JP2018080495A - アンカー固定金具 - Google Patents

Abstract

【課題】アンカーの向きに限定されることなく、アンカー材をアンカー孔の中心部に固定することを可能とした、アンカー固定金具を提案する。【解決手段】アンカー材２に装着されて、アンカー材２をアンカー孔１１に固定するアンカー固定金具４であって、アンカー材２の外径以下の挿通孔４０を有する本体部４１と、アンカー孔１１の内壁面に係止可能となるように本体部４１から張り出す羽根状の係止部４２とを備えており、挿通孔４０の拡径が可能となるようにスリット４５が形成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、あと施工アンカーをアンカー孔内に固定するためのアンカー固定金具に関する。

既設構造物の耐震補強、補修または増設工事等では、コンクリート構造物に植設したあと施工アンカーを利用する場合がある。あと施工アンカーは、既設構造物にアンカー孔を削孔した後、このアンカー孔内にアンカー材を挿入するとともに充填材を充填することにより施工する。

あと施工アンカーと既設構造物との一体化を図るためには、アンカー材がアンカー孔に対して偏心したり傾斜したりすることがなく、かつ、アンカー材の外面と孔壁の内面との間に充填材が介設されるようにアンカー孔の中心部にアンカー材を挿入するのが望ましい。

そのため、特許文献１には、アンカー材を挿通する内径の貫通孔を中心部に有し、先端側の外径がアンカー孔の内径よりも小さく、後端側の外径がアンカー孔の内径よりも大きな固定部材が開示されている。アンカー材の基端部に固定部材を装着しておけば、固定部材の先端部分がアンカー孔の孔口に挿入された状態でアンカー孔の孔口に固定部材が係止されるため、アンカー材の基端部をアンカー孔の中心部に固定することができる。

また、特許文献２には、先端部に拡張部が形成されたアンカー材をアンカー孔に挿入した状態で、当該拡張部を拡張させることで、アンカー材をアンカー孔に固定する固定方法が開示されている。このアンカー材の基端部をアンカー孔の孔口において固定すれば、より確実にアンカー材を所望の位置に配置することができる。

特開２００４−９２３５１号公報 特開２０１５−２８２６７号公報

特許文献１の固定部材は、アンカー材の基端部のみを固定しているため、アンカー材がアンカー孔の内部において傾斜してしまうおそれがある。また、横向きや上向きのあと施工アンカーの場合には、重力によりアンカー材が傾斜するおそれがある。そのため、より確実に施工を行うためには、アンカー材を保持するための治具が別途必要となる。
特許文献２のアンカー材は、先端部に拡張部が形成された複雑な構造なため、製造コストが高くなり、全体工事費の低減化の妨げになってしまう。

このような観点から、本発明は、アンカー孔の向きに限定されることなく、簡易かつ安価にアンカー材をアンカー孔の中心部に固定することを可能とした、アンカー固定金具を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、アンカー材に装着されて、前記アンカー材をアンカー孔に固定するアンカー固定金具である。このようなアンカー固定金具は、アンカー材を挿通可能な挿通孔と、前記アンカー孔の内壁面に係止可能な係止部とが形成されていることを特徴としている。

かかるアンカー固定金具は、アンカー孔内において係止部がアンカー孔の内壁面に係止されることで、アンカー材をアンカー孔の所定の位置（中心付近）に固定することができる。また、複数のアンカー固定金具をアンカー材に装着しておくか、アンカー固定金具に加えて孔口においてアンカー材の基端部を固定すれば、アンカー材がアンカー孔に対して傾斜することを防止できる。そのため、アンカー固定金具によりアンカー材が固定（仮止め）され、充填材が固化するまでの間にアンカー材が傾斜したり抜け落ちたりすることが無く、ひいては、高品質施工が可能となる。また、アンカー固定金具は、簡易な構成なため、製造コストが安く、経済的である。

