JP5170060B2

JP5170060B2 - 基礎ボルトの交換方法

Info

Publication number: JP5170060B2
Application number: JP2009249228A
Authority: JP
Inventors: 貴史久恒; 弘二清崎; 勉川崎; 純一吉田
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2029-10-29
Also published as: JP2011094385A

Description

本発明は、鉄筋コンクリート製の基礎等の被定着体に設けられている基礎ボルトの交換方法に関する。

従来、図１４に示されているように、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１に設けられている被係止金具（アンカープレート）２に、逆Ｔ字状の基礎ボルト４における係止部３を係止させることにより、圧延機あるいは機械加工機等の大型構造物６を鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１に固定することが知られている。
前記のような大型構造物６を分解撤去した状態では、下端部に係止部３を備えた基礎ボルト４でも、大型構造物６またはこれを支持しているソールプレート５等の円形のボルト挿通孔１５が、基礎ボルト４の上部に存在しないので、基礎ボルト４を下記のような工程により上方に引き上げて交換することが可能であることは知られている。
前記のような逆Ｔ字状の基礎ボルト４を交換する場合には、基礎ボルト４にねじ込まれているナット等の雌ねじ部材１１を取り外すと共に前記基礎ボルト４を支持しながら下降し、その基礎ボルト４の下端係止部３を被係止金具２から下方に離反させた状態で、前記基礎ボルト４をその軸周りに９０°回転させることで、平面視で、被係止金具２の孔内に基礎ボルト４の係止部３を位置させ、前記基礎ボルト４を引き上げることで、係止部３を被係止金具２から上方に引き抜き、基礎ボルト４を撤去できる。また、前記と逆の操作により基礎ボルト４の係止部３側を挿入して被係止金具２に係止させることも可能である。
しかし、図１６に示すように、長期の使用により、基礎ボルト４の係止部３を収容している下部キャップ１０内に塵埃等が堆積した場合には、基礎ボルト４を下降させて係止部４を被係止金具３から離反させることが困難になる。
このような場合に、基礎ボルト４の周囲の基礎コンクリート（被定着体）１を大掛かりに破砕して基礎ボルト４を交換させるのでは、工場における稼動（加工または生産ライン）を長期間停止させて交換するようになり、工場の稼動率が低下することになる。
前記のような基礎ボルトの交換にあたっては、工場の稼動を極力停止させないことが望まれる。

なお、基礎ボルトまたはアンカーボルトに関しては、下記のような技術がある。
基礎ボルトの一部を切断して新たなボルトを溶接することは知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、下部構造物に埋め込み固定されるアンカーボルト等の基礎ボルトにより支承を固定する構造では、鉄筋コンクリート製の下部構造物の上部を破砕撤去すると共に基礎ボルトの一部を撤去することは知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、アンカーボルトからなる基礎ボルトにより支承を固定することは知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開平０６−４２５１６号公報特開２００４−１２６１７号公報特開２００４−８４２７３号公報

前記のように、従来の技術の場合は、基礎ボルトの周囲の基礎コンクリートを大掛かりに破砕して基礎ボルトを交換する形態であり、また、加工または生産ラインの停止することになり工場稼動率が低下することになる。
本発明は、工場の稼動を停止することなく、基礎ボルトを交換することが可能な基礎ボルトの交換方法を提供することを目的とする。

前記の課題を有利に解決するために、第１発明の基礎ボルトの交換方法においては、構造物を固定するための基礎ボルトの交換方法であって、前記基礎ボルトが係止されている基礎など被定着体の下側の地盤を掘削して、前記被定着体の下側に作業空間を形成し、前記基礎ボルトを作業空間側から抜いた後、新たな基礎ボルトを作業空間側から前記被定着体に挿入することを特徴とする。
第２発明の基礎ボルトの交換方法においては、構造物を固定するための基礎ボルトの交換方法であって、前記基礎ボルトが設けられている基礎など被定着体の下側の地盤を掘削して、前記被定着体の下側に作業空間を形成した後、基礎ボルト直下の被体着体の部分を切削して、前記基礎ボルトの下端側を前記作業空間側に開放し、基礎ボルトの上部にねじ込まれている雌ねじ部材を取り外し、前記基礎ボルトを作業空間側から抜いた後、新たな基礎ボルトを作業空間側から前記被定着体に挿入することを特徴とする。
第３発明では、第１発明または第２発明の基礎ボルトの交換方法では、前記の作業空間側において基礎等の被定着体の下側に、新たに被係止部を設けた後、撤去された基礎ボルトよりも長い寸法の新たな基礎ボルトを作業空間側から挿入して、その新たな基礎ボルトの係止部を前記新たな被係止部に係止させることを特徴とする。

