棒材の固定方法、充填材漏洩防止装置および充填パイプ
【課題】既設のコンクリート構造物に対して棒材を一体に固定する場合において、簡易且つ安価に高品質な施工を行うことを可能とした棒材の固定方法と、この棒材の固定方法に使用する充填材漏洩防止装置および充填パイプを提案する。
【解決手段】コンクリート構造物１に形成された棒材挿入孔１０に充填材２を注入する注入工程と、充填材２が注入された棒材挿入孔１０に棒材３を挿入する挿入工程と、を備える棒材の固定方法であって、注入工程では、外径が棒材挿入孔１０の内径と同等に形成されたリング状のシール部２２形成された充填パイプ２０を用いて充填材２の注入を行い、挿入工程では、棒材３の挿通が可能な挿通孔と充填材２を排出することができる排出口が形成された漏洩防止リングプレート４０を棒材挿入孔１０の孔口部に配置した状態で、挿通孔から棒材３を挿入する。
【解決手段】コンクリート構造物１に形成された棒材挿入孔１０に充填材２を注入する注入工程と、充填材２が注入された棒材挿入孔１０に棒材３を挿入する挿入工程と、を備える棒材の固定方法であって、注入工程では、外径が棒材挿入孔１０の内径と同等に形成されたリング状のシール部２２形成された充填パイプ２０を用いて充填材２の注入を行い、挿入工程では、棒材３の挿通が可能な挿通孔と充填材２を排出することができる排出口が形成された漏洩防止リングプレート４０を棒材挿入孔１０の孔口部に配置した状態で、挿通孔から棒材３を挿入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設のコンクリート構造物に棒材を固定するための棒材の固定方法とこの棒材の固定方法に使用する充填材漏洩防止装置および充填パイプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既設のコンクリート構造物に対して、上向きに削孔を行い、この棒材挿入孔にアンカーやせん断補強部材としての棒材と充填材とを配設して、棒材をコンクリート構造物に固定する場合がある。
【０００３】
上向きの棒材挿入孔内に棒材を設置する方法としては、例えば、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、コンクリート構造物１０１に上向きに形成された棒材挿入孔１１０に、棒材１０３を挿入するとともに棒材挿入孔１１０の底部（上端）に開口するように空気抜きホース１０４を配設し、棒材１０３が挿入された棒材挿入孔１１０の孔口（下端）を充填材１０２の注入孔１５０が形成された栓１０５により遮蔽し、この注入孔１５０から充填材１０２を注入するとともに空気抜きホース１０４から棒材挿入孔１１０内の空気１０６を排出することにより行う方法がある。なお、注入孔１５０には注入管１０７が配設されており、充填材１０２の棒材挿入孔１１０への注入は、この注入管１０７を介して行う。
【０００４】
また、特許文献１には、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、既設のコンクリート構造物１０１に形成された棒材挿入孔１１０に対して、上向きに棒材１０３を固定する方法として、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等を主剤とした充填材１０２が詰められたカプセル１２０を棒材挿入孔１１０の上端部に挿入し、先端が尖った棒材１０３を当該カプセル１２０が配置された棒材挿入孔１１０に回転させながら挿入することでカプセル１２０を破壊し、内部の充填材１０２をカプセル１２０から流出させるとともに撹拌することで棒材１０３と棒材挿入孔１１０との隙間に充填させる施工方法が開示されている。なお、図面において、符号１０８は、ドリル等の回転装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０１１３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前者の棒材挿入後に充填材１０２を充填する方法は、施工が複雑であり、施工時間が長くなるので、施工コストが高くなる。また、充填材１０２には、流動性のよいグラウトを使用する必要があるため、モルタル等と比較して材料費が高価であった。
【０００７】
また、後者の特許文献１の施工方法は、棒材挿入孔１１０から充填材１０２が垂れ落ちる場合があり、そのための施工のやり直しや補修、清掃に手間を要する場合があった。
また、カプセル１２０を破壊して充填材１０２を撹拌する際に、棒材挿入孔１１０の上端に残留している空気１０６を巻き込むことで、充填材１０２が多くの気泡を含んでしまい、強度低下の原因になるおそれがあった（図７（ｂ）参照）。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するものであって、既設のコンクリート構造物に対して棒材を固定する場合において、簡易且つ安価に高品質な施工を行うことを可能とした棒材の固定方法と、この棒材の固定方法に使用する充填材漏洩防止装置および充填パイプを提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決する本発明の棒材の固定方法は、コンクリート構造物に棒材挿入孔を形成する削孔工程と、前記棒材挿入孔に充填材を注入する注入工程と、前記充填材が注入された前記棒材挿入孔に棒材を挿入する挿入工程と、を備えていて、前記注入工程では、外径が前記棒材挿入孔の内径と同等に形成されたリング状のシール部が形成された充填パイプを用いて前記充填材の注入を行い、前記挿入工程では、前記棒材の挿通が可能な挿通孔と前記充填材を排出することができる排出口が形成された漏洩防止リングプレートを前記棒材挿入孔の孔口部に配置した状態で、前記挿通孔から前記棒材を挿入し、挿入した前記棒材により押し出された充填材を前記排出口から排出することを特徴としている。
【００１０】
かかる棒材の固定方法によれば、空気が巻き込まれ難くなるので、簡易な作業により高品質に施工を行うことができる。また、施工が簡易なため、短時間で施工を行うことができ、施工コストの低減化が可能となる。
また、本発明の棒材の固定方法によれば、上向きに形成された棒材挿入孔への棒材の固定のみならず、下向きや横向きに形成された棒材挿入孔への棒材の固定も可能である。
【００１１】
また、充填パイプにシール部が形成されているため、充填材を棒材挿入孔の底部（先端）から満たしていく際に、空気を巻き込むことなく注入することが可能となる。
また、充填材を注入することで、充填材の圧力により充填パイプがシール部材を介して押し出されるので、充填パイプの引き出し作業の手間を省略することが可能である。
なお、充填材の種類に制限はないが、充填材としてモルタルを使用することが可能なため、安価である。
【００１２】
また、前記挿入工程では、前記棒材が所定の押込位置に到達したら、前記漏洩防止リングプレートを撤去し、その後、前記棒材をさらに押し込んで最終位置まで挿入することで、基端部に棒材の直径よりも幅（外径）が大きい部位（拡幅部）を有する棒材を、所定の位置に配置するようにしてもよい。なお、本明細書における「所定の押込位置」とは、最終位置の手前であって、漏洩防止リングプレートの撤去が可能な位置をいう。
【００１３】
また、前記挿入工程後に前記充填材に所望の強度が発現するまで養生する養生工程を含み、前記養生工程において、前記棒材挿入孔の孔口部に前記棒材の抜け出しを防ぐストッパーを配置することで、充填材および棒材の抜け出しを防止するものとしてもよい。
【００１４】
また、本発明の漏洩防止装置は、充填材が注入された棒材挿入孔内に棒材を挿入する場合において、前記棒材挿入孔内から前記充填材が漏洩することを防止するものであって、棒材挿入孔の孔口部に配置される漏洩防止リングプレートを備え、前記漏洩防止リングプレートには、前記棒材を挿通可能に形成された挿通孔と、前記棒材挿入孔内から前記充填材を排出することができる充填材排出口と、が形成されていることを特徴としている。
【００１５】
かかる漏洩防止装置によれば、棒材を挿入する際に、排出される充填材の量を充填材排出口により制御することが可能になるので、棒材挿入孔内に空気が巻き込まれ難くなる。
