(57)【要約】【課題】アンカーの劣化を低コストで容易に確認することができるあと施工アンカー構造、あと施工アンカー施工方法およびあと施工アンカー構造劣化検査方法を提供する。【解決手段】孔形成工程で母材１に挿入孔１０を形成する。充填工程で挿入孔１０の孔底１６から中間位置まで接着剤３を充填する。挿入工程で、アンカー２を挿入孔１０に挿入して、挿入孔１０の開口１１から挿入孔１０の所定位置１２までの空間１３を除き、アンカー２を接着剤３に埋め込む。アンカー２の接着剤３から露出した部分の伸びを検出し、伸びが所定量以上のときアンカー構造が劣化していると判断する。【選択図】図１
2020133206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材にアンカーを固定して成るあと施工アンカー構造であって、
前記母材は挿入孔を有し、
前記アンカーは前記挿入孔に挿入され、
前記挿入孔の開口から前記挿入孔の所定位置までの空間を除き、前記挿入孔と前記アンカーとの隙間に接着剤が充填硬化されていることを、
特徴とするあと施工アンカー構造。
【請求項２】
前記アンカーはステンレスから成ることを特徴とする請求項１記載のあと施工アンカー構造。
【請求項３】
前記アンカーは前記挿入孔の外部または前記空間の内部の所定位置にコンクリート構造の劣化を確認するための目印を有することを、特徴とする請求項１または２記載のあと施工アンカー構造。
【請求項４】
母材に挿入孔を形成する孔形成工程と、
前記挿入孔の孔底から中間位置まで接着剤を充填する充填工程と、
アンカーを前記挿入孔に挿入して、前記挿入孔の開口から前記挿入孔の所定位置までの空間を除き、前記アンカーを前記接着剤に埋め込む挿入工程とを、
有することを特徴とするあと施工アンカー施工方法。
【請求項５】
請求項１，２または３記載のあと施工アンカー構造の劣化検査方法であって、
前記アンカーの前記接着剤から露出した部分の伸びを検出し、前記伸びが所定量以上のときアンカー構造が劣化していると判断することを、
特徴とするあと施工アンカー構造劣化検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、あと施工アンカー構造、あと施工アンカー施工方法およびあと施工アンカー構造劣化検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木および建築の分野では、コンクリート構造物が無数に使用されている。コンクリート構造物に様々な設備を取り付けるため、アンカーが使用される。アンカーの施工方法として、母材にアンカーを挿入する孔部を形成し、穴部とアンカーとの間の隙間に接着剤を充填する方法が一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
あと施工アンカーは、使用時間が経つにつれて劣化し強度が低下して、最悪の場合には取り付けられた設備を落下させ、人命にかかわる事故を引き起こす場合もある。そのような事故を未然に防ぐため、アンカーの劣化の度合いを調べる必要がある。しかし、アンカーは、コンクリート構造物の内部に取り付けられているため、劣化の度合いを調べるのは困難であった。
そこで、従来、トンネルのコンクリート覆工面に亀裂性および伸展性を有する薄膜を形成し、薄膜の亀裂により覆工面のコンクリート損傷を検出して、覆工面の劣化状況を把握する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６３５１１１６号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の方法のように、コンクリート覆工面に形成した薄膜の亀裂を検出する方法では、アンカーの劣化は確認しにくいという課題があった。また、コンクリート覆工面に薄膜を形成するのにコストがかさむという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、アンカーの劣化を低コストで容易に確認することができるあと施工アンカー構造、あと施工アンカー施工方法およびあと施工アンカー構造劣化検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るあと施工アンカー構造は、母材にアンカーを固定して成るあと施工アンカー構造であって、前記母材は挿入孔を有し、前記アンカーは前記挿入孔に挿入され、前記挿入孔の開口から前記挿入孔の所定位置までの空間を除き、前記挿入孔と前記アンカーとの隙間に接着剤が充填硬化されていることを、特徴とする。
