JPH04281912A - 地盤強化方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は地盤中に埋設されるア
ンカー体と、その周辺地盤に注入される固結材とにより
目標の地盤を強化する、地盤強化方法に関するものであ
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】傾斜地や大深度地下の
周辺地盤を始め、地下水の存在により流動性を帯びた不
安定な地盤に対する安定化方法は従来、地山に穿設され
た削孔中に鉄筋を挿入してモルタル等を注入することに
より地盤を部分的に強化する、または先端に袋体を装着
した管体を削孔中に挿入し、袋体を膨張させることによ
り周辺地盤を圧密して地盤に圧縮力を与える、あるいは
地盤中に固結材等の薬液を注入することにより地盤自身
に強度を付与する等が代表的であり、これらは主として
限られた地盤に対して部分的に施される方法である。

【０００３】ところで、例えば大深度の地下に構造物を
構築する場合には、安定化の対象となる構造物の周囲の
地盤の体積は膨大な量になるため、地盤が受ける水圧も
大きく、これに抵抗するに十分な強度を持たせ、安定を
保たせるには規模に応じた入念な施工が必要となるが、
上記従来の方法はいずれも局部的な地盤を対象とするた
め単独では有効な方法とはなり難い。

【０００４】膨大な体積の地盤に対する強化策として施
工上最も合理的な方法は固結材の注入による方法である
が、固結材は地盤に圧縮強度を付与するのみであり、施
工された地盤には引張力やせん断力に対しては極めて脆
い、という問題が残る。

【０００５】この発明はこの特に大深度地下の地盤の安
定化を図る際に直面する問題に着目してなされたもので
、大規模な地盤を合理的に安定化する方法を新たに提案
しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】流動性を帯びた地盤が崩
落に至る主要な原因は、終局的には地盤がせん断抵抗力
を失ったときにあるが、本発明では目標とする地盤中に
固結材を注入して土砂を固め、地盤自身に圧縮強度を付
与することに加え、地盤中にアンカー体を埋設してこれ
を緊張し、地盤に圧縮力を導入することにより引張力と
せん断力に対する抵抗力を与え、固結材を単独で使用す
る場合の弱点を補い、膨大な体積を持つ地盤を効果的に
強化する。

【０００７】固結材は目標の地盤の全体に注入され、硬
化することにより地盤を固結させてこれ自身に止水性と
圧縮強度を持たせる。

【０００８】アンカー体は中空管と、その少なくとも先
端に装着される膨張自在の袋体とからなり、あるいは更
に、中空管の内部に挿入されて，もしくは外部に抱き合
わされて付属する引張材とから構成され、目標の地盤中
にその厚さ方向に埋設される。

【０００９】中空管や引張材には状況に応じて基部側か
ら張力が導入される。

【００１０】アンカー体の先端の袋体は内部に固結材が
充填されて膨張することによって周辺地盤を圧密すると
同時に、目標の地盤の端部に定着される。このとき、固
結材が注入された固結地盤にはアンカー体の引張力が伝
達される。更に中空管，または引張材が緊張されること
により地盤に圧縮力が導入され、引張力やせん断力に対
する抵抗力が付与されることになる。

【００１１】アンカー体の固結対象領域への埋設は固結
材の注入前と注入後のいずれでもよく、例えばアンカー
体の埋設後に中空管の周面，もしくは中空管に付属する
注入管に穿設された吐出孔から固結材を地盤中に吐出す
ることもできる。

【００１２】アンカー体はまた、地盤の深さ方向と横方
向に適当な間隔をおいて配置されることにより土砂との
付着力や摩擦力を増し、地盤自身の一体性の効果を高め
る働きをする。

【００１３】

【実施例】以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて
説明する。

【００１４】この発明は図１に示すように目標，あるい
は対象とする地盤（以下目標地盤）Ｇを固結材４１の注
入とアンカー体１による引張強度の付与，あるいはアン
カー体１の緊張により強化し、この目標地盤Ｇを水圧や
地震力等によるせん断力に対して安定化させるものであ
る。

