JP2016030979A - 後施工アンカー、後施工アンカーの施工方法および後施工アンカーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】コーン部を、アンカー穴の穴底に達するまで確実に打ち込むことができる後施工アンカー等を提供する。
【解決手段】拡径部４を形成したアンカー穴１に挿入されるアンカー本体１１とコーン部１２とを備えた後施工アンカーであって、アンカー本体１１は、筒状本体２１と、コーン部１２により拡開される拡開部２２と、コーン部１２を受容するコーン受容部２３とを備え、拡開部２２は、拡径部４に対応する主拡開部３１と、主拡開部３１の基端側に連なる基端側拡開部３２および先端側拡開部３３とを有し、コーン受容部２３は、主拡開部３１に位置する狭窄部４３と、基端側から狭窄部４３に向かって先細り形状の狭窄受容部４４と、狭窄部４３から先端側に向かって先太り形状の拡開受容部４５と、を有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、コンクリート等の躯体に穿孔したアンカー穴にアンカリングされる後施工アンカー、後施工アンカーの施工方法および後施工アンカーシステムに関するものである。

従来、この種の後施工アンカーとして、フェライト系ステンレス鋼で構成された芯棒打込み式金属拡張アンカー（以下、「アンカー」と言う）が知られている（特許文献１参照）。
このアンカーは、冷間加工性や靱性に優れたフェライト系ステンレス鋼で構成されたアンカー本体と、アンカー本体に打ち込まれる芯棒とを備えている。アンカー本体は、外周面を浅山加工部とすると共に軸方向に延びる４本の溝を形成した拡張部を有している。一方、芯棒は、その先端部に先細状部を有している。また、芯棒が打ち込まれるアンカー本体の内周部は、拡張部において先端に向かって段階的に細くなるように形成されている。
コンクリートに形成した穴に挿入したアンカー本体に対し、芯棒を打ち込んでいくと、その先細状部が拡張部の基端側から先端側に移動してゆき、拡張部をコンクリートに喰い込むように拡張する。

特許第２８８８５５３号公報

このような、従来のアンカー（後施工アンカー）では、アンカー本体が靱性を有しているため、芯棒の打込みに伴う先細状部の移動に合わせて、拡張部が基端側から先端側に向かって拡張してゆく。この場合、靱性がゆえに、拡張部の基端側内面に先細状部が位置している打込み初期状態では、拡張部の基端側が拡張しコンクリートにめり込むが、拡張部の先端側は逆にコンクリートから反力を受けて、内側に曲げ応力を受ける。一方で、拡張部の先端側は、打ち込みにより穴底から軸方向の反力（圧縮力）を受ける。このため、拡張部の先端側は、窄む方向に湾曲する。また、ハンマードリル等で穿孔した下穴は、穴底が円錐状に穿孔されているため、穴底に突き当てられた拡張部の先端側は、打込み力の分力により窄む方向に湾曲する傾向にあり、窄む方向への湾曲が助長される。
したがって、芯棒の打込み負荷が次第に大きくなり、芯棒の先細状部が穴底に達する前に、芯棒の打込みを終了し或いは打込み不能となる問題があった。かかる場合には、拡張部の拡張が不十分となり、設計上の引抜き強度が得られなくなるおそれがある。すなわち、打込み作業における個人差やアンカーの構造に起因して、引抜き強度が区々となるおそれがある。

本発明は、コーン部を、アンカー穴の穴底に達するまで確実に打ち込むことができる後施工アンカー、後施工アンカーの施工方法および後施工アンカーシステムを提供することを課題としている。

本発明の後施工アンカーは、下穴部の所定の深さ位置に拡径部を形成したアンカー穴に挿入されるアンカー本体と、アンカー本体に対し打ち込まれるコーン部と、を備えた後施工アンカーであって、アンカー本体は、円筒状の筒状本体と、筒状本体の先端側に連なると共にコーン部により拡開される拡開部と、拡開部の内側に形成され、コーン部を受容するコーン受容部と、を備え、拡開部は、拡径部に対応する主拡開部と、主拡開部の基端側に連なる基端側拡開部と、主拡開部の先端側に連なる先端側拡開部と、を有し、コーン受容部は、主拡開部に位置する狭窄部と、基端側から狭窄部に向かって先細り形状に形成された狭窄受容部と、狭窄部から先端側に向かって先太り形状に形成された拡開受容部と、を有していることを特徴とする。

この構成によれば、拡開部に対しコーン部を打ち込んでゆくと、コーン部は、狭窄部を境に狭窄受容部に対し拡開力を作用させるが、拡開受容部に対し拡開力を作用させない。すなわち、コーン部は、先細り形状の狭窄受容部に対し拡開力を作用させ、主に拡開部の主拡開部を拡開させる一方、先太り形状の拡開受容部には拡開力を作用させない。
この場合、打込み初期において、躯体からの反力により先端側拡開部が窄むように湾曲しても、拡開受容部には、コーン部が挿入される十分な空間が確保されるため、コーン部の打込み負荷がほぼ一定に維持される。このため、打込み負荷がほぼ一定のまま打ち込みが進み、やがてコーン部の先端がアンカー穴の穴底に突き当たる。コーン部の先端がアンカー穴の穴底に突き当たると、打込み負荷が急激に大きくなるだけでなく、打込み音が極端に変化し、コーン部の打込み完了が把握される。したがって、コーン部を、アンカー穴の穴底に達するまで確実に打ち込むことができる。
また、コーン部を適切且つ確実に打ち込むことで、拡開された主拡開部がアンカー穴の拡径部に圧接する。これにより、アンカー本体の引抜き強度を格段に高めることができる。
なお、狭窄受容部は、先細りのテーパー形状とすることが好ましく、また拡開受容部は、先太りのテーパー形状とすることが好ましい。

