JP2008518133A - 定着装置およびアンカーロッドの使用 - Google Patents

Abstract

本発明は、定着装置（１）であって、アンカーロッド（２）が設けられており、アンカーロッド（２）が、モルタル（３）によって、定着基礎（５）（コンクリート）に設けられた穿孔（４）内で定着されている。定着装置（１）の亀裂抵抗性は、

の条件が満たされていると、達成される。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の定着装置ならびに請求項８の上位概念に記載の形式のアンカーロッドの使用に関する。

定着装置では、定着基礎に設けられた穿孔にモルタルによりアンカーロッドが定着されており、これは公知である。定着基礎は、たとえば壁またはコンクリートで固められた建築物または構造物である。「穿孔」の定義は、一般的に製作形式とは無関係に定着基礎に設けられた穴と解される。モルタルとして、多種多様の単一成分または多成分の合成樹脂モルタルが用いられる。ここではモルタルとは、一般的な硬化可能な質量体と解される。定着基礎に定着されるアンカーロッドに、対象物を取り付けることができる。亀裂抵抗性のある定着のために、特別なアンカーロッドが要求される。亀裂抵抗性とは、定着基礎における亀裂形成による考えられる穿孔拡張に関する適合性（抵抗性）を意味する。亀裂は、特に定着基礎の引張域で形成される恐れがあり、要するに天井、橋または梁の下面に形成される恐れがある。このような使用目的のために、アンカーロッドが公知であり、アンカーロッドは、定着区分において、軸方向で相前後して配置された幾つかの円錐台部分を有している。アンカーロッドの定着区分は、アンカーロッドの、穿孔内に位置する、モルタルで包囲された区分である。円錐台部分は、有利には互いに一体的に形成されていて、かつアンカーロッドの一体的な構成部分である。アンカーロッドの引張荷重および穿孔拡張に際して、アンカーロッドは、僅かに軸方向で穿孔から抜け出し、この場合円錐台部を移動させ、円錐台部分は、拡開部材として作用して、拡開部材を包囲するモルタルを外向きに押し出す。モルタルは、拡張されるか、もしくは広げられるので、アンカーロッドは、定着基礎に定着したまま維持される。亀裂の形成（０．５ｍｍ亀裂）された定着基礎において得られる破壊荷重が、亀裂のない定着基礎において定着装置が破壊される荷重の少なくとも８０％に達すると、定着装置は、ここでは亀裂抵抗性を有しているとみなされ、この場合実験ガイドラインでは、一部では、単に０．５ｍｍの亀裂での破壊と０．３ｍｍの亀裂での破壊との間の比較に関連して８０％基準が要求される。

したがって本発明の課題は、特別なアンカーロッドを必要としない、モルタルを用いた亀裂抵抗性を有する定着装置を提供することである。

この課題は、請求項１および請求項８の特徴部に記載した手段によって解決される。本発明による定着装置は、２つの条件を満たす。

一般的にモルタルを用いた定着のための穿孔は、アンカーロッド直径よりも２ｍｍ大きな直径で穿孔される。前述の条件（ＩＩ）の上位の限界値０．８５によって、たとえば１２ｍｍのアンカーロッド直径で、直径で約２ｍｍ大きな穿孔が得られる。本発明の思想によれば、従来一般的に穿孔される直径よりも大きな直径を有する穿孔（前述の条件（ＩＩ）の上位の限界値によって、条件（ＩＩ）に記載の範囲の穿孔最小直径が得られる）、つまりアンカーロッドと穿孔壁との間の比較的大きな中間スペースが提供される。モルタルは定着装置の最も弱い構成要素として比較的小さな中間スペースをつなげばよいので、できるだけ狭いギャップ（つまりアンカーロッドと穿孔壁との間のできるだけ小さな中間スペース）が良好な定着をもたらすと思われるが、明らかなように、亀裂抵抗性にとって、あらゆる場合にアンカーロッドと穿孔壁との間の比較的大きな中間スペース、つまり所定のアンカーロッド直径で比較的大きな穿孔直径が有利である。要するに比較的大きな破壊力が及ぼされる。

もちろん単に穿孔直径を拡大しても十分でなく、モルタルの強さも定着にとって重要である。モルタルの強さは、前述の条件（Ｉ）で付着応力と共に考慮されている。付着応力（Ｎ／ｍｍ²）は、破壊時にアンカーロッドからモルタルに及ぼされる面積あたりの力であり、この場合モルタルは、所定の条件（特にアンカーロッド直径／穿孔直径）下で破損される。付着応力は、亀裂のない定着基礎において測定される。付着応力は、モルタルに関連する物質定数だけでなく、穿孔直径および埋込深さにも関連する。付着応力は、式

に従って求められる。

したがって分母の項は、いわゆる付着面積に相当する。ここから判るように、定着装置は、前述の条件を維持すると、亀裂抵抗性を有している。この場合摩擦抵抗性の基準によれば、定着装置が一般的な形式でモルタルの破損によって破壊される前に、アンカーロッドは、亀裂の形成された定着基礎で、亀裂のない定着基礎で吸収できる荷重の少なくとも８０％を吸収することができる。この場合定着基礎は、通常コンクリートであり、亀裂形成される場合、穿孔を通って延びる０．５ｍｍ幅の亀裂を有する。穿孔は、０．５ｍｍだけ縦中央平面に対して垂直に拡張している。

