JPH09279575A - アースアンカーの施工法及びそれに使用する引張材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高水圧（高被圧、高水頭圧）の影響を受ける
地盤で合成樹脂管等で被された構造の引張材を用いてア
ースアンカーを施工する場合に、合成樹脂管等の変形を
防止しながらグラウト材の注入を確実にし、施工後にお
いて土中壁等の構造物の損傷を極力抑え、かつ確実に止
水する。 【解決手段】 凹凸を有する合成樹脂管で被され、その
内部および外部にグラウトを注入する吐出口を有する１
本のグラウト注入パイプとＰＣ鋼材と、合成樹脂管の一
部に円筒管外周を包囲するよう円筒状ゴム膜をその両端
をかしめ、またその円筒管内部にゴム膜と円筒管との間
に流体を供給する注入パイプが装着された口元パッカー
が取り付けられ、この口元パッカーの円筒管内部を貫通
してエアー抜き管を有する引張材をアースアンカーとし
て使用することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高水圧の影響を受け
る地盤に施工するアースアンカーの施工法及びそれに使
用する引張材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地震時にかかる力、風力等による
建物の基礎の浮き上りや、塔状建物・煙突・鉄塔などの
転倒の防止、或いは水圧による建物の浮き上り防止、偏
土圧による建物の滑り・転倒防止等さまざまな目的のた
めアースアンカーを施工している。特に、高被圧の影響
を受ける地盤にアースアンカーを施工する場合、施工時
の土砂やグラウト材の噴出防止及び定着後の漏水防止の
ため、パッカー等の止水装置を設置して施工していた。
例えば、鋼線にベローズ状に成形した合成樹脂管を被
せ、鋼線と合成樹脂管との間にセメントミルクを充填し
て一体化した引張材（例えば、特公昭５５ー１５５６９
号公報参照）を用いてアースアンカーを施工する場合、
アンカー頭部の土留壁等にあらかじめ止水装置を設置し
て削孔し、地盤中にアンカー体を造成後、止水装置内に
設けた可撓性袋体からなるアンカー工用口元パッカー
（例えば、実公昭５６ー２９３９４号公報、特開平６ー
１０３４８号公報参照）を膨圧させ、パッカーの内周面
を引張材に、外周面を止水装置内壁に密着させてシール
して止水を行う方法で施工していた。

【０００３】この従来のアースアンカー施工法につい
て、図１〜図５を参照して概略説明する。図１〜図３は
アースアンカー施工手順を説明する図である。まず、土
中壁または床版１をコアリングし（図１（ａ））、止水
ボックス２ａ、口元パッカー２ｂ等を有する止水装置２
を設置し（図１（ｂ））、次いで所定深さまでコアを抜
いてケーシングパイプ３を設置し削孔する。

【０００４】ケーシングパイプは、図４（ａ）に示すよ
うに、管状ケーシング３の先端部にネジ結合したドライ
ブシュー４にクローネンビット５を装着した構造からな
っている。クローネンビット５の先端はボール７とスプ
リング８で構成される逆止弁が設けられていて先端から
ケーシング内に地下水が入らないようになっている。残
置式ビットの場合、ケーシングパイプ３を抜き取るため
に、ドライブシュー４とクローネンビット５との間には
クリアランス６があり、ここからケーシング内に地下水
が入らないようにＯリング９が設けられている（図４
（ｂ））。ビットで掘削した土砂は掘削壁とパイプ間を
通って排出される。

【０００５】図２に戻って、ケーシングパイプ３内に円
筒管状の引張材１０を挿入（図２（ａ））した後、イン
ナーグラウトおよびアウターグラウトの注入（一次注
入）を行う（図２（ｂ））。引張材１０は、永久アンカ
ーの場合は緊張力を付与するためのＰＣ鋼より線とグラ
ウト注入パイプを、防錆用の合成樹脂製管状コルゲート
シース内に収めた構造からなり、仮設アンカーの場合は
コルゲートシースはなく、ＰＣ鋼より線むきだしの構造
からなり、アンカー体を構成するためのものである。

【０００６】図５は永久アンカーの例を示しており、図
５（ａ）の断面図に示すように、コルゲートシース１１
内に２本のＰＣ鋼より線１２、インナーグラウト注入パ
イプ１３、アウターグラウト注入パイプ１４が配設され
ている。引っ張り材１０の先端部は、図５（ｂ）の縦断
面図に示すように、エンドキャップ１７がネジ結合さ
れ、このネジ結合部両端はシールディスク１８、１９で
止水されるとともに、周囲及び内部をアンカー止水材２
０で止水している。インナーグラウト１５はインナーグ
ラウト注入パイプ１３の先端から注入されてコルゲート
シース内に充填され、アウターグラウト１６はアウター
グラウト注入パイプ１４の先端から注入され、孔２１よ
りコルゲートシース１１とケーシングパイプ３との間に
充填される。

