説明

地山補強材

【課題】グラウト材の注入圧が大きい場合等、端部に作用する力が大きい場合でも袋体端部からのグラウト材の漏出を防止する。
【解決手段】本発明に係る地山補強材1は、芯材2と、該芯材が挿通された状態で両端が芯材2に固定される袋体3と、袋体3の端部周縁近傍11が芯材2とともに挿通されるスリーブ12と、該スリーブと対向するように袋体3の外側位置にて芯材2に固着される外側押さえナット15と、袋体3の内側位置でかつスリーブ12の端部に当接された状態で芯材2に固着される内側押さえナット14とを備え、外側押さえナット15は、袋体3の外側において芯材2の周面に形成された雄ネジ16に螺合されるとともに、袋体3の設置側に近いスリーブ12の端部から挿通された袋体3の端部周縁近傍11を、該スリーブの反対側端部との間で狭着できるようになっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、法面や山留め壁の安定化を図る際に用いられる地山補強材に関する。
【背景技術】
【0002】
グランドアンカー工法は、法面に配置された法枠等の法面構造体と該法面の背後に拡がる地山に定着されたアンカーとを引張材を介して相互連結するとともに該引張材に緊張力を導入するものであって、引張材に導入された緊張力が法面構造体を介して法面に作用して地山のせん断抵抗が大きくなり、その崩壊を未然に防止することが可能となる。
【0003】
これに対し、ネイリング工法は、芯材である鉄筋を地山に差し込んでその周囲と地山との間にグラウト材を充填するものであって、鉄筋をその全長にわたって地山に定着することで、地山が動き出そうとするときの変形が鉄筋のせん断、曲げあるいは引張剛性で拘束されるものであり、グランドアンカー工法と同様、法面の崩落を防止しその安定化を図ることができる。
【0004】
一方、引張材とそれを取り囲むように配置された袋体とを、地山に先行形成された補強材挿入孔に挿入し、しかる後、袋体の周面が補強材挿入孔の内面に当接するように該袋体にグラウト材を加圧注入する工法が知られている(特許文献1)。
【0005】
かかる工法においては、袋体は、グラウト注入による膨張に伴い、補強材挿入孔を押し拡げるように周面が削孔内面に当接するので、グラウト材が固化した後は、周辺地山と強固に一体化する。
【0006】
すなわち、同工法は、引張材全長にわたる地山への定着力に、袋体の押し拡げ作用による定着力が加わった形で地山の変形を拘束するものであって、ハイスペックネイリング(登録商標)の名称でもわかる通り、従前のネイリング工法よりも定着力が格段に優れたあらたな工法として大いに期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2006−188845号公報
【特許文献2】特開2009−191582号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上述した袋体は、チューブ状部材に芯材を挿通した上、該チューブ状部材の両端を絞って芯材に固定してなるが、加圧注入されたグラウト材が袋体の両端と芯材との間から漏出すると、袋体を膨張させることができず、結果として補強材挿入孔を押し拡げることができなくなる。
【0009】
そのため、従来においては、鋼製の拘束バンドや番線で袋体の端部周縁近傍を芯材にしっかりと縛り付けることで、両者の水密性を確保していた(特許文献2)。
【0010】
しかしながら、袋体内のグラウト圧を大きくしたり袋体の膨張径を大きくすることによって、地山との定着力をさらに高めようとする場合には、袋体の端部に作用する力が大きくなると、拘束バンドや番線で袋体の端部周縁近傍を単に縛り付けるだけでは、袋体の膨張力を支えきれなくなって、拘束バンドや番線が芯材の材軸方向にずれてしまい、結束の緩みや袋体の損傷を招くとともに、緩みが生じた箇所や損傷箇所からグラウト材が漏出し、その結果、注入圧が低下して袋体を予定通りに膨張させることができないという問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、グラウト材の注入圧が大きい場合等、端部に作用する力が大きい場合でも袋体端部からのグラウト材の漏出を防止可能な地山補強材を提供することを目的とする。
【0012】
上記目的を達成するため、本発明に係る地山補強材は請求項1に記載したように、芯材と該芯材が挿通された状態で両端が前記芯材に固定された袋体とを備え、地山に形成された補強材挿入孔に挿入されるとともに前記袋体の周面が前記補強材挿入孔に当接されるように該袋体の内部空間にグラウト材が注入されるようになっている地山補強材において、
前記芯材及び前記袋体の端部周縁近傍が挿通されるスリーブと該スリーブと対向するように前記袋体の外側位置にて前記芯材に固着される外側押さえ部材とを備えるとともに前記袋体の端部周縁近傍を該袋体の設置側に近い前記スリーブの端部から挿通し、該スリーブの反対側端部と前記外側押さえ部材との間で前記袋体の端部周縁近傍を狭着することで前記袋体を前記芯材に固定したものである。
