JP2006138089A - Ｐｃ鋼材の接続方法およびｐｃ鋼材 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＰＣ鋼材の継手部材のネジピッチ合わせ作業を、熟練工によらずとも誰でも簡単かつ迅速に行うことができ、その結果、ＰＣ鋼材を用いた籠体を展開した状態で接続する場合において、また特にストランドを用いた籠体の特長を生かして籠体を縮小した状態で接続する場合において、施工性の向上を図れるＰＣ鋼材の接続方法およびＰＣ鋼材を提供すること。
【解決手段】 籠体１ａのストランド３の上端部に固定されたマンション７ａの先端面２３ａに設けられた凸部２１を、籠体１ｂのストランド３の下端部に固定されたマンション７ｂの先端面２３ｂに設けられた凹部２５に嵌合して先端面２３ａと先端面２３ｂの軸心を一致させる。そして、マンション７ａとマンション７ｂの軸線を一致させ、ネジ３３ａとネジ３３ｂの連続性を確保した後、マンション７ａとマンション７ｂとの境界部にネジカプラ９を螺進させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＰＣ鋼材の接続方法およびＰＣ鋼材に関するものである。

従来、既設構造物の近接やその直下に新たに鉄筋コンクリート構造物を建設する場合などのように、施工のための資機材の搬入・組立てに使用できる空間が制限されている際には、ストランドを杭などの軸方向鋼材に用い、帯鉄筋との交差部に回転する治具を介してストランドと帯鉄筋を結合することで、円筒状に組み立てられた籠体の長さをねじりながら縮小し、掘削孔に建て込みつつ伸張する方法が提案されている。籠体は、その軸方向長さを例えば１／６程度に縮小することが可能である。

建て込む杭の直上の空頭制限が極端に厳しい場合、あるいは、杭直上には空間の制限がなくとも籠体などの資機材を搬入する搬入路が狭隘である場合には、全体を1つの籠体とすると施工できないことがある。この場合、籠体を２つ以上に分割し、上下に配置される籠体のストランドを接続して複数の籠体を結合する必要がある。

鉄筋やＰＣ鋼材などの棒状材料を接合するには、端部にネジを整形する方法がある。端部にネジ付きマンションを取り付けた棒状材料や、ネジフシ鉄筋のように材料表面がネジそのものである材料を接合するには、ネジカプラを用いるのが一般的である。

ネジカプラを用いた接合では、まず接合する一方のネジに接合検査用のマーキングを施しておき、ネジにネジカプラを挿入する。このとき、ネジの先端はネジカプラより突出させる。次に、両ネジの軸線とネジピッチ合わせを行う。このネジピッチ合わせ作業は、一方のネジの端部に他方のネジの端部を近づけたり離したり、あるいはネジのいずれかを回転させながら、作業者の目視と勘により行うものである。そして、両ネジのネジピッチがあったところで、ネジカプラを他方のネジの所定位置まで螺進させる。

ネジカプラを用いた接合方法の細部においては、ネジカプラの両端に配置したロックナットをネジカプラを挟み込むように螺合することでネジのがたつきを固定する方法がある。この方法では、一方のネジにネジカプラを挿入する際に、ロックナットも挿入しておく。また、他方のネジにもロックナットをマーキングの位置まで挿入しておく。そして、ネジカプラを他方のネジの所定位置まで螺進させた後、二つのロックナットをそれぞれ所定位置に再セットし、スパナや専用機械を用いて所定締付力で締付ける。

ネジカプラを用いた接合方法の細部においては、他に、カプラ内部に樹脂を注入してカプラの雌ネジとマンションの雄ネジの隙間に樹脂を充填せしめ、硬化した樹脂によりネジのがたつきをなくす方法、樹脂とロックナットを併用する方法等がある。

ネジカプラを用いた接合については、（１）ネジピッチを合わせながらネジ節鉄筋を接続する作業の改善方法（例えば、特許文献１参照）、（２）ネジカプラを二重構造とする方法（例えば、特許文献２、特許文献３参照）、（３）ネジの山に大きながたつきを持たせる方法（例えば、特許文献４参照）がある。

特開昭６３−４７４７２号公報 特開平１０−１８５１０号公報 特開平１１−２２９５５７号公報 特開平６−１５８７８３号公報

しかしながら、ネジカプラを用いた接合工程において、マンションの突合せ時におけるネジピッチを合わせる作業は手間の掛かる作業である。たとえば、ネジカプラを他方のマンションに螺進するときに、両マンションのネジピッチが合っていない場合は、当然ネジカプラは他方のマンションに螺進できない。この場合はもう一度ネジカプラをマンションに戻し、両マンションの軸線とネジピッチ合わせを再度行い、ネジピッチが合った時点で再度ネジカプラを他方のマンションに螺進することになる。ネジカプラをマンションに戻さないと、ネジカプラの勘合長さ(ネジ山数)が不足する恐れがあり、ストランドが必要な軸力を負担できない恐れがある。

杭の籠体の建て込みにこの種の接合作業を行う場合には、建て込み時間の大半がこのネジピッチ合わせ作業によるものである。建て込み時間が長くなると、籠体がベントナイトに浸漬される時間が長くなり、鋼材へのベントナイトの付着が進行し、コンクリートとの付着強度が落ちる。また、掘削孔底部へのスライム堆積が進行するなどの問題があり、好ましくない。

杭の通常の籠体の接続のように、あらかじめ軸方向鉄筋が他の鉄筋と結束してあるものについては、軸方向鉄筋を回転させることはもちろん、軸方向に微調整することも不可能であり、こうしたネジピッチ合わせは、あらかじめ工場などで仮組立てを行うなどして念入りに行われている。しかしながら、それでも、籠体の運搬、建て込みにより、わずかに籠体が変形するために、接続作業は非常に時間のかかるものとなっている。

