JP6404335B2 - 後施工アンカーおよび後施工アンカーの施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート等の躯体に穿孔したアンカー穴にアンカリングされる後施工アンカーおよび後施工アンカーの施工方法に関するものである。

従来、この種の後施工アンカーとして、天井板などの吊り下げ物をコンクリートスラブなどの躯体に固定する場合に用いられる後施工アンカー（以下、「アンカー」と言う）が知られている（特許文献１参照）。このアンカーは、特殊形状の下孔に打ち込まれるものであり、下孔は、下孔一般部と、下孔一般部に連なる拡径されたテーパー孔部と、テーパー孔部に連なると共に下孔一般部より小径のストレート孔部と、を有している。
アンカーは、基部側の大径軸部と、大径軸部に連なるプラグと、プラグに装着されたスリーブとを備えている。プラグは、環状突起部およびこれに連なるテーパー面を有し、スリーブは、この環状突起部およびテーパー面に対応して嵌合溝および拡張部を有している。そして、アンカーを下孔に投入すると、拡張部の下端がテーパー孔部の底に当接する。
この状態で、大径軸部を打ち込むと、プラグのテーパー面がスリーブの拡張部を押し開くと同時に、プラグの環状突起部がスリーブの嵌合溝に嵌合する。押し開かれた拡張部はテーパー孔部に圧接され、これによりスリーブが躯体にアンカリング（定着）される。また、嵌合溝に嵌合した環状突起部は抜止め状態となり、引抜き方向において、スリーブ、プラグおよび大径軸部が一体化する。

特開２００８−１８３７０７号公報

上記従来の後施工アンカーでは、大径軸部およびプラグに対し、スリーブが別部材で構成され、打ち込みにより、スリーブがアンカリングされると同時にスリーブがプラグに抜止め状態となる。このため、各部材の製造誤差により、下孔のテーパー面に対する拡張部の圧接状態が緩くなると、或いはスリーブに対するプラグの嵌合状態が緩くなると、引抜き強度が低下してアンカーが下孔から抜け落ち易くなる。
また、大径軸部の打ち込みにより、プラグの環状突起部をスリーブの嵌合溝に嵌合させる構造であるため、環状突起部が嵌合溝の縁部を越えるとき（１回目）、および環状突起部が嵌合溝に完全に嵌合したとき（２回目）に、打込み負荷が大きくなる。このため、１回目の打込み負荷を２回目の打込み負荷と勘違いし、打込み作業を終了してしまうおそれがあった。かかる場合には、アンカーは、下孔から簡単に抜け落ちてしまう。

本発明は、高い引抜き強度を確実に維持することができると共に、アンカリング作業を安定して行うことができる後施工アンカーおよび後施工アンカーの施工方法を提供することを課題としている。

本発明の後施工アンカーは、コンクリートの躯体・基礎に形成され所定の深さ位置に円筒状の拡径部を有するアンカー穴にアンカリングされる後施工アンカーであって、アンカー穴に挿入される円筒状のアンカー本体と、１８０°点対称位置に配設され、拡径部に向かって拡開するようにアンカー本体にスライド自在に設けられた２つの拡開片と、２つの拡開片を外方にそれぞれスライドさせるコーン部と、を備え、アンカー本体は、支持対象物のための連結ボルトが螺合する基端側のボルト支持部と、ボルト支持部よりも厚肉に形成された先端側の躯体定着部と、で一体に形成され、躯体定着部は、各拡開片をスライド自在に保持すると共に、軸方向に直交する断面矩形の２つのガイド開口部を有し、各拡開片は、ガイド開口部と相補的形状となる断面矩形に形成され、ガイド開口部の幅は、躯体定着部の内径と同寸法に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、複数の拡開片が、拡径部に向かって拡開するように、スライド自在に構成されているため、コーン部により、複数の拡開片を外方にスライドさせると、複数の拡開片は、アンカー本体から突出し、アンカー穴の拡径部に圧接係止される。各拡開片は、別体としてアンカー本体に設けられスライド自在に構成されているため、小さな力をコーン部に加えるだけで、拡開片を確実に拡開させることができる。すなわち、作業者の熟練度合いに関わらず、アンカリング作業を安定して行うことができる。また、突出した複数の拡開片が、拡径部に引っ掛かるように係止されるため、高い引抜き強度を確実に維持することができる。なお、コーン部は、打ち込むタイプであってもよいし、ねじ締めするタイプであってもよい。
また、コーン部による複数の拡開片の拡開構造を単純化することができる。また、拡開構造が単純であるため、細径のアンカー本体にも、この拡開構造を容易に適用することができる。
さらに、アンカー穴の拡径部に圧接係止される拡開片は、引抜き力に対しせん断力を受けるが、この場合、拡開片のせん断力を受ける部分の面積を広くすることができる。
また、各ガイド開口部に対する各拡開片のガタつきが抑制されるため、引抜き強度の主体を、複数の拡開片のせん断強度とすることができる。これにより、高い引抜き強度を維持することができる。

この場合、各拡開片の先端面は、アンカー本体の外周面に倣った円弧面に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、複数の拡開片の拡開状態において、各拡開片の先端部の全域を、拡径部に引っ掛かるように係止することができる。

一方、各拡開片は、係止側先端部がアンカー本体の外周面に対し非突出状態となるように、アンカー本体に仮固定されていることが好ましい。

この構成によれば、運搬時や保管時に、拡開片がガイド開口部から抜け落ちてしまうのを有効に防止することができる。また、アンカー本体をアンカー穴に挿入するときに、拡開片が邪魔になることがない。したがって、アンカー穴と後施工アンカーとの間のクリアランスを極力小さくすることができ、アンカリング状態における後施工アンカーのガタつきを抑制することができる。なお、仮固定は、部分接着や粘着テープ止め等とすることが好ましい。

