(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およびコンクリート構造劣化検査方法を提供する。【解決手段】開口３より大径の拡径部５を奥側に有する挿入穴２が形成されたコンクリート構造物１に固定される。細長いアンカー筋１１と係合部１２とを有する。アンカー筋１１は挿入穴２に挿入され、先端が挿入穴２から突出し、開口３と一致する位置または開口３より後端側の所定の位置にコンクリート構造の劣化を確認するための目印７，８を有する。係合部１２はアンカー筋１１の後部に設けられて拡径部５に配置される。アンカー筋１１および係合部１２は接着剤６で挿入穴２に固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口より大径の拡径部を奥側に有する挿入穴が形成されたコンクリート構造物に固定されるあと施工アンカーであって、
細長いアンカー筋と係合部とを有し、
前記アンカー筋は前記挿入穴に挿入され、先端が前記挿入穴から突出し、前記開口から露出する位置または前記開口より後端側の所定の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し、
前記係合部は前記アンカー筋の後部に設けられて前記拡径部に配置され、
前記アンカー筋および前記係合部は接着剤で前記挿入穴に固定されることを、
特徴とするあと施工アンカー。
【請求項２】
前記アンカー筋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。
【請求項３】
前記目印は前記後端側にかけて電磁波の反射特性が変化してい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。
【請求項４】
コンクリート構造物のコンクリート構造劣化検査方法であって、前記コンクリート構造物は開口より大径の拡径部を奥側に有する挿入穴が形成され、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のあと施工アンカーが前記挿入穴に挿入されて前記接着剤で固定され、前記先端が前記挿入穴から突出し、前記係合部が前記拡径部に配置され、前記目印が前記アンカー筋の前記開口から露出する位置または前記開口より後端側の所定の位置に位置付けられており、前記目印に基づいて前記コンクリート構造物の劣化を判断することを、特徴とするコンクリート構造劣化検査方法。
【請求項５】
前記目印の前記開口の位置から突出する長さが所定の長さ以上のとき前記コンクリート構造物が劣化していると判断することを、特徴とする請求項４記載のコンクリート構造劣化検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、あと施工アンカーおよびコンクリート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、あと施工アンカーが使用される。あと施工アンカーは、コンクリート構造物に予め穿孔した孔の中で開く拡張部を備え、孔壁に機械的に固定されるようになっている（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】特開２０１４−１４１８６７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に記載の方法では、アンカーの劣化は、コンクリート覆工面に形成した薄膜の亀裂では、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およびコンクリート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は、開口より大径の拡径部を奥側に有する挿入穴が形成されたコンクリート構造物に固定されるあと施工アンカーであって、細長いアンカー筋と係合部とを有し、前記アンカー筋は前記挿入穴に挿入され、先端が前記挿入穴から突出し、前記開口から露出する位置または前記開口より後端側の所定の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し、前記係合部は前記アンカー筋の後部に設けられて前記拡径部に配置され、前記アンカー筋および前記係合部は接着剤で前記挿入穴に固定されることを、特徴とする。
【０００８】
本発明に係るコンクリート構造劣化検査方法は、コンクリート構造物のコンクリート構造劣化検査方法であって、前記コンクリート構造物は開口より大径の拡径部を奥側に有する挿入穴が形成され、前述のあと施工アンカーが前記挿入穴に挿入されて前記接着剤で固定され、前記先端が前記挿入穴から突出し、前記係合部が前記拡径部に配置され、前記目印が前記アンカー筋の前記開口から露出する位置または前記開口より後端側の所定の位置に位置付けられており、前記目印に基づいて前記コンクリート構造物の劣化を判断することを、特徴とする。
【０００９】
本発明に係るあと施工アンカーおよび本発明に係るコンクリート構造劣化検査方法では、あと施工アンカーの開口から露出する位置または開口より後端側の所定の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しているので、目印に基づいてコンクリート構造物の劣化を容易に判断することができる。開口から露出する位置としては、アンカー筋の先端でもよいが、開口と一致する位置が伸びを確認しやすいため、特に、好ましい。あと施工アンカーは、破断するまでに塑性変形して挿入穴の開口から伸びるため、目印の移動を確認することにより、コンクリート構造物の劣化を判断することができる。また、コンクリート構造物の劣化に起因して、あと施工アンカーが重力や周囲からの圧力などで移動したときにも目印が移動するため、目印の移動を確認することにより、コンクリート構造物が劣化したと判断することができる。
