JPH06185298A - ロックアンカー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロックボルト等のロックアンカーに所定圧で注
入するグラウト材により所定の大きさのアンカーヘッド
が簡易に形成でき、目標の引抜き抵抗力を得られるよう
にする。また、そのアンカーヘッドの周囲の地盤や岩盤
の強化を図り、かつその周囲との密着性を改善して引抜
き抵抗力の増大を図る。さらに、前記アンカーヘッドよ
り基端部側の挿入孔２内壁との空隙部へのグラウト材の
供給手段を改良し、このグラウト材の固化により引抜き
抵抗力を更に増大する。 【構成】グラウト材の注入孔８を縦貫したロックアンカ
ー本体１に、グラウト材の注入により膨張変形し、かつ
該グラウト材の流出可能な細孔を有するアンカーヘッド
形成用の袋体３を付設するとともに、該ロックアンカー
本体１の基端部側にグラウトの注入により膨張する閉塞
手段１６を配設するとともに袋体３と閉塞手段１６との
間に所定の内圧によって破壊する第２吐出部１８を配設
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟弱土砂地盤や、軟
岩、硬岩等の各種の地盤や岩盤の斜面やトンネル等の安
定化を図るために用いられるロックアンカーに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木工事において、地山や法面等
の斜面や、トンネル等の坑道の地盤や岩盤の安定化を図
るため、ロックボルト等を用いたロックアンカー工法が
広く実施されている。しかしながら、特に軟弱な土砂地
山等においては、地山自体の強度が小さいため、このロ
ックアンカー工法の実施にあたって、期待する大きさの
引抜き抵抗力が得られない場合があった。しかも、斜面
を形成する地山が軟弱であればあるほど斜面背後に作用
する土圧は大きくなるため、従来のロックボルトではこ
の背面土圧に対抗できない場合も多かった。このため、
このような条件の下ではアースアンカー工法やＬ型、逆
Ｔ字型等の剛体擁壁が多用されてきた。この場合、ロッ
クボルト等の全長を長くして定着長を稼いで必要な引抜
き抵抗力を得る方策も考えられるが、施工が難しく多く
の経費を要するといった問題が伴った。

【０００３】そこで、他の方法として、ロックボルトに
アンカーヘッドを形成して引抜き抵抗力を増大すること
が検討され、その手段として、爆薬の爆発作用によって
地中にアンカーヘッド用の空間を形成し、この空間を利
用してアンカーヘッドを形成することが提案されるに至
っている。しかしながら、火薬類の使用には安全性や規
制の問題が多く、一般に利用できる技術手段ではないと
いう問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来技術の状況に鑑みてなされたもので、ロックボル
ト等のロックアンカーに容積の大きなアンカーヘッドを
簡易に形成することができるとともに、軟弱な土砂斜面
ばかりでなく、軟岩や硬岩等の各種の地盤や岩盤におい
て、前記アンカーヘッドの周囲の強化及び密着性を改善
してその引抜き抵抗力の増大を図り、さらに前記アンカ
ーヘッドより基端部側のロックアンカー本体と地盤ない
し岩盤に穿設された挿入孔内壁との空隙部へのグラウト
材の供給手段を改良し、このグラウト材の固化により引
抜き抵抗力を更に増大したロックアンカーを提供するこ
とを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、グラウト材の注入孔を縦貫
したロックアンカー本体に、グラウト材の注入により所
定の圧力に達するまで膨張変形し、かつ該グラウト材の
流出可能な細孔を有するアンカーヘッド形成用の袋体を
付設するとともに、該ロックアンカー本体の基端部と前
記袋体との間に所定の内圧によって破壊する第２吐出部
を配設し、請求項２記載の発明は、前記ロックアンカー
本体の基端部側にグラウトの注入により膨張する閉塞手
段を配設するとともに前記袋体と該閉塞手段との間に所
定の内圧によって破壊する第２吐出部を配設したことを
特徴とする。

