JP7362210B2 - コンクリート用アンカーの施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート躯体に設置された既存のアンカーを取り外し、新たなアンカーに置き換えるコンクリート用アンカーの施工方法に関する。

コンクリート躯体にアンカーが設置されて取付物が取り付けられている場合に、錆が生じた等の理由で不要になったアンカー又は新しい取付物に適合しないアンカーを取り外し、別の新しいアンカーに置き換えることがある。例えば内周に取付ボルトが螺合される雌ねじが形成され、先端側に拡開片が形成された本体と、本体の打込みで本体側に圧入されるコーンからなる本体打込式アンカーを、特許文献１、２のようなアンカー抜取具を用いてコンクリート躯体から引き抜いて撤去し、撤去した既存のアンカーに代えて、別の新しいアンカーをコンクリート躯体に打設することが行なわれている。

この際、図１０に示すように、コンクリート躯体３００に形成されている既存のアンカーの打設で残った既設穴３０１にモルタル３０２を充填して埋め戻し、その近くの別の場所に改めて削孔を施して新しく新設穴３０３を形成し、この別の場所の新設穴３０３に別の新たなアンカーを打設している。図１０において、Ｓ１０はコンクリート躯体３００の破壊想定面、Ｒ１０は既存のアンカーで引張応力が持続的に負荷された応力負荷済領域である。

尚、特許文献３には、コンクリート躯体に形成する穴の長手方向の途中部位に部分拡径部を形成する部分拡径部削成ツールが開示されている。

特開２０１５－７１２１６号公報 特開２００５－６６７２５号公報 特開２０１２－７１５０５号公報

ところで、上述の如く、既存のアンカーの打設で残った既設穴３０１にモルタル３０２を充填して埋め戻し、別の場所の新設穴３０３を形成する工法では、既設穴３０１を埋め戻すためのモルタル注入作業に労力を要し、施工効率に劣る。更に、埋め戻した既設穴３０１の近くに新たなアンカーを打設する新設穴３０３を削孔することから、コンクリート躯体３００が穴だらけになってしまい、コンクリート躯体に大きな負荷がかかり、強度や耐久性の低下が懸念される。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、施工効率に優れると共に、コンクリート躯体にかかる負荷を最小限に留め、コンクリート躯体に必要とされる強度や耐久性を確実に維持することができるコンクリート用アンカーの施工方法を提供することを目的とする。

本発明のコンクリート用アンカーの施工方法は、コンクリート躯体の既設穴から既存の元アンカーを抜き取る第１工程と、前記既設穴と同心状に、前記既設穴より径が大きい削孔径で新設穴を削孔する第２工程と、前記新設穴に新たな更新アンカーを打設する第３工程を備えることを特徴とする。
これによれば、既設穴を埋め戻すためのモルタル注入作業が不要になり、コンクリート用アンカーの施工効率を高めることができる。また、既設穴とは異なるコンクリート躯体の新たな場所に新設穴を形成せずに済むことから、コンクリート躯体にかかる負荷を最小限に留め、コンクリート躯体に必要とされる強度や耐久性を確実に維持することができる。また、既設穴より径が大きい削孔径の新設穴に更新アンカーを打設することにより、元アンカーが引張応力を与えていた応力負荷済領域より外側の健全なコンクリートの領域を利用して、更新アンカーを確実に効かせることができる。また、既設穴と同心状に、既設穴より径が大きい削孔径で新設穴を形成することにより、既設穴をガイドの下穴として利用し、真っ直ぐに同心状の新設穴を形成することができ、かかる観点からもコンクリート用アンカーの施工効率に優れる。

本発明のコンクリート用アンカーの施工方法は、前記第２工程において、前記既設穴より深さが深い削孔深さで前記新設穴を削孔することを特徴とする。
これによれば、既設穴より深さが深い削孔深さの新設穴に更新アンカーを打設することにより、元アンカーが引張応力を与えていた応力負荷済領域より外側の健全なコンクリートの領域をより広範囲に利用して、更新アンカーをより確実に効かせることができる。

本発明のコンクリート用アンカーの施工方法は、コンクリート躯体の既設穴から既存の元アンカーを抜き取る第１工程と、前記既設穴と同心状に、前記既設穴より深さが深い削孔深さで新設穴を削孔する第２工程と、前記新設穴に新たな更新アンカーを打設する第３工程を備えることを特徴とする。
これによれば、既設穴を埋め戻すためのモルタル注入作業が不要になり、コンクリート用アンカーの施工効率を高めることができる。また、既設穴とは異なるコンクリート躯体の新たな場所に新設穴を形成せずに済むことから、コンクリート躯体にかかる負荷を最小限に留め、コンクリート躯体に必要とされる強度や耐久性を確実に維持することができる。また、既設穴より深さが深い削孔深さの新設穴に更新アンカーを打設することにより、元アンカーが引張応力を与えていた応力負荷済領域より外側の健全なコンクリートの領域を利用して、更新アンカーを確実に効かせることができる。

