JPH04130321U - 口元パツカー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、口元パッカーに関し、ケーシング
の接続を外すために加圧用キャップを取り外しても、被
圧水によるグラウト材の噴出を防止することのできる口
元パッカーを提供することを目的とする。 【構成】 削孔機で削孔したアンカー孔内に挿入される
アンカー引張材の後端部に取り付き、アンカー孔内から
の被圧水圧よりも高い空気圧を有する圧縮空気の注入で
膨張して削孔機のケーシングの内壁に圧接しケーシング
内を閉塞すると共に、被圧水圧より高い圧力でアンカー
孔内へ加圧注入されるグラウト材の注入圧で萎むように
成形したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、アースアンカー施工時の被圧水によるグラウト材の噴出を防止する 口元パッカーに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、構造物と地盤とを結合させるためにアースアンカーが設置されており、 一般には削孔機に接続したケーシングで地盤を削孔し、そして、そのアンカー孔 にアンカー引張材を挿入した後、ケーシングを引き抜き乍らモルタルやセメント ミルク等のグラウト材をアンカー孔に加圧注入して、地盤中にアースアンカーを 形成している。

【０００３】 而して、従来、削孔機で削孔を行うには、削孔深さに応じて約１．５メートル 程の長さのケーシングを順次接続し、又、被圧水のある地盤では、ケーシングの 先端に止水用ビットを装着して止水を図り乍ら削孔を行っている。そして、アー スアンカーを形成するには、所望深さの削孔を終えた削孔機のケーシングの最後 端開口部に加圧用キャップを装着した後、接続されたケーシングを１本分引き上 げてその引抜孔に例えばセメントミルクを加圧注入し、そして、当該引抜孔への セメントミルクの注入の後、加圧用キャップを取り外して最後端に接続されたケ ーシングを外し、次のケーシングの後端に加圧用キャップを再び装着して、再度 ケーシングを１本分毎引き上げてはその引抜孔にセメントミルクの加圧注入を繰 り返して、地盤中にアースアンカーを形成している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

然し乍ら、被圧水のある地盤では、ケーシングの接続を外す度に加圧用キャッ プを取り外すと、セメントミルクの加圧注入によって上昇していたケーシング内 の圧力が急激に低下するため、ケーシングの後端開口部からセメントミルクが被 圧水により勢いよく噴出してしまう現象が生じていた。そして、この現象は、ア ンカー定着部のセメントミルクの濃度を薄めることとなるため、その解決策が要 望されていた。

【０００５】 本考案は斯かる実情に鑑み案出されたもので、ケーシング中にグラウト材が存 在し、更にアンカー引張材がケーシング内に挿入されている状態でグラウト材の 注入を行うことができると共に、ケーシングの接続を外すためにケーシングの後 端開口部に装着した加圧用キャップを取り外しても、被圧水によるグラウト材の 噴出を防止することのできる口元パッカーを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

斯かる目的を達成するため、請求項１に係る口元パッカーは、削孔機で削孔し たアンカー孔内に挿入されるアンカー引張材の後端部に取り付き、アンカー孔内 からの被圧水圧よりも高い空気圧を有する圧縮空気の注入で膨張して削孔機のケ ーシングの内壁に圧接しケーシング内を閉塞すると共に、被圧水圧より高い圧力 でアンカー孔内へ加圧注入されるグラウト材の注入圧で萎むように成形したもの である。

【０００７】 そして、請求項２に係る考案は、所定間隔を開けて対向配置され、ケーシング の内径よりも小径の２枚の円形端板と、両円形端板の中央を貫通するアンカー引 張材挿入管と、当該アンカー引張材を覆って両円形端板の外周に架け渡された筒 状の軟質製ゴム膜とで口元パッカーを形成したものであり、又、請求項３に係る 考案は、口元パッカーのケーシング後端開口部側に、膨張してケーシング内を閉 塞する口元パッカーの被圧水圧による移動を防止すると共に、当該口元パッカー とアンカー引張材の隙間からのグラウト材の流出を防止するシール部材を有する 移動防止手段を取り付けたものである。