なお、アンカー固定金具に、前記挿通孔の拡径が可能となるように、スリットが形成されているのが望ましい。このようにすれば、挿通孔の内径がアンカー材の外径以下である場合や、アンカー材が外面に凹凸を有した異形鉄筋等からなる場合であっても、挿通孔を拡径させることでアンカー材の所望の位置にアンカー固定金具を装着することができる。

また、前記アンカー固定金具は、中央部に前記挿通孔が形成された本体部と、前記本体部の外縁部から前記挿通孔と反対側に延びる係止部とを備えているのが望ましい。かかるアンカー固定金具によれば、本体部とアンカー孔の孔壁との間に形成された隙間を利用して、アンカー孔内へのグラウト等の充填材の充填を簡易かつ確実の行うことができる。

前記本体部が、前記アンカー材の外面に対して交差する方向に沿った面を有する環状の第一片と、前記アンカー材の外面に沿った面を有する第二片とが一体に形成されてなるものであれば、アンカー材に装着する際や、加工時（製造時）等において本体部に必要な強度（断面寸法）を確保できる。

前記第一片の高さが異形鉄筋からなる前記アンカー材の横節の高さ以下であり、前記第二片の長さが前記横節同士の間隔以下であるのが望ましい。かかるアンカー固定金具によれば、第二片が横節同士の間に係合されるため、より確実にアンカー材を固定することができる。また、本体部が横節よりも外側（孔壁側）に突出しないため、アンカー固定金具によって充填材の充填性が低下することもない。

異形鉄筋からなる前記アンカー材の縦節の形状に応じて一対の凹溝が前記本体部に形成されていれば、アンカー固定金具がアンカー材の周方向に対して回転することを防止することができ、アンカー材の固定度がより高くなる。

なお、アンカー固定金具は、４つの前記係止部が前記本体部から放射状に張り出しており、前記４つの係止部のうちの２つは、前記凹溝の外側に形成されているのが望ましい。このアンカー固定金具によれば、凹溝を形成することにより部材厚や幅が小さくなる部分に係止部が形成されているため、必要な部材厚や幅を確保することができ、ひいてはアンカー固定金具として必要な強度を確保することができる。

本発明のアンカー固定金具によれば、アンカー孔の向きに限定されることなく、アンカー孔の中心部にアンカー材を固定することを可能となる。

本発明の実施形態のアンカー固定金具の使用状況を示す断面図である。 同アンカー固定金具を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は正面図である。 （ａ）はアンカー固定金具の取付方法を示す側面図、（ｂ）は、アンカー固定金具の装着状況を示す縦断面図、（ｃ）は同横断面図である。 アンカー固定金具の製造過程を示す図であって、（ａ）は切り出された板材を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の断面図、（ｃ）は第二片形成状況を示す断面図、（ｄ）は係止部形成状況を示す断面図である。 （ａ）は他の形態に係るアンカー固定金具の断面図、（ｂ）は同正面図、（ｃ）はその他の形態に係るアンカー固定金具の断面図、（ｄ）は同正面図である。 その他の形態に係るアンカー固定金具であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。 その他の形態に係るアンカー固定金具であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。 その他の形態に係るアンカー固定金具であって、（ａ）はアンカー材への装着前の正面図、（ｂ）は同断面図、（ｃ）装着後の正面図、（ｄ）は同断面図である。

本実施形態では、一例として、図１に示すように、既設のコンクリート部材１に対して、上向き（鉛直）にアンカー材２を設置する場合について説明する。アンカー材２は、コンクリート部材１を上向きに形成されたアンカー孔１１内に挿入する。アンカー材２とアンカー孔１１との隙間には、無収縮モルタル等の充填材３を充填する。なお、充填材３を構成する材料は限定されるものではなく、例えばグラウト等の無機系材料、エポキシ樹脂等の発泡樹脂、または、アクリルやウレタン等であってもよい。

