JP2019078026A - Reinforcing bar fixing method and hole roughening device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、既設コンクリート躯体に、後付で鉄筋を取り付ける技術に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technology for attaching a reinforcing bar to an existing concrete frame after installation.
耐震補強のために既設のコンクリート躯体に新たにコンクリート構造物を設けて一体的に接合する補強工事などが行われている。
既設コンクリートに鉄筋を後付けて、新設コンクリート構造物を既設のコンクリート躯体に取り付けるための手段としては、まず、母材としてのコンクリートの表面に振動ドリルあるいはハンマードリルなどにより孔を削孔して、この孔内をきれいに清掃し、次いで孔内に充填剤を挿入したのち、鉄筋等のアンカー部材を孔内に挿入して充填剤を硬化させる方法がある。
後付け鉄筋取り付け用孔を削孔する手段として、超硬チップを装着した振動ドリル、ハンマードリルなどが多用されてきたが、これらのドリルによる削孔作業は振動による作業者の疲労度が大きく作業効率が悪い、あるいは粉塵と大騒音を発するなどの理由から作業環境が悪く、都市部では利用しがたい。
削孔手段としてダイヤモンドコアビットを用いたコアドリルによる削孔があるが、コアドリルで削孔した孔は、内周壁面が平滑になることから、超硬チップ付の振動ドリルやハンマードリルで削孔した内周壁面が荒い孔に較べて、孔内壁面に対する接着剤の付着力が弱く、要求される最大荷重及び付着強度等の半分以下の値でしかなく、そのままでは十分な強度が得られない。一方、後付け用の鉄筋は孔に充填される充填材との付着も確保される必要があるが、異形鉄筋など凹凸が鉄筋にはあって充填剤との付着力は十分確保される。
孔の内周壁面との付着を確保するために溝状の凹みや目荒しを施す手段が執られていた。例えば、孔の壁面にリング状溝やらせん状溝を形成する方法が特許文献１（特開２０００−１４１３５８号公報）、特許文献２（特開２０１４−１５６７３４号公報）に開示されている。
また、壁面を目荒して、目荒し状態を計測する技術が特許文献３（特開２０１５−４５８９号公報）に開示されている。
For the purpose of seismic reinforcement, reinforcement work has been carried out in which a concrete structure is newly provided in an existing concrete frame and integrally joined.
As a means for retrofitting existing concrete with rebar and attaching a new concrete structure to an existing concrete frame, first, a hole is drilled on the surface of concrete as a base material using a vibration drill or hammer drill, etc. There is a method of cleaning the inside of the hole cleanly and then inserting the filler into the hole and then inserting an anchor member such as a reinforcing bar into the hole to cure the filler.
Vibration drills and hammer drills equipped with cemented carbide tips have been widely used as means for drilling retrofit-reinforcing bar mounting holes, but drilling with these drills has a large fatigue factor for workers due to vibration, and the work efficiency The working environment is bad due to bad or dust and loud noise, and it is difficult to use in urban areas.
There is drilling by a core drill using a diamond core bit as a drilling method, but the bored by core drill has a smooth inner peripheral wall surface, so the inside was drilled by a vibration drill or hammer drill with a carbide tip. The adhesion of the adhesive to the inner wall surface of the hole is weaker than that of the hole having a rough peripheral wall surface, and the value is only half or less of the required maximum load, adhesion strength, etc., and sufficient strength can not be obtained as it is. On the other hand, although it is necessary to ensure adhesion of the post-reinforcing bar to the filler filled in the holes, the reinforcing bar has irregularities such as deformed rebar so that the adhesion to the filler is sufficiently secured.
In order to secure adhesion with the inner peripheral wall surface of the hole, a means for giving a groove-like depression or roughening has been employed. For example, a method of forming a ring-shaped groove or a spiral groove on a wall surface of a hole is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-141358) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-156734).
Moreover, the technique which roughens a wall surface and measures a rough condition is disclosed by patent document 3 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2015-4589).
本発明は、目荒し状態を事後確認することなく、十分な付着強度が得られる目荒し処理技術を開発することを目的とする。 An object of the present invention is to develop a roughening treatment technique capable of obtaining sufficient adhesive strength without confirming the rough state afterward.
本発明は、目荒し状態がばらつきなく十分な付着強度が得られる小さな凹凸の目荒し方法を開発することにより実現した。
本発明の主な構成は次のとおりである。
１．コアドリルで削孔する工程、削孔された孔壁を目荒装置で目荒しする工程、充填材を孔内に充填し、定着筋を孔に挿入し、充填材を養生する工程と、を備えた、既設コンクリート躯体に鉄筋を定着する方法であって、
目荒しする工程は、目荒装置の目荒し工具の回転速度と孔内移動速度を管理することを特徴とする鉄筋定着方法。
２．削孔後、目荒し工具をコアドリルと交換することを特徴とする１．記載の鉄筋定着方法。
３．充填材として、揺変性の高い材料を用いることを特徴とする１．または２．記載の鉄筋定着方法。
４．既設コンクリート躯体に鉄筋用に削孔された孔の内壁面を目荒しする装置であって、
目荒し工具を回転するモータと目荒し工具を移動させるモータとを備え、
目荒し工具回転用モータは、回転数が調整可能であり、
目荒し工具移動用モータは、インバータによる送り制御機能付きであることを特徴とする目荒装置。
５．目荒し工具は、押し出しバネによって棒状体の側面から目荒しチップが突出する棒状体であることを特徴とする４．記載の目荒装置。
６．鉄筋用に既設コンクリート躯体に削孔する工具がコアドリルであり、目荒し工具の外径はコアドリルの外径とほぼ同一であることを特徴とする４．又は５．記載の目荒装置。
The present invention has been realized by developing a method of roughening small irregularities, which can provide sufficient adhesion strength without variation in roughening conditions.
The main configurations of the present invention are as follows.
1. A step of drilling with a core drill, a step of roughening the drilled hole wall with a roughing device, a step of filling the filling material into the hole, inserting a fixing bar into the hole, and curing the filling material In addition, it is a method to fix the rebar to the existing concrete frame,
A rebar fixing method characterized in that the roughening step manages the rotational speed and the in-hole movement speed of the roughening tool of the roughing device.
