(57)【要約】【課題】施工後のグラウンドアンカーについて、アンカー体における平均的な作用荷重を計測できるとともに、これら作用荷重に基づいてアンカー体の健全度を評価することの可能な、アンカーテンドンおよびアンカーテンドンを用いたグラウンドアンカーの施工方法を提供する。【解決手段】  地中に形成した削孔に挿入されるとともに充填材に埋設されて、グラウンドアンカーを構成するアンカーテンドンであって、束状に配置される複数の緊張材と、該緊張材に対して並列に配置され、ひずみを検出する光ファイバセンサと、該光ファイバセンサを前記緊張材の挙動に連動させる複数の固定材と、を備え、前記固定材が、前記緊張材における前記グラウンドアンカーのアンカー体をなす範囲に、間隔を有して配置されるとともに、前記光ファイバセンサが、束状に配置された前記緊張材の内側に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に形成した削孔に挿入されるとともに充填材に埋設されて、グラウンドアンカーを構成するアンカーテンドンであって、
束状に配置される複数の緊張材と、
該緊張材に対して並列に配置され、ひずみを検出する光ファイバセンサと、
該光ファイバセンサを前記緊張材の挙動に連動させる複数の固定材と、を備え、
前記固定材が、前記緊張材における前記グラウンドアンカーのアンカー体をなす範囲に、間隔を有して配置されるとともに、
前記光ファイバセンサが、束状に配置された前記緊張材の内側に配置されることを特徴とするアンカーテンドン。
【請求項２】
請求項１に記載のアンカーテンドンにおいて、
間隔を有して配置した前記固定材の間に位置する前記光ファイバセンサに引張力を付与する撓み防止手段を備えることを特徴とするアンカーテンドン。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアンカーテンドンを用いたグラウンドアンカーの施工方法であって、
前記光ファイバセンサが内側に位置するよう複数の前記緊張材を束ねるとともに、
該緊張材における前記グラウンドアンカーの前記アンカー体をなす範囲に間隔を有して前記固定材を配置し、
該固定材を介して前記光ファイバセンサを前記緊張材に固定し、前記アンカーテンドンを組み立てる工程と、
該アンカーテンドンを前記削孔に挿入するとともに前記充填材を充填する工程と、
を備えることを特徴とするグラウンドアンカーの施工方法。
【請求項４】
請求項３に記載のグラウンドアンカーの施工方法において、
前記アンカーテンドンを組み立てる工程で、前記固定材を、前記緊張材における前記アンカー自由長部をなす範囲にも配置し、該固定材を介して前記光ファイバセンサを前記緊張材に固定することを特徴とするグラウンドアンカーの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラウンドアンカーを構成するアンカーテンドンおよびグラウンドアンカーの施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、斜面の安定を図る目的で採用されるグラウンドアンカー工は、性能の維持や地山の状態把握の観点から、施工後のグラウンドアンカーに対して様々な管理手法が実施されている。例えば、特許文献１では、既設のグラウンドアンカーにおいて現時点でどの程度の荷重を保持しているかを把握するべく、アンカー頭部にロードセルを設置して緊張力を作用させ荷重を計測している。
【０００３】
また、特許文献２では、複数の歪みセンサー部を備えた光ファイバーを、引張鋼材の長手方向に沿って設置している。具体的には、引張鋼材の外周面に光ファイバーを設置することにより、もしくは、引張鋼材を１本のＰＣ鋼より線にて構成し、当該ＰＣ鋼より線をなす複数の側線のうちの１本に対して直接光ファイバーを接着することにより、歪みセンサー部より得た計測値に基づいて引張鋼材の荷重分布を評価している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８９４５号公報
