JP3146805U - アンカー引抜試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】あと施工アンカー引抜試験を経済的で簡便・迅速、且つ正確に行なうことができるコンパクトな引抜試験機を提供する。
【解決手段】引抜試験機を金属製の荷重計本体とデジタル表示器および両者を繋ぐ電線ケーブルと金属製の負荷ナットのみで構成し、上記荷重計本体は円形の盤状体で金属製芯体部と金属製保護ケースで構成され、上記芯体部の断面構造は横中央部が凹状のくびれ部となる横Ｈ型で、その中心部にはボルトを貫通させる貫通穴を、そしてくびれ部には等間隔で複数個のひずみゲージを接着させる。金属製保護ケースの側面には筒状体の掴み具を配設し、掴み具の内部には上記複数個のひずみゲージのゲージリード線束を内蔵させて前記デジタル表示器の電線ケーブルと結線する。上記負荷ナットは通常のナット、又はねじ部の長い特殊形状のナットを用いる。上記盤状体の内部空洞部には接着性を有する軟質の樹脂を注入して充満させる。
【選択図】図１

Description

本考案は、あと施工アンカー工法によりコンクリート母材中に施工されたアンカーボルトの引抜耐力を測定するための引抜試験機に関するものである。

近年、自然災害および耐震偽装問題などで、あと施工アンカーの引抜耐力に対する関心が極度に高まってきている。さらには建築確認の申請を行なうときの必要事項としても考慮されるようになるなど、各現場担当者にとって、あと施工アンカーの引抜試験はコンプライアンス保持の重要性から必要不可欠のものとなってきた。このため種々の引抜試験機（例えば、特許文献１、特許文献２参照）が提案されている。

特開平１０−１８５７６９号公報 実開平０５−０９２６９６号公報

しかしながら、上記特開平１０−１８５７６９号公報、および実開平０５−０９２６９６号公報のあと施工アンカーボルトの引張試験機においては、引抜試験を行なう際、荷重計本体を支える基台、支柱および調整片などの様々な付属品を周辺に設置する必要があった。このためコンクリート構造物の屋内外の床面あるいは垂直壁面に、あと施工アンカーボルトを介して設置されている機械設備・機器、鉄骨、看板などの設置物、およびこれら設置物を支える鋼製の架台が試験機設置の妨げとなることから、これらの設置物および架台を事前に取り外さねばならず、膨大な手間と経費を要する大掛かりな工事となる問題が生じていた。

また、従来の引張試験機においては、試験機本体が大型で重く、さらには付属品も多いことから、組立・取付けおよび持ち運びに大変不便であり、且つ、測定のための取扱いが複雑で面倒となる欠点があった。

このため看板業者・一般建築住宅・設備業者・電気業者からは看板を、また一般建築業者・不動産業者などからは鉄骨や架台を、さらには設備業者・プラント業者からは機械設備を、取り外すことなく設置したままの状態でアンカー引抜試験を実施する方式が強く求められていた。

本考案は、従来の引抜試験機のかかる数々の問題解決を図るとともに、近年、とくに社会生活において不可欠となっている安全対策、災害防止に広く役立つ優れたあと施工アンカーボルトの引抜試験機を提供するものである。即ち、従来にない特殊な機器構成とすることにより、試験測定を経済的に、そして簡便・迅速、且つ正確に行なうことができるコンパクトな構造の、あと施工アンカー引抜試験機を提供することを目的とするものである。

本考案は、長年に及ぶあと施工アンカーの引抜試験業務に従事している中、遭遇する現場での様々な問題解決の必要性に迫られ、鋭意工夫を行なった結果、得られたもので、上記目的を達成するために、第一に、試験機は取付けおよび持運びが便利な小型・コンパクトであって、しかも設置物や架台を取り外すことなく、いかなる場所にでも容易に設置できて、現状そのままの状態で試験を行なう必要のあること、第二には、試験機の取扱いが簡単で、迅速、且つ正確に測定する必要のあることに着目してなされたものである。

具体的には、アンカー引抜試験機に係わる考案の一つ目は、当該引抜試験機の支持・設置に係わる付属品を一切使用せず、当該引抜試験機を金属製の荷重計本体とデジタル表示器および両者を繋ぐ電線ケーブルと、そして金属製の負荷ナットおよびワッシャのみで構成することを特定事項とするものである。

