JP2017187069A - 芯棒打込み式アンカー及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】芯棒打込式アンカーの施工上のメリットを生かすことができると共に、所要の引抜強度を持続的に維持することができアンカー自体の抜けを防止できる。【解決手段】基端部にボルト部２１が設けられ、先端部にスリット２２が切り込まれて片状に分割された拡開部２３が設けられ、芯棒挿入孔２４が形成された本体２と、基端側から芯棒挿入孔２４に挿入された芯棒３と、先端部にアウタースリット５１が切り込まれて片状に分割されたアウター拡開部５２が設けられ、アウター拡開部５２が本体２の拡開部２３の外周に配置されるようにして本体２に外嵌されるアウタースリーブ５を備える芯棒打込み式アンカー１。【選択図】図３

Description

本発明は、コンクリート躯体に後から穿孔し、その穿孔内に打設するあと施工アンカーに係り、特に芯棒を打込んで本体の拡開部を拡開することでコンクリート躯体に固定される芯棒打込み式アンカー及びその施工方法に関する。

従来、あと施工アンカーとして、芯棒を打込んで本体の拡開部を拡開する芯棒打込み式アンカーが用いられている。芯棒打込み式アンカーは、有底円筒形の専用打込棒で拡開スリーブを打込んで拡開するスリーブ打込み式アンカーとは異なり、専用打込棒が不要で施工が簡単である、取付物の上から施工できる、打込み完了状態の目視確認が可能であるというメリットを有し、多くの需要がある。

従来の一般的な芯棒打込み式アンカーの例を図７に示す。図７の芯棒打込み式アンカー１０は、基端部にボルト部１１１が設けられ、先端部にスリット１１２が切り込まれて片状に分割された拡開部１１３が設けられ、芯棒挿入孔１１４が形成された本体１１と、基端側から芯棒挿入孔１１４に挿入された芯棒１２で構成され、図７の例ではボルト部１１１に螺合された座金付きナット１３で取付物１５を挟んで固定する構成となっている。

芯棒打込み式アンカー１０は、コンクリート躯体１４の表面に取付物１５を沿わせて配置した状態で、取付物１５を貫通するようにしてコンクリート躯体１４に形成された穿孔１４１内に挿入される。そして、芯棒１２をハンマー１６で打ち込み、芯棒１２の先端部分を拡開部１１３まで打ち込むことで図７（ｂ）の太線矢印のように拡開部１１３を拡開する。拡開した拡開部１１３は、コンクリート躯体１４の穿孔１４１の孔壁に押し付けられるようにして食い込んで固定され、これにより、芯棒打込みアンカー１０と取付物１５がコンクリート躯体１４に固定される。尚、特許文献１には、芯棒打込み式アンカーの別例が開示されている。

特開２０１５−２３２２５５号公報

ところで、常時振動が発生する場所等に芯棒打込み式アンカーを設置し、年月を経た場合には、図７（ｃ）に示すように、芯棒１２が抜けてきてしまう可能性が心配される。このように芯棒１２が抜けてきた場合、本体１１の拡開力が低下して拡開部１１３の拡開状態を維持するのが難しくなり、拡開部１１３が図示太線矢印のように拡開前の状態に戻ってきてしまうため、芯棒打込み式アンカー１０自体が抜けてきてしまう可能性もあり得る。そのため、芯棒打込式アンカーの施工上のメリットを生かしながら、所要の引抜強度を持続的に維持することができアンカー自体の抜けを防止できる芯棒打込み式アンカーが求められている。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、芯棒打込式アンカーの施工上のメリットを生かすことができると共に、所要の引抜強度を持続的に維持することができアンカー自体の抜けを防止できる芯棒打込み式アンカー及びその施工方法を提供することを目的とする。