本発明による定着装置の利点によれば、亀裂抵抗性の定着のための特別なアンカーロッドを必要としない。

有利には、条件（Ｉ）の値は、比較的高くなっていて、最小で１４の代わりに約１７〜２０である。同様に前述の条件（ＩＩ）の範囲が制限されており、上位の限界値は、０．８５の代わりに約０．７に選択される。再度述べておくと、条件（ＩＩ）に関する比較的小さな上位の限界値によって、所定のアンカーロッド直径で比較的大きな穿孔直径が得られる。アンカーロッドと穿孔壁との間の最小中間スペースは、前述の範囲減少によって拡大される。

付着応力は、本発明の有利な実施形態では、最小で６Ｎ／ｍｍ²、有利には１０Ｎ／ｍｍ²であり、有利には同様に維持される条件（Ｉ）とは無関係である。比較的高い付着応力に関して重要な点によれば、比較的簡単なアンカーロッドを使用することによって、条件（Ｉ）および条件（ＩＩ）を維持することとは無関係に、亀裂形成された定着基礎において、従来技術で予想される（vgl. Eligehausen, Mallee:"Befestigungstechnik im Beton- und Mauerwerkbau", Verlag Ernst & Sohn, Insbes. S. 182-185）保持値よりも既に大幅に改善された保持値が得られる。したがって実験において比較的高い付着応力、特に１０Ｎ／ｍｍ²で、穿孔直径とは無関係に、亀裂のないコンクリートに対して、亀裂形成されたコンクリートにおいて予期しないような僅かな能力低下が示された。この場合簡単なアンカーロッドでは、簡単な製作方法、特に変形技術で製作可能であるアンカーロッドを意味している。簡単なアンカーロッドは、円錐部分を有する特別なアンカーロッドと比べて、多くの場合極めて僅かな変形度を有しており、定着領域における最大外径に対する最小外径の比は、０．８〜１、特に０．８５〜０．９５である。この場合定着領域とは、アンカーロッドの、実質的にアンカーロッドから硬化されたモルタルに力の伝達される部分を意味している。条件（Ｉ）および条件（ＩＩ）とは無関係に、既にたとえば標準ねじ山付きロッドで、亀裂形成された定着基礎において極めて良好な保持値が得られ、このことは従来では不可能であった。条件（Ｉ）および条件（ＩＩ）を維持することによって、このような特性はさらに改善することができる。

アンカーロッドとして、任意のアンカーロッドを使用することができ、アンカロッドは、有利には外面で平滑でなく、成形されている。本発明によるアンカーロッドは、たとえば補強バーまたは鉄筋、たとえばいわゆるディビダーク（リブ形成された）バーである。ねじ山付きロッドは、本発明による定着装置のためのアンカーロッドとして適した成形ロッドである。

穿孔内でアンカーロッドをセンタリングするため、またモルタルを硬化するために、本発明の実施形態では、センタリングエレメントが設けられている。センタリングエレメントは、たとえばアンカーロッドを穿孔内でセンタリングする弾性的なリブを備えたプラスチック部分である。プラスチックスリーブをアンカーロッドに被せ嵌めることもでき、プラスチックスリーブは、アンカーロッドを穿孔開口においてセンタリングする。センタリングエレメントは、アンカーロッドにまえもって取り付けることができ、埋込深さマークまたは埋込深さストッパを形成する。センタリングエレメントは、アンカーロッドと穿孔壁との間の間隔を周にわたって一定に確保して、これによってモルタルの均等な負荷を及ぼし、これは比較的高い定着力に関する前提条件である。

本発明の実施形態によれば、アンカーロッドの前方端部にカッタが設けられている。カッタは、アンカーロッドに被せ嵌めるか、またはねじ被せることができる。モルタルカートリッジが穿孔に導入され、アンカーロッドを穿孔に導入することによって破壊される場合に、カッタが設けられる。楔形尖端部は、モルタルカートリッジの破壊を助成し、穿孔内においてモルタルを分配して、モルタル成分の混合を改善する。「カッタ」とは、機能的というよりはむしろ幾何学形状的に解される。

以下に図面につき、本発明の実施例を詳しく説明する。図面には、本発明による定着を軸方向断面図で示した。

図示した本発明による定着装置１は、アンカーロッド２を備えており、アンカーロッド２は、モルタル３によって、定着基礎５に設けられた穿孔４に固定されている。アンカーロッド２として、ねじ山付きロッドが使用されている。定着基礎５は、たとえばコンクリートから成っている。モルタル３は、有利には２成分合成樹脂モルタルであり、もちろん本発明の条件を満たす、特に十分に高い付着応力を有する別の合成樹脂モルタルまたはその他のモルタルを使用してもよい。

