JPS63280121A - アンカー体及びグランドアンカー構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、グランドアンカーに関する。

［従来技術］ 建設工事における山留め、地すべり抑止、斜面安定、各
種構造物の補強等、数々の目的でグランドアンカーが使
用されている。グランドアンカーは、岩盤に定着するロ
ックアンカー、砂礫や粘土等の堆積土砂中に定着するソ
イルアンカーがあり、そのいずれもアンカー体定着部、
引張部、アンカー頭部によって構成されている。

従来のアンカー体定着部の構造を第６図に示す。第６図
に示すように、地中のアンカー孔３０中にｐｃｔＩ４線
またはｐｃ鋼棒等の引張材３１を挿入し、アンカーグラ
ウト３２となるセメントペースト（水セメント比が５０
％程度）を低圧（ｌＯＫｇ／ｃｒｒ？以下）にて注入し
てアンカー孔３０内に充填し、セメントペーストを固化
する。

セメントペーストが固化した後はアンカー頭部に引張力
を与えるが、その力はアンカーグラウト３２を介し、ア
ンカー孔３０の孔壁３３の岩又は土に伝えられ、アンカ
ー耐力を得る。３４はスペーサーで、引張材３１のグラ
ウトかぶりを保持するものであり、３５はセメントペー
ストを注入する注入ホースである。

［従来技術の問題点］ このような構造の従来のグランドアンカーには次のよう
な問題点があった。

■アンカー孔のアンカー体定着部にクラックが生じてい
る場合で、このクラックの巾が大きい場合は、アンカー
体定着部に注入されたセメントペーストはクラックから
流亡してしまい、定着層がいかに強度の高い岩盤であっ
ても定着できない。

■地盤の硬軟やクラックの態様によりアンカー体定着部
に注入するセメントペーストの量が一定しないためセメ
ントペーストの定量的な生産管理を十分に行うことがで
きない。

■引張材には所定のピッチにてスペーサーを装着し、引
張材に対しグラウトかぶりを保っているが、このスペー
サーの装着作業は面倒である。

■引張材に引っ張り力を付与すると、引張材とアンカー
グラウトの弾性範囲の違いから、アンカーグラウトにテ
ンシコンクラックが発生し、アンカーの機能に将来悪影
響を及ぼす恐れがある。

■アンカー傾角が水平面に対し一１０＠〜＋１０”の範
囲においては、アンカーグラウトのブリージングが生じ
ることから、打設角としては好ましくないとされている
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記問題点を解決することを目的とするもの
で、地中に設けられたアンカー孔内に引張材が挿入され
ており、この引張材の定着部には、所要大きさに形成し
た高張力布からなる袋体が引張材を囲むようにして装着
され、前記袋体内及びアンカー孔内にはグラウトが充填
されているグランドアンカーである。

袋体に使用される高張力布としては、引張強度が高いア
ラミツド繊維であるケブラー（登録商標デュポン社）、
テクノーラ（登録商標　帝人株式会社）等をあげること
ができる。このアラミツド繊維は、引張強度が高く本発
明の袋体の素材として好適である。袋体は通常アンカー
体定着部の頭部と先端部の間に一ケ所設けられるが、ア
ンカー体定着長が長い場合には、袋体を複数個設置する
こともできる。

なお、本発明では袋体内に注入され、アンカー幹体とな
るグラウト（セメントペーストまたはその固化物）をパ
ックドグラウトと称する。また、アンカー周辺地盤のコ
ンソリデージョン及び孔壁と袋体の間に介在し、地盤の
剪断応力をアンカーに伝達する役目を持つグラウト（セ
メントペーストまたはその固化物）をアラウンドグラウ
トと称する。

パックドグラウトの注入圧力は、グランドアンカーの使
用目的によって異なる。例えばアンカー孔のアンカー体
定着部にクランクが生じている場合であってアンカー体
定着部に注入されたセメントペーストがクラックから流
亡する場合は、クラックを塞ぐことができる程度の低圧
（１０Ｋｇ／ｃｒｎ’以下）で注入すればよい。

しかし、例えば土に定着する場合であって袋体が拡がる
ことによりアンカー体定着部の断面積を拡大して孔壁と
の摩擦表面積を増大せしめる場合や、アンカー体定着部
頭部の支圧抵抗をも増大する場合は、高圧注入（３０〜
５０Ｋｇ／ｃｒｒ１？）される。

