JP4276665B2 - 鉄筋保持具 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリートに埋設される鉄筋を保持する場合等に好適に使用可能な鉄筋保持具に関するものである。

近年、鉄筋コンクリート製構築物の軽量化や遮音性の改善を目的として、スラブに発泡スチロール製の球形埋設物（以下、「球ボイド」という）を埋め込む工法が実用化されている（例えば非特許文献１参照）。
この工法では、球ボイドを型枠内に多数配置固定した状態でコンクリートを打設して、球ボイドの埋め込みを行うが、球ボイドの上方に鉄筋を配筋することでコンクリート打設時の球ボイドの浮き上がりを防止すると共に、この鉄筋と型枠とを止め金具で連結する構造にして鉄筋が球ボイドに押し上げられることがないようにしている。

この場合、止め金具の下端に設けられた雄ねじ部を型枠に形成された貫通孔に差し込んで、型枠の下方へ突き抜けた部分へナットを螺合させる方法が採られていたため、型枠のを挟んでその上側と下側との双方に作業員が必要になっており、しかもその作業に多くの時間がかかるという問題があった。
そこでこの問題を解決するため、型枠に形成された貫通孔を利用してこの型枠に装着するアンカーと、上端部を鉄筋に引っ掛けた状態で下端部をアンカーに対して押し込み操作するだけで離脱不能な連結状態にできる掛け金物とをセットして成るワンタッチ金物が提案されている（特許文献１参照）。

アンカー自体は型枠の上面で座する状態に保持されるが、このアンカーには、型枠の上から貫通孔へ押し込むときには花の蕾のような閉じた形体となって貫通孔を突き抜け、この突き抜け後には花が開花するようにして開くパラシュートと呼ばれるストッパー部材がボルト連結されていた。
「球体ボイド」を用いたＲＣ造集合住宅 建築技術２００３．３月号２２８ページから２３４ページ（２００３年３月１日発行） 特開２００５−１８８２６５号公報

上記従来のワンタッチ金物ではストッパー部材の上端部（花びら状に開く部分）が湾曲して形成されていたため、掛け金物によってアンカーに強い引張力が作用した場合、これに伴ってストッパー部材がボルトを介して型枠の下面へ引きつけられ、ストッパ部材が過剰な開き変形を起こしながら軸方向に潰されるような圧壊や、開花不足による局部的な座屈（腰折れ状の折損）等を起こして破損するおそれがあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、押し込んだ後の引き込み時に過大な軸力が導入される場合にも破損することなく鉄筋を保持することができる鉄筋保持具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
即ち、本発明に係る鉄筋保持具は、型枠２に沿って配筋された鉄筋５に係合可能な引掛け部材１０と、前記型枠２に形成された貫通孔２ａへ突き抜け可能とされたアンカー部材１１と、引掛け部材１０とアンカー部材１１とを互いに反対方向に向けた状態でこれら両部材１０、１１に螺嵌するネジ連結部１２とを有し、アンカー部材１１を前記貫通孔２ａに押し込んだ後に引き込み、該アンカー部材１１を型枠２の外面に押し付けた状態で前記鉄筋５を保持する鉄筋保持具であって、
前記アンカー部材１１は、前記貫通孔２ａを挿通可能な先端差込部材２０と、該先端差込部材２０に続いて貫通孔２ａに挿通される位置に配備される傘座２１と、先端差込部材２０及び傘座２１の前記押し込み時の移動を制限するストッパ２２とを備え、前記傘座２１は、貫通孔２ａへの押し込み時には貫通孔２ａを通る外径に萎み変形可能で押し込み後には復元して拡開可能とされる複数枚の先導ウイング３５を備え、前記先端差込部材２０には、前記傘座２１と対向する端部に、引込み時に前記先導ウイング３５に案内されて前記貫通孔２ａの径外方向に拡開して前記型枠２の外面に押し付けられる従ウイング２９が形成されていることを特徴としている。

このうち前記傘座２１は型枠２の貫通孔２ａよりも径大で且つ先端差込部材２０へ向けて径小となる円錐形に形成されており、径大側に設けられた同心円状の円形座グリ部３２によってその回りに薄肉のテーパ外壁３３が形成されると共にこのテーパ外壁３３の周方向複数箇所にネジ連結部１２中心の放射状割れ目３４が形成されることにより前記複数の先導ウイング３５が形成されていることが好ましい。
また、前記先端差込部材２０は型枠２の貫通孔２ａと同等以下の外径を有して円柱状に形成されており、前記傘座２１に向く側に設けられた同心円状の円形座グリ部２５によってその回りに薄肉の周壁２６が形成されると共にこの周壁２６にネジ連結部１２中心の放射状割れ目２７が形成されることにより前記複数の従ウイング２９が形成されていることが好ましい。