アンカー孔１１は、断面円形に形成されている（図３（ｃ）参照）。アンカー孔１１の内径および長さ（深さ）は、アンカー材２の寸法（鉄筋径や長さ等）に応じて適宜決定する。また、アンカー孔１１の向きは、アンカー材２の設置方向に応じて適宜決定される。また、アンカー孔１１の断面形状は円形に限定されるものではなく、例えば、矩形であってもよい。さらに、本実施形態のアンカー孔１１は有底であるが、アンカー孔１１はコンクリート部材１を貫通していてもよい。

本実施形態のアンカー材２は、異形鉄筋により構成されている。アンカー材２は、アンカー材２に装着されたアンカー固定金具４によりアンカー孔１１内に係止されるとともに、アンカー孔１１内に充填された充填材３が硬化することで、コンクリート部材１に一体に固定される。なお、アンカー材２を構成する材料は異形鉄筋に限定されるものではなく、例えば、鋼棒、ネジ鉄筋、鋼より線等を使用してもよい。また、アンカー材２の向きは上向きに限定されるものではなく、例えば、横向きや下向きであってもよい。さらに、アンカー材２（アンカー孔１１）は、鉛直または水平に対して傾斜していてもよい。

アンカー材２の基端部（図１において下端部）の外面にはネジ加工が施されていて、ナット５の螺合が可能となっている。なお、アンカー材２の基端部のネジ加工は必要に応じて行えばよい。例えば、ナット５を使用しない場合には、アンカー材２のネジ加工は省略してもよい。

アンカー固定金具４は、アンカー材２に装着する。アンカー固定金具４が装着されたアンカー材２は、アンカー固定金具４を介してアンカー孔１１に固定される。本実施形態では、一例として、アンカー材２の上部（先端部）と下部（基端部）に１個ずつ（計２個の）アンカー固定金具４を装着する。なお、１本のアンカー材２に装着されるアンカー固定金具４の数は限定されるものではなく、例えば、３個以上装着してもよい。

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、アンカー固定金具４は、本体部４１と、アンカー孔１１の内壁面に係止される係止部４２とを備えている。本実施形態のアンカー固定金具４は、例えば、０．３〜０．７ｍｍ厚、好ましくは０．５ｍｍ厚の特殊鋼のバネ板を加工することにより形成されている。なお、アンカー固定金具４を構成する材料および板厚は限定されるものではない。例えば、アンカー固定金具４を鋼板により形成してもよいし、金属板以外の板材により構成してもよい。また、アンカー固定金具４を構成する板材の厚みは、当該板材の強度等に応じて適宜決定すればよい。

本体部４１は、第一片４３と第二片４４とが一体に形成されていることにより、断面視Ｌ字状を呈している。
第一片４３は、図２（ａ）または（ｂ）に示すように、環状の板状部分である。第一片４３の中央部には、挿通孔４０が形成されている。本実施形態の第一片４３の板面は、挿通孔４０の径方向と平行（アンカー材２の外面に対して直角）である。第一片４３の高さは、横節２１の高さ以下である。すなわち、第一片４３は、図３（ｂ）に示すように、アンカー固定金具４をアンカー材２に装着した状態で、第一片４３の端面が横節２１の先端よりも外側に突出することのないように形成されている。なお、第一片４３の高さは限定されるものではなく、アンカー孔１１内において第一片４３の端面とアンカー孔１１の内壁面との間に充填材３を充填することが可能な隙間を確保できるように形成されていればよい。また、第一片４３は、必ずしも、アンカー材２の外面に対して直角な板面を有している必要はなく、挿通孔４０の径方向に対して傾斜した面（アンカー材２の外面に対して交差する方向に沿った面）を有する円錐台状部材であってもよい。

