(57)【要約】【課題】鉄筋コンクリートへの穴あけ位置が、鉄筋コンクリート内部の鉄筋等の障害物と干渉する場合にも、この障害物を回避しながら穴あけ加工を行う。また、このようにして加工した穴にアンカーを固定する。【解決手段】ウォータジェットノズル１２は鉄筋コンクリート部材２２へ向けてアブレシブ材入りの高圧水を噴射する。駆動機構２４はウォータジェットノズル１２から噴射される高圧水の軌跡が円状となるようにウォータジェットノズル１２を駆動する。高圧水に含まれるアブレシブ材として軟質の材料を用いる。こうして穿孔された穴に、可撓性を有するロッド状部材からなるアンカーを固定する。【選択図】　　　図１
2004092060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリートに穴あけ加工を行うための装置であって、前記鉄筋コンクリートの表面に向けて高圧水を噴射するためのノズルと、このノズルを、前記鉄筋コンクリート表面での高圧水の噴射位置が閉曲線を描くように駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ノズルは、鉄やアルミナ等の軟質材料からなるアブレシブ材が混入された高圧水を噴射することを特徴とする装置。
【請求項３】
鉄筋コンクリートに穴あけ加工を行う方法であって、ノズルにより前記鉄筋コンクリートの表面に向けて高圧水を噴射しながら、前記ノズルを、前記鉄筋コンクリート表面での高圧水の噴射位置が閉曲線を描くように駆動することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３記載の穴あけ加工方法により加工された穴を備える鉄筋コンクリート部材。
【請求項５】
鉄筋コンクリートに加工された穴にアンカーを固定する方法であって、可撓性を有するロッド状部材により前記アンカーを構成し、外周面がねじ切されたスリーブ状のネジ部材を、前記ロッド状部材の外周面のナット締めを行うべき位置に固定し、当該ロッド状部材の先端部を前記加工穴に挿入して接着剤で固定すると共に、前記ネジ部材にナットを締めこむことを特徴とする方法。
【請求項６】
鉄筋コンクリートに加工された穴にアンカーを固定する構造であって、可撓性を有するロッド状部材により構成されたアンカーの外周面のナット締めを行うべき位置に、外周部がねじ切りされたスリーブ状のネジ部材が固定され、当該アンカーの先端部が前記加工穴に挿入されて接着剤で固定されていると共に、前記ネジ部材にナットが締めこまれていることを特徴とする構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄筋コンクリートに穴あけ加工する装置および方法、並びに、この方法で加工された穴にアンカーを固定するうえで好適なアンカー取り付け方法および構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、鉄筋コンクリート建物のリニューアル工事において、新たに壁を構築する場合等には、鉄筋コンクリート躯体にアンカーを取り付けることが必要である。鉄筋コンクリート躯体へのアンカーの取り付けは、先ず、躯体に穴をあけて、この穴にアンカーを挿入して接着剤で固定することにより行われる。このような鉄筋コンクリート躯体への穴あけは、従来は、金属製のドリルで穿孔することにより行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鉄筋コンクリート躯体への穴あけをドリルで行った場合、ドリル刃が躯体内部の鉄筋等の障害物に当たると、それ以上加工を続けることができないために、別の位置に穴をあけ直すことが必要になる。この場合、予定した位置にアンカー用の穴をあけることができず、事前の計画通りの施工ができないことになってしまう。一方、ドリル刃が鉄筋に当たった場合に無理矢理に加工を続けると、ドリル刃が鉄筋を切断してしまい、鉄筋コンクリート躯体の強度を確保できなくなるという問題が生ずる。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、鉄筋コンクリートへの穴あけ位置が鉄筋コンクリート内部の鉄筋等の障害物と干渉する場合にも、穴をあけ直すことなく障害物を回避しながら穴あけ加工を行えるようにすることを目的とする。また、本発明は、このようにして加工された穴にアンカーを取り付けるためのアンカー取り付け方法および構造を提供することをも目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、鉄筋コンクリートに穴あけ加工を行うための装置であって、前記鉄筋コンクリートの表面に向けて高圧水を噴射するためのノズルと、このノズルを前記鉄筋コンクリート表面での高圧水の噴射位置が閉曲線を描くように駆動する駆動機構とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、ノズルが、鉄筋コンクリート上での高圧水の噴射位置が閉曲線を描くように駆動されることで、ウォータジェット加工の原理により、当該閉曲線に沿って鉄筋コンクリートが削り取られ、その結果、鉄筋コンクリートに穴が加工される。その際、噴射された高圧水が鉄筋コンクリート内部の鉄筋等の障害物に当たった場合に、高圧水が反射されて向きを変えながら加工が進行する。このため、穴あけ位置が鉄筋と干渉する場合にも、鉄筋を回避しながら穴あけを行うことができる。したがって、本発明によれば、鉄筋と干渉しないように位置を変えて穴をあけ直すといったことが不要となる。
