(57)【要約】【課題】橋梁等の既設コンクリート構造体の下向き掘削穴内へのアンカー部材の埋設に際し、充填材の漏れ出しを簡易な方法で防止し、充填材が下向き掘削穴の最上部まで隙間なく充填させる。【解決手段】既設コンクリート構造体の下向き面に形成したアンカー埋設用の下向き掘削穴を形成した後、該下向き掘削穴内にアンカー部材を挿入した状態で該下向き掘削穴の解放部を底面型材で閉鎖し、その閉鎖された下向き掘削穴内に充填材注入用ホースを通して充填材を注入する既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法において、前記充填材注入用ホースを通して充填材を注入する際に、上部に未充填空間を残し、少なくとも前記底面型材と前記下向き掘削穴との接合部分が埋まる高さまで充填材の一次注入作業を行い、該一次注入作業により注入された充填材が固化するのを待って、その上部の前記未充填空間を充填材で埋める二次注入作業を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設コンクリート構造体の下向き面に形成したアンカー埋設用の下向き掘削穴を形成した後、該下向き掘削穴内にアンカー部材を挿入した状態で該下向き掘削穴の解放部を底面型材で閉鎖し、その閉鎖された下向き掘削穴内に充填材注入用ホースと空気抜き用ホースを挿入し、前記充填材注入用ホースを通して充填材を注入するとともに前記空気抜き用ホースから排気させて前記下向き掘削穴にアンカー部材を埋設する既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法において、
前記充填材注入用ホースを通して充填材を注入する際に、上部に未充填空間を残し、少なくとも前記底面型材と前記下向き掘削穴との接合部分が埋まる高さまで充填材の一次注入作業を行い、
該一次注入作業により注入された充填材が固化するのを待って、その上部の前記未充填空間を充填材で埋める二次注入作業を行うことを特徴とする既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法。
【請求項２】
前記下向き掘削穴の天井面を手仕上げにて平滑に仕上げ、仕上げ後のモルタル仕上げ天井面をその何れかの縁部が高くなるように傾斜させ、該傾斜した天井面の最も高い部分に前記空気抜き用ホースの先端を挿入した状態で充填材の前記二次注入作業を行う請求項１に記載の既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法。
【請求項３】
前記空気抜き用ホースは、前記下向き掘削穴内に挿入したガイドホース内に出入自在に挿入されている請求項１又は２に記載の既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法。
【請求項４】
前記一次注入作業時には前記空気抜き用ホースの他端を大気に解放させておき、前記二次注入作業時には、該空気抜き用ホースより減圧ポンプによって前記未充填空間内を減圧させる請求項１〜３の何れか１に記載の既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法。
【請求項５】
前記下向き掘削穴には、その開口縁の一部に前記充填材注入用ホースを挿入するためのホース導出部を形成しておき、該ホース導出部内面と前記底面型材で囲まれる空間に、スポンジ状の弾性材からなるホース貫通用型材を嵌め込み、該ホース貫通用型材を貫通させて前記充填材注入用ホースを前記下向き掘削穴内に挿入させる請求項１〜４の何れかに記載の既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法。
【請求項６】
前記既設コンクリート構造体は、橋梁構造物の上部工であり、前記下向き掘削穴は該上部工の既設支承を除去することによって形成され、前記底面型材の全部又は１部が新しく設置する支承のソールプレートであり、前記アンカー部材は前記ソールプレートの上面に突設したスタッドジベルであり、該スタッドジベルを前記下向き掘削穴内に埋設する請求項１〜５の何れか１に記載の既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁構造物の上部工と下部工との間の支承の交換に際し、上部工下面のアンカー部材を除去して新たなアンカー部材を埋設する等、既設コンクリート構造体の下向き面に形成した掘削穴にアンカー部材を埋設する既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、橋梁等のコンクリート構造体にあっては、経年劣化や適用基準の変更等に伴い、橋梁の上部工と下部工との間に介在させた既設の支承を条件に適した新たな支承に交換する事例が増加している。
【０００３】
