JP2007063882A

JP2007063882A - 拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造

Info

Publication number: JP2007063882A
Application number: JP2005252971A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yokoyama; 広横山; Yuki Ando; 祐樹安東
Original assignee: Sho Bond Corp
Current assignee: Sho Bond Corp
Priority date: 2005-09-01
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】硬化コンクリートにあと施工で固定したアンカーボルトでは、定着長さが十分確保できないときには、使用されるアンカーボルトの強度を最大に活用することはできない。
【解決手段】硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに、先端にボアホールの入口内径より小さく、ボアホール拡張孔に位置したときアンカーボルトの外径より大である拡張部材を取り付けたアンカーボルトを挿入し、拡張部材をボアホールの拡張孔に位置させるとともにボアホール空隙に有機系注入材又は無機系注入材を充填してなることを特徴とする高耐荷力アンカー構造を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに取り付けた高耐荷力アンカーの構造に関する。

コンクリート構造物の縁端拡幅、打ち継ぎやアルカリ骨材反応対策等の工事においては、通常、コンクリート構造物の当該箇所を穿孔して、ボアホールにアンカー等を埋設して行う。コンクリート構造物の穿孔は、削岩機やコアカッターを用いて必要な深さまで行う。ボアホールにアンカーボルトを挿入した後は、ボアホールとアンカーボルトの隙間に有機系注入材又は無機系注入材を充填する。

このような方法は、例えば、特許文献１に見られる。この方法は、削孔したコンクリートのボアホール径は、穿孔するドリル径に依存している。当該ボアホールを利用してアンカーボルトを固設する場合は、ボアホール径より若干小さな外径のアンカーボルトを挿入し、その間隙に有機系又は無機系注入材を充填し、アンカーボルトとボアホール内壁との間を完全に接着または密着させる。

特開２００４−１１３４５号公開公報特願２００５−３５７７３号明細書

コンクリート構造物の縁端拡幅、打ち継ぎ、アルカリ骨材反応対策等の工事において、ボアホールにアンカーを挿入して、ボアホールにコンクリートや接着材を注入してアンカーをボアホールに固定する方法は、ごく普通に行われている。

アンカーボルトの引き抜き力に対して、ボルトの最大能力まで力を発揮させるためには有機系・無機系を問わず、ある程度の所定の長さが必要であるため、定着長さを短くすることができなかった。また、プレストレスなどの常時持続荷重が作用するような条件では、ボアホールを用いた定着方法ができなかった。

本発明は、このような課題を以下述べるところにより解決しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するためつぎの手段を提供する。

本発明は、硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに、ボアホールの入口内径より小さく、ボアホール拡張孔に位置したときアンカーボルトの外径より大である拡張部材を取り付けたアンカーボルトを挿入し、拡張部材をボアホールの拡張孔に位置させるとともにボアホール空隙に有機系注入材又は無機系注入材を充填してなることを特徴とする拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造を提供する。

具体的には、硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに、ボアホールの入口内径より小さく、アンカーボルト外径より大きな外径を有する六角ナットを先端に取り付けたアンカーボルトを挿入し、六角ナットをボアホール拡張孔に位置させるとともにボアホール空隙に有機系注入材又は無機系注入材を充填してなることを特徴とする拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造を提供する。

具体的には、硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに、ボアホール挿入時にはボアホール入口内径よりも小さい外径のメカニカルアンカーを先端に取り付けたアンカーボルトを挿入し、メカニカルアンカーをボアホール拡張孔に位置させた後、メカニカルアンカー先端を拡張するとともに、ボアホール空隙に有機系注入材又は無機系注入材を充填してなることを特徴とする拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造を提供する。

具体的には、硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに、ボアホールの入口内径より小さく、アンカーボルト外径より大きな外径を有するテーパーナットを先端に取り付けたアンカーボルトを挿入し、テーパーナットをボアホール拡張孔に位置させるとともに有機系注入材又は無機系注入材を充填してなることを特徴とする拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造を提供する。

本発明は、上述のようにしてなるので、つぎの効果を有する。

請求項１ないし請求項４において、硬化したコンクリートのボアホールの底部を拡張し、このボアホールに、ボアホール入口内径より小さく、ボアホール拡張孔に位置したときアンカーボルトの外径より大である拡張部材を先端に取り付けたアンカーボルトを挿入し、拡張部材をボアホール拡張孔に位置させた構造としたので、アンカーボルト先端部の拡張部材が、ボアホール拡張孔に位置する拡張部材のコンクリート表面側の部位から４５度方向にせん断力が作用し、引き抜き耐力が向上する。

