JP2006070670A - アンカーボルトキャップの製作方法及びこれを用いたアンカーボルトキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】
中実部を有する頭部とこれに一体の薄肉の胴体部を備えたアンカーボルトキャップの製作方法を提供する。
【解決手段】
アンカーボルトキャップの径を有する又は該外径に切削された鋼材32の胴体部にドリルで孔を開け(図2(b))、この孔にバイト38を当てがい(図2(c))、アンカーボルト挿入孔の径まで拡幅する(図2(d))。
【選択図】 図2

Description

この発明は鉄骨建築柱、橋梁柱等の据付柱をアンカーボルトに取付ける際のアンカーボルトを保護するためのキャップに関する。

鉄骨建築柱、橋梁柱等の据付柱を、建てる際には、まずアンカーボルトを基礎上に固定して、据付柱をクレーン等で降ろして、据付柱のベースプレートの孔をアンカーボルトに嵌合し、この後、アンカーボルトにナットを螺合して、上記据付柱を基礎上に固定する。

しかしながら、据付柱はクレーンで不安定な状態で下ろされるため等により、ベースプレートの孔がアンカーボルトを通る際にねじ山をこすり、ねじ山をつぶしてしまうという問題がある。従ってナットを通すことができず、三角やすりやハンドダイス等でねじ山を修復しても、ねじ山がなくなる場合も多く、据付柱のアンカーボルトによる強固な据付が出来なくなるという問題があった。

また据付柱はクレーンで不安定な状態で降ろす際に、ベースプレートの孔をアンカーボルトの位置に位置決めすることに手間取るという問題がある。

そこでこれを解決すべく、下記公報のように、アンカーボルトに予めアンカーボルトキャップを被せるというということが考えられている。
実開平04-37635号公報 特開平08-13807号公報 特開2002-105968号公報 特開平09-316878号公報

しかしながらこれらの公報のうち、実開平04-37635号公報， 特開2002-105968号公報及び特開平09-316878号公報はアンカーボルトが挿入される胴体部及び上方に進むにしたがって径が小さくなった頭部をパイプ状のもので形成した実施例が示されている。

ところで、据付柱のベースプレートの孔径は通常、アンカーボルトの径プラス5mmなのでそのクリアランスは小さく、据付柱の据付の際にベースプレートの孔がアンカーボルトキャップにブロックされる場合をなるべく少なくするためには、胴体部の肉厚をなるべく薄くすることが必要であり、上記パイプ状のアンカーボルトキャップでこれを達成しようとすると、極めて貧弱なアンカーボルトキャップになってしまう。即ちこれらの実施例では例えば、頭部に柱のベースプレートが当たる等により強い横方向変形力が生じると、容易に頭部が凹んで下方の胴体部も同時に変形してしまう可能性がある。また重い柱のベースプレートが頭部の上に載るとアンカーボルトキャップ自体が押しつぶされてしまう可能性がある。

特開平08-13807号公報では、中実状の頭部とこれに一体の円筒状の胴体部の実施例が記載されている（同公報図1）。これによれば、胴体部が中実状の頭部と一体であるので、頭部に柱のベースプレートが当たる等により強い横方向の力が生じても、下方の胴体部を変形させる可能性は小さく、また据付柱が、アンカーボルトに被冠されているアンカーボルトキャップの頭部の上に載っても、アンカーボルトキャップが潰れる可能性が小さいと考えられる。なお、アンカーキャップの下部を揺動させてアンカーキャップをベースプレートの孔に入り易くするとするが、アンカーボルト径とベースプレートの孔径との間のクリアランスは上述のように通常5mmと小さく、上記揺動を可能とするためにアンカーキャップの径を大きくしておくと、ベースプレートの孔をアンカーキャップに通すことができない場合が極めて多くなると推量される。従ってなるべく胴体部のアンカーボルト挿入孔の径がアンカーボルト径に近く、かつ胴体部の肉厚が薄いアンカーボルトを製作することが好ましいと思われる。

ところで、このようなアンカーボルトキャップの胴体部を、円柱状鋼材の下面部からアンカーボルト挿入孔の径を有するドリルを用いて製作することが考えられる。

しかしながらこの場合、ポインタで打ったドリル孔開け位置のポイントの形状が真円でない場合やドリル機械そのものの回転振れ等により、ドリルが振れて孔開けが行なわれ、肉厚にむらが生じたり求める肉厚よりも薄い肉厚になったりして、均一な精確な薄い肉厚の十分な強度を有する胴体部を得ることができないという問題がある。

