JP7142994B1 - アンカーボルトの下穴加工具、下穴加工用治具および下穴加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[2]コンクリート製の母材に下穴を明けるには、通常ハンマドリルが用いられる。このため穴加工の際に、強い振動がドリルビットに加わり、ネジ止めされているストッパは、下穴を何個か加工しているうちに外れてしまう。
LT-CK-D2≦S≦LT-CK-D1
である。
である。
(A1)照明器具の固定:
実施形態のアンカーボルトの下穴加工用治具、下穴加工方法について説明する。照明器具230をトンネルの内面、ここでは壁面TWに取り付けた照明装置210を例に挙げて説明する。もとより、照明器具230は、トンネルの天井に取り付けてもよい。また、トンネルは、山体をくりぬいて形成されるものに限らず、地下や海底のトンネルであってもよく、騒音対策のためなどの理由で、コンクリート等で人工的に形成されたトンネル(チューブ)などであってもよい。また急斜面に造成された道路などを覆う半トンネル(片側が開放されたトンネル)などであっても差し支えない。もとよりトンネルに限らず、コンクリートにより形成された床面、壁面などに取り付けるものであってもよい。取り付けられるものは、照明器具230に限らず、フェンスや電源板、ケーブル支持具など、アンカーボルトを用いて固定されるものなら、どのようなものでもよい。
図2は、ハンマドリル10を用いてコンクリートの躯体SFに、アンカーボルトの下穴80を形成する様子を示す。図示では、ハンマドリル10は、電源ケーブル17により、図示しない発電機などの接続されており、電源スイッチ15を操作することにより、チャック12に装着されたドリルビット11を回転およびドリルビット11の軸方向に前後(打撃)させ、コンクリートの躯体SFに下穴80を形成する。このハンマドリル10は、sdsプラスシャンク専用のチャック12を備えており、sdsプラスシャンクを有するドリルビット11は、チャック12に押し込むだけで固定される。この場合、ドリルビット11の一端がチャック12に嵌まり合う長さ(以下、これをチャックの掴み代という)CKは、sdsプラスシャンクの規格により所定長となる。こうしたsdsプラスシャンクを備えたドリルビット11の一例を、図3に示した。もとより、通常の6角軸のシャンクを備えたドリルビットとこれに対応したチャックにより、ドリルビットを固定するものとしてもよい。その場合には、ドリルビット11をチャック12の最深部まで差し込んで固定すれば、寸法関係は同様となる。
S=LT-CK-DD …(1)
ここで、加工長DDは、下穴80の許容深さD1以上D2以下の任意の寸法である。
呼び径 ドリル径φm 埋設深さ 下限値D1 上限値D2 全長LT
M12 12.7 50 48 52 260
M16 17.0 60 58 62 260
M20 21.5 80 78 82 260
そこで、呼び径に対応する下穴80を形成するために、ドリルビット11の加工長DDがアンカーボルトの埋設深さに一致する様に、上記式(1)を用いて、下穴加工用治具20の長さSを定める。なお、加工長DDには、ドリルビット11先端のテーパ部13の長さは含まれない。
第1実施形態の下穴加工用治具20の形状を図4に示す。図示した下穴加工用治具20は、長さS、直径φJDの円柱材であって、ステンレス鋼や炭素鋼、あるいは黄銅など合金などを、円筒形状に削り出して形成される。図示するように、下穴加工用治具20の一端、この場合は上端からは、内径φA2の貫通孔21が形成され、他端、この場合は下端からは、内径φD2の貫通孔22が形成されている。貫通孔21と貫通孔22とは、同じ軸線AX上に形成される。この軸線AXは、下穴加工用治具20に挿入されるドリルビット11の仮想的な軸線である。貫通孔22の内径φD2は、貫通孔21の内径φA2より大きい。従って、下穴加工用治具20の上端の貫通孔21には、深さADの箇所に段差UDが形成される。下穴加工用治具20のうち、貫通孔21が形成された部位を第1部分51と呼ぶ。また、貫通孔22が形成されている部位のうち、下穴加工用治具20の下端の部位を第2部分52と呼ぶ。第1部分51と第2部分52とを結合する結合部分53は、この実施形態では、第2部分52とシームレスに形成されている。従って、第1実施形態では、第1部分51,第2部分52,結合部分53は、同一の金属、ここではステンレス鋼により一体に形成されている。
