特許 7595983 樹脂注入用アンカーおよびこれを用いたコンクリート構造物の補強工法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-29

(45)【発行日】2024-12-09

(54)【発明の名称】樹脂注入用アンカーおよびこれを用いたコンクリート構造物の補強工法

(51)【国際特許分類】

   E01D 22/00 20060101AFI20241202BHJP

   E04G 23/02 20060101ALI20241202BHJP

   E01D 19/12 20060101ALI20241202BHJP

【ＦＩ】

E01D22/00 B

E04G23/02 D

E01D19/12

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023213843

(22)【出願日】2023-12-19

【審査請求日】2024-07-17

(73)【特許権者】

【識別番号】300011106

【氏名又は名称】サン・ロード株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100197642

【弁理士】

【氏名又は名称】南瀬 透

(74)【代理人】

【識別番号】100219483

【弁理士】

【氏名又は名称】宇野 智也

(72)【発明者】

【氏名】山下 鉄太郎

(72)【発明者】

【氏名】重永 真志

(72)【発明者】

【氏名】牧角 龍憲

(72)【発明者】

【氏名】中村 淳志

(72)【発明者】

【氏名】宗 栄一

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１２８８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０２２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－９２０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１４２１５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｄ ２２／００

Ｅ０４Ｇ ２３／０２～２３／０３

Ｅ０１Ｄ １９／１２

Ｆ１６Ｂ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート構造物の表面に沿って格子状の網鉄筋を固定し、この網鉄筋を被覆層によって被覆するコンクリート構造物の補強工法に用いられる樹脂注入用アンカーであって、
前記コンクリート構造物に形成された下穴に挿入されるロッド部であり、それぞれの先端部側が前記下穴の径よりも細く、根元部側が前記下穴の径よりも太いテーパ状の複数のテーパ部を備え、各テーパ部の根元部側の径が前記ロッド部の根元部側に向かうに連れて段階的に太くなるロッド部と、
前記網鉄筋に当接することにより前記被覆層のかぶり厚の基準面を示す板状部と、
合成樹脂を注入するための注入器具を接続する注入器具接続部を有するヘッド部と、
前記ヘッド部から前記ロッド部の先端部まで軸線方向に貫通する注入孔と
を有する樹脂注入用アンカー。

【請求項2】

前記ロッド部の周壁部に、前記注入孔まで貫通して形成されたスリットを有する請求項１記載の樹脂注入用アンカー。

【請求項3】

前記ヘッド部の外周面に前記基準面からのかぶり厚を示す指標を有する請求項１記載の樹脂注入用アンカー。

【請求項4】

前記ヘッド部は、前記注入器具を除去する際に折れやすくするための脆弱部を有する請求項１記載の樹脂注入用アンカー。

【請求項5】

前記ヘッド部を延長する中空筒状の延長部材であり、合成樹脂を注入するための注入器具を接続する注入器具接続部を有する延長部材を含み、
前記ヘッド部は、前記延長部材を嵌合する嵌合部を有する請求項１記載の樹脂注入用アンカー。

【請求項6】

前記ヘッド部を覆うキャップ部材であり、その外周面に前記基準面からのかぶり厚を示す指標を有するキャップ部材を含む請求項１記載の樹脂注入用アンカー。

【請求項7】

前記キャップ部材の外周面に凸部を有する請求項６記載の樹脂注入用アンカー。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の樹脂注入用アンカーを用いたコンクリート構造物の補強工法であって、
コンクリート構造物の表面に沿って格子状の網鉄筋を固定すること、
前記樹脂注入用アンカーの前記板状部が前記網鉄筋に当接する位置に対応させて前記コンクリート構造物に下穴を穿設すること、
前記樹脂注入用アンカーの前記ロッド部を前記板状部が前記網鉄筋に当接するように前記下穴に挿入すること、
前記網鉄筋を前記被覆層によって被覆すること、
前記樹脂注入用アンカーの前記注入器具接続部に前記注入器具を接続して前記合成樹脂を注入すること
を含むコンクリート構造物の補強工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば橋梁等のコンクリート構造物の補強に係り、特にクラックを生じた橋梁床版や壁体の補修の他、既設構造物に対して新たに鉄筋を追加施工して補強するための補強用治具とともに用いられる樹脂注入用アンカーおよびこれを用いたコンクリート構造物の補強工法に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリート構造によって構築される道路橋では、車両の通過による動荷重を繰り返し受けるため、道路橋の主要部材の中でも橋梁の床版に対する負荷はかなり大きい。そして、橋梁自身が持つ強度に対して、過大な負荷の繰り返しや衝撃荷重が大きかったり耐用年限を大きく超えたりすると、床版の下面にクラックが発生し、このクラックは次第に下面を縦横に走るようにまでなって細網化し、コンクリートの剥落などを招くことになる。

【0003】

このようなクラックの発生は、コンクリート中の鉄筋の腐食や破断の原因となるので、通常の場合はクラックが発生した初期の段階で床版を補修することが好ましいとされている。この床版の補修施工としては、従来、クラック内にエポキシ樹脂などを注入する樹脂注入法や、床版に発生した空洞部分やコンクリート剥離部分をセメントモルタルで修復する断面修復工法が行われている。

