(57)【要約】【課題】本発明は、土留め壁を補強し、その土留め壁をシールド掘削機で直接的に切削する場合であっても、シールド掘削機にテンドンに起因した作業不良が起こることがないグラウンドアンカー、並びに、グラウンドアンカー工法を提供することを課題とする。【解決手段】グラウンドアンカーは、土留め壁と地盤に跨って配されて、土留め壁の安定化を図るものであり、主たる構成たるテンドングリップ及びテンドンと、補助的構成たる自由長部シース５を有する。テンドングリップは、グリップ本体１５を有し、当該グリップ本体１５には貫通孔が設けられている。テンドン及び管部材７は、グリップ本体１５の貫通孔内に共に配されて、膨張材Ｇによって、一体接合されている。そして、自由長部シース５は、管部材７によって、その内部空間が外部と連通している。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物と地盤に跨って配されて、当該構造物を安定化させるグラウンドアンカーであって、
構造物側に配されて一部又は全部が外部に露出する引張側部材と、構造物と地盤とに跨るように配される引張力伝達部材と、空間形成部材を有し、
引張側部材は、貫通孔を有し、
引張力伝達部材は、長尺状を呈しており、その長手方向一方の端部側が引張側部材に一体的に接合され、さらに長手方向中途の位置には、外力によって引張力が発生する自由長部が設けられており、
空間形成部材は、引張力伝達部材の自由長部の一部又は全部を覆う空間を有し、当該空間は、前記引張側部材の貫通孔を直接的又は間接的に介して、外部と連通するものであることを特徴とするグラウンドアンカー。
【請求項２】
管部材を有し、当該管部材は、前記貫通孔に挿通されるものであり、その一方の端部を外部に露出させると共に、他方の端部を空間形成部材の空間内に露出させた配置となっていることを特徴とする請求項１に記載のグラウンドアンカー。
【請求項３】
引張力伝達部材は、前記管部材と共に、前記引張側部材の貫通孔に挿通されていることを特徴とする請求項２に記載のグラウンドアンカー。
【請求項４】
引張力伝達部材は、複数の長尺部材によって構成されており、当該複数の長尺部材は、前記管部材の周囲を覆う配置となっていることを特徴とする請求項３に記載のグラウンドアンカー。
【請求項５】
変形可能な袋体を有し、当該袋体は、引張力伝達部材の前記長手方向他方の端部から当該引張力伝達部材と引張側部材との接合部近傍までを覆うようにして配されており、当該引張力伝達部材は、当該袋体内部に注入された固化材によって地盤に固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のグラウンドアンカー。
【請求項６】
引張側部材は、長繊維により補強された樹脂成形体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のグラウンドアンカー。
【請求項７】
引張側部材と引張力伝達部材を直列状に接合したグラウンドアンカーをアンカー用の穴に挿入した後、当該穴内にグラウンドアンカーと穴の壁面との間から固化材を注入して、引張力伝達部材の定着長部を穴内に固定する工程と、引張側部材に外力を掛け引張力伝達部材の自由長部に引張力を発生させる工程と、引張側部材に予め設けられた貫通孔を直接的又は間接的に利用して、自由長部の一部又は全部を覆う空間内に固化材を注入し、引張力が発生した自由長部を固める工程よりなることを特徴とするグラウンドアンカー工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物を引張り力を利用して安定化させるグラウンドアンカーに関するものである。また、本発明は、前記アンカーを用いたグラウンドアンカー工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地下鉄や鉄道、共同溝、並びに、下水道等のトンネル工事として、シールド掘削機を利用したシールド工法が多用されている。
このシールド工法は、最初に、開切工法によって縦穴たる立坑（発進立坑）を形成し、この発進立坑から地下にシールド掘削機を運び込み、そのシールド掘削機で、発進立坑の掘削側面を掘削して、横方向に発進し、目的地点たる終点まで掘削してトンネル形成を可能にした工法である。なお、このようなシールド工法においては、目的地点たる終点に、前記した発進立坑と同様の縦穴（到達立坑）が形成され、その到達立坑にシールド掘削機を到達させる。
【０００３】
ところで、開切工法によって形成された発進立坑や到達立坑（以下、総称して立坑ともいう）の側面には、土圧や水圧（以下、土圧等という）による当該壁面の崩壊や、当該壁面からの地下水流出を防止するため、鉄筋コンクリートや、溝矢板、あるいは、Ｈ形鋼等を用いた仮壁たる土留め壁が構築される。また、場合によっては、周辺地盤の地盤改良等の対策も講じられる。
【０００４】
