特許 6723786 二重構造ケーシング及びそれを利用したグラウンドアンカーの施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6723786

(24)【登録日】2020年6月26日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】二重構造ケーシング及びそれを利用したグラウンドアンカーの施工方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/80 20060101AFI20200706BHJP

   E21D 20/00 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/80 Z

   E21D20/00 L

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-68367(P2016-68367)

(22)【出願日】2016年3月30日

(65)【公開番号】特開2017-179864(P2017-179864A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2019年3月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000230788

【氏名又は名称】日本基礎技術株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】特許業務法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】小高 康

【審査官】 湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】 登録実用新案第３１９２５１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０７−１３３６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１２８０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４９１５５４４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 韓国登録特許第１０−１５６５７６７（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／８０

Ｅ２１Ｄ ２０／００

Ｅ０２Ｄ ５／３０

Ｅ０２Ｄ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤へ貫入するためのケーシングであって、
外側ケーシングと、
該外側ケーシングの内径よりも小さい外径を有し、該外側ケーシングの内部に設置される内管と、
該内管の長手方向両端部において、前記外側ケーシングと前記内管との間の隙間に密閉処理を施す一対のシール部材と、を含み、
グラウンドアンカーの施工に用いられ、
前記外側ケーシングが、前記グラウンドアンカーの設計有効径に対応した外径を有することを特徴とする二重構造ケーシング。

【請求項2】

前記内管は、前記外側ケーシングよりも短い長さを有し、長手方向一端部の位置が、前記外側ケーシングの長手方向一端部の位置に合わせられて配置され、
前記外側ケーシングの前記長手方向一端部の外周部に、雄ねじ構造が設けられると共に、前記外側ケーシングの長手方向他端部の内周部に、前記雄ねじ構造と螺嵌可能な雌ねじ構造が設けられていることを特徴とする請求項１記載の二重構造ケーシング。

【請求項3】

地盤へ貫入するためのケーシングであって、
外側ケーシングと、
該外側ケーシングの内径よりも小さい外径を有し、該外側ケーシングの内部に設置される内管と、
該内管の長手方向両端部において、前記外側ケーシングと前記内管との間の隙間に密閉処理を施す一対のシール部材と、を含み、
前記内管は、前記外側ケーシングよりも短い長さを有し、長手方向一端部の位置が、前記外側ケーシングの長手方向一端部の位置に合わせられて配置され、
前記外側ケーシングの前記長手方向一端部の外周部に、雄ねじ構造が設けられると共に、前記外側ケーシングの長手方向他端部の内周部に、前記雄ねじ構造と螺嵌可能な雌ねじ構造が設けられていることを特徴とする二重構造ケーシング。

【請求項4】

前記外側ケーシングと前記内管との間の隙間に、ウレタンが注入されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の二重構造ケーシング。

【請求項5】

削孔ビットの後端にケーシングを継ぎ足しながら削孔した孔に、グラウトを充填すると共に引張り材を挿入して、地盤にグラウンドアンカーを施工する方法であって、
前記グラウンドアンカーの設計有効径に対応した外径を有する外側ケーシングの内部に、該外側ケーシングの内径よりも小さい外径を有する内管を挿通し、該内管の長手方向両端部において、前記外側ケーシングと前記内管との間の隙間に密閉処理を施した二重構造ケーシングを、前記ケーシングとして利用することを特徴とするグラウンドアンカーの施工方法。

【請求項6】

削孔ビットの後端に前記二重構造ケーシングを継ぎ足しながら地盤に孔を削孔する削孔工程と、
前記二重構造ケーシングの内部にグラウトを注入するグラウト注入工程と、
前記二重構造ケーシングの内管の内径に対応した大きさのケーシングパッカーを、前記引張り材の後端側に取り付けた状態で、前記内管の内部に前記引張り材を挿入する引張り材挿入工程と、
前記内管の内部において前記ケーシングパッカーを膨張させた状態で、該ケーシングパッカーよりも削孔方向後方から前記内管の内部にグラウトを圧送しながら、前記二重構造ケーシングを引き抜いて回収するケーシング回収工程と、を含むことを特徴とする請求項５記載のグラウンドアンカーの施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤へ貫入するための二重構造ケーシング、及び、それを利用したグラウンドアンカーの施工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

グラウンドアンカーの施工において、支持層が比較的固結度の低い地盤である場合、地盤とアンカー体との摩擦応力度が設計上小さくなることから、支持地盤に貫入する長さ（アンカー体長）を長くする必要がある。しかしながら、アンカー体長には最大１０ｍという規定があると共に、敷地境界を越境しないようにするために、アンカー体長を抑制しつつ、削孔用ケーシングの径を大きくすることで、所要の耐力或いは更に大きな耐力を確保することが行われる。すなわち、アンカーの極限耐力を「Ｐｍａｘ（ｋＮ）」、アンカー有効径（削孔径）を「Ｄａ（ｍ）」、アンカー体長を「Ｌａ（ｍ）」、地盤とアンカー体との極限周面摩擦抵抗を「τｕ（ｋＮ／ｍ^２）」としたとき、「Ｐｍａｘ＝Ｄａ×π×Ｌａ×τｕ」という関係にあることから、アンカー体との摩擦抵抗（τｕ）が小さい地盤において、アンカー体長（Ｌａ）を短くしながら所要の耐力（Ｐｍａｘ）を確保するためには、削孔径を大きくしてアンカー有効径（Ｄａ）を大きくする必要がある。

【0003】

一方、グラウンドアンカーの施工を高水圧環境下で行う場合、施工中にケーシングの中から地下水や背面土砂が噴出することを防止するために、端部にケーシングパッカーを取り付けた引張り材（テンドン）をケーシングに挿入して、ケーシング内にケーシングパッカーを設置することが行われる（例えば、特許文献１参照）。この際、一般的には、施工に用いられるケーシングの径に対応したサイズのケーシングパッカーが使用される。すなわち、例えば、φ１３５ｍｍのケーシングを用いてグラウンドアンカーを施工する場合は、φ１３５ｍｍ用のケーシングパッカーを使用し、φ１６５ｍｍのケーシングを用いてグラウンドアンカーを施工する場合は、φ１６５ｍｍ用のケーシングパッカーを使用する。