【0004】

ところが、これらの工法の殆どは破損部位の修復を主な目的とするものであって、鉄筋の腐食の進行等を防ぐことなどには有効であるものの、構造物自体の強度を上げるという施工には対応できない。これに対し、本出願人は、橋梁などを含めて既設のコンクリート構造体に対して好適な補修および補強のための補強用治具を開発している（例えば、特許文献１参照。）。

【0005】

この補強用治具は、網鉄筋の交差する２本の鉄筋を固定方向に拘束するヘッド部と、このヘッド部からその軸線方向に突き出されてコンクリート構造物に開けた下穴にねじ込まれるロッド部と、このロッド部とヘッド部との間の周面に形成され、かつ差し込み方向が先細りするテーパ部とからなり、ロッド部が、下穴の内面に切り込む錐として作用する第１のねじ山と、この第１のねじ山よりも高さが低く形成され、ねじ込みの際の案内として作用する第２のねじ山との２条のねじ山が形成されたものである。

【0006】

この補強用治具を用いた補強施工方法では、既設のコンクリート構造物の表面に複数の鉄筋をほぼ格子状に交差させた網鉄筋を配置し、２本の交差する鉄筋の両方に補強用治具のテーパ部周面が突き当たる位置に対応させて複数の下穴を穿設し、複数の補強用治具のロッド部をそれぞれの下穴にねじ込むとともに、２本の交差する鉄筋から補強用治具のテーパ部が受ける拘束力と補強用治具のロッド部が下穴の内面から受ける拘束力とで補強用治具をコンクリート構造物側に連接することによって網鉄筋をコンクリート構造物の表面に固定し、網鉄筋および補強用治具を含めて被覆層によって被覆する。

【0007】

また、補強用治具として、合成樹脂の注入器具を接続するための注入器具接続部としての雌ねじ部と、雌ねじ部、六角穴およびヘッド部に連ねて軸線方向に貫通させた一様な内径の注入孔を設けたものを使用し、被覆層を構成する中塗材の塗布後、注入器具を雌ねじ部にねじ込んで、この注入器具から合成樹脂として例えばエポキシ樹脂を注入することにより、コンクリート構造物に発生しているクラックや隙間にエポキシ樹脂を充填し、その補修だけでなく、補強強度も充分に高くすることが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００８－２０２２５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、上記のようにエポキシ樹脂を注入する注入孔を設けた補強用治具を、網鉄筋の２本の交差する鉄筋からその補強用治具のテーパ部が拘束力を受ける位置以外に使用してエポキシ樹脂を注入する場合、補強用治具はそのロッド部が下穴の内面から受ける拘束力のみでコンクリート構造物側に連接されることになる。そのため、道路橋を交通規制せずに施工した場合、通過車両によって発生する振動等により施工中に補強用治具が下穴から脱落することがある。

【0010】

そこで、本発明は、コンクリート構造物の補強施工において施工中の脱落を防止することが可能な樹脂注入用アンカーおよびこれを用いたコンクリート構造物の補強工法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の樹脂注入用アンカーは、コンクリート構造物の表面に沿って格子状の網鉄筋を固定し、この網鉄筋を被覆層によって被覆するコンクリート構造物の補強工法に用いられる樹脂注入用アンカーであって、コンクリート構造物に形成された下穴に挿入されるロッド部であり、それぞれの先端部側が下穴の径よりも細く、根元部側が下穴の径よりも太いテーパ状の複数のテーパ部を備え、各テーパ部の根元部側の径がロッド部の根元部側に向かうに連れて段階的に太くなるロッド部と、網鉄筋に当接することにより被覆層のかぶり厚の基準面を示す板状部と、合成樹脂を注入するための注入器具を接続する注入器具接続部を有するヘッド部と、ヘッド部からロッド部の先端部まで軸線方向に貫通する注入孔とを有するものである。

【0012】

本発明の樹脂注入用アンカーを用いたコンクリート構造物の補強工法は、コンクリート構造物の表面に沿って格子状の網鉄筋を固定すること、樹脂注入用アンカーの板状部が網鉄筋に当接する位置に対応させてコンクリート構造物に下穴を穿設すること、樹脂注入用アンカーのロッド部を板状部が網鉄筋に当接するように下穴に挿入すること、網鉄筋を被覆層によって被覆すること、樹脂注入用アンカーの注入器具接続部に注入器具を接続して合成樹脂を注入することを特徴とする。

【0013】

本発明の樹脂注入用アンカーによれば、下穴に挿入されるロッド部が、それぞれの先端部側が下穴の径よりも細く、根元部側が下穴の径よりも太いテーパ状の複数のテーパ部を備え、各テーパ部の根元部側の径がロッド部の根元部側に向かうに連れて段階的に太くなるものであるため、下穴へのロッド部の挿入時には下穴の径よりも細い各テーパ部の先端部側からスムーズに挿入することができ、下穴の径よりも太い各テーパ部の根元部によって下穴内へ固定される。そして、網鉄筋を被覆層によって被覆し、樹脂注入用アンカーの注入器具接続部に注入器具を接続して合成樹脂を注入するが、下穴に挿入されたロッド部は各テーパ部の根元部側の径がロッド部の根元部側に向かうに連れて太くなっているため、この各テーパ部の根元部側が下穴の内壁に引っ掛かって保持されるため、樹脂注入用アンカーの脱落を防止することができる。

