JP2004092060A - Device and method for drilling hole in reinforced concrete, reinforced concrete member, and method and structure for fixing anchor to hole drilled in reinforced concrete - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリートに穴あけ加工する装置および方法、並びに、この方法で加工された穴にアンカーを固定するうえで好適なアンカー取り付け方法および構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、鉄筋コンクリート建物のリニューアル工事において、新たに壁を構築する場合等には、鉄筋コンクリート躯体にアンカーを取り付けることが必要である。鉄筋コンクリート躯体へのアンカーの取り付けは、先ず、躯体に穴をあけて、この穴にアンカーを挿入して接着剤で固定することにより行われる。このような鉄筋コンクリート躯体への穴あけは、従来は、金属製のドリルで穿孔することにより行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鉄筋コンクリート躯体への穴あけをドリルで行った場合、ドリル刃が躯体内部の鉄筋等の障害物に当たると、それ以上加工を続けることができないために、別の位置に穴をあけ直すことが必要になる。この場合、予定した位置にアンカー用の穴をあけることができず、事前の計画通りの施工ができないことになってしまう。一方、ドリル刃が鉄筋に当たった場合に無理矢理に加工を続けると、ドリル刃が鉄筋を切断してしまい、鉄筋コンクリート躯体の強度を確保できなくなるという問題が生ずる。
【0004】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、鉄筋コンクリートへの穴あけ位置が鉄筋コンクリート内部の鉄筋等の障害物と干渉する場合にも、穴をあけ直すことなく障害物を回避しながら穴あけ加工を行えるようにすることを目的とする。また、本発明は、このようにして加工された穴にアンカーを取り付けるためのアンカー取り付け方法および構造を提供することをも目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、鉄筋コンクリートに穴あけ加工を行うための装置であって、前記鉄筋コンクリートの表面に向けて高圧水を噴射するためのノズルと、このノズルを前記鉄筋コンクリート表面での高圧水の噴射位置が閉曲線を描くように駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする。
【0006】
本発明によれば、ノズルが、鉄筋コンクリート上での高圧水の噴射位置が閉曲線を描くように駆動されることで、ウォータジェット加工の原理により、当該閉曲線に沿って鉄筋コンクリートが削り取られ、その結果、鉄筋コンクリートに穴が加工される。その際、噴射された高圧水が鉄筋コンクリート内部の鉄筋等の障害物に当たった場合に、高圧水が反射されて向きを変えながら加工が進行する。このため、穴あけ位置が鉄筋と干渉する場合にも、鉄筋を回避しながら穴あけを行うことができる。したがって、本発明によれば、鉄筋と干渉しないように位置を変えて穴をあけ直すといったことが不要となる。
【0007】
この場合、前記ノズルは、鉄やアルミナ等の軟質材料からなるアブレシブ材が混入された高圧水を噴射することとしてもよい。
【0008】
このようにすれば、アブレシブ材を高圧水に混入させることによりコンクリートの加工能率を向上させつつ、このアブレシブ材として鉄やアルミナなどの、通常のウォータジェット加工で用いられるアブレシブ材よりも軟質の材料の粉末を用いることにより、鉄筋が高圧水によって切断されるのを防止できる。
【0009】