2. After drilling, the roughing tool is replaced with a core drill. Rebar fixing method described.
3. It is characterized by using a highly thixotropic material as a filler. Or 2. Rebar fixing method described.
4. An apparatus for roughening the inner wall surface of a hole drilled for reinforcement in an existing concrete frame,
It has a motor that rotates the roughening tool and a motor that moves the roughening tool,
The rotation speed of the roughening tool rotation motor can be adjusted,
A roughing apparatus characterized in that the roughening tool moving motor has a feed control function by an inverter.
5. 4. The roughening tool is characterized in that the roughening tip is protruded from the side surface of the rod by an pushing spring. Equipment described.
6. A tool for drilling in an existing concrete frame for reinforcement is a core drill, and an outer diameter of the roughening tool is characterized by being substantially the same as an outer diameter of the core drill. Or 5. Equipment described.
１．目荒し状態がばらつきなく十分な付着強度が得られる小さな凹凸の目荒し方法を開発して、目荒し状態を事後確認することなく、十分な付着強度が得られる目荒し処理技術を開発することができた。
２．コアドリルで削孔し、削孔した孔を目荒装置で目荒しする際に、目荒し工具の回転速度と孔内の移動速度を制御して管理することにより、一定の凹凸の目荒し状態に仕上げることにより、孔壁面と充填材との付着強度を確保したものである。
３．目荒し工具の回転制御とインバータによる目荒し工具の送り制御を行うことにより、目荒し状態の品質を一定にする目荒装置を実現した。
４．目荒しチップをバネ圧で押し出すことにより、小さな凹凸の目荒しができる目荒し工具を開発した。
コアドリルで削孔するので静かな作業であり、バネ圧で押しつけるので均一な壁面押圧によって、既設コンクリートの硬さに応じて一定の目荒しができる。また、コンクリートの硬い骨材部分では、チップは引っ込み、目荒し工具の破損や摩耗を低減できる。
５．コアドリルと目荒し工具の外径をほぼ一致させることにより削孔装置のコアドリルを目荒し工具に差し替えることができ、改めて芯だしすることなく、目荒しする装置とすることができる。
６．本発明の目荒し方法及び目荒装置を用いることにより、既設のコンクリート躯体に設ける後付け鉄筋は、設計強度を十分にクリアする付着強度を発揮できる。設計強度は、新設コンクリート部材と定着筋が分離しない強度に設定するので、本発明による後付け鉄筋と孔壁面との付着強度は、新設の定着筋の固定強度と同程度を実現している。
ビルやトンネルなど大型のコンクリート構造物の補強に用いられるコンクリートに埋設する異形棒鋼の例は、径１０ｍｍ以上で定着長は、必要付着強度で決定される。この後付け鉄筋は、既設コンクリート躯体の壁面や梁、柱、床などに多数設けられるので、目荒し処理の仕上がり状況を一つ一つ確認するために計測することは、人手がかかり、不良の場合は再度目荒し処理することになると更に手間がかかる。
本発明は、目荒し処理を標準化することができるので、品質確認のための作業が不要となり、施工手順を省略化することができる。
1. Develop a method of roughening the surface with small irregularities that can obtain sufficient adhesion strength without variation in the roughening condition, and develop an anti-abrasion treatment technology that can obtain sufficient adhesion strength without confirming the state of roughening afterward did it.
2. When roughening the drilled holes with a core drill with a grater, by controlling and controlling the rotational speed of the roughening tool and the movement speed in the holes, it is possible to make the roughened state of constant unevenness By finishing, the adhesion strength between the hole wall surface and the filler is secured.
3. By performing rotation control of the roughing tool and feed control of the roughing tool by the inverter, a roughing device is realized that makes the quality of the roughing state constant.
4. By pushing out the roughening tip with spring pressure, we have developed a roughing tool that can roughen the eyes with small irregularities.
Since drilling is carried out with a core drill, it is a quiet operation, and since it is pressed with a spring pressure, uniform surface pressing can achieve a certain degree of roughness depending on the hardness of the existing concrete. In addition, in the case of hard aggregate of concrete, the tip can be recessed to reduce breakage and wear of the roughening tool.
5. By making the outer diameters of the core drill and the roughening tool substantially equal to each other, the core drill of the drilling apparatus can be replaced with the roughening tool, and a roughening apparatus can be obtained without re-centering.
6. By using the roughing method and the roughing apparatus of the present invention, the retrofit rebar provided on the existing concrete frame can exhibit adhesion strength that sufficiently clears the design strength. Since the design strength is set to a strength at which the new concrete member and the fixing bar do not separate, the adhesion strength between the retrofit reinforcing bar and the hole wall surface according to the present invention achieves the same degree as the fixing strength of the new fixing bar.
The example of the deformed bar embedded in concrete used for reinforcement of a large-sized concrete structure such as a building or a tunnel has a diameter of 10 mm or more, and the fixing length is determined by the necessary adhesive strength. A large number of retrofit reinforcing bars are provided on the walls, beams, columns, floors, etc. of the existing concrete frame, so it is difficult to measure manually to check the finishing condition of the roughing process, in the case of defects. It takes more time when it comes to roughing again.
The present invention can standardize the roughening process, so that the work for quality confirmation is not necessary, and the construction procedure can be omitted.