【００１６】
また、前記漏洩防止リングプレートは、分割可能に構成されていてもよいし、変形可能な材料により構成されていてもよい。
【００１７】
かかる漏洩防止リングプレートによれば、棒材の端部に拡幅部が形成されている場合であっても、漏洩防止リングプレートの着脱を容易に行うことが可能となる。
【００１８】
また、前記充填材排出口に排出チューブが取り付けられていれば、充填材排出口から排出される充填材の量を、排出チューブの内面摩擦抵抗等により調節することができるので、棒材挿入孔内に空気が巻き込まれ難くなる。
【００１９】
また、前記充填材漏洩防止装置は、前記漏洩防止リングプレートを支持する支持フレームを備えていてもよい。
【００２０】
また、本発明の充填パイプは、棒材挿入孔内に充填材を注入するためのものであって、先端外周囲にシール部が形成されており、前記シール部は、前記棒材挿入孔の内径と同等の外径を有していて、当該シール部よりも基端側に前記充填材が漏洩することを防止するように形成されていることを特徴としている。
【００２１】
かかる充填パイプによれば、棒材挿入孔内への充填材の注入を密実に行うことができる。また、充填材の圧力により、充填パイプが棒材挿入孔内から押し出されるため、充填パイプを棒材挿入孔から引き出す作業を簡易に行うことができる。
【００２２】
また、前記シール部が空気の通気が可能な材料により形成されていれば、充填材を注入する際に棒材挿入孔の底部に空気が残存している場合や充填パイプの先端まで充填材が満たされていない場合であっても、充填材を注入することで当該空気がシール部を通気して棒材挿入孔から排出される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、既設のコンクリート構造物に対して棒材を一体に固定する場合において、簡易且つ高品質に施工を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の好適な実施の形態に係る棒材の固定方法の各施工段階を示す断面図である。
【図２】（ａ）は棒材挿入孔の概要を示す斜視図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）棒材挿入孔の変形例を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は棒材の概要を示す斜視図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）の棒材の変形例を示す斜視図である。
【図４】充填パイプの概要を示す斜視図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、充填材漏洩防止装置の概要を示す斜視図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は従来の棒材の固定方法の施工状況を示す断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は他の従来の棒材の固定方法の施工状況を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、既設のコンクリート構造物１の頂版にせん断補強部材としての棒材３を配置する場合について説明する。なお、本実施形態の棒材の固定方法により施工される棒材３の用途はせん断補強部材に限定されるものではなく、例えば、アンカーや曲げ補強部材等であってもよい。
【００２６】
本実施形態の棒材の固定方法は、削孔工程と、注入工程（図１（ａ）参照）と、挿入工程（図１（ｃ）参照）と、養生工程（図１（ｄ）参照）と、を含んでいる。
【００２７】
削孔工程は、既設のコンクリート構造物１に棒材３を配置するための棒材挿入孔１０を形成する工程である（図１（ｄ）参照）。
【００２８】
棒材挿入孔１０は、図２（ａ）に示すように、既設のコンクリート構造物１の頂版の下面から上向きに削孔することにより形成される。
本実施形態の棒材挿入孔１０は、棒材３の先端定着部材３１（図３（ａ）参照）の外径（外幅）よりもわずかに大きく、基端定着部材３２（図３（ａ）参照）の外径（外幅）よりも小さい内径を有した円柱状の孔本体１１と、頂版の下面に面して孔本体１１の基端部に形成されて、棒材３の基端定着部材３２の外径（外幅）よりも大きな内径を有した拡径部１２と、を備えて構成されている。
【００２９】
棒材挿入孔１０は、既設のコンクリート構造物１の施工時の配筋図や非破壊試験の情報をもとに、削孔時に主鉄筋及び配力鉄筋（図示省略）に損傷を与えることのないように形成するものとし、本実施形態では主鉄筋および配力鉄筋の略中央に配置する。なお、棒材挿入孔１０の形成箇所や個数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００３０】
棒材挿入孔１０は、まず、円柱状の孔本体１１を所定の深さまで削孔する。
孔本体１１の削孔方法は限定されるものではないが、本実施形態ではインパクト・ドリルやロータリーハンマ・ドリル、コア・ドリルなどの穿孔手段を用いて行う。
【００３１】
孔本体１１の削孔が終了したら、前記穿孔手段を用いて孔本体１１の基端部の削孔径を拡径して、拡径部１２を形成する。このようにすると、拡径部１２の底面に棒材３の基端部（下端）に形成されている基端定着部材３２（図３（ａ）参照）の周縁部を当接させることができる。なお、この拡径部１２の削孔深さは限定されるものではないが、本実施形態では、基端定着部材３２の厚みに被りコンクリート厚さを加算した値とする。
【００３２】
そして、棒材挿入孔１０の拡径部１２の削孔が完了したら、棒材挿入孔１０に削孔のために生じたコンクリート粉を除去する。
【００３３】
なお、棒材挿入孔１０の形状は限定されるものではなく適宜形成することが可能である。例えば、図２（ｂ）に示す棒材挿入孔１０ａのように拡径部１２を省略して円柱状に形成してもよいし、図２（ｃ）に示す棒材挿入孔１０ｂのように両端部に拡径部１２，１２を備えるものとしてもよい。
【００３４】
注入工程は、図１（ａ）に示すように、削孔工程において形成された棒材挿入孔１０（孔本体１１）に充填材２を注入する工程である。
【００３５】
本実施形態では、充填材２として、セメント系モルタルに可塑剤を混入したものを使用するが、充填材２を構成する材料は限定されるものではない。充填材２は、高い粘性を有し、半液体で半固体の性質を示す。
なお、可塑剤としては、水ガラスのゲル化剤、ポリエーテル鎖を有する非イオン活性剤、フタル酸系可塑剤やブンゾエート系可塑剤等が使用可能である。
セメント系モルタルのフレッシュ性状としては、モルタルのフロー試験法（ＪＩＳ Ｒ ５２０１）において、テーブルフロー試験機で１５打後のフロー値が１６０ｍｍ〜２２０ｍｍの範囲内が望ましい。
【００３６】
棒材挿入孔１０への充填材２の注入は、充填パイプ２０を用いて行う。
【００３７】
充填パイプ２０は、図４に示すように、パイプ本体２１とパイプ本体２１の先端外周囲に形成されたシール部２２と、を備えて構成されている。
【００３８】
パイプ本体２１には、鋼管、塩化ビニル樹脂やアクリル樹脂からなる管材、耐圧のゴムホース等、充填材２の圧送に対して十分な耐力を有した管材の中から適宜選定して使用すればよい。
【００３９】
パイプ本体２１は、図１（ａ）に示すように、先端部にシール部２２が周設されていて、後端は耐圧ホース２３を介して加圧ポンプ２４に接続されている。
【００４０】
シール部２２は、棒材挿入孔１０の内径と同等あるいは若干大きい外径を有したリング状の部材であって、シール部２２よりも基端側（本実施形態では下側）に充填材２が漏洩することを防止するように形成されている。
【００４１】
シール部２２を構成する材料は限定されるものではないが、例えば、毛先が放射状に外側に向かったブラシや、目の粗いスポンジ状の硬質ゴムや、スポンジ状の樹脂や、糸状の樹脂栓を絡めた樹脂性タワシ等、空気の通気が可能な材料により形成されていることが望ましい。
【００４２】
充填材２の注入は、まず、棒材挿入孔１０（孔本体１１）の上端（底部）に充填パイプ２０のシール部２２の先端面が到達するまで充填パイプ２０を挿入する。