【０００７】
この場合、前記ノズルは、鉄やアルミナ等の軟質材料からなるアブレシブ材が混入された高圧水を噴射することとしてもよい。
【０００８】
このようにすれば、アブレシブ材を高圧水に混入させることによりコンクリートの加工能率を向上させつつ、このアブレシブ材として鉄やアルミナなどの、通常のウォータジェット加工で用いられるアブレシブ材よりも軟質の材料の粉末を用いることにより、鉄筋が高圧水によって切断されるのを防止できる。
【０００９】
また、本発明は、鉄筋コンクリートに加工された穴にアンカーを固定する方法であって、可撓性を有するロッド状部材により前記アンカーを構成し、外周面がねじ切されたスリーブ状のネジ部材を、前記ロッド状部材の外周面のナット締めを行うべき位置に固定し、当該ロッド状部材の先端部を前記加工穴に挿入して接着剤で固定すると共に、前記ネジ部材にナットを締めこむことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、アンカーが可撓性ロッド状部材で構成されるので、穴が屈曲している場合にも、それに沿ってロッド状部材が曲がることにより、アンカーを加工穴にスムーズに挿入することができる。また、スリーブ状のねじ部材がナット締めを行うべき位置に設けられることで、このねじ部材を加工穴の奥まで挿入する必要がなくなるため、加工穴が屈曲していても、ねじ部材が穴に干渉することはなく、支障は生じない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態である鉄筋コンクリートの穴あけ加工システム１０の構成図である。本実施形態の穴あけ加工システム１０はウォータジェット方式により穴あけ加工を行うものであり、同図に示すように、ウォータジェットノズル１２を備えている。ウォータジェットノズル１２には、高圧ホース１４を介して高圧ポンプ１６が接続されていると共に、アブレシブホース１８を介してアブレシブホッパー２０が接続されている。アブレシブホッパー２０には、アブレシブ材が収容されており、このアブレシブ材がアブレシブホース１８を通ってウォータジェットノズル１２に供給される。なお、通常のウォータジェット加工では、ガーネット等の硬度の高いアブレシブ材が用いられるが、本実施形態では、これに比べて柔らかい例えば鉄やアルミナ等からなる粒度が例えば８０番程度の粉末をアブレシブ材として用いている。ウォータジェットノズル１２は、高圧ポンプ１６から供給された高圧水に、アブレシブホッパー２０から供給されたアブレシブ材を混入させて、被加工物である鉄筋コンクリート部材２２に向けて噴射する。
【００１２】
ウォータジェットノズル１２は、駆動機構２４に支持されている。駆動機構２４は、例えば周知の回転テーブル機構あるいはＸＹテーブル機構等により構成されており、鉄筋コンクリート部材２２表面上での高圧水の噴射位置が円形の軌跡を描くようにウォータジェットノズル１２を駆動する。これにより、後述するように、鉄筋コンクリート部材２２に円形の穴をあけることができる。駆動機構２４によるウォータジェットノズル１２の駆動軌跡の半径および駆動速度は、例えばＮＣ（数値制御）により任意に設定できるようになっている。
【００１３】
鉄筋コンクリート部材２２表面の穴あけ位置の周囲には、排水受け２６が設けられている。排水受け２６には排水ホース２８を介して、真空掃除機３０が接続されている。
【００１４】
上記の構成によれば、ウォータジェットノズル１２からアブレシブ材入りの高圧水が鉄筋コンクリート部材２２に表面に噴射されと、その噴射位置において鉄筋コンクリート部材２２がウォータジェット加工の原理で削り取られる。そして、ウォータジェットノズル１２が駆動機構２４により円を描くように駆動されることで、鉄筋コンクリート部材２２に穴あけ加工が行われることになる。鉄筋コンクリート部材２２に噴射された水および加工に伴う切り屑は、排水受け２６により集められて、真空掃除機３０に吸引されることにより除去される。なお、駆動機構２４による駆動の軌跡を例えば楕円や矩形等の他の閉曲線に設定することにより、円以外の形状の穴をあけることもできる。
【００１５】
図２は、ウォータジェットノズル１２から噴射される高圧水により鉄筋コンクリート部材２２に穴あけ加工を行っている状態を表す断面図である。同図に示すように、鉄筋コンクリート部材２２内部の鉄筋３２に高圧水３４が当たった場合に、高圧水３４が鉄筋３２に反射されて向きを変えながらウォータジェット加工が進行する。このため、穴あけ位置が鉄筋３２と干渉する場合にも、その位置に穴あけ加工を行うことができ、当初の計画通りの位置にアンカーを施工することができる。また、上述のように、ウォータジェットノズル１２から噴射する高圧水に混入するアブレシブ材として、通常のウォータジェット加工に用いられるアブレシブ材に比べて柔らかい鉄やアルミナ等の粉末を用いているので、高圧水３４によって鉄筋３２が切断されてしまうおそれもない。
