(57)【要約】【課題】施工が容易で既設コンクリート柱を簡単・確実に補強することのできる既設コンクリート柱の補強方法を提供する。【解決手段】既設コンクリート柱Ｐに形成した穿孔ｈ内に、セメントモルタル入りカプセル１０を挿入した後、アンカーボルト２を挿入してカプセル本体を破壊することによってセメントモルタル１２を穿孔内のアンカーボルトの周囲に充填固化させて定着させ、そのアンカーボルトに既設コンクリート柱の表面に被覆した補強用板材１を連結固定するようにした既設コンクリート柱の補強方法において、セメントモルタル入りカプセルの表面に、水浸漬時間に応じて変色する変色層を有するインジケータ１３を備え、そのインジケータ付きのセメントモルタル入りカプセルを所定時間水に浸漬して変色層の色変化を合図にしてセメントモルタル入りカプセル１０を穿孔ｈ内に挿入するようにしたことを特徴とする。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート躯体等に形成した穿孔内に、所定時間水中に浸漬したセメントモルタル入りカプセルを挿入した後、上記穿孔内にアンカーボルトを挿入してカプセル本体を破壊して該カプセル本体中のセメントモルタルを上記穿孔内のアンカーボルトの周囲に充填固化させて定着させるアンカーボルトの施工方法において、
上記セメントモルタル入りカプセルに、該カプセル内のセメントモルタルへの水の浸透状況を検知する水浸透状況検知手段を備え、上記セメントモルタル入りカプセルを水中に浸漬して上記水浸透状況検知手段により該カプセル内のセメントモルタルに適正量の水が浸透したことを検知したところで上記セメントモルタル入りカプセルを水中から取り出して前記穿孔内に挿入するようにしたことを特徴とするアンカーボルトの施工方法。
【請求項２】
前記の水浸透状況検知手段として、水中への浸漬時間に応じて変色する変色層を備えたインジケータを前記セメントモルタル入りカプセルの表面に設けるようにした請求項１記載のアンカーボルトの施工方法。
【請求項３】
前記の水浸透状況検知手段として、前記セメントモルタル入りカプセルのカプセル本体を水中への浸漬時間に応じて変色する材料で構成してなる請求項１記載のアンカーボルトの施工方法。
【請求項４】
前記カプセル本体を、和紙、布、不織布等の繊維質材料で形成し、該カプセル本体を水中に浸漬したとき変色する材料を上記繊維質材料に含浸または塗布もしくは添付してなる請求項３記載のアンカーボルトの施工方法。
【請求項５】
前記の水浸透状況検知手段として、前記セメントモルタル入りカプセルを所定時間水中に浸漬したときカプセル本体またはその一部が水で溶解する材料で構成してなる請求項１記載のアンカーボルトの施工方法。
【請求項６】
前記カプセル本体を、和紙、布、不織布等の繊維質材料でカプセル状に縫製し、その縫製糸を、水中に所定時間浸漬したとき水で溶解する材料で構成してなる請求項５記載のアンカーボルトの施工方法。
【請求項７】
前記セメントモルタル入りカプセルに、水の温度を検知する水温検知手段を備えた請求項１〜６のいずれかに記載のアンカーボルトの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンカーボルトの施工方法に関する。更に詳しくは、例えば既設のビルや橋梁等の構築物におけるコンクリート躯体を耐震補強するための補強部材、もしくは配管や照明器その他の設備を支持するブラケット等を取付けるためのアンカーボルト、あるいは建築物を増築もしくは改修する際に差筋などとして用いられるアンカーボルト等を施工するための施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来たとえば既設コンクリート柱の補強方法として、本出願人は先に下記特許文献１に示すように、既設コンクリート柱に埋設した隣り合う鉄筋間に、異形筋等よりなるアンカーボルトを打設したり、そのアンカーボルトに、既設コンクリート柱の表面に被覆した補強板を連結固定して補強することを提案した。
【０００３】
