JP2005280079A - 筒状コンクリート製品の鉄筋籠製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のループ筋により角筒状コンクリート製品に使用する鉄筋籠を製造する場合、多くのループ筋をジグにセットし、セットしたループ筋のそれぞれに配力筋を固定するため、作業工数が多くなった。
【解決手段】筒状コンクリート製品を製造するに際して、コンクリートを打設する前に製造型枠内に配置される鉄筋籠１００を製造する筒状コンクリート製品の鉄筋籠製造方法であって、主筋となる鋼材を所定寸法となるように曲げて四辺形状に形成する輪状部分１１が連続する螺旋部材１の各輪状部分１１を所定間隔で離間させた状態に保持し、筒状コンクリート製品の長さにほぼ等しい長さの配力部材２を螺旋部材１の各輪状部分１１と交差するように配置し、配置した配力部材２と螺旋部材１との交差部分Ｐにおいて配力部材２と螺旋部材１とを相互に固定して鉄筋籠１００を製造する。
【選択図】図５

Description

本発明は、箱型側溝や、ボックスカルバートなどの筒状コンクリート製品において、製造時に補強のために埋設される鉄筋籠の製造方法に関するものである。

一般に、コンクリートは圧縮強度が高く、安価に大量に製造できることから、建築材料として広く用いられている。その一方で、圧縮強度と引張強度との比であるぜい度係数が大きい材料であることから引張強度が低く、構造物の引張側において用いる場合には補強を目的として、熱膨張係数がほぼ等しく、かつ引張強度の高い鋼材をコンクリート内に埋設して引張側の構造物に使用している。

このようなコンクリートと鋼材との性質を考慮して、例えば箱形側溝、ボックスカルバートあるいは遠心力鉄筋コンクリート管などの筒状コンクリート製品においては、力の伝達、コンクリートと一体に挙動するための付着の確保などを目的として、筒状コンクリート製品の設計条件や形状寸法に適合するよう作成された設計図面に示される所定の形状寸法に必要な数量だけ鋼材を各々切断し、又必要な鋼材は折り曲げ加工して、所定の形状寸法に組み立てている。すなわち、このような鋼材による補強のための構造物は、鉄筋籠と呼ばれるもので、遠心力鉄筋コンクリート管において使用されるものは、例えば特許文献１に記載のもののように、複数の縦筋を筒状に配置し、その外周に螺旋状に鉄筋を巻回し、巻回した鉄筋と縦筋との交点を溶接して作製している。
特開平０９−０６６３２８号公報

ところで、筒状コンクリート製品のうちでも、上述のような遠心力鉄筋コンクリート管に使用する鉄筋籠では、縦筋の外周に螺旋状に鉄筋を巻回して固定することで作製できるが、筒状コンクリート製品が箱型側溝のようにその断面形状が四角形状であると、縦筋に固定する鉄筋を四角形状に折り曲げなければならないので、上述のようにして鉄筋籠を作製することが困難になる。

このため、断面四角形状の筒状コンクリート製品においては、鋼材を所定長さに切断後、所定形状に折り曲げループ筋を作成し、ループ筋の複数をジグを用いて所定距離離間した状態に配置しておき、ジグにより支持させたそれぞれのループ筋に対して縦筋を溶接により固定して、鉄筋籠を作製している。このため、鋼材の折り曲げ、ジグに対するセット、溶接などに対して多くの時間を要することから、鉄筋籠の製造費用が嵩むことになった。また、折り曲げ加工の完了した鋼材を精度よく固定していくためには、経験と知識とに長け、作業に習熟した熟練工が必要で有り、このような熟練工の確保と教育及び訓練による養成とが必要となった。

そこで本発明は、以上のような問題に鑑みて、組み立て工数を削減することが可能である筒状コンクリート製品の鉄筋籠製造方法を提供するものである。

すなわち、本発明の筒状コンクリート製品の鉄筋籠製造方法は、筒状コンクリート製品を製造するに際して、コンクリートを打設する前に製造型枠内に配置される組立鉄筋を製造する筒状コンクリート製品の鉄筋籠製造方法であって、主筋となる鋼材を所定寸法となるように曲げて四辺形状に形成する輪状部分が連続する螺旋部材の各輪状部分を所定間隔で離間させた状態に保持し、筒状コンクリート製品の長さにほぼ等しい長さの配力部材を螺旋部材の各輪状部分と交差するように配置し、配置した配力部材と螺旋部材との交差部分において配力部材と螺旋部材とを相互に固定して鉄筋籠を製造することを特徴とする。