また、本発明は、鉄筋コンクリートに加工された穴にアンカーを固定する方法であって、可撓性を有するロッド状部材により前記アンカーを構成し、外周面がねじ切されたスリーブ状のネジ部材を、前記ロッド状部材の外周面のナット締めを行うべき位置に固定し、当該ロッド状部材の先端部を前記加工穴に挿入して接着剤で固定すると共に、前記ネジ部材にナットを締めこむことを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、アンカーが可撓性ロッド状部材で構成されるので、穴が屈曲している場合にも、それに沿ってロッド状部材が曲がることにより、アンカーを加工穴にスムーズに挿入することができる。また、スリーブ状のねじ部材がナット締めを行うべき位置に設けられることで、このねじ部材を加工穴の奥まで挿入する必要がなくなるため、加工穴が屈曲していても、ねじ部材が穴に干渉することはなく、支障は生じない。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態である鉄筋コンクリートの穴あけ加工システム10の構成図である。本実施形態の穴あけ加工システム10はウォータジェット方式により穴あけ加工を行うものであり、同図に示すように、ウォータジェットノズル12を備えている。ウォータジェットノズル12には、高圧ホース14を介して高圧ポンプ16が接続されていると共に、アブレシブホース18を介してアブレシブホッパー20が接続されている。アブレシブホッパー20には、アブレシブ材が収容されており、このアブレシブ材がアブレシブホース18を通ってウォータジェットノズル12に供給される。なお、通常のウォータジェット加工では、ガーネット等の硬度の高いアブレシブ材が用いられるが、本実施形態では、これに比べて柔らかい例えば鉄やアルミナ等からなる粒度が例えば80番程度の粉末をアブレシブ材として用いている。ウォータジェットノズル12は、高圧ポンプ16から供給された高圧水に、アブレシブホッパー20から供給されたアブレシブ材を混入させて、被加工物である鉄筋コンクリート部材22に向けて噴射する。
【0012】
ウォータジェットノズル12は、駆動機構24に支持されている。駆動機構24は、例えば周知の回転テーブル機構あるいはXYテーブル機構等により構成されており、鉄筋コンクリート部材22表面上での高圧水の噴射位置が円形の軌跡を描くようにウォータジェットノズル12を駆動する。これにより、後述するように、鉄筋コンクリート部材22に円形の穴をあけることができる。駆動機構24によるウォータジェットノズル12の駆動軌跡の半径および駆動速度は、例えばNC(数値制御)により任意に設定できるようになっている。
【0013】
鉄筋コンクリート部材22表面の穴あけ位置の周囲には、排水受け26が設けられている。排水受け26には排水ホース28を介して、真空掃除機30が接続されている。
【0014】
上記の構成によれば、ウォータジェットノズル12からアブレシブ材入りの高圧水が鉄筋コンクリート部材22に表面に噴射されと、その噴射位置において鉄筋コンクリート部材22がウォータジェット加工の原理で削り取られる。そして、ウォータジェットノズル12が駆動機構24により円を描くように駆動されることで、鉄筋コンクリート部材22に穴あけ加工が行われることになる。鉄筋コンクリート部材22に噴射された水および加工に伴う切り屑は、排水受け26により集められて、真空掃除機30に吸引されることにより除去される。なお、駆動機構24による駆動の軌跡を例えば楕円や矩形等の他の閉曲線に設定することにより、円以外の形状の穴をあけることもできる。
【0015】
図2は、ウォータジェットノズル12から噴射される高圧水により鉄筋コンクリート部材22に穴あけ加工を行っている状態を表す断面図である。同図に示すように、鉄筋コンクリート部材22内部の鉄筋32に高圧水34が当たった場合に、高圧水34が鉄筋32に反射されて向きを変えながらウォータジェット加工が進行する。このため、穴あけ位置が鉄筋32と干渉する場合にも、その位置に穴あけ加工を行うことができ、当初の計画通りの位置にアンカーを施工することができる。また、上述のように、ウォータジェットノズル12から噴射する高圧水に混入するアブレシブ材として、通常のウォータジェット加工に用いられるアブレシブ材に比べて柔らかい鉄やアルミナ等の粉末を用いているので、高圧水34によって鉄筋32が切断されてしまうおそれもない。
【0016】
上記図2からわかるように、穴あけ加工システム10による穴あけ加工位置が鉄筋32と干渉する場合には、穴の側面が屈曲することになる。図3は、このように屈曲した加工穴40にアンカー42を取り付ける構造を示す。同図に示すように、アンカー42は、例えばFRP製の可撓性を有するロッド状部材44により構成されている。このロッド状部材44の外周面には、外周部にネジ部を備えるスリーブ状のスチールネジ46が固定されている。スチールネジ46は、ロッド状部材44の先端部が加工穴40の奥まで挿入された状態で、鉄筋コンクリート部材22の表面を横切る位置(つまり、ナット締めを行うべき位置)となるように設けられている。そして、ロッド状部材44が加工穴40に接着剤45で固定され、さらに、スチールネジ46にナット48が螺着されて、ワッシャ50を介して鉄筋コンクリート部材22の表面まで締め込まれることにより、アンカー42が鉄筋コンクリート部材22に固定されている。
