JP7466991B2

JP7466991B2 - 打撃検査対応アンカー及びその検査方法

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Publication number: JP7466991B2
Application number: JP2020074434A
Authority: JP
Inventors: 透齊藤
Original assignee: 株式会社ケー・エフ・シー
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2024-04-15
Anticipated expiration: 2040-04-17
Also published as: JP2021173531A

Description

本発明は、コンクリート構造物に打設して用いられるアンカーに係り、特に打撃検査に適する打撃検査対応アンカー及びその検査方法に関する。

従来、コンクリート構造物に埋設されたアンカーの定着状態の健全性を検査する方法として、コンクリートから突出するアンカーボルトの突出部を加速度センサ付き打撃ハンマーで軸方向に直接打撃し、打撃による打撃力波形（時間－加速度波形）を測定し、この打撃力波形に基づいてボルトの健全性を検査する加速度計測方式の手法が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１５－８１７６７号公報

ところで、アンカーを打撃ハンマーで軸方向に打撃して時間－加速度波形を測定する検査方法を用いる際に、例えば図８（ａ）に示す天井面１０１に埋め込まれたアンカー１０２の下向きに突出する突出部を加速度センサ付き打撃ハンマー１０５で打撃する場合や、図８（ｂ）に示すトンネル壁面１０３に埋め込まれたアンカー１０４の斜め下方向に突出する突出部を加速度センサ付き打撃ハンマー１０５で打撃する場合のように、検査者がアンカーを軸方向に真っ直ぐに打撃することが難しいケースがある。特に対象アンカーがコンクリートに埋め込まれた定着されているメカニカルアンカーの場合、アンカーの大部分は埋設されていて目視できないため、露出している突出部を軸方向に真っ直ぐに打撃することは非常に難しい。

更に、単に全ねじボルトを樹脂やセメントモルタル等の定着剤で定着させただけのアンカーは、アンカーの露出する突出部を打撃した時の時間－加速度の応答波形がそのまま定着状態を反映したものになるが、メカニカルアンカーは、打撃や締付によって拡開部にテーパーボルト等の部材を入れ込んで拡開部をコンクリート孔壁に機械的に密着させているため、加速度センサ付き打撃ハンマーの打撃によってメカニカルアンカーの複数の部品が時間差で応答することも想定され、正確な定着状態の検査を行うには正確な打撃を行って正確に応答波形を読み取ることが非常に重要となる。

例えば、テーパーボルト２０２にスリーブ２０３が打ち込まれて拡開した拡開部２０４がコンクリート２０５の孔壁に密着されているメカニカルアンカー２０１において、拡開部２０４が十分に拡開して健全な定着状態のメカニカルアンカー２０１を、検査装置２０７を備える加速度センサ付き打撃ハンマー２０６で打撃した場合（図９（ｂ）、（ａ）参照）、図１０（ａ）のような打撃力波形の時間－加速度波形における入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の遅れ時間が０となり、見かけ上は１つの極大値に対して加速度が左右均等に近い形になる波形が出力される。これに対して、スリーブ２０３の打込み不足で拡開部２０４が十分に拡開していない不健全な定着状態のメカニカルアンカー２０１を、検査装置２０７を備える加速度センサ付き打撃ハンマー２０６で打撃した場合（図９（ｃ）、（ａ）参照）、図１０（ｂ）のように、拡開部２０４の不十分な拡開でメカニカルアンカー２０１がコンクリート２０５と一体化していないことに起因して、入力波形の極大値と応答波形の極大値の遅れ時間が大きい不規則な時間－加速度の打撃力波形が出力される。しかしながら、メカニカルアンカー２０１のテーパーボルト２０２の突出部に軸方向に適正な打撃力が加えられないと、図１０（ｃ）のように、打撃力波形の時間－加速度波形において、入力波形の極大値と応答波形の極大値の遅れ時間が見かけ上０となり、見かけ上は１つの極大値に対して加速度があたかも健全な定着状態と間違えるような左右均等に近い形の波形になってしまう場合もある。

