JP2007002492A - 鉄筋の結合金具 - Google Patents

Abstract

【課題】 結合作業の効率を大幅に向上させると共に、特別な技量がなくても結合品質のバラツキが少なく、安全かつ低コストで鉄管等と結合することができる。
【解決手段】 異形鉄筋２を挿入可能な鉄製パイプ１の一端部を押圧圧縮して板状部１１を形成し、この板状部にボルト用の穴１２を開ける。鉄製パイプ１の他端部１３は、その外周１３ａをプレス等によって押圧縮径して異形鉄筋２の竹節２１に噛み込むように圧着する。板状部１１のボルト用の穴１２と、鉄筋コンクリートの鉄骨材である鉄板３に開けたボルト用の穴３１とにボルト４を差込んでナット５を締付ける。工事現場では、異形鉄筋２と鉄骨材である鉄板３とは、ボルト４とナット５とで結合するだけで足りるため、特別な技量がなくても結合品質のバラツキが少なく、迅速、安全かつ低コストで結合することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、鉄筋を例えば鋼管杭や柱用鉄骨部材に結合するための結合金具に関する。

コンクリート構造物の配筋工事では、鉄筋を、丸パイプ鋼材、Ｈ形鋼材あるいは補強鋼材等の鉄骨部材等と結合する作業が少なからず発生する。図７〜図１０にその具体例を示す。すなわち図７、図８は、鋼管杭４０３の杭頭部外周に、鉄筋コンクリート基礎４０６と連結するための鉄筋４０２を、溶接４０７で結合したものを示している。また図９、図１０は、鉄筋コンクリート橋梁５０６の柱用鉄骨部材である円板状の定着プレート５０３の周辺に、機械継ぎ手５０８を溶接５０７で結合して、この機械継ぎ手に橋桁用の異形鉄筋５０２をねじ結合したものを示している。従来は、これらの例に示すように、鉄筋と鉄骨部材等とは、工事現場において溶接によって結合していた。

しかるに上述したような工事現場での溶接結合には、次のような改良すべき問題があった。すなわち工事現場における溶接作業には、多大な時間が掛かる。また溶接部分の錆や汚れ、雨や雪等の天候、あるいは溶接作業員の技量等によって、結合強度等の溶接品質にバラツキが生じ易い。しかも一旦コンクリートを打設すると、コンクリートで覆われた溶接部分の品質を確認することは困難となる。また溶接場所が高所である場合には、風雨等の天候によって作業の中断や遅れが生じ、あるいは作業の安全性が低下する場合もある。

そこで本発明の目的は、結合作業の効率を大幅に向上させると共に、特別な技量がなくても結合品質のバラツキが少なく、安全かつ低コストで鉄管等と結合することができる鉄筋の結合金具を提供することにある。

本発明者は、作業現場における溶接作業に替わる鉄筋の結合手段を各種検討した結果、異形鉄筋を挿入可能な筒状部材を使用すれば、特別な技量がなくても結合品質のバラツキが少なく、迅速、容易かつ安全に鉄管等と結合することができる鉄筋の結合金具を、低コストで製作できることを見出した。すなわち本発明による鉄筋の結合金具の特徴は、鉄管または鉄板のいずれかと異形鉄筋との結合金具であって、この結合金具は、上記異形鉄筋を挿入可能な筒状部材から形成することにある。上記筒状部材の一端部は、その外周を押圧圧縮して板状部に形成してあり、この板状部には、ボルト用の穴が開口している。そして上記筒状部材の他端部は、その外周を押圧縮径して上記異形鉄筋の一端部の外周に圧着することによって、この異形鉄筋と結合する。なおこのボルト用の穴と鉄管等に設けた穴とに結合用のボルトを通して、異形鉄筋と鉄管等とを結合する。