本発明のコンクリート用アンカーの施工方法は、前記元アンカーが、内周に取付ボルトが螺合される雌ねじが形成され且つ先端側に拡開片が形成された本体と、先端側から本体側に圧入されて前記拡開片を拡開するコーンから構成される本体打込式アンカーであり、前記更新アンカーが、基部の先端側に先端に向かって漸次拡径するテーパ部が設けられ且つ前記基部の内周に取付ボルトが螺合される雌ねじが形成されたインナー部材と、先端側に前記テーパ部の圧入で拡張する拡張片が設けられたスリーブから構成されるスリーブ打込式アンカーであることを特徴とする。
これによれば、例えば既存のアンカー抜取具を用いて容易に本体打込式アンカーを抜き取り、撤去することができる。また、更新アンカーとされるスリーブ打込式アンカーは、インナー部材の雌ねじに取付ボルトが螺合され、取付ボルトに荷重が負荷されればテーパ部が拡張片により引き込まれて拡張力が生じ、定着力を増すことから、更新アンカーの定着力、支持力をより高めることができる。

本発明のコンクリート用アンカーの施工方法は、コンクリート躯体の既設穴から既存の元アンカーを抜き取る第１工程と、前記既設穴と同心状に、穴深さ方向の一部に部分拡径部を形成して新設穴を削孔する第２工程と、前記部分拡径部に拡張した拡張片を入り込ませるようにして前記新設穴に新たな更新アンカーを打設する第３工程を備えることを特徴とする。
これによれば、既設穴を埋め戻すためのモルタル注入作業が不要になり、コンクリート用アンカーの施工効率を高めることができる。また、既設穴とは異なるコンクリート躯体の新たな場所に新設穴を形成せずに済むことから、コンクリート躯体にかかる負荷を最小限に留め、コンクリート躯体に必要とされる強度や耐久性を確実に維持することができる。また、既設穴と同心状で、穴深さ方向の一部に部分拡径部を形成した新設穴に更新アンカーを打設することにより、元アンカーが引張応力を与えていた応力負荷済領域より外側の健全なコンクリートの領域を利用して、更新アンカーを確実に効かせることができる。

本発明のコンクリート用アンカーの施工方法は、前記第２工程において、前記既設穴より径が大きい削孔径で前記新設穴を削孔する、若しくは前記既設穴より深さが深い削孔深さで前記新設穴を削孔する、若しくは前記既設穴より径が大きい削孔径で且つ前記既設穴より深さが深い削孔深さで前記新設穴を削孔することを特徴とする。
これによれば、既設穴より径が大きい削孔径の新設穴、若しくは既設穴より深さが深い削孔深さの新設穴、若しくは既設穴より径が大きい削孔径で且つ既設穴より深さが深い削孔深さでの新設穴に更新アンカーを打設することにより、元アンカーが引張応力を与えていた応力負荷済領域より外側の健全なコンクリートの領域をより広範囲に利用して、更新アンカーをより確実に効かせることができる。

本発明のコンクリート用アンカーの施工方法は、前記元アンカーが、内周に取付ボルトが螺合される雌ねじが形成され且つ先端側に拡張片が形成された本体と、前記本体の打込みにより本体側に圧入されたコーンから構成される本体打込式アンカーであり、前記更新アンカーが、基部の先端側に先端に向かって漸次拡径するテーパ部が設けられ且つ前記基部の後端側に雄ねじ部が設けられている軸体と、基筒の先端側に薄肉部を介して前記テーパ部の圧入で拡張する拡張片が設けられたアウター部材から構成される拡底式アンカーであることを特徴とする。
これによれば、例えば既存のアンカー抜取具を用いて容易に本体打込式アンカーを抜き取り、撤去することができる。また、更新アンカーとされる拡底式アンカーは、部分拡径部を有する新設穴において部分拡径部で拡張片を開き、軸体に引抜方向の力が作用した時に、開いた拡張片から外側に向けてコンクリートを押す方向に力が作用するため、非常に大きな定着力を発現し、更新アンカーの定着力、支持力をより高めることができる。

本発明のコンクリート用アンカーの施工方法によれば、優れた施工効率で施工することができると共に、コンクリート躯体にかかる負荷を最小限に留め、コンクリート躯体に必要とされる強度や耐久性を確実に維持することができる。

