(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロープで代表される条体の端部を支持するため法面に設置されるアンカーであって、該アンカーが、条体２に対する連結部７を中間に有する溝形鋼からなる基板部５と、該基板部５よりも短い長さを持ち基板部５の両端部に平面Ｈ状をなすように一体化されそれぞれに杭体挿通穴９，９を配した２つの溝形鋼からなる固定板部６ａ、６ｂとを有するアンカー本体３と、複数本の杭体４とを備え、前記一方の固定板部６ａが谷側の地表に、他方の固定板部６bが山側の地表に位置され、杭体４が前記固定板部６ａ、６ｂの杭体挿通穴９，９を通して地中に打ち込まれることを特徴とする土中用アンカー。
【請求項２】
基板部５と固定板部６ａ、６ｂが下方に開口を向けた溝形鋼から構成されている請求項１に記載の土中用アンカー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として雪崩や落石などのおそれのある法面等に使用される土中用アンカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
構造物たとえば雪崩や落石の防止施設として、雪崩や落石の恐れのある法面（斜面）に柵体（金網張りしたものを含む）や三角錐状の枠体を設置し、これらを吊りロープ（ケーブル）によって法面の上方部位に固定したアンカーで吊持したり、ポケットを形成するように張ったポケット式ロックネットのロープや覆式ロックネットのロープを法面の上方部位に固定したアンカーで吊持したり、法面に沿って浮石押さえロープを敷設し、そのロープの上方をアンカーで吊持したりすることが行われている。
【０００３】
かかるアンカーとして、地盤が土質系である場合に打ち込み式アンカーが用いられるが、吊りロープとこれに連結した被吊持物および雪や岩石などの荷重が作用するので、地盤に強固に設置する必要がある。
しかし、旧来の打ち込み式アンカーは、一般に鋼管製のパイプの上端に吊りロープの端末を支持させたものであったので、荷重によりアンカーの下端を支点として頭部が荷重方向である前面側に傾き（お辞儀）やすく、ローム質、Ｎ値ほぼ３の地盤での水平耐力がせいぜい２．５ｋＮ程度しかなかった。
【０００４】
この対策として、鋼管製パイプの上端に設けた吊りロープの端末係止具の直近部位に、水平板部と該水平板部の下面とパイプ外面とを結ぶ縦羽根部とを有する抵抗板を備えたいわゆるロケット型のアンカーが使用されている。
かかるロケット型のアンカーは、頭部付近に抵抗板があるため、旧来のアンカーに比べて頭部の傾きが抑制され、耐力を増加することができた。
【０００５】
しかし、このロケット型のアンカーは、極限耐力として所定の効果はあるけれども、荷重特に５トン以下の比較的低荷重時での変位量が多く、アンカー背面(山側)に地盤の亀裂が生じ、雨水凍結融解により亀裂が発達する可能性があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような問題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、比較的低荷重時の変位が少なく、構造簡易で施工も容易な地中用アンカーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の高耐力地中用アンカーは、ロープで代表される条体の端部を支持するため法面に設置されるアンカーであって、該アンカーが、条体に対する連結部を中間に有する溝形鋼からなる基板部と、該基板部よりも短い長さを持ち基板部の両端部に平面Ｈ状をなすように一体化されそれぞれに杭体挿通穴を配した２つの溝形鋼からなる固定板部とを有するアンカー本体と、複数本の杭体とを備え、前記一方の固定板部が谷側の地表に、他方の固定板部が山側の地表に位置され、杭体が前記固定板部の杭体挿通穴通して地中に打ち込まれることを特徴としている。
【０００８】
基板部と固定板部は下方に開口を向けた溝形鋼から構成されていることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は本発明の適用例を示しており、ＳＬは法面、Ｇは吊持対象物であり、（ａ）では柵、（ｂ）では三角錐状の枠体であるが、これらに限定されるものではない。
１は本発明の地中用アンカー、２は一端が地中用アンカー１に連結され、他端が支持対象物Ｇに連結された条体であり、この実施例ではワイヤーロープが用いられている。図１（ａ）は地中用アンカー1を法面ＳＬに対して略直角に設置した場合を、図１（ｂ）は法面ＳＬに水平部ＳＬ’を段切り形成し、そこに地中用アンカー1を設置している。
【００１０】
図２ないし図５は本発明による地中用アンカーの一実施例を示しており、アンカー本体３と、複数本の杭体４とから構成され、条体２は前記アンカー本体３の地表から突出した中間部に連結され、谷側に導かれている。
