JPH09512868A - 除去可能な地盤アンカー及びそれを用いた地盤アンカー施工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 除去可能な地盤アンカー。前記アンカーは、中央通孔を中心に放射状に配置された複数の外周孔を中央分画面に穿孔し、中央通孔と外周孔間には所定の高さの差を設け、最上面から中央分画面までは、シリンダー内周壁に沿って結束コーンが収容される複数の円筒形溝をアンカー緊張用引張材結束コーンの数だけ形成し、中央分画面から下リッジ部までは中空であり、シリンダー外周の上部にはネジ部を形成させたシリンダーと、切頭形円錐形態の中空部の内周面には凹凸部を形成し、大径の上部側面にはリング溝を形成して、このリング溝に弾性リングが挿入されるようにし、多分割された結束コーン片の切欠部を突き合わせて一体化した円錐形のアンカー解体用引張材結束コーン及びアンカー緊張用引張材結束コーンと、引張材結束コーンの外周面と接する接触面を円筒形凹面に形成し、上部を下部より厚く形成した多面体構造のスペーサと、下面の直径を中央通孔よりやや小さく形成し、上部は小さく形成して、外見上外周接線が平面に対して鋭角を成すようにした中空部を有する切頭形円錐形態の中心材と、引張材の直径よりやや大きい直径の複数の案内孔を結束コーンの箇所に対応して中央とその周囲に放射状に穿孔し、ボルト締結用孔を形成した上蓋と、引張材の直径よりやや大きい直径の複数の案内孔を結束コーンの箇所に対応して中央とその周囲に放射状に穿孔し、ボルト締結用孔を形成し、引張材案内ボスを一側面に突出形成した下蓋と、締結コーンが回転し得る空間部を有し、下側開口部の内周面にはネジ部を形成したキャップとから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】 除去可能な地盤アンカー及びそれを用いた地盤アンカー施工法 発明の背景 発明の技術分野 本発明は、建築、土木構造物の工事において、地下連続壁の建設時に、アンカ ー工法施工後、地下に打設された地盤アンカーを工事完了後に容易に解体して除 去し得る地盤アンカー及びこの地盤アンカーを用いたアンカー施工法に関するも のである。 従来の技術の記述 一般に、高層建物、地下鉄及びその他の大型構造の地下構造物を建設する場合 、地下に深くなるにつれて、周辺にＨ型鋼を垂直に固定し、大型の支木を用いて 土留壁又は止水壁を形成することになる。この場合、横に設置された横板が受け る周囲の土圧は、地下に入るにつれて数百トンに至り、結局土留壁等が圧力に耐 えることが不可能となり、崩壊する大事故が生じる原因となり得る。これに対応 して、前記土留壁の崩壊を防ぐため、大型のＨ型鋼を用いて、掘削した地下空間 の両側に土留壁を横及び縦に連結する複雑な構造の鋼材支保工を設置することも ある。しかし、このような鋼材支保工は、格子に設置された鋼材支保構造物によ り工事装備の円滑な施工の障害要因となるため、作業能率の低下、工事期間の延 長、工事費用の上昇、莫大な鉄材の浪費等、その有用性にもかかわらず、多くの 問題を有している。 又、他の施工法である地下連続壁施工法は壁体の表面が不規則であり、表面の 仕上げが必要となる欠点があり、この場合、騒音と粉塵等の公害要因となる不具 合もある。従って、アンカー工法による連続壁の施工が広く用いられている。 壁の支保工として使われるアンカーは、地下水浸出地、傾斜地、地震発生地等 での建築物、又は塔施工時の構築物の移動や歪曲を防止するものであって、永久 地盤アンカーと、工事完了後に除去する地下固定構造物である仮設地盤アンカー とがある。 米国特許第４５９２１７８号は、複数の羽形アームを揺動可能に接続し、掘削 穴内にアームが広がってアンカー機能を遂行するものを提供し、米国特許第４８ ３２５３５号は、土壌に一定直径にドリリングするとともに管内の上を除去し、 内部にモルタルを残留させてアンカー機能を実現する方法も提供しているが、形 成されたアンカー用引張材がそのまま残留するため、工事完了後に深刻な問題と なる場合がある。 