ドロップインアンカー：設置、埋め込み、そして別のアンカーの方が適している場合

ドロップインアンカーは短い鋼管です。内側にねじ山を通し、底部にくさびを差し込みます。ドリルで穴を開け、差し込み、くさびを打ち込むと、上部がコンクリート面と水平になります。

何も突き出ていない。それが最大の魅力であり、まさに本物だ。支柱、パイプ支持材、型枠タイ、機械脚、オーバーヘッドトラック。後からボルトが出てくる場所で、何も突き出したままにしておくことができない場所ならどこでも使える。

また、一般的に使用されているアンカーの中では、最も扱いが難しいものでもある。

あらゆる約束は、目に見えない穴の中で守られるか破られるかのどちらかであり、多くのサイトが所有していないツールによって駆動される。ウェッジアンカーは多少の穴の歪みを許容する。スクリューアンカーは多少の穴の小ささを許容する。ドロップインアンカーはほとんど許容せず、そのことを黙って見ている。

このガイドでは、あなたがコントロールできる範囲に焦点を当てます。内部膨張、設置ツール、薄いスラブへの面一埋め込み、ドロップインアンカーが適している場所と、別のアンカーの方が適している場所、そしてドリルサイズと見積もりを決定する要素について説明します。

覚えておくべき重要な点：ドロップインアンカーが固定されるのは、ボルトがしっかり締まっているからではなく、穴の位置が適切だったからだ。

ドロップインアンカーとは一体何なのか

図面をご覧ください。鋼管には、その全長にわたって粗い内ねじが切られています。作業端には4つの溝が刻まれています。底部にはテーパー状のプラグが取り付けられており、軽い圧着または紙製のカラーで固定されています。

それが仕組みです。クリップもフェルールもリーフもありません。拡張コーンはチューブそのものであり、プラグによって開口されます。

ねじ山は内径なので、購入者は外径ではなくねじ山の直径を指定します。M10アンカーにはM10ロッドが必要です。ねじ山の周りの本体はそれよりも大きく、ドリル径はさらに大きくなります。これら3つの数値を混同することが、仕様書作成における最初の誤りです。

使用される材料は、亜鉛メッキ炭素鋼から溶融亜鉛メッキ鋼、ステンレス鋼まで多岐にわたる。屋内工事では亜鉛メッキ鋼が主流である。ステンレス鋼は、床面に水が溜まる開口部を作る埋め込み式アンカーの場合、水が浸入する箇所に用いられる。

この部品の特長：通路に突起部がなく、すっきりとした仕上がり。取り外し可能な接続部は再利用可能なネジ山を残し、シムパックは動かないボルトに合わせて長さを調整可能。同じ機械を繰り返しボルト締めしたり緩めたりできる。設置面積が小さく、クリップの肩部が突き出ていない。

何が問題かというと、ボルトが届くまでのあらゆる作業です。設置できるのは一度きり。プラグの取り付けを間違えるとアンカーは使い物にならなくなり、完成したスラブから取り外すのは撤去ではなく修理作業になります。

専用の設置ツールが付属したドロップイン式アンカー。肩付きピンは付属品ではなく、ネジ山を転がさずにプラグを適切な深さに固定するための唯一の部品です。

内部拡張の仕組みと、設定ツールがパンチではない理由

プラグをスロット付きの端に押し込むと、スロットが開きます。壁面がコンクリートを外側に押し付け、荷重はロッドからねじ山を通って、拡張した壁面を通り抜け、穴の周囲の材料に伝わります。

3つの条件が満たされなければならない。

穴の直径は適切でなければなりません。拡張には、閉じるのに十分な小ささと、挿入できる十分な広さの隙間が必要です。広すぎると、プラグがしっかりと押し込まれずに移動してしまいます。狭すぎると、アンカーが固定されなかったり、壁が開く際にコンクリートが割れたりします。

プラグは適切な深さまで挿入されなければならない。それより浅いと、壁が半分開いた状態になる。それを超えると、プラグはスロットの底に当たり、本体を穴の中に押し戻し始める。

衝撃は軸方向に加わらなければならない。軸からずれると、アンカーが傾き、ねじ山が楕円形になり、円周方向の膨張が不均一になる。

では、この工具を見てください。硬化鋼製のピンに肩部が付いています。ピンは穴に入り、プラグの上に載ります。肩部はアンカーの縁に当たります。上部を叩くと、プラグは肩部が止まるまで移動します。これが、このアンカーとこの直径に対して、工具に組み込まれた深さ制御機能です。

