(57)【要約】【課題】削孔した穴の内面に形成する溝の制御を従来よりも簡単に行うことが可能で、かつ安定したアンカーの固定強度が得られる後施工アンカー補強工事方法およびその工事方法に用いるコアビットを提供すること。【解決手段】コンクリート構造物１に円筒状の穴を２削孔する第１の工程を行った後に、その穴２の中心軸を回転軸として回転する回転シャフト３の先端部に設置されたコアビット４を使用して穴２の内周面にリング状の目粗し用の溝５を形成する第２の工程を行い、その穴２にアンカー材と後埋め材とを挿入して固定する第３の工程を行う。溝５はその幅と深さとの間に一定の関係を有する溝であって、溝５を形成する第２の工程においては、その溝幅を常に測定してその値を確認しながら切削を行い、その測定値が予め定めた所定の範囲内に入るように制御する。【選択図】  図１
2014156734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に円筒状の穴を削孔する第１の工程と、前記穴の中心軸を回転軸として回転する回転シャフトの先端部に設置されたコアビットを使用して前記穴の内周面にリング状の目粗し用の溝を形成する第２の工程と、前記穴にアンカー材と後埋め材とを挿入して固定する第３の工程とを有し、前記溝はその幅と深さとの間に一定の関係を有する溝であって、前記第２の工程において前記溝の幅を測定し、該溝の幅の測定値が所定の範囲内に入るように制御することを特徴とする後施工アンカー補強工事方法。
【請求項２】
前記コアビットは前記穴の内周面に接触して該内周面をリング状に切削するための複数の切削ビットを有し、該複数の切削ビットは前記回転シャフトの回転軸に対して対称に配置され、該切削ビットにより形成されるリング状の溝はその幅と深さとの間に一定の関係を有することを特徴とする請求項１に記載の後施工アンカー補強工事方法。
【請求項３】
回転シャフトの先端部に設置されコンクリート構造物に形成された円筒状の穴の内周面にリング状の目粗し用の溝を形成するためのコアビットであって、前記回転シャフトへの取り付け手段と、前記回転シャフトの回転軸に対して対称に配置された複数の切削ビットと、該切削ビットに前記穴の内周面に向かう押力を加えるためのばねとを有することを特徴とするコアビット。
【請求項４】
回転シャフトの先端部に設置されコンクリート構造物に形成された円筒状の穴の内周面にリング状の目粗し用の溝を形成するためのコアビットであって、前記回転シャフトへの取り付け手段と、一端が前記穴の中心軸を含む平面内で回転可能に固定され他端に切削ビットを備えた複数の棒状部品とを有し、当該コアビットが前記回転シャフトに取付けられて回転したときに遠心力により前記棒状部品の前記切削ビット側が外側に開き、該切削ビットに前記穴の内周面に向かう押力が生ずることを特徴とするコアビット。
【請求項５】
前記コアビットとして、請求項３または請求項４に記載のコアビットを用いたことを特徴とする請求項２に記載の後施工アンカー補強工事方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物に穴を削孔し、そこにアンカー材を挿入固定して後施工する後施工アンカー補強工事方法およびその工事方法に用いるコアビットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、既設のコンクリート構造物にドリルなどの削孔機械を用いて円筒状の穴を削孔し、そこに鉄筋やボルトなどのアンカー材を挿入しグラウト材や樹脂などの後埋め材を注入し固定する後施工アンカー補強工事が行われている。この場合、削孔した穴の内面が平滑であると固定強度が不十分となり、外力が加わった際にコンクリートから後埋め材と共にアンカー材が離脱し、構造体に影響を及ぼすことが考えられる。そこで、削孔した穴の内面にリング状の溝を形成して目粗しを行うことにより固定強度を改善する工事方法が行われている。このような目的の溝を形成するための切削装置や工具が特許文献１〜３に記載されている。
【０００３】
特許文献１〜３のいずれの切削装置でも、外周部に切削刃を設けた削孔した穴の径よりも小さな径のディスク状のブレードを回転シャフトの先端に取り付けた工具を用い、回転シャフトの軸を中心から平行移動させたり、または回転シャフトの軸を傾けたりすることで穴の内周面に切削刃を押し付けて溝を形成している。また、ディスク状のブレードは回転シャフトの先端のみでなく回転シャフトの途中にも設けて、同時に複数の溝を形成することも可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３２０５２９号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１６０８０５号公報
