JPH08326054A - 地盤アンカーの施工方法及び削孔ケーシング内の止水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地下水位より深い位置において施工される地
盤アンカーの施工方法と、削孔ケーシング内の止水装置
を提供する。 【構成】 地盤アンカーの施工方法において、削孔ケー
シングの引き抜き工程に先立ち、加圧パイプの外周に削
孔ケーシングのジョイント部の小口径部を通過するが被
圧水圧に対し小口径部の段部に行き止まり止水機能を発
揮する止水装置を、削孔ケーシング内へ挿入し、押さえ
治具で前記加圧パイプを支持せしめた状態で削孔ケーシ
ングを少なくとも一つのジョイント部が露出する長さ引
き抜き、露出したジョイント部を分離して削孔ケーシン
グの引き抜きと回収及び注入材の加圧注入を行う。 【効果】 削孔ケーシングの引き抜き工程における押さ
え治具の盛替え作業が極めて容易であり、削孔ケーシン
グの分離回収を効率的に安全に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主として地下水位よ
り深い位置において施工される地盤アンカーの施工方法
と、同施工方法の実施に使用される削孔ケーシング内の
止水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地下水位以深の位置で地盤アンカーを施
工する場合には、大要、次のような問題点がある。 削孔中に、図１４に示したように孔口から地下水と
共に土砂ａが流出し、削孔周囲の地盤を乱したり、周辺
地盤が陥没する事故が生じ易い。図中ｅは山留め壁であ
る。ｗは地下水の水位である。 地下水の圧力が大きいと、削孔終了後のセメントミ
ルクｃの注入時、アンカー部材ｄの挿入時、及び削孔ケ
ーシングｂの回収時などにおいて、図１５に示したよう
に削孔ケーシングｂの内部へ地下水や土砂が流入して注
入材ｎ（セメントミルク）が薄められたり押し戻される
現象が生じ、所定品質・形状のアンカー体が形成され
ず、アンカー耐力を確保できない事故が生じる。 削孔ケーシングｂが完全に撤去されたとき、図１６
に示したように孔口周囲に土砂ａが大量に流出する現象
が生じる。

【０００３】上記の現象によって周辺地盤の陥没
を生じるとともに、地盤アンカーの支持力が大きく低下
することが大きな問題点と考えられている。地下水位以
深の位置で地盤アンカーを施工する場合に起こる上記し
たような問題点に対しては、従来、次のような施工方法
が提案されている。まず、上記の問題に対しては、図
１７に示したように逆止弁付ビットｆをもつ削孔ケーシ
ングｂを使用して掘進する。また、図１８に示したよう
に止水パッキンｇと共にに口元管ｈを設置し、更には図
１９Ａ，Ｂに示したように口元管ｈに対してゴム等のパ
ッキングｋで止水処理をした止水ボックスｍを設置する
ことなどが行われている。これらの方法によれば、削孔
中における土砂の大量流出や、セメントミルク注入時、
アンカー部材挿入時における削孔ケーシング内部への地
下水、土砂の流入は防止できる。

【０００４】上記の問題に対しては、削孔ケーシング
内に止水プランジャー（止水装置）を挿入して止水する
方法（特公平５−２９７２９号、特開平６−１２８９５
３号公報）が提案されている。また、上記の問題に対
しては、口元にグラウト急結剤を注入する方法（特公平
５−２９７２９号公報）、又は止水壁に取付けた止水装
置により止水する方法などが提案されている。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】上述した特公平５−
２９７２９号公報等に開示されたように削孔ケーシング
内に止水プランジャー（止水装置）を挿入して止水する
方法は、止水プランジャーが高い地下水圧（被圧水
圧）、又はアンカー施工時のセメントミルクの加圧注入
時の圧力に対して抵抗できず、放置すると削孔ケーシン
グ外へ押し出されてしまう。このため止水用プランジャ
ーを固定しておく押さえ治具が使用されているが、この
押さえ治具については削孔ケーシングの回収時に盛替え
作業が生ずる。押さえ治具の盛替え作業は、盛替え時に
も地下水圧に抵抗させながら固定治具を盛替える必要が
あるため大変困難な作業となっている。

