JP2005325619A - アンカー定着構造、アンカーの施工方法、器物の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 拡張形あと施工アンカーに要求されるコンクリート躯体からの引き抜き耐力の向上、拡張形あと施工アンカーのコンクリート躯体に対する埋め込み長の短縮を実現できる技術の開発を目的とする。
【解決手段】 プレストレストコンクリートであるコンクリート躯体４を採用し、このコンクリート躯体４に拡張形あと施工アンカー１を打ち込んで固着して、アンカー１をコンクリート躯体４に対する器物５の取り付けに利用するアンカー定着構造、アンカーの施工方法、器物の施工方法を提供する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、拡張形あと施工アンカーを用いてコンクリート躯体に器物を取り付けるためのアンカー定着構造、アンカーの施工方法、器物の施工方法に関する。

通常、コンクリート躯体に拡張形あと施工アンカー（以下、拡張形アンカーとも言う）を施工する場合、アンカーは、アンカー本体の拡張部を拡張させることで、拡張された拡張部がコンクリート躯体に穿孔されている下孔の孔壁面を押圧する押圧力により、コンクリート躯体に定着する（例えば、特許文献１、２）。また、アンカーに所定の強度（コンクリート躯体からの引き抜き耐力）を得るためには、アンカーにコンクリート躯体への埋め込み長を確保することが必要である。
特許第２８８８５５３号公報 特許第２７８５９７０号公報

ところで、前述した定着構造では、拡張形アンカーを、例えばコンクリート床板等の厚みの薄いコンクリート躯体に施工する場合、コンクリート躯体へのアンカーの埋め込み長の確保が難しく、コンクリート躯体に穿孔する下孔がコンクリート躯体を貫通してしまうことがあった。例えば、建物に用いられるコンクリート床板に下孔が貫通してしまうと、下階への雨漏り等の漏水の原因になるといった問題がある。また、拡張形アンカーが使用できないケースも発生していた。拡張形アンカーを使用できないときは、例えば、所謂ＩＴハンガーのように、コンクリート躯体を貫通する下孔に挿入した主軸の両端の部材の間にコンクリート躯体を挟み込むようにして固定されるタイプのアンカーを使用せねばならないが、この場合は、コンクリート躯体の一方の側から下孔に挿入したアンカーをコンクリート躯体の反対側に突出させ、コンクリート躯体に係止させる作業が必要であることから、芯棒打ち込み式等に代表される拡張形アンカーに比べて、作業に手間が掛かるケースが多い。また、コンクリート躯体の反対側に係止作業用の空間が確保されていることが条件となるといった問題もある。

本発明は、前記課題に鑑みて、拡張形あと施工アンカーに要求されるコンクリート躯体からの引き抜き耐力を向上でき、例えば、拡張形あと施工アンカーのコンクリート躯体に対する埋め込み長の短縮によってコンクリート床板等の厚みの薄いコンクリート躯体への施工も容易に実現できるアンカー定着構造、アンカーの施工方法、器物の施工方法の提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明では以下の手段を提供する。
請求項１記載の発明は、緊張材によってプレストレスを導入したコンクリート躯体に、拡張形あと施工アンカーが施工され固定されていることを特徴とするアンカー定着構造である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のアンカー定着構造において、前記拡張形あと施工アンカーの埋め込み長が、当該拡張形あと施工アンカーをプレストレスが導入されていないコンクリート躯体に施工する場合の必要埋め込み長よりも短いことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のアンカー定着構造において、前記拡張形あと施工アンカーは、前記コンクリート躯体に穿孔された非貫通孔に挿入されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のアンカー定着構造において、前記拡張形あと施工アンカーが、器物取付部を有するものであることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、拡張形あと施工アンカーを、緊張材によってプレストレスを導入したコンクリート躯体に打ち込んで施工することを特徴とするアンカーの施工方法である。
請求項６記載の発明は、請求項５記載のアンカーの施工方法において、前記コンクリート躯体に導入されているプレストレスの大きさによって、器物の取り付けに必要となる固着力を得るためのアンカーの埋め込み長を調整することを特徴とする。
請求項７記載の発明は、緊張材によってプレストレスを導入したコンクリート躯体に、拡張形あと施工アンカーを施工し、この拡張形あと施工アンカーに設けられている器物取付部に器物を取り付けることを特徴とする器物の施工方法である。

