(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着具で緊張し、該定着具に当接する第１支圧板と前記地表の上の第２支圧板との間に介装された弾性部材の弾発力を、前記テンドンを介して前記地盤に伝達させて地すべりを防止するグラウンドアンカーにおいて、
前記第１支圧板に一端を固定し前記第２支圧板に他端を固定する複数個の固定冶具を備え、該固定冶具が、前記弾性部材が所定の離間距離から伸張することを規制し、且つ撓むことを許容することを特徴とするグラウンドアンカー。
【請求項２】
前記固定冶具の固定位置は、前記弾性部材が所定の弾発力の５０％乃至９０％の弾発力を有する離間距離に相当する位置であ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】
地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着具で緊張し、該定着具に当接する第１支圧板と前記地表の上の第２支圧板との間に介装された弾性部材の弾発力を、前記テンドンを介して前記地盤に伝達させて地すべりを防止するグラウンドアンカーの定着方法において、
前記第１支圧板に一端を固定し前記第２支圧板に他端を固定して設けた複数個の固定冶具により、前記弾性部材が所定の離間距離から伸張することを規制し、且つ撓むことを許容することを特徴とするグラウンドアンカーの定着方法。
【請求項４】
前記固定冶具の固定位置を、前記弾性部材が所定の弾発力の５０％乃至９０％の弾発力を有する離間距離に相当する位置となるように設定す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の定着方法。
【請求項５】
前記第１支圧板を、ジャッキによって、前記弾性部材の抗力を受けながら、前記地表に向かって押し下げることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のグラウンドアンカーの定着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着部により緊張し、その反力を該定着部により地盤に伝達させて地すべりを防止するグラウンドアンカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地すべり防止に使用されるグラウンドアンカーは、一端が深く固い地盤に固着され、地表に露出した他端が定着部に固定されたテンドンの緊張力の反力によって地すべりの恐れのある浅い地盤を締め付ける機能を有する。
【０００３】
浅い地盤が凍上及び融解によって、それぞれ膨張収縮する場合でも、テンドンに一定の緊張力が働くように、例えば特開２００１−３２２７３公報に記載された、定着部と受圧板との間に介装された弾性部材によって特に上記の膨張による過剰な力を吸収することが可能なグラウンドアンカー構造が提案されている。
【０００４】
このような弾性部材に求められる特性は、大きな撓み量に対し小さな弾発力の変化を与える、後述の弾発力変動不感帯領域を有することである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特性を有する弾性部材において、特に後述の弾発力変動不感帯領域においては、所定の弾発力を達成するためには大きな撓み量が必要となるため、弾性部材を圧縮するジャッキのストロークが長くなければならず、グラウンドアンカーを定着するためには、工事現場にストロークの長いジャッキを必要とした。
【０００６】
このような長いストロークで一定の圧縮力を与えることができるジャッキは高価であり、グラウンドアンカーを定着する工事が、高コストとなってしまう。また、ストロークのあまり長くない、大小２種類のジャッキを盛り替えて圧縮することも可能ではあるが、盛り替え時の作業にコストと時間がかかるという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは低コストで簡便に定着できるグラウンドアンカー及びその定着方法を実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、第１の発明は、地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着具で緊張し、該定着具に当接する第１支圧板と前記地表の上の第２支圧板との間に介装された弾性部材の弾発力を、前記テンドンを介して前記地盤に伝達させて地すべりを防止するグラウンドアンカーであって、前記第１支圧板に一端を固定し前記第２支圧板に他端を固定する複数個の固定冶具を備え、該固定冶具が、前記弾性部材が所定の離間距離から伸張することを規制し、且つ撓むことを許容することを特徴とするグラウンドアンカーとした。