【０００６】従って、本発明の目的は、盛替え作業が簡
単で、高い止水機能を発揮する削孔ケーシング内の止水
装置（止水プランジャー装置）と、この止水装置を使用
して削孔ケーシング内の止水処理を行い、削孔ケーシン
グの分離回収の作業を手順よく効率的に安全に行うこと
ができる地盤アンカーの施工方法を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した従来技術の課題
を解決するための手段として、請求項１に記載した地盤
アンカーの施工方法は、削孔ケーシングによりアンカー
施工用の孔を掘り進み、削孔後に同削孔ケーシング内へ
グラウトを充填し、更にアンカー部材を削孔ケーシング
内へ挿入し、その後削孔ケーシングを引き抜きながら定
着長部の範囲では注入材の加圧注入を行い、最終的に口
元パッカーで止水処理をして養生を行う地盤アンカーの
施工方法において、前記削孔ケーシングの引き抜き工程
に先立ち、中心部に加圧パイプを備え外周には削孔ケー
シングのジョイント部分の小口径部を通過することが可
能で同削孔ケーシング内の被圧水圧に対しては前記小口
径部が形成する段部に行き止まり止水機能を発揮するパ
ッキングを備えた止水装置を、削孔ケーシングの外端部
分の中空部内へ挿入し設置すると共に、固定系に反力を
とって前記加圧パイプを掴み支持する押さえ治具を設け
ること、前記押さえ治具で前記加圧パイプを支持せしめ
た状態で削孔ケーシングを少なくとも一つのジョイント
部分が露出する長さ引き抜き、削孔ケーシングは前記露
出したジョイント部分を分離し回収すること、以下同様
の工程を繰り返して削孔ケーシングの引き抜きと注入材
の加圧注入を行うこと、をそれぞれ特徴とする。

【０００８】前記請求項１に記載した加圧パイプは、押
さえ治具で掴む位置よりも手前側の位置にジョイント部
を有し、押さえ治具の盛替え時には前記ジョイント部の
位置で加圧パイプを分断した上で削孔ケーシングの分離
回収を行う。次に、請求項３に記載した削孔ケーシング
内の止水装置は、中心部に加圧パイプを備え、この加圧
パイプの外周には削孔ケーシングのジョイント部分の小
口径部を通過することが可能で同削孔ケーシング内の被
圧水圧に対しては前記小口径部が形成する段部に行き止
まり止水機能を発揮する外径のパッキングを備えてお
り、前記加圧パイプと共に前記パッキングが削孔ケーシ
ングの中空部内に挿入され、固定系に反力をとった押さ
え治具によって前記加圧パイプが掴まれ支持されること
を特徴とする。

【０００９】

【作用】削孔ケーシングの引き抜き工程において、止水
装置は、削孔ケーシングの引き抜き時にパッキングと削
孔ケーシングの内面との間に発生するすべり摩擦抵抗よ
りも大きな力で押さえ治具により加圧パイプを支持され
る。従って、削孔ケーシングの引き抜きにしたがい、止
水装置のパッキングは相対的に同削孔ケーシングの中空
部内を前進するに等しく、遂には同削孔ケーシングのジ
ョイント部分に形成された小口径部を通過する。

【００１０】この段階で、削孔ケーシングの引き抜きは
一時休止し、孔外へ露出した１本の削孔ケーシングを前
記ジョイント部分で分離し回収する。その作業の際にじ
ゃまになる押さえ治具は盛替えることになる。押さえ治
具を盛替えるにあたり、加圧パイプを掴み支持する力を
解除した場合、当然、止水装置（パッキング）は削孔ケ
ーシング内の被圧水圧に押されて孔外へ押し出されそう
になる。しかし、パッキングは若干後戻りすることもあ
るが、図８に例示したように、削孔ケーシングのジョイ
ント部分の小口径部が形成する段部の手前側に行き止ま
って安定すると共に、その位置で十分な止水機能を発揮
する。

【００１１】従って、作業者は、止水装置の飛び出し事
故を懸念することなく、安心して押さえ治具の盛替えと
削孔ケーシングの分離回収の作業を手順良く効率的に安
全に行うことができる。ちなみに、当該止水装置の削孔
ケーシング内での止水効果を確認する試験の結果を図１
３と表１及び表２に示した。試験は、図１３に示すよう
に削孔ケーシングｂ内に一端側から送水ポンプｐにて水
圧を加え、他端側から削孔ケーシングｂ内に取付けた止
水装置（止水プランジャー）の止水性を調べたのであ
る。試験は、水圧を加えた状態で、ジャッキｊにより止
水装置を削孔ケーシング内で移動させ、特にジョイント
部分ｙを乗り越えての止水性調査も行った。図１３中の
符号ｒは押さえ治具、ｔはドライブパイプ、ｕは加圧パ
イプである。

