JP2000328716A - 鉄筋連結装置および鉄筋連結方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充填材の剪断破壊を確実に阻止することがで
き、しかも組立が容易な鉄筋連結装置および方法を提供
する。 【解決手段】 ねじ鉄筋２２の端部にスリーブ継手３０
の筒部３１が螺合により連結されている。このスリーブ
継手３０の他の筒部３２には一対の係止部３６，３７が
形成されている。この係止部３６、３７に強制的に拡径
されたコイルスプリング４０の両端が係止される。この
状態でねじ鉄筋１２をスリーブ継手３０に挿入する。次
に、コイルスプリング４０の両端係止状態を解除し、コ
イルスプリング４０をその弾性復元力により、ねじ鉄筋
１２の端部に巻きつける。次に、充填材６０をスリーブ
継手３０に充填する。コイルスプリング４０は、ねじ鉄
筋１２のねじ山１２ａよりピッチが大きく、このねじ山
１２ａ間に入り込むとともに、ねじ山１２ａより径方向
外側に突出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレキャスト鉄筋
コンクリート構造体等の異形鉄筋同士を連結する装置お
よび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プレキャスト鉄筋コンクリート構造体を
連結する際、その主筋となる異形鉄筋同士を連結する必
要がある。この異形鉄筋の連結は、スリーブ継手を介し
て行うのが一般的である。詳述すると、一直線上に配置
された異形鉄筋の端部をスリーブ継手に挿入し、このス
リーブ継手にモルタルを充填する。このモルタルの硬化
によって、異形鉄筋同士が連結される。

【０００３】上記鉄筋連結装置では、上記異形鉄筋が大
きな引っ張り荷重を受けた時、上記モルタルが、異形鉄
筋の環状の節に外接する仮想円筒面に沿って剪断破壊す
ることがあった。これは、節のピッチが短いため節間に
介在されるモルタルの量が十分でなく、上記仮想円筒面
に沿う剪断応力に対抗できないためである。

【０００４】そこで、特開平６−３０７０２３号公報で
は、異形鉄筋の外周に補強筋を固定し、モルタルの剪断
破壊を防止している。本発明に近い実施形態では、同公
報の図３に示すように、複数の補強筋を螺旋状に所定間
隔をおいて巻いている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記補強筋
は、上記異形鉄筋に沿わせながらその外周に溶接等で固
定する必要があり、作業が煩雑であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる鉄筋連結
装置および方法は、異形鉄筋としてねじ鉄筋を用い、少
なくとも一方のねじ鉄筋とスリーブ継手とを充填材を介
して連結するために、このねじ鉄筋のねじ山を利用した
ものである。本発明の第１の態様は、鉄筋連結装置にお
いて、上記一方のねじ鉄筋の端部に、ねじ鉄筋のねじ山
よりピッチが大きいコイル部材が巻かれており、このコ
イル部材は、上記ねじ山間に入り込み、ねじ山より径方
向，外方向に突出し、上記スリーブ継手の内周面から離
れていることを特徴とする。

【０００７】本発明の第２の態様は、第１態様の鉄筋連
結装置において、上記コイル部材はコイルスプリングか
らなり、その自然状態での内接円径が上記ねじ鉄筋のね
じ山の外接円径より小さいことを特徴とする。本発明の
第３の態様は、第２態様の鉄筋連結装置において、上記
スリーブ継手の内周には、上記コイルスプリングの両端
を拡径状態で係止するための一対の係止部が形成されて
いることを特徴とする。