【0017】
アンカー42の取り付け手順は次の通りである。先ず、上記のように穴あけ加工システム10で加工穴40を形成する。次に、この加工穴40にエポキシ系樹脂等の接着剤45を充填したうえでロッド状部材44の先端を加工穴40の奥まで挿入する。そして、スチールネジ44にナット48を取り付けて鉄筋コンクリート部材22の表面まで締め付ける。
【0018】
上述のように、アンカー42は可撓性のロッド状部材44により構成されているから、図3に示すように、加工穴40の側面が屈曲している場合でも、その側面にそってロッド状部材44が曲がることで、加工穴40の奥までスムーズにアンカー42を挿入することができる。また、スチールネジ44は、鉄筋コンクリート部材22の表面近傍の位置(つまりナット48の締め込み部)にのみ設けられるので、このスチールネジ44が加工穴40の屈曲部と干渉して加工穴40に挿入できないということもない。このように、図3に示すアンカーの取り付け構造によれば、穴あけ加工システム10により加工された、側面が屈曲した加工穴40にもアンカー42を確実に固定することができる。
【0019】
以上説明したように、本実施形態によれば、穴あけ加工システム10を用いたウォータジェット加工により、穴あけ位置が鉄筋コンクリート内部の鉄筋と干渉する場合にも、噴射された高圧水が鉄筋で反射されて向きを変えることで、鉄筋を回避しながら穴あけ加工を進行させることができる。このため、従来のように、穴あけの途中で鉄筋に当たった場合に、加工位置を変えて穴をあけ直すといったことが不要となり、作業効率が向上すると共に、事前の計画通りの位置に穴あけを行ってアンカーを取り付けることができる。また、高圧水に含まれるアブレシブ材として鉄やアルみな等の比較的柔らかい材料を用いているので、鉄筋が高圧水によって切断されることも防止できる。
【0020】
また、ウォータジェット加工を用いることで、従前のようにドリルで穴あけを行う場合に比べて騒音が格段に小さくなり、また、加工により生じた切り屑も水と一緒に真空掃除機30により除去されるので、穴あけ加工の作業環境も良好となる。
【0021】
そして、上記図3に示したように、可撓性を有するアンカー42を用い、アンカー42に取り付けたスチールネジ44にナット48を締付けて固定することにより、穴あけの際に鉄筋を回避したことに起因して加工穴の側面が屈曲した場合にも、アンカー42を鉄筋コンクリート部材22に固定することができる。
【0022】
【発明の効果】
請求項1〜4記載の発明によれば、鉄筋コンクリートへの穴あけ位置が、コンクリート内部の鉄筋と干渉する場合にも、鉄筋を回避しながら穴あけを行うことができる。このため、鉄筋と干渉しないように位置を変えて穴をあけ直すといったことが不要となり、計画通りの施工を行うことができる。
【0023】
このようにして加工された穴は、鉄筋をその側面が屈曲する場合があるが、請求項5および6記載の発明によれば、そのような屈曲した穴にアンカーを確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である鉄筋コンクリートの穴あけ加工システムの構成図である。
【図2】ウォータジェットノズルから噴射される高圧水により鉄筋コンクリート躯体に穴あけ加工を行っている状態を表す断面図である。
【図3】屈曲した加工穴にアンカーを取り付けた構造を示す図である。
【符号の説明】
10 穴あけ加工システム
12 ウォータジェットノズル
22 鉄筋コンクリート部材
24 駆動機構
32 鉄筋
34 高圧水
40 加工穴
42 アンカー
44 ロッド状部材
45 接着剤
46 スチールネジ
48 ナット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus and a method for drilling reinforced concrete, and an anchor mounting method and structure suitable for fixing an anchor to a hole drilled by this method.
