(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央をＵ字状に折り曲げて形成した連続したＰＣ鋼より線からなり、地盤に定着するための定着長部と該定着長部に引張力を伝達する自由長部を有するアンカー引張材であって、
Ｕ字状に折り曲げた前記ＰＣ鋼より線の中央にアンカーの係留部を形成し、
定着長部の範囲に亘って前記ＰＣ鋼より線の螺旋状を呈する複数の素線が解きほぐされていて、
定着長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面が自由長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面より大きくなるように、ＰＣ鋼より線を解きほぐした前記複数の素線が永久変形しており、
定着長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面と自由長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面の大きさを一時的に略同一となるように、ＰＣ鋼より線を解いた前記複数の素線の先端を取り外し可能な仮止め具によって拘束したことを特徴とする、アンカー引張材。
【請求項２】
アンカー孔内に挿入したＰＣ鋼より線製のアンカー引張材と、アンカー孔内に充填した固結材とにより引き抜き抵抗体を形成するアンカーの構築方法であって、
アンカー引張材の定着長部が配置される箇所の内径が、自由長部が配置される箇所の内径より大きなアンカー孔を形成し、
前記アンカー孔に請求項１に記載のアンカー引張材を挿入し、
前記定着長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面が前記自由長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面より大きくなるように、前記アンカー孔内で仮止め具を取り外して定着長部の範囲に亘って解きほぐしたＰＣ鋼より線の螺旋状を呈する前記複数の素線を拡げ、
定着長部の範囲に亘って解きほぐした前記ＰＣ鋼より線の複数の素線と前記アンカー孔に充填した固結材とで引き抜き抵抗体を形成することを特徴とする、
アンカーの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤や構造物に定着するアンカーに使用するアンカー引張材及びそのアンカー引張材を使用したアンカーの構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から地中に孔を削孔して、そのアンカー孔にＰＣ鋼より線等のアンカー引張材を挿入し、アンカー引張材と地盤をセメントミルク等の固結材で一体化するアンカーの構築方法が実施されていた。
アンカーは、地盤に係留される定着長部と、定着長部に引張力を伝達する自由長部から構成される。
そしてアンカーの引抜き耐力は、固結材と地盤の付着力及びアンカー引張材と固結材の付着力のうち、小さい方の値で決まる。
これらの付着力は、固結材と地盤又はアンカー引張材の接触する面積の広さに比例する。
このため、必要なアンカーの引抜き耐力を確保するために、定着長部の長さを調整する。また、地盤によって固結材との摩擦応力が異なるため、定着長部が配置される地盤が硬い地盤となるように地中深くまで掘削することもある。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
前記した従来のアンカー引張材及びアンカーの構築方法にあっては次のような問題点がある。
＜イ＞ＰＣ鋼より線は複数の素線（引張材）を縒って製作するが、固結材と接触するのは表面に現れる素線面のみである。このため、固結材との接触面積を増やすためにはアンカー引張材の定着長部の長さを長くする必要がある。アンカー引張材が長くなればなるほど、材料費が高くなる。
＜ロ＞固結材と地盤の付着力を大きくするためには、アンカーの定着長部の長さを長くする必要がある。定着長部が長くなると当然削孔長が長くなり、掘削費が増加する。
＜ハ＞短いアンカーの場合、アンカー引張材と固結材の付着面積を増やすために、アンカー引張材の本数を増やしたり、定着長部の長さを長くしたりすることがあるが、引張力からいえば無駄なアンカー引張材を使用している場合がある。
【０００４】
【本発明の目的】
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、削孔長を短くし、かつ短いアンカー引張材で所望の引抜き耐力が得られるアンカー引張材及びアンカーの構築方法を提供することを目的とする。
また、アンカー引張材の耐力を最大限に活用できるアンカー引張材及びアンカーの構築方法を提供することを目的とする。
さらに簡単に構築でき、引抜き耐力の高いアンカーの構築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１つを達成するものである。
【０００５】