ハンマーやパンチでは、そういったことは何もできない。

パンチは穴よりも幅が狭い。そのため、ずれが生じ、ねじ山の側面がめくれ上がってしまうことがある。そうなると、ボルトを締め込むことができなくなる。深さストッパーがないため、作業者は感触と音で判断する。中には、プラグを深く打ち込みすぎる人もいれば、アンカーが「きつく感じた」という理由で早めに止めてしまう人もいる。

つまり、ポンチで打ち込んだドロップインアンカーは、最初の検査までは持ちこたえます。何年も持ちこたえるかもしれません。誰かがトルクレンチをかけたり、耐荷重試験を行ったり、設計荷重を実際に支えるブラケットを取り付けたりするその日まで、持ちこたえるでしょう。

そして、設定項目が何でないかを注意してください。これは変位操作であり、トルク操作ではありません。まだ何も締め付けていません。ロッドにかかるトルクは後で発生し、ボルトのトルクとクランプ荷重に関する注記で説明されているように、目的が異なる別の数値です。

フラッシュ埋め込みと浅いスラブの問題

フラッシュとは、アンカーの上端がコンクリート面と水平になっている状態を指します。突き出ても、凹んでもいけません。水平、もしくは1ミリメートルほど低い状態です。

その形状には、人々が見落としがちな重要な意味合いがある。アンカー全体がスラブ内に収まる必要があるのだ。アンカー本体に加え、プラグの移動距離、そして完全に除去しきれない粉塵もすべて含めてだ。

掲載されている取り付け説明書には、アンカーの長さと必要な穴の深さという2つの数値が記載されています。後者の数値の方が大きいです。ドリルビットに穴の深さをマークしてください。アンカーの長さをマークしてしまうと、アンカーが高すぎてプラグが空回りし、セットが使い物にならなくなります。

今度は反対方向から見てみましょう。下面を貫通するほどの深さの穴を開けると、作業端は膨張する対象物がなくなります。吊り下げ式スラブの場合、これは軒裏を貫通する穴、その下の埃、そして真下に自由面を持つ円錐形のコンクリートを支えるアンカーを意味します。

3種類のスラブが存在するため、それは現実的なリスクとなる。

薄い仕上げ材や下地材。構造スラブの上に50mmの厚さの仕上げ材を敷いても、アンカーベースにはなりません。アンカーは固定されますが、仕上げ材と一緒に剥がれてしまいます。

中空構造の板材。ユニットの全長にわたって空洞が設けられています。穴が開いたとしても、その空洞に繋がっているため、膨張しても何も圧力がかかりません。

コンクリート充填された金属デッキ。溝の上部の充填深さは通常浅い。溝の上部に埋め込まれるフラッシュアンカーは、薄いコンクリート板に埋め込まれるアンカーである。

長さを選ぶ前に計算してください。スラブの厚さからかぶり厚さを引いて、さらに穴の深さの余裕分を引いてください。答えがマイナスになる場合は、そのドロップインアンカーは間違った製品であり、ドリルで丁寧に作業しても修正できません。

もう一つコストがかかる点があり、これは完成した床に現れます。フラッシュセットでは、設置打撃は表面、つまり数ミリ幅のコンクリート縁に当てられます。打ち込みすぎると縁が剥がれてしまいます。すると、床にクレーターができ、アンカーが緩み、仕上げ床に補修が必要になります。フラッシュアンカーの縁が剥がれるのは、この業界で最もよく写真に撮られる失敗例の一つで、たいていはコンクリートのせいだとされます。

ウェッジアンカー、スリーブアンカー、スクリューアンカーに対するドロップインアンカー

4つの製品、4つの答え。これらは互換性がなく、価格差も小さいため、最終的には習慣が決め手となる。

習慣はエンジニアとしては劣っている。両者の違いは以下の通りだ。

ウェッジアンカーは現場での標準装備品です。なぜなら、誰もがバンに積んでいるからです。貫通固定作業に適しています。ブラケットを取り付け、ナットを締め、規定トルクで固定するだけです。クリップは地表面より下に位置するため、深さと真直度は依然として重要ですが、わずかな誤差はアンカーの廃棄ではなく、耐荷重の低下という形で現れます。

耐力に関しては、一般化しないでください。同じコンクリートで直径が同じでも、4種類の耐力は数値が異なり、引張とせん断、ひび割れのあるコンクリートとひび割れのないコンクリートの間で順位が入れ替わることがあります。耐力は、特定のアンカー、直径、および基材に関する公表データに基づいています。それ以外の数値は、小数点以下の値を含む推測値にすぎません。

