特開 2024-44671 アンカー部材及びアンカー部材の設置方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024044671

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】アンカー部材及びアンカー部材の設置方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/04 20060101AFI20240326BHJP

   E04B 1/41 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

E01D19/04 101

E04B1/41 502A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022150344

(22)【出願日】2022-09-21

(71)【出願人】

【識別番号】000112196

【氏名又は名称】株式会社ピーエス三菱

(74)【代理人】

【識別番号】100172096

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 理太

(72)【発明者】

【氏名】花房 禎三郎

(72)【発明者】

【氏名】桐川 潔

【テーマコード（参考）】

2D059

2E125

【Ｆターム（参考）】

2D059AA01

2D059GG30

2D059GG56

2E125AA76

2E125AF01

2E125AG03

2E125AG16

2E125AG41

2E125AG60

2E125BA22

2E125BB08

2E125BB30

2E125BC04

2E125BD01

2E125BE07

2E125BE08

2E125BF01

2E125CA04

2E125CA82

2E125CA83

2E125EA05

(57)【要約】

【課題】鉄筋等の埋設物が密に配置されているコンクリート構造体の表面より先端側のネジ部を垂直に突出させた状態で設置可能なアンカー部材及びその設置方法の提供。
【解決手段】このアンカー部材１は、変形可能なアンカー本体２と、アンカー本体２の先端側に嵌合された管状のネジ部用管材３とを備え、コンクリート構造体４内に埋設される埋設物１１，１２を露出させた状態でアンカー本体２を変形させて埋設物１１，１２を回避するようにアンカー部材１を配置し、
設置区域１３に充填材１４を打設してアンカー部材１をコンクリート構造体４に固定するようにしている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート構造体の表面より先端側のネジ部を突出させた状態で前記コンクリート構造体に埋設されるアンカー部材において、
変形可能なアンカー本体と、該アンカー本体の先端側に嵌合された管状のネジ部用管材とを備えていることを特徴とするアンカー部材。

【請求項2】

前記アンカー本体は、複数の鋼線が撚り合わされてなる鋼撚り線で構成されている請求項１に記載のアンカー部材。

【請求項3】

前記アンカー本体の基端側を構成する前記鋼撚り線が解されて各鋼線に分岐されている請求項２に記載のアンカー部材。

【請求項4】

コンクリート構造体の表面より先端側のネジ部を突出させた状態にアンカー部材を前記コンクリート構造体に埋め込むアンカー部材の設置方法において、
前記アンカー部材は、変形可能なアンカー本体と、該アンカー本体の先端側に嵌合された管状のネジ部用管材とを備え、
前記コンクリート構造体内に埋設される埋設物を露出させた状態で前記アンカー本体を変形させて前記埋設物を回避するように前記アンカー部材を配置し、
しかる後、設置区域にコンクリート又は充填材を打設して前記アンカー部材を前記コンクリート構造体に固定することを特徴とするアンカー部材の設置方法。

【請求項5】

前記アンカー本体を複数の鋼線が撚り合わされてなる鋼撚り線で構成する請求項４に記載のアンカー部材の設置方法。

【請求項6】

前記アンカー本体の基端側を構成する前記鋼撚り線を解して各鋼線に分岐させる請求項５に記載のアンカー部材の設置方法。

【請求項7】

前記設置区域は、前記コンクリート構造体の既設コンクリートを斫り取って形成する請求項４に記載のアンカー部材の設置方法。

【請求項8】

前記既設コンクリートに掘削用流体を噴射して前記既設コンクリートを斫り取る請求項７に記載のアンカー部材の設置方法。

【請求項9】

新たにコンクリート構造体を構築する際に使用する前記埋設物が配置された型枠内を前記設置区域とする請求項４に記載のアンカー部材の設置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート構造体の表面部に装置や構造材等を固定する際に使用するアンカー部材及びアンカー部材の設置方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、橋梁等においては、地震動によって橋桁が橋台や橋脚に対しずれたり落下したりすることを防止するため、変位制限装置や落橋防止装置（以下、変位制限装置等と総称する）が用いられている。