【0013】
また、本発明に係る地山補強材は、前記袋体の端部周縁近傍のうち、端部周縁が折り返されてなる折返し部を前記スリーブの外周面に固着したものである。
【0014】
また、本発明に係る地山補強材は、前記折返し部を拘束バンドで前記スリーブに固着したものである。
【0015】
また、本発明に係る地山補強材は請求項4に記載したように、芯材と該芯材が挿通された状態で両端が前記芯材に固定された袋体とを備え、地山に形成された補強材挿入孔に挿入されるとともに前記袋体の周面が前記補強材挿入孔に当接されるように該袋体の内部空間にグラウト材が注入されるようになっている地山補強材において、
前記芯材及び前記袋体の端部周縁近傍が挿通されるスリーブと該スリーブと対向するように前記袋体の外側位置にて前記芯材に固着される外側押さえ部材とを備えるとともに前記袋体の端部周縁近傍を該袋体の設置側から遠い前記スリーブの端部から挿通し、該スリーブの端部と前記外側押さえ部材との間で前記袋体の端部周縁近傍を狭着するとともに、前記スリーブの反対側端部から延びる前記袋体の端部周縁近傍を折り返し、該折返し部を前記スリーブの外周面に固着することで前記袋体を前記芯材に固定したものである。
【0016】
また、本発明に係る地山補強材は、前記折返し部を拘束バンドで前記スリーブに固着したものである。
【0017】
また、本発明に係る地山補強材は、前記袋体の内側位置でかつ前記スリーブの端部に当接された状態で前記芯材に固着される内側押さえ部材を備えたものである。
【0018】
また、本発明に係る地山補強材は、前記内側押さえ部材を前記芯材に螺着自在な内側押さえナットで構成したものである。
【0019】
また、本発明に係る地山補強材は、前記外側押さえ部材を前記芯材に螺着自在な外側押さえナットで構成したものである。
【0020】
また、本発明に係る地山補強材は、前記袋体の端部周縁近傍のうち、前記内側押さえ部材、前記外側押さえ部材又は前記スリーブとの当接側に緩衝材を積層したものである。
【0021】
また、本発明に係る地山補強材は、前記芯材を中空ロッドで構成してグラウト注入パイプと兼用するようにしたものである。
【0022】
本発明に係る地山補強材においては、芯材及び該芯材に両端が固定された袋体を備えた地山補強材を地山に形成された補強材挿入孔に挿入した後、袋体の周面が補強材挿入孔に当接されるように該袋体の内部空間にグラウト材を注入して膨張させるが、本発明に係る地山補強材は、芯材及び前記袋体の端部周縁近傍が挿通されるスリーブと、該スリーブと対向するように前記袋体の外側位置にて前記芯材に固着され前記スリーブとの間で前記袋体の端部周縁近傍を狭着可能な外側押さえ部材とを備える。
【0023】
このようにすると、袋体が膨張する際、その膨張力の一部が、スリーブを介して袋体の端部周縁近傍を外側押さえ部材に押し付ける方向に作用する一方、外側押さえ部材は、固着された芯材から十分な反力を受けることでこれらの押付け力に抵抗する。
【0024】
そのため、袋体の膨張力でスリーブが移動しようとすると、スリーブと外側押さえ部材との間における袋体の狭着作用が高まる、すなわち、袋体の内圧が高ければ高いほど、その膨張力によって袋体の端部周縁近傍がスリーブと外側押さえ部材との間でより確実に狭着されることとなり、かくして、グラウト材の圧力が大きい場合等、端部に作用する力が大きい場合であっても、その漏出を未然に防止することが可能となる。
【0025】
袋体は、グラウト材の注入によって膨張するものであればよく、織布、不織布等で構成することができるとともに、透水性材料で形成するか不透水性材料で構成するかも任意である。
【0026】
なお、袋体を透水性材料で構成することで、該袋体に加圧注入したグラウト材を外側に滲出させて地山に浸透させ、あるいは補強材挿入孔に別途充填されるグラウト材と一体化させて地山との定着力を高めることができるが、この場合のグラウト材滲出は、設計で予定されているものであるとともに、袋体の膨張を妨げるような圧力低下を引き起こすものではなく、袋体端部での漏出とは全く異なるものである。
【0027】
スリーブは、袋体の端部周縁近傍を挿通させることが可能でかつ袋体から作用する膨張力の一部を外側押さえ部材に伝達することができるものであれば、その構成は任意であり、例えば鋼製のスリーブで構成することが可能である。
【0028】
袋体の端部周縁近傍を狭着するにあたっては、袋体の端部周縁近傍を袋体の設置側に近いスリーブの端部からまっすぐに挿通する場合(以下、通常狭着)と、袋体の端部周縁近傍を袋体の設置側から遠いスリーブの端部から挿通する場合(以下、反転狭着)との2通りに大別される。
【0029】
ここで、通常狭着の場合、袋体の端部周縁近傍のうち、端部周縁が折り返されてなる折返し部を前記スリーブの外周面に固着したならば、袋体が膨張する際、スリーブを押し出そうとする力より、スリーブから抜け出そうとする力が大きい場合であっても、スリーブからの袋体の抜出しが確実に防止されるため、スリーブ及び外側押さえ部材による狭着作用を確実に発揮させることが可能となる。