【０００８】
本発明に係るあと施工アンカー施工方法は、母材に挿入孔を形成する孔形成工程と、前記挿入孔の孔底から中間位置まで接着剤を充填する充填工程と、アンカーを前記挿入孔に挿入して、前記挿入孔の開口から前記挿入孔の所定位置までの空間を除き、前記アンカーを前記接着剤に埋め込む挿入工程とを、有することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るあと施工アンカー構造劣化検査方法は、前述のあと施工アンカー構造の劣化検査方法であって、前記アンカーの前記接着剤から露出した部分の伸びを検出し、前記伸びが所定量以上のときアンカー構造が劣化していると判断することを、特徴とする。
【００１０】
本発明に係るあと施工アンカー構造、あと施工アンカー施工方法およびあと施工アンカー構造劣化検査方法では、挿入孔の開口から挿入孔の所定位置までの空間のアンカーが接着剤から露出しているため、挿入孔の開口まで接着剤が充填されている場合に比べて、アンカーの露出した部分が長い。アンカーが劣化したときアンカーの露出した部分が伸びるので、露出した部分が長いと、劣化によるアンカーの伸びを検出しやすい。アンカーの伸びを検出しやすいことから、その伸びが所定量以上であることを確認して、アンカーの劣化を低コストで容易に確認することができる。
【００１１】
本発明に係るあと施工アンカー構造は、挿入孔の開口から挿入孔の所定位置までの空間に接着剤が充填されていないが、あと施工アンカー構造の強度は挿入孔に挿入されるアンカーの深さにより決まるため、挿入孔の開口まで接着剤が充填された場合に比べて強度に大差はない。
【００１２】
本発明に係るあと施工アンカー構造およびあと施工アンカー施工方法では、挿入孔の開口から挿入孔の所定位置までの空間に接着剤が充填されないため、強度を下げずに接着剤の使用量を減らして施工コストの低減および施工時間の短縮を図ることができる。
前記アンカーはステンレスから成ることが好ましい。
この場合、アンカー筋の破断する前の伸びが鋼鉄に比べて大きく、アンカーの劣化を確認しやすい。
【００１３】
前記アンカーは前記挿入孔の外部または前記空間の内部の所定位置にコンクリート構造の劣化を確認するための目印を有することが好ましい。
この場合、目印に基づいてアンカーの伸びを検出しやすく、その伸びが所定量以上であることを確認して、アンカーの劣化を低コストで容易に確認することができる。
【００１４】
目印は、線、色、濃淡など視覚的に確認可能ないかなる目印であってもよい。また、目印は、塗料、反射材、蛍光物質、その他いかなる材質から成っていてもよい。
目印の確認は、目視、望遠鏡を用いた目視、レーザー光線照射による反射の目視、紫外線照射により発光した蛍光物質の目視、光センサーまたは紫外線センサーを用いた機械的検出、その他いかなる方法で行ってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アンカーの劣化を低コストで容易に確認することができるあと施工アンカー構造、あと施工アンカー施工方法およびあと施工アンカー構造劣化検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態のあと施工アンカーの構成を示す縦断面説明図である。
【図２】あと施工アンカーに引張力を加えたときの引張力の大きさとアンカー抜出し量との関係を示すグラフである。
【図３】あと施工アンカーに引張力を加えた実験による引張力の大きさとアンカー抜出し量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態のあと施工アンカー構造を示している。
