(57)【要約】【課題】引張り耐力を高めたコンクリート構造物接合材であって、既設のコンクリート躯体に梁等の増設工事又は耐震補強工事をする際の鉄筋定着用に適した接合材を提供すること。【解決手段】アンカー１００が異形鉄筋１０１と拡張部材１０２とからなる。拡張部材１０２は先端に向って大径となるコーン形状に形成する。コンクリート躯体１にあけた下穴２の奥部をアンダーカット型の拡張穴３に形成し、下穴内２に接着剤又は無収縮モルタルによる充填材４を投入する。充填材４が投入された下穴２内にアンカー１００を拡張部材１０２が拡張穴３の底部に当接するまで挿入し、下穴２とアンカー１００の外側との隙間ａ，ｂに充填材４を充填してアンカーを定着する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンカー（１００）が異形鉄筋（１０１）と拡張部材（１０２）とからなり、該拡張部材は先端に向って大径となるコーン形状に形成し、コンクリート躯体にあけた下穴（２）の奥部をアンダーカット型の拡張穴（３）に形成し、上記下穴内に接着剤又は無収縮モルタルによる充填材（４）を投入して当該下穴内に上記アンカーを上記拡張部材が上記拡張穴の底部に向けて挿入し、該下穴と上記アンカーの隙間に上記充填材を充填して当該アンカーを定着したことを特徴とするコンクリート構造物接合材。
【請求項２】
アンカー（２００）が異形鉄筋（２０１）であって、該異形鉄筋の先端に軸方向のすり割りを設けた拡張部（２０２）を形成し、コンクリート躯体にあけた下穴（２）の奥部をアンダーカット型の拡張穴（３）に形成し、上記下穴内に接着剤又は無収縮モルタルによる充填材（４）を投入して当該下穴内に上記アンカーを上記すり割りに楔部材を差し込んで挿入し、該楔部材が上記下穴の底部に達した時に上記アンカーを巧打して当該楔部材により上記拡張部を拡張し、上記下穴と上記アンカーの隙間に上記充填材を充填して当該アンカーを定着したことを特徴とするコンクリート構造物接合材。
【請求項３】
アンカー（３００）が異形鉄筋（３０１）と拡張部材（３０２）とからなり、該拡張部材は先端部を筒体部に形成すると共に先端から軸方向に複数のすり割りを形成し、コンクリート躯体にあけた下穴（２）の奥部をアンダーカット型の拡張穴（３）に形成し、上記下穴内に接着剤又は無収縮モルタルによる充填材（４）を投入して当該下穴内に上記アンカーの先端にコーン栓体を差し込んで挿入し、該コーン栓体が上記下穴の底部に達した時に上記アンカーを巧打して当該コーン栓体により上記拡張部材を拡張し、上記下穴と上記アンカーの隙間に上記充填材を充填して当該アンカーを定着したことを特徴とするコンクリート構造物接合材。
【請求項４】
異形鉄筋（１０１，３０１）と拡張部材（１０２，３０２）の接合部（１０３，３０３）が摩擦圧接により一体に結合したことを特徴とする請求項１又は３に記載のコンクリート構造物接合材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物接合材に関しており、さらに詳しくは、既設のコンクリート躯体に梁等の増設工事又は耐震補強工事をする際に最適なコンクリート構造物接合材に関している。
【０００２】
【従来の技術】
既設のコンクリート躯体に、梁等の増設工事をするか又は耐震補強工事をする際の鉄筋は、異形鉄筋をあと施工アンカーとして定着することが多い。「あと施工アンカー」は各種のものが開発され実施されているが、基本的な構造は、金属拡張アンカーと接着系アンカーである（１９９０年６月１０日　株式会社技術書院発行の「あと施工アンカー・設計と施工」　５２頁所載の図３．１１金属拡張アンカーの形状　６０頁所載の図３．１８接着系アンカーの概念図，図３．１９接着系アンカーの形状）。
【０００３】
