JPH09177073A - グラウンドアンカー工法および削孔具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グラウンドアンカー工法における作業時間の
短縮および労力の軽減を図る。 【解決手段】 管体２の先端に、前部に削孔ビット部２
２を有し、かつ後部に引張体２３を有する耐荷体２４を
着脱可能に取付けてなる削孔具１を用いて地盤Ｇを削孔
する工程と、この工程後に上記耐荷体２４から上記管体
２を離脱して引抜きつつこの管体２内を通して地盤Ｇ中
に固化材Ｍを注入する工程と、上記固化材Ｍの固化後に
上記引張体２３に緊張力を付与して引張体２４の端部を
構造物５に定着する工程とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラウンドアンカ
ー工法および削孔具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】グラウンドアンカーは、引張力を地盤に
伝達するためのシステムで、グラウト（固化材）によっ
て造成されるアンカー体と、引張部と、アンカー頭部と
から主に構成され、例えば、擁壁、地すべり抑止工、仮
設土留工、傾斜地の構造物の定着、塔状構造物の転倒の
防止等に使用されている。

【０００３】従来のグラウンドアンカー工法において
は、例えば軟弱地盤に適用される場合、図９に示すよう
な削孔具１を用い、この削孔具１をボーリングマシン
（削孔機）により回転させて地盤の削孔が行なわれてい
る（削孔工程）。この削孔具１は、ケーシングパイプと
称する管体２の先端部にクローネンビットと称する削孔
ビット体３を着脱可能に取付けてなる。

【０００４】上記管体２は、削孔ビット体３を着脱可能
に装着するドライブシュートと称する先端管２ａを有
し、この先端管２ａと削孔ビット体３には互に係合して
回転力を伝達し得る係合部４ａ，４ｂが設けられてい
る。また、上記管体２は、所定長さの管２ｂを接続管２
ｃを介して接続することにより、削孔する孔の長さに応
じて長さが調整可能になっている。

【０００５】そして、上記削孔工程の後に、上記管体２
の先端から削孔ビット体３を離脱し、管体２内に注入ホ
ースを挿入して固化材（例えばセメントミルク）を注入
する（一次注入工程）。この際に管体２内の削孔水が固
化材と置換される。次に、上記管体２内にテンドン（引
張力を伝達する部材）を挿入した後、上記管体２を地盤
中から引抜きつつ管体２内を通して地盤中に固化材を注
入する（二次注入工程）。上記固化材が固化した後、上
記テンドンに緊張力を付与してテンドンの端部を構造物
に定着し（緊張定着工程）、これによりグラウンドアン
カーが完成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記グ
ラウンドアンカー工法においては、削孔から緊張定着ま
で多くの工程を有するため、作業時間および労力を多く
必要とする欠点があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、作業時間の短縮および労力の軽減が図れるグランド
アンカー工法および削孔具を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち請求項１の発明に係るグランドアンカー
工法は、管体の先端に、前部に削孔ビット部を有し、か
つ後部に引張体を有する耐荷体を着脱可能に取付けてな
る削孔具を用いて地盤を削孔する工程と、この工程後に
上記耐荷体から上記管体を離脱して引抜きつつこの管体
内を通して地盤中に固化材を注入する工程と、上記固化
材の固化後に上記引張体に緊張力を付与して引張体の端
部を構造物に定着する工程とを備えたことを特徴とす
る。

【０００９】請求項２の発明に係るグラウンドアンカー
工法は、請求項１の発明に係るグラウンドアンカー工法
において、上記管体に上記引張体との間で地下水を止水
する止水手段が設けられ、この止水手段が地下水の流出
を阻止するが削孔水や固化材の供給を許容する逆支弁を
備えていることを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明に係る削孔具は、グラウン
ドアンカー工法に用いられる削孔具であって、管体の先
端に、前部に削孔ビット部を有し、かつ後部に引張体を
有する耐荷体を着脱可能に取付けてなることを特徴とす
る。

【００１１】請求項４の発明に係る削孔具は、請求項３
の発明に係る削孔具において、上記管体には上記引張体
との間で地下水を止水する止水手段が設けられ、この止
水手段は地下水の流出を阻止するが削孔水や固化材の供
給を許容する逆支弁を備えていることを特徴とする。