（ａ）は本発明による実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法で置き換えられる元アンカーの分解正面図、（ｂ）は同元アンカーの右側面図、（ｃ）は同元アンカーの本体とコーンの縦断面図、（ｄ）は同元アンカーがコンクリート躯体に打設されて取付物が取り付けられている状態の断面説明図。 （ａ）は本発明による第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法で置き換える更新アンカーの分解正面図、（ｂ）は同更新アンカーのスリーブとインナー部材の縦断面図、（ｃ）は同更新アンカーがコンクリート躯体に打設されて取付物が取り付けられている状態の断面説明図。 （ａ）～（ｆ）は第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法の施工手順を説明する説明図。 実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法で置き換えられる元アンカーによるコンクリート躯体への応力負荷済領域を説明する説明図。 第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法で置き換える更新アンカーの打設状態を説明する説明図。 第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法で置き換える更新アンカーと同更新アンカーで置き換えられた元アンカーの引抜載荷試験の結果を示すグラフ。 （ａ）は本発明による第２実施形態のアンカーの施工方法で置き換える更新アンカーの正面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ－Ａ端面図、（ｃ）は同更新アンカーの縦断面図、（ｄ）は同更新アンカーの軸体の正面図、（ｅ）は同更新アンカーがコンクリート躯体に打設された状態の断面説明図、（ｆ）は同更新アンカーがコンクリート躯体に打設されて取付物が取り付けられている状態の断面説明図。 （ａ）～（ｆ）は第２実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法の施工手順を説明する説明図。 第２実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法で置き換える更新アンカーの打設状態を説明する説明図。 従来のコンクリート躯体におけるアンカーの置き換えを説明する説明図。

〔第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法〕
本発明による第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法は、コンクリート躯体１００の既設穴１０１から図１に示す既存の元アンカー５０を抜き取った後、コンクリート躯体１００に既設穴１０１と同心状に形成した新設穴１０２に図２に示す新たな更新アンカー１０を打設する施工方法である。

図１の元アンカー５０は、本体打込式アンカーであり、略円筒状の本体５１と、本体５１の先端側に挿入して配置されるコーン５２を有する。本体５１には、後部の内周に雌ねじ５１１が形成されており、雌ねじ５１１に図示例では全ねじボルトである取付ボルト５３が螺合可能になっている。本体５１の前部には先端から切り込まれて軸方向に延びるスリット５１２が形成され、スリット５１２は周方向に所定間隔を開けて複数設けられている。本体５１の周方向におけるスリット５１２・５１２間の部分は拡開片５１３になっており、本体５１の先端側に複数の拡開片５１３が周方向に並んで設けられている。拡開片５１３の外面には摩擦抵抗で定着力を高める凹凸５１４が形成されている。

コーン５２は、略円柱状で短尺の基部５２１と、基部５２１の先端側に設けられ、先端に向かって漸次拡径するテーパ部５２２を有する。基部５２１の外径は、本体５１の非拡開状態の拡開片５１３で構成される内径と略同一径か、僅かに小さい径で形成されており、本体５１の非拡開状態では、本体５１の先端部に基部５２１が嵌挿される。

元アンカー５０は、図１（ｄ）に示すように、コンクリート躯体１００の既設穴１０１にコーン５２を先端側に配置して打設される。打設された本体打込式アンカーの元アンカー５０では、本体５１の穴奥側への打込みでコーン５２が本体５１側、換言すれば拡開片５１３側に相対的に圧入され、コーン５２の圧入で拡開された拡開片５１３が既設穴１０１の周壁に食い込むようにして定着されている。そして、打設された本体５１の雌ねじ５１１に取付ボルト５３が螺着される。螺着された取付ボルト５３には取付物１５１が外挿され、取付物１５１の外側から取付ボルト５３にワッシャー１６１を外挿してナット１６２を螺合し、取付物１５１がコンクリート躯体１００に取り付けられる。

図２の更新アンカー１０は、元アンカー５０と同じねじ径の取付ボルトが取り付けられるスリーブ打込式アンカーであり、略円筒状のスリーブ１１と、スリーブ１１の先端側に挿入して配置されるインナー部材１２を有する。スリーブ１１の前部には、先端から切り込まれて軸方向に延びるスリット１１１が形成され、スリット１１１は周方向に所定間隔を開けて複数設けられている。スリーブ１１の周方向におけるスリット１１１・１１１間の部分は拡張片１１２になっており、スリーブ１１の先端側に複数の拡張片１１２が周方向に並んで設けられている。拡張片１１２の外面には摩擦抵抗で定着力を高める凹凸１１３が形成されている。

インナー部材１２は、後部を構成する略円柱状の基部１２１と、基部１２１の先端側に先端に向かって漸次拡径するように形成されたテーパ部１２２を有する。基部１２１の外径は、スリーブ１１の非拡張状態の拡張片１１２で構成される内径と略同一径か、僅かに小さい径で形成されており、スリーブ１１の非拡張状態では、スリーブ１１の拡張片１１２から後部１１４の一部に亘って基部１２１が嵌挿され、テーパ部１２２はスリーブ１１の先端側に全体を突出するようにして配置される。インナー部材１２の基部１２１の内周には雌ねじ１２３が形成されており、雌ねじ１２３に図示例では全ねじボルトである取付ボルト１３が螺合可能になっている。

更新アンカー１０は、図２（ｃ）に示すように、コンクリート躯体１００の新設穴１０２にインナー部材１２を先端側に配置して打設される。打設されたスリーブ打込式アンカーの更新アンカー１０では、スリーブ１１の穴奥側への打込みでインナー部材１２のテーパ部１２２がスリーブ１１側、換言すれば拡張片１１２側に相対的に圧入され、テーパ部１２２の圧入で拡張された拡張片１１２が新設穴１０２の周壁に食い込むようにして定着されている。そして、打設されたインナー部材１２の雌ねじ１２３に取付ボルト１３が螺着される。螺着された取付ボルト１３には取付物１５２が外挿され、取付物１５２の外側から取付ボルト１３にワッシャー１６３を外挿してナット１６４を螺合し、取付物１５２がコンクリート躯体１００に取り付けられる。

