特開 2024-86206 アンカーボルト及びアンカーボルト用調整部材

(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】P2024086206

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】アンカーボルト及びアンカーボルト用調整部材

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/00 20060101AFI20240620BHJP

【ＦＩ】

E02D27/00 B

E02D27/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201225

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】516152952

【氏名又は名称】構法開発株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】507011611

【氏名又は名称】株式会社進富

(74)【代理人】

【識別番号】100218062

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 悠樹

(72)【発明者】

【氏名】大西 克則

(72)【発明者】

【氏名】依田 佳幸

【テーマコード（参考）】

2D046

【Ｆターム（参考）】

2D046AA03

(57)【要約】

【課題】 接合部材をストレスなく容易に挿入することができ、剪断力と軸力ともに必要強度を確保することができるアンカーボルト及びアンカーボルト用部材を提供する。
【解決手段】 構造物の基礎に埋設される軸部と、前記基礎から突出する突出部とを備え、該突出部を接合部材に挿通して固定するアンカーボルトであって、前記突出部の前記軸部側に調整部が設けられるとともに先端側にねじ部が設けられ、前記調整部の前記ねじ部側の端部にテーパー部が設けられ、前記調整部の軸径は前記ねじ部の軸径より大きく、前記基礎から突出する前記調整部の軸方向の軸径が、前記接合部材に設けられたボルト挿通孔の直径から許容クリアランスを差し引いた寸法以上、前記ボルト挿通孔の直径未満であることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物の基礎に埋設される軸部と、前記基礎から突出する突出部とを備え、該突出部を接合部材に挿通して固定するアンカーボルトであって、
前記突出部の前記軸部側に調整部が設けられるとともに先端側にねじ部が設けられ、
前記調整部の前記ねじ部側の端部にテーパー部が設けられ、
前記調整部の軸径は前記ねじ部の軸径より大きく、前記基礎から突出する前記調整部の軸方向の軸径が、前記接合部材に設けられたボルト挿通孔の直径から許容クリアランスを差し引いた寸法以上、前記ボルト挿通孔の直径未満であることを特徴とするアンカーボルト。

【請求項2】

前記許容クリアランスが５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のアンカーボルト。

【請求項3】

前記軸部が異形鉄筋であることを特徴とする請求項１に記載のアンカーボルト。

【請求項4】

軸部が構造物の基礎に埋め込まれ、該基礎からの突出するねじ部で接合部材を固定するアンカーボルトに接続する調整部材であって、
前記アンカーボルトのねじ部に螺合する雌ネジ部、又は前記アンカーボルトの前記ねじ部又は前記軸部に嵌合する貫通部を有する調整部本体と、該調整部本体の端部に設けられたテーパー部を備え、
前記調整部材の直径が、前記接合部材に設けられたボルト挿通孔の直径から許容クリアランスを差し引いた寸法以上、ボルト挿通孔の直径未満であることを特徴とするアンカーボルト用調整部材。

【請求項5】

前記許容クリアランスが５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載のアンカーボルト用調整部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンカーボルト及びアンカーボルト用調整部材に関し、詳しくは、建造物の基礎に接合部材を固定するために用いるアンカーボルト及びアンカーボルト用調整部材に関する。

【背景技術】

【0002】

低層鉄骨建築物の基礎施工おける部材の固定は、一般的にコンクリートの基礎に埋め込まれたアンカーボルトにナット等で固定することにより行われる。

【0003】

このアンカーボルトにおいて、ボルト軸方向力（軸力）はボルトねじ部の有効断面積の強度で計算し、剪断方向力（剪断力）はボルト軸断面積の剪断強度及び孔側面の支圧強度で計算する。このとき、接合部材に設けるアンカーボルトを挿通するためのボルト挿通孔の直径は、建築基準法（建築基準法告示１４５６号）の規定で孔クリアランスはボルト径＋５ｍｍまでと定められている。しかしながら、コンクリートとの摩擦力が不足するような場合にはクリアランスの滑り防止のために、孔クリアランスの小さい座金プレート等を溶接する必要がある。

