JP2024077115A - モルタル充填式鉄筋継手のモルタル未充填容積測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
モルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填空間の容積を施工現場で簡易に測定できるようにし、モルタル未充填空間を充たすのに必要なモルタル量を正確に求めることができるようし、モルタル充填式鉄筋継手の性能が十分に発揮できるようにすると共に、モルタル未充填空間の容積を超える過剰なモルタルの注入によってモルタルが鉄筋継手外部に溢れだして構築物表面を汚染することがないようにする。
【解決手段】
圧力計と圧力容器及び圧力容器に圧力空気を供給するポンプを具備し、エアホースが圧力容器に接続され、エアホース先端に開閉弁を有しモルタル充填式鉄筋継手のモルタル排出口に挿入固定可能な栓体が設けてあり、この栓体を貫通して空気噴出装置が設けてある携帯型モルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填容積の測定装置。
【選択図】図１

Description

本発明はモルタル充填式鉄筋継手にモルタルを充填する際、外部からは直接見ることができない充填式鉄筋継手内部におけるモルタル未充填部分の容積を測定することによって充填可能なモルタル量を確認できるようにして適量のモルタルが継手内部に充填されるようにし、必要量のモルタルがモルタル充填式鉄筋継手内部に注入されたかどうかを確認できるようにすることによってモルタル充填式鉄筋継手性能が確保されていることを現場で客観的に評価できるようにしたモルタル未充填容積測定装置に関するものである。

モルタル充填式鉄筋継手は、プレキャスト鉄筋コンクリート部材等の内部に配設されるコンクリート部材の補強材の鉄筋継手として開発されたものであって、その適用対象はプレキャスト鉄筋コンクリートに限らず、場所打ち鉄筋コンクリートにも広く適用されるようになってきている。

本発明は、モルタル充填式鉄筋継手へのモルタル充填作業において、モルタルを充填する現場においてモルタル未充填部の容積の測定を簡易におこなえるようにし、従来、現場作業員の経験に基づく勘に頼るしかなかったモルタル未充填部の容積を簡易に、かつ、正確に測定できるようにしてモルタル未充填部に必要量が充填されたことを確認し、設計通りの継手強度が確実に得られるようにすることを目的とするものである。

特許第２９２３３７３号公報

本発明は、モルタル充填式鉄筋継手におけるモルタル未充填空間の容積を正確に把握し、このモルタル未充填空間に補充モルタルを充填してモルタル未充填空間を解消し、モルタル充填式鉄筋継手内部をモルタルで充満させてモルタル充填式鉄筋継手が所定の強度を発揮できるようにするものであって、外部からは見ることのできないモルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填空間に充填するモルタルの必要量を正確に求めることによってモルタル未充填空間をモルタルで充満させることを目的とするものである。

また、モルタル充填式鉄筋継手のモルタル充填作業が正常に完了した後、なんらかの原因で注入口からモルタルが漏出してモルタル充填式鉄筋継手内部にモルタル未充填空間が生ずることがあり、継手として１００％の強度が期待できない状態となることがある。このような場合においても、モルタル未充填空間の容積を正確に測定して必要量のモルタルをモルタル充填式鉄筋継手内部に補充できるようにすることを目的とするものである。

更に、モルタル充填式鉄筋継手の施工現場において作業員がモルタル未充填空間容積を把握するための装置を携帯可能とすることによって身軽に現場を移動でき、加えて、モルタル充填式鉄筋継手のモルタル未充填空間を正確かつ迅速に測定できるようにすることを目的とするものである。

圧力計を備えた圧力容器にエアホースが接続され、このエアホース端部に開閉弁を介してモルタル充填式鉄筋継手のモルタル排出口に挿入固定される中心に貫通穴を有する栓体が設けてあって圧力容器内の圧縮空気をモルタル充填式鉄筋継手内部に送気可能としてある携帯型モルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填容積の測定装置である。

