JP2012102506A

JP2012102506A - 地盤アンカー施工方法

Info

Publication number: JP2012102506A
Application number: JP2010250747A
Authority: JP
Inventors: Mikio Yamashita; 幹雄山下
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2030-11-09
Also published as: JP5546422B2

Abstract

【課題】躯体工事および掘削工事の期間を短縮でき、かつ、施工費が上昇するのを抑制できる地盤アンカー施工方法を提供すること。
【解決手段】地盤アンカー施工方法は、構造物の基礎を地盤に固定する永久アンカー１を施工する。この地盤アンカー施工方法は、基礎を構築するための掘削前の地盤面に削孔する工程と、吊りワイヤを用いてテンドン１０を吊り上げ、削孔した孔３にテンドン１０を挿入する工程と、孔３にグラウト材を注入してテンドン１０の先端側を地盤に定着させる工程と、吊りワイヤを回収する工程と、床付面まで掘削して基礎梁を構築し、テンドン１０の鋼線の基端側を基礎梁に定着させる工程と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、地盤アンカー施工方法に関する。詳しくは、構造物の基礎を地盤に固定する地盤アンカーを施工する地盤アンカー施工方法に関する。

従来より、地下水の高い場所に構造物を構築する場合、地下水による構造物の浮き上がりを防止するために、この構造物の基礎から鉛直方向下方に向かって地盤アンカーを設ける場合がある（特許文献１参照）。
このような地盤アンカーは、例えば、以下の手順で施工される。まず、山留工事、杭工事を行い、その後、ディープウエルにより地下水を排出して地下水位を低下させながら、作業構台の構築および掘削工事を行う。

掘削工事が完了すると、床付面に削孔機を設置し、この削孔機により鉛直方向下方に削孔する。次に、削孔した孔に引張材を挿入し、孔に注入材を注入する。その後、基礎を構築して、この構築した基礎に引張材を定着させる。

しかしながら、以上の方法では、以下のような問題点がある。
掘削工事の完了後に地盤アンカーを施工するため、地盤アンカーの施工が完了するまで構造物の基礎の構築を開始できない。また、床付け面に削孔機を設置するため、削孔機の一部が作業構台のブレースなどに干渉し、ブレースの取外しや復旧、削孔機の移動に手間がかかってしまう。よって、躯体工事が長期化する、という問題があった。

また、地盤アンカーを施工する際にはディープウエルが稼働しているため、孔内にグラウト材を注入しても、このグラウト材がディープウエルに吸引されて孔内から流出するおそれがあり、グラウト材の品質管理が難しくなっていた。
さらに、地盤アンカーを施工する期間に亘ってディープウエルを稼働させるため、ディープウエルの稼働期間が長期化するうえに、元の地下水位が地盤アンカーの施工位置よりも高いため、地盤アンカーの施工時に止水ボックスなどを用いる必要があった。
よって、施工費用が上昇する、という問題があった。

以上の問題を解決するため、掘削前の地盤面から地盤アンカーを施工する方法が提案されている（特許文献２参照）。具体的には、逆打ち工法により地下躯体を構築するため、地盤面にて地盤アンカーを施工する。次に、構造体を構築し、引張材に緊張力を導入して、この引張材の上端側を地盤レベルの構造体に定着させる。その後、掘削を行いながら、地下躯体を構築する。

この特許文献２に示された方法によれば、掘削前の地盤面にて地盤アンカーを施工するので、掘削工事の完了後に直ちに基礎の構築を開始できるうえに、削孔機が作業構台に干渉することはないので、躯体工事の期間を短縮できる。
また、地盤アンカーを施工する際にディープウエルを稼働させる必要がないため、孔内に注入した注入材がディープウエルに吸引されることはなく、注入材の品質管理が容易である。また、地下水位が地盤アンカーの施工高さよりも低くなるため、止水ボックスなどを取り付ける必要がない。よって、施工費が上昇するのを抑制できる。

特開２００８−２２３４３２号公報特開２００２−７００４４号公報

しかしながら、特許文献２に示された方法では、引張材に緊張力を導入した後に掘削を開始するため、緊張力が導入された引張材に注意しながら掘削を行う必要があり、掘削工事が長期化するおそれがあった。

