JP6266473B2 - アンカーボルトの設置方法 - Google Patents

Description

本発明は、既設の構造物の表面に複数本のアンカーボルトを設置する方法に関する。

特許文献１は、構造物のアンカーボルト用の支持フレームがアンカー構成体を有することを開示している。このアンカー構成体は、複数本のアンカーボルトの上端部を連結するテンプレートを含んで構成されており、このテンプレートには複数本のアンカーボルトが所定の配置間隔で配設されている。

特許文献２は、例えばダム施設の改良工事を行う場合に、工事に先立って、既設のダム堤体の貯水池側の壁面に一時的に水中仮締切り設備を取り付けて、ダム堤体の工事部分と貯水池とを分離することを開示している。特許文献２において、水中仮締切り設備は、ダム堤体の壁面に設置されて平面視でコ字状をなすケーソンと、このケーソンの下部に配置される底部ブロックとを備える。底部ブロックは、ケーソン内の排水時にケーソンに作用する浮力を支持する。底部ブロックは水圧アンカーと支持桁とを有する。水圧アンカーは、水圧により、ダム堤体の貯水池側の壁面に押し付けられている。支持桁は、ケーソン内の排水時にケーソンに作用する浮力を水圧アンカーに伝える。

特開２０１３−０６４２６４号公報 特開平１１−２２９３５３号公報

ところで、前述のような底部ブロックなどの被固定物を、既設のダム堤体などの構造物の表面に固定する手法としては、既設の構造物の表面に複数本のアンカーボルトを後施工して、これらアンカーボルトを用いて、被固定物を既設の構造物の表面に固定する手法が考えられる。
しかしながら、このようにして被固定物を既設の構造物の表面に固定する場合において、既設の構造物の表面に不陸があると、被固定物を既設の構造物の表面の所望の位置に配置することが難しく、それゆえ、既設の構造物に対する被固定物の位置決めを行うことが難しかった。

本発明は、このような実状に鑑み、複数本のアンカーボルトを既設の構造物の表面に設置して、これらアンカーボルトを用いて、既設の構造物に被固定物を固定する際に、既設の構造物に対する被固定物の位置決めを容易にすることを目的とする。

そのため本発明は、既設の構造物の表面に複数本のアンカーボルトを設置する方法として、複数本のアンカーボルトの埋設予定部分がテンプレート部材の第１の面から突出するように、各アンカーボルトをテンプレート部材に仮固定する第１の工程と、テンプレート部材に複数本のアンカーボルトが仮固定されている状態で、少なくとも１本のアンカーボルトごとに、その埋設予定部分のテンプレート部材側の領域の周囲を囲むことが可能なように、テンプレート部材の第１の面に型枠部材を設ける第２の工程と、テンプレート部材の第１の面を構造物の表面に近接させつつ、複数本のアンカーボルトの埋設予定部分を構造物の表面の少なくとも１個の孔に挿入すると共に、型枠部材を構造物の表面に当接させて、前記型枠部材によって前記孔の口元の周囲を囲う第３の工程と、少なくともテンプレート部材の第１の面と型枠部材の内面と孔の内面とによって区画される空間内に充填材を注入する第４の工程と、充填材の硬化後に前記仮固定を解除して、テンプレート部材及び型枠部材を構造物から分離する第５の工程と、を含む。
ここで、本発明において、「仮固定する」とは、着脱可能に固定することを意味する。また、本発明において「仮固定を解除する」とは、装着状態（固定状態）から離脱状態（非固定状態）にすることを意味する。

本発明によれば、複数本のアンカーボルトが仮固定されたテンプレート部材の第１の面と、型枠部材の内面と、アンカーボルトの埋設予定部分が挿入された孔の内面と、によって区画される空間内に充填材が注入される。また、充填材の硬化後に、前記仮固定が解除されて、テンプレート部材及び型枠部材が構造物から分離される。これにより、各アンカーボルトの周囲にて硬化した充填材のうちテンプレート部材の第１の面に当接していた部分が被固定物との接触面になり得るので、この接触面に被固定物を接触させることで、既設の構造物に対する被固定物の位置決めを容易に行うことができる。

本発明の第１実施形態における測量定規及び基準架台の右側面図 同上実施形態における測量定規及び基準架台の正面図 同上実施形態における削孔用テンプレートの正面図 同上実施形態における削孔用テンプレートの右側面図 図３のＡ−Ａ断面図 同上実施形態における据付用テンプレートの正面図 同上実施形態における据付用テンプレートの右側面図 図６のＢ−Ｂ断面図 同上実施形態における型枠部材の断面図 同上実施形態におけるアンカーボルト据付工程を示す図 同上実施形態において、基準架台に削孔用テンプレート及び据付用テンプレートが設置された状態を示す図 本発明の第２実施形態における型枠部材の断面図 本発明の第３実施形態における型枠部材の断面図 本発明に係るアンカーボルトの設置方法を用いて既設の構造物の上面に複数本のアンカーボルトを設置した状態を示す図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の第１実施形態における測量定規及び基準架台の右側面図及び正面図である。図３及び図４は削孔用テンプレートの正面図及び右側面図である。図５は図３のＡ−Ａ断面図である。図６及び図７は据付用テンプレートの正面図及び右側面図である。図８は図６のＢ−Ｂ断面図である。図９は型枠部材の断面図であり、図８のＣ−Ｃ断面に対応する。
尚、本実施形態では、既設のダム堤体の貯水池側の壁面に複数本のアンカーボルトを設置する工事を例にとって、本発明に係るアンカーボルトの設置方法を説明するが、本発明に係るアンカーボルトの設置方法の適用例はこれに限らない。

本発明における既設の構造物の一例であるダム堤体１は、既設のコンクリートダムの堤体である。図１に示すように、ダム堤体１の貯水池２側（上流側）の壁面３ａは、下から上に向かうほど下流側に向かうように傾斜している。
図２に示すように、壁面３ａには複数（図では２本）の測量定規４，４が互いに左右方向に間隔を空けて設置されている。測量定規４は、ダム堤体１の天端部近傍から壁面３ａに沿って下方に延在する直方体状である。測量定規４は鋼製トラス構造である。また、測量定規４は、直線構造の精密部材である。

