(57)【要約】【課題】簡易な構造で衝撃吸収力を向上させることができる、アンカーの定着構造を提供する。【解決手段】アンカーの定着構造１は、コンクリート構造物１１に形成された定着穴１２に挿通され埋め込まれて固定されるアンカー２の定着構造であって、定着穴１２とアンカー２との間に充填材として弾性接着剤３を充填したものである。充填材として弾性接着剤３を充填したことにより、定着穴１２とアンカー２との間に緩衝材を配置することができるとともに、アンカー２と充填材との接着強度及び定着穴１２と充填材との接着強度を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に形成された定着穴に挿通され埋め込まれて固定されるアンカーの定着構造において、
前記定着穴と前記アンカーとの間に充填材として弾性接着剤を充填した、ことを特徴とするアンカーの定着構造。
【請求項２】
前記定着穴は、前記アンカーの直径に対して１．５〜５．０倍の直径を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のアンカーの定着構造。
【請求項３】
前記弾性接着剤は、前記定着穴と前記アンカーとの間の表層部に充填され、前記定着穴と前記アンカーとの間の底層部に固定用充填材が充填されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンカーの定着構造。
【請求項４】
前記定着穴は、底部に向かって拡径した形状を有している、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のアンカーの定着構造。
【請求項５】
前記定着穴は、前記コンクリート構造物内に配置された鉄筋の隙間に挿通可能な直径を有する小径部と、該小径部の上方に配置され前記鉄筋の隙間より大きな直径を有する大径部と、を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のアンカーの定着構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンカーの定着構造に関し、特に、衝撃吸収力に優れたアンカーの定着構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物を基礎コンクリートに固定したり、橋梁の付属物等をコンクリート製の下部構造物に固定したり、工作機械や設備機器をコンクリート部材（例えば、柱、梁、床、壁等）に固定したりする場合には、アンカーボルトが一般に使用される。アンカーボルトは、コンクリート構造物（基礎コンクリート、下部構造物、コンクリート部材等）に形成された定着穴に挿通され、その隙間にコンクリート、モルタル、エポキシアクリレート樹脂等を充填することにより、コンクリート構造物に埋め込まれて固定される。
【０００３】
このようなアンカーの定着構造では、アンカーボルトが強固にコンクリート構造物に固定されているとともに、アンカーボルトが金属製のため弾性力に乏しいことから、地震や振動により大きな水平力や上向きの引張力が作用した場合に構造的な弱点となりやすい傾向にある。
【０００４】
そこで、アンカーの定着構造の衝撃吸収力を向上させるための方法が種々提案されている。例えば、特許文献１には、アンカーボルトの外周にゴム材を配置する方法が開示されており、特許文献２には、アンカーボルトとベースプレートとの接合部に衝撃吸収材を配置する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−５４４０７号公報
【特許文献２】特開２００１−３３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された定着構造では、衝撃吸収力はアンカーボルトの外周に配置されたゴム材の肉厚に依存し、アンカーボルト全体が大型化しやすいという問題があった。また、アンカーボルトとゴム材との付着強度が弱く、上向きの引張力に弱いという問題もあった。
【０００７】
また、特許文献２に記載された定着構造では、衝撃吸収材の容量がベースプレートの板厚やアンカーボルトの本数に依存し、衝撃吸収材の容量が不足する可能性があった。また、衝撃吸収材の容量を満足させるために、ベースプレートの板厚を増したり、アンカーボルトの本数を増やしたりすることは、部品のコストアップ、部品点数の増加、作業工数の増加等を招き、不経済であった。
【０００８】
本発明は上述した問題点に鑑み創案されたものであり、簡易な構造で衝撃吸収力を向上させることができる、アンカーの定着構造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】
【０００９】
