(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の接続が可能であり、地盤中にグラウンドアンカーを施工するための管状のケーシングパイプであって、
管壁の一方端側に形成された貫通孔と、前記管壁の内周面に前記貫通孔を覆うようにして装着された可撓性を有する筒状のシール部材と、を備えており、
前記貫通孔より内部に気体又は液体が注入されることで、前記シール部材が該ケーシングパイプ内に挿入される引張り部材の外周に圧接し、
前記管壁の前記貫通孔を含む内周面には、凹部が一周にわたって形成されており、
前記凹部の径よりも大きい外径を有する圧着リングが前記凹部の両端に前記シール部材を介して嵌め込まれることで、前記シール部材が前記管壁の内周面に装着される、ケーシングパイプ。
【請求項２】
複数本の接続が可能であり、地盤中にグラウンドアンカーを施工するための管状のケーシングパイプであって、
管壁の一方端側に形成された貫通孔と、前記管壁の内周面に前記貫通孔を覆うようにして装着された可撓性を有する筒状のシール部材と、を備えており、
前記貫通孔より内部に気体又は液体が注入されることで、前記シール部材が該ケーシングパイプ内に挿入される引張り部材の外周に圧接し、
前記管壁の内周面に着脱可能であり、前記シール部材が取り付けられたカートリッジをさらに備え、
前記カートリッジは、一対のフランジ部材と、一対のバンドとを備え、
前記フランジ部材は、円筒状の筒状部と、前記筒状部よりも外径が大きなフランジ部とを備え、
前記バンドは、前記筒状部の外径よりも小さい内径を有しており、前記筒状部の外周面に前記シール部材を介して巻き付けられることで、前記シール部材が前記筒状部の外周面に装着される、ケーシングパイプ。
【請求項３】
互いに着脱可能な第１の連結雄部及び第１の連結雌部を有するパイプ本体と、
前記パイプ本体の前記第１の連結雌部に着脱可能な第２の連結雄部を有するとともに前記第１の連結雄部を着脱可能な第２の連結雌部を有する接続パイプと、からなり、
前記貫通孔及び前記シール部材は、前記接続パイプに設けられている、請求項１又は２に記載のケーシングパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水位（被圧水も含む）以下で地盤中にグラウンドアンカーを施工するためのケーシングパイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地盤掘削に伴う土留工法の１つとして、グラウンドアンカー工法が知られている。このグラウンドアンカー工法は、削孔機に接続したケーシングとケーシング先端のビットとで地盤にアンカー孔を形成した後、ケーシング内にＰＣ鋼線等の引張り材を挿入する。ケーシングは、削孔深さに応じてケーシングパイプを順次接続することで形成される。そして、ケーシングを引き上げながらアンカー孔の引張り材の周囲にセメントミルク等のグラウト材を加圧注入して、地盤中にグラウンドアンカーを施工することにより、地盤上の構造物と地盤中のグラウンドアンカーとの相互連結を引張り材を介して図るものである。ここで、グラウンドアンカーの施工時には、最後尾（地山端側）に位置するケーシングパイプが順次回収されながらグラウト材が加圧注入されるが、高水圧の地下水（被圧水を含む）のある地盤では、このケーシングパイプの回収時にケーシング内をグラウト材が地下水圧に押されてケーシングから噴出することを防止するために、ケーシング内を閉塞する必要がある。
【０００３】
このようなケーシング内の閉塞には、従来からパッカーが用いられている。具体的には、パッカーを引張り材に取り付け、パッカーを引張り材とともにケーシング内に挿入するが、最後尾のケーシングパイプの回収時にその１本前のケーシングパイプの内周面から突出する肉厚なカップリング部（凸部）にパッカーが配置されるように、パッカー及び引張り材を挿入する。そして、この１本前のケーシングパイプのカップリング部をパッカーで閉塞して地下水圧によるグラウト材の噴出を防止している（例えば特許文献１，２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３４７９３４９号公報