この場合、コーン部は、下穴部の穴底に達した打込み状態で、主拡開部を拡径部に圧接する形状に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、コーン部の打込みが完了した状態で、主拡開部を拡径部に適切に圧接することができ、アンカー本体は、設計上の引抜き強度を奏することになる。

また、拡開部は、基端側拡開部と主拡開部との間に介設され、コーン部による拡開に際し、基端側拡開部および主拡開部に優先して変形する第１変形部と、主拡開部と先端側拡開部との間に介設され、コーン部による拡開に際し、主拡開部および先端側拡開部に優先して変形する第２変形部と、を更に有していることが好ましい。

この構成によれば、コーン部の打込みにより拡開部を拡開させると、主拡開部は拡径部に向かって拡開し、基端側拡開部は下穴部における拡径部近傍の基端側部位に向かって拡開する。
このとき、主拡開部に挟んで両側に形成した第１変形部および第２変形部が優先的に変形するため、基端側拡開部は下穴部の拡径部近傍部位に圧接されるが、これと同時に、主拡開部は大きく拡開して、拡径部に圧接される。すなわち、主拡開部は、アンカー穴の拡径部に無理なく係止（圧接）され、拡径部に対し抜止め状態にアンカリングされる。
また、主拡開部に連なる基端側拡開部も、下穴部に圧接されるため、アンカー本体は、全体としてガタつき（グラつき）が生ずることがなく、振動等により緩みを生じ難くなる。しかも、主拡開部は大きく拡開させることができるので、予め主拡開部を他の部分に比して太径に形成しておく必要がなく、後施工アンカーの径とアンカー穴の径との間の寸法差を極力小さくすることができる。この点でも、ガタつきが生じ難い構造とすることができる。
したがって、後施工アンカーをアンカー穴に高い引抜き強度でアンカリングすることができ、且つ振動等によるガタつきが抑制され、高い引抜き強度が経時的に低下することを防止することができる。

また、第１変形部は、狭窄受容部に倣った先細り形状の薄肉部で構成されていることが好ましい。

この構成によれば、拡開部の外周面を狭窄受容部に倣った形状に研削するだけで、第１変形部を簡単に形成することができる。また、第１変形部の肉厚調整により、引抜き強度（引張り強度）を容易に調整することができる。

同様に、第２変形部は、拡開受容部に倣った先太り形状の薄肉部で構成されていることが好ましい。

この構成によれば、拡開部の外周面を拡開受容部に倣った形状に研削するだけで、第２変形部を簡単に形成することができる。また、第２変形部により、略ロート形状の基本形状となる先端側拡開部は、打込み力とその反力により圧縮力を受けたときに、外方に広がる方向に分力を受ける。したがって、先端側拡開部も、下穴部の拡径部近傍部位に圧接される。なお、第２変形部は、コーンの打込みに耐え得る強度を有していればよく、第１変形部より薄肉であってもよい。

一方、拡開部は、筒状本体と基端側拡開部との間に介設され、コーン部による拡開に際し、筒状本体および基端側拡開部に優先して変形する第３変形部を、更に有していることが好ましい。

この構成によれば、第３変形部を設けることにより、基端側拡開部を、コーン部により無理なく拡開させることができる。すなわち、基端側拡開部を、下穴部の基端側部位に確実に圧接させることができる。したがって、アンカー本体のガタつきを防止することができる。

この場合、基端側拡開部は、基端側の第１基端側拡開部と、先端側の第２基端側拡開部と、コーン部による拡開に際し、第１基端側拡開部および第２基端側拡開部に優先して変形する第４変形部と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、下穴部と筒状本体との間に比較的大きな間隙があっても、少なくても第２基端側拡開部を、下穴部の基端側部位に確実に圧接させることができる。したがって、アンカー本体のガタつきを確実に防止することができる。

この場合、第３変形部および第４変形部は、拡開部の外周面に形成された環状溝により構成された薄肉部であることが好ましい。

この構成によれば、拡開部の外周面を研削或いは絞り込むだけで、第３変形部および第４変形部を簡単に形成することができる。なお、この場合の環状溝の溝底は、応力集中が生じないように、断面半円状とすることが好ましい。

この場合、第３変形部および第４変形部に対し第１変形部は、薄肉に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、第３変形部および第４変形部を、拡開部の部分変形を優先する部位として、第１変形部を、拡開部の部分変形の他、引抜き強度を調整する部位として、機能させることができる。

また、先端側拡開部の先端から第３変形部まで軸方向に延在する複数のスリットを、更に備えることが好ましい。

この構成によれば、この複数のスリットと複数の変形部とにより、拡開部の拡開形態を自在にコントロールすることができる。

本発明の他の後施工アンカーは、アンカー穴に挿入されるアンカー本体と、アンカー本体に対し打ち込まれるコーン部と、を備えた後施工アンカーであって、アンカー本体は、コーン部により拡開される拡開部と、拡開部の内側に形成され、コーン部を受容するコーン受容部と、を備え、コーン受容部は、先端側が先太りの拡開形状に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、拡開部に対しコーン部を打ち込んでゆくと、コーン部は、拡開部に対し拡開力を作用させるが、拡開部の先端側に対しては、拡開力を作用させない。この場合、コーン部の打込み初期において、躯体からの反力により拡開部の先端側が窄むように湾曲しても、拡開形状の先端側には、コーン部が挿入される十分な空間が確保されるため、コーン部の打込み負荷がほぼ一定に維持される。このため、打込み負荷がほぼ一定のまま打ち込みが進み、やがてコーン部の先端がアンカー穴の穴底に突き当たる。コーン部の先端がアンカー穴の穴底に突き当たると、打込み負荷が急激に大きくなるだけでなく、打込み音が極端に変化し、コーン部の打込み完了が把握される。したがって、コーン部を、アンカー穴の穴底に達するまで確実に打ち込むことができる。

