(57)【要約】【課題】表層部片の剥落防止のための工事が容易であり、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強く、品質管理のための抜き出し試験もでき、さらには、万が一施工不良があっても列車等に大きな衝撃を与えることのない剥落防止用アンカーを提供する。【解決手段】構造物２に先端部が埋設固定される軸部１１と、この軸部１１の基端部にこれと交差して取り付けられ、先端部が表層部片４に当接または近接する支持部１２とを備え、軸部１１は、基端部に雄ねじ部１３を有するとともに、先端部に拡径部１６を有し、拡径部１６が、軸部１１の先端部を構造物２に形成された下孔２ａに挿入して、雄ねじ部１３にナット１５を螺合して回すことによって、拡径して下孔２ａに固定される。したがって、支持部１２によって表層部片の剥落を防止できるので、表層部片の剥落防止のための工事が容易である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、この表層部片の剥落を防止する剥落防止用アンカーであって、
前記構造物に、その表面から基端部が突出した状態で先端部が埋設固定される軸部と、この軸部の突出している基端部を挿通することによって該軸部にこれと交差して取り付けられ、先端部が前記表層部片に当接または近接する支持部とを備え、
前記軸部は、その基端部に雄ねじ部を有するとともに、先端部に径方向外側に拡径可能な拡径部を有し、
この拡径部は、前記軸部の先端部を構造物に形成された下孔に挿入して、前記雄ねじ部にナットを螺合して回すことによって、前記軸部が基端側に移動するに伴って拡径することを特徴とする剥落防止用アンカー。
【請求項２】
請求項１に記載の剥落防止用アンカーにおいて、
前記支持部には、前記軸部を挿通する挿通孔と、この挿通孔から前記支持部の先端部側に所定距離離間した貫通孔とが形成されていることを特徴とする剥落防止用アンカー。
【請求項３】
請求項１または２に記載の剥落防止用アンカーにおいて、
前記支持部は、前記構造物の表面に固定される固定板部と、この固定板部に一体的に形成され、前記表層部片に近接する支持板部とを備え、前記固定板部と支持板部との間には段差が設けられていることを特徴とする剥落防止用アンカー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の剥落防止用アンカーにおいて、
前記軸部の基端部には、この軸部を前記構造物に形成された下孔に打込む際に叩かれる叩き部が設けられていることを特徴とする剥落防止用アンカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトンネル等の構造物の表層部の剥落を防止する際に使用される剥落防止用アンカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コンクリートで形成されたトンネル等のコンクリートからなる構造物は、経年変化等によって劣化していき、その表層部にひび割れが生じ、剥落の可能性があるコンクリート片（表層部片）が生じている場合がある。このようなコンクリート片の剥落を防止するために、従来では、例えば、繊維シートの貼り付けや、Ｌ型鋼や金網などを利用した剥落防止工が行われている（例えば、非特許文献１参照）。
繊維シートの貼り付けは、剥落の可能性があるコンクリート片を含む表層部の表面に、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等のシートを含浸・接着樹脂によって積層するとともに接着するものである。
また、Ｌ型鋼や金網などを利用した方法は、コンクリート構造物の表層部の表面を金網によってコンクリート片を含んで大きく覆い、その金網の端部をＬ型鋼によって抑え、このＬ型鋼をアンカーボルトによって表層部に固定するものである。
【非特許文献１】「トンネル保守マニュアル」財団法人  鉄道総合技術研究所発行、平成１２年５月初版第１刷、１０５頁、１０８〜１０９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記のような従来の剥落防止工では以下のような課題があった。
すなわちまず、Ｌ型鋼や金網などを利用した方法では、Ｌ型鋼や金網を吊り上げるためのクレーン等の重機が必要となって、工事が大掛かりなものとなる。特に鉄道のトンネル等、作業空間が狭く、工事の時間帯が限られる場合は工事が非常に困難となる。
また、Ｌ型鋼を固定しているアンカーボルトの本数がさほど多くないため、品質管理のためのアンカーボルトの抜き出し試験ができない。
【０００４】
繊維シートの貼り付けによるものは、ひび割れ等が発生している劣化箇所を覆ってしまうため、対策後（工事後）の状況を確認できない。さらに、ひび割れ箇所から漏水が発生した場合、繊維シートで覆っているため、この繊維シートが漏水によって膨れて剥がれてしまう。
