無機系アンカーの水中施工方法
【課題】
必要なときに簡便に無機系アンカーを迅速に調製することができるとともに、水中穿孔に注入した該無機系アンカーが垂れることなく、少量の無機系アンカーを簡単に効率よく施工することができる、無機系アンカーの水中施工方法を提供する。
【解決手段】
コンクリート構造物の水中穿孔内に無機系アンカーを上施工するにあたり、一端に吐出口を有するシリンダと、該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に水硬性組成物粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系アンカーを調製した後、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを、水中穿孔内に充填する、無機系アンカーの水中施工方法であり、好ましくは、水硬性組成物粉体は、水硬性粉体と増粘剤とを含有する。
必要なときに簡便に無機系アンカーを迅速に調製することができるとともに、水中穿孔に注入した該無機系アンカーが垂れることなく、少量の無機系アンカーを簡単に効率よく施工することができる、無機系アンカーの水中施工方法を提供する。
【解決手段】
コンクリート構造物の水中穿孔内に無機系アンカーを上施工するにあたり、一端に吐出口を有するシリンダと、該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に水硬性組成物粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系アンカーを調製した後、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを、水中穿孔内に充填する、無機系アンカーの水中施工方法であり、好ましくは、水硬性組成物粉体は、水硬性粉体と増粘剤とを含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機系アンカーの水中施工方法に関し、特に水硬性組成物を用いた無機系アンカーを水中で少量施工する簡便な方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物に設けられた孔に注入するアンカーとしては、無機系アンカーと有機系アンカーとに大別することができ、また施工形態として、カプセルタイプと注入タイプとがある。
有機系アンカーは、濡れた壁面では接着力が低下するため、通常、水中施工には用いられておらず、主に、水中施工には、無機系のカプセルタイプのアンカーが用いられている。
【０００３】
無機系アンカーは、セメントを主成分とし、水を硬化材として用いるものがほとんどである。そのため、水中でも施工可能であるが、周辺より水分が供給されることによって、水―セメント比における水が過多となり、強度低下が問題となっている。
また、無機系カプセルタイプのアンカー材は、アンカー筋の打ち込みの際、回転打撃により打ち込まれ、かかる水中での回転打撃による打ち込みは、水過剰の要因となる。
【０００４】
無機系カプセルアンカーである、セメントと水がガラス管の中に分離、収納されているタイプは、回転打撃により混合を行うため、カプセル内に収容されているアンカーの水―セメント比は高めに設定されており、従って、水中施工での水過剰は、さらに十分な強度を得ることを難しくしている。
【０００５】
また、無機系アンカー材として水硬性組成物を調製する際には、水硬性組成物粉体と水とを一定の比率となるように計量して、ミキサー、練りさじやスコップ、或いは手練り等により撹拌混合して調製を行い、はけ、ヘラやコテ、或いはポンプ等で施工を行っていた。
【０００６】
このような調製方法では、水とセメント等を計量する必要があるため、別途、混合容器を用意する必要があり、簡便な方法ではなかった。
また施工方法においても、目地等の細かい箇所への少量の施工は手間がかかり煩雑であり、特に上向き施工が難しく、均質に施工をすることは難しかった。
【０００７】
一方、簡易吐出機としては、特開平５−３１９４６２号公報に、混合吐出容器本体内には主剤が充填されていると同時に硬化剤が合成樹脂製袋中に入っているものも装填されており、更に容器本体内には中空な撹拌棒、撹拌羽根、摺動可能な底板を有し、一方合成樹脂製袋の一端には糸を固定し、糸は中空の撹拌棒内を通って、容器キャップに固定されていて、このキャップを引張り、撹拌棒、撹拌羽根を上下することによって合成樹脂製袋が破れ両成分が短時間で均一に混合でき、底部から吐出されるような簡易混合吐出容器が開示されている。
【０００８】
しかし、かかる簡易吐出機は、撹拌棒を内部に備えるものであり、また混合吐出容器本体には混合されるべき複数の成分、例えば、第１成分と第２成分とが予め充填されているものである。
かかる撹拌棒を備える構造を有する吐出機は、装置の構造が煩雑であり、また混合されるべき複数の成分、例えば第１成分と第２成分とが予め充填されていると重量が重くなるとともに搬送にも手間がかかり、従って高価なものとなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−３１９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、必要なときに簡便に無機系アンカーを迅速に調製することができるとともに、水中のコンクリート構造物の穿孔内の水と無機系アンカーとを有効に置換することができ、該穿孔内に充填した無機系アンカー材中への水分の浸入を抑制して水中不分離性を保持し、強度を確保するとともに、効率よく少量の無機系アンカーを水中で簡単に施工することができる、無機系アンカーの水中施工方法を提供することである。
さらに本発明の目的は、無機系アンカー用カートリッジを用いて、無機系アンカーの撹拌混合作業と充填作業を同一の容器で行い、撹拌混合作業中の粉塵の発生をほぼゼロに抑えるとともに、水中施工における穿孔内充填を簡便に行うことができ、アンカー筋を有効に固定することができる、無機系アンカーの水中施工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、コンクリート構造物の水中の穿孔に無機系アンカーを水中施工するにあたり、一端に吐出口を有するシリンダと、該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に水硬性組成物粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系アンカーを調製した後、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを押出して水中の穿孔内の水と置換することにより充填することを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
好適には、上記発明の無機系アンカーの水中施工方法において、前記水硬性組成物粉体には、水硬性粉体及び増粘剤が含有されていることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
【００１２】
好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法において、水中の穿孔内に無機系アンカーが充填された後、該穿孔内にアンカー筋を回転させることなく挿入することを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
また好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、カートリッジの該シリンダ内には、該水硬性組成物の粉体が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された水硬性組成物粉体の端面との間には空洞が形成されているカートリッジを用いることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
【００１３】
