JP6292832B2 - 拡開アンカーの施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、芯棒打ち込み式の拡開アンカーを用いた施工方法に関する。

従来から、コンクリート躯体等の母材への取付物（パネル、シート等を含む）の固着や、複数層からなる母材の層間結着等に用いられるアンカーとして、拡開アンカーが多用されている。拡開アンカーは、コンクリート躯体等の母材に穿孔した下孔に挿入し、先端部（拡張部）を拡張させることにより前記母材に固着される。
拡開アンカーとしては、スリーブ打ち込み式拡開アンカー（例えば、特許文献１参照）、芯棒打ち込み式拡開アンカー（例えば、特許文献２参照）などがある。

図９は、拡開アンカーの施工方法の一例を示す工程図である。
この例で用いられる拡開アンカー１４１は、スリーブ打ち込み式拡開アンカーであって、スリーブ１４２と、このスリーブ１４２に挿通するテーパボルト１４３とを備えている。テーパボルト１４３は、ねじ軸部１４５およびテーパ部１４６を有する。
スリーブ１４２の先端部には、複数の一定間隔のスリット１４８が形成されており、これらスリット１４８によって、スリーブ１４２の先端部は複数の突片状の拡張部１４４に分割されている。

この拡開アンカー１４１は、次のようにして施工される。
図９（ａ）〜図９（ｄ）に示すように、母材６０に、一定径の下孔６１（ストレート形状）を形成し、これに拡開アンカー１４１を挿入する。スリーブ１４２の打ち込みによって、テーパ部１４６により拡張部１４４を拡張させることによって、スリーブ１４２を下孔６１内面に係止させる。次いで、ナット１４７をねじ軸部１４５に締め付けることによって、取付物７０を母材６０に押さえつけて固定する。

図１０は、拡開アンカーの施工方法の他の例を示す工程図である。
図１１に示すように、この例で用いられる拡開アンカー１０１は、芯棒打ち込み式拡開アンカーであって、貫通孔１１４を有する円筒状のアンカー本体１１０と、貫通孔１１４に挿入される芯棒１２０とを備えている。
アンカー本体１１０の先端部には、複数の一定間隔のスリット１１３が形成されており、これらスリット１１３によって、アンカー本体１１０の先端部は複数の突片状の拡張部１１２に分割されている。

この拡開アンカー１０１は、次のようにして施工される。
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、コンクリート躯体である母材６０に、一定径の下孔６１（ストレート形状）を形成し、これに拡開アンカー１０１を挿入する。
図１０（ｃ）に示すように、芯棒１２０の打ち込みによって拡張部１１２を拡張させることによって、アンカー本体１１０を下孔６１内面に係止させる。次いで、ナット１１５をねじ軸部１１１に締め付けることによって、取付物７０を母材６０に押さえつけて固定する。７０ａは取付物７０に形成された貫通孔である。

このほか、拡開アンカーの施工方法としては、アンダーカット形状の下孔を用いる施工方法がある（例えば、特許文献３〜５を参照）。
特許文献３には、スリーブ打ち込み式の拡開アンカーをアンダーカット形状の下孔に固定する施工方法が開示されている。特許文献４に記載には、内部コーン打ち込み式の拡開アンカーをアンダーカット形状の下孔に固定する施工方法が開示されている。特許文献５には、自穿孔式のアンカーをアンダーカット形状の下孔に固定する施工方法が開示されている。

特公昭５９−３０９２５号公報 特開２００５−３０７６３７号公報 国際公開第２００３／７１０４２号 特開平０５−１１８３１０号公報 特開平１０−１８４６２７号公報

図９に示すスリーブ打ち込み式の拡開アンカーを用いる施工方法では、スリーブの外径が大きいため、取付物の貫通孔の内径が小さい場合には、アンカーを貫通孔に位置合わせするのが容易でない。また、内径が大きい下孔が必要となるため、穿孔に要する時間が長くなる。さらに、スリーブが下孔内に打ち込まれるため取付物に隠れてしまい、施工完了の確認が容易でなくなるという問題もある。

