JPH02171417A - 袋状定着部を備えたグラウンドアンカー体及びその定着構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、袋状定着部を備えたグラウンドアンカー体及
びその定着構造に関する。

［従来技術］ 建設工事における山留め、地すべり抑止、斜面安定、各
種構造物の補強等、数々の目的でグラウンドアンカーが
使用されている。グラウンドアンカーは、岩盤に定着す
るロックアンカー、砂礫や粘土等の堆積土砂中に定着す
るソイルアンカーがあり、そのいずれもアンカー体定着
部、引張部、アンカー頭部によって構成されている。

従来のアンカー体定着部の構造を第８図に示す。第８図
に示すように、地中のアンカー孔３０中にｐｃ鋼線また
はＰＣ鋼棒等の引張材３１を挿入し５、アンカーグラウ
ト３２となるセメントペースト（水セメント比が５０％
程度）を低圧にて注入してアンカー孔３０内に充填し、
セメントペーストを固化する。セメントペーストが固化
した後はアンカー頭部に引張力を与えるが、その力はア
ンカーグラウト３２を介し、アンカー孔３０の孔壁３３
の岩又は土に伝えられ、アンカー耐力を得る。３４はス
ペーサーで、引張材３１のグラウトかぶりを保持するも
のであり、３５はセメントペーストを注入する注入ホー
スである。

［従来技術の課題点コ このような構造の従来のグラウンドアンカーには次のよ
うな課題点があった。

■アンカー孔のアンカー体定着部外周地山にクランクが
生じている場合で、このクラックの巾が大きい場合は、
アンカー体定着部に注入されたセメントペーストはクラ
ックから流口してしまい、定着層がいかに強度の高い岩
盤であっても定着できない。

■地盤の硬軟やクラックの態様によりアンカー体定着部
に注入するセメントペーストの量が一定しないためセメ
ントペーストの定量的な生産管理を十分に行うことがで
きない。

■引張材には所定のピッチにてスペーサーを装着し、引
張材に対しグラウトかぶりを保っているが、このスペー
サーの装着作業は面倒である。

■引張材に引っ張り力を付与すると、引張材とアンカー
グラウトの弾性範囲の違いから、アンカーグラウトにテ
ンションクラックが発生し、地下水等の浸入でアンカー
の機能に将来悪影響を及ぼす恐れがある。

■アンカー傾角が水平面に対し一１０’〜◆１０”の範
囲においては、アンカーグラウトのブリージングの発生
による影響をうけ易いことから、打設角としては好まし
くないとされている。

［課題点を解決するための手段］ 本発明は、上記課題点を解決することを目的とするもの
である。即ち、 第１の発明にあっては、 引張材と； 該引張材のアンカー体定着部を囲むようにして取着して
ある高張力布からなる袋体と；該袋体にセメントペース
トを注入する袋体注入管と； 引張材のうち袋体で囲まれている箇所の引っ張り側Ｄｉ
ｌＡから挿入側端方向にかけて引張材を覆っている管状
の被覆体と： を備え、該被覆体の引っ張り側端は閉鎖され、挿入側端
は開口してあり、更に引張材の引張部は防水体で被覆さ
れていることを特徴とする袋状定着部を備えたグラウン
ドアンカー体である。

第２の発明にあっては、 引張材と： 該引張材のアンカー体定着部を囲むようにして取着して
ある高張力布からなる袋体と；該袋体にセメントペース
トを注入する袋体注入管と； 引張材のうち袋体で囲まれている箇所の引っ張り側端か
ら挿入側端方向にかけて引張材を覆っている管状の被覆
体と； を備え、該被覆体の引っ張り側端及び挿入側端は閉鎖さ
れ、該被覆体にはセメントペーストを注入する被覆体注
入管が設けてあり、更に引張材の引張部は防水体で被覆
されていることを特徴とする袋状定着部を備えたグラウ
ンドアンカー体。

第３の発明にあっては、 第１の発明に係るグラウンドアンカー体が、地中に設け
られたアンカー孔内に挿入してあり、該グラウンドアン
カー体の袋体内にはグラウトが充填されているグラウン
ドアンカー体の定着構造である。