このとき、充填パイプ２０の先端まで、充填材２が満たされているのが望ましい。
【００４３】
次に、加圧ポンプ２４により充填材２を圧送する。充填材２は、耐圧ホース２３と充填パイプ２０を介して、棒材挿入孔１０の孔本体１１内に送り込まれる。充填材２が孔本体１１内に送り込まれるとともに、充填パイプ２０は下方に押し下げられる。
また、シール部２２は通気が可能な素材により形成されているため、シール部２２よりも孔本体１１の底部側（上側）に存在する空気は、充填材２の注入に伴い、シール部２２から孔本体１１の孔口側（下側）に排出される。
【００４４】
充填材２の注入は、棒材挿入孔１０の孔本体１１下端まで行い、図１（ｂ）に示すように、孔本体１１内が充填材２により充填されたら、充填パイプ２０を撤去する。
【００４５】
本体部１１内には、空気を巻き込むことなく充填材２が注入されているため、充填材２下端面には、上向きの大気圧力Ａが作用しており、充填材２が本体部１１から漏れ出すことが防止されている。
なお、注入工程から挿入工程に移行する間に、本体部１１の孔口に蓋材を配置してもよい。
【００４６】
挿入工程は、図１（ｃ）に示すように、充填材２が注入された棒材挿入孔１０内に棒材３を挿入する工程である。
【００４７】
棒材３の棒材挿入孔１０への挿入は、充填材漏洩防止装置４を利用して、棒材挿入孔１０内からの充填材２の流出を制御した状態で行う。
【００４８】
棒材３は、図３（ａ）に示すように、棒本体３０と、棒本体３０の先端（上端）及び基端（下端）に設けられている、当該棒本体３０よりも断面形状が大きい先端定着部材３１及び基端定着部材３２と、から構成されている。
棒材３は、先端および基端に形成された定着部材３１，３２により、コンクリートへの定着効果が向上されている。
【００４９】
本実施形態では、先端定着部材３１として、円形の鋼製プレートを棒本体３０の先端に固定させることにより形成するが、先端定着部材３１の構成は限定されるものではなく、適宜形成することが可能である。
【００５０】
また、基端定着部材３２として、先端定着部材３１よりも大きな形状からなる矩形状の鋼製プレートを棒本体３０の基端に固定することにより形成するが、基端定着部材３２の構成は限定されるものではない。
【００５１】
なお、定着部材３１，３２は、必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。また、先端定着部材３１または基端定着部材３２のいずれか一方のみが形成されていてもよい（図３（ｃ）参照）。また、図３（ｂ）に示す棒材３ａのように、先端定着部材３１と基端定着部材３２とが同形状に形成されていてもよい。さらに、図３（ｃ）に示す棒材３ｂのように、端部にネジ加工３３が施されたものであってもよい。
【００５２】
漏洩防止装置４は、充填材２が注入された棒材挿入孔１０の孔本体１１内に棒材３を挿入する場合において、孔本体１１からの充填材２の漏洩を防止する。
【００５３】
漏洩防止装置４は、図１（ｃ）および図５（ａ）に示すように、棒材挿入孔１０の孔口部であって穴本体１１と拡径部１２との境界部に配置される漏洩防止リングプレート４０と、漏洩防止リングプレート４０を支持する支持フレーム４５と、を備えている。
【００５４】
漏洩防止リングプレート４０には、棒材３を挿通可能に形成された挿通孔４１と、棒材挿入孔１０内から充填材２を排出することができる充填材排出口４２，４２と、が形成されている。
【００５５】
漏洩防止リングプレート４０は、図５（ｂ）に示すように、二つのプレート部材４０ａ，４０ａを組み合わせることにより分割可能に形成された環状の板材であって、プレート部材４０ａ同士の当接面には、それぞれ磁石４４が対向する位置に固定されている。
漏洩防止リングプレート４０を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、金属、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、木材、ゴム、ウレタン樹脂等が使用可能である。
【００５６】
ブレート部材４０ａ，４０ａは、組み合わされた状態で磁石４４，４４，…により固定されている。
なお、漏洩防止リングプレート４０は、必ずしも分割可能に形成されている必要はなく、一体に形成されていてもよい。また、漏洩防止リングプレート４０の分割数も適宜設定することが可能である。
【００５７】
挿通孔４１は、漏洩防止リングプレート４０の中央に形成されており、棒材３の棒本体３０の外径と同程度の内径を有して形成されている。なお、挿通孔４１の内周面には、充填材２の漏洩を防止するための止水材や、棒材３の挿入時の摩擦抵抗を低減する滑材等を必要に応じて配置してもよい。
【００５８】
充填材排出口４２は、各プレート部材４０ａ，４０ａに１箇所ずつ形成されており、挿通孔４１を挟んで互いに対向する位置となるように形成されている。なお、充填材排出口４２の配置や箇所数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００５９】
本実施形態では、充填材排出口４２に排出チューブ４３が取り付けられている。なお、排出チューブ４３は、必要に応じて取り付ければよく、省略してもよい。また、排出チューブ４３の長さや内径等も適宜設定することが可能である。
【００６０】
支持フレーム４５は、図５（ａ）に示すように、漏洩防止リングプレート４０を支持するための部材であって、口字状に形成された脚部４６と、脚部４６と漏洩防止リングプレート４０とを連結する一対のアーム部４７，４７とを備えている。
【００６１】
支持フレーム４５の材質は限定されるものではなく、例えば、金属、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、木材等が使用可能であるが、本実施形態では金属により構成する。
【００６２】
脚部４６は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、金属板を組み合わせることにより形成されている。また、脚部４６の対向する一対の辺は、それぞれ２つの部材をヒンジ４８により辺の中間部において連結することにより構成されており、脚部４６の折り曲げが可能に構成されている。
なお、漏洩防止リングプレート４０が分割可能ではなく、一体に形成された板材である場合には、ヒンジ４８，４８は省略してもよい。
【００６３】
アーム４７，４７は、脚部４６のヒンジ４８が設けられていない一対の辺にそれぞれ一端が固定されていて、他端がプレート部材４０ａの下面に固定されている。
【００６４】
プレート部材４０ａ，４０ａが、ヒンジ４８，４８を中心に回転することで、互いに離隔して、漏洩防止リングプレート４０が分割される。
【００６５】
棒材３の棒材挿入孔１０への挿入は、図１（ｃ）に示すように、漏洩防止リングプレート４０を本体部１１の孔口に配置した状態（拡径部１２の底面に密着させた状態）で、挿通孔４１から棒材３を挿入する（押し上げる）ことにより行う。
【００６６】
このとき棒材３は、漏洩防止リングプレート４０の挿通孔４１に棒本体３０を挿通させた状態となっている。棒材３は、図５（ｂ）に示すように、プレート部材４０ａ同士を一旦離隔させて先端定着部材３１（基端定着部材３２）を挿通孔４１に挿通させた後、プレート部材４０ａ同士により棒本体３０を挟むことにより挿通孔４１に設置される。
【００６７】
図１（ｃ）に示すように、棒材３を本体部１１に挿入することにより押し出された充填材２は、排出口４２から排出チューブ４３を介して排出させる。
このとき、本体部１１から排出される充填材２の量は、排出口４２の形状や排出チューブ４３の管損失による抵抗により制御されるため、本体部１１内の充填材２の内圧は適度に保たれる。なお、排出チューブ４３の先端を適度につぶして充填材の排出量を制御してもよい。
【００６８】
棒材３の挿入が、所定の押込位置にまで到達したら、図５（ｂ）に示すように、プレート部材４０ａ同士を分割して、漏洩防止リングプレート４０を棒材３から撤去する。漏洩防止リングプレート４０の撤去は、棒材３が落下することのないように、棒材３を指などにより保持した状態で行う。本実施形態では、押込位置として、漏洩防止リングプレート４０を撤去することができなくなる手前の位置まで棒材３を挿入する。