また筒状部材の一端部に上記板状部を形成すると共に、他端部の内周に雌ねじを形成し、この雌ねじを異形鉄筋の一端部に形成した雄ねじに螺合させて、この筒状部材と異形鉄筋とを結合するように構成することもできる。さらに鉄管等の円弧状の外周表面にボルト結合する場合等には、上記板状部の断面を、凹面形状に形成することが望ましい。

ここで「鉄管」とは、例えば鉄筋コンクリート基礎を支える鋼管杭や、橋梁等の鉄筋コンクリート柱等に使用する中空管からなる鋼管部材を意味し、その断面形状や構造を問わない。また「鉄板」とは、鉄筋コンクリートの鉄骨部材の全部若しくは一部を構成する板状部材、または板状の要素を意味し、その形状や構造を問わない。「異形鉄筋」とは、外周上に竹節またはねじ状の節等を有する鉄筋を意味する。「筒状部材」とは、中空管を意味し、断面形状が円のものに限らず、多角形や楕円形等の断面形状のものも含む。

「外周を押圧圧縮して板状部に形成」とは、例えばダイス、プレスあるいはハンマーによって、筒状部材の一端部を押し潰して板状の部分を形成すること意味し、この板状部の断面を、平面形状に限らず、この板状部を結合する鉄管や鉄板の表面形状に応じて、曲面形状や折れ面形状に形成した場合も含む。「ボルト用の穴」とは、上述したように、このボルト用の穴と、鉄管等に設けた穴とにボルトを通して、板状部とこの鉄管等とを結合するための開口穴を意味し、その穴の数や配置を問わない。

「外周を押圧縮径して上記異形鉄筋の一端部の外周に圧着」とは、筒状部材の他端部に
異形鉄筋の一端部を挿入し、例えばダイス、プレスあるいはハンマーによって、この筒状部材の他端部の外周に縮径力を加えて塑性変形させ、この異形鉄筋の外周に形成してある竹節等に、この筒状部材の内周を噛み込ませて圧着することを意味する。

このように発明を構成することによって、次の作用効果を奏することができる。第１に
工場等で予め異形鉄筋や鉄筋の一端部に、上述した結合金具を連結しておけば、工事現場におけるこの異形鉄筋と鉄板等との結合は、この結合金具の板状部に開口するボルト用の穴にボルトを通し、この鉄板等に設けた穴とボルト結合するだけで足りるため、結合作業の効率が大幅に向上すると共に、特別な作業技量や溶接器などの工具等が不要となり、また天候等の作業環境にも左右されることなく、容易かつ安全に結合を行なうことができ、また結合品質のバラツキ等を抑えることが可能となる。

第２に、結合金具の素材は、異形鉄筋を挿入可能な中空の筒状部材を一定の長さに切断したもので足りるため、低コストで入手できる。特に筒状部材として中空パイプを使用する場合には、極めて低コストで製造または入手が可能となる。

第３に、結合金具の製作は、筒状部材の一端部の外周を、例えばプレスで押圧圧縮して板状部を形成し、この板状部にボルト用の穴を開けるだけで足りるため、極めて容易、迅速かつ大量に製作することができる。また異形鉄筋との結合は、この筒状部材の他端部の外周を、例えば円弧溝形状をしたダイスで押圧縮径するだけで足りるため、極めて容易かつ迅速に結合することができる。

第４に、円筒部材の他端部の内周に雌ねじを形成すれば、この雌ねじを異形鉄筋の一端部に形成した雄ねじとに螺合することによって、容易、迅速かつ強固に異形鉄筋と結合することができる。なおこの雌ねじと雄ねじは、極めて容易かつ低コストで形成することができる。第５に、円筒部材の一端部に形成した板状部の断面を、凹面形状に形成することによって、例えば鉄管等の表面が円弧面になっているものに対して、この板状部と鉄管等の表面とを、より強固に密着させて結合することができる。