測量定規４，４は、各々の少なくとも一部が、壁面３ａと平行に貯水池２の水中に設置される。それゆえ、これら測量定規４，４は水中定規として機能する。また、これら測量定規４，４は、ダム堤体１の貯水池２側におけるＸ・Ｙ・Ｚ座標の基準となり得る。ここで、壁面３ａのうち水中に位置する部分を壁面３として、以下説明する。また、壁面３は、本発明の「既設の構造物の表面」の一例である。

図１及び図２に示すように、壁面３には複数（図では２本）の基準架台５，６が互いに上下方向に間隔を空けて配置される。
上側の基準架台５は、上フランジ、下フランジ、及びウェブからなる複数のＨ形鋼により構成されている。これらＨ形鋼を左右方向に直線状に連結させることで、左右方向に延在する基準架台５が形成されている。基準架台５は複数のブラケット５ａを介して壁面３に取り付けられている。この基準架台５の壁面３への設置時には、測量定規４，４を用いて基準架台５の測量が行われるので、基準架台５は所望の位置に精度良く設置され得る。

下側の基準架台６は、上フランジ、下フランジ、及びウェブからなる複数のＨ形鋼により構成されている。これらＨ形鋼を左右方向に直線状に連結させることで、左右方向に延在する基準架台６が形成されている。基準架台６は複数のブラケット６ａを介して壁面３に取り付けられている。この基準架台６の壁面３への設置時には、測量定規４，４を用いて基準架台６の測量が行われるので、基準架台６は所望の位置に精度良く設置され得る。

基準架台６については、後述する削孔用テンプレート３０及び据付用テンプレート５０を上載したときにガタツキが生じないように、その上面に鉄板を溶接して、専用機械により切削加工を行うことで、基準架台６の上面を平滑化している。
また、基準架台６については、上フランジ、下フランジ及びウェブにより区画される空間内に複数の補強板を配置して上フランジ、下フランジ及びウェブに溶接固定することにより、基準架台６の剛性を高めている。
尚、本実施形態では、アンカー施工の基準面である施工基面が予め設定されており、この施工基面と平行になるように、基準架台５，６が壁面３に取り付けられる。ここで、基準架台５，６が、本発明の「テンプレート基礎」に対応する。

図３〜図５に示すように、削孔用テンプレート３０は、複数の貫通孔３１を備える扁平な矩形の箱状部材３２と、箱状部材３２の上下方向両端部が取り付けられる矩形状の枠体３３とを含んで構成されている。箱状部材３２に形成されている複数の貫通孔３１は、壁面３における複数の孔形成予定位置を規定する。ここで複数の貫通孔３１は、壁面３における上下方向での複数の孔形成予定位置と、左右方向での複数の孔形成予定位置との少なくとも一方を規定する。

枠体３３は、左右一対の柱部材３４，３５と、上下一対の梁部材３６，３７とにより構成されている。柱部材３４，３５及び梁部材３６，３７は、各々がＨ形鋼により形成されている。
柱部材３４，３５の各々の上端部には、上方に突出する爪部３４ａ，３５ａが設けられている。柱部材３４，３５の各々の下端部には、下方に突出する爪部３４ｂ，３５ｂが設けられている。削孔用テンプレート３０が基準架台６に上載されるときには、柱部材３４，３５の下端部が基準架台６の上面に当接する。それゆえ、柱部材３４，３５の各々の下端部には、前述のような切削加工が行われ得る。

柱部材３４，３５の長手方向の長さは、基準架台５，６間の距離よりも若干短い。それゆえ、削孔用テンプレート３０が基準架台６に上載されるときには、柱部材３４，３５の上端部と基準架台５との間に空隙が形成される。
柱部材３４，３５には、それぞれ、複数のブラケット３４ｃ，３５ｃが設けられている。これらブラケット３４ｃ，３５ｃは、ケミカルアンカーなどのアンカー３８を用いて、壁面３に取り付けられる。ここで、アンカー３８は、水中における削孔用テンプレート３０の浮き上がりを抑制する役割がある。

上側の梁部材３６には、箱状部材３２の上端部が、図示しないボルトなどの締結手段により着脱可能に取り付けられている。下側の梁部材３７には、箱状部材３２の下端部が、図示しないボルトなどの締結手段により着脱可能に取り付けられている。尚、図３では、２個の箱状部材３２，３２が枠体３３に取り付けられている状態を示しているが、枠体３３に取り付けられる箱状部材３２の個数はこれに限らない。すなわち、１個以上の箱状部材３２が枠体３３に取り付けられ得る。

箱状部材３２は、その上端部と下端部とが梁部材３６，３７に着脱可能に取り付けられており、上端部と下端部との間の部分が、壁面３に近づくように、下流側に張り出している。箱状部材３２における上端部と下端部との間の部分は、壁面３との間に隙間を空けて、壁面３に対して平行に延びている。

図３〜図５は、箱状部材３２に形成される複数の貫通孔３１の配列パターンの一例を示している。
この例において、箱状部材３２には、その上半分の領域に、１２個の貫通孔３１が正面視でマトリクス状（図では左右３個×上下４個）に形成されている。また、箱状部材３２には、その下半分の領域に、２０個の貫通孔３１が正面視でマトリクス状（図では左右４個×上下５個）に形成されている。
尚、箱状部材３２に形成される複数の貫通孔３１の配列パターンはこれに限らない。
ここで、削孔用テンプレート３０は、壁面３における複数の孔形成予定位置を規定する複数の貫通孔３１を備えている。

複数の貫通孔３１の各々には、後述する削孔機４０の削孔具４１を挿通可能な管状部材３１ａが設けられている。この管状部材３１ａによって、削孔具４１の壁面３に対する送り出しをガイドすると共に、削孔具４１の削孔角度を規定することにより、孔形成予定位置を精度良く削孔することができる。