また、アンカー引抜試験機に係わる考案の二つ目は、上記荷重計本体は、外形がドーナツ型の、円形若しくは多角形の盤状体であって、金属製芯体部と金属製保護ケースで構成されること、そして当該芯体部の断面構造は横中央部が凹状のくびれ部となる横Ｈ型であって、当該芯体部の両端面は平行であり、当該芯体部の両端面中心部にはあと施工アンカーボルトを貫通させる適当大きさの貫通穴の配設と、当該芯体部の横中央外周側面、即ちくびれ部には等間隔で複数個のひずみゲージを配設すること、および当該盤状体全体の側面を覆う衝撃緩衝カバーを配設することを特定事項とするものである。

また、上記金属製保護ケースは、円形若しくは多角形の筒状体であって、その側面には、筒状体の掴み具を配設すること、そして当該筒状体掴み具の内部には上記複数個のひずみゲージからの電気信号を取り出すためのゲージリード線束を内蔵させること、および当該ゲージリード線束は前記デジタル表示器に繋がる電線ケーブル内に結線されていることを特定事項とするものである。

また、上記負荷ナットは通常のＪＩＳＢ１１８１規定のナットを用いるが、取付けするあと施工アンカーボルトの長さが短くて上記負荷ナットの取付けが不可能な場合には、別途準備したねじ部の長い特殊形状のねじ長負荷ナットを用いることを特定事項とするものである。

また、上記荷重計本体の上記芯体部と上記保護ケースの固着を行なうため、および上記芯体部と上記保護ケースの接触部に生じる隙間を通して浸入する水分、湿気などを防ぐため、上記芯体部と上記保護ケースの間に形成される空洞部（これを荷重計の空洞部という）と、上記筒状体掴み具の内部空洞部に、接着性を有する軟質の樹脂を注入して充満させることを特定事項とするものである。

また、上記盤状体の大きさ、即ち外径と厚さおよび上記貫通穴の内径は、取付けするあと施工アンカーボルトの外径に応じて適宜選定することができるものである。

以上、説明したように、本考案の上記アンカー引抜試験機によれば、設置物や架台を取り外すことなく、そのままの状態で試験を実施できることから、試験作業に経費と時間を費やすことなく経済的に、そして測定を迅速、且つ正確に行なうことができる。また荷重計本体は小型であることから持ち運びに大変便利となるものである。

具体的には、設置物や架台を取り付けたままの状態で、あと施工アンカーのボルトに固定されているナット・ワッシャのナットを緩めてこのナットのみを取り外し、このボルトを本考案の上記荷重計の上記芯体部中心の上記貫通穴に通す。この貫通穴より出た部分のボルトにワッシャと上記負荷ナットを嵌め込み、この負荷ナットをスパナあるいはレンチ類でねじ込んで締め付けて行く。このとき発生する上記負荷ナットの締付力があと施工アンカーボルトの引抜力として作用することになり、この引抜力は反力となって荷重計の上記芯体部の平行な両端面に圧縮力として作用する。この圧縮力によって生じた上記芯体部の微小変化（ひずみ）は上記芯体部の側面に接着された上記複数のひずみゲージによって感知されて電気信号として検出される。この電気信号は上記電線ケーブルを介して上記デジタル表示器に伝達され、ここで変換処理されて数値（力の単位）として表示される。上記負荷ナットの締付力を増加させると発生する引抜力（圧縮力）は徐々に上昇し、あと施工アンカーボルトの有する引抜耐力にまで到達する。これらの一連の試験作業、即ち荷重計の設置から負荷ナットの締付けおよび圧縮力のデジタル表示は簡単であって速やかに行なわれ、しかも測定を正確に行なうことができる。

ここで、あと施工アンカーボルトが上記荷重計の貫通穴の深さよりも短い場合には、別に準備したネジ部の長い特殊形状の負荷ナットを用いて、当該ネジ部と当該あと施工アンカーボルトをジョイントさせて試験を行なうことができる。

以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本考案の実施形態に係わるアンカー引抜試験機の全体構成を示したもので、１は本考案実施形態のアンカー引抜試験機、２は盤状体である荷重計本体、３はデジタル表示器、４は電線ケーブル、５は通常の、例えばＪＩＳＢ１１８１に規定されている負荷ナット、６１、６２はワッシャ、Ａは試験品のあと施工アンカーボルト、Ｂは被試験品のあと施工アンカーボルトＡが打ち込まれた基礎コンクリートである。