【００１２】

【実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添付図面
に基づいて詳述する。図は本発明を土留工に適用した一
実施の形態が示されている。

【００１３】図１において、５は地盤Ｇの土留めとして
鉛直方向に打込まれた矢板からなる構造物で、この構造
物５にはグランドアンカーを施すために形成した孔部を
介して孔口としての口元案内管６が斜めに取付けられ
る。そして、グランドアンカー工法においては、先ず上
記口元案内管６から地盤Ｇ中に削孔具１を挿入し、この
削孔具１をボーリングマシンにより回転させつつ押し進
めて地盤を削孔する。

【００１４】上記ボーリングマシンは、削孔具１内に削
孔水Ｗもしくは後述の固化材を供給するスイベル（ウォ
ータスイベルともいう）８および削孔具１に回転力等を
付与するドリフタ９等を備えている。削孔具１内に送水
された削孔水Ｗは、削孔具１の先端から地盤Ｇ中に噴出
されて削孔を容易にする。削孔に供された削孔水Ｗは、
スライム（切削土）と共に削孔具１と地盤Ｇとの間の隙
間および口元案内管６内を通って外部に排水（排泥）さ
れる。地下水圧が高い場合には、上記口元案内管６の入
口側に、削孔具１との間を密封して地下水の流出を阻止
する止水ボックス１０を取付けることが好ましい。

【００１５】上記止水ボックス１０は、図６に示すよう
に上記口元案内管６の入口側にボルト１１で着脱可能に
取付けられる筒状のボックス本体１２を有し、このボッ
クス本体１２の一端に設けられたフランジ１３には口元
案内管６との間を密封する止水パッキン１４がボルト締
めの押えリング１５により取付けられている。また、ボ
ックス本体１２の他端に設けられたフランジ１６には、
削孔具１との間を密封する止水パッキン１７がボックス
本体１２の他端に螺合されたハンドル１８付き締付けリ
ング１９により締付け可能に取付けられている。上記ボ
ックス本体１２には排泥口２０が設けられ、この排泥口
２０には排泥量調整バルブ２１が設けられている。

【００１６】上記削孔具１は、いわゆるケーシングパイ
プである管体２と、この管体２の先端に着脱可能に取付
けられ、前部に削孔ビット部２２を有し、かつ後部に引
張体２３を有する耐荷体２４とから主に構成されてい
る。この削孔具１の管体２の構成および管体２の先端に
おける耐荷体２４の取付構成は、図９に示した削孔具の
管体の構成および管体の先端における削孔ビット体の取
付構成と同じである。上記耐荷体２４を有する引張体２
３が、いわゆるテンドンを構成する。

【００１７】上記削孔ビット部２２は、図２に示すよう
に耐荷体２４の前部に一体的に設けられている。削孔ビ
ット部２２および耐荷体２４は、削孔時の摩耗やパーカ
ッションに十分に耐え得る材質および肉厚で形成されて
いることが好ましい。削孔ビット部２２の形状は、図示
例では円錐状であるが、その他の形状、例えば凸面状、
平面状等であってもよく、また切削面に超鋼チップを有
していることが好ましい。

【００１８】上記耐荷体２４は、アンカー体の一部とし
て地盤に引張力を伝達する部分であり、引張体２３より
も径方向に拡大した支圧型、あるいは摩擦型と支圧型の
併用型に形成されていることが好ましい。上記引張体２
３は、鋼線ないしＰＣ鋼線であってもよいが、鋼棒ない
しＰＣ鋼棒であることが好ましく、更には図示例のよう
に外周の全長に亘ってねじ２５が設けられた総ねじＰＣ
鋼棒であることが好ましい。

【００１９】上記耐荷体２４の後部軸芯部には、総ねじ
ＰＣ鋼棒からなる引張体２３の先端を螺合して固定する
ための雌ねじ孔部２６が設けられている。また、この雌
ねじ孔部２６の外周側は、管体２の先端に着脱可能に嵌
挿される嵌挿部２７として形成され、この嵌挿部２７お
よび管体２の先端には回転力を伝達するための図示しな
い係合部が形成されている（図９の４ａ，４ｂ参照）。