また、アンカーボルトの外径より大である拡張部材がボアホール拡張孔に位置したときのせん断抵抗性が大きく、かつ持続荷重に対して抵抗力が大きくとれるため、アンカーボルトにプレストレスを導入することもできる。

本発明を実施するための最良の形態を図面に基き説明する。

図１は、拡張部材４が普通の六角ナット４１である実施の形態を示す。

まず、硬化したコンクリート１にボアホール２を削孔し、その底部に拡張孔２ａを形成する。

このボアホール２に、先端にボアホール２の入口内径より小さく、アンカーボルト外径より大きな外径を有する六角ナット４１を取り付けたアンカーボルト３を挿入し、拡張孔２ａに六角ナット４１を位置させる。

ついで、ボアホール２の空隙に注入材５を充填し、アンカーボルト３、六角ナット４１とボアホール２の内壁とを接着または密着する。

図２は、拡張部材４がメカニカルアンカー４２である実施の形態を示す。

このボアホール２に、ボアホール２挿入時にはボアホール２の入口内径よりも小さい外径のメカニカルアンカー４２を先端に取り付けたアンカーボルト３を挿入し、メカニカルアンカー４２を拡張孔２ａに位置させた後、メカニカルアンカー４２の先端を拡張する。

ついで、ボアホール２の空隙に注入材５を充填し、アンカーボルト３、メカニカルアンカー４２とボアホール２の内壁とを接着または密着する。

図３は、拡張部材４がテーパーナット４３である実施の形態を示す。

このボアホール２に、先端にボアホール２の入口内径より小さく、アンカーボルト外径より大きな外径を有するテーパーナット４３を取り付けたアンカーボルト３を挿入し、拡張孔２ａにテーパーナット４３を位置させる。

ついで、ボアホール２の空隙に注入材５を充填し、アンカーボルト３、テーパーナット４３とボアホール２の内壁とを接着または密着する。

このようにして、それぞれ拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造が形成される。

上記において、ボアホール２の底部の拡張は、例えば、シャフトの先に横刃を持ったビットを接続し、ビットを底部周壁に当て、周壁を削ることによって行ってもよく、また、本発明者等が特許文献２に提案したようなコンプレッサーに接続したホースの先端に、一端を閉塞し、軸回り内壁から外壁に貫通する噴出孔を複数形成した穿孔拡幅器具を接続し、穿孔拡幅器具をボアホールの底部に導き、かつ、ホース途中にブラスト釜を設置し、コンプレッサーを作動させて、ブラスト釜に投入したブラスト材を穿孔拡幅器具の噴出孔から噴出してボアホール底部周壁を削り取ることによって行ってもよく、特に拡幅方法は問わない。

注入材は、有機系としては、エポキシ系、アクリル系などの樹脂材、無機系としては、セメントモルタル、セメントミルク等が使用できる。

図４、図５は、従来例によるアンカー構造と本発明に係るアンカー構造の引き抜き耐力比較試験の一例を示す供試図、図６、図７は、試験結果グラフである。

図４は、硬化したコンクリート１のボアホール２に鉄筋Ｄ５１アンカーボルト３を４５０ｍｍ埋め込み、図５は、同じく硬化したコンクリート１の底部を拡張孔２ａとしたボアホール２にＳ３５ＣのＭ５６炭素鋼・テーパーナット４３付きアンカーボルト３を４５０ｍｍ埋め込み、それぞれ注入材５をボアホール２の空隙に充填し、注入材５の養生後、センターホールジャッキと梁型の載荷ジグを用いてアンカー引き抜き試験を行った。

その結果、図６に示すごとく、従来例に示すアンカー構造は、アンカーの最大耐力に達する前にボアホールから抜け出してコンクリートが破壊してしまうが、本発明に係るアンカー構造は、アンカーの最大耐力までボアホールから抜け出すことなく耐力を発揮することができ、引き抜き荷重が大きい。

また、図４、図５において、鉄筋Ｄ５１アンカーボルトを７６５ｍｍ埋め込み、図５において、Ｓ３５ＣのＭ５６炭素鋼・テーパーナット４３付きアンカーボルト３を４５０ｍｍ埋め込み、同様の引き抜き試験を行った。

