説明

繊維アンカー及びそれを使用したアンカーの施工法

【課題】アンカー材の腐食を無くし、削孔穴の奥までグラウト材の充填を確実に行え、更に大きなアンカーの引張耐力を得るものである。
【解決手段】削孔穴9内に配置して、前記削孔穴9内にグラウト材8を注入して定着するアンカーであって、アンカーの長さ方向に伸びる多数本の合成繊維の束3を、それと交差する方向の横方向拘束糸5・23によって繋いだ筒状アンカー材1を配す。アンカー材1の内側に形状維持具6を配することもある。アンカー材1の内側に注入パイプ7を配し、それらを削孔穴9内に挿入する。注入パイプ7を引き抜きながら、削孔穴9内にグラウト材8を注入する。グラウト材8が合成繊維束3の繊維同士の間隙に入り込み、付着が良好となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、合成繊維を使用したアンカーと、そのアンカーの施工法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
切土補強土工は、鉄筋やロックボルトなどの比較的短い棒状補強材(アンカー材)を地山に多数挿入することにより、地山と補強材との相互作用により、切土のり面全体の安定性を高める工法である。
また、地山の上の構造体を、引張力(締付け力・引止め力)を利用して固定する斜面安定工法として、グラウンドアンカー工法がある。
グラウンドアンカーでは、地中に埋設する引張材としてPC鋼より線などを採用している。
これらアンカー材として使用される鋼製材料の大きな課題は、腐食環境下の土中において防食対策が必須であることである。
防食処理として、これら鋼製材料の表面に亜鉛アルミニウムメッキ処理を施したり、防食材を塗布したりする必要があるが、万全ではない。
【0003】
これらアンカーの他の課題は、アンカー材を削孔穴内に定着するために、削孔穴内にグラウト材を注入するのであるが、通常、孔壁の崩壊などにより十分な注入・定着に至らないことがある。
削孔穴は削孔機などによって形成するのであるが、孔壁には多くの凹凸が形成され、パイプをアンカー材と孔壁との小さな隙間に挿入することに、非常な困難を伴うからである。
【0004】
前記した腐食という課題を解決するために、アンカー材として、腐食しない合成樹脂製の材料によるアンカー材も開発されている。
例えば特開2003−221831号公報に記載されているような樹脂製のロッド状のものや、特開平8−199733号公報に記載されているような合成樹脂繊維に樹脂を含浸して中空のロッド状としたものがある。
しかしながら、これらロッド状のものは、表面が硬質の柱状面であるため、グラウト材との付着が切れ易く、アンカー材の引張耐力が必ずしも大きいものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2003−221831号公報
【特許文献2】特開平8−199733号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
解決しようとする課題は、アンカー材の腐食を無くし、削孔穴の奥までグラウト材の充填を確実に行え、更に大きなアンカーの引張耐力を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1の発明にかかる繊維アンカーは、
削孔穴内に配置して、前記削孔穴内にグラウト材を注入して定着するアンカーであって、
アンカーの長さ方向に伸びる合成繊維を、
それと交差する方向の拘束糸によって繋いだ筒状アンカー材を使用してなる。
第2の発明にかかる他の繊維アンカーは、
削孔穴内に配置して、前記削孔穴内にグラウト材を注入して定着するアンカーであって、
多孔筒状の形状維持具の外側に、
アンカーの長さ方向に伸びる合成繊維を、
それと交差する方向の拘束糸によって繋いだ筒状アンカー材を配してなる。
また、第3の発明にかかる他の繊維アンカーは、
前記筒状アンカー材は、アンカーの長さ方向に伸びる複数本のほぼ平行に配した合成繊維を複数本づつ束ねた合成繊維束と、
当該合成繊維束と平行な縦方向拘束糸とを交互に配して筒状とし、
前記合成繊維束の長さ方向に適宜間隔づつ離れて複数箇所を、
それらと交差する方向に渡した拘束糸によって一体に繋いだことを特徴とする。
また、第4の発明にかかる他の繊維アンカーは、
前記筒状アンカー材は、アンカーの長さ方向に伸びる複数本の平行に配した合成繊維を複数本づつ束ねた合成繊維束を、
それらと交差する比較的剛性の高い単一繊維の横方向拘束糸によって組んで繋いだことを特徴とする。
更に、第5の発明にかかる他の繊維アンカーは、
筒状アンカー材の内側にグラウト材の注入パイプを挿入することを特徴とする。
本発明にかかる繊維アンカーの施工法は、
上記した第1〜第5の発明にかかる合成繊維を使用した筒状アンカー材を配し、その内側には注入パイプを配して削孔穴に挿入し、
前記注入パイプの先端からグラウト材を削孔穴内に注入しながら当該注入パイプを引き抜きながら、