このように本発明に係る鉄筋保持具が具備するアンカー部材１１は、先導ウイング３５が設けられた傘座２１と、従ウイング２９が設けられた先端差込部材２０とを有したものであるので、このアンカー部材１１を型枠２の貫通孔２ａへ一旦、突き抜けさせた後に引き込むようにすると、傘座２１の先導ウイング３５が萎み後の復元として拡開変形する。さらに、該先導ウイング３５に導かれるように先端差込部材２０の従ウイング２９が拡開変形するようになり、最終的には、これら従ウイング２９が型枠２の外面に押し付けられて貫通孔２ａの周りに係合力を発生させることになる。

ここにおいて、先導ウイング３５により従ウイング２９は確実且つ円滑に拡径変形を起こし、径方向に適正に広がった状態で貫通孔２ａの周りに係合力を発生させることになるのである。
これらのことから、型枠２の貫通孔２ａに押し込んだ後の引き込みにより過大な引張力（軸力）がアンカー部材１１に導入される場合にも、該アンカー部材１１先導ウイング３５が設けられた傘座２１と従ウイング２９が設けられた先端差込部材２０が支持不能な状態に破損する虞はなく、鉄筋保持作業の作業性が向上することとなる。また、前記引張力により先端差込部材２０が効果的に型枠２に押し付けられるため、本発明の鉄筋保持具を介して鉄筋５を強固に型枠に締結することができるのである。さらには、型枠２への取付後にガタツキを生じることがないようにできる。

また、アンカー部材１１の先端差込部材２０に形成された円形座グリ部２５は、テーパ孔とするのが好適である。
このようにすることで、先端差込部材２０は傘座２１のテーパ外壁３３に対してテーパ孔の内周面へ当接する状態となり、しかも先端差込部材２０におけるこの当接部分、即ち、従ウイング２９は先端ほど先細り肉厚が徐々に薄くなっている状態となるから、傘座２１の先導ウイング３５に沿った拡開変形が一層、確実で円滑に行われることになる。
さらには、前記アンカー部材１１の先端差込部材２０、傘座２１及びストッパ２２にはそれらの中心に中心孔２０ａ，２１ａ，２２ａが設けられており、一端部にボルト頭部２４ａが設けられたボルト２４に対してこれら先端差込部材２０、傘座２１及びストッパ２２がこの順番で串刺し状に差し込まれてボルト頭部２４ａで先端差込部材２０が抜止される状態とされていることが好ましい。このようにすることで構造の簡潔化が図れる。

本発明に係る鉄筋保持具では、押し込んだ後の引き込み時に過大な軸力が導入される場合にも支持不能な状態に破損することなく鉄筋を保持することができる。

以下、本発明の実施の態様を、図面に基づき説明する。
図１１は、本発明に係る鉄筋保持具１を用いて、軽量化や遮音性を高めたコンクリートスラブを施工する場合の実施形態を示したもので、下型枠２に沿って下端筋３を碁盤の目状に配筋し、その上部に球ボイド４を縦横に並べて配置すると共に、球ボイド４上に押さえ筋５となる上端筋を配筋している。この状態で押さえ筋５の上方に上型枠（図示省略）を設け、両型枠の間にコンクリートを打設することになる。
各球ボイド４は、発泡スチロールや発泡ポリエチレン等のコンクリートよりも比重の軽い素材で略球形に形成されたもので、下端筋３に対して所定配置で立設させた座７付き保持筋８にその球中心を串刺し状に貫通させるようにして位置決めさせてある。

なお、以下では、下型枠２を単に「型枠２」と言い、押さえ筋５を単に「鉄筋５」と言う。
図１（図１１のＡ−Ａ線矢視拡大断面図）及び図２（未使用状態の側面図）に示すように、鉄筋保持具１は引掛け部材１０とアンカー部材１１とを有している。これら引掛け部材１０とアンカー部材１１とはネジ連結部１２を介して連結されており、このネジ連結部１２のネジを締めたり緩めたりすることに伴う相対回転が可能であって、しかもこの相対回転で全体としての軸方向長さが可変となっている。