また切削油が奥深くまで供給されないことにより孔開け加工が粗悪になり、このことによっても均一な精確な薄い肉厚の十分な強度を有する胴体部を得ることができないという問題がある。

そこで、本発明は、中実部を有する頭部とこれに一体の薄肉の胴体部を備えたアンカーボルトキャップの、上記問題を解決可能な、製作方法及びこれを用いたアンカーボルトキャップを提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明は、アンカーボルト挿入孔を有する胴体部と中実部を有しかつ先細り部を有する頭部とを備えたアンカーボルトの製作方法において、アンカーボルトキャップの外径に等しい径を有する円柱状鋼材を用意する又は外周を切削してアンカーボルトキャップの外径に等しい径を有する円柱状鋼材を製作する工程と、円柱状鋼材の下面部から、軸線に沿って孔開け加工する工程と、アンカーボルトキャップの外径に等しい径を有する円柱状鋼材の外周をチャックで掴んで回転し、孔開け加工により形成された孔にバイトを当てがって孔を拡幅して胴体部のアンカーボルト挿入孔の肉厚を得る工程と、頭部の先細り部を切削加工する工程とを有する。

また上記問題を解決するために、本発明は、第1項のアンカーボルトの製作方法によって製作され、かつアンカーボルトキャップの外径がアンカーボルト呼び径プラス2mm以内のアンカーボルトキャップが提供される。

第1項において、円柱状鋼材として、アンカーボルトの呼び径プラス2mmの径のみがき鋼が用いられ、該みがき鋼の外径をアンカーボルトキャップの外径とすることが好ましい。

本発明は、アンカーボルト挿入孔を有する胴体部と中実部を有しかつ先細り部を有する頭部とを備えたアンカーボルトの製作方法において、アンカーボルトキャップの外径に等しい径を有する円柱状鋼材を用意する又は外周を切削してアンカーボルトキャップの外径に等しい径を有する円柱状鋼材を製作する工程と、円柱状鋼材の下面部から、軸線に沿って孔開け加工する工程と、アンカーボルトキャップの外径に等しい径を有する円柱状鋼材の外周をチャックで掴んで回転し、孔開け加工により形成された孔にバイトを当てがって孔を拡幅して胴体部のアンカーボルト挿入孔の肉厚を得る工程と、頭部の先細り部を切削加工する工程とを有するので、中実部を有する頭部とこれと一体の均一な薄肉の胴体部を有する強固な構造のアンカーボルトキャップを製作することができる。

第1項のアンカーボルトの製作方法によって製作され、かつアンカーボルトキャップの外径がアンカーボルト呼び径プラス2mm以内のアンカーボルトキャップが提供されることにより、中実部を有する頭部と一体の強固な構造が得られるにもかかわらず、薄肉のアンカーボルトキャップが得られ、据付柱がアンカーボルトキャップにブロックされる場合を少なくすることができる。

円柱状鋼材として、アンカーボルトの呼び径プラス2mmの径のみがき鋼が用いられ、該みがき鋼の外径をアンカーボルトキャップの外径とすることにより、鋼材の外面切削を省略することができる。

本発明のアンカーボルトの製作方法を用いて製作されるアンカーボルトキャップの断面図である。 本発明のアンカーボルトの製作方法を示す断面説明図である。

以下、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。
まず、本発明のアンカーボルトの製作方法を用いて製作されるアンカーボルトについて説明する。
図1において、アンカーボルトキャップ1は12mm〜100mmの径のアンカーボルトに対して適用される。アンカーボルトキャップ1はみがき鋼を切削加工することにより得られる。みがき鋼は1mm毎の製品が存在し、従って上記各種の径アンカーボルトキャップの製作に適している。アンカーボルトキャップ1はみがき鋼を切削加工することにより、その胴体部3と頭部5とが一体形状である。

胴体部3は外形円柱状であり、その上端dは頭部の下端dとなる。アンカーボルト挿入孔6の天井面は胴体部の上端より5mm下側の位置となっている（図1のk=5mm）。天井面7は平担面となっており、天井面と胴体部の上端との間は、後述するドリルによる孔開けで生じるドリル先端形状の切込部8を除いて、中実部を形成している。

