(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の表面側から裏面側まで貫通した貫通孔と、
前記コンクリート構造物の表面側から裏面側まで貫通するとともに前記貫通孔と連結し、前記貫通孔よりも小さな開口サイズを有する複数のアンカー配置孔と、
前記貫通孔を通過可能であって前記アンカー配置孔を通過不能なサイズを有する定着体と、その定着体が先端部に設けられているアンカー本体とを有する複数のアンカー部材と、
前記複数のアンカー部材のアンカー本体が前記複数のアンカー配置孔にそれぞれ配置され、前記定着体が前記コンクリート構造物の裏面側に係止された状態で、前記貫通孔および前記アンカー配置孔に充填されている充填材を備えたことを特徴とするアンカー構造体。
【請求項２】
前記アンカー本体は、前記貫通孔から前記アンカー配置孔に移動可能なサイズを有していることを特徴とする請求項１に記載のアンカー構造体。
【請求項３】
前記貫通孔には、前記アンカー部材が前記アンカー配置孔から前記貫通孔に移動しないように規制するストッパーが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンカー構造体。
【請求項４】
前記コンクリート構造物の裏面側で前記貫通孔および前記アンカー配置孔を覆い、前記充填材が前記貫通孔および前記アンカー配置孔から漏れないようにするカバー部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のアンカー構造体。
【請求項５】
コンクリート構造物の表面側から裏面側に向けて貫通する貫通孔と、前記コンクリート構造物の表面側から裏面側に向けて貫通するとともに前記貫通孔と連結し、前記貫通孔よりも小さな開口サイズを有する複数のアンカー配置孔と、を形成する工程と、
前記貫通孔を通過可能であって前記アンカー配置孔を通過不能なサイズを有する定着体と、その定着体が先端部に設けられているアンカー本体とを有するアンカー部材を、前記定着体が前記コンクリート構造物の裏面側に達するまで前記貫通孔に挿入する工程と、
前記貫通孔に挿入した前記アンカー部材のアンカー本体を前記アンカー配置孔に移動させ、前記定着体を前記コンクリート構造物の裏面側に係止する工程と、
前記複数のアンカー配置孔の全てに前記アンカー部材を配置した後、前記複数のアンカー部材がずれないように保持した状態で、前記貫通孔および前記アンカー配置孔に充填材を充填する工程と、
を備えたことを特徴とするアンカー構造体の構築方法。
【請求項６】
前記貫通孔に、前記アンカー部材が前記アンカー配置孔から前記貫通孔に移動しないように規制するストッパーを設置する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載のアンカー構造体の構築方法。
【請求項７】
前記コンクリート構造物の裏面側で前記貫通孔および前記アンカー配置孔を覆い、前記充填材が前記貫通孔および前記アンカー配置孔から漏れないようにするカバー部材を設置する工程を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載のアンカー構造体の構築方法。
【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を補強するのに用いるアンカー構造体及びアンカー構造体の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既設のコンクリート構造物の耐震補強を図るため、コンクリート構造物に形成した貫通孔に充填材を充填するとともに補強鉄筋などのアンカー部材を挿入し、そのアンカー部材の両端部に断面形状が大きい定着部材を取り付けてなるアンカー構造体を設置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５７２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなアンカー構造体でコンクリート構造物の耐震補強・せん断補強を図る場合、コンクリート構造物の厚みに応じてアンカー部材を太くしなければならないことがある。