本発明の後施工アンカーの施工方法は、上記した後施工アンカーの施工方法であって、下穴部を穿孔する穿孔工程と、下穴部に拡径部を形成する拡径工程と、後施工アンカーを、アンカー穴に挿入する挿入工程と、コーン部の打込みにより拡開部を拡開させるアンカリング工程と、を備えたことを特徴とする後施工アンカーの施工方法。

この構成によれば、コーン部の打込むと、コーン部は、主拡開部を中心に拡開部に拡開力を作用させる。このコーン部の打込み初期において、躯体からの反力により先端側拡開部が窄むように湾曲しても、拡開受容部には、コーン部が挿入される十分な空間が確保される。このため、コーン部の打込み負荷がほぼ一定に維持されたまま打込みが進み、やがてコーン部の先端がアンカー穴の穴底に突き当たる。コーン部の先端がアンカー穴の穴底に突き当たると、打込み負荷が急激に大きくなるだけでなく、打込み音が極端に変化し、コーン部の打込み完了が把握される。したがって、コーン部を、アンカー穴の穴底に達するまで確実に打ち込むことができる。
また、コーン部を打ち込むと、主拡開部は、アンカー穴の拡径部に無理なく係止（圧接）される。また同時に、基端側拡開部も、拡径部近傍に下穴部の部位に圧接される。このため、アンカー本体をアンカー穴に強固に固定することができると共に、アンカー本体のガタツキを抑制することができる。特に、主拡開部は、拡径部に対し抜止め状態となるため、アンカー本体の引抜き強度を格段に高めることができる。

この場合、拡径工程と挿入工程との間に、アンカー穴に接着剤を注入する注入工程を、更に備えたことが好ましい。

この構成によれば、後施工アンカーを、アンカー穴に対しメカニカルに定着させ得るだけでなく、接着剤によって定着させることができる。したがって、後施工アンカーをアンカー穴により強固に固定（グラつき防止）することができ、且つ引抜き強度が経時的に低下するのを有効に防止することができる。

本発明の後施工アンカーシステムは、上記した後施工アンカーと、先端部において、アンカー穴に拡径部を研削する切刃部を有する拡径用ドリルビットと、を備え、軸方向において、主拡開部の長さに対し切刃部の長さが長く形成され、且つ後施工アンカーの先端から主拡開部の中間位置までの距離と、拡径用ドリルビットの先端から切刃部の中間位置までの距離と、が同一に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、拡径用ドリルビットによりアンカー穴に形成した拡径部の位置と、アンカー穴にアンカリングされた後施工アンカーの主拡開部の位置と、を合致させることができる。このため、コーン部の適切且つ確実な打ち込みにより、アンカー穴にアンカリングされた後施工アンカーは、主拡開部が拡径部にアンカリング（圧接）され、拡径部の環状段部の部分に対し抜止め状態となる。したがって、後施工アンカーをアンカー穴に強固に固定することができるだけでなく、引抜き強度が経時的に低下するのを有効に防止することができる。

後施工アンカーがアンカリングされるアンカー穴の断面図である。 第１実施形態に係る後施工アンカーの正面図（ａ）および下面図（ｂ）である。 第１実施形態に係る後施工アンカーの断面図である。 後施工アンカーのコーン部の構造図である。 第１実施形態に係る後施工アンカーの施工手順（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を表した断面図である。 第１実施形態に係る後施工アンカーの施工手順（ｄ）、（ｅ）を表した断面図である。 第２実施形態に係る後施工アンカーの半部断面図である。 第３実施形態に係る後施工アンカーの半部断面図である。 第４実施形態に係る後施工アンカーの半部断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る後施工アンカー、後施工アンカーの施工方法および後施工アンカーシステムについて説明する。この後施工アンカーは、スラブ、外壁、内壁等のコンクリートの躯体に対し、構造体を支持するために設けられる、いわゆる金属拡張アンカーである。

特に、本実施形態の後施工アンカーは、建物の耐震補強や設備機器の設置に用いられ、特殊形状のアンカー穴と協働して、高い引抜き強度を得ることができると共に地震等の振動による経時的な引抜き強度の低下を防止し得るものである。また、この後施工アンカーは、高い引抜き強度を得るためにコーン部の打ち込みを適切且つ確実に行えるように構成したものである。一方、後施工アンカーシステムは、後施工アンカーと、この特殊形状のアンカー穴を形成するための拡径用ドリルビットと、をシステム化したものである。そこで、後施工アンカーの説明の前に、この特殊形状のアンカー穴について、簡単に説明する。

図１は、コンクリート等の躯体に形成されたアンカー穴を表している。同図に示すように、アンカー穴１は、躯体２に穿孔されたストレート形状の下穴部３と、下穴部３の奥部（先端部）に、下穴部３よりも太径に形成された拡径部４とを有している。この場合、拡径部４は、２箇所の環状段部５を存して下穴部３から外側に張り出した円筒状の部分で構成されている。また、下穴部３は、拡径部４を挟んで開口部３ａ側の長い開口側穴部３ｂと、穴底側の短い底側穴部３ｃと、を有している。

詳細は後述するが、下穴部３と拡径部４とは、異なるドリルビットを用いて形成される。下穴部３は、ダイヤモンドコアビット６５やノンコアビットで穿孔することが好ましいが（図５（ａ）参照）、ハンマードリルや振動ドリル（コンクリートドリルビット）で穿孔することも可能である。コンクリートドリルビットで穿孔した場合には、図１の仮想線で示すように、円錐状の穴底か形成される。なお、実施形態の拡径部４は、円筒状に形成されているが。下穴部３に対し広がっている限りにおいて、その形状は任意である。

図２は、第１実施形態に係る後施工アンカーの正面図（ａ）および下面図（ｂ）であり、図３は、その断面図である。両図に示すように、第１実施形態の後施工アンカー１０は、いわゆる内部コーン打込み式のアンカーであり、略円筒状のアンカー本体１１と、アンカー本体１１に打ち込まれるコーン部１２とで構成されている。アンカー本体１１は、スチールやステンレス等で一体に形成されている。また、コーン部１２も、スチールやステンレス等で一体に形成されている。