【０００８】本発明の第４の態様は、鉄筋連結方法にお
いて、自然状態でのピッチが上記一方のねじ鉄筋のねじ
山より大きく、自然状態での内接円径がこのねじ山の外
接円径より小さいコイルスプリングを、強制的に拡径さ
せた状態で上記スリーブ継手に収容するとともに、その
両端をスリーブ継手の内周に形成された一対の係止部に
係止させ、上記一方のねじ鉄筋の端部を上記拡径状態の
コイルスプリングおよびスリーブ継手に挿入し、次に、
上記コイルスプリングの少なくとも一端の係止状態を解
除して、コイルスプリングをその弾性復元力で鉄筋の外
周に巻きつけさせ、次に、上記充填材をスリーブ継手に
充填することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態をなす
鉄筋連結のための装置と方法について、図面を参照して
説明する。本実施形態は、プレキャスト鉄筋コンクリー
ト構造体からなる柱１０，２０の連結に関するものであ
る。すなわち、図２，図３に示すように、下側の柱１０
は、コンクリート１１と、このコンクリート１１に埋め
込まれた鉄筋籠とを備えている。この鉄筋籠は、垂直に
延びる主筋としてのねじ鉄筋１２（一方のねじ鉄筋）を
有している。このねじ鉄筋１２の上端部は、コンクリー
ト１１の上面から突出している。

【００１０】上側の柱２０は、コンクリート２１と、こ
のコンクリート２１に埋め込まれた鉄筋籠とを備えてい
る。この鉄筋籠は、垂直に延びる主筋としてのねじ鉄筋
２２を有している。このねじ鉄筋２２の下端部は、コン
クリート２１の下端面より後退した位置にある。

【００１１】上記ねじ鉄筋１２，２２は、通常の異形鉄
筋の節に相当するねじ山１２ａ，２２ａを、所定ピッチ
で形成してなる。ねじ山１２ａ，２２ａはねじ鉄筋１
２，２２の全周に形成されておらず、図４に示すように
軸方向から見た時、径方向に対峙する２箇所に形成さ
れ、これらねじ山１２ａ，２２ａの形成箇所間は、ほぼ
平坦となっている。以下、この平坦な部位をねじ山非形
成部１２ｂ，２２ｂと称す。

【００１２】上記柱２０におけるねじ鉄筋２２の下端部
には、スリーブ継手３０が連結されている。このスリー
ブ継手３０は、上側の筒部３１と、これより大径をなす
下側の筒部３２（一方の端部）とを有している。筒部３
１の内周は雌ねじ３１ａをなしており、上記ねじ鉄筋２
２の下端部に螺合されている。なお、このねじ鉄筋２２
にはロックナット２３も螺合されており、このロックナ
ット２３をスリーブ継手３０に向かって締め付けること
により、ねじ鉄筋２２とスリーブ継手３０が強固に連結
されている。

【００１３】上記スリーブ継手３０をねじ鉄筋２２に連
結した状態で、コンクリート２１を打設することによ
り、スリーブ継手３０はコンクリート２１に埋め込まれ
ている。スリーブ継手３０の筒部３２の下端はコンクリ
ート２１の下面と面一をなして、開口している。

【００１４】スリーブ継手３０の筒部３２の下端には、
径方向、内方向と突出する環状のフランジ３３が形成さ
れている。また、この筒部３２の下端近傍の周壁には注
入口３４が形成され、上端近傍の周壁には空気抜き口３
５が形成されている。これら注入口３４とエア抜き口３
５には、それぞれ水平に延びるパイプ２４，２５の一端
が接続されており、これらパイプ２４，２５の他端は、
コンクリート２１の側面に開口している。上記スリーブ
継手３０において、筒部３２の注入口３４の内周には、
後述の作用をなす係止凹部３６（係止部）が形成され、
筒部３２の奥部内周にも係止凹部３７（係止部）が形成
されている。

【００１５】図１に示すように、上記柱１０，２０の連
結に先立って、スリーブ継手３０の筒部３２内には、コ
イルスプリング４０（コイル部材）がセットされる。こ
のコイルスプリング４０は、線径がねじ山１２ａの高さ
より大となっており、自然状態でのピッチが上記ねじ鉄
筋１２のねじ山１２ａより大きく（約２倍）、自然状態
での内接円の径がねじ山１２ａの外接円の径より小さく
なっている。なお、この自然状態でのコイルスプリング
４０の内接円径は、ねじ鉄筋１２の基部（ねじ山を除く
部分）の径と同程度またはこれより小さくしてもよい。

