JPH0881954A - アンカー工法 - Google Patents

アンカー工法

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JPH0881954A
JPH0881954A JP21644794A JP21644794A JPH0881954A JP H0881954 A JPH0881954 A JP H0881954A JP 21644794 A JP21644794 A JP 21644794A JP 21644794 A JP21644794 A JP 21644794A JP H0881954 A JPH0881954 A JP H0881954A
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pooling
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Hideki Noguchi
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Kowa Sangyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐荷体ごとに生じるアンカーケーブルの伸び
の差を的確に補正して緊張管理を正確に行うことができ
るアンカー工法を提供する。 【構成】 地中側から順に配した第1、第2、第3の耐
荷体1、2、3に第1、第2、第3のアンカーケーブル
10、20、30を装着し、これらアンカーケーブル1
0、20、30の地表側端部を、デファレンシャルプー
リングヘッド70に通して緊張する。デファレンシャル
プーリングヘッド70は3つのプーリングヘッドブロッ
ク71を積層して間に差動用弾性体72を挟んだもの
で、各アンカーケーブル10、20、30を一括して同
時に緊張すると、差動用弾性体72が圧縮しヘッドブロ
ック71どうしが当たるまでの間に各アンカーケーブル
10、20、30の伸びが差動して補正され、この後、
直線的な緊張管理が行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は地上構造物や山留め壁等
を地盤に定着させるアンカー工法に係り、特に複数耐荷
体型のアンカーを緊張するアンカー工法に関する。
【0002】
【従来の技術】掘削した斜面等の地盤の崩壊を防ぐため
に施すいわゆる土留めは、地盤にアンカー孔を掘削し、
このアンカー孔に、緊張方向に沿って等間隔に配される
複数の耐荷体およびこれら耐荷体に装着したアンカーケ
ーブルを挿入するとともに、地盤表面に当てた土留め壁
にアンカーケーブルを貫通させて端部を地表に引き出し
た状態とし、次いで、セメントペースト等のグラウト材
をアンカー孔内に充填して硬化させ、この後、ジャッキ
により、土留め壁に反力をとってアンカーケーブルを緊
張・定着する、いわゆるアンカー工法が一般に用いられ
ている。アンカーケーブルとしては、通常、シース管に
PCストランドを通したいわゆるアンボンドストランド
が用いられ、PCストランドを緊張している。
【0003】このようなアンカー工法においては、複数
の耐荷体が地中側から地表側に配されることにより、こ
れらに係合されるアンカーケーブル(PCストランド)
の伸びを生じる基長はその順で短くなる。したがって、
各アンカーケーブルを一括して同時に緊張すると、各耐
荷体に導入される荷重は、最深部の耐荷体に係合された
ものがもっとも小さく、地表側にいくにしたがって順に
大きくなってしまう傾向にある。
【0004】図9はそれを模式化したもので、この場
合、地中側から配した第1、第2、第3の耐荷体1、
2、3に、第1、第2、第3のアンカーケーブル10、
20、30を係合しており、これらをジャッキ装置のプ
ーリングヘッドHを作動させて一括して緊張すると、第
1、第2、第3の耐荷体1、2、3にかかる荷重はP1
<P2<P3であり、第1、第2、第3のアンカーケーブ
ル10、20、30の伸びはL1<L2<L3となる。
【0005】このように地表側にいくにしたがって大き
くなるといった耐荷体にかかる荷重の不均一は、アンカ
