JP2021008760A - アンカー及びアンカー施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の耐力を有するように好適に設置できるアンカー及びアンカー施工方法を実現する。【解決手段】穿孔Ｈの孔壁に摺接する大きさを有する穿孔封止部材２０をアンカー本体１０の先端部１１に取り付け、その穿孔封止部材２０をアンカー本体１０とともに穿孔Ｈに挿入してその穿孔Ｈの奥に詰め込むようにすれば、穿孔Ｈの奥に空隙がある場合でも、その空隙に繋がる空間を塞ぐことができるので、穿孔Ｈの奥から充填していく樹脂材料Ｊを穿孔Ｈとアンカー本体１０の隙間に良好に充填することができる。穿孔Ｈとアンカー本体１０の隙間に樹脂材料Ｊを良好に充填することができれば、穿孔Ｈに対してアンカー本体１０を強固に定着させることができるので、所定の耐力を有するようにアンカー１００を好適に設置することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、アンカー及びアンカー施工方法に関する。

従来、コンクリートやモルタル、石材、ブロック、レンガ等で形成された構造体（例えばトンネル）を保守管理するにあたり、その構造体の壁面や天井面に被固定物（例えば当て板）を固定することがあり、その固定作業にアンカーを用いることがある。
構造体の壁面にアンカーを設置する技術として、構造体の壁面に穿孔を形成し、その穿孔に中空部を有するアンカーを挿入して一次定着させた後、アンカーの中空部を通じて穿孔内に樹脂材料を注入して、穿孔とアンカーの隙間に穿孔の奥側から樹脂材料を充填し、その樹脂材料を硬化させて二次定着させるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１７−８２４７８号公報

ところで、構造体がブロックやレンガで形成されている場合、ブロックやレンガの継ぎ目の目地材が劣化するなどして欠損することがあり、目地材が欠損したことによる空隙が構造体の内部に生じていることがある。
そして、上記特許文献１の技術のようにアンカーを設置する際に、穿孔の奥と空隙とが繋がってしまった場合、穿孔に注入した樹脂材料がその空隙に流れ込んでしまうことが問題になる。
穿孔の奥の空隙に樹脂材料が流れ込んでしまうと、穿孔の奥で樹脂材料の流れを好適に反転させられず、穿孔とアンカーの隙間に樹脂材料を適切に充填できないことがあり、所定の引張耐力（引抜耐力）を有するアンカーの設置が困難になることがある。

本発明の目的は、所定の耐力を有するように好適に設置できるアンカー及びアンカー施工方法を提供することである。

上記目的を達成するため、本出願に係る一の発明は、
所定の穿孔に挿入された状態で拡開される先端部と、後端側から注入された樹脂材料を前記先端部側から吐出するための流路となる中空部を有するアンカー本体と、
前記アンカー本体の先端部に取り付けられており、そのアンカー本体とともに前記穿孔に挿入される穿孔封止部材と、
前記穿孔に挿入された前記アンカー本体の先端部を拡開させるための拡開部材と、
を備えたアンカーであって、
前記穿孔封止部材は、前記穿孔に挿入される際にその穿孔の孔壁に摺接する大きさを有するように構成されているようにした。

かかる構成のアンカーであれば、穿孔の孔壁に摺接するサイズの穿孔封止部材を穿孔の奥に詰め込むことができ、穿孔の奥に空隙がある場合にその空隙に繋がる空間を塞ぐことができるので、アンカー本体の先端部側から吐出して、穿孔の奥から充填していく樹脂材料を穿孔とアンカー本体の隙間に良好に充填することができる。
穿孔とアンカー本体の隙間に樹脂材料を良好に充填することができれば、穿孔に対してアンカー本体を強固に定着させることができるので、所定の耐力を有するようにアンカーを好適に設置することができる。

また、望ましくは、
前記穿孔封止部材は、弾性変形可能な材料により形成されており、前記穿孔の径よりも大きな径を有する円柱形状をなしているようにする。

穿孔の径よりも大きな径を有する円柱形状の穿孔封止部材が弾性変形可能であれば、その穿孔封止部材を穿孔に挿入する際に穿孔の孔壁に密着させ易く、好適に摺接させることができる。