【特許文献２】特開２００２−２９４７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したようなパッカーを用いたケーシング内の閉塞では、ケーシング内に挿入された引張り材がケーシングの引き抜き時に動くおそれがある。その場合、最後尾のケーシングパイプの回収時に、回収されるケーシングパイプの１本前のケーシングパイプのカップリング部にパッカーが位置しないおそれも生じる。このように、ケーシングパイプの回収時に、パッカーとカップリング部との位置がずれると、パッカーで良好にケーシング内を閉塞することができないため、ケーシング内をグラウト材が地下水圧により逆流して噴出することになる。また、このようなカップリング部は、その長さも３０ｃｍ程度と短いため、パッカーをケーシング内のカップリング部に対応させるにはピンポイントでの位置決めが必要であり、パッカーのセッティングも非常に困難である。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、ケーシングパイプを回収する際に、地下水位（被圧水も含む）以下でも良好にかつ簡便にケーシング内部を閉塞することができるケーシングパイプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、複数本の接続が可能であり、地盤中にグラウンドアンカーを施工するための管状のケーシングパイプであって、管壁の一方端側に形成された貫通孔と、前記管壁の内周面に前記貫通孔を覆うようにして装着された可撓性を有する筒状のシール部材と、を備えており、前記貫通孔より内部に気体又は液体が注入されることで、前記シール部材が前記引張り部材の外周に圧接する、ケーシングパイプによって達成される。
【０００８】
上記構成のケーシングパイプにおいて、互いに着脱可能な第１の連結雄部及び第１の連結雌部を有するパイプ本体と、前記パイプ本体の前記第１の連結雌部に着脱可能な第２の連結雄部を有するとともに前記第１の連結雄部を着脱可能な第２の連結雌部を有する接続パイプと、からなり、前記貫通孔及び前記シール部材は、前記接続パイプに設けられていることが好ましい。
【０００９】
また、前前記管壁の前記貫通孔を含む内周面には、凹部が一周にわたって形成されており、前記凹部の径よりも大きな外径を有する圧着リングが前記凹部の両端に前記シール部材を介して嵌め込まれることで、前記シール部材が前記管壁の内周面に装着されることが好ましい。
【００１０】
また、前記管壁の内周面に着脱可能であり、前記シール部材が取り付けられたカートリッジをさらに備え、前記カートリッジは、一対のフランジ部材と、一対のバンドとを備え、前記フランジ部材は、円筒状の筒状部と、前記筒状部よりも外径が大きなフランジ部とを備え、前記バンドは、前記筒状部の外径よりも小さい内径を有しており、前記筒状部の外周面に前記シール部材を介して巻き付けられることで、前記シール部材が前記筒状部の外周面に装着されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のケーシングパイプによれば、ケーシングパイプを回収する際に、地下水位（被圧水も含む）以下でも良好にかつ簡便にケーシング内を閉塞することができる。よって、ケーシングパイプの回収時にケーシング内をグラウト材が地下水圧により逆流してケーシングから噴出することを防止することができるので、施工を安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るケーシングパイプの断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るグラウンドアンカーの施工方法の施工ステップを説明するための断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るグラウンドアンカーの施工方法の施工ステップを説明するための断面図である。
【図５】カートリッジの概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るケーシングパイプ１を示した断面図である。本実施形態のケーシングパイプ１は、複数本接続されることで、高水圧の地下水位（被圧水も含む）以下で地盤Ｇ中にグラウンドアンカーを施工するためのものであり、詳しくは、複数本接続されたケーシング１０を地盤Ｇに貫入してアンカー孔１１を形成し、アンカー孔１１に複数本のＰＣ鋼線（図示せず）の束等からなる引張り部材（アンカーテンドン）１２を挿入してケーシング１０を引き抜きながらアンカー孔１１の引張り部材１２の周囲にグラウト材を加圧注入することでグランドアンカーを施工する際に、ケーシング１０内をグラウト材が地下水圧により逆流することを防止するようにしたものである（図３及び図４を参照）。