また、検査者自身がメカニカルアンカーのボルトの突出部を軸方向に適正に打撃できていないと認識した場合、検査者がボルトの突出部を何度も打撃する事態も想定されるが、このように何度も打撃するとボルトの突出部のねじ山が潰れてしまい、ボルトに螺合されたナットの脱着ができなくなってしまうという問題もある。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、加速度センサ付き打撃ハンマーで正確に打撃し易く、加速度計測方式による検査装置で適正な応答波形を確実に得ることができると共に、打撃による雄ねじ部の変形を防止して雄ねじ部に対するナットの着脱性を確保することができる打撃検査対応アンカー及びその検査方法を提供することを目的とする。

本発明の打撃検査対応アンカーは、拡開された拡開部がコンクリート孔壁に密着され、コンクリート表面から雄ねじ部の少なくとも一部が露出するようにコンクリート構造物に打設されるメカニカルアンカーで構成され、前記雄ねじ部の後端部から後方に突出して略円柱状の打撃部が設けられ、前記打撃部が前記雄ねじ部の外径より小径で形成されていると共に、前記打撃部の後端面が平坦面になっており、前記平坦面から周状でＲ面の面取り部を介して前記打撃部の周側面に至るように形成されており、前記メカニカルアンカーが、前記雄ねじ部の先端側がテーパー部になっているテーパーボルトと、前記テーパーボルトに外嵌され、前記テーパー部の入り込みによって前記拡開部が拡開するスリーブで構成され、前記テーパーボルトの前記雄ねじ部の後端部から後方に突出して前記打撃部が設けられていることを特徴とする。
これによれば、雄ねじ部の後端部から後方に打撃部を突出させ、且つその打撃される後端面を平坦面とすることにより、検査者が雄ねじ部の軸心を目視で非常に把握し易くなり、加速度センサ付き打撃ハンマーを平坦な後端面に当てて、雄ねじ部の軸方向に真っ直ぐ適正に打撃力を伝えられるように打撃することが容易となる。即ち、加速度センサ付き打撃ハンマーで正確に打撃し易くなる。また、打撃検査対応アンカーを適正、正確に打撃することが可能となることに加え、打撃部の平坦面から周状でＲ面の面取り部を介して打撃部の周側面に至るように形成することにより、打撃部の平坦面周囲の打撃による変形で打撃力が吸収されて応答波形が不正確になることを防止することができ、加速度計測方式による検査装置で打撃検査対応アンカーの適正な応答波形、時間－加速度波形を確実に得ることができる。尚、略円柱状の打撃部の後端面である平坦面と周側面との間を線状の周縁にした場合、打撃が打撃部の周縁に当たったときに周縁が変形しやすくなり、その変形によって打撃力が吸収され、応答波形が不正確なものとなりやすい。また、打撃される打撃部を雄ねじ部の後端部から後方に突出させ且つ雄ねじ部の外径より小径とすることにより、打撃による雄ねじ部の変形を防止して雄ねじ部に対するナットの着脱性を確保することができる。

本発明の打撃検査対応アンカーは、前記メカニカルアンカーが、前記雄ねじ部の先端側がテーパー部になっているテーパーボルトと、前記テーパーボルトに外嵌され、前記テーパー部の入り込みによって前記拡開部が拡開するスリーブで構成され、前記テーパーボルトの前記雄ねじ部の後端部から後方に突出して前記打撃部が設けられ、前記打撃部の長さが前記雄ねじ部の外径よりも短く形成されていることを特徴とし、更には、打撃部の長さを雄ねじ部の外径の４０％以下とするとより好適である。
これによれば、テーパーボルトの雄ねじ部の後端部から後方に打撃部を突出させ、且つその打撃される後端面を平坦面とすることにより、検査者がテーパーボルトの雄ねじ部の軸心を目視で非常に把握し易くなり、加速度センサ付き打撃ハンマーを平坦な後端面に当てて、テーパーボルトの雄ねじ部の軸方向に真っ直ぐ適正に打撃力を伝えられるように打撃することが容易となる。また、打撃されるテーパーボルトの打撃部をテーパーボルトの雄ねじ部の後端部から後方に突出させ且つ雄ねじ部の外径より小径とすることにより、打撃によるテーパーボルトの雄ねじ部の変形を防止してテーパーボルトの雄ねじ部に対するナットの着脱性を確保することができる。また、打撃部の長さをテーパーボルトの雄ねじ部の外径よりも短く形成することにより、打撃検査対応アンカーのコンクリート構造物からの突出長が長くなり過ぎて部材の取り付け等で邪魔になることを防止することができる。