また、両方法いずれの場合でも、万が一施工不良により繊維シートが剥がれたり、Ｌ型鋼が外れたりした場合、これらがトンネル内を走行する列車等に衝突して、この列車に大きな衝撃を与えてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コンクリート片等の表層部片の剥落防止のための工事が容易であり、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強く、品質管理のための抜き出し試験もでき、さらには、万が一施工不良があっても列車等に大きな衝撃を与えることのない剥落防止用アンカーを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図７に示すように、構造物（覆工コンクリート）２の表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片（コンクリート片）４がある場合に、この表層部片４の剥落を防止する剥落防止用アンカー１０であって、
前記構造物２に、その表面から基端部が突出した状態で先端部が埋設固定される軸部１１と、この軸部１１の突出している基端部を挿通することによって該軸部１１にこれと交差して取り付けられ、先端部が前記表層部片４に当接または近接する支持部１２とを備え、
前記軸部１１は、その基端部に雄ねじ部１３を有するとともに、先端部に径方向外側に拡径可能な拡径部１６を有し、
この拡径部１６は、前記軸部１１の先端部を構造物２に形成された下孔２ａに挿入して、前記雄ねじ部１３にナット１５を螺合して回すことによって、前記軸部１１が基端側に移動するに伴って拡径することを特徴とする。
【０００７】
ここで、前記構造物は、コンクリート、ブロック、レンガのうちの少なくとも１種類で構成されるものであり、例えば、コンクリート製のトンネル等が挙げられる。
また、構造物の表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合とは、例えば、構造物にひび割れやコールドジョイント等が発生して、構造物の表層部の一部が剥落する可能性がある場合のことである。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、ひび割れやコールドジョイントによって、構造物の表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、構造物に剥落防止用アンカーの軸部の先端部を埋設固定し、表層部片に剥落防止用アンカーの支持部の先端部を当接または近接させる。したがって、表層部片が剥落しようとすると、その表層部片が支持部の先端部によって支持されるので、表層部片の剥落を防止できる。
また、剥落防止用アンカーの軸部の先端部を構造物に形成された下孔に挿入して、該軸部の雄ねじ部にナットを螺合してレンチ等で回すことによって、軸部が基端側に移動するに伴って拡径部が拡径して、下孔の内壁を押圧するか、あるいは内壁に食い込むので、下孔に接着用の樹脂等を充填しなくても、軸部を下孔に強固に固定できる。
【０００９】
また、剥落防止用アンカーの軸部の先端部を構造物に埋設固定するとともに、支持部の先端部を表層部片に当接または近接させるだけの簡単な作業であるので、従来のようなクレーン等の重機が必要なく、工事が容易であり、さらに、ひび割れ等の劣化が生じるたびに、その部分の表層部片が剥落しないように補修するのが容易である。
また、ひび割れ等が発生している劣化箇所を覆うことがないので、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強いものとなる。
さらに、表層部片の剥落を防止する場合、多数の剥落防止用アンカーを使用することにより、品質管理のためのアンカーの抜き出し試験も容易にでき、また、万が一アンカーの一部に施工不良があっても、そのアンカーが脱落するだけであるので、列車等に大きな衝撃を与えることがない。
また、軸部と支持部が別体であるので、構造物の性状や表層部片の大きさによって、軸部や支持部の大きさ、形状等を容易に変更できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の剥落防止用アンカー１０において、
前記支持部１２には、前記軸部１１を挿通する挿通孔２１ａと、この挿通孔２１ａから前記支持部１２の先端部側に所定距離離間した貫通孔２２ａとが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記挿通孔と貫通孔との間の距離は、構造物の表層部の一部に、ひび割れ等によって剥落の可能性がある場合に、このひび割れの位置と、構造物に形成する下孔の位置との間の距離に対応するものである。
【００１２】
したがって、請求項２に記載の発明によれば、剥落防止用アンカーの支持部の貫通孔から、構造物の表層部のひび割れが見えるようにして支持部を構造物の表面に仮セットすることにより、軸部を挿入するための下孔の位置を、挿通孔によって位置決めできる。したがって、構造物の所定の位置に正確に下孔を形成できるので、構造物の所定の位置に正確に軸部を埋設固定できる、つまり、剥落防止用アンカーを所定の位置に正確に固定できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の剥落防止用アンカー１０において、