【0004】

又、ケーシングからの地下水等の噴出を防止するべく、ケーシング内に設置されるケーシングパッカーには、ケーシング内の面積に比例した出水力が作用する。例えば、φ１３５ｍｍのケーシング（内径１０６ｍｍ）とφ１６５ｍｍのケーシング（内径１３５ｍｍ）とを比較すると、φ１３５ｍｍのケーシング内の面積は「１０６^２×π／４＝８８２０ｍｍ^２」となり、φ１６５ｍｍのケーシング内の面積は「１３５^２×π／４＝１４３０７ｍｍ^２」となる。このため、φ１６５ｍｍ用のケーシングパッカーには、φ１３５ｍｍ用のケーシングパッカーの、「１４３０７ｍｍ^２／８８２０ｍｍ^２≒１．６２」倍の出水力が作用することになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３７８９９９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、上述したように、アンカー体長を抑制しながら所要の耐力を確保するために、削孔用ケーシングの径を大きくした場合、それに合わせて、ケーシング内に設置するケーシングパッカー等のサイズも大きくする必要がある。すなわち、ケーシングの径が大きくなることで、径が大きくなる前のケーシングの内部で使用していた、ケーシングパッカー等の機器が使用できなくなるという弊害が生じる。又、ケーシングのサイズに合わせてケーシングパッカーのサイズを大きくすると、ケーシングパッカーの重量も重くなるため、引張り材へのケーシングパッカーの取り付け作業、ケーシング内への引張り材の挿入作業、及び、ケーシング回収後の撤去作業時等の、作業負荷が増大し、作業効率が低下してしまう。又、ケーシングパッカーの大型化に伴い、ケーシングパッカー自体の価格が増大する。更に、ケーシングパッカーにはケーシング内の面積に比例した出水力が作用することから、より大きな径のケーシング内に設置されるケーシングパッカーは、より大きな負担がかかることとなるため、高額なラバーの損耗が激しくなり、修理費用やメンテナンス費用が増大する。又、仮に、万が一、ケーシングパッカーが破損した場合を想定すると、通常よりも大きな出水力に対抗して水や土砂の噴出を食い止めることとなり、山留背面の沈下等に対するリスクが大きくなる。

【0007】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ケーシングの内部で使用する機器を、外径が異なる複数のケーシングにおいて効率よく利用することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

【0009】

（１）地盤へ貫入するためのケーシングであって、外側ケーシングと、該外側ケーシングの内径よりも小さい外径を有し、該外側ケーシングの内部に設置される内管と、該内管の長手方向両端部において、前記外側ケーシングと前記内管との間の隙間に密閉処理を施す一対のシール部材と、を含む二重構造ケーシング。
本項に記載の二重構造ケーシングは、地盤に対する様々な工事の際に、地盤に貫入して利用されるものであり、外側ケーシング、内管及び一対のシール部材を含んでいる。内管は、外側ケーシングの内径よりも小さい外径を有しており、外側ケーシングの内部に挿通されて設置される。又、一対のシール部材は、外側ケーシングと、外側ケーシングの内部に配置された内管との間に生じる隙間を、内管の長手方向両端部において密閉するものである。

【0010】

上記のような構造であるため、例えば、外側ケーシングの外径を、一般的なφ１６５ｍｍケーシングの外径に合わせると共に、内管の内径を、一般的なφ１３５ｍｍケーシングの内径に合わせることとすれば、φ１３５ｍｍケーシングの内部で使用していた機器が、φ１６５ｍｍケーシングに対応した外径を有する二重構造ケーシングの内部においても利用される。すなわち、外側ケーシングの内部に内管を設置することによって、二重構造ケーシングの内径を、外側ケーシングの内径から内管の内径までサイズダウンしているため、内管の内径と同程度の内径を有するケーシングでの利用を想定した機器が、そのケーシングの外径よりも大きい外径を有する二重構造ケーシングの内部においても利用される。これにより、ケーシングの内部で使用する機器が、外径が異なる複数のケーシングにおいて効率よく利用されることとなる。更に、外側ケーシングと内管との間の隙間は、内管の長手方向両端部において一対のシール部材により密閉されているため、二重構造ケーシングが地盤に貫入された状態であっても、土砂等の流入が防止される。又、二重構造ケーシングを構成する外側ケーシングとして、一般的に流通しているケーシングを利用することとすれば、二重構造ケーシングの作製コストが抑制されるものとなる。

【0011】

（２）上記（１）項において、グラウンドアンカーの施工に用いられ、前記外側ケーシングが、前記グラウンドアンカーの設計有効径に対応した外径を有する二重構造ケーシング（請求項１）。
本項に記載の二重構造ケーシングは、グラウンドアンカーの施工に用いられるものであり、外側ケーシングが、造成するグラウンドアンカーの設計有効径に対応した外径を有している。これにより、本二重構造ケーシングを貫入して地盤に削孔された孔は、グラウンドアンカーの設計有効径を満たすこととなる。更に、グラウンドアンカーの施工中に二重構造ケーシングの内部で使用するケーシングパッカー等の機器として、二重構造ケーシングの内管の内径と同程度の内径を有するケーシングにおいて使用していた機器が使用される。すなわち、外側ケーシングのサイズに合わせた比較的大きなケーシングパッカー等を用意する必要はなく、内管のサイズに合わせた比較的小さなケーシングパッカー等を使用すればよい。このため、ケーシングパッカー等の価格が抑制されると共に、重量も抑制される。これにより、例えば、引張り材へのケーシングパッカーの取り付け作業、ケーシング内への引張り材の挿入作業、及び、ケーシング回収後の撤去作業時等に、作業負荷が低減されるため、作業効率が向上する。

【0012】

又、ケーシングパッカーには、ケーシング内を逆流する地下水や土砂等による、ケーシング内の面積に比例した出水力が作用するが、本項に記載の二重構造ケーシングは、外側ケーシングよりも内径がサイズダウンされた内管の内部においてケーシングパッカーが使用されるため、ケーシングパッカーに対する負荷が低減される。これにより、ケーシングパッカーの高額なラバーの損耗が抑制されるため、ケーシングパッカーの修理費用やメンテナンス費用が抑制される。更に、万が一、ケーシングパッカーが破損した場合であっても、内管の面積に比例した出水力に対抗して水や土砂の噴出を食い止めればよいため、山留背面の沈下等のリスクが低減される。

【0013】

（３）上記（１）（２）項において、前記内管は、前記外側ケーシングよりも短い長さを有し、長手方向一端部の位置が、前記外側ケーシングの長手方向一端部の位置に合わせられて配置され、前記外側ケーシングの前記長手方向一端部の外周部に、雄ねじ構造が設けられると共に、前記外側ケーシングの長手方向他端部の内周部に、前記雄ねじ構造と螺嵌可能な雌ねじ構造が設けられている二重構造ケーシング（請求項２、３）。