【0014】

ロッド部の周壁部には、注入孔まで貫通して形成されたスリットを有することが望ましい。これにより、注入器具接続部に接続した注入器具から注入孔内へ注入した合成樹脂が、ロッド部の先端部だけでなく、ロッド部の周壁部に形成されたスリットを通じてコンクリート構造物中に流れ込むようになる。

【0015】

本発明の樹脂注入用アンカーは、ヘッド部の外周面に基準面からのかぶり厚を示す指標を有することが望ましい。これにより、樹脂注入用アンカーのロッド部を板状部が網鉄筋に当接するように下穴に挿入したのち、網鉄筋を被覆層によって被覆する際、この樹脂注入用アンカーのヘッド部の基準面からのかぶり厚を示す指標を目印として被覆層を形成することができる。

【0016】

ヘッド部は、注入器具を除去する際に折れやすくするための脆弱部を有することが望ましい。これにより、注入器具接続部に接続した注入器具から合成樹脂を注入したのち、注入器具接続部から注入器具を除去する際に、脆弱部からヘッド部が折れ、注入器具とともに除去することができる。

【0017】

本発明の樹脂注入用アンカーは、ヘッド部を延長する中空筒状の延長部材であり、合成樹脂を注入するための注入器具を接続する注入器具接続部を有する延長部材を含み、ヘッド部は、延長部材を嵌合する嵌合部を有することが望ましい。これにより、被覆層のかぶり厚が厚く、ヘッド部の長さが不足した場合に、ヘッド部の嵌合部に延長部材を嵌合することで、この延長部材の注入器具接続部に注入器具を接続して合成樹脂を注入することが可能となる。

【0018】

本発明の樹脂注入用アンカーは、ヘッド部を覆うキャップ部材であり、その外周面に基準面からのかぶり厚を示す指標を有するキャップ部材を含むことが望ましい。これにより、樹脂注入用アンカーのロッド部を板状部が網鉄筋に当接するように下穴に挿入したのち、ヘッド部をキャップ部材により覆った状態で網鉄筋を被覆層によって被覆する。このとき、キャップ部材の外周面の基準面からのかぶり厚を示す指標を目印として被覆層を形成することができる。また、被覆後にキャップ部材を取り外すことで、ヘッド部の注入器具接続部が露出するので、この露出した注入器具接続部に注入器具を接続して合成樹脂を注入することができる。

【0019】

また、キャップ部材の外周面には凸部を有することが望ましい。これにより、キャップ部材を指で摘まんで取り外す際、このキャップ部材の外周面の凸部に指が引っ掛かるため、容易に取り外すことが可能となる。

【発明の効果】

【0020】

（１）コンクリート構造物に形成された下穴に挿入されるロッド部であり、それぞれの先端部側が下穴の径よりも細く、根元部側が下穴の径よりも太いテーパ状の複数のテーパ部を備え、各テーパ部の根元部側の径がロッド部の根元部側に向かうに連れて段階的に太くなるロッド部と、網鉄筋に当接することにより被覆層のかぶり厚の基準面を示す板状部と、合成樹脂を注入するための注入器具を接続する注入器具接続部を有するヘッド部と、ヘッド部からロッド部の先端部まで軸線方向に貫通する注入孔とを有する樹脂注入用アンカーによれば、下穴へのロッド部の挿入時には下穴の径よりも細い各テーパ部の先端部側からスムーズに挿入することができ、合成樹脂の注入時には、各テーパ部の根元部側が下穴の内壁に引っ掛かって保持されるため、樹脂注入用アンカーの脱落を防止して樹脂注入を行い、コンクリート構造物の補強施工を行うことが可能となる。

【0021】

（２）ロッド部の周壁部に、注入孔まで貫通して形成されたスリットを有することにより、注入器具接続部に接続した注入器具から注入孔内へ注入した合成樹脂が、ロッド部の先端部だけでなく、ロッド部の周壁部に形成されたスリットを通じてコンクリート構造物中に流れ込みやすくなり、コンクリート構造物内のクラックに効率良く充填される。

【0022】

（３）ヘッド部の外周面に基準面からのかぶり厚を示す指標を有することにより、樹脂注入用アンカーのヘッド部の基準面からのかぶり厚を示す指標を目印として被覆層を形成することができ、簡単かつ確実に被覆層の所定のかぶり厚を確保することが可能となる。

【0023】

（４）ヘッド部が、注入器具を除去する際に折れやすくするための脆弱部を有することにより、注入器具接続部から注入器具を除去する際に、脆弱部からヘッド部が折れ、注入器具とともに除去することができ、除去作業が容易となる。

【0024】

（５）ヘッド部を延長する中空筒状の延長部材であり、合成樹脂を注入するための注入器具を接続する注入器具接続部を有する延長部材を含み、ヘッド部は、延長部材を嵌合する嵌合部を有することにより、ヘッド部の長さが不足した場合に、ヘッド部の嵌合部に延長部材を嵌合して合成樹脂を注入することが可能となり、被覆層のかぶり厚が厚い時でも対応することが可能となる。

【0025】

（６）ヘッド部を覆うキャップ部材であり、その外周面に基準面からのかぶり厚を示す指標を有するキャップ部材を含むことにより、被覆後にキャップ部材を取り外すことで、ヘッド部の注入器具接続部を露出させ、注入器具を接続して簡単に合成樹脂を注入することができ、作業性が向上する。また、キャップ部材の外周面の基準面からのかぶり厚を示す指標を目印として被覆層を形成することができ、簡単かつ確実に被覆層の所定のかぶり厚を確保することが可能となる。