第４の発明にあっては、 第２の発明に係るグラウンドアンカー体が、地中に設け
られたアンカー孔内に挿入してあり、該グラウンドアン
カー体の袋体内にはグラウトが充填されているグラウン
ドアンカー体の定着構造である。

第５の発明にあっては、 第１の発明に係るグラウンドアンカー体が、地中に設け
られたアンカー孔内に挿入してあり、該グラウンドアン
カー体の袋体内及びアンカー孔内にはグラウトが充填さ
れているグラウンドアンカー体の定着構造である。

第６の発明にあっては、 第１の発明に係るグラウンドアンカー体が、地中に設け
られたアンカー孔内に挿入してあり、該グラウンドアン
カー体の袋体内及びアンカー孔内にはグラウトが充填さ
れているグラウンドアンカー体の定着構造である。

袋体に使用される高張力布としては、引張強度が高いア
ラミド繊維ｉ維であるケブラー（登録商標デュポン社）
、テクノーラ（登録商標　帝人株式会社）等をあげるこ
とができる。このアラミド繊維は、引張強度が高く本発
明の袋体の素材として好適である０袋体は通常はアンカ
ー体定着部の頭部と挿入される先端部の間に一ケ所設け
られるけれども、アンカー体定着長が長い場合には、袋
体を複数個設置することもできる。

以下、本発明では袋体内に注入され、アンカー幹体とな
るグラウト（セメントペーストまたはその固化物）をパ
ックドグラウトと称する。また、アンカー周辺地盤のコ
ンソリデージョン及び孔壁と袋体の間に介在し、地盤の
剪断応力をアンカーに伝達する役目を持つグラウト（セ
メントペーストまたはその固化物）をアラウンドグラウ
トと称する。

パックドグラウトの注入圧力は、グラウンドアンカーの
使用目的によって異なる。例えばアンカー孔のアンカー
体定着部周辺の地山にクラックが生じている場合であっ
てアンカー体定着部に注入されたセメントペーストがク
ラックから流口する場合は、クラックを塞ぐことができ
る程度の低圧（５Ｋｇ／ｃｒｒ？前後）で注入すればよ
い。

しかし、例えば土に定着する場合であって袋体が拡がる
ことによりアンカー体定着部の断面積を拡大して孔壁と
の摩擦表面積を増大せしめる場合や、アンカー体定着部
頭部の支圧抵抗をも増大する場合は、高圧注入（５〜５
０Ｘｇ／ｃゴ程度）される。

アンカー孔内には、通常アラウンドグラウトが注入され
るが、パックドグラウトだけでアンカー機能を果す場合
は、アラウンドグラウトは不必要である。なお、高張力
布からなる袋体は通水性及び通気性は良いが、セメント
ペーストは繊維間にて暫時目詰まりを起こし透過しにく
いので高圧注入が可能となる。このように前記袋体は通
水性及び通気性が良いのでパックドグラウトに引張材の
断面方向のテンションクラックが発生した場合は、地中
にある水やガス等がテンションクラックを通ってパック
ドグラウト内部に侵入して引張材を腐食させる恐れがあ
り、長期的なアンカーの耐力については保証できない。

このテンションクランクは力学上引張材のうち袋体で覆
われている箇所の引張部側端から発生していき、次第に
挿入側端方向に向かうと考えられる。

そこで、引張部側端から挿入側端方向にかけての適宜位
若迄、または袋体で囲まれた引張材の全長にわたって引
張材の外形より大きい内径の被覆体、例えば凹凸管状の
被覆体で覆っている。これによっ°〔仮にパックドグラ
ウトにテンションクラックが発生しても被覆で遮断され
るので引張材を腐食させる恐れはない。

また、引張部にテンションクランクが発生した場合でも
引張部は防水体で被覆されているので引張材を腐食させ
る恐れはない。

［実施例］ 本発明を図面に示した実施例を参照して更に詳細に説明
する。

第１図はグラウンドアンカーの第１の実施例の概略構造
を示す説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ縦断面図、第３
図は第１図のＢ−Ｂ断面図、第４図は第１図のＣ−Ｃ断
面図である。

