(57)【要約】【課題】表面層の軟弱地盤の洗堀やアンカー体周辺部の付着抵抗が減少したとしても、アンカー体に導入された初期引張力が減退しないグラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法を提供することである。【解決手段】グラウンドアンカー１は、外周部に突起９が形成され、かつ内部に鋼管１０を備えた圧縮幹体８が、長さ方向に複数本接続されてプレストレストコンクリートパイル６が形成され、該プレストレストコンクリートパイル６が地盤内のアンカー孔４におけるグラウト５内に挿入され、前記鋼管１７内に配線され、その先端部がプレストレストコンクリートパイル６の先端部から突出した引張材７が、アンカー孔の開口部１９から導出されかつ所定の緊張力を付与されてアンカープレート２０の定着具２２に定着されたことである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に突起が形成され、かつ内部に鋼管を備えた圧縮幹体が、長さ方向に複数本接続されてプレストレストコンクリートパイルが形成され、該プレストレストコンクリートパイルが地盤内のアンカー孔におけるグラウト内に挿入され、前記鋼管内に配線され、その先端部がプレストレストコンクリートパイルの先端部から突出した引張材が、アンカー孔の開口部から導出されかつ所定の緊張力を付与されてアンカープレートの定着具に定着されたことを特徴とするグラウンドアンカー。
【請求項２】
最下端部に設置された圧縮幹体の先端部からは鉄筋籠または鋼管が突出され、該鉄筋籠内または鋼管内に引張材が配線された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】
外周部に突起が形成され、かつ内部に鋼管が配管された圧縮幹体を形成し、該圧縮幹体の鋼管内に引張材を配線し、該引張材を配線した圧縮幹体に、他の圧縮幹体を複数本接合してプレストレストコンクリートパイルを形成し、該プレストレストコンクリートパイルを地盤内のアンカー孔に挿入し、該アンカー孔にグラウトを充填し、該グラウトが硬化した後に、アンカー孔の開口部から導出された引張材を所定の緊張力を付与してアンカープレートの定着具に定着することを特徴とするグラウンドアンカー工法。
【請求項４】
最下端部に設置された圧縮幹体の先端部には鉄筋籠または鋼管が突出され、該鉄筋籠内または鋼管内に引張材が配線された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工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明はグラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、斜面の地盤を安定させるグラウンドアンカーとしては、特開２００４−３５３３４３号の発明が知られている。このようなグラウンドアンカーは、軟弱斜面層が想定すべり面に沿ったすべりでの崩落を防ぐために適用されてきた。このグラウンドアンカーの設計は、軟弱斜面層の土量を荷重として想定すべり面の安定設計を行い、必要な緊張力によって決められたＰＣ鋼材量に応じて削孔径、堅固な地盤層の定着長、掘削長が決められてきた。また削孔後のアンカー体は先端に定着板、耐荷体を取り付けたＰＣ鋼材が堅固な地盤の定着層まで挿入され、孔内全長にわたってモルタルの充填が行われて形成されていた。またＰＣ鋼材の頭部はアンカープレートに取り付けられて軟弱地盤層にプレストレスを与え、このプレストレスによる圧縮力を想定すべり面に作用させ、この圧縮力による上向きせん断抵抗力によって軟弱地盤層の崩落を防止している。
【特許文献１】特開２００４−３５３３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のグラウンドアンカーは、長期間にわたって表面層にプレストレスが与えられているため、表面層の軟弱地盤が洗堀した場合、またはアンカー体周辺部の付着抵抗が減少した場合、アンカー体に導入された初期引張力が減退してグラウンドアンカーの性能を満たさなくなることがあった。
【０００４】
本願発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面層の軟弱地盤の洗堀やアンカー体周辺部の付着抵抗が減少したとしても、アンカー体に導入された初期引張力が減退しないグラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するためのグラウンドアンカーは、外周部に突起が形成され、かつ内部に鋼管を備えた圧縮幹体が、長さ方向に複数本接続されてプレストレストコンクリートパイルが形成され、該プレストレストコンクリートパイルが地盤内のアンカー孔におけるグラウト内に挿入され、前記鋼管内に配線され、その先端部がプレストレストコンクリートパイルの先端部から突出した引張材が、アンカー孔の開口部から導出されかつ所定の緊張力を付与されてアンカープレートの定着具に定着されたことを特徴とする。また最下端部に設置された圧縮幹体の先端部からは鉄筋籠または鋼管が突出され、該鉄筋籠内または鋼管内に引張材が配線されたことを含むものである。