エッジ距離、間隔、そしてそれが間違った購入となる2つのケース

膨張はあらゆる方向に外側へ押し出す。自由端付近では、片側のコンクリートが薄くなっており、圧力が逃げる場所がある。その結果、円錐状のコンクリートが崩れるのだが、多くの場合、アンカーはその中に完全に収まったままになっている。

最小縁端距離と間隔は、そのアンカーと直径に関する公表データに基づいて決定されます。現場でよく使われるものの、正しい場合もあれば間違っている場合もある埋め込み深さの半分という数値に基づいて決定するわけではありません。また、前回の工事で行われた方法に基づいて決定するわけでもありません。

公表されている間隔よりも近い位置にある2つのアンカーは、応力コーンを共有します。どちらも相手の存在を認識できず、両方とも耐力が低下します。壁の土台に沿って目測で間隔を決めたアンカーの列は、この典型的な例です。図面では200mmと記載されていましたが、鉄筋が邪魔になったため、ドリルでは180mmと表示されました。

するとドリルビットが鋼材に当たって止まる。作業員は穴の位置を移動させる。穴は端に近づいたり、隣の穴に近づいたり、あるいはその両方になったりするが、誰もそれを記録しない。アンカーが固定され、ボルトが挿入され、接続部はデータが想定していた形状から外れた位置になる。

さて、この製品を完全に却下する2つの条件について説明しましょう。

ひび割れたコンクリート。アンカーは穴の壁を押して機能します。ひび割れた壁は既に2つの部分に分かれています。拡張によってひび割れが固定されるのではなく、開いてしまいます。地盤上の動くスラブ、張力のかかるゾーン、およびひび割れが予想される構造物には、ひび割れコンクリートに対応したアンカーが必要です。ACI 355.2では、これは規定された試験プログラムですが、ETAでは、これは特定の評価となります。ひび割れのないコンクリート用に提供されているドロップインアンカーは、より長いものを選んだからといって、ひび割れコンクリート用アンカーになるわけではありません。

頭上での作業。逆さまに設置するのは、下手な作業の典型例だ。プラグは叩く前にチューブから落ちてしまう可能性がある。粉塵が顔にかかり、穴の中に落ちていく。打撃は、はしごの上から片手で上向きに、数ミリ幅の縁に工具をバランスよく乗せて行わなければならない。アンカーが傾く。プラグは斜めに入ってしまう。プラグは頭上、天井面と面一になっているため、後で誰も気づかない。

実際に荷重がかかる天井には、ウェッジアンカー、定格荷重が公表されているスクリューアンカー、または接着式アンカーを検討してください。これら3つはいずれも、より直線的な設置経路を提供します。

スラブに面一になるように設置します。何も突き出ておらず、上から点検することもできません。接続部全体は、適切に掘削・清掃された穴の上に設置されます。

ロッド、ネジ山、そして底付きしたときに何が起こるか

ドロップインアンカーはソケットです。それ自体では何も支えられません。支える力は、アンカー、ロッド、コンクリートといったシステム全体にあります。

つまり、ロッドは後付けの部品ではないのです。良質なアンカーにグレード4.8の全ねじを使用すると、ロッド部分で変形する接合部が形成されます。湿式プラントにおいて、亜鉛メッキされたアンカーにステンレス鋼製のロッドを使用すると、ガルバニックカップルが発生し、アンカー自体が陽極となり、交換不可能な部品となります。

次は、アンカーとの係合です。アンカーが支えられるだけの力を発揮できるよう、ロッドを十分にねじ込む必要があります。ねじ込みが不十分だと、ねじ山が潰れたり、アンカーはそのままロッドが抜けてしまったりします。取扱説明書には、最低限の係合量が記載されていますので、それに従ってください。

熟練者でも陥る失敗。竿が底まで沈んでしまう。

アンカー内部では、セッティングプラグが穴の底部に位置しています。ロッドが長すぎたり、穴が浅すぎたり、プラグを必要以上に深く打ち込んだりすると、いずれも同じ結果になります。つまり、固定具が締め付けられる前にロッドがプラグに到達してしまうのです。

レンチはしっかりと締め付けられる。取り付け作業員は作業を中断する。ブラケットはまだ緩んでおり、その隙間は誰も記録していなかったワッシャーの束で埋められる。数か月後、接続部からガタガタという異音がし、アンカーが原因だとされる。

