(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリートに形成された穴の内壁面に溝を切削する切削装置であって、
駆動部の回転軸に連結され、当該穴の内部に挿入される基部と、
当該基部の下端面から鉛直下方に延び、その途中で屈曲して形成される屈曲部と、
当該屈曲部の下端面に取り付けられるバネ部と、
当該バネ部の下端面に連絡体を介して固定され、周縁に切削刃が取り付けられた切削部と、
を具備し、
前記基部には、前記バネ部の両側鉛直方向に延び、屈曲方向を規制する規制体が取り付けられていることを特徴とする切削装置。
【請求項２】
前記基部、屈曲部、バネ部、切削部は、それぞれ着脱可能に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の切削装置。
【請求項３】
少なくとも前記基部、及び屈曲部の内部は水が通過可能な流路が形成されており、
前記規制体には、前記流路を通ってきた水を穴の内壁面へと導くための孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の切削装置。
【請求項４】
駆動部の回転軸に連結され、既設のコンクリートに形成された穴の内部に挿入される基部と、当該基部の下端面から鉛直下方に延び、その途中で屈曲して形成される屈曲部と、当該屈曲部の下端面に取り付けられるバネ部と、当該バネ部の下端面に連絡体を介して固定され、周縁に切削刃が取り付けられた切削部と、を具備し、前記基部には、前記バネ部の両側鉛直方向に延び、屈曲方向を規制する規制体が取り付けられている切削装置を用いて前記穴の内壁面に溝を切削し、この穴にアンカーを定着させるアンカー定着工法であって、
前記コンクリートを削孔する削孔工程と、
前記切削装置の基部、屈曲部、バネ部、規制体、及び切削刃を削孔によって形成された穴に挿入する切削刃挿入工程と、
前記切削装置を引き上げつつ、前記前記穴の鉛直方向において、前記切削刃によってコンクリートに形成された孔の内壁面に複数の溝を形成する溝形成工程と、
前記穴にアンカーを挿入するとともに、グラウト材を注入するアンカー定着工程と、
を具備することを特徴とするアンカー定着工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設のコンクリート成形体（以下、「既設コンクリート」と称する）を穿孔して穴（以下、「コンクリート穴」と称する）を設けた後、そのコンクリート穴の内壁面に溝を形成するための切削加工を行う切削装置、及び当該切削装置を用いたアンカー定着工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、橋梁を支える橋脚や送電線用鉄塔の脚柱を支える基礎構造物のような既設コンクリートは、老朽化するにつれて、強度の補強或いは耐震性能の改善が必要となることが一般的に知られている。
【０００３】
このような既設コンクリートの耐震性能や強度を向上する技術として、穿孔機を用いて既設コンクリートに所定の深さの穴を設けた後、そのコンクリート穴に鉄筋（以下、「アンカー」と称する。）を挿入し、次いで新たにグラウト材（無収縮モルタルやエポキシ樹脂等）を流し込んでアンカーを固定するアンカー定着工法が知られている。
【０００４】
このような従来のアンカーの定着工法では、アンカーをしっかりと定着させる必要があるが、そのためには、グラウト材とコンクリート穴の内壁面との付着力が重要な要素となる。ここで、グラウト材とアンカーの付着力は良好であるものの、グラウト材とコンクリート穴の内壁面との付着力は鉄筋との付着力より劣る。この要因としては、コンクリート穴の内壁面には、コンクリートの切削粉等の微細なダストが付着しておりグラウト材との付着力を阻害させていることが考えられる。
【０００５】
そこで一般的なアンカーの定着工法では、コンクリート穴の内壁面とグラウト材の付着力がアンカーとの付着力より優れるために、アンカーの定着長が、鉄筋径の１５倍以上となることが望ましい。
【０００６】
一方で、鉄筋から伝わる外力はコンクリート穴の内壁面とほぼ平行であるため、コンクリート成形体に外力が加わると、鉄筋が周辺のコンクリートとともにコンクリート穴から離脱し易いという問題がある。
【０００７】
この問題を解消するために、穴の内面に溝を形成する技術が検討されており、例えば、モータで回転する回転軸の先端にカッターを取り付けた装置が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００８】