【0014】

本項に記載の二重構造ケーシングは、内管の長さが外側ケーシングの長さよりも短く、又、外側ケーシングの内部において、内管は、その長手方向一端部の位置が、外側ケーシングの長手方向一端部の位置に合わせられて配置されている。更に、本二重構造ケーシングには、雄ねじ構造と、この雄ねじ構造と螺嵌可能な雌ねじ構造とが設けられており、雄ねじ構造が外側ケーシングの長手方向一端部の外周部に設けられ、雌ねじ構造が外側ケーシングの長手方向他端部の内周部に設けられている。すなわち、外側ケーシングよりも短い内管が、外側ケーシングの内部に長手方向一端側に詰めて配置されているため、外側ケーシングの長手方向他端側には、内部に内管が配置されていない範囲が存在する。外側ケーシングのこのような範囲の内周部に、雌ねじ構造が設けられているものである。このような構造であるため、外側ケーシングの内部に配置された内管によって阻害されることなく、本項に記載の二重構造ケーシング同士が、雄ねじ構造と雌ねじ構造とを介したねじ嵌合によって強固に接続される。

【0015】

（４）上記（２）（３）項において、前記外側ケーシングと前記内管との間の隙間に、ウレタンが注入されている二重構造ケーシング（請求項４）。
本項に記載の二重構造ケーシングは、外側ケーシングと内管との間の隙間に、ウレタンが注入されていることで、仮に、この隙間の端部を密閉しているシール部材が破損した場合であっても、隙間に対する地下水、土砂、グラウト等の浸入が防止されるものである。更に、ウレタンは軽量であるため、外側ケーシングと内管との間の隙間に注入されていても、二重構造ケーシングの重量にほとんど影響を与えないものである。

【0016】

（５）削孔ビットの後端にケーシングを継ぎ足しながら削孔した孔に、グラウトを充填すると共に引張り材を挿入して、地盤にグラウンドアンカーを施工する方法であって、前記グラウンドアンカーの設計有効径に対応した外径を有する外側ケーシングの内部に、該外側ケーシングの内径よりも小さい外径を有する内管を挿通し、該内管の長手方向両端部において、前記外側ケーシングと前記内管との間の隙間に密閉処理を施した二重構造ケーシングを、前記ケーシングとして利用するグラウンドアンカーの施工方法（請求項５）。

【0017】

本項に記載のグラウンドアンカーの施工方法は、二重構造ケーシングを利用して、地盤にグラウンドアンカーを造成するものである。すなわち、二重構造ケーシングは、造成するグラウンドアンカーの設計有効径に対応した外径を有する外側ケーシングと、外側ケーシングの内部に挿通された内管とを有しており、内管の長手方向両端部において、外側ケーシングと内管との間の隙間に密閉処理が施されたものである。このため、この二重構造ケーシングを利用して地盤に削孔する孔は、外側ケーシングの外径以上の径で削孔されることになるため、造成するグラウンドアンカーの設計有効径を満たすものとなる。

【0018】

又、二重構造ケーシングは、実質的な内径として、外側ケーシングの内径からサイズダウンされた内管の内径を有することとなる。このため、削孔した孔へのグラウトの充填や引張り材の挿入に伴い、二重構造ケーシングの内部で使用する様々な機器は、内管の内径と同程度の内径を有する一般的なケーシングでの使用を想定した機器を使用すればよい。これにより、ケーシングの内部で使用する機器が、外側ケーシング及び内管を有する二重構造ケーシングと、二重構造ケーシングの内管の内径と同程度の内径を有する一般的なケーシングとの双方で、共通のものが使用されることとなる。更に、本施工方法で用いる二重構造ケーシングは、外側ケーシングと内管との間の隙間を、内管の長手方向両端部において密閉しているため、その隙間に地盤の削孔中等に土砂等が流入することはない。又、二重構造ケーシングの作製にあたり、グラウンドアンカーの設計有効径に対応した外径を有する、一般的に流通しているケーシングを利用することで、作製コストが抑制されるものとなる。

【0019】

（６）上記（５）項において、削孔ビットの後端に前記二重構造ケーシングを継ぎ足しながら地盤に孔を削孔する削孔工程と、前記二重構造ケーシングの内部にグラウトを注入するグラウト注入工程と、前記二重構造ケーシングの内管の内径に対応した大きさのケーシングパッカーを、前記引張り材の後端側に取り付けた状態で、前記内管の内部に前記引張り材を挿入する引張り材挿入工程と、前記内管の内部において前記ケーシングパッカーを膨張させた状態で、該ケーシングパッカーよりも削孔方向後方から前記内管の内部にグラウトを圧送しながら、前記二重構造ケーシングを引き抜いて回収するケーシング回収工程と、を含むグラウンドアンカーの施工方法（請求項６）。

【0020】

本項に記載のグラウンドアンカーの施工方法は、削孔工程、グラウト注入工程、引張り材挿入工程、及び、ケーシング回収工程を含むものである。削孔工程では、削孔ビットの後端に二重構造ケーシングを継ぎ足しつつ、例えば、削孔方向最後端の二重構造ケーシングの後端から内管の内部に削孔水を圧送しながら、地盤に孔を削孔する。このため、上記（５）項に記載したように、二重構造ケーシングの外側ケーシングと内管との間の隙間に、水や土砂等が浸入することなく、グラウンドアンカーの設計有効径を満たす孔が削孔される。又、グラウト注入工程では、例えば、二重構造ケーシングの内管の内部に注入ホースを挿入してグラウトを注入することで、削孔工程において内管の内部を満たしていた削孔水を、削孔方向先端側からグラウトに置き換える。

【0021】

又、引張り材挿入工程では、挿入方向後端にケーシングパッカーを取り付けた引張り材を、二重構造ケーシングの内管の内部に挿入する。この際に用いるケーシングパッカーは、二重構造ケーシングの内管の内径に対応した大きさのものであり、内管の内径と同程度の内径を有する一般的なケーシング用のケーシングパッカーが使用される。このため、二重構造ケーシングの外側ケーシングの外径と同程度の外径を有する一般的なケーシングを用いて施工する場合と比較して、小さなケーシングパッカーが利用されることから、ケーシングパッカー自体の価格や重量が抑制される。これにより、引張り材に対するケーシングパッカーの取り付け及び撤去作業や、ケーシングパッカーを取り付けた引張り材の挿入作業時の、作業負荷が低減され、作業効率が向上することとなる。

【0022】

又、ケーシング回収工程では、内管の内部においてケーシングパッカーを空気で膨張させると共に、ケーシングパッカーの配置位置よりも削孔方向後端側から、内管の内部にグラウトを圧送した状態で、削孔工程で地盤に貫入した二重構造ケーシングを引き抜いて回収するものである。この際、ケーシングパッカーを膨張させる空気圧は、二重ケーシング内を逆流して噴出しようとする水や土砂等の圧力よりも大きくし、又、グラウトを圧送する圧力は、ケーシングパッカーを膨張させている空気圧よりも大きい圧力にする。これにより、グラウトの圧送を停止している間は、ケーシングパッカーが膨張して内管の内周部に密着することで、水や土砂等の噴出が防止され、グラウトの圧送中は、グラウトの圧力により形成されるケーシングパッカーと内管との間の隙間を通って、グラウトが二重構造ケーシングの削孔方向先端側に供給される。更に、ケーシングパッカーと内管との間に隙間が形成されることで、ケーシングパッカーと内管との間に摩擦力がなくなるため、引き抜きにより移動する二重構造ケーシングにケーシングパッカーが追従することなく、二重構造ケーシングが引き抜かれる。