前記支持部１２は、前記構造物２の表面に固定される固定板部２１と、この固定板部２１に一体的に形成され、前記表層部片４に近接する支持板部２２とを備え、前記固定板部２１と支持板部２２との間には段差２３が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、支持部が固定板部と支持板部とを備え、これらの間には段差が設けられているので、固定板部を軸部によって構造物の表面に固定することによって、支持板部と表層部片との間の隙間を確実に一定に保持できる。したがって、表層部片が構造物の表層部から完全に剥落する前においては、前記隙間が狭まるので、剥落の危険性を事前に察知することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の剥落防止用アンカー１０において、
前記軸部１２の基端部には、この軸部１２を前記構造物２に形成された下孔２ａに打込む際に叩かれる叩き部２０が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、構造物に形成された下孔に、軸部を挿入する際に叩き部をハンマー等によって叩くことで、軸部の基端部に形成された雄ねじ部が傷んだり、破損するのを防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ひび割れやコールドジョイントによって、構造物の表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、構造物に剥落防止用アンカーの軸部の先端部を埋設固定し、支持部の先端部を表層部片に当接または近接させることによって、表層部片の剥落を防止したので、表層部剥落防止のための工事が容易であり、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強く、品質管理のための抜き出し試験もでき、さらには、万が一施工不良があっても列車等に大きな衝撃を与えることがない。
また、剥落防止用アンカーの軸部の先端部を構造物に形成された下孔に挿入して、該軸部の雄ねじ部にナットを螺合してレンチ等で回すことによって、軸部が基端側に移動するに伴って拡径部が拡径して、下孔の内壁を押圧するすか、あるいは内壁に食い込むので、下孔に接着用の樹脂等を充填しなくても、軸部を下孔に強固に固定できる、つまり剥落防止用アンカーを構造物に強固に固定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、トンネルの断面を示す。このトンネル１の内周部には覆工コンクリート（構造物）２が形成されている。この覆工コンクリート２の表層部の一部には、経年変化等によるひび割れや継目等３（以下、ひび割れや継目等３を、ひび割れ３と略称する。）が存在している。このひび割れ３によって、前記覆工コンクリート２の表層部には、図２および図３に示すように、剥落の可能性があるコンクリート片（表層部片）４が生じている。そして、このコンクリート片４の剥落を本発明に係る剥落防止用アンカー１０によって防止する。
【００１９】
前記剥落防止用アンカー１０は以下のように構成されている。
すなわちまず、剥落防止用アンカー１０は、図３に示すように、軸部１１と支持部１２とを備えている。
軸部１１は、図３および図６に示すように、覆工コンクリート２の表面から基端部が突出した状態で先端部が埋設固定されるもので、耐食性・耐酸性が良好なステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）を冷間圧造することによって形成されている。
軸部１１の基端部には雄ねじ部１３が形成されており、この雄ねじ部１３にはワッシャ１４が外挿されたうえでナット１５が螺合している。また、軸部１１の先端部には拡径部１６が設けられている。
【００２０】
拡径部１６は、軸部１１の先端部が挿通される略筒状のものであり、外周部の１ヶ所にスリット１６ａが形成されている。また、拡径部１６の先端部には拡径片１６ｂ…が周方向に所定間隔で形成されており、これら拡径片１６ｂ…が外側に開くことによって、拡径部１６が拡径するようになっている。また、拡径部１６の基端部には小さな突起１６ｃ…が周方向に所定間隔で形成されている。
一方、軸部１１の先端部には、先端に向かうほど漸次拡径するテーパ部１７が形成されており、このテーパ部１７の後方に前記拡径部１６が設けられ、この拡径部１６の後方において軸部１１にストッパ部１８が形成されている。このストッパ部１８は拡径部１６の内径より若干大径に形成されたものであり、このストッパ部１８によって、拡径部１６はストッパ部１８より軸部１１の基端部側に移動できないように規制されている。
また、前記軸部１１の基端部には叩き部２０が設けられている。この叩き部２０は、軸部１１を覆工コンクリート２に形成された下孔２ａに打込む際に、ハンマ等によって叩かれる部位であり、雄ねじ部１３より後方に設けられている。
