(57)【要約】【課題】アンカー孔を延伸方向の任意の位置で拡径できる、アンカー孔拡径装置及びその装置を利用したアンカー孔拡径方法と拡張式アンカー固定構造を提供する。【解決手段】本発明に係るアンカー孔拡径装置は、棒材で形成された本体と、被穿孔母材に対する切削刃をなす所定の長さの拡開片を有する。そして、前記本体の先端近傍に前記本体の長さ方向に伸びる凹部が形成される。また、前記拡開片は、その長さ方向が前記本体の長さ方向に沿って配置され、前記本体の先端と反対側に配置される基端側端部が前記本体に対取付けられ、前記基端側端部を支点として前記基端側端部と反対側の先端側端部が前記本体に対し接離する方向に移動可能とされ、前記先端側端部が前記本体に接した状態で前記凹部に収容され、前記先端側端部は弾性部材により前記本体から離れる方向に付勢されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒材で形成された本体と、被穿孔母材に対する切削刃をなす所定の長さの拡開片を有し、
前記本体の先端近傍に前記本体の長さ方向に伸びる凹部が形成され、
前記拡開片は、その長さ方向が前記本体の長さ方向に沿って配置され、前記本体の先端と反対側に配置される基端側端部が前記本体に取付けられ、前記基端側端部を支点として前記基端側端部と反対側の先端側端部が前記本体に対し接離する方向に移動可能とされ、前記先端部が前記本体に接した状態で前記凹部に収容され、前記先端部は弾性部材により前記本体から離れる方向に付勢されていることを特徴とするアンカー孔の拡径装置。
【請求項２】
前記拡開片が前記凹部に収容された状態において、前記拡開片の表面と前記本体の表面は、段差を有さない同じレベルの面をなす請求項１に記載のアンカー孔の拡径装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、作動領域が調整可能とされている請求項１または２に記載のアンカー孔の拡径装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載のアンカー孔拡径装置の本体を、アンカー孔の延伸方向の任意の拡径対象部位まで挿入し、前記拡径対象部位において前記本体を回転させることを特徴とするアンカー孔拡径方法。
【請求項５】
請求項４に記載のアンカー孔拡径方法により形成したアンカー孔の内壁と、前記アンカー孔に配置される拡張式アンカーの隙間に樹脂を充填することを特徴とする拡張式アンカー固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート等の被穿孔母材にアンカー用として設けられた孔（以下、アンカー孔という）の底部を拡径するための拡径装置及びその装置を利用した拡径方法と拡張アンカー固定構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネル等のコンクリート構造物に対する付属物の取付には、あと施工アンカーが広く採用されている。そして、付属物の取付対象となるコンクリート構造物への取付強度を高める目的で、取付対象の内部に打ち込まれる棒材の先端近傍の径を他の部分よりも大きくした、いわゆる金属系拡張式アンカーが広く採用されている。また、近年では同様にコンクリート構造物に対する付属物の取付には、接着剤を用いた接着系アンカーも広く採用されている。
【０００３】
ところが、金属拡張式アンカーは、構造物に予め設けたアンカー孔の孔径よりも大きく開かれるとき、構造物に損傷を与える場合があった。そして、その損傷部分が劣化し、時間の経過と共に取付強度が低下するおそれがあった。そこで、金属拡張式アンカーを開く際に構造物が損傷することを防止するために、アンカー孔の深い部分で孔径を広げる手法が提案されている。
【０００４】
例えば、特開平２−２３２４４２号公報には、拡開アンカーの下穴内奥を拡径する削成装置が開示されている。この削成装置によれば、予め加工した下穴（アンカー孔）に、複数の分割シャンクで構成される本体を挿入し回転させ、各分割シャンクの拡開作用と回転運動とによって、各分割シャンクに設けた切刃でアンカー孔の壁面を破砕しながら削り広げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２３２４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンクリート構造物に付属物を取付ける際に多く採用されている従来の拡張式アンカーは、その製品およびアンカーの径ごとにアンカー孔の適正深さが規定されている。そのため、アンカー孔の底部を拡径しようとした場合、アンカーに適した様々な深さで拡径する必要がある。また、実際の現場ではコンクリートの状態や厚みなどにより、最適なアンカー強度を発揮するためにはアンカー孔を任意の位置で拡径することが必要である。