【0023】

更に、本項に記載のグラウンドアンカーの施工方法は、二重構造ケーシングの内管に配置されるケーシングパッカーに対して、内管の内部を逆流しようとする出水力（すなわち、外側ケーシングの外径と同程度の外径を有する、一般的なケーシングの内部を逆流しようとする出水力よりも小さい、内管の内径と同程度の内径を有する、一般的なケーシングの内部を逆流しようとする出水力と同等の出水力）のみが加わることになる。これにより、ケーシングパッカーに対する負荷が低減されるため、ケーシングパッカーの修理費用やメンテナンス費用が抑制される。又、万が一、ケーシングパッカーが破損した場合の、地下水や土砂等の噴出に起因する、山留背面の沈下等のリスクが低減される。

【発明の効果】

【0024】

本発明は上記のような構成であるため、ケーシングの内部で使用する機器を、外径が異なる複数のケーシングにおいて効率よく利用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施の形態に係る二重構造ケーシングの構造を示す断面図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法で用いるケーシングパッカーの一例を示す構造図である。

【図3】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法の手順の一例を示すフロー図である。

【図4】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法におけるソイル削孔工程を説明するためのイメージ図である。

【図5】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法におけるガイド管打込工程を説明するためのイメージ図である。

【図6】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法における止水ボックス及び削孔ビットの取付工程を説明するためのイメージ図である。

【図7】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法における削孔工程を説明するためのイメージ図である。

【図8】削孔時及び削孔完了時の削孔ビットの状態を説明するためのイメージ図である。

【図9】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法におけるグラウト一次注入工程を説明するためのイメージ図である。

【図10】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法における引張り材挿入工程を説明するためのイメージ図である。

【図11】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法におけるケーシングパッカー作動工程を説明するためのイメージ図である。

【図12】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法におけるケーシング回収工程を説明するためのイメージ図である。

【図13】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法におけるフリーパッカー作動工程を説明するためのイメージ図である。

【図14】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法における口元パッカー作動工程を説明するためのイメージ図である。

【図15】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法におけるフリーパッカー背面注入工程を説明するためのイメージ図である。

【図16】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法における先端補充注入工程を説明するためのイメージ図である。

【図17】本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法における緊張及び定着工程を説明するためのイメージ図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。ここで、図面の全体にわたって、同一部分又は対応する部分は同一符号で示している。
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る二重構造ケーシングについて説明する。図１（ａ）に示すように、二重構造ケーシング１０は、円筒状の外側ケーシング１２と、外側ケーシング１２の内部に設置され、同じく円筒状の内管１４とで大略構成されている。内管１４は、外側ケーシング１２よりも長さが短く、その図中左側端部の位置が、外側ケーシング１２の図中左側端部の位置に合わせて設置されている。又、外側ケーシング１２と内管１４との間の隙間Ｃの、図中左右方向両端部には、円環状の一対のシール部材１６Ａ、１６Ｂが設置されており、これによって隙間Ｃが密閉されている。又、隙間Ｃ内は、シール部材１６Ａ、１６Ｂにより密閉される前に、ウレタンが注入されている。なお、隙間Ｃは、ウレタン以外の材料が注入されていてもよく、中空であってもよい。

【0027】

更に、二重構造ケーシング１０は、外側ケーシング１２の図中左側端部の外周部に、雄ねじ構造１８が形成されている。又、外側ケーシング１２よりも長さが短い内管１４が、図中左詰めで外側ケーシング１２の内部に設置されることで、内管１４が配置されない範囲となる、外側ケーシング１２の図中右側端部の内周部に、雄ねじ構造１８と螺嵌可能な雌ねじ構造２０が形成されている。これにより、図１（ｂ）示すように、一方の二重構造ケーシング１０の雄ねじ構造１８と、もう一方の二重構造ケーシング１０の雌ねじ構造２０とがねじ嵌合されることで、二重構造ケーシング１０同士が接続される。

【0028】

このような構造の二重構造ケーシング１０は、例えば、１本の長さが標準のケーシングと同様の１．５ｍ程度であり、又、外側ケーシング１２の外径及び内径が、一般的なφ１６５ｍｍケーシングと同程度の１６５ｍｍ及び１３５ｍｍである。又、内管１４の外径は１１４ｍｍ、内管１４の内径は、一般的なφ１３５ｍｍケーシングの内径と同程度の１０５ｍｍである。なお、以下の説明において、二重構造ケーシング１０の外径及び内径とは、夫々、外側ケーシング１２の外径及び内管１４の内径を示すものとし、又、二重構造ケーシング１０の内部とは、内管１４の内部を示すものとする。

【0029】

次に、図２には、本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法で用いるケーシングパッカーの一例を示している。ケーシングパッカー３０は、円筒部３２と、円筒部３２の周囲に装着されたゴム等の弾性部材３４と、円筒部３２に接続されたエアーバルブ４２とを含んでおり、エアーバルブ４２を介して空気が送り込まれることにより、円筒部３２の周囲で弾性部材３４が膨張する構造を有している。又、ケーシングパッカー３０は、円筒部３２の長手方向両端に設けられたホースニップル３６Ａ、３６Ｂと、円筒部３２を貫通してホースニップル３６Ａ、３６Ｂを接続する接続管３６Ｃとを含んでおり、ホースニップル３６Ａ、３６Ｂには、グラウトを注入するための注入ホースが接続される。すなわち、後述するように、注入ホースから供給されるグラウトが、ホースニップル３６Ａ、３６Ｂ及び接続管３６Ｃを介して、ケーシングパッカー３０の内部を通過するようになっている。

【0030】

更に、ケーシングパッカー３０は、円筒部３２を貫通する引張り材挿通管３８Ａ、３８Ｂと、これら引張り材挿通管３８Ａ、３８Ｂの夫々と接続され、円筒部３２の長手方向一端に設けられた引張り材固定部４０Ａ、４０Ｂとを有している。そして、後述するように、引張り材挿通管３８Ａ、３８Ｂに引張り材（テンドン）の一部（ＰＣ鋼線）を挿通すると共に、挿通した引張り材の一部を、くさび構造等を利用した引張り材固定部４０Ａ、４０Ｂにより固定することで、引張り材に対してケーシングパッカー３０が固定されることとなる。
なお、このケーシングパッカー３０は、図１に示した二重構造ケーシング１０に対応した大きさのものであり、例えば、二重構造ケーシング１０が、一般的なφ１６５ｍｍケーシングの外径（１６５ｍｍ程度）と、一般的なφ１３５ｍｍケーシングの内径（１０５ｍｍ程度）とを有する場合、ケーシングパッカー３０の円筒部３２は、９６ｍｍ程度の外径を有している。