第１発明によると、構造物を固定するための基礎ボルトの交換方法であって、前記基礎ボルトが係止されている基礎など被定着体の下側の地盤を掘削して、前記被定着体の下側に作業空間を形成し、前記基礎ボルトを作業空間側から抜いた後、新たな基礎ボルトを作業空間側から前記被定着体に挿入するので、工場の稼動を長期に停止することなく、基礎ボルトをその下側の作業空間側から撤去・挿入して容易に交換することができる等の効果が得られる。
また、第２発明によると、構造物を固定するための基礎ボルトの交換方法であって、前記基礎ボルトが設けられている基礎など被定着体の下側の地盤を掘削して、前記被定着体の下側に作業空間を形成した後、基礎ボルト直下の被体着体の部分を切削して、前記基礎ボルトの下端側を前記作業空間側に開放し、基礎ボルトの上部にねじ込まれている雌ねじ部材を取り外し、前記基礎ボルトを作業空間側から抜いた後、新たな基礎ボルトを作業空間側から前記被定着体に挿入するので、工場の稼動を長期に停止することなく、基礎ボルト直下の基礎の部分を切削して、前記基礎ボルトの下端側を前記作業空間側に開放することで、基礎ボルトをその下側の作業空間側から撤去・挿入して容易に交換することができる等の効果が得られる。
第３発明によると、前記の作業空間側において基礎等の被定着体の下側に、新たに被係止部を設けた後、撤去された基礎ボルトよりも長い寸法の新たな基礎ボルトを作業空間側から挿入して、その新たな基礎ボルトの係止部を前記新たな被係止部に係止させるので、既設側の被係止部を使用できない場合でも、単に鉄筋コンクリート製の基礎下面側に被定着部を設けるだけで、新たな基礎ボルトに交換・設置することができる等の効果が得られる。

本発明の基礎ボルトの交換方法において、立坑から鉄筋コンクリート製の基礎の下側に作業空間を形成した状態を示す一部縦断側面図である。図１の縦断正面図である。基礎ボルトより下側の基礎コンクリートを切削すると共にキャップ底部を切削した状態を示す縦断側面図である。基礎ボルトの下側を露出した状態を示す縦断側面図である。ナットを取り外して基礎ボルトを作業空間側に引き出す状態を示す縦断側面図である。図５の一部を拡大して示す縦断側面図である。基礎ボルトを撤去した状態を示す縦断側面図である。新たな基礎ボルトを作業空間側から引き上げている状態を示す縦断側面図である。基礎ボルトを係止させる場合の他の形態を示すものであって、基礎コンクリートの下側に係止部を設けた状態を示す縦断側面図である。基礎ボルトを基礎コンクリートの下側に設けた係止部に係止させる共にナットにより緊締した状態を示す縦断側面図である。保護キャップを設けて基礎ボルトの防錆を図るようにした状態を示す縦断側面図である。基礎ボルトを使用した構造物の固定形態の一例を示す縦断正面図である。図１２の縦断側面図である。図１３の一部を拡大して示す図である。（ａ）は図１４のａ−ａ断面図、（ｂ）は図１４のｂ−ｂ断面図である。基礎ボルト下側の防錆キャップに塵埃が堆積した状態を示す縦断側面図である。基礎ボルトを示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。

