説明

反力構造体及び反力構造体の構築方法

【課題】穿孔壁の崩落防止と、固結材の増強によるクラック発生防止の両立が可能な反力構造体を提供すること。
【解決手段】ケーシングを用いて穿孔した穿孔孔内に被定着部材を挿入した後、孔内に充填した固結材で以って被定着部材を地中に定着する反力構造体であって、穿孔孔内に挿入し、固結材に埋設した有孔構造の補強崩落防止筒を具備する。補強崩落防止筒は穿孔の孔壁の崩落防止機能と、固結材の補強機能を併有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は反力構造体及び反力構造体の構築方法に関し、特に地中に定着した被定着部材に対してせん断力が引張力に卓越して作用する用途に好適な反力構造体及び反力構造体の構築方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
穿孔装置(ボーリングマシン)を用いて穿孔したアンカー孔内に鋼棒や鋼より線等のアンカーテンドンを挿入した後、孔内にグラウトしたモルタル等の固結材で以ってアンカーテンドンを地中に定着するアンカー工法は周知である。
施工に際しては、穿孔に用いたケーシングで孔壁の崩落を防止した状態でアンカーテンドンを挿入し、その後にケーシングを抜き取っている。
【0003】
またアンカーテンドンに大きな引張力が作用すると、地中の硬化した固結材に拡径方向の膨張力が作用し、固結材の内部応力が固結材の強度を超えるとクラックの発生や、破壊の危険がある。
殊に固結材にクラックを生じると、アンカーの定着力が減少するだけでなく、クラックを通じて浸水するために、突然にアンカーテンドンが腐食破壊する危険がある。
こうした固結材にクラックが生じることを防止する手段として、アンカーテンドンの定着長部の範囲に亘りアンカーテンドンと一体に鉄筋篭を一体化することが特許文献1により開示されている。
【0004】
【特許文献1】特開2002−105955号公報)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記した従来の技術にはつぎのような問題点がある。
(1)固結材の充填時にはケーシングが存在しないため、アンカー孔の孔壁が崩壊し易い。特に孔壁の崩落が発生していてもその確認が難しい。
そのため、固結材の充填時に崩落土砂が混入して固結材の品質低下を招き、設計値通りのアンカー耐力を確保できない場合がある。
(2)アンカーテンドンが鋼より線製で、その地表の露出端部にケーシング径より大形のループ部を一体に形成している場合は、大形のループ部が邪魔になってアンカーテンドンの挿入後にケーシングを抜き取ることが困難である。
そのため、ケーシングを抜き取って孔壁が崩落し易い状況下で、アンカーテンドンの挿入作業と固結材の充填作業を強いられることとなって、地表の露出端部に大形のループ部を形成したアンカーテンドンは施工ができない。
そのため、地表の露出端部に大形のループ部を一体に形成したアンカーテンドンであっても施工できる解決策の提案が望まれている。
(3)特許文献2に記載のように、鉄筋篭をアンカーテンドンと一体化したものを使用すれば、固結材へのクラック発生を抑制できるが、上記(1)と同様にアンカー孔の孔壁の崩壊を確実に防止することができない。
そのため、鉄筋篭を用いていながら設計値通りの定着耐力を確保できないといった問題がある。
【0006】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、簡易な手段で以って穿孔壁の崩落防止と、固結材の増強によるクラック発生防止の両立が可能な反力構造体及び反力構造体の構築方法を提供することにある。
さらに本発明は、追加工程と追加部材を最小限に抑えて施工性と経済性が図れる反力構造体及び反力構造体の構築方法を提供することにある。
