JP2019002162A - 鉄筋の接合構造および鉄筋の接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接合部分（継手を設けるためのスペース）の寸法を抑えることができるとともに、構造上適正に接合できる鉄筋の接合構造および鉄筋の接合方法を提供する。
【解決手段】鉄筋の接合構造１は、管状に形成された管体７と、管体７内に、一端部３９側が挿入配置された第一鉄筋３と、管体７内に、第一鉄筋３の延長線上に挿入配置され、一端部４９が第一鉄筋３の一端部３９と対向配置された第二鉄筋４と、管体７内に、第一鉄筋３の一端部３９から第二鉄筋４の一端部４９に跨るように配置され、異形鉄筋で構成された複数の添え筋５，６と、第一鉄筋３と複数の添え筋５，６とを管体７の外側から圧着し且つ第二鉄筋４と複数の添え筋５，６とを管体７の外側から圧着する圧着部８と、を備え、第一鉄筋３の一端部３９と第二鉄筋４の一端部４９とは、当接または近接して配置されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、鉄筋の接合構造および鉄筋の接合方法に関するものである。

建物の一部を使用したまま行う既存建物の耐震補強工事では、工事中の火災を防止するために溶接やサンダー掛けなどを行わないいわゆる「火無し工法」が求められることが多い。既存ＲＣ壁の開口閉鎖補強工事を火無し工法で行う場合、既存ＲＣ壁の開口部の周囲のコンクリートを斫って既存ＲＣ壁の鉄筋を露出させ、この鉄筋に新設の鉄筋と接合する必要がある。
鉄筋を接合する継手として、重ね継手や機械式継手、グラウト式継手などが知られている（例えば、特許文献１から４参照）。

特開昭６１−１０６５６号公報 特開平７−２７９３１４号公報 特開平８−１９９７３５号公報 特開２００２−１８０６０１号公報

ところで、既存ＲＣ壁の鉄筋が丸鋼である場合、新設の鉄筋との接合をフック付の重ね継手とする必要があるため、既存ＲＣ壁の開口部の縁部から外側に向かってコンクリートを５００ｍｍ程度の広範囲で斫る必要がある。既存ＲＣ壁のコンクリートを斫る作業は、重労働である上、騒音、振動、粉塵が発生して周囲の環境へ悪影響を及ぼす虞があるため、コンクリートを斫る範囲を最小限に抑えることが望まれている。
鉄筋を機械式継手やグラウト式継手で接合する場合は、重ね継手で接合する場合と比べて接合部分（継手を設けるためのスペース）の寸法を抑えることができるため、既存ＲＣ壁のコンクリートを斫る範囲を小さくすることができる。しかしながら、いずれの方法でも、異形鉄筋どうしを接合することで構造性能を確保するものであるため、既存ＲＣ壁の鉄筋が丸鋼等であると専用の特殊な部材を製作しなければならず適用が困難である。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、接合部分（継手を設けるためのスペース）の寸法を抑えることができるとともに、構造上適正に接合できる鉄筋の接合構造および鉄筋の接合方法を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る鉄筋の接合構造は、第一鉄筋と、異形鉄筋で構成された第二鉄筋と、を接合する鉄筋の接合構造であって、管状に形成された管体と、該管体内に、一端部側が挿入配置された前記第一鉄筋と、前記管体内に、前記第一鉄筋の延長線上に挿入配置され、一端部が前記第一鉄筋の前記一端部と対向配置された前記第二鉄筋と、前記管体内に、前記第一鉄筋の前記一端部から前記第二鉄筋の前記一端部に跨るように配置され、異形鉄筋で構成された複数の添え筋と、前記第一鉄筋と前記複数の添え筋とを前記管体の外側から圧着し且つ前記第二鉄筋と前記複数の添え筋とを前記管体の外側から圧着する圧着部と、を備え、前記第一鉄筋の前記一端部と前記第二鉄筋の前記一端部とは、当接または近接して配置されていることを特徴とする。