次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。

先ず、図１４および図１５に示されている構造について、従来の場合の説明と一部重複するが説明すると、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１に設けられている被係止金具（アンカープレート）２に、係止部３が係止された逆Ｔ字状の基礎ボルト４により、ソールプレート５等を介して大型機械構造物等の大型構造物６を鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１に固定する構造が示されている。

前記の被係止金具２の構造について、図１４および図１５を参照して説明すると、被係止金具２の上部は広幅矩形状で、かつ中央部に長方形の貫通孔７を有している。被係止金具２の下部は、中央部に上部の長方形の貫通孔７に加えて、この貫通孔７と直交する位置長方形の溝８を有しており、この溝８に逆T字状の基礎ボルト下端係止部３を挿入することで、係止部３を被係止金具２に係止させることができる構造となっている。貫通孔７は基礎ボルトを上方もしくは下方に引き抜く際の挿通孔として用いられる。

前記の被係止金具２は、逆Ｔ字状の基礎ボルト４の係止部３を収容するための有底筒形状をした鋼製の下部キャップ１０と、アンカースリーブ９に挟み込まれるように、配置されている。

基礎ボルト４の上部は、ソールプレート５のボルト挿通孔に挿通され、基礎ボルト４上部の雄ねじ軸部に装着された座金およびナット等の雌ねじ部材１１が装着されて、ソールプレート５には、大型機械構造物等の大型構造物６が設置されている。

前記のような状態から、大型構造物６を撤去する必要のない本発明の一実施形態である基礎ボルトの交換方法について説明すると、図１および図２に示すように、基礎ボルト４を設置している鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１の周囲にある地盤１２に、適宜鋼矢板等を用いて土留め壁２６を形成しながら立坑１３を鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１よりも十分下方レベルまで構築する。また、適宜、立坑１３の底部にコンクリート製等の床スラブ２７を設ける。また、立坑１３から少なくとも横方向に掘削して、交換すべき基礎ボルト４を超える領域まで、横孔等からなる作業空間１４を構築する。この場合、図１に示すように、左右方向に連続した被定着体１が左右の周囲地盤１２に支持されていると、被定着体１を作業空間１４の天井として利用することができる。
基礎ボルト４の下方に設ける作業空間１４は、交換する基礎ボルト４の数および位置によって、適宜広さ等は設定される。
図１あるいは図２に示すように、左右あるいは前後に間隔をおいた立坑１３相互を作業空間１４により接続するようにしてもよく、交換すべき基礎ボルト４が図１または２において片側のみの場合には、一方の立坑１３を省略し、作業空間１４も、コンクリート製基礎など被定着体１の幅方向の端部あるいは中間部までの巾寸法となるようにしてもよい。

前記の作業空間１４の深さは、基礎ボルト４を作業空間１４側に引き出して、作業空間１４から立坑１３を経由して、基礎ボルト４を搬送撤去し、新たな基礎ボルト４を搬入して挿入可能である作業空間を確保できる深さであればよい。

図示の形態のように、立坑１３間に接続するように鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１の下側に横孔を設けて、作業空間１４を形成するようにしてもよい。作業空間１４は、ドライな状態にする必要があるから、地下水が漏出する場合には、適宜、土留め壁２６あるいは床スラブ２７は止水構造とする。

前記のように、作業空間１４を形成した後、基礎ボルト４直下でその下方の基礎コンクリート（被定着体）１を、適宜、アンカースリーブ９程度の直径またはそれよりも僅かに小さい外径の筒状切削具を備えた電動式等のコア抜き用切削具（図示を省略した）等を用いて、図３および図４に示すように、基礎コンクリート１の下面側から切削すると共に、防錆用キャップ１０の底板を切削し、切削孔２４を形成すると共に防錆用のキャップ１０の底板を除去した後、キャップ内に堆積した塵埃１６を除去して、係止部３下面側を作業空間１４側に開放する。