【００６９】
漏洩防止リングプレート４０を撤去したら、棒材３をさらに押し込んで最終位置まで挿入する（図１（ｄ）参照）。本実施形態では、棒材３の先端（上端）と基端（下端）にそれぞれ所定の被りコンクリート厚を確保できるように棒材３を挿入する。
【００７０】
養生工程は、図１（ｄ）に示すように、棒材挿入孔内に注入された充填材２に所望の強度が発現するまで養生する工程である。
【００７１】
充填材２の養生は、棒材挿入孔１０の拡径部１２に、棒材３の抜け出しを防ぐとともに充填材２の漏洩を防止するストッパー５を配置した状態で行う。
【００７２】
ストッパー５は、本体部１１の断面形状よりも大きな形状からなる板状部材である。ストッパー５を構成する材料は限定されるものではなく、木製、鋼製、樹脂製等の中から適宜選定して使用すればよい。また、ストッパー５の固定方法も限定されるものではなく、例えば楔やアンカーボルトを利用して固定すればよい。
【００７３】
充填材２に所望の強度が発現したら、ストッパー５を外して、拡径部１２内に充填材２またはレジンモルタルや無収縮モルタル等の断面修復材を充填する。
【００７４】
以上、本実施形態によれば、施工性に優れており、早期施工が可能となる。
また、充填材２に空気を巻き込むことが防止されているため、棒材３とコンクリート構造物１との一体性が向上する。
【００７５】
また、充填材２として、モルタル等の安価な材料を採用することが可能なため、材料費を低減させることができる。
また、早期施工により工期を短くすることで、工事全体の費用を削減することができる。
【００７６】
充填パイプ２０のシール部２２は、通気可能な材料により構成されているため、充填材２を注入する際に棒材挿入孔１０内に存在する空気がシール部２２を通過して下方に逃げるため、棒材挿入孔１０内に空気が残存することが防止される。そのため、充填材２の充填を密実に行うことができ、高品質施工が可能となる。
【００７７】
また、シール部２２は、ブラシや、スポンジ状の硬質ゴムや、スポンジ状の樹脂や、糸状の樹脂栓を絡めた樹脂性タワシ等により構成されているため、棒材挿入孔１０の内壁と接触しても破損する可能性が低く、施工性を維持することができる。
【００７８】
また、漏洩防止リングプレート４０を利用することで、棒材３の挿入時の充填材２の漏洩を防止することが可能となり、棒材挿入孔１０内の密実性を維持することが可能となる。
【００７９】
また、棒材３の挿入に伴い溢れだす棒材３の挿入体積分の充填材２の排出量を、充填材排出口４２と排出チューブ４３により制御しているため、棒材挿入孔１０内の充填材の内圧を適度に保つことが可能となり、充填材２に空気が巻き込まれることが防止される。なお、充填材２内に空気塊が作られると、棒材３とコンクリート構造物１との一体性やコンクリート構造物１としての耐久性に影響を及ぼすおそれがある。
【００８０】
漏洩防止リングプレート４０は、支持フレーム４５により支持されているため、施工中に漏洩防止リングプレート４０がぶれることで棒材３の位置がずれることや、空気が充填材２内に巻き込まれることなどが防止されている。
【００８１】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【００８２】
例えば、本発明の棒材の固定方法とこれに使用する充填材漏洩防止装置および充填パイプの適用可能なコンクリート構造物は、限定されるものではない。
【００８３】
漏洩防止リングプレート４０が、変形可能な材料により構成されていて、棒材３の棒材３０の外径と同程度の内径により形成された挿通孔４１が基端定着部の挿通が可能な程度に拡径可能に構成されていてもよい。このような漏洩防止リングプレート４０を構成する材料としては、剛性を小さくして大変形可能な材料である必要があり、例えば、ゴムやウレタン樹脂等が適用可能である。
【００８４】
また、棒材挿入孔１０は、上向きに削孔されていればよく、鉛直に形成されていてもよいし、斜めに形成されていてもよい。
また、下向きや横向きに形成された棒材挿入孔を利用して棒材を固定する場合に、当該棒材の固定方法を利用してもよい。
【００８５】
また、前記実施形態ではストッパー５を棒材挿入孔１０内（拡径部１２内）に配置するものとしたが、コンクリート構造物１の表面に配置してもよい。また、棒材３が抜け出すことや充填材２の流出する心配がない場合には、ストッパー５の設置を省略してもよい。
【００８６】
前記実施形態では、棒材３が棒材挿入孔１０内に全体が収まるように挿入するものとしたが、棒材３は基端部がコンクリート構造物１から突出するように挿入されていてもよく、また、基端面がコンクリート構造物１の表面に面しているように挿入されていてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１ コンクリート構造物
１０ 棒材挿入孔
１１ 本体部
１２ 拡径部
２ 充填材
２０ 充填パイプ
２１ パイプ本体
２２ シール部
３ 棒材
３０ 棒本体
３１ 先端定着部材
３２ 基端定着部材
４ 充填材漏洩防止装置
４０ 漏洩防止リングプレート
４１ 挿通孔
４２ 充填材排出口
４３ 排出チューブ
４５ 支持フレーム
５ ストッパー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設のコンクリート構造物に棒材を固定するための棒材の固定方法とこの棒材の固定方法に使用する充填材漏洩防止装置および充填パイプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既設のコンクリート構造物に対して、上向きに削孔を行い、この棒材挿入孔にアンカーやせん断補強部材としての棒材と充填材とを配設して、棒材をコンクリート構造物に固定する場合がある。
【０００３】
上向きの棒材挿入孔内に棒材を設置する方法としては、例えば、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、コンクリート構造物１０１に上向きに形成された棒材挿入孔１１０に、棒材１０３を挿入するとともに棒材挿入孔１１０の底部（上端）に開口するように空気抜きホース１０４を配設し、棒材１０３が挿入された棒材挿入孔１１０の孔口（下端）を充填材１０２の注入孔１５０が形成された栓１０５により遮蔽し、この注入孔１５０から充填材１０２を注入するとともに空気抜きホース１０４から棒材挿入孔１１０内の空気１０６を排出することにより行う方法がある。なお、注入孔１５０には注入管１０７が配設されており、充填材１０２の棒材挿入孔１１０への注入は、この注入管１０７を介して行う。
【０００４】
また、特許文献１には、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、既設のコンクリート構造物１０１に形成された棒材挿入孔１１０に対して、上向きに棒材１０３を固定する方法として、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等を主剤とした充填材１０２が詰められたカプセル１２０を棒材挿入孔１１０の上端部に挿入し、先端が尖った棒材１０３を当該カプセル１２０が配置された棒材挿入孔１１０に回転させながら挿入することでカプセル１２０を破壊し、内部の充填材１０２をカプセル１２０から流出させるとともに撹拌することで棒材１０３と棒材挿入孔１１０との隙間に充填させる施工方法が開示されている。なお、図面において、符号１０８は、ドリル等の回転装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０１１３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、前者の棒材挿入後に充填材１０２を充填する方法は、施工が複雑であり、施工時間が長くなるので、施工コストが高くなる。また、充填材１０２には、流動性のよいグラウトを使用する必要があるため、モルタル等と比較して材料費が高価であった。
【０００７】
また、後者の特許文献１の施工方法は、棒材挿入孔１１０から充填材１０２が垂れ落ちる場合があり、そのための施工のやり直しや補修、清掃に手間を要する場合があった。