更に好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、前記カートリッジの該空洞の容積は、前記充填された水硬性組成物粉体と反応する液体を、該吐出口を経て導入すべき容量より大きいことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
より好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、前記カートリッジの該ピストン壁が該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
【００１４】
また好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを押出すことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
更にまた好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、該吐出口から無機系アンカーを押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、コンクリート構造物の水中の穿孔に無機系アンカーを簡便に穿孔内部までしっかり充填することができ、該無機系アンカー材中に水が浸入することを抑制して、水中での無機アンカーの水中不分離性を確保することができ、水中でも所望する水―セメント比で無機系アンカーを充填することができる。従って、強度の低下を抑制することができ、挿入したアンカー筋を有効に固定することができる。
即ち、アンカー筋を回転することなく差し込んだ後も、アンカー筋の抜けがほとんどなく、強固にアンカー筋が固定される。
本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、少量の水硬性組成物を水中で施工したいときに、所望するモルタル等の水硬性組成物を簡便に調製することができるとともに、水中の穿孔内部までの充填を専門家でなくても手軽に施工することができる。
また、水中施工する際に、施工現場で簡便に無機系アンカーを調製することができ、モルタル等の無機系アンカーを調製するための特別な道具を必要とせず、水を加えてカートリッジを振ることで容易に撹拌して簡単にモルタル等の無機系アンカーを調製することができるとともに、少量簡便に水中施工をそのまま手軽に実施することができる。
水中施工の間、モルタル等の無機系アンカーは密閉したカートリッジの中で混合撹拌されて施工され、通常の混合容器のように別の容器で調製して水中現場までホース等で搬送する必要がない。
このように、本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、特に無機系アンカー用カートリッジを用いて、その付属のノズルによる注入工法により、水中施工を簡便に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に用いる無機系アンカー用カートリッジの一実施例の形態を示す断面図である。
【図２】図１の無機系アンカー用カートリッジのノズルをはずして、該カートリッジの吐出口のアルミシートを破断し、水硬性組成物粉体と反応する液体を充填した状態を模式的に示す、一実施例の図である。
【図３】本発明に適用する無機系アンカー用カートリッジを装着したシーリングガンを用いて、コンクリート構造物の水中穿孔に対して無機系アンカーを施工する形態の一実施例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る無機系アンカーの水中施工方法について、以下に詳細に説明する。
本発明の無機系アンカー水中施工方法は、コンクリート構造物の水中の穿孔に無機系アンカーを水中施工するにあたり、一端に吐出口を有するシリンダと、該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に水硬性組成物粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系アンカーを調製した後、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを押出すことにより、水中の穿孔内の水と置換することにより充填する、無機系アンカーの水中施工方法である。
ここで、無機系アンカーは、既存のコンクリート構造物の水中の穿孔とアンカー筋を、無機系材料、特に水硬性組成物で硬化させ、物理的に固着させるアンカーをいう。
【００１８】
本発明の無機系アンカーの水中施工方法に用いる、無機系アンカー用カートリッジは、一端に吐出口６を有するシリンダ１と、該シリンダ１内において、該吐出口６に向かって移動可能なピストン壁２と、該シリンダ１内に水硬性組成物の粉体３が収容されているものである。
【００１９】
図１は、本発明に係る無機系アンカーの水中施工方法に用いる、無機系アンカー用カートリッジの一例の形態を示す断面図である。
当該カートリッジは、図１に示すように、シリンダ１、吐出口封止用アルミシート４、移動可能なピストン壁２及び水硬性組成物粉体３を備える。
シリンダ１の形状は円筒形等であり、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６に向かってシリンダ１の内壁に沿ってシリンダ１内を移動できる距離が長くなるような形状、すなわちピストン壁２が可能な限り吐出口６に近づけるような形状を採用する。
これにより、シリンダ内部で液体と混合されて得られた水硬性組成物を水中で無駄なく必要量押出して、穿孔内の水を置換することで穿孔内を充填することができる。
【００２０】
該シリンダ１はその一端に吐出口６を備えるが、水硬性組成物用カートリッジに液体Ａを導入するまでは、該吐出口６内側は密閉されている。
吐出口６を封止する手段としては、図１に示すように、吐出口６をアルミシート４のような封止シートを設けることによっても、吐出口６にキャップを備えることによっても、またアルミシート４を設けるとともにキャップで封止することによっても、いずれの手段を用いてもよい。
このように該吐出口６を封止することで、内部と外気とは遮断され、シリンダ１内部に収容されている水硬性組成物粉体３が空気中に含まれる水分と接触することを回避でき、本発明の無機系アンカーの水中施工方法に適用する無機系アンカー用カートリッジの寿命を長くすることが可能となる。
【００２１】
シリンダ１の吐出口６の反対側には、該吐出口６に向かって移動するピストン壁２が設けられており、該ピストン壁２の形状は、該ピストン壁２の外周とシリンダ１の内壁の内周とが等しくなるような形状、該ピストン壁２がシリンダ１の内面と密着する形状である。
これにより、シリンダ１の内壁に沿ってピストン壁２がスムースに移動することが可能となるとともに、ピストン壁２とシリンダ１との内壁との間がシールされる。
例えば、シリコーンシーラントのカートリッジに用いられるピストン壁２の多くが円錐台状の形状をしており、該ピストン壁２の一部の外周がシリンダ１の内壁の内周より小さいと、ピストン壁２とシリンダ１の内壁との間に隙間が形成され、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６の方向に移動する際に、水硬性組成物中に含まれる砂のような骨材が該間隙に入って、ピストン壁２の移動を妨げるようになり、好ましくない。
【００２２】
シリンダ１の吐出口１の形状は、シリンダ１の内部に液体Ａを導入できるような形状であれば、任意の形状を採用することができる。
【００２３】
シリンダ１の内部には、水硬性組成物粉体３が収容されている。
水硬性組成物粉体としては、水硬性粉体及び増粘剤、水硬性粉体及び増粘剤及び非水硬性粉体、更には、これらの粉体に反応促進剤等を添加したものを使用することができる。