次いで、図５および図６に示すように、基礎ボルト４の頭部に設けられている雌ねじ孔２３（図１７参照）に吊りボルト１７をねじ込み固定して基礎ボルト４を上部側で支持可能にした状態で、基礎ボルト４上部のナット等の雌ねじ部材１１を取り外し、図５に２点鎖線で示すように、既設の基礎ボルト４を作業空間１４側に吊り降ろすようにして、基礎ボルト４を作業空間１４側に引き出す。
この場合、図示省略のクレーン等により、吊りボルト１７に連結されているワイヤーロープあるいはチェーン１８は支持され、また、ワイヤーロープあるいはチェーン１８は前記アンカースリーブ９内を降下され、また、緩められたワイヤーロープあるいはチェーン１８下端の吊りボルト１７は取り外して、搬送用の吊りボルトに適宜付け替えて既設の基礎ボルト４を作業空間１４から搬出撤去する。
前記の基礎ボルト４の作業空間１４側への引き出しにあたっては、基礎ボルト４の上部を下方に向かって押圧する押圧力を付加するようにしてもよい。
なお、アンカースリーブ９内に合成樹脂あるいは粘弾性体が充填されている場合には、基礎ボルト４を作業空間１４側に降下させる前に、合成樹脂あるいは粘弾性体を適宜の手段（切削あるいは掻き出し等）により除去する。

また、立坑１３から作業空間１４に搬入された新たな基礎ボルト４に、前記の吊りボルト１７をねじ込んで装着し、新たな基礎ボルト４を、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１の上側から適宜簡易クレーン等を使用して、基礎ボルト４を鉛直状態となるように姿勢を修正して、前記の基礎ボルト４を引き上げ、基礎ボルト４をソールプレート５のボルト挿通孔に挿通させ、予め取り外しておいたナット等の雌ねじ部材１１を前記新たな基礎ボルト４にねじ込んで、新たな基礎ボルト４の交換作業を完了する。

（第２実施形態）
前記第１実施形態の場合は、既設の被係止金具２に新たな基礎ボルト４の係止部３を係止させる場合の形態であるが、既設の被係止金具２を利用しない形態も考えられるので、次に、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１の下側に新たな被係止金具２を設けて、基礎ボルト４の係止部３を係止させる形態について説明する。

なお、この第２実施形態では、図７に示す状態から新たな被係止金具２ａを設置するようにした形態である。新たな被係止金具２ａは、被係止金具固定部２０を一体に有する以外は、前記の被係止金具３と同様な構造であるので、同様な要素については、前記被係止金具３と同様な符号を付している。

図９〜図１１に示すように、前記の被係止金具２における外周側に一体に固定部２０を有する新たな被係止金具２ａを、基礎コンクリート１の下面側に、適宜被係止金具固定用孔２１を設けて、被係止金具固定ボルト２２により固定すると、前記の新たな被係止金具２ａに対して、新たな基礎ボルト４ａを係止させるようにすることも可能である。なお、図９に示すように、鉄筋コンクリート製基礎からなる被定着体１の下面が粗面あるいは漏水がある場合には、適宜、止水モルタル２８等を設けて止水を図る。なお、符号２５は、鉄筋コンクリート製の基礎からなる被定着体１の上に設けた均しモルタル層である。
この場合は、新たな被係止金具２ａが、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１の下側に配置されてレベル低下しているので、この長さ分を見込んだ長さの新たな基礎ボルト４ａを、作業空間１４側から吊り上げて、図１０に示すように、新たな被係止金具２に対して基礎ボルト４の係止部３を回動不能に、また、上昇不能に係止した状態で、雌ねじ部材１１により締め込んで、ソールプレート５を固定すればよい。
また、図１１に示すように、新たな係止金具２ａの下面側に、鋼製の新たな下部キャップ１０ａをボルト等により固定して、新たな基礎ボルト４ａの防錆を図る。基礎ボルト５の交換作業が終了した後、作業空間１４および立坑１３には、掘削土が埋め戻され、矢板等の土留め部材は撤去される。

また、この場合の作業空間１４の高さ寸法は、予め、新たな基礎ボルト４ａを装着可能な高さ寸法としておけばよい。作業空間１４全体の床面を同じレベルにする必要はなく、作業空間１４内の床面において、基礎ボルトの直下付近の床面のみを低レベルとなるよう、凹状溝を形成するようにしてもよい。