このような構成によれば、筒状コンクリート製品が圧壊するような外力がコンクリート製品に作用した場合の、引っ張り側の補強をするように機能する主筋となる螺旋部材は輪状部分が連続しているので、その輪状部分を所定間隔で離間させて保持することにより輪状部分の配置が完了する。そして、保持した螺旋部材に対して配力部材が交差するように配置して、その配力部材と螺旋部材との交差部分を固定することにより鉄筋籠が形成される。したがって、作業を簡素化することが可能であり、組立時間を大幅に短縮することが可能になる。それゆえ、製造費用を低減することが可能になる。

配力部材と螺旋部材との固定を容易で、かつ確実なものにするためには、配力部材を螺旋部材に溶接により固定するものが好ましい。

螺旋部材の貯蔵性を良好にするためには、螺旋部材が、可撓性を有してなるが好ましい。このように可撓性を有するものであれば、螺旋部材の輪状部分を重ね合わせた状態で保管することができるため、嵩張らずに積み重ねることが可能になる。

本発明は、以上に説明した構成であるので、螺旋部材は輪状部分が連続しているので、その輪状部分を所定間隔で離間させて保持し、保持した螺旋部材に対して配力部材が交差するように配置し、配力部材と螺旋部材との交差部分を固定することにより鉄筋籠が形成されるので、作業を簡素化することができる。このため、鉄筋籠を製造する際の組立時間を大幅に短縮することができ、製造費用を大幅に低減することができる。

以下、本発明の一実施形態を、図１〜７を参照して説明する。

図１は、この実施形態により製造される鉄筋籠１００を示す斜視図である。

この実施形態において、コンクリート製品の引っ張り側の補強をする主筋である螺旋部材１を形成するための鋼材としては、例えば高張力異形鉄筋を使用する。図２に示す螺旋部材１は、高張力異形鉄筋を、製造する筒状コンクリート製品である例えばボックスカルバートの大きさに応じて所定寸法、つまりボックスカルバートの各壁内に埋設されるに十分な寸法となるように折り曲げて、四辺形状に形成された複数の輪状部分１１が螺旋状に連続するものである。螺旋部材１は、断面形状がほぼ正方形、つまり正方形の４角を丸めた形状の四角形である柱状の螺旋形成ジグを用いて作る。すなわち、鋼材の一端を螺旋形成ジグの一つの表面に密着させて仮固定した状態で、螺旋状形成ジグの中心軸に直角に交差する方向に、螺旋形成ジグの第一の表面に密着させて折り曲げる。そして、折り曲げた鋼材がその第一の表面に密着した状態で直線をなすように整形し、次に第一の表面に丸められた角部分を介して連続する第二の表面に密着するように折り曲げる。折り曲げた第二の表面に密着する鋼材を第一の表面において整形したのと同じに密着した状態で直線をなすようにする。

以下、同様にして、螺旋形成ジグの第三の表面及び第四の表面に対して鋼材を折り曲げていき、その後、繰り返し上述の操作を繰り返して螺旋部材を作成する。この場合、折り曲げた鋼材は、同一表面においては隣接する鋼材同士が密着する状態にする。所定の長さまで折り曲げられた鋼材は、螺旋形成ジグから引き抜かれて螺旋部材となる。このようにして作成された螺旋部材は、可撓性を有しており、引き延ばさない状態ではそれぞれの輪状部分が接触して重なった状態となる。このため、螺旋部材１を保管する場合、その高さが螺旋部材１を形成する鋼材の直径の輪状部分１１の本数倍した程度の高さでしかなく、複数の螺旋部材１を重ねて保管することもでき、保管効率を高くすることができる。なお、上記の螺旋部材１の製造方法は一例であって、各種の方法及びジグにより製造されるものであってよい。

この螺旋部材１に組み合わせて用いる配力部材２も、螺旋部材１同様に高張力異形鉄筋を使用する。配力部材２の長さは、製造するボックスカルバートの長さとほぼ同じで、その本数は、ボックスカルバートにおいて要求される強度や大きさに応じて増減するものであってよい。