【0003】

近年では、コンクリート構造体の老朽化や耐震基準の見直しにより、コンクリート構造体の延命化対策が実施され、耐震基準の見直しにより基準を満たさなくなる場合も多くなっており、その対策として変位制限装置等の新設や既存の変位制限装置等の交換・増設が行われている。

【0004】

この種の変位制限装置等は、コンクリート橋本体及び下部工にアンカー部材を用いて鋼製ブラケットを設置し、この鋼製ブラケットに装置を構成する構成物が取り付けられるようになっている。

【0005】

アンカー部材は、鋼製の棒状に形成され、先端側に雄ネジ部が形成され、先端側をコンクリート構造体の表面より突出させた状態で基端側をコンクリート構造体内に埋設するようになっている。

【0006】

また、アンカー部材は、支持する構造体、例えば、上述の鋼製ブラケットやブラケットに支持される装置の荷重を負担できるように、十分なコンクリート構造体に対する付着面積を確保する必要がある。

【0007】

このアンカー部材の設置方法は、既設コンクリート構造体にコンクリートドリルやコア削孔機等によってアンカー孔を削孔し、その削孔した孔にアンカー部材を挿入し、充填材を注入してアンカー部材を既設コンクリートに定着させる所謂「後施工アンカー工法」が一般的である（例えば、特許文献１を参照）。

【0008】

アンカー孔の削孔は、内部鉄筋が密に配置されているコンクリート構造体の場合、鉄筋探査機により、コンクリート表面から鉄筋の位置を測定し、アンカー孔を削孔する位置を決定する。

【0009】

また、下部工の場合では、鉄筋（主筋）がコンクリート表面に対し内外２段配置となっている場合も多く、コンクリート内部側の鉄筋についてはコンクリート表面からの距離があるため、正確な位置を測定することが難しく、ある程度２段目の鉄筋位置を推測して削孔し、削孔中に２段目の鉄筋と干渉した場合は、削孔を止め、近傍の別の位置を削孔するといった方法が採られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１７－１６６２６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、上述の如き従来の技術では、鉄筋量が多く、鉄筋配置間隔が１段目と２段目とで異なり且つ鉄筋配置間隔が小さい場合、鉄筋等の埋設物と干渉せずに十分な付着長を確保することが難しく、コンクリート表面と垂直に削孔できず、コンクリート表面に対しアンカー部材を垂直に設置することが難しいという問題があった。

【0012】

特に、プレストレストコンクリート橋等のＰＣ構造物では、鉄筋に加えＰＣ鋼材が配置されており、かつ支承周辺に補強鉄筋等も配置されており、鉄筋を含む埋設物が密に配置されていることから、コンクリート構造体の表面に対し垂直にアンカー孔を削孔することが困難であった。

【0013】

また、橋梁の下部工は、橋梁上部工の重量を受けもつため、耐震設計上、配筋量が多く、主鉄筋も２段配置となっている場合があり、主鉄筋に加え、主鉄筋と直交する配力鉄筋や組み立て鉄筋も配置されており、鉄筋配置が非常に密となっていることから、コンクリート構造体の表面に対し垂直にアンカー孔を削孔することが困難であった。

【0014】

さらに、従来の技術では、確実に鉄筋等の埋設物の配置を把握することが難しいことから、アンカー孔を削孔する際にコンクリートドリルややコア削孔機等によって誤って鉄筋等の埋設物を破損させてしまうおそれもあった。

【0015】

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、鉄筋等の埋設物が密に配置されているコンクリート構造体の表面より先端側のネジ部を垂直に突出させた状態で設置可能なアンカー部材及びその設置方法の提供を目的としてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、コンクリート構造体の表面より先端側のネジ部を突出させた状態で前記コンクリート構造体に埋設されるアンカー部材において、変形可能なアンカー本体と、該アンカー本体の先端側に嵌合された管状のネジ部用管材とを備えていることにある。