モルタル充填式鉄筋継手にグラウトの充填が不十分な場合や、また、グラウトの充填作業の完了後、何らかの理由で注入口からグラウトが漏出した場合など、モルタルの充填が不十分であってモルタル充填式鉄筋継手の内部にグラウト未充填空間が生じてしまい、鉄筋継手としての機能が１００％発揮されない状態となることがあるが、このような不測の場合において、モルタル未充填空間の容積を正確に測定して把握し、未充填空間を埋めるに必要なモルタルをモルタル充填式鉄筋継手内部に補充できるようにすることを目的とするものである。

加えて、モルタル未充填空間の容積を正確に把握し、その分だけのモルタルを追加充填することによって過剰なモルタルを注入してモルタル充填式鉄筋継手からモルタルが溢れ出て建築物表面に付着して汚れとなることを防止できるようにするものである。

本発明のモルタル充填式鉄筋継手におけるモルタル未充填空間の容積を測定する測定装置の概念を示す概略構成図である。 本発明のモルタル充填式鉄筋継手におけるモルタル未充填空間の容積を測定するために圧縮空気をモルタル充填式鉄筋継手内部に送り込むための切替弁として利用するエアダスターガンの一例の斜視図である。

図１は、本発明の概念図であり、圧縮空気を貯留する圧力容器１に逆止弁２を介して手動式または電動式のエアポンプ４が接続してあり、エアポンプ４によって圧力容器１の内部に圧縮空気を送りこみ、圧力容器１内に所定の圧力の圧縮空気を貯留する。圧力容器１には、圧力計３が取り付けてあって圧力容器１内の圧力が表示される。
圧力容器１をモルタル充填式鉄筋継手１１の排出口１５に接続し、予めエアポンプ４で圧力空気をモルタル充填式鉄筋継手のモルタル未充填空間に送り、圧力容器内部の圧力の変化を読み取ってモルタル未充填式継手内部の空洞の容積を求めるものであり、計算を自動的に行わせるために圧力値はデジタルデータとして取り出して演算器に送られるようにするのが好ましい。

手動エアポンプの場合、自転車の携帯型空気ポンプ程度の能力で十分であり、最大圧力１～２ＭＰａ、容積５００ｃｃ程度、圧力計は最大３００ＫＰａが計測可能であればよく、作動時の圧力は概略３０～５０ＫＰａである。

手動エアポンプ４と圧力容器の間に介在させた逆止弁２は、手動エアポンプ４によって圧力容器１内に圧縮空気を送り込み、圧力容器内を一定圧以上に保持するものであり、圧力容器１に貯留された圧縮空気が逆流して漏出しないようにするためのものである。

圧力容器１の容積は、現場において持ち運びが容易であって、狭隘な施工現場において移動の邪魔にならないように５０ｃｃ～１０００ｃｃの間の適宜の容積とするのが好ましい。エアポンプ４は手動式、もしくは電動式から選択することができる。自由に移動することに重点をおけば、電源を必要としない手動ポンプとするのが電源を用意できない箇所でも使用することができ、また、電源である電池切れによって作業途中で計測不能となることがないので好ましい。

圧力容器１にはカップラーを介してエアホース５が接続可能としてあり、圧力容器１内の圧縮空気をエアホース５を通じてモルタル充填式鉄筋継手１１内部に供給可能である。エアホース５の先端には圧力容器１内の貯留された圧縮空気を通過・停止させる切替弁５０が設けてある。切替弁５０の先のエアホース５の先端には貫通穴を有する円錐台形の栓体６が設けてあり、圧縮空気は栓体６を通過してモルタル充填式鉄筋継手１１の内部に送り込まれ、モルタル未充填空間１２に送り込まれる。
栓体６はモルタル充填式鉄筋継手１１のモルタル排出口１５に挿入固定してあり、圧力容器１内の圧縮空気はエアホース５を通じてモルタル注入を終了したモルタル充填式鉄筋継手１１の内部のモルタル未充填空間に充填される。
ここで、圧力容器１の当初の圧力計３が示す値と、圧縮空気をモルタル充填式鉄筋継手１１のモルタル未充填部１２に送り込んだ後の圧力容器１内の圧力計３の読みからモルタル充填式鉄筋継手１１内部のモルタル未充填部１２の容積を求めることができる。

