JP2016079720A - Hole-in anchor and construction method for the same - Google Patents
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Description
本発明はあと施工アンカーおよびその施工方法に係り、施工後、長期間にわたって荷重が作用したり、充填材料の経年劣化が生じた場合でも、その定着力を確保することができるあと施工アンカーおよびあと施工アンカーを効率よく施工する施工方法に関する。 The present invention relates to a post-construction anchor and a construction method thereof, and the post-construction anchor and the post-construction anchor that can secure the fixing force even when a load is applied over a long period of time or the aging of the filling material occurs after construction. The present invention relates to a construction method for efficiently constructing a construction anchor.
従来、接着系アンカーによってあと施工アンカーを既設コンクリートに施工する工法として、図5(a)に示したようなあと施工アンカーが知られている。この種のあと施工アンカーの施工では、ハンマードリル等の削孔装置を用いて既設コンクリート51にアンカー筋50の直径よりわずかに大きな直径のアンカー孔52を削孔し、カプセル入りのエポキシ樹脂やセメント系グラウト等の接着材料となる充填材53をアンカー孔52に挿填し、回転と打撃によってアンカー筋50を孔内に建て込み、コンクリート躯体51にアンカー筋50を一体に固着させる。このアンカー筋50の先端50aは、図5(a)に示したように、片側斜め45度にカットされ、鋭利に仕上げられている。これにより、あらかじめアンカー孔に挿填されているカプセル内のエポキシ樹脂の主剤と硬化剤とが効率よく混合され、接着材料の硬化促進が図られる。
Conventionally, a post-construction anchor as shown in FIG. 5 (a) is known as a method of constructing a post-construction anchor on existing concrete with an adhesive anchor. In the construction of this type of post-construction anchor, an anchor hole 52 having a diameter slightly larger than the diameter of the
ところで、接着材料として使用されるエポキシ樹脂やセメント系グラウト等の充填材は高い付着性能を有しているが、長期間にわたる使用において、アンカー孔内のエポキシ樹脂やグラウトが収縮してしまい、平滑なアンカー孔壁と充填材との間に隙間が生じ、付着性能が低下すると言う問題がある。 By the way, fillers such as epoxy resin and cement-type grout used as adhesive materials have high adhesion performance, but the epoxy resin and grout in the anchor hole shrinks when used over a long period of time, and the filler is smooth. There is a problem that a gap is generated between the anchor hole wall and the filler, and the adhesion performance is lowered.
この問題を解決するために、深さ方向に沿って複数本の溝を、アンカー孔壁の内周面に形成し、充填材をこれらの溝内まで充填させることにより、充填材とアンカー孔壁との機械的係止によりアンカー孔壁と充填材との付着力を増加させる工法も提案されている(非特許文献1、図5(b))この工法によれば、充填材53が溝55内まで充填されることで、アンカー孔壁54との間の付着面積が増加するので、従来の平滑なアンカー孔壁54の場合より大きな付着力が発揮される。また、施工後長期間が経過して充填材53が収縮し、アンカー孔壁54と充填材53との間に隙間が生じても、溝55内の充填材53とアンカー孔壁54との間に機械的係止があるので、引抜き等に対する抵抗性が保持される。
In order to solve this problem, by forming a plurality of grooves along the depth direction on the inner peripheral surface of the anchor hole wall and filling the filler into the grooves, the filler and the anchor hole wall A method of increasing the adhesion force between the anchor hole wall and the filler by mechanical locking is proposed (Non-Patent
一方、アンカー筋と充填材との間の応力伝達は、アンカー筋として用いられている異形鉄筋の表面に形成された各種の凹凸形状のパターンと充填材との付着力によって果たされる。鉄筋表面のパターンは鉄筋径に比べて細かいため、単位表面積当たりの付着力がそれほど大きくないので、鉄筋に所定の定着力(引抜き強度)を付与するために、所定の定着長を確保してアンカー孔内に埋設する必要がある。 On the other hand, the transmission of stress between the anchor bar and the filler is performed by the adhesive force between the various irregular patterns formed on the surface of the deformed reinforcing bar used as the anchor bar and the filler. Since the rebar surface pattern is fine compared to the rebar diameter, the adhesion force per unit surface area is not so large. In order to give the rebar a predetermined fixing force (pullout strength), secure a predetermined fixing length and anchor It is necessary to embed in the hole.
