JPH1143941A - アンカーの定着部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 締付対象物のクリープやアンカー体のリラク
ゼーションなどの緊張力の低下につながる変化があって
も、再緊張を必要とせずにアンカー体の緊張力を容易に
保持することができるアンカーの定着部構造を提供する
ことにある。 【解決手段】 地盤や構造物などの締付対象物に埋め込
んだアンカー体１２をその外部端に固定した定着具２１
より緊張し、その反力を該定着具２１より直接又は支圧
板２３を介して締付対象物側の台座２５に伝達させて、
アンカー体１２を緊張状態に維持するようにしたアンカ
ーの定着部構造において、前記アンカー体の定着具２１
と台座２５との間、前記アンカー体の定着具２１と支圧
板２３との間又は前記アンカー体の支圧板２３と前記台
座２５との間の少なくとも一箇所に、バネ２６を配設
し、アンカー体１２の緊張力の経時的減少を補うように
作用させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤や構造物など
の締付対象物に埋め込んだアンカー体をその外部端に固
定した定着具より緊張し、その反力を該定着具より直接
又は支圧板を介して締付対象物側に伝達させて、アンカ
ー体を緊張状態に維持するようにしたアンカーの定着部
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、切土のり面などの永久対策工法と
して、アンカーを地盤に打設するグラウンドアンカー工
法が採用されるケースが増加してきている。また、シー
トパイルや擁壁にアンカーを打設する場合もある。

【０００３】このアンカーは、通常、線状部材から成る
テンドンをアンカー体としてシース内に入れた構成と
し、そのアンカー頭部を除くアンカー作用部及びアンカ
ー引張り部を地盤側に挿入し、アンカー頭部の定着部に
おいて、アンカー体の外部端つまりテンドン余長に固定
した定着具によりアンカー体であるテンドンに緊張力を
与え、その反力を支圧板を通して地盤に伝達し、のり面
などを安定化させるようになっている。

【０００４】しかし、アンカーを地盤に打設すると、ア
ンカー体たるテンドンのリラクゼーション、テンドンと
シースとのクリープ、シースと定着地盤とのクリープ、
地盤の沈下および変形などが原因で、アンカー体の緊張
力は時間の経過とともに低下するのが一般的である。ア
ンカー緊張力が低下し、設計時の緊張力が確保できなけ
れば、地盤や構造物等の締付対象物全体の安定性に大き
な影響を与える可能性がある。このため、従来は、ある
程度時間が経過した後、再緊張をするか、あるいは予め
緊張力の低下率を予測し、その分を割り増した初期緊張
力を与えるのが一般的であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、次のよ
うな問題点がある。 アンカー体を再緊張することによってアンカー体の緊
張力を維持する方法では、作業に手間がかかるととも
に、維持管理費用が大きくなる。また、特に建築構造物
の基礎に永久アンカーとして採用されている場合には、
再緊張が困難である。 一方、予め緊張力の低下率を予測し、初期緊張力を割
り増して与える方法の場合には、低減率の推定が難し
く、アンカーに過大な負担をかける可能性がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、締付対象物のクリープやアンカー体のリラクゼーシ
ョンなどの緊張力の低下につながる変化があっても、再
緊張を必要とせずにアンカー体の緊張力をを容易に保持
することができるアンカーの定着部構造を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成したものである。

【０００８】（１）請求項１に記載の発明は、地盤や構
造物などの締付対象物に埋め込んだアンカー体をその外
部端に固定した定着具より緊張し、その反力を該定着具
より直接又は支圧板を介して締付対象物側に伝達させ
て、アンカー体を緊張状態に維持するようにしたアンカ
ーの定着部構造において、前記アンカー体の定着具と前
記締付対象物との間、前記アンカー体の定着具と支圧板
との間又は前記アンカー体の支圧板と前記締付対象物側
との間の少なくとも一箇所に、前記アンカー体の緊張力
の経時的減少を補うように作用する弾性弾性部材を配設
したものである。

【０００９】地盤あるいは構造物・コンクリート板など
が継続して荷重を受けることによる締付対象物のクリー
プや、予め与えた応力度の減退であるアンカー体のリラ
クゼーションなどに起因して、締付対象物とアンカー体
との間には、アンカー体の緊張力の低下につながる経時
的変化が生じる。しかし、締付対象物とこれに埋め込ん
だアンカー体と間には弾性部材が設置され、該弾性部材
がアンカー体の緊張力の経時的減少を常時補うように作
用しているので、アンカー体はその緊張力を容易に支持
することになる。