【特許文献３】特開２００５−２８０２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に後施工アンカー補強工事を行う場合、削孔した穴の内面の目粗し状態、すなわち溝の形成状態によって固定強度が大きく影響される。このため、溝を常に最適な形状で形成することが重要である。しかし、従来は、上記の特許文献１〜３に記載のような切削装置を用いて溝を形成した場合、溝の形状がその切削具のブレードの押し付け状態や回転シャフトの傾け角度など様々な条件によって変化するため、削孔した穴ごとに内面の溝の大きさや深さなどを観測したり、溝形状をその断面形状、深さ、幅など様々な要素で計測して、溝の良否を決定している。
【０００６】
しかし、このような評価方法では溝の測定や制御に時間がかかることや、複雑な要素で良否判断するため結果としてアンカーの固定強度に対するばらつきが大きくなることなどの問題が生じていた。
【０００７】
そこで、本発明は、係る問題を解決するためになされたものであり、削孔した穴の内面に形成する溝の制御を従来よりも簡単に行うことが可能で、かつ安定したアンカーの固定強度が得られる後施工アンカー補強工事方法およびその工事方法に用いるコアビット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】
【０００８】
第１の観点では、本発明は、コンクリート構造物に円筒状の穴を削孔する第１の工程と、前記穴の中心軸を回転軸として回転する回転シャフトの先端部に設置されたコアビットを使用して前記穴の内周面にリング状の目粗し用の溝を形成する第２の工程と、前記穴にアンカー材と後埋め材とを挿入して固定する第３の工程とを有し、前記溝はその幅と深さとの間に一定の関係を有する溝であって、前記第２の工程において前記溝の幅を測定し、該溝の幅の測定値が所定の範囲内に入るように制御することを特徴とする後施工アンカー補強工事方法を提供する。
【０００９】
上記のように、本発明では、先ず削孔した穴の内周面にリング状の溝を形成する工程において、穴の中心軸を回転軸として回転する回転シャフトの先端部に設置されたコアビットを使用して幅と深さとの間に一定の関係を有する溝を形成する。次に、その溝形状を評価する場合に、溝の幅のみを測定する。そしてその溝幅の測定値が所定の範囲内に入るように制御することにより、従来よりも簡単に制御することが可能となる。また、溝幅と深さが対応しているため、溝幅が一定値となるように制御することにより溝形状も一定となるので、安定したアンカーの固定強度が得られる。
【００１０】
なお、本発明の溝の形成に使用する工具は削孔した穴の中心軸を中心として回転する回転シャフトの先端に設置されたコアビットを使用するので、常に安定した形状の溝を形成することができ、幅と深さとの間に一定の関係を有する溝を容易に得ることができる。この工具の具体的な実現方法としては、穴への挿入時にコアビットの先端間の間隔が小さくなるようにばねを利用することや、穴に挿入した後にコアビットの先端間の間隔を広げ、切削刃を穴の内周面に押し付けるような機構を用いることなどが可能である。また、リング状の溝の形成数は、削孔した穴の深さや径などに依存して選択することができる。この場合、各溝は上記の同じコアビットを使用して形成し、同様に溝幅のみを制御する。
【００１１】
第２の観点では、本発明は、前記第1の観点の後施工アンカー補強工事において、前記コアビットは前記穴の内周面に接触して該内周面をリング状に切削するための複数の切削ビットを有し、該複数の切削ビットは前記回転シャフトの回転軸に対して対称に配置され、該切削ビットにより形成されるリング状の溝はその幅と深さとの間に一定の関係を有することを特徴とする。このように回転シャフトの回転軸に対して対称に配置した複数の切削ビット、すなわち切削刃を備えることにより、安定した切削性能を有し、溝幅と深さとの間に一定の関係を有する溝を形成するコアビットが得られる。
【００１２】
第３の観点では、本発明は、回転シャフトの先端部に設置され、コンクリート構造物に形成された円筒状の穴の内周面にリング状の目粗し用の溝を形成するためのコアビットであって、前記回転シャフトへの取り付け手段と、前記回転シャフトの回転軸に対して対称に配置された複数の切削ビットと、該切削ビットに前記穴の内周面に向かう押力を加えるためのばねとを有することを特徴とするコアビットを提供する。本観点の発明によるコアビットは、削孔した穴の中心軸を中心として回転する回転シャフトの先端に取り付けて溝を切削するために、ばねにより切削ビット間の間隔を縮めて穴に挿入可能とし、さらにばねにより切削のための押力を加えるものである。
【００１３】
