JP2009281134A - 固定素子を係止するための据え付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予めドリル孔からドリル屑を除去せずに、硬化可能な多成分系物質を用いて固定素子を基礎構造に係止する据え付け方法を得る。
【解決手段】外径Ａおよび混合部分１３を有する固定素子１１を、硬化可能な多成分系の物質３１を用いて基礎構造Ｕに係止するため据え付け方法は、ドリル３６で基礎構造Ｕに係止長さＬよりも少なくとも５％大きいドリル孔深さＴのドリル孔２２を穿孔し、次に物質３１を、清掃していないドリル孔２２内に絞り出し装置によって注入し、続いて固定素子１１を、混合部分１３を前方にしてドリル孔２２内に挿入し、固定素子１１を、物質３１とドリル孔内に存在するドリル粉塵２３とを混合しながら、必要とする係止長さＬに達するまで回転駆動装置によって機械的にねじ込む。
【選択図】図２

Description

本発明は、外径および混合部分を有する固定素子を、硬化可能な多成分系物質によって基礎構造に係止するための据え付け方法に関する。

アンカーロッド、ねじロッド、ねじスリーブ、ねじアンカーまたは補強鉄筋などの固定素子を、建造部分または加工材などの基礎構造に化学的に固定するためには、ドリル孔を形成し、このドリル孔からドリル粉塵またはドリル屑を除去し、硬化可能な、例えば２成分からなるモルタル剤などの多成分系の物質を充填する。次に、硬化可能な物質を充填したドリル孔に固定素子を据え付ける。物質が硬化すると、固定素子は高い荷重支持値を有する。この種の固定素子は、機械によって係止した固定素子と比較すると、拡開力を加えることなく基礎構造に係止されるため、基礎構造に係止した固定素子を、僅かな端縁方向距離および軸線方向距離で保持することができる。基礎構造に係止した固定素子の遊端には、例えばナットを介して増設部分を固定する。

特許文献１（欧州特許出願公開第０１５０５５５号）には、このような据え付け方法が記載されている。この据え付け方法では、まずドリル孔を形成し、カートリッジ内に収納した硬化可能な多成分系物質をドリル孔内に装填し、次に、混合ブレードを混合部分として設けた固定素子を、回転駆動装置を用いて、予めしたカートリッジを破壊し、同時に硬化可能な多成分系物質を混合しながらねじ込む。

特許文献２（独国特許出願公開第１０２００５０４２４８１号）には、このような据え付け方法が記載されている。この据え付け方法では、ドリル孔を穿孔した後に、このドリル孔に硬化可能な多成分系物質を充填し、続いてアンカーロッドを手で軽く回転しながら据え付ける。この据え付け方法においては、硬化可能な多成分系物質は完全に混合されない。

例えば特許文献３（独国特許出願公開３４４２３８３号）に記載されているように、専門家の間では最近まで、硬化可能な多成分系物質を注入する前にドリル孔を清掃することは必須であるとされていた。これにより、特に大量に連続作業する場合、係止を行うためのコストが高くなる。

欧州特許出願公開第０１５０５５５号明細書 独国特許出願公開第１０２００５０４２４８１号明細書 独国特許出願公開３４４２３８３号明細書

本発明の課題は、予めドリル孔からドリル屑を清掃する必要がない、硬化可能な多成分系物質を用いて固定素子を基礎構造に係止するための据え付け方法を得ることにある。

この課題は、特許請求の範囲における独立項に記載の方法により解決する。好適な実施例を、従属項に記載する。

本発明によれば、外径および混合部分を有する固定素子を、硬化可能な多成分系物質を用いて基礎構造に係止するための据え付け方法は、以下のステップ、すなわち、
ドリルによって基礎構造にドリル孔を穿孔する穿孔ステップであって、形成するドリル孔深さを固定素子の必要とする係止長さよりも少なくとも５％大きくする穿孔ステップと、
硬化可能な多成分系の物質を、清掃していないドリル孔内に絞り出し装置によって注入するステップと、
固定素子を、混合部分を前方にしてドリル孔内に挿入するステップと、および
固定素子を、硬化可能な多成分系の物質を充填したドリル孔に、硬化可能な多成分系の物質とドリル孔内に存在するドリル塵とを混合しながら、固定素子の必要とする係止長さに達するまで回転駆動装置によって機械的にねじ込むステップと、
を有する。