【特許文献２】特開２００１−３１８０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の方法によれば、アンカー頭部に作用する荷重の経時変化を捉えることができるものの、その変動がいずれの事象に起因するものか（例えば、地山の動き、緊張材とアンカー体内部との付着力の低下、アンカー体と定着地盤との低下等）まで把握することが困難である。
【０００６】
また、特許文献２の方法によれば、光ファイバーの歪みセンサー部より得た計測値に基づいて歪みの発生する位置や大きさを計測し、引張鋼材における緊張力の変動原因を推定することができる。しかし、光ファイバーを、引張鋼材の外周面に設置する態様では、引張鋼材を用いてグラウンドアンカーを施工した際に、光ファイバーをアンカー体の中央部に配置できず、アンカー体における平均的な作用力を計測することが困難となる。また、光ファイバーを、ＰＣ鋼より線をなす複数の側線のうちの１本に接着する態様では、光ファイバーが接着している１本の側線に対する計測結果に基づいて、ＰＣ鋼より線全体の荷重を把握することとなり、精度が劣る結果となりやすい。
【０００７】
さらに、ＰＣ鋼より線を複数束ねてアンカーテンドンを構成する態様において、複数のＰＣ鋼より線のうち代表する１本に、特許文献２のような光ファイバーを設置したＰＣ鋼より線を採用し計測を行った場合、さらに計測精度が劣りやすくなるだけでなく、光ファイバーを取り付けた１本のＰＣ鋼より線の側線に破損や破断が生じた際に、グラウンドアンカーそのものは耐力を有していても、全体が破損したかのような計測結果が算出される可能性が高く、信頼性の高い耐力評価を行うことが困難である。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、施工後のグラウンドアンカーについて、アンカー体における平均的な作用荷重を計測できるとともに、これら作用荷重に基づいてアンカー体の健全度を評価することの可能な、アンカーテンドンおよびアンカーテンドンを用いたグラウンドアンカーの施工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため本発明のアンカーテンドンは、地中に形成した削孔に挿入されるとともに充填材に埋設されて、グラウンドアンカーを構成するアンカーテンドンであって、束状に配置される複数の緊張材と、該緊張材に対して並列に配置され、ひずみを検出する光ファイバセンサと、該光ファイバセンサを前記緊張材の挙動に連動させる複数の固定材と、を備え、前記固定材が、前記緊張材における前記グラウンドアンカーのアンカー体をなす範囲に、間隔を有して配置されるとともに、前記光ファイバセンサが、束状に配置された前記緊張材の内側に配置されることを特徴とする。
【００１０】
本発明のアンカーテンドンは、間隔を有して配置した前記固定材の間に位置する前記光ファイバセンサに引張力を付与する撓み防止手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のグラウンドアンカーの施工方法は、本発明のアンカーテンドンを用いたグラウンドアンカーの施工方法であって、前記光ファイバセンサが内側に位置するよう複数の前記緊張材を束ねるとともに、該緊張材における前記グラウンドアンカーの前記アンカー体をなす範囲に間隔を有して前記固定材を配置し、該固定材を介して前記光ファイバセンサを前記緊張材に固定し、前記アンカーテンドンを組み立てる工程と、該アンカーテンドンを前記削孔に挿入するとともに前記充填材を充填する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明のグラウンドアンカーの施工方法は、前記アンカーテンドンを組み立てる工程で、前記固定材を、前記緊張材における前記アンカー自由長部をなす範囲にも配置し、該固定材を介して前記光ファイバセンサを前記緊張材に固定することを特徴とする。
【００１３】