枠体３３には、左右方向に１列に並ぶ複数の貫通孔３１に対して、１本のレール部材３９が取り付けられている。例えば、図３〜図５に示す複数の貫通孔３１の配列パターンでは、９本のレール部材３９が枠体３３に取り付けられている。
レール部材３９は例えばＨ形鋼により形成されており、左右方向に延在している。レール部材３９の左右両端部は、それぞれ、柱部材３４，３５の上流側端面に固定されている。

本実施形態では、各レール部材３９に、削孔機４０が設けられている。すなわち、本実施形態では、複数（図では９台）の削孔機４０が複数（図では９本）のレール部材３９に設けられている。
削孔機４０は、削孔対象物である壁面３を削孔する削孔具４１と、削孔具４１の回転駆動源となるモータなどを備える削孔機本体４２と、レール部材３９に対して摺動可能にレール部材３９に取り付けられる左右方向移動部４３と、左右方向移動部４３の上流側端面から上流側に延びており、かつ、壁面３に対して垂直な方向に延びているレール部材４４と、削孔機本体４２の下部に取り付けられ、かつ、レール部材４４に対して摺動可能にレール部材４４に取り付けられて、削孔機本体４２を壁面３に対して垂直な方向に移動可能な本体移動部４５と、を含んで構成される。左右方向移動部４３にはストッパー機構（図示せず）が設けられており、このストッパー機構により、左右方向移動部４３のレール部材３９に対する摺動を制限することができる。

削孔機４０については、削孔機本体４２に設けられたモータなどを駆動源として、削孔具４１を回転しながら壁面３に対して送り出すことにより、壁面３の所望の位置を削孔することができる。
尚、削孔機本体４２に設けられたモータなどが油圧を動力とする場合には、当該油圧を供給するための油圧パワーユニットが陸上に配置され得る。

また、削孔機４０の削孔具４１及び削孔機本体４２を壁面３に対して垂直な方向及び／又は左右方向に移動させる作業については、水中の作業員（ダイバー）によって当該作業を行ってよいし、又は、陸上からの遠隔操作によって当該作業を行ってもよい。
このようにして、複数の削孔機４０は、削孔用テンプレート３０に対して移動可能に削孔用テンプレート３０に設置されている。

図６〜図９に示すように、据付用テンプレート５０は、複数（図では４個）のテンプレートユニット５１ａ〜５１ｄと、テンプレートユニット同士を連結するための鋼製の複数の連結部材５１ｔとを含んで構成される。尚、据付用テンプレート５０を構成するテンプレートユニットの個数については、１個以上であればよく、すなわち、前述の４個に限らない。ここで、テンプレートユニット５１ａ〜５１ｄの各々が、本発明の「テンプレート部材」に対応する。

テンプレートユニット５１ａは、左右一対の柱部材５２，５３と、上流側に配置される複数（図では９本）の梁部材５４と、下流側に配置される複数（図では９本）の梁部材５５と、を含んで構成される。
柱部材５２，５３は各々がＨ形鋼により形成されている。柱部材５２，５３の各々の上端部には、上方に突出する爪部５２ａ，５３ａが設けられている。柱部材５２，５３の各々の下端部には、下方に突出する爪部５２ｂ，５３ｂが設けられている。テンプレートユニット５１ａが基準架台６に上載されるときには、柱部材５２，５３の下端部が基準架台６の上面に当接する。それゆえ、柱部材５２，５３の各々の下端部には、前述のような切削加工が行われ得る。

柱部材５２，５３の長手方向の長さは、基準架台５，６間の距離よりも若干短い。それゆえ、テンプレートユニット５１ａが基準架台６に上載されるときには、柱部材５２，５３の上端部と基準架台５との間に空隙が形成される。
柱部材５２，５３については、左側フランジ、右側フランジ及びウェブにより区画される空間内に複数の補強板を配置して左側フランジ、右側フランジ及びウェブに溶接固定することにより、柱部材５２，５３の剛性を高めている。

柱部材５２，５３には、それぞれ、複数のブラケット５２ｃ，５３ｃが設けられている。これらブラケット５２ｃ，５３ｃは、ケミカルアンカーなどのアンカー５８を用いて、壁面３に取り付けられる。ここで、アンカー５８は、水中におけるテンプレートユニット５１ａの浮き上がりを抑制する役割がある。

梁部材５４，５５は、各々が、上フランジ、下フランジ、及びウェブを備えるＣ形鋼（溝形鋼）により形成されている。梁部材５４，５５は、各々の左右両端部が、柱部材５２，５３にそれぞれ固定されている。
梁部材５４，５５については、各々の下流側にウェブが位置している。また、上流側の梁部材５４と下流側の梁部材５５とは、壁面３に対して垂直な方向で互いに離間して相対している。そして、下流側の梁部材５５のウェブ面５５ｗは、壁面３との間に隙間が空いた状態で、壁面３に相対し得る。ここで、本実施形態では、梁部材５５のウェブ面５５ｗが上下方向にそれぞれ延長されていて延長面５５ｗ’が形成されている。また、本実施形態における梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’が、本発明の「テンプレート部材の第１の面」に対応する。尚、延長面５５ｗ’は必須ではない。

梁部材５４，５５には、複数のアンカーボルト６０の設置位置に対応するように（換言すれば、削孔機４０を用いて壁面３に形成された複数の孔６１に対応するように）、貫通孔５４ａ，５５ａが形成されている。本実施形態において、テンプレートユニット５１ａの上半分の領域を構成し得る４本の梁部材５４及び４本の梁部材５５には、それぞれ、３個の貫通孔５４ａ，５５ａが形成されている。また、テンプレートユニット５１ａの下半分の領域を構成し得る５本の梁部材５４及び５本の梁部材５５には、それぞれ、４個の貫通孔５４ａ，５５ａが形成されている。これら貫通孔５４ａ，５５ａは、壁面３に対して垂直な方向に沿って並ぶように形成されている。これら貫通孔５４ａ，５５ａの内径は、アンカーボルト６０の外径よりも大きく、それゆえ、これら貫通孔５４ａ，５５ａにはアンカーボルト６０を挿入可能である。