【００１５】図１は目標地盤Ｇが大深度地下に構築が想
定される構造物の周辺地盤である場合の実施例を示した
ものであるが、この目標地盤Ｇ中には全体に亘って固結
材４１が注入されて地盤自身に止水性と圧縮強度が与え
られる。固結材４１にはセメントミルクや薬液等が使用
される。

【００１６】アンカー体１は図４に示すように基本的に
中空管１０と、その少なくとも先端に装着される膨張自
在の袋体２とからなり、袋体２の内部に固結材４２が圧
入されることによりその周辺地盤に固定される。この図
４は中空管１０の内部に引張材３を挿入した場合の実施
例を示したものであるが、袋体２は後述するように場合
に応じて中空管１０の中間部にも装着される。

【００１７】中空管１０は袋体２の膨張後に状況に応じ
て緊張されるが、アンカー体１に張力を導入する場合は
図４に示す実施例のように中空管１０の内部に引張材３
を挿入しておき、この引張材３を後述のように緊張して
もよい。

【００１８】アンカー体１が挿入される削孔内の、中空
管１０の回りの空隙には必要により袋体２の膨張前，ま
たは膨張後に固結材４１が充填される。

【００１９】このアンカー体１は図１，及びその平面図
である図２に示すように目標地盤Ｇの高さ方向と横方向
に適当な距離をおき、放射状に配置され、目標地盤Ｇの
厚さ方向の両端間に形成される削孔内に挿入されて埋設
される。

【００２０】中空管１０は金属，または合成樹脂で製作
され、また袋体２は伸縮性，あるいは可撓性のある材料
から例えばシート状等に製作され、シート状に形成した
場合は袋体２を折り畳んだ状態で中空管１０に装着する
ことにより削孔径が中空管１０の径程度に縮小化される
。

【００２１】袋体２の内部にはアンカー体１の埋設後に
中空管１０を通じて固結材４２が充填される。固結材４
２が充填された袋体２は膨張してその周辺の地盤を圧密
しながら、図示するように目標地盤Ｇとその周囲の地盤
との境界面に係合する形で定着される。

【００２２】図４に示すように中空管１０の内部に引張
材３を挿入した場合、または図７に示すように中空管１
０の外部に引張材３を抱き合わせて一体化した場合、引
張材３には袋体２への固結材４２の充填が終了した後に
、アンカー体１の基部側から張力が導入され、引張材３
はそのままアンカー体１の基部、すなわち目標地盤Ｇの
内周側に定着される。引張材３の先端は図４，図７に示
すように中空管１０の先端に定着されており、その基部
の定着はナット定着や楔定着等により通常通り行われる
。

【００２３】以上の、固結材４１の注入に加えてアンカ
ー体１の埋設と緊張が施された目標地盤Ｇは、圧縮強度
が与えられた上にその厚さ方向に圧縮を受けることにな
り、この元圧縮力を受けた状態に置かれることによって
高い引張力とせん断力に対する抵抗力を保有することに
なる。

【００２４】またアンカー体１が複数本、目標地盤Ｇ中
に適当を間隔をおいて埋設されることにより地盤とアン
カー体１の中空管１０の周面間には付着力と摩擦力が付
加的に発生し、これらによるせん断抵抗力も加わること
になる。

【００２５】図５に示すアンカー体１は中空管１０の周
面に、軸方向に適当な間隔をおいて複数個の吐出孔１ａ
を穿設し、アンカー体１に目標地盤Ｇ中への固結材４１
の注入を行える機能を持たせたものである。この場合、
目標地盤Ｇへの固結材４１の注入は内管（図示せず）を
通じての袋体２への固結材４２の充填と同時に、もしく
はその終了後に吐出孔１ａより行われ、アンカー体１が
目標地盤Ｇの高さ方向と横方向に複数本集合することに
より改めて固結材４１の注入を施工することなく、目標
地盤Ｇへの固結材４１の注入を完了させることができる
。なお、目標地盤Ｇへの固結材４１の注入は袋体２への
充填とは独立して行うこともできる。

【００２６】図３に示す実施例は中空管１０の周面にも
複数個の袋体２を装着した場合の、アンカー体１を使用
した状態を示したものである。この場合は、図示するよ
うにアンカー体１の中間部に位置する袋体２が膨張する
ことにより目標地盤Ｇに対する圧密効果も付加される。 またこの図３に示す実施例と図５に示すアンカー体１を
使用した場合には付着力や摩擦力が増大するためそれに
よる効果が一層高まることになる。