このような既設の支承を新たな支承に交換する際、既設の沓又はソールプレートを新たな支承に適したソールプレートに交換する場合がある。
【０００４】
従来、上述した上部工等の既設のコンクリート構造体にスタッドジベル等のアンカー部材を新たに一体化させる方法には、既設コンクリート構造体の所定部分を斫ることにより下向掘削穴からなるアンカー埋設用穴を形成し、このアンカー埋設用穴に新たなソールプレートの接合端面より突出させたスタッドジベル等のアンカー部材を挿入し、その状態でアンカー埋設用穴内にモルタル等の流動性の高い充填材を充填し、それを硬化させることによりアンカー部材を上部工等の既設コンクリート構造体に一体化させる方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
一方、密閉されたアンカー埋設用穴内に下側よりモルタル等の流動性の高い充填材を充填する場合、アンカー埋設用穴内に注入されたモルタル等の充填材は、孔内を流下して下部側より順次充填されるため、それに伴って充填材より上側の空気が圧縮され、アンカー埋設用穴内の圧力が上昇し、その圧力によって充填材の注入が阻害される虞がある。
【０００６】
そこで、充填作業を行う際には、アンカー部材とともに空気抜き用ホースをアンカー埋設用穴に挿入しておき、モルタル等の注入に並行して、空気抜き用ホースを通して孔内の空気を排出させ、アンカー埋設用穴内の圧力上昇を抑制している（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２８７１８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８５２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の空気抜き用ホースを使用しながら充填材を注入する方法において使用する充填材は、細部の空隙まで上向きに打設するいわゆる逆さ打ちであるため流動性の高いものを使用せざるを得ず、このため既設コンクリート構造体と底面型材との間のわずかな隙間からでも漏出が発生する。
【０００９】
また、橋梁の支承部の取り換え作業においては、支承と桁との接合部分の形状が複雑であり、しかも狭隘な空間での作業であるため、充填材の漏出の無い底面型材の組立が容易ではない。
【００１０】
従来の上記支承部の取り換え作業における充填材の注入に際しても、注入作業初期には注入圧が大きくならないため充填材の漏れは殆ど発生せず、万一発生しても注入圧が低いため対応が容易である。しかし、充填の最終段階においては充填材の注入圧を高める必要があり、その段階で漏れが発生することが多く、その場合には注入圧が高いため、対応が困難となり、充填不足状態が生じる原因となるとともに、漏れ出た充填材の後処理が必要となるという問題があった。
【００１１】
本発明はこのような問題に鑑み、上述した橋梁の支承の取り換え作業等において生じる下向き掘削穴内へのアンカー部材の埋設に際し、充填材の漏れ出しを簡易な方法で防止でき、しかも充填材が下向き掘削穴の最上部まで隙間なく充填させることができる既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、既設コンクリート構造体の下向き面に形成したアンカー埋設用の下向き掘削穴を形成した後、該下向き掘削穴内にアンカー部材を挿入した状態で該下向き掘削穴の解放部を底面型材で閉鎖し、その閉鎖された下向き掘削穴内に充填材注入用ホースと空気抜き用ホースを挿入し、前記充填材注入用ホースを通して充填材を注入するとともに前記空気抜き用ホースから排気させて前記下向き掘削穴にアンカー部材を埋設する既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法において、前記充填材注入用ホースを通して充填材を注入する際に、上部に未充填空間を残し、少なくとも前記底面型材と前記下向き掘削穴との接合部分が埋まる高さまで充填材の一次注入作業を行い、該一次注入作業により注入された充填材が固化するのを待って、その上部の前記未充填空間を充填材で埋める二次注入作業を行うことを特徴とする既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法。
【００１３】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記下向き掘削穴の天井面を手仕上げにて平滑に仕上げ、仕上げ後のモルタル仕上げ天井面をその何れかの縁部が高くなるように傾斜させ、該傾斜した天井面の最も高い部分に前記空気抜き用ホースの先端を挿入した状態で充填材の前記二次注入作業を行うことにある。