このように、シールド工法の立坑においては、土圧等に対抗して空間を保持するための土留め壁が設けられる。また、こうして形成された土留め壁には、通常、シールド掘削機が発進・到達する際に開口を形成しなければならない（所謂鏡切り）。そして、従来より、このような土留め壁の鏡切りの作業に対しては、重機や人力による手段がとられている。一方で、土留め壁は、前記したように、土圧等に対抗するように設けられるものであるため、開口等を設けると、土圧等に対する対抗力を低下させるおそれがある。
このような事情により、工事現場においては、作業時の安全性への不安や、工期の長期化、並びに、施工費の増大等を招いてしまっていた。
【０００５】
そこで、近年においては、立坑の土留め壁に、繊維で補強された樹脂成形体（例えば、ＦＲＰ（Fiber reinforced plastics）等）により構成された部材を組み込み、この樹脂成形体の部分（切削可能化領域）をシールド掘削機で直接的に切削するシールド工法（略称  ＳＥＷ工法：Shield Earth Retaining Wall System）が実施されている。
例えば、特許文献１にその技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２８２１５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のＳＥＷ工法においては、切削可能化領域を備えた土留め壁を、所定以上の土圧等が発生する環境下に採用することが困難であった。すなわち、地上から一定以上深い大深度の環境においては、土留め壁に掛かる土圧等が過剰に大きくなり、その土留め壁の一部たる切削可能領域の撓み量が著しく増大するため、施工性の低下や、安全上の問題が懸念されていた。
また、切削可能領域を所定以上の大きさ（大断面化）にするような場合においても、同様の問題が懸念されていた。
【０００８】
そこで、このような厳しい環境下においてもＳＥＷ工法の採用を可能にするべく、切削可能領域に用いる発泡樹脂成形体の厚みを増大し、当該切削可能領域の曲げ強度を直接的に強化する方策（以下、部材厚増大策という）が勘案される。しかしながら、この部材厚増大策を採用した場合、発泡樹脂成形体の材料費が大幅に増大し、不経済となってしまう懸念があった。
【０００９】
そこで、他の策として、本発明者は、切削可能領域の曲げ強度を、アンカーを用いて間接的に補強する方策（以下、アンカー補強策という）を勘案した。具体的には、このアンカー補強策は、公知のグラウンドアンカー工法を利用したものであり、長尺状のテンドンに発生させた引張力によって切削可能領域を補強するものである。そして、このアンカー補強策では、アンカーを構成するテンドンやその他の部材に切削可能な素材（例えば、繊維が配合された樹脂等）を採用し、シールド掘削機による切削可能領域の切削と共に、アンカーの切削を可能としている。これにより、従来のＳＥＷ工法よりも高い施工性を確保しつつ、前記した部材厚増大策よりも材料費の抑制が可能となった。
【００１０】
ところが、この改善した前記策を採用した場合、掘削時に作業不良を起こしてしまうおそれがあった。
【００１１】
一般的に、グラウンドアンカー工法は、安定化を図る構造物と、地盤とに跨るようにテンドンを配し、その状態でテンドンに引張力を発生させ、前記構造物と地盤とを一体的にするものである。より具体的には、テンドンは、地盤に配された一部がグラウト材等によって固定され（定着長部という）、それ以外の部分はグラウト材等によって固定されないフリーな状態（自由長部という）にされる。そして、このように設置されたテンドンを、構造物側から人為的に引っ張り、自由長部に引張力を付与して、アンカー機能を発揮させている。つまり、グラウンドアンカー工法においては、テンドンに自由長部を持たすことは重要である。
【００１２】
そして、前記した切削可能領域に用いるアンカー補強策においても、それと同様の方法が用いられており、テンドンの自由長部に引張力を発生させ、その引張力によって、切削可能領域の曲げ強度の補強が図られている。
【００１３】
ところが、シールド掘削機で切削可能領域を切削する際においては、テンドンに設けた自由長部がシールド掘削機の切羽に絡まる可能性があり、その絡まりによってシールド掘削機が作業不良を起こしてしまう懸念を抱えていた。
【００１４】
そこで、本発明では、土留め壁を補強し、その土留め壁をシールド掘削機で直接的に切削する場合であっても、シールド掘削機にテンドンに起因した作業不良が起こることがないグラウンドアンカー、並びに、グラウンドアンカー工法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するべく提供される請求項１に記載の発明は、構造物と地盤に跨って配されて、当該構造物を安定化させるグラウンドアンカーであって、構造物側に配されて一部又は全部が外部に露出する引張側部材と、構造物と地盤とに跨るように配される引張力伝達部材と、空間形成部材を有し、引張側部材は、貫通孔を有し、引張力伝達部材は、長尺状を呈しており、その長手方向一方の端部側が引張側部材に一体的に接合され、さらに長手方向中途の位置には、外力によって引張力が発生する自由長部が設けられており、空間形成部材は、引張力伝達部材の自由長部の一部又は全部を覆う空間を有し、当該空間は、前記引張側部材の貫通孔を直接的又は間接的に介して、外部と連通するものであることを特徴とするグラウンドアンカーである。