胴体部3の内径は、アンカーボルトの外径（呼び径）に等しく設定される。アンカーボルトの各ねじ山の頂部は怪我を防止するため等に削られるので、アンカーボルトの実際の製品の径は呼び径より、0．5mm〜0．1mm小さくなっており、従って胴体部3の内径をアンカーボルトの外径（呼び径）に等しく設定しても、十分にアンカーボルトキャップをアンカーボルトに被冠することができる。

次に胴体部3の肉厚は1mmとなっている。即ちアンカーボルトの呼び径＋2mmの径のみがき鋼が用いられ、外面は削らず、肉厚が1mmとなるように、後述する方法により胴体部の内部ｐが切削される。この場合、通常据付柱のベースプレートの孔径はアンカーボルトの外径プラス5mmであるので、胴体部5の外径とベースプレートの孔径との間に3mmの大きなクリアランスが形成される。

次にアンカーボルト挿入孔6の高さjは、据付柱のベースプレートが吊り降ろされて基礎上に載置された状態で、アンカーボルトキャップ1の下面14が上記ベースプレートの上面より上方に位置するように、設定される（図示省略）。挿入孔の高さjと天井面7と胴体部の上端dとの間の高さkの合計が胴体部3の高さmになっている。

頭部5は外形円錐台形状であり、錐面17と軸方向とのなす角度aが20度となっている。頭部5の高さｎはアンカーボルト径の2/3となっている。従って円錐台の上面18の径qは5mm以上となっている。5mmより小さいと、鋭角性が現れて作業時に危険である。頭部5は中実部を形成している。

次に頭部5の頂上台部18の周縁には、テーパー部又はアール部20が設けられている。胴体部3と頭部5との接続縁には、テーパー部又はアール部22が設けられている。胴体部3の下面部内側周縁には、テーパー部24が設けられている。

次に、アンカーボルト1の製作方法を図2に基づいて説明する。
まずアンカーボルトキャップの外径に等しい径のみがき鋼32をアンカーボルトキャップの長さm＋nに切断する（同図(a)）。

そして胴体部に下面部から、軸線に沿ってアンカーボルト挿入孔6の深さjまで、アンカーボルトの呼び径より小さい径のドリルで孔開け加工34を行なう(同図(b))。

そして、NC旋盤等の数値制御工作機械を用いて、チャックでみがき鋼32の外周36を掴んで回転させ（図示省略）、ドリル加工により形成された孔34にバイト38を当てがって（同図(c)）、この孔をアンカーボルトの呼び径まで拡幅して精確な1mmの肉厚を得る（同図(d)）。

次に、頭部の円錐台の側面17を、みがき鋼を回転させて、バイトを当てがった切削加工により形成する(同図(e))。

そしてテーパー部又はアール部20，22及び24を形成する(同図(f))。

このようにして製作されたアンカーボルトキャップ1は、据付柱を基礎上に据付ける前に、アンカーボルトにアンカーボルトキャップ1を被冠する。次にこの状態でクレーンで据付柱を吊り降ろす。この際据付柱は種々の原因により傾いた状態で降りていく場合が多いが、この場合、先に降りていく据付柱のベースプレートの孔をまず対応するアンカーボルトキャップ1の頭部5の円錐台錐面17上に嵌合位置させ、そして他のベースプレートの孔をそれぞれ対応する円錐台錐面17上に嵌合位置させ、この状態で、据付柱を垂直に維持しつつ、据付柱全体を降下させる。すると全てのベースプレート孔はアンカーボルトキャップの錐面及び円柱側面上を摺動し、ベースプレートがアンカーボルトキャップの下面14の下側位置に至る。この際、胴体部が薄肉tであるにもかかわらず、その肉厚にむらがなく、強固な構造のアンカーボルトキャップが得られているので、頭部に横方向からベースプレートが当たってもアンカーボルトキャップの胴体部3の亀裂，変形を生じず、頭部上に重い据付柱のベースプレートが載っても、頭部が中実部を有するので、アンカーボルトキャップが潰れることが防止される。またアンカーボルト外径とアンカーボルトキャップ内径との差及びアンカーボルト挿入孔の肉厚を小さく設定しているので、アンカーボルトキャップとベースプレート孔とのクリアランスが大きく確保され、据付柱の降下がアンカーボルトキャップにブロックされる場合が少ない。次にアンカーボルトキャップを取り外してベースプレートをボルト締めし、据付柱は基礎上に据付けられる（図示省略）。

