特許 7566249 アンカー材およびあと施工アンカーの施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】アンカー材およびあと施工アンカーの施工方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/41 20060101AFI20241007BHJP

   E21D 20/00 20060101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

E04B1/41 503D

E21D20/00 F

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020046903

(22)【出願日】2020-03-17

(65)【公開番号】P2021147813

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-02-24

(73)【特許権者】

【識別番号】520053935

【氏名又は名称】廣瀬 かずみ

(73)【特許権者】

【識別番号】503121088

【氏名又は名称】株式会社ビー・ビー・エム

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 かずみ

(72)【発明者】

【氏名】合田 裕一

【審査官】家田 政明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－３１６２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０７７８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４７０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－０４１９９９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／４１

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

Ｅ２１Ｄ ２０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート部材に形成されたアンカー孔内に挿入されて、先端面が前記アンカー孔の底面に当接した状態で、前記アンカー孔に充填された充填材により前記アンカー孔内に固定されるアンカー材であって、
前記アンカー孔の深さよりも大きい長さで、外径および内径が一定の両端が開口した円筒状の鋼管からなり、
先端部に前記鋼管の内外を直径方向に貫く注入口が形成されていることを特徴とするアンカー材。

【請求項2】

前記注入口が、端面において開口する溝であることを特徴とする請求項１に記載のアンカー材。

【請求項3】

基端部に雄ネジが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンカー材。

【請求項4】

外面に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のアンカー材。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のアンカー材を用いるあと施工アンカーの施工方法であって、
コンクリート部材を削孔してアンカー孔を形成する削孔工程と、
前記アンカー孔に前記アンカー材を挿入するアンカー材配設工程と、
前記アンカー孔内に充填材を注入する注入工程と、を備え、
前記注入工程では、前記アンカー材の先端面を前記アンカー孔の底面に当接させた状態で、前記アンカー材を介して圧送された前記充填材を前記注入口から前記アンカー孔内に注入することを特徴とするあと施工アンカーの施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート構造物に設置するアンカー材およびあと施工アンカーの施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

既設コンクリート構造物に対して、耐震補強や補修を行う場合、付帯設備の増設、新設構造物を増設する際等の接合部材として、あと施工アンカーを施工する場合がある。あと施工アンカーの施工は、既設コンクリート構造物に対してアンカー孔を形成し、このアンカー孔内に挿入したアンカー材をアンカー孔内に固定することにより行っている。

【0003】

このようなあと施工アンカーの施工方法として、特許文献１には、拡開スリーブが外装されたアンカー材をアンカー孔内に挿入し、アンカー材の後端を打撃することにより拡開スリーブを拡開させることで拡径スリーブをアンカー孔の内壁に固定する方法が開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、コンクリート部材の形成されたアンカー孔内に充填材を充填した後、アンカー筋をアンカー孔に挿入し、充填材が固化することでアンカー筋を固定するあと施工アンカーの施工方法が開示されている。

【0005】

さらに、特許文献３には、コンクリート部材に形成されたアンカー孔内にアンカー材を挿入した後、アンカー孔内に充填材を充填するあと施工アンカーの施工方法が開示されている。特許文献３のあと施工アンカーの施工方法では、アンカー孔内に、アンカー孔の上面に当接するように排気管を配管し、この排気管によってアンカー孔内の空気を排気しつつ、充填材を注入している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１９－１２７７３３号公報

【文献】特開２０１９－１６３６６８号公報

【文献】特開２０１４－００１４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１のあと施工アンカーは、拡径スリーブの拡径部分がアンカー孔の孔壁に係止されているものの、それ以外の部分においてアンカー材とアンカー孔との間に隙間が形成されてしまう。そのため、振動などの影響により、アンカー材に緩みが生じる恐れがある。

【0008】

また、特許文献２のあと施工アンカーは、上向きや横向きのアンカー孔に対しては、充填材をアンカー孔に注入してからアンカー筋を挿入するまでの間に、充填材がアンカー孔から流れ出すおそれがあるため、施工を慎重に行う必要がある。

【0009】

さらに、特許文献３のあと施工アンカーでは、アンカー孔内に、アンカー材の他に、充填材を注入するための注入管とを配管するため、アンカー孔をアンカー材に対して大きめに形成する必要がある。そのため、アンカー孔の削孔や、充填材の注入などに手間がかかる。

【0010】

本発明は、比較的簡易に施工することができ、また、充填材をより確実に充填することを可能としたアンカー材およびあと施工アンカーの施工方法を提案することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記課題を解決するための本発明のアンカー材は、コンクリート部材に形成されたアンカー孔内に挿入されて、先端面が前記アンカー孔の底面に当接した状態で、前記アンカー孔に充填された充填材により前記アンカー孔内に固定されるアンカー材であって、前記アンカー孔の深さよりも大きい長さで、外径および内径が一定の両端が開口した円筒状の鋼管からなり、先端部に前記鋼管の内外を直径方向に貫く注入口が形成されたものである。

