σs: Uniaxial compressive strength of confined fixed ground (a value much larger than that obtained with a test piece in general)
On the other hand, the fixing length l of the friction type ground anchor is expressed by the following equation.
l = f ・ P / (d ・ π ・ τ) ------------------------------------- ----- (6)
l: Anchorage length f: Safety factor P: Design load d: Anchor hole diameter τ: Bond strength between grout material and anchorage ground.
In equation (6), the bond strength τ is generally in the relationship of τ = σ / 10 with respect to the uniaxial compressive strength σ of the rock mass (σ <σs), and as described above, W H ≈0.8 · P. Accordingly, the fixing length of the anchor body 3 formed using the anchor support body 1 of the present invention can be suppressed to about 1/10 of the friction type.
アンカー孔２の内周壁が安定している場合は、特にパッカー２１を使用する必要は無く、図９，図１０に示されるように、パッカー２１を取り付けることなくアンカー支持体１を構成し、グラウト材Ｇを直接アンカー孔２内に充填するようにしても良い。この場合も前述と同様の効果を得ることができ、アンカー体３はアンカー孔２に安定して支持される。なお図９，図１０において、図１〜図６と同一符号は同一構造であり、同一機能については説明を割愛する。 When the inner peripheral wall of the anchor hole 2 is stable, it is not particularly necessary to use the packer 21, and as shown in FIGS. 9 and 10, the anchor support 1 is configured without attaching the packer 21, and the grout The material G may be filled directly into the anchor hole 2. In this case as well, the same effect as described above can be obtained, and the anchor body 3 is stably supported by the anchor hole 2. 9 and 10, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 6 denote the same structure, and the description of the same function is omitted.
１ アンカー支持体
２ アンカー孔
３ アンカー体
４ テンドン（連結体）
７ 定着体
１３ 拡径体
１７ ガイド突起
１８ シースカバー（滑動）
１９ シースパイプ（ガイド部）
２１ パッカ（袋体）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anchor support body 2 Anchor hole 3 Anchor body 4 Tendon (connecting body)
7 Fixing body 13 Expanded diameter body 17 Guide protrusion 18 Sheath cover (sliding)
19 Sheath pipe (guide part)
21 Packer (bag)
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