第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法で既存の元アンカー５０を更新アンカー１０に置き換える際には、例えばコンクリート躯体１００の既設穴１０１に元アンカー５０が打設され、取付物１５１が取り付けられている状態から、ナット１６２、ワッシャー１６１を取付ボルト５３から取り外し、取付物１５１を取付ボルト５３から外し、更に元アンカー５０の本体５１に螺合された取付ボルト５３を本体５１から取り外す。そして、例えば特許文献１、２のような既存のアンカー抜取具を用い、既設穴１０１から本体５１、コーン５２を抜き取ることにより、既設穴１０１から既存の元アンカー５０を抜き取って撤去する（図３（ａ）、（ｂ）参照）。図３（ｂ）において、Ｄ１は既設穴１０１の径、Ｌ１は既設穴１０１の深さであり、既設穴１０１の深さＬ１は既設穴１０１の外径部分の深さになっている。

その後、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、ドリル１７１で既設穴１０１と同心状に削孔し、既設穴１０１より径が大きい削孔径で、且つ既設穴１０１より深さが深い削孔深さで、既設穴１０１と同心状の新設穴１０２をコンクリート躯体１００に削孔する。図３（ｄ）において、Ｄ２は新設穴１０２の径であり、新設穴１０２の径Ｄ２＞既設穴１０１の径Ｄ１の関係になっている。また、図３（ｄ）において、Ｌ２は新設穴１０２の深さであり、新設穴１０２の深さＬ２は新設穴１０２の外径部分の深さになっていると共に、新設穴１０２の深さＬ２＞既設穴１０１の深さＬ１の関係になっている。

次いで、スリーブ打込式アンカーである新たな更新アンカー１０のスリーブ１１とインナー部材１２をインナー部材１２を先端側に配置するようにして新設穴１０２に挿入する。そして、打込具１７２及びハンマー１７３を用いてスリーブ１１を穴奥側に打ち込み、インナー部材１２のテーパ部１２２をスリーブ１１の拡張片１１２側に相対的に圧入し、テーパ部１２２の圧入で拡開された拡張片１１２を新設穴１０２の周壁に食い込ませ、更新アンカー１０を新設穴１０２に打設する（図３（ｅ）、（ｆ）参照）。尚、本例のスリーブ打込式アンカーの更新アンカー１０は、インナー部材１２の内周に雌ねじ１２３が形成されていることから、通常は本例の本体打込式アンカーの元アンカー５０よりも外径が大きくなる。

その後、図３（ｆ）に示すように、更新アンカー１０のインナー部材１２の雌ねじ１２３に取付ボルト１３を螺合し、螺合した取付ボルト１３に取付物１５２を外挿し、取付物１５２の外側から取付ボルト１３にワッシャー１６３を外挿してナット１６４を螺合し、取付物１５２をコンクリート躯体１００に取り付ける。これにより、第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法による元アンカー５０の更新アンカー１０への置き換え、取付物１５２の更新アンカー１０による取り付けが完了する。尚、取付物１５１と取付物１５２は同一物でも異なる物でも良い。

ここで、元アンカー５０と更新アンカー１０の打設状態、コンクリート躯体１００の破壊想定面について説明する。図４に示すように、コンクリートはその性質上、打設されたアンカーの先端部分からコンクリート躯体１００の表面１０３に向かってα１=４５度の角度で剪断破壊しようとし、元アンカー５０の最大引抜応力がコンクリート破壊で決まる場合、コンクリート躯体１００は図示のコーン状の破壊想定面Ｓ１で破断することが想定される。従って、それまで取付物１５１を支えていた元アンカー５０がコンクリート躯体１００に引張応力を与えて持続的に影響を与えていた応力負荷済領域は図４の応力負荷済領域Ｒ１となる。

他方で、元アンカー５０と同心状に打設された更新アンカー１０は、既設穴１０１より径が大きく、且つ既設穴１０１より深さが深い新設穴１０２に打設されており、図５に示すように、アンカー先端部分からコンクリート躯体１００の表面１０３に向かってα２=４５度の角度で剪断破壊しようとし、更新アンカー１０の最大引抜応力がコンクリート破壊で決まる場合、コンクリート躯体１００は図示のコーン状の破壊想定面Ｓ２で破断することが想定される。そして、更新アンカー１０が取付物１５２を支えてコンクリート躯体１００に引張応力が与えられていく応力負荷想定領域は、応力負荷済領域Ｒ１に加え、応力負荷済領域Ｒ１の外側で破壊想定面Ｓ２より内側の領域で引張応力がそれまで持続的に負荷されていない健全領域Ｒ２となる。即ち、元アンカー５０が引張応力を与えていた応力負荷済領域Ｒ１より外側のコンクリートの健全領域Ｒ２を利用して、更新アンカー５０を確実に効かせることができる。