日本国特公平３−７７８９１号と同特公平２−５２０６号は、中央に分離除去 可能な心材を掘削穴に打ち込み、その周囲に多様な形態の引張締結構造物を媒介 として一体化してアンカーリングしてから中央の心材を除去することで、スペー サと引張締結構造物間の締結構造が破壊されることにより、引張材を引抜除去し 得る、除去式アンカーを用いた方法を提供している。しかし、中央心材を中心に スペーサ及び引張剤締結構造物間の結合を強く維持することができない問題があ る。 これに対し、日本国特公平３−７７８９１号は、テーパコーン部を有する心材 と、その周囲に位置し、先端がテーパコーン部の緊張材の溝に結合される緊張材 と、これらテーパコーン部の各片間に位置する空洞材とから構成されたもので、 テーパコーン部をアンカーの全長にわたって引き上げることにより、緊張材が全 長にわたって圧出されてグラウト材の拘束から解放されるので、アンカーが除去 可能なものである。又、他の日本国特公平２−５２０６号は、アンボンドタイプ の心材と、心材の周囲に位置し、心材が除去される場合、分解される複数のスペ ーサと、心材とスペーサの外周に位置する緊張材とから構成されたもので、心材 を除去すると、スペーサが分解され、これに結合されていた緊張材が除去される ように構成したものである。 しかし、このような場合、スペーサ等に一側壁のみが付着されているため、横 土圧力に充分に耐えるように緊張材を引き抜くことができず、掘削穴内にこれら アンカー体を挿入するためにアンカー体を組み立てても、これらの組立状態を維 持したままで掘削穴内に挿入固定することが困難であることは勿論、周辺のモル タルと接着されて一体化されるため、うまく分離されなくて、実際、施工現場で 適用できない理論的考案に留まっているのが実情である。 本発明者は上記の欠点を克服するため、図１に示すように、シリンダー１内に 多分割された圧力テーパコーン２を挿入し、その内部にやはり多分割されるスペ ーサ３を挿入し、引張材５が結束された結束テーパコーン４を挿入固定し、キャ ップ６を被せ、且つ引張材を強く緊張させてアンカー機能を発揮し得るようにし た後、振動によりアンカー体を解体できるようにしたアンカー体を開発した（韓 国特許出願第９３−１７６１５号）。しかし、前記アンカー体も、各単位別アン カー体で結束してアンカーするものであるため、束体が縺れたり、解体のための 振動力の負荷時に振動負荷が過度に高くなって、容易に解体されない欠点が指摘 されている。 発明の要旨 従って、本発明の目的は、上記の問題を解決するため、シリンダーと、該シリ ンダーの中心に配置されるアンカー解体コーンと、アンカー解体コーンの周囲に 配置される複数のアンカー緊張コーンとを備え、グラウティング作業及び養生後 、容易に除去可能な地盤アンカーを提供することである。 本発明の他の目的は、上記除去可能な地盤アンカーを用いて、グラウティング 作業及び養生後、上記地盤アンカーを除去するアンカー工法を提供することにあ る。 図面の簡単な説明 本発明の上記及び他の目的、様相及び他の利点は、添付図面と関連した以下の 詳細な説明によって、より明確に理解される。 図１は従来の解体可能な地盤アンカーの分解斜視図である。 図２は本発明の一実施例の解体可能な地盤アンカーの分解斜視図である。 図３は本発明の解体可能な地盤アンカーを地盤に打設した状態を示す断面図で ある。 図４は本発明の解体可能な地盤アンカーの組立後の状態を示す断面図である。 図５は本発明の解体可能な地盤アンカーのシリンダの一部破断斜視図である。 図６Ａ及び図６Ｂは本発明の解体可能な地盤アンカーの張力部材結束コーン部 の閉鎖及び開放状態を示す斜視図である。 図７乃至図９は本発明の解体可能な地盤アンカーの解体除去過程を示す断面図 である。 