本発明の芯棒打込み式アンカーは、基端部にボルト部が設けられ、先端部にスリットが切り込まれて片状に分割された拡開部が設けられ、芯棒挿入孔が形成された本体と、基端側から前記芯棒挿入孔に挿入された芯棒と、先端部にアウタースリットが切り込まれて片状に分割されたアウター拡開部が設けられ、前記アウター拡開部が前記本体の前記拡開部の外周に配置されるようにして前記本体に外嵌されるアウタースリーブとを備えることを特徴とする。
これによれば、専用打込棒が不要で施工が簡単である、取付物の上から施工できる、打込み完了状態の目視確認が可能であるという芯棒打込式アンカーの施工上のメリットを生かすことができる。同時に、本体の拡開部を拡張した後にナットを締め付けることによってアウタースリーブのアウター拡開部を追随拡張させ、アウター拡開部を穿孔の孔壁にさらに強く押し付けて食い込ませることが可能になり、本体の拡開部を介してアウター拡開部を拡開させることで、例えば振動によって本体に抜け出し方向の力が作用してもアウタースリーブの拡開力が低下することがなく、所要の引抜強度を持続的に維持することができ、アンカーの抜け出し、更にはアンカーで取り付けた取付物の落下を可及的に防止することができる。また、本体の拡開部を介してアウター拡開部を拡開させることで、本体に引抜方向の力が作用した場合にアウター拡開部がさらに拡開する追随拡張効果がある為、引抜強度自体も飛躍的に高くなる。また、既存の芯棒打込み式アンカーにアウタースリーブを外嵌するだけで構成できる簡単な構造であり、低コストで得ることができる。

本発明の芯棒打込み式アンカーは、前記アウタースリーブと前記本体が固定されていることを特徴とする。
これによれば、例えば溶接や接着或いはカシメ固定等でアウタースリーブと本体を固定することにより、輸送中や穿孔内への打込み途中で両者が分離したり、両者の位置ずれが生ずることを防止することができる。

本発明の芯棒打込み式アンカーは、前記アウタースリーブ若しくは前記本体に、前記本体若しくは前記アウタースリーブの位置ずれ防止部が設けられていることを特徴とする。
これによれば、アウタースリーブと本体が施工中にズレることを防止することができる。また、位置ずれ防止部を設け、且つアウタースリーブと本体を固定する構成では、輸送中や穿孔内への打込み途中で両者が分離したり、両者の位置ずれが生ずることを防止することができると共に、万一アウタースリーブと本体を固定が外れたとしても、アウタースリーブと本体の施工中のズレを防止することができる。

本発明の芯棒打込み式アンカーの施工方法は、コンクリート躯体に形成された穿孔に本発明の芯棒打込み式アンカーを挿入して配置し、前記芯棒を前記拡開部の内側に打ち込んで前記拡開部を拡開させると共に前記拡開部に追随させて前記アウター拡開部を拡開させ、拡開した前記アウター拡開部を前記穿孔の孔壁に押し付ける工程を備えることを特徴とする。
これによれば、本発明の芯棒打込み式アンカーの効果を確実に得ることができる。

本発明によれば、芯棒打込式アンカーの施工上のメリットを生かしつつ、所要の引抜強度を持続的に維持することができアンカー自体の抜けを防止できる。また、アンカーの引抜強度自体も飛躍的に高めることができる。

（ａ）は本発明による第１実施形態の芯棒打込み式アンカーの斜視図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその縦断面図、（ｄ）は拡開状態の第１実施形態の芯棒打込み式アンカーの正面図。 第１実施形態の芯棒打込み式アンカーの分解正面図。 （ａ）〜（ｄ）は第１実施形態の芯棒打込み式アンカーの施工工程を説明する説明図。 （ａ）は本発明による第２実施形態の芯棒打込み式アンカーの正面図、（ｂ）はその縦断面図。 本発明による第３実施形態の芯棒打込み式アンカーの縦断面図。 本発明による第４実施形態の芯棒打込み式アンカーの縦断面図。 （ａ）〜（ｂ）は従来例の芯棒打込み式アンカーの施工工程を説明する一部断面説明図、（ｃ）は従来例の芯棒打込み式アンカーで芯棒が抜けてきた状態を説明する一部断面説明図。

〔第１実施形態の芯棒打込み式アンカー及びその施工方法〕
本発明による第１実施形態の芯棒打込み式アンカー１は、金属製のあと施工アンカーであり、図１及び図２に示すように、基端部の外周にボルト部２１が設けられていると共に、先端部に先端側からスリット２２が切り込まれて、片状に分割された拡開部２３が設けられている略円筒状の本体２を有する。図示例では、先端側から４個のスリット２２が周方向に略等間隔を開けて切り込まれ、スリット２２によって片状に分割された４個の拡開部２３が設けられている。

本体２の内側には芯棒挿入孔２４が形成されていると共に、拡開部２３の内側には内側に突出する段差部２３１が設けられており、段差部２３１とスリット２２の内端で囲まれる空間は芯棒挿入孔２４の小径部２４１になっている。また、それぞれの拡開部２３の外周には断面視略弧状の溝部２３２が長手方向に離間して複数形成されている。本体２の軸方向におけるボルト部２１と拡開部２３との間は筒状の中間部２５になっている。