アンカー本体１１は、円筒状に形成された基端側の筒状本体２１と、筒状本体２１の先端側に連なると共にコーン部１２により拡開される拡開部２２と、拡開部２２の内側に形成され、コーン部１２を受容するコーン受容部２３と、を有している。筒状本体２１の内周面には、雌ねじ部２５が設けられており。この雌ねじ部２５には、図示しないが、支持対象物のための吊りボルトや繋ぎボルトなどの連結ボルト（一般的には、全ねじボルト）がねじ込まれる。また、拡開部２２に打ち込まれたコーン部１２は、コーン受容部２３内を先端に向かって移動し、その分力で拡開部２２を内側から拡開させる。

拡開部２２は、アンカー穴１の拡径部４に対応する主拡開部３１と、主拡開部３１の基端側に連なる基端側拡開部３２と、主拡開部３１の先端側に連なる先端側拡開部３３と、を有している。また、基端側拡開部３２は、筒状本体２１側の第１基端側拡開部３２Ａと、主拡開部３１側の第２基端側拡開部３２Ｂと、を有している。

さらに、拡開部２２は、基端側拡開部３２と主拡開部３１との間に介設した第１変形部３５と、主拡開部３１と先端側拡開部３３との間に介設した第２変形部３６と、筒状本体２１と基端側拡開部３２との間に介設した第３変形部３７と、第１基端側拡開部３２Ａと第２基端側拡開部３２Ｂとの間に介設した第４変形部３８と、を有している。すなわち、拡開部２２には、筒状本体２１側から順に、第３変形部３７、第１基端側拡開部３２Ａ、第４変形部３８、第２基端側拡開部３２Ｂ、第１変形部３５、主拡開部３１、第２変形部３６および先端側拡開部３３が、配設されている。

また、拡開部２２には、その先端から切り込んだ複数のスリット４１が形成されている。この実施形態では、周方向に均等配置した４つのスリット４１が設けられており（図２（ｂ）参照）、各スリット４１は、先端側拡開部３３の先端から第３変形部３７の位置まで、軸方向に延在している。言うまでもないが、この４つのスリット４１は、コーン部１２の打ち込みによる拡開部２２の拡開を促進する。なお、スリット４１の数は５つ以上、或いは３つであってもよい（いずれも、周方向に均等配置する）。

拡開部２２の内周面には、コーン受容部２３が形成されている。コーン受容部２３は、主拡開部３１に位置する狭窄部４３と、基端側から狭窄部４３に向かって先細りテーパー形状に形成された狭窄受容部４４と、狭窄部４３から先端側に向かって先太りテーパー形状に形成された拡開受容部４５と、を有している。また、拡開部２２の内周面には、雌ねじ部２５とコーン受容部２３（狭窄受容部４４）とを連通する連通孔部４７が設けられている。

狭窄部４３は、主拡開部３１における軸方向の中間位置に配設されている。狭窄受容部４４は、第２基端側拡開部３２Ｂおける軸方向の中間位置から狭窄部４３まで、先細りテーパー状に延在している。拡開受容部４５は、狭窄部４３から先端側拡開部３３の先端まで先太りテーパー状に延在している。また、連通孔部４７は、段付きのストレート孔で構成され、第３変形部３７の位置から狭窄受容部４４の基端まで延在している。なお、詳細は後述するが、狭窄受容部４４のテーパーと、コーン部１２のテーパーとは、同一の角度に形成されている。また、コーン部１２の長さは、狭窄受容部４４の長さよりも長く形成されている。

コーン部１２は、初期位置において、その先端が狭窄部４３の位置にほぼ合致するように、接着等により狭窄受容部４４に弱く固定されている。この状態からコーン部１２を打ち込むと、コーン部１２は、第２基端側拡開部３２Ｂおよび主拡開部３１を直接押し開きながら前進し、最終的にアンカー穴１の穴底に突き当たって停止する。そして、穴底に突き当たった打込み完了状態のコーン部１２は、その基端側が狭窄部４３および狭窄受容部４４の一部に臨んでおり、主拡開部３１の拡開状態を直接維持する。なお、狭窄受容部４４は、段階的な先細り形状であってもよい。同様に、拡開受容部４５は、段階的な先太り形状であってもよい。

基端側拡開部３２、主拡開部３１および先端側拡開部３３は、いずれも環状に形成されている。基端側拡開部３２および主拡開部３１は、筒状本体２１と同径に形成されている。また、先端側拡開部３３は、基端側拡開部３２および主拡開部３１よりわずかに細径（０．８ｍｍ程度細径）に形成されている。一方、軸方向において、第１基端側拡開部３２Ａ、第２基端側拡開部３２Ｂ、主拡開部３１および先端側拡開部３３は、例えば５：６：６：４の寸法比率で形成されている。なお、先端側拡開部３３は、主拡開部３１等と同径に形成されていてもよい。

そして、主拡開部３１は、後施工アンカー１０をアンカー穴１に投入したときに、拡径部４の深さ位置に合致するように設けられている。また、主拡開部３１は、軸方向において拡径部４より短い寸法に形成されている。詳細は後述するが、先端側拡開部３３の先端は、コーン部１２を打ち込む際にアンカー穴１の穴底に突き当てられる。一方、拡径部４の穴底からの位置は、後述する拡径装置６２との関係で規定される（図６（ｂ）参照）。このため、先端側拡開部３３の軸方向の長さは、拡径装置６２との関係で設計されている。