特許文献１に記載の装置は、カッターを回転させ、当該カッターによって壁面を切削して穴の内壁面に溝を形成する装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３６９２３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら特許文献１に記載の装置は、コンクリート穴の内壁面の切削時に、カッターの振動が回転軸に直接伝達されるので、騒音が大きくなるばかりでなく、その振動がカッターを回転させるためのモータの故障等を引き起こし、装置の寿命が短いという問題がある。
【００１１】
また、カッターが振動し易く、切削によって形成された溝の形状が不揃いとなり、一定の深さの溝が得られにくいという問題がある。
【００１２】
一方、上述したアンカーの定着工法では、既設コンクリートの内部には、多数の鉄筋が複数段に配置されており、この鉄筋を切断することなくアンカーを定着させることが要求される。そして、一般的には、鉄筋探査機にて既設コンクリートの鉄筋の位置を探査し、内部に配置されている鉄筋を避けて削孔されるが、このような鉄筋探査機では深い位置での鉄筋の探査はできない。よって、削孔によって深い位置で鉄筋に接触した場合には、削孔の位置を変更しなければならず、再度削孔を行う等の手間や労力が必要となりアンカーの定着工事の施工性（作業性）が悪かった。
【００１３】
そこで、本発明は上記問題を課題の一例として為されたもので、騒音や振動が発生しにくく、穴の内壁面に所定の深さの溝を簡易に形成可能であって、作業性に優れた切削装置、及びアンカー定着工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】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の切削装置は、既設のコンクリートに形成された穴（１０）の内壁面に溝（３０）を切削する切削装置であって、駆動部（Ｍ）の回転軸（８）に連結され、当該穴の内部に挿入される基部（１１）と、当該基部の下端面から鉛直下方に延び、その途中で屈曲して形成される屈曲部（１４）と、当該屈曲部の下端面に取り付けられるバネ部（１５）と、当該バネ部の下端面に連絡体（１７）を介して固定され、周縁に切削刃（１８ａ）が取り付けられた切削部（１８）と、を具備し、前記基部には、前記バネ部の両側鉛直方向に延び、屈曲方向を規制する規制体（２５）が取り付けられていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載の切削装置は、請求項１に記載の切削装置において、前記基部、屈曲部、バネ部、切削部は、それぞれ着脱可能に連結されていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３に記載の切削装置は、請求項１又は請求項２に記載の切削装置において、少なくとも前記基部、及び屈曲部の内部は水が通過可能な流路が形成されており、前記規制体には、前記流路を通ってきた水を穴の内壁面へと導くための孔（２５ａ）が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４に記載のアンカー定着工法は、駆動部の回転軸に連結され、既設のコンクリートに形成された穴の内部に挿入される基部と、当該基部の下端面から鉛直下方に延び、その途中で屈曲して形成される屈曲部と、当該屈曲部の下端面に取り付けられるバネ部と、当該バネ部の下端面に連絡体を介して固定され、周縁に切削刃が取り付けられた切削部と、を具備し、前記基部には、前記バネ部の両側鉛直方向に延び、屈曲方向を規制する規制体が取り付けられている切削装置を用いて前記穴の内壁面に溝を切削し、この穴にアンカーを定着させるアンカー定着工法であって、前記コンクリートを削孔する削孔工程と、前記切削装置の基部、屈曲部、バネ部、規制体、及び切削刃を削孔によって形成された穴に挿入する切削刃挿入工程と、前記切削装置を引き上げつつ、前記穴の鉛直方向において、前記切削刃によってコンクリートに形成された孔の内壁面に複数の溝を形成する溝形成工程と、前記穴にアンカーを挿入するとともに、グラウト材を注入するアンカー定着工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡易な構造でありながら、騒音や振動を抑えつつ、穴の内面に所定の深さの溝を形成することができる。また、アンカーの定着工事の施工性（作業性）を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】切削装置の例を模式的に示す側面図である。
【図２】切削工具の外観図である。
【図３】切削工具の改良例を示す外観図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】アンカー定着工法を説明するための図であり、図５（ａ）はコンクリート穴の穿孔工程を示す図、図５（ｂ）は最深部における溝の形成工程を示す図、図５（ｃ）は複数の溝の形成工程を示す図、図５（ｄ）はアンカー定着工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本願の最良の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２２】