図１０に示す芯棒打ち込み式の拡開アンカーを用いる施工方法では、アンカーの外径がねじ径と同じであるため、アンカーを取付物の貫通孔に位置合わせするのは容易である。また、ねじ部と同じ径のアンカーの場合、スリーブ打ち込み式に比べ、下孔の内径を小さくできるため短時間で穿孔が可能であり、しかも芯棒の頭部がアンカー本体に達することで施工完了となるため確認が容易である。
しかしながら、芯棒打ち込み式の拡開アンカーは、スリーブ打ち込み式、内部コーン打ち込み式、自穿孔式などのアンカーに比べて外径が小さいため、固着強度（最大引張荷重）が低くなりやすい。
また、ストレート形状の下孔内面への固着は摩擦によるため、拡開アンカーの固着強度には限度がある。さらに、拡開アンカーに加えられた荷重や母材の劣化を原因として、拡開アンカーの固着強度が低くなるという問題もある。
アンダーカット形状の下孔を採用すれば、拡張部が、摩擦だけでなく支圧により下孔内面で移動規制されるため、固着強度を高めるうえで有利であるが、初期剛性（引張載荷時）等が低くなるため、固着強度の点で十分とはいえなかった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、施工・管理が容易であり、かつ固着強度を高く維持することができる拡開アンカーの施工方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
本発明は、貫通孔を有する筒状のアンカー本体と、前記貫通孔に挿入される芯棒と、を備え、アンカー本体の先端部が、長さ方向に沿う複数のスリットによって複数の突片状の拡張部に分割された拡開アンカーを施工する方法であって、前記アンカー本体として、前記スリットの間隔が先端方向に行くに従って小さくなったものを使用し、前記母材に、深さ方向に行くに従って内径が大きくなるように傾斜した内面を有する拡径部を有する下孔を穿孔し、前記下孔内に、前記アンカー本体を挿入し、前記芯棒によって前記拡張部を内側から拡張させて、前記拡張部を前記拡径部の内面に係止させる拡開アンカーの施工方法を提供する。
前記拡径部の対面する内面どうしがなす角度は、１０〜２０°であることが好ましい。
前記拡径部は、前記下孔に挿入したドリル部材を、前記母材の表面に直接または間接的に設置した基端側支持部を支点として旋回動させることにより形成することができる。
前記アンカー本体の拡張部は、先端側が幅広となる形状であることが好ましい。
本発明の一態様は、貫通孔を有する筒状のアンカー本体と、前記貫通孔に挿入される芯棒と、を備え、アンカー本体の先端部が、長さ方向に沿う複数のスリットによって複数の突片状の拡張部に分割された拡開アンカーを施工する方法であって、前記アンカー本体は、前記スリットの間隔が先端方向に行くに従って小さくなり、これによって前記拡張部は先端側が幅広となり、前記貫通孔の内面に、前記アンカー本体の厚肉化により内方に膨出した膨出部が形成され、前記膨出部によって、前記貫通孔の内面に、挿入された前記芯棒の先端部が当接する段部が形成され、母材に、深さ方向に行くに従って内径が大きくなるように傾斜した内面を有する拡径部を有する下孔を穿孔し、前記下孔内に、前記アンカー本体を挿入し、前記芯棒によって前記拡張部を内側から拡張させて、前記拡張部を前記拡径部の内面に係止させ、前記拡径部の対面する内面どうしがなす角度は、１０〜２０°である、拡開アンカーの施工方法を提供する。
前記拡径部は、前記下孔に挿入したドリル部材を、前記母材の表面に直接または間接的に設置した基端側支持部を支点として旋回動させることにより形成することができる。
前記芯棒の先端部は、先細り形状であってよい。
本発明の一態様は、貫通孔を有する筒状のアンカー本体と、前記貫通孔に挿入される芯棒と、を備え、アンカー本体の先端部が、長さ方向に沿う複数のスリットによって複数の突片状の拡張部に分割された拡開アンカーが、母材に固定された構造であって、前記アンカー本体の前記拡張部は、先端側が幅広となり、前記貫通孔の内面に、前記アンカー本体の厚肉化により内方に膨出した膨出部が形成され、前記膨出部によって、前記貫通孔の内面に、挿入された前記芯棒の先端部が当接する段部が形成され、前記母材に、深さ方向に行くに従って内径が大きくなるように傾斜した内面を有する拡径部を有する下孔が穿孔され、前記下孔内に、前記アンカー本体が挿入され、前記芯棒によって前記拡張部が内側から拡張されて、前記拡張部が前記拡径部の内面に係止され、前記拡径部の対面する内面どうしがなす角度は、１０〜２０°である、拡開アンカーの固定構造を提供する。