また、本発明に係る鉄筋の接合方法は、既存ＲＣ壁に埋設された第一鉄筋に新たに異形鉄筋で構成された第二鉄筋を接合する鉄筋の接合方法であって、前記既存ＲＣ壁のコンクリートを斫って、前記第一鉄筋の一端部を露出させる斫り工程と、前記第二鉄筋の一端部を前記第一鉄筋の露出した一端部に対向させ、前記第二鉄筋を前記第一鉄筋の延長線上に配置し、且つ前記第一鉄筋の前記一端部から前記第二鉄筋の前記一端部に跨るように配置され、異形鉄筋で構成された複数の添え筋を配置する鉄筋配置工程と、前記第一鉄筋、前記第二鉄筋及び前記複数の添え筋を、管状に形成された管体の内部に挿入する挿入工程と、前記管体の前記第一鉄筋側で該第一鉄筋と前記添え筋とを圧着するとともに、前記管体の前記第二鉄筋側で該第二鉄筋と前記添え筋とを圧着する圧着工程と、を備え、前記鉄筋配置工程では、前記第二鉄筋の前記一端部を、前記第一鉄筋の前記一端部に当接または近接して配置することを特徴とする。

このように構成された鉄筋の接合構造及び鉄筋の接合方法では、管体が外側から内側に向かって圧着されることで、第一鉄筋及び第二鉄筋は、第一鉄筋の一端部側から第二鉄筋の一端部側に跨って延びる複数の添え筋にそれぞれ接合される。つまり、第一鉄筋と第二鉄筋とは、複数の添え筋を介して接合される。管体内には、第一鉄筋側では第一鉄筋及び複数の添え筋が配置され、第二鉄筋側では第二鉄筋及び複数の添え筋が配置されることで、軸の位置ずれが抑制される。このように、特殊部材を用いなくても、鉄筋の接合構造の構造性能を確保することができる。また、第二鉄筋は第一鉄筋の延長線上に配置されている、つまり第一鉄筋と第二鉄筋とは同一直線上に配置され、偏心していないため、剛性を高めることができる。
また、第一鉄筋の一端部と第二鉄筋の一端部とを当接または近接して配置して管体及び圧着部を用いて接合するため、第一鉄筋と第二鉄筋とをフック付の重ね継手で接合する場合と比べて、接合部分（継手を設けるためのスペース）の寸法を抑えることができる。これにより、既存ＲＣ壁に埋設された鉄筋（第一鉄筋）に新たに異形鉄筋（第二鉄筋）を接合する場合は、既存ＲＣ壁のコンクリートを斫る範囲を抑えることができる。

また、本発明に係る鉄筋の接合構造では、前記第一鉄筋は、丸鋼で構成されていることが好ましい。

このように構成された鉄筋の接合構造では、丸鋼で構成された第一鉄筋と第二鉄筋とを、接合部分の寸法を抑えることができるとともに、構造上適正に接合できる。

また、本発明に係る鉄筋の接合構造では、前記添え筋は２本であり、前記第一鉄筋側では、該第一鉄筋の一部及び２本の前記添え筋の一部がそれぞれ前記管体の内周面に当接し、前記第二鉄筋側では、該第二鉄筋の一部及び２本の前記添え筋の一部がそれぞれ前記管体の内周面に当接してもよい。

このように構成された鉄筋の接合構造では、第一鉄筋側では第一鉄筋の一部及び２本の添え筋の一部がそれぞれ管体の内周面に当接し、且つ第二鉄筋側では第二鉄筋の一部及び２本の添え筋の一部がそれぞれ管体の内周面に当接して、バランスよく配置することができる。よって、第一鉄筋及び第二鉄筋と添え筋とを回転等させることなく接合することができる。

また、本発明に係る鉄筋の接合構造では、前記添え筋の端部は、前記管体の端部から突出していてもよい。

このように構成された鉄筋の接合構造では、管体の端部から突出する添え筋の端部を見て、第一鉄筋（または第二鉄筋）及び複数の添え筋の配置位置を確認して調整することができる。

本発明に係る鉄筋の接合構造及び鉄筋の接合方法によれば、接合部分（継手を設けるためのスペース）の寸法を抑えることができるとともに、構造上適正に接合することできる。

本発明の一実施形態に係る既存ＲＣ壁を示す図である。 本発明の一実施形態に係る鉄筋の接合構造を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る鉄筋の接合構造を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

本発明の一実施形態に係る鉄筋の接合構造及び鉄筋の接合方法ついて、図面を用いて説明する。
まず、鉄筋の接合構造について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る既存ＲＣ壁を示す図である。
本実施形態に係る鉄筋の接合構造は、図１に示すように、既存ＲＣ壁２に形成された開口部２１を閉鎖して既存ＲＣ壁２を補強する工事において、既存ＲＣ壁２に埋設された丸鋼（第一鉄筋）３に、開口部２１の内部に新たに設けられる異形鉄筋（第二鉄筋）４（図２参照）を接合する構造である。