固定素子の必要とする係止長さよりもドリル孔を深くすることにより、ドリル孔底において、ドリル孔内に残ったドリル粉塵またはドリル屑の一部を収容するための収容空間を、基礎構造における荷重支持に影響しない領域に設けることができる。穿孔方向およびドリル孔の大きさに応じて、ドリル孔から取り除くべき材料の総質量の５〜２５重量％がドリル孔内に残る。ドリル孔内に残るドリル粉塵またはドリル屑の量を減少するために、ドリルをドリル作業中にドリル孔から引き出し、続いて形成すべきドリル孔深さに達するまで再びドリル孔内に挿入できる。この際、例えばドリルの穿削螺旋溝内に存在するドリル粉塵またはドリル屑を、付加的な労力なくドリル孔から除去できる。清掃していないドリル孔は、ブラシまたは排出装置などの別個の装置によって、ドリル孔内に存在するドリル粉塵またはドリル屑を除去していないドリル孔であると理解されたい。

好適にはペースト状で硬化可能な多成分系の物質を清掃していないドリル孔内に注入する際には、好適にはドリル孔の最も深い部分から、気泡を生ずることなく充填する。硬化可能な物質の注入すべき量は、ドリル孔から固定素子の体積を差し引いた量に依存する。例えば、ドリル孔の１／２または２／３まで硬化可能な多成分系の物質を充填する。硬化可能な物質の量が過剰であった場合、固定素子を据え付ける際にドリル孔から流出する。

混合部分を設けた固定素子は、回転駆動装置、例えばドリルハンマまたはねじ回しにおける工具受容部に直接備えて機械によってねじ込むことにより、注入した硬化可能な物質の成分を混合し、同時にドリル孔に存在するドリル粉塵またはドリル屑の一部を、硬化可能な物質に混合する。必要とする係止長さに達したとき、回転駆動装置を固定素子から取り外す。硬化可能な物質の温度依存性の硬化時間が経過後、基礎構造から突出する固定素子の遊端に、増設部分を固定できる。

本発明の据え付け方法は、進行がより速く、粉塵負荷が著しく小さいことを特徴とする。さらに、硬化可能な多成分系物質を注入する前にドリル孔を清掃する必要がないため、係止のために必要な装置または工具が少なくなる。

好適には、公称直径が固定素子の外径の１．０５〜１．５倍であるドリルを用いることにより、ドリル孔と固定素子との間に、固定素子をねじ込む際に押し出される硬化可能な多成分系物質のための十分な環状空隙が保証される。これにより、据え付けた固定素子を、必要とする係止長さ全体にわたって十分に包囲できることを保証する。

好適には、形成するドリル孔深さを固定素子の必要とする係止長さよりも最大で１５％大きくすることにより、ドリル孔に残るドリル粉塵またはドリル屑のための、十分に大きな収容空間をドリル孔底に設けることができる。ただし、ドリル孔を形成する労力は硬質の基礎構造においても過度に大きくはならない。

好適には、硬化可能な多成分系の物質の成分を混合せずにドリル孔内に注入することにより、ドリル孔に注入する混合装置を絞り出し装置に備える必要がない。このため、絞り出し装置から絞り出した成分をドリル孔に供給するための注入管を備えれば十分である。さらに、混合装置を省略することにより、絞り出し装置によって成分を絞り出すために必要な力が著しく減少する。これらの成分は、軸線方向に関して互いに平行に並置した注入管からドリル孔内に注入される。成分同士は限定的な領域でしか互いに反応しないため、ドリル孔内に注入する際にすでに混合されている硬化可能な物質と比較して、固定素子をドリル孔内に挿入するために使用できる作用時間が著しく増加する。このことは、とくに大量の固定素子を据え付けなければならない連続作業において好適である。さらに、注入管内において成分が全く硬化しない、僅かにしか硬化しないため、モルタル剤の損失および発生する廃棄物の量が減少する。さらに、スタティックミキサを有さない注入管は、スタティックミキサを有するものよりも本質的に安価であるため、係止を行うためのコストが著しく低下する。さらに、作業時間と硬化可能な多成分系物質の硬化時間とを分離することにより、より速硬性のある物質を使用できる。

規定粒径を有する粒子を分散させた規定量の充填剤を、硬化可能な多成分系物質を注入した後かつ、固定素子を機械によってドリル孔内にねじ込む前に、投入する。この場合、充填剤により硬化可能な物質の成分の混合を促進し、またドリル孔内に残るドリル粉塵またはドリル屑の硬化可能な物質への混合を付加的に促進する。さらに、固定素子を機械によってねじ込む際に、充填剤がドリル孔に凹凸を輪郭形成し、この際アンダーカット領域が形成されることで、硬化した物質とドリル孔壁との好適な結合および、これに基づく好適な係止を保証できる。

好適には、規定量の充填剤を適切な容器ユニットに収納して使用者に提供する。充填剤は、例えば小袋、フォイル袋体または別の固定素子によって容易に破壊可能な容器に収納することができる。