本発明の実施には、アンカー筋に目印を設けるだけでよいため、アンカーの劣化を低コストで確認することが可能である。
【００１０】
本発明に係るあと施工アンカーにおいて、前記アンカー筋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大きく、目印の移動を確認しやすい。
【００１１】
本発明に係るあと施工アンカーにおいて、前記目印は前記後端側にかけて電磁波の反射特性が変化していてもよい。電磁波の反射特性が変化している場合には、例えば、先端側から後端側にかけて蛍光物質の密度を大きくし、先端側より後端側をより強く発光させる場合や、色が異なる場合が含まれる。
この場合、目印の反射特性の変化に基づき、アンカー筋の伸びを確認しやすく、コンクリート構造物の劣化を厳密に判断することができる。
【００１２】
本発明に係るコンクリート構造劣化検査方法では、前記目印の前記開口の位置から突出する長さが所定の長さ以上のとき前記コンクリート構造物が劣化していると判断することが好ましい。
この場合、挿入穴の開口の位置を基準とすることにより目印の移動した長さを確認しやすく、コンクリート構造物の劣化を容易に判断することができる。
【００１３】
本発明に係るあと施工アンカーは、一般的なあと施工あと施工アンカーに目印を設けて製造されてもよい。
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】
【００１４】
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およびコンクリート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】
【００１５】
【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概略正面図である。
【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】（Ａ）引張力を加えてコーン亀裂を生じたときのあと施工アンカーと周囲のコンクリート構造の状態を示す側面概念図、(Ｂ)その平面概念図である。
【図４】（Ａ）引張力を加えてコーン破壊を生じた後のあと施工アンカーと周囲のコンクリート構造の状態を示す側面概念図、（Ｂ）引張力を加えてアンカー破断を生じた状態を示す側面概念図である。
【図５】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】
【００１６】
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間仕切り構造を示している。
図１に示すように、本発明の実施の形態のあと施工アンカー１０は、橋梁やトンネルなどのコンクリート構造物１に固定される。コンクリート構造物１には、予め挿入穴２が形成される。挿入穴２は、開口３と同一径で伸びる開口側４と、開口側４より奥側に形成された、開口３より大径の拡径部５から成る。
【００１７】
あと施工アンカー１０は、細長いアンカー筋１１と係合部１２とを有している。アンカー筋１１は、挿入穴２に挿入され、先端が挿入穴２から突出している。アンカー筋１１は、好適にはステンレスから成る。アンカー筋１１は、筒状であって、後端側の側部に貫通孔を有している。係合部１２は、アンカー筋１１の内部の貫通孔付近に設けられ、アンカー筋１１の内部に先端側から挿入されたビットなどで押されたとき、貫通孔から外側に一部を突出させるようになっている。係合部１２は、アンカー筋１１から外側に一部が突出した状態で、拡径部５に伸びるよう配置される。あと施工アンカー１０は、接着剤６で挿入穴２に固定される。
【００１８】
図１に示すように、あと施工アンカー１０は、挿入穴２の開口側４の径をａ、拡径部５の径をｂ、挿入穴２の開口側４の高さをｈ、拡径部５の高さをΔｈ、アンカー筋１１の径をｄ、係合部１２のアンカー筋１１から突出する長さをΔｄとしたとき、好適には以下の寸法条件を満たすものから成る。
（１）ｂ＞ａ
（２）ｈ＞１５ｄ
（３）Δｈ＞ｄ
（４）Δｄ＞０．５ｄ
（５）ｄ＜３５ｍｍ
【００１９】
あと施工アンカー１０は、アンカー筋１１の開口３と一致する位置と、開口３より後端側の所定の位置に、コンクリート構造の劣化を確認するための目印７，８を有している。所定の位置は、例えば、アンカー筋１１が支持可能な最大荷重を加えたときのアンカー抜出し量の長さ分、開口３と一致する位置から後端側に離れた位置である。目印７は、例えば、開口３と一致する位置に青色の線で表示される。後端側の所定の位置の目印８は、例えば、蛍光物質の線で表示される。
【００２０】
本発明の実施の形態のコンクリート構造劣化検査方法は、前述のあと施工アンカー１０を施工したコンクリート構造物１で実施される。開口３の位置の目印７に基づき、目印７の開口３の位置から突出する長さが所定の長さ以上のとき、アンカーが劣化していると判断することができる。また、開口３より後端側の所定の位置の目印８に基づき、その目印８が開口３の外側まで伸びているとき、アンカーが劣化していると判断することができる。所定の位置の目印８が蛍光物質の線で表示される場合、紫外線ランプをコンクリート構造物１の壁面に向けて照射し、蛍光物質により輝く箇所がみつかった場合、その箇所のアンカーは劣化していると判断することができる。
【００２１】