アンカー部材が太くなり大型化すると、そのアンカー部材の重量が増すことで取り扱い難くなって、例えば高所への設置作業が困難になるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、コンクリート構造物を補強するのに施工し易いアンカー構造体及びアンカー構造体の構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本出願に係るアンカー構造体は、
コンクリート構造物の表面側から裏面側まで貫通した貫通孔と、
前記コンクリート構造物の表面側から裏面側まで貫通するとともに前記貫通孔と連結し、前記貫通孔よりも小さな開口サイズを有する複数のアンカー配置孔と、
前記貫通孔を通過可能であって前記アンカー配置孔を通過不能なサイズを有する定着体と、その定着体が先端部に設けられているアンカー本体とを有する複数のアンカー部材と、
前記複数のアンカー部材のアンカー本体が前記複数のアンカー配置孔にそれぞれ配置され、前記定着体が前記コンクリート構造物の裏面側に係止された状態で、前記アンカー部材と前記貫通孔および前記アンカー配置孔との隙間に充填されている充填材を備えるようにした。
【０００７】
かかる構成のアンカー構造体は、コンクリート構造物の表面側からの施工によって、コンクリート構造物に構築することができ、先端部の定着体をコンクリート構造物の裏面側に係止したアンカー部材によってコンクリート構造物を補強することができる。
特に、このアンカー構造体は、複数のアンカー部材からなるアンカー群によってコンクリート構造物を好適に補強することができる。
例えば、直径が「２ｂ」であるアンカー本体を有するアンカー部材が太くて取り扱い難い場合や重くて扱い難い場合には、直径がその半分の“ｂ”であるアンカー本体を有する４本のアンカー部材を用いるようにすれば、太くて重いアンカー部材を用いるよりも比較的取り扱い易いので、その４本のアンカー部材を有するアンカー構造体を容易に施工することができ、そのアンカー構造体でコンクリート構造物を補強することが可能になる。
つまり、比較的細くて軽いアンカー部材は、太くて重いアンカー部材よりも取り扱い易いので、そのような取り扱い易いアンカー部材を複数用いて構築することができるアンカー構造体は施工し易く、好適にコンクリート構造物を補強することができる。
【０００８】
また、望ましくは、
前記アンカー本体は、前記貫通孔から前記アンカー配置孔に移動可能なサイズを有するようにする。
こうすることで、先端部の定着体がコンクリート構造物の裏面側に達するまでアンカー部材を貫通孔に挿入した後、貫通孔に挿入したアンカー部材のアンカー本体をアンカー配置孔に移動させて、定着体をコンクリート構造物の裏面側に係止することができる。
【０００９】
また、望ましくは、
前記貫通孔には、前記アンカー部材が前記アンカー配置孔から前記貫通孔に移動しないように規制するストッパーが設けられているようにする。
こうすることで、より確実にアンカー部材をアンカー配置孔に配置させることができる。
【００１０】
また、望ましくは、
前記コンクリート構造物の裏面側で前記貫通孔および前記アンカー配置孔を覆い、前記充填材が前記貫通孔および前記アンカー配置孔から漏れないようにするカバー部材が設けられているようにする。
こうすることで、より確実に貫通孔およびアンカー配置孔に充填材を充填することができる。
【００１１】
また、本出願に係るアンカー構造体の構築方法は、
コンクリート構造物の表面側から裏面側に向けて貫通する貫通孔と、前記コンクリート構造物の表面側から裏面側に向けて貫通するとともに前記貫通孔と連結し、前記貫通孔よりも小さな開口サイズを有する複数のアンカー配置孔と、を形成する工程と、
前記貫通孔を通過可能であって前記アンカー配置孔を通過不能なサイズを有する定着体と、その定着体が先端部に設けられているアンカー本体とを有するアンカー部材を、前記定着体が前記コンクリート構造物の裏面側に達するまで前記貫通孔に挿入する工程と、
前記貫通孔に挿入した前記アンカー部材のアンカー本体を前記アンカー配置孔に移動させ、前記定着体を前記コンクリート構造物の裏面側に係止する工程と、