【０００６】

【作用】以上の技術手段の採用の結果、ロックアンカー
本体に付設された袋体の膨張により、地盤が軟弱な場合
には周囲が塑性変形を起こし、あるいは岩盤のように所
定以上の強度を有する場合には前記挿入孔の内面形状に
沿って密着した状態で拡径グラウト団塊、すなわちアン
カーヘッドが形成される。また、前記袋体の細孔からは
グラウト材が流出し、袋体の周囲の空隙部を充填した
り、周囲の地盤や岩盤の亀裂部分や隙間等に入り込んで
固化する。さらに、グラウト材の注入圧を地盤条件に応
じて選定することによりアンカーヘッド形成の度合を制
御するとともに、注入圧の計測によってロックアンカー
の引抜き抵抗力を管理することができる。これらによ
り、前記アンカーヘッドの周囲の地盤や岩盤が強化さ
れ、かつアンカーヘッドの周囲への密着性が改善される
ため、これらが相俟ってその引抜き抵抗力を大幅に増大
する。しかも、前記アンカーヘッドより基端部側のロッ
クアンカー本体と地盤ないし岩盤に穿設された挿入孔内
壁との空隙部へのグラウト材の供給が自動化され簡易化
されるとともに、このグラウト材の固化により前記引抜
き抵抗力が更に増大する。また、前記袋体の細孔による
脱気、脱水機能により、グラウト材の固化時における水
セメント比は減少するので、強度の大きいアンカーヘッ
ドが速やかに得られる。延いては、グラウトの注入時に
おける水セメント比を上げて適度の流動性を付与するこ
とも可能となる。なお、前記袋体を該袋体の膨張圧より
高い所定圧により局部的に破壊されるように構成してお
けば、袋体の膨張作用の完了後、その所定圧を付加する
ことにより、局部的に破壊を発生させ、その開口部を介
して多量のグラウト材を二次的に流出させることも可能
である。

【０００７】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例に関して
説明する。図１及び図２は本発明の実施例の施工状態を
示した概略図で、図１は斜面に対して、また図２はトン
ネル等の天盤に対して施工した状態を示したものであ
る。図中、１はロックアンカー本体で、予め公知の適宜
手段にて地盤や岩盤の所定位置に穿設された挿入孔２に
挿入される。ロックアンカー１には、後述の注入孔が縦
貫されており、該注入孔を介して先端部に付設する袋体
３内にグラウト材を所定の条件で圧入することによって
該袋体３を膨張させるとともに、その袋体３内を充満す
るグラウト材が固化してアンカーヘッドが形成されるよ
うに構成されている。その袋体３の膨張の際、対象の地
盤が軟弱な場合には、周囲の地盤が塑性変形する。ま
た、袋体３は適度の細孔を有しており、この細孔を介し
てグラウト材が流出して袋体３の周囲の空隙部を充填し
たり、周囲の地盤や岩盤の亀裂部分や隙間等に入り込ん
で固化する。なお、図中、４はロックアンカー本体１の
挿入孔２への挿入時において袋体３等を保護しながら案
内する挿入補強コーン、５はネジ部、６は締付けナッ
ト、７は座金をそれぞれ示す。

【０００８】つぎに、図３〜図６に基づいて各実施例を
具体的に説明する。図３は本発明の一実施例を示したも
ので、（Ａ）はロックアンカー本体１を地盤ないし岩盤
に穿設した挿入孔２内へ挿入した状態を、また（Ｂ）は
ロックアンカー本体１に縦貫された注入孔８を介してグ
ラウト材を袋体３内へ圧入して該袋体３が膨張した状態
を示したものである。図中、９，１０は注入孔８の先端
部に形成された吐出口で、袋体３内と連通している。吐
出口１０の開口面積は吐出口９より大きく設定され、袋
体３の先端部側への流入を促進することによって、流入
の平均化を図るべくバランスをとっている。また、ロッ
クアンカー本体１の外周面には凹部１１が形成され、引
抜き抵抗力の増大を図っている。袋体３はロックアンカ
ー本体１の先端部に吐出口９，１０を覆うように付設さ
れ、グラウト材の流入によって膨張するように構成され
ている。図４はその一例を示したものであり、本例にお
いては、図示のように折込みひだ１２を有するアラミド
繊維やポリエステル繊維からなる長繊維不織布を用いて
いる。この袋体３は図示しない細孔を有しており、これ
を介してグラウト材が流出し得るように構成されてい
る。この細孔は、布等の袋体３の材料自体としてもって
いる細孔を用いてもよく、事後的に穿設したものでもよ
いことはいうまでもない。要は、袋体３の膨張時に、該
細孔を介してグラウト材の一部が外部へ流出し得ると同
時に、その流出抵抗により袋体３内の内圧が上がって袋
体３を膨張させることが可能な開口面積をもったもので
あればよい。なお、袋体３は、図３に示すように、両端
部を締結バンド１３，１４等を用いて締結することによ
りロックアンカー本体１に付設されている。