【００２１】
そして、前記拡径部１６は軸部１１の先端部を覆工コンクリート２に形成された下孔２ａに挿入して、雄ねじ部１３にナット１５を螺合して回すことによって、軸部１１が基端側に移動するに伴って拡径するようになっている。すなわち、軸部１１が基端側に移動すると、軸部１１の先端部のテーパ部１７が拡径部１６内に入っていき、これに伴ってテーパ部１７が拡径片１６ｂ…を外側に押圧していき、これによって拡径片１６ｂ…が外側に開くことによって、拡径部１６が拡径するようになっている。
【００２２】
また、前記支持部１２は、図３〜図５に示すように、前記軸部１１の基端部に該軸部１１と交差するようにして取付けられ、先端部がコンクリート片４に近接するものであり、耐食性・耐酸性が良好なステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で板状に形成されている。また、支持部１２は、固定板部２１と支持板部２２とによって一体的に形成されている。
固定板部２１は、覆工コンクリート２の表面に固定されるものであり、この固定板部２１の略中央部には、軸部１１を挿通するための挿通孔２１ａが形成されている。
支持板部２２はコンクリート片４に近接するものであり、該支持板部２２の基端部に貫通孔２２ａが形成されている。貫通孔２２ａは、前記挿通孔２１ａから支持部１２の先端部側に所定距離離間した位置に形成されている。挿通孔２１ａと貫通孔２２ａとの間の距離は、覆工コンクリート２の表層部の一部に、ひび割れ３によって剥落の可能性がある場合に、このひび割れ３の位置と、覆工コンクリート２に形成する下孔２ａの位置との間の距離に対応している。
また、前記固定板部２１と支持板部２２との間には段差２３が設けられており、この段差２３によって、固定板部２１を覆工コンクリート２の表面に当接した際に、支持板部２２と剥落の可能性があるコンクリート片４との間に所定の隙間Ｓを確保できるようになっている。
【００２３】
上記のような剥落防止用アンカー１０を用いて、コンクリート片４の剥落を防止するには以下のようにして行う。
すなわちまず、剥落防止用アンカー１０を複数用意しておき、剥落の可能性のあるコンクリート片４の外側に隣接している覆工コンクリート（構造物）２の表面に、下孔２ａをひび割れ３に沿って所定間隔で複数形成する。下孔２ａを形成する場合、図７（ａ）に示すように、ドリル等の穴明け工具Ｋを用いて穿孔する。この下孔２ａは、剥落防止用アンカー１０の軸部１１とほぼ同径かもしくはほんの僅かだけ（０．１〜０．３ｍｍ程度）大きめに形成する。なお、下孔２ａの直径は例えば６ｍｍ程度とする。
また、穴明け工具Ｋによって穿孔する前に、ひび割れ３に対する下孔２ａの位置を以下のようにして決める。すなわち、剥落防止用アンカー１０の支持部１２を、その貫通孔２２ａからひび割れ３が見えるようにして覆工コンクリート２の表面に仮セットし、支持部１２の挿通孔２１ａを通して、覆工コンクリート２の表面にマーキングを行うことによって、下孔形成位置を決める。そして、この位置を穴明け工具Ｋによって穿孔することによって下孔２ａを形成する。
【００２４】
次に、図７（ｂ）に示すように、各下孔２ａからコンクリートの切粉をエーアポンプＰ等によって除去して清掃する。
次に、図７（ｃ）に示すように、支持部１２の挿通孔２１ａに軸部１１を挿通したうえで、この軸部１１の基端部にワッシャ１４を外挿し、雄ねじ部１３にナットを螺合することによって剥落防止用アンカー１０を組立てる。
【００２５】
次に、図７（ｄ）に示すように、剥落防止用アンカー１０の軸部１１の先端部を、前記下穴２ａに挿入し、さらに軸部１１の叩き部２０をハンマー等によって叩くことによって、軸部１１を下孔２ａに挿入（圧入）していく。このとき、軸部１１に外挿されている拡径部６はストッパ部１８によって、軸部１１の基端部側に移動できないように規制されるので、拡径部１６は軸部１１の先端部とともに下孔２ａに挿入されていく。
軸部１１の先端部を所定深さまで挿入すると、前記拡径部１６の小さな突起１６ｃ…が下孔２ａの内壁に食い込み、拡径部１６が下孔２ａ内に固定される。
【００２６】
次に、図７（ｅ）および図３に示すように、トルクレンチＴを使用してナット１５を回して規定のトルクで締め付ける。ナット１５を回していくと、支持部１２の固定板部２１がナット１５とワッシャ１４とによって覆工コンクリート２の表面に押し付けられて固定される。また、支持部１２の支持板部２２は、固定板部２１が覆工コンクリート２の表面に当接する際に、剥落の可能性があるコンクリート片４側に向けておき、このコンクリート片４と支持板部２２との間に所定の隙間Ｓを確保する。
さらにナット１５を回していくと、このナット１５に軸部１１の雄ねじ部１３が螺合しているので、軸部１１がその基端側、つまり、引き抜く方向に移動する。
すると、軸部１１の先端部のテーパ部１７が拡径部１６内に入っていき、これに伴ってテーパ部１７が拡径片１６ｂ…を外側に押圧していき、これによって拡径片１６ｂ…が外側に開いていく。そして、これら拡径片１６ｂ…が下孔２ａの内壁を押圧するか、あるいは内壁に食い込むので、軸部１１は下孔２ａに強固に固定される。つまり、剥落防止用アンカー１０が覆工コンクリート２の表面に強固に固定される。