上述する本発明のアンカーテンドンによれば、光ファイバセンサが前記アンカーテンドンの内側に配置されることから、当該アンカーテンドンを用いてグラウンドアンカーを施工すると、グラウンドアンカーを構成するアンカー体の略中央部に光ファイバセンサが位置する。これにより、施工後のグラウンドアンカーにおいて、アンカー体における平均的な作用荷重を、光ファイバセンサのひずみ計測結果に基づいて精度よく把握することが可能となる。したがって、光ファイバセンサのひずみ計測結果に基づいて、アンカー体の長さ方向における作用荷重の分布を計測すると、グラウンドアンカーについてより信頼性の高い健全性評価を実施することが可能となる。
【００１４】
また、光ファイバセンサが固定材を介して複数の緊張材に固定されることから、複数の緊張材のうちの代表する１本の緊張材に光ファイバセンサを固定する場合のように、計測結果が代表する１本の緊張材の変状に依存されない。このため、アンカーテンドンに緊張力を導入した際、アンカーテンドンを構成する複数の緊張材全体に作用している平均的な緊張力を、隣り合う固定材の間の範囲において精度よく計測することが可能となる。
【００１５】
また、光ファイバセンサに撓み防止手段を備えると、隣り合う固定材の間の範囲において光ファイバセンサを撓みのない状態で配置できることから、アンカー体における平均的な作用荷重の計測精度をより向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、束状に配置される複数の緊張材の内側に光ファイバセンサを配置してアンカーテンドンを組み立てグラウンドアンカーを施工すると、アンカー体の略中央部に光ファイバセンサが位置する。このため、施工後のグラウンドアンカーにおいて、アンカー体における平均的な作用荷重を、光ファイバセンサの計測結果から精度よく把握することが可能となるとともに、アンカー体について信頼性の高い健全性評価を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態におけるアンカーテンドンを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における緊張材および光ファイバセンサの詳細を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における緊張材と光ファイバセンサが固定材を介して連動する状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるするスペーサおよびセンタライザーに固定材の機能を付加した場合の詳細を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における撓み防止手段を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における撓み防止手段の他の事例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるグラウンドアンカーの施工方法を示す図である（その１）。
【図８】本発明の実施の形態におけるグラウンドアンカーの施工方法を示す図である（その２）。
【図９】本発明の実施の形態における施工後のグラウンドアンカーを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるアンカーテンドンに固化材を設置する位置の他の事例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、束状に配置される複数の緊張材の内側に光ファイバセンサを配置して組み立てたアンカーテンドンを用いてグラウンドアンカーを施工し、施工後のグラウンドアンカーにおけるアンカー体の略中央部に光ファイバセンサを配置することにより、当該光ファイバセンサのひずみ計測結果に基づいて、アンカー体における平均的な作用荷重を把握するものである。
【００１９】
本実施の形態では、ＫＴＢ永久アンカー工法（登録商標）の引張型に用いるアンボンドタイプのアンカーテンドンを事例に挙げて、以下に、アンカーテンドンおよびグラウンドアンカーの施工方法を説明するが、必ずしもこれに限定されるものではなく、複数の緊張材を備えるアンカーテンドンであれば、いずれのアンカー工法に用いるものであってもよい。