【0030】
それに対し、反転狭着の場合、袋体が膨張する際、袋体がスリーブから抜け出す懸念があるため、スリーブの反対側端部から延びる前記袋体の端部周縁近傍を折り返し、該折返し部を前記スリーブの外周面に固着しておく。
【0031】
このようにすれば、スリーブからの袋体の抜出しが防止され、その結果、袋体の膨張力によってスリーブが確実に袋体から離れる方向へ移動(以下、前進)しようとするとともに、そのときの力で袋体の端部周縁近傍をスリーブと外側押さえ部材との間でより確実に狭着させることが可能となる。
【0032】
折返し部は、例えば拘束バンドを用いてスリーブに固着することができる。
【0033】
外側押さえ部材は、袋体の膨張に伴ってスリーブが前進しようとしたとき、芯材から反力をとることで該スリーブの前進を阻止することが可能でかつスリーブとの間に袋体の端部周縁近傍を狭着できる限り、その具体的構成は任意であって、例えばパイプの配管に用いる各種パイプクランプや鉄筋継手に用いる圧着継手にスリーブ当接部を適宜設けて構成する、芯材をネジ節鉄筋で構成するとともに該ネジ節鉄筋に螺合するカプラーで構成するなど、公知の手段から選択することができるが、外側押さえ部材を前記芯材に螺着自在な外側押さえナットで構成したならば、雄ネジが形成されたボルトからなる芯材との併用により、部材調達コストを低く抑えることができるほか、芯材の任意の位置に螺着させることができるとともに、芯材から十分な反力を得ることも可能となる。
【0034】
このように、袋体が膨張しているときは、その膨張力がスリーブを前進させようとするため、スリーブは、外側押さえ部材に押し付けられ、該外側押さえ部材との間に挟み込まれた袋体の端部周縁近傍をしっかりと狭着するが、袋体に膨張力が生じていないか、その大きさが小さいとき、スリーブに押付け力が作用せずあるいは押付け力が弱いために、スリーブと外側押さえ部材との間に隙間が生じ、グラウト材が漏出する懸念が生じるとともに、通常狭着の場合には、スリーブと外側押さえ部材による狭着作用が緩んで袋体の端部周縁近傍がスリーブから抜け出す懸念も生じる。
【0035】
この場合、袋体の内側位置でかつスリーブの端部に当接された状態で芯材に固着可能な内側押さえ部材を備えればよい。
【0036】
かかる構成によれば、内側押さえ部材によってスリーブの後退が阻止されるため、該スリーブと外側押さえ部材との当接状態が維持されてグラウト材漏出のおそれがなくなるとともに、スリーブ及び外側押さえ部材による狭着状態も維持されるため、スリーブからの袋体の抜出しも防止される。
【0037】
内側押さえ部材は、例えば作業開始時に何らかの力が加わることでスリーブが後退しようとしたとき、芯材から反力をとることで該スリーブの後退を阻止することができる限り、その具体的構成は任意であって、スリーブへの当接が直接であってもよいし、袋体が介在する形でもかまわない。
【0038】
内側押さえ部材は外側押さえ部材と同様、例えばパイプの配管に用いるパイプクランプや鉄筋継手に用いる圧着継手など、公知の手段から適宜選択することができるが、内側押さえ部材を前記芯材に螺着自在な内側押さえナットで構成したならば、雄ネジが形成されたボルトからなる芯材との併用により、該芯材の任意の位置に螺着させることができるとともに、芯材から十分な反力を得ることも可能となる。
【0039】
内側押さえナット及び外側押さえナットは、ナット回転操作の際に袋体に損傷を与えることがないよう、ナット本体の一方に例えば円錐台状の当接部を設けておくのが望ましい。
【0040】
袋体の端部周縁近傍のうち、内側押さえ部材、外側押さえ部材又はスリーブとの当接側に緩衝材を積層するようにすれば、内側押さえ部材や外側押さえ部材を操作する際に袋体に損傷を与えるおそれがない。
【0041】
芯材は、主として引張力を負担しなおかつグラウト材を介して袋体と一体化し得るものであれば、鉄筋やPC鋼線など、任意の材料で構成することができるが、かかる芯材を中空ロッドで構成してグラウト注入パイプと兼用するようにしたならば、工事コストの低減や工期の短縮を図ることが可能となる。中空ロッドは、グラウト材を材軸方向に圧送する空間が内部に形成されかつ芯材としての強度を確保できるものであれば、その構成は任意であって、中空ボルト、外周面に雄ネジが切られた肉厚鋼管、断面中央が穿孔された異形鉄筋などから適宜選択することができる。
【0042】
一方、本願発明においては、内側押さえ部材は選択的構成要素であって、公知の手段でスリーブを芯材に仮保持させることにより、グラウト材の注入作業時、特に作業開始時におけるスリーブの後退、ひいてはスリーブと外側押さえ部材との隙間形成によるグラウト材漏出や袋体の抜出しといった事態を未然に回避することができるのであれば、内側押さえ部材を備える必要はない。
【0043】