【0004】

一方、接合部材に設けられるボルト挿通孔は、その精度をかなり高くしても、現場でボルト挿通孔がずれることがあり、アンカーボルトにボルト挿通孔が入り難い場合がある。特に、距離が離れた複数のアンカーボルトに対して１つの接合部材を接合する場合には、ボルト挿通孔のズレは大きくなり、その調整には多くの時間や労力を消費することがある。

【0005】

このような問題に対して、これまでいくつかの提案がなされている。例えば、特許文献１には、ボルト挿通孔のずれを修正するためのスペーサーとして、上側となる大円柱部と下側となる小円柱部とが同一の円中心を有して一体に形成された金属部材に、円中心から偏心した位置にアンカーボルト挿通用の貫通孔を形成した偏心スペーサーが提案されている。そして、この偏心スペーサーを用いることにより、建物基礎に設けられたアンカーボルトの位置のずれを吸収し、接合部材を所定の位置に安定に固定することができるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６－１１４２３１号公報

【特許文献2】特開２０２１－１８８６７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献１の提案の偏心スペーサーの使用に際しては、接合部材に設けられた貫通孔とアンカーボルトの軸位置がずれていることが前提であり、例えば、軸位置のずれがない場合には却って調整が難しくなることが考えられる。また、クリアランスの許容範囲を大きく設定しているため、建築基準法（建築基準法施行令第６８条４）の規定を考慮した場合には使用できないことも考えられる。

【0008】

なお、本発明者は、複数の被接合部材を重ねた状態で接合するために用いるボルトとして、特許文献２の接合ボルトを提案しているが、この接合ボルトを長尺の軸部を有し、該軸部を基礎に埋設して用いるアンカーボルトに適用することは困難であった。

【0009】

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、接合部材をストレスなく容易に挿入し、固定することができ、剪断力と軸力ともに必要強度を確保することができるアンカーボルト及びアンカーボルト用部材を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のアンカーボルト及びアンカーボルト用部材は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであって、以下のことを特徴としている。

【0011】

第１に、本発明のアンカーボルトは、構造物の基礎に埋設される軸部と、前記基礎から突出する突出部とを備え、該突出部を接合部材に挿通して固定するアンカーボルトであって、
前記突出部の前記軸部側に調整部が設けられるとともに先端側にねじ部が設けられ、
前記調整部の前記ねじ部側の端部にテーパー部が設けられ、
前記調整部の軸径は前記ねじ部の軸径より大きく、前記基礎から突出する前記調整部の軸径が、前記接合部材に設けられたボルト挿通孔の直径から許容クリアランスを差し引いた寸法以上、前記ボルト挿通孔の直径未満であることを特徴とする。
第２に、上記第１の発明のアンカーボルトにおいて、前記許容クリアランスが５ｍｍ以下であることが好ましい。
第３に、上記第１又は第２の発明のアンカーボルトにおいて、前記軸部が異形鉄筋であることが好ましい。
第４に、本発明のアンカーボルトは、軸部が構造物の基礎に埋め込まれ、該基礎からの突出するねじ部で接合部材を固定するアンカーボルトに接続する調整部材であって、
前記アンカーボルトのねじ部に螺合する雌ネジ部、又は前記アンカーボルトの前記ねじ部又は前記軸部に嵌合する貫通部を有する調整部本体と、該調整部本体の端部に設けられたテーパー部を備え、
前記調整部材の軸方向の長さが、前記接合部材の厚みと同等であり、直径が前記接合部材に設けられたボルト挿通孔の直径から許容クリアランスを差し引いた寸法以上、ボルト挿通孔の直径未満であることを特徴とする。
第５に、上記第４の発明のアンカーボルト用調整部材において、前記許容クリアランスが５ｍｍ以下であることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明のアンカーボルトによれば、接合部材をストレスなく容易に挿入し、固定することができ、剪断力と軸力ともに必要強度を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明のアンカーボルトの一実施形態を示す概略図である。