【0026】

（７）キャップ部材の外周面に凸部を有することにより、キャップ部材を指で摘まんで取り外す際、このキャップ部材の外周面の凸部に指が引っ掛かるため、容易に取り外すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施の形態におけるコンクリート構造物の補強工法によって橋梁の床版を補強した例を示す概略図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線矢視図であって、網鉄筋、補強用アンカーおよび樹脂注入用アンカーの配置を示す底面図である。

【図3】アンカーピンをアンカー穴にねじ込んで鉄筋を固定した状態を示す要部断面図である。

【図4】樹脂注入用アンカー本体を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）はＢ－Ｂ線断面図、（ｆ）はＣ部拡大図である。

【図5】キャップ部材を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はＤ－Ｄ線部分断面図、（ｃ）は底面図である。

【図6】樹脂注入用アンカー本体をアンカー穴に挿入した状態を示す要部断面図である。

【図7】樹脂注入用アンカーの注入孔からエポキシ樹脂を注入したときの樹脂の流れを示す要部の断面図である。

【図8】延長部材を使用する例を示す図であって、（ａ）は延長部材の接続前の状態を示す正面図、（ｂ）は延長部材を接続した状態を示す右側面図、（ｃ）はＥ－Ｅ線断面図である。

【図9】床版の底面に刻む溝の施工例であって、（ａ）は床版を斜め下方から見たときの概略図、（ｂ）は溝の形状を示す断面図である。

【図10】エポキシ樹脂の注入によって床版の溝に樹脂が充填されたときの要部の断面図である。

【図11】網鉄筋の鉄筋に対する樹脂注入用アンカーの配置の概略を示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１は本発明の実施の形態におけるコンクリート構造物の補強工法によって橋梁の床版を補強した例を示す概略図、図２は図１のＡ－Ａ線矢視図であって、網鉄筋、補強用アンカーおよび樹脂注入用アンカーの配置を示す底面図、図３はアンカーピンをアンカー穴にねじ込んで鉄筋を固定した状態を示す要部断面図である。

【0029】

図１において、コンクリート構造物は、路幅方向の両端に地覆２をそれぞれ一体に形成するとともに内部には鉄筋をスラブ状に配筋した橋梁の床版１が橋桁３によって支持されたものである。床版１は既設のものであって、通過車両Ｖによる動荷重を繰り返し受けてその下面の表面にクラックが発生しているものである。本実施形態におけるコンクリート構造物の補強工法では、床版１を補強するために、図２に示す格子状に縦および横の鉄筋４ａ，４ｂを予め溶接によって一体化した網鉄筋４を、本実施形態における補強用アンカーとしてのアンカーピン５によって固定保持する。

【0030】

図３に示すように、アンカーピン５は、下端にその端面を緩やかな円弧面状としたヘッド部５ａと、このヘッド部５ａから上端に向けて延びるロッド部５ｂとを有する。ロッド部５ｂの下端側には、ヘッド部５ａから上端側、すなわち、ねじ込み進行方向に外形を先細りさせたテーパ部５ｃが形成されている。また、アンカーピン５のヘッド部５ａ側には、回転工具を嵌めて回転させるための多角形断面穴としての六角穴５ｄを有する。

【0031】

また、ロッド部５ｂのテーパ部５ｃよりも先端側の外周面には、２条のねじ山５ｇ，５ｈが形成されている。ねじ山５ｇは、断面形状が三角形になっている三角ねじであり、後述するアンカー穴１ｂの内面に切り込む錐として作用するものである（以下、このねじ山５ｇを「錐ねじ山」と称す。）。ねじ山５ｈは、錐ねじ山５ｇよりも高さが低く形成された台形ねじまたは角ねじであり、ねじ込みの際の案内として作用するものである（以下、このねじ山５ｈを「案内ねじ山」と称す。）。

【0032】

アンカーピン５は、図２に示したように、縦および横配列の鉄筋４ａ，４ｂが交差する部分に対応させてそれぞれ床版１にねじ込まれる。すなわち、アンカーピン５は、鉄筋４ａ，４ｂが十字状に交差しているコーナ部であってこれらの鉄筋４ａ，４ｂにロッド部５ｂの周面が同時に接触するような位置にねじ込まれる。そして、アンカーピン５を床版１にねじ込んでいくと、図３に示すようにテーパ部５ｃが鉄筋４ａ，４ｂの周面に当たるようになり、アンカーピン５の打設中心から見るとこのテーパ部５ｃによってその外形半径が大きくなる。したがって、アンカーピン５は図２において矢印方向に鉄筋４ａ，４ｂを押すようになり、これらの鉄筋４ａ，４ｂには引張力が作用する。

【0033】

このようにアンカーピン５がテーパ部５ｃを備えることによって、図２に示す格子状の網鉄筋４に対してアンカーピン５の位置を適切にすれば、図中の矢印で示すように網鉄筋４の中心から格子と４５度の角度を持つ方向への一様な引張力を作用させることができる。したがって、図１に示すように床版１に対して施工したときには、この床版１が撓み変形しても網鉄筋４がこの撓み変形に追従して、アンカーピン５と鉄筋４ａ，４ｂとの間に隙間が発生することが防止される。

