JP3068610U - 鉄筋の打継ぎジョイント構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリート構造物を打継ぎする場合に組み
立て操作を簡素化すべく部品点数を可及的に少なくし、
打継ぎ用継手としての小型化・軽量化・低廉化を可能と
した鉄筋の打継ぎジョイント構造を提供すること。 【解決手段】 既設側鉄筋１の端部に袋ねじ式カプラー
３が摩擦圧接されている一方、増設側鉄筋２の端部に雄
ねじ５が摩擦圧接される。その雄ねじは袋ねじ式カプラ
ーの雌ねじ４の底部４ａに先端を押し当てるまでねじ込
まれ、その当接時点で本締めされる。ジョイントとして
は袋ねじ式カプラーと雄ねじの二つの部品で済むことか
ら構成が簡素で軽量化・低廉化が図られると共に、締結
のための回転操作を増設側鉄筋２の任意の箇所にトルク
レンチを噛まして行うことにより、優れた施工性が発揮
される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は鉄筋の打継ぎジョイント構造に係り、詳しくは、新設コンクリート構 造物を既設コンクリート構造物に打継ぎするとき、既設側構造物を補強している 鉄筋の端部に増設側構造物を補強する鉄筋を簡単かつ強固に接続できるようにし たジョイント機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

コンクリート構造物を構築する際に柱や梁を補強するための鋼材が配筋される が、鉄筋としては、一定の間隔で節が形成されていたり一様な幾何学模様を呈し た突起が設けられてコンクリートとの付着性を高くした異形棒鋼が使用される。 このような異形棒鋼が配筋されているコンクリート構造物に新たなコンクリート 構造物を打継ぎするとき、両構造物の鉄筋を打継ぎ部で接続するためにねじ式機 械継手を使用することが多い。

【０００３】 ねじ式機械継手は、接続される鉄筋の端部に形成した雄ねじを筒体に形成され た雌ねじに左右から略半分ずつ螺合させるようにして、対向する二本の鉄筋を一 体化させるものである。その場合に、鉄筋の端に雄ねじを直接刻設すればねじの 谷径が母材の径より小さくなり、鉄筋の機械的強度をねじ部で低下させることに なる。

【０００４】 これを回避するために、鉄筋径よりも大きい谷径を有するねじ体を別途準備し て鉄筋に一体化させれば、鉄筋本来の強度を保持させておくことができる。この ような継手の一例として、実開昭４９−９５７０９号公報に記載された鉄筋カプ ラーがある。これは、ねじ体が鉄筋に溶接によって取りつけられている。

【０００５】 この種の継手においては、そのねじ体を接合する部分における機械的強度が母 材のそれを下回らないことが前提となる。上記したごとく溶接によりねじ体を接 合する場合、いずれのねじ体に対しても高い溶接品質を確保するためには接合作 業に熟練が要求されたり、高精度の溶接機の導入が余儀なくされる。そこで、接 合部における信頼性を上げる方法として、接合すべき部材を突き合わせた状態で 相対回転を与え、その際に発生する摩擦熱により溶融接合する摩擦圧接法が注目 されている。

【０００６】 この摩擦圧接によれば溶接に比べて高い接合強度が得られ、圧接品質にばらつ きは少なく信頼性の極めて高い接合が実現される。実開昭６１−１３６０１１号 公報には、このような摩擦圧接法を採用したねじ式機械継手が提案されている。 この継手は長尺な鉄筋を必要とする場合に異形棒鋼を接続するため採用されるも のであるが、上記した打継ぎ部における接続用ジョイントとして供されることも ある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

そのねじ式機械継手は、図３にあるように、単独で加工されたねじ精度の高い 雄ねじ体１１，１２と、これらの雄ねじ体が左右から螺合する筒状カプラー１３ と、それぞれの雄ねじ体１１，１２に螺着されるロックナット１４，１５とから なる。そして、雄ねじ体１１は一方の鉄筋１の端部に摩擦圧接され、他の雄ねじ 体１２は他方の鉄筋２に摩擦圧接して固定される。