従来の（１）、（２）、（３）の方法は、ネジピッチ合わせの作業性を高めるためのものであるが、（１）の方法は、専用の工具を必要とするため、杭の籠体のように、狭い空間で作業を行う必要がある場合には理想的でない。特に、杭の籠体を縮小した状態で接続するには、籠体の中で作業を行う必要があるため、適用できない。

（２）の方法は、通常のカプラに比べ、高価になる上、直径も大きくなり、限られた断面内に多数の軸方向鋼材を配置する必要がある部材には不利であった。（３）の方法におけるカプラは、標準品ではなく、構造的には実際に接触しているネジ山が少ないため、カプラの長さを標準品よりも長くする必要がある。その結果、マンションのネジ長も長くする必要があり、接続部分の寸法が大きくなり、好ましくない。

さらに、ストランドとは細径のＰＣ鋼線をより合わせたものであり、緊張力が作用するときにストランドに軸方向のねじれがあると、所定の強度を負担できない可能性がある。そのため、籠体を二つ以上に分割し、ストランドを螺旋状にして長さを縮めた状態で複数の籠体を結合し、籠体を伸長しつつ掘削孔に建て込む際には、籠体が展開した状態となったときに、各ストランドにねじれが残留しないようにする必要がある。

ところが、籠体が展開した状態で接続するマンションのネジピッチが一致するように籠体を組み立てても、この籠体を縮小した状態、すなわちストランドを曲げた状態でマンション先端を突き合わせると、ネジのピッチは一致しない。これは、ストランドが螺旋状に縮小された状態では、ストランドはその長さに沿って若干ねじれているが、接続するためのマンションを含むストランド端部が自由すなわち直線状になっていると、その区間にはねじれがないためである。

籠体が展開した状態でストランドにねじりがないようにするには、ストランドの接続時に、一定のねじりを加えてマンションを接続する必要がある。ストランドであれば、自由部の長さによっては人力により容易にねじることも可能であるが、これと同時にマンション先端を一致させ、軸線を一致させることは容易ではない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＰＣ鋼材の継手部材のネジピッチ合わせ作業を、熟練工によらずとも誰でも簡単かつ迅速に行うことができ、その結果、ＰＣ鋼材を用いた籠体を展開した状態で接続する場合において、また特にストランドを用いた籠体の特長を生かして籠体を縮小した状態で接続する場合において、施工性の向上を図れるＰＣ鋼材の接続方法およびＰＣ鋼材を提供することにある。

前述した目的を達成するための第１の発明は、第１のＰＣ鋼材の先端に固定された第１のネジ付き継手部材の先端面に設けられた凹部に、第２のＰＣ鋼材の先端に固定された第２のネジ付き継手部材の先端面に設けられた凸部を嵌合し、前記第１のネジ付き継手部材と前記第２のネジ付き継手部材とを軸線および前記先端面の軸心が一致するように突き合わせる工程（ａ）と、前記第１のネジ付き継手部材と前記第２のネジ付き継手部材との境界部にネジカプラを螺合する工程（ｂ）と、を具備することを特徴とするＰＣ鋼材の接続方法である。

継手部材とは、ＰＣ鋼材に圧着させるマンション、ＰＣ鋼材にくさびを介して固定される雌コーン等である。第１のネジ付き継手部材の先端面に設けられた凹部および第２のネジ付き継手部材の先端面に設けられた凸部の形状または設置位置は、工程（ａ）で、第１のネジ付き継手部材と第２のネジ付き継手部材との相対回転位置関係が、第１のネジ付き継手部材のネジ山と第２のネジ付き継手部材のネジ山とが連続性を有する唯一の関係に決定されるように設定される。

凹部、凸部は、第１のネジ付き継手部材の先端、第２のネジ付き継手部材の先端をそれぞれ直接加工して形成される。または、第１のネジ付き継手部材の先端、第２のネジ付き継手部材の先端にそれぞれ凹部品、凸部品を固定して形成される。

凹部、凸部は、例えば、断面がＤ型であり、ネジ付き継手部材の先端面の軸心に配置される。または、断面が円形であり、ネジ付き継手部材の先端面の軸心以外の少なくとも１ヶ所に配置される。工程（ｂ）で用いるネジカプラは、あらかじめ第１のネジ付き継手部材、第２のネジ付き継手部材のいずれかに螺合しておく。

ＰＣ鋼材とは、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線（ストランド）等である。ＰＣ鋼材として特にストランドを用いる場合には、工程（ａ）の前に、第１のＰＣ鋼材を捩りつつ螺旋状に曲げて長さを縮める工程（ｃ）と、第２のＰＣ鋼材を捩りつつ螺旋状に曲げて長さを縮める工程（ｄ）とを設けることができる。この場合、工程（ａ）では、凹部に凸部が嵌合されるように、第１のＰＣ鋼材および第２のＰＣ鋼材に捩りを加える。

第１の発明は、第１のＰＣ鋼材を軸筋とする第１の籠体と、第２のＰＣ鋼材を軸筋とする第２の籠体とを接合する際にも用いられる。第１の発明を用いることで、第１の籠体と第２の籠体とを、ＰＣ鋼材を捩りつつ螺旋状に曲げて長さを縮めた状態で接合することができる。

第２の発明は、第１の発明のＰＣ鋼材の接続方法を用いて接続されたことを特徴とするＰＣ鋼材である。

本発明によれば、ＰＣ鋼材の継手部材のネジピッチ合わせ作業を、熟練工によらずとも誰でも簡単かつ迅速に行うことができ、その結果、ＰＣ鋼材を用いた籠体を展開した状態で接続する場合において、また特にストランドを用いた籠体の特長を生かして籠体を縮小した状態で接続する場合において、施工性の向上を図れるＰＣ鋼材の接続方法およびＰＣ鋼材を提供できる。