【００１４】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記空気抜き用ホースは、前記下向き掘削穴内に挿入したガイドホース内に出入自在に挿入されている請求項１又は２に記載の既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法。
【００１５】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項２の構成に加え、前記一次注入作業時には前記空気抜き用ホースの他端を大気に解放させておき、前記二次注入作業時には、該空気抜き用ホースより減圧ポンプによって前記未充填空間内を減圧させることにある。
【００１６】
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１〜４の何れかの構成に加え、前記下向き掘削穴には、その開口縁の一部に前記充填材注入用ホースを挿入するためのホース導出部を形成しておき、該ホース導出部内面と前記底面型材で囲まれる空間に、スポンジ状の弾性材からなるホース貫通用型材を嵌め込み、該ホース貫通用型材を貫通させて前記充填材注入用ホースを前記下向き掘削穴内に挿入させることにある。
【００１７】
請求項６に記載の発明の特徴は、請求項１〜５の構成に加え、前記既設コンクリート構造体は、橋梁構造物の上部工であり、前記下向き掘削穴は該上部工の既設支承を除去することによって形成され、前記底面型材の全部又は１部が新しく設置する支承のソールプレートであり、前記アンカー部材は前記ソールプレートの上面に突設したスタッドジベルであり、該スタッドジベルを前記下向き掘削穴内に埋設することにある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、請求項１に記載のように、既設コンクリート構造体の下向き面に形成したアンカー埋設用の下向き掘削穴を形成した後、該下向き掘削穴内にアンカー部材を挿入した状態で該下向き掘削穴の解放部を底面型材で閉鎖し、その閉鎖された下向き掘削穴内に充填材注入用ホースと空気抜き用ホースを挿入し、前記充填材注入用ホースを通して充填材を注入するとともに前記空気抜き用ホースから排気させて前記下向き掘削穴にアンカー部材を埋設するに際し、前記充填材注入用ホースを通して充填材を注入する際に、上部に未充填空間を残し、少なくとも前記底面型材と前記下向き掘削穴との接合部分が埋まる高さまで充填材の一次注入作業を行い、該一次注入作業により注入された充填材が固化するのを待って、その上部の前記未充填空間を充填材で埋める二次注入作業を行うことにより、一次注入作業によって下向き掘削穴と接触する型材との間の隙間が自然流下に近い低圧の注入によって行うことができ、一次注入作業での充填材の漏出を防止でき、二次注入作業では、先に漏出隙間を埋めるように注入された充填材が固化しているために高圧の注入作業を行っても充填材漏れの虞がなく、従って従来のように高圧注入時の大掛かりで精密な漏れ防止対策を要することなく、簡易な方法で充填材の漏出が防止できる
【００１９】
本発明は請求項２に記載のように、前記下向き掘削穴の天井面を手仕上げにて平滑に仕上げ、仕上げ後のモルタル仕上げ天井面をその何れかの縁部が高くなるように傾斜させ、該傾斜した天井面の最も高い部分に前記空気抜き用ホースの先端を挿入した状態で充填材の前記二次注入作業を行うことにより、最後に残る未充填空間は、常に最上部にあることとなり、その最上部から排気させつつ充填材が注入されるために、エア溜りを残さない充填がなされる。
【００２０】
本発明は請求項３に記載のように、前記空気抜き用ホースは、前記下向き掘削穴内に挿入したガイドホース内に出入自在に挿入されていることにより、空気抜き用ホースを下向き掘削穴の天井面に接する位置まで移動させることができ、エア溜りを残すことなく排気できる。
【００２１】
本発明は請求項４に記載のように、前記一次注入作業時には前記空気抜き用ホースの他端を大気に解放させておき、前記二次注入作業時には、該空気抜き用ホースより減圧ポンプによって前記未充填空間内を減圧させることにより、一次注入作業によって未充填空間の閉鎖率が高められた状態での減圧注入となり、充填率が高いものとなる。
【００２２】
本発明は請求項５に記載のように、前記下向き掘削穴には、その開口縁の一部に前記充填材注入用ホースを挿入するためのホース導出部を形成しておき、該ホース導出部内面と前記底面型材で囲まれる空間に、スポンジ状の弾性材からなるホース貫通用型材を嵌め込み、該ホース貫通用型材を貫通させて前記充填材注入用ホースを前記下向き掘削穴内に挿入させることにより、充填材注入用ホースの粗付着が容易となる。
【００２３】