図６に第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法で置き換える更新アンカー１０と同更新アンカー１０で置き換えられた元アンカー５０の引抜載荷試験の結果を示す。この引抜載荷試験では、コンクリート躯体の異なる場所に打設した元アンカー５０と同一構成である元アンカーＰ１、Ｐ２、Ｐ３に引抜試験を行い、負荷した荷重とアンカーの変位を測定した。元アンカーＰ１、Ｐ２、Ｐ３が打設されていたコンクリート躯体の既設穴の径Ｄ１は１８ｍｍ、既設穴１０１の深さＬ１は５６ｍｍであり、又、元アンカーＰ１、Ｐ２、Ｐ３は取付ボルト５３のねじ径Ｍ１２に対応するものである。

更に、元アンカーＰ１、Ｐ２、Ｐ３に引抜試験で抜き取った後に、同コンクリート躯体に元アンカーＰ１、Ｐ２、Ｐ３に対応する各既設穴と同心状に、径Ｄ２：２２．５ｍｍ、深さＬ２：６７ｍｍで新設穴をそれぞれ形成し、各新設穴に更新アンカー１０と同一構成である更新アンカーＰ１’、Ｐ２’、Ｐ３’を打設した。更新アンカーＰ１’、Ｐ２’、Ｐ３’の打設位置はそれぞれ元アンカーＰ１、Ｐ２、Ｐ３に対応し、又、更新アンカーＰ１’、Ｐ２’、Ｐ３’は取付ボルト１３のねじ径Ｍ１２に対応するものである。そして、打設した更新アンカーＰ１’、Ｐ２’、Ｐ３’に引抜試験を行い、負荷した荷重とアンカーの変位を測定した。図６から明らかなように、既設穴１０１を同心状に再利用して新設穴１０２を形成し、新設穴１０２に更新アンカー１０を打設することにより、元アンカー５０よりも引抜強度、支持力がより高い更新アンカー５０を設置することができる。

第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法によれば、既設穴１０１を埋め戻すためのモルタル注入作業が不要になり、コンクリート用アンカーの施工効率を高めることができる。また、既設穴１０１とは異なるコンクリート躯体の新たな場所に新設穴を形成せずに済むことから、コンクリート躯体１００にかかる負荷を最小限に留め、コンクリート躯体１００に必要とされる強度や耐久性を確実に維持することができる。

また、既設穴１０１より径が大きい削孔径の新設穴１０２に更新アンカー１０を打設することに加え、既設穴１０１より深さが深い削孔深さの新設穴１０２に更新アンカーを打設することにより、元アンカー５０が引張応力を与えていた応力負荷済領域Ｒ１より外側のコンクリートの健全領域Ｒ２を広範囲に利用して、更新アンカー１０をより確実に効かせることができる。

また、既設穴１０１と同心状に、既設穴１０１より径が大きい削孔径で新設穴１０２を形成することにより、既設穴１０１をガイドの下穴として利用し、真っ直ぐに同心状の新設穴１０２を形成することができ、かかる観点からもコンクリート用アンカーの施工効率を高めることができる。

また、元アンカー５０を本体打込式アンカー、更新アンカー１０をスリーブ打込式アンカーとすることにより、例えば既存のアンカー抜取具を用いて容易に本体打込式アンカーを抜き取り、撤去することができる。また、更新アンカー１０とされるスリーブ打込式アンカーは、インナー部材１２の雌ねじ１２３に取付ボルト１３が螺合され、取付ボルト１３に荷重が負荷されればテーパ部１２２が拡張片１１２により引き込まれて拡張力が生じ、定着力を増すことから、更新アンカー１０の定着力、支持力をより高めることができる。

〔第２実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法〕
本発明による第１実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法は、コンクリート躯体１００の既設穴１０１から図１に示す既存の元アンカー５０を抜き取った後、コンクリート躯体１００に既設穴１０１と同心状に形成した新設穴１０４に図７に示す新たな更新アンカー２０を打設する施工方法である。尚、元アンカー５０の構成は第１実施形態と同一である。

図７の更新アンカー２０は、拡底式アンカーであり、略円筒状のアウター部材２１と、アウター部材２１に挿入して配置される軸体２２を有する。アウター部材２１の前部には、先端から切り込まれて軸方向に延びるスリット２１１が形成され、スリット２１１は周方向に所定間隔を開けて複数設けられている。アウター部材２１の周方向におけるスリット２１１・２１１間の部分は拡張片２１２になっており、アウター部材２１の先端側に複数の拡張片２１２が周方向に並んで設けられている。アウター部材２１の基筒２１３と前部との間には局所的に屈曲してヒンジとして機能する薄肉部２１４が形成されており、基筒２１３の先端側にヒンジ機能を有する薄肉部２１４を介して拡張片２１２が設けられている。