以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、籠体１ａ、籠体１ｂ、籠体１の立面図である。図１の（ａ）図は籠体１ａの立面図を、図１の（ｂ）図は籠体１ｂの立面図を、図１の（ｃ）図は籠体１の立面図を示す。

図１の（ａ）図に示すように、籠体１ａは、ストランド３、帯筋５、マンション７ａ、ネジカプラ９等からなる。ストランド３と帯筋５との交差点は、帯筋５に対してストランド３の回転が可能となるように、回転結合治具（図示せず）を用いて結合される。籠体１ａでは、上端部の位置が異なるストランド３が交互に配置される。マンション７ａは、全てのストランド３の上端部に設けられる。ネジカプラ９は、マンション７ａに仮固定される。

図１の（ｂ）図に示すように、籠体１ｂは、ストランド３、帯筋５、マンション７ｂ等からなる。ストランド３と帯筋５との交差点は、帯筋５に対してストランド３の回転が可能となるように、回転結合治具（図示せず）を用いて結合される。籠体１ｂでは、下端部の位置が異なるストランド３が交互に配置される。マンション７ｂは、全てのストランド３の下端部に設けられる。

図１の（ｃ）図に示すように、籠体１は、籠体１ａと籠体１ｂとを接合したものである。籠体１ａと籠体１ｂとは、籠体１ａのストランド３に設けられたマンション７ａ、マンション７ａに仮固定されたネジカプラ９、籠体１ｂのストランド３に設けられたマンション７ｂからなるマンション７を用いて接合される。マンション７は、籠体１のストランド３に、好ましくは千鳥状に配置される。

図２は、マンション７の詳細を示す図である。図２の（ａ）図は、ネジカプラ９が螺合されたマンション７ａ、マンション７ｂの斜視図、図２の（ｂ）図は、マンション７ａの先端面２３ａとマンション７ｂの先端面２３ｂとを突き合わせた状態を示す図、図２の（ｃ）図は、マンション７ａとマンション７ｂの境界部にネジカプラ９を螺合させた状態を示す図、図２の（ｄ）図は、図２の（ｃ）図をストランド３の軸方向の面で切断した断面図である。

図２の（ａ）図に示すように、マンション７ａは、先端面２３ａの中央にＤ字型の凸部２１を設け、外周面にネジ２７ａを設けたものである。図２の（ｃ）図、図２の（ｄ）図に示すように、ネジカプラ９の内周面には、ネジ２９が設けられる。マンション７ａには、ネジ２７ａとネジ２９とを噛合せることにより、ネジカプラ９が螺合され、仮固定される。図２の（ａ）図に示すように、マンション７ｂは、先端面２３ｂの中央にＤ字型の凹部２５を設け、外周面にネジ２７ｂを設けたものである。

凸部２１、凹部２５の寸法は、図２の（ｂ）図、図２の（ｄ）図に示すように凹部２５と凸部２１とを嵌め合わせ、マンション７ａとマンション７ｂとの位置関係を固定することができるように設定される。

マンション７ａ、マンション７ｂに切削されたネジ２７ａ、ネジ２７ｂが通常のＪＳＩネジ（一条ネジ）であれば、ネジ山は、マンション７ａ、マンション７ｂの先端において唯一の位置関係を持つ。例えば、マンション７ａの先端面２３ａ、マンション７ｂの先端面２３ｂの座標を、マンション７ａ、マンション７ｂの中心線をｘ軸線とする円筒座標ｘ−θで表示すれば、先端面２３ａ、先端面２３ｂ（ｘ＝０）におけるネジ山の位置は、角度θ＝θ_ａ０、θ＝θ_ｂ０である。

ネジ２７ａ、ネジ２７ｂのネジ山の位置は、図２の（ｂ）図に示すように凹部２５と凸部２１とを嵌め合わせたときに、マンション７ａの先端面２３ａ、マンション７ｂの先端面２３ｂにおけるネジ山の位置が一致し、ネジ２７ａとネジ２７ｂのピッチが一致するように設定される。

マンション７ａ、マンション７ｂを作製するには、例えば、まず、外周面にネジ２７ａが切削されたマンション７ａの先端面２３ａ、外周面にネジ２７ｂが切削されたマンション７ｂの先端面２３ｂに、ネジ山の位置をマーキングする。なお、ネジ２７ａ、ネジ２７ｂは、マンション７ａ、マンション７ｂの外周面に切削加工される。

次に、マンション７ａとマンション７ｂとを突き合わせたときにマーキングの位置が一致し、かつ、凹部２５に凸部２１を嵌合できるように、マンション７ａの先端面２３ａに凸部２１を、マンション８ｂの先端面２３ｂに凹部２５を形成する。凸部２１は、例えば、Ｄ字型の鋼片等を先端面２３ａに固定して形成される。凹部２５は、例えば、先端面２３ｂをＤ字型に切削加工して形成される。

図１に示す籠体１ａ、籠体１ｂを形成するには、以下の２つの方法が考えられる。第１の方法では、まず、マンション７によって接続されたストランド３を用いて図１の（ｃ）図に示すような籠体１を形成する。その後、ストランド３が直線状で籠体１の長さが伸長された状態、または、ストランド３が螺旋状で籠体１の長さが縮小された状態で、マンション７による接続を切り離して、籠体１を図１の（ａ）図に示す籠体１ａと図１の（ｂ）図に示す籠体１ｂとに分割する。