【００２０】
アンカーテンドン１は、図１（ａ）（ｂ）で示すように、アンボンド加工を施した複数の緊張材２、光ファイバセンサ３、及び光ファイバセンサ３を緊張材２に固定する固定材４、およびＦＢＧ温度センサ５を備えてなり、地中に形成した削孔Ｈに挿入されるとともに、図９で示すように充填材Ｃに埋設されて、グラウンドアンカー１００を構成するものである。
【００２１】
緊張材２は、アンボンド加工を施した、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼棒、連続繊維補強材等、引張力を伝達する部材であればいずれを採用してもよいが、本実施の形態では、図２（ａ）で示すような、アンボンドＰＣ鋼より線を採用している。アンボンドＰＣ鋼より線は、一般に、ＰＣ鋼線よりなる１本の芯線２１を中心にしてその周囲に、同じくＰＣ鋼線よりなる側線を複数配置するとともにより合わせて１本のＰＣ鋼より線とし、これらをポリエチレン等の材料よりなるＰＣ鋼より線被覆材２３で覆うとともに、ＰＣ鋼より線被覆材２３の内方にグリース等の潤滑剤２４を充填することにより形成されている。
【００２２】
これら緊張材２は、図１（ｂ）で示すように、複数が所定の間隔を設けつつ束状をなして配置されている。また、図９で示すようなグラウンドアンカー１００を施工する際には、緊張材２におけるアンカー自由長部１０１をなす範囲はＰＣ鋼より線被覆材２３を設けた状態とし、アンカー体１０２をなす範囲はＰＣ鋼より線被覆材２３を取り除いた状態となっている。
【００２３】
光ファイバセンサ３は、図１（ａ）（ｂ）で示すように、束状に配置された複数の緊張材２にて囲まれるようにしてこれらの内側であって略中央に配置され、緊張材２の全長にわたって沿うように並列に延在している。その構造は、図２（ｂ）で示すように、コア３１と、グラッド３２と、光ファイバ被覆材３３とを備えた一般に広く用いられているものと同様の構造を有するが、本実施の形態では、光ファイバ被覆材３３に粗面が形成されている。
【００２４】
光ファイバ被覆材３３の外周面に形成される粗面は、アンカーテンドン１を削孔Ｈに挿入して充填材Ｃに埋設した際に、充填材Ｃとの付着力を高めるために設けるものであり、珪砂等の粒状材を吹き付けてもよいし、光ファイバ被覆材３３の外周面を凹凸面に成形するものであってもよい。また、コア３１には、ひずみの変化を検出するひずみセンサ（図示せず）が長手方向に複数備えられており、光ファイバセンサ３に生じたひずみ及び光ファイバセンサ３に生じた長手方向のひずみ分布を計測することができる。
【００２５】
本実施の形態では、コア３１に対して部分的に光学的な加工を施して複数のＦＢＧ素子を直列配置し、このＦＢＧ素子をひずみセンサとして採用することとし、ＦＢＧ方式にてひずみ計測を行う。このため、アンカーテンドン１を削孔Ｈに挿入した際に、光ファイバセンサ３の地表側の端部には、図９で示すように、ＦＢＧ計測器１１０が接続されている。なお、ＦＢＧ計測器１１０は少なくとも、コア３１に加工したＦＢＧ素子に光を入射させる光源１１１と、ＦＢＧ素子で反射された光を受光する受光器１１２と、光源の出射波長および受光器の出力値に基づいて光ファイバセンサ３のひずみを計測するデータ解析回路１１３と、を備える。
【００２６】
また、ＦＢＧ素子を利用した光ファイバセンサ３は、ひずみだけでなく温度にも反応することが知られている。このため、本実施の形態では、ＦＢＧ温度センサ５を光ファイバセンサ３に対して緊密に接触させて取り付けるとともにＦＢＧ計測器１１０に接続し、温度の影響を補償した状態でひずみの大きさを正確に求める態様としている。なお、光ファイバセンサ３におけるひずみを計測する手段は、必ずしも上記のようなＦＢＧ方式に限定されるものではなく、ＢＯＴＤＲ方式やＢＯＣＤＡ方式等、ひずみを計測できるものであれば、いずれの方式を採用してもよい。
【００２７】