【0034】

なお、網鉄筋４の施工後には、モルタル樹脂等による被覆層６を施工する。図１においては、被覆層６として一点鎖線でその概略を示している。また、本実施形態におけるコンクリート構造物の補強工法では、床版１および網鉄筋４と被覆層６との間に存在する微細空隙やクラック等に合成樹脂を注入するため、樹脂注入用アンカー１０を使用する。

【0035】

図４は樹脂注入用アンカー本体を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図、（ｅ）はＢ－Ｂ線断面図、（ｆ）はＣ部拡大図である。図５はキャップ部材を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はＤ－Ｄ線部分断面図、（ｃ）は底面図である。図６は樹脂注入用アンカー本体をアンカー穴に挿入した状態を示す要部断面図である。

【0036】

樹脂注入用アンカー１０は、図４に示す樹脂注入用アンカー本体１０ａと、図５に示すキャップ部材１０ｂとから構成される。樹脂注入用アンカー１０は合成樹脂（プラスチック）製である。樹脂注入用アンカー本体１０ａは、後述する下穴としてのアンカー穴１ｄに挿入されるロッド部１１と、アンカー穴１ｄに挿入した際に網鉄筋４に当接させる板状部１２と、合成樹脂の注入器具８（図７参照。）を接続するヘッド部１３とを有する。また、樹脂注入用アンカー本体１０ａには、ヘッド部１３の末端部１３ａからロッド部１１の先端部１１ａまで軸線方向に貫通する注入孔１４が形成されている。

【0037】

ロッド部１１の先端部１１ａの径はアンカー穴１ｄの径よりも細く、根元部１１ｂの径はアンカー穴１ｄの径よりも太い。ロッド部１１は、それぞれの先端部１１ａ側がアンカー穴１ｄの径よりも細く、根元部１１ｂ側がアンカー穴１ｄの径よりも太いテーパ状の複数のテーパ部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅと、各テーパ部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅの根元部１１ｂ側にそれぞれ設けられた円柱状の円柱部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅとから構成される。

【0038】

各テーパ部１５ａ～１５ｅの根元部１１ｂ側の径は、根元部１１ｂ側に向かうに連れて段階的に太くなっている。各円柱部１６ａ～１６ｅは各テーパ部１５ａ～１５ｅの根元部１１ｂ側の径と同一径となっている。すなわち、各円柱部１６ａ～１６ｅの径も、根元部１１ｂ側に向かって段階的に太くなっている。なお、テーパ部１５ａ～１５ｅおよび各円柱部１６ａ～１６ｅの数に制限はない。

【0039】

また、ロッド部１１の周壁部には、ロッド部１１の軸線方向に長いスリット１７を有する。スリット１７は、注入孔１４まで貫通するように形成されている。なお、本実施形態においては、スリット１７はテーパ部１５ａの途中からテーパ部１５ｅの途中までに渡って形成されている。スリット１７は軸線回りに１８０°間隔で２つ形成されている。なお、スリット１７の長さ、間隔および数に制限はない。

【0040】

板状部１２は円板状である。板状部１２はロッド部１１とヘッド部１３との間に配置されている。板状部１２は、図６に示すように、ロッド部１１をアンカー穴１ｄに挿入した際に網鉄筋４に当接させることにより、ロッド部１１側の面が被覆層６（図１０参照。）のかぶり厚の基準面１２ａを示す。

【0041】

ヘッド部１３は、合成樹脂を注入するための注入器具８（図７参照。）を接続する注入器具接続部１８を有する。ヘッド部１３の外周面には、基準面１２ａからのかぶり厚を示す指標としての溝部１９ａ，１９ｂ，１９ｃが形成されている。例えば、溝部１９ａ～１９ｃはそれぞれ基準面１２ａから１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍの位置に形成される。溝部１９ａ～１９ｃは、図４（ｆ）に示すように、９０°の角度でＶ字状に切り込んだ溝である。溝部１９ａ～１９ｃは、注入器具を除去する際に折れやすくするための脆弱部としても機能する。また、ヘッド部１３には、後述する延長部材９（図８参照。）を嵌合する嵌合部としての凹部２０を有する。

【0042】

図６に示すように、キャップ部材１０ｂは、被覆層６をモルタル樹脂等により施工する際に注入孔１４内に流入しないようにヘッド部１３を覆うためのものである。キャップ部材１０ｂは注入器具接続部１８に嵌合する。図５に示すように、キャップ部材１０ｂは有底筒状であり、開口部２３ａから底部２３ｂへ向かって内径が徐々に小さくなるように形成されている。これにより、キャップ部材１０ｂを注入器具接続部１８に嵌合した際、キャップ部材１０ｂが注入器具接続部１８から脱落しないようになっている。

【0043】

キャップ部材１０ｂの外周面には、かぶり厚を示す指標としての溝部２１が形成されている。溝部２１は、キャップ部材１０ｂの先端面が板状部１２に当接した状態において基準面１２ａからのかぶり厚を示す。例えば、板状部１２の厚さが２ｍｍの場合、キャップ部材１０ｂの先端面からの溝部２１の位置を８ｍｍとすることで、溝部２１はかぶり厚１０ｍｍを示す。溝部２１は、前述の溝部１９ａ～１９ｃと同様に９０°の角度でＶ字状に切り込んだ溝である。