【００１１】
アンカー本体３は、所要の長さを有する基板部５と、該基板部５の長手方向両端に平面Ｈ状をなすように一体化された２つの固定板部６ａ、６ｂとを有してしており、基板部５の中間部位には条体２の連結部７が固設され、各固定板部６ａ、６ｂには前記杭体４を挿通して地中に打ち込むための挿通穴９がそれぞれ複数個ずつ設けられている。
【００１２】
前記基板部５と固定板部６ａ、６ｂは耐食性の良好な鉄鋼材たとえば溝形鋼からなり、地表面に適度に喰い込んでずれを防止すべく開口が下方に向くように配されている。基板部５の両端部は固定板部６ａ、６ｂの長手方向中間部に当接される形態で一体化されている。この例では、基板部５の両端部から固定板部６ａ、６ｂにそれぞれ連結プレート８、８を渡して溶接している。
【００１３】
また、連結強度を増すとともに荷重の伝達を確実にするため、図５のように、固定板部６ａ、６ｂの軸線上に基板部５内にいたる補強プレート９が挿入され、ウエブとフランジとの接触部分が溶接されており、さらに、基板部５内には固定板部６ａ、６ｂのフランジに対応する位置に補強プレート９’が配されウエブとフランジとの接触部分が溶接されている。
【００１４】
条体２に対する連結部７は、この例では通孔７００を有する２枚のブラケット７ａ、７ａを基板部５の長手方向ほぼ中間部位に溶接することで構成され、ブラケット７ａ、７ａに条体２の端部２０を交合状に位置させ、ピンボルト１０を通孔７００に挿通し、ナット１０’を螺合することで条体２を連結するようになっている。
【００１５】
杭体４は所要の長さを有するピンないしは棒からなり、たとえば丸棒鋼が使用される。杭体４は上端付近に固定板部６ａ、６ｂの上面に当接するつば４ａが固着されている。
【００１６】
本発明は前記態様に限定されるものではなく、種々の態様を採用し得る。
１）条体２は、ワイヤーロープだけでなく繊維ロープ、ワイヤーと繊維との複合ロープ、さらにはチェーン、金属、非金属、あるいはそれらの複合材からなるロッドなどを含んでいる。
２）連結部７は単板であってもよく、その場合は通孔にシャックルの脚端穴部が合わされてピンが挿通され、そのシャックルに条体の端末部２０が交合状に取付けられる。
３）固定板部６ａ、６ｂはもう一組ずつ増加されてもよい。
【００１７】
【実施例の作用】
実施例の使用法と作用を説明すると、設置予定の法面ＳＬに１方の固定板部６ａが山側、他方の固定板部６ｂが谷側にそれぞれ位置するように配置し、この状態で固定板部６ａ、６ｂに配されている挿通穴９を通して杭体４を地中に打ち込む。これにより、溝となっている固定板部６ａ、６ｂと基板部５は地表に密着される。
あとは、基板部５に突出している連結部７に条体２の端部２０を連結し、法面ＳＬに沿って導いて対象物Ｇに連結すればよく、したがって作業は簡単であり、アンカー本体３の谷側を掘削する必要がないため施工性がよく、地盤耐力の低下も招かない。
【００１８】
これで図１のように荷重を支える。このように設置された状態では、対象物Ｇから条体２に伝達された荷重は基板部５の中間にある連結部７を介して基板部５に伝達されるが、基板部５は山側の固定板部６ａと谷側の固定板部６ｂに剛結されそれら固定板部６ａ、６ｂがそれぞれ複数本の杭体４，４で地中に固定されているので、耐力に見合った反力支持点が形成される。
【００１９】
そして、外力が増した際には、対象物Ｇから連結部７を介して基板部５に伝達された水平引張り荷重により、谷側の固定板部６ｂとこれに刺さった杭体４には圧縮荷重が、山側の固定板部６ａとこれに刺さった杭体４には引抜き荷重がおのおの作用し、それらのバランスで変位が低減される。したがって、本発明においては、アンカーの谷側へのおじぎ（転倒モーメント）が防止され、変位の抑制と耐力の向上を図ることができる。
【００２０】
本発明は雪崩や落石防止用の柵体（金網張りしたものを含む）や三角錐状の枠体の吊り設置を対象とするだけではなく、ポケット式ロックネットのロープや覆式ロックネットを施工するためのアンカー、斜面に沿って落石防止ネットを展張する場合の幹ロープ類を固定するための法面アンカーなどにも適用される。
【００２１】
次に、本発明を実地に試験した結果を示す。
アンカー本体：
幅１００×高さ５０ｍｍ、長さ９００ｍｍの溝形鋼の中間位置に、連結部として高さ３６０ｍｍ、幅２５０ｍｍ，厚さ１２ｍｍのブラケットを溶接して基板部とし、これの両端に幅１００×高さ５０ｍｍ、長さ８００ｍｍの溝形鋼の中間部を当接し、補強プレートを渡して溶接し、固定板部とした。固定板部には４個の挿通穴を配した。
【００２２】
杭体：直径２２ｍｍ、全長１５００ｍｍの丸棒鋼の上端付近に５０ｍｍ角のつばを溶接したものを８本使用した。
条体には、構成が３×７、直径１８ｍｍのワイヤーロープを使用した。
【００２３】
〔比較例１〕