また、カプセル１２０を破壊して充填材１０２を撹拌する際に、棒材挿入孔１１０の上端に残留している空気１０６を巻き込むことで、充填材１０２が多くの気泡を含んでしまい、強度低下の原因になるおそれがあった（図７（ｂ）参照）。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するものであって、既設のコンクリート構造物に対して棒材を固定する場合において、簡易且つ安価に高品質な施工を行うことを可能とした棒材の固定方法と、この棒材の固定方法に使用する充填材漏洩防止装置および充填パイプを提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決する本発明の棒材の固定方法は、コンクリート構造物に棒材挿入孔を形成する削孔工程と、前記棒材挿入孔に充填材を注入する注入工程と、前記充填材が注入された前記棒材挿入孔に棒材を挿入する挿入工程と、を備えていて、前記注入工程では、外径が前記棒材挿入孔の内径と同等に形成されたリング状のシール部が形成された充填パイプを用いて前記充填材の注入を行い、前記挿入工程では、前記棒材の挿通が可能な挿通孔と前記充填材を排出することができる排出口が形成された漏洩防止リングプレートを前記棒材挿入孔の孔口部に配置した状態で、前記挿通孔から前記棒材を挿入し、挿入した前記棒材により押し出された充填材を前記排出口から排出することを特徴としている。
【００１０】
かかる棒材の固定方法によれば、空気が巻き込まれ難くなるので、簡易な作業により高品質に施工を行うことができる。また、施工が簡易なため、短時間で施工を行うことができ、施工コストの低減化が可能となる。
また、本発明の棒材の固定方法によれば、上向きに形成された棒材挿入孔への棒材の固定のみならず、下向きや横向きに形成された棒材挿入孔への棒材の固定も可能である。
【００１１】
また、充填パイプにシール部が形成されているため、充填材を棒材挿入孔の底部（先端）から満たしていく際に、空気を巻き込むことなく注入することが可能となる。
また、充填材を注入することで、充填材の圧力により充填パイプがシール部材を介して押し出されるので、充填パイプの引き出し作業の手間を省略することが可能である。
なお、充填材の種類に制限はないが、充填材としてモルタルを使用することが可能なため、安価である。
【００１２】
また、前記挿入工程では、前記棒材が所定の押込位置に到達したら、前記漏洩防止リングプレートを撤去し、その後、前記棒材をさらに押し込んで最終位置まで挿入することで、基端部に棒材の直径よりも幅（外径）が大きい部位（拡幅部）を有する棒材を、所定の位置に配置するようにしてもよい。なお、本明細書における「所定の押込位置」とは、最終位置の手前であって、漏洩防止リングプレートの撤去が可能な位置をいう。
【００１３】
また、前記挿入工程後に前記充填材に所望の強度が発現するまで養生する養生工程を含み、前記養生工程において、前記棒材挿入孔の孔口部に前記棒材の抜け出しを防ぐストッパーを配置することで、充填材および棒材の抜け出しを防止するものとしてもよい。
【００１４】
また、本発明の漏洩防止装置は、充填材が注入された棒材挿入孔内に棒材を挿入する場合において、前記棒材挿入孔内から前記充填材が漏洩することを防止するものであって、棒材挿入孔の孔口部に配置される漏洩防止リングプレートを備え、前記漏洩防止リングプレートには、前記棒材を挿通可能に形成された挿通孔と、前記棒材挿入孔内から前記充填材を排出することができる充填材排出口と、が形成されていることを特徴としている。
【００１５】
かかる漏洩防止装置によれば、棒材を挿入する際に、排出される充填材の量を充填材排出口により制御することが可能になるので、棒材挿入孔内に空気が巻き込まれ難くなる。
【００１６】
また、前記漏洩防止リングプレートは、分割可能に構成されていてもよいし、変形可能な材料により構成されていてもよい。
【００１７】
かかる漏洩防止リングプレートによれば、棒材の端部に拡幅部が形成されている場合であっても、漏洩防止リングプレートの着脱を容易に行うことが可能となる。
【００１８】
また、前記充填材排出口に排出チューブが取り付けられていれば、充填材排出口から排出される充填材の量を、排出チューブの内面摩擦抵抗等により調節することができるので、棒材挿入孔内に空気が巻き込まれ難くなる。
【００１９】
また、前記充填材漏洩防止装置は、前記漏洩防止リングプレートを支持する支持フレームを備えていてもよい。
【００２０】
また、本発明の充填パイプは、棒材挿入孔内に充填材を注入するためのものであって、先端外周囲にシール部が形成されており、前記シール部は、前記棒材挿入孔の内径と同等の外径を有していて、当該シール部よりも基端側に前記充填材が漏洩することを防止するように形成されていることを特徴としている。
【００２１】
かかる充填パイプによれば、棒材挿入孔内への充填材の注入を密実に行うことができる。また、充填材の圧力により、充填パイプが棒材挿入孔内から押し出されるため、充填パイプを棒材挿入孔から引き出す作業を簡易に行うことができる。
【００２２】
また、前記シール部が空気の通気が可能な材料により形成されていれば、充填材を注入する際に棒材挿入孔の底部に空気が残存している場合や充填パイプの先端まで充填材が満たされていない場合であっても、充填材を注入することで当該空気がシール部を通気して棒材挿入孔から排出される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、既設のコンクリート構造物に対して棒材を一体に固定する場合において、簡易且つ高品質に施工を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の好適な実施の形態に係る棒材の固定方法の各施工段階を示す断面図である。
【図２】（ａ）は棒材挿入孔の概要を示す斜視図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）棒材挿入孔の変形例を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は棒材の概要を示す斜視図、（ｂ）および（ｃ）は（ａ）の棒材の変形例を示す斜視図である。
【図４】充填パイプの概要を示す斜視図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、充填材漏洩防止装置の概要を示す斜視図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は従来の棒材の固定方法の施工状況を示す断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は他の従来の棒材の固定方法の施工状況を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、既設のコンクリート構造物１の頂版にせん断補強部材としての棒材３を配置する場合について説明する。なお、本実施形態の棒材の固定方法により施工される棒材３の用途はせん断補強部材に限定されるものではなく、例えば、アンカーや曲げ補強部材等であってもよい。
【００２６】
本実施形態の棒材の固定方法は、削孔工程と、注入工程（図１（ａ）参照）と、挿入工程（図１（ｃ）参照）と、養生工程（図１（ｄ）参照）と、を含んでいる。
【００２７】
削孔工程は、既設のコンクリート構造物１に棒材３を配置するための棒材挿入孔１０を形成する工程である（図１（ｄ）参照）。
【００２８】
棒材挿入孔１０は、図２（ａ）に示すように、既設のコンクリート構造物１の頂版の下面から上向きに削孔することにより形成される。
本実施形態の棒材挿入孔１０は、棒材３の先端定着部材３１（図３（ａ）参照）の外径（外幅）よりもわずかに大きく、基端定着部材３２（図３（ａ）参照）の外径（外幅）よりも小さい内径を有した円柱状の孔本体１１と、頂版の下面に面して孔本体１１の基端部に形成されて、棒材３の基端定着部材３２の外径（外幅）よりも大きな内径を有した拡径部１２と、を備えて構成されている。
【００２９】