【0044】

また、キャップ部材１０ｂの外周面には、凸部２２を有する。凸部２２はキャップ部材１０ｂの軸線回りに形成された矩形状断面の帯状部である。凸部２２は、キャップ部材１０ｂを指で摘まんだ際に指が引っ掛かるように形成されたものである。

【0045】

以上のアンカーピン５および樹脂注入用アンカー１０を用いた網鉄筋４による床版１に対する補強施工の要領は次の通りである。

【0046】

まず、床版１の底面には、図９に示すように溝１ａを刻む施工を行う。この溝１ａは例えば幅１．５～３ｍｍ程度、深さが５～１０ｍｍ程度として、注入される合成樹脂が速やかに流れることができるようにし、格子状の網鉄筋４の縦，横の鉄筋４ａ，４ｂの配列方向だけでなく、斜めに走る線も含むランダムな配列とする。このような溝１ａの現場での施工は、例えばサンダー等の工具を用いれば比較的容易にしかも一様な深さに形成することができる。

【0047】

次いで、網鉄筋４を床版１の下面の表面に沿わせてその位置を仮決めし、図３で説明したように、鉄筋４ａ，４ｂの両方にアンカーピン５のロッド部５ｂが接触できる位置を、芯出し棒等を使って床版１の下面の表面に墨出しする。なお、このときの芯出し棒はロッド部５ｂと同じ外形を持つ金属棒等を利用すれば良く、アンカーピン５の施工数は網鉄筋４の大きさに応じて適宜選択すれば良い。

【0048】

アンカーピン５の施工位置の墨付け後には、網鉄筋４を床版１に保持具によって位置を仮決めしたままとして、墨付けマークを目印にして図３に示すように下穴としてのアンカー穴１ｂをドリルによって穿孔する。このアンカー穴１ｂの内径は、ロッド部５ｂの外径よりも大きく、かつ、錐ねじ山５ｇよりも小さい程度とする。また、アンカー穴１ｂの深さは、樹脂注入用アンカー本体１０ａをきっちり挿入したときにその先端に若干の間隙１ｃが形成される程度の穿ち長さとする。

【0049】

アンカー穴１ｂの穿孔作業を終えると、網鉄筋４の位置を再び正確に位置合わせして鉄筋４ａ，４ｂが交差する部分とアンカー穴１ｂの間の位置関係を調整して、再度床版１の底面に沿わせて仮固定する。そして、アンカーピン５のロッド部５ｂの先端部をアンカー穴１ｂの入口にあてがい、回転工具を六角穴５ｄに嵌めてアンカーピン５を回転させながら床版１にねじ込んでいく。このとき、アンカーピン５の錐ねじ山５ｇはアンカー穴１ｂの内面に切り込みながら進行し、案内ねじ山５ｈはアンカー穴１ｂの内面に当接することによって、アンカーピン５の姿勢を、その軸線がアンカー穴１ｂの軸線と一致するように保持する。

【0050】

このようにアンカーピン５を回転させながら床版１にねじ込んでいくと、テーパ部５ｃが鉄筋４ａ，４ｂの周面に当たるようになり、アンカーピン５はこれらの鉄筋４ａ，４ｂによって保持される。すなわち、アンカーピン５をアンカー穴１ｂの中に打ち込んでいくにつれて、テーパ部５ｃが鉄筋４ａ，４ｂに対して楔のように係合していき、テーパ部５ｃはこれらの鉄筋４ａ，４ｂによってその周面の２点が拘束される。その結果、アンカー穴１ｂの中にねじ込まれたロッド部５ｂは、鉄筋４ａ，４ｂとの接触点から受ける反作用方向すなわち図２において示した矢印方向と逆向きの作用力を受け、この作用力が働く方向にアンカー穴１ｂの内面に押圧される。

【0051】

したがって、図３に示すように、ヘッド部５ａが鉄筋４ａに突き当たって打ち込み完了となったときには、テーパ部５ｃが鉄筋４ａ，４ｂによって２点が拘束され、ロッド部５ｂはアンカー穴１ｂの中で図２の矢印方向と逆向きの作用力により押圧され、その周面がアンカー穴１ｂの内周面にほぼ線接触する。これにより、アンカーピン５はテーパ部５ｃで２点およびロッド部５ｂで１点が拘束されてその周面が３点で拘束されることになり、アンカーピン５はこれらの３点による拘束によって図３の状態に保持される。

【0052】

このように、アンカーピン５は従来のコンクリート用打設ピンのようにロッド部の先端が拡張変形してこれによって係合力を作用させるのではなく、鉄筋４ａ，４ｂによるテーパ部５ｃへの拘束力を利用することで仮固定することができる。したがって、アンカーピン５を施工するときに既設の床版１に対して無用な内部応力を発生させることはなく、アンカーピン５の施工ピッチも短くなる。

【0053】

なお、アンカーピン５のロッド部５ｂはアンカー穴１ｂの内周面に接触した状態で保持されるが、この部分だけがほぼ線接触状態になるだけであって、ロッド部５ｂとアンカー穴１ｂとの間には十分な隙間が保たれ、後述する合成樹脂の注入に何ら支障はない。

