特開 2022-99014 引張型グラウンドアンカー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022099014

(43)【公開日】2022-07-04

(54)【発明の名称】引張型グラウンドアンカー

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/80 20060101AFI20220627BHJP

【ＦＩ】

E02D5/80 Z

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020212742

(22)【出願日】2020-12-22

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000170772

【氏名又は名称】黒沢建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002435

【氏名又は名称】特許業務法人井上国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100077919

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 義雄

(74)【代理人】

【識別番号】100172638

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 隆治

(74)【代理人】

【識別番号】100153899

【弁理士】

【氏名又は名称】相原 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100159363

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 淳子

(72)【発明者】

【氏名】黒沢 亮平

【テーマコード（参考）】

2D041

【Ｆターム（参考）】

2D041GA01

2D041GC02

2D041GC14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】長手方向に対して垂直な断面に表れるＰＣ鋼より線の断面の数（本数）を奇数としても、引き抜けを防止し、経済的で、施工上も緊張材の加工や緊張の手間等の負担を軽減する引張型グラウンドアンカーを提供する。
【解決手段】ＰＣ鋼より線からなる複数の緊張材２を有し、複数の緊張材２は、削孔７の奥側でＵターン状に折り曲げられ、両端部が緊張端まで延びるＵターン状緊張材２ａと、削孔７の奥側の端部がフック状に形成されたフック状緊張材２ｂと、を含むものとする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＣ鋼より線からなる複数の緊張材を有し、
前記複数の緊張材は、
削孔の奥側でＵターン状に折り曲げられ、両端部が緊張端まで延びるＵターン状緊張材と、
前記削孔の奥側の端部がフック状に形成されたフック状緊張材と、を含むことを特徴とする引張型グラウンドアンカー。

【請求項2】

前記複数の緊張材は、それぞれ、
緊張端側に配置され、ＰＥ被覆が設けられたアンボンド部分と、
前記削孔の奥側に配置され、ＰＥ被覆が設けられていないボンド部分を有し、
前記複数の緊張材の間で前記アンボンド部分と前記ボンド部分の境界位置が長手方向に互いにずれた応力分散部を形成してあることを特徴とする請求項１に記載の引張型グラウンドアンカー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、引張型グラウンドアンカーに関するものである。

【背景技術】

【0002】

グラウンドアンカーがアンカー力を得る機構として、引張型、圧縮型、支圧型があり、また、多段とした荷重分散型（引張分散、圧縮分散）もある。

【0003】

引張型または引張分散型に関する従来の技術は、複数の特許文献に示されている。下記特許文献１では、図１において多段とした引張分散型アンカーが示され、図２において引張型アンカーが示されている。

【0004】

特許文献２では、図４において先端をＵターン状にした引張分散型アンカーが示され、図７において先端をＵターン状にした引張型アンカーが示されている。また、特許文献２では、図５に示すように、緊張材は自由長部ではアンボンド状態、定着長部ではボンド状態としており、定着長部では、ＰＣ鋼より線と固化材との付着力による摩擦抵抗力で周囲の地盤にアンカー力を伝達するタイプである。さらに、特許文献２の図１から図３に示されるアンカーは先端をＵターン状にして多段とし、ＰＣ鋼より線を合成樹脂被覆中層筒と外層筒で被覆し、その間に滑材が介在されたものを緊張材としている。このように所謂アンボンドＰＣ鋼より線を全長にわたって使用し、全て先端部のＵターン状による支圧でアンカー力を地盤に伝達する圧縮分散型タイプの一種である。このタイプは、本願発明に関係しないものであり、以下の説明において対象外とする。