【００１５】
ケーシングパイプ１は金属製であり、所定の肉厚を有し、両端に開口を有する管状のものである。本実施形態では、ケーシングパイプ１は、パイプ本体２と、パイプ本体２よりも長さの短い接続パイプ３とにより構成されている。パイプ本体２及び接続パイプ３ともに、外径が等しく、また、内径がほぼ等しく、両端が開放された中空の円筒体により形成されている。管壁３０，４０の内部は、軸方向に両端まで延びて、引張り部材１２の挿入路やグラウト材の注入路となっている。
【００１６】
パイプ本体２及び接続パイプ３は、互いに着脱自在に連結が可能であり、パイプ本体２は、第１連結雌部２１及び第１連結雄部２２を１つずつ備え、接続パイプ３は、パイプ本体２の第１の連結雄部２１を着脱可能な第２連結雌部３１及びパイプ本体２の第１連結雌部２１に着脱可能な第２連結雄部３２を１つずつ備えている。本実施形態では、第１連結雌部２１及び第２連結雌部３１として、それぞれの管壁３０，４０の一方の端部の内周面に雌ネジが形成されているとともに、第１連結雄部２２及び第２連結雄部３２として、それぞれの管壁３０，４０の他方の端部の外周面に雄ネジが形成されている。なお、必ずしも、連結雌部及び連結雄部はネジにより構成されている必要はない。また、パイプ本体２の第１連結雌部２１及び第１連結雄部２２も互いに着脱可能であり、パイプ本体２を接続パイプ３を介することなく複数本接続することも可能である。
【００１７】
接続パイプ３の管壁３０には、図１及び図２に示すように、管壁３０を径方向に貫通して管壁３０内と連通する貫通孔３３が形成されている。この貫通孔３３は、例えば沈みプラグ等の開閉可能な閉塞部材３４が取り付けられることで止栓されており、通常は塞がれた状態となっている。
【００１８】
また、管壁３０の内周面には、貫通孔３３を含む位置に、所定の長さを有する凹部３５が周方向に一周にわたって形成されている。この凹部３５には、可撓性を有する筒状のシール部材４が装着されており、貫通孔３３はシール部材４により覆われている。このシール部材４は、一対の圧着リング５により凹部３５に固定されている。圧着リング５は、例えば金属や合成ゴム等からなり、弾性力を有し、かつ、凹部３５の径よりも大きな外径を有している。圧着リング５が縮径した状態で凹部３５にシール部材４を介して嵌め込まれることで、圧着リング５が弾性力によって拡径してシール部材４を管壁３０に強く押し付けるので、シール部材４が管壁３０に固定される。
【００１９】
このシール部材４が、管壁３０の内方に向けて膨らんでケーシング１０（ケーシングパイプ１）内に挿入された引張り部材１２の外周面に密接することによって、ケーシング１０（ケーシングパイプ１）内が液密にシールされる。シール部材４は、例えば合成ゴム等の弾性材や、例えばゴム引き布等の不浸水性を有する布地等により構成することができる。
【００２０】
次に、上記構成のケーシングパイプ１を用いて地盤Ｇにグランドアンカーを施工する方法について図３及び図４を参照して説明する。本実施形態のグランドアンカーの施工方法は、ケーシング１０を地盤Ｇに貫入してアンカー孔１１を形成する削孔ステップと、アンカー孔１１に引張り部材１２を挿入する挿入ステップと、アンカー孔１１の引張り部材１２の周囲にグラウト材を加圧注入するとともにアンカー孔１１からケーシング１０を引き抜いてグランドアンカーを施工する施工ステップとを備えている。
【００２１】
削孔ステップでは、削孔深さに応じてケーシングパイプ１を順次接続しながら削孔を行う。ケーシング１０の先端（先頭のケーシングパイプ１の先端）にはビット（図示せず）が取り付けられており、図示しない小型の削孔機（ボーリングマシン）を用いてケーシング１０を回転させながら、ビットにより地盤Ｇを削孔することでアンカー孔１１を形成する。このとき、ケーシング１０の先端から水を吐出させながら削孔してもよい。水は、泥水であっても普通の水であってもよい。また、ケーシング１０の先端に止水用ビットを装着して、地下水の止水を図りながら削孔を行ってもよい。
【００２２】
地盤Ｇに対して所定深度まで削孔を行ない、ケーシング１０が地盤Ｇ中に埋設されると、次に、引張り部材１２をアンカー孔１２（ケーシング１０）内に挿入する（挿入ステップ）。なお、止水用ビットを装着して削孔を行っている場合には、引張り部材１２を用いて止水用ビットをケーシング１０の先端から脱落させる。また、このとき、地山側の最後尾のケーシングパイプ１（接続パイプ３）の貫通孔３３から閉塞部材３４を取り外し、貫通孔３３に対してケーシングパイプ１内に流体を供給することが可能な流体供給管（図示せず）を接続する。そして、流体供給管から流体をケーシングパイプ１内へ供給することで、ケーシングパイプ１の内周面に装着されたシール部材４を膨張させて引張り部材１２の外周面に圧接させ、ケーシング１０（当該ケーシングパイプ１）内を液密にシールする。これにより、止水用ビットを取り外す時に、ケーシング１０内を地下水が逆流してケーシング１０から噴出することを防止する。
