JPH06116950A - グラウンドアンカーの施工法及びそれに使用するグラウンドアンカー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 硬化材と周辺地盤との摩擦抵抗力を、定着長
部のほぼ全長に発生させて、総摩擦抵抗力を大きなもの
にする。 【構成】 引張材２の自由長部Ａをアンボンドタイプと
し、剥出しの部分を定着長部Ｂとする。定着長部Ｂ一部
をアンボンドの緊張力伝達部Ｄとし、自由長部Ａと緊張
力伝達部Ｄとの間を低付着拘束部Ｃとし、緊張力伝達部
Ｄよりも更に奥を高付着拘束部Ｅとする。このような引
張材２の自由長部Ａをストレートシース４の中に通し、
定着長部Ｂを鋼製の異形シース５の中に通してグラウン
ドアンカー１を構成する。このグラウンドアンカー１を
地盤に掘削した削孔７内に挿入し、硬化材８を注入して
定着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はグラウンドアンカーに
関するものであり、特に定着部全長の周辺地盤からほぼ
均等に摩擦抵抗を得るようにするグラウンドアンカーの
施工法とそれに使用するグラウンドアンカーに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】地盤の削孔内に挿入して定着するグラウ
ンドアンカーが開発されている。このグラウンドアンカ
ーの構成は図４に示すようである。鋼より線などの引張
材ａの一部にアンボンドシースｂなどを被せて自由長部
Ａとし、他の一部は剥出しの定着長部Ｂとする。この引
張材ａを複数本束ねて、自由長部Ａはストレートシース
ｃに通すなどし、定着長部Ｂは鋼製であって周面に凹凸
のある異形シースｄの中に通す。定着長部Ｂ側を先にし
て、地盤に掘削した削孔ｅ内に挿入する。この状態でシ
ースｃ・ｄの内外にセメントミルクなどの硬化材ｆを注
入してグラウンドアンカーの定着部を定着するものであ
る。

【０００３】上記グラウンドアンカーで、剥出しとなっ
た引張材ａは、異形シースｄの中に注入された硬化材ｆ
に付着する。また異形シースｄの外周に注入した硬化材
ｆは、削孔ｅ内壁となる周辺の地盤ｇに付着する。この
アンカー、つまりは引張材ａに緊張力を与えたとき、こ
の緊張力はアンカーの定着部に作用する。この緊張力に
対し、引張材ａとその周りの硬化材ｆはその付着応力τ
ｃによって、硬化材ｆとその周りの地盤はその摩擦抵抗
力τｓによって抵抗するものである。

【０００４】

【この発明が解決しようとする課題】以上のようなグラ
ウンドアンカーで課題となるのが、硬化材ｆとその周辺
の地盤ｇとの付着切れである。既述したように、引張材
に緊張力を与えると、硬化材と周辺地盤ｇとの間には摩
擦抵抗力τｓが発生する。この抵抗力は緊張力に応じて
増加し、また定着部の全長に均等に発生すると考えられ
がちであるが、実際は設計通り発生しない。図４下部に
示すのは、従来のアンカーにおける摩擦抵抗力τｓの分
布図である。緊張力を大きくして行くと、抵抗力は増加
せず、図のアからウへ摩擦抵抗力τｓが削孔底部方向で
移動するだけである。

【０００５】これを生じさせるのは、前記したように、
硬化材ｆとその周辺の地盤ｇとの付着切れである。緊張
力が大きくなると、硬化材ｆと周辺地盤ｇとの付着が切
れてしまい、最早大きな摩擦抵抗力τｓが発生しないこ
とになる。図５に示すのは硬化材ｆと地盤ｇとの摩擦抵
抗力τｓの変位を示すもので、緊張力を大きくして行く
と、或程度までは摩擦抵抗力τｓが大きくなって行く。
しかしながら或る程度の力を越すと、摩擦抵抗力τｓは
大きく落ち込んでいる。これは硬化材ｆと周辺地盤ｇと
の間に付着切れが生じたことを示すもので、その抵抗力
はピーク時の５０％〜６０％にまで落ち込んでいる。こ
のような落ち込みが生ずると、まだ付着切れを起してい
ない奥の部分で緊張力に対向するために、摩擦抵抗発生
部分が奥の方へ順次移動する。結果、緊張力を増やして
行っても摩擦抵抗力τｓの大きさは変わらず、その最大
摩擦抵抗力の発生箇所のみ、奥の方へ移動することにな
る。つまりこれは、定着部全長に渡って摩擦抵抗力τｓ
を発生させるようにしないことには、引張材に大きな緊
張力を与えることが出来ないことを意味している。