【０００９】さらに、ロックアンカー１の袋体３より基
端部側には、該ロックアンカー１の基端部に穿設された
吐出口１５を覆うように閉塞手段１６が配設され、グラ
ウト材の流入により膨張して挿入孔２との間隙を閉塞す
るように構成されている。この閉塞手段１６は、合成ゴ
ム等からなる筒体によって形成されている。また、この
閉塞手段１６と袋体３との間には、この間のロックアン
カー１に穿設された吐出口１７を覆い、かつグラウト材
の所定の流入圧により破壊して両者間にグラウト材を供
給する第２吐出部１８が配設されている。この破壊圧力
値を管理することによりロックアンカーの引抜き抵抗力
を所定の条件内に納めることができる。なお、この第２
吐出部１８も合成ゴム等からなる筒体によって形成され
ており、その破壊圧力値は、前記閉塞手段１６の膨張完
了時における圧力値より大きく設定しておくのが望まし
い。図中、１９は前記閉塞手段１６を形成する筒体の締
結具、２０は同じく前記第２吐出部１８を形成する筒体
の締結具、２１は袋体３と閉塞手段１６との空間へのグ
ラウト材の流出時のエア抜き用の排気管をそれぞれ示
す。

【００１０】しかして、注入孔８を介してグラウト材が
注入されると、前記折込みひだ１２の部分が伸びて、図
３の（Ｂ）に示すように、袋体３が膨張した状態とな
り、該袋体３内に充満したグラウト材がその後固化して
拡径グラウト団塊となってアンカーヘッドを形成するこ
とになる。その際、袋体３の有する前記細孔を介してグ
ラウト材の一部が外部に流出して、袋体の周囲の空隙部
が充填されたり、周囲の地盤や岩盤の亀裂部や隙間等に
入り込んで固化して、周囲の地盤や岩盤を更に強化する
と同時に、前記アンカーヘッドの周囲に対する密着性も
改善してロックアンカーの引抜き抵抗力を増大する。な
お、この細孔は、当然、脱気、脱水機能も有しており、
この機能により、グラウト材の固化時における水セメン
ト比は減少するので、前記注入孔８からの注入時におい
ては水セメント比を上げて適度の流動性を付与して注入
の便を図ることができると同時に、固化時には水セメン
ト比が減少して強度の大きいアンカーヘッドを速やかに
得ることができる。

【００１１】さらに、前記グラウト材の注入により袋体
３が膨張と並行して、あるいは膨張の完了後、前記吐出
口１５からのグラウト材の流入圧により閉塞手段１６が
膨張して挿入孔２との間隙を閉塞する。しかる後、第２
吐出部１８内のグラウト材による内圧が所定圧に達する
と、該第２吐出部１８が破壊してグラウト材の一部が袋
体３と閉塞手段１６との空間部に流出してその空間部を
充填することになる。その際、その空間部に溜っていた
空気等は排気管２１を介して排気される。しかして、こ
の空間部に充填されたグラウト材が固化すると、ロック
アンカー本体１と挿入孔２内壁とが結合されるため、前
記引抜き抵抗力が更に向上する。なお、前記閉塞手段１
６を設置せずに、座金７による閉塞機能を利用すること
も可能である。

【００１２】図５は他の実施例を示したもので、前述の
実施例と比べて、袋体３内の吐出口２２に対して吐出方
向転換用の邪魔板２３を配設した点で特徴を有する。図
中、（Ａ）はロックアンカー本体１を地盤ないし岩盤に
穿設した挿入孔２内へ挿入した状態を、（Ｂ）はロック
アンカー本体１に縦貫された注入孔８を介してグラウト
材を袋体３内へ圧入して該袋体３が膨張した状態を示し
たものである。しかして、本実施例においては、注入孔
８を介してグラウト材が注入され、吐出口２２からグラ
ウト材が吐出する際には、邪魔板２３によって袋体３内
への流入の方向性が調整され、グラウト材の平均的な供
給が図られる。すなわち、その邪魔板２３により吐出方
向やロックアンカー本体１との間の開口面積を調整する
ことによって、図示のようなグラウト材の回流を形成し
て供給の平均化が図られることになる。

【００１３】図６はさらに他の実施例を示したもので、
前述の実施例と比べて、袋体３内の内方にさらに吐出口
２４を覆うように、グラウト材の所定の流入圧によって
破壊される第２袋体２５を配設した点で特徴を有する。
図中、（Ａ）はロックアンカー本体１を地盤ないし岩盤
に穿設した挿入孔２内へ挿入した状態を、（Ｂ）は前記
第２袋体２５を経由してグラウト材が袋体３内へ圧入さ
れ該袋体３が膨張した状態を示したものである。しかし
て、本実施例においては、注入孔８を介してグラウト材
が注入されると、そのグラウト材は吐出口２４より第２
袋体２５内へ流入する。これにより第２袋体２５内にグ
ラウト材が充満して、該第２袋体２５内の内圧が所定圧
に達した場合には、この第２袋体２５の一部に破壊が始
まり、その破壊した部分を介してグラウト材の袋体３内
への流出が開始される。このように本実施例の場合に
は、先ず第２袋体２５内へグラウト材が充満されて内圧
が所定値に達した後、袋体３へのグラウト材の供給が開
始されるので、全体にわたって満遍なくグラウト材を供
給する手段として極めて有効である。なお、この場合、
第２袋体２５の所定部位に弱部を形成しておき、必ずそ
の所定部位から破壊が開始されるように設定しておくと
具合いがよい。