【００２０】上記雌ねじ孔部２６と嵌挿部２７との間に
は、上記引張体２３の外周を防錆等のために被覆する合
成樹脂製、例えばポリエチレン製のシース（被覆管）２
８の先端を嵌合して固定するための筒状の嵌合溝２９が
形成されている。また、上記削孔ビット部２２を含む耐
荷体２４には、管体２内を通って送水される削孔水Ｗも
しくは固化材を先端から噴出させるための孔部３０が穿
設されている。

【００２１】上記引張体２３およびシース２８は、管体
２と同様に所定長さ例えば１．５ｍ程度ずつに分割さ
れ、削孔する孔の長さに応じて接続されるようになって
いる。この場合、接続作業が容易にできるように、管体
２、引張体２３およびシース２８のそれぞれの接続部は
位置がずれていることが好ましい。引張体２３同士を接
続する手段として、図３に示すように両端に引張体２３
の端部が螺合する雌ねじ孔部３１を有する筒状の接続部
材３２が用いられる。この接続部材３２は、接続すべき
引張体２３の螺合長さを等しく確保するために中央に仕
切部３３を有していることが好ましい。

【００２２】上記シース２８は、上記引張体２３の接続
部材３２を嵌挿し得る内径を有しており、また接続部材
３２以外の部分で撓まないように所定の剛性を有する肉
厚に形成されていることが好ましい。また、シース２８
同士を接続する手段として、例えば熱収縮チューブ３４
等が用いられることが好ましい。シース２８の開放側端
部には、削孔水等がシース２８内に入らないように止水
する止水部材（図示省略）を取付けることが好ましい。

【００２３】地下水圧が高圧である場合には、上記管体
２内の先端側に引張体２３との間、具体的には引張体２
３を被覆するシース２８との間で地下水を止水する止水
手段３５が設けられていることが好ましく、この止水手
段３５は地下水の流出を阻止するが削孔水や固化材の供
給を許容する逆止弁３６を備えていることが好ましい。
この止水手段３５は、例えば図４に示すようにシース２
８を摺動可能に挿通し得る円環状のゴム製止水パッキン
３７を備えている。この止水パッキン３７を取付けるた
めに、管体２の内周にはフランジ３８が設けられると共
に、このフランジ３８に対して上記止水パッキン３７を
締付け固定するための固定リング３９が嵌挿されてい
る。

【００２４】上記固定リング３９には、上記フランジ３
８側に突出したボルト４０が周方向に適宜間隔で設けら
れ、これらボルト４０を止水パッキン３７およびフラン
ジ３８の対応箇所に形成された図示しないボルト孔に挿
通させ、ボルト４０にナット４１を螺合して締付けるこ
とにより固定リング３９が止水パッキン３７を介してフ
ランジ３８に固定されている。

【００２５】また、上記固定リング３９、止水パッキン
３７およびフランジ３８には、削孔水もしくは固化材を
流通させるための流通孔部４２が穿設されている。この
流通孔部４２は、削孔水等の供給流量を確保するため
に、上記固定リング３９等の周方向に長い長穴状で適宜
間隔で設けられていることが好ましい。上記逆止弁３６
は、上記固定リング３９の端面に形成された弁座４３に
着座される円環状の弁体４４を有し、この弁体４４より
も下流側の管体２内周に設けられたフランジ４５と弁体
４４との間には弁体４４を固定リング３９の弁座４３に
押圧付勢するコイルバネ４６が介設されている。上記弁
座４３は、平坦面に形成されていてもよいが、図示例の
ように断面凹曲面状に形成されていることが好ましい。
この弁座４３に対応させて上記弁体４４の着座側を断面
凸曲面状に形成することにより、着座性の向上および削
孔水もしくは固化材の流通性の向上が図れる。

【００２６】上記削孔具１により地盤Ｇを所定長さ削孔
したなら、この削孔工程後に、図５に示すように上記耐
荷体２４から上記管体２を離脱して引抜きつつこの管体
２内を通して地盤Ｇ中に固化材Ｍを注入する。この場
合、先ず、スイベル８から削孔具１の管体２内に固化材
（グラウト）であるセメントミルクＭを圧送し、このセ
メントミルクＭが口元案内管６から排出され、あるいは
止水ボックス１０を使用している場合にはその排泥量調
整バルブ２１を介して排出され、削孔具１内や削孔され
た孔内等に残留する削孔水と置換されたことを確認して
からセメントミルクＭを圧送しつつ管体２を後退させて
耐荷体２４から管体２を離脱させることが好ましい。