水硬性粉体とは、水と接触して硬化する粉体を意味し、好ましくはポルトランドセメント、珪酸カルシウム、カルシウムアルミネート、カルシウムフルオロアルミネート、カルシウムサルフォアルミネート、カルシウムアルミノフェライト、リン酸カルシウム、半水又は無水石膏及び自硬性を有する生石灰の粉体からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が含まれる。
前記水硬性粉体は、成形時の可使時間の点から平均粒径１０〜５０μｍ程度のものが好ましく、また、高強度を確保する点から、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ以上のものであることが好ましい。
【００２４】
また、前記非水硬性粉体は、単体では水と接触しても硬化することがない粉体を意味するが、アルカリ性若しくは酸性状態、あるいは高圧蒸気雰囲気においてその成分が溶出し、他の既溶出成分と反応して生成物を形成する粉体も含む意である。
非水硬性粉体としては、水酸化カルシウム粉末、二水石膏粉末、炭酸カルシウム粉末、スラグ粉末、フライアッシュ粉末、珪石粉末、珪砂粉末、粘土粉末及びシリカヒューム粉末からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が好ましい。
【００２５】
さらに、水硬性組成物粉体３には、増粘剤が前記水硬性組成物粉体とともに配合されて収容されている。
増粘剤としては、公知の増粘剤を使用することができ、例えばメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。
該増粘剤を含むことにより、得られる水硬性組成物である無機系アンカーは水中不分離性を確保することができる。
該増粘剤は、前記水硬性粉体１００質量部に対して、０．０１〜２．０％質量部配合される。
増粘剤が少なすぎると水中での材料分離につながり、多すぎると流動性が悪化して、水中における穿孔への充填性を低下させることがある。
【００２６】
さらに、水硬性粉体には、公知の配合剤や添加剤、例えば減水材、反応促進剤等の粉体を添加することができ、モルタルの練りあがり性状を水中施工に好ましい状態にさせることができる。
【００２７】
また、シリンダ１内に導入されて水硬性組成物粉体３と反応する該液体Ａの主成分は水であるが、必要に応じて、ポリマーや、減水剤等をあらかじめ混合しておくことも可能である。
【００２８】
シリンダ１内には、上記水硬性組成物粉体３が収容されているが、シリンダ１内全体に充填されるものではなく、一定の空洞５を設けた状態で充填されている。
上記水硬性組成物粉体３は、該カートリッジの容器を立てた場合、上記ピストン壁２側に偏って充填され、空洞５が、吐出口６側に出現することが望ましい。
すなわち、該空洞５は、該吐出口６側のシリンダ１の内面と、前記充填された水硬性組成物粉体３の端面との間に設けられることが好ましい。
【００２９】
該空洞５の容積は、前記充填された水硬性組成物粉体３の容量と反応する液体Ａを該吐出口６より導入すべき容量と同じであるか、若干大きいものとする。
水硬性組成物粉体３と反応する水等の液体Ａの容量は、水硬性組成物粉体３の成分や、得られる水硬性組成物である無機系アンカーの所望する粘性により変動するものであり、予め設定することができるものである。
これにより、シリンダ１内で得られる水硬性組成物である無機系アンカーの容量を可能な限り多くするとともに、導入した液体Ａと水硬性組成物粉体３とが振動によりスムースに撹拌混合することができる。
【００３０】
図２は、図１の無機系アンカー用カートリッジの使用形態の一実施例を示す模式図であり、該カートリッジの吐出口６を封止していたアルミシート４を破断させて、該カートリッジの吐出口６から水硬性組成物粉体３と反応する液体Ａを充填した状態を模式的に示す図である。
例えば、本発明の図１で示される無機系アンカー用カートリッジのノズルを取り除いて、吐出口６を封止していた、内部のアルミシート４を破断して、水等の液体Ａを、該シリンダ１の該吐出口６よりシリンダ１内に設けられた空洞５に導入する。
予め設定された容量の液体Ａを該空洞５内に導入したあと、例えばキャップ等の簡易な封止手段７によって、該吐出口６を仮密封する。
【００３１】
次いで、該カートリッジに振動を与えて、該水硬性組成物粉体３と該液体Ａとを撹拌混合する。
振動は、人力によってカートリッジを上下、左右等に振る方法や、機械を用いて振動を与える方法であってもよく、物理的に、シリンダ１内の水硬性組成物粉体３と導入された液体Ａとが均質に混合される方法であれば採用することができる。
従って、水硬性組成物粉体３と液体Ａとを撹拌混合して水硬性組成物である注入式の無機系アンカー１０を得るのに、特別な装置等を必要とせず、簡便に混合することが可能となる。
【００３２】
振動により、シリンダ１内で該水硬性組成物粉体３と該液体Ａとが均質に混合されて得られた水硬性組成物である無機系アンカー１０を、上記カートリッジのピストン壁２を該吐出口２に移動させることで、押出して、コンクリート構造物３０中の所望する水中穿孔箇所３１に適用する。
【００３３】
該無機系アンカーを注入する水中の孔内は、水によって満たされており、該穿孔の奥より無機系アンカーを静かに充填することで、穿孔内の水を無機系アンカーで穿孔内の奥より置換し、水が無機アンカー材中へ浸入することを抑制して、水中穿孔内への無機アンカーの施工を有効に実施する。
【００３４】
特に、該吐出口６から得られた水硬性組成物である無機系アンカー１０を水中で押出すには、図３に示すように、該カートリッジを、一般にシーリングガンまたはコーキングガンと称される吐出機に装着して行うことができる。
シーリングガンまたはコーキングガンは、カートリッジを装着するカートリッジ用ガンとして使用することができる。
当該カートリッジは、キャップ等の封止手段７をはずした状態で、ノズル１１の先端をカットし吐出口６に取り付け、カートリッジ用ガンに装着されて、施工に用いられる。かかる状態を模式的に示したのが図３である。
【００３５】
前記カートリッジを、カートリッジ用ガンに装着する際には、ノズル１１を装着した該カートリッジが、ピストン壁２の移動方向に移動しないように先端支持部材２１で移動が規制され、さらには胴体支持部材２２により該カートリッジが保持されるように装着する。先端支持部材２１や胴体支持部材２２、又は後述するボディ２３などは必要に応じて一体的に形成することも可能である。
該胴体支持部材２２は、先端支持部材２１と連結されている側とは逆側で、ボディ２３と連結されている。さらに、該ボディ２３には把持部２４が固定され、該ボディの支点２９を中心に可動するレバー２５を片手でも動作させ易いよう構成されている。レバー２５の動きに連動する連動部２６が設けられ、連動部２６の移動により押圧軸２７がカートリッジ方向に移動するよう構成されている。押圧軸２７は、連動部２６の動作によりカートリッジ方向のみに移動可能とされている。また、ピストン壁２は、その外気側、すなわち水硬性組成物１０と接しているピストン壁２の面とは逆の面側で、ガン２０の押圧軸２７の押圧部２８と接している。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、該ガンのノズル１１を、コンクリート構造物３０の水中の孔２１の奥の部分に挿入して、該穿孔内に無機アンカー１０を吐出させる（図３（ｂ））。具体的には、カートリッジを装着したカートリッジ用ガンの把持部２４とレバー２５とを手で握り、支点２９を中心にレバー２５を把持部２４の方向に引き寄せることで、支点２９で該レバー２５に連動するように構成されている連動部２６がノズル方向に移動し、これにより該連動部２６と連結されている押圧軸２７も移動する。そして、これにより、該押圧部２７と一体となっている押圧部２８をノズル方向へ移動させて、ピストン壁２を同様にノズル１１方向へ移動させ、カートリッジ内の水硬性組成物である無機系アンカー１０をノズル１１より、水中穿孔内の奥から吐出させて、水中穿孔内の水と置換して充填する（図３（ｂ））。
レバー２５と連動部２６とは自動的に元の位置に戻るよう構成されているが、連動部２６が戻る際には、押圧軸２７は移動しないよう構成され、レバー２５を把持部２４側に引き寄せるたび毎に、押圧軸２７がカードリッジ方向のみに移動し、水硬性組成物である無機系アンカー１０を水中で穿孔奥から吐出させて、穿孔の奥部分より、無機系アンカーを充填する。