本実施形態で示したネジ連結部１２は、引掛け部材１０との間で第１ネジ継ぎ手１３を形成させると共にアンカー部材１１との間でも第２ネジ継ぎ手１４を形成させることのできる中継ぎ部材１５を用いたものとしてある。また、引掛け部材１０及びアンカー部材１１にそれぞれ雄ねじ１３ａ、１４ａが設けられ、中継ぎ部材１５の両端部には、各雄ねじ１３ａ、１４ａに対応する雌ねじ１３ｂ、１４ｂが設けられたものとしてある。
これら第１ネジ継ぎ手１３と第２ネジ継ぎ手１４とは同一ネジピッチで有りながら互いに逆ネジ関係（第１ネジ継ぎ手１３が左ネジで第２ネジ継ぎ手１４が右ネジ）とされており、結果としてこのネジ連結部１２は、引っ掛け部１０と中継ぎ部材１５とアンカー部１１との三者の組合せとしてターンバクルが構成されたものであり、中継ぎ部材１５を正転（右回転）させたり逆転（左回転）させたりすることで引っ掛け部１０とアンカー部１１とをネジピッチの２倍距離で相互近接させたり相対離反させたりできるようになっている。

引掛け部材１０は直径７ｍｍ程度の棒材によって形成されたもので、その一端部に上記した雄ねじ１３ａが設けられ、これとは反対側の端部には、棒材をＵターン状に折り曲げることにより、型枠２に沿って配筋された鉄筋５（図１１参照）へ係合させるためのフック部１７が設けられている。
一方、アンカー部材１１、は先端差込部材２０と傘座２１とストッパ２２とを有している。これら先端差込部材２０、傘座２１及びストッパ２２には、それらの中心に中心孔２０ａ，２１ａ，２２ａが設けられており、一端部にボルト頭部２４ａが設けられたボルト２４に対してこれら先端差込部材２０、傘座２１及びストッパ２２がこの順番で串刺し状に差し込まれて、ネジ連結部１２まわりに回転自在な状態が得られるようにしてある。

すなわち、このボルト２４のボルト頭部２４ａで先端差込部材２０が抜止される状態となって、この先端差込部材２０よりもネジ連結部１２寄りに傘座２１が位置付けられ、傘座２１を先端差込部材２０寄りに位置付けてネジ連結部１２から抜けないようにする配置でストッパ２２が設けられていることになる。そして、このストッパ２２から突き出るボルト端部によって上記した雄ねじ１４ａが形成されていることになる。
なお、この雄ねじ１４ａ側からアンカー部材１１全体を見れば、ネジ連結部１２に対する軸方向に沿いつつ、その延長方向に向けてストッパ２２、傘座２１、先端差込部材２０が配置されていると言うことができる。

図３及び図４に示すように、先端差込部材２０は樹脂等によって円柱状（中心孔２０ａが設けられているので円筒形である）に形成されており、傘座２１に向く側には同心円状の円形座グリ部２５が設けられている。この円柱形の外径は、型枠２に設けられる貫通孔２ａと同等以下とされており、貫通孔２ａへ差し込むことができる。
円形座グリ部２５が設けられることでその回りには薄肉の周壁２６が形成されるが、本実施形態において円形座グリ部２５はテーパ孔として形成されたものを示してあり、従って、周壁２６は、その先端（傘座２１に向かう方の端部）ほど先細りで徐々に肉厚が薄くなっている。

この周壁２６には、ネジ連結部１２を中心とする放射状配置で割れ目２７が複数箇所（図例では４箇所）形成されている。この割れ目２７は、先端差込部材２０の外形が成す円柱状の軸方向長さに比べて浅く形成されており（即ち、割れ目２７は円柱状の軸方向全部に及んでいない）、この先端差込部材２０には、割れ目２７が及ばない円柱胴部２８が具備されていることになる。
このように周方向において割れ目２７と割れ目２７との間に残存するようになる部分が従ウイング２９となる（従ウイング２９の作用は後述する）。この従ウイング２９は、周壁２６としての薄肉化がなされていることと、この周壁２６が放射状配置の複数本の割れ目２７によって周方向で分割されていることとに伴い、先端差込部材２０の径外方向に弾性変形又は塑性変形可能とされたものとなっている。

図５及び図６に示すように、傘座２１は樹脂によって円錐形に形成されており、径大側には同心円状の円形座グリ部３２が設けられている。この径大側の外径は型枠２の貫通孔２ａよりも径大とされ、また径小側の外径は、先端差込部材２０の円形座グリ部２５内へ嵌る大きさとされている。
円形座グリ部３２が設けられることでその回りには薄肉のテーパ外壁３３が形成されるが、本実施形態において円形座グリ部３２はテーパ孔として形成されたものを示してあり、従ってテーパ外壁３３は、その外周端ほど徐々に肉厚が薄くなっている。