アンカーボルト６０は、その先端側部分がこれら貫通孔５４ａ，５５ａに挿入された状態で、基端側部分が梁部材５５より下流側（既設の構造物であるダム堤体１側）に突出するように、ナット６２〜６４及びワッシャー６５，６６により梁部材５４，５５に着脱可能に取り付けられることで（すなわち仮固定されることで）、テンプレートユニット５１ａに着脱可能に取り付けられる（すなわち仮固定される）。尚、アンカーボルト６０の基端部には、孔６１内の中心部にアンカーボルト６０を位置させるためのスペーサー部材６７が設けられている。

ここで、アンカーボルト６０がテンプレートユニット５１ａの梁部材５４，５５に着脱可能に取り付けられている状態で、アンカーボルト６０のうち、梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’より下流側（既設の構造物であるダム堤体１側）に突出している部分が埋設予定部分６０ａに対応する。また、このときに、アンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａは、テンプレートユニット５１ａの梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’（テンプレート部材の第１の面）から突出している。

下流側の梁部材５５では、壁面３の孔６１内に水中不分離性モルタルや水中不分離性コンクリートなどの充填材を注入するための充填材注入管６８とリターン管６９とが梁部材５５のウェブを貫通している。ここで、充填材注入管６８は、梁部材５５のウェブに予め貫通形成された充填材注入孔６８ａを通って、梁部材５５のウェブを貫通している。
下流側の梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’には、ウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’と壁面３との間の隙間をシール可能な型枠部材７０が設けられている。型枠部材７０は、圧縮変形可能な材料により形成されたシート状又は板状の部材であり、例えば発泡ウレタン製のシートである。型枠部材７０は、ウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’と壁面３との間に介装される前の状態で、例えばウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’と壁面３との間の距離の２倍程度の厚さを有することが好ましい。

型枠部材７０には、貫通孔５５ａ及び孔６１より大きめの小判形断面を有する貫通孔７１が形成されている。尚、本実施形態では、貫通孔７１の断面形状が小判形であるが、貫通孔７１の断面形状はこれに限らず、例えば、円形や矩形であってもよい。
本実施形態では、１枚の型枠部材７０に１個の貫通孔７１が形成されており、この貫通孔７１に１本のアンカーボルト６０が挿通されている。
本実施形態では、テンプレートユニット５１ａに複数本のアンカーボルト６０が仮固定されている状態で、各アンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａの梁部材５５側の領域の周囲を各アンカーボルト６０ごとに囲むことが可能なように、型枠部材７０が梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’に設けられている。

尚、本実施形態では、テンプレートユニット５１ａにおいて、左右方向に互いに間隔を空けて並ぶ３本のアンカーボルト６０の各々に対応するように３枚の型枠部材７０を設けているが、これに代えて、１枚の型枠部材を設けて、この型枠部材で３本のアンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａの梁部材５５側の領域の周囲を囲むようにしてもよい。
また、本実施形態では、型枠部材７０が、貫通孔７１を有するシート状部材又は板状部材により構成されているが、型枠部材７０の構成はこれに限らない。例えば、型枠部材７０は可撓性を有する棒状部材により形成されてもよい。この場合には、アンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａの梁部材５５側の領域の周囲を囲むように折り曲げられた棒状部材（型枠部材７０）が梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び／又は延長面５５ｗ’に取り付けられ得る。

テンプレートユニット５１ｂ〜５１ｄについては、テンプレートユニット５１ａと同様の構成であるので、その説明を省略する。
テンプレートユニット５１ａは、その右側にて、複数（図では４個）の連結部材５１ｔを介して、テンプレートユニット５１ｂの左側と連結している。テンプレートユニット５１ｂは、その右側にて、複数（図では４個）の連結部材５１ｔを介して、テンプレートユニット５１ｃの左側と連結している。テンプレートユニット５１ｃは、その右側にて、複数（図では４個）の連結部材５１ｔを介して、テンプレートユニット５１ｄの左側と連結している。尚、テンプレートユニット同士を連結する連結部材５１ｔの個数については、前述の４個に限らない。また、連結部材５１ｔは、ボルトなどの締結手段により、各テンプレートユニットに着脱可能に固定される。また、連結部材５１ｔのうち各テンプレートユニットに当接する部分には、前述のような切削加工が行われ得る。また、各テンプレートユニットのうち連結部材５１ｔに当接する部分には、前述のような切削加工が行われ得る。

次に、ダム堤体１の貯水池２側の壁面３（壁面３ａの水中部分）に複数本のアンカーボルト６０を設置する方法について、前述の図１〜図９に加えて、図１０を用いて説明する。
図１０はアンカーボルト６０の据付工程を示す。詳しくは、図１０（Ａ）は削孔機４０を用いて壁面３に形成された孔６１を示す。また、図１０（Ｂ）は、据付用テンプレート５０を基準架台５，６に設置したときのアンカーボルト６０の支持状態を示す。また、図１０（Ｃ）は、アンカーボルト６０が壁面３に固定された状態を示す。尚、本実施形態において、据付用テンプレート５０には１２８本（上半分の領域に４８本、下半分の領域に８０本）のアンカーボルト６０が仮固定できる。

ダム堤体１の貯水池２側の壁面３に複数本のアンカーボルト６０を設置する方法では、まず、測量定規４，４を用いて基準架台５，６の測量を行いつつ、基準架台５，６をダム堤体１の貯水池２側の壁面３に設置する。尚、基準架台５，６には、削孔用テンプレート３０及び据付用テンプレート５０（特にテンプレートユニット５１ａ）の設置予定位置が予めマーキングされている。ここで、基準架台５，６の設置には、例えば、ダム堤体１の天端に配置されたクレーン（図示せず）が用いられる。また、この基準架台５，６の設置工程が、本発明の「第６の工程」に対応しており、この工程では、後述する「第３の工程」に先立って、壁面３に基準架台５，６を設置する。

