JP4387057B2

JP4387057B2 - プレキャストコンクリート部材の接続方法

Info

Publication number: JP4387057B2
Application number: JP2000396416A
Authority: JP
Inventors: 清徳山内; 規和浅井
Original assignee: トヨタＴ＆Ｓ建設株式会社
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP2001262714A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレキャストコンクリート部材の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プレキャストコンクリート（ＰＣａ）構造における例えば柱部品相互を接合する場合に、図１５に示すように、一方の柱１０１の主筋１０２の接合端部に鋼製スリーブ１０３を設け、他方の柱１０４の主筋１０５の接合端部を鋼製スリーブ１０３に挿入し、その後、前記鋼製スリーブ１０３内に無収縮の高強度モルタルを充填して主筋１０２と１０５を接続するものが知られている。
【０００３】
この鋼製スリーブ１０３は図１４に示すように、両端が開口する筒状に形成され、その一方の開口１０６から一方の主筋１０２を挿入し、他方の開口１０７から他方の主筋１０５を挿入し、注入孔１０８から無収縮の高強度モルタルを充填し、排出孔１０９から鋼製スリーブ１０３内の空気を排出し、モルタルの充填を確認するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の鋼製スリーブを使用して鉄筋を接続する方法においては、その鋼製スリーブの肉厚が厚いため、その外部に打設されるコンクリートの被りＬ₁が薄くなりがちである上に１箇所の接続部分に多数の鋼製スリーブが集まった場合にはその部分のコンクリートの剛性の不連続を起こす問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は前記の問題を解決することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、繊維で形成した布状体を筒状にしてその軸方向の一方側を、プレキャストコンクリート部材中の鉄筋の端部に巻いて接合し、他端側を、内部に鉄筋挿入空間を有する筒状部にして、接続される他方のプレキャストコンクリート部材の鉄筋を前記鉄筋挿入空間に挿入し、その後、前記鉄筋挿入空間にモルタルを充填してプレキャストコンクリート部材を接続することを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接続方法である。
【００２６】
請求項２記載の第２の発明は、前記第１の発明において、前記繊維における少なくとも主材が高強度繊維であるプレキャストコンクリート部材の接続方法である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１乃至図１３に示す例に基いて本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１乃至図６は第１参考例を示す。
【００２９】
本第１参考例において、１は鉄筋の接続具、所謂スリーブで、中央部１ａを大径に形成し両端部１ｂ，１ｃを小径に形成した筒状に形成されている。すなわち裁頭円錐筒を２個、その大径側で接合した形状に形成され、両側が先細テーパ部１ｄ，１ｅになっている。そしてその内部に、両端に鉄筋挿入口２，３を開口した鉄筋の挿入空間４が貫通形成されている。更に、該挿入空間４の内径は接続される鉄筋５，６の外径よりも大きく設定されている。
【００３０】
前記接続具１の一方の端部の側部には注入管７が、その注入孔７ａを挿入空間４に連通して固着され、他方の端部の側部には排出管８が、その排出孔８ａを挿入空間４に連通して固着されている。
【００３１】
前記接続具１は図３乃至図５に示すように、多数本の繊維を集束した主材９ａと糸９ｂとで細かいメッシュ状に編成した布状体９を樹脂１０で板状に固め、これを加熱成形などによって前記図１及び図２に示すような筒状にして形成する。
【００３２】