また、コーン部は、複数の拡開片を半径方向の外方に移動させるコーン部本体と、アンカー本体の内周面に形成された雌ねじ部に螺合し、コーン部本体を押し込む雄ねじ部と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、雄ねじ部をねじ込むことで、コーン部本体を介して、複数の拡開片を半径方向の外方にスライドさせることができる。この場合、ねじ込み式で、コーン部本体を押し込むようにしているため、ドライバドリル等により、雄ねじ部の締付けトルクを一定にすれば、複数の拡開片の拡径部への圧接力も一定にすることができる。また、雄ねじ部が雌ねじ部に螺合しているため、複数の拡開片が拡径部から強い反力を受けても、コーン部本体の緩み（抜け）を抑制することができる。なお、アンカー本体に形成された雌ねじ部は、吊りボルトや繋ぎボルト用のねじ穴を延長し、或いはこのねじ穴とは別に形成することが好ましい。ねじ穴を延長する場合には、吊りボルトや繋ぎボルトは、雄ねじ部に当接する位置までねじ込むことが、より好ましい（雄ねじ部の緩み止め）。

この場合、コーン部本体は、テーパー形状に形成されたテーパー部を含み、コーン部本体と雄ねじ部とは、一体に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、コーン部を１つの部品として、簡単に製造することができる。また、コーン部を、アンカー本体に簡単に組み込んでおくことができる。なお、テーパー部に接触する拡開片の内端側の面は、テーパー部の傾斜と相補的形状の傾斜面とすることが好ましい。

同様に、コーン部本体は、複数の拡開片に対応する複数の傾斜面を有する楔部を含み、コーン部本体と雄ねじ部とは、別体に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、楔部の傾斜面により、各拡開片を無理なく円滑にスライドさせることができる。また、雄ねじ部の締付けトルクを一定にすれば、複数の拡開片の拡径部への圧接力も一定にすることができる。なお、楔部に接触する各拡開片の内端側の面は、楔部の傾斜面と相補的形状の傾斜面とすることが好ましい。

一方、コーン部は、複数の拡開片を半径方向の外方に移動させるコーン部本体と、頭部をアンカー本体の内周面に回転自在に支持され、コーン部本体に対し軸方向に螺合するボルト部と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、ボルト部を回転させ、コーン部本体を引き付ける（或いは押し込む）ことで、複数の拡開片を半径方向の外方に簡単にスライドさせることができる。この場合、ねじ込み式で、コーン部本体を引き付ける（押し込む）ようにしているため、ドライバドリル等により、ボルト部の締付けトルクを一定にすれば、複数の拡開片の拡径部への圧接力も一定にすることができる。また、コーン部本体はボルト部に螺合しているため、複数の拡開片が拡径部から強い反力を受けても、コーン部本体の緩みを抑制することができる。

また、アンカー本体の先端部には、コーン部の締め込みに伴うアンカー本体の連れ回りを阻止する回転止め突起が突設されていることが好ましい。

この構成によれば、コーン部を締め込んだときに、すなわち雄ねじ部或いはボルト部を回転させるときに、回転止め突起によりアンカー本体が連れ回りすることがなく、拡開片に対するコーン部本体の押し込み或いは引き付けを、適切に行うことができる。

本発明の後施工アンカーの施工方法は、上記した後施工アンカーの施工方法であって、アンカー穴の下穴部を穿孔する穿孔工程と、下穴部に拡径部を形成する拡径工程と、後施工アンカーを、アンカー穴に挿入する挿入工程と、コーン部により、複数の拡開片を拡開させるアンカリング工程と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、先ず穿孔工程および拡径工程を経てアンカー穴を形成する。次に、このアンカー穴に後施工アンカーを挿入した後、コーン部により複数の拡開片を拡開させる。このように、予め下穴部に拡径部を形成しておくことで、拡開した複数の拡開片を、拡径部に圧接係止させることができる。これにより、後施工アンカーのアンカリング作業を安定に行うことができると共に、アンカリング状態の後施工アンカーにおいて、高い引抜き強度を確実に維持することができる。

後施工アンカーがアンカリングされるアンカー穴の断面図である。 アンカー穴の拡径部を形成する拡径装置の構造図である。 第１実施形態に係る後施工アンカーの、正面から見た部分断面図（ａ）および側方から見た部分断面図（ｂ）である。 第１実施形態に係る後施工アンカーの、非アンカリング状態の断面図（ａ）、そのｂ−ｂ線断面図（ｂ）、アンカリング状態の断面図（ｃ）およびそのｄ−ｄ線断面図（ｄ）である。 第１実施形態に係る後施工アンカーの施工方法における、穿孔工程を表した断面図（ａ）、拡径工程を表した断面図（ｂ）および注入工程を表した断面図（ｃ）である。 第１実施形態に係る後施工アンカーの施工方法における、挿入工程を表した断面図（ａ）およびアンカリング工程を表した断面図（ｂ）である。 第２実施形態に係る後施工アンカーの、非アンカリング状態の断面図（ａ）、そのｂ−ｂ線断面図（ｂ）、アンカリング状態の断面図（ｃ）およびそのｄ−ｄ線断面図（ｄ）である。 第３実施形態に係る後施工アンカーの、非アンカリング状態の断面図（ａ）、そのｂ−ｂ線断面図（ｂ）、アンカリング状態の断面図（ｃ）およびそのｄ−ｄ線断面図（ｄ）である。 第４実施形態に係る後施工アンカーの、非アンカリング状態の断面図（ａ）、そのｂ−ｂ線断面図（ｂ）、アンカリング状態の断面図（ｃ）およびそのｄ−ｄ線断面図（ｄ）である。 第５実施形態に係る後施工アンカーの、非アンカリング状態の断面図（ａ）、そのｂ−ｂ線断面図（ｂ）、アンカリング状態の断面図（ｃ）およびそのｄ−ｄ線断面図（ｄ）である。 実施形態に係る回転止め治具の構造図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る後施工アンカー、後施工アンカーの施工方法、後施工アンカーシステムおよび回転止め治具について説明する。この後施工アンカーは、スラブ、外壁、内壁等のコンクリートの躯体やコンクリートの基礎等に対し、構造体や機器等を支持するために設けられる、いわゆる金属拡張アンカーである。特に、本実施形態の後施工アンカーは、打込み不良を防止することができると共に、拡径部を有するアンカー穴と協働して、高い引抜き強度を維持し得るものである。