【０００７】図２に戻って、グラウト注入が済むと、ケ
ーシングパイプ３後端に加圧ヘッド２２を取付け（図２
（ｃ））、ケーシングパイプ３を引き抜きながら加圧ヘ
ッド２２よりコルゲートシースとケーシングパイプ間に
グラウトを加圧注入（二次注入）し（図２（ｄ））、こ
のとき注入されたグラウトは削孔壁周囲にまで拡がって
いくことになる。

【０００８】ケーシングパイプ先端が口元パッカー２ｂ
の上端位置まで引き抜かれたとき、口元パッカー２ｂを
膨圧するとともに、止水ボックス２ａ内にグラウトを注
入して地下水が漏出するのをシャットアウトして（図３
（ａ））、ケーシングパイプを回収した後（図３
（ｂ））、注入グラウトを養生し、最後にＰＣ鋼より線
に図示しない緊張ジャッキで十分な緊張力を付与して定
着する（図３（ｄ））。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の施工
法においては、コルゲートシース後端が開放状態にある
ため、例えば、施工床が地下水位より深く、ケーシング
先端に残置式ビットを用いた場合、ドライブシュー４と
クローネンビット５との間には、僅かなクリアランス６
があるために（図４参照）、削孔後、地下水圧の影響の
ためにこのクリアランスから地下水がケーシングパイプ
内に流入し、コルゲートシース外部より水圧が加わり、
コルゲートシース内のグラウト材を押し出すと同時にコ
ルゲートシースが変形してしまう恐れが生じる（図６参
照）。

【００１０】また、施工後には、止水装置２がアンカー
頭部の定着床版より突出して存置されたまま供用される
（図３（ｄ）参照）ため、既存施設等への支障となる場
合があり、時には既存施設等の移設を余儀なくされるこ
ともある。アンカー頭部の支障を少なくするために止水
装置を地盤側に埋め込むようにして設置すると、土中壁
等の構造物の一部を取り壊すこととなり、当初の構造物
の機能を損ねてしまい、アンカー体への引張力の伝達の
支障となってしまうという問題もある。

【００１１】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、高水圧（高被圧、高水頭圧）の影響を受ける地盤で
合成樹脂管等で被された構造の引張材を用いてアースア
ンカーを施工する場合に、合成樹脂管等の変形を防止し
ながらグラウト材の注入を確実にし、施工後において土
中壁等の構造物の損傷を極力抑え、かつ確実に止水する
ことができるアースアンカーの施工法及びそれに使用す
る引張材を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、凹凸を有する
合成樹脂管で被され、その内部および外部にグラウトを
注入する吐出口を有する１本のグラウト注入パイプとＰ
Ｃ鋼材と、合成樹脂管の一部に円筒管外周を包囲するよ
う円筒状ゴム膜をその両端をかしめ、またその円筒管内
部にゴム膜と円筒管との間に流体を供給する注入パイプ
が装着された口元パッカーが取り付けられ、この口元パ
ッカーの円筒管内部を貫通してエアー抜き管を有する引
張材をアースアンカーとして使用することを特徴とする
ものである。アースアンカーの施工は、引張材をケーシ
ングパイプ内に挿入した後、口元パッカーを膨張させて
引張材とケーシングパイプ間を密閉した状態でグラウト
材をグラウト注入パイプより注入することにより、引張
材外部へのグラウト材の流出を防止し、引張材内部にの
みグラウト材を充填する。引張材に装着されたエアー抜
き管よりグラウト材が流出したら、口元パッカーを収縮
させ、グラウト材の注入を引張材外部に移行させ、引張
材の内外のグラウト液位（圧力）を平衡させた後、グラ
ウト注入パイプを通して引張材の内外にグラウト材を一
次注入する。次いで、ケーシングパイプ後端に加圧ヘッ
ドを取付け、ケーシングパイプを引抜きながら地盤中に
グラウト材を二次注入し、ケーシングパイプ先端が口元
パッカー上端へ到達したとき口元パッカー内にグラウト
材等の硬化材を注入して膨張させ、止水する。次いで、
止水ボックスを回収するとともに、口元パッカー上部に
グラウト材を充填して止水し、グラウト養生後、ＰＣ鋼
線に緊張力を付与して定着する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、図７により本発明で使用する引張材
及び口元パッカーについて説明する。図７（ａ）（縦断
面図）に示すように、コルゲートシース３０内にＰＣ鋼
より線３１が配設されるとともに、先端部にヘッドキャ
ップ３２が、根元部分には口元パッカー３３（以下パッ
カー）がそれぞれ取付けられている。パッカー３３が設
けられた箇所の横断面図である図７（ｂ）に示すよう
に、コルゲートシース３０内には、円周上に複数のＰＣ
鋼より線３１が配設され、また１本のグラウト注入管３
６、パッカー注入パイプ３７、エアー抜き管３８が配設
されている。パッカー３３はゴムラバー管からなり、図
７（ｃ）に示すように、真金パイプ３４に両端部をかし
めリング３５で固定されてシールされ、真金パイプ３４
内側から真金パイプとパッカーとの間に開口しているパ
ッカー注入パイプ３７によりエアー等を入れることによ
り膨圧するようになっている。