本発明は、既設のコンクリート躯体と新設のコンクリート構造物を十分な強度で一体的に連結するため用いられる後付け鉄筋を設けることである。既設のコンクリート躯体と新設のコンクリート構造物が分離しないように一体化するには、新設側の連結筋の強度と同程度を確保することが重要である。
本発明は、目荒し工具の回転と進行速度を制御することにより、平滑な孔壁面に十分な付着強度が得られる小さな凹凸の目荒しを実現した鉄筋の定着方法である。
本発明は、既設のコンクリート躯体にコアドリルで削孔し、削孔した孔を目荒装置で目荒しする際に、目荒し工具の回転速度と孔内の移動速度を制御して管理することにより、一定の凹凸の目荒し状態に仕上げ、孔壁面と充填材との付着強度を確保したものである。
十分な付着強度がどの程度の目荒し程度で実現できるかは、対象の既設コンクリート躯体で事前に試行して設定することができる。
用いる目荒し工具は、孔壁に均一に押圧して回転する工具で小さな凹凸を壁面に形成することができるものを用いる。例えば、コアドリルで削孔した孔の径と同径でバネで押し出すように内蔵されたビットを側面に設けた工具である。バネ圧で押し出されたビットは反力を工具の反対面が孔の壁面で受けるので、ビットは均一に孔壁を均一に押圧することができる。
定着筋としては、異形棒鋼などあるが、通常後施工アンカー用に使用する棒状材を使用することができる。また、先端に小円径プレートが取り付けられた鉄筋を用いれば、付着強度が向上する。
孔に注入する充填材としては、揺変性の高い材料が適している。揺変性すなわちチクソトロピーに優れた材料は、力が加えられない状態では形状を保ち、力が加わった場合に形状が容易に変化する材料である。例えばチクソトロピー性に優れたモルタルは、目荒しした孔壁の凹凸あるいは異形棒鋼の凹凸への馴染みが良く、充填性が確保でき、定着不良を低減できる。
An object of the present invention is to provide a retrofit reinforcing bar which is used to integrally connect an existing concrete body and a new concrete structure with sufficient strength. In order to unify the existing concrete frame and the new concrete structure, it is important to secure the same level of strength as the connecting line on the new side.
The present invention is a fixing method of a reinforcing bar which realizes roughing of small irregularities by which sufficient adhesion strength can be obtained on a smooth hole wall surface by controlling rotation and advancing speed of a roughening tool.
According to the present invention, when the existing concrete frame is drilled with a core drill and the drilled hole is roughened with a grain roughing device, the rotational speed of the roughening tool and the moving speed in the hole are controlled and managed. Finishes in a roughened state with a constant unevenness, and secures the adhesion strength between the hole wall surface and the filler.
It can be set in advance by trialing with the target existing concrete frame to what extent the sufficient adhesion strength can be realized with the degree of coarseness.
The roughening tool to be used is a tool that can be pressed uniformly against the hole wall and rotated to form small irregularities on the wall surface. For example, it is a tool provided with a built-in bit on the side surface so as to be pushed out by a spring with the same diameter as the diameter of the hole drilled by the core drill. Since the bit pushed out by the spring pressure receives the reaction force on the opposite surface of the tool on the wall of the hole, the bit can uniformly push the wall of the hole uniformly.
As the anchor bars, although there are deformed bar steels and the like, it is possible to use a bar material which is usually used for post installation anchors. In addition, the adhesion strength is improved by using a reinforcing bar having a small-diameter plate attached to the tip.
A highly thixotropic material is suitable as the filling material injected into the holes. A material excellent in thixotropic or thixotropy is a material that retains its shape in the absence of applied force and that changes shape easily when applied. For example, a mortar excellent in thixotropy is well compatible with the irregularities of the roughened hole wall or the irregularities of the deformed bar, can ensure the filling property, and can reduce the fixing failure.
本発明は、一定にコントロールされた目荒し処理により、標準化された目荒し処理済み後付け鉄筋挿入用孔ができる。目荒し処理後、目荒し状態の計測などの確認工程を行う必要がなく、既設コンクリート躯体に設けた後付け鉄筋でも新設コンクリート体に設けられたアンカーと同程度の付着強度が得られる。
本発明は、削孔をコアドリルで行うことにより、振動及び騒音を抑えることができ、目荒装置も低振動、低騒音であるので、都市部の工事や共用している建物などでの既設コンクリート構造物の補強工事に適している。もちろん都市部以外でも使用でき、低騒音の作業環境が実現する。
後付け鉄筋は、既設コンクリート躯体の柱、梁、床、壁など増し打ちする新設コンクリート構造物としっかり接合して、一体化する箇所に設けられる。
According to the present invention, a uniformly controlled roughening process produces a standardized roughened retrofit retrofit rebar insertion hole. After the roughening treatment, it is not necessary to carry out a confirmation process such as measurement of the roughened condition, and even with post-reinforcing bars provided in the existing concrete body, adhesion strength similar to the anchor provided in the new concrete body can be obtained.
The present invention can suppress vibration and noise by performing drilling with a core drill, and since the roughening device also has low vibration and low noise, the existing concrete in the construction of urban area or a shared building etc. Suitable for reinforcement work of structures. Of course, it can be used outside of urban areas, and a low noise work environment is realized.
The post-reinforcement will be provided at the location where it will be firmly joined and integrated with the new concrete structure to be added, such as columns, beams, floors and walls of the existing concrete frame.
＜工程＞
本発明の鉄筋定着方法に関するフローの例を図１に示す。
ステップ１は、既設コンクリート躯体１００にコアドリル２５を用いて孔１０５を削孔する工程である。
ステップ２は、孔１０５に対して、目荒し工具２の先端に取り付けた目荒しビット５を侵入させて目荒しして、目荒し孔１１０を形成する工程である。
目荒し工具の回転速度と孔内への侵入速度は一定に管理されている。
また、ステップ１で用いたコアドリルの先端を目荒し工具に交換することによって、孔軸合わせをする必要がなく目荒し作業を行うことができる。
ステップ３は、充填材であるモルタル２６を目荒し孔１１０へポンプなどを用いて注入し、充填する工程である。
揺変性の高いモルタルを用いると、充填の際には、目荒し孔の凹凸になじみが良く、また、後工程の定着鉄筋を挿入する際には、鉄筋の凹凸になじみが良く、モルタルは孔壁面と鉄筋表面の双方としっかり密着して、定着性能を発揮する。
ステップ４は、定着鉄筋１０をモルタルが充填された目荒し孔１１０へ挿入し、モルタルを養生して、定着鉄筋１０を既設コンクリート躯体１００に固定して、後付け鉄筋とする工程である。
<Process>
An example of the flow relating to the reinforcing bar fixing method of the present invention is shown in FIG.