またグラウンドアンカー工法は、外周部に突起が形成され、かつ内部に鋼管が配管された圧縮幹体を形成し、該圧縮幹体の鋼管内に引張材を配線し、該引張材を配線した圧縮幹体に、他の圧縮幹体を複数本接合してプレストレストコンクリートパイルを形成し、該プレストレストコンクリートパイルを地盤内のアンカー孔に挿入し、該アンカー孔にグラウトを充填し、該グラウトが硬化した後に、アンカー孔の開口部から導出された引張材を所定の緊張力を付与してアンカープレートの定着具に定着することを特徴とする。また最下端部に設置された圧縮幹体の先端部からは鉄筋籠または鋼管が突出され、該鉄筋籠内または鋼管内に引張材が配線されたことを含むものである。
【発明の効果】
【０００６】
表面層の斜面すべりが発生してもアンカー体に導入された初期引張力が減退しない。また軟弱地盤層の荷重が働いた場合でも曲げ応力とせん断力に抵抗できる。また地震によるすべりが発生した場合でもアンカー体は引張性能が確保されているので、軟弱地盤層の修復が容易にでき、復旧期間を短縮することができる。また水平せん断力と曲げ応力に対して抵抗できる安全性の高い杭としても適用することができる。また山岳地帯の狭い道路事情や地山を切土して拡幅道路を造る場合、大きな重機を持ち込まなくても容易に施工することができる。また既存の橋台や擁壁などの杭として適用する場合は、大型な掘削機を用いることなく低い作業高さでも施工することができる。またＰＣパイルの先端から突出した鉄筋籠または鋼管をＰＣパイルをアンカー孔に挿入したときの脚として使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本願発明のグラウンドアンカーおよびグラウンドアンカー工法の実施の形態について説明する。はじめにグラウンドアンカーについて説明し、次に、グラウンドアンカー工法について説明するが、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【０００８】
図１は第１の実施の形態のグラウンドアンカー１であり、このグラウンドアンカー１は軟弱地盤層２から支持地盤層３にかけて掘削されたアンカー孔４のグラウト５内にプレストレストコンクリートパイル（以下ＰＣパイルという）６が挿入され、このＰＣパイル６に引張材７で所定のプレストレストが付与されて構成されている。
【０００９】
このＰＣパイル６は複数の圧縮幹体８、１６が長さ方向に接合されて構成されている。この圧縮幹体８は高強度コンクリート、高強度モルタル、セラミックスのうちのいずれかで形成され、外周部に付着性能を高める円形の突起９が長さ方向に適宜間隔をもって形成され、内部には芯材となる鋼管１０が配管されて中空となっている。
【００１０】
この鋼管１０の周囲には縦筋１１とスパイラル筋１２とからなる鉄筋籠１３が配筋されるとともに、長さ方向に配線されたＰＣ鋼線やＰＣ鋼棒などの緊張材１４によって圧縮幹体８、１６にプレストレストが付与されている。
【００１１】
これら圧縮幹体８同士は両端部または一端部の接合用鋼板１５で溶接接合されており、アンカー孔４に挿入する前に地上において接合するか、あるいはアンカー孔４に挿入しながら接合するが、何本接合するかはＰＣパイル６の長さに応じて決定する。
【００１２】
また最先端に配置された圧縮幹体１６の先端部からは、上記の鉄筋籠１３が突出され、これがＰＣパイル６をアンカー孔４に挿入したときの脚となって、ＰＣパイル６を支えかつ自立させている。
【００１３】
これらの圧縮幹体８の接合によって内部の鋼管１０同士も接合されるため、ＰＣパイル６内には一本の鋼管１７が形成され、この鋼管１７に引張材７が配線されている。この引張材７はＰＣ鋼線またはＰＣ鋼より線であり、下部が裸線となって鉄筋籠１３内に配線されてグラウト５に付着されるとともに、鋼管１７内においてはシース１８に挿入されたアンボンド鋼線となっている。
【００１４】
そして、この引張材７を所定の緊張力で緊張して、ＰＣパイル６にプレストレストを付与し、その上部が鋼管１７から導出されてアンカー孔４の開口部１９におけるアンカープレート２０の定着具２２に定着されている。
【００１５】
この引張材７の下部は裸線として圧縮幹体８から突出した鉄筋籠１３内に配線されているため、鉄筋籠１３と一体となってグラウト５に付着されて、その付着強度が高められるとともに、鉄筋籠１３で保護されるため、裸線としてグラウト５内に精度良く配線することができる。よってアンカー孔４のグラウト５とＰＣパイル６とが一体となって杭体２３を形成している。
【００１６】
図７および図８は第２の実施の形態のグラウンドアンカー２４であり、このグラウンドアンカー２４は最下端に位置する圧縮幹体１６の先端部から鉄筋籠を撤去したものであり、これ以外は第１の実施の形態のグアランドアンカー１と同じ構成である。この鉄筋籠がないために引張材７が圧縮幹体１６の先端部に圧着グリップ２５で固定されたＰＣパイル２６であり、この引張材７がシースで被覆されていない裸線になっている。
【００１７】
図９および図１０は第３の実施の形態のグラウンドアンカー２７であり、このグラウンドアンカー２７は最下端に位置する圧縮幹体１６の先端部から鋼管２８が突出したものであり、これ以外は第１の実施の形態のグアランドアンカー１と同じ構成である。この鋼管２８は圧縮幹体１６に埋設された鋼管１０が延びたものであり、前記の鉄筋籠１３と同じように引張材７を保護するとともに、ＰＣパイル２９をアンカー孔４に挿入したときの脚となって、ＰＣパイル２９を支えかつ自立させる。この鋼管２８の周面には鋼管２８内にグラウト５が充填されるための充填孔３０が開口されている。