上記のようなアンカーボルトを打設するに当たっては、従来は例えば既設コンクリート柱にアンカーボルト挿入用の穿孔を施し、その穿孔内に流動状硬化性樹脂や無機系モルタル等の固結材をカプセル内に収容した状態で挿入すると共に、上記穿孔内にアンカーボルトを挿入してカプセル本体を破壊することによって上記固結材を穿孔内のアンカーボルト周面に充填固化させている。
【０００４】
この場合、上記の固結材としては、樹脂よりもモルタルの方が柱を構成するコンクリートとの結合性がよいので好ましいが、そのモルタルをカプセル状にして穿孔内に挿入する際には、そのカプセルを所定時間水に浸すことによって該カプセル中のモルタルと水とを適度な比率で混和させる必要がある。
【０００５】
そこで、従来はストップウオッチで浸漬時間を測定したり、作業者が目視で水の浸透状態を確認したりしているが、必ずしも良好な比率で混和させることができず、浸漬時間が所定の好適時間よりも短い場合には、往々にして水分量が不足して未硬化部分が生じたり、所定の好適時間よりも長い場合には、浸漬中に凝結硬化が始まってしまい、アンカーボルトを良好に固定できなくなる等の問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１１０３６５
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、施工性がよく、かつ簡単・確実にアンカーボルトを管理施工することのできるアンカーボルトの施工方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明によるアンカーボルトの施工方法は以下の構成としたものである。即ち、コンクリート躯体等に形成した穿孔内に、所定時間水中に浸漬したセメントモルタル入りカプセルを挿入した後、上記穿孔内にアンカーボルトを挿入してカプセル本体を破壊して該カプセル本体中のセメントモルタルを上記穿孔内のアンカーボルトの周囲に充填固化させて定着させるアンカーボルトの施工方法において、上記セメントモルタル入りカプセルに、該カプセル内のセメントモルタルへの水の浸透状況を検知する水浸透状況検知手段を備え、上記セメントモルタル入りカプセルを水中に浸漬して上記水浸透状況検知手段により該カプセル内のセメントモルタルに適正量の水が浸透したことを検知したところで上記セメントモルタル入りカプセルを水中から取り出して前記穿孔内に挿入するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
上記の水浸透状況検知手段としては、例えば水中への浸漬時間に応じて変色する変色層を備えたインジケータを、前記セメントモルタル入りカプセルの表面に設ける。あるいは前記セメントモルタル入りカプセルのカプセル本体を水中への浸漬時間に応じて変色する材料で構成するようにしてもよい。また例えば上記カプセル本体を、和紙、布、不織布等の繊維質材料で形成し、該カプセル本体を水中に浸漬したとき変色する材料を上記繊維質材料に含浸または塗布もしくは添付するようにしてもよい。
【００１０】
或いは、前記の水浸透状況検知手段として、例えば前記セメントモルタル入りカプセルを所定時間水中に浸漬したときカプセル本体またはその一部が水で溶解する材料で構成してもよく、また上記カプセル本体を、和紙、布、不織布等の繊維質材料でカプセル状に縫製し、その縫製糸を、水中に所定時間浸漬したとき水で溶解する材料で構成するようにしてもよい。
【００１１】
さらに前記セメントモルタル入りカプセルには、必要に応じて水の温度を検知する水温検知手段を備えることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるアンカーボルトの施工方法を、既設コンクリート躯体を補強する場合を例にして図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００１３】
図１は本発明によるアンカーボルトの施工方法を適用して施工した既設コンクリート躯体の補強構造の一例を示す斜視図、図２はその正面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図４はその一部の拡大図である。