軸方向において、第１変形部３５および第２変形部３６は、上記の寸法比率で言えば「３」の寸法比率にそれぞれ形成されている。また、第１変形部３５および第２変形部３６は、拡開部２２の外周面に形成した環状溝４９により形成されている。この場合、第１変形部３５は、狭窄受容部４４に倣った先細りテーパー形状の薄肉部で構成されている。この第１変形部３５は、アンカー穴１の拡径部４に係止（圧接）される主拡開部３１の基端側近傍に配設されており、第１変形部３５の引張り強度が、アンカー本体１１の引抜き強度（引張り強度）となるように、その肉厚が調整されている。

同様に、第２変形部３６は、拡開受容部４５に倣った先太りテーパー形状の薄肉部で構成されている。主拡開部３１の拡開において、先端側拡開部３３の剛性の影響を可能な限り絶縁する部位であり、コーン部１２の打込みに耐え得る強度を有して、薄肉に形成されている。したがって、実施形態の第２変形部３６は、第１変形部３５より薄肉に形成されている。

第３変形部３７および第４変形部３８は、上記の寸法比率で言えば「２」の寸法にそれぞれ形成されている。この場合も、第３変形部３７および第４変形部３８は、拡開部２２の外周面に形成した環状溝４９により形成されている。但し、この環状溝４９の溝底は、変形時に応力集中が生じないように、断面半円形に形成されている。上記の連通孔部４７に面する第３変形部３７および第４変形部３８は、それぞれの肉厚が同一となるように形成されている。これにより、第３変形部３７および第４変形部３８は、物理的に略同一条件で変形する。また、第３変形部３７および第４変形部３８は、第１変形部３５より厚肉（引張り強度が高い）に形成されている。

このように、第１変形部３５、第２変形部３６、第３変形部３７および第４変形部３８は、先端側拡開部３３、主拡開部３１および基端側拡開部３２（第１基端側拡開部３２Ａおよび第２基端側拡開部３２Ｂ）に比して十分に薄肉に形成されている。このため、打ち込んだコーン部１２の拡開力により、第１変形部３５、第２変形部３６、第３変形部３７および第４変形部３８は、先端側拡開部３３、主拡開部３１および基端側拡開部３２に優先して変形する。

より具体的には、第１変形部３５は、主拡開部３１および第２基端側拡開部３２Ｂに優先して変形し、第２変形部３６は、先端側拡開部３３および主拡開部３１に優先して変形し、第３変形部３７は、第１基端側拡開部３２Ａおよび筒状本体２１に優先して変形し、更に第４変形部３８は、第２基端側拡開部３２Ｂおよび第１基端側拡開部３２Ａに優先して変形する。もっとも、筒状本体２１には、スリット４１が形成されていないため、第３変形部３７は、第１基端側拡開部３２Ａに優先して変形することとなる。このため、特に剛性の高い筒状本体２１から離れた、第２基端側拡開部３２Ｂ、主拡開部３１および先端側拡開部３３は、大きな拡開の自由度を有することとなる。

上述のように、主拡開部３１は、アンカー穴１の拡径部４に対応している。このため、後施工アンカー１０をアンカー穴１に挿填すると、主拡開部３１が拡径部４に、基端側拡開部３２が拡径部４近傍の開口側穴部３ｂに、さらに先端側拡開部３３が拡径部４近傍の底側穴部３ｃに対峙する（図６（ｄ）参照）。この状態から、コーン部１２を打ち込むと、コーン部１２は、主に主拡開部３１の位置に喰い込む。これにより、拡開部２２には、主拡開部３１を中心に拡開力が作用するが、第１変形部３５、第２変形部３６、第３変形部３７および第４変形部３８が適宜変形するため、拡開部２２は、アンカー穴１に倣った形状に変形する。

具体的には、基端側拡開部３２は拡径部４近傍の開口側穴部３ｂに倣って、主拡開部３１は拡径部４に倣って、さらに先端側拡開部３３が拡径部４近傍の底側穴部３ｃに倣って変形する。すなわち、コーン受容部２３の狭窄受容部４４を介して、コーン部１２から直接拡開力を受ける基端側拡開部３２（第２基端側拡開部３２Ｂ）および主拡開部３１は、それぞれ開口側穴部３ｂおよび拡径部４に圧接される。一方、先端側拡開部３３は、打込み力の反力を穴底から受け、その反力の分力により広がって、底側穴部３ｃに圧接される（図６（ｅ）参照）。

図３および図４に示すように、コーン部１２は、主体を為すテーパー部５１と、テーパー部５１の基端側に連なる被打込み部５２と、を有している。コーン受容部２３に接するテーパー部５１の長さは、コーン受容部２３の狭窄受容部４４や拡開受容部４５の長さに比して十分に長く形成されている。すなわち、実施形態のテーパー部５１の長さは、上記の寸法比率で言えば「１２」程度の寸法に形成されている。

また、テーパー部５１は、先細りのテーパー形状（円錐台形状）に形成されており、上述のように、コーン受容部２３の狭窄受容部４４と同一のテーパー角度に形成されている。すなわち、テーパー部５１（コーン部１２）は、コーン受容部２３と協働し、下穴部３の穴底に達した打込み状態で、主拡開部３１を拡径部４に圧接する形状に形成されている。これにより、拡開部２２（主拡開部３１）は、外方に平行移動するように拡開される。

被打込み部５２は、後述する打込み棒７８が突き当てられる部分であり、テーパー部５１の基端側に連なり、テーパー部５１の元径と同径のストレート形状に形成されている。なお、製品の状態において、コーン部１２は、コーン受容部２３（狭窄受容部４４）に軽く打ち込まれて固定されているか、或いは接着剤によりコーン受容部２３に接着されていることが好ましい。また、被打込み部５２を、テーパー部５１に対し、逆テーパー形状に形成するようにしてもよい。