【0031】

続いて、図３に示すフロー図に沿って、図４〜図１７を参照しながら、本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法の手順の一例を説明する。なお、本実施例では、図１に示した二重構造ケーシング１０を利用して、アンカー有効径が１６５ｍｍのグラウンドアンカーを造成する場合について説明する。又、二重構造ケーシング１０の詳細な構造については図１を、ケーシングパッカー３０の詳細な構造については図２を、夫々参照されたい。又、図４〜図１７では、削孔機等の図示を省略している。
Ｓ１０（ソイル削孔）：図４に示すように、二重構造ケーシング１０の削孔方向先端に、φ１６５ｍｍのソイル削孔用ビット５０を取り付け、二重構造ケーシング１０の削孔方向後端側をセットした削孔機により、施工対象の地盤Ｇの表面を覆うソイルＳを、３００ｍｍ程度の深さに削孔する。なお、本実施例において、ソイルＳは、ＳＭＷ（Ｓｏｉｌ Ｍｉｘｉｎｇ Ｗａｌｌ）を示している。

【0032】

Ｓ２０（ガイド管打込）：図５に示すように、上記Ｓ１０で削孔した孔に対し、図示しない削孔機により、φ１６５ｍｍ用のガイド管５２を打ち込む。
Ｓ３０（止水ボックス・削孔ビット取付）：図６に示すように、ガイド管５２の端部に止水ボックス５６を取り付けると共に、削孔方向先端に削孔ビット５４（例えば逆支弁付き特殊ビット）を取り付けた二重構造ケーシング１０を、止水ボックス５６及びガイド管５２に挿入する。この際、例えば、止水ボックス５６の内周部と二重構造ケーシング１０の外周部との間には、プリペンダーを設置し、ガイド管５２と止水ボックス５６との接続は、ビクトリックバンドを使用する。

【0033】

Ｓ４０（削孔）：図７に示すように、上記Ｓ３０で削孔方向先端に削孔ビット５４を取り付けた二重構造ケーシング１０の、削孔方向後端側をセットした削孔機により、地盤Ｇに孔Ｈを削孔する。この際、削孔方向後端側に二重構造ケーシング１０を継ぎ足しながら、造成するグラウンドンカーの設計上のアンカー体長を満たす深度まで削孔する。すなわち、削孔方向最後端の二重構造ケーシング１０の削孔方向後端側に、図１（ｂ）に示したように、雄ねじ構造１８と雌ねじ構造２０とをねじ嵌合させることで別の二重構造ケーシング１０を接続し、削孔ビット５４で削孔しながら、複数の二重構造ケーシング１０を地盤Ｇに貫入していく。更に、削孔方向最後端の二重構造ケーシング１０の削孔方向後端側から、二重構造ケーシング１０の内部（すなわち内管１４の内部）に削孔水Ｗを供給しながら削孔する。図示のように、削孔時の削孔水Ｗは、二重構造ケーシング１０の内部を通って削孔ビット５４まで達し、削孔ビット５４から孔Ｈ内に放出され、孔Ｈの内周部と二重構造ケーシング１０の外周部との間を通って止水ボックス５６まで達した後、止水ボックス５６に設けられた排水管から排水される。

【0034】

なお、図８に示すように、逆支弁付き特殊ビットである削孔ビット５４の内部には、ボール５８と、二重構造ケーシング１０に対する削孔ビット５４の開口部５４ａへボール５８を付勢するスプリング６０とが設けられている。そして、図８（ａ）に示すように、二重構造ケーシング１０の内部に削孔水Ｗが供給されている削孔時には、削孔水Ｗの水圧によりスプリング６０の付勢力に反してボール５８が押されることで、開口部５４ａが開放される。又、図８（ｂ）に示すように、削孔水Ｗの供給が停止する削孔完了時には、ボール５８に対して、スプリング６０による付勢力と、孔Ｈ内の地下水等の圧力とが加わるため、開口部５４ａがボール５８により密閉される。

【0035】

Ｓ５０（グラウト一次注入）：図９に示すように、二重構造ケーシング１０の内部（内管１４の内部）に、削孔方向最後端の二重構造ケーシング１０の削孔方向後端から、注入ホース６２を挿入し、削孔方向最先端の二重構造ケーシング１０の削孔方向先端近傍まで挿通する。そして、注入ホース６２を介して、プラントから二重構造ケーシング１０の内部にグラウトＧＭを圧送する。これにより、上記Ｓ４０で二重構造ケーシング１０の内部を満たしていた削孔水Ｗを、削孔方向先端側からグラウトＧＭに置き換える。なお、グラウトＧＭに置き換えられた削孔水Ｗは、削孔方向最後端の二重構造ケーシング１０の削孔方向後端から排水される。又、二重構造ケーシング１０の内部がグラウトＧＭにより満たされたら、グラウトＧＭの圧送を停止し、二重構造ケーシング１０から注入ホース６２を引き抜く。

【0036】

Ｓ６０（引張り材挿入）：図１０（ａ）に示すように、グラウトＧＭで満たされた二重構造ケーシング１０の内部（内管１４の内部）に、削孔方向最後端の二重構造ケーシング１０の削孔方向後端から、引張り材（テンドン）６４を挿入する。この際、引張り材６４には、予め、削孔方向後端側にケーシングパッカー３０を、削孔方向先端にパイロットキャップ６６を、パイロットキャップ６６が二重構造ケーシング１０の削孔方向先端に達した状態で、ソイルＳと地盤Ｇとの境界近傍に位置する部位にフリーパッカー６８を、夫々取り付けておく。又、ケーシングパッカー３０のホースニップル３６Ａ（図２参照）とフリーパッカー６８とを、注入ホースにより接続しておく。そして、本工程では、引張り材６４の削孔方向先端に取り付けたパイロットキャップ６６が、二重構造ケーシング１０の削孔方向先端に取り付けられた削孔ビット５４の近傍に達する位置まで、引張り材６４を二重構造ケーシング１０の内部に挿入する。なお、パイロットキャップ６６は、引張り材６４を二重構造ケーシング１０内に挿入し易くするために、先端が尖った形状を有している。

