JP3565512B1 - 既設アンカー部材の除去装置および除去方法ならびに改修方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アンカー部材の交換時における作業効率を向上させることができると共に、新たに施工されるアンカー部材の基礎に対する結合強度を十分に得ることができるアンカー部材の除去装置、除去方法ならびに改修方法を提供すること。
【解決手段】ノズルヘッド１３に形成されたノズル３１より、ノズルヘッドの回転と共にアンカー部材２の周囲における基礎部分１に対して高圧噴射水が吐出される。前記ノズル３１から吐出される前記高圧噴射水により、アンカー部材の周囲における基礎部分に効率的にはつり作用を与えることができる。この結果、既設のアンカー部材２を短時間のうちに除去することが可能となる。また、この発明にかかるアンカー部材の改修方法によると、前記はつり孔を利用して新たなアンカー部材を埋設させるものである。この場合、高圧噴射水により前記はつり孔の面が適度に荒らされた状態とすることができ、新たに交換されるアンカー部材の施工強度を十分に確保することが可能となる。
【選択図】 図３
【解決手段】ノズルヘッド１３に形成されたノズル３１より、ノズルヘッドの回転と共にアンカー部材２の周囲における基礎部分１に対して高圧噴射水が吐出される。前記ノズル３１から吐出される前記高圧噴射水により、アンカー部材の周囲における基礎部分に効率的にはつり作用を与えることができる。この結果、既設のアンカー部材２を短時間のうちに除去することが可能となる。また、この発明にかかるアンカー部材の改修方法によると、前記はつり孔を利用して新たなアンカー部材を埋設させるものである。この場合、高圧噴射水により前記はつり孔の面が適度に荒らされた状態とすることができ、新たに交換されるアンカー部材の施工強度を十分に確保することが可能となる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばコンクリート等の基礎部分に既に埋設されているアンカー部材を、いわゆるウォータージェット工法により除去する除去装置および除去方法と、前記既設アンカー部材が除去された基礎部分に残されたはつり孔内に、新たにアンカー部材を施工するアンカー部材の改修方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート等による基礎上に構造物等を取り付ける場合においては、まず基礎となるコンクリート躯体にアンカー部材を埋設し、このアンカー部材を利用して構造物を前記基礎に対して取り付ける手段が採用される。前記した取り付け手段に利用される従来のアンカー部材は、主に後施工アンカーならびに埋め込みセットアンカーに大別することができる。
【０００３】
前者の後施工アンカーは、例えば先端部側に複数のスリットを形成したベースパイプと、前記ベースパイプの先端部側に収容された円錐形状のピン部材等から構成されたものが知られており、これを基礎となるコンクリート躯体に打ち込むようになされる。すなわち、前記ベースパイプおよびピン部材がコンクリート躯体に打ち込まれることにより、前記ピン部材がスリットを形成したベースパイプの先端部を断面扇状に押し広げ、アンカー部材の引き抜き強度を向上させるようになされる。
【０００４】
一方、後者の埋め込みセットアンカーについては、基礎となる例えばコンクリートを打設する際に、例えばプレートアンカーとこれに直交するように形成されたアンカー本体とを埋設するようになされ、前記アンカー本体の端部がコンクリート躯体に突出するように形成される。
【０００５】
前記した従来の後施工アンカー、もしくは埋め込みセットアンカーのいずれにおいても、その素材にステンレスもしくは鋼材等が用いられており、これらは長期の使用によってコンクリート内において錆や腐食等が進行することはやむをえない。したがって、従来の金属製による前記したアンカー部材によると、基礎に対する結合強度が除々に低下する等、施工後の信頼性にばらつきが発生するという問題を抱えている。
【０００６】
そこで、昨今においては前記したような問題を回避するために、セラミック製のアンカー部材が提供されており、したがって、既存のステンレスもしくは鋼材等による既設アンカー部材を除去し、錆や腐食等が発生することのない前記したセラミック製のアンカー部材に交換したいとする要望も発生している。
【０００７】
図１は、コンクリート躯体に施された既設アンカー部材を除去する場合の従来の手法を示したものである。すなわち、図１（ａ）は後施行アンカーが基礎としてのコンクリート躯体に埋設されている状態を示したものであり、符号１はコンクリート躯体を示し、符号２はアンカー部材を示している。図１（ａ）に示すようにコンクリート躯体１に埋設された既設のアンカー部材２を除去するには、図１（ｂ）に示すように円筒形に形成されたダイヤモンド砥粒によるコアカッタ３を利用し、これをアンカー部材２を囲むようにして回転駆動させることで、コンクリート躯体１に円筒状の溝１ａを施すようになされる。
【０００８】
続いて、図１（ｃ）に示すように、前記コアカッタ３によりコンクリート躯体１に形成された円筒状の溝１ａの一部に、楔等の工具４を差し込み、図示せぬハンマー等でこれを叩くことにより、前記溝１ａの底部における活面を破壊することができる。したがって、図１（ｄ）に示すように既設のアンカー部材２は、この周囲を囲撓するコンクリート躯体の一部と共に、取り除くことができる。
【０００９】
続いて、新たにアンカー部材として、前記したようなセラミックアンカーを施工するには、既設のアンカー部材２を取り除いた円筒状のはつり孔１ｂ内を補修し、続いてセメントモルタル等による接着剤を注入し、当該部分にセラミックアンカーを打設することで、アンカー部材の改修作業を終了することができる。そして、前記接着剤の硬化を待つことで、新規のアンカー部材を利用することが可能となる。
【００１０】
なお、前記したようにダイヤモンド砥粒による回転型のコアカッタと、これを利用してコンクリート躯体に円筒状の溝を施す従来の工法は、次に示す特許文献１に開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−４４１３３号公報（段落０００７〜０００９、図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した特許文献１に開示されたようなダイヤモンド砥粒によるコアカッタを利用した工法によると、コアカッタによりコンクリート躯体１に円筒状の溝１ａを施すことに非常に長い時間を必要とし、その作業効率を向上させることができないという技術的な課題が存在する。また、前記したコアカッタによるはつり面は非常に平滑になされるために、補修時の付着強度が十分に得られず、新たに交換されたアンカー部材の強度に不安を残すという技術的な課題も発生させることになる。
【００１３】
この発明は、前記した従来の技術的な課題に着目してなされたものであり、アンカー部材の交換時における作業効率を遥かに向上させることができると共に、新たに施工されるアンカー部材の基礎部分に対する結合強度を十分に得ることができるアンカー部材の除去装置および除去方法ならびに改修方法を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかるアンカー部材の除去装置は、請求項１に記載のとおり、既設のアンカー部材を中心にして、その周囲の基礎部分に対して高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を基礎部分から除去することができる既設アンカー部材の除去装置であって、高圧水が給水される中空状の回転軸に連結され、当該回転軸の軸芯から外れた位置に高圧噴射水を吐出させることができるノズルが形成されると共に、前記ノズルが形成されたノズルヘッドには、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材に係合して前記回転軸を軸芯としてノズルヘッドを回転駆動させることができる位置決め手段が施され、前記ノズルヘッドを回転駆動させつつ、既設アンカー部材の周囲における基礎部分に向かって前記ノズルより高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を中心にしたはつり孔を基礎部分に形成できるように構成した点に特徴を有する。
【００１５】
この場合、前記位置決め手段の一つの好ましい形態においては、請求項２に記載のとおり、前記ノズルヘッドの回転軸芯に取り付けられ、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材における中央凹部に当接することができる当接部材を具備した構成とされる。また、前記位置決め手段の他の一つの好ましい形態においては、請求項３に記載のとおり、前記ノズルヘッドの回転軸芯に形成され、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材における突出軸を収容することができる凹陥部を形成した構成とされる。
【００１６】