上記実施の形態ではみがき鋼を用いてその外周面の切削を省略したが、黒皮の鋼又はその他の鋼を用いてこの外皮部分又は外周部分を切削加工して外径をアンカーボルトキャップの外径にした後、図2の切削加工を行ってもよい。SS400，S45C，ステンレス鋼等，種々の材料を用いることができる。また、ステンレスのみがき鋼を用いてもよい。

上記実施の形態では胴体部の肉厚tを1mmとしたが、胴体部の肉厚tを0．5mmとすることも可能である。この場合には据付柱の降下がアンカーボルトキャップにブロックされる場合を実務上なくすことができる。即ち、実務上、ベースプレート孔径とアンカーボルト呼び径との差を5 mm， アンカープレート孔径とアンカーボルト呼び径との差を2 mm， アンカープレート孔間ピッチの誤差許容範囲を1 mm及びベースプレート孔間ピッチの誤差許容範囲を1 mmとして据付柱のアンカーボルトへの据付を行っているが、肉厚tを0．5mmとした場合には、
5 mm (ベースプレート孔径とアンカーボルト呼び径との差)
-1 mm (アンカーボルトキャップ外径とアンカーボルト呼び径との差)
-2 mm (アンカープレート孔径とアンカーボルト呼び径との差)
-1 mm (アンカープレート孔間ピッチの誤差許容範囲)
-1 mm (ベースプレート孔間ピッチの誤差許容範囲)
=0mm
となり、実務上ブロックされる場合をなくすことができる。なお肉厚が1mmより大きいと不必要なアンカーボルトキャップの強度が得られる一方、据付柱の降下がアンカーボルトキャップにブロックされる場合が多くなる。

上記実施の形態ではアンカーボルト挿入孔の天井面7と胴体部上端dとの間はドリルの切込部8を除いて全て中実部とし、頭部は全て中実部としたが、実質上アンカーボルトキャップに潰れ，亀裂，変形等を生じない強度を確保できれば、これらの中に所定機構を設けてもよい。例えば、位置合わせをより容易にするために、アンカーボルトキャップ1の軸線に沿って頭部の上面18からアンカーボルト挿入孔の天井面7に至る所定径の、シノを挿し込むための貫通孔を設けても差し支えない（特開平09-316878号公報参照）。これらの場合も本発明における「中実部を有する頭部」に含まれるものである。

本発明のアンカーボルトの製作方法が適用されるアンカーボルトキャップは上記実施の形態のアンカーボルトキャップ1に限らず種々の形状を採り得るものである。例えばアンカーボルトキャップ1の頭部5は円錐台形状としたが、先細り部を有する頭部であればよい。

また頭部の形成はドリル加工により形成された孔34にバイト38を当てがってこの孔を拡幅する前に既に行なっていてもよい。

Claims (3)

1. アンカーボルト挿入孔を有する胴体部と中実部を有しかつ先細り部を有する頭部とを備えたアンカーボルトの製作方法において、
   アンカーボルトキャップの外径に等しい径を有する円柱状鋼材を用意する又は外周を切削してアンカーボルトキャップの外径に等しい径を有する円柱状鋼材を製作する工程と、
   円柱状鋼材の下面部から、軸線に沿って孔開け加工する工程と、
   上記アンカーボルトキャップの外径に等しい径を有する円柱状鋼材の外周をチャックで掴んで回転し、上記孔開け加工により形成された孔にバイトを当てがって上記孔を拡幅して上記胴体部の上記アンカーボルト挿入孔の肉厚を得る工程と、
   上記頭部の先細り部を切削加工する工程とを有する
   ことを特徴とするアンカーボルトキャップの製作方法。
2. アンカーボルトキャップの外径がアンカーボルト呼び径プラス2mm以内であることを特徴とする請求項1に記載のアンカーボルトの製作方法を用いて製作されたアンカーボルトキャップ。
3. 上記円柱状鋼材として、上記アンカーボルトの呼び径プラス2mmの径のみがき鋼が用いられ、該みがき鋼の外径をアンカーボルトキャップの外径とすることを特徴とする請求項1に記載のアンカーボルトキャップの製作方法。

Images