【0054】

一方、樹脂注入用アンカー１０の施工については、図６に示すように、鉄筋４ａ，４ｂの両方に樹脂注入用アンカー本体１０ａのロッド部１１が接触できる位置を、芯出し棒等を使って床版１の下面の表面に墨出しする。樹脂注入用アンカー本体１０ａの施工位置の墨付け後には、網鉄筋４を床版１に保持具によって位置を仮決めしたままとして、墨付けマークを目印にしてアンカー穴１ｄをドリルによって穿孔する。このアンカー穴１ｄの内径は、ロッド部１１の外径よりも若干小さい程度とし、樹脂注入用アンカー本体１０ａをきっちり挿入したときにその先端に後述の合成樹脂を注入するための間隙１ｅが形成される程度の穿ち長さとする。

【0055】

アンカー穴１ｄの穿孔作業を終えると、樹脂注入用アンカー本体１０ａのロッド部１１の先端部１１ａをアンカー穴１ｄの入口にあてがい、ゴムハンマー等で叩いて挿入していく。このとき、樹脂注入用アンカー本体１０ａの各テーパ部１５ａ～１５ｄの先端部１１ａ側はアンカー穴１ｄの径よりも細いのでアンカー穴１ｄ内へスムーズに挿入することができる。特に、本実施形態における樹脂注入用アンカー本体１０ａは合成樹脂製であり、テーパ部１５ａの途中からテーパ部１５ｅの途中までに渡って形成されているスリット１７の隙間によって、各テーパ部１５ａ～１５ｄおよび各円柱部１６ａ～１６ｄが弾性変形し、縮径するので、アンカー穴１ｄ内へスムーズに進行する。

【0056】

このように樹脂注入用アンカー本体１０ａを床版１のアンカー穴１ｄに挿入していくと、板状部１２が鉄筋４ａに当接する。アンカー穴１ｄに挿入された樹脂注入用アンカー本体１０ａは、アンカー穴１ｄの径よりも太い各テーパ部１５ａ～１５ｄの根元部および各円柱部１６ａ～１６ｄによってアンカー穴１ｄ内へ固定される。

【0057】

以上の要領で樹脂注入用アンカー本体１０ａをアンカー穴１ｄに挿入後、図６に示すように、注入器具接続部１８にキャップ部材１０ｂを取り付ける。あるいは、予めキャップ部材１０ｂを注入器具接続部１８に取り付けた状態で樹脂注入用アンカー本体１０ａをアンカー穴１ｄに挿入する。

【0058】

次に、中塗材６ｂを図６に示すように増厚施工する。この中塗材６ｂはコテ塗りまたは吹き付け作業によって行う。中塗材６ｂの厚さはキャップ部材１０ｂの溝部２１を目安とすることで、必要なかぶり厚を確保することができる。このとき、中塗材６ｂは、コテ塗りまたは吹き付けによって十分に充填することが好ましいが、作業性の面からもこのような充填増厚施工は困難である。これに対し、本発明の施工では、空洞ができてこれが残ったままでも、後述するように注入樹脂が代わって充填されるので、最終的な施工には何ら影響はない。

【0059】

なお、被覆層６のかぶり厚が厚く、ヘッド部１３の長さが不足する場合には、図８に示す延長部材９を使用することができる。延長部材９は中空筒状であり、軸線方向に貫通する注入孔９０が形成されている。また、延長部材９は、ヘッド部１３の凹部２０に嵌合する嵌合部としての凸部９１と、ヘッド部１３の注入器具接続部１８と同様の注入器具接続部９２とを有する。延長部材９の外周面には、ヘッド部１３に接続した状態で、基準面１２ａからのかぶり厚を示す指標としての溝部９３ａ，９３ｂ，９３ｃが形成されている。この延長部材９を樹脂注入用アンカー本体１０ａのヘッド部１３に接続することで、延長部材９の注入器具接続部９２に注入器具８を接続して合成樹脂を注入することが可能となる。

【0060】

中塗材６ｂの増厚施工の後には、樹脂注入用アンカー本体１０ａの注入器具接続部１８からキャップ部材１０ｂを抜き取り、図７に示すように注入器具８を注入器具接続部１８に接続して、注入器具８から合成樹脂として例えばエポキシ樹脂７を注入する。エポキシ樹脂７の注入には樹脂注入用アンカー本体１０ａの１個ごとに行うこともできるが、それほど数が多くない場合にはエポキシ樹脂７の圧送装置から複数のホースを分岐させてこれらを各樹脂注入用アンカー本体１０ａの注入器具接続部１８に接続して同時に注入作業しても良い。この同時作業であれば、各樹脂注入用アンカー本体１０ａからのエポキシ樹脂７の注入量および注入圧を一様化できるので、施工上では非常に好ましい。

【0061】

注入孔１４に供給されたエポキシ樹脂７は、図７に示すように注入孔１４の上端から吹き出してアンカー穴１ｄの中に送り出され、アンカー穴１ｄの中では重力と注入圧力とによってエポキシ樹脂７は下向きに速やかに流れ出ていく。そして、アンカー穴１ｄから抜けたエポキシ樹脂７は、床版１の下側に刻んだ溝１ａの中に流れ込んでクラックに浸透していくほか、床版１の下面の表面と鉄筋４ａ，４ｂとの間の隙間を充填するように流れていく。溝１ａは、遊離石灰が発生しているクラックに樹脂充填できるクロスカット工法と同様の効果がある。

