JP4139534B2

JP4139534B2 - アンダーカットアンカー

Info

Publication number: JP4139534B2
Application number: JP29923499A
Authority: JP
Inventors: ベルツトーマス; ヴェルナーミハエル
Original assignee: ヒルティアクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2019-10-21
Also published as: DE19848704A1; US6135688A; JP2000130415A; DE59913256D1; EP0995913A1; EP0995913B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貫通孔を設けた基体を有し、この基体の後方部分に好適には、雌ねじによる荷重支持手段を設け、基体の前方部分に軸線方向のスリットによって互いに分離した拡開片を設け、据え付け方向に拡開しかつ前記貫通孔に支持して前記基体の前方端部から突出する拡開素子上に基体を軸線方向に打ち込むことによって半径方向に拡開するアンダーカットアンカーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
僅かな軸線方向距離及び端縁周りの距離がない状況で固定しなければならない場合には、一般的に形状ロックによる固定システムを使用してきた。ヘッド付きボルトを基礎構造内に導入して固定することの他に、空間的条件の厳しい固定にはアンダーカットシステムを使用する場合もある。既知のアンダーカットシステムは穿孔作業によって固定することができるが、予め特別な工具によって孔の底の近傍にアンダーカットを形成しておく。この後拡開スリーブを装着したアンカーロッドを孔内に挿入し、拡開スリーブの拡開片を、スリーブと据え付け方向に拡大するヘッド部分との間の相対移動により半径方向に拡開する。このとき予め形成したアンダーカットに食い込んだ拡開片が孔内で基礎構造との形状ロックによる連結を生ずる。
【０００３】
アンダーカットシステムの他の例としては、アンダーカットを予め準備する特別な工具なしに固定することができるものがあるが、この場合、据え付け作業により基礎構造内に自動的に形状ロックを生ずる。この形状ロックは例えば、据え付け方向に軸線方向に拡大するヘッド部分に対して打撃を加える間に拡開スリーブの回転により生ずることができる。この拡開片に切り刃を設け、この切り刃によって据え付け作業中に孔にアンダーカットを切削する。据え付け作業の終了後には半径方向に拡開した拡開片が予め形成したアンダーカット内で形状ロックによる固定を生ずる。この回転に基づく自己切り込み式のアンダーカットアンカーの他に、拡開スリーブの回転なしに孔内の円筒形内壁に切削作業を行って形状ロックを生ずるアンダーカットシステムも知られている。
【０００４】
アンダーカットシステムは、据え付け方向に拡大するヘッド部を有するアンカーロッドと、アンカーロッドに対して移動自在の拡開スリーブとにより構成することができる。雌ねじとして構成した従来例は、貫通孔を設けた基体により構成し、この貫通孔の後方部分に雌ねじを形成する。基体の貫通孔における反対側の前方端部に、円錐状部を設け、この円錐状部の直径の小さい部分を貫通孔に保持する。このようないわゆる「外部コーンアンカー」の形状ロックによる固定のために、基体に軸線方向に打撃を加えて孔の底に支持した外側円錐状部上で駆動させる。これにより半径方向に拡開した拡開片が孔壁を切削してアンダーカットを形成する。しかし、アンカーロッドを有するアンダーカットシステムの場合、動的荷重が加わる又は亀裂のあるコンクリートでも何からの事後拡開作用を生ずるが、「外部コーンアンカー」は基体の雌ねじ部に引張荷重が加わることによって事後拡開は生ずることがない。事後拡開のない形状ロックによる固定は、動的荷重が加わる又は亀裂したコンクリートである場合には比較的僅かな荷重でも支持することができなくなる。
【０００５】