公知の手段としては、スリーブ、該スリーブに挿通された袋体の端部周縁近傍及び外側押さえ部材が一体的に包み込まれるように、防水テープを巻回する方法が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】第1実施形態に係る図であり、(a)は地山補強材1の全体図、(b)は地山補強材1を用いた地山補強構造4の全体図。
【図2】地山補強材1の端部近傍において固定作業を行う手順を示した図であり、(a)は袋体3の端部周縁近傍11をスリーブ12に挿通する前の様子、(b)は挿通した後の様子をそれぞれ示した図。
【図3】地山補強材1の端部近傍において固定作業が完了した様子を示した詳細図。
【図4】変形例に係る地山補強材の詳細図。
【図5】内側押さえナット14を省略し、防水テープ43を巻回している様子を示した図。
【図6】別の変形例に係る地山補強材の概略図。
【図7】第2実施形態に係る地山補強材51の全体図。
【図8】地山補強材51の端部近傍において袋体3の端部周縁近傍11をスリーブ12に挿通する前の様子を示した図。
【図9】地山補強材51の端部近傍において狭着作業が完了した様子を示した詳細図。
【発明を実施するための形態】
【0045】
以下、本発明に係る地山補強材の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【0046】
(第1実施形態)
図1(a)は、本実施形態に係る地山補強材1を示した全体図、同図(b)は地山補強材1を用いて構成した地山補強構造4を示した全体図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る地山補強材1は、芯材2と、該芯材が挿通された状態で両端が芯材2に固定される袋体3とを備えるとともに、地山補強構造4は、地山5に形成された補強材挿入孔6に地山補強材1が挿入されるとともに、該地山補強材を構成する袋体3の周面が補強材挿入孔6に当接されるように、該袋体の内部空間にグラウト材を注入し膨張させて構成してある。
【0047】
芯材2は、地山の変形を抑制するほか、グラウト注入パイプとしても機能するように中空ロッドとしての中空ボルトで構成してあり、該中空ボルトの内部空間を介して基端側に接続されたグラウト圧送ポンプ(図示せず)から圧送されてきたグラウト材を袋体3内に加圧注入できるようになっている。
【0048】
袋体3は、織布等の材料からなるチューブ材で構成してあるとともに、該チューブ材の両端を絞って芯材2に固定することにより、グラウト材が注入される袋状の内部空間が形成されるように構成してある。
【0049】
図2に示すように、地山補強材1はさらに、袋体3の端部周縁近傍11が芯材2とともに挿通されるスリーブ12と、該スリーブと対向するように袋体3の外側位置にて芯材2に固着される外側押さえナット15と、袋体3の内側位置でかつスリーブ12の端部に当接された状態で芯材2に固着される内側押さえナット14とを備える。
【0050】
外側押さえナット15は、袋体3の外側において芯材2の周面に形成された雄ネジ16に螺合されるとともに、袋体3の設置側に近いスリーブ12の端部から挿通された袋体3の端部周縁近傍11を、該スリーブの反対側端部との間で狭着できるようになっている。
【0051】
内側押さえナット14は、芯材2の周面に形成された雄ネジ16に螺合されるとともに、袋体3の内側位置でかつ該袋体を介してスリーブ12の端部に当接されるようになっている。
【0052】
内側押さえナット14及び外側押さえナット15は、六角形断面を有するナット本体とその一方の側に延設された円錐台状の当接部とでそれぞれ構成してあり、該当接部を袋体3に向けて配置することにより、ナット回転操作の際に袋体3に損傷を与えることがないよう構成してある。
【0053】
図3は、スリーブ12、内側押さえナット14及び外側押さえナット15によって袋体3の固定が完了した様子を示したものである。なお、上述したスリーブ12、内側押さえナット14及び外側押さえナット15は、袋体3の両端において同様に配置されているが、対称配置である点を除き、両者は同様であるので、本明細書では、右側端部についてのみ説明するものとし、左側端部についてはその説明を省略する。
【0054】
本実施形態に係る地山補強材1において袋体3を芯材2に固定するには、まず、内側押さえナット14を雄ネジ16に螺合させた状態で芯材2の廻りに適宜回転させることにより、該内側押さえナットを芯材2上の適切な箇所に位置合わせする。内側押さえナット14の螺着位置は、グラウト材の加圧注入によって袋体3が予定通りに膨張するよう、適切に定めればよい。
【0055】
ここで、内側押さえナット14の螺着位置は、袋体3の端部周縁近傍11をスリーブ12に挿通した後でも、再調整することは可能であるが、袋体3の上から廻す必要があるため、作業性の観点から、スリーブ12への挿通作業の前に位置調整を終えておくのが望ましい。
【0056】