金属拡張アンカーの引張り耐力は、先端拡張部のくさび効果に依存しているので、コンクリート躯体のコーン状破壊による耐力となるが、引張り力は接合筋、本体雌ネジ部、アンカー本体、先端拡張部へと伝達されるので、これら各部の引張り耐力が小さければその耐力で決まることになる。又、接着系アンカーの引張り耐力は、１コンクリートのコーン状破壊、２コンクリートと硬化した樹脂との間の付着破壊、３アンカー筋と硬化した樹脂との間の付着破壊、４アンカー筋の破断の各場合による。この結果、アンカー筋の引張り耐力がアンカー固着部の耐力、すなわち、上記１，２，３の破壊耐力より小さい場合のアンカーの引張り耐力は、アンカー筋の引張り耐力により決まる。
【０００４】
アンカーは、有効埋込み深さを満たしていれば、設計以上の引張り力に対し所謂コーン状破壊を呈して崩壊するが、これ以外にも、地震などの発生によりコンクリート躯体に対し強力な引張り力が繰り返して加わった場合に崩壊することがある。
【０００５】
金属拡張アンカーの場合は、先端拡張部と接合筋のネジ結合部分が他の部分に比べて小径なので、雄ネジ部分に強力な引張り力が集中して当該部分から破壊することが予測される。現状でアンカーの引張り耐力を向上させるためには、アンカー本体ならびに接合筋の径を大きくする以外になく、アンカーの拡張部分と接合筋の接続部分が、繰り返して加わる強力な引張り力に抗してアンカーの性能を維持できるものは開発されていない。一方、接着系アンカーの場合は、強力な引張り力が繰り返して加わって鉄筋の降伏荷重を越えると、接合筋が伸びて細くなり、コンクリート孔壁面と接合筋の間に僅かな隙間が生じ、このため接合筋が抜け出てしまうことが予測される。又、コンクリート躯体のアンカー定着部分にクラックが生じた場合も、コンクリート孔壁面と接合筋の間に隙間が生じ接合筋が抜け出てしまうことが予測される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のあと施工アンカーよりも引張り耐力を高めたコンクリート構造物接合材であって、接着系及び金属拡張系の双方の長所を備えており、既設のコンクリート躯体に梁等を増設し又は耐震補強工事をするのに適したコンクリート構造物接合材を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
解決手段の第１は、アンカーが異形鉄筋と拡張部材とからなり、該拡張部材は先端に向って大径となるコーン形状に形成し、コンクリート躯体にあけた下穴の奥部をアンダーカット型の拡張穴に形成し、上記下穴内に接着剤又は無収縮モルタルによる充填材を投入して当該下穴内に上記アンカーを上記拡張部材が上記拡張穴の底部に向けて挿入し、該下穴と上記アンカーの隙間に上記充填材を充填して当該アンカーを定着したことを特徴とする。
【０００８】
解決手段の第２は、アンカーが異形鉄筋であって、該異形鉄筋の先端に軸方向のすり割りを設けた拡張部を形成し、コンクリート躯体にあけた下穴の奥部をアンダーカット型の拡張穴に形成し、上記下穴内に接着剤又は無収縮モルタルによる充填材を投入して当該下穴内に上記アンカーを上記すり割りに楔部材を差し込んで挿入し、該楔部材が上記下穴の底部に達した時に上記アンカーを巧打して当該楔部材により上記拡張部を拡張し、上記下穴と上記アンカーの隙間に上記充填材を充填して当該アンカーを定着したことを特徴とする。
【０００９】
解決手段の第３は、アンカーが異形鉄筋と拡張部材とからなり、該拡張部材は先端部を筒体部に形成すると共に先端から軸方向に複数のすり割りを形成し、コンクリート躯体にあけた下穴の奥部をアンダーカット型の拡張穴に形成し、上記下穴内に接着剤又は無収縮モルタルによる充填材を投入して当該下穴内に上記アンカーの先端にコーン栓体を差し込んで挿入し、該コーン栓体が上記下穴の底部に達した時に上記アンカーを巧打して当該コーン栓体により上記拡張部材を拡張し、上記下穴と上記アンカーの隙間に上記充填材を充填して当該アンカーを定着したことを特徴とする。