図１に示すように、あと施工アンカー構造は、母材１にアンカー２を固定して成る。母材１は、橋梁やトンネルなどのコンクリート構造物から成る。母材１は、挿入孔１０を有している。アンカー２は、ステンレスから成る。アンカー２は、挿入孔１０に挿入されている。挿入孔１０の開口１１から挿入孔１０の所定位置１２までの空間１３を除き、挿入孔１０とアンカー２との隙間１４には、接着剤３が充填硬化されている。挿入孔１０は、母材面１５に対し直角をなしている。一例で、挿入孔１０の深さがアンカー２の直径の２０倍（２０ｄ）のとき、母材面１５から所定位置１２までの長さは１３倍（１３ｄ）、孔底１６から所定位置１２までの長さは７倍（７ｄ）である。
【００１８】
アンカー２は挿入孔１０の外部または空間１３の内部の所定位置１２にコンクリート構造の劣化を確認するための目印２１，２２を有している。目印２１，２２は、アンカー２の開口１１と一致する位置と、開口１１より後端２３側の所定の位置に設けられている。所定の位置は、例えば、アンカー２が支持可能な最大荷重を加えたときのアンカー２の伸び（抜出し量）の長さ分、開口１１と一致する位置から孔底１６の側に離れた位置である。目印２１は、例えば、開口１１と一致する位置に青色の線で表示される。孔底１６の側の所定の位置の目印２２は、例えば、蛍光物質の線で表示される。
アンカー２は、後端２３に、挿入孔１０の孔壁側に広がる拡張部を有していてもよい。
【００１９】
あと施工アンカー施工方法は、孔形成工程と充填工程と挿入工程との３つの工程を有する。孔形成工程では、母材１にドリルで挿入孔１０を直線状に形成する。挿入孔１０は、アンカー２の直径より大きい内径を有する。挿入孔１０は、母材面１５に対し直角になるよう穿孔する。挿入孔１０の深さは、アンカー２の直径（ｄ）の１０倍（１０ｄ）以上が好ましく、１５倍（１５ｄ）以上がより好ましい。穿孔後、挿入孔１０の中の切粉を吸塵し、挿入孔１０の内部を清掃する。
【００２０】
挿入孔１０の孔底１６から中間位置まで接着剤３を充填する。充填の際には、接着剤３の内部にエアー溜まりができないように注意する。接着剤３には、あと施工アンカー固定用の市販の接着剤３を使用することができる。接着剤３としては、例えば、アクリル樹脂系の接着剤が挙げられる。
【００２１】
挿入工程では、アンカー２を挿入孔１０に挿入して、挿入孔１０の開口１１から挿入孔１０の所定位置１２までの空間１３を除き、アンカー２の後端側を接着剤３に埋め込み、先端２４を挿入孔１０から突出させる。孔底１６から所定位置１２までの接着剤３の長さはアンカー２の直径（ｄ）の７倍（７ｄ）以上が好ましい。そして、接着剤３を硬化養生させる。
こうして、あと施工アンカー２を施工することができる。
【００２２】
あと施工アンカー構造の劣化検査方法は、アンカー２の接着剤３から露出した部分の伸びを検出し、伸びが所定量以上のときアンカー構造が劣化していると判断して行う。
あと施工アンカー構造では、挿入孔１０の開口１１から挿入孔１０の所定位置１２までの空間１３のアンカー２が接着剤３から露出しているため、挿入孔１０の開口１１まで接着剤３が充填されている場合に比べて、アンカー２の露出した部分が長い。アンカー２が劣化したときアンカー２の露出した部分が伸びるので、露出した部分が長いと、劣化によるアンカー２の伸び（抜出し量）を検出しやすい。アンカー２の伸びを検出しやすいことから、その伸びが所定量以上であることを確認して、アンカー２の劣化をアンカー２の破断前に低コストで容易に確認、予測することができる。なお、アンカー２はステンレスから成るため、アンカー２の破断する前の伸びが鋼鉄に比べて大きく、アンカー２の劣化をさらに確認しやすい。
【００２３】
アンカー２の伸びは、開口１１と一致する位置の目印２１の移動を確認することによりさらに容易に確認することができる。また、所定の位置の目印２２により、アンカー２の伸びが所定量以上であることを確認して、アンカー２の劣化を容易に確認することができる。さらに、母材１の劣化に起因してアンカー２が重力や周囲からの圧力などで移動したときにも目印２１，２２が移動するため、目印２１，２２の移動を確認することにより、あと施工アンカー構造が劣化したと判断することができる。
【００２４】
あと施工アンカー構造は、挿入孔１０の開口１１から挿入孔１０の所定位置１２までの空間１３に接着剤３が充填されていないが、あと施工アンカー構造の強度は挿入孔１０に挿入されるアンカー２の深さ、後端２３の位置により決まるため、挿入孔１０の開口１１まで接着剤３が充填された場合に比べて強度に大差はない。