【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、本発明のアンカー引張材は、中央をＵ字状に折り曲げて形成した連続したＰＣ鋼より線からなり、地盤に定着するための定着長部と該定着長部に引張力を伝達する自由長部を有するアンカー引張材であって、Ｕ字状に折り曲げた前記ＰＣ鋼より線の中央にアンカーの係留部を形成し、定着長部の範囲に亘って前記ＰＣ鋼より線の螺旋状を呈する複数の素線が解きほぐされていて、定着長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面が自由長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面より大きくなるように、ＰＣ鋼より線を解きほぐした前記複数の素線が永久変形しており、定着長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面と自由長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面の大きさを一時的に略同一となるように、ＰＣ鋼より線を解いた前記複数の素線の先端を取り外し可能な仮止め具によって拘束したことを特徴とするものである。
ＰＣ鋼より線を解きほぐした前記複数の素線が永久変形して拡がることにより、結束してある場合に比べて広い面積で固結材と接触することができる。
【０００６】
また、上記したアンカー引張材において、キャップなどの仮止め具で定着長部の挿入時の断面を小さくすることで、孔の径が小さなアンカー孔にも拡幅したアンカー引張材を容易に挿入することができる。キャップはアンカー引張材を挿入した後にＰＣ鋼より線を解きほぐした複数の素線の先端から取り外せばよい。
【０００７】
さらに、前記自由長部とＰＣ鋼より線を解きほぐした複数の素線からなる前記定着長部との境界を結束することもできる。
【０００８】
本発明のアンカーの構築方法は、アンカー孔内に挿入したＰＣ鋼より線製のアンカー引張材と、アンカー孔内に充填した固結材とにより引き抜き抵抗体を形成するアンカーの構築方法であって、アンカー引張材の定着長部が配置される箇所の内径が、自由長部が配置される箇所の内径より大きなアンカー孔を形成し、前記アンカー孔に上述したアンカー引張材を挿入し、前記定着長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面が前記自由長部の断面の外形部が形成する長手方向への投影断面より大きくなるように、前記アンカー孔内で仮止め具を取り外して定着長部の範囲に亘って解きほぐしたＰＣ鋼より線の螺旋状を呈する前記複数の素線を拡げ、定着長部の範囲に亘って解きほぐした前記ＰＣ鋼より線の複数の素線と前記アンカー孔に充填した固結材とで引き抜き抵抗体を形成することを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、前記アンカー引張材の先端に前記仮止め具がついている場合は、遠隔操作により仮止め具を取り外すことで定着長部を拡幅させる。
【００１０】
また、アンカー孔の全長を定着長部の内径に合わせた拡幅型の孔としてもよい。
【００１１】
【本発明の実施の形態】
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。
【００１２】
＜イ＞アンカー引張材
アンカー引張材１は、地盤や構造物に定着するための定着長部１１と、アンカーの係留部１３等から作用する引張力を定着長部１１に伝達する自由長部１２を有する。定着長部１１と自由長部１２は、通常、連続したＰＣ鋼より線、異形ＰＣ鋼棒、鉄筋などで構成する。図１に示したアンカー引張材１ａは、複数の素線（引張材）を縒って形成した一本のＰＣ鋼より線をＵ字状に折り曲げたものである。この他にも、複数のＰＣ鋼より線を束ねて使用してもよい。
尚、図１では定着長部１１の素線便宜的に
【００１３】
＜ロ＞定着長部
アンカー引張材１の定着長部１１は、固結材３を介して地盤等に形成した孔壁にアンカー引張材１の引張力を伝達させるための部分をいう。
定着長部１１において、固結材３とアンカー引張材１の接触する面積はできるだけ広いほうがよい。定着長部１１の付着力の大きさは、固結材３との接触面積の広さに比例するからである。
本発明では、定着長部１１を自由長部１２より広げることによって付着力を大きくする。
【００１４】
以下、Ｕ字状に折り曲げた１本のＰＣ鋼より線を例に説明する（図１参照）。ＰＣ鋼より線は、複数の素線（引張材）を縒って形成した線材で、素線のすべての面が露出しているわけではない。
そこで、定着長部１１のＰＣ鋼より線を解いて露出面積を広くする。
しかし、ただ解いただけでは、素線の弾性的性質から再び寄り集まって充分に固結材３と接触できるとはいえない。
このため、ＰＣ鋼より線の螺旋状を呈する複数の素線が拡がった状態で固定されるように永久変形させる。
このようにすれば、各々の素線が全周で固結材３と接触することになり、アンカー引張材１ａの付着力を高めることができる。
すなわち、アンカー引張材１ａの定着長部１１を永久変形させることで、アンカー引張材１ａの内部又は内面と固結材３が接触できるようにする。
尚、図１では定着長部１１の範囲に亘って解きほぐしたＰＣ鋼より線の素線が拡がった状態の理解をし易くするため、各素線の螺旋形状については図示を省略している。
【００１５】
＜ハ＞アンカー孔
アンカー孔２は、アンカー引張材１を挿入するための掘削孔である。
アンカー孔２は、必要に応じてアンカー引張材１の定着長部１１が配置される箇所付近を拡幅しておく。
拡幅掘削の方法としては、破砕剤８１から発生する水蒸気の圧力によって拡幅する方法、火薬などを所定の場所で爆発又は膨張させることによって拡幅する方法、所定の場所で横方向に噴出するウォータージェットを噴射して拡幅する方法、公知の拡幅翼を有する掘削機を使用して所定の箇所を拡幅する方法等がある。
また、アンカー孔２ｂの全長にわたって定着長部１１で必要とする孔径を確保してもよい。この場合は、場所によって拡幅掘削する必要はない（図６参照）。