次に、陸上にて、削孔用テンプレート３０に複数の削孔機４０を設置する。この削孔機４０の設置工程では、削孔用テンプレート３０を水中に吊り下げるに先立って、複数の削孔機４０を削孔用テンプレート３０に対して移動可能に削孔用テンプレート３０に設置する。ここで、例えば縦方向に互いに離間する９列の孔６１を削孔する場合には９台の削孔機４０を削孔用テンプレート３０に設置することが好ましい。

次に、前述のクレーンなどを用いて、削孔用テンプレート３０を貯水池２の水中に吊り下げて、削孔用テンプレート３０を壁面３に近接させる。この工程では、水中に吊り下げられた削孔用テンプレート３０を、基準架台５，６に設置することにより、壁面３に対する削孔用テンプレート３０の位置決めを行う。この位置決めでは、基準架台５，６に予めマーキングされた設置予定位置が基準となる。このときに、柱部材３４，３５の下端部は基準架台６に当接する。また、柱部材３４，３５の爪部３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂは、それぞれ、対応する基準架台５，６に当接し、これにより、爪部３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂが、削孔用テンプレート３０とダム堤体１（既設構造物）との離隔を保持するストッパーとして機能する。

次に、アンカー３８を用いて、削孔用テンプレート３０を壁面３に固定することで、削孔用テンプレート３０の浮き上がりを抑制する。
次に、削孔用テンプレート３０の複数の貫通孔３１によって規定された壁面３の複数の孔形成予定位置を、複数の削孔機４０を用いて削孔することにより、壁面３に複数の孔６１を形成する（図１０（Ａ）参照）。この孔６１は、アンカーボルト６０の設置用の孔である。
次に、削孔用テンプレート３０を基準架台５，６及び壁面３から脱離して、前述のクレーンなどを用いて陸上まで移動させるか、又は、別の設置予定位置まで移動させる。

次に、陸上にて、テンプレートユニット５１ａの上半分の領域を構成し得る４本の梁部材５４及び４本の梁部材５５を貫通するように、これら梁部材５４，５５に１２本のアンカーボルト６０を着脱可能に固定すると共に、複数のスペーサー部材６７、複数の充填材注入管６８、複数のリターン管６９、及び、複数の型枠部材７０を設置する。ここで、この工程は、本発明の第１の工程及び第２の工程を含んでいる。第１の工程では、複数本のアンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａがテンプレートユニット５１ａの梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’（テンプレート部材の第１の面）から突出するように、各アンカーボルト６０をテンプレートユニット５１ａに仮固定する。第２の工程では、テンプレートユニット５１ａに複数本のアンカーボルト６０が仮固定されている状態で、少なくとも１本のアンカーボルト６０ごとに（本実施形態では１本のアンカーボルト６０ごとに）、その埋設予定部分６０ａの梁部材５５側の領域の周囲を囲むことが可能なように、テンプレートユニット５１ａの梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’（テンプレート部材の第１の面）に型枠部材７０を設ける。これら第１の工程及び第２の工程については、テンプレートユニット５１ｂ〜５１ｄに関しても同様である。従って、テンプレートユニット５１ｂ〜５１ｄからなる据付用テンプレート５０については、その上半分の領域を構成し得る１６本の梁部材５４及び１６本の梁部材５５に４８本のアンカーボルト６０が着脱可能に固定される。
尚、第１の工程と第２の工程との実施順序については、第１の工程の後に第２の工程を実施してもよく、又は、第２の工程の後に第１の工程を実施してもよい。

次に、前述のクレーンなどを用いて、テンプレートユニット５１ａを貯水池２の水中に吊り下げて、テンプレートユニット５１ａを壁面３に近接させる。この工程では、水中に吊り下げられたテンプレートユニット５１ａを、基準架台５，６に設置することにより、壁面３に対するテンプレートユニット５１ａの位置決めを行う。この位置決めでは、基準架台５，６に予めマーキングされた設置予定位置が基準となる。このときに、柱部材５２，５３の下端部は基準架台６に当接する。また、柱部材５２，５３の爪部５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂは、それぞれ、対応する基準架台５，６に当接し、これにより、爪部５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂが、テンプレートユニット５１ａのダム堤体１（既設構造物）への接近や移動を制限するストッパーとして機能する。

ここで、この工程は、本発明の「第３の工程」を含んでいる。第３の工程では、テンプレートユニット５１ａを貯水池２の水中に吊り下げて、テンプレートユニット５１ａの梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’（テンプレート部材の第１の面）を壁面３に近接させつつ、複数本のアンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａを壁面３の少なくとも１個の孔６１（本実施形態では複数の孔６１）に挿入すると共に、型枠部材７０を孔６１の口元の周囲を囲うように壁面３に当接させる。また、第３の工程では、テンプレートユニット５１ａが型枠部材７０を壁面３側に押圧することにより、型枠部材７０が圧縮変形する。尚、第３の工程は第１の工程の後に実施されることが良好である。更に好ましくは、第３の工程は第２の工程の後に実施される。

次に、アンカー５８を用いて、テンプレートユニット５１ａを壁面３に固定することで、テンプレートユニット５１ａの浮き上がりを抑制する。
次に、テンプレートユニット５１ａの右側に複数の連結部材５１ｔを着脱可能に連結する。
次に、テンプレートユニット５１ｂをテンプレートユニット５１ａと同様に基準架台５，６に設置する。ここにおいて、テンプレートユニット５１ａの右側に連結された複数の連結部材５１ｔにテンプレートユニット５１ｂの左側を当接させて相互に着脱可能に連結することで、テンプレートユニット５１ｂの位置決めが行われる。