前記した構成のアンカー部材の除去装置によると、高圧水が給水される中空状の回転軸に連結されたノズルヘッドには、既設のアンカー部材に係合することができる位置決め手段が施されているので、既設のアンカー部材を中心にして、その周囲の基礎部分に対して前記ノズルより正確に高圧噴射水を吐出させることができる。したがって、既設のアンカー部材を除去した後に、新たなアンカー部材を敷設する場合においても、新たなアンカー部材を元の位置に正確に敷設することが可能となる。
【００１７】
一方、この発明にかかるアンカー部材の除去装置は、請求項４に記載のとおり、前記ノズルヘッドと、アンカー部材の周囲における基礎部分を覆うことができるケース部材がさらに具備され、前記ケース部材には当該ケース部材内を負圧に吸引するバキュームホースが接続されていることが望ましい。この構成により前記したとおり、ノズルからの高圧噴射水と、これによりはつり取られた基礎部分を構成するコンクリート素材等が外部へ飛び散るのを効果的に阻止させることができ、前記はつり部分およびその周辺を汚染させるのを効果的に防止させることもできる。
【００１８】
さらに、この発明にかかるアンカー部材の除去装置における好ましい実施の形態においては、請求項５に記載のとおり、前記高圧水が給水される中空状の回転軸を、空気圧により回転動力を得るエアーモータにより回転駆動させるように構成される。前記したエアーモータを利用する構成によると、早急に電気設備を整えることが困難な屋外等の作業においても、比較的容易に動力源を得ることが可能となる。
【００１９】
また、前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる既設アンカー部材の除去方法は、請求項６に記載のとおり、既設のアンカー部材を中心にして、その周囲の基礎部分に対して高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を基礎部分から除去する既設アンカー部材の除去方法であって、高圧水が給水される中空状の回転軸に連結され、当該回転軸の軸芯から外れた位置に高圧噴射水を吐出させることができるノズルを形成したノズルヘッドを、アンカー部材が埋設された基礎部分に対峙させる工程と、前記ノズルヘッドの回転軸芯に形成されたノズルヘッドの位置決め手段を、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材に係合させる工程と、前記中空状回転軸の回転動作と共に、前記ノズルからの高圧噴射水の吐出動作を実行させることで、既設のアンカー部材を中心にしたはつり孔を基礎部分に形成し、前記アンカー部材を前記基礎部分から除去する工程とが実行される点に特徴を有する。
【００２０】
この場合、請求項７に記載のとおり、前記高圧噴射水による基礎部分のはつり動作の実行中において、少なくとも前記ノズルヘッドと、はつり動作が実行される前記基礎部分とを囲撓して、吸引動作が実行されることが望ましい。
【００２１】
前記したこの発明にかかる既設アンカー部材の除去方法によると、ノズルヘッドに形成されたノズルより、ノズルヘッドの回転と共にアンカー部材の周囲における基礎部分に対して高圧噴射水が吐出されるので、ノズルから吐出される前記高圧噴射水により、アンカー部材の周囲における基礎部分に効率的にはつり動作を与えることができる。この結果、既設のアンカー部材を短時間のうちに除去することが可能となる。
【００２２】
加えて、前記ノズルヘッドと、はつり動作が実行される前記基礎部分とを囲撓して、吸引動作を実行することで、ノズルより吐出される高圧噴射水と、これによりはつり取られた基礎部分を構成するコンクリート素材等が、外部に飛び散るのを効果的に阻止させることができ、また、前記はつり部分およびその周辺を汚染させるのを防止させることができる。
【００２３】
さらに、前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかるアンカー部材の改修方法は、前記した既設アンカー部材の除去方法の実行に続き、請求項８に記載のとおり、既設アンカー部材が除去された基礎部分に残されたはつり孔内に定着材を装填する工程と、前記はつり孔内に新たに施工されるアンカー部材を挿入し、当該アンカー部材を前記定着材によりはつり孔内に埋設固定させる工程とが実行される点に特徴を有する。
【００２４】
この場合、請求項９に記載のとおり、前記はつり孔内に装填される定着材が、予めカプセル内に充填され、新たに施工されるアンカー部材のはつり孔内への挿入による前記カプセルの破壊により、定着材をはつり孔とアンカー部材との間に封入させる手段を好適に採用することができる。さらにこの場合、請求項１０に記載のとおり、前記はつり孔内に装填される定着材が、当該定着材を収容する注入具を利用して、前記はつり孔内に注入させる手段を採用することもできる。
【００２５】
そして、前記した改修方法において利用される新たに施工されるアンカー部材は、請求項１１に記載のとおり、アンカー部材の少なくとも一部が、雌ねじ部を備えたセラミック部材により構成されていることが望ましい。
【００２６】
前記したアンカー部材の改修方法の採用により、既存のアンカー部材を除去したはつり孔をそのまま利用して、新たなアンカー部材を基礎部分に施工することができる。この場合、前記はつり孔は高圧噴射水、すなわちウォータージェット工法により形成されるため、そのはつり面は適度に荒れた状態になされ、これにより、新たに交換されるアンカー部材の施工強度を十分に確保することが可能となる。
【００２７】
一方、前記はつり孔内に新たなアンカー部材を施工するにあたっては、好ましくは定着材が充填されたカプセルを利用する形態が採用される。これによると、前記カプセルをはつり孔内に挿入し、さらに新たに施工されるアンカー部材を、例えばハンマー、もしくはハンマードリルを用いて、前記はつり孔内に打設することで前記カプセルは破壊され、カプセル内の定着材は、はつり孔とアンカー部材との間に隙間なく充填される。
【００２８】
さらに、新たに施工されるアンカーとしてセラミック製のアンカー部材を利用することで、長期の使用によっても基礎となる例えばコンクリート躯体内に錆や腐食等を発生させることはなく、改修後の基礎に対する結合強度の信頼性を十分に確保することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる既設アンカー部材の除去装置およびをこれを用いた除去方法について先に説明し、さらに既設アンカー部材を除去したはつり孔内に、新たな既設アンカー部材を施工する改修方法について説明する。
【００３０】
図２はこの発明が適用された除去装置の全体構成を一部破断した状態で示したものであり、符号１および符号２は、既に説明した基礎としてのコンクリート躯体およびこれに埋設された既存のアンカー部材を示している。そして、符号１１は高圧水噴射手段を備えたアンカー部材の除去装置を示しており、この装置１１には、その外郭が裁頭円錐形状になされたケース部材１２が具備され、このケース部材１２内にはノズルヘッド１３が中空状の回転軸１４を介して支持されている。
【００３１】
前記中空状の回転軸１４には、その上部に形成されたギアボックス１５内において大径の平歯車１６が取り付けられており、この平歯車１６が受ける回転駆動力によって、前記ノズルヘッド１３は水平方向に回転されるように構成されている。また、前記中空状の回転軸１４の上端部は、高圧水が漏洩するのを阻止する図示せぬ封止機構を介して高圧水の供給管１７に回転可能に連結されている。そして、前記供給管１７には高圧ホース１８が接続され、この高圧ホース１８を介して図示せぬ特殊車両等からの高圧水が供給されるようになされている。
【００３２】
この構成により、高圧ホース１８を介して送られる高圧水は、供給管１７および中空状の回転軸１４を介して前記したノズルヘッド１３に供給される。なお、前記ノズルヘッド１３の具体的な構成については、後で詳細に説明する。
【００３３】
一方、前記した特殊車両等からはエアーホース２０を介して圧縮空気が供給されるようになされており、この圧縮空気はエアーモータ２１に供給されて、このエアーモータ２１を回転駆動させるように作用する。そして、前記エアーモータ２１には小径の平歯車２２が直結されており、このエアーモータ２１に直結された小径の平歯車２２は、前記したギアボックス１５内において、中空状の回転軸１４に取り付けられた大径の平歯車１６に噛み合い、前記回転軸１４を回転駆動させるように機能する。
【００３４】
なお、前記エアーモータ２１は圧縮空気の供給量に応じて、その回転数が調整できるようになされており、したがって、図には示していないがエアーモータ２１に対するエアーの供給量を調整することができるバルブを配置し、これを操作することができるように構成されていることが望ましい。
【００３５】
また、前記ケース部材１２には、その側壁においてバキュームホース２４が接続されており、したがって、ケース部材１２内はバキュームホース２４により負圧状態に設定される。また、ケース部材１２の下端縁には、その下端縁に沿って、例えば帯状のゴム素材等によるシール部材２５が取り付けられている。この構成により、ノズルヘッド１３に備えられた後述するノズルより吐出される高圧噴射水と、これによりはつり取られる基礎部分を構成するコンクリート素材等は、前記ケース部材１２の存在によって、外部への飛び散りが効果的に阻止される。