さらに本発明は、被定着部材がその地表の露出端部にループ部を一体形成してある場合であっても簡易に施工できる反力構造体及び反力構造体の構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願の第1発明は、穿孔孔内に被定着部材を挿入した後、孔内に充填した固結材で以って被定着部材を地中に定着した反力構造体であって、前記被定着部材から分離独立した有孔構造の補強崩落防止筒を具備し、穿孔の孔壁の崩落防止機能と、固結材の補強機能を併有する前記補強崩落防止筒が、前記固結材を囲繞するように穿孔孔内に挿入されていることを特徴とする、反力構造体を提供する。
本願の第2発明は、前記第1発明において、前記補強崩落防止筒を複数の分割筒体で構成し、穿孔方向に沿って配置した複数の分割筒体の突合せ端が一体に連結されていることを特徴とする、反力構造体を提供する。
本願の第3発明は、前記第1発明において、前記補強崩落防止筒を穿孔孔内の略全長に亘って挿入したことを特徴とする、反力構造体を提供する。
本願の第4発明は、前記第1発明において、前記被定着部材の穿孔外に露出する一端に大径部を形成していることを特徴とする、反力構造体を提供する。
本願の第5発明は、穿孔孔内に被定着部材を挿入し、穿孔孔内に充填した固結材に被定着部材を埋設して定着する反力構造体の構築方法において、穿孔孔内に前記被定着部材から分離独立した有孔構造の補強崩落防止筒を挿入して孔壁の崩落を防止し、補強崩落防止筒で穿孔の孔壁の崩落を防止しつつ、固結材の充填作業と、前記補強崩落防止筒で囲繞した固結材に被定着部材を埋設して定着する作業を行なうことを特徴とする、反力構造体の構築方法を提供する。
本願の第6発明は、ケーシングで穿孔した穿孔孔内に被定着部材を挿入し、穿孔孔内に充填した固結材に被定着部材を埋設して定着する反力構造体の構築方法において、穿孔孔内に前記被定着部材から分離独立した有孔構造の補強崩落防止筒を挿入し、その後にケーシングを撤去して孔内に残置した補強崩落防止筒で孔壁の崩落を防止し、穿孔孔内に固結材を充填して前記補強崩落防止筒を埋設し、前記補強崩落防止筒で囲繞した固結材に被定着部材を埋設して定着することを特徴とする、反力構造体の構築方法を提供する。
本願の第7発明は、前記第5又は第6発明において、前記補強崩落防止筒を複数の分割筒体で構成し、各分割体の突合せ端を一体に連結しながら穿孔孔内に挿入したことを特徴とする、反力構造体の構築方法を提供する。
本願の第8発明は、前記第5又は第6発明において、前記補強崩落防止筒を穿孔孔内の略全長に亘って挿入したことを特徴とする、反力構造体の構築方法を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明は次の特有の効果を得ることができる。
(1)反力構造体の施工中においては補強崩落防止筒が穿孔孔壁の崩落を防止して固結材の品質良好に保ち、かつ施工後においては補強崩落防止筒が固結材を増強して固結材のクラック発生や破壊を防止できて、これまで実現が困難であった穿孔孔壁の崩落防止と固結材のクラック防止の両立が可能となって、十分な定着耐力を確保することができる。
(2)資材としては補強崩落防止筒を追加するだけであり、また工程も簡易に行なえる補強崩落防止筒の挿入工程が追加するだけであるから、追加工程と追加部材を最小限に抑えて施工性と経済性の両立を図ることができる。
(3)被定着部材の露出端部に大径部を有する被定着部材であっても、簡易に被定着部材を定着施工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
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】
(1)反力構造体の概要
図1に本発明に係る反力構造体の一例を示す。