【００１６】上記コイルスプリング４０は、一端が上記
係止凹部３７に嵌め込まれた状態で、強制的に自然状態
より拡径されて、筒部３２の内周面に接するか接近し、
他端が係止凹部３６に嵌め込まれる。この両端係止によ
り、コイルスプリング４０の拡径状態が維持されてい
る。この拡径状態でのコイルスプリング４０の内接円の
径は、ねじ鉄筋１２のねじ山１２ａの外接円径より大き
くなっている。

【００１７】上記コイルスプリング４０がスリーブ継手
３０内にセットされた状態で、図２に示すように、上側
の柱２０は、吊り下げられて下側の柱１０の上端面に載
せられる。なお、下側の柱１０の上端面には予め敷きモ
ルタル５０が敷かれており、柱１０，２０間に隙間が無
い状態で柱２０が設置される。上記柱２０の柱１０への
設置に際して、柱１０のねじ鉄筋１２の上端部が柱２０
のスリーブ継手３０の筒部３２に挿入される。この際、
上記拡径状態のコイルスプリング４０の内接円径がねじ
鉄筋１２のねじ山１２ａの外接円径より大きいので、コ
イルスプリング４０に邪魔されずに、ねじ鉄筋１２の挿
入を容易に行うことができる。

【００１８】次に、注入口３４に形成された係止凹部３
６に嵌められたコイルスプリング４０の端を、図２にお
いて矢印で示すようにパイプ２４に挿入された棒等で突
くことにより、この係止状態を解除する。これにより、
図３に示すように、コイルスプリング４０はその弾性復
元力によって、ねじ鉄筋１２の外周に巻きつけられる。
この際、コイルスプリング４０の奥側の端も係止凹部３
７から離れる。

【００１９】上記コイルスプリング４０は、自然状態で
は、その内接円径がねじ鉄筋１２のねじ山１２ａの外接
円径より小さいので、ねじ山１２ａに当たっても弾性復
元力によりそこから滑って、図５に示すようにねじ山１
２ａ間に入り込むようになる。すなわち、コイルスプリ
ング４０は、その内周部がねじ山１２ａに外接する仮想
円筒面Ｃより径方向内側に入り込み、軸方向から見たと
きに、図４に示すようにねじ山１２ａと重なるようにな
る。また、コイルスプリング４０の外周部は、上記ねじ
山１２ａに外接する仮想円筒面Ｃより径方向外側に突出
する。

【００２０】自然状態でのコイルスプリング４０のピッ
チはねじ山１２ａの約２倍であり、弾性復元してねじ鉄
筋１２に巻き付けられた状態でのピッチも同程度であ
る。そのため、コイルスプリング４０のねじれ角はねじ
山１２ａのねじれ角より大きくなっているが、それにも
拘わらず、コイルスプリング４０は、ねじ山１２ａ間に
入り込むことができる。これは、図５に示すように、ね
じ山１２ａの間隔Ｄに比べて、コイルスプリング４０の
線材の幅Ｗ（ねじ山１２ａに外接する仮想円筒面Ｃを横
切る部分の幅Ｗ）が小さく、コイルスプリング４０が遊
びをもってねじ山１２ａに入り込んでいるからである。
また、ねじ鉄筋１２はねじ山非形成部１２ｂを有してい
るので、コイルスプリング４０は、ねじ山１２ａと交差
して乗り越える必要がないからである。