第２の方法は、籠体１を分割して形成する方法である。第２の方法では、端部にマンション７を製作したストランド３を用い、図１の（ａ）図、図１の（ｂ）図に示す籠体１ａ、籠体１ｂを別々に形成する。この際、籠体１ａと籠体１ｂとが接続された時に、対応するマンション７のネジ山の位置が連続するように、マンション７ａの先端面２３ａにおけるネジ山の位置（角度θ＝θ_ａ０）とマンション７ｂの先端面２３ｂにおけるネジ山の位置（角度θ＝θ_ｂ０）を、例えば籠体１の中心を向く位置となるように、一致させる。第２の方法によれば、籠体１を分割して製造することができるので、籠体１の製作に場所を取らないという利点がある。

第１の方法、第２の方法いずれにおいても、籠体１が伸展しストランド３が直線状になったときに、マンション７のネジ山が連続するので、ストランド３に捩れがない状態を確保できる。

マンション７ａとマンション７ｂを一体化するには、マンション７ａの先端面２３ａとマンション７ｂの先端面２３ｂとを突き合わせ、凹部２５に凸部２１を嵌合する。そして、マンション７ａのネジ２７ａおよびマンション７ｂのネジ２７ｂに、ネジカプラ９のネジ２９を螺合させ、図２の（ｃ）図に示すように、マンション７ａとマンション７ｂとの境界部にネジカプラ９を配置する。

ストランド３をマンション７ａ、マンション７ｂに取り付けるには、マンション７ａ、マンション７ｂを構成する厚肉円筒にストランド３を挿入し、厚肉円筒を塑性加工してストランド３に圧着させ、表面にネジ山を切削加工する。

図３は、地盤１１に掘削された孔１３に籠体１を設置するための各工程を示す図である。図１に示すような籠体１は、図３に示すように、地盤１１上には既設構造物１５が存在し、孔１３に籠体１を設置するための空間１９が制限されている場合に好適に用いられる。

籠体１ａ、籠体１ｂからなる籠体１は、図３に示す各工程により、孔１３に設置される。図３の（ａ）図は、孔１３上に籠体１ａを配置した状態を示す図、図３の（ｂ）図は、籠体１ａの一部のストランド３を直線状に戻した状態を示す図、図３の（ｃ）図は、籠体１ａと籠体１ｂとを接合した状態を示す図、図３の（ｄ）図は籠体１のストランド３を直線状に戻しつつある状態を示す図である。

図４は、長さを縮めた状態の籠体１ａ、籠体１ｂの斜視図である。図５は、籠体１ａを上方から見た図である。図５の（ａ）図は、ストランド３の端部に直線状部分２２が存在する状態での図を、図５の（ｂ）図は、ストランド３の端部を曲げた状態での図を示す。図６は、長さを縮めた状態の籠体１の斜視図である。

空間１９を用いて籠体１を孔１３に設置するには、まず、図１の（ａ）図に示す籠体１ａのストランド３を捩りつつ螺旋状に曲げて帯筋５の間隔を狭めることにより、図４に示すように籠体１ａの長さを縮める。また、同様にして図１の（ｂ）図に示す籠体１ｂの長さも図４に示すように縮めておく。このとき、ストランド３の位置を固定バンド等（図示せず）を用いて固定しておく。そして、図３の（ａ）図に示すように、長さを縮めた籠体１ａを、孔１３の上方の空間１９に配置する。

次に、固定バンド等（図示せず）を順次取り外し、図３の（ｂ）図に示すように、籠体１ａのストランド３を下部から順に直線状に戻す。次に、図３の（ｂ）図、図５に示すように、籠体１ａのストランド３の上部に螺旋状の部分を残した状態で、図３の（ｃ）図、図４に示すように、籠体１ａの上方に、長さを縮めた籠体１ｂを配置する。

その後、図４の矢印Ａに示す方向に籠体１ｂを吊り下ろし、図６に示すように、マンション７ａ、ネジカプラ９、マンション７ｂを用いて、籠体１ａのストランド３と籠体１ｂのストランド３とを接合する。そして、図１の（ｃ）図、図６に示す接合部１７の帯筋５ａを配置し、帯筋５ａとストランド３とを結合して、籠体１を形成する。

籠体１ａのストランド３と籠体１ｂのストランド３とを接合するには、まず、マンション７ａの凸部２１をマンション７ｂの凹部２５に嵌合させる。このとき、ストランド３の螺旋状にされた部分は長さに沿って若干捩れているが、マンション７ａを含むストランド３の端部は、図５の（ａ）図に示すように、自由、すなわち直線状になっており、捩れがない。そのため、籠体１の長さを縮めた状態でストランド３を接続する際には、ストランド３の直線状部分２２に螺旋状部分と同じような捩りを加えつつ、図５の（ｂ）図に示すように、ストランド３の直線状部分２２を曲げる必要がある。その結果、籠体１を伸展しストランド３を直線状に戻したときに、ストランド３に捩れがない状態とすることができる。

凸部２１を凹部２５に嵌合させた状態では、マンション７ａの先端面２３ａとマンション７ｂの先端面２３ｂの軸心は一致しているが、マンション７ａとマンション７ｂの軸線は折れ曲がっている。そこで、凸部２１を凹部２５に嵌合させた後、ストランド３の可撓性を利用してマンション７ａ、マンション７ｂのストランド３側の端部を人力により押し引きする。そして、目視で確認しながら、図２の（ｂ）図、図５に示すように、マンション７ａとマンション７ｂの軸線を概ね一致させる。