本発明によれば、拡開アンカーが挿入される下孔は、深さ方向に径が大きくなる拡径部を有する。
アンカー本体のスリットは、間隔が先端方向に行くに従って徐々に小さくされているため、拡張部は先端側の機械的強度（剛性）が高くなる。
このため、機械的強度の高い拡張部の先端部がアンダーカット状の傾斜面である拡径部に係止することによって、引き抜き方向の力に対する耐性を高めることができる。
従って、拡開アンカーに大きな荷重が加えられたり母材が劣化した場合でも、固着強度を高く維持することができる。また、固着強度を高く維持できるため、施工後の管理も容易になる。

本発明の一実施形態の拡開アンカーの施工方法を示す工程図である。 実施形態の施工方法において、取付物を母材に固定した状態を示す断面図である。 前図の拡開アンカーを示す図であって、（ａ）は拡張部が未拡張である拡開アンカーの正面図であり、（ｂ）は（ａ）の拡開アンカーの断面図であり、（ｃ）は（ａ）の拡開アンカーの下面図である。 前図の拡開アンカーを示す図であって、（ａ）は拡張部が拡張した状態の拡開アンカーの正面図であり、（ｂ）は（ａ）の拡開アンカーの断面図であり、（ｃ）は（ａ）の拡開アンカーの下面図である。 （ａ）は未成形のアンカー本体の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のアンカー本体の断面図であり、（ｃ）は（ａ）のアンカー本体の下面図である。 実施形態の施工方法に使用される基端側固定具を示す断面図である。 試験結果を示すグラフである。 試験結果を示すグラフである。 従来の拡開アンカーの施工方法の一例を示す工程図である。 従来の拡開アンカーの施工方法の他の例を示す工程図である。 従来の施工方法の一例に使用できる拡開アンカーを示す図であって、（ａ）はアンカー本体の拡張部が未成形である状態の拡開アンカーの正面図であり、（ｂ）は（ａ）の拡開アンカーの断面図であり、（ｃ）は（ａ）の拡開アンカーの下面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る一実施形態の拡開アンカー１およびこれを用いた施工方法を図１〜図６を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態の拡開アンカーの施工方法を示す工程図であり、符号６０はコンクリートや石材からなる躯体（母材）、６２は母材６０に穿孔された下孔、７０は取付物、７０ａは取付物に形成された貫通孔である。
図２は、拡開アンカー１を用いて取付物７０を母材６０に固定した状態を示す図である。図３は、拡張部１２が未拡張である拡開アンカー１を示す図であって、（ａ）は拡開アンカー１の正面図であり、（ｂ）は拡開アンカー１の断面図であり、（ｃ）は拡開アンカー１の下面図である。

図２および図３に示すように、拡開アンカー１は、貫通孔１４を有する円筒状のアンカー本体１０と、貫通孔１４に挿入される芯棒２０と、を備えている。符号２１はアンカー本体１０に形成されたねじ軸部１１に組み付けられたナットであり、符号２２は座金である。
以下、特に断りがない限り、長さ方向とはアンカー本体１０の長さ方向をいう。

図３に示すように、アンカー本体１０には、後端１０ａから先端１０ｂにかけて断面円形の貫通孔１４が形成されている。貫通孔１４には、アンカー本体１０の後端１０ａ側の開口１４ａから芯棒２０を挿入できる。
アンカー本体１０の先端１０ｂから所定長さ範囲の部分の内面には、内方に膨出した膨出部１０ｃが形成されている。膨出部１０ｃは、厚肉化により貫通孔１４内面から内方に膨出した部分である。