【０００７】
また、接着系のあと施工アンカーの強度は、その接着力が大きく影響するが、アンカー孔の任意の位置で自由に拡径することが可能であれば、コンクリートとの接着力だけでなく、拡径部分で樹脂が硬化することでコンクリート母材への楔効果があることは知られている。
【０００８】
しかしながら、アンカー孔の底部を拡径するための従来の削成装置では、本体を構成する複数の分割シャンクが根元（アンカー孔の開口側）で固定され、更にその根元がアンカー孔の開口部に配置されるものとなっていた。そのため、アンカー孔の深さ方向の拡径位置が固定されてしまい、拡径の位置的自由度が乏しいという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、アンカー孔を延伸方向の任意の位置で拡径できるアンカー孔拡径装置及びその装置を利用したアンカー孔拡径方法と拡張アンカー固定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】
【００１０】
本発明に係るアンカー孔拡径装置は、棒材で形成された本体と、被穿孔母材に対する切削刃をなす所定の長さの拡開片を有する。そして、前記本体の先端近傍に前記本体の長さ方向に伸びる凹部が形成される。また、前記拡開片は、その長さ方向が前記本体の長さ方向に沿って配置され、前記本体の先端と反対側に配置される基端側端部が前記本体に取付けられ、前記基端側端部を支点として前記基端側端部と反対側の先端側端部が前記本体に対し接離する方向に移動可能とされ、前記先端側端部が前記本体に接した状態で前記凹部に収容され、前記先端側端部は弾性部材により前記本体から離れる方向に付勢されている。
【００１１】
前記拡開片が前記凹部に収容された状態において、前記拡開片の表面と前記本体の表面は、段差を有さない同じレベルの面をなすものであってもよい。
【００１２】
前記弾性部材は、作動領域が調整可能とされているものであってもよい。
【００１３】
本発明に係るアンカー孔拡径方法は、本発明に係るアンカー孔拡径装置を使用する。そして、前記アンカー孔拡径装置の本体を、アンカー孔の延伸方向の任意の拡径対象部位まで挿入し、前記拡径対象部位において前記本体を回転させる。
【００１４】
本発明に係る拡張アンカー固定構造では、前記アンカー孔拡径方法により形成したアンカー孔の内壁と、前記アンカー孔に配置される拡張式アンカーの隙間に樹脂を充填してもよい。
【００１５】
前記拡張式アンカーの拡張しない部位に弾性シールゴムが配置されていてもよい
【００１６】
なお、本発明において、本体のアンカー孔に挿入される端部を先端とし、本体の長さ方向における相対的位置関係の説明においては、本体の先端に近い方を「先端側」と、先端から離れた方を「基端側」とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るアンカー孔拡径装置によりアンカー孔を拡径するためには、まず、拡開片が本体に接し凹部に収容された状態にある本体を、予め穿設されたアンカー孔に挿入する。この際、拡開片の先端側端部には、弾性部材の弾発力が本体から離れる方向に作用するが、拡開片は孔壁に阻まれて開くことなく凹部に収容されたままとなるため、容易に挿入することができる。そして、本体が、アンカー孔の延伸方向の任意の拡径対象部位に到達したら、その位置で本体を回転させる。すると、孔壁における拡開片が接触している部分は拡開片により削られる。そして、削られた部分のアンカー孔の径が少しずつ大きくなるに従い、拡開片の先端側端部に作用する弾性部材の力により、拡開片が削られた部分に入り込むように開き続ける。すなわち、拡開片が徐々に開き、削り込む量が少しずつ大きくなり、やがて、アンカー孔は拡径された状態となる。この際、拡開片は、本体の位置に関わらず、本体を回転させるのみで開くため、本体を任意の位置に配置することができる。従って、アンカー孔を延伸方向の任意の位置で拡径することができる。