マンション７ａとマンション７ｂの軸線が折れ曲がることなく一致すれば、ネジ２７ａとネジ２７ｂのネジピッチも自動的に一致する。ネジピッチが一致した後、マンション７ａに仮固定されたネジカプラ９を、ネジ２７ａおよびネジ２７ｂとネジ２９とを噛合せて図２の（ｂ）に示す矢印Ｂに示す方向に螺進させる。そして、図２の（ｃ）図、図２の（ｄ）図に示すように、ネジカプラ９をマンション７ａとマンション７ｂの境界部に配置する。

図６に示すような籠体１を形成した後、図３の（ｄ）図に示すように、籠体１のストランド３を下部から順に直線状に戻していく。そして、籠体１のストランド３の全長が直線状に戻し、籠体１の孔１３への設置を終了する。

このように、第１の実施の形態では、籠体１ａのストランド３の上端に、先端面２３ａに凸部２１を有するマンション７ａを、籠体１ｂのストランド３の下端に、先端面２３ｂに凹部２５を有するマンション７ｂを取り付ける。凸部２１、凹部２５は、嵌合したときに、マンション７ａとマンション７ｂとの相対回転位置関係が、マンション７ａのネジ２７ａとマンション７ｂのネジ２７ｂの連続性が確保される唯一のものに固定されるように成形される。

マンション７を用いることにより、図２に示すように、Ｄ字型の凸部２１をＤ字型の凹部２５に嵌合し、マンション７ａとマンション７ｂとの回転位置関係を、ネジ２７ａとネジ２７ｂとが連続性を有する唯一の関係に容易に決定することができる。

上述したように、籠体１ａと籠体１ｂとを、ストランド３を螺旋状にして長さを縮めた状態で接合する際には、ストランド３に捩りを加える必要がある。第１の実施の形態では、マンション７ａ、マンション７ｂに、それぞれＤ字型の凸部２１、Ｄ字型の凹部２５を設けたことにより、熟練工でなくても、ストランド３の端部に加える捩りの量を短時間で簡単に調整し、マンション７ａの先端面２３ａとマンション７ｂの先端面２３ｂの軸心を一致させることができる。

また、ストランド３が十分な可撓性を有しているため、凸部２１と凹部２５とを嵌合させた状態で、目視しながらマンション７ａ、マンション７ｂの折れ曲がりを人力で矯正し、マンション７ａとマンション７ｂの軸線を同一直線上に配置することができる。

さらに、凸部２１と凹部２５とを嵌合させると、マンション７ａとマンション７ｂとの相対回転位置関係が唯一のものに固定され、マンション７ａのネジ２７ａとマンション７ｂのネジ２７ｂの連続性が確保されるので、ネジカプラ９の螺進が容易に行える。

次に、第２の実施の形態について説明する。図７は、マンション３１の詳細を示す図である。第２の実施の形態では、第１の実施の形態において、図２に示すマンション７の代わりに、図７に示すマンション３１を用いる。

図７の（ａ）図は、凸部品５３を取り付ける前のマンション３１ａ、凹部品５５を取り付ける前のマンション３１ｂの斜視図、図７の（ｂ）図は、凸部品５３、凹部品５５の斜視図、図７の（ｃ）図は、マンション３１ａとマンション３１ｂの境界部にネジカプラ９ａを螺合させてストランド３の軸方向の面で切断した断面図である。

図７の（ｃ）図に示すように、マンション３１ａは、先端面３５ａに凸部品５３を固定し、外周面にネジ３３ａを設けたものである。ネジカプラ９ａの内周面には、ネジ２９ａが設けられる。マンション３１ａには、ネジ３３ａとネジ２９ａとを噛合せることにより、ネジカプラ９ａが螺合され、仮固定される。図７の（ｃ）図に示すように、マンション３１ｂは、先端面３５ｂに凹部品５５を固定し、外周面にネジ３３ｂを設けたものである。図７に示すマンション３１ａ、マンション３１ｂ、ネジカプラ９ａは、それぞれ、図２に示すマンション７ａ、マンション７ｂ、ネジカプラ９に相当する。

図７の（ｂ）図に示すように、凸部品５３は、円盤状の板材３５ａの中心にＤ字型の凸部３７を設けたものである。また、凹部品５５は、円盤状の板材３５ｂの中心にＤ字型の凹部３９を設けたものである。凸部３７、凹部３９の寸法は、図７の（ｃ）図に示すように凹部３９と凸部３７とを嵌め合わせ、マンション３１ａとマンション３１ｂとの位置関係を固定することができるように設定される。

図２に示すマンション７の場合と同様に、マンション３１ａ、マンション３１ｂに切削されたネジ３３ａ、ネジ３３ｂが通常のＪＳＩネジ（一条ネジ）であれば、ネジ山は、マンション３１ａ、マンション３１ｂの先端において唯一の位置関係を持つ。ネジ３３ａ、ネジ３３ｂのネジ山の位置は、図７の（ｃ）図に示すように凹部３９と凸部３７とを嵌め合わせたときに、マンション３１ａのネジ３３ａとマンション３１ｂのネジ３３ｂの連続性が確保されるように設定される。

マンション３１ａ、マンション３１ｂを作製するには、例えば、まず、外周面にネジ３３ａが切削されたマンション３１ａの先端面３５ａ、外周面にネジ３３ｂが切削されたマンション３１ｂの先端面３５ｂに、ネジ山の位置をマーキングする。なお、ネジ３３ａ、ネジ３３ｂは、マンション３１ａ、マンション３１ｂの外周面に切削加工される。

次に、マンション３１ａとマンション３１ｂとを突き合わせたときにマーキングの位置が一致し、かつ、凹部３９に凸部３７を嵌合できるように、マンション３１ａの先端面３５ａに凸部品５３を、マンション３１ｂの先端面３５ｂに凹部品５５を固定する。