本発明の打撃検査対応アンカーの検査方法は、前記拡開部を拡開してコンクリート構造物に打設された本発明の打撃検査対応アンカーの検査方法であって、加速度センサ付き打撃ハンマーと、前記加速度センサ付き打撃ハンマーと電気的に接続される検査装置を用い、前記打撃検査対応アンカーの前記打撃部を前記加速度センサ付き打撃ハンマーで軸方向に打撃して前記検査装置に打撃による時系列データを入力し、前記検査装置が、前記時系列データに応じて時間－加速度波形を生成し、前記時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の遅れ時間が所定基準以下であることに基づき、前記打撃検査対応アンカーの定着状態が健全であると判定することを特徴とする。更に、時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の比が所定基準以上である場合に、打撃検査対応アンカーの定着状態が健全であると判定する構成、又は、時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の遅れ時間が０で見かけ上１つの極大値に対し、この極大値の加速度を対象軸として前後の所定時間範囲の積分領域の類似度が所定基準以上である場合に、打撃検査対応アンカーの定着状態が健全であると判定する構成としても好適である。
これによれば、打撃検査対応アンカーの適正、正確な応答波形、時間－加速度波形に基づき、複雑な判断や処理を要せずに、打撃検査対応アンカーの定着状態の健全性を判定することができる。

本発明の打撃検査対応アンカーは、加速度センサ付き打撃ハンマーで正確に打撃し易く、加速度計測方式による検査装置で適正な応答波形を確実に得ることができると共に、打撃による雄ねじ部の変形を防止して雄ねじ部に対するナットの着脱性を確保することができる。また、本発明の打撃検査対応アンカーを用いる検査方法によれば、打撃検査対応アンカーの適正、正確な応答波形、時間－加速度波形に基づき、複雑な判断や処理を要せずに、打撃検査対応アンカーの定着状態の健全性を判定することができる。

（ａ）は本発明による実施形態の打撃検査対応アンカーの正面図、（ｂ）はその斜視図、（ｃ）はその縦断面図。（ａ）は実施形態の打撃検査対応アンカーのコンクリート定着状態を示す説明図、（ｂ）はその縦断面図。実施形態の打撃検査対応アンカーの検査に用いられる検査システム例のブロック図。（ａ）～（ｄ）は実施形態の打撃検査対応アンカーと比較例のアンカーに対する頭部打撃状況の差を説明する説明図。（ａ）は打撃試験を行ったコンクリート定着状態の実施形態の打撃検査対応アンカーを示す説明図、（ｂ）は同図（ａ）の打撃検査対応アンカーに対する打撃試験から得られた時間－加速度の関係を示すグラフ。（ａ）は打撃試験を行ったコンクリート定着状態の比較例のアンカーを示す説明図、（ｂ）は同図（ａ）の比較例のアンカーに対する打撃試験から得られた時間－加速度の関係を示すグラフ。図５と図６の打撃試験の結果として得られた実施形態の打撃検査対応アンカーと比較例のアンカーの変動係数の相違を示す図。（ａ）は検査対象のアンカーが下向きに突出している例を示す説明図、（ｂ）は検査対象のアンカーが斜め下方に突出している例を示す説明図。（ａ）は従来の加速度センサ付きハンマーを備える検査システムの説明図、（ｂ）は従来例のアンカーがコンクリートに適正に打ち込まれている状態を示す縦断面図、（ｂ）は従来例のアンカーのコンクリートに対する打込不足の状態を示す縦断面図。（ａ）は従来例のアンカーの適正打ち込み状態に対する打撃試験から得られる時間－加速度の関係を示すグラフ、（ｂ）は従来例のアンカーの打込不足状態に対する打撃試験から得られる第１例の時間－加速度の関係を示すグラフ、ｂ）は従来例のアンカーの打込不足状態に対する打撃試験から得られる第２例の時間－加速度の関係を示すグラフ。