好適には、充填剤の規定量を、ドリル孔内に注入した硬化可能な多成分系物質の１０〜３０体積％とすることにより、ドリル孔内に存在する硬化可能な多成分系物質の混合と、場合によっては固定素子をねじ込む際にドリル孔に凹凸を輪郭形成することを保証する。

好適には、充填剤の粒径を固定素子の外径の０．０５〜０．３５倍とし、ただし、好適には粒径をドリル孔壁と固定素子との間の環状空隙の大きさにほぼ等しくする。

好適には、充填剤としてコランダムを用いることにより、とくにドリル孔壁に凹凸を輪郭形成するために十分な硬度を付与できる。代案として、ドリル孔壁に凹凸を輪郭形成するために十分に高い硬度を有する、例えば石英砂、または別の、好適には無機質の添加剤を充填剤として用いることができる。

好適には、右ねじを設けた固定素子を使用し、この固定素子を左回しにドリル孔にねじ込む。右ねじにより、固定素子を左回転によってねじ込む際に硬化可能な物質をドリル孔内に押し込み、これにより硬化可能な物質および、ドリル孔底に存在するドリル粉塵またはドリル屑をある程度圧縮することができる。

次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

本発明の第１実施例における据え付け方法の、第１ステップを示す縦断面図である。 本発明の第１実施例における据え付け方法の、第２ステップを示す縦断面図である。 本発明の第１実施例における据え付け方法の、第３ステップを示す縦断面図である。 本発明の第２実施例における据え付け方法の、第１ステップを示す縦断面図である。 本発明の第２実施例における据え付け方法の、第２ステップを示す縦断面図である。

図面において、同一部分には同一符号を付して示す。

図１〜図３には、固定素子１１、ここでは例えば右ねじの形式とした輪郭を有するＭ１２型ねじロッドを、コンクリートなどの基礎構造２１に硬化可能な多成分系物質３１によって固定するための据え付け方法を示す。この方法では、第１ステップにおいてハンマドリルなどのドリル３６によって、ドリル孔２２を基礎構造２１に形成する。形成したドリル孔の深さＴを、固定素子１１の必要とする係止長さＬよりも１０％大きいものとする。Ｍ１２型ねじロッドがコンクリート基礎構造において必要とする係止長さＬは、例えば１００ｍｍであり、ドリル孔深さＴをこれに適応させて１１０ｍｍと選択する。ドリル３６は固定素子１１の外径Ａの１．２倍に適合する公称直径Ｎを有する。Ｍ１２型ねじロッドの例においては、すなわち１４ｍｍの公称直径を有するドリル３６を選択する。穿孔する際に生ずるドリル粉塵またはドリル屑２３はドリル孔２２に残る。

この後、ドリル孔２２を予め清掃することなく、図示しない絞り出し装置によって、好適にはペースト状で硬化可能な多成分系の物質３１を、少なくともドリル孔底にドリル粉塵またはドリル屑２３が存在するドリル孔２２内に注入する。硬化可能な多成分系の物質３１の２つの成分である樹脂３２および硬化剤３３を混合することなくドリル孔２２内に注入する。随意的に、付加的に規定量の充填剤３４をドリル孔２２内に注入することもできる。

固定素子１１の端部には、例えば混合部分１３を有する輪郭形成／混合素子１２を設ける。次に、混合部分１３を前方にして固定素子１１をドリル孔２２内に挿入し、機械によって、好適には左回転でドリルハンマを回転駆動装置とし、硬化可能な多成分系の物質３１を充填したドリル孔に固定素子１１が必要とする係止長さＬに達するまでねじ込む。図１には回転駆動装置の工具受容部のみを示す。固定素子１１をねじ込む際には、樹脂３２、硬化剤３３およびドリル孔内に存在するドリル粉塵またはドリル屑２３の一部を互いに混合する。同時にドリル孔２２の壁に、輪郭形成／混合素子１２の輪郭形成部分によってアンダーカットを輪郭形成する。

硬化可能な物質３１が硬化した後には、固定素子１１の遊端１４に、図示しない基礎構造に対する増設部分を固定できる。

図４および図５には、固定素子１１、ここでは例えばＭ１０型ねじロッドを壁などの基礎構造２１に、硬化可能な多成分系の物質３１によって固定するための据え付け方法を示す。この方法では上述した据え付け方法と異なり、ドリル孔を穿孔した後に予めドリル孔を清掃することなく、硬化可能な多成分系の物質を、予め混合してから図示しない絞り出し装置によってドリル孔２２内に注入する。次に、規定粒子径の粒子を分散した規定量の充填剤３４を、固定素子１１を機械によってねじ込む前にドリル孔内に注入する。充填剤３４、好適にはコランダムは、ドリル孔２２の壁に凹凸を輪郭形成するために十分な硬度を有し、例えば小袋に入れて使用者に提供する。充填剤３４の規定量は、ドリル孔２２内に注入した硬化可能な多成分系の物質３１の１０〜３０体積％とする。充填剤３４の粒径は、この実施例において１〜２ｍｍとし、これにより、Ｍ１０型ねじロッドを固定素子４１とする場合、固定素子４１の外径Ａの０．１〜０．２倍となる。