なお、ここでいう「貫通孔を直接的又は間接的に介して、外部と連通」とは、貫通孔が空間と外部とを連通した状態にしているという意味と、貫通孔に配された何らかの部材の孔が空間と外部とを連通した状態にしているという意味の双方を含んだ概念である。
【００１６】
先にも説明したように、グラウンドアンカーは、地盤に配された引張力伝達部材の一部がグラウト材等の固化材によって固定（定着長部）され、それ以外の部分がこの固化材で固定しないフリーな状態（自由長部）にされる。そして、このように設置されたグラウンドアンカーを、引張側部材を介して、構造物側から人為的に引っ張り、自由長部に引張力を付与して、アンカー機能を発揮させている。つまり、自由長部に引張力を付与するグラウンドアンカーでは、引張力伝達部材に自由長部を持たすことは重要であり、これがなければ本来のアンカーとしての機能を果たし得ない。
一方で、トンネルを工事するＳＥＷ工法において、土留め壁の切削可能領域をグラウンドアンカーで補強し、その切削可能領域をシールド掘削機で切削する場合に、自由長部が切羽に絡まるおそれがあった。すなわち、自由長部は、軸線方向に交差する方向の外力に抗する剛性が過度に小さいあるいは殆ど持たないため（例えばワイヤーのようなもの）、シールド掘削機の切羽の回転に巻き込まれる可能性がった。それに伴い、トンネル工事の施工性を著しく低下させてしまうおそれがあった。
【００１７】
そこで、本発明のグラウンドアンカーでは、引張力伝達部材の自由長部に引張力を付与した後に、シールド掘削機の切羽の回転によって切削しても、当該切羽に絡みつかないように、グラウト材等の固化材によって固める構成となっている。すなわち、本発明は、構造物側に配されて外部に露出する引張側部材に貫通孔を設け、また引張力伝達部材には自由長部の一部又は全部を覆う空間を設け、その貫通孔を直接的又は間接的に介して、前記空間と外部を連通させた構成にしている。そして、本発明では、直接的又は間接的に関わらず貫通孔を利用して、自由長部に引張力が付与された後において、容易に空間内にグラウト材等の固化材を注入することを可能にしている。つまり、本発明のグラウンドアンカーでは、自由長部に引張力を発生させてアンカー機能を発揮させた状態で、自由長部を固めることを可能にしている。
その結果、本発明のグラウンドアンカーは、ＳＥＷ工法の土留め壁に採用する場合であっても、シールド掘削機の切羽に引張力伝達部材の自由長部が絡まるといった不具合を引き起こすおそれがない。
【００１８】
また、本発明では、シールド掘削機で切削する際に、空間形成部材内に固化材を注入するための孔等を形成する必要がないため、高い施工性を確保することができる。また同様に、引張力伝達部材に引張力を付与する際に使用される受圧板等に、固化材を注入するための孔等を改めて形成する必要がないため、孔等の形成に起因した受圧板等の強度の低下が防止でき、グラウンドアンカーの高い信頼性を確保できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、管部材を有し、当該管部材は、前記貫通孔に挿通されるものであり、その一方の端部を外部に露出させると共に、他方の端部を空間形成部材の空間内に露出させた配置となっていることを特徴とする請求項１に記載のグラウンドアンカーである。
【００２０】
かかる構成によれば、管部材を、空間形成部材の空間の内外を連通するように、引張力伝達部材に設けられた貫通孔に配したため、より効率的に、空間の奧まで固化材を注入することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、引張力伝達部材は、前記管部材と共に、前記引張側部材の貫通孔に挿通されていることを特徴とする請求項２に記載のグラウンドアンカーである。
かかる構成によれば、引張側部材の貫通孔に、引張力伝達部材と管部材とを挿通した配置にしたため、それら３部材を合理的に接合することができる。例えば、引張側部材の貫通孔に、引張力伝達部材と管部材とを配した状態で、貫通孔内に何らかの接着材（例えば膨張モルタル等）を注入すれば、それら３部材を容易に一体化することができる。
【００２２】
本発明のグラウンドアンカーは、引張力伝達部材は、複数の長尺部材によって構成されており、当該複数の長尺部材は、前記管部材の周囲を覆う配置となっていることが推奨される。（請求項４）
【００２３】
請求項５に記載の発明は、変形可能な袋体を有し、当該袋体は、引張力伝達部材の前記長手方向他方の端部から当該引張力伝達部材と引張側部材との接合部近傍までを覆うようにして配されており、当該引張力伝達部材は、当該袋体内部に注入された固化材によって地盤に固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のグラウンドアンカーである。