【０００９】
第１の発明によれば、前記グランドアンカーを前記地盤に定着させる前に、予め別の場所で、所定の離間距離まで前記弾性部材を圧縮し固定することが可能となる。
【００１０】
また、第１の発明において、前記固定冶具の固定位置は、前記弾性部材が所定の弾発力の５０％乃至９０％（好ましくは８０％）の弾発力を有する離間距離に相当する位置であることを特徴とするグラウンドアンカーを第２の発明とした。
【００１１】
第２の発明によれば、グラウンドアンカーを前記地盤に定着させるべく、さらに１１％乃至１００％増しの前記弾発力の反力である圧縮力を前記弾性部材に与えて、これを撓ませ、前記離間距離を縮めることが可能である。
【００１２】
前記課題を解決するために、第３の発明は、地盤に埋め込んだテンドンをその地表に露出する外端部に固定した定着具で緊張し、該定着具に当接する第１支圧板と前記地表の上の第２支圧板との間に介装された弾性部材の弾発力を、前記テンドンを介して前記地盤に伝達させて地すべりを防止するグラウンドアンカーの定着方法であって、前記第１支圧板に一端を固定し前記第２支圧板に他端を固定して設けた複数個の固定冶具により、前記弾性部材が所定の離間距離から伸張することを規制し、且つ撓むことを許容することを特徴とするグラウンドアンカーの定着方法とした。
【００１３】
第３の発明によれば、前記グランドアンカーを前記地盤に定着させる前に、予め別の場所で、所定の離間距離まで前記弾性部材を圧縮し固定することが可能となる。
【００１４】
また、第３の発明において、前記固定冶具の固定位置を、前記弾性部材が所定の弾発力の５０％乃至９０％（好ましくは８０％）の弾発力を有する離間距離に相当する位置であるように設定することを特徴とするグラウンドアンカーの定着方法を第４の発明とした。
【００１５】
第４の発明によれば、前記グラウンドアンカーを前記地盤に定着させるべく、さらに１１％乃至１００％増しの前記弾発力の反力である圧縮力を前記弾性部材に与えて、これを撓ませ、前記離間距離を縮めることが可能である。
【００１６】
また、第３又は第４の発明において、前記第１支圧板を、ジャッキによって、前記弾性部材の抗力を受けながら、前記地表に向かって押し下げることを特徴とするグラウンドアンカーの定着方法を第５の発明とした。
【００１７】
第５の発明によれば、前記グラウンドアンカーを前記地盤に定着させるべく、前記ジャッキの盛り替えをすることなく、所定量増しの圧縮力を所定のストロークだけ、前記第１支圧板等を介して、前記弾性部材に与えることが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＝＝＝グラウンドアンカーの概要＝＝＝
本発明の一実施形態としてのグラウンドアンカーの使用例について図１を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態における、地盤中のグラウンドアンカーの側断面を示している。
【００１９】
例えば、切土法面等の地すべり対策工法として、コンクリート等からなる受圧板１１を法面（地盤表面）２１に敷設し、これと地盤２２、２３に適宜間隔に複数の本実施形態におけるグラウンドアンカー３１を打設して、受圧板１１を介して地盤表層２２を地盤深部２３側に押し付けることで、地盤表層２２の崩落を防止する。上記の押し付け方は以下の如くである。線状部材からなるテンドン３２を地盤表面２１に対して略鉛直に受圧板１１及び地盤２２、２３に挿入し、その一端部をグラウト２４により地盤深部２３に固着させるとともに、地盤表面２１に突出した他端部を、定着部３３の定着具３３ａに固定し、第１支圧板３３ｂ、弾性部材３４、及び第２支圧板３５を介して受圧板１１に定着させて、テンドン３２に緊張力を与えることで、その反力としての圧縮力を、受圧板１１を介して地盤２２、２３に伝達して地盤表層２２を締め付ける。
【００２０】
本実施形態において、テンドン３２の緊張は、テンドンネジ部３２ａに噛合った定着ナット３３ｃの下面と定着具３３ａの上面との間の摩擦力によって実現され、定着ナット３３ｃの下面から地盤深部２３のグラウト２４の上面までの離間距離４１が保持される。また、上記の緊張力は後述の弾性部材３４の弾発力と釣合っていることにより、後述の離間距離４２が保持される。
【００２１】