また、後施工アンカーシステムは、後施工アンカーと、この特殊形状のアンカー穴を形成するための拡径用ドリルビットと、をシステム化したものである。そこで、後施工アンカーを詳細に説明の前に、この特殊形状のアンカー穴およびアンカー穴の拡径部を形成する拡径用ドリルビットについて、簡単に説明する。

図１は、コンクリートの躯体に形成したアンカー穴を表している。同図に示すように、アンカー穴１００は、躯体１０１に穿孔されたストレート形状の下穴部１０２と、下穴部１０２の奥側（先端側）に、下穴部１０２よりも太径に形成された拡径部１０３とを有している。この場合、拡径部１０３は、２箇所の環状段部１０４を存して下穴部１０２から外側に張り出した円筒状の部分で構成されている。また、下穴部１０２は、拡径部１０３を挟んで開口部側の長い開口側穴部１０２ａと、穴底側の短い底側穴部１０２ｂと、を有している。詳細は後述するが、下穴部１０２と拡径部１０３とは、異なるドリルビットを用いて形成される。

図２は、拡径用ドリルビットを含む拡径装置を表している。同図に示すように、拡径装置２００は、動力源である電動ドリル２０１と、電動ドリル２０１に装着した冷却液アタッチメント２０２と、冷却液アタッチメント２０２に装着した拡径用ドリルビット２０３と、を有している。冷却液アタッチメント２０２は、図外の冷却液供給装置が接続されており、冷却液は、この冷却液供給装置から冷却液アタッチメント２０２を介して拡径用ドリルビット２０３に供給される。

拡径用ドリルビット２０３は、先端部で下穴部１０２の拡径を行うビット部２１１と、基端側で冷却液アタッチメント２０２に着脱自在に装着されシャフト部２１２と、を備えている。ビット部２１１は、下穴部１０２を研削して拡径部１０３を形成する２つの切刃部２２１と、２つの切刃部２２１を径方向に移動自在に保持する切刃保持部２２２と、切刃保持部２２２を介して２つの切刃部２２１を支持するシャンク部２２３と、を有している。

そして、シャンク部２２３とシャフト部２１２とは、一体に形成されている。また、切刃部２２１は、断面円弧状のダイヤモンドの切刃や超硬合金の切刃で構成されている。電動ドリル２０１を駆動して拡径用ドリルビット２０３を回転させると、２つの切刃部２２１に遠心力が作用し、２つの切刃部２２１はそれぞれ径方向の外側に拡開（相互に逆方向に平行移動）してゆく。

これにより、２つの切刃部２２１が下穴部１０２の内面に接触しこれを研削して、下穴部１０２に拡径部１０３が形成される。また、軸方向において、切刃保持部２２２の先端部は、切刃部２２１より僅かに突出しており、この突出部分が、上記の底側穴部１０２ｂとなる。なお、拡径部１０３の切込み深さは、後述する後施工アンカー１０が引抜き方向に係止されればよく、０．５〜１．０ｍｍ程度とすることが好ましい。

次に、図３および図４を参照して、第１実施形態に係る後施工アンカーについて説明する。図３は、第１実施形態に係る後施工アンカーの構造図であり、図４は、図３を９０°回転させた状態の断面構造図である。両図に示すように、この後施工アンカー１０は、アンカー穴１００に挿入される円筒状のアンカー本体１１と、アンカー本体１１の先端側に設けた複数（実施形態のものは、２つ）の拡開片１２と、複数の拡開片１２を内側から拡開させるコーン部１３と、を備えている。また、後施工アンカー１０は、アンカー本体１１をアンカー穴１００に挿入したときに、アンカー本体１１の拡径部１０３に対応する位置に、複数の拡開片１２をスライド自在に支持する複数（実施形態のものは、２つ）のガイド開口部１４を備えている。

すなわち、拡径部１０３に対応するアンカー本体１１の下部には、アンカー本体１１の軸方向に直交するように２つのガイド開口部１４が形成され、この２つのガイド開口部１４に、２つの拡開片１２をスライド自在に支持されている。この場合、アンカー本体１１と２つの拡開片１２とは、別体に形成され、またこれらとコーン部１３とも別体に形成されている。そして、アンカー本体１１、２つの拡開片１２およびコーン部１３は、軟質のスチールやステンレス等で構成され、いわゆる金属拡張アンカーを構成している。

アンカー本体１１は、段付きの内周面を有して円筒状に形成され、後述する連結ボルト２６が取り付けられる基端側のボルト支持部２１と、コンクリートの躯体１０１に定着される先端側の躯体定着部２２と、で一体に形成されている（図３参照）。

ボルト支持部２１は、その内周面に雌ねじ部２５を有しており、雌ねじ部２５には、後述するコーン部１３の雄ねじ部４２が螺合すると共に、支持対象物のための吊りボルトや繋ぎボルトなどの連結ボルト２６（一般的には、全ねじボルト）がねじ込まれる。すなわち、雌ねじ部２５には、コーン部１３が螺合すると共に、アンカー本体１１をアンカー穴１００に定着（アンカリング）した後、連結ボルト２６が取り付けられるようになっている。なお、連結ボルト２６用の雌ねじ部２５と、コーン部１３用の雌ねじ部２５とを別に形成してもよい（例えば、図７参照）。