【0037】

ここで、引張り材６４は、例えば、複数（７本程度）の素線を撚り合わせたＰＣ鋼線を、１〜１２本束ねて構成したものであり、グラウンドアンカーの芯材として利用される。又、図２を参照して説明したように、引張り材６４へのケーシングパッカー３０の取り付けは、引張り材６４を構成するＰＣ鋼線の一部（本実施例では２本とする）を、ケーシングパッカー３０の引張り材挿通管３８Ａ、３８Ｂの夫々に挿通すると共に、挿通した２本のＰＣ鋼線の各々を引張り材固定部４０Ａ、４０Ｂにより固定することで行う。
なお、二重構造ケーシング１０と、二重構造ケーシング１０の内部に配置されるケーシングパッカー３０とは、図１０（ｂ）（ｃ）に示すような位置関係になる。すなわち、二重構造ケーシング１０の、外径ｄ１を有する外側ケーシング１２の内部に、外側ケーシング１２の内径ｄ２よりも小さい外径ｄ３を有する内管１４が配置され、更に、内管１４の内部に、内管１４の内径ｄ４よりも小さい外径ｄ５を有するケーシングパッカー３０が配置される態様となる。

【0038】

Ｓ７０（ケーシングパッカー作動）：図１１（ａ）に示すように、二重構造ケーシング１０の内部においてケーシングパッカー３０を作動させる。すなわち、ケーシングパッカー３０のエアーバルブ４２（図２参照）にエアホース７０を接続し、ポンプ７２からエアホース７０を介してケーシングパッカー３０に空気を圧送する。そして、図１１（ｂ）に示すように、二重構造ケーシング１０の内部で、ケーシングパッカー３０の円筒部３２の周囲に装着した弾性部材３４を膨張させる。これにより、膨張した弾性部材３４が、二重構造ケーシング１０の内管１４の内周部に密着する。なお、二重構造ケーシング１０の内部を逆流する地下水等の噴出を防止するという、ケーシングパッカー３０の役割を果たすために、ケーシングパッカー３０に圧送する空気圧は、地下水等の圧力よりも大きい圧力にする。例えば、地下水等の圧力が０．２ＭＰａ程度である場合、ケーシングパッカー３０に圧送する空気圧は、０．３ＭＰａ程度に設定する。

【0039】

Ｓ８０（ケーシング回収）：図１２（ａ）に示すように、削孔方向最後端の二重構造ケーシング１０の削孔方向後端から、二重構造ケーシング１０の内部にグラウトＧＭを圧送しながら、二重構造ケーシング１０を引き抜き、削孔方向後端側に継ぎ足していた二重構造ケーシング１０を回収する。この際、二重構造ケーシング１０の内部へ圧送するグラウトＧＭの圧力は、ケーシングパッカー３０に圧送している空気圧よりも大きい圧力にする。例えば、ケーシングパッカー３０に圧送している空気圧が０．３ＭＰａ程度である場合、二重構造ケーシング１０の内部へ圧送するグラウトＧＭの圧力は、０．４ＭＰａ程度に設定する。これにより、図１２（ｂ）に示すように、上記Ｓ７０では密着していたケーシングパッカー３０の弾性部材３４と、内管１４の内周部との間に隙間が形成され、この隙間を通過して、グラウトＧＭが二重構造ケーシング１０の削孔方向先端側へ圧送される。

【0040】

更に、ケーシングパッカー３０の弾性部材３４と、内管１４の内周部との間に隙間が形成されることで、弾性部材３４と内管１４との間に摩擦力がなくなるため、ケーシングパッカー３０及びそれが固定された引張り材６４は、引き抜かれる二重構造ケーシング１０の移動に追従することなく、孔Ｈに対する相対位置を維持することとなる。そして、孔Ｈに対する相対位置を維持する引張り材６４に対して、二重構造ケーシング１０が削孔方向後端側に相対移動するため、図１２（ａ）に示すように、削孔方向最先端の二重構造ケーシング１０の削孔方向先端に取り付けられていた削孔ビット５４が、引張り材６４の削孔方向先端に取り付けたパイロットキャップ６６によって押し出される態様で、二重構造ケーシング１０の削孔方向先端から取り外される。これにより、二重構造ケーシング１０の内部に圧送されているグラウトＧＭが、削孔ビット５４が取り外されることで開放された二重構造ケーシング１０の削孔方向先端から、孔Ｈ内に供給される。なお、二重構造ケーシング１０の内部に圧送されるグラウトＧＭは、削孔ビット５４が二重構造ケーシング１０から取り外される前の時点では、グラウトＧＭの圧送によって開放される削孔ビット５４の開口部５４ａ（図８参照）を介して、削孔ビット５４の先端から少量が孔Ｈ内に供給される。

【0041】

又、グラウトＧＭを圧送しながらの二重構造ケーシング１０の回収は、削孔方向最後端に位置する二重構造ケーシング１０を１本回収する毎に、グラウトＧＭの圧送を中断しながら行う。すなわち、削孔方向最後端に位置する二重構造ケーシング１０が、ケーシングパッカー３０の設置位置を通り過ぎた時点で、グラウトＧＭの圧送を中断すると、図１１（ｂ）に示したように、ケーシングパッカー３０の弾性部材３４と、内管１４の内周部とが再度密着し、二重構造ケーシング１０の内部を逆流する地下水等の噴出が防止される。この状態で、削孔方向最後端に位置する二重構造ケーシング１０を回収し、回収した二重構造ケーシング１０の削孔方向先端側に接続されていた二重構造ケーシング１０の削孔方向後端から、グラウトＧＭの圧送を再開する。このような工程を繰り返すことで、削孔方向最先端に位置する二重構造ケーシング１０以外の、全ての二重構造ケーシング１０を回収する。なお、二重構造ケーシング１０から取り外した削孔ビット５４は、回収することなく孔Ｈ内に残置する。

【0042】

Ｓ９０（フリーパッカー作動）：図１３に示すように、削孔方向最先端に位置する二重構造ケーシング１０を、その削孔方向先端が引張り材６４に取り付けられたフリーパッカー６８の位置を過ぎるまで引き抜いた時点で、フリーパッカー６８を作動させる。すなわち、ケーシングパッカー３０のホースニップル３６Ｂ（図２参照）に接続した注入ホース７４、ケーシングパッカー３０の接続管３６Ｃ（図２参照）、及び、ケーシングパッカー３０のホースニップル３６Ａ（図２参照）とフリーパッカー６８との間に予め接続した注入ホースを介して、フリーパッカー６８にグラウトＧＭを圧送することで、フリーパッカー６８をグラウトＧＭによって膨張させる。そして、フリーパッカー６８の作動が完了したら、ケーシングパッカー３０への空気の圧送を停止すると共にケーシングパッカー３０から空気を排出して、ケーシングパッカー３０を収縮させた後、削孔方向最先端に位置していた最後の二重構造ケーシング１０、引張り材６４に取り付けていたケーシングパッカー３０、及び、ガイド管５２の端部に取り付けていた止水ボックス５６を回収する。