アンカー本体１０の後端１０ａを含む部分は、外面に雄ネジが形成されたねじ軸部１１とされている。
アンカー本体１０の先端１０ｂを含む部分である先端部１５には、先端１０ｂから後端方向に向けて、長さ方向に沿う複数のスリット１３が形成されており、これらスリット１３によって、アンカー本体１０の先端部は複数の突片状の拡張部１２に分割されている。
拡張部１２の側縁１２ａは直線状に形成することが望ましい。

拡張部１２は、芯棒２０の先端部２０ｃにより外方に押圧されたときに径方向外方（拡張方向）に変形可能である。
図示例では、スリット１３は周方向に９０°間隔で４つ形成され、この部分のアンカー本体１０は４つの拡張部１２に分割されている。
図３（ｃ）に示すように、複数のスリット１３は、アンカー本体１０の中心軸を中心とする軸周りの回転対称形となる位置に形成されることが望ましい。なお、スリット１３の数は、３以上が好ましい。

ねじ軸部１１と先端部１５との間の部分を主部１６という。すなわち、アンカー本体１０は、後端１０ａから先端１０ｂにかけて、ねじ軸部１１と、主部１６と、先端部１５とを有する。
先端部１５の外径は、主部１６の外径とほぼ同じである。先端部１５の外径は、長さ方向に一定としてよい。

図３（ａ）に示すように、スリット１３の間隔（隣り合う拡張部１２、１２の距離）は、先端方向に行くに従って小さくなっている。このため、隣り合う拡張部１２、１２の側縁１２ａ、１２ａは、先端方向に行くほど互いに接近している。
このため、スリット１３は、先端方向に行くほど狭くなるテーパ―形状であるといえる。
先端１０ｂにおける、隣り合う側縁１２ａ、１２ａは、互いに当接してもよいし、離間していてもよい。
スリット１３が先端方向に幅狭となる形状であるため、拡張部１２は、先端に向けて徐々に幅広となる形状である。

図５に示すように、アンカー本体１０は、例えば次のようにして作製することができる。
先端方向に行くほど外径が徐々に大きくなる先端部１５Ａを有するアンカー本体１０Ａを用意する。先端部１５Ａには、先端１０ｂから後端方向に向けて複数のスリット１３Ａが形成されており、これらスリット１３Ａによって、アンカー本体１０の先端部は複数の拡張部１２Ａに分割されている。
スリット１３Ａの間隔（隣り合う拡張部１２Ａ、１２Ａの距離）は、スリット１３Ａの形成方向（図５（ａ）および図５（ｂ）の上下方向）に沿って一定である。

先端部１５Ａに、縮径方向の力を加えることによって、先端部１５Ａを、拡張部１２Ａ、１２Ａ先端が互いに近づく方向に変形させる。
これによって、図３に示すように、テーパ―形状のスリット１３を有するアンカー本体１０を得る。

図３に示すように、芯棒２０は、フランジ状の頭部２０ａと、頭部２０ａから延出する棒状の本体部２０ｂとを有する。本体部２０ｂの先端部２０ｃは、先細り形状とされている。
本体部２０ｂの長さは、図５に示すように、後述する打ち込みによって先端部２０ｃが拡張部１２を押し広げることができる長さとされる。

次に、図１を参照しつつ、拡開アンカー１を用いて、取付物７０を母材６０に固定する施工方法を説明する。
拡開アンカー１による固定対象物である取付物７０は、例えばアングルやサドルなどの取付用金具である。各種機械や装置などの器物は、取付物７０を介して母材６０に固定することができる。
また、器物を直接、拡開アンカー１を介して母材６０に固定することもでき、この場合、取付物７０は器物である。

（穿孔工程）
図１（ａ）に示すように、母材６０上に取付物７０を置き、その上に基端側支持部３０を設置する。取付物７０には、ドリル部材４０が挿通する貫通孔７０ａが形成されている。貫通孔７０ａの内径は、後述する拡孔工程におけるドリル部材４０の旋回動を可能とするべく、ドリル部材４０のドリル部材本体４１の外径より大きくされている。
なお、基端側支持部３０は母材６０の表面に直接設置してもよい。