軸体２２は、略円柱状の基部２２１を有し、基部２２１の先端側には先端に向かって漸次拡径するテーパ部２２２が設けられ、基部２２１の後端側には外周に雄ねじが形成された雄ねじ部２２３が設けられている。基部２２１及び雄ねじ部２２３の外径は、アウター部材２１の基筒２１３の内径及びこれと略同一の非拡張状態の拡張片２１２で構成される内径と略同一径か、僅かに小さい径で形成されており、アウター部材２１の非拡張状態では、アウター部材２１の拡張片２１２から基筒２１３に亘って軸体２２の基部２２１及び雄ねじ部２２３が嵌挿され、テーパ部２２２はアウター部材２１の先端側に全体を突出するようにして配置される。２２４は軸体２２に対してアウター部材２１を打ち込む位置を示す打込マークであり、打込マーク２２４がアウター部材２１から露出するまでアウター部材２１を打ち込むと、アウター部材２１の拡張片２１２が適切な位置と状態で拡張するようになっている。

更新アンカー２０は、図７（ｅ）、（ｆ）に示すように、コンクリート躯体１００の部分拡径部１０５を有する新設穴１０４に軸体２２のテーパ部２２２を先端側に配置して打設される。打設された拡底式アンカーの更新アンカー２０では、アウター部材２１の穴奥側への打込みで軸体２２のテーパ部２２２がアウター部材２１側、換言すれば拡張片２１２側に相対的に圧入され、テーパ部２２２の圧入で拡張された拡張片２１２が部分拡径部１０５に入り込むようにして拡張される。そして、コンクリート躯体１００の表面１０３から突出する軸体２２の雄ねじ部２２３に取付物１５３が外挿され、取付物１５３の外側から雄ねじ部２２３にワッシャー１６５を外挿してナット１６６を螺合し、取付物１５３がコンクリート躯体１００に取り付けられる。

第２実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法で既存の元アンカー５０を更新アンカー２０に置き換える際には、例えばコンクリート躯体１００の既設穴１０１に元アンカー５０が打設され、取付物１５１が取り付けられている状態から、ナット１６２、ワッシャー１６１を取付ボルト５３から取り外し、取付物１５１を取付ボルト５３から外し、更に元アンカー５０の本体５１に螺合された取付ボルト５３を本体５１から取り外す。そして、第１実施形態と同様に、既存のアンカー抜取具を用い、既設穴１０１から本体５１、コーン５２を抜き取ることにより、既設穴１０１から既存の元アンカー５０を抜き取って撤去する（図８（ａ）、（ｂ）参照）。図８（ｂ）において、第１実施形態と同様、Ｄ１は既設穴１０１の径、Ｌ１は既設穴１０１の深さであり、既設穴１０１の深さＬ１は既設穴１０１の外径部分の深さになっている。

その後、図８（ｃ）に示すように、ドリル１７４で既設穴１０１と同心状に削孔し、既設穴１０１より径が大きい削孔径で、既設穴１０１と同心状の新設穴１０４をコンクリート躯体１００に削孔する。図８（ｃ）において、Ｄ２’は新設穴１０４の径であり、新設穴１０４の径Ｄ２’＞既設穴１０１の径Ｄ１の関係になっている。

その後、図８（ｄ）に示すように、例えば特許文献３の部分拡径部削成ツールのような既存の部分拡径部削成ツール１７５を用い、既設穴１０１と同心状に、新設穴１０４の穴深さ方向の一部に部分拡径部１０５を形成し、既設穴１０１と同心状の部分拡径部１０５を有する新設穴１０４を形成する。図示例の部分拡径部１０５は、穴奥側に向かって漸次拡径する略テーパ形状で形成されている。図８（ｄ）において、Ｄ３は部分拡径部１０５の最大径であり、部分拡径部１０５の最大径Ｄ３＞新設穴１０４の径Ｄ２’の関係になっている。

次いで、拡底式アンカーである新たな更新アンカー２０のアウター部材２１と軸体２２を軸体２２のテーパ部２２２を先端側に配置するようにして新設穴１０４に挿入する。そして、打込具１７６及びハンマー１７７を用いてアウター部材２１を穴奥側に打ち込み、軸体２２のテーパ部２２２をアウター部材２１の拡張片２１２側に相対的に圧入し、テーパ部２２２の圧入で拡張片２１２を拡張させて部分拡径部１０５に入り込ませ、更新アンカー２０を部分拡径部１０５を有する新設穴１０４に打設する（図８（ｅ）、（ｆ）参照）。

その後、図８（ｆ）に示すように、コンクリート躯体１００の表面１０３から突出する更新アンカー２０の雄ねじ部２２３に取付物１５３を外挿し、取付物１５３の外側から雄ねじ部２２３にワッシャー１６５を外挿してナット１６６を螺合し、取付物１５３をコンクリート躯体１００に取り付ける。これにより、第２実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法による元アンカー５０の更新アンカー２０への置き換え、取付物１５３の更新アンカー１０による取り付けが完了する。尚、取付物１５１と取付物１５３は同一物でも異なる物でも良い。