棒材挿入孔１０は、既設のコンクリート構造物１の施工時の配筋図や非破壊試験の情報をもとに、削孔時に主鉄筋及び配力鉄筋（図示省略）に損傷を与えることのないように形成するものとし、本実施形態では主鉄筋および配力鉄筋の略中央に配置する。なお、棒材挿入孔１０の形成箇所や個数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００３０】
棒材挿入孔１０は、まず、円柱状の孔本体１１を所定の深さまで削孔する。
孔本体１１の削孔方法は限定されるものではないが、本実施形態ではインパクト・ドリルやロータリーハンマ・ドリル、コア・ドリルなどの穿孔手段を用いて行う。
【００３１】
孔本体１１の削孔が終了したら、前記穿孔手段を用いて孔本体１１の基端部の削孔径を拡径して、拡径部１２を形成する。このようにすると、拡径部１２の底面に棒材３の基端部（下端）に形成されている基端定着部材３２（図３（ａ）参照）の周縁部を当接させることができる。なお、この拡径部１２の削孔深さは限定されるものではないが、本実施形態では、基端定着部材３２の厚みに被りコンクリート厚さを加算した値とする。
【００３２】
そして、棒材挿入孔１０の拡径部１２の削孔が完了したら、棒材挿入孔１０に削孔のために生じたコンクリート粉を除去する。
【００３３】
なお、棒材挿入孔１０の形状は限定されるものではなく適宜形成することが可能である。例えば、図２（ｂ）に示す棒材挿入孔１０ａのように拡径部１２を省略して円柱状に形成してもよいし、図２（ｃ）に示す棒材挿入孔１０ｂのように両端部に拡径部１２，１２を備えるものとしてもよい。
【００３４】
注入工程は、図１（ａ）に示すように、削孔工程において形成された棒材挿入孔１０（孔本体１１）に充填材２を注入する工程である。
【００３５】
本実施形態では、充填材２として、セメント系モルタルに可塑剤を混入したものを使用するが、充填材２を構成する材料は限定されるものではない。充填材２は、高い粘性を有し、半液体で半固体の性質を示す。
なお、可塑剤としては、水ガラスのゲル化剤、ポリエーテル鎖を有する非イオン活性剤、フタル酸系可塑剤やブンゾエート系可塑剤等が使用可能である。
セメント系モルタルのフレッシュ性状としては、モルタルのフロー試験法（ＪＩＳ Ｒ ５２０１）において、テーブルフロー試験機で１５打後のフロー値が１６０ｍｍ〜２２０ｍｍの範囲内が望ましい。
【００３６】
棒材挿入孔１０への充填材２の注入は、充填パイプ２０を用いて行う。
【００３７】
充填パイプ２０は、図４に示すように、パイプ本体２１とパイプ本体２１の先端外周囲に形成されたシール部２２と、を備えて構成されている。
【００３８】
パイプ本体２１には、鋼管、塩化ビニル樹脂やアクリル樹脂からなる管材、耐圧のゴムホース等、充填材２の圧送に対して十分な耐力を有した管材の中から適宜選定して使用すればよい。
【００３９】
パイプ本体２１は、図１（ａ）に示すように、先端部にシール部２２が周設されていて、後端は耐圧ホース２３を介して加圧ポンプ２４に接続されている。
【００４０】
シール部２２は、棒材挿入孔１０の内径と同等あるいは若干大きい外径を有したリング状の部材であって、シール部２２よりも基端側（本実施形態では下側）に充填材２が漏洩することを防止するように形成されている。
【００４１】
シール部２２を構成する材料は限定されるものではないが、例えば、毛先が放射状に外側に向かったブラシや、目の粗いスポンジ状の硬質ゴムや、スポンジ状の樹脂や、糸状の樹脂栓を絡めた樹脂性タワシ等、空気の通気が可能な材料により形成されていることが望ましい。
【００４２】
充填材２の注入は、まず、棒材挿入孔１０（孔本体１１）の上端（底部）に充填パイプ２０のシール部２２の先端面が到達するまで充填パイプ２０を挿入する。
このとき、充填パイプ２０の先端まで、充填材２が満たされているのが望ましい。
【００４３】
次に、加圧ポンプ２４により充填材２を圧送する。充填材２は、耐圧ホース２３と充填パイプ２０を介して、棒材挿入孔１０の孔本体１１内に送り込まれる。充填材２が孔本体１１内に送り込まれるとともに、充填パイプ２０は下方に押し下げられる。
また、シール部２２は通気が可能な素材により形成されているため、シール部２２よりも孔本体１１の底部側（上側）に存在する空気は、充填材２の注入に伴い、シール部２２から孔本体１１の孔口側（下側）に排出される。
【００４４】
充填材２の注入は、棒材挿入孔１０の孔本体１１下端まで行い、図１（ｂ）に示すように、孔本体１１内が充填材２により充填されたら、充填パイプ２０を撤去する。
【００４５】
本体部１１内には、空気を巻き込むことなく充填材２が注入されているため、充填材２下端面には、上向きの大気圧力Ａが作用しており、充填材２が本体部１１から漏れ出すことが防止されている。
なお、注入工程から挿入工程に移行する間に、本体部１１の孔口に蓋材を配置してもよい。
【００４６】
挿入工程は、図１（ｃ）に示すように、充填材２が注入された棒材挿入孔１０内に棒材３を挿入する工程である。
【００４７】
棒材３の棒材挿入孔１０への挿入は、充填材漏洩防止装置４を利用して、棒材挿入孔１０内からの充填材２の流出を制御した状態で行う。
【００４８】
棒材３は、図３（ａ）に示すように、棒本体３０と、棒本体３０の先端（上端）及び基端（下端）に設けられている、当該棒本体３０よりも断面形状が大きい先端定着部材３１及び基端定着部材３２と、から構成されている。
棒材３は、先端および基端に形成された定着部材３１，３２により、コンクリートへの定着効果が向上されている。
【００４９】
本実施形態では、先端定着部材３１として、円形の鋼製プレートを棒本体３０の先端に固定させることにより形成するが、先端定着部材３１の構成は限定されるものではなく、適宜形成することが可能である。
【００５０】
また、基端定着部材３２として、先端定着部材３１よりも大きな形状からなる矩形状の鋼製プレートを棒本体３０の基端に固定することにより形成するが、基端定着部材３２の構成は限定されるものではない。
【００５１】
なお、定着部材３１，３２は、必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。また、先端定着部材３１または基端定着部材３２のいずれか一方のみが形成されていてもよい（図３（ｃ）参照）。また、図３（ｂ）に示す棒材３ａのように、先端定着部材３１と基端定着部材３２とが同形状に形成されていてもよい。さらに、図３（ｃ）に示す棒材３ｂのように、端部にネジ加工３３が施されたものであってもよい。
【００５２】
漏洩防止装置４は、充填材２が注入された棒材挿入孔１０の孔本体１１内に棒材３を挿入する場合において、孔本体１１からの充填材２の漏洩を防止する。
【００５３】
漏洩防止装置４は、図１（ｃ）および図５（ａ）に示すように、棒材挿入孔１０の孔口部であって穴本体１１と拡径部１２との境界部に配置される漏洩防止リングプレート４０と、漏洩防止リングプレート４０を支持する支持フレーム４５と、を備えている。
【００５４】
漏洩防止リングプレート４０には、棒材３を挿通可能に形成された挿通孔４１と、棒材挿入孔１０内から充填材２を排出することができる充填材排出口４２，４２と、が形成されている。
【００５５】
漏洩防止リングプレート４０は、図５（ｂ）に示すように、二つのプレート部材４０ａ，４０ａを組み合わせることにより分割可能に形成された環状の板材であって、プレート部材４０ａ同士の当接面には、それぞれ磁石４４が対向する位置に固定されている。
漏洩防止リングプレート４０を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、金属、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、木材、ゴム、ウレタン樹脂等が使用可能である。
【００５６】
ブレート部材４０ａ，４０ａは、組み合わされた状態で磁石４４，４４，…により固定されている。
なお、漏洩防止リングプレート４０は、必ずしも分割可能に形成されている必要はなく、一体に形成されていてもよい。また、漏洩防止リングプレート４０の分割数も適宜設定することが可能である。
【００５７】