【００３７】
これにより、コンクリート構造物３０の水中穿孔奥部より徐々に、所望の水―セメント比に調整した無機系アンカーを、所望する水―セメント比で該穿孔内に簡便に施工することができる。
無機系アンカーは、水中施工での水分の侵入を抑制し、予め充填に適した流動性を確保しながら、水中施工後に所望するする最適の水―セメント比となるように調整することも可能である。
【００３８】
このようにして、無機系アンカーを水中の孔に注入充填した後、該穿孔にアンカー筋を回転させることなく挿入して、該孔内に挿入したアンカー筋を固定する。
該アンカー筋は回転させることなく、ゆっくりと挿入することが良く、例えば手で挿入することができるが、アンカー筋のサイズによっては、手での挿入が困難となる場合もあり、その場合には、ハンマーによる打ち込みによって挿入することもできる。かかる場合であっても、アンカー筋を回転させず、ハンマーで打ち込む。
本発明においては、アンカー筋は回転させないで挿入することができ、これにより水中で施工する場合に、余分な水を巻き込むことなく施工することが可能となる。また、回転させるために電動工具を用いる必要もなく、水中での施工に適している。
【００３９】
このように、本発明の水中施工方法は、少量の水硬性組成物である無機系アンカーを簡便に、粉塵がほぼ発生せず、手軽に施工することができるとともに、前記無機系アンカー用カートリッジを用いて、水中施工、水中孔内充填施工を含め、ばらつきのない施工を簡便に実施することが可能となり、水中での強度低下を防止して、鉄筋等の挿し筋が抜け落ちることなく、簡便に固定することが可能となる。
【実施例】
【００４０】
（実施例１、比較例１〜２）
本発明の注入式無機系アンカーを以下の方法で調製した。
図１に示すカートリッジの内部に、調合されたアンカー材料（セメフォースアンカー：住友大阪セメント株式会社製）３を、該カートリッジの内部に空洞５が形成されるように充填した。該アンカー材料は、水硬性組成物１００質量部に対して、メチルセルロース（商品名：マーポローズ、松本油脂製薬株式会社製）が、０．１質量部配合されている。充填するセメント３及び空洞５（配合される水の容量とほぼ同容量）は、図２に示すように、得られる水硬性組成物である無機アンカーが、水―セメント質量比が３５％となるように調整した。該カートリッジの空洞５に、水Ａを添加して、吐出口６を封止して、該カートリッジを上下することでよく撹拌して、モルタルを調製した。
【００４１】
該モルタルが内部で調製されたカートリッジを、図３に示す無機系アンカーカートリッジ用ガンに装着した（実施例１）。
また、比較のために、無機系アンカーであるカプセルタイプのパーフィックスハーモニックアンカー；ＭＣ−１６（エヌパット社製：比較例１）を用いた。比較例１のカプセルタイプは直接孔内に挿入し、その上から下記鉄筋を、回転打撃させながら挿入した。
【００４２】
図３に示すように、強度２７Ｎ／ｍｍ２（ＪＩＳ Ａ １１０８で測定）のコンクリート構造物３０を水中に設置して、水中削孔３１（Φ２０×１３０ｍｍ）を設け、実施例、比較例とも削孔を５個、コンクリートドリルを用いて設けた。該削孔内は水で満たされていることを確認した。
該孔３１に、実施例１の注入材を備える各カートリッジガンを用いて、ノズルを前記孔３１内の奥部に設置し（図３（ａ））、該ノズルから各注入無機アンカーを押出して、穿孔内の水を無機系アンカーで置換するように奥から順次充填した（図３（ｂ））。具体的には、前記したように、該ガンのノズル１１を、水中の穿孔の奥に挿入して、レバー２５を引き寄せることによりピストン壁２を移動させ、該ノズル１１より上記削孔に使用量１８ｃｃで前記孔奥より充填した。
注入後に、挿し筋（異型鉄筋Ｄ１６：材質ＳＤ２９５Ａ、長さ４５０ｍｍ）を５本、回転させることなく水中で手で挿入した（実施例）。
２４時間経過後、各コンクリートを水中より取り出して、該無機系アンカーからの鉄筋の引き抜き試験を行った。引き抜き試験は、センターホール型油圧ジャッキを用い、チャックで鉄筋を直接つかみ、行った。
その平均値を表１に示す。
前記引き抜き試験を行って、鉄筋が破断した場合には、アンカー筋が水中で強固に固定されていることを示す。また、アンカーとコンクリートとの接着面が剥離、破断したり、一部アンカーが破壊してアンカー筋が抜けた場合には、アンカー筋は十分な強度で固定されていないことを表す。
ＯＫ；鉄筋破断、コンクリートがコーン状で破壊
ＮＧ；接着面剥離、鉄筋抜け
【００４３】
【表１】
【００４４】
表１より、本発明の無機系アンカーの水中施工方法によると、コンクリート構造物の水中の孔に充填した無機系アンカーは、十分な強度を有し、挿入したアンカー筋の固定を強固にすることが可能であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明の無機系アンカーの水中施工方法によれば、水硬性組成物である無機系アンカー材を少量施工する際に有効に適用することができ、橋梁や海洋構造物等の水中のコンクリート構造物に適用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１ シリンダ
２ ピストン壁
３ 水硬性組成物粉体
４ アルミシート
５ 空洞
６ 吐出口
７ 封止手段
Ａ 液体
１０ 水硬性組成物
１１ ノズル
２０ カートリッジ用ガン
２１ 先端支持部材
２２ 胴体支持部材
２３ ボディ
２４ 把持部
２５ レバー
２６ 連動部
２７ 押圧軸
２８ 押圧部
２９ 支点
３０ コンクリート構造体
３１ 乾燥した孔
Ｂ 水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機系アンカーの水中施工方法に関し、特に水硬性組成物を用いた無機系アンカーを水中で少量施工する簡便な方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物に設けられた孔に注入するアンカーとしては、無機系アンカーと有機系アンカーとに大別することができ、また施工形態として、カプセルタイプと注入タイプとがある。
有機系アンカーは、濡れた壁面では接着力が低下するため、通常、水中施工には用いられておらず、主に、水中施工には、無機系のカプセルタイプのアンカーが用いられている。
【０００３】
無機系アンカーは、セメントを主成分とし、水を硬化材として用いるものがほとんどである。そのため、水中でも施工可能であるが、周辺より水分が供給されることによって、水―セメント比における水が過多となり、強度低下が問題となっている。
また、無機系カプセルタイプのアンカー材は、アンカー筋の打ち込みの際、回転打撃により打ち込まれ、かかる水中での回転打撃による打ち込みは、水過剰の要因となる。
【０００４】
無機系カプセルアンカーである、セメントと水がガラス管の中に分離、収納されているタイプは、回転打撃により混合を行うため、カプセル内に収容されているアンカーの水―セメント比は高めに設定されており、従って、水中施工での水過剰は、さらに十分な強度を得ることを難しくしている。
【０００５】
また、無機系アンカー材として水硬性組成物を調製する際には、水硬性組成物粉体と水とを一定の比率となるように計量して、ミキサー、練りさじやスコップ、或いは手練り等により撹拌混合して調製を行い、はけ、ヘラやコテ、或いはポンプ等で施工を行っていた。
【０００６】
このような調製方法では、水とセメント等を計量する必要があるため、別途、混合容器を用意する必要があり、簡便な方法ではなかった。
また施工方法においても、目地等の細かい箇所への少量の施工は手間がかかり煩雑であり、特に上向き施工が難しく、均質に施工をすることは難しかった。
【０００７】
一方、簡易吐出機としては、特開平５−３１９４６２号公報に、混合吐出容器本体内には主剤が充填されていると同時に硬化剤が合成樹脂製袋中に入っているものも装填されており、更に容器本体内には中空な撹拌棒、撹拌羽根、摺動可能な底板を有し、一方合成樹脂製袋の一端には糸を固定し、糸は中空の撹拌棒内を通って、容器キャップに固定されていて、このキャップを引張り、撹拌棒、撹拌羽根を上下することによって合成樹脂製袋が破れ両成分が短時間で均一に混合でき、底部から吐出されるような簡易混合吐出容器が開示されている。