【０００８】

【作用】

請求項１及び請求項２に係る口元パッカーは、注入された圧縮空気の空気圧で 膨張してケーシングの内壁に圧接し、ケーシング内を閉塞するが、被圧水圧より 高い圧力でアンカー孔内へグラウト材を加圧注入すると、その注入圧で口元パッ カーは萎み、口元パッカーとケーシングの内周との間に形成された隙間をセメン トミルクが通過して地盤中のアンカー定着部にアースアンカーが徐々に作成され ることとなる。そして、この注入状態でケーシングを引き抜けば、注入圧によっ て口元パッカーは萎んでいるので、ケーシングが容易に引き抜かれることとなる 。

【０００９】 而して、上記ケーシングを地盤から引き抜くと、口元パッカーは次のケーシン グ内に位置することとなるが、先のケーシングの接続を外してその後端開口部に 取り付けていた加圧用キャップを取り外すと、次のケーシング内の圧力が急激に 低下するので、口元パッカーはその空気圧で瞬時に膨張して当該ケーシングの内 周に圧接し、アンカー孔内からの被圧水によるグラウト材の噴出を防止すること となる。

【００１０】 又、請求項３に係る考案によれば、移動防止装置が、被圧水圧による口元パッ カーの移動を防止することとなる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明する。 図１は削孔機による地盤の削孔を終えてアンカーケーブルが挿入されたケーシ ングの最後端側の断面図を示し、図に於て、符号１はケーシング、３は当該ケー シング１内に挿入されたアンカーケーブルで、図示しないが、当該ケーシング１ の先端側には削孔深さに応じた複数のケーシングが接続されて、地盤５に所望深 さのアンカー孔７が削孔されている。又、上記アンカーケーブル３は例えば７本 のケーブルからなるＰＣ鋼より線であって、その中央の１本のケーブル３ａの後 端側がケーシング１の後端開口部１ａ側に延長され、そして、その延長部分に、 アンカー孔７からの被圧水によるセメントミルクの噴出を防止する口元パッカー ９が取り付けられている。

【００１２】 口元パッカー９は、所定間隔を開けて対向する２枚の円形端板１１，１３と、 当該両円形端板１１，１３の中央を貫通する鋼製のアンカーケーブル挿入管１５ 、そして、両円形端板１１，１３の外周に架け渡された筒状の軟質製のゴム膜１ ７とによって密閉性を有する空気室１９が形成されており、又、ケーシング１の 後端開口部１ａ側に位置する円形端板１３には、逆止弁が内蔵されたエア取入パ イプ２１が挿着されている。

【００１３】 尚、上記円形端板１１，１３はケーシング１の内径よりも小さく成形されてお り、その中央を貫通するアンカーケーブル挿入管１５内に上記ケーブル３ａが挿 入されて、口元パッカー９がアンカーケーブル３に装着されている。又、アンカ ーケーブル挿入管１５の内径はケーブル３ａの径よりも若干大きく形成されてい るため、円形端板１１にアンカーケーブル３の他のケーブル３ｂ，３ｃの各端部 が当接して、口元パッカー９のアンカーケーブル３の挿入側への移動が規制され ている。

【００１４】 そして、図２に示すように、上記エア取入パイプ２１にエアホース２３を接続 して空気室１９に圧縮空気を注入すると、口元パッカー９が膨張して上記ゴム膜 １７がケーシング１の内周１ｂに圧接し、その結果、口元パッカー９によってケ ーシング１内が閉塞されるようになっている。 而して、上記口元パッカー９はアンカー孔７からの被圧水によるセメントミル クの噴出を防止するものであるから、図２の如く膨張した口元パッカー９は、被 圧水圧に抗してケーシング１内を確実に閉塞する必要がある。そのため、空気室 １９に注入されて口元パッカー９を膨張させる圧縮空気の空気圧は、被圧水圧よ りも高い圧力に設定されている。