【００１４】引張材先端部の詳細図である図８におい
て、グラウト注入パイプ３６は、止水材３９の充填箇所
より手前側にインナーグラウト吐出口３６ａが、止水材
３９を貫通した先端にアウターグラウト吐出口３６ｂが
それぞれ形成され、１本の注入パイプ３６でインナーグ
ラウトとアウターグラウトを注入するようになってい
る。なお、ヘッドキャップ３２にはアウターグラウトを
ケーシングパイプ内へ吐出するための開口４０が形成さ
れている。

【００１５】次に、図９〜図１２により本発明の施工手
順について説明する。まず、土中壁または床版１をコア
リングして止水ボックス２を設置し（図９（ａ）〜
（ｃ））、次いでケーシングパイプ３を設置して削孔し
（図９（ｄ））、さらにケーシングパイプ内に引張材を
挿入する（図１０（ａ））。ここまでの手順は従来と同
様である。

【００１６】次いで、図７に示したパッカー注入パイプ
３７を通してエアーを入れてパッカー３３を拡張してケ
ーシングパイプ内を密閉空間とし、この状態でグラウト
注入パイプ３６よりグラウトを注入（インナーグラウト
注入）し、エアー抜き管３８よりグラウト材が流出する
のを確認してエアー抜き管３８を閉塞する（図１０
（ｂ））。次いで、パッカーを収縮してインナーグラウ
ト及びアウターグラウトを注入し（図１０（ｃ））、ケ
ーシングパイプ内のグラウト充填（一次注入）を確認
し、パッカー注入パイプ３７、グラウト注入パイプを閉
塞する。

【００１７】ここまでの状態を、図１３の施工手順概念
図でより詳細に説明する。削孔水が満たされたケーシン
グパイプ内に引張材を挿入し、このとき引張材に設けら
れたパッカーを収縮しておき（図１３（ａ）、
（ｂ））、次いでパッカーを膨圧すると、ケーシングパ
イプ内壁と合成樹脂管との間は密閉空間となるため、こ
の状態でグラウト材を注入すると、アウターグラウト３
６ｂからはグラウト材は吐出されず、インナーグラウト
吐出口３６ａからのみ吐出され、その結果インナーグラ
ウトが注入される（図１３（ｃ））。コルゲートシース
内はエアー抜き管３８で大気圧に開放されており、エア
ー抜き管３８からグラウトが流出したことが確認される
と、内部はインナーグラウトで満たされたことになる
（図１３（ｄ））。次いで、パッカーを収縮してケーシ
ングパイプ内を大気圧に開放すると、インナーグラウト
はその重量により沈降し、アウターグラウト吐出口３６
ｂからケーシングパイプ内へインナーグラウトが移行
し、インナーグラウトとアウターグラウト液位（圧力）
が平衡する位置で沈降は停止する（図１３（ｅ））。次
いで、グラウト注入パイプ３６からグラウト材を注入す
ると、インナーグラウト吐出口３６ａ、アウターグラウ
ト３６ｂの両方からグラウトが吐出してインナーグラウ
ト及びアウターグラウトが充填される（図１３
（ｆ））。

【００１８】図１１の施工手順に戻り、次いで加圧ヘッ
ド２２をケーシングパイプ後端に取付け（図１１
（ａ））、加圧ヘッドよりグラウト材を注入（二次注
入）しながらケーシングパイプを引き抜く（図１１
（ｂ））のは従来と同様である。

【００１９】ケーシングパイプ先端がパッカーの上端ま
できたとき、パッカー内にグラウト材等の硬化材を注入
してパッカーを膨張させ、地下水が上がってくるのを止
水する（図１１（ｃ））。次いで、止水ボックス２１を
取り外して回収し（図１２（ａ））、さらにパッカー上
部にグラウト材等を充填して止水処理し（図１２
（ｂ））、養生してグラウトが固まったところで、ＰＣ
鋼より線に緊張力を付与して定着する（図１２
（ｃ））。