このような光ファイバセンサ３をアンカーテンドン１の内側に配置すると、アンカーテンドン１を用いてグラウンドアンカー１００を施工した際に、グラウンドアンカー１００を構成するアンカー体１０２の略中央部に光ファイバセンサ３が配置される。これにより、施工後のグラウンドアンカー１００において光ファイバセンサの計測結果に基づいて、アンカー体１０２における平均的な作用荷重を精度よく把握することが可能となる。また、光ファイバセンサ３のひずみ計測結果に基づいて、アンカー体１０２の長さ方向における作用荷重の分布を計測すると、グラウンドアンカー１についてより信頼性の高い健全性評価を実施することも可能となる。
【００２８】
また、固定材４は、図３で示すように、緊張材２に対して光ファイバセンサ３を撓みがない状態で沿わせるとともに、緊張材２に緊張力が導入されて伸びΔμを示した際には、光ファイバセンサ３も連動して伸びΔμを示すよう、光ファイバセンサ３を緊張材２に固定するものである。本実施の形態では、複数の緊張材２を所定の間隔で配置するために用いるスペーサ６を、緊張材２のアンカー体１０２をなす範囲に長手方向に間隔を有して対をなして配置し、これに固定材４としての機能を付加している。
【００２９】
固定材４として機能するスペーサ６は、図１（ｂ）で示すように、地中に形成した削孔Ｈの口径より小さい円盤状の外形を有し、その周縁には緊張材２を収納するための浅い切欠き６１がスペーサ６の周縁にそって複数設けられている。また、スペーサ６の中央部近傍まで達する大きさに形成された深い切欠き６２には、光ファイバセンサ３およびＦＢＧ温度センサ５が収納されている。なお、光ファイバセンサ３およびＦＢＧ温度センサ５を収納する部位の形状は、必ずしも深い切欠き６２に限定されものではなく、例えば、固定材４の略中央に貫通孔を設け、この貫通孔に光ファイバセンサ３およびＦＢＧ温度センサ５を貫通させる等、いずれの形状に成形してもよい。
【００３０】
このようにして、固定材４に収納される光ファイバセンサ３およびＦＢＧ温度センサ５と、緊張材２は、一対の固定材４のうちの一方側において、図１（ｂ）で示すように、浅い切欠き６１に収納された緊張材２が結束バンド６３により締結され、深い切欠き６２に収納された光ファイバセンサ３およびＦＢＧ温度センサ５が水工パテ等の接着剤６４により接着固定される。しかし、一対の固定材４のうちの他方側では、浅い切欠き６１に収納された緊張材２が結束バンド６３により締結されるものの、深い切欠き６２に収納された光ファイバセンサ３およびＦＢＧ温度センサ５は、図３で示すように、固定されるのではなく係止部６５を介して係止される。
【００３１】
係止部６５は、光ファイバセンサ３の外周面に形成された、光ファイバセンサ３を収納する深い切欠き６２より大きい断面を有する膨出部であり、水工パテを固化させたものや市販のクリップ等いずれにより形成したものでもよい。これら係止部６５は、光ファイバセンサ３およびＦＢＧ温度センサ５を収納する部位の形状が、深い切欠き６２である場合には、あらかじめ光ファイバセンサ３に設けておけばよく、貫通孔の場合には、光ファイバセンサ３およびＦＢＧ温度センサ５を貫通させた後、成形するとよい。
【００３２】
これにより、光ファイバセンサ３およびＦＢＧ温度センサ５は、複数の緊張材２の内側において、対をなす固定材４の間の範囲に撓みのない状態で複数の緊張材２に固定される態様となる。なお、本実施の形態では、複数の緊張材２各々に変形（延び、破断や損傷等）が生じた際に、その影響が光ファイバセンサ３に対して均等に伝達されるよう、光ファイバセンサ３と複数の緊張材２各々との距離がほぼ同一となるように、浅い切欠き６１及び深い切欠き６２の形状および深さを成形している。
【００３３】
このように、スペーサ６を兼用する固定材４を介して複数の緊張材２に光ファイバセンサ３を固定すると、複数の緊張材２のうちの代表する１本の緊張材２に光ファイバセンサ３を固定する場合のように、計測結果が代表する１本の緊張材２の変状に依存されない。このため、アンカーテンドン１に緊張力を導入した際、アンカーテンドン１を構成する複数の緊張材２全体に作用している平均的な緊張力を、隣り合う固定材４の間の範囲において精度よく計測することが可能となる。
【００３４】