【００１２】止水装置は、削孔ケーシングｂのジョイン
ト部ｙを１回通過させ、ゴムパッキングに異常がないこ
とを確認してから、削孔ケーシングｂ内にセットし直し
た。１つ目の削孔ケーシングジョイント部を越えたとこ
ろで同削孔ケーシング内部に水圧をかけたところ、５kg
ｆ／cm² の水圧まで止水性が確認された。次に削孔ケー
シング内部の水圧を１回下げ、止水装置が削孔ケーシン
グジョイント部内に入るように削孔ケーシングを引き出
し、水圧をかけたところ、８kgｆ／cm² 以上の止水性が
認められた。同じ要領による試験を削孔ケーシングのジ
ョイント部ｙを２０回越えるまで実施して、削孔ケーシ
ング内で５kgｆ／cm² 、ケーシングジョイント部で８kg
ｆ／cm² 以上の止水性を確認した。

【００１３】１本の地盤アンカーの施工では、最大でも
削孔ケーシングは２０本（ケーシング全長で３０ｍ）程
度継ぎ足されることから、本試験の結果、止水装置は必
要十分な止水性と耐久性を発揮することが確認されたと
いえる。ちなみに添付の表１は、上記試験において、目
視による漏水（止水性）の確認を削孔ケーシングについ
て示したものであり、表２はジョイント部分（段部）の
止水性確認の結果を示している。表１，表２で反力必要
とは、止水装置の加圧パイプに押さえ治具による反力を
付与する必要があることを示している。

【００１４】

【実施例】次に、図１〜図１２に示した本発明の実施例
を説明する。図１〜図５及び図９〜図１２は、地下水位
以深における高い被圧地下水圧のもとでの地盤アンカー
の施工方法の枢要な工程図を示している。まず図１は地
盤アンカーの打設位置に合わせて、山留め壁１にベース
プレート２と下段ブラケット３を取付けた段階を示して
いる。図２は前記下段ブラケット３の上に止水ボックス
４を取付けると共に削孔機（図示省略）を据付け、更に
止水ボックス４内に削孔ケーシング５を挿入してアンカ
ー施工用の孔を掘り進む段階を示している。削孔は、逆
止弁付ビット（図１７を参照）付きの削孔ケーシングで
行う。削孔水及び削孔土砂は止水ボックス４の排水バル
ブ４ａを通じて排出する。削孔ケーシング５の外周に
は、止水ボックス４との間に反力架台６を介して止水シ
ャッター７及びアウタースイベル８が予め設置されてい
る。

【００１５】図３は所定の深さまで削孔を完了した後
に、止水ボックス４内の排水バルブ４ａを閉じ、削孔ケ
ーシング引き抜き用のジャッキ９を取付け、その後、削
孔ケーシング５内にグラウトホース１１を入れてグラウ
ト（セメントミルク）１０を注入し充填する段階を示し
ている。次に図４は前記削孔ケーシング５内（セメント
ミルク１０内）にアンカー部材１２を挿入した段階を示
している。アンカー部材１２には、口元パッカー１３及
びワイヤーパッカー１４が予め付設されている。

【００１６】図５は削孔ケーシング５の外端部の管内に
止水装置１５（止水プランジャー）付の加圧パイプ１７
を挿入して設置し、押さえ治具１６をセットした段階を
示している。止水装置１５は、図６と図８に詳細を示し
たように、加圧パイプ１７の外周に、削孔ケーシング５
の内径よりはやや小さく同削孔ケーシングのジョイント
部１８の小口径部よりは少し大きい直径の複数枚のパッ
キング（硬質の止水ゴム円板など）１５ａ…を座金１５
ｂを間に挾んで少しずつ間隔をあけた状態で集合させラ
バーマウント１５ｃで固定した構成とされている。この
止水装置１５は、削孔ケーシング５の中空部内へ挿入す
ると前記パッキング１５ａの外周縁が図８に例示したよ
うに若干変形するため、高い止水性を発揮する。パッキ
ング１５ａは、図８の左方から右向きの被圧水圧を受け
て右方へ後退する際ケーシングジョイント部１８の小口
径部が形成する段部１８ａに行き止まり、同段部１８ａ
に反力を得て削孔ケーシング内の高い被圧水圧に抵抗し
止水機能を発揮する。加圧パイプ１７の先端部には、図
７に示したように逆止弁１９で開閉される注出口２０を
設けている。従って、削孔ケーシング５の引き抜き時に
加圧パイプを通じてセメントミルクが逆流することもな
い。加圧パイプ１７の外端は、図示を省略した注入材の
圧入ポンプと接続される。加圧パイプ１７にはまた、前
記押さえ治具１６で掴まれ支持される位置（図５の掴み
具１６ａの位置）よりも手前側の位置に着脱自在なジョ
イント部２１を設け、押さえ治具１６の盛替えを容易な
らしめている。なお、本実施例では、止水装置１５及び
加圧パイプ１７の位置を固定する押さえ治具１６とし
て、加圧パイプ１７の頭部を掴んで支持する掴み具１６
ａと、引き抜き用のジャッキ９に設けた取手１６ｂとの
間に鋼棒１６を取付けた構成とされている。これは引き
抜き用のジャッキ９で削孔ケーシング５を引き抜くとき
に、止水装置１５を次段の削孔ケーシングへと押し込む
（具体的には止水装置１５の位置を固定し、削孔ケーシ
ング５が抜け出してくる）作業を可能にするためであ
る。削孔ケーシング５内で止水装置１５が移動するとき
も高い止水性を発揮することは、上述した実験結果から
明らかであろう。。