【００３６】
さらに、ケース部材１２内はバキュームホース２４によって吸引作用を受けるために、前記はつり動作により生成されるコンクリート素材および噴射水を、バキュームホース２４によって吸引することができ、はつり部分およびその周辺を汚染させるのを防止させることができる。
【００３７】
次に図３は、主に前記したノズルヘッド１３の構成を示したものであり、このノズルヘッド１３は前記したとおり、高圧水が供給される中空状の回転軸１４を介して回転可能に支持されている。なお、図３（ａ）は後施工アンカーのうち、いわゆる雌型アンカーに対応して、ノズルヘッド１３に位置決め手段を施した例を示しており、また、図３（ｂ）は後施工アンカーのうち、いわゆる雄型アンカーに対応して、ノズルヘッド１３に位置決め手段を形成した例を示している。
【００３８】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、前記ノズルヘッド１３内には回転軸１４を介して供給される高圧水を互いに水平方向に分ける流路１３ａが形成されており、水平方向に分けられた各流路は、ノズルヘッド１３内において再び真下の方向に曲げられて、その下端部に一対の高圧水吐出ノズル３１を形成している。
【００３９】
すなわち、この実施の形態においては、前記一対の吐出ノズル３１は中空状の回転軸１４の軸芯からそれぞれ外れた位置において、左右対象の位置に形成されており、各ノズル３１から吐出される一点鎖線で示す高圧水の吐出軌跡は、ノズルヘッド１３の直下に向けて互いに平行状態となるように構成されている。
【００４０】
したがって、前記回転軸１４を軸芯としてノズルヘッド１３が回転駆動を受けた場合には、前記一対の吐出ノズル３１による高圧水の吐出軌跡は、基礎としてのコンクリート躯体１の面上において、互いに同一の真円上を通ることになる。
【００４１】
そして、前記各吐出ノズル３１からの高圧水の吐出圧力は、好ましくは２０００〜２５００Ｋｇｆ／ｃｍ２ 程度に調整される。なお、前記吐出圧力は２０００Ｋｇｆ／ｃｍ２ 以下であっても、基礎としてのコンクリート躯体１に対して、十分なはつり作用を与えることは可能であり、また、前記吐出圧力は２５００Ｋｇｆ／ｃｍ２ 以上になされても、以下に説明する作用効果を十分に得ることができる。
【００４２】
ここで、図３（ａ）に示すように雌型アンカーに対応して、ノズルヘッド１３に施された位置決め手段は、前記ノズルヘッド１３の回転軸芯に施された軸孔３３に一端部がねじ込まれたボルト３４と、このボルト３４に螺合してノズルヘッド１３の下端面において共締めされたナット３５と、前記ボルト３４の他端部側の縮径部に回転可能に取り付けられた皿状の当接部材３６と、前記ボルト３４の他端部側にねじ込まれ、前記当接部材３６の抜け止めとして機能する第２のナット３７により構成されている。
【００４３】
そして、基礎としてのコンクリート躯体１から、既設アンカー２を除去する作業を実施するにあたっては、図３（ａ）に示すように位置決め手段を構成する前記皿状の当接部材３６を、既設のアンカー部材２における中央凹部に、その直上から当接させることで、ノズルヘッド１３を最適な位置に設定（位置決め）させることができる。
【００４４】
一方、図３（ｂ）に示すように雄型アンカーに対応して、ノズルヘッド１３に施された位置決め手段は、前記ノズルヘッド１３の回転軸芯に凹陥部３９が形成されており、この凹陥部３９に既設のアンカー部材２における突出軸２ａを収容することで位置決めするように構成されている。
【００４５】
図３（ａ）および（ｂ）として示すいずれの位置決め手段を採用したとしても、図２に示すエアーモータ２１の動力により、前記ノズルヘッド１３を回転駆動させると共に、回転軸１４を介して高圧水を導入することで、一対のノズル３１より、既存のアンカー部材２を中心にして、その周囲におけるコンクリート躯体１に向かって高圧水を正確に吐出させることができる。
【００４６】
この作用により、コンクリート躯体１は高圧噴射水によるはつり作用を受け、既存のアンカー部材２を中心にしてコンクリート躯体１が除去される。この時、ノズル３１から吐出される高圧噴射水は、コンクリート躯体１をはつりしつつ、その噴射方向が八方に曲げられる。したがって、既存のアンカー部材２の周囲におけるコンクリート躯体１は粒状に分解されると共に、コンクリート躯体１のはつり面は適度に荒らされた状態になされる。
【００４７】
したがって、新たなアンカー部材を敷設する場合においても、前記した位置決め手段の作用により、元のアンカー位置に正確に敷設することが可能となり、しかも、前記したようにコンクリート躯体１のはつり面が適度に荒らされた状態になされるので、新たに交換されるアンカー部材の基礎に対する結合強度を十分に得ることができる。
【００４８】
因みに、１００ｍｍ弱の長さのアンカー部材２が埋設された状態において、図１に基づいて示したように、円筒形に形成されたコアカッタ３を利用し、コンクリート躯体１に必要な深さの円筒状の溝１ａを施す場合に要する時間は、約１０分程度となる。これに対して、前記したように高圧噴射水により、同寸法の既存のアンカー部材を除去するに要する時間は２分弱程度であり、したがって、この発明によるアンカー部材の除去方法を採用した場合には、その作業能率を遥かに向上させることができる。
【００４９】
次に図４は、既存の埋め込みセットアンカーに対応したノズルヘッド１３に位置決め手段を施した例を示したものである。なお、図４に示した既存の埋め込みセットアンカーは、既に説明したとおり、基礎となるコンクリートを打設する際に、プレートアンカー２Ｂとこれに直交するように形成されたアンカー本体２Ａとを埋設するようになされ、前記アンカー本体２ａの上端部がコンクリート躯体１より突出するように形成されている。
【００５０】
前記した構成の埋め込みセットアンカーに対応した位置決め手段の好ましい構成としては、図３（ｂ）と同様な構成をそのまま採用することができる。すなわち、図４に示すように、ノズルヘッド１３に形成された凹陥部３９を利用して、アンカー本体２Ａの上端部を凹陥部３９に収容することで、ノズルヘッド１３の位置決めをすることができる。前記した位置決め手段を利用した場合には、既に説明した図３（ｂ）の構成と同様な作用効果を得ることができる。
【００５１】
ただし、図４に示す埋め込みセットアンカーにおいては、同図の左側に示したようにプレートアンカー２Ｂの一部がコンクリート躯体１に残され、プレートアンカー２Ｂに直交するように形成されたアンカー本体２Ａが、円筒状のはつり孔１ｂ内に樹立した状態になされる。したがって、図に矢印Ｘで示した部分においてアンカー本体２Ａを、例えば油圧カッターなどにより切断し、この状態で円筒状の孔１ｂ内を補修し、前記したように新たにセラミックアンカーを打設するようになされる。
【００５２】
以上説明した除去装置１１にかかる実施の形態においては、前記したノズルヘッドには、対照的に一対のノズルが形成されているが、これのノズル数は１つ、もしくは必要に応じて３つ以上形成される場合もある。また、前記一対のノズルの内側に、さらに高圧水噴射用のノズルが形成される場合もある。
【００５３】
斯くして、前記したアンカー部材の除去装置１１を利用することで、コンクリート躯体等の基礎部分１より、既設のアンカー部材を効率的に除去することができる。そして、この発明によるアンカー部材の改修方法においては、前記した除去装置１１によりコンクリート躯体等の基礎部分１に形成されたはつり孔１ｂを利用して、新たなアンカー部材が施工される。
【００５４】
図５〜図７は、前記したはつり孔１ｂを利用して、新たなアンカー部材を施工するこの発明にかかるアンカー部材の改修方法を説明するものである。図５はその改修に利用される好ましいアンカー部材の形態およびその第１の施工方法を示したものである。まず、図５（ａ）はこの発明の改修方法において利用されるアンカー部材の好ましい形態を示しており、このアンカー部材４１は合成樹脂材料により形成された固定用治具部４２と、セラミック材料により形成されたアンカー本体部４３と、合成樹脂材料により形成されたキャップ部４４より構成されている。
【００５５】
前記固定用治具部４２は、後述するように取り付けボルトが挿通される貫通孔が軸方向に形成されることで円筒状に構成されており、その表面にはらせん状の凹凸部が形成されている。そして、その一端部には円筒状の突部４２ａが形成され、次に説明するアンカー本体部４３の内径部に嵌合することができるように構成されている。アンカー本体部４３は、前記したようにセラミック材料により形成され、その表面にはらせん状の凹凸部が形成されている。そして後述するように取り付けボルトの雄ねじが螺合される雌ねじが軸方向に沿って形成されている。また、前記キャップ部４４は一方の先端部が笠形に形成されると共に、他方には円柱状の突部４４ａが形成され、この突部４４ａが前記したアンカー本体部４３の内径部に嵌合できるように構成されている。
【００５６】