ー孔に充填したグラウト材を圧縮する作用に障害を起こ
し、クラック等の発生を招くとともに、最終的に設計荷
重を導入する前に行う緊張試験時の緊張管理を的確に行
いにくいといった不都合が生じる。圧縮型アンカーで
は、各耐荷体への荷重は均一か、もしくは最深部をもっ
とも大きくして地表側にいくにしたがい段階的に荷重差
をつけていく構造が好ましい。このような構造を得るた
めには、アンカーケーブルの初期緊張(初期荷重負荷)
時に何らかの補正を与え、その後の一括緊張により任意
の定着荷重時に均一な荷重が耐荷体にかかるような手段
が必要とされるとともに、ある一定の緊張管理図、いわ
ゆる伸び荷重管理曲線を簡易な計算により求めることが
できる必要がある。
【0006】従来よりあるその手段の一例を図9を参照
して説明すると、各アンカーケーブル10、20、30
をプーリングヘッドHに貫通し、まず最初に、第1のア
ンカーケーブル10の第2のアンカーケーブル20に対
する伸びの差L1−L2を計算し、第1のアンカーケーブ
ル10を自然緊張状態としてプーリングヘッドHにくさ
び部材(図示略)でセットしてからL1−L2の分だけ緊
張する。次に、第2のアンカーケーブル20の第3のア
ンカーケーブル30に対する伸びの差L2−L3を計算
し、第2のアンカーケーブル20を自然緊張状態として
プーリングヘッドHにくさび部材でセットしてからL2
−L3の分だけ緊張する。次に、第3のアンカーケーブ
ル30を自然緊張状態としてプーリングヘッドHにくさ
び部材でセットし、この状態から各アンカーケーブル1
0、20、30を一括緊張することによる緊張管理を行
えるようにする。なお、緊張管理は、最終的に設計荷重
を導入するのに先だってアンカーケーブルの緊張・緩和
を繰り返すサイクル試験を行うことにより実施できるも
のである。サイクル試験は、通常設計荷重Tdに対して
0.2Td〜1.3Tdの範囲で緊張・緩和を適宜回数
交互に行い、アンカーケーブルの伸びを測ることにより
定着度を確認するもので、最終的に導入する定着荷重
は、およそ0.7〜1.0Tdである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、各アン
カーケーブル10、20、30の伸びの差を予め段階的
に付与した後に一括緊張を可能にする方法では、実際に
ジャッキの作動が安定するまでのたわみ、自由長内での
アンカーケーブル10、20、30のたるみ等、様々な
種類の無効な伸びが含まれてしまい、計算によって求め
た伸びの差を生じさせる荷重が的確に導入されないとい
った不具合が生じている。このように各アンカーケーブ
ル10、20、30の伸びL1〜L3の差をジャッキスト
ロークで管理すると、特に最初に緊張する第1のアンカ
ーケーブル10に無効な伸びが多く含まれてしまい、L
2以降との差が正確に発生しない。上記方法は発生する
伸びを管理ファクターとするものであるが、これとは逆
に荷重を管理ファクターとしても、今度はアンカーケー
ブル10、20、30に生じる無効な伸びを予測して管
理しなければならず、各耐荷体1、2、3にかかる荷重
1、P2、P3の均一化はほとんど期待できない。さら
に、前述の無効な伸びは第2のアンカーケーブル20を
緊張した段階でかなり大きく蓄積し、そのままの状態か
ら引き続き緊張試験に移行しようとしてもジャッキのス
トローク不足が生じてしまい、ジャッキの盛り返しを行
わなければならなくなるといった不具合を招く。
【0008】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、耐荷体ごとに生じる各アンカーケーブルの伸び
の差を的確に補正でき、緊張管理を正確に行うことがで
きるアンカー工法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、アンカー孔内に緊張方向に
沿って一定間隔をおいて配される複数の耐荷体に、複数
本のアンカーケーブルの地中側端部をそれぞれ係合し、
地表に引き出した各アンカーケーブルの地表側端部を、
ジャッキ装置のプーリングヘッドにくさび部材でセット
した状態とした後、このプーリングヘッドを作動させて
アンカーケーブルを緊張・定着して土留めを施すアンカ