このテーパ外壁３３には、ネジ連結部１２を中心とする放射状配置で割れ目３４が複数箇所（図例では４箇所）形成されている。本実施形態において割れ目３４は扇形状の切欠として形成してあるが、スリット状等としてもよい。
このように周方向において割れ目３４と割れ目３４との間に残存するようになる部分が先導ウイング３５となる。この先導ウイング３５は、テーパ外壁３３としての薄肉化がなされていることと、このテーパ外壁３３が放射状配置の複数本の割れ目３４によって周方向で分割されていることとに伴い、先端差込部材２０の径方向に拡縮するような弾性及び弾性復元力を有したものとなっている。従って、型枠２の貫通孔２ａよりも径大であっても、この貫通孔２ａへの押し込み時には貫通孔２ａを通る外径に萎み変形可能であり、押し込み後には復元して拡開する。

ストッパ２２は、雄ねじ１４ａを形成するボルト２４に対して螺合可能なナットにより形成されている。そのため、ボルト２４に対する螺合度を適宜調節することで、雄ねじ１４ａの軸方向における位置付けを任意に設定でき、その設定位置においてボルト２４に対する先端差込部材２０や傘座２１の軸移動を阻止させ、抜止として作用する。
なお、このストッパ２２はナットに限らず、中継ぎ部材１５と傘座２１との両者間を所定距離に保つスペーサ的なもの（スリーブ状のもの等）に置換することもできる。
次に、本発明に係る鉄筋保持具１の使用方法を説明する。

図１１に示したように、型枠２上に下端筋３を碁盤の目状に配筋し、その上部に球ボイド４を縦横に並べて配置し、球ボイド４上に鉄筋（押さえ筋）５を配筋した状態で、図７に示すように、型枠２に適宜配置で設けた貫通孔２ａに対して鉄筋保持具１のアンカー部材１１を押し付けるようにする。
アンカー部材１１において、先端差込部材２０は貫通孔２ａに対して同等以下の直径を有しているため、図８に示すように無理なく差し込ませることができる。傘座２１は、貫通孔２ａよりも径大であるが、この径大な部分は先導ウイング３５として先端差込部材２０の径方向に拡縮するような弾性及び弾性復元力を有しているので、萎み変形をして難なく貫通孔２ａを通過する。このようにして、アンカー部材１１はその全体として貫通孔２ａを突き抜けるようになり、突き抜けた後の状態として、図９に示すように傘座２１が先導ウイング３５を復元させて拡開する。

その後、アンカー部材１１の先端差込部材２０及び傘座２１を型枠２内に引き込むように鉄筋保持具１１を引っ張る。
このとき、アンカー部材１１には貫通孔２ａから引き抜かれる（引き戻される）方向の作用が生じ、図１０に示すように、復元によって拡開した傘座２１の先導ウイング３５に導かれるようにして、先端差込部材２０の従ウイング２９が拡開変形を起こすようになる。
そして最終的には、図１に示すようにこれら先導ウイング３５と従ウイング２９とが二重となると共に、先端差込部材２０の従ウイング２９が型枠２に押し付けられて貫通孔２ａのまわりに係合力を発生させることになる。

このとき、先端差込部材２０は円柱胴部２８が存在することで強度アップが図れ、従ウイング２９が、軸方向に潰されるような圧壊や開花不足による局部的な座屈（腰折れ状の折損）等の破損を起こすことはない。また型枠２に対するガタツキを生じることもない。
その後、引掛け部材１０のフック部１７を鉄筋５へ引っ掛けるようにし（図１及び図１１参照）、またネジ連結部１２において中継ぎ部材１５を回転操作（軸方向の相対近接に向けた操作）して、引っ掛け部１０とアンカー部１１とをターンバクルのように相対近接させて長さ調節する。これによって、型枠２と鉄筋５との間を確実且つ強固に連結できることになる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、ネジ連結部１２はターンバクルとしての中継ぎ部材１５を具備する点が限定されるものではなく、少なくとも引掛け部材１０とアンカー部材１１との間をネジ構造で連結できればよい。
アンカー部材１１において、先端差込部材２０の従ウイング２９や傘座２１の先導ウイング３５において、周方向の形成数は特に限定されるものではない。
また、本実施の形態のアンカー部材１１は、例えば板状の壁面に貫通孔を開設し、該貫通孔に押し付けて引き込むだけで該壁面に係合することができるので、上述の如く鉄筋を保持するために採用されるに留まらず、壁面に他の部材を締結する（留め付ける）ための部材としての用途もある。