[0002]
[Prior art]
For example, in the renewal work of a reinforced concrete building, when a new wall is constructed, it is necessary to attach an anchor to the reinforced concrete skeleton. Attachment of the anchor to the reinforced concrete skeleton is performed by first making a hole in the skeleton, inserting the anchor into this hole, and fixing it with an adhesive. Conventionally, such piercing of a reinforced concrete skeleton is performed by drilling with a metal drill.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when drilling a hole in a reinforced concrete skeleton, if the drill blade hits an obstacle such as a reinforcing bar inside the skeleton, processing cannot be continued further, so it is necessary to re-drill a hole in another position. become. In this case, it is not possible to make a hole for the anchor at the planned position, and the construction cannot be performed as planned in advance. On the other hand, if the processing is forcibly continued when the drill blade hits the reinforcing bar, the drill blade cuts the reinforcing bar, causing a problem that the strength of the reinforced concrete frame cannot be secured.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and even in a case where a position to be drilled in reinforced concrete interferes with an obstacle such as a reinforcing bar inside the reinforced concrete, drilling is performed while avoiding the obstacle without re-drilling. The purpose is to be able to do. Another object of the present invention is to provide an anchor attachment method and structure for attaching an anchor to a hole processed in this manner.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention relates to an apparatus for making a hole in reinforced concrete, and a nozzle for injecting high-pressure water toward the surface of the reinforced concrete; and A drive mechanism for driving the high-pressure water injection position to draw a closed curve.
[0006]
According to the present invention, the nozzle is driven so that the injection position of the high-pressure water on the reinforced concrete draws a closed curve, whereby the reinforced concrete is scraped off along the closed curve by the principle of water jet processing, as a result, Holes are machined in reinforced concrete. At this time, when the injected high-pressure water hits an obstacle such as a reinforcing bar inside the reinforced concrete, the processing proceeds while the high-pressure water is reflected and changes its direction. For this reason, even when the drilling position interferes with the reinforcing bar, the drilling can be performed while avoiding the reinforcing bar. Therefore, according to the present invention, it is not necessary to change the position and re-drill holes so as not to interfere with the rebar.
[0007]
In this case, the nozzle may eject high-pressure water mixed with an abrasive material made of a soft material such as iron or alumina.
[0008]
In this way, while improving the processing efficiency of concrete by mixing the abrasive material with high-pressure water, a material softer than the abrasive material used in ordinary water jet processing, such as iron or alumina, is used as the abrasive material. By using the powder of (1), the rebar can be prevented from being cut by high-pressure water.
[0009]
Further, the present invention is a method of fixing an anchor to a hole processed in reinforced concrete, wherein the anchor is constituted by a rod-shaped member having flexibility, a sleeve-shaped screw member whose outer peripheral surface is threaded, Fixing the outer peripheral surface of the rod-shaped member at a position where the nut should be tightened, inserting the distal end of the rod-shaped member into the processing hole, fixing with an adhesive, and tightening the nut to the screw member. Features.
[0010]
According to the present invention, since the anchor is formed by the flexible rod-shaped member, even when the hole is bent, the rod-shaped member is bent along the hole, so that the anchor is smoothly inserted into the processed hole. be able to. Also, since the sleeve-shaped screw member is provided at the position where the nut should be tightened, it is not necessary to insert the screw member all the way into the processing hole, so even if the processing hole is bent, the screw member can be inserted into the hole. There is no interference and no hindrance occurs.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of a reinforced
[0012]
The
[0013]
A
[0014]
According to the above configuration, when high-pressure water containing abrasive material is sprayed onto the surface of the reinforced
[0015]
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which a hole is drilled in the reinforced
[0016]
As can be seen from FIG. 2, when the drilling position by the
[0017]
The procedure for attaching the
[0018]
As described above, since the
[0019]
As described above, according to this embodiment, even when the drilling position interferes with the reinforcing steel inside the reinforced concrete, the jetted high-pressure water is reflected by the reinforcing steel by the water jet processing using the
[0020]
In addition, by using water jet processing, noise is significantly reduced as compared with the case where drilling is performed as before, and chips generated by processing are also removed by the
[0021]
Then, as shown in FIG. 3, by using a
[0022]
【The invention's effect】
According to the first to fourth aspects of the present invention, it is possible to perform the drilling while avoiding the reinforcing bar even when the drilling position in the reinforced concrete interferes with the reinforcing bar inside the concrete. For this reason, it is not necessary to change the position and re-drill holes so as not to interfere with the reinforcing steel, and it is possible to perform construction as planned.
[0023]
In the hole processed in this way, the side surface of the reinforcing bar may be bent, but according to the inventions of claims 5 and 6, the anchor can be securely fixed to such a bent hole. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a reinforced concrete drilling system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a reinforced concrete body is being drilled by high-pressure water injected from a water jet nozzle.
FIG. 3 is a view showing a structure in which an anchor is attached to a bent processing hole.
[Explanation of symbols]
10
Claims (6)
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