本発明によれば、拡張形あと施工アンカー（以下、「アンカー」と略称する場合がある）の拡張部の拡張による、コンクリート躯体の下孔の孔壁面への押圧力と、緊張材によってコンクリート躯体に与えられた圧縮力（プレストレス）とによって、コンクリート躯体に対するアンカーの固着力を向上できるため、コンクリート躯体に対するアンカーの埋め込み長を短くすることが可能である。これにより、コンクリート躯体への下孔の穿孔のための作業時間の短縮や、労力軽減も実現できる。
また、コンクリート躯体に穿孔する下孔を非貫通孔とすることが容易となる。このため、例えば、建物に施工されるコンクリート床板について、下孔を非貫通孔とすることで、雨漏り等の漏水を防止できる。
また、アンカーからコンクリート躯体の下孔の孔壁面への押圧力に対して、緊張材によってコンクリート躯体に与えられた圧縮力（プレストレス）が対向する向きで働くことから、アンカー拡張時に、下孔付近からのコンクリート躯体のひび割れ発生を防止できるといった利点もある。

以下、本発明の実施実施について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に適用される拡張形あと施工アンカー１（以下、「アンカー」と略称する場合がある）の一例を示す図であり、（ａ）は部分断面側面図、（ｂ）は先端側（図１（ａ）の右側）から見た図、図２はアンカー１を施工するコンクリート躯体としてのＰＣ板（ＰＣ：Prestressed Concrete）を示す斜視図、図３は前記アンカー１を前記ＰＣ板に施工した状態を示す断面図である。
図１において、アンカー１は、長手方向に貫通した先細りの貫通孔２１を有する中空筒状のアンカー本体２と、このアンカー本体２の前記貫通孔２１内に収納された芯棒３とを具備して構成されている。

アンカー本体２は、コンクリート躯体４に穿孔された下孔４１に挿入される部分である中空筒状の（具体的には円筒状）の埋め込み部２２と、アンカー本体２の後端部２ｂ側（図１（ａ）左側）、すなわち、この埋め込み部２２の先端部（図１（ａ）右側）とは反対の側に設けられた雌ねじ形の器物取付部２３とを有している。器物取付部２３には、器物５（図３参照）に設けられている取付ボルト５１をねじ込んで螺着することができる。
前記貫通孔２１は、埋め込み部２２内の細部２１ａと、この細部２１ａよりも太く形成され、器物取付部２３内に設けられている太部２１ｂとに分かれている。細部２１ａのアンカー本体２先端側の端部（太部２１ｂとは反対側の端部）は、アンカー本体２の先端面２ｃ側に行くに従って次第に内径が細くなる先細り部２１ｃとなっている。器物取付部２３の雌ねじは、太部２１ｂの内面に形成されている。
前記器物取付部２３は、埋め込み部２２よりも太く形成されており、図３に示すように、コンクリート躯体４の下孔４１に埋め込み部２２を挿入するときに、コンクリート躯体４に当接することで、アンカー１のコンクリート躯体４に対する挿入限界位置を決めるストッパとしての機能を果たす。
芯棒３は、全長が貫通孔２１内に収納される短いものであり、先端側（尖り部３１の側）が貫通孔２１の細部２１ａ内に収納され、後端側が貫通孔２１の太部２１ｂ内に収納されている。
なお、前記アンカー本体２と、芯棒３とは、ここでは金属製の部材であるが、金属に限定されず、金属以外の材料で構わない（但し、芯棒３の形成材料は硬質のものを採用する）。