【図2】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明のアンカーボルトの他の実施形態を示す概略図である。

【図3】本発明のアンカーボルト用調整部材の一実施形態を示す概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）はアンカーボルトに接続した状態を示す概略図である。

【図4】本発明のアンカーボルト用調整部材の他の実施形態を示す概略図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）はアンカーボルトに接続した状態を示す概略図である。

【図5】（Ａ）～（Ｃ）は、本発明のアンカーボルトを用いた接合部材の接合工程説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

まず、本発明のアンカーボルトについて図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のアンカーボルトの一実施形態を示す概略図である。

【0015】

本発明のアンカーボルト１は、構造物の基礎６に埋設される軸部１０と、前記基礎６から突出する突出部１１とを備え、該突出部１１を接合部材３に挿通して固定するアンカーボルトであり、突出部１１の軸部１０側に調整部１３が設けられるとともに先端側にねじ部１２が設けられており、調整部１３のねじ部１２側の端部にはテーパー部１４が設けられている。

【0016】

軸部１０は、本実施形態のアンカーボルト１を構造物の基礎６に施工した場合に、基礎６内に埋設される部分であり、その長さや太さは特に限定されるものではなく、基礎６の設計に応じて適宜決定することができる。また、軸部１０の一端部には基礎６からの抜けを防止するために、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、軸部１０の直径より大きい頭部１５を設けたり、先端をＬ字形等の形状とすることができる。また、軸部１０を図２（Ｂ）に示すような異形鉄筋とすることにより抜けを防止することもできる。

【0017】

突出部１１は、アンカーボルト１を基礎６に配設施工した状態において基礎６表面から突出する部分であり、この突出部１１を接合部材３に設けられたボルト挿通孔３０に挿通して、ナット４等により固定する。本発明のアンカーボルト１における突出部１１には、調整部１３及びねじ部１２が設けられ、調整部１３のねじ部１２側の端部にテーパー部１４が設けられている。また、調整部１３の軸径はねじ部１２の軸径より大きい寸法である。

【0018】

調整部１３は、図５（Ｃ）に示すような接合部材３の接合完了時に、接合部材３のボルト挿通孔３０の内壁面に位置する部分である。本発明のアンカーボルト１における調整部１３の軸方向の長さは、接合部材３の厚みと同等の寸法であり、調整部１３の径が接合部材３に設けられたボルト挿通孔３０の直径から許容クリアランスを差し引いた寸法以上、前記ボルト挿通孔３０の直径未満に設定される。ここで、接合部材３の厚みと同等の寸法とは、設計上必要な支持寸法があればよく、テーパー部１４や調整部１３が接合部材３から突出する場合には、スペーサー５を挿入して調整する。

【0019】

なお、接合部材３にかかる剪断力に対して、調整部１３と接合部材３のボルト挿通孔３０の支圧部の厚さ（支圧必要厚さ）が必要なので、接合部材３の厚みは、支圧必要厚さ以上あればよく、曲げ力など他の条件でさらに厚くすることもある。

【0020】

しかし、調整部１３の軸方向の長さ（支圧部の厚さ）は支圧必要厚さであればよいので、接合部材３の厚みより小さくなることがあるが、大きくなることは無駄になる。即ち、接合部材３の厚みより小さい場合、テーパー部１４が接合部材３の厚みの以下であればスペーサー５を省略できる。

【0021】

また、本発明における許容クリアランスとは、アンカーボルト１を接合部材３のボルト挿通孔３０に挿入した状態において、ボルト挿通孔３０の直径と調整部１３の直径との差の寸法を意味する。なお、本実施形態における許容クリアランスは、建築基準法（建築基準法告示１４５６号）の規定に準拠する場合には５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下である。また、許容クリアランスの下限は０．５～０．２ｍｍが好ましい。