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明のアンカーの構築方法について説明する。
【００１７】
＜イ＞アンカー孔の削孔
ケーシング７を使用して所定の深さまで削孔をおこなう。
削孔後、定着長部１１を配置する箇所からケーシング７を引き抜いて地盤を露出させる。
定着長部１１となる箇所には、破砕剤８１を装填する。破砕剤８１の上方には砂等の詰め物８２を充填し、破砕剤８１の破壊力が逃げないようにする。
破砕剤８１にはリード線８３を繋いで、遠隔操作により破砕剤８１の反応を開始できるようにしておく（図５参照）。
破砕剤８１によって拡幅部２１を形成した後に、圧搾空気の吹き込みや掘削するなどして詰め物８２を撤去する。
【００１８】
＜ロ＞アンカー引張材の挿入
アンカー孔２ａにアンカー引張材１ａを挿入する。
アンカー引張材１ａの先端は、挿入を容易におこなうために仮止め具４１で束ねておくのが好ましい。
仮止め具４１には、操作棒４２又は管材などを取り付けて、アンカー引張材１ａをアンカー孔２ａに挿入した後に取り外せるようにしておくのが好ましい。例えば、仮止め具４１としてキャップを使用し、所定の位置にアンカー引張材１ａを配置した後にキャップを操作棒４２で突いてアンカー引張材１ａから取り外す。
アンカー引張材１ａの定着長部１１は、拘束がなければ拡がるように永久変形しているため、仮止め具４１の拘束が解除されるとアンカー孔２ａ内に拡がる（図１参照）。
【００１９】
＜ハ＞固結材の注入
アンカー引張材１ａの定着長部１１が配置されたアンカー孔２ａ内にセメントミルク又はモルタルなどの固結材３を注入する。固結材３の注入は、注入パイプ３１などを使用しておこなう。
なお、アンカー孔２ａの孔径が小さく、アンカー引張材１ａの他に注入パイプ３１を挿入できない場合は、アンカー引張材１ａを挿入する前に注入をおこなってもよい。
固結材３が硬化すると、アンカー引張材１ａの定着長部１１は固結材３を介してアンカー孔の孔壁に固着することになる。
【００２０】
［参考例］
【００２１】
＜イ＞強制的拡幅方法（図３，４）
アンカー孔２に挿入した後に、アンカー引張材１ｂの定着長部１１を強制的に拡幅させる方法がある。
この方法では、まず定着長部１１のＰＣ鋼より線を解いて拡幅しやすいようにしておく。定着長部１１と自由長部１２の境界は結束具５によって結束し、自由長部１２のＰＣ鋼より線が拡幅しないようにしておく。結束具５は、アンカー引張材１ｂの自由長部１２に必要に応じて複数配置する。
そして、例えばＵ字状に形成した操作線材６１の端部と、アンカー引張材１ｂの定着長部１１側の端部を連結具６２で連結する（図３参照）。
この状態で操作線材６１を自由長部１２の端部から引き出せば、操作線材６１が図４のＡ方向に移動し、連結材６２と結束具５の距離が縮まり定着長部１１が拡幅する。
この操作によってアンカー引張材１ｂが拡幅した形状で永久変形する場合は、操作線材６１の固定は不要であるが、拡幅変形が戻る場合は操作線材６１を少なくとも固結材３が硬化するまで固定しておく。
【００２２】
＜ロ＞アンカー孔を拡幅しない場合（図６）
アンカー孔２ｂの全長を、拡幅した定着長部１１の形状に合わせて掘削することもできる。
この場合は、アンカー孔２ｂを所定の位置で拡幅する必要がなく、一定の直径で掘削すればよい。
このようにアンカー引張材１ａの投影断面が最も大きくなる部分に合わせてアンカー孔２ｂを形成した場合は、アンカー引張材１ａの定着長部１１を広げたままでアンカー孔２ｂに挿入することができる。
ただし、この場合は自由長部１２がアンカー孔２ｂのほぼ中央に配置されるように、スペーサ９を自由長部１２に取り付けるのが好ましい。
【００２３】
【本発明の効果】
本発明のアンカー引張材及びアンカーの構築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＞アンカー引張材の定着長部を構成する素線をほぐして分離して拡幅することで、アンカー引張材と固結材の接触面積を広くする。このため、定着長部を伸ばさなくても所望する付着力を得ることができ、経済的である。また、定着長部の長さが同じでも従来に比べて付着力が大きくなるので、アンカー耐力に余裕ができる。
＜ロ＞定着長部のアンカー孔を拡幅することで、定着長部が短くても所望のアンカー耐力を得ることができる。このため、削孔長を短くでき経済的である。また、アンカー孔を拡幅することで、固結材と地盤の接触面積が広くなり、大きな周面摩擦抵抗力が確保できない地盤でも引抜き耐力の高いアンカーを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンカーの構築方法の断面図。
【図２】本発明のアンカー引張材の側面図。
【図３】強制的にアンカーを拡幅する場合のアンカー引張材の拡幅前の側面図。
【図４】強制的にアンカーを拡幅する場合のアンカー引張材の拡幅時の側面図。
【図５】アンカー孔の拡幅部を構築する場合の実施例の断面図。
【図６】拡幅部を有しないアンカー孔にアンカー引張材を配置した場合の断面図。
【符号の説明】
１・・・アンカー引張材
１１・・定着長部
１２・・自由長部
２・・・アンカー孔
２１・・拡幅部
３・・・固結材
４１・・仮止め具
４２・・操作棒
５・・・結束具
６１・・操作線材
６２・・連結具
【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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