従って、本発明の目的は、この従来技術の問題点を解決するにある。即ち、動的荷重が加わっても又は亀裂のあるコンクリートでも高い支持能力を示す外部コーンアンダーカットシステムを得るにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明アンダーカットアンカーは、拡開片を可塑性のヒンジ部から基体の前方遊端まで延在させ、前記可塑性ヒンジ部は、ヒンジ部の領域にわたり基体の後方部分の外径よりも減少した外径を有するものとし、この結果、ヒンジ部の一方の端部で打ち込み方向に対向する環状肩部を生ずるようにし、またヒンジ部の他方の端部から前記基体の前方遊端の方向に向かって再び直径が増大するようにし、可塑性ヒンジ部に隣接する拡開片の周りを拡開スリーブにより包囲し、前記拡開スリーブの少なくとも打ち込み方向の前方領域を半径方向に拡開可能にし、また拡開スリーブの最大外径を前記基体の最大外径より小さいか又は等しい大きさにする。
【０００７】
特に、本発明によれば、貫通孔を設けた基体の後方部分に荷重支持手段、好適には、雌ねじ部を形成し、反対側の前方部分には軸線方向のスリットによって互いに分離した拡開片を設け、基体の前方端部に突出させ、据え付け方向に拡大して貫通孔に保持した拡開素子上に基体を軸線方向に駆動することによって拡開片を半径方向に拡開する。拡開片は可塑性のヒンジ部から基体の前方遊端まで延在させる。基体の外径において、可塑性のヒンジ部の後方に形成した据え付け方向に対向する環状肩部から可塑性のヒンジ部までの外径を小さくする。可塑性ヒンジ部から拡開片の前方遊端の方向に基体の外径は再び増大する。拡開片は可塑性のヒンジ部に隣接する部分を拡開スリーブによって包囲し、この拡開スリーブの少なくとも据え付け方向の前方領域が拡開可能にし、また拡開スリーブの最大外径を基体の最大外径よりも小さいか又は等しくする。
【０００８】
可塑性のヒンジ部の領域に拡開スリーブを配置することによって、引張荷重が加わる際のアンダーカットアンカーの事後拡開のための条件が整う。据え付け作業中に、拡開スリーブの後方部分はは可塑性のヒンジ部の移動する際に基体に構成した環状肩部に圧着する。これにより、拡開スリーブは基体と一緒に据え付け方向に駆動される。拡開スリーブの少なくとも一部は半径方向に拡開することが保証され、円錐形の拡開素子上への基体の駆動中拡開片の半径方向の半径方向拡開は阻止されない。むしろ拡開スリーブの前方端部はアンダーカット内に食い込む。アンダーカットアンカーに動的引張荷重が加わったり又はコンクリートに開口する亀裂内で引張荷重が加わると、基体は孔から後方に移動する。従って、基体と拡開スリーブとの間に相対移動を生ずることになる。このとき、半径方向に拡開する拡開片は拡開スリーブの半径方向に一層拡開させ、基体と拡開スリーブとの間の相対移動が大きければ大きいほど拡開スリーブの拡開は大きくなる。これにより、アンダーカットアンカーは孔に一層固定される。
【０００９】
拡開片によって据え付け作業で切削したアンダーカット内に拡開スリーブをうまく連行するには、拡開スリーブを据え付け方向に向かって外径を減少すると好適である。
【００１０】
環状肩部に隣接する拡開スリーブの領域の外径は、基体の環状肩部における外径に等しくすると好適である。この構成によれば、環状肩部の半径方向の寸法全体が拡開スリーブを駆動するために利用される。
【００１１】
拡開スリーブの寸法に関して、拡開スリーブの長さは拡開片の軸線方向の延在範囲の約１０％〜約９０％の範囲とする。このような長さにより、拡開スリーブは拡開片による材料切削作業を阻止せず、確実に形成されたアンダーカット内に進入することができる。
【００１２】
拡開スリーブの半径方向拡開を容易にするため、拡開スリーブに少なくとも１個の軸線方向のスリットを設け、このスリットを据え付け方向の前方端部から拡開スリーブの軸線方向長さの約３０％〜約１００％の範囲にわたり延在させる。組み付け上拡開スリーブは少なくとも１個の軸線方向スリットを長さ全体にわたり形成すると好適である。このようなスリットは、長さ全体にわたり開いたままにしておくか、又は例えば、スポット溶接によって部分的に閉じておくことができる。他の軸線方向のスリットは拡開スリーブの組み付け前に予め形成しておくことができる。
【００１３】
据え付け作業中拡開スリーブは、環状肩部を介して基体により駆動される。環状肩部に隣接する側の拡開スリーブの最大壁厚は基体の最大壁厚の約１０％〜約７０％の範囲とすると好適である。
【００１４】
拡開スリーブが半径方向に拡開可能であるために、拡開スリーブを軽量で変形可能な材料例えば、ポリアミドにより構成すると好適である。
【００１５】
本発明によるアンダーカットアンカーの事後拡開作用は孔に固定された拡開スリーブに対する基体の相対移動に基づく。拡開スリーブの良好な軸線方向の固定のためには拡開スリーブの外面に半径方向に突出する突出部を設け、この突出部の外面からの半径方向突出部を逆鉤状となるよう拡開スリーブの後端に向かって突出量が増大するようにする。