【０００８】
しかし、かかる簡易吐出機は、撹拌棒を内部に備えるものであり、また混合吐出容器本体には混合されるべき複数の成分、例えば、第１成分と第２成分とが予め充填されているものである。
かかる撹拌棒を備える構造を有する吐出機は、装置の構造が煩雑であり、また混合されるべき複数の成分、例えば第１成分と第２成分とが予め充填されていると重量が重くなるとともに搬送にも手間がかかり、従って高価なものとなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−３１９４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、必要なときに簡便に無機系アンカーを迅速に調製することができるとともに、水中のコンクリート構造物の穿孔内の水と無機系アンカーとを有効に置換することができ、該穿孔内に充填した無機系アンカー材中への水分の浸入を抑制して水中不分離性を保持し、強度を確保するとともに、効率よく少量の無機系アンカーを水中で簡単に施工することができる、無機系アンカーの水中施工方法を提供することである。
さらに本発明の目的は、無機系アンカー用カートリッジを用いて、無機系アンカーの撹拌混合作業と充填作業を同一の容器で行い、撹拌混合作業中の粉塵の発生をほぼゼロに抑えるとともに、水中施工における穿孔内充填を簡便に行うことができ、アンカー筋を有効に固定することができる、無機系アンカーの水中施工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、コンクリート構造物の水中の穿孔に無機系アンカーを水中施工するにあたり、一端に吐出口を有するシリンダと、該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に水硬性組成物粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系アンカーを調製した後、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを押出して水中の穿孔内の水と置換することにより充填することを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
好適には、上記発明の無機系アンカーの水中施工方法において、前記水硬性組成物粉体には、水硬性粉体及び増粘剤が含有されていることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
【００１２】
好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法において、水中の穿孔内に無機系アンカーが充填された後、該穿孔内にアンカー筋を回転させることなく挿入することを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
また好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、カートリッジの該シリンダ内には、該水硬性組成物の粉体が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された水硬性組成物粉体の端面との間には空洞が形成されているカートリッジを用いることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
【００１３】
更に好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、前記カートリッジの該空洞の容積は、前記充填された水硬性組成物粉体と反応する液体を、該吐出口を経て導入すべき容量より大きいことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
より好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、前記カートリッジの該ピストン壁が該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
【００１４】
また好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え、該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを押出すことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
更にまた好適には、上記本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、該吐出口から無機系アンカーを押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、コンクリート構造物の水中の穿孔に無機系アンカーを簡便に穿孔内部までしっかり充填することができ、該無機系アンカー材中に水が浸入することを抑制して、水中での無機アンカーの水中不分離性を確保することができ、水中でも所望する水―セメント比で無機系アンカーを充填することができる。従って、強度の低下を抑制することができ、挿入したアンカー筋を有効に固定することができる。
即ち、アンカー筋を回転することなく差し込んだ後も、アンカー筋の抜けがほとんどなく、強固にアンカー筋が固定される。
本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、少量の水硬性組成物を水中で施工したいときに、所望するモルタル等の水硬性組成物を簡便に調製することができるとともに、水中の穿孔内部までの充填を専門家でなくても手軽に施工することができる。
また、水中施工する際に、施工現場で簡便に無機系アンカーを調製することができ、モルタル等の無機系アンカーを調製するための特別な道具を必要とせず、水を加えてカートリッジを振ることで容易に撹拌して簡単にモルタル等の無機系アンカーを調製することができるとともに、少量簡便に水中施工をそのまま手軽に実施することができる。
水中施工の間、モルタル等の無機系アンカーは密閉したカートリッジの中で混合撹拌されて施工され、通常の混合容器のように別の容器で調製して水中現場までホース等で搬送する必要がない。
このように、本発明の無機系アンカーの水中施工方法は、特に無機系アンカー用カートリッジを用いて、その付属のノズルによる注入工法により、水中施工を簡便に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に用いる無機系アンカー用カートリッジの一実施例の形態を示す断面図である。
【図２】図１の無機系アンカー用カートリッジのノズルをはずして、該カートリッジの吐出口のアルミシートを破断し、水硬性組成物粉体と反応する液体を充填した状態を模式的に示す、一実施例の図である。
【図３】本発明に適用する無機系アンカー用カートリッジを装着したシーリングガンを用いて、コンクリート構造物の水中穿孔に対して無機系アンカーを施工する形態の一実施例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る無機系アンカーの水中施工方法について、以下に詳細に説明する。
本発明の無機系アンカー水中施工方法は、コンクリート構造物の水中の穿孔に無機系アンカーを水中施工するにあたり、一端に吐出口を有するシリンダと、該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に水硬性組成物粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と、該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系アンカーを調製した後、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを押出すことにより、水中の穿孔内の水と置換することにより充填する、無機系アンカーの水中施工方法である。