第二片４４は、第一片４３の一方の面からアンカー材２の外面に沿って延びる筒状部分である。すなわち、第二片４４は、第一片４３の板面から、アンカー材２の軸方向に沿って延設されている。本実施形態では、第一片４３と第二片４４との内角が略９０°となるように形成されているが、第一片４３と第二片４４との角度は限定されるものではない。筒状の第二片４４は、アンカー材２の外径以下の内径（挿通孔４０）を有している。第二片４４は、アンカー材２の横節（アンカー材２の周方向に沿って形成された節）２１同士の間隔以下の長さ（図２（ｂ）において左右方向の大きさ）を有している。すなわち、アンカー固定金具４は、図３（ｂ）に示すように、アンカー材２に装着する際に、横節２１同士の間に収まるような形状を有している。なお、第二片４４の長さは限定されるものではなく、適宜決定すればよい。また、本実施形態では、アンカー材２の縦節２２の一方（図３（ｂ）において上側）に配設された横節２１と縦節２２の反対側（図３（ｂ）において下側）に配設された横節２１とが、アンカー材２の軸方向にずれた位置に形成されているが、異形鉄筋の節の形状はこれに限定されるものではない。

係止部４２は、図２（ｃ）に示すように、第一片４３（本体部４１）の外縁から外向き（挿通孔４０と反対側）に放射状に張り出すように形成（延設）された羽根状部材である。本実施形態では、４つの係止部４２が第一片４３の端面に沿って等間隔に形成されている。すなわち、本実施形態のアンカー固定金具４は、第二片４４を挟んで対向する一対の係止部４２を二組備えている。二組のうちの一方の一対の係止部４２は、他方の一対の係止部４２よりも大きな幅（周方向の長さ）を有している。

係止部４２の先端から、挿通孔４０の中心軸の延長線までの距離は、アンカー孔１１の半径よりも大きい。すなわち、対向する一対の係止部４２の先端同士の離隔距離は、アンカー孔１１の直径よりも大きい。各係止部４２は、矩形状を呈していて、その先端の角部は弧状に面取り加工が施されている。なお、係止部４２の形状は限定されるものではなく、例えば、三角形状であってもよいし、先端部に角部を有していてもよい。また、全ての係止部４２が同じ形状を有していてもよい。また、係止部４２の数は限定されるものではない。さらに、係止部４２には、必要に応じて貫通孔が形成されていてもよい。当該貫通孔は、例えば、充填材３を充填する際の注入管またはエア抜き管を挿通する際に使用すればよい。

アンカー固定金具４には、スリット４５が形成されていて、第二片４４の拡径が可能に構成されている。スリット４５は、４つの係止部４２のうちの１つを二分するように形成されている。なお、スリット４５は、本体部４１の拡径が可能となるように形成されていればよく、必ずしも係止部４２の位置に対応して形成する必要はない。

本体部４１には、一対の凹溝４６が形成されている。凹溝４６は、異形鉄筋からなるアンカー材２の縦節（異形鉄筋の軸方向に沿って延びるように形成された節）２２の形状に応じて、縦節２２を収納可能な形状を有している。本実施形態の凹溝４６は、本体部４１の一部を切欠くことにより形成されている。すなわち、第一片４３および第二片４４は、凹溝４６により、間欠的なリングまたは筒を呈している。一対の凹溝４６は、二組のうちの一方の一対の係止部４２（幅が太い係止部４２）の内側に形成されている。すなわち、４つの係止部４２のうちの２つの係止部４２は、凹溝４６の外側から張り出している。当該係止部４２は、凹溝４６の幅よりも大きな幅を有していて、本体部４１の切欠き部分に横架されている。係止部４２の位置に対応して凹溝４６が形成されているため、凹溝４６の周囲に十分な幅（第一片４３の高さ以上の幅）を確保することができる。そのため、凹溝４６の形成箇所が弱部となって、アンカー固定金具４を製造する際等に破損が生じることを防止することができる。

アンカー固定金具４の製造は、以下の手順により行う。まず、図４（ａ）に示すように、平板（バネ板）から所定の形状の板材４ａを切り出す。板材４ａの中央部には、アンカー材２の外径よりも小さな内径の挿通孔４０ａが形成されている。また、板材４ａには、所定の位置に係止部４２および凹溝４６が形成されている。なお、切り出された状態の板材４ａは、図４（ｂ）に示すように、平板である。