〔実施形態の打撃検査対応アンカー〕
本発明による実施形態の打撃検査対応アンカー１は、拡開された拡開部３３がコンクリート構造物６０のコンクリート孔壁６１に密着され、コンクリート表面６２から雄ねじ部２１の少なくとも一部が露出するようにコンクリート構造物６０に打設されるメカニカルアンカーであり、図１及び図２に示すように、テーパーボルト２と、テーパーボルト２に外嵌されるスリーブ３とから構成される。

テーパーボルト２は、軸方向の略中央から後端近くまで形成されている雄ねじ部２１を有し、雄ねじ部２１の先端側に、テーパー部２２がテーパーボルト２の先端近傍領域において先端に向かって漸次拡径するように形成されている。テーパーボルト２の雄ねじ部２１の後端部２１１には、後方に突出するようにして略円柱状の打撃部２３が設けられている。

打撃部２３は、雄ねじ部２１の外径よりも全長に亘って小径で形成されていると共に、打撃部２３の後端面は平坦面２３１になっており、平坦面２３１から周状でＲ面の面取り部２３２を介して打撃部２３の周側面２３３に至るように形成されている。また、打撃部２３の長さは雄ねじ部２１の外径よりも短く形成されており、好適には、打撃部２３の長さを雄ねじ部２１の外径の４０％以下とするとよい。

スリーブ３には、略円筒状の本体３１の先端側に先端から切り込まれたスリット３２で区分される片状の拡開部３３が設けられている。スリーブ３は、拡開部３３の非拡開状態ではテーパーボルト２のテーパー部２２よりも後側に配置されてテーパーボルト２に外挿されており、拡開時には拡開部３３へのテーパー部２２の相対的な入り込みによって拡開部３３が拡開するようになっている。

打撃検査対応アンカー１は、例えば図２に示すようにコンクリート構造物６０に打設され、スリーブ３の打込みによる拡開部３３へのテーパー部２２の相対的な入り込みによって拡開された拡開部３３がコンクリート孔壁６１に密着されると共に、雄ねじ部２１の一部と打撃部２３がコンクリート表面６２から突出して露出するように打設される。

そして、図２の例では、コンクリート表面６２から突出する雄ねじ部２１には取付物５１、５２が外挿され、その外側から雄ねじ部２１に平ワッシャー４１、スプリングワッシャー４２が順に外挿され、更に、その外側から雄ねじ部２１にナット４３が螺合されてコンクリート構造物６０に取付物５１、５２が取り付けられている。

コンクリート構造物６０に打設された打撃検査対応アンカー１の定着状態を検査する際には、例えば図３に示す検査装置１０と加速度センサ付き打撃ハンマー１６から構成される検査システムが用いられる。検査装置１０は、加速度センサ付き打撃ハンマー１６と電気的に接続され、加速度センサ付き打撃ハンマー１６の打撃による時系列データが入力され、打撃力波形として時間－加速度波形を生成して出力可能になっている。

検査装置１０は、ＭＰＵ、ＣＰＵ等の演算制御部１１と、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される記憶部１２と、マウス、キーボード、タッチパネル等の入力部１３と、ディスプレイ、プリンター等の出力部１４と、有線若しくは無線の通信回線又は通信ケーブルを介して加速度センサ付き打撃ハンマー１６と検査装置１０を接続する通信インターフェイス１５を備える。検査装置１０は、例えば専用機器、或いはパーソナルコンピュータ、スマートフォンのような携帯端末等の汎用コンピュータ装置で構成することが可能であり、又、入力部１３と出力部１４は、入出力可能なタッチパネルとして一体化することも可能である。