基礎ボルト４，４ａを傾斜させて撤去あるいは挿入配置させることも可能であるから、鉄筋コンクリート製の基礎等の被定着体１下面から作業空間１４の床面までの作業空間１４の鉛直距離が、基礎ボルト４，４ａの長さ寸法よりも短い寸法である場合も、本発明を実施する場合は可能である。

本発明の基礎ボルトの交換方法によると、基礎ボルトを設置しているコンクリート基礎の主要構造部を破砕することなく、基礎ボルトの交換作業をすることができ、また、大型機械構造物を分解撤去した後組み立てる必要がないため、また、地盤を掘削して立坑あるいは作業空間を形成する方が、短工期で施工できるため、基礎ボルトの交換工期を短縮して施工することができる。

本発明を実施する場合、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１周囲の地盤を凍結工法により凍結した状態で、立坑あるいは作業用空間を構築するようにしてもよい。
また、作業空間を形成した状態で、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１下側の地盤強化を図る必要がある場合には、地盤改良工法あるいは杭を増設する増杭工法により、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１下側の地盤強化を図るようにしてもよい。

前記実施形態では、立坑１３から横方向に延長するように、作業空間１４を構築する形態を示したが、本発明を実施する場合、立坑１３を形成する必要のない場合には、鉄筋コンクリート製の基礎等の被定着体１より下面レベルから、横孔を形成して、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１の下側に作業空間１４を構築するようにすればよい。

図示の実施形態では、立坑を形成して、これに接続するように作業用空間を形成しているが、立坑１３を形成する必要のない場合には、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１の下側に横孔を形成するようにして作業用空間１４を形成するようにすればよい。
また、図示の形態では、鉄筋コンクリート製の基礎など被定着体１の下側に横方向に貫通する横孔を形成するようにして作業用空間１４を形成する形態を示したが、被定着体１の下側を横方向に貫通しない形態の作業用空間（立坑等の出入り口が１箇所の形態の作業用空間）であってもよい。

１被定着体
２被係止金具（アンカープレート）
２ａ新たな被係止金具
３係止部
４基礎ボルト
４ａ新たな基礎ボルト
５ソールプレート
６大型構造物
７（係止部を通過させる）貫通孔
８（係止部を格納する）溝
９アンカースリーブ
１０鋼製キャップ
１１雌ねじ部材
１２地盤
１３立坑
１４作業空間
１５ボルト挿通孔
１６塵埃
１７吊りボルト
１８ワイヤーロープあるいはチェーン
１９ボルト挿通孔
２０被係止金具固定部
２１被係止金具固定用孔
２２被係止金具固定用ボルト
２３雌ねじ孔
２４切削孔
２５均しモルタル
２６土留め壁
２７床スラブ
２８止水モルタル

Claims

構造物を固定するための基礎ボルトの交換方法であって、前記基礎ボルトが係止されている基礎など被定着体の下側の地盤を掘削して、前記被定着体の下側に作業空間を形成し、前記基礎ボルトを作業空間側から抜いた後、新たな基礎ボルトを作業空間側から前記被定着体に挿入することを特徴とする基礎ボルトの交換方法。
構造物を固定するための基礎ボルトの交換方法であって、前記基礎ボルトが設けられている基礎など被定着体の下側の地盤を掘削して、前記被定着体の下側に作業空間を形成した後、基礎ボルト直下の被定着体の部分を切削して、前記基礎ボルトの下端側を前記作業空間側に開放し、基礎ボルトの上部にねじ込まれている雌ねじ部材を取り外し、前記基礎ボルトを作業空間側から抜いた後、新たな基礎ボルトを作業空間側から前記被定着体に挿入することを特徴とする基礎ボルトの交換方法。
前記の作業空間側において基礎等の被定着体の下側に、新たに被係止部（アンカープレート）を設けた後、撤去された基礎ボルトよりも長い寸法の新たな基礎ボルトを作業空間側から挿入して、その新たな基礎ボルトの係止部を前記新たな被係止部に係止させることを特徴とする請求項１または２に記載の基礎ボルトの交換方法。