躯体定着部２２の内周面には、上記の雌ねじ部２５に連なると共に、後述するコーン部１３のコーン部本体４１が遊挿される遊挿孔３１が形成されている。また、躯体定着部２２には、その軸方向に直交するように上記の２つのガイド開口部１４が形成されている。２つのガイド開口部１４は、後施工アンカー１０（アンカー本体１１）をアンカー穴１００に挿入したときの、拡径部１０３に対応する位置に配設されている。そして、２つのガイド開口部１４には、拡径部１０３に係止される上記の２つの拡開片１２が、半径方向にスライド自在に保持されている。

各ガイド開口部１４は、躯体定着部２２の半径方向に貫通形成されており、２つのガイド開口部１４は、１８０°点対称位置に配設されている。すなわち、２つのガイド開口部１４は、遊挿孔３１を挟んで、躯体定着部２２の直径方向（軸線に対し直交する方向）に延在している。したがって、各ガイド開口部１４に保持された２つの拡開片１２は、拡開に際し相互に逆方向にスライド移動する。

各ガイド開口部１４は、断面矩形のストレート孔で構成されている。この場合、ガイド開口部１４の幅は、この部分の躯体定着部２２の肉厚を考慮し、遊挿孔３１の径と同寸法に形成されている。また、ガイド開口部１４の高さは、耐せん断力を考慮した拡開片１２に対応した寸法に形成されている。

さらに、躯体定着部２２の先端部、すなわちアンカー本体１１の先端部には、２つの切欠き部３２が形成されている。各切欠き部３２は、躯体定着部２２の先端から矩形に切り込むように形成されており、２つの切欠き部３２は、躯体定着部２２の周方向において２つのガイド開口部１４と同位置に配設され、且つ同幅に形成されている。

これにより、アンカー本体１１の先端部は、周方向に凹凸形状となり、アンカー本体１１に回転力が作用したときに、アンカー穴１００（の穴底）との間に回転力に抗する摩擦力が作用するようになっている。すなわち、２つの切欠き部３２により、コーン部１３をねじ込んだときに、アンカー本体１１が連れ回りするのを防止できるようになっている。

もっとも、本実施形態の後施工アンカー１０（アンカー本体１１）は、アンカー穴１００（下穴部１０２）に対し、軽くたたいて挿入する嵌め合いとなっている。このため、基本的には（設計上）、コーン部１３のねじ込みによりアンカー本体１１が連れ回りすることはない。しかし、後施工アンカー１０の製造上の誤差やアンカー穴１００の穿孔誤差により、嵌め合いが緩い場合には、先端部の凹凸形状により、アンカー本体１１の連れ回りが防止される。

なお、上記の嵌め合いにおいて、アンカー本体１１の基端部外周面に、アンカー穴１００の開口部に食い込むように嵌合する嵌合部を、設けるようにしてもよい。また、切欠き部３２の形状および数は、任意である。例えば、切欠き部３２の形状を三角形や逆台形とする。切欠き部３２の数を１または３以上とする。

２つの拡開片１２は、それぞれ上記のガイド開口部１４にスライド自在に保持されている。このため、２つの拡開片１２は、１８０°点対称位置に配設され、且つ後施工アンカー１０（アンカー本体１１）をアンカー穴１００に挿入したときの、拡径部１０３に対応する位置に配設されている。各拡開片１２は、断面矩形の上記のガイド開口部１４と相補的形状となる断面矩形に形成されている。この場合、ガイド開口部１４に対し拡開片１２は、ガタつくことなく円滑にスライドする嵌め合いとなっている。

また、後施工アンカー１０に引抜き力が作用したときに、各拡開片１２にはせん断力が作用するため、各拡開片１２は、このせん断力に耐え得る断面積を有している。この場合、拡開片１２の幅はガイド開口部１４の幅に左右されるため、拡開片１２の高さによりせん断力に耐え得る断面積を確保している。そして、アンカリング時の拡開片１２が、拡径部１０３に確実に係止されるように、拡径部１０３の軸方向の長さは、拡開片１２の高さより長く形成されている。

一方、各拡開片１２のコーン部１３に臨む内端部は、コーン部１３のテーパー角に倣った（同じ角度）傾斜面３５を有している（図４（ａ），（ｃ）参照）。拡開片１２の内端は、平坦な斜面で形成されているため（図４（ｂ）参照）、コーン部１３は、拡開片１２に１か所で線状に接触し、これを径方向の外方にスライド移動させる。なお、拡開片１２の内端を平面視「Ｖ」字状に形成してもよい。この場合には、コーン部１３は、拡開片１２に２か所で線状に接触する。

一方、各拡開片１２の拡径部１０３に臨む外端部（係止側端部）は、アンカー本体１１（躯体定着部２２）の外周面に倣った円弧面３６を有している（図４（ｂ）参照）。そして、各拡開片１２は、アンカー本体１１の外周面に対し非突出状態となるように、アンカー本体１１に仮固定されている。本実施形態の拡開片１２は、その円弧面３６がアンカー本体１１の外周面と面一になるように配置され、この状態で接着剤によりガイド開口部１４に弱く接着（仮固定）されている。なお、拡開片１２は、接着剤に代えて粘着テープにより、アンカー本体１１の外周面に仮固定するようにしてもよい。

上述のように、拡開片１２は、後施工アンカー１０をアンカー穴１００に挿入したときに、拡径部１０３の深さ位置に合致するように設けられている。また、拡開片１２は、軸方向において拡径部１０３より短い寸法に形成されている。詳細は後述するが、後施工アンカー１０（アンカー本体１１）の先端は、コーン部１３を打ち込む際にアンカー穴１００の穴底に突き当てられる。一方、拡径部１０３の穴底からの位置は、上記の拡径装置２００との関係で規定される（図５（ｂ）および図６（ａ）参照）。