反力構造体は穿孔1の孔内に注入する固結材2と、穿孔1の孔内に挿入し、固結材2に定着する被定着部材3と、被定着部材3の地表側に突出した露出端部を緊張定着する定着装置4を具備したものを前提とし、本発明はこれに有孔構造の補強崩落防止筒5を付加して構成するものである。
【0011】
本例では被定着部材3が外周面にらせん状に凸状を形成したPC鋼棒等の棒体である場合について説明する。
本発明はせん断力が引張力に卓越して作用する用途に好適な反力構造体を提供するものであるから、被定着部材3の素材はその用途に応じてその他にPC鋼線やPCより鋼線等の公知の各種素材を適宜選択して使用すればよい。
【0012】
定着装置4は被定着部材3を定着するための装置で、本例では支圧板41と定着ナット42で構成しているが、定着装置4は被定着部材3の種類に応じた公知の装置を適用する。
尚、定着装置4は必須の構成要素ではなく、定着装置4を省略して被定着部材3を定着する場合もある。
【0013】
(2)補強崩落防止筒
補強崩落防止筒5は前記被定着部材3から分離独立した有孔構造の筒体で、穿孔1の孔壁の崩落防止機能(図2参照)と、固結材2の補強機能(図3参照)を併有する。
【0014】
補強崩落防止筒5の断面径は、後述するケーシング11に内挿可能であって、穿孔1の口径と略等しい寸法に設定されている。
【0015】
補強崩落防止筒5の周面の開孔寸法は、穿孔1の孔壁の崩落を防止すると共に、土砂を容易に透過しない適宜の寸法とする。
補強崩落防止筒5は例えば複数の縦材51と複数の環状の横材52とを交差させた溶接金網や、エキスパンドメタル、或いは周面に多数の開孔を開設した筒体等で構成する。
【0016】
補強崩落防止筒5は一本ものの形態で使用する場合もあるが、図4に例示するような接続金具6を用いて複数の補強崩落防止筒5,5を連結して使用する。
本例で例示した接続金具6について説明すると、接続金具6は内外一対の挟持板61,62と、これらの挟持板61,62間を連結するボルト63とにより構成するもので、同一線上に突き合わせた補強崩落防止筒5,5の端部間の横材52,52間に跨って配置した内外一対の挟持板61,62間をボルト63で締め付けることで連結することができる。
その他の連結方法としては、カプラやねじ込み機構を用いた結合手段、或いは接着や溶着等でもよい。自重で補強崩落防止筒5の連結が外れない程度の連結力があれば十分である。
複数の補強崩落防止筒5,5を連結して使用することで、穿孔1の全長が長い場合であっても所定の寸法の補強崩落防止筒5を複数繋ぎ合わせて全体の全長を任意に調整することができる。
【0017】
(3)施工方法
つぎに図5〜7を参照しながら反力構造体の施工方法について説明する。
【0018】
[穿孔の穿孔](図5(A))
図外のボーリングマシンを使用して、先端に夫々ビットを有するケーシング11とインナロッド12に夫々回転を与えて所定の深さまで穿孔1を穿孔する。
【0019】
[ケーシングの残置](図5(B))
穿孔を完了したらインナロッド12のみを抜き取り、ケーシング11は抜き取らずに穿孔1の孔内に残置して孔壁の崩壊を阻止する。
【0020】
[補強崩落防止筒の挿入](図5(C))
次に穿孔1の孔内に残置したケーシング11内に補強崩落防止筒5を挿入する。
既述したように複数の補強崩落防止筒5を連結しながら、穿孔1の略全長に亘って挿入する。
補強崩落防止筒5を運搬や取り扱いに便利な寸法に形成しておくと、現場で複数の補強崩落防止筒5を連結しながら挿入できるので、穿孔1の深さが深い場合であっても、現場における補強崩落防止筒5の挿入作業が容易となる。
【0021】
[ケーシングの撤去](図6(D)(E))
補強崩落防止筒5の挿入を完了したら、穿孔1の孔内からケーシング11を抜き取ることで、穿孔1の孔内に補強崩落防止筒5を残置する。
ケーシング11に代わって穿孔1と略同径の補強崩落防止筒5が、穿孔1の孔壁全面を覆うため、引き続き穿孔1の孔壁の崩壊が阻止される。