【0043】

Ｓ１００（口元パッカー作動）：図１４に示すように、ガイド管５２の内部に口元パッカー７６を設置し、注入ホース７８を介して口元パッカー７６にグラウトＧＭを圧送することで、口元パッカー７６をグラウトＧＭにより膨張させて作動させる。
Ｓ１１０（フリーパッカー背面注入）：図１５に示すように、引張り材６４に予め装着していた注入ホースを介して、フリーパッカー６８の背面に、水ガラスとセメントとで構成されるケミカルグラウト材ＬＷを注入する。

【0044】

Ｓ１２０（先端補充注入）：図１６に示すように、引張り材６４に予め装着していた、先端が引張り材６４の削孔方向先端近傍に達する位置にある注入ホースを介して、グラウトＧＷを注入することで、孔Ｈの削孔方向先端側から孔Ｈの全体にわたって、グラウトＧＷを補充注入する。
Ｓ１３０（緊張・定着）：孔ＨにおいてグラウトＧＷの定着が完了したら、図１７に示すように、ガイド管５２を介して加水反応型注入材ＩＭ等を注入して、地盤Ｇに造成したアンカー体の口元を止水する。その後、不要な機材を撤去し、本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法が終了となる。

【0045】

なお、本発明の実施の形態に係る二重構造ケーシング１０は、グラウンドアンカーの施工方法での利用に限定されるものではなく、必要に応じて、薬液注入工事等の他の施工で利用してもよいものである。又、本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法において、施工対象の地盤Ｇは、表面がＳＭＷに覆われたものに限定されることなく、他の種類の壁体に覆われた地盤や、壁体に覆われていない地盤であってもよい。

【0046】

さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る二重構造ケーシング１０は、地盤に対する様々な工事の際に、地盤に貫入して利用されるものであり、図１に示すように、外側ケーシング１２、内管１４及び一対のシール部材１６Ａ、１６Ｂを含んでいる。内管１４は、外側ケーシング１２の内径ｄ２よりも小さい外径ｄ３（図１０（ｃ）参照）を有しており、外側ケーシング１２の内部に挿通されて設置される。又、一対のシール部材１６Ａ、１６Ｂは、外側ケーシング１２と、外側ケーシング１２の内部に配置された内管１４との間に生じる隙間Ｃを、内管１４の長手方向（図１中左右方向）両端部において密閉するものである。

【0047】

上記のような構造であるため、例えば、外側ケーシング１２の外径ｄ１（図１０（ｃ）参照）を、一般的なφ１６５ｍｍケーシングの外径に合わせると共に、内管１４の内径ｄ４（図１０（ｃ）参照）を、一般的なφ１３５ｍｍケーシングの内径に合わせることとすれば、φ１３５ｍｍケーシングの内部で使用していた機器を、φ１６５ｍｍケーシングに対応した外径を有する二重構造ケーシング１０の内部においても利用することができる。すなわち、外側ケーシング１２の内部に内管１４を設置することによって、二重構造ケーシング１０の内径を、外側ケーシング１２の内径ｄ２から内管１４の内径ｄ４までサイズダウンしているため、内管１４の内径ｄ４と同程度の内径を有するケーシングでの利用を想定した機器を、そのケーシングの外径よりも大きい外径を有する二重構造ケーシング１０の内部においても利用することができる。

【0048】

これにより、ケーシングの内部で使用する機器を、外径が異なる複数のケーシングにおいて効率よく利用することが可能となる。更に、外側ケーシング１２と内管１４との間の隙間Ｃは、内管１４の長手方向両端部において一対のシール部材１６Ａ、１６Ｂにより密閉されているため、二重構造ケーシング１０が地盤に貫入された状態であっても、隙間Ｃに対する土砂等の流入を防止することができる。又、二重構造ケーシング１０を構成する外側ケーシング１２として、一般的に流通しているケーシングを利用することとすれば、二重構造ケーシング１０の作製コストを抑制することができる。

【0049】

又、本発明の実施の形態に係る二重構造ケーシング１０は、図３〜図１７に示すように、グラウンドアンカーの施工に用いてもよく、この場合には、外側ケーシング１２が、造成するグラウンドアンカーの設計有効径に対応した外径ｄ１を有している。これにより、本二重構造ケーシング１０を貫入して地盤Ｇに削孔された孔Ｈは、グラウンドアンカーの設計有効径を満たすことができる。更に、グラウンドアンカーの施工中に二重構造ケーシング１０の内部で使用するケーシングパッカー３０（図２参照）等の機器として、二重構造ケーシング１０の内管１４の内径ｄ４と同程度の内径を有するケーシングにおいて、使用していた機器を使用することができる。すなわち、外側ケーシング１２のサイズに合わせた比較的大きなケーシングパッカー等を用意する必要はなく、内管１４のサイズに合わせた比較的小さなケーシングパッカー３０等を使用すればよい。このため、ケーシングパッカー３０等の価格を抑制することができると共に、重量も抑制することができる。これにより、例えば、引張り材６４へのケーシングパッカー３０の取り付け作業、二重構造ケーシング１０内への引張り材６４の挿入作業（図１０参照）、及び、引張り材６４からのケーシングパッカー３０の撤去作業時等に、作業負荷が低減されるため、作業効率を向上することができる。

【0050】

又、ケーシングパッカー３０には、ケーシング内を逆流する地下水や土砂等による、ケーシング内の面積に比例した出水力が作用するが、本発明の実施の形態に係る二重構造ケーシング１０は、外側ケーシング１２よりも内径がサイズダウンされた内管１４の内部においてケーシングパッカー３０が使用されるため、ケーシングパッカー３０に対する負荷が低減される。これにより、ケーシングパッカー３０の高額なラバーの損耗を抑制することができるため、ケーシングパッカー３０の修理費用やメンテナンス費用を抑制することが可能となる。更に、万が一、ケーシングパッカー３０が破損した場合であっても、内管１４の面積に比例した出水力に対抗して水や土砂の噴出を食い止めればよいため、山留背面の沈下等のリスクを低減することができる。

【0051】

更に、本発明の実施の形態に係る二重構造ケーシング１０は、図１（ａ）で確認できるように、内管１４の長さが外側ケーシング１２の長さよりも短く、又、外側ケーシング１２の内部において、内管１４は、その長手方向一端部（図１（ａ）中左側端部）の位置が、外側ケーシング１２の長手方向一端部（図１（ａ）中左側端部）の位置に合わせられて配置されている。更に、本二重構造ケーシング１０には、雄ねじ構造１８と、この雄ねじ構造１８と螺嵌可能な雌ねじ構造２０とが設けられており、雄ねじ構造１８が外側ケーシング１２の長手方向一端部の外周部に設けられ、雌ねじ構造２０が外側ケーシング１２の長手方向他端部（図１（ａ）中右側端部）の内周部に設けられている。