上述のように、コーン部１２は、第２基端側拡開部３２Ｂおよび主拡開部３１を直接押し開きながら前進し、最終的にアンカー穴１の穴底に突き当たって停止する。このとき、先太りテーパー形状の拡開受容部４５を内周面とする先端側拡開部３３は、コーン部１２を呼び込む十分な空間を維持している。このため、コーン部１２は、先端側拡開部３３に邪魔されることなく円滑に打ち込まれ、アンカー穴１の穴底に突き当たる。すなわち、コーン部１２を適切且つ確実に打ち込むことが可能になる。

なお、コーン部１２を打ち込むと、アンカー穴１の形状に倣って主拡開部３１が大きく、基端側拡開部３２（第２基端側拡開部３２Ｂ）は小さく拡開する。このため、狭窄受容部４４も変形し、結果的にコーン部１２が抜け難いものとなる（図６（ｅ）参照）。

次に、図５および図６を参照して、後施工アンカー１０の施工方法（施工手順）について説明する。この施工方法は、穿孔装置６１を用いて下穴部３を穿孔する穿孔工程（図５（ａ））と、拡径装置６２を用いて下穴部３に拡径部４を形成する拡径工程（図５（ｂ））と、注入装置６３を用いてアンカー穴１に接着剤Ａを注入する注入工程（図５（ｃ））と、アンカー穴１に後施工アンカー１０を挿入装着する挿入工程（図６（ｄ））、挿入した後施工アンカー１０の拡開部２２を拡開させるアンカリング工程（図６（ｅ））と、を備えている。

穿孔装置６１は、電動ドリル（図示省略）にダイヤモンドコアビット６５を装着して構成されている。ダイヤモンドコアビット６５は、例えば円筒状の切刃部６６と、切刃部６６を支持するシャンク部６７とから成り、切刃部６６によりコンクリートのコアを抜くようにして、躯体２に下穴部３を穿孔する（図５（ａ）参照）。なお、ダイヤモンドコアビット６５に代えて、ダイヤモンドのノンコアビットを用いてもよいし、ハンマードリルや振動ドリル（コンクリートドリルビット）により穿孔を行ってもよい。

拡径装置６２は、電動ドリル（図示省略）に拡径用ドリルビット７１を装着して構成されている。拡径用ドリルビット７１は、例えば一対の切刃部７２と、一対の切刃部７２を径方向に移動自在に保持する切刃保持部７３と、切刃保持部７３を支持するシャンク部７４とから成り、遠心力（回転）により一対の切刃部７２を径方向に拡開（平行移動）して、拡径部４を研削する（図５（ｂ）参照）。

そして、後施工アンカー１０の先端（先端側拡開部３３の先端）からの主拡開部３１の中間位置までの寸法は、拡径用ドリルビット７１の先端（切刃保持部７３の先端）からの切刃部７２の中間位置までの寸法と、が同一になるように設計されている。また、主拡開部３１の長さに対し切刃部７２の長さが長く形成されている。すなわち、切刃部７２により形成される拡径部４に対し、アンカー穴１にアンカリングされる後施工アンカー１０の主拡開部３１を、位置合せし得るようにしている。

注入装置６３は、ポンプ部（図示省略）とノズル部７６とから成り、ポンプ部のポンピングにより、ポンプ部に貯留されている接着剤Ａが、ノズル部７６の先端から吐出しアンカー穴１に注入される（図５（ｃ）参照）。

図５（ａ）の穿孔工程では、電動ドリルによりダイヤモンドコアビット６５を回転させ、後施工アンカー１０の長さに対応する深さの下穴部３を穿孔する。この場合、下穴部３の径（直径）が、後施工アンカー１０の径（外径）より０．５ｍｍ前後の太い径となるダイヤモンドコアビット６５を用いるものとする。なお、このダイヤモンドコアビット６５では、シャンク部６７を介して切刃部６６に冷却液を供給するようになっている。

図５（ｂ）の拡径工程では、拡径用ドリルビット７１を、穴底に突き当てるように下穴部３に挿入し、電動ドリルにより拡径用ドリルビット７１を回転させて、拡径部４を研削する。なお、この拡径用ドリルビット７１でも、一対の切刃部７２に冷却液を供給するようになっている。そして、拡径部４を形成した後にも、僅かな時間、冷却液の供給を続行し、アンカー穴１の洗浄を行うようにしている。これにより、注入工程に先立つアンカー穴１の清掃は不要となる。

図５（ｃ）の注入工程では、ノズル部７６を穴底に突き当てるようにアンカー穴１に挿入し、接着剤Ａをアンカー穴１の最奥部から注入する。この場合、接着剤Ａは、例えばエポキシ樹脂系の接着剤Ａを用いる。また、接着剤Ａの注入量は、アンカー穴１（拡径部４を含む）の体積から後施工アンカー１０の体積を減算した量とする。これにより、アンカー穴１に後施工アンカー１０を挿入したときに、接着剤Ａがアンカー穴１からはみ出すのを防止することができる。なお、注入工程は、省略することも可能である。

図６（ｄ）の挿入工程では、後施工アンカー１０を、穴底に突き当てるようにアンカー穴１内に挿入する。この挿入により、後施工アンカー１０の主拡開部３１が、アンカー穴１の拡径部４と合致した状態となる。

図６（ｅ）のアンカリング工程では、打込み棒７８を、コーン部１２に当接するように筒状本体２１に挿入し、ハンマー７９等により、打込み棒７８を介してコーン部１２を打ち込む。これにより、コーン部１２が拡開部２２（主拡開部３１）に強く押し込まれ、拡開部２２を構成する基端側拡開部３２、主拡開部３１および先端側拡開部３３が、アンカー穴１の拡径部４廻りの形状に倣って拡開する。これにより、基端側拡開部３２は開口側穴部３ｂに圧接され、主拡開部３１は拡径部４に圧接され、先端側拡開部３３は底側穴部３ｃに圧接される。