【0022】

ねじ部１２は、ナット４の螺合により接合部材３を固定するとともに、該接合部材３の本締め付けの前段階で、一時的に接合部材３をねじ部１２の位置で保持し、ボルト挿通孔３０に対する遊びを確保するために設けられている。これにより、例えば、接合部材３に設けられた複数のボルト挿通孔３０の全てに対してねじ部１２の部分まで挿入しておくことが可能となる。また、ねじ部１２のねじ径は、調整部１３の直径よりも細ければ特に制限はなく、ねじピッチ等も接合部材３を固定するナット４に合わせて決定することができる。

【0023】

さらに、調整部１３とねじ部１２の境界に設けられるテーパー部１４は、アンカーボルト１のねじ部１２を接合部材３の厚み部分の位置まで挿通した後、本締めの締め付け工程で、ねじ部１２から調整部１３へのボルト挿通孔３０内の移行を容易にするために設けられるものである。例えば、テーパー部１４を設けない場合には段差が生じ、ねじ部１２から調整部１３へのスムーズな移行を行うことができない。

【0024】

なお、テーパー部１４は、上記観点から可能な限り軸長手方向に対してなだらかな斜面に設定することが望ましいが、テーパー部１４の軸方向の長さは調整部１３の長さに含まれるため、挿入するスペーサー５やワッシャ４１等の高さを考慮して設定する必要がある。また、テーパー部１４の角度は、ボルト挿通孔３０の内壁とテーパー部１４との摩擦や抗力等を考慮して、軸に対して３０°程度が望ましい。

【0025】

本発明のアンカーボルト１によれば、上記構成の突出部１１を設けることにより、例えば、基礎６に複数の本実施形態のアンカーボルト１を配設し、これら複数のアンカーボルト１を１つの接合部材３に設けられた挿通孔に各々挿通して固定する場合において、アンカーボルト１の設置ずれや接合部材３に設けられたボルト挿通孔３０の位置ずれ等により挿通にストレスがかかる場合であっても、高精度に設置したアンカーボルトに対して、大きさやボルト挿通孔３０の数がまちまちな接合部材３を強制してアンカーボルト１に合わせることが可能となる。

【0026】

また、本発明では、突出部にネジ部７１を有する通常のアンカーボルト７に対して、後付けのアンカーボルト用調整部材２を取り付けて、上記本発明のアンカーボルト１と同様の構成とすることもできる。本発明のアンカーボルト用調整部材２は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような、通常のアンカーボルト７のねじ部７１に螺合する雌ネジ部２２、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すような、ねじ部７１又は軸部７２に勘合する貫通部２３を有する調整部本体２０と、該調整部本体２０の端部に設けられたテーパー部２１を備えており、アンカーボルト用調整部材２の軸方向の長さが、接合部材３の厚みと同等であり、直径が接合部材３に設けられたボルト挿通孔３０の直径から許容クリアランスを、差し引いた寸法以上、ボルト挿通孔３０の直径未満の構成である。

【0027】

図３（Ｃ）のように、通常のアンカーボルト７のネジ部７１に螺合させたり、図４（Ｃ）のように、軸部７２に勘合させたアンカーボルト用調整部材２は、溶接等によりアンカーボルトと一体にしてもよいが、アンカーボルト７設置後に、アンカーボルト７のねじ部７１に螺合又は軸部７２に嵌合させてもよい。上記構成のアンカーボルト用調整部材２を通常のアンカーボルト７に取り付けることにより、上記本発明の調整部１３を有するアンカーボルト１と同様の効果を得ることができる。

【0028】

以下に、本発明のアンカーボルトの接合方法について、図面を用いて詳細に説明する。図５（Ａ）～（Ｃ）は、本発明のアンカーボルトを用いた接合部材の接合工程説明図である。本接合工程の実施形態は、挿通保持工程と締め付け工程から構成されている。本実施形態では、２本のアンカーボルト１を間隔を置いて基礎６に埋め込み施工し、その２本のアンカーボルト１に１つの接合部材３を接合する場合を示している。