【００１６】
拡開片には回転対称の凹面状外面を設け、拡開片の前方遊端の切り込み曲線と後続部分の拡開片曲線とが一致するようにする。この構成により拡開スリーブの形成したアンダーカット内への食い込みを良好にする。
【００１７】
拡開片による孔壁の材料切削作用は拡開片の前方遊端に切り刃を設けることにより向上する。切り刃は従来のように前方遊端の特別な造形により形成することができる。更に、前方遊端から突出する硬質金属インサートを設けることもできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に図面につき本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１９】
図１において、本発明によるアンダーカットアンカー１の前方部分の左半分に初期状態を示し、右半分にアンダーカットアンカー１が固定した状態を示す。アンダーカットアンカー１は金属製の好適には、ステンレススチール製のほぼ円筒形形状の基体２により構成し、この基体２には貫通孔１３を設ける。基体２の貫通孔１３の後方部分に荷重支持手段としての雌ねじ部３を設ける。この雌ねじ部３は普通のねじ山とする。雌ねじ部の領域における貫通孔の内径はねじスタッドの連結直径を決定する。基体２はねじスタッドの連結直径、剛性、支持しようとする荷重を考慮した寸法の壁厚ｂを有する。雌ねじ部３の領域における基体２の内径から基体２の外径の大きさが決まり、この基体の外径は基礎構造Ｇ例えば、コンクリートの孔Ｂの直径が決まる。
【００２０】
基体２の荷重支持手段３側とは反対側の据え付け方向Ｓ側の部分に複数個の拡開片４を設け、これら拡開片４は軸線方向のスリットによって互いに分離する。拡開片４は可塑性のヒンジ部５から基体２の前方の遊端まで延在する。この可塑性のヒンジ部５を構成するため基体２の外径を切除する。この切除によって据え付け方向Ｓに対向する環状肩部６を生ずる。この環状肩部６から拡開片４は先ず一定の外径の部分を有し、次に前方遊端まで直径を拡大させる。これにより、拡開片４は凹面状の外面１１となり、従って、拡開片の半径方向拡開によって切り込み曲線と引きずり曲線との良好な一致が得られることになる。拡開片４の半径方向の拡開は、基体２を据え付け方向Ｓに向かって円錐形の拡開素子７上に軸線方向に駆動することにより生じ、この拡開素子７の直径が小さい方の部分を貫通孔１３に保持して基体の前方端部から突出させる。拡開片４の前方遊端には切り刃１２を設け、この切り刃は例えば、特別の造形、焼き入れ、又は硬質金属による切り刃インサートによって設けることができる。図示のように拡開素子７の直径が大きい方の部分に円筒形の突起１４を設け、この突起１４は据え付け作業中に孔Ｂの底部に支持し、据え付け作業によって孔の壁Ｗから切削される材料Ｍが溜まる空間を生ずるようにする。
【００２１】
環状肩部６に隣接する部分において拡開片４を拡開スリーブ８によって包囲する。この拡開スリーブ８の外径ｈは基体２の外径ａよりも小さいか又は等しくする。図示のように、拡開スリーブ８は長手方向の楔形状にする。この外径ｈは据え付け方向Ｓに向かって縮小させる。拡開スリーブ８の長さｌは、環状肩部６から前方遊端までの拡開片４の延在範囲の約１０％〜約９０％とする。拡開スリーブ８は環状肩部６に隣接する領域で最大の壁厚ｔを有する。このとき、壁厚ｔは基体２の最大壁厚ｂの約１０％〜約７０％となるよう選択する。好適には、最大壁厚ｔは環状肩部６の幅に等しくする。拡開スリーブ８には少なくとも１個の軸線方向のスリット９を設け、このスリット９は拡開スリーブの軸線方向長さｌの少なくとも約３０％にわたり延在させる。拡開スリーブ８の外面には半径方向に突出する突出部１０を設ける。この突出部１０は逆鉤状に形成し、拡開スリーブ８の外面から半径方向の突出量は据え付け方向Ｓとは逆方向に増大するようにする。拡開スリーブ８は通常板金から構成し、好適には、ステンレススチールの板金から構成する。更に、この拡開スリーブ８は軽量の変形可能材料例えば、ポリアミドから形成することもできる。
【００２２】