全長２０００ｍｍ、直径１１４ｍｍ、厚さ４．５ｍｍ、の鉄鋼パイプの上端から約２００ｍｍの位置に、接地板と３００×３００ｍｍの羽根板を有する抵抗板を設けたアンカー本体を使用した。アンカー本体の抵抗板よりも上位にボルトを横通してワイヤーロープの係止部とした。ワイヤーロープは第１例と同じものを使用し、これの端末をアンカー本体の頭部に嵌め、係止部で上方への外れを止めた。
【００２４】
〔比較例２〕−単体組立てアンカー
アンカー本体：幅１００×高さ５０ｍｍ、長さ９００ｍｍの溝形鋼の中間位置に、連結部として直径２５ｍｍ、高さ１５０ｍｍのＵ状棒鋼をフランジに当接させて溶接し、溝形鋼からなる固定板部には４個の挿通穴を配した。
杭体：直径２２ｍｍ、全長１５００ｍｍの丸棒鋼の上端付近に５０ｍｍ角のつばを溶接したものを４本使用した。
【００２５】
前記本発明品例及び比較例１，２を地中に設置して、耐力と変位を試験した。土質条件は関東ローム層、Ｎ≒３、前日の降雨で地盤強度は通常時よりも低下していた。
比較例1の設置法：エアパンチャーを使用して打ち込み、ワイヤーロープの端末をアンカー本体の頭部に嵌め、係止部で上方への外れを止めた。
比較例２の設置法：アンカー本体を地表に配し、大ハンマーで杭体を打ち込んだ。連結部にワイヤーロープの端末アイを連結した。
【００２６】
本発明品の設置法：固定板部が引張り方向に対して前後に位置するようにアンカー本体を地表に配し、大ハンマーで杭体を打ち込んだ。連結部にワイヤーロープの端末アイを連結した。
【００２７】
以上のようにして得られた各アンカーについて、水平引張り荷重を作用させ、水平変位のみ増加して、それ以上荷重が増加しなくなる点を終点として荷重を増加させた。試験方法を図５に示す。引張り荷重は油圧ジャッキで付加し、ロードセル及び弦巻式の伸び計に連結しているデータローガから３秒ごとに荷重及び変位を測定した。
【００２８】
限界荷重ｔｆ（Ｐｕ）と降伏荷重ｔｆ（Ｐｙ）、限界変位ｍｍ(δu),降伏変位ｍｍ（δy）の測定結果は次のとおりである。
比較例１：限界荷重＝７．５５ｔｆ、降伏荷重＝５．９０ｔｆ、限界変位＝１２９．６ｍｍ、降伏変位＝３４．６ｍｍ
比較例２: 限界荷重＝２．５ｔｆ、降伏荷重＝１．７ｔｆ、限界変位＝２５ｍｍ、降伏変位＝６ｍｍ
本発明品：限界荷重＝５．１３ｔｆ、降伏荷重＝３．４６ｔｆ、限界変位＝３７．０ｍｍ、降伏変位＝８．８ｍｍ
【００２９】
この結果から、本発明品は比較例２に比べて限界荷重と降伏荷重がそれぞれ約７割以上と大幅に増加している。比較例1に比べて限界荷重と降伏荷重は劣るが、降伏変位及び限界変位はそれぞれ減少し、変位抑制と引張り耐力が改善されていることがわかる。本発明品と比較例１、２の水平引張り荷重の変化と変位の変化は図７のとおりであり、５ｔ程度までの荷重に対する変位が少ないことがわかる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した本発明の請求項1によれば、対象物Ｇから条体２に伝達された荷重はアンカー本体の基板部５の中間にある連結部７を介して基板部５に伝達されるが、相対的に長い基板部５は相対的に短い山側の固定板部６ａと谷側の固定板部６ｂに剛結されていてアンカー本体は平面Ｈ状をなし、それら固定板部６ａ、６ｂがそれぞれ複数本の杭体４，４で地中に固定されているので、外力が増した際には、対象物Ｇから連結部７を介して基板部５に伝達された水平引張り荷重により、谷側の固定板部６ｂとこれに刺さった杭体４には圧縮荷重が、山側の固定板部６ａとこれに刺さった杭体４には引抜き荷重がおのおの作用し、それらのバランスで変位が低減される。したがって、比較的低荷重時でのアンカーの谷側へのおじぎ（転倒モーメント）が防止され、変位の抑制と耐力の向上を図ることができる。しかも構造が簡単で特別な掘削を必要としないので、施工性もよいなどのすぐれた効果が得られる。
請求項２によれば、基板部５と固定板部６ａ、６ｂが下方に開口を向けた溝形鋼から構成されているので、アンカー本体３を施工場所の地表にしっかりと配置してずれ止めすることができ、アンカー本体３の製作も簡単になるというすぐれた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）はそれぞれ本発明のアンカーの設置例を示す側面図である。
【図２】本発明アンカーの拡大側面図である。
【図３】本発明アンカーの平面図である。
【図４】本発明アンカーの分解状態を示す斜視図である。
【図５】  (ａ)はアンカー本体の部分切欠平面図、(ｂ)は断面図である。
【図６】本発明アンカーの具体例の試験方法を示す説明図である。
【図７】具体例と比較例の荷重〜変位曲線図である。
【符号の説明】
１  アンカー
２  条体
３  アンカー本体
４  杭体
５  基板部
６ａ、６ｂ  固定部
７  連結部
９  挿通穴
【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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