また、望ましくは、
前記穿孔封止部材には、前記アンカー本体の延在方向に貫入している芯材が設けられているようにする。

穿孔封止部材がアンカー本体の先端部に押されて穿孔の奥に詰め込まれる際、穿孔封止部材は穿孔の孔壁に摺接するため、穿孔封止部材が傾くなど姿勢を乱し易いが、芯材が設けられている穿孔封止部材であれば、アンカー本体の先端部に取り付けられた姿勢を維持することができ、所定の姿勢を維持した穿孔封止部材を穿孔の奥に詰め込むことができる。

また、本出願に係る他の発明は、アンカー施工方法であって、
所定の穿孔の孔壁に摺接する穿孔封止部材をその穿孔の奥に詰め込む第１工程と、
後端側から注入された樹脂材料を先端部側から吐出するための流路となる中空部を有するアンカー本体を前記穿孔に挿入する第２工程と、
前記穿孔に挿入された前記アンカー本体の先端部を拡開し、拡開した先端部を前記穿孔の孔壁に押し付ける第３工程と、
前記中空部を通じて前記穿孔内に樹脂材料を充填する第４工程と、
を有するようにした。

かかる構成のアンカー施工方法であれば、穿孔の孔壁に摺接するサイズの穿孔封止部材を穿孔の奥に詰め込むことができ、穿孔の奥に空隙がある場合にその空隙に繋がる空間を塞ぐことができるので、アンカー本体の先端部側から吐出して、穿孔の奥から充填していく樹脂材料を穿孔とアンカー本体の隙間に良好に充填することができる。
穿孔とアンカー本体の隙間に樹脂材料を良好に充填することができれば、穿孔に対してアンカー本体を強固に定着させることができるので、所定の耐力を有するようにアンカーを好適に設置することができる。

また、望ましくは、
前記アンカー本体を前記穿孔に挿入する際に、前記穿孔封止部材を前記アンカー本体の先端部に当接させて前記穿孔の奥に詰め込むことで、前記第１工程と前記第２工程が同時に実施されるようにする。

こうすることで、穿孔の奥に穿孔封止部材を詰め込む作業と、アンカー本体を穿孔に挿入する作業をあわせて行うことができ、作業時間の短縮を図ることができる。
つまり、穿孔封止部材がアンカー本体とともに穿孔に挿入されるように、穿孔封止部材をアンカー本体の先端部に取り付けておけば、穿孔の奥に穿孔封止部材を詰め込む作業と、アンカー本体を穿孔に挿入する作業をあわせて行うことができる。
また、穿孔封止部材をアンカー本体の先端部に取り付けることができなくても、アンカー本体の先端部で穿孔封止部材を穿孔の奥に押し込んで詰め込むようにすれば、穿孔の奥に穿孔封止部材を詰め込む作業と、アンカー本体を穿孔に挿入する作業をあわせて行うことができる。

本発明によれば、所定の耐力を有するようにアンカーを好適に設置できる。

本実施形態のアンカーの構成を示す側面図である。 本実施形態のアンカーを示す説明図であり、アンカー本体を示す側面図（ａ）と、アンカー本体の先端部を示す正面図（ｂ）と、穿孔封止部材を示す側面図（ｃ）である。 アンカーを設置する施工手順に関する説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）である。 アンカーを設置する施工手順に関する説明図（ｄ）（ｅ）（ｆ）である。 アンカーを設置する施工手順に関する説明図（ｇ）（ｈ）である。 アンカーを設置する施工手順の変形例に関する説明図（ａ）（ｂ）である。

以下、図面を参照して、本発明に係るアンカー及びアンカー施工方法の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

本実施形態のアンカー１００は、例えば、図１、図２に示すように、アンカー本体１０と、アンカー本体１０の先端部１１に取り付けられている穿孔封止部材２０と、アンカー本体１０の先端部１１を拡開させるための拡開部材３０等を備えている。

アンカー本体１０は、例えば、略円筒形状を呈するステンレス鋼製の部材であり、所定の穿孔に挿入された状態で拡開される先端部１１と、後端側から注入された樹脂材料を先端部１１側から吐出するための流路となる中空部１２と、雄ネジが形成されている後端部１３等を備えている。