本発明によれば、コンクリート構造物に形成された定着穴に挿通され埋め込まれて固定されるアンカーの定着構造において、前記定着穴と前記アンカーとの間に充填材として弾性接着剤を充填した、ことを特徴とするアンカーの定着構造が提供される。
【００１０】
前記定着穴は、前記アンカーの直径に対して１．５〜５．０倍の直径を有していてもよい。前記弾性接着剤は、前記定着穴と前記アンカーとの間の表層部に充填され、前記定着穴と前記アンカーとの間の底層部に固定用充填材が充填されていてもよい。前記定着穴は、底部に向かって拡径した形状を有していてもよい。
【００１１】
また、前記定着穴は、前記コンクリート構造物内に配置された鉄筋の隙間に挿通可能な直径を有する小径部と、該小径部の上方に配置され前記鉄筋の隙間より大きな直径を有する大径部と、を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明のアンカーの定着構造によれば、充填材として弾性接着剤を充填したことにより、定着穴とアンカーとの間に緩衝材を配置することができるとともに、アンカーと充填材との付着強度及び定着穴と充填材との付着強度を高めることができる。したがって、地震や振動により大きな水平力や上向きの引張力が作用した場合であっても、十分な衝撃吸収力を発揮することができ、簡易な構造で衝撃吸収力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態に係るアンカーの定着構造を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るアンカーの定着構造を示す断面図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第三実施形態、を示している。
【図３】本発明の第四実施形態に係るアンカーの定着構造を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図、を示している。
【図４】本発明の実施形態において使用されるアンカーの変形例を示す図であり、（ａ）は第一変形例、（ｂ）は第二変形例、（ｃ）は第三変形例、（ｄ）は第四変形例、を示している。
【図５】図１に示したアンカーの定着構造の使用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るアンカーの定着構造を示す断面図である。
【００１５】
本発明の第一実施形態に係るアンカーの定着構造１は、コンクリート構造物１１に形成された定着穴１２に挿通され埋め込まれて固定されるアンカー２の定着構造であって、定着穴１２とアンカー２との間に充填材として弾性接着剤３を充填したものである。
【００１６】
コンクリート構造物１１は、例えば、建築物の基礎コンクリート、橋梁の落橋防止装置等の付属物を支持する下部構造物、工作機械、設備機器、Ｈ型鋼等の補強材を固定するコンクリート部材（例えば、柱、梁、床、壁等）である。
【００１７】
定着穴１２は、例えば、コンクリート構造物１１の表面に形成された略円柱形状の穴である。定着穴１２は、コンクリート構造物１１の表面を削孔して形成してもよいし、コンクリートの打設時に型枠を使用して形成してもよい。なお、本実施形態では、定着穴１２が略円柱形状である場合について説明するが、角柱形状であってもよい。
【００１８】
アンカー２は、コンクリート構造物１１に固定される金属製又は樹脂製の棒状部材であり、具体的には、アンカーボルト、アンカーロッド、アンカーバー等である。また、アンカー２には、Ｊ形アンカーボルト、Ｌ形アンカーボルト、ＪＬ形アンカーボルト、片ねじアンカーボルト、両ねじアンカーボルト、全ねじアンカーボルト等の種々の形態を任意に選択することができる。
【００１９】
図示したように、アンカー２の直径をｒａ（ｍｍ）、アンカー２の埋め込み長さをｈａ（ｍｍ）、定着穴１２の直径をｒｂ（ｍｍ）、定着穴１２の深さをｈｂ（ｍｍ）、とすれば、１．５ｒａ≦ｒｂ≦５．０ｒａの関係を有している。すなわち、定着穴１２は、アンカー２の直径ｒａに対して１．５〜５．０倍の直径ｒｂを有している。なお、定着穴１２の直径ｒｂの大きさが、アンカー２の延伸方向において変化している場合には、定着穴１２の直径ｒｂの平均値がアンカー２の直径ｒａに対して１．５〜５．０倍の直径ｒｂを有していればよい。
【００２０】
ところで、従来のアンカーの定着構造では、一般に、定着穴の直径はアンカーの直径＋１０ｍｍの大きさに設定される。本実施形態における定着穴１２には、弾性接着剤３が充填され緩衝材として機能する部分であることから、従来の定着穴よりも大きく形成する必要がある。したがって、定着穴１２の深さｈｂは、ｒｂ＞ｒａ＋１０ｍｍの要件を満たしている必要がある。
【００２１】