図１０は本発明の解体可能な地盤アンカーをグラウティング作業及び養生後、 解体する状態を示す断面図である。 図１１乃至図１３は本発明の解体可能な打設アンカーの他の実施例を示す平面 図である。 図１４は本発明の他の実施例を示す図１０に対応する図である。 好適な実施例の記述 図２、図４及び図５に示すように、本発明の円筒形シリンダー１０は、中央通 孔１１を中心に放射状に配置された複数の外周孔１２を中央分画面１４に穿孔し 、中央通孔１１と外周孔１２間には高さ（ｄ）の差を有するようにし、最上面１ ３から中央分画面１４までのシリンダー内周壁１５には、結束コーンが収容され る複数の円筒形溝１６をアンカー緊張用引張材結束コーンに対応する数だけ形成 させ、中央分画面１４から下リッジ部１３ｃまでは中空のままで残しておき、シ リンダー外周の上部にはネジ部１７を形成させた。 本発明のアンカー解体用引張材結束コーン２０とアンカー緊張川引張材結束コ ーン２０’は、図６に示すように、切頭形円錐形態で、中空部の内周面には凹凸 部１８を形成し、大径の上部外周にはリング溝１９を形成し、このリング溝に弾 性リング２１を挿入結合することにより、多分割された結束分割片２０ａ、２０ ｂ、２０ｃが切欠部２２を突き合わせて一体化した円錐形態を維持するようにす る。結束コーンの内部引張材挿入孔２３の直径は引張材の直径よりやや小さくし て、組立後の気密性をより確かにした。 本発明のアンカー解体用引張材結束コーンとアンカー緊張用引張材結束コーン はその大きさと直径が互いに同一であるものが生産及び使用する上で能率的であ るが、必要によっては、大きさ及び直径が相違するようにして強度と組立性の変 化を与えることができるが、弾性リング２１により多分割体が相互一体化される ことには相違が無い。 本発明のスペーサ３０は、図２に示すように、中心材の外周面と接すると共に 引張材結束コーン２０の外周面とも接するので、その接触面３０ａ、３０ｂ、３ ０ｃを円筒形に構成して、組立時に互いに緊密に接触し得るようにしたが、必要 によっては単純な棒体、多面体に構成するか、又は二つ以上の結束コーンを支持 するように構成することができ、結束コーンと中心材間の距離を維持し得るだけ の広さに構成し得るものである（図１１、図１２及び図１３参照）。スペーサ３ ０は、断面構造から分かるように、上部が下部より厚い関係で、中心材３１と当 接する時、垂直を成すようにした。 本発明の中心材３１は、図４に示すように、シリンダーの中央通孔１１の下側 溝１１ａに挿入されたスナップリングのような突起１１ｂに載せられるよう、下 面の直径が中央通孔１１よりやや小さく形成し、上面を小さくして、外見上外周 接線が上から下まで平面に対して鋭角を成すようにした。 本発明に使用される引張材は、通常、ワイヤー又はＰＣ鋼線で、結束コーン２ ０の内部に組み立てられる時、弾性リング２１の緊張力によって、結束コーンの 内周面の凹凸部１８が鋼線表面に締め付けられて、容易に離脱されないようにし た。 その他に、本発明のシリンダー１０のスカート部の上リッジ部１３ａには二つ 以上のボルト孔１３ｂが形成されており、下リッジ部１３ｃにもボルト孔１３ｂ が形成されているので、引張材の直径より少し大きい直径の複数の案内孔４５が 結束コーンの部位に対応して形成された上蓋４０と下蓋４１を通常のボルト４２ で締結し得るようにした。 さらに、下蓋４１に形成された案内孔には、外部に突出された案内ボス４３を 形成することにより、より安定した解体組立作業を誘導することができる。 本発明のキャップ５０は、その内部で締結コーン２０が十分に回転し得る程度 の空間部５２を有し、キャップの入口の内周にはネジ部５１を形成して、このネ ジ部がシリンダー１０のネジ部１７とネジ締結されるようにした。 以上の構造的特徴に基づいた地盤アンカーの設置及び解体過程を工程別に説明 する。 １．