―切削装置の構造について―
本実施形態の切削装置は、モータＭを備える基台２と、モータＭの回転軸に連結される切削工具１と、を備える。切削工具１は、図１、図２、及び図５に示すように、コンクリートに形成された穴（以下、コンクリート穴１０と称する）の内壁面に溝３０を切削するものであって、モータＭの回転軸８に連結されて用いられる。モータＭは、当操作レバー４の操作によって上下方向に移動可能な基台２に回転軸８が鉛直方向に延びるように設けられている。
【００２３】
この切削工具１は、モータＭの回転軸８に延長部材５を介して連結され、当該コンクリート穴１０の内部に挿入される基部１１と、当該基部１１の下端面から鉛直下方に延び、その途中で屈曲して形成される屈曲部１４と、当該屈曲部１４の下端部に取り付けられるバネ部１５と、当該バネ部１５の下端部に連絡体１７を介して固定され、周縁に切削刃１８ａが取り付けられた切削部１８と、を備えている。
【００２４】
延長部材５は、所定の長さを有する円筒状の部材５ａを連結したものであって、各々の部材５ａには雄ネジと雌ネジが上下端部に形成されており、螺合により繋ぎ合わせることによって必要な長さが調整される。なお、本実施形態では、延長部材５は、コンクリート穴１０の深さによって、その長さが適宜調整され、図１に示す延長部材５は４つの部材５ａを繋ぎ合わせたものである。
【００２５】
そして、本実施形態の切削工具１は、基台２に設けられた移動機構によって、コンクリート穴１０に挿入され、モータＭの回転軸８を回転させることによって切削部１８を回転させ、切削刃１８ａをコンクリート穴１０の内壁面に当接させることによって、一定深さの環状の溝をコンクリート穴１０の内壁面に形成することができる。
【００２６】
基部１１は、挿入しようとする既設のコンクリート穴１０の内径（直径）よりやや小径の円筒状に形成されており、その両端部にはネジ溝が形成されており、螺合によりモータＭの回転軸８と連結される。また、コンクリート穴１０が深い場合には、基部１１は、図１に示すように、延長部材５を介してモータＭの回転軸８と連結される。
【００２７】
なお、コンクリート穴１０に対して基部１１の径が小さすぎると、切削工具１を駆動させたときに、基部１１の振れが大きくなりすぎて、基部１１の軸心を中心として安定して切削刃１８ａが回転せずに安定して溝が形成されにくいため、上述したようにコンクリーと穴１０の形状に合わせて、そのコンクリート穴１０の内径よりもやや小径の基部１１が適宜用いられることが好ましい。
【００２８】
屈曲部１４は、円筒状であってその両端部にはネジ溝が形成されており、螺合により着脱可能に基部１１及びバネ部１５と連結される。また、基部１１と屈曲部１４の内側にはその構造上空洞部を有しており、その空洞部は互いに連絡するように繋がれ、切削加工時には潤滑剤としての水が当該空洞部を用いて流入される。なお、この水は、バネ部１５から漏れ出る等して切削部１８やコンクリート穴１０の内壁面に流れる。
【００２９】
バネ部１５は、金属線を螺旋状に巻いた一般的にコイルばねと称されるバネを用い、両端部は螺合により屈曲部１４及び連絡体１７と連結される。コイルばねは、不規則に湾曲あるいは変形して屈曲するため、特に、コイルばねが長い場合には、切削工具１を駆動して切削加工を行う際には、切削部１８がコンクリート穴１０の内部で暴れて位置が安定せず、均一な形状の溝を形成できない。そこで本実施形態では、図３及び図４に示すように、一方向にコイルばねが安定した動きをするように、バネ部１５の両側を挟みこむようにしてコイルばねの屈曲方向を規制する規制体を設けている。この規制体は、断面が略Ｕ字状の板状体２５をバネ部１５の外周縁に設けて構成されており、上端部が基部１１の下端面に固定して取り付けられ、下端部が鉛直下方に延伸し、コイルばねと所定の間隔を有するようにして配置される。
【００３０】
なお、コイルばねは、直線状に安定して変形すれば良いため、少なくともバネ部１５の両側に所定の幅を有する金属製の一対の板状体を並列に配置するようにしても構わない。
【００３１】
このように構成された板状体２５により、バネ部１５は不規則に移動せずに一方向（又は前後二方向）に移動が規制されるので、切削刃１８ａの位置が安定し、コンクリート穴１０の内壁面に均一な形状の溝を形成することができる。
【００３２】
また、板状体２５の後端面には、鉛直方向に一定の間隔を有して複数の貫通孔２５ａが形成されている。そして、切削加工時においては、基部１１及び屈曲部１４の空洞部を流れる水が当該貫通孔２５ａを介してコンクリート穴１０の内壁面へと流れるようになっている。
【００３３】