【００２４】
かかる構成によれば、引張力伝達部材の所定の領域を袋体で覆い、当該袋体の内部に固化材を注入して、当該引張力伝達部材を地盤に対して固定するため、地盤側に流出する固化材を抑制することが可能である。すなわち、本発明によれば、固化材を用いて、引張力伝達部材を地盤に固定したとしても、周辺環境に及ぼし得る悪影響が殆どない。
【００２５】
従来、グラウンドアンカーに用いられる引張側部材は、周知の通り、金属製のものが多用されている。ところが、ＳＥＷ工法において、金属製の引張側部材を用いて切削可能領域を補強した場合、その切削可能領域をシールド掘削機で切削する際に、引張側部材を撤去する等の作業が必要となり、全体の作業効率を低下させてしまうおそれがあった。
そこで、切削時における作業効率を確保する観点から提供される請求項６に記載の発明は、引張側部材は、長繊維により補強された樹脂成形体であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のグラウンドアンカーである。
【００２６】
かかる構成によれば、シールド掘削機によって、引張側部材を、直接的に切削することが可能であるため、引張側部材を撤去する等の作業の省略が可能である。その結果、シールド掘削機による切削時の作業効率を向上させることが可能となる。
【００２７】
請求項７に記載の発明は、引張側部材と引張力伝達部材を直列状に接合したグラウンドアンカーをアンカー用の穴に挿入した後、当該穴内にグラウンドアンカーと穴の壁面との間から固化材を注入して、引張力伝達部材の定着長部を穴内に固定する工程と、引張側部材に外力を掛け引張力伝達部材の自由長部に引張力を発生させる工程と、引張側部材に予め設けられた貫通孔を直接的又は間接的に利用して、自由長部の一部又は全部を覆う空間内に固化材を注入し、引張力が発生した自由長部を固める工程よりなることを特徴とするグラウンドアンカー工法である。
【００２８】
本発明のグラウンドアンカー工法は、引張力伝達部材の自由長部に引張力を発生させた後、引張側部材に設けられた貫通孔を直接的又は間接的に利用して、当該貫通孔と連通した自由長部を覆う空間内に固化材を注入し、当該自由長部を固めることができる。これにより、本発明では、シールド掘削機の切羽の回転によって、自由長部を切削しても、当該自由長部が切羽に絡みつくことが抑制される。また、本発明では、自由長部に引張力を発生させた後に、自由長部を固めるため、アンカー機能が喪失してしまうことがない。
したがって、本発明のグラウンドアンカー工法は、ＳＥＷ工法の土留め壁の補強方法に採用する場合であっても、アンカー機能を確保しつつも、シールド掘削機の切羽に引張力伝達部材の自由長部が絡まるといった不具合の抑制が可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のグラウンドアンカー、並びに、グラウンドアンカー工法は、ＳＥＷ工法の土留め壁の補強方法に採用する場合であっても、引張力伝達部材の自由長部に対して、引張力を発生させた上で、グラウト材等の固化材で固めることができるため、シールド掘削機の切羽に引張力伝達部材の自由長部が絡まるといった不具合が発生する可能性が低い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るグラウンドアンカーを土留め壁に設置した状態を示す概念図である。
【図２】図１に示すグラウンドアンカーを示す斜視図である。
【図３】図２に示すグラウンドアンカーを示す分解斜視図である。
【図４】図３に示すグリップ本体とテンドンと管部材に注目した分解斜視図である。
【図５】図４に示すグリップ本体を示す縦断面図である。
【図６】図１のグラウンドアンカーを示す縦断面図である。
【図７】図２のグラウンドアンカーを示すＡ−Ａ断面図である。
【図８】アンカー補強領域を示す正面図である。
【図９】土留め壁の施工方法を具体的に示した説明図であり、（ａ）はアンカー固定穴にグラウンドアンカーを挿通した状態を示し、（ｂ）はアンカー固定穴に固化材を注入した状態を示し、
【図１０】土留め壁の施工方法を具体的に示した説明図であり、（ａ）は受圧板をセットした状態を示し、（ｂ）はナット等を用いてテンドンに緊張力を保持させている状態を示している。
【図１１】土留め壁の施工方法を具体的に示した説明図であり、（ａ）は自由長部シースに固化材を注入している状態を示し、（ｂ）は自由長部シース内が固化材で完全に満たされた状態を示している。
【図１２】土留め壁の施工方法を具体的に示した説明図であり、完成した状態を示している。
【図１３】グラウンドアンカーの変形例を示す断面図であり、（ａ）はテンドンと管部材を同一円周上に並べた状態を示し、（ｂ）はテンドンを一定の場所に偏って並べた状態を示す。
【図１４】ＳＺパイル工法に用いられる土留め壁の要部を示す斜視図である。