図２は、本考案の実施形態に係わるアンカー引抜試験機１の荷重計本体２の断面図を示したもので、７は断面横Ｈ型の芯体部、７０は芯体部７の中心部、７１は芯体部７の上部端面、７２は芯体部７の下部端面、７３は芯体部７０の中心部にあけられた貫通穴、７４は芯体部７に応力集中を起こすための凹型くびれ部、７５はくびれ部７４の外側面、８１、８２、８３、８４（図示省略）はくびれ部外側面７５に４等分の間隔で接着された４個のひずみゲージ、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは４個のひずみゲージそれぞれのゲージリード線、９は芯体部７を収納する円筒形、若しくは多角形の保護ケース、９１は芯体部７と保護ケース９の間に形成される荷重計の空洞部、１０は盤状体である荷重計本体２の側面を覆う弾性体の衝撃緩衝カバー、１１は掴み具、１１１は掴み具１１の内部空洞部、１２は掴み具１１を保護ケース９の側面にねじ止めするための異径ニップル、１３は保護ケース９と掴み具１１の隙間を埋めるＯリング、１４は電線ケーブル４を固定するブッシュ、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄはゲージリード線８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄのそれぞれと結線された電線である。

図３は、本考案の実施形態に係わるアンカー引抜試験機１の荷重計本体２の平面図を示したもので、８１、８２、８３、８４は芯体部７の外側面７５に４等分の等間隔で接着された４個のひずみゲージ、１０は弾性体の衝撃緩衝カバーである。

実施例１
以下、本考案のアンカー引抜試験機を用いた試験の方法と作用効果を図１から図３に基づき説明する。

先ずは図１に示したように、荷重計本体２とデジタル表示器３を電線ケーブル４により接続し、デジタル表示器の電源スイッチをＯＮにしてゼロ表示の調整を行なうとともに、規定とされる引抜耐力の設定値を入力しておく。次いで、設置物や架台を取り付けたままの状態で、被試験品のあと施工アンカーボルトＡを選定し、このあと施工アンカーボルトのナット（図示省略）を緩めて、ナットあるいは取り付けてあるワッシャを外しておく。この後、このボルトに新たなワッシャ６２と荷重計２を通す。このときあと施工アンカーボルトＡが荷重計２の貫通穴７３を通って頭を出し、負荷ナット５が取り付けられるほど充分に長いことを確認しておく。この確認を行なった後、被試験品のあと施工アンカーボルトＡにワッシャ６１を嵌め込み、次いで負荷ナット５を人手により軽くねじ込み、さらには締付けられるまでねじ込んで行く。この後は、レンチ或いはスパナなどの工具を用いて負荷ナット５を回し続けて締付けて行く。こうすることにより被試験品のあと施工アンカーボルトＡには引抜力が働き徐々にその力は増加して行くが、このとき荷重計２にはその反力である圧縮力が働くことになる。

この上記圧縮力は金属製芯体部７に作用し、芯体部両端面７１，７２を経て上記くびれ部７４に伝わるが、このくびれ部７４の内部では圧縮力はくびれのために応力集中として作用する。即ち僅かな圧縮力でも上記くびれ部７４の内部では増幅された応力となるため、このくびれ部７４に発生するひずみも相応して増幅されて、検出精度は著しく向上することになる。ここで発生する微小変化（ひずみ）を上記くびれ部外側面７５に接着されたひずみゲージ８１、８２，８３，８４によって効率よく感知されて、電気信号としてデジタル表示器３に伝達される。ここでは受けた電気信号は力の単位として変換されて数値表示される。この数値が予め設定された引抜耐力値に到達するとデジタル表示器３のアラームが鳴るようにしてあり、印字ボタン（図示省略）を押して設定した引抜耐力値と測定値をプリントアウトすると測定は終了となる。ここで、被試験品のあと施工アンカーボルトの測定値が設定値に到達した場合には、当該被試験品のあと施工アンカーの固定力は合格と判定され、測定値が設定された引抜耐力値に到達しない値で最高となったときには、当該被試験品のあと施工アンカーの引抜力は不合格と判定される。

上記実施例において、上記荷重計本体２を構成する上記芯体部７は、図３の平面図に示すように円形としたが、平面多角形としてもよい。また、上記芯体部７の断面横Ｈ型を単なる断面角形、或いはその他の構造としてもよいことは言うまでもないことである。

実施例２
また次に、本考案の他のアンカー引抜試験機の実施形態について説明する。

図４は、本考案の別の実施形態に係わるアンカー引抜試験機１の全体構成を示したもので、１５は長いねじ部とスパナ掛けできるナット部で構成された特殊形状のねじ長負荷ナット、１６は内部がめねじの管体、Ｃは被試験品のあと施工アンカーボルト、Ｄは当該あと施工アンカーボルトＣが打ち込まれた基礎コンクリートである。ここで、当該あと施工アンカーボルトＣの長さが上記荷重計本体２の貫通穴７３を通り出ないほど短い場合には、上記特殊形状の負荷ナット１５の管体１６のねじ部を当該あと施工アンカーボルトにねじ込み接続することによって当該あと施工アンカーボルトに引抜力を作用させて、上記実施例１と同様の試験を行なうことができる。

