JP2018009320A - Uターン複合抵抗機構型グラウンドアンカー - Google Patents
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Abstract
Description
圧縮型として特許文献1(特公平5−30932号公報)に示されるように、緊張材を耐荷体に巻き掛けたUターン型グラウンドアンカーは、緊張材に作用する引張力を耐荷体を介してアンカー体に伝達し、更に、アンカー体から周囲の地盤に伝えており、引張力はアンカー体に圧縮力として作用している。
耐荷体は、鋼製または鋳鉄製であり緊張材を掛け回す半円形の湾曲体が形成されている。
アンカー体はセメントグラウト等を固化させた固化体であるため、錆の問題は生じないが、支圧部材及びPC鋼より線は鋼鉄製のため、アンカー体に何らかの原因でひび割れが生じてアンカー体内に地中水が浸透すると錆が発生するという問題がある。錆が発生するとグラウンドアンカーの機能を低下させ、寿命を短くすることがある。
本発明は、Uターン型グラウンドアンカーの施工時の取り扱いを容易にし、部品点数を少なくすることによって低コストでグラウンドアンカーを構築できるようにすると共にアンカー体にひび割れが生じた場合であっても錆が発生しにくいものとするものである。
更に、支圧具を省略したのでグラウンドアンカーユニットが軽量化されており、施工時の取り扱いが容易となり施工効率を高めることができ、工期の短縮およびコストの削減となる。
緊張材の外周にスパイラル筋が被せてあることによって引張力が回転方向の力に変換されるのでアンカー体との摩擦抵抗が増大することによって従来のPC鋼より線の付着力を超える引き抜き力を得ることができるので、アンカー体の長さを短縮することが可能となり、コストを削減することができる。
また、定着長部に設けられたスパイラル筋がUターン部の先まで延びる先端スパイラルを有すると共に、先端スパイラルのスパイラル径がUターン部のそれより小さくしてあることによって、アンカーユニットを削孔に挿入するときのガイドとなって挿入作業を円滑に実施できると共に、先端スパイラルが削孔の底部に到達して停止すると、Uターン部は余長部の上部のスライムなどが無い位置に確実に停止させることが可能となる。
このPC鋼より線40は、例えば、特公平7−103643号公報に示された素線を撚り合わせてブルーイングしたPC鋼より線の撚りを部分的に一時的にほぐし、各素線にエポキシ樹脂静電粉体塗装法によってエポキシ樹脂塗膜を形成したものであり、本発明のUターン型グラウンドアンカーの緊張材として好ましいものである。但し、これに限ることは無く、亜鉛メッキ防請処理したPC鋼より線を使用することも可能であり、また、裸線に適切な防錆処理を施したものであればよい。
緊張材4は、自由長部L1においては、アンボンドPC鋼より線のポリエチレン被覆42を残したままとしてあり、定着長部L2においては、ポリエチレン被覆42が除去されてPC鋼より線40が露出した状態としてある。
このポリエチレン被覆を除去したPC鋼より線40をベンダーで180度折り曲げてUターン部5を形成し、PC鋼より線を所定の間隔で平行にし、PC鋼より線をガイドする溝61が形成された円形のスペーサー6によって緊張材4の間隔を保持し、結束バンド62で固定してその状態を維持するものとしてある。図に示した例は、Uターン部5を形成したPC鋼より線2本を90°ずらして配置したものを緊張材4としたものであるが、グラウンドアンカーに要求される引抜耐力に応じて所要のPC鋼より線の直径及び本数を決定することができる。
グラウトを注入して削孔内にアンカー体31を形成し、Uターン部5及びスパイラル筋7をアンカー体内に埋設する。グラウトが硬化し、Uターン部5がアンカー体31に固定された後に緊張材4を緊張してアンカーヘッドなどの定着具10に緊張定着する。
本発明のアンカーの引張耐力を以下の条件で施工し、アンカー体による緊張材4の拘束力を測定して従来技術による比較例と比較した。
比較例及び実施例ともにφ15.2mmの素線の全周を塗膜で保護してあるSCストランド(商品名)を用い、φ90mmの削孔を鉛直に形成し、自由長部と定着長部の境界部にはチューブのゴム製のパッカーを装着して設置し、自由長部2(L2)にはグラウトが充填されないようにして摩擦抵抗が生じないようにした。
試験に用いたグラウンドアンカーの諸元を表1に示す。見掛けの周長とは、PC鋼より線の直径を15.2mmとし、2本のPC鋼より線の周囲の長さである。
比較例は2本のSCストランドからなる引張型のグラウンドアンカーであり、実施例は1本のSCストランドをUターンさせたものである。
図5及び図6は比較例と実施例の引抜試験の荷重−変位量のグラフであり、▲は試験体のグラウンドアンカーの計測値を示し、●はアンカーヘッドの変位の開始時点から緊張材4に引張力が作用したものとして計算した値を示している。
一方、図6に示す本発明の実施例の試験結果では、緊張材4のPC鋼より線の降伏引張荷重444kNまで直線的な変位を示している。それ以上の引抜荷重は緊張材4が破断して計測機器を破損するおそれがあるので引抜試験を中止した。
以上の結果から、本発明のグラウンドアンカーは、表1に示すように、自由長、アンカー体長、及びアンカー体のグラウトモルタルの圧縮強度を同一条件とした従来の引張型アンカーの少なくとも1.57倍の引張荷重に耐えることができたものといえる。
10 定着具
2 自由長部
3 定着長部
31 アンカー体
4 緊張材
40 PC鋼より線
42 ポリエチレン被覆
5 Uターン部
6 スペーサー
61 溝
62 結束バンド
7 スパイラル筋
71 先端スパイラル
Claims (3)
- PC鋼より線をUターンさせた緊張材であり、このUターン部に支圧具を設けずに定着長部としてあり、この定着長部にはUターン部の先まで延びる先端スパイラルを有し、緊張材を包囲するスパイラル筋が設けてあって緊張材を拘束すると共にアンカー体のグラウトを補強するものであり、先端スパイラルのスパイラル径がUターン部のそれより小さくしてあるUターン複合抵抗機構型グラウンドアンカーユニット。
- 請求項1において、Uターン状にした緊張材が少なくとも2本以上を配設したものであるUターン複合抵抗機構型グラウンドアンカーユニット。
- 請求項1または2のUターン複合抵抗機構型グラウンドアンカーユニットが削孔内に挿入してあり、Uターン部が削孔底より先端スパイラルによって離れた位置に設置されており、Uターン部及びスパイラル筋がグラウトからなるアンカー体内に固定されているUターン複合抵抗機構型グラウンドアンカーユニット。
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