【００１０】
解決手段の第４は、解決手段の第１又は３において、異形鉄筋と拡張部材の接合部が摩擦圧接により一体に結合したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
第１実施例
図１，図２は第１実施例の実施形態を示している。図１において、アンカー１００は異形鉄筋１０１と拡張部材１０２とからなり、両者は接合部１０３を摩擦圧接により一体に結合したものである。又、拡張部材１０２は先端に向って大径となるコーン形状を有している。
【００１２】
実施例において、異形鉄筋１０１と拡張部材１０２は摩擦圧接によって両者を一体に結合しているが、これは２つの部材をネジ結合やかしめ結合した場合よりも鉄筋接合部の引張り耐力が向上し、結果的にアンカーの引張り耐力が向上するからであって、鍛造加工などにより一体成形ができることは勿論である。
【００１３】
図２は第１実施例のアンカーを施工する作業手順を示している。まず、コンクリート躯体１に下穴２をあけ、次いで該下穴２の奥部をアンダーカット型の拡張穴３に形成する（図２Ａ）。実施例において、下穴２の穴径は拡張部材１０３の外径よりも僅かに大径に形成されている。次に、下穴２内に接着剤又は無収縮モルタルによる充填材４を投入する。ここで充填材４の投入量は、アンカー（１００）を該下穴２内に挿入したとき該アンカーと当該下穴２の隙間を満たす量である（図２Ｂ）。
【００１４】
続いて、下穴２にアンカー１００の拡張部材１０２を底部に向けて挿入する。拡張部材１０２が下穴２の底部に達すると下穴２内に投入された充填材４は、下穴２と異形鉄筋１０１との間に形成される第１の隙間ａと、拡張穴３と拡張部材１０２との間に形成される第２の隙間ｂに充填されてアンカー１００を下穴２に定着する（図２Ｃ）。
【００１５】
下穴２内に定着されたアンカー１００は、コーン形状を呈する拡張部材１０２が先端に向って大径となる拡張穴３内に収容されておりかつ拡張部材１０２の外側に充填材４が充填されているので、当該拡張部材１０２の引張り耐力が高められ、このため軸方向に対し引張り力が強力な力で繰り返し加わったとしても抜け出るおそれがないものとなる。しかも、アンカー１００は、下穴２内では異形鉄筋１０１の部分にも外側に充填材４が充填されているので、よりいっそう強固に下穴２内に定着されることになる。
【００１６】
一方、アンカー１００は、異形鉄筋１０１と拡張部材１０２の接合部１０３が摩擦圧接によって結合されているので、鉄筋の降伏荷重を越える前に接合部１０３が破断することがなく、軸方向の引張り力に対し力が集中して加わるところがない。従って、アンカーの引張り耐力が向上し、アンカーの崩壊は鋼材の降伏破断による場合だけとなる。
【００１７】
第２実施例
図３，図４は第２実施例の実施形態を示している。図３において、アンカー２００は異形鉄筋２０１であり、先端に軸方向に１条のすり割り２０３を設けた拡張部２０２を形成したものである。又、２０４は、すり割り２０３に打ち込む楔部材であって、アンカー２００を下穴内に挿入した後に該アンカー２００を巧打して、すり割り２０３内に当該楔部材２０４を圧入して拡張部２０２をコーン状に拡張するものである。
【００１８】
図４は第２実施例のアンカー施工した状態を示している。図において、１はコンクリート躯体、２は下穴、３は拡張穴であり、図はアンカー２００を下穴２内に充填材４を介して施工したところである。施工手順は第１実施例の場合と同様に、コンクリート躯体１に下穴２をあけ、下穴２の奥部を拡張穴３に形成する。また該下穴２内に充填材４を投入してからアンカー２００を挿入する。この時、拡張部２０２のすり割り２０３に楔部材２０４の先端を軽く差し込んだ状態で挿入する。
【００１９】