次に、図４（ｃ）に示すように、板材４ａの挿通孔４０ａの縁部分をプレス曲げ加工によりＬ字状に折り曲げることで、第二片４４を形成する。
そして、図４（ｄ）に示すように、第一片４３の外縁において第二片４４を形成した際とは反対側に係止部４２をプレス曲げ加工により折り曲げることで、アンカー固定金具４が形成される。

アンカー固定金具４をアンカー材２に装着する際には、図３（ａ）に示すように、スリット４５の幅を広げることでアンカー固定金具４（本体部４１）を拡径させるとともに、第二片４４の挿通孔４０にアンカー材２を挿入する。そして、アンカー固定金具４をアンカー材２の軸方向に沿って所定の位置まで移動させたら、スリット４５の拡幅を解除し、アンカー固定金具４（本体部４１）を縮径させる。こうすることで、アンカー固定金具４は、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、第二片４４がアンカー材２の外面に密着して、アンカー材２に装着される。このとき、アンカー固定金具４を、アンカー材２の軸方向に沿って互い違いに配設された前後の横節２１同士の間に装着することで、前後方向のずれが防止されている。また、アンカー固定金具４の凹溝４６に縦節２２が入り込むようにアンカー固定金具４を装着することで、アンカー固定金具４がアンカー材２に対して回転することが防止されている。

アンカー材２は、アンカー固定金具４を装着した状態で、アンカー孔１１に挿入する。アンカー材２をアンカー孔１１に挿入したら、アンカー孔１１の内壁面とアンカー材２の外面との間に形成された隙間を充填材３により充填する（図１参照）。なお、充填材３は、アンカー材２を挿入する前に、予めアンカー孔１１内に注入しておいてもよい。

本実施形態のアンカー固定金具４によれば、アンカー材２をアンカー孔１１内に固定するため、充填材３が固化するまでにアンカー材２がアンカー孔１１内でずれることやアンカー孔１１から落下することを防止できる。アンカー固定金具４は、均等に配設された４つの係止部４２がアンカー孔１１の内壁面に係止されるため、アンカー材２をアンカー孔１１の中心部に配置する。
アンカー固定金具４は、簡易な構成で、かつ、比較的に容易に製造することが可能なため、安価である。

また、本実施形態では、アンカー材２の軸方向に沿って２つのアンカー固定金具４が配設されているため、アンカー材２がアンカー孔１１に対して傾斜することが防止されている。そのため、上向きにアンカー材２を設置する場合であっても、高品質に施工することができる。
また、アンカー材２は、アンカー固定金具４によって、アンカー孔１１のほぼ中心に配置されるため、アンカー材２の周囲には充填材３が均等に行き渡り、高品質施工が可能となる。

また、係止部４２は、アンカー材２の先端から基端に向うに従ってアンカー材２から離れるように傾斜しているため、挿入時に係止部４２が孔壁に食い込んでアンカー材２の挿入を妨げることがなく、かつ、挿入後はアンカー孔１１の孔口に向うに従って広がるように形成された係止部４２が孔壁に食い込むことでアンカー材２の抜け出しが防止される。

アンカー固定金具４は、横節２１および縦節２２に係合されるため、アンカー材２をアンカー孔１１内に挿入する際や、充填材３を注入する際にずれることが無い。そのため、アンカー材２をアンカー孔１１内に確実に固定することができる。また、第一片４３は、アンカー材２の横節２１から突出しない高さに形成されているため、第一片４３が充填材３の充填を妨げることはない。

以上、本発明の実施形態について説明したが本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、本体部４１の一部を切欠くことにより凹溝４６が形成されている場合について説明したが、凹溝４６は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本体部４１に形成された窪みであってもよく、凹溝４６の形状は限定されるものではない。また、凹溝４６は、必ずしも係止部４２の内側に形成されている必要はなく、例えば、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、隣り合う係止部４２同士の中間付近に形成されていてもよい。さらに、凹溝４６は、アンカー材を構成する材料によっては省略してもよい。