アンカー本体１０の先端部１１には、先端側から軸心に沿って形成されたスリット１１ａが設けられており、そのスリット１１ａによって先端部１１が四つに分割されている。

中空部１２は、アンカー本体１０の軸心に沿って形成された貫通孔であり、アンカー本体１０の後端側から先端部１１のスリット１１ａに達するように形成されている。
この中空部１２は、拡開部材３０の進入が可能な大径部分１２ａと、拡開部材３０の進入を規制する小径部分１２ｂを有している。
中空部１２の大径部分１２ａは、アンカー本体１０の後端側からスリット１１ａに達する範囲に設けられている。
中空部１２の小径部分１２ｂは、アンカー本体１０の先端部１１のスリット１１ａが形成されている箇所に設けられている。
つまり、アンカー本体１０の後端側から中空部１２に入れられた拡開部材３０は、アンカー本体１０のスリット１１ａに達した位置で、その進入が規制されるようになっている。

雄ネジが形成されている後端部１３には、後述するように、ナットＮが螺着される。

また、アンカー本体１０には、アンカー本体１０の軸心を挟んで対を成す突起部１４が２組設けられている。
アンカー本体１０が所定の穿孔に挿入された際に、この４つの突起部１４が穿孔の孔壁と接触することで、アンカー本体１０を穿孔の中心側に配置することができる。
なお、アンカー本体１０の周面には、後述する樹脂材料によって定着させ易いように、蛇腹状の凹凸が形成されている。

穿孔封止部材２０は、アンカー本体１０とともに穿孔に挿入されるように、アンカー本体１０の先端部１１に取り付けられており、所定の穿孔に挿入される際にその穿孔の孔壁に摺接するように構成されている。
この穿孔封止部材２０は、発泡ポリエチレンなど弾性変形可能な材料により形成されており、穿孔の径よりも大きな径を有する円柱形状に形成されている。
穿孔の径よりも大きなサイズの穿孔封止部材２０が弾性変形可能であれば、穿孔封止部材２０を穿孔に挿入する際にその穿孔の孔壁に密着し易く、好適に摺接するようになる。
例えば、所定の穿孔の径が１２ｍｍである場合、発泡ポリエチレン製の穿孔封止部材２０は、直径が１３ｍｍで長さが２０ｍｍの円柱形状に形成した。
（ここでのアンカー本体１０の太さ（径）は１０．２ｍｍであり、軸心を挟んで対を成す突起部１４間の寸法が１２ｍｍであり、このような寸法のアンカー本体１０に対応させて、１２ｍｍの径の穿孔が形成される。なお、ここでのアンカー本体１０の長さは１８０ｍｍであり、そのうち後端部１３の長さは３０ｍｍである。）

そして、この穿孔封止部材２０は、アンカー本体１０の先端部１１に押されるように、穿孔の奥に詰め込まれるようになっている。穿孔の孔壁に摺接するサイズの穿孔封止部材２０を穿孔の奥に詰め込むようにすれば、穿孔の奥に空隙があっても、その空隙に繋がる孔端を塞ぐことができ、その空隙と穿孔の空間を分断することができる。

また、穿孔封止部材２０には、アンカー本体１０の延在方向に貫入している芯材２１が設けられている。この芯材２１には、例えば虫ピンと称される針部材を用いることができる。
芯材２１の端部は、穿孔封止部材２０を貫通して突出しており、その芯材２１の端部をアンカー本体１０の先端部１１のスリット１１ａに挿し込むようにして、穿孔封止部材２０をアンカー本体１０の先端部１１に取り付けている。
なお、穿孔封止部材２０から芯材２１の端部が突出していない場合、接着剤等によって穿孔封止部材２０をアンカー本体１０の先端部１１に取り付けてもよい。

そして、穿孔封止部材２０がアンカー本体１０の先端部１１に押されて穿孔の奥に詰め込まれる際、穿孔封止部材２０は穿孔の孔壁に摺接するため、穿孔封止部材２０が傾くなど姿勢を乱し易いが、芯材２１が設けられている穿孔封止部材２０であれば、アンカー本体１０の先端部１１に取り付けられた姿勢を維持することができ、略円柱形状を維持したまま穿孔の奥に詰め込まれるようになる。

拡開部材３０は、例えば、略弾丸形状を呈するステンレス鋼製の部材である。
所定の器具（後述する打込棒３とハンマー４）を使用して、拡開部材３０を中空部１２の小径部分１２ｂに打ち込むようにして、アンカー本体１０の先端部１１を拡開させることができる。