また、アンカー２の埋め込み量をｖａ、定着穴１２の容積をｖｂとすれば、ｖａ＝πｒａ2ｈａ、ｖｂ＝πｒｂ2ｈｂであることから、２．２５（ｈｂ／ｈａ）ｖａ≦ｖｂ≦２５（ｈｂ／ｈａ）ｖａの関係を有することとなる。定着穴１２の深さｈｂの最小値は、アンカー２の埋め込み長さｈａと一致する場合であることから、定着穴１２の容積ｖｂの最小値は２．２５ｖａとなる。また、定着穴１２の深さｈｂの最大値は、例えば、アンカー２の埋め込み長さｈａの二倍と仮定すれば、定着穴１２の容積ｖｂの最大値は５０ｖａとなる。
【００２２】
したがって、アンカー２の埋め込み量ｖａと定着穴１２の容積ｖｂとは、２．２５ｖａ≦ｖｂ≦５０ｖａの関係を有することとなる。なお、定着穴１２の容積ｖｂは、少なくとも２．２５ｖａ以上であることが好ましいが、上限についてはコンクリート構造物１１の種類等によって異なるものであり、５０ｖａに限定されるものではない。
【００２３】
弾性接着剤３は、硬化した接着層がゴム状弾性体となり、接合部における衝撃吸収力や耐久性を向上させた接着剤である。弾性接着剤３は、例えば、シリコン樹脂をベースとした機能性接着剤であり、外的な振動や衝撃等の応力を吸収し接着界面に応力が集中しにくい、膨張や収縮等の熱歪を吸収しやすい、線膨張率の差の大きい異種材料の接着に適応可能である、剥離接着強さが高い等の性質を有している。
【００２４】
また、弾性接着剤３は、図示したように、定着穴１２にアンカー２を挿通した後で定着穴１２に充填材として充填するようにしてもよいし、定着穴１２に充填した後にアンカー２を定着穴１２に挿通するようにしてもよい。弾性接着剤３は、アンカー２の緩衝材として機能することから、アンカー２に対して十分な容量を有している必要があり、必然的に定着穴１２の直径ｒｂは大きくなる。
【００２５】
具体的には、アンカー２が固定されるコンクリート構造物１１の特性やアンカー２の形状及び材質等の条件に応じて、アンカー２の定着構造１に必要な衝撃吸収力を算出し、定着穴１２の容量（直径ｒｂ及びｈｂ）が設定される。そして、弾性接着剤３の種類や成分は、アンカー２の定着構造１に必要な衝撃吸収力と、アンカー２及びコンクリート構造物１１との接着力と、を考慮して設定される。
【００２６】
上述した本実施形態に係るアンカー２の定着構造１によれば、充填材として弾性接着剤３を充填したことにより、定着穴１２とアンカー２との間に緩衝材を配置することができるとともに、アンカー２と充填材との付着強度及び定着穴１２と充填材との付着強度を高めることができる。したがって、地震や振動により大きな水平力や上向きの引張力が作用した場合であっても、十分な衝撃吸収力を発揮することができ、簡易な構造で衝撃吸収力を向上させることができる。
【００２７】
次に、本発明の他の実施形態に係るアンカー２の定着構造１について、図２を参照しつつ説明する。ここで、図２は、本発明の他の実施形態に係るアンカーの定着構造を示す断面図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第三実施形態、を示している。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００２８】
図２（ａ）に示した第二実施形態に係るアンカー２の定着構造１は、弾性接着剤３を定着穴１２の表層部１２１にのみ充填したものである。具体的には、弾性接着剤３は、定着穴１２とアンカー２との間の表層部１２１に充填され、定着穴１２とアンカー２との間の底層部１２２に固定用充填材４が充填されている。固定用充填材４には、コンクリート、モルタル、エポキシアクリレート樹脂等の従来から使用されている充填材が使用される。
【００２９】
アンカー２の定着構造１に地震や震動により大きな水平力が作用した場合、アンカー２は定着穴１２に深く埋め込まれた下端を中心に左右に振動しようとすることから、アンカー２の移動量は底層部１２２よりも表層部１２１の方が大きくなりやすい。したがって、定着構造１の衝撃吸収力は、底層部１２２よりも表層部１２１の方を高くすることが好ましい。
【００３０】
そこで、本実施形態では、アンカー２の底層部１２２を固定用充填材４で埋め込み、表層部１２１を弾性接着剤３で埋め込むことにより、付着強度を高めつつ、必要な衝撃吸収力を発揮させるようにしている。
【００３１】
図２（ｂ）に示した第三実施形態に係るアンカー２の定着構造１は、定着穴１２の形状を変更したものである。具体的には、定着穴１２は、底部に向かって拡径した形状（円錐台形状）を有している。このように、定着穴１２を楔形とすることにより、アンカー２に上向きの引張力が作用した場合、弾性接着剤３は定着穴１２の内面によって締め付けられて、アンカー２を拘束することとなる。
【００３２】
したがって、地震や振動により大きな上向きの引張力が作用した場合であっても、定着構造１の引張強度を向上させることができる。なお、本実施形態において、定着穴１２の直径ｒｂの平均は、アンカー２の直径ｒａに対して１．５〜５倍の大きさを有していることが好ましい。