次に、袋体3の端部周縁近傍11を、袋体3の設置側に近いスリーブ12の端部(内側押さえナット14に対向する端部、図3では左側端部)から、袋体3の設置側から遠いスリーブ12の端部(外側押さえナット15に対向する端部、同図では右側端部)に向けてまっすぐに挿通する。このとき、スリーブ12への挿通作業がやりやすくなるよう、スリーブ12を内側押さえナット14から離隔した位置に予め退避させておくのがよい。
【0057】
次に、外側押さえナット15を雄ネジ16に螺合させた状態で芯材2の廻りに廻すことにより、スリーブ12の右側端部へと移動させ、さらにスリーブ12の右側端部へねじ込む。
【0058】
このようにすると、袋体3の端部周縁近傍11は、スリーブ12の右側端部と外側押さえナット15との間及びスリーブ12の左側端部と内側押さえナット14との間でそれぞれ狭着される。
【0059】
袋体3を芯材2に取り付ける作業が終わったならば、地山5に形成された補強材挿入孔6に挿入し、次いで、該袋体内へのグラウト材注入を開始する。
【0060】
ここで、袋体3へのグラウト注入を開始する前あるいは開始直後は、袋体3の内圧がゼロか又は小さいため、袋体3の膨張力はスリーブ12にほとんど作用しないが、該スリーブは、内側押さえナット14によって袋体3の中心側への移動(後退)が阻止されるため、自重等によってスリーブ12が後退するおそれはない。
【0061】
グラウト材の注入作業は、袋体3が膨張してその周面が補強材挿入孔6の削孔内面に当接するまで行うが、このとき、袋体3の膨張力の一部は図3に示したようにスリーブ12を外側押さえナット15の側に前進させる力として該スリーブに作用し、袋体3の端部周縁近傍11をスリーブ12で外側押さえナット15に押し付ける力となるが、外側押さえナット15は、螺着された芯材2から十分な反力を受けることで、これらの押付け力に抵抗する。
【0062】
そのため、袋体3の膨張力でスリーブ12が前進しようとしても、袋体3の端部周縁近傍11は、スリーブ12と外側押さえナット15との間でさらに強固に狭着される。
【0063】
以上説明したように、本実施形態に係る地山補強材1によれば、グラウト材の注入作業が進行して袋体3の内圧が上昇すると、スリーブ12の右側端部と外側押さえナット15との間における狭着力が高まり、袋体3の端部周縁近傍11は、なおいっそう強固に狭着されることとなり、かくして、グラウト材の圧力が高い場合でも、袋体3からのグラウト材の漏出を未然に防止することが可能となる。
【0064】
また、本実施形態に係る地山補強材1によれば、グラウト材の注入開始当初は、内側押さえナット14によってスリーブ12の後退が阻止されるため、グラウト材の注入開始時にグラウト材が袋体3の端部から漏出したり、袋体3の端部周縁近傍11がスリーブ12から抜け出したりといった事態を未然に防止することが可能となる。
【0065】
本実施形態では特に言及しなかったが、袋体3の端部におけるグラウト材の漏出をさらに確実に防止するため、袋体3の端部周縁近傍11の内面と芯材2の周面との間であって、内側押さえナット14と外側押さえナット15に挟まれた空間に固結材(パテ)を充填するのが望ましい。
【0066】
なお、袋体3の端部周縁近傍11の外面とスリーブ12の内面との間にパテを充填することで、袋体3の端部周縁近傍11を芯材2の周面に押し付けるようにしても、グラウト材の漏出を防止することができる。
【0067】
また、本実施形態では、芯材2を中空ボルトで構成することにより、グラウト注入パイプと兼用するようにしたが、これに代えて、芯材を地山変形を抑制することだけを目的とした専用部材とし、グラウト注入パイプについては別途設けるようにしてもかまわない。
【0068】
かかる変形例においては、例えば袋体にパイプ貫通孔を別途形成しておき、該パイプ貫通孔にグラウト注入パイプを水密性が維持されるように挿通する構成を採用することができる。
【0069】
また、本実施形態では、袋体3の端部周縁の処置について特に言及しなかったが、図4に示すように、袋体3の端部周縁近傍11を折り返して折返し部41とし、該折返し部をスリーブ12の外周面に当接した上、拘束バンド42でスリーブ12に固定するようにしてもよい。
【0070】
かかる構成によれば、袋体3が膨張する際、スリーブ12を押し出そうとする力より、スリーブ12から抜け出そうとする力が大きい場合であっても、スリーブ12からの袋体3の抜出しが確実に防止されるため、スリーブ12及び外側押さえ部材15による狭着作用を確実に発揮させることが可能となる。
【0071】
また、本実施形態では、特に言及しなかったが、袋体3の端部周縁近傍11のうち、内側押さえナット14、外側押さえナット15又はスリーブ12との当接側に緩衝材を積層するようにしてもよい。緩衝材は、衝撃を吸収する公知のクッション材で構成することができる。
【0072】
かかる構成によれば、内側押さえナット14や外側押さえナット15を廻す際に袋体3に損傷を与えるおそれがない。
【0073】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、内側押さえナット14や外側押さえナット15をダブルナットで構成することにより、より確実に芯材2に固定し、あるいは共回りを防止するようにしてもかまわない。