マンション３１ａのネジ３３ａ、マンション３１ｂのネジ３３ｂは、外周面に切削加工される。凸部３７、凹部３９は、例えば、板材３５ａ、板材３５ｂをＤ字型に切削して加工される。

マンション３１では、マンション３１ａの先端面３５ａ、マンション３１ｂの先端面３５ｂを加工せず、凸部品５３、凹部品５５を固定する。そのため、ネジカプラ９ａは、マンション３１ａ、マンション３１ｂとの螺合長さが十分に確保されるよう、ネジカプラ９より長いものを用いる。

第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の方法で図１に示す籠体１を形成する。すなわち、第１の方法では、マンション３１によって接続されたストランド３を用いて籠体１を形成した後、マンション３１による接続を切り離して、籠体１を籠体１ａと籠体１ｂとに分割する。

第２の方法では、端部にマンション３１ａ、マンション３１ｂが取り付けられていない状態のストランド３を用いて、籠体１ａ、籠体１ｂを形成する。次に、一体化された状態のマンション３１のマンション３１ａ、マンション３１ｂを、籠体１ａ、籠体１ｂのストランド３の端部に順次取り付ける。その後、マンション３１による接続を切り離して、籠体１を籠体１ａと籠体１ｂとに分割する。

第１の方法、第２の方法のいずれにおいても、一体化された状態のマンション３１ａ、マンション３１ｂに、直線状のストランド３を取り付ける。これにより、籠体１を展開してストランド３が直線状となったときに、ストランド３に捩れがない状態を確保できる。

マンション３１ａとマンション３１ｂを一体化するには、マンション３１ａの凸部品５３とマンション３１ｂの凹部品５５とを突き合わせ、凹部３９に凸部３７を嵌合する。そして、マンション３１ａのネジ３３ａおよびマンション３１ｂのネジ３３ｂに、ネジカプラ９ａのネジ２９ａを螺合させ、図７の（ｃ）図に示すようにマンション３１ａとマンション３１ｂとの境界部にネジカプラ９ａを配置する。

ストランド３をマンション３１ａ、マンション３１ｂに取り付けるには、マンション３１ａ、マンション３１ｂを構成する厚肉円筒にストランド３を挿入し、厚肉円筒を塑性加工してストランド３に圧着させ、表面にネジ山を切削加工する。

第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の方法で、籠体１ａと籠体１ｂを接合しつつ、孔１３（図３）に籠体１を設置する。籠体１ａのストランド３と籠体１ｂのストランド３とを接合するには、まず、マンション３１ａの凸部３７をマンション３１ｂの凹部３９に嵌合させる。このとき、ストランド３の端部に捩りを加える。

次に、ストランド３の可撓性を利用してマンション３１ａ、マンション３１ｂのストランド３側の端部を人力により押し引きし、目視で確認しながら、マンション３１ａとマンション３１ｂの軸線を概ね一致させる。マンション３１ａとマンション３１ｂの軸線が折れ曲がることなく一致すれば、ネジ３３ａとネジ３３ｂのネジピッチも自動的に一致する。ネジピッチが一致した後、マンション３１ａに仮固定されたネジカプラ９ａを、ネジ３３ａおよびネジ３３ｂとネジ２９ａとを噛合せて螺進させ、図７の（ｃ）図に示すように、ネジカプラ９ａをマンション３３ａとマンション３３ｂの境界部に配置する。

このように、第２の実施の形態では、籠体１ａのストランド３の上端に、先端面３５ａに凸部品５３を固定したマンション３１ａを、籠体１ｂのストランド３の下端に、先端面３５ｂに凹部品５５を固定したマンション３１ｂを取り付ける。凸部３７、凹部３９は、嵌合したときに、マンション３１ａとマンション３１ｂとの相対回転位置関係が、マンション３１ａのネジ３３ａとマンション３１ｂのネジ３３ｂの連続性が確保される唯一のものに固定されるように成形される。

マンション３１を用いることにより、図７の（ｃ）図に示すように、Ｄ字型の凸部３７をＤ字型の凹部３９に嵌合し、マンション３１ａとマンション３１ｂとの回転位置関係を、ネジ３３ａとネジ３３ｂとが連続性を有する唯一の関係に容易に決定することができる。

第２の実施の形態においても、マンション３１ａ、マンション３１ｂに、それぞれＤ字型の凸部３７、Ｄ字型の凹部３９を設けたことにより、第１の実施の形態と同様に、熟練工でなくても、ストランド３の端部に加える捩りの量を短時間で簡単に調整し、マンション３１ａとマンション３１ｂの軸心を一致させることができる。

また、ストランド３が十分な可撓性を有しているため、凸部３７と凹部３９とを嵌合させた状態で、目視しながらマンション３１ａ、マンション３１ｂの折れ曲がりを人力で矯正し、マンション３１ａとマンション３１ｂの軸線を同一直線上に配置することができる。

さらに、凸部３７と凹部３９とを嵌合させると、マンション３１ａとマンション３１ｂとの相対回転位置関係が唯一のものに固定され、マンション３１ａのネジ３３ａとマンション３１ｂのネジ３３ｂの連続性が確保されるので、ネジカプラ９ａの螺進が容易に行える。

なお、第１の実施の形態では、マンション７ａ、マンション７ｂの中央にＤ字型の凸部２１、Ｄ字型の凹部２５を設け、第２の実施の形態では、マンション３１ａとマンション３１ｂの中央に、Ｄ字型の凸部３７、Ｄ字型の凹部３９を設けたが、凸部と凹部の設置位置や形状は、これらに限らない。