【0029】

（挿通保持工程）
挿通保持工程では、まず、図５（Ａ）に示すように、２本のアンカーボルト１を基礎６に埋め込み施工した状態で、接合部材３に貫通して設けられた２つのボルト挿通孔３０の各々に２本のアンカーボルト１各々のねじ部１２を通してテーパー部１４の位置まで挿入する。そして、この状態でねじ部１２にスペーサー５及びワッシャ４１を配設するとともに、ナット４を螺合して保持する。なお、挿通保持工程の状態では、ねじ部１２のねじ径がボルト挿入孔の許容クリアランスより小さいため、クリアランスが拡大しており、接合部材３を２本のアンカーボルト１間でスライド調整することができ、各々のボルト挿通孔３０にアンカーボルト１のねじ部１２を容易に挿入することができる。本実施形態では、接合部材３に貫通して設けられた２つのボルト挿通孔３０の間隔が、２本のアンカーボルト１の間隔より大きい場合を示しているので、接合部材３の孔間隔はアンカーボルト１の設置位置に従って伸び縮み調整（矯正）される。なお、接合部材３のボルト挿通孔３０の間隔が小さい場合は、大きな矯正力が必要になるので高精度の孔間隔加工が必要になる。

【0030】

ここで、調整部１３の長さは基本的に接合する接合部材３の厚さと同等であるが、例えば、接合部材３の厚さが調整部１３の長さより薄い場合、即ち、接合後に調整部１３やテーパー部１４が接合部材３の上面から突出するような場合には、突出分以上の厚みのスペーサー５を介在させたり、適切な厚みの平ワッシャやスプリングワッシャ等のワッシャ４１を挿入して調整する必要がある。本実施形態では、スペーサー５を挿入するとともにワッシャ４１を挿入して高さの調整を行っている。

【0031】

（締め付け工程）
２本のアンカーボルト１の各々のねじ部１２に対して、接合部材３のボルト挿通孔３０の挿入が完了後、図５（Ｂ）に示すように、アンカーボルト１のねじ部１２に螺合させたナット４を交互に締め付けて、接合部材３を調整部１３に嵌合させる。この際の接合部材３のボルト挿通孔３０のねじ部１２から調整部１３への移行は、調整部１３の端部に設けられたテーパー部１４によりスムーズに行われる。そして、これにより、図５（Ｃ）に示すように、本実施形態のアンカーボルト１に対する接合部材３の接合が完了する。なお、本発明のアンカーボルト用調整部材２を用いたアンカーボルトにおいても、実質的に本発明のアンカーボルト１と同様の構成とすることができるため、上記接合工程と同様の工程により接合することができる。

【0032】

以上、本発明のアンカーボルト１及びアンカーボルト用調整部材２について実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。

【0033】

例えば、上記実施形態では、アンカーボルト１に対して１枚の接合部材３を接合する構成を示しているが、２枚以上の接合部材３を重ねて接合する構成としてもよい。

【0034】

また、上記実施形態では、調整部１３の軸径を軸部１０の軸径よりも大きく設定しているが、軸部１０の軸径は調整部の軸径と同等又はそれ以上であっても構わない。

【0035】

上記の構成を有する本発明のアンカーボルト１及び、本発明のアンカーボルト用調整部材２を取り付けたアンカーボルトによれば、剪断力と軸力ともに必要強度を確保することができるとともに、ストレスなく容易に挿入し、締め付け固定施工をすることが可能となる。

【符号の説明】

【0036】

１ アンカーボルト
１０ 軸部
１１ 突出部
１２ ねじ部
１３ 調整部
１４ テーパー部
１５ 頭部
２ アンカーボルト用調整部材
２０ 調整部本体
２１ テーパー部
２２ 雌ネジ部
２３ 貫通部
３ 接合部材
３０ ボルト挿通孔
４ ナット
４１ ワッシャ
５ スペーサー
６ 基礎
７ アンカーボルト（通常）
７１ ねじ部
７２ 軸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】