芯棒挿入孔２４には、本体２の基端側から芯棒３が挿入されている。芯棒３の棒部３１の先端は略弾頭形状になっており、拡開部２３の段差部２３１の傾斜する後端面を介して小径部２４１に挿入しやすい形状になっている。棒部３１の後端には芯棒挿入孔２４よりも大径で芯棒挿入孔２４に挿入不能な頭部３２が設けられている。なお、本体２のボルト部２１にはナットが螺合される。図示例のナットは座金４１が一体的に設けられている座金付きナット４になっている。

更に、芯棒打込み式アンカー１は、全体が略同一の肉厚で形成されている略円筒状のアウタースリーブ５を有する。アウタースリーブ５には、先端部に先端側からアウタースリット５１が切り込まれて、片状に分割されたアウター拡開部５２が設けられている。図示例では、先端側から４個のアウタースリット５１が周方向に略等間隔を開けて切り込まれ、アウタースリット５１によって片状に分割された４個のアウター拡開部５２が設けられている。また、それぞれのアウター拡開部５２の外周には断面視略Ｖ字形の溝部５２１が長手方向に離間して複数形成されている。

アウタースリーブ５は、アウター拡開部５２が本体２の拡開部２３の外周に配置されるようにして本体２に外嵌される。図示例では、各々のアウター拡開部５２が各々の拡開部２３の外側に重なって近接して配置されていると共に、各々のアウタースリット５１が本体２の各々のスリット２２に対応する位置に配置されている。

第１実施形態で本体２に外嵌されたアウタースリーブ５は、基端部５３の後端である基端が本体２のボルト部２１の根元近傍に配置され、アウタースリーブ５の基端近傍とボルト部２１の根元近傍領域或いは中間部２５とを接着部６で溶接又は接着剤固定することにより、本体２に固定されている。接着部６は、周方向に間隔を開けて複数箇所に設けられており、アウタースリーブ５と本体２は接着部６の点溶接又は点接着で固定されている。尚、アウタースリーブ５と本体２を溶接又は接着して固定する場合の溶接又は接着個所、溶接又は接着方法は適宜である。

第１実施形態の芯棒打込み式アンカー１を施工する際には、図３（ａ）に示すように、コンクリート躯体７に所定深さの穿孔７１を形成し、穿孔７１内の清掃を施した後、貫通孔８１を有する取付板等の取付物８を、貫通孔８１の位置を穿孔７１に合わせるようにしてコンクリート躯体７の表面に沿わせて配置する。

その後、芯棒打込み式アンカー１の先端からの座金４１の位置が、芯棒打込み式アンカー１の埋め込み深さＬ１＋取付物７の厚さＬ２の位置になるようにして、座金付きナット４のボルト部２１における螺合位置を調整し、その状態で、芯棒打込み式アンカー１を貫通孔８１及び穿孔７１内に挿入する。挿入後には、座金付きナット４の座金４１は取付物８の外表面に当接或いは近接した状態となる（図３（ｂ）、（ｃ）参照）。

更に、図３（ｃ）に示すように、穿孔７１に挿入して配置した芯棒打込み式アンカー１の芯棒２をハンマー９で打ち込むことにより、芯棒２を拡開部２３の内側である小径部２４１まで打ち込む。芯棒２が小径部２４１まで打ち込まれると、段差部２３１が外向きに押されて本体２の拡開部２３が拡開されると共に、拡開部２３で外向きに押されて拡開部２３の拡開に連動して追随するようにアウター拡開部５２が拡開される。拡開したアウター拡開部５２は穿孔７１の孔壁に押し付けられ、孔壁に食い込んで固定される（図３（ｄ）参照）。

その後、座金付きナット４の座金４１が取付物８の外表面にきつく当接するように、ボルト部２１に螺合する座金付きナット４を締め付け、芯棒打込み式アンカー１の打設が完了する（図３（ｄ）参照）。この状態では、図３（ｄ）の太線矢印に示すように、本体２に座金付きナット４の方向に引っ張られる方向の力が働き、本体２は打ち込まれた芯棒２の根元側に引っ張られることになる。これにより、本体２の拡開部２３とアウタースリーブ５のアウター拡開部５２が外側に開く拡開力（図３（ｄ）の太線矢印参照）が強化され、芯棒打込み式アンカー１と取付物８は高強度でコンクリート躯体７に固定される。