掘削工程 ケーシングパイプを用いて削孔機等により地盤６０に所定長さの掘削穴６１を 形成する。 ２．アンカー体の組立工程 本発明の結束コーン２０の内部にそれぞれの引張材（ｗ）の端部を差し込み、 中心材３１を中央通孔１１の下側の突起１１ｂに載せた後、中心材の内部に引張 材（ｗ）が差し込まれたアンカー体解体用引張材結束コーン２０を挿入する。中 心材３１の外周壁に沿って、円筒形溝１６の数に対応するスペーサ３０を、外周 孔１２と中央通孔１１の境界部に底辺が接し、接触面３０ａが中心材３１の外周 に寄り掛かるように設置する。これにより、放射状に配置された外周孔１２に沿 ってアンカー体緊張用引張材結束コーン２０’の挿入空間が形成され、この空間 に、端部が結束コーンと結合された引張材（ｗ）を外周孔１２を貫通してシリン ダー下部に出るよう、差し込んでから引っ張ると、図３のような結合が完成され る。 この状態で、上蓋４０は、ボルト４２を用いて各結束コーン２０の引張材（ｗ ）の一部が露出されるように締結して組み立て、下蓋４１は、引張材（ｗ）がそ れぞれ貫通されるようにしてから、やはりボルト４２で締めた後、キャップ５０ のネジ部５１とシリンダーネジ部とを互いにネジ締結して強固なアンカー体に構 成する。 ３．アンカー体挿入固定工程 前記２の工程で組み立てたアンカー体を前記１の工程での掘削穴６１の底部ま で押し込み、パッカー６４と間隔材６５で引張材（ｗ）が縺れないようにし、シ ーズ管６６が引張材を取り囲むようにする。 通常のグラウティング作業を実施して掘削穴６１を密閉し、養生させてアンカ 一体を固定する。 ４．緊張アンカー工程 台座６２を遮断板６７に固定した後、引抜されたアンカー体緊張用引張材結束 コーン２０’の端部を台座６２に金具により強固に締結固定する。 ５．アンカー解体工程 中心材の内部に挿入されたアンカー体解体用引張材結束コーン２０から出た引 張材（ｗ’）を強い力で引っ張ると、突起１１ｂが中心材３１の圧力に耐え得な くなって破壊されるので（図７）、中心材３１とアンカー体解体用引張材結束コ ーン２０及びそれに係合された引張材（ｗ’）がシーズ管６６を介して地上に抜 き出されて除去される。その瞬間、数千キログラム乃至数十トンの力で緊張され ていたアンカー体緊張用引張材結束コーン２０’が、抗力を提供していた中心材 ３１の離脱により、中央側に偏って構造が崩れることになる。この際に、引張材 をバイブレーターに係合させて強く振動させることにより、図８及び図９のよう に、結束コーンの下部が外周孔１２又は止めリング１２ａに掛かって広がるので 、引張材から外れることになる。このように、引張材（ｗ）を引き抜くと、シー ズ管を介して地上に放出される（図１０）。 又、図１４は本発明の他の実施例によりアンカー体が引張材等とともに養生固 定された後に分解される状態を示す。 以上説明したように、本発明の解体可能なアンカー体は組立が簡便であり、組 立後、周辺にモルタルが存在していても、結束コーンの解体により引張材を地上 に抜き出すことができるので、正確な引張力の提供により工事安定性も大きく向 上させることができる。 更に、従来のアンカー体より数百乃至数十倍の引張が可能であって、単位面積 当たりの掘削穴穿孔数も大きく減少させることができるので、施工費節減の効果 も大きいものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ 【要約の続き】 数の案内孔を結束コーンの箇所に対応して中央とその周 囲に放射状に穿孔し、ボルト締結用孔を形成した上蓋 と、引張材の直径よりやや大きい直径の複数の案内孔を 結束コーンの箇所に対応して中央とその周囲に放射状に 穿孔し、ボルト締結用孔を形成し、引張材案内ボスを一 側面に突出形成した下蓋と、締結コーンが回転し得る空 間部を有し、下側開口部の内周面にはネジ部を形成した