【0052】

すなわち、外側ケーシング１２よりも短い内管１４が、外側ケーシング１２の内部に長手方向一端側に詰めて配置されているため、外側ケーシング１２の長手方向他端側には、内部に内管１４が配置されていない範囲が存在する。外側ケーシング１２のそのような範囲の内周部に、雌ねじ構造２０が設けられているものである。このような構造であるため、図１（ｂ）に示すように、外側ケーシング１２の内部に配置された内管１４によって阻害されることなく、本発明の実施の形態に係る二重構造ケーシング１０同士を、雄ねじ構造１８と雌ねじ構造２０とを介したねじ嵌合によって、強固に接続することができる。

【0053】

又、本発明の実施の形態に係る二重構造ケーシング１０は、外側ケーシング１２と内管１４との間の隙間Ｃに、ウレタンが注入されていてもよく、この場合には、仮に、この隙間Ｃの端部を密閉しているシール部材１６Ａ、１６Ｂが破損したとしても、隙間Ｃに対する地下水、土砂、グラウト等の浸入を防止することができる。更に、ウレタンは軽量であるため、外側ケーシング１２と内管１４との間の隙間Ｃに注入されていても、二重構造ケーシング１０の重量にほとんど影響を与えないものである。

【0054】

一方、本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法は、図１に示すような二重構造ケーシング１０を利用して、図３〜図１７に示すように、地盤Ｇにグラウンドアンカーを造成するものである。より具体的には、削孔工程Ｓ４０、グラウト一次注入工程Ｓ５０、引張り材挿入工程Ｓ６０、及び、ケーシング回収工程Ｓ８０を含んでいる（図３参照）。削孔工程Ｓ４０では、図７に示すように、削孔ビット５４の後端に二重構造ケーシング１０を継ぎ足しつつ、削孔方向最後端の二重構造ケーシング１０の後端から内管１４の内部に削孔水Ｗを圧送しながら、地盤Ｇに孔Ｈを削孔する。このため、二重構造ケーシング１０の外側ケーシング１２と内管１４との間の隙間Ｃに、水や土砂等が浸入することなく、グラウンドアンカーの設計有効径を満たす孔Ｈを削孔することができる。又、グラウト一次注入工程Ｓ５０では、図９に示すように、二重構造ケーシング１０の内管１４の内部に注入ホース６２を挿入してグラウトＧＭを注入することで、削孔工程Ｓ４０において内管１４の内部を満たしていた削孔水Ｗを、削孔方向先端側からグラウトＧＭに置き換える。

【0055】

又、引張り材挿入工程Ｓ６０では、図１０に示すように、挿入方向後端にケーシングパッカー３０を取り付けた引張り材６４を、二重構造ケーシング１０の内管１４の内部に挿入する。この際に用いるケーシングパッカー３０は、二重構造ケーシング１０の内管１４の内径ｄ４に対応した大きさのものであり、内管１４の内径と同程度の内径を有する一般的なケーシング用のケーシングパッカー３０を使用することができる。すなわち、二重構造ケーシング１０の外側ケーシング１２の外径ｄ１と同程度の外径を有する、一般的なケーシングを用いて施工する場合と比較して、小さなケーシングパッカー３０を利用することができるため、ケーシングパッカー３０自体の価格や重量を抑制することができる。これにより、引張り材６４に対するケーシングパッカー３０の取り付け及び撤去作業や、ケーシングパッカー３０を取り付けた引張り材６４の挿入作業時の、作業負荷を低減することができ、作業効率を向上することが可能となる。

【0056】

又、ケーシング回収工程Ｓ８０では、図１１に示すように、内管１４の内部においてケーシングパッカー３０を空気で膨張させると共に、図１２に示すように、ケーシングパッカー３０の配置位置よりも削孔方向後端側から、内管１４の内部にグラウトＧＭを圧送した状態で、削孔工程Ｓ４０で地盤Ｇに貫入した二重構造ケーシング１０を引き抜いて回収するものである。この際、ケーシングパッカー３０を膨張させる空気圧は、二重ケーシング１０内を逆流して噴出しようとする水や土砂等の圧力よりも大きくし、又、グラウトＧＭを圧送する圧力は、ケーシングパッカー３０を膨張させている空気圧よりも大きい圧力にする。これにより、グラウトＧＭの圧送を停止している間は、図１１（ｂ）に示すように、ケーシングパッカー３０が膨張して内管１４の内周部に密着することで、水や土砂等の噴出を防止することができる。又、グラウトＧＭの圧送中は、図１２（ｂ）に示すように、グラウトＧＭの圧力により形成されるケーシングパッカー３０と内管１４との間の隙間を通して、グラウトＧＭを二重構造ケーシング１０の削孔方向先端側に供給することができる。更に、ケーシングパッカー３０と内管１４との間に隙間が形成されることで、ケーシングパッカー３０と内管１４との間に摩擦力がなくなるため、引き抜きにより移動する二重構造ケーシング１０にケーシングパッカー３０が追従することなく、二重構造ケーシング１０を引き抜くことができる。

【0057】

更に、本発明の実施の形態に係るグラウンドアンカーの施工方法は、二重構造ケーシング１０の内管１４に配置されるケーシングパッカー３０に対して、内管１４の内部を逆流しようとする出水力（すなわち、外側ケーシング１２の外径ｄ１と同程度の外径を有する、一般的なケーシングの内部を逆流しようとする出水力よりも小さい、内管１４の内径ｄ４と同程度の内径を有する、一般的なケーシングの内部を逆流しようとする出水力と同等の出水力）のみが加わることになる。これにより、ケーシングパッカー３０に対する負荷が低減されるため、ケーシングパッカー３０の修理費用やメンテナンス費用を抑制することができる。又、万が一、ケーシングパッカー３０が破損した場合の、地下水や土砂等の噴出に起因する、山留背面の沈下等のリスクを低減することができる。

【0058】

なお、本発明の説明において、外側ケーシングがグラウンドアンカーの設計有効径に対応した外径を有する、という表現は、外側ケーシングの外径がグラウンドアンカーの設計有効径と必ずしも一致していることを示すものではなく、この外側ケーシングを含む二重構造ケーシングを利用して削孔した孔に形成したグラウンドアンカーが、設計有効径を満たし得る範囲で、外側ケーシングの外径がグラウンドアンカーの設計有効径と異なっていてもよいことは、理解されるであろう。

【符号の説明】

【0059】

１０：二重構造ケーシング、１２：外側ケーシング、１４：内管、１６Ａ、１６Ｂ：シール部材、１８：雄ねじ構造、２０：雌ねじ構造、３０：ケーシングパッカー、５４：削孔ビット、６４：引張り材、Ｃ：外側ケーシングと内管との間の隙間、Ｇ：地盤、Ｈ：孔、ＧＭ：グラウト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】