(57)【要約】【課題】亀裂性の大きい岩盤において、孔壁の崩壊を防止し、亀裂内にグラウトを逸失させず、またアンカー荷重の分散を図ることのできる品質の高いグラウンドアンカーを造成するグラウンドアンカーの施工方法を提供すること。【解決手段】岩盤６に削孔機具７にてグラウンドアンカー孔２を造成し、削孔機具７を引抜くとともにグラウンドアンカー孔２内に保孔管３を挿入し、保孔管３内に緊張材１１および緊張材を包囲するように設けた複数の袋体４を挿入し、グラウンドアンカー１の定着部１２端部から順に保孔管３を一部引抜きながら袋体４内にグラウト５を充填していくことによりグラウンドアンカー１を造成するグラウンドアンカーの施工方法である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
亀裂性の大きい岩盤を削孔してできる孔内に緊張材を挿入し、孔内にグラウトを充填して緊張材を定着させるグラウンドアンカーの施工方法において、
岩盤を削孔機具にて削孔してグラウンドアンカー孔を造成し、
前記削孔機具を引抜いた後に前記グラウンドアンカー孔を保護するための保孔管を前記グラウンドアンカー孔内に挿入し、
前記緊張材及び緊張材を包囲するように設けた膨張性の袋体を前記保孔管内に挿入し、
前記保孔管を引き抜きながら前記グラウトを前記袋体内に加圧充填し、
前記緊張材を緊張して岩盤に定着させ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２】
請求項１記載のグラウンドアンカーの施工方法において、
前記緊張材を複数の膨張性の袋体で包囲し、
前記緊張材の定着部側端部に最も近い位置の先端袋体が露出するまで前記保孔管を引抜いた後に、前記先端袋体に前記グラウトを加圧充填し、
前記先端袋体よりも孔口側に配置した前記袋体に対して、前記保孔管の引抜きと前記グラウトの加圧充填を順次繰り返すことを特徴とする、
グラウンドアンカーの施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のグラウンドアンカーの施工方法において、
前記グラウンドアンカーは、岩盤と前記グラウンドアンカーが定着する定着部及び定着部から孔口部までの自由長部からなり、
前記自由長部は大径削孔体にて削孔させ、
前記定着部は、前記大径削孔体内を貫通可能な小径削孔体を前記大径削孔体より突出させながら岩盤を削孔させて造成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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を削孔した孔内にグラウトを充填し、緊張材を孔内に挿入して定着させるグラウンドアンカーの施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
山間部における斜面や、崩落または崩壊のおそれのある法面の防護工として、また仮設土留壁の土留支保工としてグラウンドアンカーが施工されている。現在使用されているグラウンドアンカーは多岐にわたり、工事期間のみ地盤内に定着させておく仮設アンカーや工事期間終了後も地盤内に残置させておく永久アンカーに大別される。
また、グラウンドアンカーは一般に、定着部（アンカーテンドン）、自由長部（引張り部）及びアンカー頭部から構成され、定着部と定着地盤との定着方式により３つの定着機構に大別できる。すなわち、アンカーテンドン周面と定着地盤との摩擦抵抗によりアンカー引抜力を定着地盤に伝達する摩擦型アンカー、アンカーテンドン部を大きく拡孔しアンカーテンドンに作用する受働土圧にてアンカー引抜力に抵抗する支圧型アンカー、上記摩擦型と支圧型を併用した複合型アンカーなどである。