【0017】

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記アンカー本体は、複数の鋼線が撚り合わされてなる鋼撚り線で構成されていることにある。

【0018】

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項２の構成に加え、前記アンカー本体の基端側を構成する前記鋼撚り線が解されて各鋼線に分岐されていることにある。

【0019】

請求項４に記載の発明の特徴は、コンクリート構造体の表面より先端側のネジ部を突出させた状態にアンカー部材を前記コンクリート構造体に埋め込むアンカー部材の設置方法において、前記アンカー部材は、変形可能なアンカー本体と、該アンカー本体の先端側に嵌合された管状のネジ部用管材とを備え、前記コンクリート構造体内に埋設される埋設物を露出させた状態で前記アンカー本体を変形させて前記埋設物を回避するように前記アンカー部材を配置し、しかる後、設置区域にコンクリート又は充填材を打設して前記アンカー部材を前記コンクリート構造体に固定することにある。

【0020】

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項４の構成に加え、前記アンカー本体を複数の鋼線が撚り合わされてなる鋼撚り線で構成することにある。

【0021】

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項５の構成に加え、前記アンカー本体の基端側を構成する前記鋼撚り線を解して各鋼線に分岐させることにある。

【0022】

請求項７に記載の発明の特徴は、請求項４の構成に加え、前記設置区域は、前記コンクリート構造体の既設コンクリートを斫り取って形成することにある。

【0023】

請求項８に記載の発明の特徴は、請求項７の構成に加え、前記既設コンクリートに掘削用流体を噴射して前記既設コンクリートを斫り取ることにある。

【0024】

請求項９に記載の発明の特徴は、請求項４の構成に加え、新たにコンクリート構造体を構築する際に使用する前記埋設物が配置された型枠内を前記設置区域とすることにある。

【発明の効果】

【0025】

本発明に係るアンカー部材は、請求項１に記載の構成を具備することによって、鉄筋等の埋設物が密に配置されているコンクリート構造体に対し、当該埋設物に合わせてアンカー部材本体を変形させることによって、先端のネジ部をコンクリート構造体表面から垂直に突出させた状態で埋設物を回避しつつ荷重負担に十分な付着長を確保することができる。

【0026】

また、本発明において、請求項２に記載の構成を具備することによって、アンカー本体を好適に変形させることができる。

【0027】

さらに、本発明において、請求項３に記載の構成を具備することによって、鉄筋等の埋設物の配置に合わせ、分岐した鋼線を自由に配置することができるとともに、より大きな付着面積を確保することができる。

【0028】

本発明に係るアンカー部材の設置方法は、請求項４に記載の構成を具備することによって、鉄筋等の埋設物の配置を把握した上でアンカー本体を変形させることで、当該埋設物に合わせてアンカー部材本体を変形させることによって、先端のネジ部をコンクリート構造体表面から垂直に突出させた状態で埋設物を回避しつつ荷重負担に十分な付着長を確保することができる。

【0029】

また、本発明において、請求項５に記載の構成を具備することによって、アンカー本体を好適に湾曲させることができる。

【0030】

さらに、本発明において、請求項６に記載の構成を具備することによって、鉄筋等の埋設物の配置に合わせ、分岐した鋼線を自由に配置することができるとともに、より大きな付着面積を確保することができる。

【0031】

また、本発明において、請求項７に記載の構成を具備することによって、鉄筋等の埋設物が密に配置された既設構造物にアンカー部材を好適に設置することができる。

【0032】

さらに、本発明において、請求項８に記載の構成を具備することによって、鉄筋等の埋設物を傷つけることなく既設構造物に設置区域を確保することができる。

【0033】

また、本発明において、請求項９に記載の構成を具備することによって、鉄筋等の埋設物を配置する自由度が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】（ａ）本発明に係るアンカー部材の一例を示す側面図、（ｂ）は同Ａ－Ａ線矢視断面図、（ｃ）は他の態様のＡ－Ａ線矢視断面図、（ｄ）は同アンカー本体を示す斜視図である。