【００２７】そして、上記管体２の先端が口元案内管６
まで至ったなら、セメントミルクＭの供給を停止して管
体２を口元案内管６から抜き取り、注入工程が終了す
る。地下水圧が高圧で、止水ボックス１０を使用してい
る場合には、図６に示すように管体２の先端が止水ボッ
クス１０内に至った時点で管体２側から口元案内管６内
にフリーパッカー４７を挿入して膨らませ、それでも不
十分である場合には口元パッカー４８も挿入して膨らま
せ、止水処理を施すことが好ましい。この止水処理後、
口元案内管６から止水ボックス１０を除去する。

【００２８】このようにして注入工程が終了し、上記固
化材であるセメントミルクＭが固化したなら、上記引張
体２３に緊張力を付与して引張体２３の端部を構造物５
に定着する。この緊張定着工程においては、例えば図７
に示すように構造物５にブラケット４９等を介して台座
５０を設け、この台座５０から突出した引張体２３に端
部より支圧板５１を装着すると共に定着具であるナット
５２を螺合して締め付ける。この場合、上記台座５０に
センターホールジャッキ（緊張ジャッキ）（図示省略）
を設置し、このセンターホールジャッキにより上記引張
体２３の端部を引張して緊張力を付与しつつ上記ナット
５２を締め付ける。

【００２９】これにより、固化材Ｍにより造成された耐
荷体２４を含むアンカー体５３と、引張体２３からなる
引張部５４と、定着部であるアンカー頭部５５とからな
るグラウンドアンカーが完成する。このように構成され
たグラウンドアンカーは、仮設アンカーもしくは永久ア
ンカーとして用いることができる。

【００３０】上述したグランドアンカー工法によれば、
管体２の先端に、前部に削孔ビット部２２を有し、かつ
後部に引張体２３を有する耐荷体２４を着脱可能に取付
けてなる削孔具１を用いて地盤Ｇを削孔し、削孔後に上
記耐荷体２４から管体２を離脱して引抜くことにより地
盤Ｇ中に上記耐荷体２４を有する引張体２３をテンドン
として残置するようにしたので、従来の工法で不可欠で
あったテンドンの挿入工程が不要になる。また、これに
伴い従来の工法で不可欠であった一次および二次注入工
程を一連の注入工程に簡素化することができる。

【００３１】従って、上記グランドアンカー工法によれ
ば、作業時間ないし工期の短縮および労力の軽減が図れ
る。また、従来の工法では削孔後に不要になり地盤中に
捨てていた削孔ビット体と異なり、耐荷体２４はアンカ
ー体の一部となるため、無駄がなくなり、コストの低減
にも寄与し得る。

【００３２】また、上記グラウンドアンカー工法ないし
それに用いられる削孔具１によれば、管体２に引張体２
３との間で地下水を止水する止水手段３５が設けられ、
この止水手段３５が地下水の流出を阻止するが削孔水や
固化材の供給を許容する逆支弁３６を備えているため、
特に地下水圧が高い地盤において、上記グランドアンカ
ー工法を容易に実施することが可能となる。

【００３３】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の
設計変更等が可能である。例えば、削孔終了後、削孔具
１の管体２内に残留する削孔水をセメントミルクと確実
に置換するために、上記管体２からボーリングマシンを
一旦取外し、上記管体２内に排水管を挿入して残留削孔
水をバキュームで強制的に抜き取り、管体２内にセメン
トミルクを充填してから再度ボーリングマシンを接続し
て次工程に移行することが好ましい。また、削孔水は、
循環使用する場合、スライムが混ざって泥状になるた
め、上記排水管等の詰りを防止するために削孔終了間際
等には、きれいな削孔水を供給することが好ましい。

【００３４】グラウンドアンカーを埋め殺し式ではなく
除去式とする場合、引張体２３の接続部材３２は、図８
に示すようにピン５６を差し込んで引張体２３を固定す
る構造とすることが好ましい。これにより、引張体２３
を捩じ込み方向とは逆の方向に回転させながら地盤中か
ら抜き取る際に、引張体２３が接続部材から離脱するこ
とがなく、引張体２３全体を容易に抜き取ることが可能
となる。上記実施の形態では、本発明を土留工に適用し
た例が示されているが、本発明は傾斜地の構造物の定
着、塔状構造物の転倒の防止等にも適用可能であること
は勿論である。また、本発明は、軟弱地盤でけでなく、
岩盤、通常の地盤にも適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。