前記複数のアンカー配置孔の全てに前記アンカー部材を配置した後、前記複数のアンカー部材がずれないように保持した状態で、前記貫通孔および前記アンカー配置孔に充填材を充填する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成のアンカー構造体の構築方法によれば、コンクリート構造物の表面側からの施工によって、コンクリート構造物にアンカー構造体を構築することができ、先端部の定着体をコンクリート構造物の裏面側に係止したアンカー部材によってコンクリート構造物を補強することができる。
特に、この方法で構築したアンカー構造体は、複数のアンカー部材からなるアンカー群によってコンクリート構造物を好適に補強することができる。
例えば、太くて重いアンカー部材よりも取り扱い易い、比較的細くて軽いアンカー部材を複数用いる方法によって構築できるアンカー構造体は施工し易く、好適にコンクリート構造物を補強することができる。
【００１３】
また、望ましくは、
前記貫通孔に、前記アンカー部材が前記アンカー配置孔から前記貫通孔に移動しないように規制するストッパーを設置する工程を含むようにする。
こうすることで、より確実にアンカー部材をアンカー配置孔に配置させることができる。
【００１４】
また、望ましくは、
前記コンクリート構造物の裏面側で前記貫通孔および前記アンカー配置孔を覆い、前記充填材が前記貫通孔および前記アンカー配置孔から漏れないようにするカバー部材を設置する工程を含むようにする。
こうすることで、より確実に貫通孔およびアンカー配置孔に充填材を充填することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コンクリート構造物を補強するのに施工し易いアンカー構造体及びアンカー構造体の構築方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のアンカー構造体によって補強したボックスカルバートを示す断面図である。
【図２】本実施形態のアンカー構造体を示す断面図である。
【図３】本実施形態のアンカー構造体の構築方法の手順に関する説明図（ａ）（ｂ）である。
【図４】本実施形態のアンカー構造体の構築方法の手順に関する説明図（ａ）（ｂ）である。
【図５】本実施形態のアンカー構造体の構築方法の手順に関する説明図である。
【図６】本実施形態のアンカー構造体の構築方法の手順に関する説明図（ａ）（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係るアンカー構造体及びアンカー構造体の構築方法の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１８】
図１は既設のコンクリート構造物であるボックスカルバート１を示す断面図である。
地中に埋設されているボックスカルバート１にはせん断力が作用するので、せん断補強体としてのアンカー構造体１００をボックスカルバート１に構築するなどして、その補強が行われる。
【００１９】
図１に示すボックスカルバート１の壁体には、アンカー構造体１００が構築されており、このアンカー構造体１００によってボックスカルバート１は補強されている。
アンカー構造体１００は、図１、図２に示すように、ボックスカルバート１の表面側から裏面側まで貫通した中央貫通孔１１およびアンカー配置孔１２（図３参照）と、複数のアンカー配置孔１２にそれぞれ配置されている複数のアンカー部材２０と、中央貫通孔１１およびアンカー配置孔１２に充填されている充填材５０等を備えて構成されている。
このアンカー構造体１００は、地中に埋設されたボックスカルバート１の内側の空間内に作業者が入り、その内側からの施工によってボックスカルバート１に構築されている。
【００２０】
中央貫通孔１１は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ボックスカルバート１の壁体に形成されている比較的大口径の貫通孔である。
アンカー配置孔１２は、図３（ｂ）に示すように、中央貫通孔１１と一部が重なって連結するように、ボックスカルバート１の壁体に形成されている比較的小口径の貫通孔であり、中央貫通孔１１よりも小さな開口サイズを有している。