【0012】

また、本発明のあと施工アンカーの施工方法は、前記アンカー材を使用するものであって、コンクリート部材を削孔してアンカー孔を形成する削孔工程と、前記アンカー孔に前記アンカー材を挿入するアンカー材配設工程と、前記アンカー孔内に充填材を注入する注入工程とを備えている。前記注入工程では、前記アンカー材の先端面を前記アンカー孔の底面に当接させた状態で、前記アンカー材を介して圧送された前記充填材を前記注入口から前記アンカー孔内に注入する。

【0013】

本発明のアンカー材およびあと施工アンカーの施工方法によれば、アンカー材が鋼管により形成されているため、アンカー材を充填材の注入管として使用することができる。また、別途注入管を配管する必要が無いため、アンカー孔をアンカー材の形状に応じた大きさに形成することができ、施工性に優れている。また、アンカー材の先端部には、注入口が形成されているため、アンカー材の先端をアンカー孔の底面に当接させた状態で、アンカー材の先端部から充填材を注入することができる。すなわち、充填材の注入をアンカー孔の底部から行うことで、より確実に充填材を充填することができる。

【0014】

なお、前記注入口が、端面において開口する溝であれば、アンカー孔の底面から充填材を注入することができ、充填材の充填性がより向上する。
また、前記アンカー材の基端部に雄ネジが形成されていれば、アンカー材に新設部材を取り付けやすくなる。
さらに、前記アンカー材の外面に凹凸が形成されていれば、充填材との定着性が向上する。

【0015】

また、前記アンカー材配設工程において、前記アンカー孔の底部に先端が位置するように排気管を挿入し、前記注入工程では、前記排気管により前記アンカー孔内の空気を吸引し、前記排気管によって充填材が吸引された段階で充填材の注入を停止するようにすれば、充填材の充填性がより高まる。
また、前記アンカー材配設工程において、前記アンカー孔の孔口を蓋材により遮蔽すれば、充填材の流出を抑制することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明のアンカー材およびあと施工アンカーの施工方法によれば、施工性が向上し、また、充填材をより確実に充填することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係るあと施工アンカーの使用状況を示す概略図である。

【図2】あと施工アンカーを示す断面図である。

【図3】アンカー材を示す斜視図である。

【図4】あと施工アンカーの施工方法を示す図であって、（ａ）は削孔工程、（ｂ）はアンカー材配設工程、（ｃ）は注入工程である。

【図5】（ａ）および（ｂ）は他の形態に係るアンカー材を示す斜視図である。

【図6】（ａ）および（ｂ）はその他の形態に係るアンカー材を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本実施形態では、既設の橋梁２０のコンクリート橋桁（コンクリート部材）２の耐震補強の一環として、コンクリート橋桁２に落橋防止部材３を設置する場合について説明する。落橋防止部材３は、図１に示すように、あと施工アンカー１によりコンクリート橋桁２に固定する。本実施形態の落橋防止部材３は、いわゆる鋼製ブラケットであって、コンクリート橋桁２と橋脚２１との角部において、コンクリート橋桁２の下面に貼設された取付板３１と、取付板３１の端部から下方に延びる縦板３２と、取付板３１および縦板３２に対して垂直となるように取付板３１および縦板３２に固定されたリブ材３３とを備えている。落橋防止部材３は、コンクリート橋桁２の下面から突出するあと施工アンカー１の基端部に取付板３１を固定することにより、コンクリート橋桁２の下面に固定する。

【0019】

まず、本実施形態のあと施工アンカー１について説明する。あと施工アンカー１は、図２に示すように、コンクリート橋桁（コンクリート部材）２の下面から上向き（例えば鉛直）に施工する。なお、あと施工アンカー１の向きは、使用目的や設置個所に応じて適宜決定すればよく、上向き（鉛直方向）に限定されるものではない。

【0020】

あと施工アンカー１は、コンクリート橋桁２に形成されたアンカー孔４内に挿入されるアンカー材５と、アンカー孔４とアンカー材５との隙間に充填される充填材６とからなる。充填材６には、無収縮モルタルを使用する。なお、充填材６を構成する材料は、アンカー孔４内にアンカー材５を固定することが可能であれば無収縮モルタルに限定されるものではなく、例えば、コンクリートであってもよいし、樹脂製の固化材であってもよい。