【００３６】（１）請求項１の発明に係るグランドアン
カー工法によれば、管体の先端に、前部に削孔ビット部
を有し、かつ後部に引張体を有する耐荷体を着脱可能に
取付けてなる削孔具を用いて地盤を削孔し、削孔後に上
記耐荷体から管体を離脱して引抜くことにより地盤中に
上記耐荷体を有する引張体をテンドンとして残置するよ
うにしたので、従来の工法で不可欠であったテンドンの
挿入工程が不要になり、作業時間ないし工期の短縮およ
び労力の軽減が図れる。

【００３７】（２）請求項２の発明に係るグラウンドア
ンカー工法によれば、管体に引張体との間で地下水を止
水する止水手段が設けられ、この止水手段が地下水の流
出を阻止するが削孔水や固化材の供給を許容する逆支弁
を備えているため、特に地下水圧が高い地盤において、
上記請求項１の発明に係るグランドアンカー工法を容易
に実施することが可能となる。

【００３８】（３）請求項３の発明に係る削孔具によれ
ば、管体の先端に、前部に削孔ビット部を有し、かつ後
部に引張体を有する耐荷体を着脱可能に取付けてなるた
め、削孔後に上記耐荷体から管体を離脱して引抜くこと
により地盤中に上記耐荷体を有する引張体をテンドンと
して残置することができ、従来の工法で不可欠であった
テンドンの挿入工程が不要になり、作業時間ないし工期
の短縮および労力の軽減が図れる。

【００３９】（４）請求項４の発明に係る削孔具によれ
ば、上記管体には上記引張体との間で地下水を止水する
止水手段が設けられ、この止水手段は地下水の流出を阻
止するが削孔水や固化材の供給を許容する逆支弁を備え
ているため、特に地下水圧が高い地盤において、グラン
ドアンカー工法を容易に実施することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態であるグランドアンカー工
法における削孔工程を示す断面図である。

【図２】図１の工法で用いられている削孔具の先端部の
構造を示す断面図である。

【図３】引張体の接続部分を示す断面図である。

【図４】管体内に設けられた止水手段を示す断面図であ
る。

【図５】注入工程を示す断面図である。

【図６】孔口における止水構造を示す断面図である。

【図７】緊張定着工程を示す断面図である。

【図８】引張体の接続部材の変形例を示す断面図であ
る。

【図９】従来のグランドアンカー工法に用いられている
削孔具の一例を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

Ｇ 地盤 Ｍ 固化材 １ 削孔具 ２ 管体 ５ 構造物 ２２ 削孔ビット部 ２３ 引張体 ２４ 耐荷体 ３５ 止水手段 ３６ 逆止弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管体の先端に、前部に削孔ビット部を有
   し、かつ後部に引張体を有する耐荷体を着脱可能に取付
   けてなる削孔具を用いて地盤を削孔する工程と、この工
   程後に上記耐荷体から上記管体を離脱して引抜きつつこ
   の管体内を通して地盤中に固化材を注入する工程と、上
   記固化材の固化後に上記引張体に緊張力を付与して引張
   体の端部を構造物に定着する工程とを備えたことを特徴
   とするグラウンドアンカー工法。
2. 【請求項２】 上記管体には上記引張体との間で地下水
   を止水する止水手段が設けられ、この止水手段は地下水
   の流出を阻止するが削孔水や固化材の供給を許容する逆
   支弁を備えていることを特徴とする請求項１記載のグラ
   ウンドアンカー工法。
3. 【請求項３】 グラウンドアンカー工法に用いられる削
   孔具であって、管体の先端に、前部に削孔ビット部を有
   し、かつ後部に引張体を有する耐荷体を着脱可能に取付
   けてなることを特徴とする削孔具。
4. 【請求項４】 上記管体には上記引張体との間で地下水
   を止水する止水手段が設けられ、この止水手段は地下水
   の流出を阻止するが削孔水や固化材の供給を許容する逆
   支弁を備えていることを特徴とする請求項３記載の削孔
   具。