JPH08165648A - アンカーの施工方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容易にアンカー定着長部を拡径化してその強
度の増強を図ったアンカーの施工方法及びその装置を提
供する。 【構成】 先端部近傍にロッド長手軸直角方向に向けて
噴射する噴射ノズル１５を有すると共にアンカー引張材
１８を挿通し得る筒状を呈する削孔ロッド１１にて所定
の深度までアンカー孔１７を削孔した後、アンカー孔１
７内に挿入された状態にある削孔ロッド１１内にアンカ
ー引張材１８を挿入し、アンカー引張材１８を残してそ
こから削孔ロッド１１の噴射ノズル１５から高圧のセメ
ントミルクを噴射しつつ削孔ロッド１１を回転させなが
らアンカー定着長の高さまで引き上げる工程を有するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンカー定着長部を拡
径化してその極限引き抜き力の増強を図ったアンカーの
施工方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】グラウンドアンカーを施工する場合、先
ず地山にアンカー孔を削孔し、そこにアンカー引張材を
挿入してアンカーの外周部にセメントミルクを注入して
定着させている。

【０００３】アンカー定着長部の極限引き抜き力は、定
着地盤の強度や周囲の地山との接触面積に略比例する。
上述のアンカー孔はアンカー外径に比べてそれほど大径
ではないので、地山との接触面積はあまり大きくない。
従って、例えば強度の低い定着地盤等では、所定の引張
強度を得るにはアンカー定着長部の接触面積を大きくす
るために、アンカーの定着長を長くしなければならな
い。

【０００４】しかしながら、アンカー定着長を長くする
ことは当然ながらアンカーの長尺化、アンカー削孔の大
深度化等を招くが、アンカーの施工基準の規制とも相俟
って、無制限にアンカーを長くすることはできない。

【０００４】そこで、アンカー孔を拡径してそこにセメ
ントミルクを注入し、アンカー定着長部に大径の硬化し
たセメント柱を形成して強度の増強を図ることが提案さ
れている。このアンカー定着長部に大径のセメント柱を
形成するために従来は、次のような手順が採られてい
た。先ず細径のアンカー孔を削孔し、続いてアンカー孔
に挿入した注入ロッドの噴射ノズルからセメントミルク
を高圧で噴射しながら、注入ロッドを回転させつつ漸次
引き上げることで、アンカー孔のアンカー定着長部を拡
径してそこにセメントミルクを充填させる。次にセメン
トミルクが硬化してセメント柱を形成した後、セメント
柱にアンカー孔を再び削孔し、最後にそのアンカー孔に
アンカー引張材を挿入してアンカーの外周部にセメント
ミルクを注入してアンカー引張材をセメント柱に定着さ
せる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、アンカー
定着長部に大径のセメント柱を形成するための従来の工
法は、注入したセメントミルクの硬化を待ってさらにそ
こにアンカー孔を再度削孔し、そこにアンカー引張材を
挿入してセメントミルクを施していたので、作業手順が
煩雑で能率が悪く、またそれに伴って装置構成が複雑に
なるという問題点があった。

【０００６】本発明は上述の問題点を解決するものであ
り、容易にアンカー定着長部を拡径化してその強度の増
強を図ったアンカーの施工方法及びその装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明にかかるアンカーの施工方法は、先端部近傍
にロッド長手軸直角方向に向けて噴射する噴射ノズルを
有すると共にアンカー引張材を挿通し得る筒状を呈する
削孔ロッドにて所定の深度までアンカー孔を削孔した
後、該アンカー孔内に挿入された状態にある前記削孔ロ
ッド内にアンカー引張材を挿入し、該アンカー引張材を
残してそこから前記削孔ロッドの前記噴射ノズルから高
圧のセメントミルクを噴射しつつ該削孔ロッドを回転さ
せながらアンカー定着長の高さ引き上げる工程を有する
ことを特徴とする。