鉄筋籠１００を製造するにあたって、まず螺旋部材１を伸ばした状態で保持する保持用ジグ３を準備する。保持用ジグ３は、図３に示すように、例えば鉄板とアングル材で形成するもので、製造する鉄筋籠１００の大きさに応じて、その内部に螺旋部材１を配置し得る大きさとする。保持用ジグ３は、長方形の鉄板からなる基礎盤３１の上面の四隅近傍に隅柱３２を立て、その隅柱３２の上端を横桟部材３３と縦桟部材３４とで連結し、骨格のみの箱状（直方体形状）に形成するものである。そして、前側の横桟部材３３に螺旋部材１の前端に位置する輪状部分１１の上辺１１ａを係合させる前上係合体３５を、上側の横桟部材３３の両端近傍にそれぞれ設けるとともに、前上係合体３５の位置に対向する基礎盤３１の前端部の位置に螺旋部材１の前端に位置する輪状部分１１の下辺１１ｂを係合させる前下係合体３６を設ける。また、後側の上側の横桟部材３３に螺旋部材１の後端に位置する輪状部分１１の上辺１１ｃを係合させる後上係合体３７を横桟部材３３の両端近傍にそれぞれ設けるとともに、後上係合体３７の位置に対向する基礎盤３１の後端部の位置に螺旋部材１の後端に位置する輪状部分１１の下辺１１ｄを係合させる後下係合体３８を設ける。前上係合体３５、前下係合体３６、後上係合体３７及び後下係合体３８はそれぞれ、例えばアングル材からなり、鉄筋籠１００が完成した際に保持用ジグ３から鉄筋籠１００を容易に取り外せるように可倒式で、起立させて螺旋部材１に係合させた際に、螺旋部材１を上下方向に移動することなく係合するように構成してある。なお、それぞれの係合体は、磁力により螺旋部材１を保持用ジグ３に固定する型式のものであってもよい。

このような保持用ジグ３とともに、保持用ジグ３にセット（仮固定）した螺旋部材１の各輪状部分１１を等間隔に保持する前後用均等ピッチジグ４及び中間用均等ピッチジグ５（図４に示す）を準備する。この実施形態の前後用均等ピッチジグ４及び中間用均等ピッチジグ５は、基本的には短冊状の鉄板４１，５１の一方の面に、螺旋部材１の輪状部分１１を輪状部分１１の直径方向の両側から挟み込む嵌合溝部４２，５２を複数本例えば４本有する構造である。前後用均等ピッチジグ４は、図４の（ａ）に示すように、前端側の嵌合溝部４２ａが鉄板４１の長手方向軸に対して直交して設けてあり、その前端側の嵌合溝部４２ａの後側に位置する３本の嵌合溝部４２は、螺旋部材１の輪状部分１１を所定間隔離間させた際の傾斜に合致する角度で平行に配設してある。一方、中間用ピッチジグ５は、図４の（ｂ）に示すように、４本の嵌合溝部５２が、螺旋部材１の輪状部分１１を所定間隔離間させた際の傾斜に合致する角度で平行に配設してある。そして、各嵌合溝部４２，５２に螺旋部材１の輪状部分１１を嵌入することによって、所定の等間隔にそれぞれの輪状部分１１を保持するように構成してある。なお、嵌合溝部４２，５２の本数については、４本に限定されるものではなく、２本、３本あるいは５本以上であってよい。

このような構成において、まず、図５に示すように、保持用ジグ３に螺旋部材１をセットする。具体的には、螺旋部材１の巻始め端側の輪状部分１１の上辺１１ａ及び下辺１１ｂを、保持用ジグ３の前上係合体３５及び前下係合体３６に係合させ、保持用ジグ３の縦桟部材３４に沿ってつまり保持用ジグ３の長手方向に螺旋部材１を引っ張って、螺旋部材１を保持用ジグ３の全長とほぼ同じ長さの状態になるようにする。このように螺旋部材１を伸張させた状態で、螺旋部材１の巻終わり端側の輪状部分１１の上辺１１ｃ及び下辺１１ｄを、保持用ジグ３の後上係合体３７及び後下係合体３８に係合させる。螺旋部材１の両端部分を保持用ジグ３に係合させた状態では、螺旋部材１の輪状部分１１は不均等に任意の距離をあけて離間している状態であってよい。