本実施形態では、中央貫通孔１１の周囲に４つのアンカー配置孔１２が設けられており、各アンカー配置孔１２と中央貫通孔１１の内部空間は連通している。なお、各アンカー配置孔１２と中央貫通孔１１は、ボックスカルバート１の壁体の厚さ方向の全域に亘って連結し、連通している。
【００２１】
アンカー部材２０は、中央貫通孔１１を通過可能であってアンカー配置孔１２を通過不能なサイズを有する定着体２１と、その定着体２１が先端部に設けられているアンカー本体２２とを有している。
アンカー本体２２は円柱状の棒体であり、定着体２１はアンカー本体２２よりも太い円柱形状を呈している。
このアンカー部材２０は、例えば、鋼材あるいはステンレスなどの金属材料からなる部材である。定着体２１とアンカー本体２２は一体成形されていても、溶接などの強固な接合手法によって接合されていてもよい。また、アンカー部材２０は、金属製であることに限らず、樹脂製あるいは炭素繊維製などであってもよい。
本実施形態では、４箇所のアンカー配置孔１２に対応し、４本のアンカー部材２０を用いる。
【００２２】
充填材５０は、例えば、モルタルやコンクリートなどであり、流動性を有する状態で中央貫通孔１１およびアンカー配置孔１２の内部空間に充填された後、硬化する物質を用いることができる。
この充填材５０は、複数のアンカー部材２０のアンカー本体２２が複数のアンカー配置孔１２にそれぞれ配置され、各アンカー部材２０の定着体２１がボックスカルバート１の壁体の裏面側に係止された状態で、中央貫通孔１１およびアンカー配置孔１２に充填されている。
【００２３】
なお、地中に埋設されるボックスカルバート１は、地下道（歩道および車道）として利用される他、下水および排水用管路や、通信ケーブルを収容する通信線用管路など、多岐に亘って利用することが可能なコンクリート構造物である。
また、本実施形態では、ボックスカルバート１の壁体にアンカー構造体１００を構築しているが、ボックスカルバート１の床体や天井体にアンカー構造体１００を構築してもよい。
【００２４】
次に、本実施形態のアンカー構造体１００をボックスカルバート１の壁体に構築する手順（アンカー構造体の構築方法）について説明する。
【００２５】
まず、図３（ａ）に示すように、ボックスカルバート１の壁体に、ボックスカルバート１の表面側から裏面側に向けて貫通する円筒状の中央貫通孔１１を形成する。
次いで、図３（ｂ）に示すように、中央貫通孔１１の周囲の４箇所に、ボックスカルバート１の表面側から裏面側に向けて貫通するとともに中央貫通孔１１と一部が重なって連結するアンカー配置孔１２を形成する。ここでは、中央貫通孔１１の上下左右の４箇所にアンカー配置孔１２を形成した。
このアンカー配置孔１２も中央貫通孔１１と同様に円筒状の貫通孔ではあるが、中央貫通孔１１と一部が重なって連結しているため、その一部が欠けたような円筒形状を呈する。また、アンカー配置孔１２が形成されたことで、中央貫通孔１１もその一部が欠けたような円筒形状を呈する。
なお、中央貫通孔１１とアンカー配置孔１２を形成する穿孔方向は、ボックスカルバート１の壁体に対し垂直であり、中央貫通孔１１とアンカー配置孔１２の穿孔方向は互いに平行である。
【００２６】
ここで、中央貫通孔１１とアンカー配置孔１２の口径と、アンカー部材２０の定着体２１とアンカー本体２２の直径との相関について説明する。
図３（ｂ）に示すように、アンカー部材２０の定着体２１の直径が“ａ”であり、アンカー部材２０のアンカー本体２２の直径が“ｂ”であるとき、中央貫通孔１１の口径“Ａ”は、ｂ＜ａ＜Ａであるように形成し、アンカー配置孔１２の口径“Ｂ”は、ｂ＜Ｂ＜ａでああるように形成する。つまり、ｂ＜Ｂ＜ａ＜Ａが成立するように中央貫通孔１１とアンカー配置孔１２を形成する。
さらに、中央貫通孔１１とアンカー配置孔１２とが交わった連結部分の幅“Ｃ”が、ｂ＜Ｃ＜Ｂとなるように、アンカー配置孔１２の位置を調整して形成する。つまり、ｂ＜Ｃ＜Ｂ＜ａ＜Ａが成立するように中央貫通孔１１とアンカー配置孔１２を形成する。
【００２７】