【００１０】かかる作用効果は、上記弾性部材として、
皿バネやコイルバネ、板バネなど任意のスプリングを用
いて得ることができる。

【００１１】（２）請求項２に記載の発明は、上記弾性
部材が皿バネから成る構成としたものである。

【００１２】上記したように、地盤などの締付対象物の
クリープやアンカー体のリラクゼーションなどに伴う緊
張力の低下に対処するため、締付対象物およびアンカー
体間に弾性部材を設けて、これら緊張力低下につながる
変形に追随できるようにするが、この弾性部材の種類と
しては、できるだけ変形が進行しても緊張力（荷重）が
低下しないものがよい。

【００１３】幸いに、皿バネは荷重と変位の関係におい
て変形が進んでも荷重が余り変化しない範囲を有してお
り、この区間を活用すればアンカー緊張力がほとんど変
化しないように設定することができる。皿バネは１段だ
け設けることもできるが、２個以上を多段に重ねて設け
ることもでき、そのように直列数を多くすることによ
り、変化に追従できる距離を大きくすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図３は永久土留めアンカー
に適用した実施形態例を示す。図２に全体を示すアンカ
ー１０は、図３に示す切土のり面１の永久対策工法とし
て地盤２に打設される。図１にそのアンカー１０の定着
部１１の構造を示す。

【００１５】図１および図２において、アンカー１０
は、アンカー体１２としての線状部材（鋼材）から成る
テンドン１３をシース１４内に入れた構成であり、その
アンカー頭部１５を除くアンカー引張り部１６、アンカ
ー作用部１７及び先端部１８を地盤２側に挿入してい
る。図２の例では、アンカー引張り部１６は地盤表面の
コンクリート部３を貫通して地盤２内に延長し、アンカ
ー作用部１７及び先端部１８が地盤２中に差し込まれて
いる。なお、シース１４の内外には、内部グラウト１９
及び外部グラウト２０が注入されている。

【００１６】アンカー頭部１５を処理する定着部１１に
おいて、アンカー体１２の外部端つまりテンドン１３の
余長部分１３ａには、定着具２１が固定されている。こ
の定着具２１は、テンドン余長部分１３ａを通す穴を有
しており、この穴にテンドン余長部分を通した後、例え
ば穴に楔２２を軸方向外部から差し込むことにより、テ
ンドン余長部分１３ａに固定されるようになっている。

【００１７】また、テンドン１３の余長部分１３ａは、
定着具２１に至る手前側において支圧板２３を貫通させ
られており、定着具２１はこの支圧板２３の貫通穴を外
側において覆うように位置されている。従って、この支
圧板２３を介して定着具２１よりテンドン１３に緊張力
を与え、その反力を支圧板２３を通して地盤２側に伝達
させることができ、これにより切土のり面１を安定化さ
せることができる。なお、この支圧板２３の外側には、
定着具２１を覆ってヘッドキャップ２４が取り付けられ
ている。

【００１８】更に、上記構成における支圧板２３と地盤
２側との間、正確にはコンクリート部３の表面に設けた
台座２５との間には、弾性部材としてのバネ２６が介装
されている。ここでは、バネ２６は、２つの皿バネ２７
をその大径開口部２７ａ（図４参照）を互いに向き合わ
せて上下に重ねたものから成る。

【００１９】皿バネ２７は、円板の中心に孔を開けたリ
ングを円錐状に形成した円形の皿型をしたバネで、外縁
と内縁に荷重を加えて円錐高さを低くする方向に撓ま
せ、バネ作用を得る。この実施形態の場合、図４に示す
ように、皿バネ２７は、アンカー体１２の外部端つまり
テンドン１３の余長部分１３ａを通す大径の開口部２７
ａおよび小径の開口部２７ｂを有し、軸方向に荷重ｐを
加えたときの軸方向変位量ｕが図５の如き関係になる特
性を有する。すなわち、図５に示す荷重ｐと変位量ｕと
の関係において、皿バネ２７は変形（変位量ｕ）が進ん
でも荷重ｐが余り変化しない作動領域Ａを有する。この
ような作動領域Ａつまり荷重が部分的に一定な荷重特性
は、有効高さｈと板厚ｔの比を例えばｈ／ｔ＝１．４前
後とすることで得られる。従って、この作動領域Ａにて
バネ２７が働くように、与える緊張力（与える荷重領
域）に合わせてバネ特性を設定することにより、アンカ
ー緊張力がほとんど変化しない状態を作り出すことがで
きる。図１及び図２におけるバネ２６の２つの皿バネ２
７のバネ特性も、与える緊張力の動作範囲が、そのバネ
特性上の平坦な作動領域Ａに来るように設定されてい
る。