本発明は、躯体工事および掘削工事の期間を短縮でき、かつ、施工費が上昇するのを抑制できる地盤アンカー施工方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の地盤アンカー施工方法は、構造物の基礎を地盤に固定する地盤アンカーを施工する地盤アンカー施工方法であって、前記基礎を構築するための掘削前の地盤面に削孔する工程と、吊りワイヤを用いて引張材を吊り上げ、前記削孔した孔に当該引張材を挿入する工程と、前記孔に注入材を注入して前記引張材の先端側を地盤に定着させる工程と、前記吊りワイヤを回収する工程と、床付面まで掘削して基礎を構築し、前記引張材の基端側を当該基礎に定着させる工程と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、掘削前の地盤面にて地盤アンカーを施工するので、掘削工事の完了後に直ちに基礎の構築を開始できるうえに、削孔機が作業構台に干渉することはないので、躯体工事の期間を短縮できる。

また、地盤アンカーを施工する際にディープウエルを稼働させる必要がないため、孔内に注入した注入材がディープウエルに吸引されることはなく、注入材の品質管理が容易である。また、地下水位が地盤アンカーの施工高さよりも低くなるため、止水ボックスなどを取り付ける必要がない。よって、施工費が上昇するのを抑制できる。

また、吊りワイヤを回収するので、掘削作業の際にワイヤ類が障害となることはないため、掘削工事の期間を短縮できる。また、吊りワイヤを回収して再利用することで、施工費を低減できる。

請求項２に記載の地盤アンカー施工方法は、前記引張材と前記吊りワイヤとは、筒状の本体と、当該本体に設けられた略Ｕ字形状の係合部と、を備える治具で連結されることを特徴とする。

この発明によれば、孔に引張材を挿入する際、例えば、引張材の基端側を治具の本体に取り付けておき、クレーンのフックに吊りワイヤの一端側を取り付ける。次に、吊りワイヤの他端側を治具の係合部に挿通した後、フックに取り付ける。次に、クレーンにより引張材を吊り上げて、この引張材を孔内に挿入する。これにより、吊りワイヤの他端側をフックから取り外して、吊りワイヤを吊り上げるだけで、吊りワイヤのみを孔内から取り出すことができるので、吊りワイヤを簡単な機構で容易に回収できる。

請求項３に記載の地盤アンカー施工方法は、前記構造物の基礎は、基礎梁を有し、前記地盤アンカーを平面視で前記基礎梁の梁心近傍を通るように設けることを特徴とする。

従来では、基礎梁の側面をふかして、このふかした部分に地盤アンカーを設けていた。よって、基礎梁が大型化してしまい、施工費が上昇する、という問題があった。
しかしながら、この発明によれば、地盤アンカーを平面視で基礎梁の梁心近傍を通るように設けたので、従来のように基礎梁をふかす必要がなく、施工費が上昇するのを抑制できる。

本発明によれば、掘削前の地盤面にて地盤アンカーを施工するので、掘削工事の完了後に直ちに基礎の構築を開始できるうえに、削孔機が作業構台に干渉することはないので、躯体工事の期間を短縮できる。また、地盤アンカーを施工する際にディープウエルを稼働させる必要がないため、孔内に注入した注入材がディープウエルに吸引されることはなく、注入材の品質管理が容易である。また、地下水位が地盤アンカーの施工高さよりも低くなるため、止水ボックスなどを取り付ける必要がない。よって、施工費が上昇するのを抑制できる。また、吊りワイヤを回収するので、掘削作業の際にワイヤ類が障害となることはないため、掘削工事の期間を短縮できる。また、吊りワイヤを回収して再利用できるので、施工費を低減できる。

本発明の一実施形態に係る地盤アンカー施工方法が適用された地盤アンカーの断面図である。前記実施形態に係る地盤アンカーの平面図である。前記実施形態に係る地盤アンカーの施工手順を説明するための図（その１）である。前記実施形態に係る地盤アンカーのテンドンをクレーンで吊り上げた状態を示す側面図である。前記実施形態に係る地盤アンカーの施工手順を説明するための図（その２）である。前記実施形態に係る地盤アンカーの施工手順を説明するための図（その３）である。前記実施形態に係る地盤アンカーの施工手順を説明するための図（その４）である。前記実施形態に係る地盤アンカーの施工手順を説明するための図（その５）である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る地盤アンカー施工方法が適用された地盤アンカーとしての永久アンカー１の断面図である。図２は、永久アンカー１の平面図である。