ところで、一対の固定材４の間に位置する光ファイバセンサ３を緊張材２に対して撓みのない状態で沿わせるに際し、光ファイバセンサ３に引張力を作用させることの可能な撓み防止手段８を、光ファイバセンサ３に対して設けてもよい。撓み防止手段８は、対をなして配置した固定材４のいずれか一方側の近傍に設ければよく、本実施の形態では、図５（ａ）で示すように、光ファイバセンサ３を貫通させた圧縮コイルばねを採用し、その一端を光ファイバセンサ３に固定し、他端をスペーサ６を兼用する固定材４に当接させている。
【００３５】
このとき、図４（ｂ）で示すように、撓み防止手段８が当接しているスペーサ６を兼用する固定材４の深い切欠き６２に対しては、光ファイバセンサ３を貫通させるのみとし固定しない。一方、図１（ｂ）で示すように、撓み防止手段８が当接されていないスペーサ６を兼用する固定材４の深い切欠き６２に対しては、光ファイバセンサ３を接着剤６４を用いて接着固定する。なお、撓み防止手段８は、図５（ａ）で示すような、アンカーテンドン１の基端側に配置してもよいし、図５（ｂ）で示すような先端側に配置してもよい。また、撓み防止手段８を対をなす固定材４の内側に配置しても外側に配置してもよい。
【００３６】
こうして、光ファイバセンサ３に撓み防止手段８を備えると、グラウンドアンカー１００を施工するべくアンカーテンドン１を組み立てる際に、対をなす固定材４をアンカー体１０２をなす範囲における両端部近傍に配置しておくことにより、アンカー体１０２の全長に光ファイバセンサ３を撓みのない状態で配置でき、アンカー体１０２における平均的な作用荷重の計測精度をより向上させることが可能となる。
【００３７】
なお、撓み防止手段８は、必ずしも圧縮コイルばねでなくてもよく、その他の付勢部材等、対をなす固定材４の間に位置する光ファイバセンサ３に、撓みが生じない程度の引張力を付与できる構造であれば、いずれを採用してもよい。
【００３８】
例えば、図６で示すように、光ファイバセンサ３を収納する深い切欠き６２より大きい断面を有する膨出部を、光ファイバセンサ３に形成し、これを撓み防止手段８として用いてもよい。この膨出部は、前出の係止部６５と同様にいずれの材料にて成形してもよく、光ファイバ被覆材３３周りに水工パテを固化させてもよいし、光ファイバセンサ３にクリップを設置してもよい。
【００３９】
これら膨出部を撓み防止手段８とする場合には、一対の固定材４のうち、緊張材２と光ファイバセンサ３の両者に固定された固定材４と膨出部よりなる撓み防止手段８との距離が、一対の固定材４の間隔より短くなる位置に膨出部を固着する。これにより、膨出部８を、緊張材２にのみ固定されている固定材４の外面に当接させることにより、一対の固定材４の間に位置する光ファイバセンサ３に対して引張力を付与することができ、撓みを防止することができる。また、これら膨出部よりなる撓み防止手段８を光ファイバセンサ３の長手方向に複数設けると、膨出部を適宜選択することにより、光ファイバセンサ３に作用させる引張力を調整することも可能となる。
【００４０】
上記のとおり、固定材４を介して固定された複数の緊張材２と光ファイバセンサ３は、図１（ａ）で示すように、その先端にパイロットキャップ９が設置されてアンカーテンドン１を構成する。パイロットキャップ９は、アンカーテンドン１を削孔Ｈにスムーズに挿入するための部材であり、従来よりアンカーテンドン１の先端に取り付けられているものを採用すればよい。
【００４１】
このような構成のアンカーテンドン１を用いたグラウンドアンカー１００の施工手順を、以下に示す。なお、本実施の形態では、アンカーテンドン１を構成する固定材４として、スペーサ６を兼用させている場合を事例に説明する。
【００４２】
図７（ａ）で示すように、地盤中に削孔Ｈを形成する一方で、上述したとおり、束状に配置した複数の緊張材２の内側に光ファイバセンサ３を配置するとともに、これら複数の緊張材２と光ファイバセンサ３とを固定材４を兼ねるスペーサ６により固定するようにして、アンカーテンドン１を組み立てる。なお、先にも述べたように、複数の緊張材２は、アンカー自由長部１０１をなす範囲のみがアンボンドな状態となるよう、アンカー体１０２をなす範囲についてＰＣ鋼より線被覆材２３を取り除いておく。
【００４３】