記憶部１２は、制御プログラム格納部１２１を有し、制御プログラム格納部１２１には所定の検査処理を演算制御部１１に実行させる検査プログラム格納部１２１１が設けられている。尚、検査プログラムは、通信回線等の伝送媒体を介して伝送されて検査装置１０等のコンピュータ装置のハードディスク等の記憶部に格納されることが可能であり、又、ＣＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ装置に読み取り可能な非一過性の記録媒体に格納されることが可能である。

演算制御部１１は、所定の制御プログラムに従って所定の処理を実行し、検査プログラムと協働して検査処理部１１１として所定の処理を実行する。また、記憶部１２は、検査プログラムに基づき実行させる所定の検査処理で用いられる検査基準データを格納する検査基準データ格納部１２２を有し、検査処理部１１１の検査処理に対応して必要な適宜の検査基準データが格納される。

例えば検査処理部１１１が、時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の遅れ時間が所定基準以下であるか否かの差異で篩い分けする場合、所定基準の検査基準データとして遅れ時間の閾値が検査基準データ格納部１２２に格納される。また、例えば検査処理部１１１が、時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の比が所定基準以上であるか否かの差異で篩い分けする場合、所定基準の検査基準データとして当該比の閾値が検査基準データ格納部１２２に格納される。また、例えば検査処理部１１１が、時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の遅れ時間が０で見かけ上１つの極大値に対し、この極大値の加速度を対象軸として前後の所定時間範囲の積分領域の類似度が所定基準以上であるか否かの差異で篩い分けする場合、所定時間の範囲を示す数秒等の「一定時間」、積分領域の形状や、積分領域の対象軸からの所定離間時点の加速度値等の特徴点等の類似度の閾値等が所定基準の検査基準データとして検査基準データ格納部１２２に格納される。

そして、拡開部３３を拡開してコンクリート構造物６０に打設された本実施形態の打撃検査対応アンカー１を検査装置１０と加速度センサ付き打撃ハンマー１６を用いて打撃検査する際には、図４（ａ）に示すように、打撃検査対応アンカー１の平坦面２３１から周状でＲ面の面取り部２３２を介して周側面２３３に至る打撃部２３、より詳細には打撃部２３の平坦面２３１を、加速度センサ付き打撃ハンマー１６で打撃検査対応アンカー１或いはテーパーボルト２の軸方向に真っ直ぐに打撃する。

この打撃により、加速度センサ付き打撃ハンマー１６と電気的に接続された検査装置１０には打撃による時系列データが入力され、検査装置１０の検査処理部１１１は、入力された時系列データに応じて打撃による打撃力波形（時間－加速度波形）を生成し、生成した時間－加速度波形を出力部１４で出力する。また、検査装置１０の検査処理部１１１は、特許文献１と同様の処理で時間－加速度波形から入力波形と応答波形を抽出し、格納された検査基準データを用い、例えば時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の遅れ時間が所定基準以下であるか否かを判断し、更に好適には、時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の比が所定基準以上であるか否かを判断し、或いは、時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の遅れ時間が０で見かけ上１つの極大値である場合に、この極大値の加速度を対象軸として前後の所定時間範囲の積分領域の類似度が所定基準以上であるか否かを判断し、検査基準データによる健全性を充足する場合に対象の打撃検査対応アンカー１の定着状態が健全であると判定し、定着状態が健全である旨の表示を出力部１４で出力する。また、検査処理部１１１は、検査基準データによる健全性を充足しない場合には、対象の打撃検査対応アンカー１の定着状態が不健全である、又は定着状態の判断保留と判定し、定着状態が不健全である旨、又は判断保留の表示を出力部１４で出力する。