図８は、他のマンションの斜視図である。図８の（ａ）図は、他のマンション４１の斜視図である。図８の（ａ）図に示すように、マンション４１ａは、先端面４５ａの３箇所に円形の凸部４７を設け、外周面にネジ４３ａを設けたものである。ネジカプラ９は、図２に示すものであり、マンション４１ａには、ネジ４３ａとネジ２９とを噛合せることにより、ネジカプラ９が螺合され、仮固定される。マンション４１ｂは、先端面４５ｂの３箇所に円形の凹部４９を設け、外周面にネジ４３ｂを設けたものである。

凸部４７、凹部４９の寸法、設置位置は、凸部４７と凹部４９とを嵌め合わせてマンション４１ａとマンション４１ｂとの位置関係を固定することができるように設定される。ネジ４３ａ、ネジ４３ｂのネジ山の位置は、凹部４９と凸部４７とを嵌め合わせたときに、マンション４１ａの先端面４５ａ、マンション４１ｂの先端面４５ｂにおけるネジ山の位置が一致し、ネジ４３ａとネジ４３ｂのピッチが一致するように設定される。

図８の（ａ）図に示すマンション４１を用いてストランド３を接合する場合にも、円形の３つの凸部４７を、円形の３つの凹部４９に嵌合することにより、第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様の効果が得られる。

凸部と凹部の設置位置や形状は、凸部が設けられるマンションと、凹部が設けられるマンションとの相対回転位置関係が、双方のマンションのネジ山が連続性を有する唯一の関係に決定されるように設定される。この条件は、例えば、円形等の凸部および凹部をマンションの先端面の中心を除く１箇所以上に設けた場合や、嵌合方法が唯一である形状の凸部および凹部をマンションの先端面の中心に設けた場合に満たすことができる。

図８の（ｂ）図は、他のマンション６１の斜視図である。図８の（ｂ）図に示すように、マンション６１ａは、先端面６５ａの中心以外の１箇所に円形の凸部５７を設け、外周面にネジ６３ａを設けたものである。ネジカプラ９は、図２に示すものであり、マンション６１ａには、ネジ６３ａとネジ２９とを噛合せることにより、ネジカプラ９が螺合され、仮固定される。マンション６１ｂは、先端面６５ｂの中心以外の１箇所に円形の凹部５９を設け、外周面にネジ６３ｂを設けたものである。

図８の（ｃ）図は、凹部５９と凸部５７とを嵌め合わせた状態のマンション６１を、凹部５９および凸部５７を含む位置で軸線直角方向に切断した断面図である。円形の凸部５７および凹部５９が中心を除く１箇所に設けられる場合は、図８の（ｃ）図に示すように、これを嵌合させただけではマンション６１の軸線は必ずしも一致しないが、その状態から片方のマンションを他方のマンションに対しいずれかの方向に相対的にねじることで、容易にマンション６１の軸線を合せることができる。なお、ネジ６３ａ、ネジ６３ｂのネジ山の位置は、マンションの軸線を合わせたときに、マンション６１ａの先端面６５ａ、マンション６１ｂの先端面６５ｂにおけるネジ山の位置が一致するように設定される。

図８の（ｄ）図はネジカプラ６７の軸線方向の断面図（ネジ省略）、図８の（ｅ）図はネジカプラ６９の軸線方向の断面図（ネジ省略）である。図８の（ｂ）図では、通常のネジカプラ９を用いたが、図８の（ｄ）図に示すような、先端部７１を広げてラッパ状にしたネジカプラ６７を用いることで、軸線を合せる機能をカプラにもたせることも可能である。また、図８の（ｅ）図に示すような、面取り部分７１を通常より多くしたネジカプラ６９を用いた場合にも、軸線合わせがよりやすくなる。

第１の実施の形態のマンション７、第２の実施の形態のマンション３１等では、ネジのがたつきを固定するための従来の方法を適用してもよい。図９は、ロックナット５１ａ、ロックナット５１ｂを適用したマンション７の接合方法を示す図である。なお、図９のネジカプラ９、ロックナット５１ａ、ロックナット５１ｂは、ストランド３の軸方向の断面を示している。ロックナット５１ａ、ロックナット５１ｂは、図９の（ａ）に示すように、あらかじめ、マンション７ａのネジ、マンション７ｂのネジにそれぞれ仮固定される。

図９に示す方法では、図９の（ｂ）図に示すように、マンション７ａの凸部２１をマンション７ｂの凹部２５に嵌合した後、ネジカプラ９を、マンション７ａとマンション７ｂの境界部の方向に螺進させる。そして、図９の（ｃ）図に示すように、ネジカプラ９をマンション７ａとマンション７ｂの境界部に配置した後、ロックナット５１ａ、ロックナット５１ｂを、ネジカプラ９を挟み込むように配置し、スパナや専用機械を用いて所定締付力で締付ける。

なお、ロックナットは、軸方向鋼材として用いたストランド３を緊張せずに用いる場合に必要となるものである。ストランド３を緊張する場合には、ネジ部のがたつきは緊張により消失するため、籠体１では一般にロックナットを必要としないが、なんら変更なく適用可能である。ロックナットを用いる方法以外に、カプラ内部に樹脂を注入してカプラの雌ネジとマンションの雄ネジの隙間に樹脂を充填せしめ、硬化した樹脂によりネジのがたつきをなくす方法も適用可能である。

さらに、第１、第２の実施の形態では、籠体１ａのストランド３と籠体１ｂのストランド３とを接合した後、図１の（ｃ）図、図６に示す接合部１７の帯筋５ａを配置し、帯筋５ａとストランド３とを結合したが、接合部１７の帯筋５の配置時期はこれに限らない。

図１０は、籠体１の立面図である。図１０に示す接合部１７において、千鳥配置されたマンション７の間に位置する帯筋５ａは、籠体１ａ、籠体１ｂの形成時に、籠体１ａと籠体１ｂのいずれかにあらかじめ設けておいてもよい。この場合、マンション７上に位置する帯筋５ｂのみを、籠体１ａのストランド３と籠体１ｂのストランド３とを接合した後に配置する。