Step 1 is a process of drilling the hole 105 in the existing concrete housing 100 using the core drill 25.
Step 2 is a step of forming a roughening hole 110 by infiltrating and roughening the roughening bit 5 attached to the tip of the roughening tool 2 to the hole 105.
The rotational speed of the roughing tool and the penetration speed into the hole are constantly controlled.
Also, by replacing the tip of the core drill used in step 1 with a roughing tool, it is not necessary to align the holes and it is possible to perform the roughing operation.
Step 3 is a step of injecting the mortar 26 which is a filler into the roughening hole 110 using a pump or the like and filling it.
When using a mortar that is highly thixotropic, it will conform well to the irregularities of the roughened hole when filling, and will conform well to the irregularities of the rebar when inserting the fixing rebar of the post process, and the mortar will be a hole It firmly adheres to both the wall surface and the rebar surface, and exhibits fixing performance.
Step 4 is a step of inserting the fixing rebar 10 into the roughening hole 110 filled with mortar, curing the mortar, and fixing the fixing rebar 10 to the existing concrete frame 100 to make a retrofit reinforcing bar.
＜目荒装置＞
目荒装置の例を図２、図３に示す。図２は、目荒装置の全体図を示し、図３は、要部を示している。
目荒装置１は、ベース基台６１に支柱６が立設されており、支柱にスライドブロック７を取付け、スライドブロック７の上部には高周波モータ３が取り付けられており、スライドブロックの下方には高周波モータ３の出力軸に着脱自在に取り付けられる目荒し工具２が取り付けられている。目荒し工具２の先端に目荒しビット５が取り付けられている。また、スライドブロックにはスライドブロックを送る自動送り用モータ４が取り付けられている。自動送り用モータ４を制御するモータ制御機能付きインバータ８を備えている。
また、穿孔する周囲には水処理バットが設けられ、目荒し作業時に供給する水の拡散防止とする。
<Apparatus>
Examples of the roughening device are shown in FIG. 2 and FIG. FIG. 2 shows an overall view of the apparatus, and FIG. 3 shows the main part.
In the roughening device 1, a support 6 is erected on a base 61, a slide block 7 is attached to the support, and a high frequency motor 3 is attached to an upper portion of the slide block 7. Under the slide block A roughing tool 2 which is detachably attached to the output shaft of the high frequency motor 3 is attached. A roughening bit 5 is attached to the tip of the roughing tool 2. Further, an automatic feed motor 4 for feeding the slide block is attached to the slide block. An inverter 8 with a motor control function is provided to control the automatic feed motor 4.
In addition, a water treatment butt is provided around the hole to prevent the diffusion of water supplied during roughing work.
目荒装置１は、指定された削孔箇所にあわせてベース基台６１をあわせて、アンカーボルト６２を打ち、高さ調整ねじ６３で調整してセットする。コアドリルで穿孔される削孔径は、１０ｍｍ〜１００ｍｍほどで、大型の孔もあるので、ベース基台６１をしっかり固定して、安定した状態で、孔に正確に目荒し工具を挿入する。
図３は、目荒装置１を試験体９に適用している状態を表している。隣接する試験体に跨ってベース基台６１がセットされており、目荒し工具２が試験体９に進入している。モータ制御機能付きインバータ８に制御された自動送り用モータ４がスライドブロック７を支柱６に沿って定速で降下して目荒し工具２が試験体９に進入する。また、目荒し工具２は、高周波モータ３によって、定速で回転している。
The roughening device 1 aligns the base 61 in accordance with the specified drilling location, strikes the anchor bolt 62, adjusts it with the height adjustment screw 63, and sets it. Since the diameter of the hole drilled by the core drill is about 10 mm to 100 mm and there are also large holes, the base 61 is firmly fixed, and in a stable state, the roughing tool is accurately inserted into the holes.
FIG. 3 shows a state in which the eyelider 1 is applied to the test body 9. The base 61 is set over the adjacent test body, and the roughening tool 2 is in the test body 9. The automatic feed motor 4 controlled by the inverter 8 with motor control function descends the slide block 7 along the support 6 at a constant speed, and the roughing tool 2 enters the test body 9. The roughing tool 2 is rotated at a constant speed by the high frequency motor 3.
コンクリートは、既設コンクリートによって硬度は異なるが、コンクリートの品質は一定であるので、目荒し工具の回転速度と移動速度を定速に管理することにより、骨材部を除き孔壁全体に一様に一定の小さい凹凸が形成されることとなる。回転速度を一定として、移動速度を低速、中速、高速とすると、低速の方が大きな凹凸が形成されることとなる。回転数は、高速の方が孔壁に形成される凹凸は大きくなる。
孔壁（充填材−既設コンクリート間）の付着性能確保は、必要となる孔壁の凹凸が形成可能なモータ回転数と移動速度の最低値以上に設定して、施工する。その凹凸が形成可能な最低値は、試験施工して確認して得ることができる。実施工時は、最低値以上の数値を管理値として目荒しを実施すれば性能が確保されることとなる。
Concrete has different hardness depending on the existing concrete, but the quality of the concrete is constant. Therefore, by controlling the rotational speed and movement speed of the roughing tool at a constant speed, the entire hole wall is uniformly removed except the aggregate part. A constant small unevenness will be formed. Assuming that the rotational speed is constant and the moving speed is low, medium, or high, large unevenness is formed at low speed. As for the number of rotations, the higher the speed, the greater the unevenness formed on the hole wall.
The adhesion performance of the hole wall (between the filler and the existing concrete) is secured by setting it to the minimum value of the motor rotational speed and the moving speed at which the necessary unevenness of the hole wall can be formed. The lowest value which can form the unevenness | corrugation can be obtained by carrying out test construction confirmation. At the time of construction, if roughening is performed with the numerical value above the minimum value as the control value, performance will be secured.