【図１５】ＮＯＭＳＴ（登録商標）工法に用いられる土留め壁の要部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明の実施形態に係るグラウンドアンカーについて説明する。
本実施形態のグラウンドアンカー１は、シールドトンネルを掘削するにあたって形成される立坑３０の土留め壁３１を補強できる上、シールド掘削機Ｓによって、土留め壁３１と共に切削することができる機能を備えたものである。すなわち、本実施形態のグラウンドアンカー１は、切削可能なテンドン（引張力伝達部材）３を有し、グラウンドアンカー工法に用いられるアンカーとして好適なものであり、図１に示すように、仮壁切削工法たるＳＥＷ工法（Shield Earth Retaining Wall System）に用いられる土留め壁３１の切削部分（以下、切削可能領域１１という）の補強に適したものである。
【００３２】
そして、本実施形態のグラウンドアンカー１は、図２、３に示すように、主たる構成として、テンドングリップ（引張側部材）２と、テンドン（引張力伝達部材）３を有し、さらに補助的構成として、自由長部シース（空間形成部材）５と、フリクションパッカー（袋体）６が備えられている。
【００３３】
テンドングリップ（引張側部材）２は、主たる部分が、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber reinforced plastics）によって成形された樹脂成形品であり、図４に示すように、径の異なる２つの円筒ａ、ｂが直列状に組み合わさったグリップ本体１５を有する。なお、本実施形態では、グリップ本体１５を、ガラス繊維によって強化された樹脂成形品を採用しているが、炭素繊維等他の繊維によって強化された樹脂成形品を採用したものであっても構わない。
【００３４】
グリップ本体１５は、円筒ａが、円筒ｂよりも外径が大きく、且つ円筒ｂの軸線方向の長さよりも長くなるように成形されている。そして、この円筒ａには、外周にネジが切られており、雄ネジ部２２が形成されている。また、円筒ａ、ｂの内部には、それぞれ軸線方向に伸びた空間が設けられており、図５に示すように、それらの空間によって、軸線方向に貫通した貫通孔２１が形成されている。
【００３５】
そして、本実施形態では、グリップ本体１５に金属製あるいは樹脂製の管部材７が接合されている。管部材７は、一定の長さを有する部材であり、その軸線方向長さが、グリップ本体１５の軸線方向長さの合計値よりも長くなっている。また、管部材７は、グリップ本体１５の貫通孔２１への挿通を可能にするべく、その外径が貫通孔２１の内径よりも小さくなっている。
なお、この管部材７は、グリップ本体１５の貫通孔２１に挿通され、その状態でグリップ本体１５に一体的に接合されるものであり、本実施形態では、その接合手段として、膨張モルタル等の膨張材Ｇが使用されている。
【００３６】
テンドン（引張力伝達部材）３は、複数（本実施形態では６本）の所定の長さを有した長尺状のワイヤー部材（長尺部材）１６によって構成されている。そして、本実施形態では、各ワイヤー部材１６として、ＦＲＰ製のケーブル、具体的には、炭素繊維を有する複数の芯線を束ねたケーブルが採用されている。
なお、各ワイヤー部材を構成する芯線としては、ガラス繊維を有するものであっても構わない。
【００３７】
また、このテンドン３は、役割（主たる役割）ごとに３つの範囲に区分されている。すなわち、テンドン３は、図６に示すように、長手方向に沿って区分されている。具体的には、その区分は、長手方向一方の端部側から順番に、テンドングリップ２に一体的に接合される部分（以下、接合部という）ｐと、外力によって引張力が発生する部分（自由長部）ｑと、地盤等に固定される部分（定着長部）ｒである。
なお、このテンドン３は、前記した管部材７と共に、グリップ本体１５の貫通孔２１内に挿通されて、膨張材Ｇによって一体的に接合される。
【００３８】
自由長部シース（空間形成部材）５は、一定の長さを有した筒体であり、主に、テンドン３の自由長部ｑの外周側を覆うようにして使用される。そして、本実施形態では、自由長部シース５として、樹脂によって成形された蛇腹状の筒体が採用されている。すなわち、自由長部シース５は、外周面が軸線方向に凹凸状となっており、その軸線方向に対する伸縮性が付与された部材である。
【００３９】
フリクションパッカー６は、図３、６に示すように、布製あるいはナイロン製の細長い袋体であり、本実施形態では、その全長が、概ねテンドン３の定着長部ｒと自由長部ｑを合計した長さとほぼ同等のものが採用されている。
【００４０】
続いて、本実施形態のグラウンドアンカー１を構成する各部材の位置関係について説明する。