永久アンカー１は、構造物の基礎を地盤に固定するために設けられる。この永久アンカー１は、平面視で基礎梁２の梁心上に所定間隔おきに設けられている。この永久アンカー１は、基礎梁２から鉛直下方に向かって延びている。
具体的には、基礎梁２から鉛直下方に向かって孔３が形成されており、この孔３にテンドン１０が挿入されている。テンドン１０のボンド部１４Ａは地盤に定着されており、このテンドン１０から上方に延びる鋼線１４は、定着具４により基礎梁２に定着されている。

定着具４は、基礎梁２の上面に載置されて各鋼線１４が貫通する支圧板５と、支圧板５鋼線１４を支圧板５に係合させる図示しない係止爪と、鋼線１４の上端に装着されるキャップ６と、を備える。

以下、永久アンカー１のうち地盤に定着される部分を定着長部７とし、地盤に定着されない部分を自由長部８とする。

永久アンカー１は、以下の手順で施工される。
まず、図３に示すように、削孔機２０を掘削前の地盤面に配置する。この削孔機２０は、例えば、削孔機とグラウト材を注入する注入装置が一体化されたロータリーパーカッション自走式である。
この削孔機２０により、地盤面にケーシング２１を挿入し、このケーシング２１の先端の切削刃（図示せず）により所定深さまで削孔して、孔３を形成する。

図４は、テンドン１０をクレーンで吊り上げた状態を示す側面図である。
テンドン１０は、図１にも示すように、内外周面に凹凸を有する合成樹脂製のシース管１１（例えば、蛇腹管状のコルゲートシース）と、シース管１１の先端部近傍内周側に設けられる第１止水材１２と、シース管１１の基端部近傍内周側に設けられる第２止水材１３と、第２止水材１３を貫通してシース管１１内に収容される複数本の引張材としての鋼線１４（例えば、ＰＣ鋼より線）と、第２止水材１３を貫通してシース管１１内の先端部近傍まで延びる図示しないインナー注入管と、第２止水材１３および第１止水材１２を貫通して先端がシース管１１の先端から突出するアウター注入管１５と、を備える。

鋼線１４の基端側は、図示しない被覆材で被覆されている。この鋼線１４のうち被覆材で被覆されていない部分を、ボンド部１４Ａとし、被覆材で被覆された部分を、アンボンド部１４Ｂとする。

ここで、治具３０を用意する。この治具３０は、筒状の本体３１と、この本体３１の一端側に取り付けられた略Ｕ字形状の環状の係合部３２と、を備える。
また、所定長さの吊りワイヤ２３を用意する。この吊りワイヤ２３の一端は、ロック止めされて環状となっており、他端はワイヤクリップ２５で固定されて環状となっている。

クレーンのフック２２に吊りワイヤ２３の一端側を取り付け、この吊りワイヤ２３の他端側を治具３０の係合部３２に挿通して、フック２２に取り付ける。
また、テンドン１０の上端から露出する鋼線１４を折り曲げておき、この鋼線１４を治具３０の本体３１に下方から挿通して、折り曲げた部分を本体３１に係止しておく。このようにして、治具３０により、テンドン１０と吊りワイヤ２３とを連結する。

その後、図５に示すように、クレーンでテンドン１０を吊り上げて、ケーシング２１内部にテンドン１０を挿入する。

次に、削孔機２０の注入装置（図示せず）を駆動させ、注入装置からインナー注入管を介してシース管１１内に注入材としてのグラウト材を注入して、シース管１１内に充填し、硬化させる。

これにより、ボンド部１４Ａの鋼線１４は、グラウト材を介してシース管１１に定着され、アンボンド部１４Ｂの鋼線１４は、シース管１１との間に被覆材が介在するので、シース管１１に定着せず、自由に伸縮可能となる。

図６に示すように、テンドン１０を孔３の底まで下ろす。このようにして、鋼線１４のボンド部１４Ａを定着長部７内に到達させる。このとき、小径の塩化ビニル製の管２４を、孔３の内部にテンドン１０の上端に当接するまで挿入することで、テンドン１０の深さを確認する。

