JP2008208597A

JP2008208597A - 後施工アンカー工法

Info

Publication number: JP2008208597A
Application number: JP2007045651A
Authority: JP
Inventors: Noboru Fukumoto; 昇福本; Kenji Kimura; 建治木村; Kinichi Takami; 錦一高見
Original assignee: Asanuma Corp
Current assignee: Asanuma Corp
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】既設コンクリート構造物に対するアンカーの固着強度に優れ、アンカーの埋め込み深さを浅くすることができると同時に、使用するアンカーの小径化を図ることができる後施工アンカー工法を提供する。
【解決手段】既設コンクリート構造物１１に底部を拡幅部１５とした下孔１３を穿設し、端部に大径の定着部２７が設けられたアンカー筋２８を前記下孔１３内に挿入し、この下孔１３内の前記アンカー筋２８との空間を樹脂やモルタル等を使用した充填材２６で埋める。
【選択図】図１

Description

この発明は、既設コンクリート構造物に新設部材を一体化するために用いるアンカーを、既設のコンクリート構造物に固着するための後施工アンカー工法に関する。

例えば、構造物の耐震補強を行う場合、既設コンクリート構造物と新設部材の一体化を図るため、一般的には、既設コンクリート構造物に後施工でアンカーを埋設固定し、このアンカーを介して既設コンクリート構造物に新設部材を固定化するようにしている。

従来の後施工アンカー工法としては、金属系アンカー工法と接着系アンカー工法に大別される。

金属系アンカー工法は、図５（ａ）のように、既設コンクリート構造物１に所定深さの削孔２を穿設し、この削孔２内に、筒状のアンカー本体３と錐形の拡張栓４を組み合わせたアンカー金具５を打ち込み、拡張栓４でアンカー本体３の端部を拡形させることにより、既設コンクリート構造物１にアンカー金具５を固着し、その後、アンカー本体３にアンカー筋６を螺合連結するものである。

また、接着系アンカー工法は、図５（ｂ）のように、既設コンクリート構造物１に所定深さの削孔２を穿設し、この削孔２内にアンカー筋６を挿入し、削孔２内の前記アンカー筋６との間に生じた空間に接着剤７を充填して埋め、接着剤７の硬化によりアンカー筋６を既設コンクリート構造物１に固着するものである。

ところで、上記した金属系アンカー工法や接着系アンカー工法は、所要の耐力を確保するためには、その削孔深さが深くなり、かつ、その径も太くなる。そのため、鉄骨鉄筋コンクリート構造では、アンカーの設置場所の条件によって鉄骨にアンカーがぶつかるような事態が発生し、アンカー筋６を設置することができないこともある。

また、大きな引張り荷重に対しては、既設コンクリート構造物に貫通孔を設け、既設コンクリート構造物の一面側からこの貫通孔に挿通したアンカーを他面側で締結することも行われているが、既設コンクリート構造物を貫通させる工法は内部工事を伴うことになり、施工が煩雑でコスト高となる。

上記したような既設コンクリート構造物に埋設したアンカー筋６に引き抜き力が作用した場合、既設コンクリート構造物１におけるコーン破断面ａはアンカー筋６の下端部を基点に円錐形となって発生し、既設コンクリート構造物に対する耐引抜強度を大きくするにはこのコーン破断面の下部基点をできるだけ大きくし、円錐角度を広げるようにする必要があるが、上記した従来の後アンカー工法において、何れの場合も、コーン破断面ａの下部基点を大きくしたり、円錐角度を広げるのに困難があり、前記した耐引抜強度の向上を図ることに限界がある。

そこで、この発明の課題は、既設コンクリート構造物に対するアンカーの固着強度に優れ、アンカーの埋め込み深さを浅くすることができると同時に、使用するアンカーの小径化を図ることができる後施工アンカー工法を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、この発明は、既設コンクリート構造物に底部を拡幅した削孔を穿設し、端部に大径の定着部が設けられたアンカーを前記削孔内に挿入し、この削孔内の前記アンカーとの空間を充填材で埋める構成を採用したものである。