次に、図７（ｂ）で示すように、この削孔にアンカーテンドン１をパイロットキャップ９の先導により挿入するが、本実施の形態では、アンカーテンドン１にセンタライザー７を取り付けて、アンカーテンドン１の軸心を削孔Ｈの軸心に一致させている。
【００４４】
この後、図８（ａ）で示すように、削孔Ｈにモルタル等の充填材Ｃを充填して硬化させ、アンカーテンドン１を埋設する。これにより、アンカーテンドン１における緊張材２のＰＣ鋼より線被覆材２３を取り除いた範囲に、アンカー体１０２が形成される。なお、充填材Ｃは、地中に削孔Ｈを形成した後、アンカーテンドン１を挿入する前に、削孔に充填してもよい。
【００４５】
また、光ファイバセンサ３は、緊張材２におけるアンカー体１０２をなす範囲において固定材４により撓みのない状態が保持されている。しかし、アンカー自由長部１０１をなす範囲において、光ファイバセンサ３は緊張材２に対して固定されていない。このため、充填材Ｃが硬化した後のアンカー自由頂部１０１をなす範囲においても、光ファイバセンサ３に撓みのない状態を保持できるよう、光ファイバセンサ３には、充填材Ｃが硬化するまで所定の引張力を作用させておく。
【００４６】
硬化した充填材Ｃに所定強度が確認された後、図８（ｂ）で示すように、アンカー頭部に油圧ジャッキＪを据え付けるとともに、油圧ジャッキＪを介してアンカーテンドン１に緊張力を導入する。所定の緊張力を導入したところで、図９で示すように、油圧ジャッキＪに代えてアンカーヘッド１０３を装着し、アンカー頭部に緊張材２を定着させる。
【００４７】
最後に、アンカーヘッド１０３及び緊張材２の露出部を覆うアンカーキャップ１０４を装着し、グラウンドアンカー１００の施工が終了する。この後、施工後のグラウンドアンカー１００を管理するべく、光ファイバセンサ３及びＦＢＧ温度センサ５をアンカーキャップ１０４より露出させて、先に説明したＦＢＧ計測器１１０に接続させる。
【００４８】
なお、ＦＢＧ計測器１１０に接続は、アンカーテンドンに１に緊張力を導入する前に行ってもよい。光ファイバセンサ３は、アンカー体１０２において固定材４により緊張材２に対して固定されていることから、アンカーテンドンに１に緊張力を導入すると、先に図３で説明したように、緊張材２と同量の伸び量Δμを生じる。したがって、グラウンドアンカー１００の施工時における対をなす固定材４の範囲における複数の緊張材２の平均的な緊張力を、光ファイバセンサ３のひずみ計測結果に基づいて、計測することが可能となる。
【００４９】
上記のとおり、束状に配置される複数の緊張材２の内側に光ファイバセンサ３を配置してアンカーテンドン１を組み立て、これを用いてグラウンドアンカー１００を施工すると、アンカー体１０２の略中央部に光ファイバセンサ３が位置する。このため、施工後のグラウンドアンカー１００について、アンカー体１における平均的な作用荷重を、光ファイバセンサ３の計測結果から精度よく把握することが可能となるとともに、アンカー体１について信頼性の高い健全性評価を実施することが可能となる。
【００５０】
また、光ファイバセンサ３のひずみ計測結果を、常時モニタリングしデータ収集を継続的に行うことも容易であり、長期にわたってグラウンドアンカー１００の維持管理を行うとともに、地山の状況を常時把握することも可能となる。
【００５１】
本発明のアンカーテンドン１およびアンカーテンドンを用いたグラウンドアンカー１００の施工方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【００５２】
例えば、本実施の形態では、固定材４を緊張材２おけるグラウンドアンカー１００のアンカー体１０２をなす範囲にのみ配置したが、必ずしもこれに限定されるものでなく、図１０で示すように、固定材４を、アンカー自由長部１０１をなす範囲にも設けてもよい。こうすると、光ファイバセンサ３を緊張材２の全長にわたって、撓みのない状態で固定したアンカーテンドン１を組み立てることが可能となる。なお、アンカー自由長部１０１をなす範囲に設ける固定材４は、アンカーテンドン１を削孔Ｈに配置した際に、削孔Ｈの孔口に近接する位置に配置されるよう設置するとよい。