図２は、鉄筋の接合構造を示す正面図である。
鉄筋の接合構造では、既存ＲＣ壁２のコンクリート２２を開口部２１の縁部から外側に向かう所定の範囲２３で斫り、図２に示すように、丸鋼３の端部３９部分（図３参照）を露出させて、丸鋼３と異形鉄筋４とを接合している。

図３は、鉄筋の接合構造を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
図２及び図３に示すように、本実施形態による鉄筋の接合構造１は、丸鋼３と、異形鉄筋４と、２本の添え筋５，６と、丸鋼３、異形鉄筋４及び添え筋５，６が挿入され管状に形成された管体７と、管体７に形成された圧着部８と、を備えている。

丸鋼３には、例えば呼び名が９φ、ＳＲ２３５などの丸鋼が用いられている。異形鉄筋４及び添え筋５，６には、例えば呼び名がＤ１０、ＳＤ２９５Ａなどの異形鉄筋が用いられている。管体７には、ＳＴＰＧ３７０などの継手用丸パイプが用いられている。例えば、管体７は、外形２７．２ｍｍ（２０Ａ）、厚さ２．９ｍｍ、長さ１２０ｍｍである。添え筋５，６の長さは、管体７の長さよりも長い。

丸鋼３及び異形鉄筋４は、それぞれ端部３９側及び端部４９側が管体７内に配置されている。丸鋼３の端部３９と異形鉄筋４の端部４９とは、対向且つ近接配置されている。なお、丸鋼３の端部３９と異形鉄筋４の端部４９とは、当接していてもよい。

異形鉄筋４は、丸鋼３の延長線上に配置されている。換言すると、丸鋼３と異形鉄筋４とは、偏心せず、同一直線状に配置されている。

添え筋５，６は、管体７内に配置されている。添え筋５，６は、管体７内に管体７の全長にわたって配置されている。本実施形態では、添え筋５の両端部５８，５９は、管体７の両端部７８，７９よりも外側に露出（突出）している。添え筋６の両端部６８，６９は、管体７の両端部７８，７９よりも外側に露出（突出）している。

異形鉄筋４には、節４１及びリブ４２，４３が設けられている。節４１は、周方向に突出しており、軸線方向に間隔を有して複数配置されている。リブ４２，４３は、径方向に突出しており、対称に一対設けられており、軸線に沿って延びている。

添え筋５，６には、節５１，６１及びリブ５２，５３，６２，６３が設けられている。節５１，６１は、周方向に突出しており、軸線方向に間隔を有して複数配置されている。リブ５２，５３，６２，６３は、径方向に突出しており、対称に一対設けられており、軸線に沿って延びている。

図３（ｂ）に示すように、丸鋼３側では、丸鋼３の外周面の一部及び添え筋５，６の外周面の一部が、それぞれ管体７の内周面に当接している。添え筋５，６のリブ５２，５３，６２，６３が、丸鋼３に当接しないように配置されている。

図３（ｃ）に示すように、異形鉄筋４側では、異形鉄筋４の外周面の一部及び添え筋５，６の外周面の一部が、それぞれ管体７の内周面に当接している。異形鉄筋４のリブ４２，４３及び添え筋５，６のリブ５２，５３，６２，６３がそれぞれ当接しないように配置されている。

図３に示すように、圧着部８は、管体７を挟んで両側において、外側から内側に向かって圧着されることで形成されている。圧着部８は、丸鋼３側で複数箇所、異形鉄筋４側で複数箇所形成されている。これにより、丸鋼３と添え筋５，６とは接合されるとともに、異形鉄筋４と添え筋５，６とは接合されている。換言すると、丸鋼３と異形鉄筋４とは、添え筋５，６を介して接合される。なお、圧着部８のピッチ（隣り合う圧着部８の間隔）は、管体７の直径程度であることが好ましい。

続いて、本実施形態による鉄筋の接合方法について説明する。
まず、図１に示すように、既存ＲＣ壁２のコンクリート２２を斫って、丸鋼３を露出させる斫り工程を行う。
既存ＲＣ壁２のコンクリート２２を開口部２１の縁部から外側に向かって２００ｍｍ程の範囲２３で斫り、既存ＲＣ壁２の丸鋼３の端部３９側を露出させる。