ここで、上記削孔の下端部に形成する拡幅部は、ドリルを用いた下孔の穿孔後に、ウォータジェットや特殊ドリルを用いて下孔の下端を削って拡径することにより形成し、上記アンカーは、鉄筋、全ねじボルト、ＰＣ鋼棒等を用い、その下端部に下孔を通過できる外径の拡径した定着部が設けられている。

また、上記充填材は、樹脂やモルタル等を用い、削孔内に所定量を注入した状態で、削孔内にアンカーを挿入し、削孔とアンカーとの空間を埋めるようにしたり、削孔内にアンカーを挿入した状態で充填材の注入を行うようにしてもよい。

この発明によると、既設コンクリート構造物に穿設した削孔の底部に拡幅部を設け、端部に大径の定着部が設けられたアンカーを前記削孔内に挿入した後、この削孔内を充填材で埋めるようにしたので、充填材の下端部に拡幅塊が形成でき、この拡張塊内にアンカーの定着部が納まることになるので、コンクリート構造物に埋設したアンカーの既設コンクリート構造物に対する耐引抜強度が、拡幅塊と定着部のアンカー効果によって向上し、これによって、アンカーの埋め込み深さを浅くすることができると同時に、使用するアンカーの小径化を図ることができる。

また、アンカーの埋め込み深さを浅くすることができるので、ＳＲＣ造でもアンカーが設置でき、既設コンクリート構造物に対して大きな固着強度が得られるので、大きな荷重の部材を圧着するような場合でも、コンクリート構造物を貫通させる必要がなく、外部のみの工事で施工することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１（ａ）乃至（ｄ）は、この発明の後施工アンカー工法の施工順序を示し、先ず、図１（ａ）のように、既設コンクリート構造物１１に対して、ハンマードリルやダイヤモンドコアドリル等のドリル１２を用いて円形の下孔（削孔）１３を所定深さになるよう穿設する。

次に、図１（ｂ）のように、上記下孔１３内に拡幅装置１４を挿入し、下孔１３の下端底部に下孔よりも大径となる拡幅部１５を形成する。

ここで、上記拡幅装置１４は、図１（ｂ）の場合、研磨剤を混入した圧力水を噴射するウォータジェット方式を用い、導管１６の先端ノズルから周囲に圧力水を噴射させながら上下動と回転を与え、下孔の周囲を円形に削って拡幅部１５を形成する。

図２乃至図４は、特殊ドリルを用いた拡幅装置１４の異なった例を示し、図２（ａ）、（ｂ）の第１例は、下孔１３に挿入する筒体１７の内部に操作軸１８と下端に拡縮自在の切削刃物１９を設け、下孔１３に筒体１７を挿入した状態で、操作軸１８の下端に設けたコーン２０を切削刃物１９に油圧力等で圧入しながら全体に回転と上下動を与え、下孔１３の周囲を円形に削って拡幅部１５を形成するものである。

また、図３（ａ）、（ｂ）に示す拡幅装置１４の第２例は、上記と略同様であるが、拡縮自在の切削刃物２１を回転による遠心力で拡散させることにより、下孔１３の周囲を円形に削って拡幅部１５を形成するものである。

図４（ａ）と（ｂ）に示す拡幅装置１４の第３例は、下孔１３に挿入する筒体２２の内部を貫通する操作軸２３の下端に複数のリンク２４を介して拡縮自在の切削刃物２５を設け、下孔１３に筒体２２を挿入した状態で、操作軸２３に対して筒体２２を押し下げ、リンク２４の作用で切削刃物２５を拡径させながら全体に回転と上下動を与え、下孔１３の周囲を円形に削って拡幅部１５を形成するものである。

上記のような拡幅装置１４を用いて図１（ｂ）のように、下孔１３の下端底部に下孔１３よりも大径となる拡幅部１５を形成し、拡幅部１５内の切削屑を外部に除去した後、この下孔１５内に所定量の充填材２６を注入し、続いて、図１（ｃ）のように、下端部に大径の定着部２７が設けられたアンカー筋２８を、定着部２７を拡幅部１５の部分に位置するよう下孔１３内に挿入する。