図６に示すように、基端側支持部３０は、ベース部３１と、ベース部３１に固定されるキャップ部３２とを備えている。
ベース部３１は、円板状の基板部３３と、その上面３３ａに突出形成された円筒状の筒状ねじ部３４とを備えている。
筒状ねじ部３４の外周面には、キャップ部３２を螺着するための外ねじ部３４ａ（雄ねじ部）が形成されている。

ベース部３１には、筒状ねじ部３４および基板部３３の中心軸に沿う挿通孔３５が形成されている。挿通孔３５は、大径部３５ａと、大径部３５ａの下方に段部３５ｃを介して形成された小径部３５ｂとを有する。大径部３５ａの内径は小径部３５ｂの内径より大きい。段部３５ｃは、大径部３５ａと小径部３５ｂとの内径差により形成された段部である。
大径部３５ａおよび小径部３５ｂの内径は、後述する拡孔工程におけるドリル部材４０の旋回動を可能とするべく、ドリル部材４０のドリル部材本体４１の外径より大きくされている。

図６に示すように、キャップ部３２は、上板部３６とその周縁から垂下する外筒部３７とを有する。
上板部３６には、ドリル部材４０が挿通する挿通孔３６ａが形成されている。
外筒部３７の内周面には、雄ねじ部３４ａに螺合する内ねじ部３７ａ（雌ねじ部）が形成されている。このため、キャップ部３２は、内ねじ部３７ａをベース部３１の外ねじ部３４ａに巻き締めることによりベース部３１に固定される。
挿通孔３６ａの内径は、後述する拡孔工程におけるドリル部材４０の旋回動を可能とするべく、ドリル部材４０のドリル部材本体４１の外径より大きくされている（図１（ｂ）参照）。
ベース部３１およびキャップ部３２は、それぞれ金属製とすることができる。

図１（ａ）に示すように、ドリル部材４０を基端側支持部３０の挿通孔３６ａ、３５、および、取付物７０の貫通孔７０ａに挿通させた状態で、回転工具（図示略）に連結したドリル部材４０によって母材６０に下孔６１を穿孔する。
ドリル部材４０は、ドリル部材本体４１と、ドリル部材本体４１の外周面から外方に突出するフランジ部４２とを有する。フランジ部４２の外径は、ベース部３１の小径部３５ｂの内径より大きい。
下孔６１は、母材６０の表面に対し垂直であり、深さ方向に一定の内径を有する。

（拡孔工程）
図１（ｂ）に示すように、ドリル部材４０のフランジ部４２の外径は小径部３５ｂの内径より大きいため、フランジ部４２は段部３５ｃに係止する。
大径部３５ａ、小径部３５ｂ、挿通孔３６ａ、および貫通孔７０ａの内径は、ドリル部材本体４１の内径に比べて十分に大きいため、ドリル部材４０を、フランジ部４２を支点として旋回動させることができる。すなわち、回転工具（図示略）をドリル部材４０の基端部に接続してドリル部材４０を軸回りに自転させつつ、ドリル部材４０を、母材６０表面に対し傾斜させた状態で、平面視において下孔を中心とした円を描くように旋回動させる。
これによって、下孔６２の少なくとも一部は、深さ方向に行くほど内径が大きくなる形状となる。図示例では、下孔６２の上部は、ほぼ一定の径の主部６２ｂであるが、下孔６２の下部は、深さ方向に行くに従って徐々に内径が大きくなるように傾斜した内面を有する拡径部６２ａとなっている。拡径部６２ａは、傾斜した内面を有するため、いわゆるアンダーカット形状であるといえる。

なお、ドリル部材４０を旋回動させなくても、ドリル部材４０の姿勢を多方向に変化させることでアンダーカット形状の下孔６２を形成することもできる。
例えば、ドリル部材４０を左に傾斜させた後（図１（ｂ）参照）、逆に右に傾斜させ、次いで、紙面手前側に傾斜させ、続いて紙面奥側に傾斜させれば、４つの方向にドリル部材４０の傾斜方向の姿勢を変化させたことになる。これによって、アンダーカット形状の下孔６２を形成することができる。