以上のことから、特許文献1に開示された複数本の溝をアンカー孔壁に形成した場合にも、鉄筋と充填材間の付着強度が従来のあと施工アンカーと同等であり、鉄筋の定着長さは鉄筋と充填材間の付着強度で決定される。このため、アンカーの引抜き強度を確保するためにはアンカー筋の定着長さを短くすることができない。その解決策として、アンカー筋(鉄筋)の先端に定着板を取り付けることで、鉄筋と充填材との付着力を増加させ、引き抜き耐力を向上させる方法もとられている。
From the above, even when a plurality of grooves disclosed in
たとえば、鉄筋の先端に定着板を取り付けるアンカー構造として、従来から鉄骨柱脚などの鉄骨部材の取り付けに用いられるアンカーボルトが知られている。この種のアンカーボルトとしては、高力ボルトや雄ねじ部材と両締めナットを用いて円板状の定着板をボルト下端に取り付けたアンカー構造が用いられている(特許文献1)。これらのアンカーボルトはあらかじめ型枠内の所定位置に設置された基台に取り付けられ、その後コンクリートが打設され、コンクリート天端位置に柱のベースプレートが設置される。 For example, as an anchor structure for attaching a fixing plate to the tip of a reinforcing bar, an anchor bolt used for attaching a steel member such as a steel column base is conventionally known. As this type of anchor bolt, an anchor structure is used in which a disk-shaped fixing plate is attached to the lower end of the bolt using a high-strength bolt or a male screw member and both fastening nuts (Patent Document 1). These anchor bolts are attached in advance to a base installed at a predetermined position in the formwork, and then concrete is cast thereon, and a column base plate is installed at the top position of the concrete.
従来、あと施工アンカーの設計において、長期間にわたる充填材の変化を考慮した例はなく、またアンカー筋と充填材との付着力の不足を定着板を用いて解消するという手法はなかった。さらに、実施工において、あと施工アンカーの施工方法で削孔されるアンカー孔には定着板を取り付けたアンカー筋を使用することはできない。加えて、多数のアンカー筋を施工する場合、アンカー筋の先端に定着板を取り付ける材料の作業を簡略化することができれば工期短縮につながるため、この点での要請がある。そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、従来のあと施工アンカーより短い定着長さで、長期間応力あるいは繰り返し応力が作用するアンカー筋を確実に躯体側に定着させることができるアンカーと、従来の施工に比べて省力化が図れるアンカーの施工方法とを提供することにある。 Conventionally, in the design of post-installed anchors, there has been no example considering the change of the filler over a long period of time, and there has been no method of eliminating the lack of adhesion between the anchor bar and the filler using a fixing plate. Furthermore, in the construction work, an anchor bar to which a fixing plate is attached cannot be used for an anchor hole drilled by a post-construction anchor construction method. In addition, when constructing a large number of anchor bars, if the work of the material for attaching the fixing plate to the tip of the anchor bars can be simplified, the construction period will be shortened. Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to fix anchor muscles that are subjected to stress or repetitive stress for a long period of time with a shorter fixing length than conventional post-installed anchors to the housing side. Another object of the present invention is to provide an anchor that can be made and an anchor construction method that can save labor compared to conventional construction.
上記目的を達成するために、本発明のあと施工アンカーは、深さ方向に所定の溝間隔で周面溝が孔壁に形成されたアンカー孔に、先端に定着部を有するアンカー筋を建て込み、アンカー筋周囲を充填材で満たしてアンカー筋を孔内に保持させたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the post-construction anchor according to the present invention has an anchor bar having a fixing portion at the tip end in an anchor hole in which a circumferential groove is formed in the hole wall at a predetermined groove interval in the depth direction. The periphery of the anchor muscle is filled with a filler, and the anchor muscle is held in the hole.