【０００８】 まず、増設を予定したうえで先行して構築されるコンクリート構造物の例えば 梁の端部では、以下の構成を端部に施した鉄筋が使用される。図３の左半部に着 目して、鉄筋１に摩擦圧接した雄ねじ体１１にロックナット１４が深く螺着され た状態で筒状カプラー１３が螺合される。雄ねじ体１１が筒状カプラー１３の略 半分程度螺合した段階でロックナット１４が迫り出され、ロックナットが図示の ごとく筒状カプラー１３に当接した時点で本締めされる。

【０００９】 このように端部にジョイント機構が形成されている鉄筋１を多数使用して、先 行するコンクリート構造物１６の補強がなされる。筒状カプラー１３の右端がコ ンクリート梁の端面に略一致するように型枠を配置した後、コンクリートが打設 される。筒状カプラー１３の開口にキャップ等（図示せず）が予め嵌められてい るので、コンクリートの固化後に型枠を除去すれば、蓋をされた状態の筒状カプ ラー１３の開口側が梁の端面に現れる。

【００１０】 構造物を拡張したり延長するなどの増築工事が開始されるとき、増設側のコン クリート構造物のうち既設構造物と接続される部分を補強する鉄筋として、雄ね じ体１２を摩擦圧接した鉄筋２が多数準備される。まず、筒状カプラーに嵌めら れたキャップを取り除き、雄ねじ体１２を筒状カプラー１３に臨ませて鉄筋２を 回転し、雄ねじ体１２が筒状カプラー１３の右半部と螺着するまで進出させる。 その後に雄ねじ体１２に予め螺着しておいたロックナット１５を筒状カプラー１ ３の開口端に当接させ、本締めすれば鉄筋２が鉄筋１に強固に接続され、以後コ ンクリートが打たれる。

【００１１】 このようにねじ式機械継手を打継ぎ用ジョイントとして使用することはできる が、必要となる部品数が各二つの雄ねじ体およびロックナットと一つの筒状カプ ラーの計５点となる。このような部品点数の多さはジョイントをコスト高なもの にすると共に、組み立てや接続の操作を複雑化する。

【００１２】 そこで、先行するコンクリート構造物側で使用される鉄筋のジョイント機構を 簡素化するために、図４に示す打継ぎジョイントが使用されるようになってきて いる。これは、図３における雄ねじ体１１，ロックナット１４および筒状カプラ ー１３を一つの部品である袋ねじ式カプラーに置き替えたものである。

【００１３】 その袋ねじ式カプラー１７は袋孔に雌ねじ１８を刻設した筒体であって、摩擦 圧接により鉄筋１に取りつけられる。この袋ねじ式カプラーを用いた鉄筋に対し てコンクリートを打設する要領や増設側の鉄筋との接続操作は図３の場合と異な るところがない。このジョイント機構によれば重量軽減も併せて図られるが、既 設側のコンクリート面に接した部分では、ロックナット１５を締めつける操作が 依然として必要となる。

【００１４】 鉄筋は通常柱や梁を構成するコンクリート内に多数配筋されるので、ロックナ ットを締める際にはトルクレンチの回転操作が周囲の鉄筋に邪魔されることにな る。すなわち、鉄筋自体はコンクリート面から適当に離れたところで回転させる ことができるが、ロックナットは常にコンクリート面の間際で回転させねばなら ず、トルクレンチの操作環境としては最も悪く作業性が低下することは避けられ ない。加えてジョイント構成部品がロックナットを含む三点といえども、部品を 一つでも減らして重量軽減やコストダウンを促進することが、最近強く要望され ている。