【０００６】この発明は以上のような課題を解決するた
めになされたもので、大きな緊張力を与えることが可能
な高い耐力を有し、信頼性の高いグラウンドアンカーの
施工法及びそれに使用するグラウンドアンカーを提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【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、鋼製の強度の大きな異形定着シースを採用す
ることが極めて重要な構成要素となる。前述したよう
に、剥出しにした引張材の定着長部は周りに注入した硬
化材と付着する。この引張材と硬化材との付着も、大き
な緊張力を与えることにより付着切れを起す。しかしな
がら、硬化材周囲を囲む定着長部シースによって硬化材
を拘束しているため、引張材周囲の硬化材が次第破壊し
て付着切れを起しても、硬化材が崩れずに依然引張材を
把持して付着応力τｃが大きく低下しない。これを図６
において引張材と硬化材の付着応力度として示す。緊張
力を大きくして行くと付着応力も大きくなって行くが、
ピークを過ぎると付着応力τｃは低下している。これは
引張材と硬化材との間の付着が切れたことを示す。しか
しながらその落ち込みは小さく、ピーク時の８０〜９０
％の付着応力τｃを維持している。これは前記した硬化
材とその周辺の地盤との摩擦抵抗力τｓの落ち込みに比
べて著しく小さい。

【０００８】この発明にかかるグラウンドアンカーは、
引張材の定着長部の中間部の一部をアンボンドタイプの
緊張力伝達部とする。アンボンドタイプとするとは、引
張材の周囲にアンボンドのポリエチレンシースを被せる
などして硬化材と付着しないようにすることが考えられ
る。また引張材の周囲にグリースを塗るなどしてアンボ
ンドタイプとしてもよい。緊張力伝達部は定着長部の中
間部に一ヶ所でも複数ケ所でもよい。自由長部と緊張力
伝達部との間、若しくは隣合う緊張力伝達部の間を低付
着拘束部とする。この低付着拘束部とは、剥出しの引張
材と硬化材との間に積極的に次第破壊を生じさせ、異形
定着シースによって拘束された硬化材によって引張材を
拘束して付着応力τｃを維持する部分である。積極的に
付着切れを起させるために、低付着拘束部の長さは１〜
３ｍ程度とする。緊張力伝達部から引張材最奥部までの
剥出しの引張材を、高付着拘束部とする。以上のような
引張材の定着長部を異形定着シースの中に配する。

【０００９】以上のようなグラウンドアンカーを地盤に
掘削した削孔に挿入し、モルタルなどの硬化材を削孔内
に注入する。定着シースの内側に充満した硬化材は、剥
出しになった引張材に付着する。定着シースの外側に充
満した硬化材は、削孔内壁の地盤に付着する。

【００１０】

【作用】引張材に緊張力を与えると、引張材が緊張力に
よって伸びる。低付着拘束部の引張材も伸びることによ
り、周辺の硬化材に次第破壊が生じて付着切れが発生す
る。しかしながら定着シースの拘束力により、硬化材と
引張材との付着応力τｃは大きく低下しない。低付着拘
束部全長に渡って付着切れを起させると、緊張力は更に
奥の方へ伝達される。緊張力はアンボンドの緊張力伝達
部を通って、引張材と硬化材の付着によって受け持つこ
とになる。これを図２に示すような緊張力の負担分布に
より説明すると、例えば総１００トンの緊張力はまず低
付着拘束部により５０トン負担する。緊張力伝達部は一
切負担せず、その奥の高付着拘束部の引張材と硬化材と
の付着によって残りの５０トンを負担する。