前記布状体９は、これを用いて前記のような接続具１を成形した場合に、主材９ａの繊維方向（図４Ｙ−Ｙ線方向）が接続具１の軸方向（図２のＸ−Ｘ線方向）に向くように配置されている。該主材９ａの繊維は所望の強度を有するものを使用するもので、特に一般に高強度繊維と呼ばれているものを使用するとよい。この高強度繊維とは、高機能繊維の内で軽量で強度が高い材料からなる繊維であり、例えば炭素繊維、アラミド繊維（例えば商品名ケプラーや商品名テクノーラ（登録商標））、ビニロン繊維の単体或いはこれらの複合体などである。また、前記の樹脂１０は、例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ユリア樹脂などを使用する。
【００３３】
また、前記繊維からなる主材９ａを連結するための緯糸９ｂは、前記の主材９ａと同材のものを使用してもよく、またその他の材料からなる繊維を使用してもよい。
【００３４】
前記のように形成された筒状の接続具１は、その径方向に弾性（屈曲性）を有し、その径方向に変形できる。
【００３５】
前記の接続具１の使用に際しては、例えばプレキャストコンクリート柱を相互に連結する場合には、図６に示すように、一方の柱２０の鉄筋（主筋）５の接合端部に接合具１を嵌合して配置した状態でコンクリートを打設し、その接続具１をコンクリート内に埋設（他方の鉄筋挿入口３及び注入孔７ａ、排出孔８ａはコンクリート外へ開口させる）してプレキャストコンクリート柱２０を工場生産する。
【００３６】
次で、現場において、他方のプレキャストコンクリート柱２１より突設した鉄筋６（主筋）を前記一方のプレキャストコンクリート柱２０の接続具１に図２に示すように挿入する。
【００３７】
次で、注入孔７ａから無収縮の高強度モルタルを注入し、挿入空間４内の空気を排出孔８ａより抜くとともに高強度モルタル２２を挿入空間４内に充填させる。
【００３８】
この高強度モルタル２２の硬化により、両鉄筋５，６は相互に連結され、両柱２０，２１は連結される。
【００３９】
前記の連結後において、両鉄筋５，６に、相反する方向に引張り力が作用した場合、その引張り力は固化した高強度モルタル２２を介して接続具１に作用する。このとき接続具１を、前記のように引張りに強い、例えば高強度繊維を使用することにより、その繊維（主材９ａ）が鉄筋５，６の軸方向に配して形成されていることによって、前記の引張り力に対して接続具１が十分耐えることができる。したがって、引張り強度の高い接続が行える。
【００４０】
更に、接続具１はその両側が先細テーパ部１ｄ，１ｅになっているため、鉄筋５，６に前記の引張り力が発生した場合に、固化したモルタル２２が接続具１より抜け外れることが阻止され、引張り強度が一層高まる。
【００４１】
また、前記接続具１は、繊維で編成したものを樹脂で固めたものであるため、前記従来の鋼製スリーブに比べて軽量である。そのため、その接続具１の運搬や保管などにおいて取り扱いやプレキャストコンクリート製造時などでの接続具１の取り扱いなどが容易である。
【００４２】
更に、接続具１は、前記従来の鋼製スリーブに比べて極めて薄いシート状（板状）に形成できるため、該接続具１からのコンクリートの被りＬ₂（図６参照）を厚く確保することができ、ＰＣａ部材の耐久性を高めることができる。
【００４３】
更に、前記従来の鋼製スリーブにおいては、同位置に多数のスリーブが集中した場合、該部位において局部的な剛性が高いＰＣａ部材となる不都合が発生するが、本発明のような接続具１においては、このような不都合がない。したがって、剛性が一様な部材として設計できる利点がある。
【００４４】
更に、接続具１は薄いシート状に形成されているため、その接続具１の外径を前記従来の鋼製スリーブに比べて小径に形成でき、鉄筋が混み合っていても比較的自由に配置することができる。また、配筋先組みでも対処できる。
【００４５】
更に、接続具１はその径方向に弾性（屈曲性）を有するため、この接続具１を鉄筋に嵌合する組み付け時において、その鉄筋近くにフープ筋等の他の鉄筋や部材が近接している場合、その鉄筋などを避けるように接続具１を径方向に変形（楕円に変形）させて配置することもできる。
【００４６】
図７は第２参考例を示す。
【００４７】
本第２参考例は前記第１参考例の接続具１を全長が略同一径の円筒状の接続具１Ａとしたものである。この接続具１Ａは前記と同様な繊維を軸方向に配して樹脂で筒状に固めたものである。また、図７において４Ａは鉄筋の挿入空間、７Ａは注入管、８Ａは排出管である。
【００４８】
本第２参考例における接続具１Ａも前記と同様に使用することにより、前記と同様の作用、効果を奏する。
【００４９】
図８は第３参考例を示す。
【００５０】
本第３参考例は、前記の樹脂１０を使用することなく前記の繊維からなる布状体９のみで接続具１Ｂを構成したものである。