さらに悪いことに、ロッドを回し続けると、アンカーが穴の中で押し上げられてしまう。アンカーを支えていた膨張作用が逆方向に働くのだ。アンカーが上昇し、周囲のコンクリートにひびが入り、ボルトの先端にある固定具が外れてしまう。これは実際に手に取ってみればすぐにわかる現象だが、報告書で説明するのは非常に難しい。

どちらの事態も防ぐには、2つの習慣が重要です。まず、サンプルで測定して使用可能なねじの深さを把握し、図面に最大ロッド長を記入してください。次に、アンカーの設置にロッドを決して使用しないでください。ボルトをねじ込んで頭をハンマーで叩くと、深さ制御ができず、プラグが不均一に打ち込まれてしまいます。

穴に何を入れるかという問題もあります。ネジ山は一般的なMネジなので、ネジ山が合うものなら何でも使えます。止めねじ、端にバリのある全ネジ、規格表示のない混合ボルトなど。どれも、バンの中で一番近くにいた人が、その接合部について下した判断です。

だからこそ、アンカーの供給とファスナーの供給は、まとめて話し合うべきなのです。両方を扱うサプライヤーであれば、アンカーに合ったロッドのグレードや、環境に適したコーティングを提案できます。本来互換性のない2つの製品を別々に出荷するよりも、はるかに効率的です。

穴の公差、ドリルサイズ、そして酷使されたドリルビット

その穴は、留め具の雌側の部分です。アンカーが行うすべての動作は、その表面に対して行われます。

まずは直径から始めましょう。アンカーの直径と仕様に記載されているサイズを使用してください。最も近いインチサイズのビットではありません。他社製品でうまくいったサイズでもありません。前回アンカーがきつかったからといって、次のサイズにするのもやめましょう。

次に、ドリルビットを見てみましょう。石材用ドリルビットは摩耗します。摩耗したビットは先端部ではサイズが小さく、溝に沿ってサイズが大きく切削されるため、最終的に穴はテーパー状になり、わずかに大きくなります。SDSビットは、振れとハンマー作用のため、新品でも公称サイズよりわずかに大きく切削します。公表されているドリルサイズはそのことを考慮したものです。400個の穴を開けることを想定したものではありません。

サイズが大きすぎると、プラグが食い込むまでにさらに深く入り込みます。壁への負荷がほとんどない状態で、プラグが移動の終端に達する可能性があります。サイズが小さすぎると、アンカーが進入しないか、プラグが部分的にしか進入しないか、壁が開く際にコンクリートが割れてしまいます。どちらの場合も、表面からは見えません。

深さは3番目の数字です。アンカーの長さではなく、穴の深さに合わせてドリルビットに印を付け、その日の最後の穴も含め、毎回その印までドリルで穴を開けてください。

清掃は4番目の工程であり、ほとんどの不具合はこの段階で発生します。埃はアンカーとコンクリートの間にある圧縮可能な層です。プラグを打ち込むと埃が詰まり、アンカーが固定されたように感じますが、壁にかかる圧力は本来あるべき圧力のほんの一部に過ぎません。ブロワーポンプと硬いブラシはオプションの手順ではなく、設置作業の一部です。

専用工具を使ってプラグをセットします。肩部がプラグを適切な深さで止め、ピンが打撃力をねじ山ではなくアンカー軸に保持します。

どのような変数が数値に影響を与えるのでしょうか？記事から容量を引用すべきではありませんし、この記事もそうではありません。以下は、容量を変化させる要因のリストと、あなたの図面ですでに修正されている要因です。

この設計では、設計図上で4つの問題点が解決されている。残りの問題点も、ドリルを使えば午後には解決できる。このアンカーは信頼性が低いわけではない。故障する可能性は他のアンカーよりも高いが、ほとんど痕跡を残さない。

見積もりを決定する仕様項目

ほとんどのアンカーの見積もりは価格のみを比較しており、内容の比較が不十分です。「10mmドロップインアンカー」の見積もりでも、長さ、鋼材、コーティングが異なり、設置工具が含まれているのは片方だけという場合が少なくありません。

解決策は、一度入力すればすべての情報源で再利用できるリストを作成することです。

最もよく空欄になる項目が2つあります。1つ目は設置ツールです。設置ツールが含まれているか、いくつあるか、直径ごとに専用のツールがあるかを確認してください。2つ目は証拠です。構造工事の場合、後付け機械式アンカーの認定に関する枠組みはACI 355.2で、設計はACI 318第17章に準拠します。ヨーロッパではETAが該当します。これらのうち、どの規格が正確な製品、直径、基材をカバーしているかを確認してください。