【００１１】以上のように緊張力の負担を定着長部の一
部分で行なうのではなく、定着長部のほぼ全長に分布す
ることになる。このように引張材の定着長部のほぼ全長
で負担するようにすると、これに対応する硬化材に緊張
力が作用し、周辺地盤との全長において摩擦抵抗力τｓ
が発生する。これを図１下部の摩擦抵抗力τｓ分布によ
れば、低付着拘束部とその奥の高付着拘束部に、それぞ
れピークがある摩擦抵抗力τｓが万遍無く発生すること
になる。これはつまり摩擦抵抗力τｓの総量が大きく増
えることを意味するものであり、従来の課題であった大
きな摩擦抵抗力τｓの獲得を達成することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図に示す一実施例に基づきこの発明を
詳細に説明する。図において１はこの発明にかかるグラ
ウンドアンカーであって、鋼より線である引張材２の一
部にアンボンドのポリエチレンシース３を被せて自由長
部Ａとし、剥出しの部分は定着長部Ｂとなっている。定
着長部Ｂのうち、中間部の一部にはアンボンドのポリエ
チレンシース３が被せてある緊張力伝達部Ｄとなってい
る。緊張力伝達部Ｄは定着長部Ｂに複数箇所設けてもよ
いが、実施例では一箇所のみ設けてある。また自由長部
Ａと緊張力伝達部Ｄとの間は、低付着拘束部Ｃとなって
いる。実施例ではこの低付着拘束部Ｃは１．５ｍとなっ
ている。緊張力伝達部Ｄの更に奥には剥出しの引張材２
である高付着拘束部Ｅがあり、この部分は３ｍとなって
いる。

【００１３】この複数本の引張材が束ねられ、自由長部
Ａはポリエチレンのストレートシース４の中に通し、定
着長部Ｂはステンレス鋼製の異形シース５の中に通して
ある。異形とは周面に凹凸が形成されているという意味
であり、実施例の異形シース５の外周には螺旋状の凸部
が形成されている。ストレートシース４と異形シース５
の間には、止水材であるブローンアスファルト６が詰め
てある。

【００１４】以上のように構成したグラウンドアンカー
１を、定着長部Ｂを底部側にして、地盤９に掘削した削
孔７内へ挿入する。注入パイプを使用して、この削孔７
内に硬化材８を注入する。実施例では硬化材８としてモ
ルタルを使用している。注入パイプによりストレートシ
ース４と異形シース５の内外に硬化材８を注入するもの
であり、異形シース５の中の硬化材８は剥出しとなった
引張材２の外周に付着する。異形シース５の外側へ注入
した硬化材８は、異形シース５の外周と削孔７の内壁に
付着する。

【００１５】硬化材８が硬化した後に、地上の構造物な
どを定着するために、引張材２に緊張力を与える。緊張
力により引張材２が伸び、自由長部Ａの次にある低付着
拘束部Ｃの硬化材８に次第破壊を生じさせ、引張材２と
周囲の硬化材８との間に付着切れを起こさせる。実施例
では低付着拘束部Ｃの長さを１．５ｍとしたが、与える
緊張力の大きさに応じて低付着拘束部Ｃの長さを変え、
次第破壊を生じさせる設計は自由である。付着切れを起
こしていても、硬化材８の周囲を鋼製の異形シース５に
よって覆っており、硬化材８は強固なシース５によって
拘束されている。前述したように、硬化材８が鋼製のシ
ース５により拘束されている場合、硬化材８と引張材２
との付着応力は大きく低下せず、付着切れを起した低付
着拘束部Ｃでも付着応力τｃを得ることができる。

【００１６】低付着拘束部Ｃにて引張材２と硬化材８と
の付着が切れているため、緊張力によって更に奥のアン
ボンドの緊張力伝達部Ｃの引張材２が緊張される。従っ
て緊張力伝達部Ｄを伝って、定着長部Ｂの奥の高付着拘
束部Ｅに付着応力τｃが発生する。このことは低付着拘
束部Ｃからも、その奥の引張材２と硬化材８との付着部
分からも分散して付着応力τｃを得ることができること
を意味している。

【００１７】定着長部Ｂのほぼ全長において付着応力τ
ｃを得るため、この付着応力τｃは異形シース５ほぼ全
長の周囲の硬化材８に作用する。しかしながら、低付着
拘束部Ｃに発生する付着応力τｃは、比較的小さく、そ
の周辺の硬化材８と地盤９との間に生じる摩擦抵抗力τ
ｓも比較的小さく、硬化材８と周辺地盤９との付着切れ
を生じさせない。緊張力伝達部Ｄよりも更に奥の高付着
拘束部Ｅの付着応力τｃにより、これに対応する異形シ
ース５の周囲の硬化材８と周辺地盤９にも摩擦抵抗力τ
ｓが発生する。このことは定着長部Ｂのほぼ全長におい
て摩擦抵抗力τｓを得ることができることを意味してお
り、定着長部Ｂ全体から得られる摩擦抵抗力τｓは著し
く大きなものとなる。従って大きな緊張力を与えても緊
張力に耐えうる耐力の大きな信頼性の高いグラウンドア
ンカー１となる。