グラウンドアンカーの施工方法は、アンカー孔を削孔して孔内に緊張材（テンドン）を挿入し、グラウト材を充填し、グラウトの硬化を待って緊張材を定着させることによりおこなわれる。ここで、図６に示すように、玉石層や砂礫層、開口亀裂性が多く透水係数の大きな地盤ｃを対象にアンカー工法を使用する場合には、定着用グラウトａの地盤内への拡散逸失を防止するためにバリアグラウトｂをアンカー孔内に充填後、定着用グラウトａの充填をおこなう方法が特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１６８８７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のグラウンドアンカーの施工方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞亀裂性の大きい地盤（岩盤）などにアンカー孔を削孔した後に緊張材（テンドン）を挿入する場合、孔壁が自立できずに崩落する可能性が高く、緊張材を所定の深さに挿入するのが困難となる。
＜ロ＞亀裂性の大きい地盤（岩盤）などにアンカー孔を削孔した後にグラウトを充填した場合に、亀裂内にグラウトが拡散逸失し易く、充填グラウト量が設計時の計画充填量に比べて多くなるという問題が生じ易い。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、亀裂性の大きい地盤（岩盤）などにおいてもアンカー孔壁を保護することにより緊張材を挿入し易いグラウンドアンカーの施工方法を提供することを目的とする。また、亀裂性の大きい地盤（岩盤）などにおいても亀裂内にグラウトが拡散逸失し難いグラウンドアンカーの施工方法を提供することを目的とする。さらに、定着部を多段階に造成して確実に荷重を分散させることで大きなアンカー耐力を得ることができるグラウンドアンカーの施工方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のグラウンドアンカーの施工方法は、亀裂性の大きい岩盤を削孔してできる孔内に緊張材を挿入し、孔内にグラウトを充填して緊張材を定着させるグラウンドアンカーの施工方法において、岩盤を削孔機具にて削孔してグラウンドアンカー孔を造成し、前記削孔機具を引抜いた後に前記グラウンドアンカー孔を保護するための保孔管を前記グラウンドアンカー孔内に挿入し、前記緊張材及び緊張材を包囲するように設けた膨張性の袋体を前記保孔管内に挿入し、前記保孔管を引き抜きながら前記グラウトを前記袋体内に加圧充填し、前記緊張材を緊張して岩盤に定着させることを特徴とするグラウンドアンカーの施工方法である。
【０００７】
また、前記するグラウンドアンカーの施工方法は、前記緊張材を複数の膨張性の袋体で包囲し、前記緊張材の定着部側端部に最も近い位置の先端袋体が露出するまで前記保孔管を引抜いた後に、前記先端袋体に前記グラウトを加圧充填し、前記先端袋体よりも孔口側に配置した前記袋体に対して、前記保孔管の引抜きと前記グラウトの加圧充填を順次繰り返すことを特徴とするグラウンドアンカーの施工方法を使用することができる。
【０００８】
さらに、前記するグラウンドアンカーの施工方法において、前記グラウンドアンカーは、岩盤と前記グラウンドアンカーが定着する定着部及び定着部から孔口部までの自由長部からなり、前記自由長部は大径削孔体にて削孔させ、前記定着部は、前記大径削孔体内を貫通可能な小径削孔体を前記大径削孔体より突出させながら岩盤を削孔させて造成することを特徴とするグラウンドアンカーの施工方法を使用することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
＜イ＞グラウンドアンカー
本発明の施工方法により施工するグラウンドアンカー１の構造の実施例について、図２に示す。
本発明で対象とするグラウンドアンカー１は、特に亀裂性の大きい岩盤６などに使用するものである。
グラウンドアンカー１は、グラウンドアンカー孔２削孔後に緊張材１１を孔内に挿入し、孔内にグラウト５を充填することにより施工される。特に亀裂性の大きい岩盤６や砂礫質土などに施工する場合には、充填したグラウト５の亀裂内（又は砂礫内）への拡散逸失を防止するために緊張材１１を包囲するように後述する公知の袋体４を設けるのが好ましい（図１参照）。