次に、図６及び図７に示すように、保持用ジグ３にセットした螺旋部材１に対して前後用均等ピッチジグ４をセットして、螺旋部材１の巻始め端側の輪状部分１１から数えて４本の輪状部分１１を等間隔になるように離間させる。具体的には、前後用均等ピッチジグ４の先端側に位置する嵌合溝部４２ａに螺旋部材１の巻始め側つまり最前列に位置する輪状部分１１の下辺１１ｂを嵌入する。この後、その最前列に位置する輪状部分１１の直後に位置する輪状部分１１を、前後用均等ピッチジグ４の前から２本目の嵌合溝部４２に嵌入する。これによって、最前列に位置する輪状部分１１とその直後に位置する輪状部分１１とが、所定間隔離間することになる。そして、前後用均等ピッチジグ４の３本目及び４本目の嵌合溝部４２に対して、対応する輪状部分１１をそれぞれ嵌入する。これにより、螺旋部材１の巻始め端側の輪状部分１１から数えて４本の輪状部分１１が等間隔に離間する状態となる。なお、前後用均等ピッチジグ４をセットする輪状部分１１は、保持用ジグ３にセットされた螺旋部材１の上下に位置する横（水平）方向の辺あるいは縦方向の辺のいずれであってもよい。同図においては、輪状部分１１の下側に位置する辺に対して前後用均等ピッチジグ４をセットした状態を図示している。

以上のようにして前後用均等ピッチジグ４をセットして、等間隔に離間した螺旋部材１の輪状部分１１に対して配力部材２を固定する。この実施形態においては、螺旋部材１の輪状部分の一辺に対して、配力部材２を螺旋部材１の内側の角部の近傍すなわち輪状部分１１の一辺の両端近傍部位に１本ずつ固定するものである。まず、配力部材２を保持用ジグ３内の螺旋部材１内の配力部材２の固定位置近傍に搬入して置く。そして、配力部材１が螺旋部材１の中心軸とほぼ平行になるように位置調整をして固定位置に置いた後、配力部材２と螺旋部材３の輪状部分１１の下辺との交差部分Ｐにおいて溶接により配力部材２を螺旋部材１に固定する。この場合に、配力部材２の前端が最前列の輪状部分１１に固定されるもので、配力部材２の前端が螺旋部材１の最前列の輪状部分１１から突出する必要はない。

配力部材２を螺旋部材１に固定した後、前後用均等ピッチジグ４を螺旋部材１から取り外し、配力部材２と固定した螺旋部材１の輪状部分１１の次に位置する輪状部分１１に対して中間用均等ピッチジグ５をセットする（図８に示す）。この場合、中間用均等ピッチジグ５の先端側に位置する嵌合溝部５２を、配力部材２に固定した螺旋部材１の４本目の輪状部分１１に嵌合させる。これにより、既に固定し終わった螺旋部材１の輪状部分１１に対してその次の輪状部分１１を所定間隔離間させた位置に配置させることになる。そして、上述と同様に、残る３本の嵌合溝部５２に対して螺旋部材１の輪状部分１１を嵌入して、中間用均等ピッチジグ５のセットを完了する。この後、中間用均等ピッチジグ５をセットした４本の輪状部分１１のうち、配力部材２との交差部分Ｐが固定されていない３本の輪状部分１１に対して溶接を施し、配力部材２と螺旋部材１の輪状部分１１とを固定する。

この後、残る螺旋部材１の輪状部分１１に対して、中間用均等ピッチジグ５のセットと配力部材２及び輪状部分の交差部分Ｐの溶接とを繰り返して、基礎盤３１上に位置する輪状部分１１の最終端から４本を残す位置までの輪状部分１１に対して配力部材２を固定する。そして、螺旋部材１の巻終わり端側の最終の輪状部分１１を含む４本の輪状部分１１に前後用均等ピッチジグ５をセットし、それらの輪状部分１１を所定間隔に離間させた状態で配力部材２を各輪状部分１１に固定する。同様にして、螺旋部材１の残る輪状部分１１の左右の縦位置にある各辺と上位置にある各辺に対して、前後用均等ピッチジグ４及び中間用均等ピッチジグ５を用いて各輪状部分１１を所定間隔離間した状態に保持して、配力部材２を所定位置に固定する。これにより、螺旋部材１の各輪状部分１１を所定間隔離間させて配力部材２を固定した鉄筋籠１００が完成する。