【００２０】以上の施工手順から分かるように、１本の
グラウト注入パイプを使用し、インナーグラウトを注入
するときは口元パッカーを膨圧してケーシング内を密閉
することにより、インナーグラウトのみ注入し、次い
で、口元パッカーを収縮させることにより、自重により
インナーグラウトが引張材の外へ移行して平衡するた
め、引張材内外の底部側がグラウト材で満たされ、この
状態でインナーグラウト、アウターグラウトを注入する
ので、合成樹脂管の圧力差による変形は起こらず、グラ
ウト材の一次注入を支障なく確実に行うことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高水圧下
であっても、施工時に口元パッカーと１本のグラウト注
入管とにより合成樹脂管の変形を防止してグラウト材の
一次注入を確実に行うことが可能となり、しかも１本の
グラウト注入管でインナーグラウト及びアウターグラウ
トの注入が可能となる。また、口元パッカーは引張材の
円筒管に固定され、土中壁や床版等との間で止水し、か
つその上側にも止水材を充填できるので、止水装置をア
ンカー頭部に突出させることがないため既存施設への支
障となることがなく、土中壁等の構造物を損傷すること
もない。また、従来のパッカーは内外両方に膨張するた
め均一に膨張しにくかったのに比して、本発明の口元パ
ッカーは、外側一方にのみ膨張する構造であるため、極
めて簡単な構成であるにも拘らず、高水圧下での確実な
止水が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のアースアンカー施工手順を説明する図
である。

【図２】 従来のアースアンカー施工手順を説明する図
である。

【図３】 従来のアースアンカー施工手順を説明する図
である。

【図４】 ケーシングパイプを説明する図である。

【図５】 引張材の構成を説明する図である。

【図６】 水頭圧による地下水の流入を説明する図であ
る。

【図７】 本発明の口元パッカーを説明する図である。

【図８】 本発明の引張材先端部を説明する図である。

【図９】 本発明の施工手順を説明する図である。

【図１０】 本発明の施工手順を説明する図である。

【図１１】 本発明の施工手順を説明する図である。

【図１２】 本発明の施工手順を説明する図である。

【図１３】 本発明の施工手順概念図である。

【符号の説明】

１…床版、２…止水ボックス、３…ケーシングパイプ、
３０…コルゲートシース、３１…ＰＣ鋼より線、３２…
ヘッドキャップ、３３…パッカー、３４…円筒管、３５
…カシメリング、３６…グラウト注入管、３６ａ…イン
ナーグラウト吐出口、３６ｂ…アウターグラウト吐出
口、３７…パッカー注入管、３８…エアー抜き管、３９
…止水材、４０…開口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 止水ボックスを設置するとともに、ケー
   シングパイプ削孔する段階、 凹凸を有する合成樹脂管で被され、その内部および外部
   にグラウト材を注入する吐出口を有する１本のグラウト
   注入パイプとＰＣ鋼材と、合成樹脂管の一部に円筒管外
   周を包囲するよう円筒状ゴム膜をその両端をかしめ、ま
   たその円筒管内部にゴム膜と円筒管との間に流体を供給
   する注入パイプが装着された口元パッカーを取り付ける
   とともに、前記口元パッカーの円筒管内部を貫通してエ
   アー抜き管を有する引張材をケーシングパイプ内に挿入
   設置する段階、 前記口元パッカーの注入パイプよりエアーを供給して膨
   張させて引張材とケーシングパイプとの間を密閉し、グ
   ラウト注入パイプよりグラウト材を注入し、前記引張材
   内部にグラウト材を充填する段階、 引張材内部にグラウト材充填後、前記口元パッカーを収
   縮させ、前記引張材外部へのグラウト材注入に移行する
   段階、 引張材の内部及び外部へのグラウト材充填後、ケーシン
   グパイプ後端に加圧ヘッドを取付け、ケーシングパイプ
   を引き抜きながら地盤中にグラウト材を注入してアンカ
   ー体を造成する段階、 ケーシングパイプ先端が口元パッカー上端へ到達したと
   き、口元パッカー内にグラウト材等の硬化材を注入して
   膨張させ、孔壁に密着させて止水する段階、 ケーシングパイプ回収後に止水ボックスを回収するとと
   もに、口元パッカー上部にグラウト材等の硬化材を充填
   して止水する段階、 グラウト養生後、ＰＣ鋼材に緊張力を付与して定着する
   段階からなるアースアンカーの施工法。
2. 【請求項２】 前記口元パッカー円筒管内壁とＰＣ鋼材
   及びグラウト注入パイプ並びにエアー抜き管等の間の空
   隙及び合成樹脂管との接続部には、エポキシ樹脂、ウレ
   タン樹脂等が充填されていることを特徴とする請求項１
   記載のアースアンカーの施工法に使用する引張材。