ー工法において、前記プーリングヘッドを、緊張方向に
積層される前記耐荷体の数に応じた複数のプーリングヘ
ッドブロックと、各耐荷体に導入される荷重が互いに均
一、もしくは地中側にいくにしたがって大になるように
プーリングヘッドブロック間に介装されてプーリングヘ
ッドブロック間に所定間隙を開ける差動用弾性体とから
構成し、このプーリングヘッドの各プーリングヘッドブ
ロックに、前記各アンカーケーブルを、アンカーケーブ
ルが係合されている耐荷体の配列順にしたがって地中側
から順にくさび部材でセットし、この後、各プーリング
ヘッドブロックを一括して作動させて各アンカーケーブ
ルをまとめて同時に緊張することを特徴としている。
【0010】
【作用】本発明のアンカー工法によれば、プーリングヘ
ッドを作動させることによる緊張力は、最深部の耐荷体
には直接伝達し、最深部を除く耐荷体には作動用弾性体
の圧縮の分だけ緊張力の伝達が相殺されて伝達してい
き、プーリングヘッドブロックどうしが当接した時点が
差動終了点となる。これにより、各アンカーケーブルの
伸びの差が補正されるとともに、予め設定した任意の荷
重負荷時に各耐荷体にかかる荷重が均一、もしくは地中
側にいくにしたがって大になる。初期荷重において長さ
の異なる各アンカーケーブルに的確な差動(補正)を与
えることができ、したがって全ての耐荷体に所望の荷重
が均一な状態で加わり、その結果、初期荷重をかけた後
の緊張管理を理論通りに正確に行うことができる。すな
わち、差動終了時点から最大荷重までを計算上の伸び荷
重曲線によって直線上で正確に管理できる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1および図2は、一実施例のアンカー工法に
より永久アンカー体Aを地中に定着して地盤Gの土留め
を施した状態を示している。アンカー体Aは、地盤Gに
掘削されたアンカー孔G1内に第1〜第3の耐荷体1、
2、3および第1〜第3のアンカーケーブル10、2
0、30を挿入してからアンカー孔G1内にモルタル等
のグラウト材Mを充填し、硬化してから各アンカーケー
ブル10、20、30を緊張することにより地盤Gに定
着されている。各耐荷体1、2、3は、鋼製ねじ棒等か
らなる軸力伝達部材50に螺合して地中側から等間隔
(たとえば1mおき)をおいて配され、これら耐荷体
1、2、3に、各アンカーケーブル10、20、30の
地中側端部がコンプレッショングリップ51を介して係
合されている。
【0012】この場合、1つの耐荷体に2本のアンカー
ケーブルが係合されている。アンカーケーブル10、2
0、30は、シース管52にPCストランド53を通し
たいわゆるアンボンドストランドである。アンカーケー
ブル10、20、30は、図3ないし図6のように軸力
伝達材50の適宜箇所に螺合された複数のスペーサ54
により互いに干渉することなく真っ直ぐに揃った状態で
地表に引き出され、PCストランド53が、地盤外部に
台座55を介してセットされたアンカーヘッド56に貫
通され、このアンカーヘッド56にくさび57で固定さ
れている。PCストランド53は定着完了後切断され、
アンカーヘッド56にはPCストランド53を覆ってヘ
ッドキャップ58が装着される。
【0013】さて、このようにアンカー体Aを最終的に
定着するのに先立ち、アンカーケーブル10、20、3
0のPCストランド53を次のように緊張する。図3は
その際に用いるジャッキ装置60およびジャッキ装置6
0に具備されるデファレンシャルプーリングヘッド70
を示している。ジャッキ装置60は、PCストランド5
3が貫通し、前記アンカーヘッド56に反力をとってP
Cストランド53を緊張する構成のものである。
【0014】デファレンシャルプーリングヘッド70は
ジャッキ装置60の先端側にセットされるもので、図7
に示すように、耐荷体の数に応じた複数(この場合3
つ)のプーリングヘッドブロック71と、プーリングヘ
ッドブロック71間に介装される差動用弾性体72とか
ら構成される。
【0015】プーリングヘッドブロック71は、ジャッ
キ装置60側より緊張方向に積層され、この順で第1、
第2、第3のプーリングヘッドブロック71a、71