【００５３】
また、上記のアンカー自由長部１０１をなす範囲に設置する固定材４に対して、前述した撓み防止手段８を設けてもよく、この場合には、アンカー体１０２をなす範囲に設置した対をなす固定材４のうち、撓み防止手段８を設置した固定材４を削孔Ｈの孔底側に配置するとよい。こうすると、図１０で示すように、固定材４を合計で３個用いるのみで光ファイバセンサ３の全長にわたって、撓みが生じない程度の引張力を付与することができる。
【００５４】
さらに、本実施の形態では、アンカー体１０２をなす範囲に、固定材４を一対だけ設置したが、その数量は必ずしもこれに限定されるものではなく、所定の間隔を有して配置すれば２個以上設置してもよい。
【００５５】
また、光ファイバセンサ３を緊張材２に固定するための固定材４は、必ずしもスペーサ６に兼用させるものでなくともよく、例えば、図１（ａ）で示すような、アンカーテンドン１を削孔Ｈの中心に据え付けるために用いるセンタライザー７に兼用させる構成としてもよいし、水工パテ等種々の材料を用いて、固定材４を別途製作してもよい。
【００５６】
センタライザー７に固定材４としての機能を付加する場合には、図４（ａ）で示すように、センタライザー７の拡径部７１ではなく、アンカーテンドン１を把持する把持端部７２に、スペーサ６と同様の緊張材２を収納する浅い切欠き７２１と光ファイバセンサ３を収納する深い切欠き７２２を形成するとよい。
【００５７】
加えて、本実施の形態では光ファイバ被覆材３３の外周面に粗面を形成し、削孔Ｈに充填される充填材Ｃとの付着力を高める構成としたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、光ファイバ被覆材３３の外周面を平滑面に形成してもよい。こうすると、施工後のグラウンドアンカー１００において、光ファイバセンサ３は充填材Ｃが固化して形成されたアンカー体１０２に対して、固定材４の設置位置にて固定されるものの、その外周面は絶縁された状態となる。これにより、光ファイバセンサ３は、アンカー体１０２に局所的なひび割れが生じた場合にもこれをひずみとして計測することなく、隣り合う固定材４間における平均的なひずみを計測することが可能となる。
【００５８】
なお、光ファイバセンサ３の外周面とアンカー体１０２とを絶縁させる構成は、光ファイバ被覆材３３の外周面を平滑面とする構成に限定されるものではなく、例えば、光ファイバーセンサ３をパイプ内に挿入する、もしくは光ファイバーセンサ３をビニールテープ等で被覆する等、光ファイバセンサ３の外周面にいずれの絶縁層を設ける構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１        アンカーテンドン
２        緊張材
２１      芯線
２２      側線
２３      ＰＣ鋼より線被覆材
２４      潤滑材
３        光ファイバセンサ
３１      コア
３２      グラッド
３３      光ファイバ被覆材
４        固定材
５        温度センサ
６        スペーサ
６１      浅い切欠き
６２      深い切欠き
６３      結束バンド
６４      接着剤
６５      係止部
７        センタライザー
７１      拡径部
７２      把持端部
７２１    浅い切欠き
７２２    深い切欠き
８        撓み防止手段
９        パイロットキャップ
１００    グラウンドアンカー
１０１    アンカー自由長部
１０２    アンカー体
１０３    アンカーヘッド
１１０    ＦＢＧ計測器
１１１    光源
１１２    受光器
１１３    データ解析回路
Ｈ        削孔
Ｃ        充填材
Ｊ        油圧ジャッキ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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