【0062】

すなわち、クラックＣ（図１１参照。）は中塗材６ｂによって被覆された状態となっているが、溝１ａと同様に切開された断面形状を持つので、溝１ａからのエポキシ樹脂７がその注入圧によって流動してクラックＣの中に浸透させることができる。また、鉄筋４ａ，４ｂが直にクラックＣと交差している部分では、これらの鉄筋４ａ，４ｂに沿って供給されてくるエポキシ樹脂７は直接クラックＣの中に入り込んでいく。したがって、クラックＣの発生の仕方が不定型であっても、鉄筋４ａ，４ｂの背筋およびランダムに形成した溝１ａを利用してエポキシ樹脂７をクラックＣに充填することができる。

【0063】

なお、エポキシ樹脂７の充填の後には、注入器具８を樹脂注入用アンカー本体１０ａから取り外す。このとき、樹脂注入用アンカー本体１０ａのヘッド部１３には溝部１９ａ，１９ｂ，１９ｃによって脆弱部が形成されているため、ヘッド部１３は折れやすくなっており、注入器具８は注入器具接続部１８ごと折り取るようにする。そして、図１０に示すように中塗材６ｂの表面に上塗材６ｃをコテ、ローラーまたは刷毛によって塗布し、中塗材６ｂおよび上塗材６ｃによって被覆層６が形成される。

【0064】

以上のように、樹脂注入用アンカー本体１０ａの注入孔１４から注入されたエポキシ樹脂７はアンカー穴１ｄの中だけに止まるのではなく、鉄筋４ａ，４ｂの背筋およびランダムに形成した溝１ａを通じて床版１のほぼ全体の広い領域に分布させることができ、アンカーピン５がねじ込まれたアンカー穴１ｂにも充填される。したがって、エポキシ樹脂７を適当な量だけ注入した後に養生期間を置くと、エポキシ樹脂７の固化によってアンカーピン５のロッド部５ｂはアンカー穴１ｂの中に強固に固定され、これによって網鉄筋４を安定して床版１に保持することができる。

【0065】

また、床版１の下面の表面と鉄筋４ａ，４ｂとの間にも固化したエポキシ樹脂７がそのまま残るので、床版１の下面の表面を強固に被覆でき、床版１内の既設鉄筋の腐食の防止だけでなく、新たに補強用として施工した網鉄筋４も同様にその腐食が防止される。

【0066】

さらに、クラックＣについてもエポキシ樹脂７が充填されることから、衝撃荷重等を受けてもその成長を抑えることができ、その補修だけでなく、補強強度も充分に高くすることができる。

【0067】

以上の例では橋梁の床版の補強施工としたが、これに代えて各種のコンクリート構造体の上下面や側面などの表面を施工対象としてもよいことは無論である。

【産業上の利用可能性】

【0068】

本発明の樹脂注入用アンカーおよびこれを用いたコンクリート構造物の補強工法は、例えば橋梁等のコンクリート構造物の補強、特に亀裂を生じた橋梁床版や壁体の補修の他、既設構造物に対して新たに鉄筋を追加施工して補強するためのものとして有用である。

【符号の説明】

【0069】

１ 床版
１ａ 溝
１ｂ，１ｄ アンカー穴
１ｃ，１ｅ 間隙
２ 地覆
３ 橋桁
４ 網鉄筋
４ａ，４ｂ 鉄筋
５ アンカーピン
５ａ ヘッド部
５ｂ ロッド部
５ｃ テーパ部
５ｄ 六角穴
５ｇ，５ｈ ねじ山
６ 被覆層
６ｂ 中塗材
６ｃ 上塗材
７ エポキシ樹脂
８ 注入器具
９ 延長部材
１０ 樹脂注入用アンカー
１０ａ 樹脂注入用アンカー本体
１０ｂ キャップ部材
１１ ロッド部
１１ａ 先端部
１１ｂ 根元部
１２ 板状部
１２ａ 基準面
１３ ヘッド部
１３ａ 末端部
１４，９０ 注入孔
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ テーパ部
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ 円柱部
１７ スリット
１８，９２ 注入器具接続部
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，９３ａ，９３ｂ，９３ｃ 溝部
２０ 凹部
２１ 溝部
２２ 凸部
２３ａ 開口部
２３ｂ 底部
９１ 凸部

【要約】

【課題】コンクリート構造物の補強施工において施工中の脱落を防止することが可能な樹脂注入用アンカーおよびこれを用いたコンクリート構造物の補強工法の提供。
【解決手段】樹脂注入用アンカー本体１０ａは、コンクリート構造物に形成された下穴に挿入されるロッド部１１であり、それぞれの先端部１１ａ側が下穴の径よりも細く、根元部１３ａ側が下穴の径よりも太いテーパ状の複数のテーパ部１５ａ～１５ｅを備え、各テーパ部１５ａ～１５ｅの根元部１３ａ側の径がロッド部１１の根元部１３ａ側に向かうに連れて段階的に太くなるロッド部１１と、網鉄筋に当接することにより被覆層のかぶり厚の基準面を示す板状部１２と、合成樹脂を注入するための注入器具を接続する注入器具接続部１８を有するヘッド部１３と、ヘッド部１３からロッド部１１の先端部１１ａまで軸線方向に貫通する注入孔１４とを有する。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】