また、補強崩落防止筒5の開孔が土砂の透過を規制する寸法に形成してあるので、孔壁の一部が崩落したとしても、崩落土砂が補強崩落防止筒5の周面を透過してその内側に入り込むことを防止できる。
【0022】
[被定着部材の挿入・固結材の充填](図6(F))
つぎに補強崩落防止筒5で覆われた穿孔1内に被定着部材3を挿入すると共に、穿孔1内にモルタル等の固結材2を充填して被定着部材3の先端部側を付着させて定着する。
被定着部材3の挿入作業中や固結材2の充填作業中においても、補強崩落防止筒5が穿孔1の孔壁崩壊を防止するため、固結材2に土砂が混入することがなくなり、高品質のまま固結材2を充填することができる。
また、補強崩落防止筒5が有孔構造を呈するため、流動性を有する固結材2は補強崩落防止筒5の周面を透過して穿孔1の起伏のある孔壁面に密着する。
このように穿孔1の孔壁の崩落防止に用いた補強崩落防止筒5は撤去しないから、固結材2の充填範囲に位置する一部の補強崩落防止筒5は埋設されることになる。
【0023】
[緊張定着](図7)
固結材2が硬化したら、地表に突出する被定着部材3に支圧板41をセットすると共に、被定着部材3に螺合した定着ナット42を締め付けて定着する。
【0024】
定着後の反力構造体の被定着部材3に過大なせん断力が作用した場合、その一部の力が被定着部材3の引抜力として作用する。その結果、固結材2に軸方向の圧縮力が作用して固結材2が拡径方向に膨張しようとする。
補強崩落防止筒5が固結材2を包囲するように埋設してあるため、補強崩落防止筒5が固結材2の拡径方向の膨張変形を効果的に拘束する。
その結果、固結材2のクラック発生を防止するだけでなく、固結材2の膨張破壊を効果的に防止する。
既述したように補強崩落防止筒5は、土砂の混入を阻止して固結材2の高品質を保証できると共に、固結材2のクラック発生や膨張破壊を防止できるから、設計通りの定着耐力を得ることができる。
【0025】
(4)他の実施例1
本発明は既述した実施例に限定されるものではない。
固結材2の充填範囲は、例えば図8(A)に示すように穿孔1の略全長に亘って充填してもよい。
さらに補強崩落防止筒5の挿入長は、例えば図8(B)に示すように穿孔1の入口側の一定範囲に垂下させて挿入する場合もある。
要は穿孔1の孔壁落下を防止する補強崩落防止筒5の一部または全部が、固結材2を囲繞するように埋設されていればよい。
【0026】
(5)他の実施例2
既述したように本発明は穿孔時はケーシング11で孔壁の崩落を防止し、さらにケーシング11の撤去後は補強崩落防止筒5で引き続き孔壁の崩落を防止するものである。
したがって、穿孔1内に挿入予定の被定着部材3の頭部(露出端部)の形状やその大きさに制約を受けない。
そのため、図9に示すように被定着部材3の頭部(露出端部)に穿孔1の口径より大形の大径部31が形成してあっても、前述した実施例と同様の工程で反力構造体の施工が可能となる。
尚、同図に示した大径部31は被定着部材2と一体に形成するか、或いは被定着部材2の一端に別体の大径部31を一体に接続したものであり、可撓性の有無は問わない。
本例の反力構造体は、被定着部材2を緊張せずに地中に定着して、大径部31を各種の反力源に活用するアンカー用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明に係る反力構造体の全体図
【図2】図1におけるII−IIの断面図
【図3】図1におけるIII−IIIの断面図
【図4】補強崩落防止筒の連結部の拡大断面図
【図5】反力構造体の施工方法の説明図で、(A)は穿孔の穿孔工程の説明図、(B)はケーシングを孔内に残置した説明図、(C)はケーシング内に補強崩落防止筒を挿入する説明図
【図6】反力構造体の施工方法の説明図で、(D)はケーシングの撤去工程の説明図、(E)は補強崩落防止筒を孔内に残置した説明図、(F)は被定着部材の挿入・固結材の充填を挿入する工程の説明図