ここで、無機系アンカーは、既存のコンクリート構造物の水中の穿孔とアンカー筋を、無機系材料、特に水硬性組成物で硬化させ、物理的に固着させるアンカーをいう。
【００１８】
本発明の無機系アンカーの水中施工方法に用いる、無機系アンカー用カートリッジは、一端に吐出口６を有するシリンダ１と、該シリンダ１内において、該吐出口６に向かって移動可能なピストン壁２と、該シリンダ１内に水硬性組成物の粉体３が収容されているものである。
【００１９】
図１は、本発明に係る無機系アンカーの水中施工方法に用いる、無機系アンカー用カートリッジの一例の形態を示す断面図である。
当該カートリッジは、図１に示すように、シリンダ１、吐出口封止用アルミシート４、移動可能なピストン壁２及び水硬性組成物粉体３を備える。
シリンダ１の形状は円筒形等であり、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６に向かってシリンダ１の内壁に沿ってシリンダ１内を移動できる距離が長くなるような形状、すなわちピストン壁２が可能な限り吐出口６に近づけるような形状を採用する。
これにより、シリンダ内部で液体と混合されて得られた水硬性組成物を水中で無駄なく必要量押出して、穿孔内の水を置換することで穿孔内を充填することができる。
【００２０】
該シリンダ１はその一端に吐出口６を備えるが、水硬性組成物用カートリッジに液体Ａを導入するまでは、該吐出口６内側は密閉されている。
吐出口６を封止する手段としては、図１に示すように、吐出口６をアルミシート４のような封止シートを設けることによっても、吐出口６にキャップを備えることによっても、またアルミシート４を設けるとともにキャップで封止することによっても、いずれの手段を用いてもよい。
このように該吐出口６を封止することで、内部と外気とは遮断され、シリンダ１内部に収容されている水硬性組成物粉体３が空気中に含まれる水分と接触することを回避でき、本発明の無機系アンカーの水中施工方法に適用する無機系アンカー用カートリッジの寿命を長くすることが可能となる。
【００２１】
シリンダ１の吐出口６の反対側には、該吐出口６に向かって移動するピストン壁２が設けられており、該ピストン壁２の形状は、該ピストン壁２の外周とシリンダ１の内壁の内周とが等しくなるような形状、該ピストン壁２がシリンダ１の内面と密着する形状である。
これにより、シリンダ１の内壁に沿ってピストン壁２がスムースに移動することが可能となるとともに、ピストン壁２とシリンダ１との内壁との間がシールされる。
例えば、シリコーンシーラントのカートリッジに用いられるピストン壁２の多くが円錐台状の形状をしており、該ピストン壁２の一部の外周がシリンダ１の内壁の内周より小さいと、ピストン壁２とシリンダ１の内壁との間に隙間が形成され、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６の方向に移動する際に、水硬性組成物中に含まれる砂のような骨材が該間隙に入って、ピストン壁２の移動を妨げるようになり、好ましくない。
【００２２】
シリンダ１の吐出口１の形状は、シリンダ１の内部に液体Ａを導入できるような形状であれば、任意の形状を採用することができる。
【００２３】
シリンダ１の内部には、水硬性組成物粉体３が収容されている。
水硬性組成物粉体としては、水硬性粉体及び増粘剤、水硬性粉体及び増粘剤及び非水硬性粉体、更には、これらの粉体に反応促進剤等を添加したものを使用することができる。
水硬性粉体とは、水と接触して硬化する粉体を意味し、好ましくはポルトランドセメント、珪酸カルシウム、カルシウムアルミネート、カルシウムフルオロアルミネート、カルシウムサルフォアルミネート、カルシウムアルミノフェライト、リン酸カルシウム、半水又は無水石膏及び自硬性を有する生石灰の粉体からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が含まれる。
前記水硬性粉体は、成形時の可使時間の点から平均粒径１０〜５０μｍ程度のものが好ましく、また、高強度を確保する点から、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ２／ｇ以上のものであることが好ましい。
【００２４】
また、前記非水硬性粉体は、単体では水と接触しても硬化することがない粉体を意味するが、アルカリ性若しくは酸性状態、あるいは高圧蒸気雰囲気においてその成分が溶出し、他の既溶出成分と反応して生成物を形成する粉体も含む意である。
非水硬性粉体としては、水酸化カルシウム粉末、二水石膏粉末、炭酸カルシウム粉末、スラグ粉末、フライアッシュ粉末、珪石粉末、珪砂粉末、粘土粉末及びシリカヒューム粉末からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が好ましい。
【００２５】
さらに、水硬性組成物粉体３には、増粘剤が前記水硬性組成物粉体とともに配合されて収容されている。
増粘剤としては、公知の増粘剤を使用することができ、例えばメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。
該増粘剤を含むことにより、得られる水硬性組成物である無機系アンカーは水中不分離性を確保することができる。
該増粘剤は、前記水硬性粉体１００質量部に対して、０．０１〜２．０％質量部配合される。
増粘剤が少なすぎると水中での材料分離につながり、多すぎると流動性が悪化して、水中における穿孔への充填性を低下させることがある。
【００２６】
さらに、水硬性粉体には、公知の配合剤や添加剤、例えば減水材、反応促進剤等の粉体を添加することができ、モルタルの練りあがり性状を水中施工に好ましい状態にさせることができる。
【００２７】
また、シリンダ１内に導入されて水硬性組成物粉体３と反応する該液体Ａの主成分は水であるが、必要に応じて、ポリマーや、減水剤等をあらかじめ混合しておくことも可能である。
【００２８】
シリンダ１内には、上記水硬性組成物粉体３が収容されているが、シリンダ１内全体に充填されるものではなく、一定の空洞５を設けた状態で充填されている。
上記水硬性組成物粉体３は、該カートリッジの容器を立てた場合、上記ピストン壁２側に偏って充填され、空洞５が、吐出口６側に出現することが望ましい。
すなわち、該空洞５は、該吐出口６側のシリンダ１の内面と、前記充填された水硬性組成物粉体３の端面との間に設けられることが好ましい。
【００２９】
該空洞５の容積は、前記充填された水硬性組成物粉体３の容量と反応する液体Ａを該吐出口６より導入すべき容量と同じであるか、若干大きいものとする。
水硬性組成物粉体３と反応する水等の液体Ａの容量は、水硬性組成物粉体３の成分や、得られる水硬性組成物である無機系アンカーの所望する粘性により変動するものであり、予め設定することができるものである。
これにより、シリンダ１内で得られる水硬性組成物である無機系アンカーの容量を可能な限り多くするとともに、導入した液体Ａと水硬性組成物粉体３とが振動によりスムースに撹拌混合することができる。
【００３０】
図２は、図１の無機系アンカー用カートリッジの使用形態の一実施例を示す模式図であり、該カートリッジの吐出口６を封止していたアルミシート４を破断させて、該カートリッジの吐出口６から水硬性組成物粉体３と反応する液体Ａを充填した状態を模式的に示す図である。
例えば、本発明の図１で示される無機系アンカー用カートリッジのノズルを取り除いて、吐出口６を封止していた、内部のアルミシート４を破断して、水等の液体Ａを、該シリンダ１の該吐出口６よりシリンダ１内に設けられた空洞５に導入する。
予め設定された容量の液体Ａを該空洞５内に導入したあと、例えばキャップ等の簡易な封止手段７によって、該吐出口６を仮密封する。
【００３１】
次いで、該カートリッジに振動を与えて、該水硬性組成物粉体３と該液体Ａとを撹拌混合する。