ところで先に述べた第１実施形態におけるスリーブ打込式アンカーの更新アンカー１０等のストレート穴に定着させるタイプのアンカーは、アンカー引抜方向に力が作用したときに、アンカー拡張部がコンクリートに対する摩擦力をもって抗しようとする。これに対して、拡底式アンカーの更新アンカー２０は、部分拡径部１０５で拡張片２１２が開いて入り込み、軸体２２に引抜方向の力が作用した時に、拡張した拡開片２１２から外側に向かってコンクリート躯体１００を押す方向に力が作用するため（図８（ｆ）、図９の太線矢印参照）、非常に大きな定着力を発現する。第２実施形態では、この押す方向の力が、元アンカー５０による応力負荷済領域Ｒ１と、応力負荷済領域Ｒ１の外側の引張応力がそれまで持続的に負荷されていない健全領域Ｒ３に対して作用して応力負荷済領域Ｒ１と健全領域Ｒ３が押圧される。そして、通常は、コンクリートが剪断破壊することなく、軸体２２の雄ねじ部２２３が切断するまで引抜力に耐えることが可能である。

第２実施形態のコンクリート用アンカーの施工方法によれば、また、既設穴１０１と同心状で、穴深さ方向の一部に部分拡径部１０５を形成した新設穴１０４に更新アンカー２０を打設することにより、元アンカー５０が引張応力を与えていた応力負荷済領域Ｒ１より外側のコンクリートの健全領域Ｒ３を利用して、更新アンカー２０を確実に効かせることができる。更に、既設穴１０１より径が大きい削孔径の新設穴１０４に更新アンカー２０を打設することにより、応力負荷済領域Ｒ１より外側のコンクリートの健全領域Ｒ３をより広範囲に利用して、更新アンカー２０をより確実に効かせることができる。

また、拡底式アンカーの更新アンカー２０は、新設穴１０４の部分拡径部１０５で拡張片２１２を開き、軸体２２に引抜方向の力が作用した時に、開いた拡張片２１２から外側に向けてコンクリートを押す方向に力が作用するため、非常に大きな定着力を発現し、更新アンカー２０の定着力、支持力をより高めることができる。その他、第２実施形態は第１実施形態と対応する構成から対応する効果を得ることができる。

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、各実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記内容や変形例も含まれる。

例えば第１実施形態では、既設穴１０１より径が大きい削孔径で、且つ既設穴１０１より深さが深い削孔深さで、既設穴１０１と同心状の新設穴１０２をコンクリート躯体１００に削孔し、この新設穴１０２に更新アンカー１０を打設する構成としたが、既設穴１０１より径が大きい削孔径で既設穴１０１と同心状の新設穴１０２をコンクリート躯体１００に削孔し、この新設穴１０２に更新アンカー１０を打設する構成、或いは既設穴１０１より深さが深い削孔深さで既設穴１０１と同心状の新設穴１０２をコンクリート躯体１００に削孔し、この新設穴１０２に更新アンカー１０を打設する構成としても良好であり、これにより、元アンカー５０による応力負荷済領域Ｒ１より外側のコンクリートの健全領域を利用して更新アンカー１０を確実に効かせることができる。

また、第２実施形態では、穴深さ方向の一部に部分拡径部１０５を有する新設穴１０４を既設穴１０１より径が大きい削孔径で形成したが、既設穴１０１と同径の新設穴１０４の（即ち元の既設穴１０１をそのまま利用して）穴深さ方向の一部に部分拡径部１０５を形成し、この穴深さ方向の一部に部分拡径部１０５を有する既設穴１０１と同径の新設穴１０４に更新アンカー２０を打設する構成としても、第２実施形態と同様に更新アンカー２０を確実に効かせることができて良好である。また、穴深さ方向の一部に部分拡径部１０５を有する既設穴１０１と同径の新設穴１０４、或いは穴深さ方向の一部に部分拡径部１０５を有する既設穴１０１より大径の新設穴１０４を、既設穴１０１より深さが深い削孔深さで形成し、このように形成した新設穴１０４に更新アンカー２０を打設する構成としても、第２実施形態と同様に更新アンカー２０を確実に効かせることができて良好である。

また、本発明における元アンカー、更新アンカーは、それぞれ本発明を適用可能な範囲で適宜であり、本体打込式アンカー以外の元アンカーに対しても本発明は適用可能であり、又、スリーブ打込式アンカー、拡底式アンカー以外の更新アンカーに対しても本発明は適用可能である。例えば本体打込式アンカーの元アンカーを本体打込式アンカーの更新アンカーに置き換える場合にも本発明を適用することが可能である。