【００２１】本実施形態では、コイルスプリング４０の
１巻き部分の少なくとも２箇所が、図５に想像線で示す
ようにねじ山１２ａの傾斜面に当たり、ねじ鉄筋１２の
基部から浮いた状態になっている。しかし、コイルスプ
リング４０の自然状態での内接円径がねじ鉄筋１２の基
部径以下の場合には、上記ねじ山１２ａ間の間隔やねじ
山非形成部１２ｂの占有角度範囲が所定の条件を満足す
れば、上記コイルスプリング４０がこの基部外周面に接
することもある。

【００２２】次に、パイプ２４の開口端に注入ノズルを
差し込んで、モルタル６０（充填材）の充填を行う。注
入されたモルタル６０は、スリーブ継手３０の注入口３
４から筒部３２内に入り込み、その内部空間を下から満
たしていく。これに伴い筒部２２内の空気が空気抜き口
３５、パイプ２５を経て外部に排出される。施工者は、
このパイプ２５の開口端からのモルタル６０の吐出を確
認して、モルタル注入を終了する。

【００２３】上記モルタル６０の硬化によってねじ鉄筋
１２がモルタル６０に定着し、このモルタル６０を介し
て、ねじ鉄筋１２とスリーブ継手３０が連結され、ひい
てはねじ鉄筋１２，２２同士が連結される。

【００２４】上記連結状態で、ねじ鉄筋１２，２２に引
っ張り荷重が付与された時、ねじ山１２ａ間に入り込ん
だコイルスプリング４０によって、ねじ山１２ａに外接
する仮想円当面Ｃに沿うモルタル６０の剪断破壊を阻止
することができる。また、コイルスプリング４０のピッ
チが大きく、このコイルスプリング４０の線材間に介在
されるモルタル６０の量が多いため、コイルスプリング
４０に外接する他の仮想円筒面に沿うモルタル６０の剪
断破壊も阻止することができる。

【００２５】上記コイルスプリング４０は、スリーブ継
手３０に予め工場等でセットしておくことができ、建設
現場では、コイルスプリング４０の係止状態を解除する
だけでコイルスプリング４０の弾性復元力を利用してね
じ鉄筋１２に巻きつけることができるので、建築現場で
の作業性を向上させることができる。

【００２６】本実施形態では、プレキャスト鉄筋コンク
リート構造体の主筋として、ねじ鉄筋１２，２２を用い
たので、その特性を最大限生かすことができる。すなわ
ち、スリーブ継手３０とねじ鉄筋２２は螺合により強固
に連結することができる。また、ねじ鉄筋１２のねじ山
１２ａ間にコイルスプリング４０を入り込ませることが
できるので、ねじ鉄筋１２，２２に引っ張り荷重が作用
した時には、コイルスプリング４０は、ねじ山１２ａと
コイルスプリング４０との間に介在されたモルタル６０
を介して、ねじ鉄筋１２と実質的に一体となって働く。
そのため、このコイルスプリング４０をねじ鉄筋１２に
溶接等で固定しなくても、固定したと同様の作用を得る
ことができる。

【００２７】本発明は上記実施形態に制約されず、種々
の形態を採用可能である。例えば、上記実施形態におい
て、コイルスプリング４０の奥側の端は係止凹部３７か
ら外れないようにしてもよい。この場合、この奥側の端
がスリーブ継手３０の内周に残されるが、他の部分は、
スリーブ継手３０の内周面から離れるので、実質的にコ
イルスプリング４０はスリーブ継手３０の内周面から離
れていることになる。また、上記実施形態において、局
所的にコイルスプリング４０がねじ鉄筋１２のねじ山１
２ａに乗り上げてねじ山１２ａ間に入り込まないことも
あるが、この場合でも他の部分がねじ山１２ａ間に入り
込んでいれば、コイルスプリング４０は実質的にねじ山
１２ａ間に入り込んでいることになる。