【００２５】
本発明の実施の形態のあと施工アンカー構造およびあと施工アンカー施工方法では、挿入孔１０の開口１１から挿入孔１０の所定位置１２までの空間１３に接着剤３が充填されないため、強度を下げずに接着剤３の使用量を減らして施工コストの低減および施工時間の短縮を図ることができる。
【００２６】
アンカー２に引張力を加えたときの引張力の大きさとアンカー２の伸び（抜出し量）との関係を図２のグラフに示す。グラフにおいて、Ａは母材１のコーン破壊を生じた時点、Ｂはアンカー降伏の時点、Ｃはアンカー２に支持可能な最大荷重を加えた時点、Ｄはアンカー２が破断した時点である。
【００２７】
図２に示すように、アンカー２にかかる引張力Ｔがある程度大きくなると、アンカー２の周囲のコンクリートにコーン状の亀裂を生じる。このコーン亀裂は目視で確認でき、安全性の確認用として利用できる。コーン状の亀裂が生じても、アンカー２の破壊には至らない。コーン状亀裂を生じてコンクリートが一部壊れても、アンカー２が抜け落ちることはない。コーン状破壊が生じた後も、引張力Ｔはさらに大きくなり、アンカー２はコーン状破壊のときの引張力の１．３倍以上の荷重を支持することができる。あと施工アンカー構造の破壊は、アンカー２の破断で生じる。
【００２８】
アンカー２に引張力を加え、引張力の大きさとアンカー抜出し量を測定する実験を行った。アンカー２には、径１６ｍｍのステンレス製のアンカーを備えたものを用いた。
その実験結果を図３に示す。図３において、Ａはアンカー抜出し量が０．３ｍｍ時、Ｂはアンカー抜出し量が１．０ｍｍ時、Ｃは最大荷重時、Ｄは破壊時を示す。図３に示すように、アンカー２は１０ｍｍ以上伸びるまで最大荷重に達せず、アンカー２は最大荷重に達した後に破断することがわかる。従って、例えば、目印２２をアンカー２の、開口１１から８ｍｍの位置に設け、アンカー抜出し量が８ｍｍ以上のとき、開口１１から目印２２が露出するようにする。目印２１，２２を確認してあと施工アンカー構造が劣化していると判断することにより、安全な状態で事前にあと施工アンカー構造を修理または撤去することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  母材
２  アンカー
３  接着剤
１０  挿入孔
１１  開口
１２  所定位置
１３  空間
１４  隙間
１５  母材面
１６  孔底
２１，２２  目印
２３  後端
２４  先端
【図１】
2020133206.tif 000003
【図２】
2020133206.tif 000004
【図３】
2020133206.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月26日(2019.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材にアンカーを固定して成るあと施工アンカー構造であって、
前記母材は挿入孔を有し、
前記アンカーは前記挿入孔に挿入され、
前記挿入孔の開口から前記挿入孔の所定位置までの空間を除き、前記挿入孔と前記アンカーとの隙間に接着剤が充填硬化されており、
前記アンカーは前記開口と一致する位置と、前記アンカーが支持可能な最大荷重を加えたときの前記アンカーの伸びの長さ分、前記開口と一致する位置から前記挿入孔の孔底の側に離れた位置とに、コンクリート構造の劣化を確認するための目印を有することを、
特徴とするあと施工アンカー構造。
【請求項２】
前記アンカーはステンレスから成ることを特徴とする請求項１記載のあと施工アンカー構造。
【請求項３】
前記孔底の側に離れた位置の前記目印は蛍光物質の線で表示されることを特徴とする請求項１または２記載のあと施工アンカー構造。