本発明によるアンダーカットアンカー１の据え付け作業は基体２を孔Ｂの底部に支持した拡開素子７上に軸線方向に打ち込むことによって生ずる。基体２と拡開素子７との間の相対移動によって、拡開片４は半径方向に拡開する。これにより、拡開片４の前方遊端に支持した切り刃１２が孔の壁Ｗから材料Ｍを開削し、アンダーカットＵを生ずる。削り取った材料Ｍは孔Ｂの底部に溜まる。拡開スリーブ８は、環状肩部６によって連行される。拡開スリーブの小さい直径部分は拡開片４とともにアンダーカットＵ内に食い込む。据え付け作業の終了後の状態を図面の右半分に示す。動的引張荷重が加わったり又は基礎構造Ｇにおける開口した亀裂における引っ張りにより基体２は据え付け方向Ｓとは逆方向に移動する。従って、拡開片４は孔Ｂ内に固定された拡開スリーブ８に対して更に移動し、この拡開スリーブ８を一層拡開させる。これにより、基体２の抜けを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアンダーカットアンカーの一部断面とする側面図であり、左半分を初期状態、右半分を据え付けの最終状態を示す。
【符号の説明】
１アンダーカットアンカー
２基体
３雌ねじ部
４拡開片
５ヒンジ部
６環状肩部
７拡開素子
８拡開スリーブ
９スリット
10 突出部
11 外面
12 切り刃
13 貫通孔
14 突起

Claims

貫通孔（１３）を設けた基体（２）を有し、この基体（２）の後方部分に雌ねじによる荷重支持手段（３）を設け、基体（２）の前方部分に軸線方向のスリットによって互いに分離した拡開片（４）を設け、据え付け方向（Ｓ）に拡開しかつ前記貫通孔（１３）に支持して前記基体（２）の前方端部から突出する拡開素子（７）上に基体（２）を軸線方向に打ち込むことによって半径方向に拡開するアンダーカットアンカーにおいて、拡開片（４）を可塑性のヒンジ部（５）から基体（２）の前方遊端まで延在させ、前記可塑性ヒンジ部（５）は、ヒンジ部の領域にわたり基体（２）の後方部分の外径（ａ）よりも減少した外径を有するものとし、この結果、ヒンジ部の一方の端部で打ち込み方向（Ｓ）に対向する環状肩部（６）を生ずるようにし、またヒンジ部の他方の端部から前記基体（２）の前方遊端の方向に向かって再び直径が増大するようにし、可塑性ヒンジ部（５）に隣接する拡開片（４）の周りを拡開スリーブ（８）により包囲し、前記拡開スリーブ（８）の少なくとも打ち込み方向（Ｓ）の前方領域を半径方向に拡開可能にし、また拡開スリーブの最大外径（ｈ）を前記基体（２）の最大外径（ａ）より小さいか又は等しい大きさにしたことを特徴とするアンダーカットアンカー。
前記拡開スリーブ（８）の外径（ｈ）を据え付け方向（Ｓ）に向かって減少させた請求項１記載のアンダーカットアンカー。
前記拡開スリーブ（８）の前記環状肩部（６）に隣接する領域を最大外径（ｈ）にし、この最大外径（ｈ）を前記環状肩部（６）における前記基体（２）の外径（ａ）に等しくした請求項１又は２記載のアンダーカットアンカー。
前記拡開スリーブ（８）の長さ（ｌ）を前記拡開片（４）の軸線方向延在範囲の約１０％〜約９０％の範囲とした請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のアンダーカットアンカー。
前記拡開スリーブ（８）に少なくとも１個の軸線方向のスリット（９）を設け、このスリット（９）を前記拡開スリーブ（８）の軸線方向長さの約３０％〜１００％の範囲にわたり延在させた請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のアンダーカットアンカー。
前記拡開スリーブ（８）の最大壁厚を前記基体（２）の最大壁厚（ｂ）の約１０％〜約７０％の範囲の寸法とした請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のアンダーカットアンカー。
前記拡開スリーブ（８）を軽量な変形可能材料である、ポリアミドにより構成した請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のアンダーカットアンカー。
前記拡開スリーブ（８）の外面に半径方向に突出する突出部（１０）を設け、この突出部（１０）の外面からの突出量を拡開スリーブ（８）の後方端部に向かって増大させた請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のアンダーカットアンカー。
前記拡開片（４）に凹面状の外面（１１）を設けた請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載のアンダーカットアンカー。
前記拡開片（４）の前方遊端に切り刃（１２）を設けた請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載のアンダーカットアンカー。