上記特殊形状の負荷ナット１５は、外径が上記荷重計本体２の貫通穴７３より小さくて内部に被試験品のあと施工アンカーボルトＣに合うめねじ部を有する管体１６とねじ回し部がＪＩＳＢ１１８１規定のナットの接合体でもよく、或いは当該管体１６の端部にスパナ掴み部と荷重計本体２の押し圧部を設けたものでもよいし、特にその形状を限定するものではない。

本考案の実施形態に係わるアンカー引抜試験機の全体構成図である。 本考案の実施形態に係わるアンカー引抜試験機の荷重計の断面図である。 本考案の実施形態に係わるアンカー引抜試験機の荷重計の平面図である。 本考案の他の実施形態に係わるアンカー引抜試験機の全体構成図である。 本考案の実施形態に係わるアンカー引抜試験機の荷重計の平面図であって、保護カバーを付けていない場合を示す説明図である。 本考案の実施形態に係わるアンカー引抜試験機の荷重計の側面図であって、保護カバーを付けていない場合を示す説明図である。

符号の説明

１ ・・・・・・・・・・・・・アンカー引抜試験機
２ ・・・・・・・・・・・・・荷重計
３ ・・・・・・・・・・・・・デジタル表示器
４ ・・・・・・・・・・・・・電線ケーブル
５ ・・・・・・・・・・・・・負荷ナット
６１、６２・・・・・・・・・・ワッシャ
７ ・・・・・・・・・・・・・盤状体
７０ ・・・・・・・・・・・・芯体部
７３ ・・・・・・・・・・・・貫通穴
７４ ・・・・・・・・・・・・横凹型くびれ部
７５ ・・・・・・・・・・・・くびれ部外側面
８１、８２、８３、８４ ・・・ひずみゲージ
９ ・・・・・・・・・・・・・保護ケース
９１、１１１・・・・・・・・・内部空洞部
１０ ・・・・・・・・・・・・・衝撃緩衝カバー
１１ ・・・・・・・・・・・・・掴み具
１５ ・・・・・・・・・・・・・ねじ長負荷ナット
１６ ・・・・・・・・・・・・・管体
Ａ、Ｃ・・・・・・・・・・・・あと施工アンカーボルト
Ｂ、Ｄ・・・・・・・・・・・・基礎コンクリート

Claims (5)

1. 金属製荷重計本体とデジタル表示器、そして両者を繋ぐ電線ケーブルと、金属製負荷ナットおよびワッシャのみで構成することを特徴とするアンカー引抜試験機。
2. 請求項１記載のアンカー引抜試験機であって、
   上記荷重計本体は外形がドーナツ型の、円形若しくは多角形の盤状体であって金属製芯体部と金属製保護ケースで構成されること、そして当該芯体部の断面構造は当該断面横中央部が凹状のくびれ部となる横Ｈ型であって当該凹状くびれ部には等間隔で複数個のひずみゲージを配設すること、そして当該芯体部の平行な両端面の中心部には被試験品のあと施工アンカーボルトを貫通させる適当大きさの貫通穴を配設すること、および上記盤状体には当該盤状体の側面全体を覆う衝撃緩衝カバーを配設することを特徴とするアンカー引抜試験機。
3. 請求項２記載のアンカー引抜試験機であって、
   上記金属製保護ケースは円形若しくは多角形の筒状体であって、当該筒状体の側面には、内部に上記複数個のひずみゲージからの電気信号を取り出すためのゲージリード線束と当該ゲージリード線束に結線されていて前記デジタル表示器に繋がる電線ケーブルを内蔵させる内部空洞部を有する筒状体の掴み具を配設すること、を特徴とするアンカー引抜試験機。
4. 請求項１記載のアンカー引抜試験機であって、
   上記負荷ナットは、上記被試験品のあと施工アンカーボルトにねじ込み可能なＪＩＳＢ１１８１規定のナット、若しくは上記芯体部の上記貫通穴を通すことの可能な外径であって内部に上記被試験品のあと施工アンカーボルトにねじ込み可能なめねじ部を有する管体とねじ回し部で構成された特殊形状のナットであることを特徴とするアンカー引抜試験機。
5. 請求項１記載のアンカー引抜試験機であって、
   上記芯体部と上記保護ケースで形成される空洞部、および上記筒状体の掴み具の内部空洞部に、接着性を有する軟質樹脂を注入して充満させることを特徴とするアンカー引抜試験機。

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