【０００８】また、別の本発明にかかるアンカーの施工
方法は、先端部近傍にロッド長手軸直角方向に向けて噴
射する噴射ノズルを有する外筒削孔ロッドと該外筒削孔
ロッド内に挿抜自在に挿嵌される内削孔ロッドにて所定
の深度までアンカー孔を削孔した後、該アンカー孔内に
挿入された状態にある前記外筒削孔ロッドから前記内削
孔ロッドを引き抜いて代わりに該外筒削孔ロッド内にア
ンカー引張材を挿入し、該アンカー引張材を残してそこ
から前記外筒削孔ロッドの前記噴射ノズルから高圧のセ
メントミルクを噴射しつつ該外筒削孔ロッドを回転させ
ながらアンカー定着長の高さ引き上げる工程を有するこ
とを特徴とする。

【０００９】場合によっては、前記施工方法は、前記ア
ンカー引張材には該アンカー引張材の先端部にセメント
ミルクを供給する注入パイプを予め装着しておき、前記
噴射ノズルによるセメントミルクの注入後、前記注入パ
イプからより高濃度のセメントミルクを注入する工程を
さらに有する。

【００１０】また、上述の目的を達成するための本発明
にかかるアンカーの施工装置は、先端部近傍にロッド長
手軸直角方向に向けて噴射する噴射ノズルと該噴射ノズ
ルにセメントミルクを供給する流路とを有すると共に、
アンカー引張材を中に挿通し得る筒状を呈する削孔ロッ
ドと、前記削孔ロッドに少なくともロッド長手軸回りの
回転運動及び進退運動を含む削孔運動を与える駆動装置
と、前記流路を介して前記噴射ノズルに高圧のセメント
ミルクを供給するセメントミルク高圧供給装置とを有す
ることを特徴とする。

【００１１】例えば、前記流路は前記削孔ロッドの内周
側に取付けられたパイプである。あるいは、前記削孔ロ
ッドは同心状の外管と内管を有し、該外管と該内管の間
に前記流路が形成される。

【００１２】

【作用】削孔ロッドの噴射ノズルから噴射された高圧の
セメントミルクは、その噴射エネルギーによってアンカ
ー孔の周囲の地山を破壊してその部分のアンカー孔を実
質的に拡径すると共に、その拡径された空間に充満す
る。この噴射注入したセメントミルクが硬化してセメン
ト柱が形成されると同時にそこにアンカーの定着長部が
定着される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面について具体的
に説明する。図１は本発明の一実施例にかかる施工装置
による施工過程を表す断面図、図２はその別の施工過程
を表す断面図、図３は同じくその施工完了状態を表す断
面図である。

【００１４】本アンカー施工方法に用いる装置は二重管
パーカッション掘削装置を有している。この二重管パー
カッション掘削装置は、外筒削孔ロッド１１とその外筒
削孔ロッド１１内に挿抜自在に挿嵌される内削孔ロッド
１２を有し、外筒削孔ロッド１１、内削孔ロッド１２そ
れぞれの先端部には掘削用ビット１３、１４が装着され
る。外筒削孔ロッド１１と内削孔ロッド１２は図示しな
い公知の駆動装置により、相互に独立して適宜、打撃運
動、回転運動、進退運動等削孔に必要な運動をさせられ
るようになっている。ここで、二重管パーカッション掘
削装置を用いることで、削孔を能率良く行うことができ
ると共に、アンカー引張材挿入のために容易に内削孔ロ
ッド１２を抜出することが可能である。

【００１５】本発明にかかる装置に特有のものとして、
外筒削孔ロッド１１の先端部近傍の外周面にロッド長手
軸直角方向に向けて噴射する噴射ノズル１５（例えば、
ノズル径２〜３ｍｍ）が設けられており、この噴射ノズ
ル１５は外筒削孔ロッド１１の内周側に沿わせて取付け
られたパイプ１６に連通している（外筒削孔ロッド１１
の横断面図を表す図４参照）。パイプ１６の基端部は、
図示しないスイベル装置を介して公知のセメントミルク
高圧供給装置に接続されており、噴射ノズル１５にセメ
ントミルクを供給する流路を構成している。従って、セ
メントミルク高圧供給装置を作動させることで、セメン
トミルクはこのパイプ１６を通って噴射ノズル１５から
噴射され、その状態で外筒削孔ロッド１１を長手軸回り
に回転させることができる。