【００２７】従来のアンカー工法のように地盤に対する
施工がアンカー体の設置のみの場合は、各アンカー体が
独立して挙動するため複数本のアンカー体同士の一体化
は困難であるが、本発明ではアンカー体１が固結した目
標地盤Ｇ中に複数本集合して挿入されることに加え、膨
張する袋体２は固結領域の内部，または外側に位置して
いるためアンカー体１は袋体２の膨張により固結領域に
一体化するのみならず、土圧により生ずる、アンカー体
１を引き抜こうとする力に対しては膨張した袋体２の前
面部の、固結材４１によって形成された固結体の存在に
より抵抗し、しかもこの固結体は目標地盤Ｇの全体に行
き亘っているため目標地盤Ｇには固結体による圧縮強度
と、アンカー体１による引張力が複合して付与されてお
り、外力に対して極めて強固な、一体化した構造体とな
る。

【００２８】すなわち本発明では、目標地盤Ｇを固結材
４１の注入により形成される固結領域と、袋体２を膨張
させたアンカー体１とを組み合わせることによってそれ
ぞれ単独では得られない効果を獲得したことになる。

【００２９】図６に示すアンカー体１は図１に示すアン
カー体１の中空管１０に、図５に示すアンカー体１の吐
出孔１ａと同様の吐出孔５ａを持つ、目標地盤Ｇに対す
る固結材４１の注入用の注入管５を付属させた場合の実
施例である。この場合、目標地盤Ｇへの固結材４１の注
入は袋体２への充填とは独立して行われることになる。

【００３０】図７は図５に示す、吐出孔１ａを持つアン
カー体１の中空管１０に引張材３を抱き合わせた場合の
アンカー体１を示したもので、図４の製作例の変形例で
ある。

【００３１】

【発明の効果】この発明は以上の通りであり、目標とす
る地盤中に固結材を注入してこれに圧縮強度を持たせる
と同時に、アンカー体を埋設してその引張力を地盤に伝
達し、更にこれを緊張して地盤に圧縮力を導入するもの
であるため地盤には上記した通り、引張力やせん断力に
対する抵抗力が与えられ、膨大な体積の地盤を効果的に
強化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示した縦断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】他の実施例を示した縦断面図である。

【図４】アンカー体の製作例を示した断面図である。

【図５】アンカー体の中空管に吐出孔を形成した場合の
製作例を示した断面図である。

【図６】アンカー体に注入管を付属させた場合の製作例
を示した立面図である。

【図７】吐出孔を持つ中空管に引張材を抱き合わせた場
合の製作例を示した立面図である。

【符号の説明】

Ｇ……目標地盤、１……アンカー体、１０……中空管、
１ａ……吐出孔、２……袋体、３……引張材、４１……
固結材、４２……固結材、５……注入管、５ａ……吐出
孔。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　目標とする所定領域の地盤中に固結材
   を注入する工程と、この所定領域中に，あるいは所定領
   域を貫通して中空管とその先端に装着される膨張自在な
   袋体とからなるアンカー体を複数本埋設し、その中空管
   を通じて袋体の内部に固結材を充填し、袋体を膨張させ
   てその周辺地盤を圧密強化する工程とを併用して所定領
   域の地盤を強化することを特徴とする地盤強化方法。
2. 【請求項２】　　アンカー体の中空管の周面には吐出孔
   が穿設され、所定領域の地盤中への固結材の注入はこの
   吐出孔から行われることを特徴とする請求項１記載の地
   盤強化方法。
3. 【請求項３】　　アンカー体の中空管には、内部には引
   張材が挿入されて，もしくは外部に抱き合わされて付属
   していることを特徴とする請求項１記載の地盤強化方法
   。
4. 【請求項４】　　アンカー体を緊張して地盤を圧密する
   ことを特徴とする請求項１記載の地盤強化方法。
5. 【請求項５】　　引張材を緊張して地盤を圧密すること
   を特徴とする請求項３記載の地盤強化方法。