【００１４】なお、以上の各実施例の説明においては、
袋体３をロックアンカー本体１の先端部にのみ付設した
例を用いて説明したが、袋体３は必ずしもロックアンカ
ー本体１の先端部に付設する必要はなく、また必要に応
じて複数設置することも可能である。また、ロックアン
カー１の外周面に形成した凹部１１も、これに代えてネ
ジ状等の適宜の凹凸形状に変更できるとともに、袋体３
の内部だけでなくロックアンカー１の外周面全体に施す
ことも可能である。また、ネジ部５をフック等に変える
こともできる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、以上の構成に基づいて次の効
果を得ることができる。 （１）ロックアンカー本体に付設された袋体の膨張によ
り、地盤が軟弱な場合には周囲が塑性変形を起こし、あ
るいは岩盤のように所定以上の強度を有する場合には前
記挿入孔の内面形状に沿って密着した状態で拡径グラウ
ト団塊によるアンカーヘッドが形成されるので、これに
よりロックアンカーの引抜き抵抗力が大幅に増大する。 （２）袋体を膨張させるグラウト材の注入圧を所定の条
件に保つことにより、所定以上の引抜き抵抗力を保有す
るロックアンカーを形成することができ、したがって注
入圧で施工を管理することができる。 （３）しかも、前記袋体の細孔を介して、グラウト材が
該袋体の周囲に流出するため、このグラウト材によって
袋体の周囲の空隙部が充填されたり、周囲の地盤や岩盤
の亀裂部や隙間等にも入り込んで固化するので、周囲が
更に強化されると同時に、前記アンカーヘッドの周囲に
対する密着性も改善されるため、ロックアンカーの引抜
き抵抗力が更に増大する。 （４）さらに、前記アンカーヘッドより基端部側のロッ
クアンカー本体と地盤ないし岩盤に穿設された挿入孔内
壁との空隙部へのグラウト材の供給が自動化され簡易化
されるとともに、このグラウト材の固化により前記引抜
き抵抗力が更に増大される。 （５）また、前記袋体の細孔による脱気、脱水機能によ
り、グラウト材の固化時における水セメント比は小さく
なるので、前記注入孔からの注入時には水セメント比を
上げて適度の流動性を付与しておいても、固化時には水
セメント比が減少して強度の大きいアンカーヘッドが速
やかに得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例における施工状態を示した概
略図である。

【図２】 本発明の実施例における施工状態を示した概
略図である。

【図３】 本発明の実施例の施工過程を示した断面図で
ある。

【図４】 同実施例における袋体を示した斜視図であ
る。

【図５】 本発明の他の実施例の施工過程を示した断面
図である。

【図６】 本発明の他の実施例の施工過程を示した断面
図である。

【符号の説明】

１‥‥ロックアンカー本体 ２‥‥挿入孔 ３‥‥袋体 ４‥‥挿入補強コーン ５‥‥ネジ部 ６‥‥締付けナット ７‥‥座金 ８‥‥注入孔 ９‥‥吐出口 １０‥‥吐出口 １１‥‥凹部 １２‥‥折込みひだ １３‥‥締結バンド １４‥‥締結バンド １５‥‥吐出口 １６‥‥閉塞手段 １７‥‥吐出口 １８‥‥第２吐出部 １９‥‥締結具 ２０‥‥締結具 ２１‥‥排気管 ２２‥‥吐出口 ２３‥‥邪魔板 ２４‥‥吐出口 ２５‥‥第２袋体

フロントページの続き (72)発明者 水上 英隆 埼玉県越谷市大泊955−９ (72)発明者 佐藤 文雄 岐阜県岐阜市宇佐南１−６−８ 大日本土 木株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グラウト材の注入孔を縦貫したロックア
   ンカー本体に、グラウト材の注入により膨張変形し、か
   つ該グラウト材の流出可能な細孔を有するアンカーヘッ
   ド形成用の袋体を付設するとともに、該ロックアンカー
   本体の基端部と前記袋体との間に所定の内圧によって破
   壊する第２吐出部を配設したことを特徴とするロックア
   ンカー。
2. 【請求項２】 グラウト材の注入孔を縦貫したロックア
   ンカー本体に、グラウト材の注入により膨張変形し、か
   つ該グラウト材の流出可能な細孔を有するアンカーヘッ
   ド形成用の袋体を付設するとともに、該ロックアンカー
   本体の基端部側にグラウトの注入により膨張する閉塞手
   段を配設するとともに前記袋体と該閉塞手段との間に所
   定の内圧によって破壊する第２吐出部を配設したことを
   特徴とするロックアンカー。