【0074】
また、本実施形態では、内側押さえ部材としての内側押さえナット14を備えることでスリーブ12の後退を防止するようにしたが、スリーブ12が後退する原因となる力は、主としてスリーブ12や袋体3の自重であって、比較的小さいものであるため、例えば挿通された袋体との摩擦により、スリーブ12が後退するおそれがないのであれば、内側押さえ部材を省略してもかまわない。
【0075】
また、スリーブ12の後退を阻止する必要があるとしても、その構成は、内側押さえ部材に限られるものではなく、例えば図5に示されるように、スリーブ12が外側押さえナット15に押し付けられた状態で、スリーブ12、該スリーブに挿通された袋体3の端部周縁近傍11及び外側押さえナット15をそれらが一体的に包み込まれるように、袋体3の外側から防水テープ43で巻回し、これらを芯材2に固定するようにしてもよい。なお、袋体3の端部周縁近傍11は、必要ならば番線で芯材2に縛り付けておく。
【0076】
また、本発明の内側押さえ部材や外側押さえ部材は、内側押さえナット14や外側押さえナット15に限定されるものではなく、例えば図6に示すように、ネジ節鉄筋で構成された芯材44を用いるとともに、スリーブ12の袋体設置側端部に対向するように芯材44に螺合されるカプラー45を内側押さえ部材、該スリーブの反対側端部に対向するように芯材44に螺合されるカプラー46を外側押さえ部材とすることができる。カプラー45,46は、ネジ節鉄筋用に市販されているカプラーを切断して短くしたものを用いればよい。なお、かかる構成においても、内側押さえ部材としてのカプラー45を省略することが可能である。
【0077】
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る地山補強材について説明する。なお、第1実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【0078】
図7は、本実施形態に係る地山補強材51を示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態に係る地山補強材51は地山補強材1と同様、芯材2、袋体3、該袋体の端部周縁近傍11と芯材2とが挿通されるスリーブ12、該スリーブと対向するように袋体3の外側位置にて芯材2に固着される外側押さえナット15、及び袋体3の内側位置でかつスリーブ12の端部に当接された状態で芯材2に固着される内側押さえナット14を備える。なお、袋体3の両端を芯材2にそれぞれ固定する構造は、補強材挿入孔6の開口側(図7では右側)では第1実施形態で述べたと同様の構造であるため、ここではその説明を省略し、補強材挿入孔6の先端側(図7では左側)についてのみ説明する。
【0079】
外側押さえナット15は図8でよくわかるように、袋体3の外側において芯材2の周面に形成された雄ネジ16に螺合されるとともに、袋体3の設置側から遠いスリーブ12の端部から挿通された袋体3の端部周縁近傍11を、該スリーブの端部との間で狭着できるようになっている。
【0080】
内側押さえナット14は、芯材2の周面に形成された雄ネジ16に螺合されるとともに、袋体3の内側位置でかつ該袋体を介してスリーブ12の反対側端部に当接されるようになっている。
【0081】
なお、本実施形態に係る地山補強材51についても、地山5に形成された補強材挿入孔6に挿入された状態で袋体3の周面が補強材挿入孔6に当接されるように、該袋体の内部空間にグラウト材を注入し膨張させることで、図1(b)と同様の地山補強構造を構成することができる。
【0082】
地山補強材51はさらに、袋体3の端部周縁近傍11が折り返されてなる折返し部41をスリーブ12の周面に当接した上、該スリーブに固定される拘束バンド42を備える。
【0083】
図9は、スリーブ12、内側押さえナット14及び外側押さえナット15並びに拘束バンド42によって袋体3の固定が完了した様子を示したものである。
【0084】
本実施形態に係る地山補強材51において袋体3の左側端部を芯材2に固定するには、まず、外側押さえナット15を雄ネジ16に螺合させた状態で芯材2の廻りに適宜回転させることにより、該外側押さえナットを芯材2上の適切な箇所に位置合わせする。外側押さえナット15の螺着位置は、グラウト材の加圧注入によって袋体3が予定通りに膨張するよう、適切に定めればよい。
【0085】
次に、袋体3をいったん裏返した上、その端部周縁近傍11を、袋体3の設置側から遠いスリーブ12の端部(外側押さえナット15に対向する端部、図9では左側端部)から、袋体3の設置側に近いスリーブ12の端部(内側押さえナット14に対向する端部、同図では右側端部)に向けて挿通する。このとき、スリーブ12への挿通作業がやりやすくなるよう、スリーブ12を外側押さえナット15から離隔した位置に予め退避させておくのがよい。
【0086】