【００２３】
そして、アンカー孔１２（ケーシング１０）内の引張り部材１２の周囲に、流動性を有していて、所定時間の経過によって硬化するグラウト材を注入する。グラウト材は、従来公知のものを用いることができる。最後尾（地上端側）のケーシングパイプ１の後端にグラウト圧送ポンプ（図示せず）を接続した後、止水用ビットの取り外し時に膨張させた最後尾のケーシングパイプ１（接続パイプ３）のシール部材４を収縮させ、グラウト圧送ポンプを駆動してケーシング１０内にグラウト材を加圧注入する。ケーシング１０を地盤Ｇから引き抜きながら、ケーシング１０内にグラウト材を加圧注入することで、グラウト材は複数本のケーシングパイプ１内を順次通過して地盤Ｇ中に注入され、グラウンドアンカーが徐々に造成される（施工ステップ）。
【００２４】
そして、ケーシング１０を徐々に引き抜いて、図３に示すように、最後尾のケーシングパイプ１の１本前のケーシングパイプ１（接続パイプ３）の貫通孔３３が地上に露出した所で、一旦、ケーシング１０の引き抜き及びグラウト材の加圧注入を停止し、最後尾のケーシングパイプ１の分離・回収作業を行う。
【００２５】
この最後尾のケーシングパイプ１を回収する際には、回収するケーシングパイプ１の１本前のケーシングパイプ１（接続パイプ３）の貫通孔３３から閉塞部材３４を取り外し、貫通孔３３に上記した流体供給管（図示せず）を接続する。そして、流体供給管から流体をケーシングパイプ１内へ供給することで、ケーシングパイプ１の内周面に装着されたシール部材４を膨張させて引張り部材１２の外周面に圧接させ、ケーシング１０（当該ケーシングパイプ１）内を液密にシールする。これにより、図４に示すように、ケーシングパイプ１の回収時に、ケーシング１０内をグラウト材が地下水圧により逆流してケーシング１０から噴出することを防止することができる。なお、シール部材４を膨張させるために供給される流体としては、空気等の気体や水等の液体を用いることができる。
【００２６】
この最後尾のケーシングパイプ１の回収後は、シール部材４を収縮させ、以下、同様に最後尾に位置するケーシングパイプ１の後端にグラウト圧送ポンプを接続して、ケーシング１０を徐々に引き抜きながら、グラウト圧送ポンプを介してケーシング１０内にグラウト材を加圧注入すれば、グラウト材は複数本のケーシングパイプ１内を通過して地盤Ｇ中に注入されていく。そして、最後尾のケーシング１の１本前のケーシングパイプ１（接続パイプ３）の貫通孔３３が再び地上に露出したら、ケーシング１０の引き抜き及びグラウト材の加圧注入を停止して、最後尾のケーシングパイプ１を回収すればよく、このとき、同様に、回収するケーシングパイプ１の１本前のケーシングパイプ１（接続パイプ３）のシール部材４を引張り部材１２の外周面に圧接させて地下水圧によるグラウト材の噴出を防止する。以後、再び最後尾のケーシングパイプ１の後端にグラウト圧送ポンプを接続して同じ作業を順次繰り返すことで、地盤Ｇ中にグラウンドアンカーが次第に造成される。そして、最後のケーシングパイプ１をアンカー孔１１から引き抜いて回収することで、グラウンドアンカーの施工作業が終了する。
【００２７】
このように、本実施形態によれば、図３及び図４に示すように、最後尾のケーシングパイプ１を回収する度に、当該ケーシングパイプ１の１本前のケーシングパイプ１（接続パイプ３）の貫通孔３３から内部に流体を注入するだけで、シール部材４によりケーシング１０内が液密にシールされる。よって、地下水位（被圧水も含む）以下でも良好にかつ簡便にケーシング１０内を閉塞することができ、ケーシングパイプ１の回収時に地下水圧によるグラウト材の噴出を確実に防止することができるので、グラウンドアンカーの施工を安全に行うことができる。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、ケーシングパイプ１が、パイプ本体２と接続パイプ３とで構成され、接続パイプ３に貫通孔３３及びシール部材４が設けられているが、パイプ本体２に貫通孔３３及びシール部材４を設け、パイプ本体２だけでケーシングパイプ１を構成するようにしてもよい。この場合には、パイプ本体２の管壁２０の一方端側に貫通孔３３が形成され、この貫通孔３３と対応する管壁２０の内周面の位置に凹部３５が形成される。