すなわち、本実施形態では、軸方向において、後施工アンカー１０の先端から各拡開片１２の基端（図３における上端）までの距離と、拡径用ドリルビット２０３の先端から切刃部２２１の基端（図２における右端）までの距離と、が同一になるように設計されている。また、拡開片１２の高さに対し切刃部２２１の長さが長く形成されている。すなわち、切刃部２２１により形成される拡径部１０３に対し、アンカー穴１００にアンカリングされる後施工アンカー１０の拡開片１２を、容易に位置合せし得るようになっている。

コーン部１３は、２つの拡開片１２を半径方向の外方にスライドさせるコーン部本体４１と、上記の雌ねじ部２５に螺合し、コーン部本体４１を押し込む雄ねじ部４２と、を有している。コーン部本体４１と雄ねじ部４２とは一体に形成されており、雄ねじ部４２をねじ込んでゆくと、コーン部本体４１は回転しながら前進し、２つの拡開片１２の間に押し込まれてゆく。

雄ねじ部４２は、例えば六角穴付きの雄ねじで形成されている。本実施形態の後施工アンカー１０では、例えばドライバドリルにドライバビット３２０を装着して、雄ねじ部４２をねじ込むようにしている（図６（ｂ）参照）。具体的には、予めドライバドリルのトルククラッチを所定のトルク値に設定し、雄ねじ部４２をねじ込むようにしている。これにより、作業者に個人差が生ずることなく、２つの拡開片１２を拡径部１０３の内周面に所定の力で圧接することが可能となる。

コーン部本体４１は、雄ねじ部４２に連なる胴部４５と、胴部４５に連なるテーパー部４６と、を有している。テーパー部４６は、先端部を冠球形状に面取りした逆円錐台形状、すなわち先細りのテーパー形状に形成されている。テーパー部４６のテーパー角は、各拡開片１２を定常位置から圧接位置に移動させるものであり、比較的急角度に形成されている。上述のように、ドライバドリルにより、雄ねじ部４２をねじ込んでゆくと、２つの拡開片１２は、それぞれ径方向外方にスライド移動する。各拡開片１２の先端が拡径部１０３の内周面に突き当たると、ドライバドリルが空転し、その「カチカチ」音によりコーン部１３の打ち込みが完了したことが把握される。

次に、図５および図６を参照して、後施工アンカー１０の施工方法（施工手順）について説明する。この施工方法は、穿孔装置３００を用いて下穴部１０２を穿孔する穿孔工程（図５（ａ））と、上記の拡径装置２００を用いて下穴部１０２に拡径部１０３を形成する拡径工程（図５（ｂ））と、注入装置３１０を用いてアンカー穴１００に接着剤Ａを注入する注入工程（図５（ｃ））と、アンカー穴１００に後施工アンカー１０を挿入する挿入工程（図６（ａ））、挿入した後施工アンカー１０の２つ拡開片１２を拡開させるアンカリング工程（図６（ｂ））と、を備えている。なお、注入工程は、省略することも可能である。

図５（ａ）の穿孔工程では、電動ドリル（図示省略）にダイヤモンドコアビット３０１を装着した穿孔装置３００を用い、後施工アンカー１０の長さに対応する深さの下穴部１０２を穿孔する。この場合、下穴部１０２の径（直径）が、後施工アンカー１０の径（外径）より０．３ｍｍ前後太い径となるダイヤモンドコアビット３０１を用いる。また、この穿孔装置３００では、上記の拡径装置２００と同様に、ダイヤモンドコアビット３０１に冷却液を供給できるようになっている。なお、ダイヤモンドコアビット３０１に代えて、ダイヤモンドのノンコアビットを用いてもよいし、振動ドリルやハンマードリル（コンクリートドリルビット）により穿孔を行ってもよい。

図５（ｂ）の拡径工程では、拡径用ドリルビット２０３を装着した上記の拡径装置２００を用いる。拡径用ドリルビット２０３を、穴底に突き当てるように下穴部１０２に挿入し、電動ドリル２０１により拡径用ドリルビット２０３を回転させて、拡径部１０３を研削する。これにより、下穴部１０２の所定の深さ位置に拡径部１０３を有するアンカー穴１００が形成される。なお、この拡径用ドリルビット２０３でも、一対の切刃部２２１に冷却液が供給される。そして、拡径部１０３を形成した後にも、僅かな時間、冷却液の供給を続行し、アンカー穴１００の洗浄を行うようにしている。これにより、注入工程に先立つアンカー穴１００の清掃は不要となる。

図５（ｃ）の注入工程では、例えばポンプ部（図示省略）とノズル部３１１とから成る注入装置３１０を用いる。ノズル部３１１を穴底に突き当てるようにアンカー穴１００に挿入し、ポンプ部のポンピングにより、接着剤Ａをアンカー穴１００の最奥部から注入する。接着剤Ａは、例えば２液タイプのエポキシ樹脂系のものを用いる。

この場合、接着剤Ａの注入量は、アンカー穴１００に後施工アンカー１０を挿入したときに（挿入工程）、接着剤Ａがアンカー穴１００からはみ出さない程度とし、且つ接着剤Ａが拡開片１２やコーン部１３に付着することが好ましい。次に、挿入工程およびアンカリング工程に移行するが、挿入工程およびアンカリング工程は、接着剤Ａが硬化する前に完了するようにする。

図６（ａ）の挿入工程では、後施工アンカー１０を、穴底に突き当てるようにアンカー穴１００内に挿入する。実際の作業では、ハンマー等で、後施工アンカー１０を軽くたたいてアンカー穴１００内に挿入することになる。この挿入により、後施工アンカー１０がアンカー穴１００に没し、後施工アンカー１０の拡開片１２が、アンカー穴１００の拡径部１０３に合致した状態となる。