第１支圧板３３ｂ及び第２支圧板３５の間に介装される弾性部材３４は、テンドン３２に過大な緊張力が作用するのを回避し、できるだけ一定の力を作用させる機能を有する。本実施形態においては、図１に示されるように、弾性部材３４は、６個の皿ばね３４ａを直列に配設して成る。この場合、中央に孔を有し栽頭円錐状の皿ばね３４ａを互いに向きを違えて２段に配してパイプ部３３ｄに嵌め込んだ２個１組を３組配設する。
【００２２】
弾性部材３４は、地盤表層２２の膨張及び収縮を吸収することが可能である。例えば、地盤表層２２が凍上により膨張する場合、テンドン３２には緊張力が作用するが、同時に前記弾性部材が圧縮されることにより、前記緊張力は前記弾性部材の圧縮量から既知の力として規定されることになり、テンドン３２の破断を防止することが可能である。
【００２３】
また、本実施形態における６個の皿ばね３４ａは全て、弾発力変動不感帯領域で動作させられる。従って、弾性部材３４に期待される伸縮量に対して、その弾発力の変化が少なく、地盤表層２２の凍上及び融解に対してテンドン３２の緊張力をおよそ一定に保持することが可能となる。
【００２４】
尚、図１におけるグランドアンカー３１は、地盤表層２２を締め付けるべく機能している状態を表しており、後述の固定冶具３６は使用されておらず、第１ナット３６ｂは、不図示の間隙をもって第１支圧板３３ｂに接触していない。
【００２５】
＝＝＝固定冶具の構成及び機能＝＝＝
本実施形態における固定冶具３６の構成について図２を参照しつつ説明する。図２は、本発明の一実施形態における固定冶具３６の詳細及び配置を示しており、図２上は固定冶具３６の配置を上から見た図であり、図２下は固定冶具の一部の側面を見た図である。
【００２６】
本実施形態における固定冶具３６は、棒ネジ３６ａ、第１ナット３６ｂ、第２ナット３６ｃ、第１ワッシャ３６ｄ、及び第２ワッシャ３６ｅから構成された１組が合計４組、配設されている。
【００２７】
図２上に示されるように、第２支圧板３５は円板であって、これと中心を同じくする内部の円周を４等分するように棒ネジ３６ａと同じピッチを有する雌ネジが切られ、これらに４本の棒ネジを立てることができる。そして、第２支圧板３５の上面、第２ワッシャの両面、及び第２ナット３６ｃの下面の間に働く摩擦力で棒ネジ３６ａが第２支圧板３５に対し垂直方向にナット留めされ固定される。
【００２８】
一方、第１支圧板３３ｂも円板であって、上記の第２支圧板３５と中心を同じくする。第１支圧板３３ｂは、上記の棒ネジ３６ａと同じ位置に、棒ネジ３６ａの径より大きい径の孔を４個有している。前記孔に棒ネジ３６ａが差し込まれ、第１ナット３６ｂ、第１ワッシャ３６ｄ、及び弾性部材３４の弾発力によって、第１支圧板３３ｂは固定冶具３６に固定される。
【００２９】
即ち、固定冶具３６が機能している時は、弾性部材３４の弾発力が、第１支圧板３３ｂを押し上げ、第１支圧板３３ｂの上面、第１ワッシャ３６ｄの両面、及び第１ナット３６ｂの下面の間に働く摩擦力と釣合っている。
【００３０】
この固定冶具３６により、弾性部材３４の離間距離４２は、第１支圧板３３ｂの下面から第２支圧板３５の上面までの距離と規定され保持される。さらに、グラウンドアンカー３１が地盤に定着され、テンドン３２に緊張力が与えられている時のテンドン３２の離間距離４１は、定着ナット３３ｃの下面から地盤深部２３におけるグラウト２４の上面までの距離と規定され保持される。
【００３１】
固定冶具３６により、上記の離間距離４２が長くなることが制限され、短くなることが許容される。従って、弾性部材３４の弾発力以上の力で離間距離４２をさらに縮め、再度第１ナット３３ｂ及び第１ワッシャ３６ｄを、棒ネジ３６ａを介して、第１支圧板３３ｂに対して締め付けて固定することが可能である。
【００３２】
＝＝＝グラウンドアンカーの定着方法＝＝＝
本発明の一実施形態における皿ばね３４ａから成る弾性部材３４の特性について、図３を参照しつつ説明する。図３のグラフは、本発明の弾性部材３４の撓み量と弾発力との関係を表している。
【００３３】
本実施形態における弾性部材３４は皿ばね３４ａで構成されているため、図３のグラフに示されるようなプラトーを有する曲線となり、この部分は弾発力変動不感帯領域と呼ばれる。
【００３４】
本実施形態においては、地盤表層２２の凍上及び融解に伴う弾性部材３４の撓み量の変化に対して、テンドン３２の緊張力はできるだけ一定でなければならない。従って、本発明のグラウンドアンカー３１が地盤中で機能するためには、撓み量の変化に対して弾発力の変化が小さい前記弾発力変動不感帯領域内で、弾性部材３４が伸縮する必要がある。