このように、中央貫通孔１１の口径“Ａ”と、アンカー配置孔１２の口径“Ｂ”と、中央貫通孔１１とアンカー配置孔１２とが交わった連結部分の幅“Ｃ”と、アンカー部材２０の定着体２１の直径“ａ”と、アンカー部材２０のアンカー本体２２の直径“ｂ”との大小関係が、「ｂ＜Ｃ＜Ｂ＜ａ＜Ａ」となっていれば、後述する手順によってアンカー部材２０をアンカー配置孔１２に配置させることが可能になる。
【００２８】
次いで、図４（ａ）に示すように、先端部の定着体２１がボックスカルバート１の裏面側に達するまで、アンカー部材２０を中央貫通孔１１に挿入する。
次いで、図４（ｂ）に示すように、中央貫通孔１１に挿入したアンカー部材２０のアンカー本体２２をアンカー配置孔１２にスライド移動させ、定着体２１をボックスカルバート１の裏面側に係止する。
上述したように、アンカー部材２０のアンカー本体２２の直径“ｂ”が、中央貫通孔１１とアンカー配置孔１２とが交わった連結部分の幅“Ｃ”よりも小さく、アンカー本体２２は中央貫通孔１１からアンカー配置孔１２に移動可能なサイズを有しているので、このスライド移動が可能になっている。
そして、中央貫通孔１１に挿入したアンカー部材２０のアンカー本体２２をアンカー配置孔１２にスライド移動させて、定着体２１をボックスカルバート１の裏面側に係止する作業を、４箇所のアンカー配置孔１２に対して行う。
【００２９】
次いで、図５に示すように、４箇所のアンカー配置孔１２の全てにアンカー部材２０を配置した後、ストッパー３０を中央貫通孔１１に挿入して設置し、アンカー部材２０がアンカー配置孔１２から中央貫通孔１１に移動しないように規制する。
ストッパー３０は、例えばコイル形状を呈する部材であり、その外径が中央貫通孔１１の口径“Ａ”と略同じサイズを有している。
アンカー部材２０がアンカー配置孔１２から中央貫通孔１１に移動しないように規制するストッパー３０は、このようなコイル形状を呈するものに限らず、その外径サイズが中央貫通孔１１の口径“Ａ”と略同じものであれば、例えば複数のリングが繋がれてなる円筒部材などであってもよい。なお、ストッパー３０は、金属製の部材であっても樹脂製の部材であってもよい。
【００３０】
次いで、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ボックスカルバート１の裏面側で中央貫通孔１１およびアンカー配置孔１２を覆い、充填材５０が中央貫通孔１１やアンカー配置孔１２から漏れないようにするカバー部材４０を設置する。
カバー部材４０は、例えば軸部４１と、軸部４１の先端側に設けられた拡径カバー４２を備えている傘状の部材である。
軸部４１は、金属製、樹脂製あるいは炭素繊維製の棒状部材である。
拡径カバー４２は、不透水性（止水性）と耐圧性と可撓性を有するシート材からなる部材である。この拡径カバー４２が窄められた状態でボックスカルバート１の裏面側に配置された後に拡径されて、中央貫通孔１１およびアンカー配置孔１２を覆うようになっている。なお、窄められている拡径カバー４２は、例えば軸部４１の基端側で所定の操作を行うことで拡径可能になっている。
ボックスカルバート１の裏面側で中央貫通孔１１およびアンカー配置孔１２を覆うカバー部材４０は、このような傘状の部材であることに限らず、例えば、ボックスカルバート１の裏面側で膨張するように膨らまされて、中央貫通孔１１とアンカー配置孔１２を塞ぐことができる膨張体を有するものなどであってもよい。
【００３１】
次いで、図２に示すように、ボックスカルバート１の表面側で中央貫通孔１１およびアンカー配置孔１２を覆う固定板６０を取り付け、その固定板６０に設けられている図示しない注入口から充填材５０を注入する。
そして、全てのアンカー配置孔１２にアンカー部材２０が配置されている状態で中央貫通孔１１およびアンカー配置孔１２に充填材５０を充填し、その充填材５０を硬化させることでアンカー構造体１００を構築することができる。
【００３２】
このように、本実施形態のアンカー構造体１００は、ボックスカルバート１の内側片面からの施工によって、ボックスカルバート１の壁体に構築することができ、その構築したアンカー構造体１００によってボックスカルバート１を補強することができる。
特に、このアンカー構造体１００は、定着体２１がボックスカルバート１の裏面側に係止されている複数（本実施形態では４本）のアンカー部材２０からなるアンカー群によってボックスカルバート１を好適に補強することができる。