なお、高張力布からなる袋体は通水性及び通気性は良い
が、セメントペーストは繊維間にて目詰まりを起こし透
過しにくいので高圧注入が可能となるものである。

［実施例］ 本発明を図面に示した実施例を参照して更に詳細に説明
する。

第１図はグランドアンカーの一実施例の概略構造を示す
説明図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１
図のＢ−Ｂ断面図、第４図は第１図のＣ−Ｃ断面図であ
る。

地中Ｅに削孔されたアンカー孔１０に、引張鋼材１が挿
入されている。引張鋼材１のアンカー体定着部１３には
、テクノーラ（登録商標　帝人株式会社）を所要径の筒
状に形成した袋体２が、その一端を引張鋼材１の先端部
３に緊結固着し、更に筒体を裏返し、引張鋼材１の頭部
側にややゆとりをもつようにして他端部４の開口部を閉
じ引張鋼材１に緊結固着している。

袋体２のアンカー頭部側には、セメントペースト（パッ
クドグラウト）の注入口５が設けてあり、注入口５には
袋体２内にセメントペーストを注入する為の注入ホース
６が緊結されている。

一方、アンカー孔１０内には、セメントペーストが注入
されてアラウンドグラウト７が形成されている。上記袋
体２内には、アラウンドグラウト７と同様のセメントペ
ーストが高圧注入（３０〜５０Ｋｇ／ｃｍ’）されてパ
ックドグラウト８を形成しており、この注入にて袋体２
は浸潤され、袋体２を介して、アラウンドグラウト７と
パックドグラウト８は一体化している。袋体２は注入さ
れたセメントペーストによって外側方向にふくらみ、注
入圧力と同じ力で孔壁９にプレストレスをかけた状態で
固化している。

本発明に係るグランドアンカーの施工方法は従来のグラ
ンドアンカーと大体において同じであり、路次の順序で
施工される。

（１）引張材１は、アンカー孔１０内挿入前に現場の加
工ヤードにて加工される。

引張材１のアンカー体定着部１３全体を袋体２にて包み
込み、アンカー体定着部１３の頭部と挿入側先端部の位
置にて引張材１に緊結し、筒状の布を袋状に加工する。

なお、アンカー体定着部１３の頭部側には、袋体２内に
セメントペーストを高圧注入する為の注入ホース６が同
じ様な方法で緊結される。注入ホース６は、注入ポンプ
から袋体２内にセメントペーストを送るもので袋体２と
注入ホース６は現場加工にて取付けられる。

（２）図示を省略したケーシングパイプ（直径９０〜１
４０ｍｍ　）にてアンカー孔の削孔作業が完了したら、
ケーシングバイブ内にアラウンドグラウト７となるセメ
ントペーストを低圧（１０にｇ／ｃｒｎ’以下）で注入
する。

その後、上記の如く加工された引張材１をケーシングバ
イブ内に所定の深度化挿入する。挿入完了後ケーシング
バイブを引抜き、その後注入ホース６から袋体２内にパ
ックドグラウト８となるセメントペースト（ケーシング
バイブ内に注入したものと同じ）を高圧（３０〜５０Ｋ
ｇ／ｃｍ”）で注入する。

この注入工程により袋体２は、アラウンドグラウト７と
パックドグラウト８で浸潤され一体化することとなる。

そして袋体２は注入されたセメントペーストによって外
側方向に膨張し、注入圧力と同じ力で孔壁９に圧力をか
けた状態で固化する。

したがってパックドグラウト（３０〜５０Ｋｇ／ｃｍ″
）８は、高強度のアンカー定着幹体となり、アラウンド
グラウト７はパックドグラウト８と一体化してアンカー
孔壁９（±又は岩）に接着する役目をする。

なお、パックドグラウトは高圧力注入のため脱水効果を
生じ、グラウト中の単位水量が少なくなることから、注
入前のグラウトに比較して高強度となる。しかも袋体２
は高引張強度を有する為、コンクリート構造物における
鉄筋の如き補剛材となる。

また、袋体２内の水や空気は、パックドグラウト８の注
入により抵抗なくして袋体２外に排除されるが、グラウ
トは繊維間で目詰りを起こし、滲み出る程度にて袋体２
内に保留される。