図５（ｂ）はセラミック材料により形成されたアンカー本体部４３を中央にしてアンカー部材４１を組み立てた状態を示している。すなわち、このアンカー本体部４３の一端における内径部には、前記した固定用治具部４２に形成された円筒状の突部４２ａが嵌合され、またアンカー本体部４３の他端における内径部には、前記したキャップ部４４に形成された円柱状の突部４４ａが嵌合される。これにより、図５（ｂ）に示すアンカー部材４１を組み立てることができる。
【００５７】
図５（ｂ）に示すように組み立てられたアンカー部材４１は、すでに説明したコンクリート躯体等の基礎部分１に形成されたはつり孔１ｂを利用して埋設固定される。この場合、図５に示す第１の施工方法においては、予め定着材が充填されたカプセルが利用される。すなわち、新たにアンカー部材４１を施工するにあたり、前記カプセル４６は図５（ｃ）に示したように所定時間水中に浸漬される。これにより、カプセル４６内の定着材、すなわち、セメントモルタル系の無機定着材４７に対して水分が浸透し、適切な水比になされる。
【００５８】
この様にして水中に浸漬され、適切な水比となるように水分が浸透されたカプセル４６は、図５（ｄ）に示すようにはつり孔１ｂ内に挿入される。続いて、はつり孔１ｂ内には図５（ｄ）に示すように新たなアンカー部材４１が、キャップ部４４を先にして挿入される。この場合、アンカー部材４１の末端部、すなわち固定用治具部４２の端部を、例えばハンマーもしくはハンマードリルを用いて、はつり孔１ｂに向けて打設することで前記カプセル４６は破壊され、カプセル内の定着材４７は、はつり孔１ｂとアンカー部材４１との間に隙間なく充填される。そして、前記定着材４７の固化（３０分程度）を待つことで、新たなアンカー部材４１を利用することが可能となる。
【００５９】
図６は、前記のようにして改修されたアンカー部材４１を利用して、構造物等を取り付ける例を断面図によって示したものである。図６に示すように、定着材４７によって、はつり孔１ｂ内に埋設固定されたアンカー部材４１には、先端部付近に雄ねじ５０ａが形成された取り付けボルト５０が挿入される。この場合、取り付けボルト５０には構造物等の基礎となる金属プレート５１が予め挿通されている。
【００６０】
そして、取り付けボルト５０はアンカー部材４１を構成する固定用治具部４２に形成された貫通孔４２ｂ内に挿通されると共に、取り付けボルト５０の先端部付近に形成された前記雄ねじ５０ａは、アンカー本体部４３の内径部に形成された雌ねじ４３ａに螺合される。この結果、金属プレート５１はコンクリート躯体等の基礎部分１に固定される。
【００６１】
次に図７は、この発明の改修方法において利用される第２の施工方法を示したものである。この第２の施工方法においては、すでに説明したはつり孔１ｂ内には、注入具によって定着材４７が注入されるようになされる。すなわち、この実施の形態において利用される注入具５３は、図７（ａ）に示すように、その内部に定着材４７が収容され、これに連通するパイプ状のノズル５３ａを介して定着材４７が吐出できるように構成されている。
【００６２】
したがって、図７（ａ）に示すように、パイプ状のノズル５３ａを利用して定着材４７を、はつり孔１ｂの最奥部に注入し、続いて図７（ｂ）に示すように、予め組み立てられたアンカー部材４１を、はつり孔１ｂに向けて打設することで、はつり孔１ｂ内に注入された定着材４７を、はつり孔１ｂとアンカー部材４１との間に隙間なく充填させることができる。そして、前記定着材４７の固化を待つことで、新たなアンカー部材４１を利用することが可能となる。この図７に示す施工方法を採用しても、結果として図６に示した構成と同様のアンカー機能を持たせることができる。
【００６３】
前記した図５〜図７に示したこの発明にかかるアンカー部材の改修方法によると、既存のアンカー部材を除去したはつり孔を利用して、新たなアンカー部材を基礎部分に施工することができる。そして、前記したようにいわゆるウォータージェット工法により、はつり孔を形成することで、そのはつり面を適度に荒らした状態とすることができるので、新たに交換されるアンカー部材の施工強度を十分に確保することが可能となる。
【００６４】
さらに、新たに施工されるアンカーとしてセラミック製のアンカー部材を利用することで、長期の使用によっても基礎となる例えばコンクリート躯体内に錆や腐食等を発生させることはなく、改修後の基礎に対する結合強度の信頼性を十分に確保することができる。
【００６５】
なお、図５〜図７に基づいて説明したアンカー部材の改修方法においては、例として既設のアンカー部材を取り除き、新たにセラミック製のアンカー部材に交換することについて述べているが、新たに金属製のアンカー部材に交換する場合であっても、同様にこの発明を採用することができることは勿論である。また、図７に示した形態においては、新たに施工されるアンカー部材４１の全長のほとんどを、はつり孔１ｂ内に埋設させた構成になされているが、このアンカー部材の埋設深さは、必要とする強度に対応して適当に調整することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明にかかる既設アンカー部材の除去装置および除去方法によると、ノズルヘッドに形成されたノズルより、ノズルヘッドの回転と共にアンカー部材の周囲における基礎部分に対して高圧噴射水が吐出されるので、ノズルから吐出される前記高圧噴射水により、アンカー部材の周囲における基礎部分に効率的にはつり動作を与えることができる。この結果、既設のアンカー部材を短時間のうちに除去することが可能となる。
【００６７】
また、この発明にかかるアンカー部材の改修方法によると、前記高圧噴射水により形成されたはつり孔を利用して新たなアンカー部材を埋設させるものである。したがって、高圧噴射水により前記はつり孔の面を適度に荒らした状態とすることができ、新たに交換されるアンカー部材の施工強度を十分に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンクリート躯体に施された既設アンカー部材を除去する場合の従来の方法を示した模式図である。
【図２】この発明が適用された除去装置の全体構成を示した一部破断図である。
【図３】図２に示された除去装置を構成するノズルヘッドとその位置決め手段の例を示した側面図である。
【図４】同じくノズルヘッドとその位置決め手段の他の例を示した側面図である。
【図５】新たなアンカー部材を施工する場合のアンカー部材の形態およびその第１の施工方法を示した工程図である。
【図６】施工されたアンカー部材の埋設状態を示す断面図である。
【図７】アンカー部材の第２の施工方法を示した工程図である。
【符号の説明】
１ コンクリート躯体（基礎部分）
１ｂ はつり孔
２ アンカー部材
２Ａ アンカー本体
２Ｂ プレートアンカー
１１ アンカー部材の除去装置（高圧水噴射手段）
１２ ケース部材
１３ ノズルヘッド
１４ 中空状回転軸
１８ 高圧ホース
２０ エアーホース
２４ バキュームホース
３１ ノズル
３６ 皿状当接部材（位置決め手段）
３９ 凹陥部（位置決め手段）
４１ アンカー部材
４２ 固定用治具部
４３ アンカー本体部
４３ａ 雌ねじ
４４ キャップ部
４６ カプセル
４７ 定着材
５０ 取り付けボルト
５０ａ 雄ねじ
５１ 金属プレート
５３ 定着材注入具
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばコンクリート等の基礎部分に既に埋設されているアンカー部材を、いわゆるウォータージェット工法により除去する除去装置および除去方法と、前記既設アンカー部材が除去された基礎部分に残されたはつり孔内に、新たにアンカー部材を施工するアンカー部材の改修方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート等による基礎上に構造物等を取り付ける場合においては、まず基礎となるコンクリート躯体にアンカー部材を埋設し、このアンカー部材を利用して構造物を前記基礎に対して取り付ける手段が採用される。前記した取り付け手段に利用される従来のアンカー部材は、主に後施工アンカーならびに埋め込みセットアンカーに大別することができる。
【０００３】
前者の後施工アンカーは、例えば先端部側に複数のスリットを形成したベースパイプと、前記ベースパイプの先端部側に収容された円錐形状のピン部材等から構成されたものが知られており、これを基礎となるコンクリート躯体に打ち込むようになされる。すなわち、前記ベースパイプおよびピン部材がコンクリート躯体に打ち込まれることにより、前記ピン部材がスリットを形成したベースパイプの先端部を断面扇状に押し広げ、アンカー部材の引き抜き強度を向上させるようになされる。
【０００４】
一方、後者の埋め込みセットアンカーについては、基礎となる例えばコンクリートを打設する際に、例えばプレートアンカーとこれに直交するように形成されたアンカー本体とを埋設するようになされ、前記アンカー本体の端部がコンクリート躯体に突出するように形成される。
【０００５】
前記した従来の後施工アンカー、もしくは埋め込みセットアンカーのいずれにおいても、その素材にステンレスもしくは鋼材等が用いられており、これらは長期の使用によってコンクリート内において錆や腐食等が進行することはやむをえない。したがって、従来の金属製による前記したアンカー部材によると、基礎に対する結合強度が除々に低下する等、施工後の信頼性にばらつきが発生するという問題を抱えている。
