国土交通省新技術活用促進システム NETIS 登録 No：KT-000010 号（REPEAT ANCHOR）支持力保証時代のご提案杭の鉛直載荷試験を迅速に、廉価に地盤試験所株式会社 ■ 革新のアンカー工法「リピートアンカー」のご案内弊社では、この度、革新のアンカー工法を開発いたしました。リピートアンカー（特許第 2936260）は、移動式クレーンにアースオーガーを搭載し、定着地盤まで自己掘削した後、アンカー体を開脚すれば直ちに最大 1200kN の引抜耐力が確保できる画期的な仮設アンカー工法です。すでに米国特許を取得し、ついで韓国、中国で特許出願・審査中であります。今後、杭や立坑の圧入工法、静的地盤改良工法、仮設送電鉄塔の基礎、海洋構造物の係留用アンカーなど、多様な用途が考えられ、従来より用いられてきた除去式アンカーと比べはるかに安価に、かつ大幅な工期の短縮が計れると確信しております。これを広くご活用頂きたくご案内申し上げます。 ■ リピートアンカーの特徴 1. 高い施工性・信頼性設置は移動式クレーンによるため、場所を選ばず簡便です。クーロンの破壊基準が適用でき、信頼性の高い引抜力力が予測できます。掘削が困難な地盤では、エアーまたは水による補助処置が可能です。 2. 環境への配慮施工工程においてセメントグラウト材を使用しないので、地下水を汚染しません。材料を一切使用しないので、省資源に役立ち、また建設廃棄物を排出しません。 3. 工期短縮養生期間を必要とせず、施工後、直ちにアンカーとして使用できます。杭の鉛直載荷試験では、機材の搬入から搬出まで、4∼５日で完了します。 4. 高い経済性開脚アンカー体は、回収して半永久的に使用できます。 N 値 20∼30 の中間層が有効に活用できます。 ■ リピートアンカーの規格・寸法 T-1200 型規格・寸法表 T-1200 型リピートアンカー名称開脚アンカー体外径φ450mm 有効長 2500mm スクリューピッチ＠250 能力(押し 400kN、引き 204kN) 開脚ジャッキ最大圧 62.9N／mm2 ストローク 110mm SP6―80(特）4P オーガーロッド重量 1773kg 開脚した状態の加圧正面図加圧側面図 ■ 簡単に施工、すばやく回収杭打機・RA 搬入 ■ 施工杭打機組立アボロンなどのオーガ併用杭打機で簡単に設置できます。ことにより低トルクな掘削が可能です。地盤に適したオーガーヘッドと交換できます。設置後、地上部の油圧ポンプを操作して、アンカーリーダー移動・据付 RA 施工 RA 開脚す。開脚の際、開脚量検出機能付き油圧ポンプを用いて、より精度の高い施工管理が可能です。載荷試験体を開脚すれば、直ちにアンカーとして使用できま本数分繰り返し掘削が困難な地盤では、エアーまたは水を併用する足場作り RA 閉脚リピートアンカーは、PC より線または PC 鋼棒用 RA 回収・撤去のアダプターロッドを介し、圧入装置あるいは沈設穴埋め・整地装置と簡単に連結できます。使用後はアンカー体を閉脚し、逆回転を与えれば簡単に回収できます。杭打機解体杭打機・RA 搬出施工フローチャート (RA はリピートアンカー) リピートアンカー施工図開脚用油圧ポンプ (左は開脚量検出装置) リピートアンカー設置後油圧ポンプで開脚 ■ 精度の高い極限引抜力の推定が可能です。 ■ 原理リピートアンカーは、一面せん断試験の原理を応用したもので、基本的にクーロンの破壊基準に準じます。 Tu＝（Ｃ＋σftanφ）Ａ＋Ｗ＝Ｃ・Ａ＋Ｈutanφ＋Ｗ ―――――――① ただし、 Tu ：極限引抜き力Ｃ：粘着力 σf ：極限時の開脚応力（≒Ｈu／Ａ）Ｈu ：極限時の開脚力(ただし、荷重ロスがあるため、0.87Hu とする) φ ：土の内部摩擦角（平均値はφ＝√20Ｎ＋15 大崎）Ａ：有効せん断面積 A＝β・Ｌ＝58.1×250=14,530cm2 β ：有効載荷幅実測値から、β＝πＤ×148/360＝58.1cm Ｗ：リピートアンカーの重量オーガーロッド 137.4kg/m=1.3kN/m ヘッド＋リピートアンカー＋スクリューロッド＝2,587kgf=25.4kN 実測値と N 値との関係を最小二乗法で求めると極限引抜力は下式になります。 Tu＝19.1Ｎ＋515（kN）ただし、砂質土の場合仮設時の許容引抜き力は、Ta＝2／3 Tu とすれば変位量が 20mm 以下になり安定した載荷が得られます。リピートアンカーの開脚部は長さ 2.5m ですので、層厚 3m 程度の中間薄層を有効に活用できます。 