次に、袋体3の端部周縁を折り返して折返し部41とし、該折返し部をスリーブ12の周面に当接した上、拘束バンド42でスリーブ12に固定する。
【0087】
次に、内側押さえナット14を雄ネジ16に螺合させた状態で芯材2の廻りに廻すことにより、スリーブ12の右側端部へと移動させ、さらにスリーブ12の右側端部へねじ込む。
【0088】
このようにすると、袋体3の端部周縁近傍11は、スリーブ12の左側端部と外側押さえナット15との間及びスリーブ12の右側端部と内側押さえナット14との間でそれぞれ狭着される。
【0089】
次に、裏返しになっていた袋体3を元通りに戻し、しかる後、袋体3の右側端部を第1実施形態と同様の手順で芯材2に固定する。
【0090】
袋体3を芯材2に取り付ける作業が終わったならば、地山5に形成された補強材挿入孔6に挿入し、次いで、該袋体内へのグラウト材注入を開始する。
【0091】
ここで、袋体3へのグラウト注入を開始する前あるいは開始直後は、袋体3の内圧がゼロか又は小さいため、袋体3の膨張力はスリーブ12にほとんど作用しないが、該スリーブは、内側押さえナット14によって袋体3の中心側への移動(後退)が阻止されるため、自重等によってスリーブ12が後退するおそれはない。
【0092】
グラウト材の注入作業は、袋体3が膨張してその周面が補強材挿入孔6の削孔内面に当接するまで行うが、このとき、袋体3の膨張力の一部はスリーブ12を外側押さえナット15の側に前進させる力として該スリーブに作用し、袋体3の端部周縁近傍11をスリーブ12で外側押さえナット15に押し付ける力となるが、外側押さえナット15は、螺着された芯材2から十分な反力を受けることで、これらの押付け力に抵抗する。
【0093】
また、袋体3の端部周縁近傍11に形成された折返し部41を拘束バンド42でスリーブ12に固定してあるので、袋体3がスリーブ12から抜け出すこともない。
【0094】
そのため、袋体3の膨張力でスリーブ12が前進しようとしても、袋体3の端部周縁近傍11は、スリーブ12と外側押さえナット15との間でさらに強固に狭着される。
【0095】
以上説明したように、本実施形態に係る地山補強材51によれば、グラウト材の注入作業が進行して袋体3の内圧が上昇すると、スリーブ12の左側端部と外側押さえナット15との間における狭着力が高まり、袋体3の端部周縁近傍11は、なおいっそう強固に狭着されることとなり、かくして、グラウト材の圧力が高い場合でも、袋体3からのグラウト材の漏出を未然に防止することが可能となる。
【0096】
また、本実施形態に係る地山補強材51によれば、グラウト材の注入開始当初は、内側押さえナット14によってスリーブ12の後退が阻止されるため、グラウト材の注入開始時にグラウト材が袋体3の端部から漏出したり、袋体3の端部周縁近傍11がスリーブ12から抜け出したりといった事態を未然に防止することが可能となる。
【0097】
本実施形態では特に言及しなかったが、袋体3の端部におけるグラウト材の漏出をさらに確実に防止するため、袋体3の端部周縁近傍11の内面と芯材2の周面との間であって、内側押さえナット14と外側押さえナット15に挟まれた空間に固結材(パテ)を充填するのが望ましい。
【0098】
なお、袋体3の端部周縁近傍11の外面とスリーブ12の内面との間にパテを充填することで、袋体3の端部周縁近傍11を芯材2の周面に押し付けるようにしても、グラウト材の漏出を防止することができる。
【0099】
また、本実施形態では、芯材2を中空ボルトで構成することにより、グラウト注入パイプと兼用するようにしたが、これに代えて、芯材を地山変形を抑制することだけを目的とした専用部材とし、グラウト注入パイプについては別途設けるようにしてもかまわない。
【0100】
かかる変形例においては、例えば袋体にパイプ貫通孔を別途形成しておき、該パイプ貫通孔にグラウト注入パイプを水密性が維持されるように挿通する構成を採用することができる。
【0101】
また、本実施形態では、特に言及しなかったが、袋体3の端部周縁近傍11のうち、内側押さえナット14、外側押さえナット15又はスリーブ12との当接側に緩衝材又は摩擦低減材を積層するようにしてもよい。緩衝材は、衝撃を吸収する公知のクッション材で構成することができる。
【0102】
かかる構成によれば、内側押さえナット14や外側押さえナット15を廻す際に袋体3に損傷を与えるおそれがない。
【0103】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、内側押さえナット14や外側押さえナット15をダブルナットで構成することにより、より確実に芯材2に固定し、あるいは共回りを防止するようにしてもかまわない。
【0104】
また、本実施形態では、内側押さえ部材としての内側押さえナット14を備えることでスリーブ12の後退を防止するようにしたが、スリーブ12が後退する原因となる力は、主としてスリーブ12や袋体3の自重であって、比較的小さいものであるため、例えば挿通された袋体との摩擦により、スリーブ12が後退するおそれがないのであれば、内側押さえ部材を省略してもかまわない。