本発明に係る鉄筋保持具の使用状態を示す側面図である。 本発明に係る鉄筋保持具の未使用状態を示す側面図である。 先端差込部材を示した斜視図である。 先端差込部材を図３とは逆方向から示した斜視図である。 傘座を示した斜視図である。 傘座を図５とは逆方向から示した斜視図である。 鉄筋保持具の使用手順を示した要部側断面図である。 図７に続く使用手順を示した要部側断面図である。 図８に続く使用手順を示した要部側断面図である。 図９に続く使用手順を示した要部側断面図である。 鉄筋保持具の使用状況を示した側面図である。

符号の説明

１ 鉄筋保持具
２ 型枠
２ａ 貫通孔
４ 球ボイド
５ 鉄筋
１０ 引掛け部材
１１ アンカー部材
１２ ネジ連結部
１３ ネジ継ぎ手（第１ネジ継ぎ手）
１４ ネジ継ぎ手（第２ネジ継ぎ手）
１４ａ 雄ねじ
１５ 中継ぎ部材
１７ フック部
２０ 先端差込部材
２０ａ 先端差込部材の中心孔
２１ 傘座
２１ａ 傘座の中心孔
２２ ストッパ
２２ａ ストッパの中心孔
２４ ボルト
２４ａ ボルト頭部
２５ 先端差込部材の円形座グリ部
２６ 周壁
２７ 先端差込部材の放射状割れ目
２８ 円柱胴部
２９ 従ウイング
３２ 傘座の円形座グリ部
３３ テーパ外壁
３４ 傘座の放射状割れ目
３５ 先導ウイング

Claims (5)

1. 型枠（２）に沿って配筋された鉄筋（５）に係合可能な引掛け部材（１０）と、前記型枠（２）に形成された貫通孔（２ａ）へ突き抜け可能とされたアンカー部材（１１）と、引掛け部材（１０）とアンカー部材（１１）とを互いに反対方向に向けた状態でこれら両部材（１０、１１）に螺嵌するネジ連結部（１２）とを有し、アンカー部材（１１）を前記貫通孔（２ａ）に押し込んだ後に引き込み、該アンカー部材（１１）を型枠（２）の外面に押し付けた状態で前記鉄筋（５）を保持する鉄筋保持具であって、
   前記アンカー部材（１１）は、前記貫通孔（２ａ）を挿通可能な先端差込部材（２０）と、該先端差込部材（２０）に続いて貫通孔（２ａ）に挿通される位置に配備される傘座（２１）と、先端差込部材（２０）及び傘座（２１）の前記押し込み時の移動を制限するストッパ（２２）とを備え、前記傘座（２１）は、貫通孔（２ａ）への押し込み時には貫通孔（２ａ）を通る外径に萎み変形可能で押し込み後には復元して拡開可能とされる複数枚の先導ウイング（３５）を備え、前記先端差込部材（２０）には、前記傘座（２１）と対向する端部に、引込み時に前記先導ウイング（３５）に案内されて前記貫通孔（２ａ）の径外方向に拡開して前記型枠（２）の外面に押し付けられる従ウイング（２９）が形成されていることを特徴とする鉄筋保持具。
2. 前記傘座（２１）は型枠（２）の貫通孔（２ａ）よりも径大で且つ先端差込部材（２０）へ向けて径小となる円錐形に形成されており、径大側に設けられた同心円状の円形座グリ部（３２）によってその回りに薄肉のテーパ外壁（３３）が形成されると共にこのテーパ外壁（３３）の周方向複数箇所にネジ連結部（１２）中心の放射状割れ目（３４）が形成されることにより前記複数の先導ウイング（３５）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋保持具。
3. 前記先端差込部材（２０）は型枠（２）の貫通孔（２ａ）と同等以下の外径を有して円柱状に形成されており、前記傘座（２１）に向く側に設けられた同心円状の円形座グリ部（２５）によってその回りに薄肉の周壁（２６）が形成されると共にこの周壁（２６）にネジ連結部（１２）中心の放射状割れ目（２７）が形成されることにより前記複数の従ウイング（２９）が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の鉄筋保持具。
4. 前記アンカー部材（１１）の先端差込部材（２０）に形成された円形座グリ部（２５）はテーパ孔とされていることを特徴とする請求項３に記載の鉄筋保持具。
5. 前記アンカー部材（１１）の先端差込部材（２０）、傘座（２１）及びストッパ（２２）にはそれらの中心に中心孔（２０ａ、２１ａ、２２ａ）が設けられており、一端部にボルト頭部（２４ａ）が設けられたボルト（２４）に対してこれら先端差込部材（２０）、傘座（２１）及びストッパ（２２）がこの順番で串刺し状に差し込まれてボルト頭部（２４ａ）で先端差込部材（２０）が抜止される状態とされていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の鉄筋保持具。
   

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