1800 1200 Tu=PHtanφ：(PH=1570kN) φ=√20N+15(大崎) 1400 T-1200型 Tu=19.1N+515(kN) 1200 極限引抜き力 Tu (kN) Ts5-1 Ts5-2 線形 (Ts5-1) 線形 (Ts5-2) 1000 極限引抜力τu(kN/m2) 1600 1000 800 τu = 0.76σH + 45.7 600 400 τu = 0.83σH 200 800 Tu=PHtanφ：(PH=1200kN) φ=√20N+15(大崎) 0 0 200 試験 No 均等係数の小さな微細砂 400 ●ーーー●T-1200型実測値 PH 開脚力(kN) 200 Ts5-1 Ts5-2 0 0 10 20 30 40 開脚部の平均Ｎ値 50 平均 N 値と極限引抜き力の関係図 400 600 800 1000 1200 開脚応力σH(kN/m2) 600 60 三軸圧縮試験結果 C (kN/m2) φ(度) 0.00 39.4 74.1 5.2 57.9 35.2 引抜試験結果 C (kN/m2) φ(度) 45.7 37.2 0.0 39.7 開脚圧を 1177kN、1570kN として夫々引抜試験を行ない、一面せん断試験の手法に準じてｃ、φ を算出した。試験結果はリピートアンカーの開脚部 2.5m 区間の平均的な強度定数である。クーロンの式の適用性を実証した例 ■ 小さなコストで大きな力。環境・省資源に対応します。コストリピートアンカー2 本で最大 2,400kN、4 本で最大 4,800kN、8 本で最大 9,600kN の圧入装置が簡易に組立てられます。沈設工事などの補助工法としてお役立てください。材料をなにも使用しないので、建設廃棄物を出しません。地下水も汚染しません。養生期間を必要としないので迅速です。グランドアンカーと比較すると、鉛直載荷試験の場合、50%のコスト縮減が実現します。載荷装置もコンパクトで、高所作業も激減します。反力杭方式によるP=4,000kN載荷装置コスト比較に使用した柱状図リピートアンカー4本によるP=4,800kN載荷装置経済比較例検討条件鉛直載荷試験の反力装置杭打ち工法埋込み杭認定工法反力杭 8 本が利用できる杭種 PHC 杭φ500ｍｍ場合の反力装置杭先端支持力 Rup 2,400kN グランドアンカーによる杭周面摩擦力 Ruf 800kN 反力装置杭の許容支持力 1,066kN リピートアンカーによる試験計画荷重 Pm 4,000kN 反力装置試験費比 1.00 1.40 0.75 ■ 試験杭 1 本で、直ちに鉛直載荷試験が可能です。（試験 No Ts5） ■ PHC 杭の鉛直載荷試験例試験杭が 1 本あれば、どんな場所でも支持力確認が可能です。載荷装置は 7m×5m×H3.2m とコンパクトで、高所作業、溶接作業が激減します。リピートアンカーを 8 本用いればで最大 9,600kN の鉛直載荷試験が可能です。試験は搬入から搬出まで、3∼4 日で完了します。 Max=4,800kN 載荷装置全景試験杭とリピートアンカー配置図柱状図とリピートアンカー定着位置反力アンカーの引抜荷重と引抜量の関係引抜力計算例 Ts5-1 Ts5-2(GL-21.45∼GL-22.10:シルト) ※ モール・クーロンの破壊基準①式より Tu＝Hutanφ＋Ｗ ※ ①式より Tu＝C・A＋Hutanφ＋Ｗ Hu=1,570×0.87＝1,366kN C＝74.05kN/m2(土質試験結果) Ns=26.5, φ＝√20N+15＝38.0 Ns=44.8,φ＝√20N+15＝44.9 Tu＝1,366×tan38.0＋42.3＝1,110kN ※ 近似式より Tu＝19.1Ns+515＋42.3＝1,063kN Tu=74.05×0.581×0.65＋1,366× tan44.9×1.89/2.50＋48.8 ＝1,106kN ■ 中間薄層を有効に活用できます。（試験 No Ts4） ■ 締固め砂杭の大型平板載荷試験例大型平板載荷試験配置図リピートアンカー設置状況平板載荷装置引抜荷重と引抜量の関係引抜力計算（Ts4） ※ モール・クーロンの破壊基準①式より Tu＝Ｈutanφ＋ＷＨu＝1,570×0. 87=1366kN Ns=35.2、φ＝√20N+15＝41.5° Tu＝1,366×tan41.5＋63.7＝1,272 kN 近似式より Tu＝19.1Ns＋515＋63.7＝1,251 kN 柱状図とリピートアンカー定着位置