【図2】本発明に係るアンカー部材の設置方法の手順を説明するための図であって、（ａ）は既設コンクリート構造体の施工前の状態の縦断面図、（ｂ）は同表面側から見た正面図である。

【図3】（ａ）は同上の既設コンクリート構造体に設置区域を成すアンカー設置孔を削孔した状態の縦断面図、（ｂ）は同表面側から見た正面図である。

【図4】同上の設置区域にアンカー部材を挿入した状態を示す縦断面図である。

【図5】同上のアンカー部材の先端側をコンクリート構造体の表面に対し垂直に向けた状態を示す縦断面図である。

【図6】（ａ）は同上の既設コンクリート構造体にアンカー部材が固定された状態の縦断面図、（ｂ）は同表面側から見た正面図である。

【図7】本発明に係るアンカー部材の設置方法の他の実施態様を説明するための縦断面図である。

【図8】同上のさらに他の実施態様を説明するための縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

次に、本発明に係るアンカー部材の実施態様を図１に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１はアンカー部材である。

【0036】

アンカー部材１は、図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、変形可能なアンカー本体２と、アンカー本体２の先端側に嵌合された管状のネジ部用管材３とを備え、ネジ部用管材３からなる先端側のネジ部をコンクリート構造体４の表面４ａより突出した状態でコンクリート構造体４内に埋設されるようになっている。

【0037】

アンカー本体２は、図１（ｄ）に示すように、複数の鋼線が撚り合わされて1本の綱状を成した鋼撚り線によって構成され、全体が変形可能、より具体的には屈曲や湾曲が可能になっている。

【0038】

鋼撚り線は、１本の芯線５の外周に６本の側線６，６…を螺旋状に巻きつけて撚り合わせた７本の鋼線（単素線）によって構成され、外周部の各側線６，６間に凹部７，７…が螺旋状に連続して形成されている。

【0039】

この鋼撚り線は、ネジ部用管材３が嵌合される部分の長さに加え、基端側にコンクリート又は無収縮モルタル等の充填材１４に対する必要な付着長が確保できる部分の長さを備えた全長を有している。

【0040】

尚、上述の実施例では、７本撚りの鋼撚り線の場合について説明したが、鋼撚り線の態様はこれに限定されず、例えば、１９本撚りの鋼撚り線であってもよい。

【0041】

また、アンカー本体２は、アンカー本体２の基端側を構成する鋼撚り線が解されて各鋼線５、６…に分岐された状態でも使用することができる。

【0042】

さらに、上述の実施例では、アンカー本体２を鋼撚り線で構成する場合について説明したが、アンカー本体２は鋼撚り線に限定されず、他の変形可能なもの、例えば、可撓性を有する材質からなる棒材等によって構成してもよい。

【0043】

ネジ部用管材３は、内径が略アンカー本体２の直径（芯線５の直径と２本の側線６，６の直径とを足した距離）と同じ径の円筒状に形成され、内部に挿入されたアンカー本体２の先端部と嵌合され、加締めることによってアンカー本体２に固定され一体化されている。

【0044】

このネジ部用管材３には、外周部に雄ネジ部８が形成され、雄ネジ部８は、ネジ部用管材３が加締めによってアンカー本体２と一体化された後、ネジ加工を施すことにより形成されるようになっている。

【0045】

また、ネジ部用管材３は、図１（ｃ）に示すように、内径がアンカー本体２の直径（芯線５の直径と２本の側線６，６の直径とを足した距離）より大きい径の円筒状に形成され、外周部に雄ネジ部８を具備しているものであってもよい。