切削部１８は、図４に示すように、連絡体１７の内側へ嵌合するようにして着脱可能に連結される連結部と、その連結部の下方周縁が突出して形成される突出部２７と、を有し、この突出部２７の周縁には、一定の間隔を有して複数の切削片１８ａが取り付けられている。また、この切削片１８ａは、回転軸に対して所定の勾配を有し、切削片１８ａの下端がコンクリート穴１０の内壁面に対して斜めに当接するように配置されている。なお、この切削片１８ａは、特に４つである必要はなく、３つ若しくは、相互に対称位置となるように２つの切削片１８ａで構成されても構わない。
【００３４】
以上に説明したように、本実施形態の切削工具によれば、切削片をバネ部の押圧力によって押し当て、モータの回転力によってコンクリート穴の内壁面を切削し、一定深さの溝を形成することができる。
【００３５】
また、バネ部１５の両側鉛直方向に延び、屈曲方向を規制する規制体としての板状体２５が取り付けられているため、バネ部１５を直線状に安定して変形させることができ、切削部１８の位置が安定し、コンクリート穴１０の内壁面に均一な形状の溝を形成することができる。
【００３６】
また、前記基部、屈曲部、バネ部、切削部は、それぞれ着脱可能に連結されているため、劣化等により部材毎に変更することができる。
【００３７】
また、切削加工を行う際には、切削刃を保護するための潤滑剤としての水を切削部１８や切削箇所に当てる必要があるが、本実施形態の切削工具１には、前記基部１１、及び屈曲部１４の内部には水が通過可能な流路が形成されており、且つ、前記コイルばねの両側に配置される板状体２５には、前記流路を通ってきた水を穴の内壁面へと導くための複数の孔２５ａが形成されているため、水を切削部１８やコンクリート穴１０の内壁面へと分散して導くことができる。
【００３８】
―アンカー定着工法について―
次に、本実施形態の切削装置を用いたアンカーの定着工法について説明する。
【００３９】
まず、図５（ａ）に示すように、既設のコンクリートの所定位置において、穿孔機を用いて、穿孔して所定の深さのコンクリート穴１０を設ける。
【００４０】
次に、図１に示すように、コンクリート穴１０の深さに応じて長さを調整した延長部材５をモータＭの回転軸８に取り付け、その下端面に切削工具１を取り付ける。
【００４１】
次に、切削工具１をコンクリート穴１０の最深部近傍まで挿入する。
【００４２】
次に、図５（ｂ）に示すように、モータＭを駆動して回転軸８を回転させる。この回転により切削工具１は回転を行い、切削片１８ａがバネ部１５の押圧力によりコンクリート穴１０の内壁面に当接して、順次周方向に向けて一定の深さの溝を切削する。なお、この回転によって発生する振動はバネ部１５が吸収するため、モータ等はほとんど振動せず、振動等によるモータの故障を防止可能であり、さらには、騒音も抑制される。
【００４３】
また、規制体によりバネ部１５は一定の方向にのみ屈曲するため、切削部１８の位置が安定し、コンクリート穴１０の内壁面には均一な形状の溝が形成される。
【００４４】
次に、図５（ｃ）に示すように、操作レバー４を操作してモータＭを所定の高さまで引き上げて、モータＭを駆動させ、順次上方の内壁面に溝３０を切削する。このようにすれば、コンクリート穴１０の鉛直方向において、コンクリート穴１０の内壁面に複数の溝３０を切削することができる。
【００４５】
次に、図５（ｄ）に示すように、コンクリート穴１０にアンカー（鉄筋）３５を挿入し、グラウト材３６（無収縮モルタルやエポキシ樹脂等）を当該コンクリート穴１０に注入し、アンカーの定着作業を終了する。
【００４６】
このように本実施形態によれば、簡単な作業でコンクリート穴１０の内壁面に一定の深さの溝３０を複数、形成するため、この溝３０がせん断キーの役割を果たしグラウト材３６とコンクリートの付着力を増加させることができる。この結果、アンカー３５の定着長（コンクリート穴の深さ）を従来と比較して短くすることができ、削孔時における既設のコンクリート内に配置される鉄筋の回避作業が容易となり、アンカー３５の補強工事の施工性（作業性）の向上が図れる。
【００４７】
なお、本願は本実施形態に限定されるものではなく、種々の形態にて実施することが可能である。例えば、本実施形態では、螺合により各部材を連結する構成となっているが、螺合に限られず、一般的に用いられている嵌合構造等を適宜用いることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  切削工具
８  回転軸
１０  コンクリート穴
１１  基部
１４  屈曲部
１５  バネ部
１７  連結体
１８  切削部
１８ａ  切削刃
２５  規制体
２５ａ  貫通孔
３０  溝
【図１】
0005877464.tif 000002
【図２】
0005877464.tif 000003
【図３】
0005877464.tif 000004
【図４】
0005877464.tif 000005
【図５】
0005877464.tif 000006