アンカーロッド２に、プラスチックスリーブ６が被せ嵌められており、プラスチックスリーブ６は、２通りの機能を有している。穿孔４にアンカーロッド２を導入する際に、アンカーロッド２に被せ嵌められたプラスチックスリーブ６は、穿孔４の開口部に押し付けられて、アンカーロッド２を穿孔４内でセンタリングして保持する。したがってプラスチックスリーブ６は、アンカーロッド２のためのセンタリングエレメントを成す。さらにプラスチックスリーブ６は、埋込深さマーク（Sitztiefenmarkierung；根入れ深さを表すマーク）を成す。プラスチックスリーブ６は、所定位置でアンカーロッド２に被せ嵌められていて、かつフランジ７で、穿孔４の開口部において定着基礎５に被せられ、これによってアンカーロッド２の埋込深さを制限する。プラスチックスリーブ６は、余剰のモルタル３のための、図示していない出口開口を備えることができる。

アンカーロッド２の、穿孔４内に位置する前方端部に、カッタエレメント８が被せ嵌められているか、またはねじ被せられている。カッタエレメント８は、穿孔４に対して横向きまたは斜めに延びるカッタ９または尖端部を備えている。カッタ９は、原則的にアンカーロッド２の前方端部に形成することもできる。カッタ９は、モルタルカートリッジを破壊して、モルタルカートリッジ内に含まれたモルタル成分を穿孔４内で混合して分配するのに役立つ。このような形式の、一般的にガラスから成り、かつ２つまたは３つ以上のモルタル成分をそれぞれ分離して含有するモルタルカートリッジは、それ自体公知であり、したがってここで詳しく説明することはしない。モルタル３は、別の形式で、穿孔４に導入し、たとえばアプリケータガン（ハンドガン）を用いて注入することもできる。この場合カッタエレメント８は不要である。

本発明によれば、モルタル３は、最小で６Ｎ／ｍｍ²の付着応力を有しており、この場合付着応力は、破壊荷重、要するにモルタルが破損される時点でアンカーロッド２に及ぼされる付着面積あたりの引張力である。本発明による定着装置１の別の条件によれば、穿孔直径をアンカーロッド直径で割って付着応力を掛けた値が、最小で１４、有利には１７〜２０である。穿孔直径に対するアンカーロッド直径の比は、最小で０．４、また最大で０．８５、有利には最大で０．７である。実験（下記参照）によれば、本発明による定着装置１は、記載の条件を維持すると、亀裂に対する抵抗を有している。亀裂形成された定着基礎５における定着装置の破壊荷重が、亀裂のない定着基礎５における破壊荷重の少なくとも８０％を占める場合（この場合定着基礎５はコンクリートである）に、定着１は亀裂抵抗性を有しているとみなされる。亀裂は、軸方向平面上で穿孔４を通過して、０．５ｍｍの亀裂幅を有している平行亀裂である。穿孔４は、亀裂幅だけクラックに対して横向きに拡張される。

９５ｍｍの定着深さおよび０．５ｍｍ幅の平行亀裂で、直径Ｍ１２を有するアンカーロッド２を用いた実験において、以下の表に記入した値が得られた。

表が示すように、比較的大きな穿孔直径は、前述の基準に基づいて、亀裂抵抗性を生じさせる傾向にある。また穿孔のクリーニングは、表の最終行で示したように、定着に関する決定的な影響を有する。ここでは穿孔は手持ち式吹出装置で２度吹き出されている。残りの試験では、穿孔は圧縮空気および／または掃き出しによって比較的良好にクリーニングされており、これによって破壊荷重は著しく高められる。

本発明による定着装置を示す断面図である。

Claims (8)

1. 定着装置であって、
   アンカーロッド（２）が設けられており、該アンカーロッド（２）が、モルタル（３）によって、定着基礎（５）に設けられた穿孔（４）内で定着されている形式のものにおいて、
   

   

   の条件が満たされていることを特徴とする、定着装置。
2. 

   の条件が満たされている、請求項１記載の定着装置。
3. 

   の条件式が満たされている、請求項１記載の定着装置。
4. 付着応力≧１０Ｎｍｍ²である、請求項1記載の定着装置。
5. アンカーロッド（２）が、成形ロッド、特にねじ山付きロッドである、請求項１記載の定着装置。
6. 当該定着装置（１）が、センタリングエレメント（６）を備えており、該センタリングエレメント（６）が、アンカーロッド（２）を穿孔（４）内でセンタリングするようになっている、請求項１記載の定着装置。
7. アンカーロッド（２）が、カッタ（９）を備えている、請求項１記載の定着装置。
8. モルタル（３）と共に亀裂の形成された定着基礎（５）に用いるアンカーロッド（２）の使用において、
   アンカーロッド（２）が、定着領域として、鉄筋の成形部分および／またはローレット掛け部分および／または標準ねじ山部分を備えており、かつ／またはアンカーロッド（２）の定着領域における最大外径に対する最小外径の比が、０．８から１までの間、特に０．８５から０．９５までの間であることを特徴とする、アンカーロッド（２）の使用。

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