【００１４】
本例は既設コンクリート柱Ｐの正面（前面）側のみからの施工により上記コンクリート柱Ｐの耐震補強を行った例を示すもので、そのコンクリート柱柱Ｐの正面には鋼板等よりなる補強用板材１が設けられている。その補強用板材１は、図の場合は上下方向に３枚並べて設けた構成であり、その各補強用板材１は既設コンクリート柱Ｐ中に打設した異形鉄筋等よりなる複数のアンカーボルト２を介して上記コンクリート柱Ｐに固定されている。
【００１５】
上記各アンカーボルト２は、既設コンクリート柱Ｐに形成した穿孔ｈ内に、予め水に浸漬した後述するセメントモルタル入りカプセル１０を挿入した後、上記穿孔ｈ内にアンカーボルト２を挿入してカプセル本体を破壊することにより、該カプセル本体中のセメントモルタルを上記穿孔ｈ内のアンカーボルト２の周囲に充填固化させて固定するようにしたものである。
【００１６】
上記各アンカーボルト２の先端部２ａには、図３に示すようにカプセル本体を容易に破壊できるように先鋭な斜面が形成され、他端部には雄ねじ部２ｂが設けられている。その雄ねじ部２ｂ側の端部は図３および図４に示すように補強用板材１に形成した貫通小孔１ａに挿通され、その雄ねじ部２ｂにナット３をねじ込むことによって、そのナット３と柱Ｐとの間に補強用板材１を挟んで固定している。４はワッシャである。
【００１７】
前記各補強用板材１と既設コンクリート柱Ｐとの間には、エポキシ樹脂等の接合材５を注入して固化させたもので、その接合材５を注入する際に上記各板材１と柱Ｐとの間の周縁部等から接合材が漏れないように、図５および図３に示すように隣接する補強用板材１・１間、およびその隣接部を除く各補強用板材１の周縁部と柱Ｐとの間には、それぞれシール材６が充填されている。
【００１８】
図６は前記のセメントモルタル入りカプセル１０の一例を示すもので、本例は和紙または不織布等の透水性袋体よりなるカプセル本体１１内に、早強セメントを主成分とするセメント系ドライミックス材料よりなるセメントモルタル１２を詰め、上記カプセル本体１１の外周面に水浸透状況検知手段としてのインジケータ１３を備えたものである。
【００１９】
上記インジケータ１３は、本例においては図７に示すようにカプセル本体１１の外周面に接着材等で貼着した非透水性樹脂等よりなる基材シート１４上に、水分指示薬含有シート等よりなる変色層１５と、水溶性樹脂フィルム等よりなる水浸透性シート１６とを順に積層し、それらの一側面（図の場合は右側面）を除く他の側面および上面を非透水性樹脂等よりなる保護シート１７で覆った構成である。上記の水浸透性シート１６および保護シート１７は、少なくとも水に浸漬したとき変色層１５の変色状況が透けて見える材質のものを用いる。
【００２０】
上記のように構成されたインジケータ１３付きのセメントモルタル入りカプセル１０を水に浸漬すると、透水性袋体よりなるカプセル本体１１を通ってセメントモルタル１２中に水が浸透するのと同時に、上記一側面側に露出する水浸透性シート１６の端面から該シート１６中に水が順次浸透し若しくは水浸透性シート１６が溶解して水浸透性シート１６に隣接する変色層１５が水と接触して図７（ａ）のように右側から順に変色する。
【００２１】
上記のようにして変色した領域ｓは浸漬時間に応じて増大し、その浸漬時間に対する変色領域ｓの長さ、および前記セメントモルタル１２中に最適な水分量が浸透するまでの浸漬時間が分かれば、上記のインジケータ１３を見るだけでセメントモルタル１２中に最適な水分量が浸透したことを認識できるものである。図中、１８は浸漬時間を表す目盛で、その目盛１８に必要に応じて変色領域ｓが到達するまでの時間（例えば、何分などの数値）を記入するようにしてもよい。
【００２２】
以上のように構成されたインジケータ１３付きのセメントモルタル入りカプセル１０を用いて前記の補強構造を施工するに当たっては、先ず、図８（ａ）に示すように既設コンクリート柱Ｐに、アンカーボルト２を打設するための穿孔ｈを施す。その穿孔ｈは図２に示すように既設コンクリート柱Ｐ内に埋設されている補強用鉄筋ｆと干渉しない位置に設ける。