このように、第１実施形態の後施工アンカー１０によれば、コーン受容部２３における拡開受容部４５が、先太りテーパー形状に形成されているため、コーン部１２の打込みに際し、先端側拡開部３３が窄むように変形しても、コーン部１２を呼び込む十分な空間を維持することができる。特に、アンカー穴１の穴底が円錐状に穿孔されている場合には、打込みの分力を受けて先端側拡開部３３が窄むように変形する可能性がある。かかる場合に、先太りテーパー形状の拡開受容部４５が変形するが、拡開受容部４５に十分な空間を維持することができる。したがって、コーン部１２を、先端側拡開部３３に邪魔されることなく、アンカー穴１の穴底に突き当たるまで円滑に打ち込むことができる。すなわち、先太りテーパー状の拡開受容部４５により、コーン部１２を適切且つ確実に打ち込むことできる。これにより、拡開部２２のアンカー穴１への圧接を適切かつ確実に行うことができる。

また、コーン部１２の打ち込みにより、基端側拡開部３２は開口側穴部３ｂに圧接され、主拡開部３１は拡径部４に圧接され、先端側拡開部３３は底側穴部３ｃに圧接される。特に、基端側拡開部３２および先端側拡開部３３の下穴部３への圧接は、後施工アンカー１０のガタつき（グラつき）を防止し、振動等による後施工アンカー１０の緩みを抑制する。また、主拡開部３１の拡径部４への圧接は、軸方向に対する引っ掛かりとなり、後施工アンカー１０の引抜き強度を高めることができ、且つ経時的にも高い引抜き強度を維持することができる。

さらに、主拡開部３１は、第１変形部３５および第２変形部３６の変形により、大きく拡開させ得るため、拡径部４に適切に圧接させることができるだけでなく、筒状本体２１と同径に形成しておくことができる。したがって、後施工アンカー１０の挿入を考慮した下穴部３の径と後施工アンカー１０の径との差を小さくすることができ、この点でも、施工後の後施工アンカー１０をガタつき（グラつき）の生じ難い構造とすることができる。

次に、図７を参照して、第２実施形態に係る後施工アンカー１０Ａについて説明する。なお、第２実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。

同図に示すように、この後施工アンカー１０Ａでは、上記の第４変形部３８が無く、第１基端側拡開部３２Ａと第２基端側拡開部３２Ｂとが一体の基端側拡開部３２を構成し、且つ基端側拡開部３２は短く形成されている。したがって、拡開部２２には、筒状本体２１側から順に、第３変形部３７、基端側拡開部３２、第１変形部３５、主拡開部３１、第２変形部３６および先端側拡開部３３が、配設されている。これにより、基端側拡開部３２は開口側穴部３ｂに圧接され、主拡開部３１は拡径部４に圧接され、先端側拡開部３３は底側穴部３ｃに圧接される。

また、コーン受容部２３は、第１実施形態と同様に、主拡開部３１に位置する狭窄部４３と、基端側から狭窄部４３に向かって先細りテーパー形状に形成された狭窄受容部４４と、狭窄部４３から先端側に向かって先太りテーパー形状に形成された拡開受容部４５と、を有している。

このような、第２実施形態の後施工アンカー１０Ａにおいても、先太りテーパー状の拡開受容部４５により、コーン部１２を適切且つ確実に打ち込むことできる。また、後施工アンカー１０Ａのガタつき（グラつき）が有効に防止され、且つ主拡開部３１の拡径部４への圧接により、後施工アンカー１０Ａの引抜き強度を高めることができる。

次に、図８を参照して、第３実施形態に係る後施工アンカー１０Ｂについて説明する。なお、第３実施形態では、主に第２実施形態と異なる部分について説明する。

同図に示すように、この後施工アンカー１０Ｂでは、上記の第３変形部３７が無く、基端側拡開部３２は、筒状本体２１に一体に連設されている。もっとも、４つのスリット４１は、基端側拡開部３２の位置まで延設されている。したがって、コーン部１２が打ち込まれると、第１変形部３５および第２変形部３６に挟まれた主拡開部３１は大きく拡開され、基端側拡開部３２および先端側拡開部３３は小さく拡開される。これにより、基端側拡開部３２は開口側穴部３ｂに圧接され、主拡開部３１は拡径部４に圧接され、先端側拡開部３３は底側穴部３ｃに圧接される。

また、コーン受容部２３は、第１実施形態と同様に、主拡開部３１に位置する狭窄部４３と、基端側から狭窄部４３に向かって先細りテーパー形状に形成された狭窄受容部４４と、狭窄部４３から先端側に向かって先太りテーパー形状に形成された拡開受容部４５と、を有している。

このような、第３実施形態の後施工アンカー１０Ｂにおいても、先太りテーパー状の拡開受容部４５により、コーン部１２を適切且つ確実に打ち込むことできる。また、後施工アンカー１０Ｂのガタつき（グラつき）が有効に防止され、且つ主拡開部３１の拡径部４への圧接により、後施工アンカー１０Ｂの引抜き強度を高めることができる。

次に、図９を参照して、第４実施形態に係る後施工アンカー１０Ｃについて説明する。同図に示すように、この後施工アンカー１０Ｃは、内部コーン打込み式の一般的な金属拡張アンカーの形態を有している。また、後施工アンカー１０Ｃがアンカリングされるアンカー穴１は、拡径部４が無くストレート形状の下穴部３のみを有している。すなわち、第４実施形態の後施工アンカー１０Ｃは、上記の第１から第３実施形態と異なり、ストレート穴に拡開部２２（拡張部）を圧接する、一般的な形態となっている。

この後施工アンカー１０Ｃは、アンカー本体１１と、これに打ち込まれるコーン部１２とを有しており、アンカー本体１１は、筒状本体２１と、４つのスリット４１が形成された拡開部２２（拡張部）と、で一体に形成されている。特に図示しないが、拡開部２２の外周面には、ローレット加工等の凹凸を設けることが好ましい。