次に、本実施形態のアンカー１００を壁面に設置する施工手順について説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、壁面ＷにドリルＤで所定の穿孔Ｈ（ここでは径が１２ｍｍ、深さが１６０ｍｍの穿孔Ｈ）を形成する。
このとき、所定の深さの穿孔Ｈを形成するためにドリルＤにマーキングＭを付しておくようにする。

次いで、図３（ｂ）に示すように、ドリルＤで形成した穿孔Ｈ内の切り粉をブロア１で吹き飛ばしたり、図３（ｃ）に示すように、ブラシ２を用いて切り粉を除去したりする。
このような穿孔Ｈ内の清掃処理は、複数回繰り返すようにしてもよい。
また、集塵機を使って穿孔Ｈ内の切り粉を吸い取るようにしてもよい。

次いで、図４（ｄ）（ｅ）に示すように、壁面Ｗに取り付ける当て板Ｐの取り付け孔を壁面Ｗの穿孔Ｈに位置合わせし、先端部１１に取り付けられている穿孔封止部材２０を穿孔Ｈの奥に押し込むように、アンカー本体１０を穿孔Ｈに挿入する。
そして、穿孔Ｈの奥に穿孔封止部材２０を詰め込んだ状態で、アンカー本体１０の後端部１３にワッシャーＣを介してナットＮを螺着して仮固定する。
なお、アンカー本体１０を穿孔Ｈに挿入する際、穿孔封止部材２０が穿孔Ｈの孔壁に摺接して穿孔Ｈの奥に詰め込まれるので、穿孔Ｈ内に残ってしまっていた切り粉を穿孔封止部材２０によって穿孔Ｈの奥に掃き込むように除去することができる。

次いで、図４（ｅ）（ｆ）に示すように、アンカー本体１０の中空部１２に拡開部材３０を挿し入れ、アンカー本体１０と略同じ長さを有する打込棒３で拡開部材３０を中空部１２の小径部分１２ｂに突き当てた後、その打込棒３にハンマー４で打撃を加えて拡開部材３０を中空部１２の小径部分１２ｂに打ち込む。なお、予めアンカー本体１０の中空部１２に拡開部材３０が着設されており、その拡開部材３０を中空部１２の小径部分１２ｂに打ち込むようにしてもよい。
そして、アンカー本体１０の中空部１２の小径部分１２ｂに打ち込まれた拡開部材３０がアンカー本体１０の先端部１１を押し開くように拡開させ、拡開した先端部１１を穿孔Ｈの孔壁に食い込ませるように押し付けて一次定着する。

次いで、図５（ｇ）に示すように、樹脂注入器５を用いてアンカー本体１０の後端側から中空部１２に樹脂材料Ｊを注入し、アンカー本体１０の先端部１１側のスリット開口から吐出した樹脂材料Ｊを穿孔Ｈの奥側から充填するように、穿孔Ｈとアンカー本体１０の隙間に樹脂材料Ｊを充填する。
例えば、Ｃ字形状のワッシャーＣの隙間から樹脂材料Ｊが漏れ出したことで、穿孔Ｈとアンカー本体１０の隙間に樹脂材料Ｊが充填されたことを確認することができる。
そして、図５（ｈ）に示すように、穿孔Ｈとアンカー本体１０の隙間に充填した樹脂材料Ｊを硬化させて二次定着し、ナットＮを後端部１３に締め付けることで、壁面Ｗに当て板Ｐを取り付けるためのアンカー１００の設置作業を終える。

以上のように、本実施形態のアンカー１００であれば、穿孔Ｈの孔壁に摺接するサイズの穿孔封止部材２０を穿孔Ｈの奥に詰め込むことができ、穿孔Ｈの奥に空隙がある場合でも、その空隙に繋がる空間を塞ぐことができるので、穿孔Ｈの奥から充填していく樹脂材料Ｊを穿孔Ｈとアンカー本体１０の隙間に良好に充填することができる。
このように、穿孔Ｈとアンカー本体１０の隙間に樹脂材料Ｊを良好に充填することができれば、穿孔Ｈに対してアンカー本体１０を強固に定着させることができるので、所定の耐力を有するようにアンカー１００を好適に設置することができる。