次に、注入装置（図示せず）からアウター注入管１５を介して第１止水材１２の下方の孔３の底部にグラウト材を加圧注入しながら孔３内からケーシング２１を引き抜きながら、グラウト材を孔３の内周面とシース管１１の外周面との間の空隙に充填する。このとき、孔３に挿入した管２４の高さ位置を確認することで、ケーシングの引き抜き時にテンドン１０が共上がりしないことを確認する。

次に、塩化ビニル製の管２４を引き抜いて、孔３内から取り出す。そして、吊りワイヤ２３のワイヤクリップ２５を取り外して、フック２２から吊りワイヤ２３の他端側を取り外す。この状態で、クレーンにより吊りワイヤ２３を引き上げる。すると、図７に示すように、テンドン１０および治具３０が孔３内に配置されたまま、吊りワイヤ２３を孔３内から取り出す。

シース管１１は、内外周面に凹凸を有する管状に形成されているので、孔３の内周面にグラウト材を介して強固に固着される。これにより、複数本の鋼線１４の定着長部７が定着地盤に定着される。

図８に示すように、作業構台を組み立てながら床付面まで掘削して、テンドン１０の上部から延びる鋼線１４を露出させる。

続いて、基礎梁２を構築し、鋼線１４の基礎梁２の上面から上方に突出している部分にジャッキ（図示せず）を装着し、ジャッキの操作によって複数本の鋼線１４に所定の緊張力を付与し、この状態で、鋼線１４の上端を定着具４によって基礎梁２に定着させる。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）掘削前の地盤面で永久アンカー１を施工するので、掘削工事の完了後に直ちに基礎梁２の構築を開始できるうえに、削孔機２０が作業構台に干渉することはないので、躯体工事の期間を短縮できる。
また、永久アンカー１を施工する際にディープウエルを稼働させる必要がないため、孔３内に注入したグラウト材がディープウエルに吸引されることはなく、グラウト材の品質管理が容易である。また、地下水位が永久アンカー１の施工高さよりも低くなるため、止水ボックスなどを取り付ける必要がない。よって、施工費が上昇するのを抑制できる。

また、吊りワイヤ２３を回収するので、掘削作業の際にワイヤ類が障害となることはないため、掘削工事の期間を短縮できる。また、吊りワイヤ２３を回収して再利用することで、施工費を低減できる。

（２）吊りワイヤ２３の他端側をフック２２から取り外して、吊りワイヤ２３を吊り上げるだけで、吊りワイヤ２３のみを孔３の内部から取り出すことができる。したがって、吊りワイヤ２３を簡単な機構で容易に回収できる。

（３）永久アンカー１を平面視で基礎梁２の梁心近傍を通るように設けたので、従来のように基礎梁をふかす必要がなく、施工費が上昇するのを抑制できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

１…永久アンカー（地盤アンカー）
２…基礎梁
３…孔
４…定着具
５…支圧板
６…キャップ
７…定着長部
８…自由長部
１０…テンドン
１１…シース管
１２…第１止水材
１３…第２止水材
１４…鋼線（引張材）
１５…アウター注入管
２０…削孔機
２１…ケーシング
２２…フック
２３…吊りワイヤ
２４…塩化ビニル製の管
２５…ワイヤクリップ
３０…治具
３１…本体
３２…係合部

Claims

構造物の基礎を地盤に固定する地盤アンカーを施工する地盤アンカー施工方法であって、
前記基礎を構築するための掘削前の地盤面に削孔する工程と、
吊りワイヤを用いて引張材を吊り上げ、前記削孔した孔に当該引張材を挿入する工程と、
前記孔に注入材を注入して前記引張材の先端側を地盤に定着させる工程と、
前記吊りワイヤを回収する工程と、
床付面まで掘削して基礎を構築し、前記引張材の基端側を当該基礎に定着させる工程と、を備えることを特徴とする地盤アンカー施工方法。
前記引張材と前記吊りワイヤとは、筒状の本体と、当該本体に設けられた略Ｕ字形状の係合部と、を備える治具で連結されることを特徴とする請求項１に記載の地盤アンカー施工方法。
前記構造物の基礎は、基礎梁を有し、
前記地盤アンカーを平面視で前記基礎梁の梁心近傍を通るように設けることを特徴とする請求項１または２に記載の地盤アンカー施工方法。