図２に示す例では、拡径部６２ａの内面は、母材６０表面に垂直な軸線Ａ１に対して傾斜した傾斜面とするのが好ましい。
拡径部６２ａの対面する内面どうしの傾斜角度αは、例えば１０°以上とすることができる。傾斜角度αは、小さすぎれば拡開アンカー１の固着強度が低下するが、傾斜角度αをこの範囲とすることによって、拡張部１２が摩擦だけでなく支圧によっても拡径部６２ａ内面に対して移動規制されるため固着強度を高めることができる。
傾斜角度αは、例えば２０°以下とすることができる。傾斜角度αは、大きすぎれば、拡径部６２ａの内面に対する拡張部１２の係止強度が低くなる可能性があるが、傾斜角度αをこの範囲とすることで、拡張部１２を拡径部６２ａ内面に確実に係止させることができる。

（清掃工程）
図１（ｃ）に示すように、ドリル部材４０を下孔６２から引き抜くとともに、基端側支持部３０を取付物７０から外す。
図示例では、キャップ部３２の挿通孔３６ａの内径はドリル部材４０のフランジ部４２の外径より小さいため、ドリル部材４０は、キャップ部３２をベース部３１から外さない限り基端側支持部３０から離脱できない構造となっている。このため、ドリル部材４０と基端側支持部３０とは一体的に取り扱うことができる。

下孔６２内には、穿孔工程および拡孔工程で下孔６２を形成する際に生じた母材６０の破片６４が残っているが、吸塵機（図示略）に接続された吸引管６５を下孔６２に挿入し、吸引管６５を通して破片６４を吸引し除去する。

（挿入工程）
図１（ｄ）に示すように、拡開アンカー１（図３参照）を基端側支持部３０の挿通孔３６ａ、３５、および、取付物７０の貫通孔７０ａに挿通する。これによって、アンカー本体１０の先端部１５は、拡径部６２ａに達する。
この状態で、ナット２１をねじ軸部１１に螺着する。この際、ナット２１と取付物７０との間に座金２２を設置する。

（拡張工程）
図１（ｅ）および図４に示すように、アンカー１の貫通孔１４に挿入された芯棒２０を打ち込むと、芯棒２０の先端部２０ｃが膨出部１０ｃを外方に押圧し、拡張部１２を拡張させる。これによって、拡張部１２は、下孔６２の拡径部６２ａの内面に係止する。
図１（ｆ）に示すように、必要に応じて、ナット２１をねじ軸部１１に巻き締めることによって、アンカー本体１０を上昇させると、拡張部１２を拡径部６２ａの内面に確実に係止させることができる。拡張部１２は、摩擦だけでなく支圧によっても拡径部６２ａに対し移動規制される。
これによって、取付物７０を母材６０に押さえつけて固定することができる。

本実施形態の拡開アンカーの施工方法によれば、拡開アンカー１が挿入される下孔６２は、深さ方向に径が大きくなる拡径部６２ａを有するアンダーカット形状とされている。
拡開アンカー１のスリット１３は、間隔が先端方向に行くに従って徐々に小さくなっているため、拡張部１２は先端側が幅広となる形状である。このため、機械的強度の高い拡張部１２の先端部がアンダーカット状の傾斜面である拡径部６２ａ内面に係止することによって、引き抜き方向の力に対する耐性を高めることができる。
従って、拡開アンカー１に大きな荷重が加えられたり母材６０が劣化した場合でも、固着強度を高く維持することができる。また、固着強度を高く維持できるため、施工後の管理も容易になる。

本実施形態の拡開アンカーの施工方法は、テーパ―形状のスリット１３を有する拡開アンカー１を使用するとともに、アンダーカット形状の下孔６２を採用するため、スリット形状と下孔形状とに関する他の組み合わせでは得られない顕著な固着強度向上効果が得られる。
以下、テーパ―形状のスリットを有する拡開アンカーを「テーパ―アンカー」といい、ストレート形状のスリットを有する拡開アンカーを「ストレートアンカー」ということがある。また、アンダーカット形状の下孔を「アンダーカット孔」といい、ストレート形状の下孔を「ストレート孔」ということがある。