φD2>φD1>φA2>φA1
となる。従って、ドリルビット11は、図5に示すように、直径φA1のシャンク部SD側を先頭にして、下穴加工用治具20の下端側から、内径φD2の貫通孔22に挿入していくことができ、更に、直径φA1のシャンク部SDは、第1部分51の内径φA2の貫通孔21を通過する。しかし、直径φD1の刃部MRは、内径φA2より大きいから、ドリルビット11の段差UEが、下穴加工用治具20の内側の段差UDに当たる。
LU≒CK+AD …(2)
この関係が満たされていることにより、下穴加工用治具20が装着されたドリルビット11でコンクリートの躯体SFに下穴を明けていっても、ドリルビット11に装着された下穴加工用治具20がドリルビット11から脱落したり、移動したりすることがない。結果的、下穴加工用治具20から外に飛び出しているドリルビット11の先端部分の長さはほぼ一定に保たれる。「ほぼ一定」とするのは、チャック12によるドリルビット11のチャッキングは、軸方向に僅かな移動を許容しているからである。
上述したように、下穴加工用治具20を装着したドリルビット11をハンマドリル10のチャック12に取り付け、トンネルの壁面TWなど、コンクリートの躯体SFの所定の場所に、アンカーボルト用の下穴を明ける。この様子を、図6に示した。作業者は、図5に示したように、ドリルビット11をシャンク部SDの側から、下穴加工用治具20の下端側の貫通孔22に差し込み、下穴加工用治具20の第1部分51から飛び出た部分(長さLC)をハンマドリル10のチャック12に嵌め込む。チャック12は、sdsプラスシャンク専用のものなので、ドリルビット11のシャンク部SD側を差し込むだけで、ドリルビット11は、チャック12に掴まれ、固定される。
次に、第2実施形態としてのアンカーボルトの下穴加工用治具20Aについて説明する。図7は、第2実施形態の下穴加工用治具20Aの形状を示す側面図である。この下穴加工用治具20Aは、第1実施形態と同様に、内径φA2の貫通孔21を備えた第1部分51と、内径φD2の貫通孔22を備えた第2部分52Aと、両者を結合する結合部分53とを備える。第1部分51,第2部分52A,結合部分53は、金属により一体に形成されている。
次に第3実施形態について説明する。第3実施形態のアンカーボルトの下穴加工用治具20Bは、図8に示すように、一体に形成された第1部分51と結合部分53Bと、これとは別体に用意された第2部分52Bとから構成される。第1部分51には、内径φA2の貫通孔21が形成されている。結合部分53Bの下端外周には雄ネジ35が形成されている。第2部分52Bには、結合部分53Bの外径に対応する内径の螺合部36(雌ネジ)が形成されている。また、第2部分52Bには、内径φD2の貫通孔22も形成されている。
呼び径 ドリル径φm 埋設深さ 下限値D1 上限値D2 全長LT
M12 12.7 50 48 52 260
M16 17.0 60 58 62 260
M20 21.5 80 78 82 260
これを用いて下穴加工用治具20Bの所定長S,SLを求めると、呼び径M20のアンカーボルトの下穴80を明ける場合には、
S=LT-CK-DD=260-45-80=135
であり、呼び径M16のアンカーボルトの下穴80を明ける場合は、
SL=LT-CK-DD=260-45-60=155
である。従って、M16用のアンカーボルトの下穴を形成する場合には、第2部分62の高さHDを、M20用のアンカーボルトの下穴を形成する場合に用いてる第2部分52Bの高さhdより20mm大きくすればよい。同様に、呼び径M12のアンカーボルトの下穴80を明ける場合には、第2部分62の高さを更に10mm高くすればよい。
次に第4実施形態の下穴加工用治具20Cについて説明する。下穴加工用治具20Cは、図10,図11に示すように、第3実施形態と同様、一体に形成された第1部分51および結合部分53Cと、これに螺合する第2部分52Cとから構成される。この下穴加工用治具20Cは、結合部分53Cの形状を除いて、第3実施形態とほぼ同一の構成を備える。