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、あと施工アンカー構造に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、アンカーの劣化を低コストで容易に確認することができるあと施工アンカー構造を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るあと施工アンカー構造は、母材にアンカーを固定して成るあと施工アンカー構造であって、前記母材は挿入孔を有し、前記アンカーは前記挿入孔に挿入され、前記挿入孔の開口から前記挿入孔の所定位置までの空間を除き、前記挿入孔と前記アンカーとの隙間に接着剤が充填硬化されており、前記アンカーは前記開口と一致する位置と、前記アンカーが支持可能な最大荷重を加えたときの前記アンカーの伸びの長さ分、前記開口と一致する位置から前記挿入孔の孔底の側に離れた位置とに、コンクリート構造の劣化を確認するための目印を有することを、特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に関するあと施工アンカー施工方法は、母材に挿入孔を形成する孔形成工程と、前記挿入孔の孔底から中間位置まで接着剤を充填する充填工程と、アンカーを前記挿入孔に挿入して、前記挿入孔の開口から前記挿入孔の所定位置までの空間を除き、前記アンカーを前記接着剤に埋め込む挿入工程とを、有することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に関するあと施工アンカー構造劣化検査方法は、前述のあと施工アンカー構造の劣化検査方法であって、前記アンカーの前記接着剤から露出した部分の伸びを検出し、前記伸びが所定量以上のときアンカー構造が劣化していると判断することを、特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係るあと施工アンカー構造では、挿入孔の開口から挿入孔の所定位置までの空間のアンカーが接着剤から露出しているため、挿入孔の開口まで接着剤が充填されている場合に比べて、アンカーの露出した部分が長い。アンカーが劣化したときアンカーの露出した部分が伸びるので、露出した部分が長いと、劣化によるアンカーの伸びを検出しやすい。アンカーの伸びを検出しやすいことから、その伸びが所定量以上であることを確認して、アンカーの劣化を低コストで容易に確認することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係るあと施工アンカー構造では、挿入孔の開口から挿入孔の所定位置までの空間に接着剤が充填されないため、強度を下げずに接着剤の使用量を減らして施工コストの低減および施工時間の短縮を図ることができる。
前記アンカーはステンレスから成ることが好ましい。
この場合、アンカー筋の破断する前の伸びが鋼鉄に比べて大きく、アンカーの劣化を確認しやすい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明によれば、アンカーの劣化を低コストで容易に確認することができるあと施工アンカー構造を提供することができる。
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月3日(2019.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
母材にアンカーを固定して成るあと施工アンカー構造であって、
前記母材は挿入孔を有し、
前記アンカーは前記挿入孔に挿入され、
前記挿入孔の開口から前記挿入孔の所定位置までの空間を除き、前記挿入孔と前記アンカーとの隙間に接着剤が充填硬化されており、
前記アンカーは前記開口と一致する位置と、前記アンカーが支持可能な最大引張荷重を加えたときの前記アンカーの伸びの長さ分、前記開口と一致する位置から前記挿入孔の孔底の側に離れた位置とに、コンクリート構造の劣化を確認するための目印を有することを、
特徴とするあと施工アンカー構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るあと施工アンカー構造は、母材にアンカーを固定して成るあと施工アンカー構造であって、前記母材は挿入孔を有し、前記アンカーは前記挿入孔に挿入され、前記挿入孔の開口から前記挿入孔の所定位置までの空間を除き、前記挿入孔と前記アンカーとの隙間に接着剤が充填硬化されており、前記アンカーは前記開口と一致する位置と、前記アンカーが支持可能な最大引張荷重を加えたときの前記アンカーの伸びの長さ分、前記開口と一致する位置から前記挿入孔の孔底の側に離れた位置とに、コンクリート構造の劣化を確認するための目印を有することを、特徴とする。