振動は、人力によってカートリッジを上下、左右等に振る方法や、機械を用いて振動を与える方法であってもよく、物理的に、シリンダ１内の水硬性組成物粉体３と導入された液体Ａとが均質に混合される方法であれば採用することができる。
従って、水硬性組成物粉体３と液体Ａとを撹拌混合して水硬性組成物である注入式の無機系アンカー１０を得るのに、特別な装置等を必要とせず、簡便に混合することが可能となる。
【００３２】
振動により、シリンダ１内で該水硬性組成物粉体３と該液体Ａとが均質に混合されて得られた水硬性組成物である無機系アンカー１０を、上記カートリッジのピストン壁２を該吐出口２に移動させることで、押出して、コンクリート構造物３０中の所望する水中穿孔箇所３１に適用する。
【００３３】
該無機系アンカーを注入する水中の孔内は、水によって満たされており、該穿孔の奥より無機系アンカーを静かに充填することで、穿孔内の水を無機系アンカーで穿孔内の奥より置換し、水が無機アンカー材中へ浸入することを抑制して、水中穿孔内への無機アンカーの施工を有効に実施する。
【００３４】
特に、該吐出口６から得られた水硬性組成物である無機系アンカー１０を水中で押出すには、図３に示すように、該カートリッジを、一般にシーリングガンまたはコーキングガンと称される吐出機に装着して行うことができる。
シーリングガンまたはコーキングガンは、カートリッジを装着するカートリッジ用ガンとして使用することができる。
当該カートリッジは、キャップ等の封止手段７をはずした状態で、ノズル１１の先端をカットし吐出口６に取り付け、カートリッジ用ガンに装着されて、施工に用いられる。かかる状態を模式的に示したのが図３である。
【００３５】
前記カートリッジを、カートリッジ用ガンに装着する際には、ノズル１１を装着した該カートリッジが、ピストン壁２の移動方向に移動しないように先端支持部材２１で移動が規制され、さらには胴体支持部材２２により該カートリッジが保持されるように装着する。先端支持部材２１や胴体支持部材２２、又は後述するボディ２３などは必要に応じて一体的に形成することも可能である。
該胴体支持部材２２は、先端支持部材２１と連結されている側とは逆側で、ボディ２３と連結されている。さらに、該ボディ２３には把持部２４が固定され、該ボディの支点２９を中心に可動するレバー２５を片手でも動作させ易いよう構成されている。レバー２５の動きに連動する連動部２６が設けられ、連動部２６の移動により押圧軸２７がカートリッジ方向に移動するよう構成されている。押圧軸２７は、連動部２６の動作によりカートリッジ方向のみに移動可能とされている。また、ピストン壁２は、その外気側、すなわち水硬性組成物１０と接しているピストン壁２の面とは逆の面側で、ガン２０の押圧軸２７の押圧部２８と接している。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、該ガンのノズル１１を、コンクリート構造物３０の水中の孔２１の奥の部分に挿入して、該穿孔内に無機アンカー１０を吐出させる（図３（ｂ））。具体的には、カートリッジを装着したカートリッジ用ガンの把持部２４とレバー２５とを手で握り、支点２９を中心にレバー２５を把持部２４の方向に引き寄せることで、支点２９で該レバー２５に連動するように構成されている連動部２６がノズル方向に移動し、これにより該連動部２６と連結されている押圧軸２７も移動する。そして、これにより、該押圧部２７と一体となっている押圧部２８をノズル方向へ移動させて、ピストン壁２を同様にノズル１１方向へ移動させ、カートリッジ内の水硬性組成物である無機系アンカー１０をノズル１１より、水中穿孔内の奥から吐出させて、水中穿孔内の水と置換して充填する（図３（ｂ））。
レバー２５と連動部２６とは自動的に元の位置に戻るよう構成されているが、連動部２６が戻る際には、押圧軸２７は移動しないよう構成され、レバー２５を把持部２４側に引き寄せるたび毎に、押圧軸２７がカードリッジ方向のみに移動し、水硬性組成物である無機系アンカー１０を水中で穿孔奥から吐出させて、穿孔の奥部分より、無機系アンカーを充填する。
【００３７】
これにより、コンクリート構造物３０の水中穿孔奥部より徐々に、所望の水―セメント比に調整した無機系アンカーを、所望する水―セメント比で該穿孔内に簡便に施工することができる。
無機系アンカーは、水中施工での水分の侵入を抑制し、予め充填に適した流動性を確保しながら、水中施工後に所望するする最適の水―セメント比となるように調整することも可能である。
【００３８】
このようにして、無機系アンカーを水中の孔に注入充填した後、該穿孔にアンカー筋を回転させることなく挿入して、該孔内に挿入したアンカー筋を固定する。
該アンカー筋は回転させることなく、ゆっくりと挿入することが良く、例えば手で挿入することができるが、アンカー筋のサイズによっては、手での挿入が困難となる場合もあり、その場合には、ハンマーによる打ち込みによって挿入することもできる。かかる場合であっても、アンカー筋を回転させず、ハンマーで打ち込む。
本発明においては、アンカー筋は回転させないで挿入することができ、これにより水中で施工する場合に、余分な水を巻き込むことなく施工することが可能となる。また、回転させるために電動工具を用いる必要もなく、水中での施工に適している。
【００３９】
このように、本発明の水中施工方法は、少量の水硬性組成物である無機系アンカーを簡便に、粉塵がほぼ発生せず、手軽に施工することができるとともに、前記無機系アンカー用カートリッジを用いて、水中施工、水中孔内充填施工を含め、ばらつきのない施工を簡便に実施することが可能となり、水中での強度低下を防止して、鉄筋等の挿し筋が抜け落ちることなく、簡便に固定することが可能となる。
【実施例】
【００４０】
（実施例１、比較例１〜２）
本発明の注入式無機系アンカーを以下の方法で調製した。
図１に示すカートリッジの内部に、調合されたアンカー材料（セメフォースアンカー：住友大阪セメント株式会社製）３を、該カートリッジの内部に空洞５が形成されるように充填した。該アンカー材料は、水硬性組成物１００質量部に対して、メチルセルロース（商品名：マーポローズ、松本油脂製薬株式会社製）が、０．１質量部配合されている。充填するセメント３及び空洞５（配合される水の容量とほぼ同容量）は、図２に示すように、得られる水硬性組成物である無機アンカーが、水―セメント質量比が３５％となるように調整した。該カートリッジの空洞５に、水Ａを添加して、吐出口６を封止して、該カートリッジを上下することでよく撹拌して、モルタルを調製した。
【００４１】
該モルタルが内部で調製されたカートリッジを、図３に示す無機系アンカーカートリッジ用ガンに装着した（実施例１）。
また、比較のために、無機系アンカーであるカプセルタイプのパーフィックスハーモニックアンカー；ＭＣ−１６（エヌパット社製：比較例１）を用いた。比較例１のカプセルタイプは直接孔内に挿入し、その上から下記鉄筋を、回転打撃させながら挿入した。
【００４２】
図３に示すように、強度２７Ｎ／ｍｍ２（ＪＩＳ Ａ １１０８で測定）のコンクリート構造物３０を水中に設置して、水中削孔３１（Φ２０×１３０ｍｍ）を設け、実施例、比較例とも削孔を５個、コンクリートドリルを用いて設けた。該削孔内は水で満たされていることを確認した。
該孔３１に、実施例１の注入材を備える各カートリッジガンを用いて、ノズルを前記孔３１内の奥部に設置し（図３（ａ））、該ノズルから各注入無機アンカーを押出して、穿孔内の水を無機系アンカーで置換するように奥から順次充填した（図３（ｂ））。具体的には、前記したように、該ガンのノズル１１を、水中の穿孔の奥に挿入して、レバー２５を引き寄せることによりピストン壁２を移動させ、該ノズル１１より上記削孔に使用量１８ｃｃで前記孔奥より充填した。
注入後に、挿し筋（異型鉄筋Ｄ１６：材質ＳＤ２９５Ａ、長さ４５０ｍｍ）を５本、回転させることなく水中で手で挿入した（実施例）。
２４時間経過後、各コンクリートを水中より取り出して、該無機系アンカーからの鉄筋の引き抜き試験を行った。引き抜き試験は、センターホール型油圧ジャッキを用い、チャックで鉄筋を直接つかみ、行った。