【００２８】上記実施形態では、コイルスプリング４０
を予めスリーブ継手３０内に拡径状態でセットしたが、
建築現場においてねじ鉄筋１２にコイルスプリング４０
を巻きつけるようにして装着した後で、このねじ鉄筋１
２をスリーブ継手３０に挿入してもよい。なお、このコ
イルスプリング４０の装着状態は、図３と同様である。
この場合、補助的にコイルスプリング４０の一部をねじ
鉄筋１２に溶接してもよい。両方のねじ鉄筋１２，２２
ともモルタルを介してスリーブ継手に連結してもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の態
様によれば、ねじ鉄筋のねじ山間にコイル部材を入り込
ませることにより、ねじ山に外接する仮想円筒面に沿っ
て充填材が剪断破壊するのを阻止することができる。し
かも、コイル部材のピッチがねじ山よりも大きいので、
コイル部材に外接する仮想円筒面に沿って充填材が剪断
破壊するのも阻止することができる。また、このコイル
部材のねじ鉄筋の装着は容易に行うことができる。本発
明の第２の態様によれば、コイルスプリングを用いてよ
り一層容易にねじ鉄筋に装着することができる。本発明
の第３の態様によれば、コイルスプリングを予め拡径状
態でスリーブ継手に装着することができ、建築現場での
作業を削減することができる。本発明の第４の態様によ
れば、第１，第３の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鉄筋連結方法の一実施形態における最
初の工程であって、スリーブ継手にコイルスプリングを
セットした状態を示す断面図である。

【図２】同方法の次の工程であって、スリーブ継手にね
じ鉄筋を挿入した状態を示す断面図である。

【図３】同方法の最後の工程を示すとともに鉄筋連結装
置の構造を示す断面図である。

【図４】上記コイルスプリングのねじ鉄筋への装着状態
を軸方向から見た図である。

【図５】上記コイルスプリングとねじ鉄筋のねじ山との
関係を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１２、２２ ねじ鉄筋 １２ａ ねじ山 ３０ スリーブ継手 ４０ コイルスプリング（コイル部材） ６０ モルタル（充填材）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本のねじ鉄筋の端部がスリーブ継手に
   挿入され、少なくとも一方のねじ鉄筋とスリーブ継手
   が、両者の間に充填された充填材を介して連結される鉄
   筋連結装置において、 上記一方のねじ鉄筋の端部には、ねじ鉄筋のねじ山より
   ピッチが大きいコイル部材が巻かれており、このコイル
   部材は、上記ねじ山間に入り込み、ねじ山より径方向，
   外方向に突出し、上記スリーブ継手の内周面から離れて
   いることを特徴とする鉄筋連結装置。
2. 【請求項２】 上記コイル部材はコイルスプリングから
   なり、その自然状態での内接円径が上記ねじ鉄筋のねじ
   山の外接円径より小さいことを特徴とする請求項１に記
   載の鉄筋連結装置。
3. 【請求項３】 上記スリーブ継手の内周には、上記コイ
   ルスプリングの両端を拡径状態で係止するための一対の
   係止部が形成されていることを特徴とする請求項２に記
   載の鉄筋連結装置。
4. 【請求項４】 ２本のねじ鉄筋の端部をスリーブ継手に
   挿入し、少なくとも一方のねじ鉄筋とスリーブ継手を、
   両者の間に充填された充填材を介して連結する鉄筋連結
   方法において、 自然状態でのピッチが上記一方のねじ鉄筋のねじ山より
   大きく、自然状態での内接円径がこのねじ山の外接円径
   より小さいコイルスプリングを、強制的に拡径させた状
   態で上記スリーブ継手に収容するとともに、その両端を
   スリーブ継手の内周に形成された一対の係止部に係止さ
   せ、 上記一方のねじ鉄筋の端部を上記拡径状態のコイルスプ
   リングおよびスリーブ継手に挿入し、 次に、上記コイルスプリングの少なくとも一端の係止状
   態を解除して、コイルスプリングをその弾性復元力で鉄
   筋の外周に巻きつけさせ、 次に、上記充填材をスリーブ継手に充填することを特徴
   とする鉄筋連結方法。