ここで、緊張材１１としては鋼線や鋼棒のほか、グラスファイバーや炭素繊維などの連続繊維補強材を使用することができる。
また、本発明の施工方法では、グラウンドアンカー孔２を保護するための後述する保孔管３をグラウンドアンカー孔２削孔後速やかにグラウンドアンカー孔２内へ挿入する工程を特徴の一つとしている。すなわち、削孔機具７にてグラウンドアンカー孔２を削孔して削孔機具７を引抜いた後で保孔管３を挿入するまでの短期間は岩盤６の自立性に期待して孔壁の崩壊を起こさせず、また速やかに保孔管３を挿入することでグラウンドアンカー孔２の形状を確保するものである。
【００１１】
グラウンドアンカー孔２の削孔に使用する削孔機具７としては、例えば二重管方式のロータリーパーカッションを使用することができる。グラウンドアンカー１を岩盤６と定着する定着部１２とアンカー孔口部から定着部１２までの自由長部１３とに分けた場合には、例えば、自由長部１３までは二重管の外管となる大径削孔体７１にて削孔し、定着部１２は大径削孔体７１の内部を貫通可能に設けた内管となる小径削孔体７２にて削孔させることができる。
【００１２】
＜ロ＞保孔管
保孔管３はグラウンドアンカー孔２削孔後の孔壁の崩壊を防止し、緊張材１１（テンドン）の挿入路を確保するためにグラウンドアンカー孔２内に設ける管である。削孔機具７を引抜いた後に速やかに保孔管３をグラウンドアンカー孔２内に挿入するが、削孔機具７を引抜き後、保孔管３挿入までの短期間は岩盤６の自立性に期待する。
保孔管３はできるだけ薄肉に製作するのが好ましい。緊張材１１の保孔管３内への挿入を容易ならしめるためである。
また、保孔管３は鋼製材料のほか、プラスチック性材料などにより製作することができる。
【００１３】
＜ハ＞袋体
袋体４は、緊張材１１を包囲するように設けてその内部にグラウト５を充填することにより、グラウト５が岩盤６亀裂内に拡散逸失するのを防止するために設けるものである。
ここで、袋体４は膨張性と高い張力性能を備えた材料にて製作するのが好ましい。すなわち、袋体４内にグラウト５を加圧充填して袋体４が膨張することによりグラウンドアンカー定着部１２の断面積が拡大して孔壁との摩擦面積を増大させることができる。
上記の特性に鑑みて、袋体４は例えばアラミド繊維系織布などにより製作することができる。
【００１４】
また、本発明の施工方法においては、複数の袋体４を使用することもできる。すなわち、緊張材１１の定着部１２側端部に最も近い位置の先端袋体４から順に第１袋体４１、第２袋体４２、第３袋体４３、・・、第ｎ−１袋体４４、第ｎ袋体４５というように複数の袋体４にて緊張材１１を包囲させておき、第１袋体４１から順次グラウト５を加圧充填していくことができる。袋体４の使用数量は単数でも良く、２つ以上の任意の数量でも良い。例えばｎ個の袋体４を使用する場合においては、保孔管３を第２袋体４２まで引抜いた後に第１袋体４１にグラウトを加圧充填し、第１袋体４１を膨張させて岩盤６と接着させる。以降、同様の方法により、第３袋体４３まで保孔管３を引抜いて第２袋体４２にグラウト５を加圧充填させ、その後もかかる工程を繰り返し、最後に自由長部１３の第ｎ袋体４５にグラウト５を加圧充填してグラウンドアンカー１の全長にわたってのグラウト５の充填が完了できる。
なお、図１の実施例は、定着部１２を第１袋体４１及び第２袋体４２にて構成させ、自由長部１３を第３袋体４３にて構成させた場合を示している。
【００１５】
【実施例１】
以下、図３、図４、図５を参照しながら本発明のグラウンドアンカーの施工方法の実施例１について説明する。なお、図３に実施例１の施工方法フローを示す。
【００１６】
＜イ＞大径削孔体削孔及び小径削孔体削孔（図４（ａ）、（ｂ））
削孔機具７の構成機具であるボーリングマシンを所定位置に設置し、位置や角度を確認した後にグラウンドアンカー孔２の削孔を開始する。ここで、削孔機具７はボーリングマシン、大径削孔体７１であるロータリーパーカッション二重管や小径削孔体７２などにより構成される。