アンカー本体２の先端部２ａ（埋め込み部２２の先端部）には、割り溝２４付きの拡張部２５が形成されている。
この拡張部２５は、アンカー本体２の後端側から貫通孔２１に挿入した打ち込み棒（図示略）の打ち込みよって、この打ち込み棒に押圧された前記芯棒３が該芯棒３先端の尖り部３１から前記貫通孔２１の先細り部２１ｃに押し込まれていくことで、芯棒３によって押し開かれるようにして拡張される。

図３に示すように、アンカー１をコンクリート躯体４に施工（固着）するには、コンクリート躯体４に形成しておいた下孔４１に埋め込み部２２を挿入し、アンカー本体２の後端側から貫通孔２１に挿入した打ち込み棒（図示略）をハンマー等によって叩打して、芯棒３を拡張部２５に打ち込めば良い。下孔４１に埋め込み部２２を挿入する際には、コンクリート躯体４に器物取付部２３を当接させることで、所望の埋め込み長Ｌを確実に確保できる。

次に、コンクリート躯体４について説明する。
コンクリート躯体４は、緊張材によってプレストレス（圧縮力）を導入したものである（プレストレスコンクリート）。図２では、このコンクリート躯体４の一例としてのＰＣ板を例示しており、以下、コンクリート躯体をＰＣ板と称して説明する場合がある。本発明に係るコンクリート躯体４としては、プレストレスの導入方式は、プレテンション方式、ポストテンション方式のどちらでも良いが、前記ＰＣ板４としてはプレテンション方式のものを採用している。
ＰＣ板４は、突条４２が間隔を置いて複数配列して形成されている板状に形成されており、隣り合う突条４２の間は薄板部４３になっている。突条４２には、プレストレス導入用の緊張材４４（ＰＣ鋼線）が突条４２の延在方向に沿わせて埋設されている。また、図２では、このＰＣ板４を、建物の床板として利用する例を示しており、ＰＣ板４は図２中符号６の梁上に載せて施工される。
このＰＣ板４の下側に器物５を取り付ける場合、図３に示すように、ＰＣ板４の下面４ａ側から下孔４１を穿孔してアンカー１を施工し、このアンカー１の器物取付部２３を利用して器物５を取り付ければ良い。これにより、器物５はアンカー１を介してＰＣ板４に取り付けられることになる。

図４は、アンカー１からコンクリート躯体４の下孔４１の孔壁面４１ａへの押圧力と、コンクリート躯体４に導入されたプレストレスとの関係を模式的に示す図である。
本発明では、コンクリート躯体４の下孔４１にアンカー１の埋め込み部２２を挿入し、芯棒３の打ち込みによって拡張部２５を拡張したとき、拡張部２５から下孔４１の孔壁面４１ａへの押圧力Ｐ１と、緊張材４４によってコンクリート躯体４に与えられた圧縮力Ｐ２（プレストレス）とによって、コンクリート躯体４に対するアンカー１の固着力が得られる。このため、プレストレスを導入していないコンクリート躯体にアンカーを施工した場合に比べて、高い固着力が得られ、コンクリート躯体に対するアンカーの引き抜き荷重も向上する。
また、アンカー１からコンクリート躯体４の下孔４１の孔壁面４１ａへの押圧力に対して、コンクリート躯体４に与えられた圧縮力（プレストレス）が対向する向きで働くことから、アンカー拡張時に、下孔４１ａ付近からのコンクリート躯体４のひび割れが発生しにくいといった利点もある。