挿通孔４１は、漏洩防止リングプレート４０の中央に形成されており、棒材３の棒本体３０の外径と同程度の内径を有して形成されている。なお、挿通孔４１の内周面には、充填材２の漏洩を防止するための止水材や、棒材３の挿入時の摩擦抵抗を低減する滑材等を必要に応じて配置してもよい。
【００５８】
充填材排出口４２は、各プレート部材４０ａ，４０ａに１箇所ずつ形成されており、挿通孔４１を挟んで互いに対向する位置となるように形成されている。なお、充填材排出口４２の配置や箇所数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００５９】
本実施形態では、充填材排出口４２に排出チューブ４３が取り付けられている。なお、排出チューブ４３は、必要に応じて取り付ければよく、省略してもよい。また、排出チューブ４３の長さや内径等も適宜設定することが可能である。
【００６０】
支持フレーム４５は、図５（ａ）に示すように、漏洩防止リングプレート４０を支持するための部材であって、口字状に形成された脚部４６と、脚部４６と漏洩防止リングプレート４０とを連結する一対のアーム部４７，４７とを備えている。
【００６１】
支持フレーム４５の材質は限定されるものではなく、例えば、金属、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、木材等が使用可能であるが、本実施形態では金属により構成する。
【００６２】
脚部４６は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、金属板を組み合わせることにより形成されている。また、脚部４６の対向する一対の辺は、それぞれ２つの部材をヒンジ４８により辺の中間部において連結することにより構成されており、脚部４６の折り曲げが可能に構成されている。
なお、漏洩防止リングプレート４０が分割可能ではなく、一体に形成された板材である場合には、ヒンジ４８，４８は省略してもよい。
【００６３】
アーム４７，４７は、脚部４６のヒンジ４８が設けられていない一対の辺にそれぞれ一端が固定されていて、他端がプレート部材４０ａの下面に固定されている。
【００６４】
プレート部材４０ａ，４０ａが、ヒンジ４８，４８を中心に回転することで、互いに離隔して、漏洩防止リングプレート４０が分割される。
【００６５】
棒材３の棒材挿入孔１０への挿入は、図１（ｃ）に示すように、漏洩防止リングプレート４０を本体部１１の孔口に配置した状態（拡径部１２の底面に密着させた状態）で、挿通孔４１から棒材３を挿入する（押し上げる）ことにより行う。
【００６６】
このとき棒材３は、漏洩防止リングプレート４０の挿通孔４１に棒本体３０を挿通させた状態となっている。棒材３は、図５（ｂ）に示すように、プレート部材４０ａ同士を一旦離隔させて先端定着部材３１（基端定着部材３２）を挿通孔４１に挿通させた後、プレート部材４０ａ同士により棒本体３０を挟むことにより挿通孔４１に設置される。
【００６７】
図１（ｃ）に示すように、棒材３を本体部１１に挿入することにより押し出された充填材２は、排出口４２から排出チューブ４３を介して排出させる。
このとき、本体部１１から排出される充填材２の量は、排出口４２の形状や排出チューブ４３の管損失による抵抗により制御されるため、本体部１１内の充填材２の内圧は適度に保たれる。なお、排出チューブ４３の先端を適度につぶして充填材の排出量を制御してもよい。
【００６８】
棒材３の挿入が、所定の押込位置にまで到達したら、図５（ｂ）に示すように、プレート部材４０ａ同士を分割して、漏洩防止リングプレート４０を棒材３から撤去する。漏洩防止リングプレート４０の撤去は、棒材３が落下することのないように、棒材３を指などにより保持した状態で行う。本実施形態では、押込位置として、漏洩防止リングプレート４０を撤去することができなくなる手前の位置まで棒材３を挿入する。
【００６９】
漏洩防止リングプレート４０を撤去したら、棒材３をさらに押し込んで最終位置まで挿入する（図１（ｄ）参照）。本実施形態では、棒材３の先端（上端）と基端（下端）にそれぞれ所定の被りコンクリート厚を確保できるように棒材３を挿入する。
【００７０】
養生工程は、図１（ｄ）に示すように、棒材挿入孔内に注入された充填材２に所望の強度が発現するまで養生する工程である。
【００７１】
充填材２の養生は、棒材挿入孔１０の拡径部１２に、棒材３の抜け出しを防ぐとともに充填材２の漏洩を防止するストッパー５を配置した状態で行う。
【００７２】
ストッパー５は、本体部１１の断面形状よりも大きな形状からなる板状部材である。ストッパー５を構成する材料は限定されるものではなく、木製、鋼製、樹脂製等の中から適宜選定して使用すればよい。また、ストッパー５の固定方法も限定されるものではなく、例えば楔やアンカーボルトを利用して固定すればよい。
【００７３】
充填材２に所望の強度が発現したら、ストッパー５を外して、拡径部１２内に充填材２またはレジンモルタルや無収縮モルタル等の断面修復材を充填する。
【００７４】
以上、本実施形態によれば、施工性に優れており、早期施工が可能となる。
また、充填材２に空気を巻き込むことが防止されているため、棒材３とコンクリート構造物１との一体性が向上する。
【００７５】
また、充填材２として、モルタル等の安価な材料を採用することが可能なため、材料費を低減させることができる。
また、早期施工により工期を短くすることで、工事全体の費用を削減することができる。
【００７６】
充填パイプ２０のシール部２２は、通気可能な材料により構成されているため、充填材２を注入する際に棒材挿入孔１０内に存在する空気がシール部２２を通過して下方に逃げるため、棒材挿入孔１０内に空気が残存することが防止される。そのため、充填材２の充填を密実に行うことができ、高品質施工が可能となる。
【００７７】
また、シール部２２は、ブラシや、スポンジ状の硬質ゴムや、スポンジ状の樹脂や、糸状の樹脂栓を絡めた樹脂性タワシ等により構成されているため、棒材挿入孔１０の内壁と接触しても破損する可能性が低く、施工性を維持することができる。
【００７８】
また、漏洩防止リングプレート４０を利用することで、棒材３の挿入時の充填材２の漏洩を防止することが可能となり、棒材挿入孔１０内の密実性を維持することが可能となる。
【００７９】
また、棒材３の挿入に伴い溢れだす棒材３の挿入体積分の充填材２の排出量を、充填材排出口４２と排出チューブ４３により制御しているため、棒材挿入孔１０内の充填材の内圧を適度に保つことが可能となり、充填材２に空気が巻き込まれることが防止される。なお、充填材２内に空気塊が作られると、棒材３とコンクリート構造物１との一体性やコンクリート構造物１としての耐久性に影響を及ぼすおそれがある。
【００８０】
漏洩防止リングプレート４０は、支持フレーム４５により支持されているため、施工中に漏洩防止リングプレート４０がぶれることで棒材３の位置がずれることや、空気が充填材２内に巻き込まれることなどが防止されている。
【００８１】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【００８２】
例えば、本発明の棒材の固定方法とこれに使用する充填材漏洩防止装置および充填パイプの適用可能なコンクリート構造物は、限定されるものではない。
【００８３】
漏洩防止リングプレート４０が、変形可能な材料により構成されていて、棒材３の棒材３０の外径と同程度の内径により形成された挿通孔４１が基端定着部の挿通が可能な程度に拡径可能に構成されていてもよい。このような漏洩防止リングプレート４０を構成する材料としては、剛性を小さくして大変形可能な材料である必要があり、例えば、ゴムやウレタン樹脂等が適用可能である。
【００８４】
また、棒材挿入孔１０は、上向きに削孔されていればよく、鉛直に形成されていてもよいし、斜めに形成されていてもよい。
また、下向きや横向きに形成された棒材挿入孔を利用して棒材を固定する場合に、当該棒材の固定方法を利用してもよい。
【００８５】
また、前記実施形態ではストッパー５を棒材挿入孔１０内（拡径部１２内）に配置するものとしたが、コンクリート構造物１の表面に配置してもよい。また、棒材３が抜け出すことや充填材２の流出する心配がない場合には、ストッパー５の設置を省略してもよい。