第5実施形態の下穴加工用治具20Dを、図12に示した。この下穴加工用治具20Dは、貫通孔21を備える第1部分51Dと、貫通孔22を備える第2部分52Dと、第1部分51Dおよび第2部分52Dを結合する4本の結合部分53Dとを備える。第1部分51Dと第2部分52Dとは、結合部分53Dにより、軸AXの軸方向に離間して、かつ同軸上に配置される。第2部分52Dには、結合部分53Dである円柱の軸体が挿入される貫通孔が設けられており、ここに結合部分53Dが嵌め込まれている。第2部分52Dは、所定の高さHD1を備えるが、この高さHD1に対して、結合部分53Dがスライドし、全体の長さSSを変更できる。第2部分52Dの外周面の結合部分53Dが挿入される位置には、横穴71が設けられ、内側に雌ネジが形成されている。ここに雄ネジ70を螺合することで、適切な位置までスライドさせた結合部分53Dを固定する。こうすることで、下穴加工用治具20Dの全長SSを適切な長さに調整した上で固定できる。
第6実施形態の下穴加工用治具20Eを、図13に示す。この下穴加工用治具20E、他の実施形態と同様に、第1部分51,第2部分52E,結合部分53を備える。第6実施形態では、第2部分52Eの下端の外周端62が所定のRで面取りされている点で、他の他の実施形態と異なっている。他の構成は、第1~第5実施形態のいずれかと同様である。
(1)本開示の下穴加工用治具としての実施態様の1つは、ハンマドリルにチャッキングされる下穴用ドリルビットに装着されるアンカーボルトの下穴加工用治具としての態様である。このアンカーボルトの下穴加工用治具は、穴加工を行なう有効部が、ハンマドリルにチャッキングするためのシャンク部より大径である下穴用ドリルビットに装着されるアンカーボルトの下穴加工用治具であって、下穴用ドリルビットの前記シャンク部の外径より大きく、かつ前記有効部の外径より小さい内径を備えた貫通部を備えた第1部分と、前記第1部分とは離間した位置に設けられ、前記下穴用ドリルビットの前記有効部の前記外径より大きな内径の貫通部を備えた第2部分と、前記第1部分と前記第2部分とを、当該下穴加工用治具の前記下穴用ドリルビットの軸方向に沿って結合する結合部分と、を備え、前記下穴用ドリルビットの長さがLT、前記下穴の許容深さがD1以上D2以下、前記下穴用ドリルビットの前記ハンマドリルによる掴み代がCK、であるとき、当該下穴加工用治具の前記軸方向の長さである所定長さSが、
LT-CK-D2≦S≦LT-CK-D1
である。
である。こうすれば、アンカーボルトの下穴を所定の深さに加工できる。しかも、短時間のうちに繰り返し下穴を加工しても、加工深さが変わってしまうことが生じにくく、ハンマドリルによる下穴の加工性を高めることができる。
Claims (12)
- ハンマドリルに装着される下穴用ドリルビットと、当該下穴用ドリルビットに装着されるアンカーボルトの下穴加工用治具とからなる下穴加工具であって、
前記下穴用ドリルビットは、
穴加工を行なう有効部が、前記ハンマドリルにチャッキングするためのシャンク部より大径であり、
前記下穴加工用治具は、
前記下穴用ドリルビットのシャンク部の外径より大きく、かつ前記下穴用ドリルビットの有効部の外径より小さい内径を備えた貫通部を備えた第1部分と、
前記第1部分とは離間した位置に設けられ、前記下穴用ドリルビットの前記有効部の前記外径より大きな内径の貫通部を備えた第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分とを、当該下穴加工用治具の前記下穴用ドリルビットの軸方向に沿って結合する結合部分と、
を備え、
前記下穴用ドリルビットの長さがLT、下穴の許容深さがD1以上D2以下、前記下穴用ドリルビットの前記ハンマドリルによる掴み代がCK、であるとき、当該下穴加工用治具の前記軸方向の長さである所定長さSが、
LT-CK-D2≦S≦LT-CK-D1
である、アンカーボルトの下穴加工具。 - 前記第1部分、前記結合部分、および前記第2部分のうちの少なくとも前記第1部分は、金属製である、請求項1記載のアンカーボルトの下穴加工具。
- 前記第1部分、前記結合部分、および前記第2部分は、一体に形成された、請求項1または請求項2に記載のアンカーボルトの下穴加工具。
- 前記結合部分は、前記第1部分の前記貫通部の内径より大きな内径を有する筒体であり、
前記第1部分と前記結合部分とは、内側に段差を有し、
前記結合部分と前記第2部分とは、内側に段差を有しない、請求項3に記載のアンカーボルトの下穴加工具。 - 前記結合部分は、前記第1部分および前記第2部分の一方と一体に形成され、
前記第1部分および前記第2部分の他方は、前記結合部分に着脱自在に構成された、請求項1または請求項2に記載のアンカーボルトの下穴加工具。 - 前記第1部分および前記第2部分の他方は、前記結合部分に結合された状態での前記軸方向長さの異なる複数種類の中から選択される、請求項5に記載のアンカーボルトの下穴加工具。