上述したように、本発明によれば、コンクリート躯体に対するアンカーの固着力を向上できる。また、固着力の向上により、器物の固定に必要となる固着力（引張荷重）を確保できる最低限の埋め込み長（コンクリート躯体に対するアンカーの埋め込み長）を短くすることが可能であるといった利点がある。このため、コンクリート躯体に穿孔する下孔の長さも短くでき、例えば、建物用のコンクリート床板等の厚みが薄いコンクリート躯体４であっても、アンカー施工用の下孔を、コンクリート躯体４を貫通しない非貫通孔とすることも容易に実現できる。建物用のコンクリート床板の場合、アンカー施工用の下孔が非貫通孔であれば、下孔が貫通孔である場合に懸念される雨漏り等の漏水が生じる心配が無い。
図３に示したアンカーの定着構造は、ＰＣ板４の薄板部４３にアンカー１を固着したものであるが、アンカー１の施工用にＰＣ板４に穿孔した下孔４１は、ＰＣ板４（詳細には薄板部４３）を貫通しない非貫通孔になっているため、下孔が貫通孔である場合の漏水の心配が無いことは言うまでも無い。

本発明においては、アンカーを施工するコンクリート躯体として、緊張材によってプレストレスが導入されているものを選択して採用することで、上述の引き抜き耐力の向上、埋め込み長の短縮、施工時のひび割れの発生防止といった効果が得られるが、例えば、プレストレスが導入されていない既設のコンクリート躯体に対して器物の取り付け等を行う場合に、このコンクリート躯体にプレストレスを導入する工事を行ってからアンカーを施工することも含む。これにより、既設の建物等のコンクリート躯体に対しても、本発明に係る効果を得ることができる。
また、既設の建物の壁等であるコンクリート躯体を、緊張材によってプレストレスが導入されているコンクリート躯体に交換したり、既設のコンクリート躯体に緊張材によってプレストレスが導入されているコンクリート躯体（例えば、ＰＣ板）を固定して一体化してから、アンカーを施工して、このアンカーに器物を固定することで、既設のコンクリート躯体に器物を取り付けるようにしても良い。

また、本発明では、緊張材によってコンクリート躯体に導入するプレストレス（圧縮力）を調整することで、器物の取り付けに必要となる固着力（引張強度。引き抜き耐力）を確保するといったことが可能である。例えば、前述のＰＣ板のように、コンクリート躯体の形状、寸法（例えば、ＰＣ板の厚さなど）によってコンクリート躯体に対するアンカーの埋め込み長に制約がある場合（例えば、下孔をコンクリート躯体に貫通させないなど）、確保可能な埋め込み長に対応して、緊張材によってコンクリート躯体に導入するプレストレス（圧縮力）を、器物の取り付けに必要となる固着力が得られるように設定することで、コンクリート躯体に対する器物の取り付けを行えるようになる。例えば、建物等の構造物に使用するプレキャストコンクリートブロック（コンクリート躯体。但し、形状は問わない。板状も含む）としてプレストレストコンクリートのものを採用する場合、このプレキャストコンクリートブロックの形状、寸法等に基づいて確保可能な埋め込み長（コンクリート躯体に対するアンカーの埋め込み長）の最大値に対応して、当該プレキャストコンクリートブロックに導入するプレストレスの大きさを調整しておけば、施工現場において、プレキャストコンクリートブロックに確保可能な範囲の埋め込み長（埋め込み部の長さ）を有する拡張形あと施工アンカーを用いることで、コンクリート躯体（プレキャストコンクリートブロック）に対する器物の取り付けを実現できる。