また、コーン受容部２３は、第１実施形態と同様に、主拡開部３１に位置する狭窄部４３と、基端側から狭窄部４３に向かって先細りテーパー形状に形成された狭窄受容部４４と、狭窄部４３から先端側に向かって先太りテーパー形状に形成された拡開受容部４５と、を有している。

このような、第４実施形態の後施工アンカー１０Ｃにおいても、先太りテーパー状の拡開受容部４５により、コーン部１２を適切且つ確実に打ち込むことできる。したがって、設計上の引抜き強度を奏するようにアンカリングすることができる。

なお、上記の実施形態では、本発明を内部コーン打込み式の後施工アンカーに適用した場合について説明したが、本発明は、打込みに際し拡開部が移動することのない、心棒打込み式のアンカー等にも適用可能である。

１ アンカー穴、２ 躯体、３ 下穴部、４ 拡径部、１０、１０Ａ、１０Ｂ １０Ｃ 後施工アンカー、１１ アンカー本体、１２ コーン部、２１ 筒状本体、２２ 拡開部、２３ コーン受容部、３１ 主拡開部、３２ 基端側拡開部、３２Ａ 第１基端側拡開部、３２Ｂ 第２基端側拡開部、３３ 先端側拡開部、３５ 第１変形部、３６ 第２変形部、３７ 第３変形部、３８ 第４変形部、４１ スリット、４３ 狭窄部、４４ 狭窄受容部、４５ 拡開受容部、４９ 環状溝、６１ 穿孔装置、６２ 拡径装置、６３ 注入装置、７１ 拡径用ドリルビット、７２ 切刃部、Ａ 接着剤、

Claims (14)

1. 下穴部の所定の深さ位置に拡径部を形成したアンカー穴に挿入されるアンカー本体と、前記アンカー本体に対し打ち込まれるコーン部と、を備えた後施工アンカーであって、
   前記アンカー本体は、円筒状の筒状本体と、前記筒状本体の先端側に連なると共に前記コーン部により拡開される拡開部と、前記拡開部の内側に形成され、前記コーン部を受容するコーン受容部と、を備え、
   前記拡開部は、前記拡径部に対応する主拡開部と、前記主拡開部の基端側に連なる基端側拡開部と、前記主拡開部の先端側に連なる先端側拡開部と、を有し、
   前記コーン受容部は、前記主拡開部に位置する狭窄部と、基端側から前記狭窄部に向かって先細り形状に形成された狭窄受容部と、前記狭窄部から先端側に向かって先太り形状に形成された拡開受容部と、を有していることを特徴とする後施工アンカー。
2. 前記コーン部は、前記下穴部の穴底に達した打込み状態で、前記主拡開部を前記拡径部に圧接する形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の後施工アンカー。
3. 前記拡開部は、
   前記基端側拡開部と前記主拡開部との間に介設され、前記コーン部による拡開に際し、前記基端側拡開部および前記主拡開部に優先して変形する第１変形部と、
   前記主拡開部と前記先端側拡開部との間に介設され、前記コーン部による拡開に際し、前記主拡開部および前記先端側拡開部に優先して変形する第２変形部と、を更に有していることを特徴とする請求項１または２に記載の後施工アンカー。
4. 前記第１変形部は、前記狭窄受容部に倣った先細り形状の薄肉部で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の後施工アンカー。
5. 前記第２変形部は、前記拡開受容部に倣った先太り形状の薄肉部で構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の後施工アンカー。
6. 前記拡開部は、
   前記筒状本体と前記基端側拡開部との間に介設され、前記コーン部による拡開に際し、前記筒状本体および前記基端側拡開部に優先して変形する第３変形部を、更に有していることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載の後施工アンカー。
7. 前記基端側拡開部は、
   基端側の第１基端側拡開部と、
   先端側の第２基端側拡開部と、
   前記コーン部による拡開に際し、前記第１基端側拡開部および前記第２基端側拡開部に優先して変形する第４変形部と、を有していることを特徴とする請求項６に記載の後施工アンカー。
8. 前記第３変形部および前記第４変形部は、前記拡開部の外周面に形成された環状溝により構成された薄肉部であることを特徴とする請求項７に記載の後施工アンカー。
9. 前記第３変形部および前記第４変形部に対し第１変形部は、薄肉に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の後施工アンカー。
10. 前記先端側拡開部の先端から前記第３変形部まで軸方向に延在する複数のスリットを、更に備えたことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一項に記載の後施工アンカー。
11. アンカー穴に挿入されるアンカー本体と、前記アンカー本体に対し打ち込まれるコーン部と、を備えた後施工アンカーであって、
    前記アンカー本体は、前記コーン部により拡開される拡開部と、前記拡開部の内側に形成され、前記コーン部を受容するコーン受容部と、を備え、
    前記コーン受容部は、先端側が先太りの拡開形状に形成されていることを特徴とする後施工アンカー。
12. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の後施工アンカーの施工方法であって、
    前記下穴部を穿孔する穿孔工程と、
    前記下穴部に拡径部を形成する拡径工程と、
    前記後施工アンカーを、前記アンカー穴に挿入する挿入工程と、
    前記コーン部の打ち込みにより前記拡開部を拡開させるアンカリング工程と、を備えたことを特徴とする後施工アンカーの施工方法。
13. 前記拡径工程と前記挿入工程との間に、前記アンカー穴に接着剤を注入する注入工程を、更に備えたことを特徴とする請求項１２に記載の後施工アンカーの施工方法。
14. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の後施工アンカーと、
    先端部において、前記アンカー穴に拡径部を研削する切刃部を有する拡径用ドリルビットと、を備え、
    軸方向において、前記主拡開部の長さに対し前記切刃部の長さが長く形成され、且つ前記後施工アンカーの先端から前記主拡開部の中間位置までの距離と、前記拡径用ドリルビットの先端から前記切刃部の中間位置までの距離と、が同一に形成されていることを特徴とする後施工アンカーシステム。

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