b、71cとされている。プーリングヘッドブロック7
1a、71b、71cは円盤状剛体であり、アンカーケ
ーブル10、20、30のPCストランド53が通され
るとともにくさび61が嵌入されてPCストランド53
を固定するためのくさび孔62が形成されている。くさ
び孔62は、少なくとも全てのアンカーケーブル10、
20、30のPCストランド53が通されるだけの数
(この場合6)が形成されている。また、プーリングヘ
ッドブロック71a、71b、71cの互いの対向面に
は、環状凸部63が互いに向き合うように形成されてい
る。この環状凸部63の外周側凹部64に、環状の差動
用弾性体72が嵌め込まれ、これによってプーリングヘ
ッドブロック71a、71b、71c間(厳密には環状
凸部63間)に、所定間隙M1、M2が開けられている。
差動用弾性体72としては、たとえば高密度発泡ウレタ
ンからなり高い弾性復帰力を有するチェラスト弾性体等
が好適である。差動用弾性体72は、第1のプーリング
ヘッドブロック71aと第2のプーリングヘッドブロッ
ク71bとの間のものが第1の差動用弾性体72a、第
2のプーリングヘッドブロック71bと第3のプーリン
グヘッドブロック71cとの間のものが第2の差動用弾
性体72bとされる。
【0016】上記デファレンシャルプーリングヘッド7
0を備えたジャッキ装置60によりアンカーケーブル1
0、20、30のPCストランド53を緊張して定着さ
せる手順を説明する。
【0017】まず、各アンカーケーブル10、20、3
0の地表側端部を、デファレンシャルプーリングヘッド
70の各プーリングヘッドブロックのくさび孔62に通
して引き出す。次いで、各プーリングヘッドブロック7
1a、71b、71cに、耐荷体1、2、3の配列順に
したがってアンカーケーブル10、20、30のPCス
トランド53をそれぞれくさび61でセットする。すな
わち、最深部の第1の耐荷体1に係合されている第1の
アンカーケーブル10をもっともジャッキ装置60側
(地中側)のプーリングヘッドブロック71aにセット
する。また、次の第2の耐荷体2に係合されている第2
のアンカーケーブル20を次の第2のプーリングヘッド
ブロック71bにくさび61でセットする。さらに、も
っとも地表側の第3の耐荷体3に係合されている第3の
アンカーケーブル30をもっとも上の第3のプーリング
ヘッドブロック71cにくさび61でセットする。アン
カーケーブル10、20、30のPCストランド53を
プーリングヘッドブロック71a、71b、71cにく
さび61でセットする際には、アンカーケーブル10、
20、30をたるみのない自然緊張状態とする。
【0018】次に、ジャッキ装置60を作動させてデフ
ァレンシャルプーリングヘッド70全体を矢印(イ)方
向に作動させ、第1〜第3のアンカーケーブル10、2
0、30全てを一括して同時に緊張する。この初期緊張
は、設計荷重Tdに対してたとえば0.2Tdの荷重を
与えるものとする。ここで、第1のプーリングヘッドブ
ロック71aと第2のプーリングヘッドブロック71b
との間隙M1、第2のプーリングヘッドブロック71b
と第3のプーリングヘッドブロック71cとの間隙M2
および差動用弾性体72a、72bの弾性(厚さ)を、
任意の設定荷重(たとえば1.0Td等)時に各耐荷体
1、2、3に導入される荷重がすべて均一になるよう設
定しておく。ジャッキ装置60の作動により、その緊張
力は、第1のアンカーケーブル10には直接伝達し、第
2のアンカーケーブル20には第1の差動用弾性体72
aを介して伝達し、第3のアンカーケーブル30には第
2の差動用弾性体72bを介して伝わる。このようなジ
ャッキ装置60による緊張力の伝達により、各差動用弾
性体72a、72bが弾性変形して圧縮し、プーリング
ヘッドブロック71どうしが当接した時点を差動終了点
とする。これにより、各アンカーケーブル10、20、
30の伸びの差が補正されるとともに、設定荷重時に各
耐荷体1、2、3にかかる荷重が均一(たとえば1.0
Td等)になる。すなわち第1、第2、第3の耐荷体
1、2、3にかかる荷重P1、P2、P3がP1=P2=P3
となる。また、P1>P2>P3とする場合には、プーリ
ングヘッドブロック71間に介装させる差動用弾性体7