本発明は、コンクリート躯体に設置された既存のアンカーを取り外し、新たなアンカーに置き換える際に利用することができる。

１０、Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ３’…更新アンカー １１…スリーブ １１１…スリット １１２…拡張片 １１３…凹凸 １１４…後部 １２…インナー部材 １２１…基部 １２２…テーパ部 １２３…雌ねじ １３…取付ボルト ２０…更新アンカー ２１…アウター部材 ２１１…スリット ２１２…拡張片 ２１３…基筒 ２１４…薄肉部 ２２…軸体 ２２１…基部 ２２２…テーパ部 ２２３…雄ねじ部 ２２４…打込マーク ５０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…元アンカー ５１…本体 ５１１…雌ねじ ５１２…スリット ５１３…拡開片 ５１４…凹凸 ５２…コーン ５２１…基部 ５２２…テーパ部 ５３…取付ボルト １００…コンクリート躯体 １０１…既設穴 １０２…新設穴 １０３…表面 １０４…新設穴 １０５…部分拡径部 １５１、１５２、１５３…取付物 １６１、１６３、１６５…ワッシャー １６２、１６４、１６６…ナット １７１、１７４…ドリル １７２、１７６…打込具 １７３、１７７…ハンマー １７５…部分拡径部削成ツール ３００…コンクリート躯体 ３０１…既設穴 ３０２…モルタル ３０３…新設穴 Ｄ１…既設穴の径、Ｌ１…既設穴の深さ Ｄ２、Ｄ２’…新設穴の径 Ｌ２…新設穴の深さ Ｄ３…部分拡径部の最大径 α１…元アンカーの破壊想定面の傾斜角度 Ｓ１…破壊想定面 Ｒ１…応力負荷済領域 α２…更新アンカーの破壊想定面の傾斜角度 Ｓ２…破壊想定面 Ｒ２…健全領域 Ｒ３…押圧される健全領域 Ｓ１０…破壊想定面 Ｒ１０…応力負荷済領域

Claims (6)

1. コンクリート躯体の既設穴から既存の元アンカーを抜き取る第１工程と、
   前記既設穴と同心状に、前記既設穴より径が大きい削孔径で新設穴を削孔する第２工程と、
   前記新設穴に新たな更新アンカーを打設する第３工程を備え、
   前記元アンカーが、内周に取付ボルトが螺合される雌ねじが形成され且つ先端側に拡開片が形成された本体と、先端側から本体側に圧入されて前記拡開片を拡開するコーンから構成される本体打込式アンカーであり、
   前記更新アンカーが、基部の先端側に先端に向かって漸次拡径するテーパ部が設けられ且つ前記基部の内周に取付ボルトが螺合される雌ねじが形成されたインナー部材と、先端側に前記テーパ部の圧入で拡張する拡張片が設けられたスリーブから構成されるスリーブ打込式アンカーであることを特徴とするコンクリート用アンカーの施工方法。
2. 前記第２工程において、前記既設穴より深さが深い削孔深さで前記新設穴を削孔することを特徴とする請求項１記載のコンクリート用アンカーの施工方法。
3. コンクリート躯体の既設穴から既存の元アンカーを抜き取る第１工程と、
   前記既設穴と同心状に、前記既設穴より深さが深い削孔深さで新設穴を削孔する第２工程と、
   前記新設穴に新たな更新アンカーを打設する第３工程を備え、
   前記元アンカーが、内周に取付ボルトが螺合される雌ねじが形成され且つ先端側に拡開片が形成された本体と、先端側から本体側に圧入されて前記拡開片を拡開するコーンから構成される本体打込式アンカーであり、
   前記更新アンカーが、基部の先端側に先端に向かって漸次拡径するテーパ部が設けられ且つ前記基部の内周に取付ボルトが螺合される雌ねじが形成されたインナー部材と、先端側に前記テーパ部の圧入で拡張する拡張片が設けられたスリーブから構成されるスリーブ打込式アンカーであることを特徴とするコンクリート用アンカーの施工方法。
4. コンクリート躯体の既設穴から既存の元アンカーを抜き取る第１工程と、
   前記既設穴と同心状に、穴深さ方向の一部に部分拡径部を形成して新設穴を削孔する第２工程と、
   前記部分拡径部に拡張した拡張片を入り込ませるようにして前記新設穴に新たな更新アンカーを打設する第３工程を備えることを特徴とするコンクリート用アンカーの施工方法。
5. 前記第２工程において、前記既設穴より径が大きい削孔径で前記新設穴を削孔する、若しくは前記既設穴より深さが深い削孔深さで前記新設穴を削孔する、若しくは前記既設穴より径が大きい削孔径で且つ前記既設穴より深さが深い削孔深さで前記新設穴を削孔することを特徴とする請求項４記載のコンクリート用アンカーの施工方法。
6. 前記元アンカーが、内周に取付ボルトが螺合される雌ねじが形成され且つ先端側に拡張片が形成された本体と、前記本体の打込みにより本体側に圧入されたコーンから構成される本体打込式アンカーであり、
   前記更新アンカーが、基部の先端側に先端に向かって漸次拡径するテーパ部が設けられ且つ前記基部の後端側に雄ねじ部が設けられている軸体と、基筒の先端側に薄肉部を介して前記テーパ部の圧入で拡張する拡張片が設けられたアウター部材から構成される拡底式アンカーであることを特徴とする請求項４又は５記載のコンクリート用アンカーの施工方法。

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