前記アンカー材の繊維間の隙間を通してグラウト材を削孔穴内に充填させ、
前記アンカー材を削孔穴内に定着する。
【発明の効果】
【0008】
本発明は、以上のような構成を有し、次のうちの少なくとも一つの効果を得ることができる。
<a>合成繊維を使用したアンカー材であるので、腐食することがなく、防食の処理の必要もない。
<b>合成繊維を使用した筒状アンカー材を、形状維持具の外側に配するため、繊維を使用した比較的剛性の低い筒状アンカー材は、その形状を維持して、削孔穴内にて筒形を維持して定着することが出来る。
<c>筒状のアンカー材の内側に注入パイプを配することにより、パイプをアンカー材の外側に添わす必要がなく、削孔穴内に挿入するのが容易である。
<d>アンカー材は、ロッド状のものでなく、バラける繊維であるため、繊維の一本一本がグラウト材と付着して、付着が極めて切れ難く、アンカーに作用する大きな荷重に耐え得ることが可能である。
<e>繊維アンカーの内側に挿入した注入パイプから注入したグラウト材は、多孔の形状維持具の孔や、筒状アンカー材の繊維の間の隙間を抜け、削孔穴の奥まで確実に充填を行え、繊維の一本一本にグラウト材がからんで、アンカー材とグラウト材との付着が良好となる。
<f>筒状アンカー材は、複数本の平行に配した合成繊維を、その合成繊維の長さ方向に適宜間隔づつ離れて複数箇所を、横方向拘束糸によって一体に繋いだため、平行に配した合成樹脂糸間の隙間から、グラウト材が抜け易く、アンカー材とグラウト材との付着は更に良好となる。
<g>複数本づつ束ねた合成樹脂繊維らを、それらと交差する比較的剛性の高い単一繊維の横方向拘束糸によって組んで繋ぐことによって、剛性の高い合成繊維によって筒形が維持されるため、形状維持具を使用する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明にかかる繊維アンカーの一部断面図
【図2】削孔穴内に定着した繊維アンカーの横断面図
【図3】繊維アンカーの頭部の斜視図
【図4】繊維アンカーの先端部の斜視図
【図5】アンカー材の一実施例の斜視図
【図6】図5の一部拡大斜視図
【図7】アンカー材の他の実施例の一部拡大側面図
【図8】受圧板の一実施例の斜視図
【図9】クサビ定着した繊維アンカーの断面図
【実施例1】
【0010】
以下、図に示す実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
<1> アンカー材
本願発明において、引張荷重を受けるアンカー材1としては、合成繊維製のアンカー材1を使用する。
図5に示すのは、合成繊維であるアラミド繊維を、アンカーの長さ方向とほぼ平行なるよう多数本を束ねて合成繊維束3とする。
合成繊維は、撚りをかけて糸状にしてもよい。
前記した合成繊維束3を、適宜間隔づつ離して、合成繊維束3とその隣の合成繊維束3との間に、それら合成繊維束3と平行にポリエステルなどの合成繊維を編んだ縦方向拘束糸4を交互に配する。
それら合成繊維束3と縦方向拘束糸4とを交互に配置して、全体で筒状を成すようにしてある。
筒状を成すよう配置した合成繊維束3と縦方向拘束糸4とを、縦方向拘束糸4から引き出し、周方向に渡して編んだ横方向拘束糸5によって繋ぎ、一体化してある。
横方向拘束糸5は、アンカー材1の長さ方向に適宜間隔づつ離れて配してある。
合成繊維であるアンカーの材料としては、アラミド繊維の他に、炭素繊維、セラミック繊維、ポリエステル繊維、高強度ポリオレフィン繊維、ポリアミド繊維又はポリビニルアルコール繊維などが使用でき、それらの二種以上の繊維を使用することも可能である。
【0011】
<2> 形状維持具
図において6は形状維持具であって、合成樹脂によってメッシュ状の円筒形状を成している。
形状維持具6は、アンカー材1の形状を維持する部材であって、その表面に多数個の孔を有していればよく、この実施例のようにメッシュ状であってもよいし、或いは多数個の孔を形成したようなものでもよい。
【0012】
<3> 注入パイプ
注入パイプ7はグラウト材8を削孔穴9内に注入する部材であって、円筒形状のパイプである。
【0013】
<4> 頭部ボルト
頭部ボルト10は、外周に雄ネジ11を有するとともに、中心線方向に孔12が貫通する中空円筒形状を成している。
頭部ボルト10の一端部は直径が細くなるよう段差が形成されており、この径の細い部分に形状維持具6の一端部が被され、エポキシ樹脂接着材によって固着されている。
形状維持具6の外周には、アンカー材1が被せてあり、形状維持具6とアンカー材1との二重筒となっている。
アンカー材1の一端部も、頭部ボルト10の外周にエポキシ樹脂接着材によって固着されている。
図1のLが、固着代である。
【0014】
<5> 設置
注入パイプ7をアンカー材1の内側に挿入する。
実施例では、ボルト10の孔12を貫通させ、形状維持具6の内側に挿入する。
以上のような状態で地盤に形成した削孔9内に、固定ボルト10側を後方にして、先端側から挿入する。
注入パイプ7はアンカー材1の中心にあるので、削孔穴9への挿入に困難がない。