そして、振動の多い場所等で、取付物８の振動によって本体２に抜け出し方向の力が作用したとき、本体２の拡開部２３はアウター拡開部５２をさらに拡開させるように力を作用させ、これによりアウタースリーブ５が追随拡張して、さらにアウター拡開部５２がコンクリート躯体７の穿孔７１の孔壁に食い込む。そして、抜け止め固定されたアウター拡開部５２と本体２の拡開部２３の双方によって芯棒３は外側から内側に押さえ込まれるように力が作用し、極めて抜け出しにくい状態が維持される。この結果、常時振動がある環境下においてもアウター拡開部５２の拡開力は低減せずに、アンカー１の強固な固定状態が長期に亘って良好に維持される。

第１実施形態によれば、専用打込棒が不要で施工が簡単である、取付物８の上から施工できる、打込み完了状態の目視確認が可能であるという芯棒打込式アンカー１の施工上のメリットを生かすことができる。同時に、本体の拡開部を拡張した後にナットを締め付けることによってアウタースリーブのアウター拡開部を追随拡張させ、アウター拡開部を穿孔の孔壁にさらに強く押し付けて食い込ませることが可能になり、本体の拡開部を介してアウター拡開部を拡開させることで、例えば振動によって本体に抜け出し方向の力が作用してもアウタースリーブの拡開力が低下することがなく、所要の引抜強度を持続的に維持することができ、アンカーの抜け出し、更にはアンカーで取り付けた取付物の落下を可及的に防止することができる。また、本体の拡開部を介してアウター拡開部を拡開させることで、本体に引抜方向の力が作用した場合にアウター拡開部がさらに拡開する追随拡張効果がある為、引抜強度自体も飛躍的に高くなる。従って、既存の芯棒打込み式アンカーを天井等に上向き施工する場合には芯棒の抜け出しに起因する拡開力の低下が懸念されることもあったが、この懸念も解消される。

また、既存の芯棒打込み式アンカー１にアウタースリーブ５を外嵌するだけで構成できる簡単な構造であり、低コストで得ることができる。また、アウタースリーブ５と本体２を固定することにより、輸送中や穿孔７１内への打込み途中で両者が分離したり、両者の位置ずれが生ずることを防止することができる。

〔第２実施形態の芯棒打込み式アンカー及びその施工方法〕
本発明による第２実施形態の芯棒打込み式アンカー１ａは、第１実施形態で本体２とアウタースリーブ５を接着部６で固定する構成に代え、本体２ａとアウタースリーブ５ａをカシメ固定する構成としたものである。図４の例では、アウタースリーブ５ａの基端部５３ａの正面側の略中央部分と背面側の略中央部分とに、内側に押し込まれるように変形されてカシメ部５４ａが形成されており、カシメ部５４ａが本体２ａの中間部２５ａに食い込むように押し込まれることで、カシメ固定されている。

第２実施形態の芯棒打込み式アンカー１ａのその他の構成は第１実施形態と同様であり、又、芯棒打込み式アンカー１ａは、第１実施形態と同様の施工工程で施工することが可能である。そして、第２実施形態によっても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

〔第３実施形態の芯棒打込み式アンカー及びその施工方法〕
本発明による第３実施形態の芯棒打込み式アンカー１ｂは、第１実施形態で本体２とアウタースリーブ５を接着部６で固定する構成に代え、図５に示すように、本体２ｂの先端をアウタースリーブ５の先端よりも前方に延ばし、本体２ｂの先端に略ラッパ形状に外側に広がる張出部２６ｂを位置ずれ防止部として設けたものである。張出部２６ｂにより、本体２ｂに対するアウタースリーブ５の相対的な移動が規制され、位置ずれが防止される。

第３実施形態の芯棒打込み式アンカー１ｂのその他の構成は第１実施形態と同様であり、又、芯棒打込み式アンカー１ｂは、第１実施形態と同様の施工工程で施工することが可能である。そして、第３実施形態によれば、アウタースリーブ５と本体２ｂが施工中にズレることを防止することができると共に、第１実施形態と対応する構成から対応する効果を得ることができる。

〔第４実施形態の芯棒打込み式アンカー及びその施工方法〕
本発明による第４実施形態の芯棒打込み式アンカー１ｃは、第１実施形態で本体２とアウタースリーブ５を接着部６で固定する構成に代え、図６に示すように、アウタースリーブ５ｃの先端を本体２の先端よりも前方に延ばし、アウタースリーブ５ｃの先端に内側に屈曲する張出部５５ｃを位置ずれ防止部として設けたものである。張出部５５ｃにより、本体２に対するアウタースリーブ５ｃの相対的な移動が規制され、位置ずれが防止される。