前記定着部は、アンカー筋の先端を圧接加工して形成された膨らみ部を整形したものとすることが好ましい。 It is preferable that the fixing portion is formed by shaping a bulge portion formed by pressure-welding the tip of an anchor bar.
前記定着部は、アンカー筋の先端に取り付けられた鋼製定着板とすることが好ましい。 The fixing portion is preferably a steel fixing plate attached to the tip of an anchor bar.
定着部をアンカー筋の長さ方向中間位置にも設けることが好ましい。 It is preferable to provide the fixing portion also at an intermediate position in the length direction of the anchor muscle.
前記定着部上面位置から角度θ=45〜60°のなす角度で前記孔壁と交わる位置までの範囲の溝間隔を、該範囲外より小さくすることが好ましい。 It is preferable that a groove interval in a range from the fixing unit upper surface position to a position intersecting with the hole wall at an angle of θ = 45 to 60 ° is smaller than outside the range.
あと施工アンカーの施工方法の発明として、アンカー孔の孔壁に、深さ方向にわたって所定の間隔で周面溝を形成し、先端定着部を有するアンカー筋を建て込み、アンカー筋周囲を充填材で満たし、アンカー筋を孔内に保持させることを特徴とする。 As an invention of post-construction anchor construction method, circumferential grooves are formed at predetermined intervals in the depth direction in the hole wall of the anchor hole, anchor bars having a tip anchoring portion are built, and the periphery of the anchor bars is filled with a filler. Filling and holding the anchor muscle in the hole.
前記アンカー筋は、前記定着部を介して孔底部に起立させて建て込まれ、その際前記定着部は、アンカー支持材に補助されて前記孔底部に設置されることことが好ましい。 It is preferable that the anchor line is built up while standing at the bottom of the hole via the fixing portion, and the fixing portion is installed at the bottom of the hole with the assistance of an anchor support member.
以上に述べたように、本発明によれば、従来のあと施工アンカーより短い定着長さで、長期間応力あるいは繰り返し応力が作用するアンカー筋を確実に躯体側に定着させることができるアンカーを提供でき、また従来の施工に比べて省力化も図ることができるという効果を奏する。 As described above, according to the present invention, there is provided an anchor that can reliably fix anchor muscles that are subjected to stress or repeated stress for a long period of time, with a shorter fixing length than conventional post-installed anchors. It is also possible to save labor compared to conventional construction.
以下、本発明のあと施工アンカーおよびその施工方法の実施形態について添付図面を参照して説明する。図1(a)は、本発明のあと施工アンカーを既設のコンクリート躯体1に設置した状態を示している。
図1(a)に示したアンカー筋10は、下端に定着部11が形成されている。この定着部11は、後述するように鉄筋の端部を変形加工して形成した膨らみ部を整形して作られている。また定着部11の端面は平滑な切断面から構成されている。一方、アンカー孔2の底面3は、削孔完了時に平滑面とならないため、直径dのアンカー筋10をアンカー孔2の底面3に起立させる際、図1(a)に示したように、アンカー支持材12としての充填固化材を介してアンカー筋が起立するように補助して建て込むことが好ましい。アンカー支持材12としては、エポキシ樹脂製パテ、各種樹脂製接着剤、急結モルタル等の充填固化材や、機械的な支持材として底面3に対して所定高さを確保可能な金属製、樹脂製スペーサ等を用いることができる。また定着部11の外形は所定直径(D1)の円形断面を有するように、面取り整形されている。この定着部11を有するアンカー筋10がアンカー孔に収容された際に、定着部11とその周囲のアンカー孔壁4との間には、以下のような関係の隙間が設けられるようにアンカー孔の直径(Dh)が設定されている。