地中Ｅに削孔されたアンカー孔１０に、引張鋼材１が挿
入されている。引張鋼材１はアンカー体定着部１３を除
いて合成樹脂の被覆体１ａで被覆してあり、テンション
クラックが発生した場合でも水やガスによフて腐食され
ないようにしている。アンカー体定着部１３は、引張鋼
材１の外形より大きい内径を有する合成樹脂で作られた
凹凸を有する被覆管１５が取りつけである。被覆管１５
の引張部側は封鎖部１５ａが設けてあり、挿入側端には
開口部１５ｂが設けである。被覆管１５の長さは、アン
カー体定着部１３の全長または略２／３程度である。

引張鋼材１のアンカー体定着部１３には、テクノーラ（
登録商標　帝人株式会社）を所要径（アンカー孔よりや
や大きい）の筒状に形成した袋体２が、その一端を引張
鋼材１の先端部３に緊結固定し、更に筒体を裏返し、引
張鋼材１の頭部側にややゆとりをもつようにして他端部
４の開口部を閉じて引張鋼材１に緊結固着している。他
端部４は、合成樹脂１ａで被覆してある箇所よりやや引
張部側に位冒している。

袋体２のアンカー頭部側には、セメントペースト（パッ
クドグラウト）の注入口５が設けてあり、注入口５には
袋体２内にセメントペーストを注入する為の注入ホース
６が緊結されている。

一方、アンカー孔１０内にはセメントペーストが注入さ
れてアラウンドグラウト７が形成されている。上記袋体
２内には、アラウンドグラウト７と同様のセメントペー
ストが注入（５〜５０Ｋｇ／ｃｍ”）されてパックドグ
ラウト８を形成しており、この注入にて袋体２は浸潤さ
れ、袋体２を介してアラウンドグラウト７とパックドグ
ラウト８は一体化している０袋体２は注入されたセメン
トペーストによって外側方向にふくらみ、注入圧力と同
じ力で孔壁９にプレストレスをかけた状態で固化してい
る。

第５図はグラウンドアンカーの第２の実施例の概略構造
を示す縦断面図、第６図は第５図のＤ−Ｄ断面図である
。

本実施例では、第１の実施例の引張鋼材の代りに、外周
に、その長手方向に沿って複数の凹部２２を形成し、該
凹部２２にそれぞれ鋼材２４を装着した中空部２６を有
するスペーサ２０を使用しており、スペーサ２０内に注
入管２８を挿入して成るものである。アンカー体定着部
１３は、鋼材２４を装着したスペーサ２０より大きい内
径を有する合成樹脂で作られた凹凸を有する被覆管１５
が取りつけである。被覆管１５の引張部側は封鎖部１５
ａが設けてあり、挿入側端にも封鎖部１５ｃが設けであ
る。被覆管１５の長さは、アンカー体定着部１３の全長
にわたりている。

スペーサ２０のうち被覆管１５で覆われた箇所にはセメ
ントペーストの排出口２１が形成してある。封鎖部１５
ａには被′４′ｉ１管１５にセメントペーストを注入す
るとぎに、内部の空気を逃がせるようにスペーサ２０と
の間に空気抜きの間隙（図示省略）が設けである。袋体
２の他端部４の開口部は閉じて鋼材２４を装着したスペ
ーサ２０に緊結固層してある。なお、第１の実施例と同
一または同等箇所には同一符号を付して示している。

本実施例に係る施工方法は従来のグラウンドアンカーと
大体において同じであり、路次の順序で施工される。

（１）引張材１は、アンカー孔１０内挿入前に現場の加
工ヤードまたは予め工場にて加工される。

引張材ｌのアンカー体定着部１３全体を袋体２にて包み
込み、アンカー体定名部１３の頭部と挿入側先端部の位
置にて引張材１に緊結し、筒状の布を袋状に加工する。

なお、アンカー体定着部１３の頭部側には、袋体２内に
セメントペーストを注入する為の注入ホース６が同じ様
な方法で緊結される。

（２）図示を省略したケーシングパイプ（直径５０ｍｍ
以上）にてアンカー孔の削孔作業が完了したらケーシン
グパイプ内にアラウンドグラウト７となるセメントペー
ストを低圧力で置換注入する。その後、上記の如く加工
された引張材１をケーシングパイプ内に所定の深度化挿
入する。挿入完了後ケーシングパイプを引抜き、その後
注入ホース６から袋体２内にパックドグラウト８となる
セメントペースト（ケーシングパイプ内に注入したもの
と同じ）を５〜５０Ｋｇ１ｃｒｄで注入する。被覆管】
５内にセメントペーストを注入する構造のものは、この
とき同時にその中にセメントペーストを注入する。この
注入工程により袋体２は、アラウンドグラウト７とパッ
クドグラウト８で浸潤され一体化することとなる。そし
て袋体２は注入されたセメントペーストによって外側方
向に膨張し、注入圧力と同じ力で孔壁９に圧力をかけた
状態で固化する。