【００１６】このような装置を用いた本アンカー施工方
法は、先ず図２に示すように外筒削孔ロッド１１と内削
孔ロッド１２の双方を用いて、例えば、削孔径２００ｍ
ｍ程度のアンカー孔１７を所要の深さまで掘削する。

【００１７】次に、アンカー孔１７内に挿入された状態
にある外筒削孔ロッド１１から内削孔ロッド１２を引き
抜く。そして、抜いた内削孔ロッド１２の代わりにアン
カー引張材１８を外筒削孔ロッド１１内に挿入する。続
いて、図１に示すように、パイプ１６を介してセメント
ミルクを噴射ノズル１５から高圧で噴射させながら、ア
ンカー引張材１８を孔内に残して、外筒削孔ロッド１１
を回転させつつ漸次引き上げる。一例として、セメント
ミルクは濃度Ｗ／Ｃ＝８０〜１５０％であり、噴射圧力
２００ｋｇｆ／ｃｍ² 、噴射流量６０ｌ／ｍｉｎで噴射
される。

【００１８】噴射された高圧のセメントミルクは、その
噴射エネルギーによってアンカー孔１７の周囲の地山を
破壊してその部分のアンカー孔１７を実質的に拡径する
と共に、その拡径された空間に充満する。この拡径する
範囲は、セメントミルクを高圧で噴射しつつ外筒削孔ロ
ッド１１を引き上げる距離で規定され、この距離がアン
カー引張材１８の定着長部となる。

【００１９】この噴射注入したセメントミルクが硬化す
ることで、図３に示すように、アンカー引張材１８の定
着長部が拡径されたセメント柱１９に定着された状態と
なる。このように、本方法によれば、セメントミルクの
高圧噴射により拡径されたセメント柱１９が形成される
と同時にアンカー引張材１８の定着も行われ、高強度の
アンカー施工を簡単に行うことが可能となる。このセメ
ント柱１９はアンカー定着長部の地山との接触面積を拡
大させるばかりでなく、周辺地盤の改良も同時に行うこ
ととなる。

【００２０】図３に示すように、形成されたアンカー定
着体の上部には露出するアンカー引張材にシース２０を
装着しており、自由長部となる。シースとアンカー孔１
７の間は、注入されたセメントミルクのうち地盤の破壊
エネルギーとして使用した余分なセメントミルクおよび
破壊された地盤の構成物質が地表に排出される流路とな
り、最終的にはこの部分はこれらの物質で充填される。

【００２１】図５は他の例にかかる外筒削孔ロッドの横
断面図である。上述の例では、高圧噴射するセメントミ
ルクの流路として外筒削孔ロッド１１の内周側に取付け
られたパイプ１６を用いているが、図５の例は、外筒削
孔ロッド１１を同心状の外管２３と内管２４の二重管で
構成し、外管２３と内管２４の間の空間をセメントミル
クの流路としたものである。

【００２２】また、上述の実施例では、噴射ノズル１５
を一カ所に設けているが、噴射ノズルをロッド周方向等
配に複数設けて噴射反力を相殺するようにしてもよい。

【００２３】図６は本発明のその他の実施例にかかる施
工装置による施工過程を表す断面図である。図６に示す
ものは、アンカー引張材１８に予め注入パイプ２５を沿
わせて装着しておき、上述の噴射ノズル１５によるセメ
ントミルクの注入後、この注入パイプ２５からより高濃
度（例えば、濃度Ｗ／Ｃ＝５０％）のセメントミルクを
注入するようにしたものである。