【0021】

アンカー材５は、アンカー孔４の深さよりも大きい長さの鋼管からなる。アンカー材５を構成する鋼管は、図２に示すように、円筒状を呈していて、落橋防止部材３の固定部材として十分な強度を有している。なお、アンカー材５を構成する鋼管の断面形状は円形に限定されるものではなく、例えば正方形やその他の多角形であってもよい。図３に示すように、アンカー材５の基端部（図２において下側の端部）には、落橋防止部材３を取り付けるための雄ネジ５２が形成されている。雄ネジ５２は、アンカー材５をアンカー孔４に配設した際に、アンカー孔４から突出する部分（アンカー材５の基端部）に形成されている。なお、雄ネジ５２は、必要に応じて形成すればよい。

【0022】

アンカー材５の先端面（図２において上側の端面）には、鋼管の内外を（直径方向に）貫く断面矩形の溝５１が形成されている。本実施形態では、四つの溝５１が、鋼管の周方向に等間隔で形成されている。溝５１は、充填材６をアンカー孔４内に注入する際の注入口５１として機能する。なお、溝５１の断面形状、幅および深さは、充填材６の流れを妨げることがない形状であれば限定されるものではなく、例えば、Ｕ字状、半円状、三角形状であってもよい。また、溝５１の数および配置は限定されるものではなく、鋼管（アンカー材５）の大きさや形状に応じて適宜決定すればよい。

【0023】

次に、あと施工アンカー１の施工方法について説明する。あと施工アンカー１の施工は、削孔工程と、アンカー材配設工程と、注入工程と、脱蓋工程により行う。
削孔工程は、図４（ａ）に示すように、コンクリート橋桁２を削孔してアンカー孔４を形成する工程である。本実施形態のアンカー孔４は、コンクリート橋桁２の下面から上向きに形成する。アンカー孔４は、アンカー材５の外径よりも大きな内径の円柱状を呈している。アンカー孔４の深さは、アンカー材５の定着長を確保できる長さとする。また、アンカー孔４の形状は、円柱状に限定されるものではなく、例えば、多角形状であってもよいし、先端部等に拡径部を有していてもよい。アンカー孔４を形成したら、アンカー孔４の内部を清掃して、アンカー孔４内に残存するコンクリート片等を除去するのが望ましい。

【0024】

アンカー材配設工程は、図４（ｂ）に示すように、アンカー孔４にアンカー材５を挿入する工程である。アンカー材５は、先端面をアンカー孔４の底面（上端）に当接させる。このとき、アンカー材５の基端部（雄ネジ５２）は、アンカー孔４の孔口から突出している。

【0025】

アンカー材配設工程では、アンカー材５とともに、排気管７をアンカー孔４内に挿入する。排気管７は、アンカー孔４の底面（上端）に先端が位置するように配管する。このとき、排気管７は、先端がアンカー孔４の底面（上端）に当接するように配管するのが望ましい。排気管７は、樹脂製のチューブからなり、アンカー材５よりも小さい外径を有している。また、排気管７の長さは、アンカー孔４の深さよりも大きく、排気管７の基端部はアンカー孔４の孔口から延設されて、真空ポンプＰ１に接続されている。なお、排気管７を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、塩化ビニル管や鋼管等であってもよい。アンカー材５と排気管７、個別にアンカー孔４に挿入してもよいし、アンカー材５に排気管７を添接した状態でアンカー孔４に挿入してもよい。

【0026】

アンカー材５と排気管７をアンカー孔４に挿入したら、アンカー孔４の孔口を蓋材８により遮蔽する。蓋材８には、アンカー材５と排気管７とを挿通するための貫通孔８１が形成されていて、貫通孔８１にアンカー材５および排気管７を挿通させた状態で、コンクリート橋桁２の下面に仮止めする。蓋材８のコンクリート橋桁２への固定方法は限定されるものではなく、例えば、アンカー孔４の周囲に対して、蓋材８を貫通せたビス８２を締着すればよい。蓋材８は、充填材６を充填する際の型枠として機能する。また、蓋材８は、アンカー材５および排気管７の仮止め部材としても機能する。なお、アンカー材５および排気管７は、蓋材８とは別に設けられた治具により仮止めしてもよい。

【0027】

注入工程は、図４（ｃ）に示すように、アンカー孔４内に充填材６を注入する工程である。アンカー孔４への充填材６の注入には、アンカー材５を利用する。すなわち、アンカー材５に注入ポンプＰ２から延設された輸送管６１を接続して、輸送管６１を介して注入ポンプＰ２により圧送された充填材６をアンカー材５からアンカー孔４内に注入する。アンカー材５を介して圧送された充填材６は、溝（注入口）５１からアンカー孔４内に排出される。充填材６は、アンカー孔４内において、孔口側（蓋材８上）に落下し、アンカー孔４の下側（孔口側）から上昇する。なお、あと施工アンカー１の向きが横向きや下向きの場合には、充填材６はアンカー孔４の底部から充填される。

