(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に穿設した取付孔に挿入されるアンカ本体と、前記取付孔の孔壁に食い込んで前記アンカ本体を固定させる固着手段と、前記コンクリート構造物の表面に重ねた部材を押え止める定着手段とを具えているコンクリート用アンカにおいて、前記アンカ本体の最大幅が取付孔の径に等しいか僅かに小さく全長に亘って角棒であって湾曲部分を有しているとともに基端にねじ部片を突出させて有しており、前記湾曲部分が孔壁に食い込む固着手段を形成し前記ねじ部片が部材を押え止める定着手段を形成しているとともに、前記孔壁に食い込む前記湾曲部分を除くアンカ本体の長手方向全長に亘って延在する各面が孔壁から離間してコンクリート内部の水分を表面に導いて排出する排水路を形成する、ことを特徴とするコンクリート用アンカ。
【請求項２】
コンクリート構造物に穿設した取付孔に挿入されるアンカ本体と、前記取付孔の孔壁に食い込んで前記アンカ本体を固定させる固着手段と、前記コンクリート構造物の表面に重ねた部材を押え止める定着手段とを具えているコンクリート用アンカにおいて、前記アンカ本体が取付孔の径に等しいか僅かに小さい径の丸棒であって全長に亘って長手方向へ延在する複数の溝条および湾曲部分を有しているとともに基端にねじ部片を突出させて有しており、前記湾曲部分が孔壁に食い込む固着手段を形成し前記ねじ部片が部材を押え止める定着手段を形成しているとともに、前記孔壁に食い込む前記湾曲部分においても前記アンカ本体の長手方向全長に亘って延在する前記溝条がコンクリート内部の水分を表面に導いて排出する排水路を形成する、ことを特徴とするコンクリート用アンカ。
【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の表面に重ねた部材の定着に用いるコンクリート用アンカ、殊に接着により重ねた部材の剥離防止に有効なコンクリート用アンカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物を補強するため、その表面に炭素繊維シート、鋼板などの補強材を接着剤で接着することは広く知られている。
【０００３】
即ち、コンクリート構造物が例えば橋梁、高架道路や高架鉄道の場合は重量車両の走行に伴う荷重や振動を繰り返し受けると亀裂を生じ、また例えばトンネルの場合は地盤による間断のない大荷重が加えられると亀裂を生じ、構造物自体が劣化することとなるので、補強材を接着剤で接着しコンクリート構造物と一体化することにより、亀裂を生じにくい剛性をもたせるものである。
【０００４】
ところが、コンクリート構造物の表面に補強材を接着により密着被覆すると、コンクリート構造物に浸透した雨水、地下水などの水分が接着面を剥離して補強材を浮き上らせ、補強効果を低下させるという問題を生じる。
【０００５】
その対策として、水分の排出機能を具えたアンカを用いて補強材を押え止めることが特許第２８９３０６６号公報（特開平９−７２０９８号公報）、特許第２９５５２４６号公報（特開平１０−２３７８８９号公報）に記載されている。
【０００６】
前記各公報に記載されているアンカは、パイプ状のアンカ本体の先端部に複数の割溝によって分割された拡開片を形成するとともに基端部にフランジ状の座体を設け、且つこのアンカ本体の周壁に複数個の窓孔を設けたものであって、補強材の上からコンクリート構造物に穿設した取付孔にアンカ本体を嵌入し、このアンカ本体に挿入した拡張子を打ち込んで拡開片を押し拡げ取付孔の孔壁に食い込ませることにより固定させ、且つ座体を補強材に圧着させることにより押え止めるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記のアンカはコンクリート構造物内部の水分を窓孔からアンカ本体内部に回収し基端から流出させることによって外部に排出するものであり、水分排出能力は窓孔のアンカ本体表面積に対する面積比によって決定される。即ち、窓孔の開口面積を大きくすれば水分を良好に回収して排出することができる。しかし、窓孔の開口面積を大きくするとアンカ本体の機械的強度が低下するという不都合を生じ、補強材固定能力と水分排出能力とを満足できるように両立させることはきわめて困難である。