【００２４】このようにすると、アンカー引張材１８の
回りに高濃度のセメントミルクが分布し、且つこの高濃
度セメントミルクは周囲のセメントミルクと適当に混ざ
り、より強固なアンカー定着長部を形成することが可能
となる。

【００２５】図７は本発明の別の実施例にかかる施工装
置による施工過程を表す断面図、図８はその施工完了状
態を表す断面図である。図７、図８に示す実施例は、上
述の実施例と比べて施工するアンカーが相違するもので
あり、それ以外の方法、装置の構成については同じであ
る。

【００２６】図７、図８に示すように、このアンカー引
張材２６は先端に支圧翼２７を有している。支圧翼２７
は２〜４枚設けられ、等間隔でそれぞれアンカー引張材
２６の先端にその一端を回動自在に取付けられる。ま
た、支圧翼２７には図示しないストッパが設けられ、支
圧翼２７が最も開いた状態においても支圧翼２７とアン
カー引張材２６長手軸との成す角度が９０度未満となる
ように規制されている。各支圧翼２７とアンカー引張材
２６の間には板ばねあるいはコイルばね等からなる圧縮
ばね２８が介装され、各支圧翼２７を広げる方向にばね
力を働かせている。

【００２７】各支圧翼２７は、圧縮ばね２８のばね力に
抗してその自由端側をアンカー引張材２６側に回動させ
ることでちょうど傘を畳むようにその外形が小さくな
り、外筒削孔ロッド１１の中に挿入できるようになって
いる。また、２９は耐荷体である。

【００２８】このようなアンカー引張材２６は、上述し
たアンカー施工過程において、圧縮ばね２８に抗して支
圧翼２７を畳んだ状態で挿入され、アンカー引張材２６
の先端がアンカー孔１７の底に達するまで押し入れられ
る。その後、外筒削孔ロッド１１を少し上昇させて支圧
翼２７を外筒削孔ロッド１１から露出させると、圧縮ば
ね２８の働きにより支圧翼２７が広がり、支圧翼２７の
外径は外筒削孔ロッド１１より大きくなる。次に、外筒
削孔ロッド１１を再度降下させてその端縁で支圧翼２７
を傘を広げるようにさらに押し広げて、アンカー引張材
２６のセットを終える。

【００２９】尚、地盤によっては、圧縮ばね２８のばね
力で支圧翼２７が自力で広がる場合もあり、その場合に
は上述のように外筒削孔ロッド１１で支圧翼２７を強制
的に広げる必要はない。また、外筒削孔ロッド１１を用
いずに、単にアンカー引張材２６を上下に往復動させる
ことで支圧翼２７が自力で広がるようにすることも可能
である。

【００３０】アンカー引張材２６のセット後は、上述と
同様に噴射ノズル１５からセメントミルクを噴射しつつ
外筒削孔ロッド１１を回転させながらアンカー定着長の
高さ引き上げる。

【００３１】このようにして施工されたアンカー引張材
２６においては、図８に示すように、形成されたセメン
ト柱１９の下方に広がった支圧翼２７が位置し、それに
よってアンカー引張材２６の上方への移動が確実に阻止
されることとなる。

【００３２】尚、上述の各実施例では外筒削孔ロッド１
１と内削孔ロッド１２を有する二重管パーカッション掘
削装置を用いているが、本発明においては必ずしも二重
管構成の削孔ロッドを用いる必要はなく、アンカー引張
材を挿通し得る筒状を呈する削孔ロッドだけて施工する
ことも可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明によれば、筒状の削孔ロッドにて所定の深度
までアンカー孔を削孔した後、アンカー孔内に挿入され
た状態にある削孔ロッド内にアンカー引張材を挿入し、
アンカー引張材を残してそこから削孔ロッドの噴射ノズ
ルから高圧のセメントミルクを噴射しつつ削孔ロッドを
回転させながら引き上げるようにしたので、拡径された
セメント柱の形成とそのセメント柱へのアンカー引張材
の定着が同時に行うことができ、作業手順が簡素化して
高能率で作業を行え、またそれに伴って装置構成も簡単
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる施工装置による施工
過程を表す断面図である。