【００５１】
この接続具１Ｂをプレキャストコンクリート内へ配置するには、図８に示すように、側型枠３０に円筒状の接続具保持部材３１を設け、その先部に形成した孔３２に鉄筋５の先部を挿入し、接続具保持部材３１の外周に前記の布状体９のみからなる円筒状の接続具１Ｂを嵌合配置し、また、ベッド３３上にピン３４，３４を設けて該ピン３４，３４に注入管７，８を嵌合してその上端を接続具１Ｂを通して接続具保持部材３１に接触させ、この状態でコンクリート２０を打設する。
【００５２】
そして、コンクリート２０の硬化後、脱型して、接続具保持部材３１及びピン３４，３４を抜く。これにより、接続具１Ｂはコンクリート２０に付着して保持され、その内部に鉄筋の挿入空間４が形成され、該挿入空間４内に鉄筋５の先部が挿入した状態になる。また、注入管７及び排出管８は挿入空間４と外部とに開口する。
【００５３】
そして、ＰＣａ部材の接続時は、前記参考例と同様に、他のＰＣａ部材の鉄筋を接続具１Ｂ内の挿入空間４Ａ内に挿入し、高強度モルタルを充填して接続する。
【００５４】
この参考例においては、前記のような強度の高い繊維の布状体９からなる接続具１Ｂを樹脂で保形することなくコンクリート２０内に配置できる。そして、この樹脂を使用しない布状体９のみの接続具１Ｂにおいても前記参考例と同様に引っ張り強度が高い接続が可能になる。
【００５５】
なお、前記接続具保持部材３１の代りに鉄筋等を筒状に加工したものを使用してもよい。
【００５６】
図９乃至図１１は本発明の第１実施例を示す。
本第１実施例は、図１０及び図１１に示すように、前記第１参考例における布状体で筒を作り、その筒における軸方向の一方の略半分を、連結する一方の鉄筋に巻き付けて固着し、他の略半分を、連結する他方の鉄筋が挿入できる筒状部とし、この筒状部内に他方の鉄筋を接合するようにしたものである。
【００５７】
この第１実施例による鉄筋の接合について説明する。
先ず、図９に示す布状体９を用意する。この布状体９は前記第１参考例の布状体９と同様のもので、前記と同様に例えば高強度繊維を使用する。
【００５８】
そして、この布状体９を筒状に丸め、その軸方向の他方の略半分の部分９ｄを筒状にしたまま、一方の略半分の部分９ｃを図１０及び図１１に示すように連結する一方の鉄筋５に巻き付けるとともに接着剤、例えば樹脂で鉄筋に接着する。この樹脂としては接着性、硬化性を有する樹脂を使用するもので、例えば熱硬化性或いは光硬化性のエポキシ樹脂などを使用する。また、その鉄筋５への接着は、布状体９を鉄筋５に巻き付けた後に前記の接着剤で接着してもよく、また、布状体９に接着剤を予め含浸させた後にその布状体９を鉄筋５に密着させて接合してもよい。
【００５９】
また、前記布状体９の他方の部分９ｄは布状体９のままの筒状部９ｅとしてもよく、また、その筒形状を前記の樹脂などで固めて筒状部９ｅとしてもよい。この筒状部９ｅの内径は、連結される他方の鉄筋６の外径よりも大きく設定され、該筒状部９ｅ内に鉄筋の挿入空間４１が形成されている。
【００６０】
また、前記筒状部９ｅには、前記参考例と同様な注入管７及び排出管８が設けられている。以上により、一方の鉄筋５に固着された接続具４０が形成される。
【００６１】
そして、前記の接続具４０を接続した鉄筋５を、前記参考例と同様に、例えばプレキャストコンクリート柱に埋設し、この柱に接合される他の部材、例えばプレキャストコンクリート柱の鉄筋６を前記接続具４０の挿入空間４１に挿入し、接続具４０の注入孔７ａから無収縮の高強度モルタル２２を注入し、挿入空間４１内の空気を排出孔８ａより抜くとともに高強度モルタル２２を挿入空間４１内に充填する。
この高強度モルタル２２の硬化により両鉄筋５，６が相互に連結され、両柱は連結される。
【００６２】
本第１実施例においても前記第１参考例と同様の作用、効果を発揮することができる。更に、本第１実施例においては、接続具４０の一方が鉄筋５に接着されて、挿入空間４１の一方が閉塞された状態でコンクリートを打設するため、工場でＰＣａ部材を製造する際に、打設したコンクリートが接続具４０の挿入空間４１内に漏れることを防止でき、また、前記参考例の挿入空間４に比べて小さい挿入空間４１内に無収縮の高強度モルタル２２を充填するため、前記第１乃至第３参考例に比べて高強度モルタル（グラウトモルタル）２２の使用量を低減できる。
【００６３】
なお、前記第１実施例は接続具１，１Ａ，１Ｂ，４０を形成する布状体９の主材９ａの繊維方向を、その接続具の軸方向に向くように配置したが、この主材９ａの方向を図１２及び図１３に示すように接続具１，１Ａ，１Ｂ，４０の軸方向（Ｘ−Ｘ線方向）に対して傾斜するように配置してもよい。