【０００６】
そこで、昨今においては前記したような問題を回避するために、セラミック製のアンカー部材が提供されており、したがって、既存のステンレスもしくは鋼材等による既設アンカー部材を除去し、錆や腐食等が発生することのない前記したセラミック製のアンカー部材に交換したいとする要望も発生している。
【０００７】
図１は、コンクリート躯体に施された既設アンカー部材を除去する場合の従来の手法を示したものである。すなわち、図１（ａ）は後施行アンカーが基礎としてのコンクリート躯体に埋設されている状態を示したものであり、符号１はコンクリート躯体を示し、符号２はアンカー部材を示している。図１（ａ）に示すようにコンクリート躯体１に埋設された既設のアンカー部材２を除去するには、図１（ｂ）に示すように円筒形に形成されたダイヤモンド砥粒によるコアカッタ３を利用し、これをアンカー部材２を囲むようにして回転駆動させることで、コンクリート躯体１に円筒状の溝１ａを施すようになされる。
【０００８】
続いて、図１（ｃ）に示すように、前記コアカッタ３によりコンクリート躯体１に形成された円筒状の溝１ａの一部に、楔等の工具４を差し込み、図示せぬハンマー等でこれを叩くことにより、前記溝１ａの底部における活面を破壊することができる。したがって、図１（ｄ）に示すように既設のアンカー部材２は、この周囲を囲撓するコンクリート躯体の一部と共に、取り除くことができる。
【０００９】
続いて、新たにアンカー部材として、前記したようなセラミックアンカーを施工するには、既設のアンカー部材２を取り除いた円筒状のはつり孔１ｂ内を補修し、続いてセメントモルタル等による接着剤を注入し、当該部分にセラミックアンカーを打設することで、アンカー部材の改修作業を終了することができる。そして、前記接着剤の硬化を待つことで、新規のアンカー部材を利用することが可能となる。
【００１０】
なお、前記したようにダイヤモンド砥粒による回転型のコアカッタと、これを利用してコンクリート躯体に円筒状の溝を施す従来の工法は、次に示す特許文献１に開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−４４１３３号公報（段落０００７〜０００９、図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した特許文献１に開示されたようなダイヤモンド砥粒によるコアカッタを利用した工法によると、コアカッタによりコンクリート躯体１に円筒状の溝１ａを施すことに非常に長い時間を必要とし、その作業効率を向上させることができないという技術的な課題が存在する。また、前記したコアカッタによるはつり面は非常に平滑になされるために、補修時の付着強度が十分に得られず、新たに交換されたアンカー部材の強度に不安を残すという技術的な課題も発生させることになる。
【００１３】
この発明は、前記した従来の技術的な課題に着目してなされたものであり、アンカー部材の交換時における作業効率を遥かに向上させることができると共に、新たに施工されるアンカー部材の基礎部分に対する結合強度を十分に得ることができるアンカー部材の除去装置および除去方法ならびに改修方法を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかるアンカー部材の除去装置は、請求項１に記載のとおり、既設のアンカー部材を中心にして、その周囲の基礎部分に対して高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を基礎部分から除去することができる既設アンカー部材の除去装置であって、高圧水が給水される中空状の回転軸に連結され、当該回転軸の軸芯から外れた位置に高圧噴射水を吐出させることができるノズルが形成されると共に、前記ノズルが形成されたノズルヘッドには、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材に係合して前記回転軸を軸芯としてノズルヘッドを回転駆動させることができる位置決め手段が施され、前記ノズルヘッドを回転駆動させつつ、既設アンカー部材の周囲における基礎部分に向かって前記ノズルより高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を中心にしたはつり孔を基礎部分に形成できるように構成した点に特徴を有する。
【００１５】
この場合、前記位置決め手段の一つの好ましい形態においては、請求項２に記載のとおり、前記ノズルヘッドの回転軸芯に取り付けられ、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材における中央凹部に当接することができる当接部材を具備した構成とされる。また、前記位置決め手段の他の一つの好ましい形態においては、請求項３に記載のとおり、前記ノズルヘッドの回転軸芯に形成され、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材における突出軸を収容することができる凹陥部を形成した構成とされる。
【００１６】
前記した構成のアンカー部材の除去装置によると、高圧水が給水される中空状の回転軸に連結されたノズルヘッドには、既設のアンカー部材に係合することができる位置決め手段が施されているので、既設のアンカー部材を中心にして、その周囲の基礎部分に対して前記ノズルより正確に高圧噴射水を吐出させることができる。したがって、既設のアンカー部材を除去した後に、新たなアンカー部材を敷設する場合においても、新たなアンカー部材を元の位置に正確に敷設することが可能となる。
【００１７】
一方、この発明にかかるアンカー部材の除去装置は、請求項４に記載のとおり、前記ノズルヘッドと、アンカー部材の周囲における基礎部分を覆うことができるケース部材がさらに具備され、前記ケース部材には当該ケース部材内を負圧に吸引するバキュームホースが接続されていることが望ましい。この構成により前記したとおり、ノズルからの高圧噴射水と、これによりはつり取られた基礎部分を構成するコンクリート素材等が外部へ飛び散るのを効果的に阻止させることができ、前記はつり部分およびその周辺を汚染させるのを効果的に防止させることもできる。
【００１８】
さらに、この発明にかかるアンカー部材の除去装置における好ましい実施の形態においては、請求項５に記載のとおり、前記高圧水が給水される中空状の回転軸を、空気圧により回転動力を得るエアーモータにより回転駆動させるように構成される。前記したエアーモータを利用する構成によると、早急に電気設備を整えることが困難な屋外等の作業においても、比較的容易に動力源を得ることが可能となる。
【００１９】
また、前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる既設アンカー部材の除去方法は、請求項６に記載のとおり、既設のアンカー部材を中心にして、その周囲の基礎部分に対して高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を基礎部分から除去する既設アンカー部材の除去方法であって、高圧水が給水される中空状の回転軸に連結され、当該回転軸の軸芯から外れた位置に高圧噴射水を吐出させることができるノズルを形成したノズルヘッドを、アンカー部材が埋設された基礎部分に対峙させる工程と、前記ノズルヘッドの回転軸芯に形成されたノズルヘッドの位置決め手段を、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材に係合させる工程と、前記中空状回転軸の回転動作と共に、前記ノズルからの高圧噴射水の吐出動作を実行させることで、既設のアンカー部材を中心にしたはつり孔を基礎部分に形成し、前記アンカー部材を前記基礎部分から除去する工程とが実行される点に特徴を有する。
【００２０】
この場合、請求項７に記載のとおり、前記高圧噴射水による基礎部分のはつり動作の実行中において、少なくとも前記ノズルヘッドと、はつり動作が実行される前記基礎部分とを囲撓して、吸引動作が実行されることが望ましい。
【００２１】
前記したこの発明にかかる既設アンカー部材の除去方法によると、ノズルヘッドに形成されたノズルより、ノズルヘッドの回転と共にアンカー部材の周囲における基礎部分に対して高圧噴射水が吐出されるので、ノズルから吐出される前記高圧噴射水により、アンカー部材の周囲における基礎部分に効率的にはつり動作を与えることができる。この結果、既設のアンカー部材を短時間のうちに除去することが可能となる。
【００２２】
加えて、前記ノズルヘッドと、はつり動作が実行される前記基礎部分とを囲撓して、吸引動作を実行することで、ノズルより吐出される高圧噴射水と、これによりはつり取られた基礎部分を構成するコンクリート素材等が、外部に飛び散るのを効果的に阻止させることができ、また、前記はつり部分およびその周辺を汚染させるのを防止させることができる。
【００２３】