【００２３】
一方、インジケータ１３付きのセメントモルタル入りカプセル１０は、それを使用する度毎に１本ずつ容器Ｃ等に溜めた水中に浸漬する。すると、浸漬時間に応じて前記図７（ａ）のように変色領域ｓが順次拡大し、目盛１８と変色領域の目視により、予め実験等で求めた最適浸漬時間に対応する位置まで上記変色領域ｓが到達したところで、上記カプセル１０を容器Ｃから取り出す。それによってカプセル本体１１中のセメントモルタル１２に最適な水分量が浸透した状態となる。
【００２４】
次いで、上記カプセル１０を図８（ｂ）に示すように順次穿孔ｈ内に挿入すると共に、同図（ｃ）のように上記穿孔ｈ内にアンカーボルト２を挿入し、そのアンカーボルト２の先端部２ａでカプセル本体１１を破砕すると、該カプセル本体１１中のセメントモルタル１２が穿孔ｈ内のアンカーボルト２の周囲に万遍なく浸透して固化し、アンカーボルト２が穿孔ｈ内に定着される。
【００２５】
次に、既設コンクリート柱Ｐの表面に図８（ｄ）のように補強用板材１を配置し、その補強用板材１に形成した貫通小孔１ａにアンカーボルト２の雄ねじ部２ｂを挿通した後、その雄ねじ部２ｂに同図（ｅ）のようにワッシャ４を嵌め、ナット３をねじ込んで補強用板材１を固定する。他の補強用板材１についても上記と同様の要領でアンカーボルト２によって固定する。
【００２６】
次いで、上記各補強用板材１と既設コンクリート柱Ｐとの間には、必要に応じて図８（ｅ）のように接合材５を注入して固化させるもので、その注入方法等は適宜であるが、先ず、前記図５および図３のように隣接する補強用板材１・１間およびその隣接部を除く各補強用板材１の周縁部と柱Ｐとの間にシール材６を充填する。また上記シール材６を貫通して補強用板材１と既設コンクリート柱Ｐとの間に連通する管７ａ・７ｂを例えば図２鎖線示のように設けて、その一方の管７ａから接合材５を注入すると共に、他方の管７ｂから補強用板材１と既設コンクリート柱Ｐとの間に残留する空気を排出させながら順次充填すればよい。上記の接合材５によって上記補強用板材１を更に強固に固定することができる。
【００２７】
以上のように本発明においては、インジケータ１３等の水浸透状況検知手段を備えたセメントモルタル入りカプセル１０を用いてアンカーボルト２を施工するようにしたから、極めて容易かつ適正な管理のもとで良好かつ確実に施工できるもので、アンカーボルトの施工強度ならびに信頼性および安定性を大幅に向上させることができる。また上記カプセル１０とアンカーボルト２の穿孔ｈ内への挿入作業は手で行うことができるので、機械の段取り替え等の時間は省略することができる。
【００２８】
また上記のようなセメント系の固化材は、施工可能もしくは施工に最適な水分含有率すなわち水中への浸漬時間が極めて限定されているが、上記のようなインジケータ１３等の水浸透状況検知手段を備えることによって、極めて素早く、且つ的確に浸漬作業を行うことができ、振動や騒音の発生もない。また、水に浸漬して、その最適な浸漬時間を目視確認して施工できるため、熟練を要することなく、適正な施工管理が可能となる。
【００２９】
さらに前記のアンカーボルト２は、補強用鉄筋としての機能をも備え、既設コンクリート柱Ｐを増強できると共に、特に上記実施形態においては、既設コンクリート柱Ｐの一面からのみの施工で所定強度を有する補強用板材１を定着させて柱全体を補強することができる。しかも、穿孔作業以外は振動や騒音が発生しないから使用中のビル等においても何ら支障なく施工できるものである。
【００３０】
（以下の段落は移動挿入したものである）
なお上記実施形態は、既設コンクリート柱Ｐの正面に上下３枚の補強用板材１を配したが、それらを１枚の板材で構成してもよく、また上記補強用板材１は横断面コ字形に形成して上記柱Ｐの正面とその左右両側の面をも覆うようにしてもよい。さらに上記柱Ｐの周面全面が露出している場合には、その周面全面を補強用板材１で覆うように構成することもできる。
【００３１】