キャップとから構成される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 中央通孔を中心に放射状に配置された複数の外周孔を中央分画面に穿孔 し、中央通孔と外周孔間には高さの差を設け、最上面から中央分画面までは、シ リンダー内周壁に沿って結束コーンが収容される複数の円筒形溝をアンカー緊張 用引張材結束コーンの数だけ形成し、中央分画面から下リッジ部までは中空とし 、シリンダー外周の上部にはネジ部を形成させたシリンダーと、 切頭形円錐形態の中空部の内周面には凹凸部を形成し、大径の上部側面にはリ ング溝を形成して、このリング溝に弾性リングが挿入されるようにし、多分割さ れた結束コーン片の切欠部を突き合わせて一体化した円錐形のアンカー解体用引 張材結束コーン及びアンカー緊張用引張材結束コーンと、 引張材結束コーンの外周面と接する接触面を円筒形凹面に形成し、上部を下部 より厚く形成した多面体構造のスペーサと、 下面の直径を中央通孔よりやや小さく形成し、上部は小さく形成して、外見上 外周接線が平面に対して鋭角を成すようにした中空を有する切頭形円錐形態の中 心材と、 引張材の直径よりやや大きい直径の複数の案内孔を結束コーンの箇所に対応し て中央とその周囲に放射状に穿孔し、ボルト締結用孔を形成した上蓋と、 引張材の直径よりやや大きい直径の複数の案内孔を結束コーンの箇所に対応し て中央とその周囲に放射状に穿孔し、ボルト締結用孔を形成し、引張材案内ボス を一側面に突出形成した下蓋と、 締結コーンが回転し得る空間部を有し、下側開口部の内周面にはネジ部を形成 したキャップとから構成されることを特徴とする除去可能な地盤アンカー。 ２． シリンダーの上スカート部の上リッジ部には２以上のボルト孔が形成さ れ、下スカート部の下リッジ部にも複数のボルト孔が形成されることを特徴とす る請求の範囲第１項記載の除去可能な地盤アンカー。 ３． 引張材結束コーンにはアンカー緊張用コーンとアンカー解体用コーンが あり、これらの大きさと直径は同一であるか異なり、少なくとも２以上の分割片 に分割されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の除去可能な地盤アンカー 。 ４． 引張材結束コーンの内部中空部の直径が引張材の直径よりやや小さいこ とを特徴とする請求の範囲第１項記載の除去可能な地盤アンカー。 ５． ケーシングパイプを用いて削孔機等により地盤に所定長さの掘削穴を形 成する掘削工程と、 引張材結束コーンの内部通孔に引張材の端部を結束し、シリンダーの中央通孔 の下側の突起に載せられている中心材の内部中空部に前記引張材と結束された結 束コーンを挿入固定し、中心材の外周壁に沿って、円筒形溝の数に対応するスペ ーサを、外周孔と中央通孔の境界部にその底辺が接し、接触面が中心材の外周壁 接するように設置し、アンカー緊張用引張材結束コーンに引張材を結束し外周孔 を貫通させて、引張材結束コーンが結合されるようにし、上蓋と下蓋を締結しキ ャップを被うアンカー体組立工程と、 前記組立されたアンカー体を掘削穴の最底部まで押し込み、パッカーと間隔材 で引張材が縺れないようにし、シーズ管を介して固定した後、シーズ管の外部に グラウティング作業を実施し養生するアンカー体挿入固定工程と、 台座を遮断板に固定した後、地上に露出された引張材のうち、アンカー緊張用 引張材結束コーンから出た引張材を強く引っ張り台座に金具で締結固定するアン カー緊張工程と、 地上に露出された引張材のうち、アンカー解体用引張材のみをシリンダーの中 央通孔下部の突起が破損される程度の強度で引き抜いて、中心材がシリンダーか ら離脱されるようにし、アンカー解体用引張結束コーンと引張材の結束を解体し て引張材を地上に抜き出し、次いで構造が破壊された周辺のアンカー緊張用引張 材結束コーン内で引張材を振動させてから地上に引抜するアンカー解体工程とか ら構成されることを特徴とする地盤アンカー施工法。