【００１７】次に図９は、地盤アンカーにおける定着長
部のセメントミルク１０と地盤との摩擦抵抗を確実に発
生させるため、定着長部の削孔ケーシングを所定長さ
（３ｍ程度）引き抜く毎に加圧パイプ１７を通じてセメ
ントミルクの加圧注入（３kg／cm² 〜５kg／cm² 程度の
加圧）を行う段階を示している。この加圧注入時の圧力
に対しても、前記止水装置１５を用いることにより加圧
に伴うセメントミルクの流出もなく、確実な加圧注入を
行える。

【００１８】図１０は地盤アンカーの定着長部において
図９の手順（削孔ケーシングの引き抜きと加圧注入）を
繰返したのち、更に自由長部の削孔ケーシングも引き抜
いた段階を示している。こうした削孔ケーシングの引き
抜き作業時にも、削孔ケーシングの先端位置の水圧が高
いと、削孔ケーシング内のセメントミルクが押し上げら
れたり、地下水と混合されたりし、注入材（セメントミ
ルク）が薄められて強度が出ないこともあるが、前記止
水装置１５で地下水の移動を完全に防止するため、そう
した不都合は一切生じない。図１０はまた、削孔ケーシ
ング５を最後の１本だけ残した状態で、前記アンカー部
材１２の頭部近くに予め設置しておいたワイヤーパッカ
ー１４に対して止水ボックス４内のシャッターを圧縮し
て密接させ、セメントミルクの逆流を孔口において防止
した段階を示している。

【００１９】その後に、最後の削孔ケーシング５を引き
抜いて回収し、更に図１１のように用済みとなったケー
シング引き抜き用のジャッキ９、アウタースイベル８を
撤去する。図１１はまた口元パッカー１３内にグラウト
を加圧注入し、掘削孔から地下水及びセメントミルクが
逆流することを防ぐ止水処理を行った段階を示してい
る。

【００２０】更に図１２は最後に残った止水シャッター
７及び止水ボックス４も撤去し、下段ブラケット３のみ
が残された段階を示している。その後、アンカーの養生
を行い、アンカーの緊張・定着を通常の方法で行う。以
上に述べた実施例は、斜めアンカーの例であるが、構造
物の浮上り防止等に採用される垂直（鉛直）アンカーの
場合にも全く同様の構成と手順が実施され、同様の作用
効果を得ることができる。

【００２１】

【本発明が奏する効果】請求項３の本発明に係る削孔ケ
ーシング内の止水処理を採用した、請求項１の地盤アン
カーの施工方法によれば、地下水位以深での地盤アンカ
ーの施工において、特に削孔ケーシングの引き抜き工程
における押さえ治具の盛替え作業が極めて容易であり、
削孔ケーシングの分離回収の作業を手順良く効率的に安
全に行うことができる。

【００２２】また、請求項３の発明に係る止水装置を他
の水圧対策方法（例えば逆止弁付き削孔ケーシング、ワ
イヤーパッカーと止水シャッター、口元パッカーなど）
と併用して用いることにより、地盤アンカーの施工工程
の全体において、削孔水と削孔土砂以外の地下水や土砂
の流出を防ぎ、地盤アンカーの耐力発揮に重要な役割を
果たす定着長部の加圧注入を確実に施工性良く行うこと
ができる。

【００２３】これによって従来不可能とされていた地下
水位の高い地盤における大深度掘削の山留め用地盤アン
カーや構造物の浮上り防止等に用いる鉛直アンカーの地
下水位以深の施工を特別な盛替え手順もなく、効率的で
かつ安全に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】地盤アンカーの施工初期におけるベースプレー
トの取付け段階を示した断面図である。