【００２９】
また、本実施形態では、シール部材４をケーシングパイプ１（接続パイプ３）の管壁の内周面に圧着リング５を用いて固定しているが、シール部材４の固定方法はこれに限られるものではなく、シール部材４はボルト等の締結手段でケーシングパイプ１（接続パイプ３）の管壁の内周面に固定してもよく、また接着剤等で固定するようにしてもよい。また、ケーシングパイプ１（接続パイプ３）の管壁に設けられた凹部３５は必ずしも必要ではない。
【００３０】
また、図５に示すような方法により、シール部材４を固定してもよい。図５に示す方法は、シール部材４が取り付けられたカートリッジ６をケーシングパイプ１（接続パイプ３）の管壁の内周面に着脱可能に固定できるようにすることで、使用による経年変化でシール部材４が痛んだ場合に、シール部材４をカートリッジ６ごと容易に交換可能にしたものである。カートリッジ６は、一対のフランジ部材６０と、一対のバンド６１とを備えている。フランジ部材６０は、円筒状の筒状部６２と、筒状部６２よりも外径が大きなフランジ部６３とを備えており、フランジ部６３の外周面にはＯリング６４を嵌め込むことが可能な凹溝６５が形成されている。Ｏリング６４により、フランジ部６３の外周面とケーシングパイプ１（接続パイプ３）の管壁の内周面との隙間が塞がれている。なお、フランジ部材６３は、金属や合成樹脂などにより形成されている。バンド６１は、フランジ部材６０の筒状部６２の外径よりも小さい内径を有しており、例えば金属や合成ゴム等の弾性力を有する材料からなる。シール部材４を両フランジ部材６０のフランジ部６３の間に配置し、拡径させた状態のバンド６１を筒状部６２の外周面に配置して、バンド６１が弾性力により縮径してシール部材４を筒状部６２に強く押し付けてかしめることで、シール部材４がカートリッジ６に固定される。このとき、筒状部６２の外周面に凹部６６を一周にわたって形成し、この凹部６６と対応する位置にバンド６１を配置することで、シール部材４をカートリッジ６により強固に固定できる。図５に示す方法によると、カートリッジ６をケーシングパイプ１（接続パイプ３）の管壁にＯリング６４を介して装着することで、シール部材４が貫通孔３３を覆うようにして装着され、貫通孔３３から流体を供給することで、シール部材４が膨張して引張り部材１２の外周面に圧接する。使用による経年変化でシール部材４が痛んだ場合には、カートリッジ６ごと新たなものに交換することで、メンテナンスを容易に行うことが可能である。なお、バンド６１は必ずしも弾性力（縮径）によりシール部材４を筒状部６２に固定するものに限られるものではなく、例えばホースバンドなどを筒状部６２の外周面に強固に巻き付けることによってもシール部材４を固定できる。
【００３１】
また、ケーシングパイプ１（接続パイプ３）の管壁３０に設けられた凹部３５は必ずしも必要ではない。
【００３２】
また、地盤Ｇ中にグラウト材を注入させる方法としては、その他、当該技術分野において公知の方法を用いて地盤Ｇ中にグラウト材を注入するようにしても構わない。
【符号の説明】
【００３３】
１    ケーシングパイプ
２    パイプ本体
３    接続パイプ
４    シール部材
５    圧着リング
１０  ケーシング
１１  アンカー孔
１２  引張り部材
２０  管壁
２１  第１連結雌部
２２  第１連結雄部
３０  管壁
３１  第２連結雌部
３２  第１連結雄部
２１  第１注入管
３３  貫通孔
３５  凹部
Ｇ    地盤
【要約】
【課題】グラウンドアンカーの施工時において、ケーシングパイプを回収する際に、地下水位（被圧水も含む）以下でも良好にかつ簡便にケーシング内を閉塞することを可能にする。
【解決手段】複数本の接続が可能であり、地盤Ｇ中にグラウンドアンカーを施工するための管状のケーシングパイプ１であって、管壁の一方端側に形成された貫通孔３３と、管壁の内周面に貫通孔３３を覆うようにして装着された可撓性を有する筒状のシール部材４と、を備えており、貫通孔３３より内部に気体又は液体が注入されることで、シール部材４が膨張して引張り部材１２の外周に圧接する。
【選択図】図３【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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