続いて、異形鉄筋４及び添え筋５，６を丸鋼３に対して所定の位置に配置する鉄筋配置工程を行う。
異形鉄筋４の端部４９を丸鋼３の端部３９に対向且つ近接させて、異形鉄筋４を丸鋼３の延長線上に配置する。添え筋５，６を、丸鋼３の端部３９から異形鉄筋４の端部４９にわたって重なるように配置する。この状態で、丸鋼３、異形鉄筋４及び添え筋５，６を
テープ（不図示）等で仮止めする。

続いて、丸鋼３、異形鉄筋４及び添え筋５，６の重なっている部分（重ね継手）を管体７の内部に挿入する挿入工程を行う。
管体７は、添え筋５，６の長さよりも短く形成されていることが好ましく、添え筋５，６の端部５８，５９，６８，６９が、管体７の端部７８，７９から突出（露出）するように配置する。これにより、後述する圧着工程では、丸鋼３、異形鉄筋４及び添え筋５，６の位置を確認して作業することができる。

続いて、管体７を外側から圧着する圧着工程を行う。
圧着工具（不図示）を用いて、管体７を外側から圧着して圧着部８を形成する。この際に、丸鋼３側及び異形鉄筋４側それぞれで圧着部８を形成する。このように、丸鋼３と添え筋５，６とを接合するとともに、異形鉄筋４と添え筋５，６とを接合する。
例えば、油圧ポンプ（不図示）を稼働して、ポンプの先端に、圧着端子に取り付けられた円形のダイス（不図示）を一対設け、当該ダイスで管体７を圧着してもよい。圧着工具に設けられたストッパー機構により、定荷重で圧着作業ができ、１回の圧着作業時間は１０秒程度である。

なお、既存ＲＣ壁２に形成された開口部２１を閉鎖して既存ＲＣ壁２を補強する場合は、丸鋼３と異形鉄筋４とが接合された後に、既存ＲＣ壁２の開口部２１及びコンクリート２２が斫られた部分にコンクリート２２を打設して開口部２１を閉鎖する。

このように構成された鉄筋の接合構造１及び鉄筋の接合方法では、管体７が外側から内側に向かって圧着されることで、丸鋼３及び異形鉄筋４は、丸鋼３の端部３９側から異形鉄筋４の端部４９側に延びる２本の添え筋５，６にそれぞれ接合される。つまり、丸鋼３と異形鉄筋４とは、２本の添え筋５，６を介して接合される。管体７内には、丸鋼３側では、丸鋼３及び添え筋５，６が配置され、異形鉄筋４側では異形鉄筋４及び添え筋５，６が配置されることで、軸の位置ずれが抑制される。このように、特殊部材を用いなくても、鉄筋の接合構造の構造性能を確保することができる。

また、異形鉄筋４は丸鋼３の延長線上に配置されている、つまり丸鋼３と異形鉄筋４とは同一直線上に配置され、偏心していないため、剛性を高めることができる。継手なしと同等の剛性を確保でき、初期の剛性低下がなく、必要鉄筋量の割り増しが不要である。また、鉄筋継手の性能ランクでの評価が可能となり、設計しやすい。

また、丸鋼３の端部３９と異形鉄筋４の端部４９とを近接して配置して管体７及び圧着部８を用いて接合するため、丸鋼３と異形鉄筋４とをフック付の重ね継手で接合する場合と比べて、接合部分（継手を設けるためのスペース）の寸法を抑えることができる。これにより、既存ＲＣ壁に埋設された鉄筋（丸鋼３）に新たに異形鉄筋（異形鉄筋４）を接合する場合は、既存ＲＣ壁のコンクリートを斫る範囲を抑えることができる。

また、添え筋５，６は管体７内に管体７の延在方向にわたって配置されているため、管体７の延在方向に沿って形成される圧着部８の箇所数や圧着部８の長さを十分に確保することができる。よって、丸鋼３と添え筋５，６とを確実に接合することができるとともに、異形鉄筋４と添え筋５，６とを確実に接合することができる。

また、丸鋼３、異形鉄筋４及び添え筋５，６は略同一の径で形成されていて、丸鋼３側では、丸鋼３の外周面及び添え筋５，６の外周面をそれぞれ管体７の内周面に当接させ、異形鉄筋４側では、異形鉄筋４の外周面及び添え筋５，６の外周面をそれぞれ管体７の内周面に当接させてバランスよく配置することができる。よって、丸鋼３及び異形鉄筋４と添え筋５，６とを回転等させることなく接合することができる。

また、管体７の端部７８，７９から突出する添え筋５，６の端部５８，５９，６８，６９を見て、丸鋼３（または異形鉄筋４）及び複数の添え筋５，６の配置位置を確認して調整することができる。