2の弾性(あるいは厚さ)を変えることで、求める差動
値を得ることができる。
【0019】このような本アンカー工法によれば、各ア
ンカーケーブル10、20、30のPCストランド53
を第1〜第3のプーリングヘッドブロック71a、71
b、71cを積層させたデファレンシャルプーリングヘ
ッド70で緊張することにより、初期荷重において長さ
の異なる各アンカーケーブル10、20、30に的確な
差動(補正)が与えられて全ての耐荷体1、2、3に所
望の荷重を均一な状態で加えることができる。その結
果、初期荷重をかけた後の緊張管理を理論通りに正確に
行うことができる。
【0020】このように初期荷重をかけた後は通常の一
括同時緊張と同じ取り扱いをすることになり、サイクル
緊張試験後、最終定着を行う。差動終了後の同時緊張の
際の伸び荷重曲線は直線になるが、予め図8に示す緊張
管理グラフを事前に用意することで問題にならない。以
下に、緊張管理曲線の具体例を示す。
【0021】図1に示す永久アンカー体において、第
1、第2、第3の耐荷体1、2、3にかける荷重P1
2、P3、第1、第2、第3のアンカーケーブル10、
20、30の長さL1、L2、L3を次のように設定する
ならば、 P1=22440kgf L1=15.0m P2=21140kgf L2=14.0m P3=20140kgf L3=13.0m このときの最大伸び量ΔL1、ΔL2、ΔL3は、次の通
りである。
【数1】
【0022】ここではアンカーケーブル10、20、3
0の長さに比べて差動量が大きいので、0.2Tdでは
初期荷重時に荷動を分担しないPCストランドが発生す
るので、初期荷重を0.3Tdに設定すると、 0.3P1=0.3×22440kgf=6732kg
f となり、これからこのときの伸び量は次のようになる。
【数2】
【0023】図1の裏付けとして検算をすると、0.5
Tdとして Δ0.5P1=0.5×P1=11220kgf となり、これからの伸び量は、
【数3】
【0024】同時に、 0.7P1=22440×0.7=15708 kgf となり、これからの伸び量は、
【数4】
【0025】したがって、緊張管理図は図8のようにな
り、差動をかけた緊張管理曲線は無荷重かつ伸び0の始
点から荷重を加えていくと、デファレンシャルプーリン
グヘッドの差動用弾性体のバネ力によって徐々に差動を
広げながら各耐荷体に荷重を導入していく。このとき、
1>P2>P3であるとともに設計荷重を終点とすれ
ば、設計荷重に達したときにP1≧P2≧P3と各耐荷体
の荷重差は設定値になることから、導入荷重が小さいと
きは、P1》P2》P3となり、大きな差を示す。
【0026】なお、各プーリングヘッドブロックどうし
が当接して差動が終了した後の緊張試験には、本出願人
が先に発明した特許第1494853号の定着前引張試
験に用いるシャッターゲートを利用して定着くさびによ
り仮定着を行えばジャッキストロークに制約を受けずに
緊張作業を簡便に行うことができる。また、作業条件に
よっては仮定着の時点で、第1のプーリングヘッドブロ
ックのみに各アンカーケーブルのPCストランドをセッ
トするか、あるいは通常のプーリングヘッドに交換する
ことができ、作業を簡素化することができる。また、差
動終了点をプーリングヘッドブロックどうしの当接とし
て目視により判断することができるので管理が容易とな
り、またその差動終了点以降では任意の荷重で初期荷重
を設定することが自由にできる。
【0027】また、ジャッキ装置の初動付近にてアンカ
ーケーブルのPCストランドに発生する無効な伸びが各
基長について大きな誤差を生じている場合や、誤って別
のプーリングヘッドブロックにセットした場合には、初
期荷重に達する前に初期に設計した差動量の変化を計測
することで誤ちを発見できるため、アンカー体にダメー
ジを与えるために回避できる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンカー
工法によれば、アンカー孔内に緊張方向に沿って一定間
隔をおいて配される複数の耐荷体に、複数本のアンカー
ケーブルの地中側端部をそれぞれ係合し、地表に引き出
した各アンカーケーブルの地表側端部を、ジャッキ装置