【図２】削孔の段階を示した断面図である。

【図３】注入材注入の段階を示した断面図である。

【図４】アンカー部材挿入の段階を示した断面図であ
る。

【図５】止水装置を設置した段階を示した断面図であ
る。

【図６】止水装置の正面図である。

【図７】加圧パイプ先端の逆止弁機構の断面図である。

【図８】止水装置の設置状態を示した断面図である。

【図９】地盤アンカー施工における注入材の加圧注入の
段階を示した断面図である。

【図１０】止水シャッターを働かせて止水処理した段階
の断面図である。

【図１１】口元パッカーを膨らませて止水処理した段階
の断面図である。

【図１２】全ての機材を撤去した段階の断面図である。

【図１３】止水装置の止水性能試験装置の正面図であ
る。

【図１４】孔口からの土砂流出状況を示した説明図であ
る。

【図１５】削孔ケーシング内への地下水、土砂の流入状
況を示した説明図である。

【図１６】削孔ケーシング撤去時の孔口周囲の土砂流出
を示した説明図である。

【図１７】先端に逆止弁付ビットをもつ削孔ケーシング
による削孔状況を示した説明図である。

【図１８】口元管の設置例を示した説明図である。

【図１９】Ａ，Ｂは止水ボックスの設置例を示した説明
図である。

【符号の説明】

５ 削孔ケーシング １０ グラウト（セメントミルク） １２ アンカー部材 １３ 口元パッカー １５ 止水装置 １５ａ パッキング １６ 押さえ治具 １７ 加圧パイプ １８ ジョイント部分 １８ａ 段部 ２１ ジョイント部

【表１】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 俊明 名古屋市中区錦一丁目18番22号 株式会社 竹中工務店名古屋支店内 (72)発明者 谷村 和彦 名古屋市中区錦一丁目18番22号 株式会社 竹中工務店名古屋支店内 (72)発明者 坂巻 毅 東京都千代田区神田神保町一丁目44番地 構造工事株式会社内 (72)発明者 倉富 一茂 東京都千代田区神田神保町一丁目44番地 構造工事株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 削孔ケーシングによりアンカー施工用の
   孔を掘り進み、削孔後に同削孔ケーシング内へグラウト
   を充填し、更にアンカー部材を削孔ケーシング内へ挿入
   し、その後削孔ケーシングを引き抜きながら定着長部の
   範囲では注入材の加圧注入を行い、最終的に口元パッカ
   ーで止水処理をして養生を行う地盤アンカーの施工方法
   において、 前記削孔ケーシングの引き抜き工程に先立ち、中心部に
   加圧パイプを備え外周には削孔ケーシングのジョイント
   部分の小口径部を通過することが可能で同削孔ケーシン
   グ内の被圧水圧に対しては前記小口径部が形成する段部
   に行き止まり止水機能を発揮するパッキングを備えた止
   水装置を、削孔ケーシングの外端部分の中空部内へ挿入
   し設置すると共に、固定系に反力をとって前記加圧パイ
   プを掴み支持する押さえ治具を設けること、 前記押さえ治具で前記加圧パイプを支持せしめた状態で
   削孔ケーシングを少なくとも一つのジョイント部分が露
   出する長さ引き抜き、削孔ケーシングは前記露出したジ
   ョイント部分を分離し回収すること、 以下同様の工程を繰り返して削孔ケーシングの引き抜き
   と注入材の加圧注入を行うこと、をそれぞれ特徴とする
   地盤アンカーの施工方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した加圧パイプは、押さ
   え治具で掴む位置よりも手前側の位置にジョイント部を
   有し、押さえ治具の盛替え時には前記ジョイント部の位
   置で加圧パイプを分断した上で削孔ケーシングの分離回
   収を行うことを特徴とする、地盤アンカーの施工方法。
3. 【請求項３】 中心部に加圧パイプを備え、この加圧パ
   イプの外周には削孔ケーシングのジョイント部分の小口
   径部を通過することが可能で同削孔ケーシング内の被圧
   水圧に対しては前記小口径部が形成する段部に行き止ま
   り止水機能を発揮する外径のパッキングを備えており、
   前記加圧パイプと共に前記パッキングが削孔ケーシング
   の中空部内に挿入され、固定系に反力をとった押さえ治
   具によって前記加圧パイプが掴まれ支持されることを特
   徴とする、地盤アンカー施工用削孔ケーシングの止水装
   置。