【0005】

特許文献３には、自由長部と定着長部との境界付近に生じる応力が局部的に大きくならないように、定着長部に補強用の筒体を配置し、筒体内に長さが異なるＰＣ鋼線を複数本挿入し、その中の少なくとも１本をＵターン状とする応力分散型アンカーが示されている。特許文献３においては、図６に示すように、定着長部と自由長部との境界面に局部的に生じる過大な応力を小さくするため、各鋼線の付着部を一対ずつずらして形成し、最も短いＰＣ鋼線をＵターン状にしてある。また、必要に応じて全てのＰＣ鋼線をＵターン状にすることもできるとしている。また、特許文献３の図８に、従来の引張（応力分散）型においても、全体の定着長部が長くならないように、最も短いＰＣ鋼線をＵターン状にすることが示されている。ＰＣ鋼線をＵターン状にすることによって、特許文献３の図７の（２）の応力分布図に示すように、Ｕターン部において圧縮応力を発生させることができ、緊張材の引き抜けの恐れがないため、通常のストレート状のＰＣ鋼線の定着長よりも短くすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第２６５５８２０号公報

【特許文献2】特許第３０５７６２５号公報

【特許文献3】特許第２８４７０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１の図１に示す引張型アンカーに使用される緊張鋼材は、従来、ポリエチレンシースで被覆（ＰＥ被覆）したＰＣ鋼より線が使用され、自由長部では、ＰＥ被覆が付いたままでアンボンド状態にし、先端側のアンカー体長部では、ＰＥ被覆を剥離してＰＣ鋼より線を露出させてボンド状態にし、周囲に注入された固結材（ＰＣグラウト）と一体化した後に緊張することによって、ＰＣ鋼より線が固結材（ＰＣグラウト）との付着力による摩擦抵抗力で周囲の地盤にアンカー力を伝達するものとしている。

【0008】

その経済性と施工の利便性により、頻繁に使われているが、図２に示すようにアンカー体長部と自由長部との境界付近に応力が集中して局部的に応力過大となる問題がある。それを克服したのは図１に示す多段とした引張分散型であり、複数の緊張鋼材を異なる長さで多段配置して応力を分散させたものである。いずれも、緊張材とするＰＣ鋼より線と固結材（ＰＣグラウト）との完全付着がアンカーの成立に必要不可欠な条件である。しかし、固結材（ＰＣグラウト）の施工誤差や地盤の不均質性によって完全付着にならず、緊張材とＰＣグラウトとのグラウト充填不良や透水層の影響等により引き抜けが発生した事故の報告がある。

【0009】

その問題を解決する方法として、特許文献２の図４と図７に示すように、緊張材とするＰＣ鋼より線の先端をＵターン状にしたことによって、Ｕターン部が引き抜け防止機能として働き、緊張材の引き抜け心配はなくなり、より高い安全性を有する引張（分散）型アンカーを得ることが可能となった。

【0010】

特許文献３にも、同様に引き抜け手段としてＰＣ鋼線の先端をＵターン状とすることによって、ＰＣ鋼線の定着長部を短くすることが示されている。

【0011】

ところが、先端をＵターン状にするために１本のＰＣ鋼より線を中央部で折り曲げてアンカー頭部に折り返すことで、長手方向に対して垂直なアンカー断面において、ＰＣ鋼より線の断面が２つ表れる状態となるため、必要なアンカー力を得るためのＰＣ鋼より線の断面の数（必要な本数）が、設計上では奇数でも、加工上では偶数とならざるを得ない。これにより、不経済だけでなく、施工上も緊張材の加工や緊張の手間等がかかるという問題がある。

【0012】

そこで、本願発明では、長手方向に対して垂直な断面に表れるＰＣ鋼より線の断面の数（設計上必要な本数）を奇数としても、引き抜けを防止し、経済的で、施工上も緊張材の加工や緊張の手間等の負担を軽減する引張型グラウンドアンカーを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記課題を解決する本願発明の第１の態様は、
ＰＣ鋼より線からなる複数の緊張材を有し、
前記複数の緊張材は、
削孔の奥側でＵターン状に折り曲げられ、両端部が緊張端まで延びるＵターン状緊張材と、
前記削孔の奥側の端部がフック状に形成されたフック状緊張材と、を含むことを特徴とする引張型グラウンドアンカーである。

【0014】

また、第２の態様は、
前記複数の緊張材は、それぞれ、
緊張端側に配置され、ＰＥ被覆が設けられたアンボンド部分と、
前記削孔の奥側に配置され、ＰＥ被覆が設けられていないボンド部分を有し、
前記複数の緊張材の間で前記アンボンド部分と前記ボンド部分の境界位置が長手方向に互いにずれた応力分散部を形成してあることを特徴とする上記第１の態様に記載の引張型グラウンドアンカーである。