【０００８】
そのために、窓孔の開口面積を小さくしてアンカ本体の機械的強度を確保したうえで、その使用本数を多くすることによって全体として水分排出能力が高いものとせざるを得ず、前記各公報では、１平方メートル当り１６本または４本設置することを目安とするものとしている。
【０００９】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであって、補強材その他各種の部材に対する固定能力と水分排出能力とを高水準で両立させることができ、従って設置間隔を大きくしても水分を良好に排出し、殊にコンクリート構造物の表面に接着により重ねた補強材などの部材を剥離させる心配なく押え止めておくことができるコンクリート用アンカを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はコンクリート構造物に穿設した取付孔に挿入されるアンカ本体と、前記取付孔の孔壁に食い込んで前記アンカ本体を固定させる固着手段と、前記コンクリート構造物の表面に重ねた部材を押え止める定着手段とを具えているコンクリート用アンカにおいて、前記アンカ本体の最大幅が取付孔の径に等しいか僅かに小さく全長に亘って角棒であって湾曲部分を有しているとともに基端にねじ部片を突出させて有しており、前記湾曲部分が孔壁に食い込む固着手段を形成し前記ねじ部片が部材を押え止める定着手段を形成しているとともに、前記孔壁に食い込む前記湾曲部分を除くアンカ本体の長手方向全長に亘って延在する各面が孔壁から離間してコンクリート内部の水分を表面に導いて排出する排水路を形成するものとしたことをもって、前記課題の解決手段とした。
【００１１】
コンクリート構造物に浸透した雨水、地下水などの水分が取付孔の孔壁から浸出すると、アンカ本体の外側面と孔壁との間に長手方向へ延在して形成されている排水路にそのまま入って表面に導かれ排出される。排水路はアンカ本体の外側面に設けられているので全面に形成しても機械的強度を低下させることがなく、またアンカ本体の外側面を利用して任意の大きさ、形状に作ることができるので高い水分排出能力をもたせることができ、部材固定能力と水分排出能力とを高水準で両立させる、という目的が達成される。
【００１２】
ここで、コンクリート用アンカがコンクリート構造物の表面に接着により重ねた炭素繊維シートなど比較的軽量の部材の剥離防止に用いられるものである場合は、重量部材を止め着ける場合に比べて部材固定能力が低くてもよい。このため、本発明では構造を簡単化してアンカ本体が角棒または長手方向へ延在する複数の溝条を設けた丸棒であって湾曲部分を有しているとともに基端にねじ部片を有しており、湾曲部分が孔壁に食い込む固着手段を形成しねじ部片が部材を押え止める定着手段を形成しているものとしたうえで、角棒の長手方向へ延在する各面または丸棒に設けた溝条が排水路を形成するものとした。
【００１３】
アンカ本体の湾曲部分は取付孔の内部で孔壁に押されて直線状に弾性変形し、その弾性復元力で孔壁に食い込んでアンカ本体を固定するものであり、外側面に形成された周方向複数の排水路が広い面積で且つ長手方向へ連続して孔壁と向かい合うことにより、コンクリート構造物内部の水分が孔壁から浸出したとき効率よく回収して排出することができる。このため、水分が接着面を剥離する心配が解消され、且つ湾曲部分の弾性復元力で部材を安定よく押え止めておくことができる。
【００１４】
また、本発明は金属拡張アンカと一般に呼ばれているコンクリート用アンカの内で、アンカ本体が貫通孔を有する中空体であってその先端部に具えさせた拡開片が拡張子により押し拡げられて孔壁に食い込む固着手段を形成しているとともに、アンカ本体の基端部に形成したねじまたは貫通孔に差込んだボルトが部材を押え止める定着手段を形成しており、高い引張荷重を有するものとして知られているコンクリート用アンカについて、そのアンカ本体の外側面に排水路を設ける、という簡単な加工を施すことによって提供される。