【図7】反力構造体の施工方法の説明図で、被定着部材の緊張定着時の説明図
【図8】他の実施例1の説明図で、(A)は固結材の充填範囲を変更した場合の説明図、(B)は補強崩落防止筒を穿孔の一部に挿入した場合の説明図
【図9】大径部を有する被定着部材を使用した他の実施例2の説明図
【符号の説明】
【0028】
1・・・・・・穿孔
2・・・・・・固結材
3・・・・・・被定着部材
31・・・・・大径部
4・・・・・・定着装置
41・・・・・支圧板
42・・・・・定着ナット
5・・・・・・補強崩落防止筒
51・・・・・縦材
52・・・・・横材
6・・・・・・接続金具

【特許請求の範囲】
【請求項1】
穿孔孔内に被定着部材を挿入した後、孔内に充填した固結材で以って被定着部材を地中に定着した反力構造体であって、
前記被定着部材から分離独立した有孔構造の補強崩落防止筒を具備し、
穿孔の孔壁の崩落防止機能と、固結材の補強機能を併有する前記補強崩落防止筒が、前記固結材を囲繞するように穿孔孔内に挿入されていることを特徴とする、
反力構造体。
【請求項2】
請求項1において、前記補強崩落防止筒を複数の分割筒体で構成し、穿孔方向に沿って配置した複数の分割筒体の突合せ端が一体に連結されていることを特徴とする、反力構造体。
【請求項3】
請求項1において、前記補強崩落防止筒を穿孔孔内の略全長に亘って挿入したことを特徴とする、反力構造体。
【請求項4】
請求項1において、前記被定着部材の穿孔外に露出する一端に大径部を形成していることを特徴とする、反力構造体。
【請求項5】
穿孔孔内に被定着部材を挿入し、穿孔孔内に充填した固結材に被定着部材を埋設して定着する反力構造体の構築方法において、
穿孔孔内に前記被定着部材から分離独立した有孔構造の補強崩落防止筒を挿入して孔壁の崩落を防止し、
補強崩落防止筒で穿孔の孔壁の崩落を防止しつつ、固結材の充填作業と、前記補強崩落防止筒で囲繞した固結材に被定着部材を埋設して定着する作業を行なうことを特徴とする、
反力構造体の構築方法。
【請求項6】
ケーシングで穿孔した穿孔孔内に被定着部材を挿入し、穿孔孔内に充填した固結材に被定着部材を埋設して定着する反力構造体の構築方法において、
穿孔孔内に前記被定着部材から分離独立した有孔構造の補強崩落防止筒を挿入し、
その後にケーシングを撤去して孔内に残置した補強崩落防止筒で孔壁の崩落を防止し、
穿孔孔内に固結材を充填して前記補強崩落防止筒を埋設し、
前記補強崩落防止筒で囲繞した固結材に被定着部材を埋設して定着することを特徴とする、
反力構造体の構築方法。
【請求項7】
請求項5又は請求項6において、前記補強崩落防止筒を複数の分割筒体で構成し、各分割体の突合せ端を一体に連結しながら穿孔孔内に挿入したことを特徴とする、反力構造体の構築方法。
【請求項8】
請求項5又は請求項6において、前記補強崩落防止筒を穿孔孔内の略全長に亘って挿入したことを特徴とする、反力構造体の構築方法。

【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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【公開番号】特開2008−169666(P2008−169666A)
【公開日】平成20年7月24日(2008.7.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−5750(P2007−5750)
【出願日】平成19年1月15日(2007.1.15)
【出願人】(000229128)日本ゼニスパイプ株式会社 (31)
【出願人】(593112252)サンスイエンジニアリング株式会社 (5)
【出願人】(507014645)ヘキサフォ株式会社 (1)
【Fターム(参考)】