モルタル充填式鉄筋継手１１の内部にモルタルが充填された後、モルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填部分１２の有無の確認及び未充填部分１２の容積を以下の手順で求める。
まず、手動または電動エアポンプ４を使用して圧力容器１の内部に圧縮空気を充填し、圧力容器１に装備してある圧力計３の示す圧力の読みが５～１０００ｋＰａとなるまで上昇させる。

次にエアダスターガン５０の先端部に取り付けてある栓体６をモルタル充填式鉄筋継手１１の排出口１５に差し込んで気密に固定し、エアダスターガン５０のレバー５１を引いてエアダスターガン５０の開閉弁を開き、圧力容器１内の圧縮空気をモルタル充填式鉄筋継手１１の内部のモルタル未充填領域１２に送り込む。取り付けた栓体６は、モルタル充填式鉄筋継手１１に取り付けた塩化ビニル製等の排出口１５に差し込まれて固定された状態であり、モルタル未充填空間１２に圧力空気を充満させる。

圧力容器１とモルタル充填式鉄筋継手の未充填空間１２の合計の容積の圧力が平衡状態となるまで圧力容器１からモルタル充填式鉄筋継手１１の未充填空間１２に圧力空気が移動する。
圧力容器１の内部の初期圧力Ｐ_０、圧力容器１の容積をＶ_０とし、モルタル充填式鉄筋継手１１の内部のモルタル未充填空間の容積をＶａ、圧力容器１内部の圧縮空気がモルタル未充填空間１２に移動して平衡に達したときの圧力容器１に付属する圧力計３の圧力値Ｐを読み取り、ボイルの法則に従ってモルタル未充填空間１２の容積Ｖａを以下の式によって求めることができる。

モルタル充填式鉄筋継手１１の排出口１５に挿入固定してある栓体６を取り外し、求めた容積Ｖａのモルタル量をモルタル充填式鉄筋継手１１の排出口１５から充填することによってモルタル充填式鉄筋継手１１のモルタル未充填空間１２はモルタルで充たされ、モルタル充填式鉄筋継手１１内部のモルタル未充填空間１２を解消でき、モルタル充填式鉄筋継手１１は十分な強度を発揮することができることとなる。
また、モルタル充填式鉄筋継手１１のモルタル未充填空間の容量に等しいモルタルがモルタル充填式鉄筋継手１１内に注入されるので過剰にモルタルが注入されることがなく、注入したモルタルがモルタル充填式鉄筋継手１１から溢れ出て現場周囲を汚染するということがない。

モルタル充填式鉄筋継手１１内部に圧力空気を圧入するにあたり、手際よく作業をおこなうためには、圧縮空気を噴射することによってゴミ等を吹き飛ばして清掃する器具である図２に示すエアダスターガンを改良して切替弁として使用することがコスト的に好ましいが、同等の性能を有する装置であればよく、この形態に限定されるものでない。
一般的な切替弁はコックを回して弁の開閉がおこなわれているが、圧縮空気を噴出させて粉塵等を吹き飛ばして部品等の清掃をおこなうことを目的とするエアダスターガンを開閉弁として利用すると未充填空間に圧縮空気を送りだすことが容易に行うことができるので、狭い施工現場の空間で圧縮空気の切替弁の開閉を簡単におこなうことができ、モルタル未充填空間の容積の測定を素早く短時間でおこなうことが可能となる。