【００１５】 然し、口元パッカー９が被圧水圧より高い空気圧で膨張していても、口元パッ カー９は被圧水圧により押されてケーシング１から抜け出る虞がある。 此処で、ケーシング１の内径をｒ、被圧水の圧力をＨ、口元パッカー９の圧力 をＰ、ケーシング１の内周１ｂと口元パッカー９（ゴム膜１７）との接触長さを Ｌ、そして、その摩擦係数をμとすると、Ｈ＜Ｐに於て、ｒ／２Ｌ・Ｈ／Ｐ＜μ の状態であれば、口元パッカー９は被圧水圧によって移動しない。然し、本実施 例は、口元パッカー９の被圧水圧による移動を確実に防止するため、図３の如き 移動防止装置２５を口元パッカー９の後部に取り付けている。

【００１６】 斯かる移動防止装置２５は、上記円形端板１３から突出するアンカーケーブル 挿入管１５の端部１５ａを嵌合する受け部２７を一端側に設けた第一スリーブ２ ９と、当該第一スリーブ２９の他端側を嵌合する受け部３１を一端側に設けた第 二スリーブ３３と、上記第一スリーブ２９の他端側内周に設けたパッキン挿着孔 ３５に圧入される楔形状のゴムリングパッキン３７、そして、上記第二スリーブ ３３の他端側内周に設けた楔挿着孔３９に圧入される反力楔４１と、上記ゴムリ ングパッキン３７の抜止め部材４３とで構成されており、第一スリーブ２９，第 二スリーブ３３，ゴムリングパッキン３７，反力楔４１，抜止め部材４３の中央 には、夫々、上記ケーブル３ａが挿通されている。

【００１７】 そして、図３に示すように、ケーブル３ａを挿通させた第一スリーブ２９のパ ッキン挿着孔３５にゴムリングパッキン３７を圧入し、そして、当該第一スリー ブ２９の受け部２７にアンカーケーブル挿入管１５の端部１５ａを嵌合すると共 に、ケーブル３ａを挿通させた第二スリーブ３３の受け部３１に第一スリーブ２ ９を嵌合させて、ゴムリングパッキン３７と共にパッキン挿着孔３５に挿着した 抜止め部材４３を当該受け部３１に圧接し乍ら、楔挿着孔３９に反力楔４１を圧 入すれば、ゴムリングパッキン３７がケーブル３ａの外周とパッキン挿着孔３５ とに圧接して、ケーブル３ａとアンカーケーブル挿入管１５の隙間４５からの被 圧水によるセメントミルクの流出を防止すると共に、被圧水圧による口元パッカ ー９の矢印Ａ方向への移動を、反力楔４１による反力で阻止するようになってい る。

【００１８】 一方、上述したように、空気室１９に注入して口元パッカー９を膨張させる圧 縮空気の空気圧は被圧水圧よりも高く設定されているが、圧縮空気の空気圧は、 アンカー孔７内へ加圧注入されるセメントミルクの注入圧よりも低く設定されて いる。即ち、一般にセメントミルクの注入圧は被圧水圧よりも高いが、本実施例 に於ける口元パッカー９の空気圧は、被圧水圧＜空気圧＜注入圧の関係に設定さ れている。

【００１９】 従って、図４に示すようにケーシング１の後端開口部１ａに加圧用キャップ４ ７を取り付け、そして、図示しないが、ケーシング１の後端開口部１ａ近傍に穿 設したセメントミルク注入口から注入ホースを介してセメントミルクをアンカー 孔７内に加圧注入すると、その注入圧で口元パッカー９が萎んで、ゴム膜１７と ケーシング１の内周１ｂとの間に形成された隙間４９をセメントミルクが通過す るようになっている。そして、この注入状態で図５の如くケーシング１を引き抜 けば、注入圧によって口元パッカー９は萎んでいるためケーシング１を容易に引 き抜くことが可能である。