【００１８】
また、拡開片が凹部に収容された状態において、拡開片の表面と本体の表面が段差を有さない同じレベルの面をなすものとすれば、本体をアンカー孔へ挿入する際の抵抗を低減し、容易に挿入することが可能となる。
【００１９】
更に、弾性部材の作動領域が調整可能とされていれば、その作動領域を適宜調整するのみで、拡開片が最終的に到達する拡開角度が設定される。そのため、アンカー孔の拡径部分の寸法を極めて容易に、所望の値にすることができる。なお、弾性部材の作動領域とは、弾性部材が拡開片の先端側端部を本体から離れる方向に付勢できる範囲である。例えば、弾性部材としてコイルばねを使用した場合は、そのコイルばねが伸びきるまでが作動領域となる。そして、この作動領域は、コイルばねを構成する線材の剛性やコイルばねの自然長（伸びきったときの長さ）により調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るアンカー孔拡径装置の実施形態の要部を示し、（ａ）は拡開片が開いた状態を示す本体の正面図、（ｂ）は拡開片が凹部に収容された状態を示す本体の正面図、（ｃ）は拡開片が凹部に収容された状態を示す本体の側面図である。
【図２】同アンカー孔拡径装置を使用してアンカー孔を拡径する工程を示し、（ａ）は本体をアンカー孔に挿入し拡径対象部位に配置した状態を示す正面図、（ｂ）はアンカー孔が拡径された状態を示す正面図である。
【図３】本発明に係るアンカー孔拡径装置の他の実施形態の要部を示し、（ａ）は拡開片が開いた状態を示す本体の正面図、（ｂ）は拡開片が凹部に収容された状態を示す本体の正面図、（ｃ）は拡開片が凹部に収容された状態を示す本体の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１及び図２を参照しながら、本発明に係るアンカー孔拡径装置の実施形態について説明する。
まず、アンカー孔拡径装置の構造について説明する。
【００２２】
図１は、アンカ孔拡径装置においてアンカー孔の拡径に資する要部である本体１０の先端近傍のみを示している。本体１０は棒材で構成され、基端側は駆動部に接続されている。そして、長さ方向の位置調整が自在になされるとともに、軸線を中心として回転させられるものとなっている。ただし、駆動部は、公知のアンカー孔削孔装置の駆動部を転用したものであるため、図示及びその説明は省略する。
【００２３】
本体１０は、断面円形の鋼製棒材の先端部を円錐形としたもので、この円錐形の先端部がアンカー孔へ挿入される尖頭部１１となる。また、尖頭部１１の近傍には長さ方向に伸びる凹部１２が設けられている。
【００２４】
凹部１２には、拡開片２０が嵌め込まれている。拡開片２０は、被穿孔母材であるアンカー孔の孔壁に対する切削刃をなすとともに、凹部１２に嵌り込んだ状態において本体１０の表面に対し段差を生じさせない形状となるよう、鋼材を加工形成したものである。基端側端部２２は凹部１２の基端に、支軸１４を介して取り付けられている。なお、この取り付けには、凹部１２の内部に設けられた突部と拡開片２０の基端側端部２２に支軸１４を貫通させる構造が採用されているが、公知の構造であるため、図示は省略する。
【００２５】
また、拡開片２０の先端側端部２１には、凹部１２内面に配置される面に、コイルばね３０の取付孔２３が設けられ、コイルばね３０の一端が固定されている。
【００２６】
一方、凹部１２の先端側内面にも、コイルばね３０の取付孔１３が設けられ、拡開片２０の取付孔２３に固定された端部と反対側のコイルばね３０の端部が固定されている。そして、拡開片２０の先端側端部２１は、コイルばね３０により、本体１０から離れる方向に付勢されるものとなっている。
【００２７】
次に、図２を参照しながら、このアンカー孔拡径装置によりアンカー孔を拡径する方法について説明する。
まず、拡開片２０が本体１０に接し凹部１２に収容された状態にある本体１０を、予め穿設されたアンカー孔１に挿入する。そして、本体１０が、アンカー孔１の延伸方向の任意の拡径対象部位に配置された状態（図２（ａ）に示す状態）とする。この際、拡開片２０の先端側端部２１には、コイルばね３０による本体１０から離れる方向への力が作用するが、拡開片２０は孔壁に阻まれて開くことなく凹部１２に収容されたままとなるため、容易に挿入することができる。