この管理値は、モータ回転数と孔壁内の目荒し工具移動速度であり、モータの管理は非常に容易である。目荒し工具を回転させるモータの回転数は１００〜５０００ｒｐｓ程度が好適で、コンクリート強度・硬さなどにより選択される。目荒し工具を軸方向に移動させる速度は、１００ｍｍ／分〜１０００ｍｍ／分程度が好適で、モータ回転数やコンクリート強度・硬さなどにより選択される。
一般的にコンクリートは、圧縮強度が高くなるとヤング係数が大きくなり、硬くなることになる。コンクリート強度に対応して目荒装置の目荒し工具を回転させるモータ回転数と目荒し工具を移動させるモータの移動速度を決めておくことにより、実施工管理値を設定しておくことができる。実施工時には、コンクリート硬さに応じた管理値に制御することができることとなる。そして、孔壁での凹凸性能が確保され、必然的に要求されている孔壁（充填材−既設コンクリート間）の付着性能も確保されることになるので、目荒し処理後に仕上がり状態を計測するなどの管理は必要ない。
The control values are the motor rotational speed and the moving speed of the roughening tool in the hole wall, and the control of the motor is very easy. The rotation speed of the motor for rotating the roughening tool is preferably about 100 to 5000 rps, and is selected depending on the concrete strength, hardness, and the like. The speed at which the roughening tool is moved in the axial direction is preferably about 100 mm / min to about 1000 mm / min, and is selected according to the motor rotation speed, concrete strength and hardness, and the like.
In general, when the compressive strength is high, the Young's modulus becomes large and the concrete becomes hard. The work management value can be set by determining the motor rotation number for rotating the roughening tool of the roughening device and the moving speed of the motor for moving the roughening tool according to the concrete strength. At the time of construction, it will be possible to control to control values according to the concrete hardness. And, since the asperity performance on the hole wall is secured, and the adhesion performance of the hole wall (between the filler and the existing concrete) which is necessarily required is also secured, the finished state is measured after the roughening treatment No management is required.
モータの回転は、機器固有であり一定の回転数が電気的に維持可能であり、その維持も容易である。また、孔内で目荒し器具を移動させる場合、スライドブロックを移動させるための自動送り用モータ、および、そのインバータを使用することが好適である。目荒し時に自動送り機を使用することは、目荒し処理の最初から最後まで一定速度が人力の場合よりも容易に維持でき、孔壁の凹凸の品質確保に非常に有効である。
削孔と目荒しの作業は、水を使用しない乾式で実施することも可能であるが、少なくとも目荒し作業は水を使用した湿式による作業が好適である。湿式で行うことにより目荒しと同時に孔壁の清掃も実施することになるので、付着性能の品質安定性が確保できる。
目荒し器具を孔内に進ませるのは、孔の入口側から奥側に動かす場合と、最初は回転させず奥側に器具を設置し、孔奥側から入口側に動かす場合がある。
The rotation of the motor is unique to the device, and a constant number of rotations can be electrically maintained, which is also easy to maintain. Also, when moving the roughing tool in the hole, it is preferable to use an automatic feed motor for moving the slide block and its inverter. The use of an automatic feeder at the time of roughing makes it possible to maintain a constant speed more easily from the beginning to the end of roughing treatment than in the case of human power, and is very effective in ensuring the quality of the unevenness of the hole wall.
Although it is possible to carry out the drilling and roughing operations in a dry process without using water, at least the roughening operations are preferably wet operations using water. By performing the wet process, the cleaning of the hole wall is also carried out simultaneously with roughening, so that the quality stability of the adhesion performance can be ensured.
The roughening tool may be moved into the hole from the entrance side of the hole to the back side, or may be moved from the hole back side to the entrance side by installing the tool on the back side without rotating at first.
＜目荒し工具＞
目荒し工具の例を図４に示す。目荒し工具の例を（ａ）に示し、参考にコアドリルの先端部であるコアビットの例を（ｂ）に示し、目荒しビットの拡大図を（ｃ）に示す。
目荒し工具２は、ロッドであるシャンクの先端に目荒しビット５が着脱可能に取り付けられている。図に示される例では、目荒しビット５の円筒の周面にダイヤモンドを取り付けた目荒しチップ５１が取り付けられている。目荒しチップ５１は、バネで押し出されるように出没自在に取り付けられており、孔の壁面にバネの強さによって一定の力で押しつけられて、目荒しする。この目荒しチップ５１は、孔壁のコンクリートの骨材などの抵抗に応じて出没する。
コアビット５５はロッドの先端に取り付けられており、先端にチップが取り付けられている。穿孔が終了してのち、ロッドの先端のコアビット５５を目荒し工具に交換するか、予め目荒しビットを取り付けたロッドを高周波モータの出力軸に取り付けて使用することができる。
目荒し工具の目荒しビットがバネ式の突起部である場合、バネ強さは最適な強さが選択可能となる。バネ強さは突起部が孔壁に押し付けられる強さであり、コンクリートを削る強さとなる。この強さを強くすることで、孔壁の凹凸形状が大きくなる。より高い付着性能を確保する（凹凸を大きくする）ためには、バネ強さを強くすることも手段の1つである。バネの強さの管理は、容易であり、性能確保が経済的にできる。
<Roughing tool>
An example of a roughing tool is shown in FIG. An example of a roughening tool is shown in (a), an example of a core bit which is the tip of a core drill is shown in (b) for reference, and an enlarged view of the roughening bit is shown in (c).
The roughening tool 2 has a roughening bit 5 removably attached to the tip of a shank that is a rod. In the example shown in the figure, a roughening tip 51 attached with a diamond is attached to the circumferential surface of the roughening bit 5 cylinder. The roughening tip 51 is removably attached so as to be pushed out by a spring, and pressed against the wall of the hole with a constant force by the strength of the spring to roughen. The roughened tip 51 appears in response to the resistance of concrete of the hole wall or the like.
The core bit 55 is attached to the tip of the rod, and the tip is attached to the tip. After drilling is completed, the core bit 55 at the tip of the rod can be replaced with a roughing tool, or a rod on which a roughing bit is attached in advance can be used by attaching it to the output shaft of a high frequency motor.