また、圧着工具を用いるため操作性が良く、所定の荷重で圧着でき精度が良い。よって、特殊技能が必要なく、安定した品質を確保することができる。

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、添え筋５，６の端部５８，５９，６８，６９が、管体７から露出していることが好ましいが、本発明はこれに限られない。添え筋５，６は、端部５８，６８側が丸鋼３の端部３９と重なって配置され、且つ端部５９，６９側が異形鉄筋４の端部４９と重なって配置される長さを有していて、圧着工具で圧着が可能であれば、露出していなくてもよい。また、圧着するピッチは適宜設定されていてよい。
また、上記の実施形態では、管体７内に添え筋が２本配置されているが、２本以上であれば何本配置されていてもよい。丸鋼３（または異形鉄筋４）と管体７の内周面との隙間を埋めるように３本以上の添え筋が配置されていてもよい。
また、丸鋼３や異形鉄筋４、添え筋５，６、管体７の規格や寸法は適宜設定されてよい。
また、上記の実施形態では、既存ＲＣ壁２に埋設された丸鋼３に新たに異形鉄筋４を接合しているが、丸鋼３は既存ＲＣ壁２に埋設されたものでなくてもよい。
また、丸鋼と異形鉄筋とを接合する構成に限られず、異形鉄筋どうし等を接合する構成であってもよい。

１…鉄筋の接合構造
２…ＲＣ壁
２１…開口部
２２…コンクリート
２３…範囲
３…丸鋼（第一鉄筋）
４…異形鉄筋（第二鉄筋）
４１…節
５，６…添え筋
５１，６１…節
５２，５３，６２，６３…リブ
７…管体
８…圧着部

Claims (5)

1. 第一鉄筋と、異形鉄筋で構成された第二鉄筋と、を接合する鉄筋の接合構造であって、
   管状に形成された管体と、
   該管体内に、一端部側が挿入配置された前記第一鉄筋と、
   前記管体内に、前記第一鉄筋の延長線上に挿入配置され、一端部が前記第一鉄筋の前記一端部と対向配置された前記第二鉄筋と、
   前記管体内に、前記第一鉄筋の前記一端部から前記第二鉄筋の前記一端部に跨るように配置され、異形鉄筋で構成された複数の添え筋と、
   前記第一鉄筋と前記複数の添え筋とを前記管体の外側から圧着し且つ前記第二鉄筋と前記複数の添え筋とを前記管体の外側から圧着する圧着部と、を備え、
   前記第一鉄筋の前記一端部と前記第二鉄筋の前記一端部とは、当接または近接して配置されていることを特徴とする鉄筋の接合構造。
2. 前記第一鉄筋は、丸鋼で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋の接合構造。
3. 前記添え筋は２本であり、
   前記第一鉄筋側では、該第一鉄筋の一部及び２本の前記添え筋の一部がそれぞれ前記管体の内周面に当接し、
   前記第二鉄筋側では、該第二鉄筋の一部及び２本の前記添え筋の一部がそれぞれ前記管体の内周面に当接することを特徴とする請求項１または２に記載の鉄筋の接合構造。
4. 前記添え筋の端部は、前記管体の端部から突出していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の鉄筋の接合構造。
5. 既存ＲＣ壁に埋設された第一鉄筋に新たに異形鉄筋で構成された第二鉄筋を接合する鉄筋の接合方法であって、
   前記既存ＲＣ壁のコンクリートを斫って、前記第一鉄筋の一端部を露出させる斫り工程と、
   前記第二鉄筋の一端部を前記第一鉄筋の露出した一端部に対向させ、前記第二鉄筋を前記第一鉄筋の延長線上に配置し、且つ前記第一鉄筋の前記一端部から前記第二鉄筋の前記一端部に跨るように配置され、異形鉄筋で構成された複数の添え筋を配置する鉄筋配置工程と、
   前記第一鉄筋、前記第二鉄筋及び前記複数の添え筋を、管状に形成された管体の内部に挿入する挿入工程と、
   前記管体の前記第一鉄筋側で該第一鉄筋と前記添え筋とを圧着するとともに、前記管体の前記第二鉄筋側で該第二鉄筋と前記添え筋とを圧着する圧着工程と、を備え、
   前記鉄筋配置工程では、前記第二鉄筋の前記一端部を、前記第一鉄筋の前記一端部に当接または近接して配置することを特徴とする鉄筋の接合方法。

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