JP6331067B2 - Concrete connecting rebar, anchoring structure, and method of connecting concrete structure - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート連結鉄筋、定着構造、及びコンクリート構造物の連結方法に関する。 The present invention relates to a concrete connecting reinforcing bar, a fixing structure, and a method for connecting a concrete structure.
近年、景観、周辺環境の向上を目的として、新規の高速道路を地下に構築する工事が増加しており、例えば場所打ちコンクリートの函体を開削工法により構築されている。このようなコンクリート構造物における構造目地部として、例えば特許文献１に記載されるように、ＰＣ鋼線の周りにシースを被せたアンボンドＰＣ鋼材を用いた構造で、シースの内側でＰＣ鋼線を滑らせるアンボンド工法が知られている。 In recent years, for the purpose of improving the landscape and the surrounding environment, construction for constructing a new highway underground has been increasing. For example, a cast-in-place concrete box has been constructed by an open-cut method. As a structural joint in such a concrete structure, for example, as described in Patent Document 1, an unbonded PC steel material having a sheath around a PC steel wire is used, and the PC steel wire is placed inside the sheath. An unbonded construction method is known.
また、この他のアンボンド工法として、ＰＣ鋼材の鉄筋の周囲に特殊アスファルト材を被覆し、そのアスファルト被膜と鉄筋との間に滑りを生じさせることで、シースを省略することを可能とした構造もある。
さらにアスファルト被膜を用いる場合として、コンクリート舗装の横断方向の目地部に特殊アスファルト材を被覆した丸鋼を使用する工法が知られており、一端側の定着部をコンクリートに定着させ、他端側を収縮可能な形態でコンクリート内に埋め込むことで、コンクリート版（コンクリート構造物）同士の荷重伝達を図るためのスリップバーのキャップを省略することができる。
In addition, as another unbonding method, there is also a structure in which the sheath can be omitted by coating a special asphalt material around the reinforcing bar of the PC steel material and causing a slip between the asphalt coating and the reinforcing bar. is there.
In addition, asphalt coating is used, a method of using round steel coated with special asphalt material on the joints in the transverse direction of concrete pavement is known, fixing the fixing part on one end side to concrete, and fixing the other end side to concrete By embedding in the concrete in a shrinkable form, the cap of the slip bar for achieving load transmission between the concrete plates (concrete structures) can be omitted.
しかしながら、従来の特殊アスファルト材を被膜した鉄筋をコンクリート構造物同士の連結構造として使用する場合には、以下のような問題があった。
すなわち、従来の場合には、アスファルト被膜とコンクリートとの付着強度（外面付着力）が、アスファルト被膜と鉄筋との付着強度（内面付着力）よりも大きくなる。つまり、地震時において双方のコンクリート構造物同士が互いに近接離反する開閉が生じて、鉄筋に伸びが作用するときに、アスファルト被膜とコンクリートとが付着した状態であり、鉄筋は降伏するまで破断することはないが、一方で鉄筋とアスファルト被膜との被覆界面での内面付着が限界となって部分的に剥離する状態となる。そのため、鉄筋に被覆されたアスファルト被膜に切れ目が生じて、被覆状態の健全性が維持されなくなり、被覆による防食性能が低下するという問題があった。
However, when using a rebar coated with a conventional special asphalt material as a connection structure between concrete structures, there are the following problems.
That is, in the conventional case, the adhesion strength (outer surface adhesion force) between the asphalt coating and the concrete is larger than the adhesion strength (inner surface adhesion strength) between the asphalt coating and the reinforcing bar. In other words, when an earthquake occurs, both concrete structures open and close to and away from each other, and when the reinforcing bars are stretched, the asphalt coating and concrete are attached, and the reinforcing bars break until they yield. However, on the other hand, the inner surface adhesion at the coating interface between the reinforcing bar and the asphalt film becomes a limit and the film is partially peeled off. For this reason, there is a problem that the asphalt film coated with the reinforcing bars is cut, the soundness of the coated state is not maintained, and the anticorrosion performance by the coating is lowered.
また、アスファルト材が被覆された鉄筋の場合には、アスファルト被膜自体の強度が小さいために、運搬時や設置時におけるアスファルト被膜部分の取り扱い、管理に十分な注意を要していた。例えば運搬時及び設置時には少なくとも被膜部分をテープ等で巻き付けた養生を行う必要があり、配筋をした後でコンクリート打設の前段階で、鉄筋毎に養生テープを取り外すといった手間のかかる作業を行っていた。そして、運搬時及び設置時に被覆部分に損傷箇所があると、その被膜体が劣化することになることから、その点で改善の余地があった。 Further, in the case of a reinforcing bar coated with asphalt material, the strength of the asphalt coating itself is small, so that sufficient attention was required for handling and management of the asphalt coating portion during transportation and installation. For example, at the time of transportation and installation, it is necessary to carry out curing by wrapping at least the coating part with tape etc., and after the bar arrangement, before the concrete placement, the laborious work of removing the curing tape for each reinforcing bar is performed. It was. And if there is a damaged part in the covering part at the time of transportation and installation, the coating body will deteriorate, so there is room for improvement in that respect.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、地震による大きな引抜き力が作用した後でも防食性能を維持することができるコンクリート連結鉄筋、定着構造、及びコンクリート構造物の連結方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、従来と同等の定着性能を確保しつつ、さらに施工性の向上を図ることができるコンクリート連結鉄筋、定着構造、及びコンクリート構造物の連結方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a concrete connection reinforcing bar, a fixing structure, and a method for connecting a concrete structure capable of maintaining anticorrosion performance even after a large pulling force due to an earthquake is applied. The purpose is to do.