地上の構造体14に形成した孔15に固定ボルト10を位置させ、構造体14表面に設置した受圧板16の孔を貫通させる。
【0015】
<6>定着
固定ボルト10の地表側にナット17を螺合し、注入パイプ7を引き抜きながら、その先端からグラウト材8であるセメントミルクを削孔穴9内に注入する。
グラウト材8は、形状維持具6の孔を抜け、アンカー材1の繊維の間隙を抜け、削孔穴9内に充満していく。
グラウト材8がアンカー材1の繊維の一本一本にからむように付着するため、グラウト材8とアンカー材1との付着が極めて良好となり、大きな引張耐力を得ることとなる。
【0016】
<7> 緊張
グラウト材8が固化した後、ボルト10を掴んでアンカー材1を緊張する。
ナット17を締めて緊張による伸びを吸収して、定着を完了する。
【実施例2】
【0017】
図8及び図9に示すのは、クサビ18を使用してアンカー材1を定着した実施例であって、受圧板16には外周の一辺に開口するスリット19が形成されている。
スリット19を挟んで向き合う左右側面20・20は、下方へ行くにつれて互いに近接するようテーパ状面となっている。
前記した手順で削孔穴9内に定着したアンカー材1の地表への突出部分の一部に合成樹脂を含浸させてFRP21処理する。
FRP21処理した部分を受圧板16のスリット19内に位置させ、アンカー材1をジャッキによって緊張した状態で、スリット19内にクサビ18を挿入してアンカー材1のFRP21部分を挟持する。
図において22はボルトであるが、クサビ18による定着の場合、必ずしもボルト22は必要でない。
【実施例3】
【0018】
図7に示すのはアンカー材1の他の実施例であって、アンカーの長さ方向に伸びる多数本のアラミド繊維の束3を、適宜間隔づつ離隔して複数を円筒状に配置する。
それらアラミド繊維の束3の間に、ポリエチレンの比較的幅広の一本物である単一繊維の横方向拘束糸23を配して織り込み、隣り合う束3同士を繋ぐようにして円筒形状に成形したものである。
ポリエチレンの単一繊維である横方向拘束糸23は比較的剛性があり、それによってアンカー材1の形状が円筒状に維持できるので、前記したような形状維持具6を使用しなくてもよい。
このようなアンカー材1を使用した場合は、アンカー材1の内側に直に注入パイプ7を配する。
【符号の説明】
【0019】
1:アンカー材
3:合成樹脂繊維束
4:縦方向拘束糸
5:横方向拘束糸
6:形状維持具
7:注入パイプ
8:グラウト材
9:削孔穴
10:頭部ボルト
11:雄ネジ
12:孔
14:構造体
15:孔
16:受圧板
17:ナット
18:クサビ
19:スリット
20:側面
21:FRP
22:ボルト
23:横方向拘束糸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
削孔穴内に配置して、前記削孔穴内にグラウト材を注入して定着するアンカーであって、
アンカーの長さ方向に伸びる合成繊維を、
それと交差する方向の拘束糸によって繋いだ筒状アンカー材を使用してなる、
繊維アンカー。
【請求項2】
削孔穴内に配置して、前記削孔穴内にグラウト材を注入して定着するアンカーであって、
多孔筒状の形状維持具の外側に、
アンカーの長さ方向に伸びる合成繊維を、
それと交差する方向の拘束糸によって繋いだ筒状アンカー材を配してなる、
繊維アンカー。
【請求項3】
前記筒状アンカー材は、アンカーの長さ方向に伸びる複数本のほぼ平行に配した合成繊維を複数本づつ束ねた合成繊維束と、
当該合成繊維束と平行な縦方向拘束糸とを交互に配して筒状とし、
前記合成繊維束の長さ方向に適宜間隔づつ離れて複数箇所を、
それらと交差する方向に渡した横方向拘束糸によって一体に繋いだことを特徴とする、
請求項1又は2記載の繊維アンカー。
【請求項4】
前記筒状アンカー材は、アンカーの長さ方向に伸びる複数本の平行に配した合成繊維を複数本づつ束ねた合成繊維束を、
それらと交差する比較的剛性の高い単一繊維の横方向拘束糸によって組んで繋いだことを特徴とする、
請求項1記載の繊維アンカー。
【請求項5】
筒状アンカー材の内側にグラウト材の注入パイプを挿入することを特徴とする、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の繊維アンカー。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載した合成繊維を使用した筒状アンカー材を配し、その内側には注入パイプを配して削孔穴に挿入し、
前記注入パイプの先端からグラウト材を削孔穴内に注入しながら当該注入パイプを引き抜きながら、
前記アンカー材の繊維間の隙間を通してグラウト材を削孔穴内に充填させ、
前記アンカー材を削孔穴内に定着する、
繊維アンカーの施工法。

【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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