【００２０】 そして、図６の如く最後端に接続されたケーシング１を全て地盤５から引き抜 くと、口元パッカー９はケーシング１に接続された次のケーシング５１内に位置 するので、斯かる状態でケーシング１の前端開口部１ｃをケーシング５１の後端 開口部５１ａから外して、ケーシング１の後端開口部１ａに取り付けていた加圧 用キャップ４７を、図７の如くケーシング５１の後端開口部５１ａに取り付けれ ばよい。而して、加圧用キャップ４７をケーシング１の後端開口部１ａから外し てこれをケーシング５１の後端開口部５１ａに取り付ける間に、ケーシング１， ５１内の圧力が急激に低下するため、口元パッカー９は瞬時に膨張してそのゴム 膜１７がケーシング５１の内周５１ｂに圧接し、ケーシング５１内を完全に密閉 するようになっている。

【００２１】 従って、上述したように、従来、被圧水のある地盤でケーシングの接続を外す 度に加圧用キャップをケーシングから取り外すと、セメントミルクの加圧注入に よって上昇していたケーシング内の圧力が急激に低下するため、ケーシングの後 端開口部からセメントミルクが被圧水により勢いよく噴出してしまう現象が生じ ていたが、本実施例によれば、斯様にケーシング１，５１内の圧力の急激な低下 に伴い、口元パッカー９が瞬時に膨張してケーシング５１内を完全に密閉するこ とにより、アンカー孔７内からの被圧水によるセメントミルクの噴出が防止でき るようになっている そして、再びケーシング５１内にセメントミルクを加圧注入して、同じ工程を 順次繰り返すことにより、地盤７中にアースアンカーが作成されるようになって いる。

【００２２】 本実施例に係る口元パッカー９はこのように構成されており、次に、当該口元 パッカー９を用いたアンカー施工方法を説明する。 先ず、従来と同様、図１の如く削孔機による地盤５の削孔を終えた段階で、口 元パッカー９を取り付けたアンカーケーブル３をアンカー孔７内に挿入する。そ して、図２に示すようにエア取入パイプ２１にエアホース２３を接続して空気室 １９に圧縮空気を注入し、口元パッカー９を膨張させてケーシング１内を当該口 元パッカー９で閉塞させる。

【００２３】 そして、図４に示すようにケーシング１の後端開口部１ａに加圧用キャップ４ ７を取り付け、ケーシング１の後端開口部１ａ近傍に設けたセメントミルク注入 口から注入ホースを介してセメントミルクをアンカー孔７内に加圧注入すれば、 その注入圧で口元パッカー９が萎み、ゴム膜１７とケーシング１の内周１ｂとの 間に形成された隙間４９をセメントミルクが通過するので、地盤５中のアンカー 定着部にアースアンカーが徐々に作成されることとなる。そして、この注入状態 で図５の如くケーシング１を引き抜けば、注入圧によって口元パッカー９は萎ん でいるので、ケーシング１が容易に引き抜かれる。

【００２４】 而して、図６の如くケーシング１を全て地盤５から引き抜くと、口元パッカー はケーシング１に接続された次のケーシング５１内に位置するので、斯かる状態 でケーシング１をケーシング５１から外して、ケーシング１の後端開口部１ａに 取り付けていた加圧用キャップ４７を図７の如くケーシング５１の後端開口部５ １ａに取り付ければよい。

【００２５】 そして、加圧用キャップ４７をケーシング１の後端開口部１ａから外してこれ をケーシング５１の後端開口部５１ａに取り付ける間に、ケーシング１，５１内 の圧力が急激に低下するが、口元パッカー９はその空気圧で瞬時に膨張してゴム 膜１７がケーシング５１の内周５１ｂに圧接し、ケーシング５１内を完全に密閉 することとなる。この時、空気室１９に注入されている圧縮空気の空気圧は被圧 水圧よりも高いため、膨張した口元パッカー９は被圧水の圧力に抗してケーシン グ５１内を閉塞し続けるので、アンカー孔７内からの被圧水によるセメントミル クの噴出が当該口元パッカー９によって防止されると共に、上記ゴムリングパッ キン３７によってケーブル３ａとアンカーケーブル挿入管１５との間の隙間４５ からのセメントミルクの噴出が防止されることとなる。そして、口元パッカー９ は、ケーシング５１の内周５１ｂとの摩擦力と上記移動防止装置２５の反力楔４ １による反力を得てケーシング５１から抜け出ることがない。