したがってパックドグラウト８は、高強度のアンカー定
着幹体となり、アラウンドグラウト７はパックドグラウ
ト８と一体化してアンカー孔壁９（±又は岩）に接着す
る役目をする。

なお、パックドグラウトは高圧力注入のため脱水効果を
生じ、グラウト中の単位水量が少なくなることから、注
入前のグラウトに比較して高強度となる。しかも袋体２
は高引張強度を有する為、あたかもコンクリート構造物
における鉄筋の如き補剛材となる。また、袋体２内の水
や空気は、パックドグラウト８の注入により抵抗なくし
て袋体２外に排除されるが、グラウトは繊維間で目詰り
を起こし、滲み出る程度にて袋体２内に保留される。

第７図はアンカー体定着部にクラックを有する岩に使用
した状態を示す説明図である。アンカー孔１０のアンカ
ー体定着部１３の孔壁９にクラック１１が生じている場
合は、袋体２はパックドグラウトの注入によって膨張し
、クラック１１の部分にその一部が入り込んでキ一部１
２を形成する。またキ一部１２がクラック１１を塞ぎ、
これによってアラウンドグラウト７の流出防止が図られ
、アンカーは定着可能となる。

［発明の効果〕 本発明は、次の効果を有する。

（］）通常のグラウンドアンカーでは、定着層がいかに
強度の高い岩であっても、クラックの巾が大きければア
ンカー体定着部に注入されたセメントペーストはクラッ
クから流口してしまい、定着できない。しかし、本発明
に係るグラウンドアンカーはこの様な亀裂の多い岩にも
自由に定着でき、しかも、亀裂が大きい場合においては
キー効果がアンカー耐力に寄与する。

（２）パックドグラウトを高圧で注入して固定する場合
は、従来のアンカーグラウトに比較して高強度となる。

（３）従来のグラウンドアンカーでは、引張材とグラウ
トの弾性範囲の差が引張りクラックを発生させるが、本
発明によれば、パックドグラウトが高強度であることか
ら、引張材との付着力が強く、グラウト強度が高くなれ
ば比例してその弾性範囲も広がる。しかも高張力布はグ
ラウトよりも引張強度が格段に高い為、補剛材（コンク
リートの中の鉄筋の如き）作用をすることとなり、テン
ションクランクの発生を抑制することができる。

なお、万一バックドグラウドに引張材の断面方向のテン
ションクラックが発生した場合でも、弓っ張り側端から
挿入側端方向にかけての適宜位買迄被覆体で覆っている
ので水やガスは被覆体で遮断され、引張材を腐食させる
恐れはなく長期的なアンカーの耐力についての保証がで
きる。また、引張部にテンションクラックが発生した場
合でも引張部は防水体で被覆されているので引張材を腐
食させる恐れはない。

（４）パックドグラウトを高圧注入する場合は、アンカ
ー体定着部と岩盤又は土との摩擦抵抗が従来のグラウン
ドアンカーよりも大きくなる。

特に岩に定着される場合、パックドグラウトがアンカー
孔壁である岩にプレストレスを与える状態で固化するた
め、従来のアンカーグラウトと岩の摩擦抵抗よりも大き
な摩擦抵抗が得られる。

（５）土に定着する場合、袋体内にパックドグラウトを
高圧注入すれば定着部層辺土を圧密排除することができ
る。したがって、予定径のアンカー体を確実に造成でき
る。また、造成されたアンカー体定着部の断面積ひいて
は摩擦面積がアンカー孔の断面積に比較して犬きくなり
、摩擦力も支圧力も増大する。従って、従来アンカーと
同じアンカー孔径にてそれ以上の能力を持つグラウンド
アンカーを造成することができる。