図６（ｂ）のアンカリング工程では、ドライバビット３２０を装着したドライバドリル等を用い、コーン部１３を一定のトルクでねじ込む（コーン部１３を打ち込む）。これにより、２つの拡開片１２が径方向外方に拡開（移動）し、アンカー穴１００の拡径部１０３に圧接される。ここで作業者は、ドライバドリルの空転を確認し、アンカリング工程を終了する。以降、接着剤Ａが硬化を待つ（養生）。

以上のように、第１実施形態の後施工アンカー１０によれば、２つの拡開片１２は、ガイド開口部１４にスライド自在に支持されているため、コーン部１３を比較的小さなトルクでねじ込むだけで、各拡開片１２を半径方向に簡単にスライドさせることができる。すなわち、作業者の熟練度に関係なく、アンカリング作業を簡単且つ安定して行うことができる。また、突出した２つの拡開片１２が、拡径部１０３に引っ掛かるように係止されるため、高い引抜き強度を確実に維持することができる。

また、雄ねじ部４２によるねじ込み式で、コーン部本体４１を押し込むようにしているため、ドライバドリル等により、雄ねじ部４２の締付けトルクを一定にすれば、２つの拡開片１２の拡径部１０３への圧接力も一定にすることができる。また、雄ねじ部４２が雌ねじ部２５に螺合しているため、２つの拡開片１２が拡径部１０３から強い反力を受けても、コーン部本体４１の緩みを防止することができる。しかも、接着剤Ａにより、拡開片１２やコーン部１３が固着されるため、この点でも、コーン部本体４１の緩みを防止することができる。

なお、拡開片１２およびガイド開口部１４の数は、それぞれ３つ以上であってもよい。但し、３つ以上の拡開片１２およびガイド開口部１４は、周方向に均等配置することが好ましい。また、拡開片１２およびガイド開口部１４の断面形状は、円形、逆三角形、逆台形等であってもよい。さらに、拡径部１０３は、外周面がテーパー状のものであってもよい。

次に、図７を参照して、第２実施形態に係る後施工アンカー１０Ａについて説明する。なお、第２実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。
この後施工アンカー１０Ａでは、アンカー本体１１におけるボルト支持部２１の雌ねじ部２５が、連結ボルト２６用の第１雌ねじ部２５ａと、コーン部１３用の第２雌ねじ部２５ｂとで構成されている。そして、第１雌ねじ部２５ａに対し第２雌ねじ部２５ｂは小径に形成されている。

また、コーン部１３は、第１実施形態と同様にコーン部本体４１Ａと雄ねじ部４２Ａとから成るが、第２実施形態のコーン部本体４１Ａは、先端側が楔状に形成されている。これに伴い、第１実施形態のコーン部１３と異なり、コーン部本体４１Ａと雄ねじ部４２Ａとは、別体に形成されている。すなわち、雄ねじ部４２Ａは、第２雌ねじ部２５ｂに螺合しているため、ねじ込むことで前進するが、コーン部本体４１Ａは、この雄ねじ部４２Ａに押圧されて、２つの拡開片１２の間に押し込まれる。

コーン部本体４１は、円柱体の一方の半部を楔状にカットしたものであり、基端側半部の胴部４５と、先端側半部の楔部４７とで一体に形成されている。この場合も、各拡開片１２の内端面は、この楔部４７の楔斜面４７ａと相補的な形状の傾斜面３５となっている。雄ねじ部４２Ａをねじ込むと、雄ねじ部４２Ａがコーン部本体４１Ａに当接しこれを前進させる。前進するコーン部本体４１Ａは、２つの拡開片１２を径方向の外方にスライド移動させる。

このような、第２実施形態の後施工アンカー１０Ａにおいても、楔部４７の楔斜面４７ａにより、各拡開片１２を無理なく円滑にスライドさせることができる。また、雄ねじ部４２Ａの締付けトルクを一定にすれば、複数の拡開片１２の拡径部１０３への圧接力も一定にすることができる。なお、コーン部本体４１Ａは、角柱体の一方の半部を楔状にカットしたものであってもよい。

次に、図８を参照して、第３実施形態に係る後施工アンカー１０Ｂについて説明する。なお、第３実施形態でも、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。
この後施工アンカー１０Ｂでは、コーン部１３が、２つの拡開片１２を半径方向の外方にスライドさせるコーン部本体５１と、頭部５２ａをアンカー本体１１の内周面に回転自在に支持され、コーン部本体５１に対し軸方向に螺合するボルト部５２と、を有している。

ボルト部５２は、六角穴付きの頭部５２ａを有しており、この頭部５２ａが、雌ねじ部２５（上記の第１雌ねじ部２５ａに相当）と遊挿孔３１との間に形成した段付き孔部５３に、回転自在に支持されている。また、雄ねじを形成したボルト部５２の軸部５２ｂは、アンカー本体１１の先端近傍位置まで延在している。そして、この軸部５２ｂが、軸心部に雌ねじを形成したコーン部本体５１に螺合している。このため、ボルト部５２を正逆回転させるとコーン部本体５１が進退するようになっている。

コーン部本体５１は、円錐台形状に形成されて、アンカー本体１１の先端側から２つの拡開片１２に係合している。ボルト部５２を右回転させると、コーン部本体５１が引き付けられ、２つの拡開片１２が径方向の外方にスライド移動する。

このように、第３実施形態の後施工アンカー１０Ｂによれば、ボルト部５２により、コーン部本体５１を引き付けることで、２の拡開片１２を拡開するようにしている。このため、ドライバドリル等により、ボルト部５２の締付けトルクを一定にすれば、複数の拡開片１２の拡径部１０３への圧接力も一定にすることができる。また、コーン部本体５１は、ボルト部５２に螺合しているため、拡開片１２が拡径部１０３から強い反力を受けても、コーン部本体５１の緩みを防止することができる。

なお、コーン部本体５１は、第２実施形態のように楔状のものであってもよい。また、上記の実施形態では、ボルト部５２により、コーン部本体５１を引き付けるようにしているが、コーン部本体５１を逆向きに設け、押し込むようにしてもよい。但し、この場合には、ボルト部５２とコーン部本体５１との間のねじ接合を左ねじとすることが好ましい。