充填材４が投入された下穴２にアンカー２００を拡張部２０２から挿入し、楔部材２０４が拡張穴３の底部に達したら、アンカー２００を巧打して該楔部材２０４をすり割り２０３内に圧入して拡張部２０２を拡張する。これにより、アンカー２００は、拡張部２０２の外側及び本体部分の異形鉄筋２０１の外側に形成された隙間に充填材４が充填された状態で定着される。
【００２０】
第２実施例は、拡張部２０２の拡張を、アンカー２００を下穴２に挿入してから行っているので拡張部２０２が拡張穴３内で拡張された時、拡張部２０２は当該拡張穴３内に機械的に固定され、第１実施例よりもアンカーの引抜き耐力が向上する。又、下穴２の径も第１実施例より小径にできるので、充填材の使用量が節約できることになる。
【００２１】
第３実施例
図５，図６は第３実施例の実施形態を示している。図５において、アンカー３００は異形鉄筋３０１と拡張部材３０２とからなり、両者は接合部３０３を摩擦圧接により一体に結合したものであるが、第１実施例の場合のように、当該接合部３０３を鍛造加工などにより一体成形してもよい。拡張部材３０２は、先端部の略半分程度を筒体部３０４に形成し、該筒体部３０４の外周に複数の溝条を形成した圧着面３０５とすると共に、筒体先端から軸方向に４本のすり割り３０６を設けたものである。又、筒体部３０４の先端からコーン栓体３０７を挿入し、アンカーを巧打して筒体部３０４を拡張するようにしている。
【００２２】
図６は第３実施例のアンカーを施工した状態を示している。図において、１はコンクリート躯体、２は下穴、３は拡張穴であり、図はアンカー３００を下穴２内に充填材４を介して施工したところである。施工手順は第１実施例の場合と同様に、コンクリート躯体１に下穴２をあけ、下穴２の奥部を拡張穴３に形成し、該下穴２に充填材４を投入してからアンカー３００を挿入する。この時、コーン栓体３０７は筒体部３０４の開口に軽く差し込んだ状態で挿入し、コーン栓体３０７が拡張穴３の底部に達したらアンカー３００を巧打する。
【００２３】
第３実施例の場合も、第２実施例と同じように拡張部材３０２が拡張穴３内に機械的に固定されるので、第１実施例よりもアンカーの引張り耐力が向上すると共に、充填材の使用量が節約できることになる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、従来のあと施工アンカーよりも引張り耐力を向上させたものであるから、既設のコンクリート躯体に、梁等の増設工事をする時又は耐震補強工事をする時の鉄筋定着用として最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例によるアンカーを示しており、Ａは正面図、Ｂは断面図。
【図２】第１実施例のアンカーを施工する作業手順を示す断面図。
【図３】第２実施例によるアンカーを示しており、Ａは正面図、Ｂは断面図、Ｃは側面図、Ｄは楔部材の正面図。
【図４】第２実施例のアンカー施工した状態を示す断面図。
【図５】第３実施例によるアンカーを示しており、Ａは正面図、Ｂは断面図、Ｃは側面図、Ｄはコーン栓体の正面図。
【図６】第３実施例のアンカー施工した状態を示す断面図。
【符号の説明】
１　コンクリート躯体
２　下穴
３　拡張穴
４　充填材
１００　アンカー
１０１　異形鉄筋
１０２　拡張部材
１０３　接合部
２００　アンカー
２０１　異形鉄筋
２０２　拡張部
２０３　すり割り
２０４　楔部材
３００　アンカー
３０１　異形鉄筋
３０２　拡張部材
３０３　接合部
３０４　筒体部
３０５　圧着面
３０６　すり割り
３０７　コーン栓体
【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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