この後、前及び後上係合体３５，３７と前及び後下係合体３６，３８とを倒し、螺旋部材１を保持用ジグ３に着脱可能に固定していた状態を解除して、保持用ジグ３内部から完成した鉄筋籠１００を取り出す。

以上において、コンクリート製品における断面方向の主筋となる複数の輪状部分１１が連続する螺旋部材１を保持用ジグ３に仮に固定する作業は、螺旋部材１の両端を保持用ジグ３に係合させるだけで完了するので、いわゆるループ筋と呼ばれる鉄筋部材の複数を等間隔に配列する場合に比べて、作業時間を大幅に短縮することができる。そして、保持用ジグ３にセットした螺旋部材１に対して、前後用均等ピッチジグ４及び中間用均等ピッチジグ５を用いて、螺旋部材１の各輪状部分１１を所定間隔離間した状態で、配力部材２を固定するので、作業を簡素化することができ、熟練を要することなく鉄筋籠１００を製造することができる。

しかも、従来のループ筋にあっては、コンクリートへの定着を確実なものにするために、ループ筋はループ状に折り曲げた鋼材の両端部をコンクリート製品の規格に応じて定着長と呼ばれる所定長だけ重ね合わせる部分が必要となるが、螺旋部材１にあっては複数の各輪状部分１１が連続しているために、このような定着長を必要とせず、よって鋼材の使用量を減らすことができ、製造コストを低減させることができる。加えて、螺旋部材１は各輪状部分１１が連続しているために、定着長がないにもかかわらずコンクリート製品に埋設された場合に十分に鉄筋籠を定着することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、螺旋部材１及び配力部材３は、断面形状が円形の高強度鉄筋であってよい。また、螺旋部材１及び配力部材２のその交差部分Ｐにおける固定は、溶接以外に、鋼線を用いて固定するものであってもよい。

また、螺旋部材１を保持用ジグ３に仮固定する係合体は、上記実施形態において説明した前後上係合体３５，３７及び前後下係合体３６，３８と異なり、例えば左右の隅柱３２の両端近傍に設けるものであってもよい。あるいは、前後上係合体３５，３７及び前後下係合体３６，３８と、左右の隅柱に設けた係合体とを組み合わせるものであってもよい。このような係合体にあっても可倒式とするものが好ましい。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

同実施形態における鉄筋籠を示す斜視図。 本発明の実施形態における螺旋部材を示す斜視図。 同実施形態における保持用ジグを示す斜視図。 同実施形態における前後用均等ピッチジグ及び中間用均等ピッチジグを示す斜視図。 同実施形態において、保持用ジグに螺旋部材を仮固定た状態を示す斜視図。 同実施形態において、保持用ジグに螺旋部材を仮固定し、前後用均等ピッチジグを螺旋部材に係合させた状態を示す斜視図。 同実施形態において、保持用ジグに螺旋部材を仮固定し、前後用均等ピッチジグを螺旋部材に係合させた保持用ジグ内部の状態を模式的に示す側面図。 同実施形態において、中間用均等ピッチジグを螺旋部材に係合させた保持用ジグ内部の状態を模式的に示す側面図。

符号の説明

１…螺旋部材
２…配力部材
１１…輪状部材

Claims (3)

1. 筒状コンクリート製品を製造するに際して、コンクリートを打設する前に製造型枠内に配置される組立鉄筋を製造する筒状コンクリート製品の鉄筋籠製造方法であって、
   主筋となる鋼材を所定寸法となるように曲げて四辺形状に形成する輪状部分が連続する螺旋部材の各輪状部分を所定間隔で離間させた状態に保持し、
   筒状コンクリート製品の長さにほぼ等しい長さの配力部材を螺旋部材の各輪状部分と交差するように配置し、
   配置した配力部材と螺旋部材との交差部分において配力部材と螺旋部材とを相互に固定して鉄筋籠を製造する筒状コンクリート製品の鉄筋籠製造方法。
2. 配力部材を螺旋部材に溶接により固定する請求項１記載の筒状コンクリート製品の鉄筋籠製造方法。
3. 螺旋部材が、可撓性を有してなる請求項１又は２記載の筒状コンクリート製品の鉄筋籠製造方法。

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