第４の観点では、本発明は、回転シャフトの先端部に設置されコンクリート構造物に形成された円筒状の穴の内周面にリング状の目粗し用の溝を形成するためのコアビットであって、前記回転シャフトへの取り付け手段と、一端が前記穴の中心軸を含む平面内で回転可能に固定され他端に切削ビットを備えた複数の棒状部品とを有し、当該コアビットが前記回転シャフトに取付けられて回転したときに遠心力により前記棒状部品の前記切削ビット側が外側に開き、該切削ビットに前記穴の内周面に向かう押力が生ずることを特徴とするコアビットを提供する。本観点の発明によるコアビットでは、回転シャフトが回転していない切削作業の開始前および終了時は棒状部品の先端の切削ビット間の間隔が穴の径よりも狭く、回転シャフトが回転している切削時には遠心力により切削ビット間の間隔が広がり穴の内周面に対して切削のための押力を加えるものである。
【００１４】
第５の観点では、本発明は、前記第２の観点の後施工アンカー補強工事方法において、前記コアビットとして、前記第３または第４の観点に記載のコアビットを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように、本発明により、削孔した穴の内面に形成する溝の制御を従来よりも簡単に行うことが可能で、かつ安定したアンカーの固定強度が得られる後施工アンカー補強工事方法およびその工事方法に用いるコアビットが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】後施工アンカー補強工事方法の実施例において、コアビットを用いて目粗し用の溝を形成する工程を示す模式図。
【図２】削孔した穴に形成した溝を模式的に示す断面図。
【図３】本発明によるコアビットの第一の実施例を説明するための模式的な断面図。
【図４】第一の実施例のコアビットの分解平面図。
【図５】第一の実施例のコアビットの切削ビットとばねの部分の拡大側面図。
【図６】第一の実施例のコアビットを用いて形成した溝の溝幅Ｗと深さＤの測定結果の一例を示す図。
【図７】本発明によるコアビットの第二の実施例の模式的な正面図。
【図８】本発明によるコアビットの第二の実施例の模式的な側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の後施工アンカー補強工事方法およびコアビットを実施例により詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、その重複した説明を省略する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明による後施工アンカー補強工事方法の実施例において、コアビットを用いて目粗し用の溝を形成する工程を示す模式図である。本実施例の後施工アンカー補強工事方法は、従来と同様にコンクリート構造物１に円筒状の穴を２削孔する第１の工程を行った後に、その穴２の中心軸を回転軸として回転する回転シャフト３の先端部に設置されたコアビット４を使用して穴２の内周面にリング状の目粗し用の溝５を形成する第２の工程を行い、最後に従来と同様に、その穴２にアンカー材と後埋め材とを挿入して固定する第３の工程を行う。本実施例においては、図１に示すように、回転シャフト３は高さを調整可能でコンクリート構造物１に仮固定されたスタンド７に固定されたモーター６の回転軸に連結している。
【００１９】
図２は削孔した穴に形成した溝を模式的に示す断面図である。本実施例の溝５はその幅Ｗと深さＤとの間に一定の関係を有する溝であって、溝５を形成する第２の工程においては、その溝幅Ｗを常に測定してその値を確認しながら切削を行い、その測定値が予め定めた所定の範囲内に入るように制御する。溝幅Ｗや深さＤは目粗し施工時間に依存するが、Ｗの値としては８ｍｍ〜１０ｍｍ、深さＤは１．５ｍｍ〜４ｍｍ程度とすることが可能であり、この範囲内で各施工条件に応じて、実験および計算により最適な範囲と定めた範囲内に入るように制御する。また、溝５の形成数は、削孔した穴２の深さＨや径Ａなどに依存して最適な数を選択する。
【００２０】
図３は本実施例の後施工アンカー補強工事方法に使用するコアビットの一例であって本発明によるコアビットの第一の実施例を説明するための模式的な断面図である。図４はこのコアビットの分解平面図、図５は切削ビットとばねの部分の拡大側面図である。このコアビット１０は、回転シャフト３の先端部に設置されコンクリート構造物１に形成された円筒状の穴２の内周面にリング状の目粗し用の溝５を形成するためのコアビットであって、回転シャフト３への取り付け手段と、回転シャフト３の回転軸に対して対称に配置された４つの切削ビット１１と、切削ビット１１に穴２の内周面に向かう押力を加えるためのばね１２とを備えている。具体的には、ばね１２により外側に広げるような押力を与えられた４つの切削ビット１１をそれぞれ円盤状の上板１３と下板１４の間に設置し、上板１３と下板１４との間を貫通して上板１３と下板１４とを外側から固定するシャフト１５により保持してコアビット１０を構成している。
【００２１】