本発明は請求項６に記載のように、前記既設コンクリート構造体は、橋梁構造物の上部工であり、前記下向き掘削穴は該上部工の既設支承を除去することによって形成され、前記底面型材の全部又は１部が新しく設置する支承のソールプレートであり、前記アンカー部材は前記ソールプレートの上面に突設したスタッドジベルであり、該スタッドジベルを前記下向き掘削穴内に埋設することにより、橋梁の上部工下面のソールプレートの取り換えに際するスタッドジベルの定着を、前述と同様に効果的に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例における充填材注入作業直前の状態を示す断面図である。
【図２】図1に示す実施例の型材を示す平面図である。
【図３】一次注入作業時の状態を示す断面図である。
【図４】二次注入作業時の状態を示す断面図である。
【図５】完成状態を示す断面図である。
【図６】底面型材がスタッドジベル付のソールプレートである場合の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、本発明に係る既設コンクリート構造体のアンカー部材定着方法の実施の態様を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本発明方法における充填材注入直前の状態を示している。図において符号１は橋梁の上部工を構成している既設コンクリート構造体であり、２は既設コンクリート構造体１の底面に掘削形成された下向き掘削穴、３は下向き掘削穴２の天井面２ａを、ヘラやコテを使用した手仕上げにて平滑に仕上げた天井面平滑仕上げモルタル３である。
【００２７】
下向き掘削穴２は、既設コンクリート構造体１に備えられていた既存の支承部材を取り外し、新たな支承部材を固定するために形成されたものであり、天井面平滑仕上げモルタル３によって形成されたモルタル仕上げ天井面３ａは、その何れかの縁部が高くなるように傾斜させている。
【００２８】
下向き掘削穴２の下向きの開口の両縁部には、モルタル仕上げ天井面３ａより浅く余掘りしたホース導出部５が形成されている。この下向き掘削穴２の下向き開口部とホース導出部５の下向き掘削穴側端部側下を底面型材６で遮蔽している。
【００２９】
底面型材６には、アンカーボルト７が貫通して固定されており、その上端側が下向き掘削穴２内に挿入されている。尚、底面型材６は、図６に示すように、支承部材を構成するソールプレート１０とその両側に接合させた補助型材１１とをもって構成し、このソールプレート１０の上面にスタッドジベル１２を一体に突設したものであってもよい。
【００３０】
ホース導出部５の下向き掘削穴２側の端部には、このホース導出部５の内面と底面型材６とによって囲まれる空間に、シールフォームと称されているスポンジ状をした不透気性の弾性材からなるホース貫通用型材１３が圧縮状態で挿入され、このホース貫通用型材１３を貫通させて複数の充填材注入用ホース１５の先端側が下向き掘削穴２内に挿入されている。
【００３１】
充填材注入用ホース１５は、下向き掘削穴２内において、その解放端が所定の高さとなるように、アンカーボルト７に針金など、適宜の固定材（図示せず）をもって固定している。
【００３２】
下向き掘削穴２内には、複数の空気抜き用ホース１６が挿入されている。この空気抜き用ホース１６は、ホース貫通用型材１３を貫通させたガイドホース１７内に挿通されており、その先端が下向き掘削穴２のモルタル仕上げ天井面３ａ近くまで挿入されており、１又は複数の空気抜き用ホース１６が、下向き掘削穴２内側端部がモルタル仕上げ天井面３ａの傾斜の最上部に接する程度に近接させて開口されている。
【００３３】
空気抜き用ホース１６は、その下向き掘削穴２外側端部が減圧ポンプ１８に接続できるようになっており、必要に応じて大気に解放される状態と、減圧ポンプ１８に接続されて強制排気される状態とにきりかえられるようになっている。  
【００３４】
充填材注入用ホース１５の下向き掘削穴２外側端部は、充填材注入ポンプ１９が連結されるようになっており、この充填材注入ポンプ１９によって充填材２１を圧入することにより、下向き掘削穴２内に注入されるようになっている。
【００３５】
次に、アンカー材であるアンカーボルト７を下向き掘削穴２内に定着させる方法にについて説明する。  
【００３６】
図１に示すように、既設コンクリート構造体１の例えば老化した支承部材などを取り外して下向き掘削穴２及びこれに連続したホース導出部５を掘削形成する。この下向き掘削穴２の形成は、ジェット水等の掘削手段を使用して既設コンクリート構造体１内の鉄筋２３を切断しないようにし、下向き掘削穴２内に鉄筋２３を露出させる。
【００３７】
次いで、下向き掘削穴２の天井面２ａに鉄筋２３の間からゴムヘラやコテを使用し、手作業により天井面平滑仕上げモルタル３を塗り、凹凸をなくすとともに、水平に対して傾斜した面に仕上げる。
【００３８】