第５図はアンカー体定着部にクラックを有する岩に使用
した状態を示す説明図である。アンカー孔１０のアンカ
ー体定着部１３の孔壁９にクラック１１が生じている場
合は、袋体２はパックドグラウトの注入によって膨張し
、クラック１１の部分にその一部が入り込んでキ一部１
２を形成する。またキ一部１２がクラック１１を塞ぎ、
これによってアラウンドグラウト７の流出防止が図れ、
アンカーは定着可能となる。

［発明の効果］ 本発明は、次の効果を有する。

（１）通常のグランドアンカーでは、定着層がいかに強
度の高い岩であっても、クラックの巾が大きければアン
カー体定着部に注入されたセメントペーストはクラック
から流亡してしまい、定着できない。しかし、本発明に
係るグランドアンカーはこの様な亀裂の多い岩にも自由
に定着でき、しかも、亀裂が大きい場合においてはキー
効果がアンカー耐力に寄与する。

（２）パックドグラウトを高圧で注入して固定する場合
は、従来のアンカーグラウトに比較して高強度となる。

（３）従来のグランドアンカーでは、引張材とグラウト
の弾性範囲の差が引張りクラックを発生させるが、本発
明によれば、パックドグラウトが高強度であることから
、引張材との付着力が強く、グラウト強度が高くなれば
比例してその弾性範囲も広がる。しかも、高張力布はグ
ラウトよりも引張強度が格段に高い為、補剛材（コンク
リートの中の鉄筋の如き）作用をすることとなり、テン
ションクラックの発生を抑止することができる。

（４）パックドグラウトを高圧注入する場合は、アンカ
ー体定着部と岩盤又は土との摩擦抵抗が従来のグランド
アンカーよりも大きくなる。特に岩に定着される場合、
パックドグラウトがアンカー孔壁である岩にプレストレ
スを与える状態で固化するため、従来のアンカーグラウ
トと岩の摩擦抵抗よりも大きな摩擦抵抗が得られるゆ（
５）土に定着する場合、袋体内にパックドグラウトを高
圧注入すれば定着部局辺土を圧密排除することができる
。したがって、予定径のアンカー体を確実に造成できる
。また、造成されたアンカー体定着部の断面積ひいては
摩擦面積がアンカー孔の断面積に比較して大きくなり、
摩擦力も支圧力も増大する。従って、従来アンカーと同
じアンカー孔径にてそれ以上の能力を持つグランドアン
カーを造成することができる。

（６）従来のグランドアンカーでは、引張材に所定のピ
ッチにてスペーサーを装着し、引張材に対しグラウトか
ぶりを保っていた。しかし、本発明によれば、袋体にパ
ックドグラウトを注入すると袋体は膨張しスペーサーと
しての役目を果すため、必然的に引張材がアンカー孔中
心にセンタリングされるためスペーサーが不要である。

（７）従来は、地盤の硬軟やクラックの状態によりアン
カー孔容量の数倍のセメントペースト量を必要としてい
た。しかもその量については一定しなかった。しかし本
発明によればセメントペースト量はケーシングバイブ容
量と、袋体の容量に制限されることとなり、それ以上の
セメントペースト量は必要としない。したがって地盤状
況の如何にかかわらず、セメントペースト量の管理が簡
単である。

（８）セメントペーストのブリージング等の影響により
、アンカー打設角は水平から一１０°〜＋１０＠の範囲
は好ましくないとされていたが、パックドグラウトの高
圧注入によりパックドグラウト内の脱水を促進するため
ブリージングによる影響が極めて少なくなることから、
以上の範囲についても適用できグランドアンカーの打設
角度が広がる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の構造を示す構造図、 第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、 第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図、 第４図は第１図のＣ−Ｃ断面図、 第５図はクラックを有するアンカー孔に使用した状態を
示す説明図 第６図は従来のアンカー体定着部の構造を示す説明図で
ある。 Ｅ；地中 １：引張鋼材 ２：袋体 ７：アラウンドグラウト ８：パックドグラウト １０：アンカー孔 １３：アンカー体定着部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、地中に設けられたアンカー孔内に引張材が挿入され
   ており、この引張材のアンカー体定着部には、所要大き
   さに形成した高張力布からなる袋体が引張材を囲むよう
   にして装着され、前記袋体内及びアンカー孔内にはグラ
   ウトが充填されていることを特徴とするグランドアンカ
   ー。 ２、袋体内に充填されているグラウトは、セメントペー
   ストが高圧注入（３０〜５０Ｋｇ／ｃｍ＾２）されたも
   のである特許請求の範囲第１項記載のグランドアンカー
   。