次に、図９を参照して、第４実施形態に係る後施工アンカー１０Ｃについて説明する。なお、第４実施形態でも、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。
この後施工アンカー１０Ｃは、拡開片１２Ｃおよびガイド開口部１４Ｃの形状が、第１実施形態と異なるものとなっている。また、アンカー本体１１の先端部には、上記の２つの切欠き部３２に代えて、連れ回り防止用の２つの回転止め突起６１が設けられている。さらに、雄ねじ部４２には、工具用の六角穴（六角レンチ）に代えて一文字穴（マイナスドライバー）が設けられている。

この実施形態の各拡開片１２Ｃは、径方向の先端側半部が平面視扇状に形成されている。具体的には、拡開片１２Ｃの先端側半部は、その開き角度がアンカー本体１１の中心から９０°の角度を為すように形成されている。また、これに合わせて、ガイド開口部１４Ｃも、アンカー本体１１の中心から９０°の角度を為すように形成されている。これにより、アンカー本体１１の周方向において、９０°×２＝１８０°分がガイド開口部１４Ｃとなり、ガイド開口部１４Ｃを除く部分の断面積と、２つの拡開片１２Ｃの扇状部分の断面関の総和と、が同一となる。このことはまた、拡開片１２Ｃの拡径部１０３に対する引っ掛かり長さを可能な限り大きくしている。

２つの回転止め突起６１は、アンカー本体１１の先端部において、相互に１８０°点対称位置に突設されている。各回転止め突起６１は、雄ねじ部４２の回転方向の前側の辺が垂直辺とし、後側の辺を傾斜辺とした、先端が鋭角な突起で形成されている。これにより、雄ねじ部４２を回転させるときの摩擦抵抗に比して、アンカー本体１１の回転止め突起６１とアンカー穴１００の穴底との間の摩擦抵抗が極端に大きくなるため、雄ねじ部４２（コーン部１３）の締め込みに伴うアンカー本体１１の連れ回りを防止することができる。

このような、第４実施形態の後施工アンカー１０Ｃにおいても、コーン部１３により、各拡開片１２Ｃを無理なく円滑に拡開させることができる。また、雄ねじ部４２の締付けトルクを一定にすれば、複数の拡開片１２Ｃの拡径部１０３への圧接力も一定にすることができる。さらに、扇状の拡開片１２Ｃにより、引抜き強度を高めることができる。

ところで、上記の第１実施形態から第４実施形態において、コーン部１３をねじ込み式で打ち込むようにしている。すなわち、コーン部１３を、コーン部本体４１，４１Ａ，５１と、雄ねじ部（ボルト部）４２，４２Ａ，５２とで構成している。しかし、本発明は、雄ねじ部（ボルト部）４２，４２Ａ，５２を省略し、コーン部１３をコーン部本体４１，４１Ａ，５１に相当する部材のみで構成することも可能である（図示省略）。かかる場合には、アンカー本体１１に挿入した打込み棒等を用いて、コーン部１３を２つの拡開片１２，１２Ｃに向かって打ち込む（第３実施形態では、アンカー本体１１を打ち込む）ようにする。この場合も、２つの拡開片１２，１２Ｃを、比較的小さな打ち込み力で適切に拡開させることができる。

また、コーン部本体４１，４１Ａ，５１と拡開片１２，１２Ｃとの接触部分は、少なくとも一方が傾斜面（テーパー面）となっていればよい。さらに、ガイド開口部１４，１４Ｃは、先上がりの傾斜を有するものであってもよい。

次に、図１０を参照して、第５実施形態に係る後施工アンカー１０Ｄについて説明する。なお、第５実施形態でも、主に第４実施形態と異なる部分について説明する。
この後施工アンカー１０Ｄでは、コーン部１３Ｄが、単純に９０°回転することにより、２つの拡開片１２を半径方向の外方にスライドさせる構成になっている。また、拡開片１２およびガイド開口部１４は、第４実施形態と同様の基本形態を有している。

コーン部１３Ｄは、第３実施形態と同様に、アンカー本体１１の内周面に回転自在に支持された六角穴付きのヘッド部９１と、ヘッド部９１に連なるカム部９２と、で一体に形成されている。カム部９２は、断面略ひし形に形成されており、その外周面で２つの拡開片１２に接触するようになっている。また、カム部９２には、長径方向を２分割するように割スリット９３が形成されている。そして、この割スリット９３により、カム部９２は、長径方向にばね性を奏するようになっている。

カム部９２の２つの短径先端部９２ａが両拡開片１２に接触している状態が、２つの拡開片１２の非拡開状態であり、この状態からカム部９２が回転を開始すると、２つの拡開片１２が徐々に拡開してゆく。そして、カム部９２が９０°回転すると、カム部９２の２つの長径先端部９２ｂが両拡開片１２にばね性を持って接触し、２つの拡開片１２が拡開状態となる。

一方、各拡開片１２の基端面には、９０°回転したカム部９２の各長径先端部９２ｂが係合する小さなＶ溝１２ａが形成されている。カム部９２が９０°回転し、２つの拡開片１２の拡開状態になると、カム部９２の長径先端部９２ｂがＶ溝１２ａに落ち込んで、２つの拡開片１２の拡開状態が確認される。

このような第５実施形態の後施工アンカー１０Ｄでは、コーン部１３Ｄを９０°回転するだけで、各拡開片１２を無理なく円滑に拡開させることができる。なお、カム部９２は、断面楕円形に形成されていてもよい。

ところで、これらの実施形態において、例えばアンカー穴１００の穴底が極めて平滑に穿孔された場合、アンカー本体１１の切欠き部３２や回転止め突起６１が滑って、コーン部１３に対しアンカー本体１１が連れ回りする可能性がある。そこで、本実施形態の後施工アンカーシステムには、アンカー本体１１が連れ回りを防止する回転止め治具８０が用意されている。