【００１８】図３に示すのはこの発明にかかるグラウン
ドアンカーの他の実施例を示すもので、複数本の引張材
の低付着拘束部Ｃ，緊張力伝達部Ｄ，高付着拘束部Ｅを
それぞれ長さ方向にズラしたものである。このような構
成であれば、引張材２と硬化材８の付着応力τｃも、硬
化材８と周辺地盤９との摩擦抵抗力τｓもより複雑に分
布して、より良好に定着長部Ｂのほぼ全長から定着力を
得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】この発明は以上のような構成を有し、以
下のような効果を得ることができる。 定着長部の一部に積極的に付着切れを起させる低付着
拘束部を設けたため、鋼製のシースによる拘束効果によ
る付着応力を或る程度の大きさに保ちながら比較的小さ
くすることができる。これにより低付着拘束部に対応す
る硬化材と周辺地盤との付着部分に作用する応力を小さ
くすることができ、硬化材と地盤との付着切れが生じな
い。 低付着拘束部の引張材と硬化材との間に積極的に付着
切れを生じさせるため、緊張力は緊張力伝達部を伝って
その奥の高付着拘束部に伝達される。鋼製シースにより
強固に拘束された低付着拘束部は或る程度の付着応力を
得ることができ、また高付着拘束部にても付着応力を得
ることができる。その結果、定着長部ほぼ全長に対応す
る硬化材と周辺地盤との間に摩擦抵抗力が発生し、その
総摩擦抵抗力は極めて大きなものとなる。これにより、
大きな緊張力を与えても耐えうることができる信頼性の
高いグラウンドアンカーとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施したグラウンドアンカーの一実
施例の断面図と摩擦抵抗力の分布図である。

【図２】緊張力の負担分布図である。

【図３】グラウンドアンカーの他の実施例の断面図であ
る。

【図４】従来のグラウンドアンカーの断面図と摩擦抵抗
力の分布図である。

【図５】硬化材と周辺地盤の摩擦抵抗力を示すグラフで
ある。

【図６】硬化材と引張材の付着応力を示すグラフであ
る。 Ａ 自由長部 Ｂ 定着長部 Ｃ 低付着拘束部 Ｄ 緊張力伝達部 Ｅ 高付着拘束部 １ グラウンドアンカー ２ 引張材 ３ ポリエチレンシース ４ ストレートシース ５ 異形シース ６ ブローンアスファルト ７ 削孔 ８ 硬化材 ９ 地盤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の引張材の一部をアンボンドタイ
   プの自由長部とし、一部を剥出しの定着長部とし、その
   引張材の定着長部の中間部の少なくとも一部をアンボン
   ドタイプの緊張力伝達部とし、自由長部と緊張力伝達部
   との間、若しくは隣合う緊張力伝達部間を低付着拘束部
   とし、緊張力伝達部から引張材先端までを高付着拘束部
   とし、前記定着長部は鋼製の異形定着シースの中に配し
   て削孔内に挿入し、削孔内に硬化材を注入して硬化さ
   せ、剥出しの引張材は硬化材に付着させ、硬化材は削孔
   の内壁に付着させた状態で緊張し、低付着拘束部の剥出
   しの引張材と硬化材の付着に次第破壊を生じさせ、緊張
   力伝達部を伝って削孔底部側の高付着拘束部に緊張力を
   与えたことを特徴とするグラウンドアンカーの施工法。
2. 【請求項２】 複数本の引張材の一部をアンボンドタイ
   プの自由長部とし、一部を剥出しの定着長部とし、その
   引張材の定着長部の中間部の少なくとも一部をアンボン
   ドタイプの緊張力伝達部とし、自由長部と緊張力伝達部
   との間、若しくは隣合う緊張力伝達部間を低付着拘束部
   とし、緊張力伝達部から引張材先端までを高付着拘束部
   とし、前記定着長部を鋼製の異形定着シースの中に配し
   てなるグラウンドアンカー。
3. 【請求項３】 低付着拘束部の長さは１〜３ｍとしたこ
   とを特徴とする請求項２記載のグラウンドアンカー。