Hereinafter, embodiments of a post-construction anchor and a construction method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 (a) shows a state in which a construction anchor is installed on an existing
The
アンカー筋10の太さ(直径:d)と定着部11の直径(D1)との関係は、
D1=(1.5〜2.5)×d
定着部11の直径(D1)とアンカー孔の直径(Dh)との関係は、
Dh=D1+Δ
このとき、隙間Δは図1(a)に示したように、アンカー筋10の定着部11をアンカー孔の底面3に設置できる範囲で小さくすることができる。
The relationship between the thickness (diameter: d) of the
D1 = (1.5 to 2.5) × d
The relationship between the diameter (D1) of the
Dh = D1 + Δ
At this time, as shown in FIG. 1A, the gap Δ can be made small as long as the fixing
さらにアンカー孔壁4には、深さ方向に沿ってアンカー孔壁4に水平なリング状の周面溝5が形成されている。この周面溝5は上述した非特許文献1に記載された装置や他の公知の溝形成装置によってアンカー孔壁4に形成することができる。周面溝5は図示したように角溝を例にすると、溝寸法は溝深さGd:約2〜5mm、溝幅Gw:約9〜20mm、アンカー深さ方向の間隔p:50〜100mm程度に設定することができる。具体的な溝寸法は、求められているアンカー筋10の定着力によって適宜設計して設定することが好ましい。たとえば、設計時の角溝の深さと高さの比率としては、1:4〜5とすることが付着力を保持するために好適である。また溝断面形状は、充填材13のせん断耐力に影響を及ぼす溝幅が確保されれば、孔壁4面の切削が容易な形状とすることができ、たとえば略円形溝や三角溝とすることもできる。
Furthermore, a ring-shaped
図1(b)は、変形例の定着部11が先端に取り付けられたアンカー筋10を用いたあと施工アンカーの設置状態を示している。この定着部11は所定直径(D2)の鋼製円板をアンカー筋10の先端にネジ止めして固定したものである。ネジ止めには皿ネジ15を用いて定着部11の底面を平坦にすることが好ましい。アンカー筋10の異形パターンとして雄ネジが形成されている場合には、アンカー筋10の雄ネジに螺合可能な雌ネジが形成されたリング状円板を用いることもできる。この他、一般に市販されている鉄筋用定着板も使用することができる。
FIG. 1B shows an installation state of the post-construction anchor using the
図2(a)は、定着部11における支圧効果を考慮し、孔壁4に形成する溝ピッチを変更したあと施工アンカーの実施形態の孔壁断面を示した説明図である。アンカー筋10に引抜き力が作用した際、定着部11は充填材13に対して大きな支圧力を発揮する。アンカー全体がこの支圧力に対応した強度(耐力)を発揮できる程度に、充填材13とアンカー孔壁4との間の所定範囲(範囲(a))にわたって付着力を増加させることが好ましい。アンカー筋10に引抜き力が作用した際の定着部11の支圧力の及ぶ範囲を想定して範囲(a)を設定する。具体的には図2に示したように、定着部11の上面の中心位置から角度θ(θ=45〜60°)をなす範囲内に位置する周面溝5の間隔を密にする。全体の溝間隔のバランスとしては、範囲(a)での溝間隔を図1(a)に示した溝間隔pより狭い間隔p1(p>p1)とすることが好ましい。この場合、定着部11から範囲(a)で十分なアンカー定着効果が得られるため、定着範囲(a)からアンカー口元までの範囲(b)では、間隔p2をp2>pとすることができる。
FIG. 2A is an explanatory view showing a hole wall cross section of the embodiment of the construction anchor after changing the groove pitch formed in the hole wall 4 in consideration of the bearing pressure effect in the fixing
図2(b)は、アンカー先端の定着部11に加えて、中間定着部14を設けたアンカー筋10を用いたあと施工アンカーの実施形態の孔壁断面を示した説明図である。アンカー付着長さを大きく設計するあと施工アンカーの場合、先端定着部11に加え、中間定着部14を設けることができる。このあと施工アンカーでは、先端定着部11から範囲(a)で溝間隔を狭く(溝間隔:p1)設計するのに加え、中間定着部14位置からアンカー口元に向けても範囲(a)で溝間隔を狭く(溝間隔:p1)設定し、それ以外の範囲(b)については溝間隔p2とすることができる。