【0046】

この場合、アンカー本体２がネジ部用管材３内の中心に配置されるようネジ部用管材３に挿入され、アンカー本体２の外周とネジ部用管材３の内周面との間の空間に膨張性を有するセメント系材料等からなる充填材９を充填することにより、ネジ部用管材３をアンカー本体２に固定し、アンカー本体２とネジ部用管材３とが一体化される。

【0047】

雄ネジ部８は、図１（ａ）に示すように、ネジ部用管材３の先端から管軸方向の所定の範囲に設けられてもよく、全長に亘って設けられていてもよい。

【0048】

次に、上述したアンカー部材１の設置方法について、図２～図６に示す実施例を基に説明する。

【0049】

本実施例では、既設のコンクリート構造体４にアンカー部材１を設置する場合について説明し、図中符号４は既設コンクリート構造体である。

【0050】

コンクリート構造体４は、図２に示すように、表面４ａから所定の距離（かぶり分）をおいた位置に上下方向に向けた複数の鉄筋１０ａ，１０ａ…が水平方向に間隔をおいて配置され、鉄筋１０ａの内側に鉄筋１０ａと交差する複数の水平方向に向けた複数の鉄筋１１，１１…が上下方向に間隔をおいて配置されている。

【0051】

さらに、このコンクリート構造体４には、鉄筋１０ａ，１０ａ…より内側に鉄筋１０ａ，１０ａ…と同様に上下方向に向けた複数の鉄筋１０ｂ，１０ｂ…が水平方向に間隔をおいて配置され、鉄筋１０ｂの内側に水平方向に向けた複数の鉄筋１２，１２…が上下方向に間隔をおいて、各鉄筋１２，１２…がそれぞれ外側（表面４ａ側）の鉄筋１１，１１間に位置する高さとなるよう配置されている。

【0052】

即ち、このコンクリート構造体４では、外側（表面４ａ側）の複数の鉄筋１１，１１…と内側の複数の鉄筋１２，１２…とが段違いの内外２段配置に埋設され、外側鉄筋１１，１１と内側鉄筋１２，１２との上下方向間隔が狭く、密に配置されている。

【0053】

尚、コンクリート構造体４は、特に限定されないが、橋梁のコンクリート橋本体、下部工、橋脚、橋台、その他のコンクリート構造体４であってもよい。

【0054】

このコンクリート構造体４にアンカー部材１を設置するには、先ず、図３に示すように、コンクリート構造体４の表面４ａよりアンカー部材１の設置位置に合わせて既設コンクリートを斫り取り、アンカー部材１の設置区域１３（アンカー設置孔）を形成する。

【0055】

設置区域１３は、コンクリート構造体４の設計図（配筋図）や、鉄筋探査機を用いてコンクリート表面４ａから鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２の位置を測定した結果等に基づき、埋設物である鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２の位置を予想し、アンカー部材１が挿入し易いように、アンカー部材１の直径よりも十分に大きな径で削孔し、且つ、埋設物である各鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２が内部に露出するように設ける。

【0056】

具体的には、ウォータージェット工法によりコンクリート構造体４に向けて高圧で水等の掘削用流体を噴射させ、埋設物である鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２が露出するように既設コンクリートを鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２の配置間隔より大きな範囲で斫り取り、且つ、十分な付着長を確保できる深さとなるように設置区域１３を形成する。

【0057】

その際、高圧噴射された掘削用流体で既設コンクリートを斫り取ることによって、鉄筋等の埋設物を傷つけることがなく、おおよその鉄筋配置が把握できていれば、好適に埋設物である鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２を設置区域１３内に露出させることができる。