本実施形態の施工方法では、ストレート孔にストレートアンカーを用いた場合（ケース１）、ストレート孔にテーパ―アンカーを用いた場合（ケース２）、アンダーカット孔にストレートアンカーを用いた場合（ケース３）のいずれに比べても、高い固着強度が得られる。
これは、以下の理由によると推測できる。
ストレート形状の下孔内面への拡張部の固着は摩擦によるため、例えば埋込み長さを長くしても固着強度を高める効果はない。
一方、アンダーカット形状の下孔では、拡張部が摩擦だけでなく支圧により下孔内面で移動規制されるため、固着強度を高めるうえで有利であるが、拡径部で内径が大きくなっているため、その内面に対する拡張部の固着が不十分となりやすいという問題がある。
これに対し、本実施形態の拡開アンカーの施工方法では、テーパ―形状のスリット１３を有する拡開アンカー１を使用するため、機械的強度の高い拡張部１２の先端部を拡径部６２ａ内面に係止させることによって、上述のアンダーカット孔の問題を解消し、固着強度を高めることができる。
従って、本実施形態の拡開アンカーの施工方法は、上述の３つのケースに比べ、高い固着強度が得られる。

また、本実施形態の拡開アンカーの施工方法によれば、拡張部１２が下孔６２の拡径部６２ａ内で拡張されるため、拡張部１２の拡張の際の抵抗が小さくなり、施工が容易となる。このため、均一な施工が可能であり、安定した固着強度が得られる。
従って、打ち込み不足、打ち込み不良を解消できる。また、母材が高強度コンクリートである場合でも施工可能となる。

本実施形態の拡開アンカーの施工方法は、芯棒打ち込み式の拡開アンカー１を使用するため、スリーブ打ち込み式の拡開アンカー等に比べ、拡開アンカー１を取付物７０の貫通孔７０ａに位置合わせするのが容易である。また、下孔６２の内径を小さくできるため短時間で穿孔が可能であり、しかも芯棒２０の頭部２０ａがアンカー本体１０に接することで施工完了となるため確認が容易である。

（実施例１）
コンクリート躯体である母材６０に、拡径部６２ａを有する下孔６２（アンダーカット孔）を形成し、この下孔６２に、図１に示す方法に従って、拡開アンカー１（テーパ―アンカー）を設置した。
下孔６２の拡径部６２ａの内面の傾斜角度αは、２０°である。
図７は、拡開アンカー１の固着強度の測定結果を示すグラフである。横軸は拡開アンカー１の変位量であり、縦軸は拡開アンカー１に加えた最大引張荷重である。図７には「アンダーカット孔＋テーパ―アンカー」と表示する。

（比較例１）
下孔６１を、アンダーカット形状ではなくストレート形状（図１（ａ）、図１０参照。ストレート孔）としたこと、および、スリット１１３が一定間隔である拡開アンカー１０１（図１１参照。ストレートアンカー）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、拡開アンカー１を設置した。最大引張荷重の測定結果を図７に示す。図７には「ストレート孔＋ストレートアンカー」と表示する。

（比較例２）
下孔６１をストレート形状（図１（ａ）、図１０参照。ストレート孔）としたこと以外は実施例１と同様にして、拡開アンカー１（テーパ―アンカー）を設置した。最大引張荷重の測定結果を図７に示す。図７には「ストレート孔＋テーパ―アンカー」と表示する。

（比較例３）
スリット１１３が一定間隔である拡開アンカー１０１（図１１参照。ストレートアンカー）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、拡開アンカー１を設置した。最大引張荷重の測定結果を図７に示す。図７には「アンダーカット孔＋ストレートアンカー」と表示する。