FIG. 2B is an explanatory view showing a hole wall cross section of an embodiment of a post-installed anchor using an
図3は、鉄筋7の先端の端面7aに膨らみ部7bを形成し、この膨らみ部7bを整形加工して定着部11を有するアンカー筋10とする手順を示した説明図である。このアンカー筋10の製造手順について各図を参照して簡単に説明する。アンカー筋10となる2本の鉄筋7(異形棒鋼)を同軸の一直線状となるように図示しないクランプで保持する(図3(a))。このとき鉄筋の当接する端面7aに剥離剤を塗布しておく。その後、当接させた鉄筋7の端部を加圧して圧接した状態で圧接部位を赤熱状態となるまで加熱すると、図3(b)に示したように、圧接境界面に関して対称なこぶ状の膨らみ部7bが形成される。その後、圧接状態にある2個の膨らみ部7bを一体的に回転切削装置(図示せず)によって整形し(図3(c))、鉄筋7の端部に所定形状の定着部11を形成する。剥離面7cで2本のアンカー筋10を分離することで、それぞれの端部に同形をなす略円錐台形状の定着部11を有する2本のアンカー筋10を得ることができる(図3(d))。
FIG. 3 is an explanatory view showing a procedure in which a bulging
図4は、本発明のあと施工アンカーの施工手順を示した説明図である。本発明のあと施工アンカーの施工は、従来のあと施工アンカーと異なり、アンカー筋を先行建て込みしてアンカー孔内で安定保持し、その後孔内に充填材を充填固化させることでアンカー筋を孔内に固定することを特徴とする。まず、図4(a)に示したように、既設コンクリート1の所定位置を削孔し、建て込み予定のアンカー筋10の定着部11の直径よりわずかに大きい直径でアンカー孔2を設ける。次に、孔内溝削孔装置により孔内周面に複数本の溝5を形成する。この溝5の寸法、深さ方向の間隔は、使用するアンカー筋10の規格に応じて、上述した図1(a)に示した範囲内で設計する。周面溝5の形成が終わったら、底面3に溜まったコンクリート片、くり粉を圧縮エア、水等で除去して再度清掃する。本実施形態では、アンカー孔2の底面3には定着部11を起立させるためのアンカー支持材としての一態様としてリング状の鋼製スペーサ16を設置し、その上にアンカー筋10を起立させるようにしている(図4(b))。これにより、アンカー孔2に挿入されたアンカー筋10は、アンカー定着部11が底面3に設置された鋼製スペーサ16上に据えられることで自立する。さらにアンカー筋10をアンカー孔の断面中心位置に起立させるために、アンカー孔2の口元にスペーサ17を取り付けることも好ましい(図4(c))。その後、アンカー孔2のアンカー筋10周囲に充填材13としてのセメント系グラウト材を充填する。このグラウト材を充填するために、アンカー孔内にグラウト材充填用ホースを挿通しておき、ホースを引き抜きながら、アンカー孔2内にグラウト材を充填する。充填材13は、セメント系材料以外にエポキシアクリレート樹脂やエポキシ樹脂を主剤としたケミカル系材料としてもよい。所定の養生期間をおくことで所定引き抜き耐力を有するあと施工アンカーとして使用することができる。
FIG. 4 is an explanatory view showing a construction procedure of a post-construction anchor according to the present invention. Unlike conventional post-installed anchors, post-installed anchors according to the present invention are constructed in such a way that anchor bars are pre-installed and stably held in the anchor holes, and then the filler bars are filled and solidified to fix the anchor bars. It is characterized by being fixed inside. First, as shown in FIG. 4A, a predetermined position of the existing
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。 In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change within the range shown to each claim is possible. In other words, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
1 既設コンクリート
2 アンカー孔
4 アンカー孔壁
5 周面溝
10 アンカー筋
11 定着部(先端定着部)
12 アンカー支持材
13 充填材
14 中間定着部
DESCRIPTION OF
12
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