【００３３】
次に、本発明の第四実施形態に係るアンカー２の定着構造１について、図３を参照しつつ説明する。ここで、図３は、本発明の第四実施形態に係るアンカーの定着構造を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図、を示している。なお、上述した第一〜第三実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００３４】
図３（ａ）及び（ｂ）に示した第四実施形態は、定着穴１２が、コンクリート構造物１１内に配置された鉄筋１３の隙間に挿通可能な直径を有する小径部１２ａと、小径部１２ａの上方に配置され鉄筋１３の隙間より大きな直径を有する大径部１２ｂと、を有している。コンクリート構造物１１の内部には、一般に格子状に鉄筋１３が張り巡らされており、定着穴１２の形成を阻害する可能性がある。そこで、本実施形態では、定着穴１２を、格子状の鉄筋１３の隙間に挿通可能な小径部１２ａと、鉄筋１３の上方からコンクリート構造物１１の表面まで形成される大径部１２ｂと、により二段構造に形成している。
【００３５】
例えば、底層部に相当する小径部１２ａには固定用充填材４を充填し、表層部に相当する大径部１２ｂには弾性接着剤３を充填するようにしてもよい。なお、図示しないが、小径部１２ａ及び大径部１２ｂの両方に弾性接着剤３を充填するようにしてもよいし、固定用充填材４と弾性接着剤３との境目は小径部１２ａと大径部１２ｂとの境目とずれていてもよい。また、小径部１２ａ及び大径部１２ｂの一方又は両方は、底部に向かって拡径した形状を有していてもよい。
【００３６】
かかる構成によれば、コンクリート構造物１１内に鉄筋１３が配置されている場合であっても、鉄筋１３を切断することなく定着穴１２を形成することができるとともに、弾性接着剤３を充填する部分の直径を拡大したことにより、衝撃吸収力をより向上させることができる。
【００３７】
次に、アンカー２の変形例について、図４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、本発明の実施形態において使用されるアンカーの変形例を示す図であり、（ａ）は第一変形例、（ｂ）は第二変形例、（ｃ）は第三変形例、（ｄ）は第四変形例、を示している。
【００３８】
図４（ａ）に示したアンカー２の第一変形例は、埋め込まれる先端部分にヘッドプレート２１を配置したものである。図４（ｂ）に示したアンカー２の第二変形例は、アンカー２の中間部分に複数のリブ２２を配置したものである。図４（ｃ）に示したアンカー２の第三変形例は、アンカー２の外周にスパイラル鉄筋２３を配置したものである。図４（ｄ）に示したアンカー２の第四変形例は、アンカー２の中間部分に複数の楔２４を配置したものである。
【００３９】
このように、アンカー２に、ヘッドプレート２１、リブ２２、スパイラル鉄筋２３、楔２４を配置することにより、アンカー２と弾性接着剤３との接触面積を増大させることができるとともに、凸部の形成により支圧抵抗を確保することができ、アンカー２と弾性接着剤３との引張強度を向上させることができ、引張力に対する耐久性を向上させることができる。
【００４０】
最後に、上述したアンカー２の定着構造１の使用例について説明する。ここで、図５は、図１に示したアンカーの定着構造の使用例を示す図である。なお、上述した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００４１】
本使用例は、橋梁の支承５に定着構造１を使用したものである。支承５は、主桁や主構等の上部構造物５１と、橋台や橋脚等の下部構造物５２との間に設置される。アンカー２は、コンクリート構造物１１である下部構造物５２に固定される。アンカー２の定着構造１としては、上述した第一実施形態〜第三実施形態のいずれを採用してもよいし、アンカー２として図４に示した第一変形例〜第四変形例のいずれを採用してもよい。
【００４２】
なお、上述したアンカー２の定着構造１において、アンカー２を縦（鉛直方向）に配置する場合について説明したが、アンカー２を横（水平方向）に配置してもよいし、傾斜させて配置してもよい。
【００４３】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１  定着構造
２  アンカー
３  弾性接着剤
４  固定用充填材
１１  コンクリート構造物
１２  定着穴
１２ａ  小径部
１２ｂ  大径部
１３  鉄筋
１２１  表層部
１２２  底層部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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