さらに、前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかるアンカー部材の改修方法は、前記した既設アンカー部材の除去方法の実行に続き、請求項８に記載のとおり、既設アンカー部材が除去された基礎部分に残されたはつり孔内に定着材を装填する工程と、前記はつり孔内に新たに施工されるアンカー部材を挿入し、当該アンカー部材を前記定着材によりはつり孔内に埋設固定させる工程とが実行される点に特徴を有する。
【００２４】
この場合、請求項９に記載のとおり、前記はつり孔内に装填される定着材が、予めカプセル内に充填され、新たに施工されるアンカー部材のはつり孔内への挿入による前記カプセルの破壊により、定着材をはつり孔とアンカー部材との間に封入させる手段を好適に採用することができる。さらにこの場合、請求項１０に記載のとおり、前記はつり孔内に装填される定着材が、当該定着材を収容する注入具を利用して、前記はつり孔内に注入させる手段を採用することもできる。
【００２５】
そして、前記した改修方法において利用される新たに施工されるアンカー部材は、請求項１１に記載のとおり、アンカー部材の少なくとも一部が、雌ねじ部を備えたセラミック部材により構成されていることが望ましい。
【００２６】
前記したアンカー部材の改修方法の採用により、既存のアンカー部材を除去したはつり孔をそのまま利用して、新たなアンカー部材を基礎部分に施工することができる。この場合、前記はつり孔は高圧噴射水、すなわちウォータージェット工法により形成されるため、そのはつり面は適度に荒れた状態になされ、これにより、新たに交換されるアンカー部材の施工強度を十分に確保することが可能となる。
【００２７】
一方、前記はつり孔内に新たなアンカー部材を施工するにあたっては、好ましくは定着材が充填されたカプセルを利用する形態が採用される。これによると、前記カプセルをはつり孔内に挿入し、さらに新たに施工されるアンカー部材を、例えばハンマー、もしくはハンマードリルを用いて、前記はつり孔内に打設することで前記カプセルは破壊され、カプセル内の定着材は、はつり孔とアンカー部材との間に隙間なく充填される。
【００２８】
さらに、新たに施工されるアンカーとしてセラミック製のアンカー部材を利用することで、長期の使用によっても基礎となる例えばコンクリート躯体内に錆や腐食等を発生させることはなく、改修後の基礎に対する結合強度の信頼性を十分に確保することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる既設アンカー部材の除去装置およびをこれを用いた除去方法について先に説明し、さらに既設アンカー部材を除去したはつり孔内に、新たな既設アンカー部材を施工する改修方法について説明する。
【００３０】
図２はこの発明が適用された除去装置の全体構成を一部破断した状態で示したものであり、符号１および符号２は、既に説明した基礎としてのコンクリート躯体およびこれに埋設された既存のアンカー部材を示している。そして、符号１１は高圧水噴射手段を備えたアンカー部材の除去装置を示しており、この装置１１には、その外郭が裁頭円錐形状になされたケース部材１２が具備され、このケース部材１２内にはノズルヘッド１３が中空状の回転軸１４を介して支持されている。
【００３１】
前記中空状の回転軸１４には、その上部に形成されたギアボックス１５内において大径の平歯車１６が取り付けられており、この平歯車１６が受ける回転駆動力によって、前記ノズルヘッド１３は水平方向に回転されるように構成されている。また、前記中空状の回転軸１４の上端部は、高圧水が漏洩するのを阻止する図示せぬ封止機構を介して高圧水の供給管１７に回転可能に連結されている。そして、前記供給管１７には高圧ホース１８が接続され、この高圧ホース１８を介して図示せぬ特殊車両等からの高圧水が供給されるようになされている。
【００３２】
この構成により、高圧ホース１８を介して送られる高圧水は、供給管１７および中空状の回転軸１４を介して前記したノズルヘッド１３に供給される。なお、前記ノズルヘッド１３の具体的な構成については、後で詳細に説明する。
【００３３】
一方、前記した特殊車両等からはエアーホース２０を介して圧縮空気が供給されるようになされており、この圧縮空気はエアーモータ２１に供給されて、このエアーモータ２１を回転駆動させるように作用する。そして、前記エアーモータ２１には小径の平歯車２２が直結されており、このエアーモータ２１に直結された小径の平歯車２２は、前記したギアボックス１５内において、中空状の回転軸１４に取り付けられた大径の平歯車１６に噛み合い、前記回転軸１４を回転駆動させるように機能する。
【００３４】
なお、前記エアーモータ２１は圧縮空気の供給量に応じて、その回転数が調整できるようになされており、したがって、図には示していないがエアーモータ２１に対するエアーの供給量を調整することができるバルブを配置し、これを操作することができるように構成されていることが望ましい。
【００３５】
また、前記ケース部材１２には、その側壁においてバキュームホース２４が接続されており、したがって、ケース部材１２内はバキュームホース２４により負圧状態に設定される。また、ケース部材１２の下端縁には、その下端縁に沿って、例えば帯状のゴム素材等によるシール部材２５が取り付けられている。この構成により、ノズルヘッド１３に備えられた後述するノズルより吐出される高圧噴射水と、これによりはつり取られる基礎部分を構成するコンクリート素材等は、前記ケース部材１２の存在によって、外部への飛び散りが効果的に阻止される。
【００３６】
さらに、ケース部材１２内はバキュームホース２４によって吸引作用を受けるために、前記はつり動作により生成されるコンクリート素材および噴射水を、バキュームホース２４によって吸引することができ、はつり部分およびその周辺を汚染させるのを防止させることができる。
【００３７】
次に図３は、主に前記したノズルヘッド１３の構成を示したものであり、このノズルヘッド１３は前記したとおり、高圧水が供給される中空状の回転軸１４を介して回転可能に支持されている。なお、図３（ａ）は後施工アンカーのうち、いわゆる雌型アンカーに対応して、ノズルヘッド１３に位置決め手段を施した例を示しており、また、図３（ｂ）は後施工アンカーのうち、いわゆる雄型アンカーに対応して、ノズルヘッド１３に位置決め手段を形成した例を示している。
【００３８】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、前記ノズルヘッド１３内には回転軸１４を介して供給される高圧水を互いに水平方向に分ける流路１３ａが形成されており、水平方向に分けられた各流路は、ノズルヘッド１３内において再び真下の方向に曲げられて、その下端部に一対の高圧水吐出ノズル３１を形成している。
【００３９】
すなわち、この実施の形態においては、前記一対の吐出ノズル３１は中空状の回転軸１４の軸芯からそれぞれ外れた位置において、左右対象の位置に形成されており、各ノズル３１から吐出される一点鎖線で示す高圧水の吐出軌跡は、ノズルヘッド１３の直下に向けて互いに平行状態となるように構成されている。
【００４０】
したがって、前記回転軸１４を軸芯としてノズルヘッド１３が回転駆動を受けた場合には、前記一対の吐出ノズル３１による高圧水の吐出軌跡は、基礎としてのコンクリート躯体１の面上において、互いに同一の真円上を通ることになる。
【００４１】
そして、前記各吐出ノズル３１からの高圧水の吐出圧力は、好ましくは２０００〜２５００Ｋｇｆ／ｃｍ２ 程度に調整される。なお、前記吐出圧力は２０００Ｋｇｆ／ｃｍ２ 以下であっても、基礎としてのコンクリート躯体１に対して、十分なはつり作用を与えることは可能であり、また、前記吐出圧力は２５００Ｋｇｆ／ｃｍ２ 以上になされても、以下に説明する作用効果を十分に得ることができる。
【００４２】
ここで、図３（ａ）に示すように雌型アンカーに対応して、ノズルヘッド１３に施された位置決め手段は、前記ノズルヘッド１３の回転軸芯に施された軸孔３３に一端部がねじ込まれたボルト３４と、このボルト３４に螺合してノズルヘッド１３の下端面において共締めされたナット３５と、前記ボルト３４の他端部側の縮径部に回転可能に取り付けられた皿状の当接部材３６と、前記ボルト３４の他端部側にねじ込まれ、前記当接部材３６の抜け止めとして機能する第２のナット３７により構成されている。
【００４３】
そして、基礎としてのコンクリート躯体１から、既設アンカー２を除去する作業を実施するにあたっては、図３（ａ）に示すように位置決め手段を構成する前記皿状の当接部材３６を、既設のアンカー部材２における中央凹部に、その直上から当接させることで、ノズルヘッド１３を最適な位置に設定（位置決め）させることができる。
【００４４】
一方、図３（ｂ）に示すように雄型アンカーに対応して、ノズルヘッド１３に施された位置決め手段は、前記ノズルヘッド１３の回転軸芯に凹陥部３９が形成されており、この凹陥部３９に既設のアンカー部材２における突出軸２ａを収容することで位置決めするように構成されている。
【００４５】