【００２０】上記のように地盤２とアンカー体１２と
間、この例では支圧板２３と台座２５との間にバネ２６
が設置され、このバネ２６がアンカー体１２の緊張力の
経時的減少を常時補うように作用しているので、地盤２
の沈下や変形といったクリープや、アンカー体１２のリ
ラクゼーションなどに起因して、地盤２とアンカー体１
２との間にアンカー体１２の緊張力の低下につながる経
時的変化が生じた場合でも、アンカー体はその緊張力を
保った状態に維持される。

【００２１】要するに、皿バネ２７をこのようにアンカ
ー頭部１５に組み込むことによって、既に述べたアンカ
ー体１２のリラクゼーション、アンカー体１２とシース
１４とのクリープ、シース１４と定着地盤２とのクリー
プ、地盤２の沈下および変形などの各種要因に伴う、ア
ンカー１０の軸方向の変形に対して追随できるだけでな
く、アンカー体１２の緊張力をほとんど低下させること
なく維持することができる。しかも、このような板バネ
２７の機能によって再緊張をほとんどないしは長期間必
要としなくなるため、緊張力の低下に伴う再緊張の煩雑
な作業から開放される。

【００２２】また、温度変化が大きい場合にも、皿バネ
２７がそれに伴う変位を吸収してくれるため、アンカー
体１２に過大な力が作用しないことになる。さらに、地
盤のクリープ変位が大きく、再緊張を要する場合でも、
その作業を容易にして作業日数を大幅に短縮することが
できる。

【００２３】上記実施の形態では、バネ２６を、図６
（ａ）に示すように、２つの皿バネ２７をその大径開口
部２７ａを互いに向き合わせて上下に重ねたものから構
成した。しかし、バネ２６は、図６（ｂ）に示すよう
に、２つの皿バネ２７をその小径開口部２７ｂ（図４参
照）を互いに向き合わせて上下に重ねたものから構成す
ることもできるし、図６（ｃ）に示すように、２つ又は
３つ以上の皿バネ２７を同じ方向に重なるように上下に
重ねたものから構成することもできる。皿バネ２７の直
列に重ねる数を増加させることにより、バネ２６のスト
ロークを大きくすることができる。

【００２４】また、上記バネ２６には、皿バネ以外の任
意の形態のバネ、例えばコイルバネや板バネ、重ね板バ
ネなどを用いることができる。

【００２５】更に、上記実施の形態では、バネ２６つま
り皿バネ２７をアンカー体１２の支圧板２３と締付対象
物の台座２５との間に配設したが、バネ２６はアンカー
体１２の定着具２１と支圧板２３との間に配設すること
もできる。

【００２６】また、上記実施の形態から支圧板２３を省
略した形態とすることもでき、かかる形態においては、
アンカー体１２の定着具２１と締付対象物の台座２５と
の間にバネ２６を設置することとなる。

【００２７】図７（ａ）〜図７（ｃ）は、締付対象物で
ある構造物５に埋め込んだアンカー体１２に本発明を適
用した実施形態例を示したものである。このうち図７
（ａ）は、構造物５と定着具２１との間に設置される台
座２８に鋼製台座２８ａを用いた例であり、図７（ｂ）
はコンクリートの構造物５と定着具２１との間に設置さ
れる台座２８にコンクリート製台座２８ｂを用いた例、
そして図７（ｃ）はコンクリートの構造物５と定着具２
１との間に設置される台座２８に鋳鋼製台座２８ｃを用
いた例である。

【００２８】台座２８は、構造物５の種類、アンカー力
の大きさとアンカー角、定着具２１の種類など、設計・
施工時の諸条件によって選定される。特に力学的に十分
安定したものであることが大切であり、いずれも、アン
カー頭部１５の底面がアンカー１０の軸に対し直角とな
るよう設置できる形状とされている。