また前記の水浸透状況検知手段としてのインジケータ１３は、上記以外にも適宜変更可能であり、例えば図９（ａ）はその一例を示すもので、セメントモルタル入りカプセル１０のカプセル本体１１の外周面に粘着材層１８を介して貼着した非透水性樹脂等よりなる基材シート１４上に、水分指示薬含有シート等よりなる変色層１５を積層し、その表面全面を水溶性樹脂フィルム１９で覆った構成である。２０は上記変色層１５の全周外方において上記水溶性樹脂フィルム１９と基材シート１４とを貼着した粘着材層である。
【００３２】
上記のように構成されたインジケータ１３は、それと一体に設けたセメントモルタル入りカプセル１０を所定の最適な浸漬時間まで水に浸したとき、水溶性樹脂フィルム１９が水に溶解して変色層１５に水が浸透し、それによって変色層１５が変色する構成であり、その変色を目視することによって最適な浸漬時間を認知することができる。
【００３３】
また図９（ｂ）は上記（ａ）における基材シート１４と水溶性樹脂フィルム１９との間に、上記と同様の変色層１５と、和紙または不織布等よりなる吸水層２１とを積層した状態で収容配置したもので、他の構成は上記（ａ）の場合とほぼ同様である。上記のように変色層１５の上に吸水層２１を積層すると、水溶性樹脂フィルム１９が水に溶解したとき、水が上記吸水層２１に速やかに染み込み、その吸水層２１を介して変色層１５に確実に水を浸透させることができる。
【００３４】
さらに図には省略したが、例えば上記の変色層１５を平面ほぼ円形に形成すると共に、その円形の変色層１５には、その周縁部から中心部に向かって水が浸透するようにして、ドーナツ状に変色する変色層１５の変色領域の変化量から水の浸透状況を検知するようにしてもよい。
【００３５】
また前記の水浸透状況検知手段として上記のようなインジケータやラベル等を水溶性の接着剤等でセメントモルタル入りカプセル１０に貼着し、該カプセルを水中に所定時間浸漬したとき上記インジケータやラベル等がカプセル本体から剥がれるようにして、水の浸透状況を検知することもできる。
【００３６】
さらにセメントモルタル入りカプセル１０のカプセル本体１１を水中への浸漬時間に応じて変色する材料で構成するようにしてもよく、また例えばカプセル本体１１を、和紙、布、不織布等の繊維質材料で形成し、該カプセル本体を水中に浸漬したとき変色する材料を上記繊維質材料に含浸または塗布もしくは添付するようにしてもよい。
【００３７】
或いは、セメントモルタル入りカプセルを所定時間水中に浸漬したときカプセル本体またはその一部が水で溶解する材料で構成してもよく、また例えば図１０に示すようにカプセル本体１１を、和紙、布、不織布等の繊維質材料でカプセル状に縫製し、その縫製糸２２を、水中に所定時間浸漬したとき水で溶解する材料で構成するようにしてもよい。そのようにすると、所定の時間浸漬が超過してカプセル本体またはその一部、例えば縫製糸が溶解すると、カプセル内のセメントモルタルが流出する等して使用不能となり、セメントモルタルの可使時間が超過した不適切なカプセルの誤使用を確実に防止することができる。
【００３８】
またセメントモルタル入りカプセルを浸漬する際の水の温度は、施工管理上所定の温度範囲、例えば５〜３０℃程度が好ましい。その範囲外の温度の水に浸漬すると、カプセル内のセメントモルタルに対する水の浸透量に過不足が生じるおそれがあるからである。そこで、必要に応じて水の温度を検知する水温検知手段を備えるようにしてもよい。具体的には、例えば上記の温度範囲内の水に浸漬したとき所定の色表示がなされる変色層をカプセルの表面に設ける等その他適宜である。そのようにすると、別途水温計等を用いることなく適正温度であるか否かを認知することができる。
【００３９】
さらに前記実施形態は、既設コンクリート躯体を補強する場合を例にして説明したが、本発明はこれに限らず、他の各種の目的で施工されるアンカーボルトにも適用できる。例えば図１１に示すように既設コンクリート躯体の壁面Ｗ等の表面に新たに補強用のコンクリートＷ１を打設する際に、予め既設コンクリート壁面Ｗに差筋としてのアンカーボルト２を施工する場合にも適用可能であり、また例えば図１２に示すように既設コンクリート壁面Ｗ等に、配管や照明器その他各種設備の支持用ブラケットＢ等を取付けるためのアンカーボルト２にも適用できる。