【００１５】 本考案は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、コンクリート構造物 を打継ぎする場合に組み立て操作を簡素化すべく部品点数を可及的に少なくし、 また、鉄筋の接続作業の容易化・円滑化を図ると共に、打継ぎ用継手としての小 型化・軽量化・低廉化を可能とした鉄筋の打継ぎジョイント構造を提供すること である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、既設コンクリート構造物に埋め込まれている鉄筋に新たな鉄筋を爾 後的に接続するための打継ぎ用ジョイントに適用される。その特徴とするところ は、図１を参照して、既設側鉄筋１の端部には袋ねじ式カプラー３が摩擦圧接さ れている一方、その袋ねじ式カプラーの雌ねじ４の底部４ａに先端を押し当てる までねじ込まれる雄ねじ５が増設側鉄筋２の端部に摩擦圧接されていることであ る。

【００１７】

【考案の効果】

本考案によれば、増設側鉄筋を既設構造物のコンクリート面から離れたトルク レンチ等の操作性の良い位置で回転することにより、雄ねじを袋ねじ式カプラー の雌ねじの底部に押し当てた状態で本締めすることができる。本締めの操作性が 劣るロックナットは必要でないから施工性が向上する一方で軽量化・小型化も図 られ、コストダウンの推進も容易となる。

【００１８】

【考案の実施の形態】

以下に、本考案に係る鉄筋の打継ぎジョイント構造を、図面をもとにして詳細 に説明する。図１は、既設のコンクリート構造物を補強する異形棒鋼等の鉄筋に 、増設用などのコンクリート構造物を補強する鉄筋を接続する打継ぎジョイント 部分の断面図である。図の左側は既設構造物内にある鉄筋１の接続用端部であり 、右側は増設側構造物を構築する時点で配筋された鉄筋２の接続用端部を示して いる。

【００１９】 既設コンクリート構造物に埋め込まれている鉄筋１の端部には、袋ねじ式カプ ラー３が摩擦圧接されている。この袋ねじ式カプラーは袋孔に雌ねじ４を刻設し た筒体であって、図４に示した袋ねじ式カプラー１７とは雌ねじ底の形状がおお いに異なっている。その雌ねじ４は、丸棒鋼材を所定寸法に切断して中ぐりした 内面に、次に述べる雄ねじが螺合するに十分な深さとなるように形成される。も ちろん、その深さやねじの呼び径は、鉄筋に作用する軸力や曲げ力を考慮して、 異形棒鋼自体が有する強度を下回らないように決定される。

【００２０】 一方、上記鉄筋１に爾後的に接続される増設側鉄筋２の端部には、袋ねじ式カ プラー３の雌ねじ４の底部４ａに先端を押し当てるまでねじ込まれる雄ねじ５が 摩擦圧接により取りつけられている。すなわち、打継ぎジョイントにおける締結 を強固なものとするために行われる本締めは、図２に示すように、雄ねじ５の先 端５ａと雌ねじ４の底部４ａとの迫り合いにより達成しようとする機構となって いる。

【００２１】 これから分かるように、本考案における特徴的なところは、雄ねじを異形棒鋼 に摩擦圧接しておき、また既設鉄筋側には袋ねじ式カプラーを摩擦圧接法によっ て接合しているだけであって、それ以外の構成部品は存在しないことである。す なわち、打継ぎジョイントのための部品は袋ねじ式カプラー３と雄ねじ５の二点 で済み、ロックナットといった第三の部品が必要でない。ロックナットによるロ ック作用は、雄ねじが直接袋ねじ式カプラーの雌ねじ底にロックされることで代 替され、締結作業も極めて容易なものとなる。

【００２２】 それゆえに、上記した雌ねじ４の底部４ａには雄ねじ５の先端面の大部分が当 接することができる平坦な面が与えられている点で、ねじ底と雄ねじ端に円錐形 の空隙が残される図４に示した通常のねじ底部の形状とは異なっている。なお、 図１および図２中の符号６は、摩擦圧接時に発生する高温の熱によって接合面か ら背後側へ溶融膨出した肉盛りである。

【００２３】 このような袋ねじ式カプラー３を備えた鉄筋１が補強用として図示しないが多 数配筋され、従来技術の項で述べたように先行側コンクリート構造物を建設する 時点で、雌ねじの開口部に嵌めたキャップと付着するように型枠を設置してコン クリート７が打設される。これによって、先行側の例えばコンクリート製梁が形 成される。この工事は将来の増設を前提としているので、上記の手順によれば、 袋ねじ式カプラーは梁のコンクリート端面に臨んだ状態となることは述べるまで もない。