また、前記実施形態では、本体部４１が第一片４３と第二片４４とにより断面視Ｌ字状に形成されている場合について説明したが、本体部４１には必ずしも断面Ｌ字状である必要はない。例えば、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、筒状の本体部４１（第二片４４）の一方の端部に係止部４２が直接形成されていてもよい。また、図５（ｃ）および（ｄ）に示すように、本体部４１が環状に形成された板材（第一片４３）のみにより構成されていてもよい。

前記実施形態では、アンカー固定金具４が４つの係止部４２を有している場合について説明したが、係止部４２の数は限定されるものではない。例えば、図６（ａ）に示すように、係止部４２は１つであってもよい。この場合には、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、３つ以上のアンカー固定金具４を利用して、各アンカー固定金具４の係止部４２が異なる位置になるように配置する必要がある。また、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、係止部４２が２つ形成されたアンカー固定金具４を利用する場合には、アンカー固定金具４を２つ以上利用する必要がある。

また、アンカー固定金具４は、アンカー材２を挿通可能な挿通孔４０と、アンカー孔１１の内壁面に係止可能な係止部４２とを備えたものであれば、その構成は限定されるものではない。例えば、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、挿通孔４０が形成された矩形状や三角形状の板材であってもよい。かかるアンカー固定金具４は、板材の角部を係止部４２として、アンカー孔１１の内壁面に係止させることで、アンカー材２を固定する。

また、前記実施形態では、本体部４１にスリット４５を形成しておき、本体部４１を拡径させることでアンカー固定金具４をアンカー材２に装着する場合について説明したが、スリット４５は必要に応じて形成すればよい。例えば、アンカー固定金具４を可撓性の材料により形成し、図８（ｂ）および（ｄ）に示すように、アンカー材２の外径よりも小さな直径の挿通孔４０にアンカー材２を圧入することで、アンカー材２にアンカー固定金具４を装着するようにしてもよい。この場合において、挿通孔４０の周囲に予め切り込み４７を入れておけば、挿通孔４０にアンカー材２を挿入しやすい。

アンカー固定金具４に形成された複数の係止部４２は、必ずしもアンカー孔１１の孔口に向うに従って広がるように傾斜している必要はない。
前記実施形態では、１枚の板材を加工することによりアンカー固定金具４を形成する場合について説明したが、アンカー固定金具４は複数の部材を組み合わせることにより形成してもよく、その製造方法は限定されるものではない。

１ コンクリート部材
１１ アンカー孔
２ アンカー材
２１ 横節
２２ 縦節
３ 充填材
４ アンカー固定金具
４０ 挿通孔
４１ 本体部
４２ 係止部
４３ 第一片
４４ 第二片
４５ スリット
４６ 凹溝

Claims (7)

1. アンカー材に装着されて、前記アンカー材をアンカー孔に固定するアンカー固定金具であって、
   前記アンカー材を挿通可能な挿通孔と、前記アンカー孔の内壁面に係止可能な係止部とが形成されていることを特徴とする、アンカー固定金具。
2. 前記挿通孔の拡径が可能となるように、スリットが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のアンカー固定金具。
3. 中央部に前記挿通孔が形成された本体部と、前記本体部の外縁部から前記挿通孔と反対側に延びる係止部とを備えていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のアンカー固定金具。
4. 前記本体部が、前記アンカー材の外面に対して交差する方向に沿った面を有する環状の第一片と、前記アンカー材の外面に沿った面を有する第二片とが一体に形成されてなることを特徴とする、請求項３に記載のアンカー固定金具。
5. 前記第一片の高さは、異形鉄筋からなる前記アンカー材の横節の高さ以下であり、
   前記第二片の長さは、前記横節同士の間隔以下であることを特徴とする、請求項４に記載のアンカー固定金具。
6. 異形鉄筋からなる前記アンカー材の縦節の形状に応じて一対の凹溝が前記本体部に形成されていることを特徴とする、請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載のアンカー固定金具。
7. ４つの前記係止部が前記本体部から放射状に張り出しており、
   前記４つの係止部のうちの２つは、前記凹溝の外側に形成されていることを特徴とする、請求項６に記載のアンカー固定金具。

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