【００２７】
なお、前記下孔２ａに剥落防止用アンカー１０の軸部１１を埋設固定する場合、全ての下孔２ａを形成した後、これら下孔２ａに軸部１１を埋設固定してもよいし、下孔２ａを所定の個数だけ形成した後、その下孔２ａに軸部１１を埋設固定してもよいし、一つずつ下孔２ａを形成して、その下孔２ａに軸部１１を埋設固定してもよい。
【００２８】
そして、コンクリート片４が剥落しようとすると、そのコンクリート片４が多数の剥落防止用アンカー１０の支持部１２の先端部つまり支持板部２２に当接する。支持部１２が取付けられている軸部１１は覆工コンクリート２に埋設固定されているので、コンクリート片４は支持部１２の支持板部２２によって支持され、これによって、コンクリート片４の剥落を防止できる、つまり軸部１１のせん断耐力によってコンクリート片４の剥落を防止できる。
コンクリート片４が覆工コンクリート２から完全に剥落する前においては、支持部１２の支持板部２２とコンクリート片４との間の隙間Ｓが狭まるので、剥落の危険性を事前に察知することができる。
【００２９】
また、剥落防止用アンカー１０の軸部１２の先端部を覆工コンクリート２に形成された下孔２ａに挿入して、軸部１２の雄ねじ部に螺合しているナット１５を回すことによって、軸部１２が基端側に移動するに伴って拡径部１６の拡径片１６が外側に開き、これら拡径片１６ｂが下孔２ａの内壁を押圧するか、あるいは内壁に食い込むので、下孔２ａに接着用の樹脂等を充填しなくても、軸部１２を下孔２ａに強固に固定できる。つまり、剥落防止用アンカー１０を覆工コンクリートに強固に固定できる。
また、軸部１１はステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）を冷間圧造することによって形成されているので、コンクリート片４が剥落する際に、該軸部１１に支持部１２を介して曲げ力が作用しても、これに十分に耐えることができ、軸部１１の破断を防止できる。
【００３０】
さらに、従来のようなクレーン等の重機が必要なく、工事が容易であり、さらに、ひび割れ３等の劣化が生じるたびに、その部分のコンクリート片４が剥落しないように補修するのが容易である。
また、ひび割れ３等が発生している劣化箇所を覆うことがないので、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強いものとなる。
また、コンクリート片４の剥落を防止する場合、多数の剥落防止用アンカー１０を使用することにより、品質管理のためのアンカーの抜き出し試験も容易にでき、また、万が一アンカーの一部に施工不良があっても、そのアンカーが脱落するだけであるので、列車等に大きな衝撃を与えることがない。
さらに、剥落防止用アンカー１０の軸部１１と支持部１２が別体であるので、覆工コンクリート２の性状やコンクリート片４の大きさによって、軸部１１や支持部１２の大きさ、形状等を容易に変更できる。
また、覆工コンクリート２の下孔２ａに、軸部１２を挿入する際に叩き部２０をハンマー等によって叩くことで、軸部２０の基端部に形成された雄ねじ部１３が傷んだり、破損するのを防止できる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、本発明をコンクリート造りのトンネルに適用した場合を例にとって説明したが、本発明は、コンクリート構造物であればどのようなものに適用してもよい。
さらに、継目の剥離により、剥落の可能性のあるブロックやレンガ造りの構造物にも適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る剥落防止用アンカーを用いてコンクリート片の剥落を防止している状態を示すもので、トンネルの断面図である。
【図２】同、コンクリート片の正面図である。
【図３】同、要部の断面図である。
【図４】本発明に係る剥落防止用アンカーを示すもので、その断面図である。
【図５】同、アンカーの平面図である。
【図６】同、軸部の側面図である。
【図７】本発明に係る剥落防止用アンカーを用いてコンクリート片の剥落を防止する方法を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  トンネル
２  覆工コンクリート（構造物）
３  ひび割れ
４  コンクリート片（表層部片）
１０  剥落防止用アンカー
１１  軸部
１２  支持部
１３  雄ねじ部
１５  ナット
１６  拡径部
２０  叩き部
２１  固定板部
２１ａ  挿通孔
２２  支持板部
２２ａ  貫通孔
【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】
2005076344.tif 000007
【図６】
2005076344.tif 000008
【図７】
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