図３（ａ）および（ｂ）として示すいずれの位置決め手段を採用したとしても、図２に示すエアーモータ２１の動力により、前記ノズルヘッド１３を回転駆動させると共に、回転軸１４を介して高圧水を導入することで、一対のノズル３１より、既存のアンカー部材２を中心にして、その周囲におけるコンクリート躯体１に向かって高圧水を正確に吐出させることができる。
【００４６】
この作用により、コンクリート躯体１は高圧噴射水によるはつり作用を受け、既存のアンカー部材２を中心にしてコンクリート躯体１が除去される。この時、ノズル３１から吐出される高圧噴射水は、コンクリート躯体１をはつりしつつ、その噴射方向が八方に曲げられる。したがって、既存のアンカー部材２の周囲におけるコンクリート躯体１は粒状に分解されると共に、コンクリート躯体１のはつり面は適度に荒らされた状態になされる。
【００４７】
したがって、新たなアンカー部材を敷設する場合においても、前記した位置決め手段の作用により、元のアンカー位置に正確に敷設することが可能となり、しかも、前記したようにコンクリート躯体１のはつり面が適度に荒らされた状態になされるので、新たに交換されるアンカー部材の基礎に対する結合強度を十分に得ることができる。
【００４８】
因みに、１００ｍｍ弱の長さのアンカー部材２が埋設された状態において、図１に基づいて示したように、円筒形に形成されたコアカッタ３を利用し、コンクリート躯体１に必要な深さの円筒状の溝１ａを施す場合に要する時間は、約１０分程度となる。これに対して、前記したように高圧噴射水により、同寸法の既存のアンカー部材を除去するに要する時間は２分弱程度であり、したがって、この発明によるアンカー部材の除去方法を採用した場合には、その作業能率を遥かに向上させることができる。
【００４９】
次に図４は、既存の埋め込みセットアンカーに対応したノズルヘッド１３に位置決め手段を施した例を示したものである。なお、図４に示した既存の埋め込みセットアンカーは、既に説明したとおり、基礎となるコンクリートを打設する際に、プレートアンカー２Ｂとこれに直交するように形成されたアンカー本体２Ａとを埋設するようになされ、前記アンカー本体２ａの上端部がコンクリート躯体１より突出するように形成されている。
【００５０】
前記した構成の埋め込みセットアンカーに対応した位置決め手段の好ましい構成としては、図３（ｂ）と同様な構成をそのまま採用することができる。すなわち、図４に示すように、ノズルヘッド１３に形成された凹陥部３９を利用して、アンカー本体２Ａの上端部を凹陥部３９に収容することで、ノズルヘッド１３の位置決めをすることができる。前記した位置決め手段を利用した場合には、既に説明した図３（ｂ）の構成と同様な作用効果を得ることができる。
【００５１】
ただし、図４に示す埋め込みセットアンカーにおいては、同図の左側に示したようにプレートアンカー２Ｂの一部がコンクリート躯体１に残され、プレートアンカー２Ｂに直交するように形成されたアンカー本体２Ａが、円筒状のはつり孔１ｂ内に樹立した状態になされる。したがって、図に矢印Ｘで示した部分においてアンカー本体２Ａを、例えば油圧カッターなどにより切断し、この状態で円筒状の孔１ｂ内を補修し、前記したように新たにセラミックアンカーを打設するようになされる。
【００５２】
以上説明した除去装置１１にかかる実施の形態においては、前記したノズルヘッドには、対照的に一対のノズルが形成されているが、これのノズル数は１つ、もしくは必要に応じて３つ以上形成される場合もある。また、前記一対のノズルの内側に、さらに高圧水噴射用のノズルが形成される場合もある。
【００５３】
斯くして、前記したアンカー部材の除去装置１１を利用することで、コンクリート躯体等の基礎部分１より、既設のアンカー部材を効率的に除去することができる。そして、この発明によるアンカー部材の改修方法においては、前記した除去装置１１によりコンクリート躯体等の基礎部分１に形成されたはつり孔１ｂを利用して、新たなアンカー部材が施工される。
【００５４】
図５〜図７は、前記したはつり孔１ｂを利用して、新たなアンカー部材を施工するこの発明にかかるアンカー部材の改修方法を説明するものである。図５はその改修に利用される好ましいアンカー部材の形態およびその第１の施工方法を示したものである。まず、図５（ａ）はこの発明の改修方法において利用されるアンカー部材の好ましい形態を示しており、このアンカー部材４１は合成樹脂材料により形成された固定用治具部４２と、セラミック材料により形成されたアンカー本体部４３と、合成樹脂材料により形成されたキャップ部４４より構成されている。
【００５５】
前記固定用治具部４２は、後述するように取り付けボルトが挿通される貫通孔が軸方向に形成されることで円筒状に構成されており、その表面にはらせん状の凹凸部が形成されている。そして、その一端部には円筒状の突部４２ａが形成され、次に説明するアンカー本体部４３の内径部に嵌合することができるように構成されている。アンカー本体部４３は、前記したようにセラミック材料により形成され、その表面にはらせん状の凹凸部が形成されている。そして後述するように取り付けボルトの雄ねじが螺合される雌ねじが軸方向に沿って形成されている。また、前記キャップ部４４は一方の先端部が笠形に形成されると共に、他方には円柱状の突部４４ａが形成され、この突部４４ａが前記したアンカー本体部４３の内径部に嵌合できるように構成されている。
【００５６】
図５（ｂ）はセラミック材料により形成されたアンカー本体部４３を中央にしてアンカー部材４１を組み立てた状態を示している。すなわち、このアンカー本体部４３の一端における内径部には、前記した固定用治具部４２に形成された円筒状の突部４２ａが嵌合され、またアンカー本体部４３の他端における内径部には、前記したキャップ部４４に形成された円柱状の突部４４ａが嵌合される。これにより、図５（ｂ）に示すアンカー部材４１を組み立てることができる。
【００５７】
図５（ｂ）に示すように組み立てられたアンカー部材４１は、すでに説明したコンクリート躯体等の基礎部分１に形成されたはつり孔１ｂを利用して埋設固定される。この場合、図５に示す第１の施工方法においては、予め定着材が充填されたカプセルが利用される。すなわち、新たにアンカー部材４１を施工するにあたり、前記カプセル４６は図５（ｃ）に示したように所定時間水中に浸漬される。これにより、カプセル４６内の定着材、すなわち、セメントモルタル系の無機定着材４７に対して水分が浸透し、適切な水比になされる。
【００５８】
この様にして水中に浸漬され、適切な水比となるように水分が浸透されたカプセル４６は、図５（ｄ）に示すようにはつり孔１ｂ内に挿入される。続いて、はつり孔１ｂ内には図５（ｄ）に示すように新たなアンカー部材４１が、キャップ部４４を先にして挿入される。この場合、アンカー部材４１の末端部、すなわち固定用治具部４２の端部を、例えばハンマーもしくはハンマードリルを用いて、はつり孔１ｂに向けて打設することで前記カプセル４６は破壊され、カプセル内の定着材４７は、はつり孔１ｂとアンカー部材４１との間に隙間なく充填される。そして、前記定着材４７の固化（３０分程度）を待つことで、新たなアンカー部材４１を利用することが可能となる。
【００５９】
図６は、前記のようにして改修されたアンカー部材４１を利用して、構造物等を取り付ける例を断面図によって示したものである。図６に示すように、定着材４７によって、はつり孔１ｂ内に埋設固定されたアンカー部材４１には、先端部付近に雄ねじ５０ａが形成された取り付けボルト５０が挿入される。この場合、取り付けボルト５０には構造物等の基礎となる金属プレート５１が予め挿通されている。
【００６０】
そして、取り付けボルト５０はアンカー部材４１を構成する固定用治具部４２に形成された貫通孔４２ｂ内に挿通されると共に、取り付けボルト５０の先端部付近に形成された前記雄ねじ５０ａは、アンカー本体部４３の内径部に形成された雌ねじ４３ａに螺合される。この結果、金属プレート５１はコンクリート躯体等の基礎部分１に固定される。
【００６１】
次に図７は、この発明の改修方法において利用される第２の施工方法を示したものである。この第２の施工方法においては、すでに説明したはつり孔１ｂ内には、注入具によって定着材４７が注入されるようになされる。すなわち、この実施の形態において利用される注入具５３は、図７（ａ）に示すように、その内部に定着材４７が収容され、これに連通するパイプ状のノズル５３ａを介して定着材４７が吐出できるように構成されている。
【００６２】
したがって、図７（ａ）に示すように、パイプ状のノズル５３ａを利用して定着材４７を、はつり孔１ｂの最奥部に注入し、続いて図７（ｂ）に示すように、予め組み立てられたアンカー部材４１を、はつり孔１ｂに向けて打設することで、はつり孔１ｂ内に注入された定着材４７を、はつり孔１ｂとアンカー部材４１との間に隙間なく充填させることができる。そして、前記定着材４７の固化を待つことで、新たなアンカー部材４１を利用することが可能となる。この図７に示す施工方法を採用しても、結果として図６に示した構成と同様のアンカー機能を持たせることができる。
【００６３】
前記した図５〜図７に示したこの発明にかかるアンカー部材の改修方法によると、既存のアンカー部材を除去したはつり孔を利用して、新たなアンカー部材を基礎部分に施工することができる。そして、前記したようにいわゆるウォータージェット工法により、はつり孔を形成することで、そのはつり面を適度に荒らした状態とすることができるので、新たに交換されるアンカー部材の施工強度を十分に確保することが可能となる。