上述したように、プレストレストコンクリートであるコンクリート躯体に導入されているプレストレスの大きさによって、器物の取り付けに必要となる固着力を得るためのアンカーの埋め込み長を調整するといった本発明の技術思想はこれまでに無い新規のものである。
また、プレキャストコンクリートブロックに対する器物の取り付けにあっては、これまで、器物を取り付けるための取付金具（例えば、図３に示す取付ボルト５１がねじ込まれるブラケット等）を埋め込んだプレキャストコンクリートブロックを製造して、現場で取付金具に器物を取り付けることが一般的であるが、本発明のように、あと施工アンカーを用いた取り付けであれば、取付金具によるプレキャストコンクリートブロックの設計の制約を解消でき、製造の手間も軽減できるといった利点がある。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、各種変更が可能であることは言うまでも無い。
例えば、採用できる拡張形あと施工アンカーとしては、図１に例示した構造のアンカー１（芯棒打ち込み式アンカー）に限定されず、各種採用できる。例えば、図５に例示したアンカー１１は、内部コーン打ち込み式金属拡張アンカーであって、筒状のアンカー本体１２の内部に内部コーン１３を収納しており、打ち込み棒を使って、内部コーン１３をアンカー本体１２の先端側（図５（ｄ）、（ｅ）右側）の拡張部１２ｂに打ち込んで拡張部１２ｂを拡張させることができ、これにより躯体に固着される構成である。アンカー本体１２の内側のネジ部１２ａは、器物の取付ボルト５１を螺着するためのものであり、アンカー本体１２の内、このネジ部１２ａが形成された部分が器物取付部として機能する。なお、符号１２ｃはストッパであり、アンカーのコンクリート躯体４に対する挿入限界位置を決める。
また、採用できる拡張形あと施工アンカーのアンカー本体の、器物取付部と、アンカーのコンクリート躯体４に対する挿入限界位置を決めるストッパとしての機能を果たす部分（以下、ストッパ）とは、図１、図５に例示した構造に限定されず、各種設計変更が可能である。例えば、器物取付部としては、雄ねじ形にすることも可能である。

本発明に適用される拡張形あと施工アンカーの一例を示す図であり、（ａ）は部分断面側面図、（ｂ）は先端側（図１（ａ）の右側）から見た図である。 図１のアンカーを施工するコンクリート躯体としてのＰＣ板を示す斜視図である。 図１のアンカーを前記ＰＣ板に施工した状態を示す断面図である。 コンクリート躯体に施工したアンカーからコンクリート躯体の下孔の孔壁面への押圧力と、コンクリート躯体に導入されたプレストレスとの関係を模式的に示す図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明に適用される拡張形あと施工アンカーの他の例を示す図である。

符号の説明

１…拡張形あと施工アンカー、２…アンカー本体、２ａ…先端部、２ｂ…後端部、２ｃ…先端面、２１…貫通孔、２１ａ…細部、２１ｂ…太部、２１ｃ…先細り部、２２…埋め込み部、２３…器物取付部、２４…割り溝、２５…拡張部、３…芯棒、３１…尖り部、４…コンクリート躯体（ＰＣ板）、４ａ…下面、４１…下孔、４１ａ…孔壁面、４２…突条、４３…薄板部、４４…緊張材、５…器物、５１…取付ボルト、６…梁、１１…アンカー、１２…アンカー本体、１２ａ…ネジ部、１２ｂ…拡張部、１２ｃ…ストッパ、１３…内部コーン。

Claims (7)

1. 緊張材によってプレストレスを導入したコンクリート躯体に、拡張形あと施工アンカーが施工され固定されていることを特徴とするアンカー定着構造。
2. 前記拡張形あと施工アンカーの埋め込み長が、当該拡張形あと施工アンカーをプレストレスが導入されていないコンクリート躯体に施工する場合の必要埋め込み長よりも短いことを特徴とする請求項１記載のアンカー定着構造。
3. 前記拡張形あと施工アンカーは、前記コンクリート躯体に穿孔された非貫通孔に挿入されていることを特徴とする請求項１又は２記載のアンカー定着構造。
4. 前記拡張形あと施工アンカーが、器物取付部を有するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のアンカー定着構造。
5. 拡張形あと施工アンカーを、緊張材によってプレストレスを導入したコンクリート躯体に打ち込んで施工することを特徴とするアンカーの施工方法。
6. 前記コンクリート躯体に導入されているプレストレスの大きさによって、器物の取り付けに必要となる固着力を得るためのアンカーの埋め込み長を調整することを特徴とする請求項５記載のアンカーの施工方法。
7. 緊張材によってプレストレスを導入したコンクリート躯体に、拡張形あと施工アンカーを施工し、この拡張形あと施工アンカーに設けられている器物取付部に器物を取り付けることを特徴とする器物の施工方法。

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