しかる後、底面型材６を下向き掘削穴２の下向き開口部を遮蔽する配置に宛がう。底面型材６には、予め所定位置に所定数のアンカーボルト７を固定しておくとともに、充填材注入用ホース１５と、内部に空気抜き用ホース１６を貫通させたガイドホース１７をホース貫通用型材１３に開けた貫通孔に挿通し、それらの先端側をアンカーボルト７に固定しておく。
【００３９】
この状態で底面型材６を下向き掘削穴２の開口に宛がってこれを閉鎖し、該底面型材６とホース導出部５に囲まれる部分にホース貫通用型材１３を圧縮状態ではめ込み、ホース導出部５内を閉鎖する。
【００４０】
このようにして底面型材６及びホース貫通用型材１３で閉鎖された下向き掘削穴２内に、充填材注入用ホース１５及びガイドホース１７を通した空気抜き用ホース１６を挿入した状態で充填材２１の注入を行う。
【００４１】
充填材の注入は、一次注入作業と二次注入作業の２回に分けて実施する。一次注入作業は、充填材注入ポンプ１９を使用して後述する二次注入作業より低圧で注入する。この注入は、少なくとも底面型材６及びホース貫通用型材１３が既設コンクリート構造体１との接合部分が充填材２１で埋まる高さとなり、充填材２１の上面とモルタル仕上げ天井面３ａとの間に例えば３ｃｍ程度の高さの空間が残るようにする。
【００４２】
一次注入作業での充填材２１は自重によって型材６，１３及び下向き掘削穴２の立ち上がり面に接触するため、注入圧が自然流下程度の低圧であっても、例えば型材に振動を与える等の手法によって緻密な状態の充填ができる。
【００４３】
このようにして一次注入作業によって所定の高さＨ１まで充填材２１を注入した後、充填材注入作業を所定時間だけ中断する。この中断は、一次注入作業によって注入された充填材２１が固化するまでの長さとする。
【００４４】
次いで二次注入作業を行う。この作業では、一次注入作業より高圧で充填材の注入作業を行う、ここでは充填材が下向きのモルタル仕上げ天井面３ａに密着させるいわゆる逆打ちとなるため、充填材２１の上面を強制的に押し上げる必要から高圧注入となる。
【００４５】
更に、二次注入作業では、充填材２１の上面を強制的に押し上げ作用を補助することと、モルタル仕上げ天井面３ａの傾斜上部下と充填材２１の上面との間のエア溜りを完全に除去する必要から、空気抜き用ホース１６を通して減圧する。
【００４６】
この二次注入作業の最終段階において空気抜き用ホース１６から気泡と共に充填材２１が吸い出される状態から、完全に気泡の混入されていない充填材が吸い出される状態に移行することで、完全な注入完了を確認できる。
【００４７】
このようにして充填材の注入作業を終了した後、注入された充填材２１の固化を待って、型材６，１３を取り外す。底面型材６の取り外し時にはアンカーボルト７との固定を解除し、ホース貫通用型材１３の取り外しの際には、これに貫通して充填材２１内に埋設されている充填材注入用ホース１５、空気抜き用ホース１６及びガイドホース１７をホース貫通用型材１３と充填材２１との境界で切断する。
【００４８】
次いで、ホース貫通用型材１３を取り外した後に残されたホース導出部５を手仕上げによって埋め、アンカー部材であるアンカーボルトの定着作業を完了する。
【００４９】
尚、底面型材が図６に示すようにスタッドジベル１２を突設したソールプレート１０である場合には、補助型材１１とホース導出部５に囲まれる部分にホース貫通用型材１３を嵌めこみ、充填材注入用ホース１５の下向き掘削穴２内での固定は、前述したアンカーボルト７に対する場合と同様に行う。
【００５０】
また、上述の実施例は、本発明を既設コンクリート橋梁の上部工である既設コンクリート構造体に対する支承の取り換えに使用した場合を示しているが、橋梁を構成する既設コンクリート構造体に限らず、既設のコンクリート構造物の下向き面にアンカーボルト、アンカーナット、スタッドジベルその他のアンカー部材の定着に適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
Ｈ１  一次注入完了時の充填材表面高さ
１  既設コンクリート構造体
２  下向き掘削穴
２ａ  天井面２ａ
３  天井面平滑仕上げモルタル
３ａ  モルタル仕上げ天井面
５  ホース導出部
６  底面型材
７  アンカーボルト
１０  ソールプレート
１１  補助型材
１２  スタッドジベル
１３  ホース貫通用型材
１５  充填材注入用ホース
１６  空気抜き用ホース
１７  ガイドホース
１８  減圧ポンプ
１９  充填材注入ポンプ
２１  充填材
２３  鉄筋
【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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【図６】
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