本実施形態のグラウンドアンカー１は、主たる構成として、テンドングリップ２とテンドン３を有し、それらを直列状に並べて一体的に接合している。すなわち、テンドン３は、図６に示すように、その長手方向一方側に区分された接合部ｐを、グリップ本体１５の貫通孔２１内に配しており、その貫通孔２１の内部に注入された膨張材Ｇによって接合されている。また同時に、本実施形態では、管部材７が、グリップ本体１５の貫通孔２１に挿通されており、前記テンドン３と共に、グリップ本体１５に接合されている。なお、管部材７は、その両端が貫通孔２１から突出した姿勢で、グリップ本体１５に接合されている。
【００４１】
そして、グリップ本体１５に接合されたテンドン３及び管部材７は、貫通孔２１内において所定の配置となっている。すなわち、図７に示すように、管部材７が、グリップ本体１５の貫通孔２１の中心に配され、その管部材７の周方向にほぼ等間隔となるように、テンドン３の各ワイヤー部材１６が並べられている。そして、貫通孔２１の空隙、つまりテンドン３及び管部材７と、貫通孔２１を形成する壁面との間に、膨張材Ｇが充填されている。
【００４２】
そして、グラウンドアンカー１を形成する主たる構成のテンドングリップ２に、補助的構成の一部たる自由長部シース５が接続されている。すなわち、自由長部シース５は、その筒体内の空間にテンドン３を配しつつ、一方の端部をグリップ本体１５に突き合わせた配置となっている。つまり、自由長部シース５は、テンドン３の接合部ｐの一方の端部側（グリップ本体１５）からテンドン３の長手方向中途の位置まで（本実施形態ではテンドン３の自由長部ｑのほぼ全体）を覆う配置となっている。また同時に、自由長部シース５には、その空間内に、グリップ本体１５の軸線方向一方の端部から露出した管部材７の一方の端部側も配されているため、当該空間内は、管部材７によって、内外が連通した状態となっている。そして、自由長部シース５は、他方の端部（テンドン３の接合部ｐと対向する側の端部）を閉塞するべく、所定の止水材２３が取り付けられている。
なお、止水材２３は、公知のそれと同様であり、発泡シリコン等によって成形されたものが採用されている。
【００４３】
そして、本実施形態では、補助的構成の残部たるフリクションパッカー６が、定着長部ｒから自由長部ｑのほぼ全体を覆うような配置にされている。より詳細には、フリクションパッカー６は、その一方の端部（開放側端部）を自由長部ｑにおける接合部ｐ側に配し、他方の端部（閉塞側端部）を定着長部ｒから若干離反した位置に配している。そして、フリクションパッカー６をテンドン３に取り付けるべく、当該フリクションパッカー６の開放側端部において、その外周側から図示しない取付手段（例えば、ビニールテープ及び結束バンド等）を用いて締め付けられている。
【００４４】
次に、本実施形態のグラウンドアンカーによって補強された土留め壁の施工方法について説明する。
【００４５】
まず、公知のソイルセメント工法を用いて、平面視形状が四角形を呈する立坑３０（図１）の側壁たる土留め壁３１ａ、３１ｂを施工する。このとき、シールド掘削機Ｓの発進方向にあたる土留め壁３１ｂには、シールド掘削機Ｓにより直接切削可能な切削可能領域１１を形成する。
なお、このとき、切削可能領域１１には、グラウンドアンカー１による補強は施されていないため、以下においては、補強前の切削可能領域１１を補強前切削領域１１ａ（図９〜１１）と称す。
【００４６】
ここで、切削可能領域１１を備えた土留め壁３１ｂについて付言しておくと、土留め壁３１ｂは、図８に示すように、切削可能領域１１が位置する部分に、複数の長尺樹脂体４０を配し、それ以外の部分（非切削領域）に金属部材４１を配して形成されるものである。より詳細には、土留め壁３１ｂは、複数の金属部材４１を垂直方向（高さ方向）に延伸させた姿勢で並列するように配し、それらの一部の範囲を切削可能領域１１としている。そして、土留め壁３１ｂは、この切削可能領域１１の上下左右に、非切削領域を配し、特に高さ方向上下の位置において、切削可能領域１１と非切削領域とを一体的にするべく、図示しない継手及びボルトナット等の締結要素によって、長尺樹脂体４０と金属部材４１とが接続されている。そして、そのようにして並べられた長尺樹脂体４０と金属部材４１との間に、ソイルセメント硬化体４２が充填されている。すなわち、土留め壁３１ｂは、長尺樹脂体４０と金属部材４１とソイルセメント硬化体４２を複合して形成されたものである。
【００４７】
一方、切削可能領域１１を持たない土留め壁は、複数の金属部材４１とソイルセメント硬化体４２のみで形成されている。
なお、本実施形態では、長尺樹脂体４０に、ガラス製の長繊維によって強化されたポリウレタン発泡樹脂（ＦＦＵ：Fiber reinforced Foamed Urethane）が採用されており、また金属部材４１には、Ｈ型鋼が採用されている。
【００４８】
このようにして、土留め壁３１ａ、３１ｂが完成すると、土留め壁３１ａ、３１ｂによって囲繞された部分を、所定の掘削機によって掘削（立坑掘削）する。
なお、立坑３０には、土留め壁３１ａ、３１ｂに掛かる土圧や水圧（以下、単に土圧等という）に対抗させるべく、一定深さごとに公知の切梁（図示しない）が設けられる。
【００４９】