次に、アンカー５８を用いて、テンプレートユニット５１ｂを壁面３に固定することで、テンプレートユニット５１ｂの浮き上がりを抑制する。
次に、テンプレートユニット５１ｂの右側に複数の連結部材５１ｔを着脱可能に連結する。

テンプレートユニット５１ｂとテンプレートユニット５１ｃとの連結、及び、テンプレートユニット５１ｃとテンプレートユニット５１ｄとの連結についても、前述のテンプレートユニット５１ａとテンプレートユニット５１ｂとの連結と同様であるので、その説明を省略する。
このようにして、基準架台５，６に、据付用テンプレート５０が設置される。

据付用テンプレート５０が基準架台５，６に設置されているときに、据付用テンプレート５０の上半分の領域に相対する壁面３の４８個の孔６１には、各々の内部に、アンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａと、充填材注入管６８の注入口側部分とが位置している（図１０（Ｂ）参照）。また、少なくとも据付用テンプレート５０の梁部材５５のウェブ面５５ｗと型枠部材７０の貫通孔７１の内面と孔６１の内面とによって、空間７５が区画される。ここにおいて、型枠部材７０の貫通孔７１の内面は孔６１の口元の周囲を囲む。

次に、水中不分離性モルタルや水中不分離性コンクリートなどの充填材を、充填材注入管６８（充填材注入孔６８ａ）を介して、前述の空間７５内に注入する。この工程は、本発明の「第４の工程」に対応する。この充填材の注入は、空間７５内に充填材が完全に充填されて、リターン管６９から充填材が排出されるまで続けられる。そして、空間７５内への充填材の充填が完了し、空間７５内の充填材が硬化した後に、据付用テンプレート５０へのアンカーボルト６０の仮固定を解除する。また、充填材注入管６８の埋設部分と非埋設部分との境界部分をカッタなどで切断する。そして、前述のクレーンなどを用いて、型枠部材７０が取り付けられたテンプレートユニット５１ｄ，５１ｃ，５１ｂ，５１ａをこの順に吊り上げて、これらテンプレートユニットを陸上に移動させる。ここで、この工程は本発明の「第５の工程」を含んでおり、第５の工程では、据付用テンプレート５０及び型枠部材７０を壁面３から分離する。これにより、硬化した充填材のうち、ウェブ面５５ｗに当接していた面が、アンカー基面８８となる（図１０（Ｃ）参照）。ここで、アンカー基面８８とは、アンカーボルト６０を用いて壁面３に固定される被固定物が接触する面である。本実施形態では、複数のアンカー基面８８を形成することができる。また、複数のアンカー基面８８間の相対的な精度を１個の据付用テンプレート５０を利用することで確保することができる。また、複数のアンカー基面８８に被固定物を接触させることで、壁面３に対する被固定物の位置決めを容易に行うことができる。
尚、第４の工程は第１の工程、第２の工程、及び第３の工程の後に実施されることが好ましい。

このようにして、据付用テンプレート５０の上半分の領域に相対する壁面３の領域に４８本のアンカーボルト６０を据付けた後に、これと同様に、据付用テンプレート５０の下半分の領域に相対する壁面３の領域にも、８０本のアンカーボルト６０を据え付ける。
以上のようにして、ダム堤体１の貯水池２側の壁面３（壁面３ａの水中部分）に複数本のアンカーボルト６０が設置される。また、ダム堤体１の貯水池２側の壁面３（壁面３ａの水中部分）に複数のアンカー基面８８が形成される。

図１１は、基準架台５，６に削孔用テンプレート３０及び据付用テンプレート５０が設置された状態を示す。
基準架台５，６の長手方向の長さ（左右方向の長さ）は、削孔用テンプレート３０の幅（左右方向の長さ）よりも大きい。また、基準架台５，６の長手方向の長さ（左右方向の長さ）は、据付用テンプレート５０の幅（左右方向の長さ）よりも大きい。

図１１に示すように、本実施形態よれば、基準架台５，６の第１の部分８１に削孔用テンプレート３０を設置した状態で複数の削孔機４０を用いて壁面３に複数の孔６１を形成した後に、前述のクレーンなどを用いて、削孔用テンプレート３０を基準架台５，６の第１の部分８１から第２の部分８２まで移動させて第２の部分８２に削孔用テンプレート３０を設置して、複数の削孔機４０を用いて壁面３に複数の孔６１を形成することができる。これにより、基準架台５，６に削孔用テンプレート３０を複数回設置して、壁面３に複数の孔６１を形成することができるので、壁面３に多数の孔６１を効率良く、かつ、精度良く形成することができる。

また、削孔用テンプレート３０の幅は据付用テンプレート５０の幅よりも小さく、削孔用テンプレート３０の幅はテンプレートユニット５１ａ〜５１ｄの幅よりも大きい。削孔用テンプレート３０と据付用テンプレート５０として大きさ、構造、重量等が異なるテンプレートをその必要精度に合わせて使用することで、クレーンの能力に制限される条件の下で効率的な施工が可能となる。

本実施形態によれば、既設の構造物（例えばダム堤体１）の表面（壁面３）に複数本のアンカーボルト６０を設置する方法として、複数本のアンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａがテンプレート部材（テンプレートユニット５１ａ）の第１の面（梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’）から突出するように、各アンカーボルト６０をテンプレートユニット５１ａに仮固定する第１の工程と、テンプレートユニット５１ａに複数本のアンカーボルト６０が仮固定されている状態で、少なくとも１本のアンカーボルト６０ごとに、その埋設予定部分６０ａのテンプレートユニット５１ａ側の領域の周囲を囲むことが可能なように、テンプレートユニット５１ａの梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’に型枠部材７０を設ける第２の工程と、テンプレートユニット５１ａの梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’を壁面３に近接させつつ、複数本のアンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａを壁面３の少なくとも１個の孔６１に挿入すると共に、型枠部材７０を壁面３に当接させて、型枠部材７０によって孔６１の口元の周囲を囲う第３の工程と、少なくともテンプレートユニット５１ａの梁部材５５のウェブ面５５ｗと型枠部材７０の貫通孔７１の内面と孔６１の内面とによって区画される空間７５内に充填材を注入する第４の工程と、充填材の硬化後に前記仮固定を解除して、テンプレートユニット５１ａ及び型枠部材７０をダム堤体１から分離する第５の工程と、を含む。これにより、各アンカーボルト６０の周囲にて硬化した充填材のうちテンプレートユニット５１ａの梁部材５５のウェブ面５５ｗに当接していた部分が被固定物との接触面になり得るので、この接触面に被固定物を接触させることで、既設のダム堤体１の壁面３に対する被固定物の位置決めを容易に行うことができる。