【発明の効果】

【0015】

１．一方の端部が削孔内に配置される緊張材（ＰＣ鋼より線）の先端部をフック状にすることによって、Ｕターン状にしたものと同じような抜け防止効果が得られ、緊張材の定着長部の長さを短くすることができる。
２．一方の端部が削孔内に配置される緊張材の先端をフック状にすることによって、Ｕターン状にしたものと同じような抜け防止効果が得られると共に、中間部から緊張端にかけて断面に表れる緊張材の断面の数（アンカーに使用する緊張材の本数）を奇数とすることが可能となり、その数を設計上必要な数（緊張材の本数）とすることで、経済性と施工性が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は本願の第１実施形態に係る引張型グラウンドアンカーを示す断面図である。図１（ａ）は図１（ｅ）に示すＡ－Ａ断面、図１（ｂ）は図１（ｅ）に示すＢ－Ｂ断面、図１（ｃ）は図１（ｅ）に示すＣ－Ｃ断面、図１（ｄ）は図１（ｅ）に示すＤ－Ｄ断面、図１（ｅ）は長手方向に切断した断面を示している。

【図2】図２は本願の第２実施形態に係る引張型グラウンドアンカーを示す断面図である。図２（ａ）は図２（ｅ）に示すＡ－Ａ断面、図２（ｂ）は図２（ｅ）に示すＢ－Ｂ断面、図２（ｃ）は図２（ｅ）に示すＣ－Ｃ断面、図２（ｄ）は図２（ｅ）に示すＤ－Ｄ断面、図２（ｅ）は長手方向に切断した断面を示している。

【図3】図３は本願の第３実施形態に係る引張型グラウンドアンカーを示す断面図である。図３（ａ）は図３（ｄ）に示すＡ－Ａ断面、図３（ｂ）は図３（ｄ）に示すＢ－Ｂ断面、図３（ｃ）は図３（ｄ）に示すＣ－Ｃ断面、図３（ｄ）は長手方向に切断した断面を示している。

【図4】図４は本願の第１から第３実施形態に共通して用いることができる緊張材の断面図である。図４（ａ）は合成樹脂防錆層を設けたもの、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す緊張材にＰＥ被覆を設けたもの、図４（ｃ）は合成樹脂防錆層と亜鉛メッキ防錆層を設けたもの、図４（ｄ）は図４（ｃ）に示す緊張材にＰＥ被覆を設けたもの、図４（ｅ）は素線の外周に合成樹脂防錆層を形成するとともに素線の間に合成樹脂を充填したもの、図４（ｆ）は図４（ｅ）に示すものにＰＥ被覆を設けたものを示している。

【図5】図５は本願の第１実施形態に係る引張型グラウンドアンカーを法面に構築した例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（第１実施形態）
本願の第１実施形態に係る引張型グラウンドアンカー１について、図１とともに説明する。なお、本願において、特に記載がない限り、「長手方向」とは引張型グラウンドアンカー１の長手方向を意味し、「引張型グラウンドアンカー１の断面」とは、引張型グラウンドアンカー１の長手方向に垂直な断面を意味するものとする。

【0018】

引張型グラウンドアンカー１は応力分散型アンカーである。引張型グラウンドアンカー１の緊張材２としてはＰＣ鋼より線を用いることができる。引張型グラウンドアンカー１は、緊張材２を中央部で折り曲げてＵターン状とした緊張材２（以下、「Ｕターン状緊張材２ａ」とする。）を２本と、削孔７の奥側に配置される先端部をフック状に形成した緊張材２（以下、「フック状緊張材２ｂ」とする）を１本配置している。これにより、引張型グラウンドアンカー１の断面は、削孔７の奥側の端部を除いて、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、緊張材２の断面が５つ表れ、緊張端には緊張材２の端部が５つ配置される。引張型グラウンドアンカー１の削孔７の奥側の端部の断面（図１（ａ）に示すＤ－Ｄ断面）は図１（ｄ）に示す通りである。