この時間－加速度波形に基づく対象の打撃検査対応アンカー１の定着状態が健全、不健全、判断保留の判定は、所定の検査基準データを用いて人為的に行うことも可能であり、例えば検査装置１０の検査処理部１１１が生成して出力した時間－加速度波形を検査者が目視で認識し、検査者が、入力波形と応答波形を認識し、上記と同様の遅れ時間の閾値、更に好適には入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の比の閾値、或いは入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の遅れ時間が０で見かけ上１つの極大値である場合に極大値の加速度を対象軸として前後の所定時間範囲の積分領域の類似度の基準値等の所定基準の検査基準データを用い、検査基準データによる健全性の充足、不充足に基づき、対象の打撃検査対応アンカー１の定着状態が健全、不健全、判断保留のように判定してもよい。

付言すると、図４（ｂ）のように、テーパーボルト２ｐの雄ねじ部２１ｐから後方に突出する球面状の打撃部２３ｐを形成したアンカー１ｐにした場合、加速度センサ付き打撃ハンマー１６で打撃部２３ｐを打撃すると、加速度センサ付き打撃ハンマー１６が滑って逃げてしまい、加速度センサ付き打撃ハンマー１６反力を真っ直ぐに受け取れず、適正な打撃とならない。また、図４（ｃ）のように、テーパーボルト２ｑの雄ねじ部２１ｑに後方に突出する打撃部がない一般的なアンカー１ｑにした場合、加速度センサ付き打撃ハンマー１６で雄ねじ部２１ｑの後端面を叩き損ねると、雄ねじ部２１ｑのねじ山がすぐに潰れてしまう。また、図４（ｄ）のように、テーパーボルト２ｒの雄ねじ部２１ｒから後方に突出するように単純な円柱形の打撃部２３ｒを形成したアンカー１ｒにした場合、加速度センサ付き打撃ハンマー１６の打撃が打撃部２３ｒの線状の周縁に当たった時に周縁が変形し易く、この変形によって打撃力が吸収され、時間－加速度波形の応答波形が不正確なものとなる。

本実施形態の打撃検査対応アンカー１によれば、テーパーボルト２の雄ねじ部２１の後端部２１１から後方に打撃部２３を突出させ、且つその打撃される後端面を平坦面２３１とすることにより、検査者がテーパーボルト２の雄ねじ部２１の軸心を非常に把握し易くなり、加速度センサ付き打撃ハンマー１６を平坦な後端面に当てて、テーパーボルト２の雄ねじ部２１の軸方向に真っ直ぐ適正に打撃力を伝えられるように打撃することが容易となる。即ち、加速度センサ付き打撃ハンマーで正確に打撃し易くなる。

また、打撃検査対応アンカー１は、適正、正確に打撃することが可能となることに加え、打撃部２３の平坦面２３１から、線状の周縁ではなく、周状でＲ面の面取り部２３２を介して打撃部２３の周側面２３３に至るように形成されていることにより、打撃部２３の平坦面周囲の打撃による変形で打撃力が吸収されて応答波形が不正確になることを防止することができ、加速度計測方式による検査装置１０で打撃検査対応アンカー１の適正な応答波形、時間－加速度波形を確実に得ることができる。

また、打撃されるテーパーボルト２の打撃部２３をテーパーボルト２の雄ねじ部２１の後端部２１１から後方に突出させ且つ雄ねじ部２１の外径より小径とすることにより、打撃によるテーパーボルト２の雄ねじ部２１の変形を防止してテーパーボルト２の雄ねじ部２１に対するナット４３の着脱性を確保することができる。また、打撃部２３の長さをテーパーボルト２の雄ねじ部２１の外径よりも短く形成することにより、打撃検査対応アンカー１のコンクリート構造物６０からの突出長が長くなり過ぎて部材の取り付け等で邪魔になることを防止することができる。

また、上記例の検査処理により、打撃検査対応アンカー１の適正、正確な応答波形、時間－加速度波形に基づき、複雑な判断や処理を要せずに、打撃検査対応アンカー１の定着状態の健全性を判定することができる。