【図２】図１の別の施工過程を表す断面図である。

【図３】図１の施工完了状態を表す断面図である。

【図４】本発明の一実施例にかかる外筒削孔ロッドの横
断面図である。

【図５】本発明の他の実施例にかかる外筒削孔ロッドの
横断面図である。

【図６】本発明のその他の実施例にかかる施工装置によ
る施工過程を表す断面図である。

【図７】本発明の別の実施例にかかる施工装置による施
工過程を表す断面図である。

【図８】図７の施工完了状態を表す断面図である。

【符号の説明】

１１ 外筒削孔ロッド １２ 内削孔ロッド １３、１４ 掘削用ビット １５ 噴射ノズル １６ パイプ １７ アンカー孔 １８、２６ アンカー引張材 １９ セメント柱 ２０ シース ２１ 支圧板 ２２ アンカーヘッド ２３ 外管 ２４ 内管 ２５ 注入パイプ ２７ 支圧翼 ２８ 圧縮ばね ２９ 耐荷体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部近傍にロッド長手軸直角方向に向
   けて噴射する噴射ノズルを有すると共にアンカー引張材
   を挿通し得る筒状を呈する削孔ロッドにて所定の深度ま
   でアンカー孔を削孔した後、該アンカー孔内に挿入され
   た状態にある前記削孔ロッド内にアンカー引張材を挿入
   し、該アンカー引張材を残してそこから前記削孔ロッド
   の前記噴射ノズルから高圧のセメントミルクを噴射しつ
   つ該削孔ロッドを回転させながらアンカー定着長の高さ
   まで引き上げる工程を有することを特徴とするアンカー
   の施工方法。
2. 【請求項２】 先端部近傍にロッド長手軸直角方向に向
   けて噴射する噴射ノズルを有する外筒削孔ロッドと該外
   筒削孔ロッド内に挿抜自在に挿嵌される内削孔ロッドに
   て所定の深度までアンカー孔を削孔した後、該アンカー
   孔内に挿入された状態にある前記外筒削孔ロッドから前
   記内削孔ロッドを引き抜いて代わりに該外筒削孔ロッド
   内にアンカー引張材を挿入し、該アンカー引張材を残し
   てそこから前記外筒削孔ロッドの前記噴射ノズルから高
   圧のセメントミルクを噴射しつつ該外筒削孔ロッドを回
   転させながらアンカー定着長の高さ引き上げる工程を有
   することを特徴とするアンカーの施工方法。
3. 【請求項３】 前記アンカーには該アンカー引張材の先
   端部にセメントミルクを供給する注入パイプを予め装着
   しておき、前記噴射ノズルによるセメントミルクの注入
   後、前記注入パイプからより高濃度のセメントミルクを
   注入する工程をさらに有する請求項１または２記載のア
   ンカーの施工方法。
4. 【請求項４】 先端部近傍にロッド長手軸直角方向に向
   けて噴射する噴射ノズルと該噴射ノズルにセメントミル
   クを供給する流路とを有すると共に、アンカー引張材を
   中に挿通し得る筒状を呈する削孔ロッドと、 前記削孔ロッドに少なくともロッド長手軸回りの回転運
   動及び進退運動を含む削孔運動を与える駆動装置と、 前記流路を介して前記噴射ノズルに高圧のセメントミル
   クを供給するセメントミルク高圧供給装置とを有するこ
   とを特徴とするアンカーの施工装置。
5. 【請求項５】 前記流路は前記削孔ロッドの内周側に取
   付けられたパイプである請求項４記載のアンカーの施工
   装置。
6. 【請求項６】 前記削孔ロッドは同心状の外管と内管を
   有し、該外管と該内管の間に前記流路が形成されること
   を特徴とする請求項４記載のアンカーの施工装置。