第１、第２の実施の形態では、マンション７を千鳥状に配置したが、マンション７を一断面に集中させる芋継ぎとしてもよい。全てのストランドの接続位置を部材の一断面に集中させることは、（１）継手付近の剛性が一般部より大きくなるので、そうした剛性の急変をなるべく緩和するのがよいこと、（２）カプラはストランドよりも太いので、継手が一断面に集中すると、コンクリートが十分に行き渡らない恐れがあること、（３）万一、継手部の1本の接続が破断すると、断面全体の破壊に進行する恐れがあること、などの理由で、設計面からは好ましくないとされている。

しかしながら、ストランドの応力が厳しくない断面であれば、継手を一断面に集中させることが設計上可能で、カプラ間のあきが確保できれば施工面からも芋継ぎが可能となり、千鳥配置よりも有利となる。杭の断面力(曲げモーメント)は杭の上端で最大となるので、ストランド杭工法においても杭の下端から中央付近までに継手を設ける場合には、芋継ぎが許容されるケースもある。

第１、第２の実施の形態では、籠体１の構成部材であるストランド３を接合するマンション、ストランド３の接合方法について説明したが、同様のマンション、接合方法は、ストランド単体や、籠体以外の構成部材として用いられるストランドにも適用できる。

また、第１、第２の実施の形態では、端部にマンションを加工したストランドについて説明したが、ＰＣ鋼線やストランド等のＰＣ鋼材の端部にマンション以外のネジ付き継手部材を加工し、カプラを用いて接合してもよい。例えば、くさびを介してストランドを雌コーンに固定した後、相対する雌コーンの外周に加工されたネジを利用してカプラで接続する方法においても、本考案の作用は同等である。

さらに、螺旋状としたストランドを接合する場合だけでなく、直線状、すなわち展開した状態のストランド、ＰＣ鋼線等のＰＣ鋼材を接合する場合にも、先端部に凹凸を設けたマンションや雌コーンを用いることにより、ネジピッチ合わせ作業を簡単かつ迅速に行うことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかるＰＣ鋼材の接続方法およびＰＣ鋼材の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

籠体１ａ、籠体１ｂ、籠体１の立面図 マンション７の詳細を示す図 地盤１１に掘削された孔１３に籠体１を設置するための各工程を示す図 長さを縮めた状態の籠体１ａ、籠体１ｂの斜視図 籠体１ａを上方から見た図 長さを縮めた状態の籠体１の斜視図 マンション３１の詳細を示す図 他のマンション４１ｂの斜視図 ロックナット５１ａ、ロックナット５１ｂを適用したマンション７の接合方法を示す図 籠体１の立面図

符号の説明

１、１ａ、１ｂ………籠体
３………ストランド
５、５ａ、５ｂ………帯筋
７、７ａ、７ｂ、３１、３１ａ、３１ｂ、４１、４１ａ、４１ｂ………マンション
９、９ａ………ネジカプラ
２１、３７、４７………凸部
２３ａ、２３ｂ、３５ａ、３５ｂ、４５ａ、４５ｂ………先端面
２５、３９、４９………凹部
２７ａ、２７ｂ、２９、２９ａ、３３ａ、３３ｂ、４３ａ、４３ｂ………ネジ
３５ａ、３５ｂ………板材
５３………凸部品
５５………凹部品

Claims (7)

1. 第１のＰＣ鋼材の先端に固定された第１のネジ付き継手部材の先端面に設けられた凹部に、第２のＰＣ鋼材の先端に固定された第２のネジ付き継手部材の先端面に設けられた凸部を嵌合し、前記第１のネジ付き継手部材と前記第２のネジ付き継手部材とを軸線および前記先端面の軸心が一致するように突き合わせる工程（ａ）と、
   前記第１のネジ付き継手部材と前記第２のネジ付き継手部材との境界部にネジカプラを螺合する工程（ｂ）と、
   を具備することを特徴とするＰＣ鋼材の接続方法。
2. 前記凹部および前記凸部の形状または設置位置が、前記工程（ａ）で、前記第１のネジ付き継手部材と前記第２のネジ付き継手部材との相対回転位置関係が、前記第１のネジ付き継手部材のネジ山と前記第２のネジ付き継手部材のネジ山とが連続性を有する唯一の関係に決定されるように設定されたことを特徴とする請求項１記載のＰＣ鋼材の接続方法。
3. 前記凹部、前記凸部が、前記第１のネジ付き継手部材の先端、前記第２のネジ付き継手部材の先端をそれぞれ直接加工して形成されたことを特徴とする請求項１記載のＰＣ鋼材の接続方法。
4. 前記凹部、前記凸部が、前記第１のネジ付き継手部材の先端、前記第２のネジ付き継手部材の先端にそれぞれ凹部品、凸部品を固定して形成されたことを特徴とする請求項１記載のＰＣ鋼材の接続方法。
5. 前記工程（ａ）の前に、
   前記第１のＰＣ鋼材を捩りつつ螺旋状に曲げて長さを縮める工程（ｃ）と、
   前記第２のＰＣ鋼材を捩りつつ螺旋状に曲げて長さを縮める工程（ｄ）と、
   をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のＰＣ鋼材の接続方法。
6. 前記第１のＰＣ鋼材が第１の籠体の軸筋であり、前記第２のＰＣ鋼材が第２の籠体の軸筋であることを特徴とする請求項１記載のＰＣ鋼材の接続方法。
7. 請求項１に記載されたＰＣ鋼材の接続方法を用いて接続されたことを特徴とするＰＣ鋼材。

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