【００２９】台座２８ａ〜２８ｃのいずれにおいても、
アンカー体１２の外部端に定着具２１を固定している点
は同じである。しかし、図７（ａ）の鋼製台座２８ａを
用いた例においては、アンカー体１２の外部端に固定し
た定着具２１に至る手前に配設した支圧板２３と鋼製台
座２８ａとの間に、バネ２６として２つの皿バネ２７が
互いに向き合わせて配置されている。これに対し、図７
（ｂ）のコンクリート製台座２８ｂを用いた例において
は、アンカー体１２の外部端に固定した定着具２１と、
コンクリート製台座２８ｂの上に配設した支圧板２３と
の間に、バネ２６として２つの皿バネ２７が互いに向き
合わせて配置されている。また、図７（ｃ）の鋳鋼製台
座２８ｃを用いた例においては、支圧板２３が存在せ
ず、定着具２１と鋳鋼製台座２８ｃとの間に、バネ２６
として２つの皿バネ２７が互いに向き合わせて配置され
ている。ただしこれらは選択的であって、アンカー体１
２の定着具２１と締付対象物である構造物５との間、ア
ンカー体１２の定着具２１と支圧板２３との間、又はア
ンカー体１２の支圧板２１と締付対象物側の台座２８と
の間のいずれか任意の一箇所、又はこれらの複数箇所
に、バネ２６を、アンカー体１２の緊張力の経時的減少
を補う作用をするように配設することができる。

【００３０】その作用効果は、既に述べたところと同じ
であり、バネ２６をアンカー頭部に組み込むことによっ
て、各種要因に伴うアンカー体１２の一軸方向の変形に
対して追随できるだけでなく、アンカー体１２の緊張力
をほとんど低下させることなく維持することができる。
また、このような板バネの機能によって再緊張の必要性
を軽減ないしはなくすことができる。

【００３１】図８は、締付対象物である建築基礎の浮き
上がり防止アンカー３０に適用した実施形態例を示した
ものである。これは、地下水位以下に構築された構造物
６が地下水位の浮き上がりにより浮き上がろうとするの
を防止するアンカーであり、基本的構成は図２の土留め
のアンカー１０と同じである。従って、そのアンカー頭
部１５の定着部１１において、上記定着具２１ないし支
圧板２３と地盤２側との間にバネ２６を介装することに
より、各種要因に伴うアンカー体１２の一軸方向の変形
に追随させ、アンカー体１２の緊張力をほとんど低下さ
せることなく維持することができる。

【００３２】図９〜図１０は、締付対象物であるプレス
トレスコンクリート板のＰＣアンカー３１に本発明を適
用した実施形態例である。

【００３３】プレストレスコンクリート板３２にはいわ
ゆるポストテンション工法により次のようにしてプレス
トレスが与えられる。すなわち、図９に示すように、コ
ンクリート板３２の硬化後、予め埋め込んだシース３３
にＰＣ鋼線３４から成るアンカー体１２を通して緊張さ
せ、このＰＣ鋼線３４の端部を固定後、モルタルを注入
し定着させてプレストレスを与える。

【００３４】図１０に、このＰＣ鋼線３４から成るアン
カー体１２の端部を固定する定着部１１の構造を示す。
ＰＣ鋼線３４は定着具３５の外向きに広がったテーパ穴
３６に挿通され、該テーパ穴３６には外側から中空円錐
状の楔３７が挿入されており、これにより定着具３５が
しっかりとＰＣ鋼線３４に固定されている。

【００３５】そして、コンクリート板３２の端面と、こ
れから突出しているＰＣ鋼線３４に固定の定着具３５と
の間には、バネ２６として、２つの皿バネ２７が互いに
向き合わせて配置されている。この皿バネ２７の作用効
果は、既に述べたところと同じである。すなわち、バネ
２６をコンクリート板３２から突出しているアンカー頭
部に組み込むことによって、ＰＣ鋼線３４のリラクゼー
ションなどに伴う、アンカー体１２の軸方向の変形に対
して追随できるだけでなく、アンカー体１２の緊張力を
ほとんど低下させることなく維持することができる。

【００３６】なお、皿バネ２７は、図１１に示すよう
に、小径開口部２７ａを重ねるようにして配置するとと
もに、支圧板２３から延長してクリアランスを保持しつ
つ当該小径開口部２７ｂを貫通するガイドパイプ３８を
設け、このガイドパイプ３８に沿って安定した状態で圧
縮するようにすることもできる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような優れた効果が得られる。