- 前記第2部分の外径は、前記第1部分の外径より大きい、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のアンカーボルトの下穴加工具。
- 前記結合部分は、前記軸方向と交差する方向に開口を有する、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のアンカーボルトの下穴加工具。
- 前記第2部分は、前記装着される下穴用ドリルビットの先端部側の外周が、面取りされている、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のアンカーボルトの下穴加工具。
- 穴加工を行なう有効部が、ハンマドリルにチャッキングするためのシャンク部より大径である下穴用ドリルビットに装着されるアンカーボルトの下穴加工用治具であって、
前記下穴用ドリルビットのシャンク部の外径より大きく、かつ前記下穴用ドリルビットの有効部の外径より小さい内径を備えた貫通部を備えた第1部分と、
前記第1部分とは離間した位置に設けられ、前記下穴用ドリルビットの前記有効部の前記外径より大きな内径の貫通部を備えた第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分とを、当該下穴加工用治具の前記下穴用ドリルビットの軸方向に沿って結合する結合部分と、
を備え、
前記下穴用ドリルビットの長さがLT、下穴の許容深さがD1以上D2以下、前記下穴用ドリルビットの前記ハンマドリルによる掴み代がCK、であるとき、当該下穴加工用治具の前記軸方向の長さである所定長さSが、
LT-CK-D2≦S≦LT-CK-D1
であり、
前記結合部分は、前記軸方向と交差する方向に開口を有する、アンカーボルトの下穴加工用治具。 - ハンマドリルに装着される下穴用ドリルビットと、当該下穴用ドリルビットに装着されるアンカーボルトの下穴加工用治具とからなる下穴加工具であって、
前記下穴用ドリルビットは、
穴加工を行なう有効部が、前記ハンマドリルにチャッキングするためのシャンク部より大径であり、
前記下穴加工用治具は、
前記下穴用ドリルビットのシャンク部の外径より大きく、かつ前記下穴用ドリルビットの有効部の外径より小さい内径を備えた貫通部を備えた第1部分と、
前記第1部分とは離間した位置に設けられ、前記下穴用ドリルビットの前記有効部の前記外径より大きな内径の貫通部を備えた第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分とを、当該下穴加工用治具の前記下穴用ドリルビットの軸方向に沿って結合する結合部分と、
を備え、
前記第1部分の前記軸方向の長さは、前記下穴用ドリルビットが前記ハンマドリルにチャッキングされた状態で、前記シャンク部のうち、前記ハンマドリルからはみ出した部位の長さに相当している、
アンカーボルトの下穴加工具。 - ハンマドリルを用いてアンカーボルトの下穴を加工する方法であって、
前記ハンマドリルに、アンカーボルトの下穴の深さを規定する下穴加工用治具が取り付けられた下穴用ドリルビットをチャッキングし、
前記ハンマドリルを駆動して、前記下穴用ドリルビットによりコンクリートの被加工面の予め定めた位置への穴明けを開始し、
前記下穴加工用治具の先端が、前記被加工面に接する深さまで、前記下穴用ドリルビットを用いて下穴を形成し、
前記下穴加工用治具は、
前記下穴用ドリルビットのシャンク部の外径より大きく、かつ前記下穴用ドリルビットの有効部の外径より小さい内径を備えた貫通部を備えた第1部分と、
前記第1部分とは離間した位置に設けられ、前記下穴用ドリルビットの前記有効部の前記外径より大きな内径の貫通部を備えた第2部分と、
前記第1部分と前記第2部分とを、当該下穴加工用治具の前記下穴用ドリルビットの軸方向に沿って結合する結合部分と、
を備え、
前記下穴加工用治具の長さSは、前記下穴用ドリルビットの長さがLT、前記下穴の許容深さがD1以上D2以下、前記下穴用ドリルビットの前記ハンマドリルによる掴み代がCK、であるとき、
LT-CK-D2≦S≦LT-CK-D1
である、アンカーボルトの下穴加工方法。
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