【００１５】
即ち、排水路はアンカ本体の外径をその先端部に設けられる拡開片の外径よりも小径とし外側面全周に亘って長手方向へ延在して形成されるものとすること、アンカ本体を断面多角形として排水路がその長手方向へ延在する各面によって形成されるものとすること、アンカ本体の外側面に設けた長手方向へ延在する複数の溝条によって形成されるものとすること、のいずれかとされる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、先ず図１（Ａ）は請求項１に記載した発明の実施の形態を示すものであって、金属、好ましくはステンレス鋼で作られた断面正六角形であって適宜長さの角棒からなるアンカ本体１の中央部から先端近くに亘って一側方へ緩やかに湾曲して偏心膨出した湾曲部分２が形成されているとともに、基端にボルトからなるねじ部片３が突出して設けられている。ねじ部片３はアンカ本体１と一体であり、そしてアンカ本体１の長手方向へ延在する六個の面４の内側に位置する径とされている。
【００１７】
次に、図１（Ｂ）は請求項２に記載した発明の実施の形態を示すものであって、前記と同様の金属で作られた適宜長さの丸棒からなるアンカ本体５の中央部から先端近くに亘って一側方へ緩やかに湾曲して偏心膨出した湾曲部分６が形成されているとともに、このアンカ本体５の全長に亘って長手方向へ延びる四本の溝条７が周方向等間隔で設けられており、更に基端にボルトからなるねじ部片８が突出して設けられている。ねじ部片８はアンカ本体５と一体であり、そして溝条７の底よりも内側に位置する径とされている。
【００１８】
ここで、図１（Ａ）に示したコンクリート用アンカの施工例を図２に従って説明すると、コンクリート構造物Ｃの表面に接着剤により接着されているシート状の補強材Ｒの上から穿孔工具を用いて補強材Ｒ、コンクリート構造物Ｃに取付孔Ｈを穿設する。取付孔Ｈの径はアンカ本体１の外径と等しいかまたはこれよりも僅かに大きく、深さはアンカ本体１の湾曲部分２を形成する前の直線状態のときの長さと等しいかまたはこれよりも長く穿設される。
【００１９】
前記の取付孔Ｈにアンカ本体１の先端部を挿入して図２（Ａ）に示すように取付孔Ｈとアンカ本体１との中心軸線を一致させ、ねじ部片３の基端面をハンマなどで叩打してアンカ本体１を取付孔Ｈに打ち込むと、湾曲部分２は取付孔Ｈの内部で孔壁に押されて直線状に弾性変形しながら進入する。本実施の形態では、図２（Ｂ）に示すようにアンカ本体１の基端面がコンクリート構造物Ｃの表面とほぼ同一面となるまで打ち込むものであり、アンカ本体１は湾曲部分２が自身の弾性復元力で孔壁に食い込むことによって固定される。
【００２０】
次に、本実施の形態では扁平な中空箱状の押え部片１１とナット１２および座板１３とが準備されている。押え部片１１の座壁１１ａの中心には取付孔Ｈの径と等しいかまたはこれよりも少し大径の排水孔１１ｂが設けられ、頂壁１１ｃの中心にはねじ部片３の挿通孔１１ｄが設けられているとともにその周囲に小径の水抜孔１１ｅの複数個が設けられている。
【００２１】
前記の押え部片１１をねじ部片３に嵌めて座壁１１ｂを補強材Ｒに重ね、ねじ部片３に座板１３、ナット１２を嵌めてナット１２を締め付けることにより、図２（Ｃ）に示すように押え部片１１が補強材Ｒをコンクリート構造物Ｃの表面に押し付ける。図２（Ｄ）に示したように、取付孔Ｈに嵌入したアンカ本体１の各面４は孔壁と接しておらず、これらの隙間はアンカ本体１の全長に亘って長手方向へ延び押え部片１１の空間１１ｆに開放した排水路Ｄを形成している。これにより、コンクリート構造物Ｃ内部の水分が取付孔Ｈの孔壁に浸出したとき、そのほぼ全部が排水路Ｄに入って空間１１ｆへ向かって流れることとなり、水分を高効率で回収し排出することができる。空間１１ｆに入った水分は水抜孔１１ｅから少しずつ流出する。
【００２２】