のプーリングヘッドにくさび部材でセットした状態とし
た後、このプーリングヘッドを作動させてアンカーケー
ブルを緊張・定着して土留めを施すアンカー工法におい
て、前記プーリングヘッドを、緊張方向に積層される前
記耐荷体の数に応じた複数のプーリングヘッドブロック
と、各耐荷体に導入される荷重が互いに均一になる如く
プーリングヘッドブロック間に介装されてプーリングヘ
ッドブロック間に所定間隙を開ける差動用弾性体とから
構成し、このプーリングヘッドの各プーリングヘッドブ
ロックに、前記各アンカーケーブルを、アンカーケーブ
ルが係合されている耐荷体の配列順にしたがって地中側
から順にくさび部材でセットし、この後、各プーリング
ヘッドブロックを一括して作動させて各アンカーケーブ
ルをまとめて同時に緊張することを特徴とするものであ
り、各アンカーケーブルをプーリングヘッドブロックを
積層させたプーリングヘッドで緊張することにより、初
期荷重において長さの異なる各アンカーケーブルに的確
な差動(補正)を与えることができ、したがって全ての
耐荷体に所望の荷重が均一な状態で加わり、その結果、
初期荷重をかけた後の緊張管理を理論通りに正確に行う
ことができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例のアンカー工法で定着され
た状態のアンカー体の側断面図である。
【図2】 図1のII部拡大図である。
【図3】 図1のIIIーIII断面図である。
【図4】 図1のIVーIV断面図である。
【図5】 図1のVーV断面図である。
【図6】 図1のVIーVI断面図である。
【図7】 デファレンシャルプーリングヘッドを備えた
ジャッキ装置の側面図である。
【図8】 緊張管理曲線を示すグラフである。
【図9】 従来工法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1…第1の耐荷体、2…第2の耐荷体、3…第3の耐荷
体、10…第1のアンカーケーブル、20…第2のアン
カーケーブル、30…第3のアンカーケーブル、60…
ジャッキ装置、61…くさび、63…環状凸部、64…
環状凹部、70…デファレンシャルプーリングヘッド、
71a…第1のプーリングヘッドブロック、71b…第
2のプーリングヘッドブロック、71c…第3のプーリ
ングヘッドブロック、72a…第1の差動用弾性体、7
2b…第2の差動用弾性体、M1、M2…間隙、A…アン
カー体、G…地盤、G1…アンカー孔、M…グラウト
材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンカー孔内に緊張方向に沿って一定間
    隔をおいて配される複数の耐荷体に、複数本のアンカー
    ケーブルの地中側端部をそれぞれ係合し、地表に引き出
    した各アンカーケーブルの地表側端部を、ジャッキ装置
    のプーリングヘッドにくさび部材でセットした状態とし
    た後、このプーリングヘッドを作動させてアンカーケー
    ブルを緊張・定着して土留めを施すアンカー工法におい
    て、 前記プーリングヘッドを、緊張方向に積層される前記耐
    荷体の数に応じた複数のプーリングヘッドブロックと、
    各耐荷体に導入される荷重が互いに均一、もしくは地中
    側にいくにしたがって大になるようにプーリングヘッド
    ブロック間に介装されてプーリングヘッドブロック間に
    所定間隙を開ける差動用弾性体とから構成し、 このプーリングヘッドの各プーリングヘッドブロック
    に、前記各アンカーケーブルを、アンカーケーブルが係
    合されている耐荷体の配列順にしたがって地中側から順
    にくさび部材でセットし、 この後、各プーリングヘッドブロックを一括して作動さ
    せて各アンカーケーブルをまとめて同時に緊張すること
    を特徴とするアンカー工法。
JP6216447A 1994-09-09 1994-09-09 アンカー工法 Expired - Lifetime JP2753202B2 (ja)

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