【0019】

引張型グラウンドアンカー１は、アンカー頭部３（緊張端）、自由長部４、アンカー体長部５、削孔余長６を形成する。削孔７と緊張材２との間には、ＰＣグラウト８を充填し、硬化した後に、緊張材２をアンカー頭部にて緊張定着する。この点は従来と同様である。

【0020】

緊張材２として使用可能なＰＣ鋼より線の断面を図４に示す。Ａタイプは、７本よりのＰＣ鋼より線の素線９（心線１本と側線６本）にそれぞれ合成樹脂防錆層１０を形成し、図４（ａ）に示す状態とした後、その外周を図４（ｂ）に示すようにポリエチレン被覆（ＰＥ被覆１１）で覆い、合成樹脂防錆層１０とＰＥ被覆１１の間に、充填材１２としてグリース又はワックスを充填し、アンボンド状態としたものである。

【0021】

Ｂタイプは、図４（ｃ）に示すように、素線９に亜鉛メッキ防錆層１３を形成した上に、更に合成樹脂防錆層１０を形成した２重防錆層を有する。その外周は、図４（ｄ）に示すように、Ａタイプと同様にＰＥ被覆１１で覆い、アンボンド状態とする。

【0022】

Ｃタイプは、図４（ｅ）に示すように、複数の素線９の外周に合成樹脂防錆層１０を形成すると共に、複数の素線９の間に合成樹脂１４を充填してある。その外周は、Ａタイプ、Ｂタイプと同様にＰＥ被覆１１で覆い、図４（ｆ）に示すように、アンボンド状態とする。なお、このＣタイプは、複数の素線９の間の溝が浅く、Ａタイプ、Ｂタイプと比較してボンド効果（ＰＣグラウトとの付着力）が低いため、合成樹脂防錆層１０の表面に砂１５を固着させ、付着力を増すことが好ましい。

【0023】

図１（ａ）に示す引張型グラウンドアンカー１において、アンカー頭部３で定着具１６（アンカープレート、アンカーヘッド、クサビ等）を用いて緊張材２を緊張定着することは、従来技術と同様であり、本願発明の解決課題とは直接関係するものではないため、詳しい説明は省略する。

【0024】

図１（ａ）に示すように、引張型グラウンドアンカー１の緊張材２は、自由長部４においてＰＥ被覆１１が付いたアンボンド状態とし、合成樹脂防錆層１０とＰＣグラウト８が付着しないものとしている。引張型グラウンドアンカー１は、自由長部４とアンカー体長部５との境界付近に大きな応力が発生しないように、アンカー体長部５に応力分散部１７を形成している。応力分散部１７は、複数の緊張材２において、アンボンド部分とボンド部分の境界位置２ｃを、長手方向に互いにずらして配置した部分である。これにより、引張型グラウンドアンカー１は、いわゆる応力分散型アンカーを形成している。

【0025】

応力分散部１７を設ける場合、複数の緊張材のアンボンド部とボンド部の境界位置２ｃを長手方向で互いに同じ位置に配置するものに比べ、境界付近に大きな応力が集中する現象は回避されるが、各々の緊張材のボンド部長さが同じとすれば、累計してアンカー体長部５の長さが長くなる可能性がある。これにより、削孔７の深さも深くなり、アンカーを構築するコストが増大してしまう。この問題に対して、本実施形態では、緊張材の本数を奇数としても、Ｕターン状緊張材２ａとフック状緊張材２ｂを組み合わせて使用することによって、アンカー体長部５が長くなるのを防いでいる。
なお、Ｕターン状緊張材２ａとフック状緊張材２ｂとを組み合わせる場合は、フック状２ｂを削孔７の最先端（奥側）に配置することが好ましい。こうすることによって、フックまわりにＰＣグラウト８の充填がよくなり、引き抜け防止についてはＵターンと同様な効果が得られる。また、フック末端の余長（フック先端の直線部分）を緊張材２とするＰＣ鋼より線の直径の２０倍以上とすることが望ましい。