【００６４】
さらに、新たに施工されるアンカーとしてセラミック製のアンカー部材を利用することで、長期の使用によっても基礎となる例えばコンクリート躯体内に錆や腐食等を発生させることはなく、改修後の基礎に対する結合強度の信頼性を十分に確保することができる。
【００６５】
なお、図５〜図７に基づいて説明したアンカー部材の改修方法においては、例として既設のアンカー部材を取り除き、新たにセラミック製のアンカー部材に交換することについて述べているが、新たに金属製のアンカー部材に交換する場合であっても、同様にこの発明を採用することができることは勿論である。また、図７に示した形態においては、新たに施工されるアンカー部材４１の全長のほとんどを、はつり孔１ｂ内に埋設させた構成になされているが、このアンカー部材の埋設深さは、必要とする強度に対応して適当に調整することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明にかかる既設アンカー部材の除去装置および除去方法によると、ノズルヘッドに形成されたノズルより、ノズルヘッドの回転と共にアンカー部材の周囲における基礎部分に対して高圧噴射水が吐出されるので、ノズルから吐出される前記高圧噴射水により、アンカー部材の周囲における基礎部分に効率的にはつり動作を与えることができる。この結果、既設のアンカー部材を短時間のうちに除去することが可能となる。
【００６７】
また、この発明にかかるアンカー部材の改修方法によると、前記高圧噴射水により形成されたはつり孔を利用して新たなアンカー部材を埋設させるものである。したがって、高圧噴射水により前記はつり孔の面を適度に荒らした状態とすることができ、新たに交換されるアンカー部材の施工強度を十分に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンクリート躯体に施された既設アンカー部材を除去する場合の従来の方法を示した模式図である。
【図２】この発明が適用された除去装置の全体構成を示した一部破断図である。
【図３】図２に示された除去装置を構成するノズルヘッドとその位置決め手段の例を示した側面図である。
【図４】同じくノズルヘッドとその位置決め手段の他の例を示した側面図である。
【図５】新たなアンカー部材を施工する場合のアンカー部材の形態およびその第１の施工方法を示した工程図である。
【図６】施工されたアンカー部材の埋設状態を示す断面図である。
【図７】アンカー部材の第２の施工方法を示した工程図である。
【符号の説明】
１ コンクリート躯体（基礎部分）
１ｂ はつり孔
２ アンカー部材
２Ａ アンカー本体
２Ｂ プレートアンカー
１１ アンカー部材の除去装置（高圧水噴射手段）
１２ ケース部材
１３ ノズルヘッド
１４ 中空状回転軸
１８ 高圧ホース
２０ エアーホース
２４ バキュームホース
３１ ノズル
３６ 皿状当接部材（位置決め手段）
３９ 凹陥部（位置決め手段）
４１ アンカー部材
４２ 固定用治具部
４３ アンカー本体部
４３ａ 雌ねじ
４４ キャップ部
４６ カプセル
４７ 定着材
５０ 取り付けボルト
５０ａ 雄ねじ
５１ 金属プレート
５３ 定着材注入具
Claims (11)
- 既設のアンカー部材を中心にして、その周囲の基礎部分に対して高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を基礎部分から除去することができる既設アンカー部材の除去装置であって、
高圧水が給水される中空状の回転軸に連結され、当該回転軸の軸芯から外れた位置に高圧噴射水を吐出させることができるノズルが形成されると共に、前記ノズルが形成されたノズルヘッドには、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材に係合して前記回転軸を軸芯としてノズルヘッドを回転駆動させることができる位置決め手段が施され、前記ノズルヘッドを回転駆動させつつ、既設アンカー部材の周囲における基礎部分に向かって前記ノズルより高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を中心にしたはつり孔を基礎部分に形成できるように構成したことを特徴とする既設アンカー部材の除去装置。 - 前記位置決め手段は、前記ノズルヘッドの回転軸芯に取り付けられ、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材における中央凹部に当接することができる当接部材を具備したことを特徴とする請求項１に記載の既設アンカー部材の除去装置。
- 前記位置決め手段は、前記ノズルヘッドの回転軸芯に形成され、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材における突出軸を収容することができる凹陥部により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の既設アンカー部材の除去装置。
- 前記ノズルヘッドと、アンカー部材の周囲における基礎部分を覆うことができるケース部材がさらに具備され、前記ケース部材には当該ケース部材内を負圧に吸引するバキュームホースが接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の既設アンカー部材の除去装置。
- 前記高圧水が給水される中空状の回転軸を、空気圧により回転動力を得るエアーモータにより回転駆動させるように構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の既設アンカー部材の除去装置。
- 既設のアンカー部材を中心にして、その周囲の基礎部分に対して高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を基礎部分から除去する既設アンカー部材の除去方法であって、
高圧水が給水される中空状の回転軸に連結され、当該回転軸の軸芯から外れた位置に高圧噴射水を吐出させることができるノズルを形成したノズルヘッドを、アンカー部材が埋設された基礎部分に対峙させる工程と、
前記ノズルヘッドの回転軸芯に形成されたノズルヘッドの位置決め手段を、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材に係合させる工程と、
前記中空状回転軸の回転動作と共に、前記ノズルからの高圧噴射水の吐出動作を実行させることで、既設のアンカー部材を中心にしたはつり孔を基礎部分に形成し、前記アンカー部材を前記基礎部分から除去する工程と、
が実行されることを特徴とする既設アンカー部材の除去方法。 - 前記高圧噴射水による基礎部分のはつり動作の実行中において、少なくとも前記ノズルヘッドと、はつり動作が実行される前記基礎部分とを囲撓して、吸引動作が実行されることを特徴とする請求項６に記載の既設アンカー部材の除去方法。
- 既設のアンカー部材を中心にして、その周囲の基礎部分に対して高圧噴射水を吐出させることで、既設のアンカー部材を基礎部分から除去すると共に、残されたはつり孔に新たに施工されるアンカー部材を埋設固定させるアンカー部材の改修方法であって、
高圧水が給水される中空状の回転軸に連結され、当該回転軸の軸芯から外れた位置に高圧噴射水を吐出させることができるノズルを形成したノズルヘッドを、アンカー部材が埋設された基礎部分に対峙させる工程と、
前記ノズルヘッドの回転軸芯に形成されたノズルヘッドの位置決め手段を、基礎部分に埋設された既設のアンカー部材に係合させる工程と、
前記中空状回転軸の回転動作と共に、前記ノズルからの高圧噴射水の吐出動作を実行させることで、既設のアンカー部材を中心にしたはつり孔を基礎部分に形成し、前記アンカー部材を前記基礎部分から除去する工程と、
前記アンカー部材が除去された基礎部分に残されたはつり孔内に定着材を装填する工程と、
前記はつり孔内に新たに施工されるアンカー部材を挿入し、当該アンカー部材を前記定着材によりはつり孔内に埋設固定させる工程と、
から成ることを特徴とするアンカー部材の改修方法。 - 前記はつり孔内に装填される定着材が、予めカプセル内に充填され、新たに施工されるアンカー部材の前記はつり孔内への挿入による前記カプセルの破壊により、定着材をはつり孔とアンカー部材との間に封入させることを特徴とする請求項８に記載のアンカー部材の改修方法。
- 前記はつり孔内に装填される定着材が、当該定着材を収容する注入具を利用して、前記はつり孔内に注入されることを特徴とする請求項８に記載のアンカー部材の改修方法。
- 前記定着材によりはつり孔内に埋設固定されるアンカー部材の少なくとも一部が、雌ねじ部を備えたセラミック部材により構成されていることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載のアンカー部材の改修方法。
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