【００１６】
上記図２からわかるように、穴あけ加工システム１０による穴あけ加工位置が鉄筋３２と干渉する場合には、穴の側面が屈曲することになる。図３は、このように屈曲した加工穴４０にアンカー４２を取り付ける構造を示す。同図に示すように、アンカー４２は、例えばＦＲＰ製の可撓性を有するロッド状部材４４により構成されている。このロッド状部材４４の外周面には、外周部にネジ部を備えるスリーブ状のスチールネジ４６が固定されている。スチールネジ４６は、ロッド状部材４４の先端部が加工穴４０の奥まで挿入された状態で、鉄筋コンクリート部材２２の表面を横切る位置（つまり、ナット締めを行うべき位置）となるように設けられている。そして、ロッド状部材４４が加工穴４０に接着剤４５で固定され、さらに、スチールネジ４６にナット４８が螺着されて、ワッシャ５０を介して鉄筋コンクリート部材２２の表面まで締め込まれることにより、アンカー４２が鉄筋コンクリート部材２２に固定されている。
【００１７】
アンカー４２の取り付け手順は次の通りである。先ず、上記のように穴あけ加工システム１０で加工穴４０を形成する。次に、この加工穴４０にエポキシ系樹脂等の接着剤４５を充填したうえでロッド状部材４４の先端を加工穴４０の奥まで挿入する。そして、スチールネジ４４にナット４８を取り付けて鉄筋コンクリート部材２２の表面まで締め付ける。
【００１８】
上述のように、アンカー４２は可撓性のロッド状部材４４により構成されているから、図３に示すように、加工穴４０の側面が屈曲している場合でも、その側面にそってロッド状部材４４が曲がることで、加工穴４０の奥までスムーズにアンカー４２を挿入することができる。また、スチールネジ４４は、鉄筋コンクリート部材２２の表面近傍の位置（つまりナット４８の締め込み部）にのみ設けられるので、このスチールネジ４４が加工穴４０の屈曲部と干渉して加工穴４０に挿入できないということもない。このように、図３に示すアンカーの取り付け構造によれば、穴あけ加工システム１０により加工された、側面が屈曲した加工穴４０にもアンカー４２を確実に固定することができる。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態によれば、穴あけ加工システム１０を用いたウォータジェット加工により、穴あけ位置が鉄筋コンクリート内部の鉄筋と干渉する場合にも、噴射された高圧水が鉄筋で反射されて向きを変えることで、鉄筋を回避しながら穴あけ加工を進行させることができる。このため、従来のように、穴あけの途中で鉄筋に当たった場合に、加工位置を変えて穴をあけ直すといったことが不要となり、作業効率が向上すると共に、事前の計画通りの位置に穴あけを行ってアンカーを取り付けることができる。また、高圧水に含まれるアブレシブ材として鉄やアルみな等の比較的柔らかい材料を用いているので、鉄筋が高圧水によって切断されることも防止できる。
【００２０】
また、ウォータジェット加工を用いることで、従前のようにドリルで穴あけを行う場合に比べて騒音が格段に小さくなり、また、加工により生じた切り屑も水と一緒に真空掃除機３０により除去されるので、穴あけ加工の作業環境も良好となる。
【００２１】
そして、上記図３に示したように、可撓性を有するアンカー４２を用い、アンカー４２に取り付けたスチールネジ４４にナット４８を締付けて固定することにより、穴あけの際に鉄筋を回避したことに起因して加工穴の側面が屈曲した場合にも、アンカー４２を鉄筋コンクリート部材２２に固定することができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１〜４記載の発明によれば、鉄筋コンクリートへの穴あけ位置が、コンクリート内部の鉄筋と干渉する場合にも、鉄筋を回避しながら穴あけを行うことができる。このため、鉄筋と干渉しないように位置を変えて穴をあけ直すといったことが不要となり、計画通りの施工を行うことができる。
【００２３】
このようにして加工された穴は、鉄筋をその側面が屈曲する場合があるが、請求項５および６記載の発明によれば、そのような屈曲した穴にアンカーを確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である鉄筋コンクリートの穴あけ加工システムの構成図である。
【図２】ウォータジェットノズルから噴射される高圧水により鉄筋コンクリート躯体に穴あけ加工を行っている状態を表す断面図である。
【図３】屈曲した加工穴にアンカーを取り付けた構造を示す図である。
【符号の説明】
１０　穴あけ加工システム
１２　ウォータジェットノズル
２２　鉄筋コンクリート部材
２４　駆動機構
３２　鉄筋
３４　高圧水
４０　加工穴
４２　アンカー
４４　ロッド状部材
４５　接着剤
４６　スチールネジ
４８　ナット
【図１】
2004092060.tif 000003
【図２】
2004092060.tif 000004
【図３】
2004092060.tif 000005