図１〜図６を参照しつつ、本発明による鉄筋の結合金具の構造と使用とを説明する。さて図１に示す結合金具は、異形鉄筋２を挿入可能な筒状部材である鉄製パイプ１を、所定の長さに切った素材から形成する。すなわち鉄製パイプ１の一端部は、プレス等によって、その外周１１ａを押圧圧縮することによって、平板状の板状部１１に形成してあり、この板状部には、ドリル等によってボルト用の穴１２が２個、長手方向に並んで開口形成されている。一方鉄製パイプ１の他端部１３は、工場等において、異形鉄筋２の一端部を挿入し、その外周１３ａを円弧形状のダイス等によって押圧縮径し、その内周１３ｂをこの異形鉄筋の一端部の外周に圧着して、この異形鉄筋の外周に形成されている竹節２１に噛み込ませて結合する。

図２に示す鉄筋の結合金具は、板状部１１１に開口するボルト用の穴１１２が、１個である点だけが相違するものであって、他の構造は図１に示すものと同等である。なお参照を容易にする等のため、図１に示すものと同等な部品や部位の番号は、図１に示す番号に一律１００を加えたものにしてある。

図３に示す鉄筋の結合金具は、鉄製パイプ２０１の一端部には、図１に示すものと同様な板状部２１１が形成してあり、他端部２１３の内周２１３ｂには、雌ねじ２１３ｃが形成してある。そして雌ねじ２１３ｃを、異形鉄筋２０２の一端部に形成した雄ねじ２２３に螺合させてこの異形鉄筋に結合する。なお参照を容易にする等のため、図１に示すものと同等な部品や部位の番号は、図１に示す番号に一律２００を加えたものにしてある。

図４は、図１に示した結合金具を用いて異形鉄筋２を鉄板３に結合する構成を示している。すなわち板状部１１に開口する２個のボルト用の穴１２と、鉄板３に開口する２個のボルト用の穴３１とにそれぞれボルト４を差込み、ナット５を締め付けて、この結合金具をこの鉄板に結合する。なお上述したように、結合金具の他端部１３は、工場等において異形鉄筋２の一端部に予め押圧縮径して結合してあるので、工事現場では、結合金具の一端部を鉄板２にボルト結合するだけでよい。

また図３に示すような結合金具の場合には、この結合金具と異形鉄筋２０２との結合は、予め工場等で、雌ねじ２１３ｃと雄ねじ２２３とを螺合しておく他、工事現場において螺合することも容易にできる。さらに結合金具を、先に鉄板等にボルト結合して、その後に鉄筋２０２を、結合金具の他端２１３の内周２１３ｂに形成した雌ねじ２１３ｃに螺合して結合することも可能である。

次に図５に示す結合金具は、板状部３１１の断面を、凹面形状に形成したものである。すなわち板状部３１１は、凸円弧状の押圧面と、凹円弧状の受け面とを有するプレスによって、鉄製パイプ３０１の一端を押圧圧縮して形成する。したがって鉄製パイプ３０１の外周３１１ａの押圧圧縮後の断面形状は、一方の面（図５の（Ｂ）において上面）が凹円弧状に形成され、他方の面（図５の（Ｂ）において下面）は、凸円弧状に形成される。なお図５の（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、板状部３１１は、その断面中心を下方にずらして形成してある。これは後述するように、鋼管杭等の杭頭部外周に鉄筋を結合する場合に、鉄筋の断面中心が、できるだけ鋼管杭の外周から外側方向に離れないようにして、連結用のボルトに掛かる曲げモーメントを小さくするためである。また参照を容易にする等のため、図１に示すものと同等な部品や部位の番号は、図１に示す番号に一律３００を加えたものにしてある。

図６は、図５に示す結合金具を用いて、異形鉄筋３０２を鋼管杭３０３等の杭頭部外周に結合する構成を示している。すなわち板状部３１１に開口する２個のボルト用の穴３１２と、鋼管杭３０３等の杭頭部に開口する２個のボルト用の穴３３１とにそれぞれボルト３０４を差込み、ナット３０５を締め付けて、この結合金具をこの鋼管杭に結合する。ここでナット３０５を締め付けていくと、板状部３１１の凹円弧状の外周３１１ａの両側端が、鋼管杭３０３等の外周面に接触する。したがって板状部３１１を平板状に形成する場合に較べて、この板状部と鋼管杭３０３等の外周面との接触面積が増加し、より強固に結合することができる。