第４実施形態の芯棒打込み式アンカー１ｃのその他の構成は第１実施形態と同様であり、又、芯棒打込み式アンカー１ｃは、第１実施形態と同様の施工工程で施工することが可能である。そして、第４実施形態によれば、アウタースリーブ５ｃと本体２が施工中にズレることを防止することができると共に、第１実施形態と対応する構成から対応する効果を得ることができる。

〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明は、各発明、各実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを含むものであり、下記変形例も包含する。

例えば本発明の芯棒打込み式アンカーにおいて、本体とアウタースリーブを固定する場合の固定箇所と固定方法は第１、第２実施形態以外にも適宜である。また、位置ずれ防止部は、本体とアウタースリーブの相対的な移動を規制できるものであれば第３、第４実施形態以外にも適宜である。更に、例えば第３、第４実施形態の構成において接着部６を加えて設けるなど、位置ずれ防止部を設け、且つアウタースリーブと本体を固定する構成とすることも可能であり、これにより、輸送中や穿孔内への打込み途中で両者が分離したり、両者の位置ずれが生ずることを防止することができると共に、万一アウタースリーブと本体を固定が外れたとしても、アウタースリーブと本体の施工中のズレを防止することができる。

また、本発明の芯棒打込み式アンカーにおいて、本体の片状の拡開部及びスリットと、これと同数のアウタースリーブの片状のアウター拡開部及びアウタースリットの位置関係は、拡開部−アウター拡開部で対応し、スリット−アウタースリットで対応する位置関係に限定されず適宜であり、例えばアウター拡開部が本体のスリットを跨ぐように配置される構成としてもよい。更に、本体の片状の拡開部及びスリットの数と、アウタースリーブの片状のアウター拡開部及びアウタースリットの数が、異なるように構成することも可能である。

本発明は、例えば芯棒打込み式のあと施工アンカーをコンクリート躯体に打設して、コンクリート躯体に取付物を取り付ける場合に利用することができる。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ…芯棒打込み式アンカー ２、２ａ、２ｂ…本体 ２１…ボルト部 ２２…スリット ２３…拡開部 ２３１…段差部 ２３２…溝部 ２４…芯棒挿入孔 ２４１…小径部 ２５、２５ａ…中間部 ２６ｂ…張出部 ３…芯棒 ３１…棒部 ３２…頭部 ４…座金付きナット ４１…座金 ５、５ａ、５ｃ…アウタースリーブ ５１…アウタースリット ５２…アウター拡開部 ５２１…溝部 ５３、５３ａ…基端部 ５４ａ…カシメ部 ５５ｃ…張出部 ６…接着部 ７…コンクリート躯体 ７１…穿孔 ８…取付物 ８１…貫通孔 ９…ハンマー Ｌ１…芯棒打込み式アンカーの埋め込み深さ Ｌ２…取付物の厚さ １０…芯棒打込み式アンカー １１…本体 １１１…ボルト部 １１２…スリット １１３…拡開部 １１４…芯棒挿入孔 １２…芯棒 １３…座金付きナット １４…コンクリート躯体 １４１…穿孔 １５…取付物 １６…ハンマー

Claims (4)

1. 基端部にボルト部が設けられ、先端部にスリットが切り込まれて片状に分割された拡開部が設けられ、芯棒挿入孔が形成された本体と、
   基端側から前記芯棒挿入孔に挿入された芯棒と、
   先端部にアウタースリットが切り込まれて片状に分割されたアウター拡開部が設けられ、前記アウター拡開部が前記本体の前記拡開部の外周に配置されるようにして前記本体に外嵌されるアウタースリーブと
   を備えることを特徴とする芯棒打込み式アンカー。
2. 前記アウタースリーブと前記本体が固定されていることを特徴とする請求項１記載の芯棒打込み式アンカー。
3. 前記アウタースリーブ若しくは前記本体に、前記本体若しくは前記アウタースリーブの位置ずれ防止部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の芯棒打込み式アンカー。
4. コンクリート躯体に形成された穿孔に請求項１〜３の何れかに記載の芯棒打込み式アンカーを挿入して配置し、前記芯棒を前記拡開部の内側に打ち込んで前記拡開部を拡開させると共に前記拡開部に追随させて前記アウター拡開部を拡開させ、拡開した前記アウター拡開部を前記穿孔の孔壁に押し付ける工程を備えることを特徴とする芯棒打込み式アンカーの施工方法。
   

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