〔試験例〕
次に、上記実施形態と同一構成の打撃検査対応アンカー１と、従来品であるテーパーボルト２ｑの雄ねじ部２１ｑに後方に突出する打撃部がない一般的なアンカー１ｑとの試験例について説明する。打撃検査対応アンカー１、アンカー１ｑは、図５（ａ）、図６（ａ）のように、それぞれコンクリート７０に拡開部３３を拡開して孔壁に密着するようにして適正に打設した状態にした。そして、加速度センサ付き打撃ハンマー１６により、打撃検査対応アンカー１の打撃部２３の平坦面２３１と、アンカー１ｑの雄ねじ部２１ｑの後端面を、それぞれ軸方向に真っ直ぐに１０回ずつ打撃し、各打撃に対応して加速度センサ付き打撃ハンマー１６から時系列データを検査装置に取り込み、検査装置で打撃力波形である時間－加速度波形を生成して出力した（図５（ｂ）、図６（ｂ）参照）。

更に、各打撃について時間－加速度波形に基づき加速度を時間積分して打撃の機械インピーダンスＺを算出し、打撃検査対応アンカー１における機械インピーダンスＺの平均値、機械インピーダンスＺの標準偏差、標準偏差を平均値で割った変動係数〈2〉を算出すると共に、従来品のアンカー１ｑにおける機械インピーダンスＺの平均値、機械インピーダンスＺの標準偏差、標準偏差を平均値で割った変動係数〈1〉を算出した。そして、変動係数の比である従来品のアンカー１ｑの変動係数〈1〉／打撃検査対応アンカー１の変動係数〈2〉を算出した（図７参照）。

打撃検査対応アンカー１と従来品のアンカー１ｑは、いずれも試験用に適正に打設し、適正に打撃して時間－加速度波形を得たものであるため、図５（ｂ）と図６（ｂ）の時間－加速度波形を目視判断する限りでは、入力波形の加速度と応答波形の加速度の遅れ時間が０に近い、ほぼ単一の極大値を有し、この極大値の加速度を対象軸としてほぼ左右対称に近い（左右の波形の積分領域の類似度が高い）こと、打設した打撃検査対応アンカー１と従来品のアンカー１ｑの定着状態が健全であることが分かる。

但し、図７に示すように、従来品のアンカー１ｑの機械インピーダンスＺの標準偏差は、打撃検査対応アンカー１の標準偏差に比して大きく、換言すれば時間－加速度波形の応答特性が鈍く、加速度波形の山がなだらかになってしまっている。標準偏差が小さく、加速度波形の山がより尖っている方が応答特性に優れ、検出感度が高く、正確であるため、打撃検査対応アンカー１の方が従来品のアンカー１ｑに比べて時間－加速度波形の応答特性に優れ、検出感度が高く、正確なアンカーであることが分かる。

そして、打撃検査対応アンカー１における機械インピーダンスＺの標準偏差を平均値で割った変動係数〈2〉が０．０５０であるのに対し、従来品のアンカー１ｑにおける機械インピーダンスＺの標準偏差を平均値で割った変動係数〈1〉が０．０８２であり、変動係数の比である従来品のアンカー１ｑの変動係数〈1〉／打撃検査対応アンカー１の変動係数〈2〉は１．６３となった。即ち、変動係数の比は、統計学的な有意性の１．３～１．４倍を十分に超える値となり、打撃検査対応アンカー１は、正確な時間－加速度波形のデータを取得可能なものであると共に、その再現性も非常に高いものであることが分かる。特に、実際の施工現場で３～１０回程度の複数回打撃して時間－加速度波形を取得し、アンカー定着状態の健全性を判定する場合には、この正確さと再現性は極めて重要になる。

〔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、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。

本発明の打撃検査対応アンカーは、上記実施形態のスリーブ打込み式の打撃検査対応アンカー１に限定されず、拡開された拡開部がコンクリート孔壁に密着され、コンクリート表面から雄ねじ部の少なくとも一部が露出するようにコンクリート構造物に打設されるメカニカルアンカーで構成されるものであれば適宜である。例えば本体打込み式アンカーの筒状本体の雌ねじ部に後方に突出する打撃部が形成されたボルトが螺合されて構成されるメカニカルアンカー、或いは、内部コーン打込み式アンカーの筒状本体の雌ねじ部に後方に突出する打撃部が形成されたボルトが螺合されて構成されるメカニカルアンカー等で、本発明の打撃検査対応アンカーを構成することも可能である。