【００８６】
前記実施形態では、棒材３が棒材挿入孔１０内に全体が収まるように挿入するものとしたが、棒材３は基端部がコンクリート構造物１から突出するように挿入されていてもよく、また、基端面がコンクリート構造物１の表面に面しているように挿入されていてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１ コンクリート構造物
１０ 棒材挿入孔
１１ 本体部
１２ 拡径部
２ 充填材
２０ 充填パイプ
２１ パイプ本体
２２ シール部
３ 棒材
３０ 棒本体
３１ 先端定着部材
３２ 基端定着部材
４ 充填材漏洩防止装置
４０ 漏洩防止リングプレート
４１ 挿通孔
４２ 充填材排出口
４３ 排出チューブ
４５ 支持フレーム
５ ストッパー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に棒材挿入孔を形成する削孔工程と、
前記棒材挿入孔に充填材を注入する注入工程と、
前記充填材が注入された前記棒材挿入孔に棒材を挿入する挿入工程と、を備える棒材の固定方法であって、
前記注入工程では、外径が前記棒材挿入孔の内径と同等に形成されたリング状のシール部が形成された充填パイプを用いて前記充填材の注入を行い、
前記挿入工程では、前記棒材の挿通が可能な挿通孔と前記充填材を排出することができる排出口が形成された漏洩防止リングプレートを前記棒材挿入孔の孔口部に配置した状態で、前記挿通孔から前記棒材を挿入し、挿入した前記棒材により押し出された充填材を前記排出口から排出することを特徴とする、棒材の固定方法。
【請求項２】
前記挿入工程では、前記棒材が所定の押込位置に到達したら、前記漏洩防止リングプレートを撤去し、その後、前記棒材をさらに押し込んで最終位置まで挿入することを特徴とする、請求項１に記載の棒材の固定方法。
【請求項３】
前記挿入工程後に前記充填材に所望の強度が発現するまで養生する養生工程を含み、
前記養生工程において、前記棒材挿入孔の孔口部に前記棒材の抜け出しを防ぐストッパーを配置することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の棒材の固定方法。
【請求項４】
充填材が注入された棒材挿入孔内に棒材を挿入する場合において、前記棒材挿入孔内から前記充填材が漏洩することを防止する漏洩防止装置であって、
棒材挿入孔の孔口部に配置される漏洩防止リングプレートを備え、
前記漏洩防止リングプレートには、前記棒材を挿通可能に形成された挿通孔と、前記棒材挿入孔内から前記充填材を排出することができる充填材排出口と、が形成されていることを特徴とする充填材漏洩防止装置。
【請求項５】
前記漏洩防止リングプレートが、分割可能に構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の充填材漏洩防止装置。
【請求項６】
前記棒材の端部に拡幅部が形成されており、
前記漏洩防止リングプレートが、変形可能な材料により構成されていて、前記棒材の外径と同程度の内径により形成された前記挿通孔が前記拡幅部の挿通が可能な程度に拡径可能に構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の充填材漏洩防止装置。
【請求項７】
前記充填材排出口に排出チューブが取り付けられていることを特徴とする、請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の充填材漏洩防止装置。
【請求項８】
前記漏洩防止リングプレートを支持する支持フレームを備えることを特徴とする、請求項４乃至請求項７のいずれか１項に記載の充填材漏洩防止装置。
【請求項９】
棒材挿入孔内に充填材を注入するための充填パイプであって、
先端外周囲にシール部が形成されており、
前記シール部は、前記棒材挿入孔の内径と同等の外径を有していて、当該シール部よりも基端側に前記充填材が漏洩することを防止するように形成されていることを特徴とする、充填パイプ。
【請求項１０】
前記シール部は、空気の通気が可能な材料により形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の充填パイプ。
【請求項１】
コンクリート構造物に棒材挿入孔を形成する削孔工程と、
前記棒材挿入孔に充填材を注入する注入工程と、
前記充填材が注入された前記棒材挿入孔に棒材を挿入する挿入工程と、を備える棒材の固定方法であって、
前記注入工程では、外径が前記棒材挿入孔の内径と同等に形成されたリング状のシール部が形成された充填パイプを用いて前記充填材の注入を行い、
前記挿入工程では、前記棒材の挿通が可能な挿通孔と前記充填材を排出することができる排出口が形成された漏洩防止リングプレートを前記棒材挿入孔の孔口部に配置した状態で、前記挿通孔から前記棒材を挿入し、挿入した前記棒材により押し出された充填材を前記排出口から排出することを特徴とする、棒材の固定方法。
【請求項２】
前記挿入工程では、前記棒材が所定の押込位置に到達したら、前記漏洩防止リングプレートを撤去し、その後、前記棒材をさらに押し込んで最終位置まで挿入することを特徴とする、請求項１に記載の棒材の固定方法。
【請求項３】
前記挿入工程後に前記充填材に所望の強度が発現するまで養生する養生工程を含み、
前記養生工程において、前記棒材挿入孔の孔口部に前記棒材の抜け出しを防ぐストッパーを配置することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の棒材の固定方法。
【請求項４】
充填材が注入された棒材挿入孔内に棒材を挿入する場合において、前記棒材挿入孔内から前記充填材が漏洩することを防止する漏洩防止装置であって、
棒材挿入孔の孔口部に配置される漏洩防止リングプレートを備え、
前記漏洩防止リングプレートには、前記棒材を挿通可能に形成された挿通孔と、前記棒材挿入孔内から前記充填材を排出することができる充填材排出口と、が形成されていることを特徴とする充填材漏洩防止装置。
【請求項５】
前記漏洩防止リングプレートが、分割可能に構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の充填材漏洩防止装置。
【請求項６】
前記棒材の端部に拡幅部が形成されており、
前記漏洩防止リングプレートが、変形可能な材料により構成されていて、前記棒材の外径と同程度の内径により形成された前記挿通孔が前記拡幅部の挿通が可能な程度に拡径可能に構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の充填材漏洩防止装置。
【請求項７】
前記充填材排出口に排出チューブが取り付けられていることを特徴とする、請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の充填材漏洩防止装置。
【請求項８】
前記漏洩防止リングプレートを支持する支持フレームを備えることを特徴とする、請求項４乃至請求項７のいずれか１項に記載の充填材漏洩防止装置。
【請求項９】
棒材挿入孔内に充填材を注入するための充填パイプであって、
先端外周囲にシール部が形成されており、
前記シール部は、前記棒材挿入孔の内径と同等の外径を有していて、当該シール部よりも基端側に前記充填材が漏洩することを防止するように形成されていることを特徴とする、充填パイプ。
【請求項１０】
前記シール部は、空気の通気が可能な材料により形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の充填パイプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−５２４７６（Ｐ２０１１−５２４７６Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０３３５９（Ｐ２００９−２０３３５９）
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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