固定素子４１の前方の端部には、混合部分４３として混合ブレードを設ける。固定素子４１を、混合部分４３を前方にしてドリル孔２２内に挿入した後に、固定素子４１を、硬化可能な多成分系の物質３１を充填したドリル孔２２内に、回転駆動装置、例えばねじ回しにより、固定素子４１の必要とする係止長さＬに達するまでねじ込む。図２においても、回転駆動装置の工具受容部のみを示す。この際、硬化可能な物質３１、充填剤３４およびドリル孔内に存在するドリル粉塵またはドリル屑２３の一部を互いに混合する。同時に、ドリル孔２２の壁に、硬く粗大な充填剤３４によってアンダーカットを輪郭形成する。硬化可能な物質３１が硬化した後に、固定素子４１の遊端に、図示しない基礎構造に対する増設部分を固定することができる。

１１ 固定素子
１３ 混合部分
１４ 遊端
２１ 基礎構造
２２ ドリル孔
２３ ドリル粉塵またはドリル屑
３１ 物質
３２ 樹脂
３３ 硬化剤
３４ 充填剤
３６ ドリル
４１ 固定素子
４３ 混合部分
Ａ 外径
Ｌ 係止長さ
Ｎ 公称直径
Ｔ ドリル孔深さ
Ｕ 基礎構造

Claims (9)

1. 外径（Ａ）および混合部分（１３；４３）を有する固定素子（１１；４１）を、硬化可能な多成分系の物質（３１）を用いて基礎構造（Ｕ）に係止するための据え付け方法において、以下のステップ、すなわち、
   ドリル（３６）によって基礎構造（Ｕ）にドリル孔（２２）を穿孔する穿孔ステップであって、形成するドリル孔深さ（Ｔ）を前記固定素子（１１；４１）の必要とする係止長さ（Ｌ）よりも少なくとも５％大きくする該穿孔ステップと、
   硬化可能な多成分系の物質（３１）を、清掃していないドリル孔（２２）内に絞り出し装置によって注入するステップと、
   固定素子（１１；４１）を、混合部分（１３；４３）を前方にしてドリル孔（２２）内に挿入するステップと、
   固定素子（１１；４１）を、硬化可能な多成分系の物質（３１）を充填したドリル孔（２２）に、硬化可能な多成分系の物質（３１）とドリル孔内に存在するドリル粉塵（２３）とを混合しながら、固定素子（１１；４１）の必要とする係止長さ（Ｌ）に達するまで回転駆動装置によって機械的にねじ込むステップと、
   を有する方法。
2. 請求項１記載の据え付け方法において、公称直径（Ｎ）が固定素子（１１；４１）の外径（Ａ）の１．０５〜１．５倍であるドリル（３６）を用いる据え付け方法。
3. 請求項１または２記載の据え付け方法において、形成するドリル孔深さ（Ｔ）を、固定素子（１１；４１）の必要とする係止長さ（Ｌ）よりも最大で１５％大きくした据え付け方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の据え付け方法において、硬化可能な多成分系の物質（３１）の成分（３２，３３）を、混合せずにドリル孔（２２）内に注入する据え付け方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の据え付け方法において、規定の粒径の粒子が分散する規定量の充填剤（３４）を、硬化可能な多成分系の物質（３１）を注入した後に、かつ固定素子（１１；４１）を機械によってドリル孔（２２）内にねじ込む前に、注入する据え付け方法。
6. 請求項５記載の据え付け方法において、充填剤（３４）の規定量を、ドリル孔（２２）内に注入した硬化可能な多成分系の物質（３１）の１０〜３０体積％とする据え付け方法。
7. 請求項５または６記載の方法において、充填剤（３４）の粒径を固定素子（１１；４１）の外径（Ａ）の０．０５〜０．５倍の大きさとする据え付け方法。
8. 請求項５〜７のいずれか一項に記載の据え付け方法において、充填剤（３４）としてコランダムを用いた据え付け方法。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の据え付け方法において、右ねじを設けた固定素子（１１；４１）を使用し、この固定素子（１１；４１）を左回しにドリル孔（２２）にねじ込むものとした据え付け方法。

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