（６）従来のグラウンドアンカーでは、引張材に所定の
ピッチにてスペーサーを装着し、引張材に対しグラウト
かぶりを保っていた。しかし、本発明によれば、袋体に
パックドグラウトを注入すると袋体は膨張しスペーサー
としての役目を果すため、必然的に引張材がアンカー孔
中心にセンタリングされるためスペーサーが不要である
。

（７）従来は、地盤の硬軟やクランクの状態によりアン
カー孔容量の数倍又は数十倍のセメントペースト量を必
要としていた。しかもその曇については一定しなかった
。しかし本発明によればセメントペースト量はケーシン
グバイブ容量と、袋体の容量に制限されることとなり、
それ以上のセメントペースト量は必要としない。したが
って地盤状況の如何にかかわらず、セメントペースト量
の管理が容易である。

（８）セメントペーストのブリージング等の影響により
、アンカー打設角は水平から−ｌＯ°〜＋１０°の範囲
は好ましくないとされていたが、パックドグラウトの高
圧注入によりパックドグラウト内の脱水を促進するため
ブリージングによる影響が極めて少なくなることから、
以上の範囲についても通用できグラウンドアンカーの打
設角度が広がる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構造を示す構造図、 第２図は第１図のＡ−Ａ縦断面図、 第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図、 第４図は第１図のＣ−Ｃ断面図、 第５図はグラウンドアンカーの第２の実施例の概略構造
を示す縦断面図、 第６図は第５図のＤ−Ｄ断面図、 第７図はクラックを有するアンカー孔に使用した状態を
示す説明図、 第８図は従来のアンカー体定着部の構造を示す説明図で
ある。 Ｅ：地中 １：引張鋼材 ２：袋体 ７：アラウンドグラウト ８：パックドグラウト １０：アンカー孔 １３：アンカー体定着部 １５：被覆体 １５ａ、１５ｃ：封頭部 １５ｂ二開ロ部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、引張材と； 該引張材のアンカー体定着部を囲むようにして取着して
   ある高張力布からなる袋体と； 該袋体にセメントペーストを注入する袋体注入管と； 引張材のうち袋体で囲まれている箇所の引っ張り側端か
   ら挿入側端方向にかけて引張材を覆っている管状の被覆
   体と； を備え、該被覆体の引っ張り側端は閉鎖され、挿入側端
   は開口してあり、更に引張材の引張部は防水体で被覆さ
   れていることを特徴とする袋状定着部を備えたグラウン
   ドアンカー体。 ２、引張材と； 該引張材のアンカー体定着部を囲むようにして取着して
   ある高張力布からなる袋体と； 該袋体にセメントペーストを注入する袋体注入管と； 引張材のうち袋体で囲まれている箇所の引っ張り側端か
   ら挿入側端方向にかけて引張材を覆っている管状の被覆
   体と； を備え、該被覆体の引っ張り側端及び挿入側端は閉鎖さ
   れ、該被覆体にはセメントペーストを注入する被覆体注
   入管が設けてありを備えており、更に引張材の引張部は
   防水体で被覆されていることを特徴とする袋状定着部を
   備えたグラウンドアンカー体。 ３、地中に設けられたアンカー孔内に請求項１記載のグ
   ラウンドアンカー体が挿入してあり、該グラウンドアン
   カー体の袋体内にはグラウトが充填されていることを特
   徴とする袋状定着部を備えたグラウンドアンカー体の定
   着構造。 ４、地中に設けられたアンカー孔内に請求項２記載のグ
   ラウンドアンカー体が挿入してあり、該グラウンドアン
   カー体の袋体内におよび被覆体内はグラウトが充填され
   ていることを特徴とする袋状定着部を備えたグラウンド
   アンカー体の定着構造。 ５、地中に設けられたアンカー孔内に請求項１記載のグ
   ラウンドアンカー体が挿入してあり、該グラウンドアン
   カー体の袋体内及びアンカー孔内にはグラウトが充填さ
   れていることを特徴とする袋状定着部を備えたグラウン
   ドアンカー体の定着構造。 ６、地中に設けられたアンカー孔内に請求項２記載のグ
   ラウンドアンカー体が挿入してあり、該グラウンドアン
   カー体の袋体内および被覆体内にグラウトが充填されて
   いるとともに、更にアンカー孔内にはグラウトが充填さ
   れていることを特徴とする袋状定着部を備えたグラウン
   ドアンカー体の定着構造。