【００３３】
本実施形態のアンカー構造体１００のように、直径が“ｂ”であるアンカー本体２２を有する４本のアンカー部材２０からなるアンカー群による補強の強度は、直径が「２ｂ」であるアンカー本体２２を有する１本のアンカー部材２０による補強の強度と同等であることが、アンカー本体２２の断面積比から分かる。
具体的に、直径が“ｂ”であるアンカー本体２２（アンカー部材２０）の４本分の断面積と、直径が「２ｂ」であるアンカー本体２２（アンカー部材２０）の１本分の断面積の比は、（ｂ／２）２・π×４：ｂ２・π＝１：１である。
つまり、直径が「２ｂ」であるアンカー本体２２を有するアンカー部材２０が太くて取り扱い難い場合や重くて扱い難い場合には、直径がその半分の“ｂ”であるアンカー本体２２を有する４本のアンカー部材２０を用いるようにすれば、太くて重いアンカー部材を用いるよりも比較的取り扱い易いので、その４本のアンカー部材２０を有するアンカー構造体１００を容易に施工することができ、そのアンカー構造体１００でボックスカルバート１を補強することができる。
【００３４】
以上のように、複数（本実施形態では４本）のアンカー部材２０からなるアンカー群によってボックスカルバート１を補強することができるアンカー構造体１００は、太くて重い１本のアンカー部材を用いるものよりも比較的容易に施工することができる。
つまり、本実施形態のアンカー構造体１００は、ボックスカルバート１を補強するのに施工し易い構造体である。
【００３５】
また、本実施形態では、既設のコンクリート構造物であるボックスカルバート１の壁体を補強する施工例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、背面が土砂などで覆われている橋台や橋脚などのコンクリート構造物を補強することにも、本発明を適用することができる。
【００３６】
なお、以上の実施の形態においては、中央貫通孔１１の周囲の４箇所にアンカー配置孔１２を形成するとともに、４本のアンカー部材２０を用いたアンカー構造体１００を構築したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アンカー配置孔１２とアンカー部材２０の数は任意であり、２箇所以上のアンカー配置孔１２と、それに対応する２本以上のアンカー部材２０を用いたアンカー構造体１００であればよい。
【００３７】
また、以上の実施の形態においては、中央貫通孔１１を形成した後に４つのアンカー配置孔１２を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、４つのアンカー配置孔１２を形成した後に中央貫通孔１１を形成してもよい。また、幾つかの（例えば２つの）アンカー配置孔１２を形成した後に中央貫通孔１１を形成し、その後に残りの（例えば２つの）アンカー配置孔１２を形成するようにしてもよい。
【００３８】
また、以上の実施の形態においては、アンカー部材２０がアンカー配置孔１２から中央貫通孔１１に移動しないように規制するストッパー３０を中央貫通孔１１内に設置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、中央貫通孔１１の外側でアンカー部材２０を保持してその移動を規制する構成のストッパーを用いるようにしてもよい。
【００３９】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４０】
１      ボックスカルバート（コンクリート構造物）
１１    中央貫通孔（貫通孔）
１２    アンカー配置孔
２０    アンカー部材
２１    定着体
２２    アンカー本体
３０    ストッパー
４０    カバー部材
５０    充填材
６０    固定板
１００  アンカー構造体
【図１】
0006585507.tif 000002
【図２】
0006585507.tif 000003
【図３】
0006585507.tif 000004
【図４】
0006585507.tif 000005
【図５】
0006585507.tif 000006
【図６】
0006585507.tif 000007