【0058】

尚、内外側の鉄筋１１，１２の上下方向間隔は、アンカー部材１をコンクリート構造体４表面４ａと垂直に挿し込むことが困難な程度に狭くなっている。

【0059】

次に、設置区域１３が形成されたら、図４に示すように、アンカー部材１の先端側を所定の長さ分だけコンクリート構造体４の表面４ａから突出させた状態に設置区域１３（アンカー設置孔）内にアンカー部材１を挿入する。

【0060】

その際、鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２が設置区域１３内に露出した状態にあり、且つ、設置区域１３がアンカー部材１の直径よりも十分に大きく形成されているので、邪魔となる鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２の位置を容易に把握しつつ、容易にアンカー部材１を挿入することができる。

【0061】

そして、図５に示すように、アンカー部材１の先端側、即ち、ネジ部用管材３が嵌合された部分をコンクリート構造体４の表面４ａに対し垂直となるように移動させ、その状態で固定具（図示せず）によって鉄筋又はコンクリート構造体４の表面４ａに固定する。

【0062】

その際、内外側の鉄筋の上下方向間隔は、アンカー部材１をコンクリート構造体４表面４ａと垂直に挿し込むことが困難な程度に狭くなっているため、ネジ部用管材３が嵌合された部分をコンクリート構造体４の表面４ａに対し垂直となるように移動させることに伴って、設置区域１３の形状及び内外側それぞれの鉄筋１１，１２の配置に合わせてアンカー本体２が変形し、アンカー部材１の先端側、即ち、ネジ部用管材３が嵌合された部分がコンクリート構造体４の表面４ａと垂直に向けられる。

【0063】

そして、図６に示すように、設置区域１３内に無収縮モルタル等の充填材１４を打設・充填し、充填材１４を養生固化させることによってアンカー部材１をコンクリート構造体４に固定する。

【0064】

このように構成されたアンカー部材１及びその設置方法では、アンカー本体２が変形可能なことによって、鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２等の埋設物が密に配置されているコンクリート構造体４に対し、先端のネジ部をコンクリート構造体４の表面４ａから垂直に突出させた状態で鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２等の埋設物を回避しつつ荷重負担に十分な付着長を確保することができる。

【0065】

また、設置に際しては、設置区域１３内に鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２等の埋設物を露出させることによって、回避すべき対象を的確に把握でき、効率的に設置作業を行うことができる。

【0066】

尚、上述の実施例では、本発明を既設のコンクリート構造体４の適用する場合について説明したが、新たにコンクリート構造体４を構築する際にも適用することができ、その場合、図７に示すように、鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２が配筋された状態のコンクリート構造体構築用の型枠１５内を設置区域１６とし、鉄筋１０ａ，１０ｂ，１１，１２の配置に合わせてアンカー本体２を変形させた状態でアンカー部材１を設置し、しかる後、設置区域１６内にコンクリートを打設するようにしてもよい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。

【0067】

また、アンカー本体２については、図８に示すように、アンカー本体２を構成する鋼撚り線を解して各鋼線５，６に分岐させることによって対応してもよい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。

【0068】

その際、設置区域１３を成すアンカー設置孔は、大きめに形成しておき、分岐した各鋼線５、６…をアンカー部材１径方向に互いに離間して配置させるようにすることが好ましい。

【0069】

そして、このように各鋼線５，６…を解して分岐させることによって、各鋼線５，６…が波形状に湾曲した状態になっているのでコンクリート構造体４に対する抜き方向の抵抗が増大するとともに、各鋼線５，６…がそれぞれ独立してコンクリートと付着するのでアンカー本体２全体としての付着面積が増加する。

【符号の説明】

【0070】

１ アンカー部材
２ アンカー本体
３ ネジ部用管材
４ コンクリート構造体
５ 芯線（鋼線）
６ 側線（鋼線）
７ 凹部
８ 雄ネジ部
９ 充填材
１０ａ，１０ｂ 鉄筋
１１ 鉄筋
１２ 鉄筋
１３ 設置区域
１４ 充填材
１５ 型枠
１６ 設置区域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】