図１（Ｂ）に示した実施の形態に係るコンクリート用アンカも前記と同じ手順で施工されるものであり、排水路Ｄを形成する溝条７の数およびその深さや幅を適宜に設定することにより水分を効率よく回収して排出することができる。
【００２３】
このように、図１（Ａ），（Ｂ）に示したコンクリート用アンカを用いると、コンクリート構造物Ｃの水分を効率よく回収して排出することができ、その結果使用本数を少なくして設置間隔を大きくしても補強材Ｒの接着面が表面に浸出した水分によって剥離するという現象が防止される。また、そのためにコンクリート用アンカを強大な力で固定しておく必要がなく、湾曲部分２，６の一方向への食い込みで充分な部材固定能力をもたせることができ、比較的軽量の部材の止め着けにも有効に使用されるものである。更に、これらは部品点数が少ないとともに構造が簡単であって製造が容易である。
【００２４】
尚、以上の説明から明らかなように、図１（Ａ），（Ｂ）に示したコンクリート用アンカにおける湾曲部分２，４は取付孔Ｈの孔壁に食い込んでアンカ本体１，５を固定させる固着手段Ｍを構成しており、またねじ部片３，８は押え部片１１，ナット１２とを協働して補強材Ｒを押え止める定着手段Ｎを構成している。
【００２５】
本発明はアンカ本体の外側面に排水路を形成して水分の排出を良好とすることを最大の目的としており、このような排出路を具えたコンクリート用アンカは従来から知られているものに簡単な加工を施すことによって得ることができる。
【００２６】
図３は請求項３，４，５に記載した発明の実施の形態を示すものである。即ち、図３（Ａ）はアンカ本体１５が貫通孔を有する中空体であって、その先端部分に複数の割溝によって分割された複数の拡開片１６が形成されているとともに、貫通孔の基端部分にめねじ１８が設けられている。貫通孔の先端部に截頭円錐状の拡張子１７を嵌装して取付孔に嵌入し、アンカ本体１５の基端面を叩打して打ち込むことにより拡開片１６を拡張子１７により押し拡げて孔壁に食い込ませるものであって、めねじ１８にねじ込んだボルト１９により部材が押え止められる。このコンクリート用アンカは本体打ち込み式と呼ばれており、本実施の形態ではアンカ本体１５の外径を拡開片１６の外径よりも小径とし、排水路Ｄが外側面全周に亘って長手方向へ延在して形成されるようにした。
【００２７】
図３（Ｂ）はアンカ本体２１が貫通孔を有する中空体であって、その先端部分に複数の割溝によって分割された複数の拡開片２２が形成されているとともに、貫通孔の基端部分にめねじ２４が設けられており、截頭円錐状の拡張子２３が貫通孔に基端側から嵌め込まれている。そして、取付孔に嵌入し、拡張子２３を叩打して前進させることにより、拡開片２２を押し拡げて孔壁に食い込ませるものであって、めねじ２４にねじ込んだボルト２５により部材が押え止められる。このコンクリート用アンカは内部コーン打ち込み式と呼ばれており、本実施の形態では前記のものと同様にアンカ本体２１の外径を拡開片２２の外径よりも小径とし、外側面全周に亘って排水路Ｄが形成されるようにした。
【００２８】
図３（Ｃ）はアンカ本体２７が貫通孔を有する中空体であって、その先端部分に複数の割溝によって分割された複数の拡開片２８が形成されており、先端に截頭円錐状の拡張子２９を有するボルト３０が貫通孔に挿通されている。このものは取付孔に嵌入しアンカ本体２７の基端面を叩打して打ち込むことにより拡開片２８が拡張子２９により押し拡げられて孔壁に食い込むものであって、ボルト３０に螺装したナット３１により部材が押え止められる。このコンクリート用アンカはスリーブ打ち込み式と呼ばれており、本実施の形態ではアンカ本体２７の外側面を多角形である断面正六角形とし、その長手方向へ延在する各面が排出路Ｄを形成するようにした。
【００２９】