【００２６】 そして、再びケーシング５１内にセメントミルクを加圧注入した後、これを引 き抜き、削孔深さに応じて接続したケーシングに対して同じ作業を順次繰り返す ことにより、地盤５中のアンカー定着部にアースアンカーが作成されていくこと となる。 以上述べたように、本実施例によれば、被圧水のある地盤５でケーシング１， ５１等の接続を外す度に加圧用キャップ４７を取り外しても、口元パッカー９が 瞬時に膨張してケーシング１，５１等の内周１ｂ，５１ｂに圧接してケーシング １，５１内を完全に密閉するので、当該口元パッカー９により被圧水によるセメ ントミルクの噴出が確実に防止でき、その結果、セメントミルクの噴出によって アンカー定着部のセメントミルクの濃度が薄まってしまうといった従来の不具合 が解決されることとなった。

【００２７】 尚、口元パッカー９及び移動防止装置２５は上記実施例の構造に限定されるも のではなく、又、口元パッカーが単独で被圧水圧に抗してケーシング内を確実に 密閉できるならば、移動防止装置は省略してもよい。

【００２８】

【考案の効果】

以上述べたように、請求項１及び請求項２に係る口元パッカーによれば、被圧 水のある地盤でケーシングの接続を外す度に加圧用キャップを取り外しても、被 圧水によるグラウト材の噴出が当該口元パッカーで確実に防止でき、因って、被 圧水によるグラウト材の噴出によってアンカー定着部のグラウト材の濃度が薄ま ってしまうといった従来の不具合が解決されることとなった。

【００２９】 又、請求項３に係る考案によれば、被圧水圧による口元パッカーの移動を確実 に防止して、口元パッカーによるグラウト材の噴出防止作用を確実に図れる利点 を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンカーケーブルが挿入されたケーシングの最
後端側の断面図である。

【図２】アンカーケーブルに取り付けた口元パッカーを
膨張させた状態を示すケーシングの最後端側の断面図で
ある。

【図３】移動防止装置の拡大断面図である。

【図４】セメントミルクの加圧注入により口元パッカー
が萎んだ状態を示すケーシングの最後端側の断面図であ
る。

【図５】口元パッカーが萎んだ状態でケーシングを引き
抜いている状態を示すケーシングの最後端側の断面図で
ある。

【図６】ケーシングとケーシングの接続部分の断面図で
ある。

【図７】口元パッカーが再び膨張した状態を示すケーシ
ングの最後端側の断面図である。

【符号の説明】

１，５１ ケーシング ３ アンカーケーブル ５ 地盤 ７ アンカー孔 ９ 口元パッカー ２５ 移動防止装置

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 削孔機で削孔したアンカー孔内に挿入さ
   れるアンカー引張材の後端部に取り付き、アンカー孔内
   からの被圧水圧よりも高い空気圧を有する圧縮空気の注
   入で膨張して削孔機のケーシングの内壁に圧接しケーシ
   ング内を閉塞すると共に、被圧水圧より高い圧力でアン
   カー孔内へ加圧注入されるグラウト材の注入圧で萎むよ
   うに成形されたことを特徴とする口元パッカー。
2. 【請求項２】 所定間隔を開けて対向配置され、ケーシ
   ングの内径よりも小径の２枚の円形端板と、両円形端板
   の中央を貫通するアンカー引張材挿入管と、当該アンカ
   ー引張材を覆って両円形端板の外周に架け渡された筒状
   の軟質製ゴム膜とからなることを特徴とする請求項１記
   載の口元パッカー。
3. 【請求項３】 口元パッカーのケーシング後端開口部側
   には、膨張してケーシング内を閉塞する口元パッカーの
   被圧水圧による移動を防止すると共に、当該口元パッカ
   ーとアンカー引張材の隙間からのグラウト材の流出を防
   止するシール部材を有する移動防止手段が取り付けられ
   ていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の口
   元パッカー。