【0105】
また、スリーブ12の後退を阻止する必要があるとしても、その構成は、内側押さえ部材に限られるものではなく、第1実施形態で述べた図5と同様に、スリーブ12、該スリーブに挿通された袋体3の端部周縁近傍11及び外側押さえナット15をそれらが一体的に包み込まれるように、袋体3の外側から防水テープ43で巻回し、これらを芯材2に固定するようにしてもよい。
【0106】
また、本発明の内側押さえ部材や外側押さえ部材は、内側押さえナット14や外側押さえナット15に限定されるものではなく、第1実施形態と同様、ネジ節鉄筋を芯材とするとともに、該ネジ節鉄筋に螺合されるカプラーを内側押さえ部材や外側押さえ部材として用いることができる。なお、かかる構成においても、内側押さえ部材としてのカプラー45を省略することが可能である。
【符号の説明】
【0107】
1,51 地山補強材
2 芯材(中空ボルト、中空ロッド)
3 袋体
4 地山補強構造
5 地山
6 補強材挿入孔
11 端部周縁近傍
12 スリーブ
14 内側押さえナット
15 外側押さえナット
16 雄ネジ
41 折返し部
42 拘束バンド
44 ネジ節鉄筋(芯材)
45 カプラー(内側押さえ部材)
46 カプラー(外側押さえ部材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
芯材と該芯材が挿通された状態で両端が前記芯材に固定された袋体とを備え、地山に形成された補強材挿入孔に挿入されるとともに前記袋体の周面が前記補強材挿入孔に当接されるように該袋体の内部空間にグラウト材が注入されるようになっている地山補強材において、
前記芯材及び前記袋体の端部周縁近傍が挿通されるスリーブと該スリーブと対向するように前記袋体の外側位置にて前記芯材に固着される外側押さえ部材とを備えるとともに前記袋体の端部周縁近傍を該袋体の設置側に近い前記スリーブの端部から挿通し、該スリーブの反対側端部と前記外側押さえ部材との間で前記袋体の端部周縁近傍を狭着することで前記袋体を前記芯材に固定したことを特徴とする地山補強材。
【請求項2】
前記袋体の端部周縁近傍のうち、端部周縁が折り返されてなる折返し部を前記スリーブの外周面に固着した請求項1記載の地山補強材。
【請求項3】
前記折返し部を拘束バンドで前記スリーブに固着した請求項2記載の地山補強材。
【請求項4】
芯材と該芯材が挿通された状態で両端が前記芯材に固定された袋体とを備え、地山に形成された補強材挿入孔に挿入されるとともに前記袋体の周面が前記補強材挿入孔に当接されるように該袋体の内部空間にグラウト材が注入されるようになっている地山補強材において、
前記芯材及び前記袋体の端部周縁近傍が挿通されるスリーブと該スリーブと対向するように前記袋体の外側位置にて前記芯材に固着される外側押さえ部材とを備えるとともに前記袋体の端部周縁近傍を該袋体の設置側から遠い前記スリーブの端部から挿通し、該スリーブの端部と前記外側押さえ部材との間で前記袋体の端部周縁近傍を狭着するとともに、前記スリーブの反対側端部から延びる前記袋体の端部周縁近傍を折り返し、該折返し部を前記スリーブの外周面に固着することで前記袋体を前記芯材に固定したことを特徴とする地山補強材。
【請求項5】
前記折返し部を拘束バンドで前記スリーブに固着した請求項4記載の地山補強材。
【請求項6】
前記袋体の内側位置でかつ前記スリーブの端部に当接された状態で前記芯材に固着される内側押さえ部材を備えた請求項1乃至請求項5のいずれか一記載の地山補強材。
【請求項7】
前記内側押さえ部材を前記芯材に螺着自在な内側押さえナットで構成した請求項6記載の地山補強材。
【請求項8】
前記外側押さえ部材を前記芯材に螺着自在な外側押さえナットで構成した請求項1乃至請求項7のいずれか一記載の地山補強材。
【請求項9】
前記袋体の端部周縁近傍のうち、前記内側押さえ部材、前記外側押さえ部材又は前記スリーブとの当接側に緩衝材を積層した請求項1乃至請求項8のいずれか一記載の地山補強材。
【請求項10】
前記芯材を中空ロッドで構成してグラウト注入パイプと兼用するようにした請求項1乃至請求項9のいずれか一記載の地山補強材。

【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2013−7191(P2013−7191A)
【公開日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−139939(P2011−139939)
【出願日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【出願人】(391019740)三信建設工業株式会社 (59)
【出願人】(000149206)株式会社大阪防水建設社 (44)
【出願人】(000117135)芦森工業株式会社 (447)
【出願人】(592016784)守谷鋼機株式会社 (16)
【Fターム(参考)】