グラウンドアンカー１の自由長部１３の削孔は、大径削孔体７１（ロータリーパーカッション二重管）にておこなう。自由長部１３の削孔完了後は、清水にて孔内を十分に洗浄して孔内のスライム除去をするのが好ましい。
【００１７】
次に、大径削孔体７１内を貫通可能な小径削孔体７２を大径削孔体７１から突出させながらグラウンドアンカー１の定着部１２の削孔をおこなう。かかる削孔は、地山（岩盤６）に影響の少ないロータリー削孔方式にておこなうのが好ましい。削孔完了後は、孔内を清水にて充分に洗浄し、定着部１２孔内のスライムを除去する。また、圧力エアーにより孔内をフラッシングすることもできる。
なお、自由長部１３の削孔を大径削孔体７１にておこない、定着部１２の削孔を小径削孔体７２にておこなう方法は削孔方法の一つの実施例であり、かかる方法に拘泥するものではない。したがって、例えば定着部１２が長くなる場合には定着部１２の途中まで大径削孔体７１にて削孔するなど、現地の岩盤６特性や削孔長などの条件に応じて適宜削孔機具７及び削孔方法を調整するのが好ましい。
【００１８】
＜ロ＞保孔管挿入（図４（ｃ））
グラウンドアンカー孔２の削孔完了後、削孔機具７を引抜くとともに速やかに保孔管３を孔内に挿入するのが好ましい。ここで、削孔機具７の引抜き方法としては、例えば、小径削孔体７２の削孔完了まで自由長部１３に大径削孔体７１を残置させておき、小径削孔体７２の削孔完了後に大径削孔体７１と小径削孔体７２を同時に引抜くことができる。保孔管３はグラウンドアンカー孔２先端（定着部１２の端部）まで挿入するのがよい。岩盤６が亀裂性の大きな性状を呈している場合であっても、自立性においては他の砂礫質地盤等に比べて優れているため、ある程度の期間（削孔機具７引抜き後、保孔管３挿入完了までの期間）は岩盤６の自立性に期待することができ、孔壁の崩壊を防ぐことが可能である。
【００１９】
＜ハ＞保孔管一部引抜きと第１袋体グラウト充填（図５（ａ））
保孔管３にて孔壁を保護した後、緊張材１１とその周囲を包囲するように設けた複数の袋体４を孔内に挿入する。
次に、保孔管３を第２袋体４２付近まで引抜くとともに定着部１２の端部に位置する第１袋体４１内にグラウト５を加圧充填して第１袋体４１を膨張拡大させ周囲の岩盤６と接着させる。ここで、グラウト材は所定配合にて混合させることができる。また、グラウト５の加圧充填時における充填量の管理は、磁気流量計にておこなうことができる。
グラウト５の養生期間をまち、緊張材１１の仮緊張をおこなう。ここで、グラウト５の養生期間は例えば４日以上とし、また現場採取供試体の圧縮試験にて所望強度の発現の有無を確認するのが好ましい。かかる養生期間中は緊張材１１（テンドン）を移動させたり衝撃を加えないように養生をおこなう。
【００２０】
＜ニ＞保孔管一部引抜きと第２袋体グラウト充填（図５（ｂ））
さらに、保孔管３を第３袋体４３付近まで引抜くとともに第２袋体４２内にグラウト５を加圧充填して第２袋体４２を膨張拡大させ周囲の岩盤６に接触させる。本実施例では定着部１２を二つの袋体４にて造成する例を示しているが、定着部１２の長さに応じて定着部１２を造成する袋体４自体の長さ及び数量を調整することができる。また、上記のように、グラウト５の養生をまって緊張材１１の仮緊張をおこなうのがよい。
【００２１】
＜ホ＞保孔管一部引抜きと第３袋体グラウト充填（図５（ｃ））
実施例１においては、保孔管３を全部引抜き、自由長部１３に位置する第３袋体４３にグラウト５を加圧充填して第３袋体４３を膨張拡大させ周囲の岩盤６に接触させる。
上記したように、定着部１２及び自由長部１３の長さや袋体４の数量に応じて上記の工程は増減し、例えば第ｎ袋体４５が自由長部１３の端部に位置する場合には、保孔管３を全部引抜いた後に第ｎ袋体４５にグラウト５を加圧充填することとなる。
グラウト５の養生をまち、グラウト５が所望強度に達した後は緊張材１１に緊張力を導入する。
上記のように、多段階に分けて緊張材１１の仮緊張をおこなうのは定着部１２を複数設けることで確実に荷重の分散を図ることができ、アンカー耐力を向上させるためである。特に、本発明の施工方法の対象地盤は亀裂性の大きな岩盤６であることから岩盤６の一箇所にアンカー張力を伝達するよりも岩盤６の複数箇所に伝達する方が施工の安全性やアンカー耐力の面で効果が大きい。