If the roughening bit of the roughing tool is a spring-loaded projection, the spring strength can be selected to an optimum strength. The spring strength is the strength with which the projection is pressed against the wall of the hole, and the strength with which the concrete is scraped. By strengthening this strength, the uneven shape of the hole wall becomes large. In order to ensure higher adhesion performance (to make the asperity larger), one of the means is to increase the spring strength. The management of the strength of the spring is easy and the performance can be economically secured.
孔壁に対する目荒しの有無を比較した状態を図５に示す。
コアビットで穿孔した孔壁面が示された図５（ｂ）では、少し凹みがあるが全体として平滑である。これを、目荒しビットを用いて目荒しした図５（ａ）では、一部平滑な部分があるが、全体に凹みが形成されていることがわかる。
The state which compared the presence or absence of roughening with respect to a hole wall is shown in FIG.
In FIG. 5 (b) where the hole wall surface drilled by the core bit is shown, there is a slight dent but the whole is smooth. In FIG. 5A in which this is roughened using a roughening bit, it can be seen that although there is a portion that is partially smooth, a dent is formed on the whole.
＜充填材＞
充填材の種類は問わないが、硬化前の特性としてチクソトロピー性(揺変性)に優れた材料の使用が好適である。
チクソトロピー性に優れた材料は、力が加えられない状態では形状を変化させず、力が加わった場合に形状が容易に変化する材料である。例えば、孔内にモルタルを充填し定着筋を挿入する施工の場合、チクソトロピー性が優れることで、形成した孔壁の凹凸、または、異形棒鋼等の凹凸部への充填性に優れ、確実な接着施工ができる。
<Filler>
There is no limitation on the type of filler, but it is preferable to use a material excellent in thixotropy (thinning) as the property before curing.
A material excellent in thixotropy is a material which does not change its shape when no force is applied, but changes its shape easily when a force is applied. For example, in the case of a construction in which a mortar is filled in a hole and a fixing bar is inserted, the thixotropy is excellent, and the bondability to the unevenness of the formed hole wall or the uneven portion of the profiled bar steel is excellent and reliable adhesion Construction is possible.
＜定着筋＞
定着筋は、異形棒鋼が適しており、定着筋表面の付着が確保されるのであれば、異形棒鋼以外の材料も使用できる。材質は鋼材以外の材料でもよい。
定着筋は、先端が寸切り、あるいは、先端に小径円形プレートを設けたものが使用される。先端に円形プレートが設けられた定着筋は引き抜き抵抗が大きくなるので、小口径あるいは孔の長さを短くすることができる。
小径円形プレート（定着板）の材質は鋼材が適し、摩擦圧接や溶接等、定着筋の引張力が定着板に確実に伝達される方法で接合される。
定着筋先端の定着板径は、一般的な主筋定着に用いられている支圧抵抗を期待する「頭付定着（機械式定着）」の定着板径が定着筋径の２．５倍程度であるのに対して、１．５〜２．０倍程度が好適である。これは、本発明の抵抗機構では、定着筋の付着抵抗が卓越し、支圧抵抗を過大に確保する必要がないためである。これにより、過大な径の削孔を設ける必要も無くなる。
本発明では、定着筋の引張力を確実に伝達するものであるが、引張力と同時にせん断力を伝達する場合も当然ながら適用できる。
<Fixed muscle>
For the anchor bars, profiled bars are suitable, and materials other than the profiled bars can be used as long as adhesion of the surface of the anchor bars is ensured. The material may be a material other than steel.
As the anchoring muscle, one whose tip is cut or a small diameter circular plate is provided at its tip is used. Since the fixing bar provided with a circular plate at the tip has a high pullout resistance, the small diameter or the length of the hole can be shortened.
The material of the small-diameter circular plate (fixing plate) is preferably steel, and is joined by a method such as frictional pressure welding or welding in which the tensile force of the fixing streak is reliably transmitted to the fixing plate.
The fixing plate diameter of the fixing muscle tip is about 2.5 times the fixing plate diameter of the “head-clamping (mechanical fixing)”, which is expected to support bearing resistance used for general main muscle fixing. For some, 1.5 to 2.0 times is preferable. This is because, in the resistance mechanism of the present invention, the adhesion resistance of the fixing muscle is superior, and it is not necessary to secure an excessive bearing resistance. As a result, it is not necessary to provide an oversized hole.
In the present invention, although the tensile force of the anchoring line is transmitted reliably, the present invention can naturally be applied to the case where a shear force is transmitted simultaneously with the tensile force.
＜目荒し試験方法＞
１．削孔した孔に目荒し処理する。
図６（ａ）に示すように、既設コンクリート躯体に相当する試験体９に対してコアドリルで穿孔し、穿孔した孔１０５に目荒装置１をセットする。
図６（ｂ）に示すように、目荒しビット５を定速で回転させながら、孔１０５へ一定速で移動させて、孔壁を目荒しして、目荒し孔１１０とする。
穿孔した孔は、４１ｍｍ径・５９１ｍｍ長５６ｍｍ径・９６０ｍｍ長である。
目荒しビット５は、図４に示した、バネ押し出しチップを１個設けたものである。
目荒しビット５の送り速度は、低速（遅速）２００ｍｍ／ｍｉｎ、標準（中速）３５０ｍｍ／ｍｉｎ、高速（早速）５００ｍｍ／ｍｉｎとした。
２．目荒し処理された孔壁の粗さを確認する。
図７に示すように、試験体９から目荒し孔１１０を含む円筒形のコア１１１を切り出す。
コア１１１を縦方向に２分割して、目荒しされた孔壁を露出させる。
半断面にされた切断コア１１４の中心部に表れる目荒し処理された孔壁を計測する。
３．目荒し孔壁の粗さ計測
目荒し面の粗さの計測方法は、自乗平均粗さＨｒｍｓや中心線平均粗さＨａｖｅを使用することができる。例えば、自乗平均粗さＨｒｍｓによる計測方法を図８に示す。
<Test method for roughing eyes>
1. Roughing the drilled holes.
As shown to Fig.6 (a), it perforates with a core drill with respect to the test body 9 corresponded to the existing concrete frame, and sets the graining apparatus 1 in the drilled hole 105. As shown in FIG.