図４および図５に示すように、切削ビット１１は穴２の内周面に接触する部分が凸状曲面となる形状を有し、その表面には切削のためのダイアモンド粒子が埋め込まれている。ばね１２は一端が固定され他端が切削ビット１１に対してシャフト１５を軸として回転力を与えるコイルばねであり、コンクリート構造物１に溝５を形成するのに十分な強度と弾性力を備えている。
【００２２】
コアビット１０は穴２の形状に合わせてその形状が設定されるが、具体的な形状の一例としては、穴２の径が６５ｍｍの場合、切削ビット１１の先幅は９．５〜１０ｍｍ程度、切削ビット１１の高さは１０ｍｍ程度、上板１３および下板１４の径は６０ｍｍ程度、上板１３と下板１４を含めた高さは２０ｍｍ程度とすることができる。
【００２３】
図６はコアビット１０および後述のコアビット２０を用いて形成した溝の溝幅Ｗと深さＤの測定結果の一例を示す図である。切削時間を増加させるにしたがって溝幅Ｗと深さＤが共に増加し、溝幅Ｗと深さＤの間に一定の関係が得られていることがわかる。例えば、          この実験条件の施工においては、溝幅Ｗは９ｍｍ程度以上で十分なアンカー固定強度が得られたので、溝幅Ｗが１０ｍｍ以上となるように切削時間を制御し、溝幅Ｗのみを測定して確認することにより、従来よりも簡単に、安定したアンカーの固定強度が得られる。
【実施例２】
【００２４】
図７および図８は本発明によるコアビットの第二の実施例を示す図であり、図７は模式的な正面図、図８は模式的な側面図である。本実施例のコアビット２０は、回転シャフトの先端部に設置されコンクリート構造物１に形成された円筒状の穴２の内周面にリング状の目粗し用の溝５を形成するためのコアビットであって、回転シャフトへの取り付け手段と、上端部２１が穴２の中心軸を含む平面内で回転可能に固定され下端部２２に切削ビット２３を備えた２つの棒状部品２４とを有している。
【００２５】
具体的には、コアビット２０の基部２５の下に設けたコ字状の保持部２６の間に上端部２１を挿入し、保持部２６および上端部２１に開けられた穴にシャフト２７を挿入して上端部２１を回転可能に保持している。また基部２５の上部に回転シャフトへ取り付けるための固定部２８を設け、ねじによって締め付けて固定する。本実施例のコアビット２０が回転シャフト３に取付けられて回転したときに遠心力により棒状部品２４の下端部２２が外側に開き、切削ビット２３に穴２の内周面に向かう押力が生ずる。
【００２６】
コアビット２０は穴２の形状に合わせてその形状が設定されるが、具体的な形状の一例としては、穴２の径が６５ｍｍの場合、棒状部材の長さＬは１１０ｍｍ程度、切削ビットの高さＢは６ｍｍ程度とすることができる。
【００２７】
本実施例のコアビット２０を用いた場合にも、図６に示すように、切削時間を増加させるにしたがって溝幅Ｗと深さＤが共に増加し、溝幅Ｗと深さＤの間に一定の関係が得られることが確認できた。本実施例のコアビットを用いて本発明による後施工アンカー補強工事方法を行い、溝幅が所定の値となるように切削時間を制御し、溝幅を測定して確認することにより、従来よりも簡単に、安定したアンカーの固定強度が得られる。
【００２８】
以上のように、本発明により、削孔した穴の内面に形成する溝の制御を従来よりも簡単に行うことが可能で、かつ安定したアンカーの固定強度が得られる後施工アンカー補強工事方法およびその工事方法に用いるコアビットが得られることが確認できた。
【００２９】
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではないことは言うまでもなく、目的や用途に応じて設計変更可能である。例えば、本発明の後施工アンカー補強工事方法に使用するコアビットは穴の中心軸を回転軸として回転する回転シャフトの先端部に設置されて溝を形成可能なコアビットであればよく、その構成は上記の実施例に限定されるものではない。また、本発明のコアビットの各部分の形状も変更可能であり、切削ビット数や棒状部材の設置数なども２以上の任意の個数を選択可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１    コンクリート構造物
２    穴
３    回転シャフト
５    溝
６    モーター
７    スタンド
４、１０、２０    コアビット
１１、２３    切削ビット
１２    ばね
１３    上板
１４    下板
１５、２７    シャフト
１６    取付板
２１    上端部
２２    下端部
２４    棒状部材
２５    基部
２６    保持部
２８    固定部
【図１】
2014156734.tif 000003
【図２】
2014156734.tif 000004
【図３】
2014156734.tif 000005
【図４】
2014156734.tif 000006
【図５】
2014156734.tif 000007
【図６】
2014156734.tif 000008
【図７】
2014156734.tif 000009
【図８】
2014156734.tif 000010