なお、かかる多段階施工による荷重分散効果が実現できるのは、上記のように段階的に保孔管３を引抜きながら袋体４にグラウト５を充填する方法により、グラウンドアンカー孔２の孔壁を保孔管３にて保護し、各段階におけるグラウト５の養生期間が確保できるからである。
グラウンドアンカー孔口部には支圧板及びアンカーヘッドを設け、例えばアンカーヘッドに備えた楔溝を貫通させた緊張材１１を楔にて固定し定着させる。かかるアンカーヘッドはヘッドキャップにて包囲させるなどしてアンカーヘッドの防錆処理をおこなうのが好ましい。
【００２２】
【実施例２】
亀裂性の大きい岩盤６にグラウンドアンカー１を造成する本発明のグラウンドアンカー１の施工方法においては、岩盤６を任意の削孔機具７にて削孔してグラウンドアンカー孔２を造成する。次に削孔機具７を引抜き、孔内に速やかに保孔管３を挿入し、かかる保孔管３内に緊張材１１および緊張材１１を包囲するように設けた袋体４を挿入する。
次に保孔管３を引抜きながら袋体４内にグラウト５を加圧充填し、緊張材１１を緊張して岩盤６に定着させる。
実施例１とは異なり、実施例２では削孔機具７を大径削孔体７１及び小径削孔体７２に限定するものではない。したがって、一つの削孔機具７（削孔体）のみでグラウンドアンカー孔２を削孔することもできるし、また、逆に大径削孔体７１内を貫通可能な小径削孔体７２に加えて、かかる小径削孔体７２内を貫通可能な第２小径削孔体などを併設した削孔機具７を使用してグラウンドアンカー孔２を削孔することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のグラウンドアンカーの施工方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞アンカー孔壁の崩壊がおき難いため、緊張材（テンドン）を比較的短時間にかつ容易に挿入することが可能となる。
＜ロ＞保孔管を使用することで先に充填したグラウトの養生期間を確保することができる。このため、確実に荷重の分散をおこなうことができ、アンカー耐力を向上させることが可能となる。
＜ハ＞亀裂性の大きい岩盤においても充填グラウトが亀裂内に逸失していき難いため、グラウト充填量の管理が容易となり、施工コストの低廉化を図ることができる。
＜ニ＞アンカー孔壁を安定させることができ、グラウンドアンカー体の品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のグラウンドアンカーの施工方法を説明した断面図。
【図２】本発明のグラウンドアンカーの施工方法により造成したグラウンドアンカーの構造を説明した断面図。
【図３】本発明のグラウンドアンカーの施工方法の実施例をフローで説明した説明図。
【図４】図３のフローを説明した断面図であり、（ａ）大径削孔体削孔を説明した断面図。（ｂ）小径削孔体削孔を説明した断面図。（ｃ）保孔管挿入を説明した断面図。
【図５】図３のフローを説明した断面図であり、（ａ）保孔管一部引抜きと第１袋体（定着部）グラウト充填を説明した断面図。（ｂ）保孔管一部引抜きと第２袋体（定着部）グラウト充填を説明した断面図。（ｃ）保孔管全部引抜きと第３袋体（自由長部）グラウト充填を説明した断面図。
【図６】従来のグラウンドアンカーの施工方法により造成されたグラウンドアンカーの構造の実施例を説明した斜視図。
【符号の説明】
１・・・グラウンドアンカー
１１・・緊張材
１２・・定着部
１３・・自由長部
２・・・グラウンドアンカー孔
３・・・保孔管
４・・・袋体
５・・・グラウト
６・・・岩盤
７１・・大径削孔体
７２・・小径削孔体
【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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