【0028】

注入工程では、充填材６の注入にともない、排気管７によりアンカー孔４内の空気を吸引する。排気管７によりアンカー孔４内に空気を吸引することで、アンカー孔４の上端部に空気が残留し難くなり、アンカー孔４の上端部に空気溜まり（未充填箇所）が形成されることを抑制、あるいは、アンカー孔４の上端部に形成される空気溜まりを最小限にする。

【0029】

注入された充填材６の上面がアンカー孔４の上端部にまで上昇し、排気管７によって充填材６が吸引された段階（排気管７の基端から充填材６が排出された段階）で充填材６の注入を停止する。充填材６の注入の停止に伴い、排気管７による吸気を停止する。排気管７は、空気が逆流してアンカー孔４内に空気が送り込まれることがないように遮蔽する。また、アンカー材５の基端部も、必要に応じて遮蔽する。

【0030】

脱蓋工程は、充填材６の養生後、蓋材８を取り外す工程である。蓋材８の撤去に伴い、排気管７をコンクリート橋桁２の表面において切断する。
蓋材８を取り外したら、アンカー材５を利用して、落橋防止部材３を設置する。落橋防止部材３は、取付板３１に形成された貫通孔にアンカー材５を挿通させた状態で、アンカー材５の雄ネジ５２にナットを螺着することにより固定する。

【0031】

本実施形態のあと施工アンカー１（アンカー材５）およびあと施工アンカー１の施工方法によれば、アンカー材５が鋼管により形成されているため、アンカー材５を充填材６の注入管として使用することができる。そのため、アンカー孔４内にアンカー材５とは別に注入管を配管する必要がなく、施工性に優れている。また、アンカー孔４内にアンカー材５の他に注入管を配管する必要が無いため、アンカー孔４をアンカー材５の形状に応じた大きさに形成することができる。

【0032】

また、アンカー材５の先端面には、溝５１が形成されているため、アンカー材５の先端をアンカー孔４の底面に当接させた状態で充填材６を注入することができる。充填材６の注入をアンカー孔４の底部から行うことで、より確実に充填材６を充填することができる。すなわち、アンカー材５（注入管）の先端とアンカー孔４の底面との間に隙間を設けることなく、アンカー材５の先端に形成された溝５１からアンカー孔４の底面に沿って充填材６を注入することで、アンカー孔４の底部（上端）に未充填箇所が形成されることを抑制する。

【0033】

さらに、排気管７によってアンカー孔４の上部から排気を行いながら充填材６を注入するため、アンカー孔４内に空気が残留し難い。そのため、あと施工アンカー１とコンクリート部材との間に隙間が形成され難く、高品質施工が可能となる。

【0034】

以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、あと施工アンカー１を利用して、既設の橋梁２０に落橋防止部材３を固定する場合について説明したが、あと施工アンカー１の用途は限定されるものではない。また、あと施工アンカー１を設置するコンクリート部材は、コンクリート橋桁２に限定されるものではない。

【0035】

また、前記実施形態では、アンカー材５の基端部に雄ネジ５２を形成するものとしたが、雄ネジ５２は必要に応じて形成すればよい。例えば、既設コンクリート部材に対して、新設コンクリート部材を添接する場合など、アンカー材５の基端部をコンクリート部材に所定の定着長を確保して埋め込む場合等には、雄ネジ５２は形成する必要はない。

【0036】

また、アンカー材５の外面には、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、凹凸が形成されていてもよい。アンカー材５の外面に凹凸が形成されていれば、引き抜き抵抗力が向上する。アンカー材５の凹凸としては、例えば、図５（ａ）に示すように、異形鉄筋のようなフシ５３が形成されていてもよいし、図５（ｂ）に示すように螺旋状の突条５４が形成されていてもよい。

【0037】

また、前記実施形態では、アンカー材５に、端面において開口する溝状の注入口（溝）５１が形成されている場合について説明したが、注入口５１の形状は限定されるものではなく、例えば、図６（ａ）に示すように、アンカー材５の先端部においてアンカー材５の内外を貫くように形成された貫通孔であってもよい。このとき、注入口５１の形状は限定されるものではなく、矩形、円形、楕円形等であってもよい。また、注入口５１は、アンカー材５の先端部に複数段形成されていてもよい。このとき、注入口５１は、アンカー材５の端面に形成された溝５１とアンカー材５の端部に形成された貫通孔とを含んでいてもよい（図６（ｂ）参照）。

【0038】

また、排気管７は、は必要に応じて配管すればよい。
さらに、蓋材８は、必要に応じて使用すればよく、例えば、充填材６の粘度が高くアンカー孔４から充填材６が流出しない場合等には、蓋材８は省略してもよい。

【符号の説明】

【0039】

１ あと施工アンカー
２ コンクリート橋桁（コンクリート部材）
４ アンカー孔
５ アンカー材
５１ 溝（注入口）
５２ 雄ネジ
６ 充填材
７ 排気管
８ 蓋材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】