As shown in FIG. 6B, while rotating the roughening bit 5 at a constant speed, it is moved to the hole 105 at a constant speed to roughen the hole wall to form the roughing hole 110.
The bored hole is 41 mm in diameter, 591 mm in length, 56 mm in diameter, and 960 mm in length.
The roughening bit 5 is provided with one spring pushing tip shown in FIG.
The feed rate of the roughening bit 5 was set to low speed (slow speed) 200 mm / min, standard (medium speed) 350 mm / min, and high speed (premature) 500 mm / min.
2. Check the roughness of the roughened hole wall.
As shown in FIG. 7, a cylindrical core 111 including a roughening hole 110 is cut out from the test body 9.
The core 111 is divided into two in the longitudinal direction to expose the roughened hole wall.
The roughened hole wall appearing in the center of the half-cut cutting core 114 is measured.
3. Roughness Measurement of Roughened Hole Wall As a method of measuring the roughness of the roughened surface, it is possible to use a root mean square roughness Hrms or a center line average roughness Have. For example, FIG. 8 shows a measurement method using root mean square roughness Hrms.
＜目荒し粗さ試験結果＞
Ｆｃ１５のコンクリートに削孔した径５５ｍｍの孔に目荒し処理した孔壁の粗さを計測した例を自乗平均で図９に示す。回転速度を一定とし移動速度を変化させた目荒し処理と目荒し無しの孔壁を測定した結果であり、目荒し処理しない孔壁に対して、１・８〜２倍強の粗さが得られていることが示されている。移動速度が遅い方が、粗さが大きくなっている。
４１ｍｍ径の目荒し処理孔壁面の写真を図１０に示す。
目荒し状態は、一様に荒らされており、移動速度が遅い方が、深くなっている様子がわかる。これによって、目荒し工具の移動速度が遅い方が充填材と孔壁面との付着力も大きくなることが裏付けられる。
<Result of Roughening Roughness Test>
An example of measuring the roughness of a hole wall roughened to a 55 mm diameter hole drilled in concrete of Fc 15 is shown in FIG. 9 as a root mean square. This is the result of measuring the wall surface with roughing and non-roughening with constant rotation speed and varying moving speed, and a roughness of 1.8 times stronger than that of the non-roughened surface is obtained. It is shown that it is being done. The slower the moving speed, the larger the roughness.
A photograph of the 41 mm diameter roughening treated hole wall surface is shown in FIG.
The rough state is uniformly rough, and it can be seen that the slower the moving speed, the deeper the situation. This confirms that the slower the moving speed of the roughening tool, the greater the adhesion between the filler and the wall of the hole.
＜目荒し工具送り制御試験＞
目荒し工具の送り速度を、インバータ制御によって調整できることを確認する試験を行った。
目荒し長さと目荒し時間の関係を、計算値と実測値にて表記した。
インバータ周波数の設定は、３０Ｈｚ、５０Ｈｚ、７０Ｈｚとした。
例えば、目荒し時間（ｓｅｃ）は次のようになる。使用するスライドブロック・自動送り機のインバータの周波数によって、次のように目荒しの送り速度が計算上求まる。
式１ 目荒し時間(sec)＝削孔長さ(mm)/送り速度(mm/sec)
式２ ＝削孔長さ(mm)/（1400/60/240×60×インバータ周波数(Hz)/50）
式３ ＝（削孔長さ(mm)/（7×インバータ周波数(Hz)））×60
試験結果を図１１に示す。
実線が計算値であり、○が実測値である。両者の関係は良く整合している。目荒し時間に比例して目荒し長が増加しており、また、インバータ周波数を高くすることにより、目荒し長が大きくなっていることが示されている。
これによって、インバータ周波数制御によって、目荒し工具の送り速度を調整、管理することができることが示される。
例えば、本試験に用いた機器を使用した場合、荒しビットの送り速度は、インバータ周波数３０Ｈｚとすると、目荒し時間は、下記で求まる１分間に２００ｍｍ送るなどと設定することができる。
目荒し時間(sec) ＝（削孔長さ(mm)/200(mm)）×60
<Roughened tool feed control test>
A test was conducted to confirm that the feed rate of the roughing tool can be adjusted by inverter control.
The relationship between the roughening length and the roughening time is expressed as a calculated value and an actually measured value.
The inverter frequency was set to 30 Hz, 50 Hz and 70 Hz.
For example, the roughening time (sec) is as follows. The rough feed speed can be calculated as follows according to the frequency of the slide block and the inverter of the automatic feeder used.
Formula 1 Roughing time (sec) = drilling length (mm) / feed rate (mm / sec)
Formula 2 = drilling length (mm) / (1400/60/240 × 60 × inverter frequency (Hz) / 50)
Formula 3 = (Pore drilling length (mm) / (7 × inverter frequency (Hz))) × 60
The test results are shown in FIG.
The solid line is the calculated value, and ○ is the actual value. The relationship between the two is in good agreement. The roughening length is increased in proportion to the roughening time, and it is also shown that the roughening length is increased by increasing the inverter frequency.
This indicates that inverter frequency control can adjust and control the feed rate of the roughing tool.
For example, in the case of using the equipment used in this test, the roughening time can be set to 200 mm in one minute determined as follows, if the feed rate of the roughening bit is 30 Hz for the inverter frequency.