なお上述したように、結合金具の他端部３１３は、工場等において異形鉄筋３０２の一端部に予め押圧縮径して結合してあるので、工事現場では、結合金具の一端部を鋼管杭３０３等にボルト結合するだけでよい。また結合金具の他端部３１３と異形鉄筋３０２とを、図３に示すような、ねじで結合するように構成すれば、この結合金具と異形鉄筋とのねじ結合は、予め工場で行なっておく場合に限らず、工事現場においても容易にできる。さらに、先に結合金具だけを鋼管杭３０３等にボルト結合して、その後に異刑鉄筋３０２を、この結合金具にねじ結合することも可能である。

本発明による鉄筋の結合金具は、結合作業の効率を大幅に向上させると共に、特別な技量がなくても結合品質のバラツキが少なく、安全かつ低コストで鉄筋と鉄管等とを結合することができる。したがって建設工事や建設部材等に関する産業に広く利用可能である。

異形鉄筋と鉄板等とを結合する結合金具の外観図である。 異形鉄筋と鉄板等とを結合する他の結合金具の外観図である。 異形鉄筋と鉄板等とを結合する他の結合金具の外観図である。 結合金具を用いて異形鉄筋を鉄板等に結合する構成の説明図である。 異形鉄筋と鉄板等とを結合する他の結合金具の外観図である。 他の結合金具を用いて異形鉄筋を鋼管杭に結合する構成の説明図である。 従来例による、鉄筋と鋼管杭との結合を示す概略斜視図である。 従来例による、鉄筋と鋼管杭との結合部分の一部拡大図である。 従来例による、鉄筋と鉄板との結合を示す概略斜視図である。 従来例による、鉄筋と鉄板との結合部分の一部拡大図である。

符号の説明

１、１０１〜３０１ 鉄製パイプ（筒状部材）
１１、１１１〜３１１ 板状部
１１ａ、１１１ａ〜３１１ａ 外周
１２、１１２〜３１２ ボルト用の穴
１３、１１３〜３１３ 筒状部材の他端部
１３ａ、１１３ａ〜３１３ａ 外周
１３ｂ、１１３ｂ〜３１３ｂ 内周
１３ｃ、１１３ｃ〜３１３ｃ 雌ねじ
２、１０２〜５０２ 異形鉄筋
２１、１２１〜３２１ 竹節
３、１０３〜３０３ 鉄板
４、３０４ ボルト
５、３０５ ナット

Claims (3)

1. 鉄管または鉄板のいずれかと異形鉄筋との結合金具であって、
   上記結合金具は、上記異形鉄筋を挿入可能な筒状部材から形成するものであって、
   上記筒状部材の一端部は、その外周を押圧圧縮して板状部に形成してあり、
   上記板状部には、ボルト用の穴が開口しており、
   上記筒状部材の他端部は、その外周を押圧縮径して上記異形鉄筋の一端部の外周に圧着してこの異形鉄筋に結合される
   ことを特徴とする鉄筋の結合金具。
2. 鉄管または鉄板のいずれかと異形鉄筋との結合金具あって、
   上記結合金具は、筒状部材から形成するものであって、
   上記筒状部材の一端部は、その外周を押圧圧縮して板状部に形成してあり、
   上記板状部には、ボルト用の穴が開口し、
   上記筒状部材の他端部の内周には、雌ねじが形成してあり、
   上記筒状部材の他端部は、上記雌ねじを上記異形鉄筋の一端部に形成した雄ねじに螺合させてこの異形鉄筋に結合される
   ことを特徴とする鉄筋の結合金具。
3. 請求項１または２のいずれかにおいて、上記板状部の断面は、凹面形状に形成してあることを特徴とする鉄筋の結合金具。

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