【００６４】
このように主材９ａを斜めに配置しても樹脂１０などで固めることにより強度を負担でき、繊維の方向の制限を受けることなく、布状体９を使用する上での自由性が増す。
また、前記第１実施例の布状体９は、前記の繊維で編んだものや織ったものでもよい。また、経糸と緯糸で形成する場合は、この双方の糸を前記主材９ａと同じもので形成してもよい。
【００６５】
前記第１実施例は本発明の接続具を柱と柱との接続に用いた例であるが、本発明の接続具は、その他柱と梁、梁と壁、梁と梁、壁と壁などの部材間の接続にも使用できるものである。
【００６６】
【発明の効果】
以上のようであるから、本発明の接続具によれば、前記従来の鋼製スリーブに比べて軽量であるため、該接続具の運搬や保管のほか鉄筋接合時などにおける取り扱いが容易である。
【００６７】
更に、本発明の接続具の肉厚は前記従来の鋼製スリーブに比べて極めて薄いため、コンクリートの被りを厚く確保し、ＰＣａ部材の耐久性を高めることができる。
更に、多数の接続具が一部に集中しても局部的に剛性が高くなる不都合がなく、剛性が一様な部材として考えることができる。
【００６８】
更に、接続具が薄板であるため、その外径を従来の鋼製スリーブに比べて小径に形成でき、鉄筋が混み合っていても比較的自由に配置できる。そのため、配筋先組でも対処できる。
【００６９】
更に、他の鉄筋や部材が近接している場合に、その鉄筋などを避けるように接続具を径方向に変形させて配置することもできる。
更に、布状体の主材の繊維方向を、その接続具の軸方向に配置することにより、その繊維が鉄筋の引っ張り方向に配置され、より一層引っ張り強度の高い鉄筋の接続が行える。
【００７０】
更に、布状体の主材の繊維方向を、その接続具の軸方向に対して斜めに配置したものにおいても、この布状体を樹脂で固めることにより、十分な強度を負担することができる。したがって、このように主材の繊維を斜めに配置するものにおいては、接続具を使用する際での繊維方向の制限が緩和され、接続具を使用する上での自由性が増す。
【００７１】
更に、接続具の軸方向の一方側を一方の鉄筋に巻き付けて接合することにより、工場でＰＣａ部材を製造する際に打設したコンクリートが接続具内の鉄筋挿入空間に漏れることを防止するとともに接続具内に充填するグラウトモルタルの使用量を、接続具全体を中空状にしてこれにグラウトモルタルを充填するものに比べて低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉄筋の接続具の第１参考例を示す斜視図。
【図２】図１に示す接続具の縦断面図。
【図３】図１に示す接続具を形成する板材を示す斜視図。
【図４】図３の板材の一部拡大図。
【図５】図４におけるＺーＺ線断面図。
【図６】図１の接続具によるＰＣａ部材の接続を説明する斜視図。
【図７】鉄筋の接続具の第２参考例を示す斜視図。
【図８】鉄筋の接続具の第３参考例を示すもので、その接続具をＰＣａ部材に埋設する方法を説明する断面図。
【図９】本発明における接続具の第１実施例に使用する布状体を示す斜視図。
【図１０】本発明における接続具の第１実施例を示す側断面図。
【図１１】図１０の斜視図。
【図１２】本発明における接続具に使用する布状体の他の例を示す斜視図。
【図１３】図１２の一部拡大図。
【図１４】従来の鋼製スリーブを示す縦断面図。
【図１５】図１４の鋼製スリーブによるＰＣａ部材の接続を説明する斜視図。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，４０接続具
２，３鉄筋挿入口
４，４Ａ鉄筋挿入空間
５，６鉄筋
７，７Ａ注入管
８，８Ａ排出管
９布状体
９ｃ布状体の一方側
９ｄ布状体の他方側
９ｅ筒状部
１０樹脂
２０，２１ＰＣａ部材

Claims

繊維で形成した布状体を筒状にしてその軸方向の一方側を、プレキャストコンクリート部材中の鉄筋の端部に巻いて接合し、他端側を、内部に鉄筋挿入空間を有する筒状部にして、接続される他方のプレキャストコンクリート部材の鉄筋を前記鉄筋挿入空間に挿入し、その後、前記鉄筋挿入空間にモルタルを充填してプレキャストコンクリート部材を接続することを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接続方法。
前記繊維における少なくとも主材が高強度繊維である請求項１記載のプレキャストコンクリート部材の接続方法。