【0026】

従来、緊張材２をＵターン状に折り曲げて配置することで、引張型グラウンドアンカー１の断面に表れる緊張材２の断面の数（緊張材の本数）が必ず偶数となり、設計上必要な数（本数）を超えてしまう問題があった。これに対して、本実施形態では、上記の通り、Ｕターン状緊張材２ａに加えて、Ｕターン状緊張材２ａと同様の定着効果が得られるフック状緊張材２ｂを配置することで、引張型グラウンドアンカー１の断面に表れる緊張材２の数（本数）を任意に設定することが可能となる。また、Ｕターン状緊張材２ａとフック状緊張材２ｂとの組み合わせも自由に調整することが可能である。例えば、アンカー緊張材の断面の数（本数）を７つ（７本）とする場合、６つ（６本）をＵターン状緊張材２ａとし、１つ（１本）をフック状緊張材２ｂとすることもできるが、これに限ることなく、４つ（４本）をＵターン状緊張材２ａとし、３つ（３本）をフック状緊張材２ｂとして形成することも可能である。また、アンカーの全長（自由長部とアンカー体長部との合計）が非常に長いために、現場でのＵターン加工や削孔への挿入等が困難である場合には、すべてフック状緊張材２ｂにして対応することもできる。

【0027】

（第２実施形態）
図２に示す第２実施形態に係る引張型グラウンドアンカー１は、第１実施形態と同様に応力分散型アンカーであるが、削孔７の奥側の各緊張材２の端部が略同じ位置まで延びている点で、第１実施形態とは異なっている。フック状緊張材２ｂが先端にフックを備えることで、Ｕターン状緊張材２ａの定着効果（抜け防止効果）と同様の効果を得ることができるため、このような構成とすることもできる。本第２実施形態は、緊張材２の端部の位置を除いて、第１実施形態と同様であるため、他の説明は省略する。

【0028】

（第３実施形態）
図３に示す第３実施形態に係る引張型グラウンドアンカー１は、アンボンド部とボンド部の境界位置２ｃがそろっている、分散型でない引張型アンカーに本願発明を適用したものである。Ｕターン状緊張材２ａとフック状緊張材２ｂとを組み合わせてアンカーを構成する手段は、このように、分散型でない引張型アンカーにも適用することができる。しかも、設計上必要な本数に合せて、アンカー緊張材の数を奇数にでも偶数にでも設定することができる。

【0029】

以上に説明した本願の実施形態により、従来の引張型アンカーと比較して、引き抜けによるアンカーの破壊の恐れが少なく、また、引張型グラウンドアンカー１の断面に表れる緊張材２の断面の数（本数）を奇数とすることが可能となる。

【0030】

図５は、上記第１実施形態に係る引張型グラウンドアンカー１を、斜面安定用の法面アンカーとした例を示す。図５に示すように、斜面安定又は地滑り防止のために設置されるアンカー体長部５は、斜面のすべり面Ｓよりも深い位置に配置するが、その深さは、同一施工現場であっても場所によって異なることがある。第１実施形態に係る引張型グラウンドアンカー１により形成された法面アンカーは、従来の引張型アンカーよりもアンカー体長部５の長さ（アンカー定着長さ）が短く、また、アンボンド部分とボンド部分の境界位置２ｃを互いにずらした応力分散型とすることによって大きな応力が発生することを防ぎ、法面アンカーの安全性を格段に高めることができる。

【0031】

アンカー頭部３、自由長部４、ＰＣグラウト８等の構成は、従来通りとすることができるため、説明は省略する。また、図示は省略するが、緊張材２先端のＵターン部やフック部において、必要に応じてスパイラル筋または波型鋼管等の補強材を適宜の長さで配置することが望ましい。

【符号の説明】

【0032】

１ 引張型グラウンドアンカー
２ 緊張材
２ａ Ｕターン状緊張材
２ｂ フック状緊張材
２ｃ 境界位置
３ アンカー頭部
４ 自由長部
５ アンカー体長部
６ 削孔余長
７ 削孔
８ ＰＣグラウト
９ 素線
１０ 合成樹脂防錆層
１１ ＰＥ被覆
１２ 充填材
１３ 亜鉛メッキ防錆層
１４ 合成樹脂
１５ 砂
１６ 定着具
１７ 応力分散部
Ｓ すべり面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】