エアダスターガン５０の一例は、図２に示すように作業員が手で保持することでき、レバー５１を引くと内部に設けた圧縮空気回路の開閉弁が開き、エアダスターガン５０の先端から圧力空気が噴出するものであって、先端部から噴出する空気流によって粉塵等を吹き飛ばして清掃の用に供するものである。

このエアダスターガン５０を本発明の切替弁として使用するために改良したものを図２に示す。エアダスターガン５０の圧縮空気接続口５２に圧力容器１に接続された圧力ホース５が接続され、エアダスターガン５０の圧縮空気噴出先端部の噴出口の先端部に円錐台形で中心に圧縮空気の通過孔を有するゴム製の栓体６が固定してある。エアダスターガン５０のグリップ５３の下側にはレバー５１が設けてあり、グリップ５３を握り、レバー５１を引くことによってエアダスターガン５０の開閉弁が開き、圧縮空気が先端から噴出するので、片手で作業ができ、効率よく充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填部分の容積測定を行うことが可能である。

エアダスターガン５０の圧縮空気噴出口に取り付けてある栓体６をモルタル未充填部分の有無を検査するモルタル充填式鉄筋継手１１の排出口１５に差し込んで固定し、エアダスターガン５０のグリップ５３を握って保持し、レバー５１を引くことによって圧力容器１内の圧縮空気はモルタル充填を完了したモルタル充填式鉄筋継手１１の排出口１５からモルタル充填式鉄筋継手１１に送り込まれる。圧縮空気をモルタル充填式鉄筋継手１１内部に送り込む前後の圧力を圧力計３の読みから求め、ボイルの法則に基づいてモルタル未充填空間１２の容積を求めるものである。

以上に述べたように、本発明のモルタル充填式鉄筋継手のモルタル未充填容積測定装置は、持ち運びが容易であり、多数の鉄筋が配筋してある狭い場所であっても持ち運びと測定作業の邪魔にならず、また、正確なモルタル充填式鉄筋継手のモルタル未充填空間の容積を短時間で求めることができ、求めた空所の容積に応じたモルタルを未充填空間に充填することが可能となる。
空所の容積を超えた余剰モルタルが継手内に注入されることはなく、従って、注入モルタルが外部に溢れ出し、構築物の表面を汚染するということがないので余剰モルタルを除去清掃するという余計な作業をすることも解消され、モルタル充填式鉄筋継手工事を円滑に予定通りに進めることが可能となる。

１ 圧力容器
２ 逆止弁
３ 圧力計
４ エアポンプ
５ エアホース
６ 栓体
１０ 鉄筋
１１ モルタル充填式鉄筋継手
１２ 未充填空間
１３ 充填モルタル
１４ モルタル注入口
１５ モルタル排出口
５０ エアダスターガン（切替弁）
５１ レバー
５３ グリップ

Claims (4)

1. 圧力計を備えた圧力容器にエアホースが接続され、このエアホース端部に開閉弁を介してモルタル充填式鉄筋継手のモルタル排出口に挿入固定される中心に貫通穴を有する栓体が設けてあって圧力容器内の圧縮空気をモルタル充填式鉄筋継手内部に送気可能としてある携帯型モルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填容積の測定装置。
2. 請求項１において、圧力容器には逆止弁を介して圧力容器内に圧縮空気を送り込む手動式ポンプまたは電動ポンプが設けてある携帯型モルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填容積の測定装置。
3. 請求項１または２において、圧力容器内の初期圧力値と圧力容器をモルタル充填式鉄筋継手内部に連通した後の圧力値から、ボイルの法則に基づいてモルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填容積を計算して表示する装置を具備する携帯型モルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填容積の測定装置。
4. 請求項１または２において、開閉弁はエアダスターガンを利用したものであって、開閉レバーが開閉弁の開閉作動をおこない、銃身相当部を圧縮空気の流路とした携帯型モルタル充填式鉄筋継手内部のモルタル未充填容積の測定装置。