また、拡開部を拡開してコンクリート構造物に打設された本発明の打撃検査対応アンカーの検査方法は、上記例の検査方法に限定されず、適用可能な検査方法であれば適宜のものを用いることが可能であり、例えば特許文献１の検査方法と同様の判定処理或いはこれと異なる判定処理により、本発明の打撃検査対応アンカーの定着状態の健全性を判定するようにしてもよい。

本発明は、例えば加速度センサ付き打撃ハンマーを用いて打撃検査が行われるメカニカルアンカーとして利用することができる。

１…打撃検査対応アンカー２…テーパーボルト２１…雄ねじ部２１１…後端部２２…テーパー部２３…打撃部２３１…平坦面２３２…面取り部２３３…周側面３…スリーブ３１…本体３２…スリット３３…拡開部４１…平ワッシャー４２…スプリングワッシャー４３…ナット５１、５２…取付物６０…コンクリート構造物６１…コンクリート孔壁６２…コンクリート表面１０…検査装置１１…演算制御部１１１…検査処理部１２…記憶部１２１…制御プログラム格納部１２１１…検査プログラム格納部１２２…検査基準データ格納部１３…入力部１４…出力部１５…通信インターフェイス１６…加速度センサ付き打撃ハンマー１ｐ、１ｑ、１ｒ…アンカー２ｐ、２ｑ、２ｒ…テーパーボルト２１ｐ、２１ｑ、２１ｒ…雄ねじ部２３ｐ、２３ｒ…打撃部１０１…天井面１０２、１０４…アンカー１０３…トンネル壁面１０５…加速度センサ付き打撃ハンマー２０１…メカニカルアンカー２０２…テーパーボルト２０３…スリーブ２０４…拡開部２０５…コンクリート２０６…加速度センサ付き打撃ハンマー２０７…検査装置

Claims

拡開された拡開部がコンクリート孔壁に密着され、コンクリート表面から雄ねじ部の少なくとも一部が露出するようにコンクリート構造物に打設されるメカニカルアンカーで構成され、
前記雄ねじ部の後端部から後方に突出して略円柱状の打撃部が設けられ、
前記打撃部が前記雄ねじ部の外径より小径で形成されていると共に、
前記打撃部の後端面が平坦面になっており、前記平坦面から周状でＲ面の面取り部を介して前記打撃部の周側面に至るように形成されており、
前記メカニカルアンカーが、前記雄ねじ部の先端側がテーパー部になっているテーパーボルトと、前記テーパーボルトに外嵌され、前記テーパー部の入り込みによって前記拡開部が拡開するスリーブで構成され、
前記テーパーボルトの前記雄ねじ部の後端部から後方に突出して前記打撃部が設けられていることを特徴とする打撃検査対応アンカー。
前記打撃部の長さが前記雄ねじ部の外径よりも短く形成されていることを特徴とする請求項１記載の打撃検査対応アンカー。
前記拡開部を拡開してコンクリート構造物に打設された請求項１又は２記載の打撃検査対応アンカーの検査方法であって、
加速度センサ付き打撃ハンマーと、前記加速度センサ付き打撃ハンマーと電気的に接続される検査装置を用い、
前記打撃検査対応アンカーの前記打撃部を前記加速度センサ付き打撃ハンマーで軸方向に打撃して前記検査装置に打撃による時系列データを入力し、
前記検査装置が、前記時系列データに応じて時間－加速度波形を生成し、
前記時間－加速度波形の入力波形の加速度の極大値と応答波形の加速度の極大値の遅れ時間が所定基準以下であることに基づき、前記打撃検査対応アンカーの定着状態が健全であると判定することを特徴とする打撃検査対応アンカーの検査方法。