Roughing time (sec) = (boring length (mm) / 200 (mm)) x 60
＜付着性能試験＞
（試験仕様）
本発明であるコアドリルによる穿孔、目荒装置によって目荒し処理した孔に充填剤を注入し、鉄筋を挿入して養生して作成した試験体を用いて、引き抜き試験を行い、孔壁の付着強度試験を行った。比較例として従来のドリル（改良型削岩機）を用いた。コンクリート強度は、試験結果に示すとおりである。
（１）目荒し処理：インバータ制御による自動送り高低の２種類
低：送り速度約200mm/min
高：送り速度約500mm/min
（２）試験体：
・鉄筋：径：Ｄ３２、定着板有り、無しの２種類
・定着長：７ｄ
・孔径：鉄筋Ｄ３２−孔径５６ｍｍ
・試験体数：５
（３）比較試験体（従来のドリル（改良型削岩機）削孔）
孔径：５５ｍｍ
<Adhesive performance test>
(Test specification)
A filler material is injected into a hole drilled by the core drill according to the present invention or a roughening treated hole by a roughening device, and a reinforcing material is inserted and cured to perform a pull-out test using a test body. The test was done. A conventional drill (modified rock drilling machine) was used as a comparative example. Concrete strength is as shown in the test results.
(1) Roughing process: 2 types of automatic feed high and low by inverter control
Low: Feeding speed about 200mm / min
High: Feeding speed about 500mm / min
(2) Test body:
· Rebar: Diameter: D32, with fixing plate, 2 types without: Fixing length: 7d
· Hole diameter: Rebar D32-hole diameter 56 mm
・ Number of test samples: 5
(3) Comparative test body (conventional drill (modified rock drilling machine) drilling)
Hole diameter: 55 mm
（試験結果）
図１２に鉄筋径D３２の引き抜き試験の結果と設計強度の関係を示す。比較として、従来のドリル（改良型削岩機）を示す。図１２は実験付着強度（eτbsu，eτbhu）と躯体コンクリート強度（σB）の関係を示している。縦軸を孔壁表面の平均付着強度(eτbhu＝Pu/(π・H・la), H：削孔径)としており、挿入型・定着板有の実験結果を示している。
孔壁表面の付着強度eτbhuが、定着筋表面(先付)の付着強度とほぼ同等である。
孔壁表面の付着強度eτbhuは、先付けの設計値の概ね2.0倍(2.0・K・fb)を超える傾向である。
したがって，特殊コアドリル＋目荒装置による削孔と目荒しは、従来のドリル（改良型削岩機）による削孔と同様な性能を有しており、先付けの設計強度に対して十分な安全性を発揮している。
また別途試験した、後付け鉄筋の定着強度は、先付け鉄筋の定着強度と同程度あることが確認されている。
したがって、既設のコンクリート躯体に新設のコンクリート構造物を分離しないように接合する付着強度が求められるのであるから、設計強度を満足することは、十分に先付けに埋設された鉄筋の付着強度を十分に満足することとなる。
(Test results)
FIG. 12 shows the relationship between the result of the pull-out test of the reinforcing bar diameter D32 and the design strength. As a comparison, a conventional drill (modified rock drilling machine) is shown. FIG. 12 shows the relationship between the experimental adhesion strength ( e τ bsu , e τ bhu ) and the box concrete strength (σ B ). Average adhesive strength of the vertical axis hole wall surface (e τ bhu = Pu / ( π · H · l a), H: drilling diameter) and is shows the experimental results of the insertion-type-fixing plate Yes.
The adhesion strength e τ bhu of the hole wall surface is approximately equal to the adhesion strength of the anchoring muscle surface (first attachment).
The adhesion strength e τ bhu of the hole wall surface tends to exceed approximately 2.0 times (2.0 · K · f b ) of the pre-designed design value.
Therefore, drilling and roughening with special core drill + mesh roughing device have the same performance as drilling with conventional drill (modified drilling machine), and sufficient safety for front-end design strength Is demonstrating.
In addition, it has been confirmed that the fixing strength of the retrofit rebar, which is separately tested, is about the same as the fixing strength of the front end rebar.
Therefore, adhesive strength is required to join the existing concrete body so as not to separate the new concrete structure. Therefore, satisfying the design strength means that the adhesive strength of the reinforcing bar embedded sufficiently in advance is sufficient. You will be satisfied.
１ 目荒装置
２ 目荒し工具
２５ コアドリル
２６ 充填材
３ 高周波モータ
４ 自動送り用モータ
５ 目荒しビット
５１ 目荒しチップ
５５ コアビット
６ 支柱
６１ ベース基台
６２ アンカーボルト
６３ 高さ調整ねじ
７ スライドブロック
７１ ハンドル
８ 自動送り用モータ制御機能付きインバータ
９ 試験体
１０ 定着鉄筋
１００ 既設コンクリート躯体
１０５ 孔
１１０ 目荒し孔
１１１ コア
１１３ 切断
１１４ 切断コア
１１５ 目荒し処理された孔壁
１１６ 水処理バット
1 Roughing device 2 Roughing tool 25 Core drill 26 Filling material 3 High frequency motor 4 Motor for automatic feeding 5 Roughing bit 51 Roughing tip 55 Core bit 6 Support 61 Base 62 Anchor bolt 63 Height adjustment screw 7 Slide block 71 Handle 8 Inverter 9 with motor control function for automatic feeding Test specimen 10 Fixing rebar 100 Existing concrete box 105 Hole 110 Roughing hole 111 Core 113 Cutting 114 Cutting core 115 Hole roughened hole wall 116 Water treatment butt
Claims (6)
目荒しする工程は、目荒装置の目荒し工具の回転速度と孔内移動速度を管理することを特徴とする鉄筋定着方法。 A step of drilling with a core drill, a step of roughening the drilled hole wall with a roughing device, a step of filling the filling material into the hole, inserting a fixing bar into the hole, and curing the filling material In addition, it is a method to fix the rebar to the existing concrete frame,
A rebar fixing method characterized in that the roughening step manages the rotational speed and the in-hole movement speed of the roughening tool of the roughing device.
目荒し工具を回転するモータと目荒し工具を移動させるモータとを備え、
目荒し工具回転用モータは、回転数が調整可能であり、
目荒し工具移動用モータは、インバータによる送り制御機能付きであることを特徴とする目荒装置。 An apparatus for roughening the inner wall surface of a hole drilled for reinforcement in an existing concrete frame,
It has a motor that rotates the roughening tool and a motor that moves the roughening tool,
The rotation speed of the roughening tool rotation motor can be adjusted,
A roughing apparatus characterized in that the roughening tool moving motor has a feed control function by an inverter.
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