【００３５】
本実施形態において、目的とする弾性部材３４の弾発力が、図３のグラフのＺ状態におけるｑとし、この時の撓み量をｂとする。また、前記弾発力ｑの８０％にあたる弾発力ｐの状態をＹとし、この時の撓み量をａとし、また弾発力及び撓み量が共にゼロの状態をＸとする。ここで、前記ａ及びｂは、共に前記弾発力変動不感帯領域内の撓み量である。
【００３６】
上記のＸ状態からＹ状態へ弾性部材３４を撓める作業を図４に示す。図４によれば、本発明のグラウンドアンカー３１のヘッド部分の弾性部材３４を、自然長（Ｘ状態）から撓み長（Ｙ状態）にしている動作を示す図である。このような作業は、グラウンドアンカー３１を定着させる工事現場で行う必要はなく、所定の道具を備えた所定の作業場で行うことが可能である。
【００３７】
所定のジャッキを使って、第１支圧板３３ｂを第２支圧板３５に対して押し付け、弾性部材３４をＸ状態からＹ状態に撓め、緩んだ第１ナット３６ｂ及び第１ワッシャ３６ｄを、Ｙ状態で再度、第１支圧板３３ｂに対して締め付ける。図４から明らかなように、この場合の弾性部材３４の撓み量はａである。
【００３８】
図５は、工事現場の削孔に、シース３７に納められたテンドン３２を挿入して地盤深部２３においてグラウト２４で固着し、さらに、グラウンドアンカー３１の前記ヘッド部分を受圧板１に配設し、シース３７の一端をパイプ部３３ｄに接続した状態を示している。ここでの弾性部材３４は、図３のＹ状態にある。
【００３９】
上記のＹ状態からＺ状態へ弾性部材３４を撓める作業を図６に示す。一端がテンドンネジ部３２ａとなっているテンドン３２が通り抜ける定着具３３ａを、第１支圧板３３ｂに当接する。テンドン３２を、所定のジャッキを使用して引張り、これに図３における弾性部材３４のＺ状態における弾発力ｑを緊張力として与える。
【００４０】
一方、ジャッキ５０を使って、第１支圧板３３ｂを第２支圧板３５に対してさらに押し付け、弾性部材３４をＹ状態からＺ状態に撓め、緩んだ第１ナット３６ｂ及び第１ワッシャ３６ｄを、Ｚ状態で再度、第１支圧板３３ｂに対して締め付ける。
【００４１】
ここで、テンドン３２の緊張力と弾性部材３４の弾発力は、共にｑになるため、定着ナット３３ｄをテンドンネジ部３２ａで締め、定着具３３ａの上面に対して締め付ける。これにより、弾性部材３４の弾発力とテンドン３２の緊張力が釣合い、テンドン３２は目的の緊張力ｑをもって固定される。
【００４２】
図３及び図６から明らかなように、弾性部材３４のＹ状態からＺ状態への撓み量はｂ−ａとなる。従って、工事現場で、テンドン３２に緊張力ｑを与えるためには、ｂ−ａだけの距離を、力ｑで押し下げるジャッキ５０を使用すれば、十分となる。
【００４３】
本発明によれば、上記の作業場で設定する弾性部材３４の弾発力ｐを、目的のｑにさらに近づければ、図３のグラフに従い、その撓み量はａからｂに近づきｂ−ａは短くなり、工事現場で使用するジャッキのストロークをさらに短くすることが可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に示す発明によれば、グラウンドアンカーを地盤に定着させる前に、予め別の場所で、所定の離間距離まで弾性部材を圧縮し固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態における、地盤中で機能するグラウンドアンカーの側断面を示した図である。
【図２】前記グラウンドアンカーの固定冶具を上から見た場合及び側面を見た場合を示した図である。
【図３】前記グラウンドアンカーの弾性部材の撓み量と弾発力との関係を示した図である。
【図４】前記グラウンドアンカーの弾性部材をＸ状態からＹ状態に撓める工程を示した図である。
【図５】前記グラウンドアンカーの弾性部材をＹ状態に保持し、テンドンを固定した状態を示した図である。
【図６】前記グラウンドアンカーの弾性部材をＹ状態からＺ状態に撓める工程を示した図である。
【符号の説明】
２２  地盤表層
２３  地盤深層
２４  グラウト
３１  グラウンドアンカー
３２  テンドン
３３  定着部
３３ａ  定着具
３３ｂ  第１支圧板
３３ｃ  定着ナット
３４  弾性部材
３５  第２支圧板
３６  固定冶具
４１、４２  離間距離
５０  ジャッキ
【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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