【００２８】
次に、本体１０を回転させる。すると、孔壁における拡開片２０が接触している部分は拡開片２０により削られる。そして、削られた部分の径が少しずつ大きくなるに従い、拡開片２０の先端側端部２１に作用するコイルばね３０の力により、拡開片２０が削られた部分に入り込むように開き続ける。
【００２９】
更に、本体１０を回転させ続けると、拡開片２０の削り込む量が少しずつ大きくなり、やがて、アンカー孔１は拡径された状態（図２（ｂ）に示す状態）となる。
【００３０】
上記拡径方法において、拡開片２０は、本体１０の位置に関わらず、本体１０を回転させるのみで開くため、本体１０を任意の位置に配置することができる。従って、アンカー孔１を延伸方向の任意の位置で拡径することが可能となる。
【００３１】
アンカー孔１の拡径寸法は、コイルばね３０の自然長、すなわち、伸びきったときの長さを変えることで調整することができる。なお、コイルばね３０が縮んだ状態から自然長になるまでが、本発明の作動領域に相当する。ただし、コイルばね３０は、被穿孔母材である孔壁に対し十分な弾発力を有さない場合、すなわち、ばね弾性係数が小さい場合、拡開片２０を押し広げることができず、自然長に達することができない。従って、コイルばね３０の長さは、ばね弾性係数を考慮しながら調節する必要がある。
【００３２】
一方、コイルばね３０は、拡開片２０の先端側端部２１を本体１０から離れる方向に十分に付勢できるものであれば、形状や材質に制限はなく、その他のばねとしてもよい。例えば、板バネを使用することもできる。拡開片２０の先端側端部２１を本体１０から離れる方向に付勢する弾性部材として、板バネを使用した実施形態を図３に示す。なお、図３において、図１及び図２に示すものと実質的に同じ部位には同符号を付し、その説明を簡略化或いは省略するものとする。
【００３３】
図３に示す拡開片２０には、基端側端部２２から拡開片２０の長手方向に延びる板ばね部２４が一体に形成されている。板ばね部２４は、先端側端部２１から基端側端部２２までの部分よりも厚みの小さい板状をなし、本体１０の凹部１２が形成されていない部位の外表面に、固定ピン１５を介して固定されている。固定ピン１５は、本体１０に対しカシメ止めされている。
【００３４】
更に、板ばね部２４は先端側端部２１から基端側端部２２までの部分に対し傾斜しており、拡開片２０は基端側端部２２が突き出すくの字状となっている。そのため、拡開片２０の先端側端部２１は、本体１０から離れる方向に付勢されることになる。
【００３５】
拡開片２０の凹部１２への取り付け構造は、図３に示す板ばね部２４を使用した場合、固定ピン１５をカシメ止めする簡易なものにできる。そのため、図１及び図２に示すような支軸１４を介した取付け構造を採用した場合と比較し、コスト低減を図ることができ、また、作動不具合の生じる可能性を低めることができるという利点がある。
【００３６】
なお、拡開片２０の先端側端部２１を本体１０から離れる方向に付勢するための手段は、コイルばね３０や板ばね３１などのばねに限定されず、拡開片２０の先端側端部２１を必要な範囲で十分に付勢できるものであれば、その他の弾性体を使用してもよい。
【００３７】
アンカー孔の底部を拡径し拡張式アンカーを設置した後に、アンカー孔の内壁と拡張式アンカーの隙間に樹脂を充填すれば、拡径部分で樹脂が硬化し、コンクリート母材への接着と楔効果により、アンカーの引張強度を高めることができる。更にアンカー孔の開口側のコンクリート表面部までのアンカー孔内壁と拡張式アンカーの隙間に樹脂を充填し硬化させることで、アンカーのせん断強度も高めることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１    アンカー孔
１０  本体口
１１  尖頭
１２  凹部
１３  取付孔
１４  支軸
１５  固定ピン
２０  拡開片
２１  先端側端部
２２  基端側端部
２３  取付孔
２４  板ばね部
３０  コイルばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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