【００３８】（１）請求項１に記載の発明によれば、ア
ンカー体の定着具と締付対象物との間、アンカー体の定
着具と支圧板との間又はアンカー体の支圧板と締付対象
物側との間の少なくとも一箇所に、弾性部材が、アンカ
ー体の緊張力の経時的減少を補って作用するように配設
される。従って、締付対象物のクリープや、アンカー体
のリラクゼーションなどに起因して、締付対象物とアン
カー体との間に、アンカー体の緊張力の低下につながる
経時的変化が生じても、この締付対象物とアンカー体間
に作用する弾性部材の働きにより、アンカー体の緊張力
の経時的減少が補われ、アンカー体の緊張力が容易に保
持される。また、このような弾性部材の機能によって再
緊張の必要性を軽減ないしはなくすことができる。かか
る作用効果は、上記弾性部材として、皿バネやスプリン
グなど任意のものを用いて得ることができる。

【００３９】（２）請求項２に記載の発明によれば、上
記弾性部材が皿バネから成る。皿バネは荷重と変位の関
係において変形が進んでも荷重が余り変化しない範囲を
有しているため、この区間を活用することにより実際上
もアンカー緊張力がほとんど変化しない優れた特性を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例における永久土留めアンカ
ーの定着部の構造を示す断面図である。

【図２】本発明の実施形態例における永久土留めアンカ
ーの全体を示す断面図である。

【図３】本発明を永久土留めアンカーに適用した実施形
態例を示す概略図である。

【図４】本発明で用いた皿バネの構成と軸方向変位量と
を示す斜視図である。

【図５】軸方向に加えられる荷重ｐと軸方向変位量ｕと
の関係を示す皿バネの荷重特性図である。

【図６】本発明で用いるバネの構成例を示す図である。

【図７】本発明を構造物のアンカー体に適用した実施形
態例を示したもので、（ａ）は鋼製台座を、（ｂ）はコ
ンクリート製台座を、そして（ｃ）は鋳鋼製台座を用い
た場合を示す図である。

【図８】本発明を浮き上がり防止アンカーに適用した実
施形態例を示した図である。

【図９】本発明をプレストレスコンクリート板のＰＣア
ンカーに適用した実施形態例を示した図である。

【図１０】図９におけるプレストレスコンクリート板の
ＰＣアンカー定着部の構成を示した拡大断面図である。

【図１１】皿バネをガイドパイプに沿って圧縮する状況
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 切土のり面 ２ 地盤 ３ コンクリート部 ５ 構造物 ６ 構造物 １０ アンカー １１ 定着部 １２ アンカー
体 １３ テンドン １３ａ テンドンの余長部分（アンカー体の外部端） １４ シース １５ アンカー
頭部 １６ アンカー引張り部 １７ アンカー
作用部 １８ 先端部 １９ 内部グラ
ウト ２０ 外部グラウト ２１ 定着具 ２２ 楔 ２３ 支圧板 ２４ ヘッドキャップ ２５ 台座 ２６ バネ（弾性部材） ２７ 皿バネ ２７ａ 大径の開口部 ２７ｂ 小径の
開口部 ２８ 台座 ２８ａ 鋼製台
座 ２８ｂ コンクリート製台座 ２８ｃ 鋳鋼製
台座 ３０ 浮き上がり防止アンカー ３１ ＰＣアン
カー３１ ３２ コンクリート板 ３３ シース ３４ ＰＣ鋼線 ３５ 定着具 ３６ テーパ穴 ３７ 楔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤や構造物などの締付対象物に埋め込
   んだアンカー体をその外部端に固定した定着具より緊張
   し、その反力を該定着具より直接又は支圧板を介して締
   付対象物側に伝達させて、アンカー体を緊張状態に維持
   するようにしたアンカーの定着部構造において、前記ア
   ンカー体の定着具と前記締付対象物との間、前記アンカ
   ー体の定着具と支圧板との間又は前記アンカー体の支圧
   板と前記締付対象物側との間の少なくとも一箇所に、前
   記アンカー体の緊張力の経時的減少を補うように作用す
   る弾性部材を配設したことを特徴とするアンカーの定着
   部構造。
2. 【請求項２】 前記弾性部材が皿バネから成ることを特
   徴とする請求項１記載のアンカーの定着部構造。