図１１に示すように、回転止め治具８０は、スチール製の治具本体８１と、先端部に治具本体８１を装着したアルミニウム製の治具ホルダー８２と、を備えている。また、後施工アンカー１０のアンカー本体１１には、その基端部に一対の係合凹部８３が形成されている（図示のものは、第１実施形態の後施工アンカー１０を例示）。

治具本体８１は、内側にコーン部１３を締め込むための工具用の挿通孔８５ａを形成した円筒状の固定部８５と、固定部８５の先端部に突設され、上記の係合凹部８３に係合する一対の係合凸部８６と、を有している。また、固定部８５の外周面には、治具本体８１を治具ホルダー８２に螺合するための雄ねじ８５ｂが形成されている。

一方、治具ホルダー８２は、全体がロート状に形成され、その先端部には、治具本体８１が螺合する雌ねじ８２ａが形成されている。治具ホルダー８２の先端部に治具本体８１を螺合すると、治具本体８１の固定部８５が治具ホルダー８２の先端部に没し、一対の係合凸部８６のみが突出した状態となる。また、治具ホルダー８２の内部と治具本体８１の挿通孔８５ａとが連通した状態となる。

このように構成された回転止め治具８０は、治具本体８１を保持した治具ホルダー８２をハンドリングし、治具本体８１の係合凸部８６を、アンカー穴１００に投入したアンカー本体１１の係合凹部８３に係合する。これにより、アンカー本体１１の無用な回転が阻止される。この状態で治具ホルダー８２側から、挿通孔８５ａを介してコーン部１３にこれを締め込むための工具（例えばドライバビット３２０）を宛がいコーン部１３を締めこむ。

このように、回転止め治具８０を用いて、コーン部１３の締め付けを行うことで、アンカー本体１１の連れ回りが阻止され、２つの拡開片１２を適切に拡開させることができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 後施工アンカー、１１ アンカー本体、１２，１２Ｃ 拡開片、１３，１３Ｄ コーン部、１４，１４Ｃ ガイド開口部、２１ ボルト支持部、２２ 躯体定着部、２５ 雌ねじ部、３２ 切欠き部、３６ 円弧面、４１，４１Ａ コーン部本体、４２，４２Ａ 雄ねじ部、４６ テーパー部、４７ 楔部、５１ コーン部本体、５２ ボルト部、５２ｂ 軸部、６１ 回転止め突起、８０ 回転止め治具、８１ 治具本体、８２ 治具ホルダー、８３ 係合凹部、８５ａ 挿通孔、８６ 係合凸部、９２ カム部、１００ アンカー穴、１０１ 躯体、１０２ 下穴部、１０３ 拡径部、２００ 拡径装置、２０３ 拡径用ドリルビット、２２１ 切刃部、Ａ 接着剤

Claims (9)

1. コンクリートの躯体・基礎に形成され所定の深さ位置に円筒状の拡径部を有するアンカー穴にアンカリングされる後施工アンカーであって、
   前記アンカー穴に挿入される円筒状のアンカー本体と、
   １８０°点対称位置に配設され、前記拡径部に向かって拡開するように前記アンカー本体にスライド自在に設けられた２つの拡開片と、
   前記２つの拡開片を外方にそれぞれスライドさせるコーン部と、を備え、
   前記アンカー本体は、支持対象物のための連結ボルトが螺合する基端側のボルト支持部と、前記ボルト支持部よりも厚肉に形成された先端側の躯体定着部と、で一体に形成され、
   前記躯体定着部は、前記各拡開片をスライド自在に保持すると共に、軸方向に直交する断面矩形の２つのガイド開口部を有し、
   前記各拡開片は、前記ガイド開口部と相補的形状となる断面矩形に形成され、
   前記ガイド開口部の幅は、前記躯体定着部の内径と同寸法に形成されていることを特徴とする後施工アンカー。
2. 前記各拡開片の先端面は、前記アンカー本体の外周面に倣った円弧面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の後施工アンカー。
3. 前記各拡開片は、係止側先端部が前記アンカー本体の外周面に対し非突出状態となるように、前記アンカー本体に仮固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の後施工アンカー。
4. 前記コーン部は、前記複数の拡開片を半径方向の外方に移動させるコーン部本体と、
   前記アンカー本体の内周面に形成された雌ねじ部に螺合し、前記コーン部本体を押し込む雄ねじ部と、を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の後施工アンカー。
5. 前記コーン部本体は、テーパー形状に形成されたテーパー部を含み、
   前記コーン部本体と前記雄ねじ部とは、一体に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の後施工アンカー。
6. 前記コーン部本体は、前記複数の拡開片に対応する複数の傾斜面を有する楔部を含み、
   前記コーン部本体と前記雄ねじ部とは、別体に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の後施工アンカー。
7. 前記コーン部は、前記複数の拡開片を半径方向の外方に移動させるコーン部本体と、
   頭部を前記アンカー本体の内周面に回転自在に支持され、前記コーン部本体に対し軸方向に螺合するボルト部と、を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の後施工アンカー。
8. 前記アンカー本体の先端部には、前記コーン部の締め込みに伴う前記アンカー本体の連れ回りを阻止する回転止め突起が突設されていることを特徴とする請求項４ないし７のいずれか一項に記載の後施工アンカー。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の後施工アンカーの施工方法であって、
   前記アンカー穴の下穴部を穿孔する穿孔工程と、
   前記下穴部に前記拡径部を形成する拡径工程と、
   前記後施工アンカーを、前記アンカー穴に挿入する挿入工程と、
   前記コーン部により、前記複数の拡開片を拡開させるアンカリング工程と、を備えたことを特徴とする後施工アンカーの施工方法。

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