【００１８】
また図１１は盛土構造物３１に第１の実施の形態のグラウンドアンカー１を適用したものであり、基礎ブロック３２を支持する杭基礎、および擁壁３３を支持するアンカーとして使用されている。
【００１９】
また図１２は法面に第１の実施の形態のグラウンドアンカー１を適用したものであり、法面３４を保護するアンカーとして使用されている。
【００２０】
このように、上記のグラウンドアンカー１は圧縮幹体８を使用し、これに初期緊張力が与えられたことにより、表面層の圧縮応力を作用させなくても、ＰＣパイル６、２６、２９にプレストレスを与えて引抜力に抵抗させるものである。
【００２１】
よって、表面層が洗堀されても、アンカーを打ち直すことなく再利用して洗い掘りされた部分の修復工事が容易にできる。また軸力、水平せん断力および曲げモーメント受ける擁壁の杭工法に適用することができる。
【００２２】
また圧縮幹体８を継ぎ足してＰＣパイル６、２６、２９を形成したことにより、作業高さや作業空間に制限がある場合でも、大型掘削機などを使用せずとも容易に施工することができる。さらに耐震補強杭の施工にも適用することができる。
【００２３】
次に、第１の実施の形態のＰＣパイル６を使用したグラウンドアンカー工法について説明する。
【００２４】
まず図１３に示すような、圧縮幹体８を工場で複数形成し、これを現場に搬入する。これらの圧縮幹体８のうち、最下端に位置する圧縮幹体１６は先端部から鉄筋籠１３が突出している。そして、この先端部から鉄筋籠１３が突出した圧縮幹体１６の鋼管１０内にＰＣ鋼線などの引張材７を挿入し、その下部を鉄筋籠１３に配線するとともに、後部を鉄筋籠１３の上端部から導出させる。
【００２５】
次に、軟弱地盤層２から支持地盤層３にかけてアンカー孔４を掘削するとともに、このアンカー孔の開口部１９に挿入口２１を合致させてアンカープレート２０を軟弱地盤層２の上面に設置する。
【００２６】
次に、このアンカー孔４に、引張材７を配線した圧縮幹体１６を挿入するとともに、これに他の圧縮幹体８を継ぎ足して接合用鋼板１５同士で溶接接合する。さらに、これと同じ方法で、他の圧縮幹体８を継ぎ足すと一本のＰＣパイル６になって、軟弱地盤層２から支持地盤層３にかけて挿入され、後端部がアンカープレート２０の挿入口２１から突出し、引張材７も開口部１９から導出される。
【００２７】
次に、図１に示すように、このアンカー孔４内にグラウト５を圧入し、これが硬化した後に開口部１９から導出された引張材７を所定の力で緊張して、アンカープレート２０における定着具２２に定着することにより、グラウンドアンカー１が構築される。このＰＣパイル６は円形の突起９によってグラウト５との付着性能が高められ、このグラウト５に引張材７が鉄筋籠１３とともに付着される。このグラウト５はＰＣパイル６の鋼管１７内にも充填される。
【００２８】
なお、上記の実施の形態においては、圧縮幹体８をアンカー孔４に挿入しながら接合してＰＣパイル６を形成したが、これとは別に、圧縮幹体８をアンカー孔４に挿入する前に地上で接合してＰＣパイル６を形成し、このＰＣパイル６をアンカー孔４に挿入することもできる。
【００２９】
また、第２および第３の実施の形態のＰＣパイル２６、２９を使用したグラウンドアンカー工法も上記と同じ方法で施工する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施の形態のグラウンドアンカーの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】第１の実施の形態のグラウンドアンカーの先端部の断面図である。
【図５】第１の実施の形態のグラウンドアンカーの断面図である。
【図６】第１の実施の形態のグラウンドアンカーの断面図である。
【図７】第２の実施の形態のグラウンドアンカーの断面図である。
【図８】第２の実施の形態のグラウンドアンカーの先端部の断面図である。
【図９】第３の実施の形態のグラウンドアンカーの断面図である。
【図１０】第３の実施の形態のグラウンドアンカーの先端部の断面図である。
【図１１】グラウンドアンカーを使用した盛土構造物の断面図である。
【図１２】グラウンドアンカーを使用した法面の断面図である。
【図１３】グラウンドアンカー工法の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１、２４、２７  グラウンドアンカー
２  軟弱地盤層
３  支持地盤層
４  アンカー孔
５  グラウト
６、２６、２９  ＰＣパイル
７  引張材
８、１６  圧縮幹体
９  突起
１０、１７、２８  鋼管
１１  縦筋
１２  スパイラル筋
１３  鉄筋籠
１４  緊張材
１５  接合用鋼板
１８  シース
１９  開口部
２０  アンカープレート
２１  挿入口
２２  定着具
２３  杭体
２５  圧着グリップ
３０  充填孔
３１  盛土構造物
３２  基礎ブロック
３３  擁壁
３４  法面
【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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