つまり、本実施形態のアンカー１００は、穿孔Ｈの奥に空隙がある場合でも好適に設置することができるので、目地材が劣化するなどして欠損していることがあるブロックやレンガで形成された構造体に設置するアンカーとして好適に使用することができる。
勿論、コンクリート等で形成された構造体に設置するアンカーとしても使用できる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図６（ａ）に示すように、所定の穿孔Ｈの孔壁に摺接する穿孔封止部材２０を、穿孔Ｈの深さよりも長い棒状部材などを用いて穿孔Ｈの奥に詰め込んだ後、図６（ｂ）に示すように、その穿孔Ｈにアンカー本体１０を挿入するようにしてもよい。そして、穿孔Ｈにアンカー本体１０を挿入した後、その先端部１１を拡開し、中空部１２を通じて樹脂材料Ｊの充填を行う。
このような施工手順であっても、穿孔Ｈの奥に空隙がある場合に、その空隙に繋がる空間を穿孔封止部材２０で塞ぐことができ、穿孔Ｈとアンカー本体１０の隙間に樹脂材料Ｊを良好に充填することができる。
つまり、穿孔封止部材２０がアンカー本体１０の先端部１１から外れてしまった場合や、穿孔封止部材２０をアンカー本体１０の先端部１１に取り付けることができない場合でも、穿孔Ｈの奥の空隙に繋がる空間を穿孔封止部材２０で塞いでアンカー１００を設置することができる。

また、アンカー本体１０の先端部１１から外れてしまった穿孔封止部材２０や、アンカー本体１０の先端部１１に取り付けることができない穿孔封止部材２０を、アンカー本体１０の先端部１１に当接させ、そのアンカー本体１０で穿孔封止部材２０を穿孔Ｈの奥に詰め込むようにしてもよい。

なお、以上の実施の形態においては、穿孔Ｈの径が１２ｍｍのとき、弾性変形可能な材料からなる穿孔封止部材２０の径が１３ｍｍである場合を例示したが、これはあくまで一例であり、穿孔Ｈの径は任意であるので、穿孔Ｈの径に応じたサイズの穿孔封止部材２０を用いるようにすればよい。
勿論、アンカー本体１０の太さに応じた穿孔Ｈを形成し、その穿孔Ｈの径に応じたサイズの穿孔封止部材２０を用いればよい。

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１０ アンカー本体
１１ 先端部
１１ａ スリット
１２ 中空部
１２ａ 大径部分
１２ｂ 小径部分
１３ 後端部
１４ 突起部
２０ 穿孔封止部材
２１ 芯材
３０ 拡開部材
１００ アンカー
Ｈ 穿孔
Ｎ ナット
Ｃ ワッシャー
Ｐ 当て板
Ｗ 壁面

Claims (5)

1. 所定の穿孔に挿入された状態で拡開される先端部と、後端側から注入された樹脂材料を前記先端部側から吐出するための流路となる中空部を有するアンカー本体と、
   前記アンカー本体の先端部に取り付けられており、そのアンカー本体とともに前記穿孔に挿入される穿孔封止部材と、
   前記穿孔に挿入された前記アンカー本体の先端部を拡開させるための拡開部材と、
   を備えたアンカーであって、
   前記穿孔封止部材は、前記穿孔に挿入される際にその穿孔の孔壁に摺接する大きさを有するように構成されていることを特徴とするアンカー。
2. 前記穿孔封止部材は、弾性変形可能な材料により形成されており、前記穿孔の径よりも大きな径を有する円柱形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のアンカー。
3. 前記穿孔封止部材には、前記アンカー本体の延在方向に貫入している芯材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンカー。
4. 所定の穿孔の孔壁に摺接する穿孔封止部材をその穿孔の奥に詰め込む第１工程と、
   後端側から注入された樹脂材料を先端部側から吐出するための流路となる中空部を有するアンカー本体を前記穿孔に挿入する第２工程と、
   前記穿孔に挿入された前記アンカー本体の先端部を拡開し、拡開した先端部を前記穿孔の孔壁に押し付ける第３工程と、
   前記中空部を通じて前記穿孔内に樹脂材料を充填する第４工程と、
   を有することを特徴とするアンカー施工方法。
5. 前記アンカー本体を前記穿孔に挿入する際に、前記穿孔封止部材を前記アンカー本体の先端部に当接させて前記穿孔の奥に詰め込むことで、前記第１工程と前記第２工程が同時に実施されることを特徴とする請求項４に記載のアンカー施工方法。

Images