その平均値を表１に示す。
前記引き抜き試験を行って、鉄筋が破断した場合には、アンカー筋が水中で強固に固定されていることを示す。また、アンカーとコンクリートとの接着面が剥離、破断したり、一部アンカーが破壊してアンカー筋が抜けた場合には、アンカー筋は十分な強度で固定されていないことを表す。
ＯＫ；鉄筋破断、コンクリートがコーン状で破壊
ＮＧ；接着面剥離、鉄筋抜け
【００４３】
【表１】
【００４４】
表１より、本発明の無機系アンカーの水中施工方法によると、コンクリート構造物の水中の孔に充填した無機系アンカーは、十分な強度を有し、挿入したアンカー筋の固定を強固にすることが可能であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明の無機系アンカーの水中施工方法によれば、水硬性組成物である無機系アンカー材を少量施工する際に有効に適用することができ、橋梁や海洋構造物等の水中のコンクリート構造物に適用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１ シリンダ
２ ピストン壁
３ 水硬性組成物粉体
４ アルミシート
５ 空洞
６ 吐出口
７ 封止手段
Ａ 液体
１０ 水硬性組成物
１１ ノズル
２０ カートリッジ用ガン
２１ 先端支持部材
２２ 胴体支持部材
２３ ボディ
２４ 把持部
２５ レバー
２６ 連動部
２７ 押圧軸
２８ 押圧部
２９ 支点
３０ コンクリート構造体
３１ 乾燥した孔
Ｂ 水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の水中穿孔に無機系アンカーを水中施工するにあたり、
一端に吐出口を有するシリンダと、
該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、
該シリンダ内に水硬性組成物粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系アンカーを調製した後、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを押出して水中穿孔内に充填することを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項２】
請求項１記載の無機系アンカーの水中施工方法において、前記水硬性組成物粉体には、水硬性粉体及び増粘剤が含有されていることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無機系アンカーの水中施工方法において、水中の穿孔内に無機系アンカーが充填された後、該穿孔内にアンカー筋を回転させることなく挿入することを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの項記載の無機系アンカーの水中施工方法において、カートリッジの該シリンダ内には、該水硬性組成物の粉体が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された水硬性組成物粉体の端面との間には空洞が形成されているカートリッジを用いることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項５】
請求項４に記載の無機系アンカーの水中施工方法において、前記カートリッジの該空洞の容積は、前記充填された水硬性組成物粉体と反応する液体を該吐出口を経て導入すべき容量より大きいことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の無機系アンカーの水中施工方法において、前記カートリッジの該ピストン壁は該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の無機系アンカーの水中施工方法において、該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを、穿孔内の奥から押出すことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項８】
請求項７に記載の無機系アンカーの水中施工方法において、該吐出口から水硬性組成物を押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項１】
コンクリート構造物の水中穿孔に無機系アンカーを水中施工するにあたり、
一端に吐出口を有するシリンダと、
該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、
該シリンダ内に水硬性組成物粉体が収容されているカートリッジに、前記該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合して該カートリッジ内で無機系アンカーを調製した後、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを押出して水中穿孔内に充填することを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項２】
請求項１記載の無機系アンカーの水中施工方法において、前記水硬性組成物粉体には、水硬性粉体及び増粘剤が含有されていることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の無機系アンカーの水中施工方法において、水中の穿孔内に無機系アンカーが充填された後、該穿孔内にアンカー筋を回転させることなく挿入することを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの項記載の無機系アンカーの水中施工方法において、カートリッジの該シリンダ内には、該水硬性組成物の粉体が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された水硬性組成物粉体の端面との間には空洞が形成されているカートリッジを用いることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項５】
請求項４に記載の無機系アンカーの水中施工方法において、前記カートリッジの該空洞の容積は、前記充填された水硬性組成物粉体と反応する液体を該吐出口を経て導入すべき容量より大きいことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の無機系アンカーの水中施工方法において、前記カートリッジの該ピストン壁は該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の無機系アンカーの水中施工方法において、該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から無機系アンカーを、穿孔内の奥から押出すことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【請求項８】
請求項７に記載の無機系アンカーの水中施工方法において、該吐出口から水硬性組成物を押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする、無機系アンカーの水中施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−７４６１４（Ｐ２０１１−７４６１４Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２４９３１（Ｐ２００９−２２４９３１）
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２９日（２００９．９．２９）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
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