図３（Ｄ）はアンカ本体３３が貫通孔を有する中空体であって、その先端部分に複数の割溝によって分割された複数の拡開片３４が形成されており、先端に截頭円錐状の拡張子３６を有するボルト３７が貫通孔に挿通されている。このものは、部材をコンクリート構造物に重ねてその表面にボルト３７に螺装したナット３８が当るまで取付孔に嵌入し、ナット３８をねじ込んでボルト３７を引抜き方向へ移動させることにより、拡張子３６が拡開片３４を押し拡げて孔壁に食い込ませるものである。このコンクリート用アンカはテーパーボルト式と呼ばれており、本実施の形態では拡開片３４に設けた食い付き用の縦溝をそのままアンカ本体３３の全長に延長し、アンカ本体３３の長手方向へ延在する縦溝延長部分である溝条３５が排水路Ｄを形成するようにした。
【００３０】
図３（Ｅ）はアンカ本体４０が貫通孔を有する中空体であって、その先端部分に複数の割溝によって分割された複数の拡開片４１が形成されているとともに、基端に貫通孔と連続する中空のボルト４３が一体に設けられており、先端に円錐状の拡張子４４を有するとともに基端に頭４５を有する芯棒４６が貫通孔に挿入されている。このものは、部材をコンクリート構造物に重ねてその表面にボルト４３に螺装したナット４７が当るまで取付孔に嵌入し、頭４５を叩打して芯棒４６を打ち込むことにより拡張子４４が拡開片４１を押し拡げて孔壁に食い込ませ、最後にナット４７を締込むものである。このコンクリート用アンカは芯棒打ち込み式と呼ばれており、本実施の形態では前記のものと同様に拡開片４１に設けた食い付き用の縦溝をそのままアンカ本体４０の全長に延長し、アンカ本体４０の長手方向へ延在する縦溝延長部分である溝条４２が排水路Ｄを形成するようにした。尚、ボルト４３は溝条４２の底よりも内側に位置する径とされている。
【００３１】
図３に示した各コンクリート用アンカにおける拡開片１６，２２，２８，３４，４１が拡張子１７，２３，２９，３６，４４により押し拡げられて取付孔の孔壁に食い込む固着手段Ｍを構成していること、およびボルト１９，２５，３０，３７，４３がめねじ１８，２４，ナット３１，３８，４７と協働して部材を押え止める定着手段Ｎを構成していることは明白である。
【００３２】
尚、部材をコンクリート用アンカのねじと協働してコンクリート構造物の表面に押え止める押え部片は、図２に示した実施の形態からも判るように排水路を塞ぐことがないように取付孔の部分で部材から離れていることが必要であり、部材に重ねられる部分を周縁に有するカッブ状または深皿状に形成したものとすることもできる。また、図３に示した各コンクリート用アンカの排水能力は、排水路Ｄを形成させるアンカ本体１５，２１，２７，３３，４０を長いものとすることによって容易に高めることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によるとアンカ本体に小径とする、断面多角形とする、溝条を設ける、というきわめて簡単な加工を施すだけでその外側面のほぼ全面に排水路を形成することができ、アンカとして要求される機械的強度を保持して高い水分排出能力を有するコンクリート用アンカが得られるものであり、殊にコンクリート構造物の表面に接着により重ねた部材が水分によって剥離する現象を設置間隔を大きくしても確実に防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ），（Ｂ）は本発明の異なる実施の形態を示す斜視図。
【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は図１（Ａ）に示したものの施工手順を説明する縦断面図、（Ｄ）は（Ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図。
【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は本発明のそれぞれ異なる実施の形態を示す一部切截した正面図および断面図。
【符号の説明】
１，５，１５，２１，２７，３３，４０  アンカ本体，  Ｄ  排水路，Ｍ  固着手段，Ｎ  定着手段，
【図１】
0003892293.tif 000002
【図２】
0003892293.tif 000003
【図３】
0003892293.tif 000004