その結果、図７に示すごとく、ともにアンカーの最大耐力以上の引き抜き荷重を示した。ただ埋め込み深さが後者の方がはるかに浅いにもかかわらず、前者と同程度の引き抜き荷重を確保することができる。

図４、図５にあって、鎖線はコンクリートの破壊ラインを示し、図６、図７にあって、縦軸は引き抜き荷重（ｋＮ）、横軸は変位（ｍｍ）を示し、Ａは鉄筋Ｄ５１アンカーボルト、ＢはＳ３５ＣのＭ５６炭素鋼・テーパーナット付アンカーボルトのそれぞれ荷重と変位との関係を示す。

この実験結果からも明らかなようにアンカーボルトの底部拡張孔にアンカーボルトの先端に取り付けたアンカーボルトの径よりも大の拡張部材を位置させることにより、コンクリート破壊ラインは、ボアホールの拡張孔に位置する拡張部材のコンクリート表面側の部位から４５度方向にせん断力が作用し、コンクリートの破壊エネルギーが大きくなり引き抜き耐力が向上する。

本発明は、上述のようにしてなるので、その利用の一例を以下に示す。

図８は、落橋防止構造の縁端拡幅工に本発明を実施した例である。

新コンクリート６による縁端拡幅時に旧コンクリート１のボアホール２の底部に拡幅孔２ａを形成し、拡幅部材４を有するアンカーボルト３を差し込み、拡幅孔２ａに拡幅部材４を位置させ、注入材５を充填したところを示す。

従来であれば、アンカーボルト径の１５倍の埋め込み深さを要するが、本発明では、それほど深い埋め込み深さを必要としない。

本発明は、このように利用することができ、大反力を支持する拡幅部材の固定、埋め込み深さを大きく確保できないアンカー構造、プレストレスを導入するアンカー構造に有効である。

なお、本発明は、上述の実施例に限定されるものでないことはもちろんである。

本発明に係るアンカー構造の実施の形態を示す断面図である。本発明に係るアンカー構造の別の実施の形態を示す断面図である。本発明に係るアンカー構造のさらに別の実施の形態を示す断面図である。従来例によるアンカー構造の引き抜き耐力比較試験の一例を記す供試図である。本発明に係るアンカー構造の引き抜き耐力比較試験の一例を記す供試図である。従来例によるアンカー構造の引き抜き耐力比較試験結果グラフである。本発明に係るアンカー構造の引き抜き耐力比較試験結果グラフである。本発明を落橋防止構造の縁端拡幅工に実施した概略図である。

符号の説明

１コンクリート
２ボアホール
２ａ拡幅孔
３アンカーボルト
４拡幅部材
４１六角ナット
４２メカニカルアンカー
４３テーパーナット
５注入材
６新コンクリート

Claims

硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに、先端にボアホールの入口内径より小さく、ボアホール拡張孔に位置したときアンカーボルトの外径より大である拡張部材を取り付けたアンカーボルトを挿入し、拡張部材をボアホールの拡張孔に位置させるとともにボアホール空隙に有機系注入材又は無機系注入材を充填してなることを特徴とする拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造。
硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに、ボアホールの入口内径より小さく、アンカーボルト外径より大きな外径を有する六角ナットを先端に取り付けたアンカーボルトを挿入し、六角ナットをボアホール拡張孔に位置させるとともにボアホール空隙に有機系注入材又は無機系注入材を充填してなることを特徴とする拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造。
硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに、ボアホール挿入時にはボアホール入口内径よりも小さい外径のメカニカルアンカーを先端に取り付けたアンカーボルトを挿入し、メカニカルアンカーをボアホール拡張孔に位置させた後、メカニカルアンカー先端を拡張するとともに、ボアホール空隙に有機系注入材又は無機系注入材を充填してなることを特徴とする拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造。
硬化したコンクリートのボアホール底部を拡張したボアホールに、ボアホールの入口内径より小さく、アンカーボルト外径より大きな外径を有するテーパーナットを先端に取り付けたアンカーボルトを挿入し、テーパーナットをボアホール拡張孔に位置させるとともに有機系注入材又は無機系注入材を充填してなることを特徴とする拡張ボアホールに取り付けた高耐荷力アンカー構造。