図７より、スリット１３がテーパ―形状である拡開アンカー１（テーパ―アンカー）を使用するとともに、アンダーカット形状の下孔６２（アンダーカット孔）を採用した実施例１では、高い固着強度が得られたことがわかる。
詳しくは、実施例１は、比較例１（ストレート孔＋ストレートアンカー）に比べて、施工時の抵抗は約６０％減少し、引張強度は約８０％増加した。
実施例１は、比較例２（ストレート孔＋テーパ―アンカー）に比べて、施工時の抵抗は約５０％減少し、引張強度は約７０％増加した。また、変位が２ｍｍであるときの最大引張荷重は約１５％増加し、変位が４ｍｍであるときの最大引張荷重は約９０％増加した。
実施例１は、比較例３（アンダーカット孔＋ストレートアンカー）に比べて、施工時の抵抗は同等であり、引張強度は約４０％増加した。
比較例３は、アンダーカット孔の採用により比較例１に比べて引張強度は高くなったが、初期変位が大きいため、取付物を母材に固定する性能の点で優れているとはいえない。
これに対し、実施例１は、初期変位が小さいため、取付物７０を母材６０に固定する性能も良好である。

このように、実施例１では、拡開アンカー１（テーパ―アンカー）をアンダーカット孔に採用することによって、比較例１（ストレート孔＋ストレートアンカー）、比較例２（ストレート孔＋テーパ―アンカー）、比較例３（アンダーカット孔＋ストレートアンカー）に比べて、高い引張強度を実現でき、しかも固定性能が良好であることが確認された。

（実施例２〜５）
拡径部６２ａの内面の傾斜角度α（図２参照）を５°（実施例２）、１０°（実施例３）、２０°（実施例４）、２５°（実施例５）のいずれかとした下孔６２に、拡開アンカー１を設置した。その他の試験条件は実施例１に準じた。
各実施例について、施工のしやすさ、拡開アンカーの初期剛性（載荷時の母材への食いつき）および最大荷重（最大引張荷重）について評価した。結果を表１に示す。
表１において、△は可（Ｆａｉｒ）、○は良（Ｇｏｏｄ）、◎は優（Ｖｅｒｙ Ｇｏｏｄ）を意味する。

図８は、拡開アンカー１の最大引張荷重の測定結果を示すグラフである。横軸は拡開アンカー１の変位量であり、縦軸は拡開アンカー１に加えた引張荷重である。

図８より、実施例２〜４では、高い初期剛性が得られたことがわかる。
表１によれば、傾斜角度αが５°の場合は初期の剛性は良いが施工性・最大荷重がやや低かった。傾斜角度αが２５°の場合は施工性は良く、最大荷重も十分であるが、初期の剛性がやや低かった。
これらより総合的に判断すると、傾斜角度αは１０°〜２０°の範囲が好ましいと判断される。

１…拡開アンカー、１０…アンカー本体、１２…拡張部、１３…スリット、１４…貫通孔、１５…先端部、２０…芯棒、３０…基端側支持部、４０…ドリル部材、６０…母材、６２…下孔、６２ａ…拡径部、７０…取付物。

Claims (3)

1. 貫通孔を有する筒状のアンカー本体と、前記貫通孔に挿入される芯棒と、を備え、アンカー本体の先端部が、長さ方向に沿う複数のスリットによって複数の突片状の拡張部に分割された拡開アンカーを施工する方法であって、
   前記アンカー本体は、前記スリットの間隔が先端方向に行くに従って小さくなり、これによって前記拡張部は先端側が幅広となり、
   前記貫通孔の内面に、前記アンカー本体の厚肉化により内方に膨出した膨出部が形成され、
   前記膨出部によって、前記貫通孔の内面に、挿入された前記芯棒の先端部が当接する段部が形成され、
   母材に、深さ方向に行くに従って内径が大きくなるように傾斜した内面を有する拡径部を有する下孔を穿孔し、
   前記下孔内に、前記アンカー本体を挿入し、前記芯棒によって前記拡張部を内側から拡張させて、前記拡張部を前記拡径部の内面に係止させ、
   前記拡径部の対面する内面どうしがなす角度は、１０〜２０°である、拡開アンカーの施工方法。
2. 前記拡径部は、前記下孔に挿入したドリル部材を、前記母材の表面に直接または間接的に設置した基端側支持部を支点として旋回動させることにより形成する、請求項１に記載の拡開アンカーの施工方法。
3. 前記芯棒の先端部は、先細り形状である、請求項１または２に記載の拡開アンカーの施工方法。

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