次に、アンカーのメーカーが発行している設置手順書をお読みください。手順書は簡潔で、ドリルサイズ、穴の深さ、清掃手順、設置工具、係合、端部距離、間隔など、この記事で取り上げる製品のほとんどの疑問に答えています。より広範な選定基準については、当社のコンクリートアンカーメーカーガイドをご覧ください。お問い合わせに関しては、カスタムファスナーの見積依頼書作成に関する当社の注記にある構成を、アンカーにもほとんど変更なく適用できます。

購入者が実際にドロップインアンカーについて尋ねる質問

ハンマーとポンチを使ってドロップインアンカーを設置できますか？

可能です。実際、毎日起こっています。また、アンカーの保持力が図面で想定されているよりも弱くなる最も一般的な理由でもあります。パンチには、プラグを深度で止めるための肩部がなく、打撃を軸に沿って維持するためのガイドもありません。各直径に対応した設置ツールを購入してください。

どの程度深く埋め込む必要があるのか​​？

アンカーの説明書に記載されている深さまで、それより浅く埋めてはいけません。穴の深さはアンカーの長さとは異なる数値であり、深さの方が長い方です。ドリルビットに穴の深さをマークしてください。

天井への使用に適していますか？

通常は第一選択肢とはならない。プラグが打撃前に抜け落ちたり、埃が穴の中に落ち込んだり、まっすぐ打撃を加えるのが難しい場合がある。また、天井の固定具は床の固定具よりも点検頻度が低い。

穴を大きく開けすぎるとどうなりますか？

プラグは管壁がコンクリートに接触するまでさらに奥まで入り込む。壁にかかる圧力はごくわずかで、プラグは完全に挿入を完了する可能性がある。アンカーはしっかりと固定され、ボルトも通るが、公称耐力のほんの一部しか支えられない。目に見える兆候はない。

ドロップインアンカーは取り外して再利用できますか？

いいえ。プラグを打ち込むと、チューブが膨張し、アンカーはスラブの一部となります。取り外すと穴が破壊されます。ロッドは何度でも抜き差しできますが、アンカーは使い捨てです。

ボルトにはどれくらいのトルクをかけるべきですか？

アンカーの直径と材質に関する公表データに記載されている内容は、あくまでも設置時の目安であり、耐荷重を増やすためのものではありません。締め付けトルクが強すぎると、アンカーが回転したり、ねじ山が破損したり、固定具が持ち上がったりする可能性があります。

ひび割れたコンクリートにも使用できますか？

そのアンカーがひび割れコンクリートに対応できる規格を満たしている場合に限ります。アンカーは穴の壁面を押し付けることで固定されるため、ひび割れとは既に壁が破損している状態を意味します。ひび割れのないコンクリートに対応できる規格を満たしているアンカーは、ひび割れコンクリートへの対応資格を継承しません。

実際にドリルで開けられる穴に合うアンカーを購入してください。

ドロップインアンカーは、適切な場所に設置すれば優れた製品です。表面は平らで、ボルトは取り外し可能、つまずく心配もありません。厚いスラブに埋め込まれた機械台に、適切な工具を使ってきれいな穴に差し込めば、図面通りの性能を発揮します。

問題は、習慣的にそれが指定されてしまうことで、本来ならねじ式アンカーの方が許容範囲が広く、くさび式アンカーの方が予測しやすいような場所でも使われてしまうことだ。薄いスラブ。天井。ひび割れたコンクリート。摩耗したドリルビットで深さマークもなく開けられた穴。

つまり、決定は4つの質問に集約されます。スラブは完全に埋め込むのに十分な厚さか？コンクリートにひび割れはないか、あるいはアンカーはひび割れに対応できるか？作業員は適切な工具を使って、その向きで設置できるか？穴は公表されている数値通りに掘削され、清掃されるか？

4つの項目が「はい」であれば、賢明な買い物と言えるでしょう。1つでも「いいえ」であれば、たとえ部品価格が高くても、別のアンカーを選ぶ方が安上がりです。

JingleFixは寧波からアンカーとファスナーを供給しており、図面ベースおよびサンプルベースのカスタマイズと検査文書は注文ごとに合意されます。12年の輸出実績があります。当社のコンクリートアンカーは、ドロップイン式、ウェッジ式、スリーブ式、スクリュー式など幅広い種類を取り揃えており、お客様のスラブに適さないアンカーがある場合は、その旨をお伝えします。