上記充填材２６としては、樹脂やモルタル等を使用し、また、アンカー筋２８は、鉄筋、全ねじボルト、ＰＣ鋼棒等を用い、その下端部に設けた定着部２７は下孔１３を通過できる外径になっている。

なお、下孔１３内に所定量の充填材２６を注入した状態でアンカー筋２８を下孔１３内に挿入すれば、充填材２６はアンカー筋２８の進入で加圧され、下孔１３とアンカー筋２８の間の空間を埋めることになるが、下孔１３への充填材２６の注入は、図１（ｃ）のように下孔１３内にアンカー筋２８を挿入した後、下孔１３に充填材２６を注入するようにしてもよい。

図１（ｄ）のように、アンカー筋２８を挿入した下孔１３内を充填材２６で埋め、この充填材２６が固化すれば、コンクリート構造物１１に対してアンカー筋２８を固定することができる。

上記下孔１３内を埋める充填材２６の下部は、拡幅部１５によって下孔１３よりも大径の拡幅塊２６ａとなり、この拡張塊２６ａ内にアンカー筋２８の定着部２７が納まることになるので、既設コンクリート構造物１１に埋設したアンカー筋２８の耐引抜強度が、拡幅塊２６ａと定着部２７のアンカー効果によって向上し、これによって、アンカー筋２８の埋め込み深さを浅くすることができると同時に、使用するアンカー筋２８の小径化を図ることができる。

また、耐引抜強度の向上によりアンカー筋２８の埋め込み深さを浅くすることができるので、ＳＲＣ造でもアンカー筋２８が設置でき、既設コンクリート構造物に対して大きな固着強度が得られるので、大きな荷重の部材を圧着するような場合でも、既設コンクリート構造物１１を貫通させる必要がなく、外部のみの工事で施工することができる。

更に、充填材２６の下端部が大径の拡幅塊２６ａとなることで、既設コンクリート構造物１１におけるコーン破断面ａは拡幅塊２６ａの下端周囲を基点に円錐形となって発生することになり、コーン破断面ａの下部基点を大きくすることで円錐角度を広げることができ、これにより、アンカー筋２８の耐引抜強度の向上を図ることができる。

（ａ）乃至（ｄ）は、この発明の後施工アンカー工法の施工順序を示し、（ａ）は既設コンクリート構造物にドリルを用いて円形の下孔を穿設した状態の縦断面図、（ｂ）はウォータジェット方式の拡幅装置を用いて下孔の下端部に拡幅部を加工した状態の縦断面図、（ｃ）は下孔にアンカー筋を挿入した状態の縦断面図、（ｄ）は既設コンクリート構造物にアンカー筋を固定した縦断面図（ａ）は第１の例の特殊ドリルを用いた拡幅装置を下孔に挿入した状態の縦断面図、（ｂ）は下孔下端部に拡幅部を形成した状態の縦断面図（ａ）は第２の例の特殊ドリルを用いた拡幅装置を下孔に挿入した状態の縦断面図、（ｂ）は下孔下端部に拡幅部を形成した状態の縦断面図（ａ）は第３の例の特殊ドリルを用いた拡幅装置を下孔に挿入した状態の縦断面図、（ｂ）は下孔下端部に拡幅部を形成した状態の縦断面図（ａ）は従来の後施工アンカー工法における金属系アンカー工法の縦断面図、（ｂ）は同じく接着系アンカー工法の縦断面図

符号の説明

１１既設コンクリート構造物
１２ドリル
１３下孔
１４拡幅装置
１５拡幅部
１６導管
１７筒体
１８操作軸
１９切削刃物
２０コーン
２１切削刃物
２２筒体
２３操作軸
２４リンク
２５切削刃物
２６充填材
２７定着部
２８アンカー筋

Claims

コンクリート構造物に底部を拡幅した削孔を穿設し、端部に大径の定着部が設けられたアンカーを前記削孔内に挿入し、この削孔内の前記アンカーとの空間を充填材で埋める後施工アンカー工法。