【００２４】 増設施工などによる延長工事が行われる場合には袋ねじ式カプラー３に残され ているキャップが取り外され、各袋ねじ式カプラーには増設側コンクリート構造 物を補強する鉄筋２に摩擦圧接した雄ねじ５が螺合される。その雄ねじは、図２ に示すようにトルクレンチ８を鉄筋２の任意の位置において噛ませることにより 回転される。トルクレンチの位置は雄ねじ５の近くでもよいし雄ねじから例えば １メートル以上離れた部位でもよい。雄ねじから離れるほど、邪魔になる他の鉄 筋を撓ませるなどしてトルクレンチの操作空間が確保しやすくなることは言うま でもない。

【００２５】 雄ねじ５の先端５ａが雌ねじ４の底部４ａに到達するまでねじ込まれ、両者が 当接した時点で鉄筋２をさらに回転して本締めされる。このようにして鉄筋２が 多数配筋されると、既設コンクリート構造物に連続するように増設側のコンクリ ートが打設され、既設側構造物と増設側構造物とは鉄筋を介して強固に一体化さ れる。

【００２６】 上記の操作においては、袋ねじ式カプラーや雄ねじが鉄筋に摩擦圧接されるの は設備の整った工場で行われ、施工現場における締結作業は図１から図２に至る ねじ込み操作のみであって、接続の作業性が著しく簡素化される。すなわち、必 ずしもコンクリート面に接した部分でトルクレンチを操作しなければならないと いうことはなくなる。部品点数も最小の二つとなり、可及的に軽量化や小型化、 ひいてはジョイント装置の低廉化も図られる。

【００２７】 このように打継ぎジョイント構造がコンパクトになることにより、鉄筋とコン クリートとの付着長さを大きくすることができ、構造設計上有利となる。すなわ ち、図２と図３を比べても分かるように、さらには図４と比べてもナット一個分 であるとは言えジョイント部が短くなる。それゆえにジョイント部がコンクリー ト内で占める割合は小さく、とりわけ鉄筋が短い場合などではコンクリートの補 強が充実されることになる。

【００２８】 以上の詳細な説明から分かるように、打継ぎジョイント構造を備えた鉄筋を用 いてコンクリート構造物を打継ぎする場合に、袋ねじ式カプラーを備えた鉄筋に おいてはロックナット等を予め螺着しておく必要がなく、鉄筋の出荷前作業も軽 減される。締結作業においては、既設のコンクリート構造物の端部近傍での操作 の容易でないロックナットの本締め作業が必要でなく、空間的に余裕のある既設 側構造物から離れた箇所でのトルクレンチ操作が許容され、現場での重労働が解 消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る鉄筋の打継ぎジョイント構造を
備えた二つの鉄筋の締結直前を表した断面図。

【図２】 袋ねじ式カプラーに雄ねじを螺着して本締め
されている状態を表した断面図。

【図３】 従来技術である５つの部品からなるねじ式機
械継手を打継ぎ部分に適用した場合の断面図。

【図４】 ３つの部品からなる従来技術における打継ぎ
ジョイントを表した断面図。

【符号の説明】

１…既設構造物側の鉄筋、２…増設構造物側の鉄筋、３
…袋ねじ式カプラー、４…雌ねじ、４ａ…底部、５…雄
ねじ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設コンクリート構造物に埋め込まれて
   いる鉄筋に新たな鉄筋を爾後的に接続するための打継ぎ
   用ジョイントにおいて、 既設側鉄筋の端部には袋ねじ式カプラーが摩擦圧接され
   る一方、該袋ねじ式カプラーの雌ねじ底部に先端を押し
   当てるまでねじ込まれる雄ねじが増設側鉄筋の端部に摩
   擦圧接されていることを特徴とする鉄筋の打継ぎジョイ
   ント構造。