また、本実施形態によれば、既設の構造物（例えばダム堤体１）の表面（壁面３）に複数本のアンカーボルト６０を設置する方法として、前記第３の工程に先立って、壁面３にテンプレート基礎（基準架台５，６）を設置する第６の工程を更に含む。前記第３の工程では、テンプレートユニット５１ａを基準架台５，６に設置することにより、壁面３に対するテンプレートユニット５１ａの位置決めを行う。これにより、基準架台５，６を基準として、テンプレートユニット５１ａを所望の位置に精度良く設置することができるので、壁面３の複数の孔６１の各々にアンカーボルト６０を精度良く挿入することができる。

また、本実施形態によれば、前記第４の工程では、テンプレートユニット５１ａの梁部材５５に予め貫通形成された充填材注入孔６８ａから空間７５内に充填材を注入する。これにより、簡素な構成で充填材を空間７５内に注入することができる。

また、本実施形態によれば、型枠部材７０は、テンプレートユニット５１ａに複数本のアンカーボルト６０が仮固定されている状態で、各アンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａのテンプレートユニット５１ａ側の領域の周囲を各アンカーボルト６０ごとに囲むことが可能である。これにより、複数本のアンカーボルト６０の各々に対して、個別にアンカー基面８８を壁面３に形成することができる。従って、充填材の注入量及び注入作業を低減できる。

また、本実施形態によれば、壁面３は水中に位置し、前記第１の工程及び前記第２の工程は陸上で実施され、前記第３の工程では、テンプレートユニット５１ａを水中に吊り下げて、テンプレートユニット５１ａの梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び延長面５５ｗ’を壁面３に近接させる。これにより、テンプレートユニット５１ａに複数本のアンカーボルト６０を仮固定する作業や型枠部材７０を設置する作業を水中で行う必要がなく、ひいては、水中の作業員（ダイバー）の作業負荷を軽減することができる。

尚、本実施形態において、基準架台５，６の測量では、測量定規４，４を用いているが、これに加えて、又は、これに代えて、いわゆる下げ振り測量を用いてもよい。
また、本実施形態では、図１０（Ｃ）に示すように、充填材注入管６８の一部を孔６１内に埋設しているが、空間７５内への充填材の注入時に充填材注入管６８を孔６１内から引き抜きながら、充填材を空間７５内に注入する場合には、充填材注入管６８の一部を孔６１内に埋設しなくてもよい。

図１２は、本発明の第２実施形態における型枠部材７０’の断面図である。尚、図１２は、前述の図８のＣ−Ｃ断面に対応している。また、図１２ではスペーサー部材６７及び充填材注入管６８の図示を省略している。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。

本実施形態では、壁面３のうち１本の梁部材５５に相対する部分に４個の孔６１が形成されている。これら４個の孔６１は、２つのグループ６１ｇ，６１ｇに分けられている。
４個の孔６１には、それぞれ、１本のアンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａが挿入されている。それゆえ、４本のアンカーボルト６０は、前述の２つのグループ６１ｇ，６１ｇに対応して、２つのアンカーボルトグループ６０ｇ，６０ｇに分けられている。ここで、４本のアンカーボルト６０は、テンプレートユニット５１ａの梁部材５５に仮固定されている。すなわち、２つのアンカーボルトグループ６０ｇ，６０ｇは、テンプレートユニット５１ａの梁部材５５に仮固定されている。

本実施形態では、前述の型枠部材７０の代わりとして、型枠部材７０’を用いている。型枠部材７０’には１個の貫通孔７１’が形成されている。貫通孔７１’は、２個の貫通孔５５ａを囲むように、また、１つのグループ６１ａを構成する２個の孔６１の口元の周囲を囲むように、小判形の断面を有している。尚、本実施形態では、貫通孔７１’の断面形状が小判形であるが、貫通孔７１’の断面形状はこれに限らず、例えば、円形や矩形であってもよい。
尚、本実施形態では、型枠部材７０’が、貫通孔７１’を有するシート状部材又は板状部材により構成されているが、型枠部材７０’の構成はこれに限らない。例えば、型枠部材７０’は可撓性を有する棒状部材により形成されてもよい。この場合には、１つのアンカーボルトグループ６０ｇの埋設予定部分６０ａの梁部材５５側の領域の周囲を囲むように折り曲げられた棒状部材（型枠部材７０’）が梁部材５５のウェブ面５５ｗ及び／又は延長面５５ｗ’に取り付けられ得る。また、この棒状部材は、１つのグループ６１ａを構成する２個の孔６１の口元の周囲を囲み得る。

特に本実施形態によれば、型枠部材７０’は、複数のアンカーボルトグループ６０ｇ，６０ｇがテンプレートユニット５１ａの梁部材５５に仮固定されている状態で、各アンカーボルトグループ６０ｇの埋設予定部分６１ａのテンプレートユニット５１ａ側の領域の周囲を各アンカーボルトグループ６１ａごとに囲むことが可能である。これにより、アンカーボルトグループ６１ごとのアンカー基面８８を壁面３に形成することができる。