そして、立坑掘削が実施されて、補強前切削領域１１ａの高さ方向中途に至るまで掘削が進むと、補強前切削領域１１ａの周囲から掛かる土圧等の条件に基づいて、グラウンドアンカー工法に移行する。すなわち、本実施形態では、補強前切削領域１１ａが、地盤内から完全に露出してしまう前に、グラウンドアンカー工法が実施される。
【００５０】
グラウンドアンカー工法が開始されると、まず、設置工程が実施される。すなわち、設置工程では、補強前切削領域１１ａとその周囲の地盤に跨るアンカー用の固定穴４５を複数（図９では便宜上１箇所のみを示す）穿設する。具体的には、固定穴４５は、補強前切削領域１１ａから地盤に向けて所定の角度θ（例えば、５〜４５度）の下り傾斜となるように形成する。
【００５１】
そして、固定穴４５に、グラウンドアンカー１を挿通する。すなわち、グラウンドアンカー１は、前記したように、主たる構成として、テンドングリップ２とテンドン３とを有しており、テンドン３に引張力を発生させて構造物を補強するものであるため、テンドン３の大半が固定穴４５内に位置するように挿通される。
【００５２】
より具体的には、グラウンドアンカー１は、図９（ａ）に示すように、フリクションパッカー６に覆われたテンドン３の定着長部ｒ及びテンドン３の自由長部ｑの一部を固定穴４５内に配し、テンドン３の自由長部ｑの残部及びテンドングリップ２が立坑３０側に露出するように固定穴４５内に挿通される。
【００５３】
そして、グラウンドアンカー１が、固定穴４５に挿通されて所定の姿勢となれば（図９（ａ））、図９（ｂ）に示すように、フリクションパッカー６内にグラウト材等の固化材Ｊが注入される。すなわち、フリクションパッカー６内に、樹脂等で成形された可撓性のチューブ５５を挿通し、当該チューブ５５を介して、フリクションパッカー６内に固化材Ｊを注入する。そして、フリクションパッカー６内が、固化材Ｊでほぼ完全に満たされた状態となると、固化材Ｊの注入を停止する。すなわち、フリクションパッカー６内に充填された固化材Ｊは、テンドン３の定着長部ｒと、テンドン３の自由長部ｑの一部の範囲を覆うまで充填される。そして、チューブ５５をフリクションパッカー６から取り外す。これにより、フリクションパッカー６は膨張（固化材Ｊの充填による膨張）し、固定穴４５の内壁を押圧した状態となる。つまり、グラウンドアンカー１は、フリクションパッカー６内に注入された固化材Ｊの膨張圧で固定穴４５内に固定される。
【００５４】
なお、前記したように、自由長部シース５は、止水材２３によってフリクションパッカー６の内部空間から隔離されているため、チューブ５５を介して、フリクションパッカー６内に注入された固化材Ｊが自由長部シース５内に流入することはない。
【００５５】
そして、フリクションパッカー６内に注入された固化材Ｊが完全に硬化した後、あるいは、硬化の最中において、グラウンドアンカー１の締め付け工程に移行する。すなわち、締め付け工程が開始されると、まず、図１０（ａ）に示すように、受圧板４６がテンドングリップ２の先端側から挿着される。その後、フリクションパッカー６内の固化材Ｊが完全に硬化していることが確認されると、図１０（ｂ）に示すように、テンドングリップ２の先端から、支圧板４７と締め付け用のナット４８を挿通して、所定の工具でナット４８をテンドングリップ２に対して締め付ける。具体的には、受圧板４６の上部に支圧板４７を配し、さらにその上からナット４８を受圧板４６側に締め付ける。そして、前記工具による締め付け後、図示しないジャッキアップ装置を用いて、テンドン３に引き抜き方向の力を掛けると共に、ナット４８をさらに締め付けて、テンドン３の自由長部ｑに所定の緊張力を付与する。
【００５６】
そして、テンドン３の自由長部ｑに、所定の緊張力が付与された状態となれば、ジャッキアップ装置を取り除いて、自由長部ｑの固化工程に移行する。すなわち、固化工程では、自由長部シース５内に、グラウト材等の固化材Ｊが注入される。具体的には、図１１（ａ）に示すように、グリップ本体１５に設けられた管部材７を介して、固化材Ｊが自由長部シース５内に充填される。そして、自由長部シース５内が、図１１（ｂ）に示すように、固化材Ｊによって完全に満たされれば、当該自由長部シース５内への固化材Ｊの注入を停止する。
【００５７】
そして、自由長部シース５内に充填された固化材Ｊが完全に硬化するか、あるいは、硬化の最中において、再び立坑掘削を実施する。すなわち、本実施形態のグラウンドアンカー工法では、グラウンドアンカー１による補強前切削領域１１ａの補強が完了（以下、補強後切削領域１１ｂという）したことを条件に、掘削途中であった立坑掘削を再開する。そして、補強後切削領域１１ｂが、図１２に示すように、完全に露出するまで立坑掘削及び切梁の設置が行われる。