【００４０】
さらに例えば図１３に示すように既設の橋梁や高架橋Ｈ等における橋桁Ｇの補強用板材Ｇ１等を取付けるためのアンカーボルト２にも適用可能であり、また既設のコンクリート躯体に限らず、石壁や岩盤等にアンカーボルトを施工する場合にも適用できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるアンカーボルトの施工方法は、上記のようにインジケータ１３付きのセメントモルタル入りカプセル１０を用いてアンカーボルト２を固定するようにしたから、その固定作業を容易・迅速におこなうことができる。特に、上記のようなセメント系の固化材は、施工可能もしくは施工に最適な水分含有率すなわち水中への浸漬時間が極めて限定されているが、上記のようなインジケータ１３を備えることによって、極めて素早く、且つ的確に浸漬作業を行うことができるものである。また上記カプセルを単に水に浸漬してインジケータを目視するだけで最適な浸漬時間を容易に確認して施工できるため、熟練を要することなく、適正な施工管理が可能となる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した既設コンクリート躯体の補強構造の一例を示す斜視図。
【図２】上記補強構造の正面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２の一部の拡大図。
【図５】シール材の配置構成を示す補強用板材の側面図。
【図６】セメントモルタル入りカプセルの縦断面図。
【図７】（ａ）はインジケータの平面図。
（ｂ）はその一部を省略した縦断面図。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は本発明の補強方法の施工プロセスの一例を示す説明図。
【図９】（ａ）はインジケータの変更例を示す縦断面図。
（ｂ）はインジケータの他の変更例を示す縦断面図。
【図１０】セメントモルタル入りカプセルの変更例を示す斜視図。
【図１１】本発明によるアンカーボルトの他の施工例を示す説明図。
【図１２】本発明によるアンカーボルトの他の施工例を示す説明図。
【図１３】本発明によるアンカーボルトの他の施工例を示す説明図。
【符号の説明】
１  補強用板材
２  アンカーボルト
３  ナット
４  ワッシャ
５  接合材
６  シール材
１０  セメントモルタル入りカプセル
１１  カプセル本体
１２  セメントモルタル
１３  インジケータ
【図１】
2005030036.tif 000003
【図２】
2005030036.tif 000004
【図３】
2005030036.tif 000005
【図４】
2005030036.tif 000006
【図５】
2005030036.tif 000007
【図６】
2005030036.tif 000008
【図７】
2005030036.tif 000009
【図８】
2005030036.tif 000010
【図９】
2005030036.tif 000011
【図１０】
2005030036.tif 000012
【図１１】
2005030036.tif 000013
【図１２】
2005030036.tif 000014
【図１３】
2005030036.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月9日(2004.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
なお上記実施形態は、既設コンクリート柱Ｐの正面に上下３枚の補強用板材１を配したが、それらを１枚の板材で構成してもよく、また上記補強用板材１は横断面コ字形に形成して上記柱Ｐの正面とその左右両側の面をも覆うようにしてもよい。さらに上記柱Ｐの周面全面が露出している場合には、その周面全面を補強用板材１で覆うように構成することもできる。