図１３は、本発明の第３実施形態における型枠部材７０’の断面図である。尚、図１３は、前述の図８のＣ−Ｃ断面に対応している。また、図１３ではスペーサー部材６７及び充填材注入管６８の図示を省略している。
前述の第２実施形態と異なる点について説明する。

前述の第２実施形態では、壁面３の１個の孔６１に１本のアンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａが挿入されているが、本実施形態では、壁面３の１個の孔６１’に２本のアンカーボルト６０の埋設予定部分６０ａが挿入されている。すなわち、本実施形態では、壁面３の孔６１’ごとに、１つのアンカーボルトクループ６０ｇの埋設予定部分６０ａが挿入されている。このように複数本のアンカーボルト３０を壁面３に設置する場合であっても、壁面３に複数のアンカー基面８８を形成することができる。

前述の第１〜第３実施形態では、複数本のアンカーボルト６０が設置され、かつ、複数のアンカー基面８８が形成される既設の構造物の表面の一例として、既設のダム堤体１の貯水池２側の水中の壁面３を挙げて説明した。しかしながら、複数本のアンカーボルト６０が設置され、かつ、複数のアンカー基面８８が形成される既設の構造物の表面はこれに限らない。例えば図１４に示すように、コンクリート製の既設の構造物１００の上面１０１に、複数本のアンカーボルト６０が設置され、かつ、複数のアンカー基面８８が形成されてもよい。この場合においても、本発明に係るアンカーボルトの設置方法を用いることができる。

また、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。

１ ダム堤体
２ 貯水池
３，３ａ 壁面
４ 測量定規
５，６ 基準架台
５ａ，６ａ ブラケット
３０ 削孔用テンプレート
３１ 貫通孔
３１ａ 管状部材
３２ 箱状部材
３３ 枠体
３４，３５ 柱部材
３６，３７ 梁部材
３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ 爪部
３４ｃ，３５ｃ ブラケット
３８ アンカー
３９ レール部材
４０ 削孔機
４１ 削孔具
４２ 削孔機本体
４３ 左右方向移動部
４４ レール部材
４５ 本体移動部
５０ 据付用テンプレート
５１ａ〜５１ｄ テンプレートユニット
５１ｔ 連結部材
５２，５３ 柱部材
５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ 爪部
５２ｃ，５３ｃ ブラケット
５４，５５ 梁部材
５４ａ，５５ａ 貫通孔
５５ｗ ウェブ面
５５ｗ’ 延長面
５８ アンカー
６０ アンカーボルト
６０ａ 埋設予定部分
６０ｇ アンカーボルトグループ
６１，６１’ 孔
６１ｇ グループ
６２〜６４ ナット
６５，６６ ワッシャー
６７ スペーサー部材
６８ 充填材注入管
６８ａ 充填材注入孔
６９ リターン管
７０，７０’ 型枠部材
７１，７１’ 貫通孔
７５，７５’ 空間
８１ 第１の部分
８２ 第２の部分
８８ アンカー基面
１００ 構造物
１０１ 上面

Claims (7)

1. 既設の構造物の表面に複数本のアンカーボルトを設置する方法であって、
   前記複数本のアンカーボルトの埋設予定部分がテンプレート部材の第１の面から突出するように、各アンカーボルトを前記テンプレート部材に仮固定する第１の工程と、
   前記テンプレート部材に前記複数本のアンカーボルトが仮固定されている状態で、少なくとも１本のアンカーボルトごとに、その埋設予定部分の前記テンプレート部材側の領域の周囲を囲むことが可能なように、前記テンプレート部材の第１の面に型枠部材を設ける第２の工程と、
   前記テンプレート部材の第１の面を前記構造物の表面に近接させつつ、前記複数本のアンカーボルトの埋設予定部分を前記構造物の表面の少なくとも１個の孔に挿入すると共に、前記型枠部材を前記構造物の表面に当接させて、前記型枠部材によって前記孔の口元の周囲を囲う第３の工程と、
   少なくとも前記テンプレート部材の第１の面と前記型枠部材の内面と前記孔の内面とによって区画される空間内に充填材を注入する第４の工程と、
   前記充填材の硬化後に前記仮固定を解除して、前記テンプレート部材及び前記型枠部材を前記構造物から分離する第５の工程と、
   を含む、アンカーボルトの設置方法。
2. 前記第３の工程に先立って、前記構造物の表面にテンプレート基礎を設置する第６の工程を更に含み、
   前記第３の工程では、前記テンプレート部材を前記テンプレート基礎に設置することにより、前記構造物の表面に対する前記テンプレート部材の位置決めを行う、請求項１に記載のアンカーボルトの設置方法。
3. 前記第４の工程では、前記テンプレート部材に予め貫通形成された充填材注入孔から前記空間内に前記充填材を注入する、請求項１又は請求項２に記載のアンカーボルトの設置方法。
4. 前記型枠部材は圧縮変形可能な材料で形成されており、
   前記第３の工程では、前記テンプレート部材が前記型枠部材を前記構造物の表面側に押圧することにより、前記型枠部材が圧縮変形する、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のアンカーボルトの設置方法。
5. 前記型枠部材は、前記テンプレート部材に前記複数本のアンカーボルトが仮固定されている状態で、各アンカーボルトの埋設予定部分の前記テンプレート部材側の領域の周囲を各アンカーボルトごとに囲むことが可能である、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のアンカーボルトの設置方法。
6. 前記複数本のアンカーボルトは複数のアンカーボルトグループに分けられており、
   前記型枠部材は、前記テンプレート部材に前記複数のアンカーボルトグループが仮固定されている状態で、各アンカーボルトグループの埋設予定部分の前記テンプレート部材側の領域の周囲を各アンカーボルトグループごとに囲むことが可能である、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のアンカーボルトの設置方法。
7. 前記構造物の表面は水中に位置し、
   前記第１の工程及び前記第２の工程は陸上で実施され、
   前記第３の工程では、前記テンプレート部材を水中に吊り下げて、前記テンプレート部材の第１の面を前記構造物の表面に近接させる、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のアンカーボルトの設置方法。