こうして、補強後切削領域１１ｂの施工が完了すれば、シールド掘削機Ｓを用いて、直接的に切削することが可能となる。なお、補強後切削領域１１ｂの切削は、自由長部シース５内に充填された固化材Ｊが完全に硬化した後に実施することが好ましい。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、グリップ本体１５に管部材７を設け、管部材７を介して、外部と自由長部シース５内を連通させたため、当該自由長部シース５内にグラウト材等の固化材Ｊを容易に注入することが可能である。すなわち、本実施形態では、グラウンドアンカー工法の実施の最中に、自由長部シース５内に固化材Ｊを注入するための孔等を形成する必要がないため、高い施工性を確保することができる。また同様に、受圧板４６等に固化材Ｊの注入用の孔等を改めて形成する必要がないため、孔等の形成に起因した受圧板４６等の強度の低下が防止でき、グラウンドアンカー工法の高い信頼性を確保できる。
【００５９】
また、この構成によれば、テンドン３に引張力を付与した後において、自由長部シース５内に固化材Ｊを注入することが可能であり、引張力が付与された状態で、テンドン３の自由長部ｑを固めることが可能である。つまり、本発明では、自由長部ｑに引張力を発生させてアンカー機能を発揮させつつも、固化材Ｊの作用によって自由長部ｑを固めることが可能である。
したがって、本発明のグラウンドアンカー１は、ＳＥＷ工法の土留め壁３１に採用する場合であっても、アンカー機能を発揮させつつも、シールド掘削機Ｓの切羽にテンドン３の自由長部ｑが絡まるといった不具合を防止することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、固化材Ｊを充填するフリクションパッカー６を、テンドン３の定着長部ｒだけでなく、自由長部ｑの一部の範囲まで覆い、さらに、自由長部ｑをフリクションパッカー６の内部空間から隔離する自由長部シース５内にも固化材Ｊを充填したため、グラウンドアンカー１の引き抜き方向の係合力の増大を図ることができる。つまり、自由長部シース５は、前記したように、軸線方向に凹凸形状となっており、さらに当該自由長部シース５内に固化材Ｊを充填して自由長部ｑの固化を可能としているため、当該凹凸形状による地盤に対する係合力（実際はフリクションパッカー６内の固化材Ｊとの係合力）が強まり、グラウンドアンカー１の引き抜き方向の係合力を高める。
【００６１】
上記実施形態では、グリップ本体１５に管部材７を設けて、当該管部材７を介して、外部と自由長部シース５内を間接的に連通させた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、グリップ本体１５に管部材７を設けず、直接的に外部と自由長部シース５内を連通させた構成であっても構わない。
【００６２】
上記実施形態では、グリップ本体１５の軸線方向両端から、管部材７の両端を突出させた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、管部材７の両端を、グリップ本体１５の両端から突出させない構成であっても構わない。
【００６３】
上記実施形態では、グリップ本体１５の貫通孔２１内において、当該貫通孔２１の中心に管部材７を配し、その管部材７の周方向に等間隔となるように、テンドン３の６本のワイヤー部材１６を並べた構成を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１３（ａ）に示すように、６つのワイヤー部材１６と管部材７を同一円周状に並べたものや、図１３（ｂ）に示すように、６つのワイヤー部材１６を一定の範囲に偏らせて配置したものが挙げられる。
【００６４】
上記実施形態では、グラウンドアンカー１をＳＥＷ工法に用いられる土留め壁３１の切削部分を補強するために用いたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明は、グラウンドアンカー１を、シールド工法における他の仮壁切削工法に用いても構わない。
例えば、他の仮壁切削工法としては、公知のＳＺパイル工法やＮＯＭＳＴ（登録商標）工法等がある。
なお、ＳＺパイル工法は、切削部分として、図１４に示すＨ型鋼と同一構造に成形した樹脂成形体５７を用いる工法であり、ＮＯＭＳＴ（登録商標）工法は、切削部分として、図１５に示す繊維樹脂等で補強した新素材コンクリート５８を用いる工法である。
【符号の説明】
【００６５】
１    グラウンドアンカー
２    テンドングリップ（引張側部材）
３    テンドン（引張力伝達部材）
５    自由長部シース（空間形成部材）
６    フリクションパッカー（袋体）
７    管部材
１１    切削可能領域
１５    グリップ本体
１６    ワイヤー部材
２１    貫通孔
３０    立坑
３１    土留め壁
４６    受圧板
４８    ナット
５５    チューブ
Ｇ    膨張材
Ｊ    固化材
Ｓ    シールド掘削機
ｑ    自由長部
ｒ    定着長部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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