コンクリート構造劣化検査方法では、あと施工アンカー１０の開口３と一致する位置および開口３より後端側の所定の位置にコンクリート構造の劣化を確認するための目印７，８を有しているので、目印７，８に基づいてコンクリート構造物１の劣化を容易に判断することができる。あと施工アンカー１０は、破断するまでに塑性変形して挿入穴２の開口３から伸びるため、目印７，８の移動を確認することにより、コンクリート構造物１の劣化を判断することができる。また、コンクリート構造物１の劣化に起因して、あと施工アンカー１０が重力や周囲からの圧力などで移動したときにも目印７，８が移動するため、目印７，８の移動を確認することにより、コンクリート構造物１が劣化したと判断することができる。
【００２２】
開口３の位置の目印７は、挿入穴２の開口３の位置を基準とすることにより目印７の移動した長さを確認しやすいため、コンクリート構造物１の劣化の判断を容易にする。開口３の位置から後端側に離れた位置の目印８は、開口３の外側で目視できれば、コンクリート構造物１が劣化していると判断することができるので、さらに判断を容易にすることができる。
【００２３】
あと施工アンカー１０は、以下の特徴を有している。
（１）アンカー筋１１の破断による破壊でしか破壊することがなく、破壊強度のばらつきがほとんどない。強度的に非常に安全性の高い性能を保持している。
（２）アンカー筋１１の破断が生ずる前にコンクリートのコーン破壊が生じ、コンクリート表面に目視で判断できる亀裂が発生し、危険性を知らせることができる。
（３）コンクリートにコーン破壊の亀裂が入ってから、その時の強度の１．３倍の強度までアンカー筋１１の破断は起こらないため、すぐ危険な状態にはならない。その間に検査によりコンクリート亀裂を見つけることができれば、人命にかかわる事故を防ぐことができる。
（４）アンカー筋１１の変形が塑性域に達し、抜出し量が所定の長さ（一例で１２ｍｍ）になるまで保証できる。その大きな変形によって取付物が移動するため、取付物の変形状態からも危険性を知らせることができる。
【００２４】
あと施工アンカー１０によるコンクリート構造劣化検査方法は、アンカー筋１１に目印７，８を設けるだけでよいため、アンカーの劣化を低コストで確認することが可能である。あと施工アンカー１０は、アンカー筋１１がステンレスから成るため、アンカー筋１１の破断する前の伸びが大きく、目印７，８の移動を確認しやすい。
【００２５】
目印７，８は、アンカー筋１１の先端側から後端側にかけて蛍光物質の密度を大きくして構成されていてもよい。この場合、紫外線を照射したとき、先端側より後端側がより強く発光するため、発光する強度でアンカー筋１１の伸びを確認しやすく、アンカー筋１１が破断に近い状態かどうか、コンクリート構造物１の劣化を厳密に判断することができる。
【００２６】
あと施工アンカー１０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図２のグラフに示す。グラフにおいて、Ａはコーン破壊を生じた時点、Ｂはアンカー降伏の時点、Ｃはアンカー筋１１に支持可能な最大荷重を加えた時点、Ｄはアンカー筋１１が破断した時点である。
【００２７】
図２に示すように、あと施工アンカー１０のアンカー筋１１にかかる引張力Ｔがある程度大きくなると、アンカー筋１１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、あと施工アンカー１０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、あと施工アンカー１０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１０の破壊は、アンカー筋１１の破断で生じる。
【００２８】
図３（Ａ）に示すように、あと施工アンカー１０に引張力を加えたとき、アンカー筋１１の径ｄの約７倍の高さのコーン亀裂を生じる。図３（Ｂ）に示すように、コーン亀裂はアンカー筋１１の周囲に円形状に発生し、目視可能である。図４（Ａ）に示すように、あと施工アンカー１０の周囲にはコンクリートの抵抗メカニズムが新しく形成される。最終的に、図４（Ｂ）に示すように、アンカー筋１１の破断を生じる。
【００２９】
あと施工アンカーに引張力を加え、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。あと施工アンカーには、径１６ｍｍのステンレス製のアンカー筋を備えたものを用いた。
その実験結果を図５に示す。図５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５に示すように、アンカー筋は４５ｍｍ以上伸びるまで最大荷重に達せず、アンカー筋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８をアンカー筋１１の、開口３から３５ｍｍの位置に設け、アンカー抜出し量が３５ｍｍ以上のとき、開口３から目印８が露出するようにする。目印８を確認してコンクリート構造物が劣化していると判断することにより、安全な状態でコンクリート構造物１を修理または撤去することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  コンクリート構造物
２  挿入穴
３  開口
４  開口側
５  拡径部
６  接着剤
７  開口の位置の目印
８  後端側の所定の位置の目印
１０  あと施工アンカー
１１  アンカー筋
１２  係合部
【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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