Another object of the present invention is to provide a concrete connecting rebar, a fixing structure, and a method for connecting a concrete structure, which can improve the workability while ensuring the same fixing performance as the conventional one. is there.
上記目的を達成するため、本発明に係るコンクリート連結鉄筋では、コンクリート構造物同士を連結するためにコンクリート中に埋設されるコンクリート連結鉄筋であって、 棒鋼と、該棒鋼の少なくとも一方の端部に、前記棒鋼と一体又は別体で設けられる定着部と、を有し、前記棒鋼の前記定着部が位置する部分を除いた棒状部の周面は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被膜体によってアンボンド被覆され、該被膜体は、前記棒鋼に軸方向の引抜き力が作用したときに、コンクリートとの外面付着力が前記棒鋼との内面付着力よりも小さくなる材料であることを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the concrete connecting reinforcing bar according to the present invention is a concrete connecting reinforcing rod embedded in concrete for connecting concrete structures to each other, and includes a steel bar and at least one end of the steel bar. A fixing portion provided integrally with or separately from the steel bar, and a peripheral surface of the bar-like portion excluding a portion where the fixing portion of the steel bar is located is a coating made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin. The body is unbonded by a body, and the coating body is a material whose outer surface adhesion force to concrete is smaller than the inner surface adhesion force to the steel bar when an axial pulling force acts on the steel bar. Yes.
また、本発明に係る定着構造では、上述したコンクリート連結鉄筋を用いた定着構造であって、前記被膜体で被覆された前記棒鋼の一端側が一方のコンクリート構造物内に埋設されるとともに、前記棒鋼の他端側が他方のコンクリート構造物内に埋設されていることを特徴としている。 Further, in the fixing structure according to the present invention, the fixing structure using the above-described concrete connecting rebar, wherein one end side of the steel bar covered with the coating body is embedded in one concrete structure, and the steel bar The other end side of is embedded in the other concrete structure.
また、本発明に係るコンクリート構造物の連結方法では、上述したコンクリート連結鉄筋を用いたコンクリート構造物の連結方法であって、前記被膜体で被覆された前記棒鋼の一端側を一方のコンクリート構造物内に配置するとともに、他端側を他方のコンクリート構造物側に向けて突出させ、前記一方のコンクリート構造物のコンクリートを打設する工程と、前記一方のコンクリート構造物より突出した前記棒鋼の他端側を埋設するようにして、前記他方のコンクリート構造物のコンクリートを打設する工程と、を有することを特徴としている。 Moreover, in the connection method of the concrete structure which concerns on this invention, it is the connection method of the concrete structure using the concrete connection reinforcement mentioned above, Comprising: One end side of the said steel bar covered with the said coating body is one concrete structure. And placing the other end side toward the other concrete structure side, placing the concrete of the one concrete structure, and other than the bar steel protruding from the one concrete structure A step of placing the concrete of the other concrete structure so as to bury the end side.
本発明では、地震時にコンクリート構造物同士に近接離反する開閉が生じ、コンクリート連結鉄筋に軸方向の引抜き力が作用した場合に、棒鋼の少なくとも一方の端部に設けられる定着部がコンクリート構造物のコンクリートに定着しているので、従来と同等の定着性能を有している。
また、棒鋼の棒状部の周面には例えばポリエチレン樹脂などの熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被膜体がアンボンド被覆されており、この被膜体が棒鋼との内面付着力よりもコンクリートとの外面付着力が小さくなるため、コンクリート連結鉄筋に引抜き力が作用したときには、被膜体とコンクリートとの付着が棒鋼と被膜体との付着よりも先行して分離し、その被膜体とコンクリートとの付着界面で滑りが生じることになる。棒鋼は降伏するまで伸びが生じ、被膜体も棒鋼の伸びに対して追従させることができる。そのため、コンクリート構造物同士間で開閉しても、前記棒鋼の伸びによって被膜体が切れるのを抑制し、棒鋼の被覆性能を維持することができ、防食性能が低下するのを防止することができる。
In the present invention, when the concrete structure is opened and closed close to and away from each other at the time of an earthquake, and the axial pulling force acts on the concrete connecting rebar, the fixing portion provided at at least one end of the steel bar is the concrete structure. Since it is fixed to concrete, it has the same fixing performance as before.
Further, a coating body made of, for example, a thermoplastic resin such as polyethylene resin or a thermosetting resin is unbonded on the peripheral surface of the bar-shaped portion of the steel bar, and this coating body is more concrete than the inner surface adhesion with the steel bar. When the pulling force is applied to the concrete connecting rebar because the adhesion force on the outer surface is reduced, the adhesion between the coating and the concrete separates prior to the adhesion between the steel bar and the coating, and the adhesion between the coating and the concrete. Slip occurs at the interface. The steel bar is elongated until it yields, and the coating can follow the elongation of the steel bar. Therefore, even if it opens and closes between concrete structures, it is possible to suppress the coating body from being cut by the elongation of the steel bar, to maintain the coating performance of the steel bar, and to prevent the anticorrosion performance from being lowered. .
アスファルト系被膜体と比較して強度のある被膜体を用いることで、被膜体の劣化や健全性を確保することができる。そのため、コンクリート連結鉄筋の運搬時や施工時において、従来は被膜体を保護するためにテープ等による養生が必要であったが、被膜体自体が硬質であり耐損傷性に優れているので、そのような養生作業や養生部材が不要となることから、施工性に優れるという利点がある。 By using a film body that is stronger than an asphalt-based film body, it is possible to ensure deterioration and soundness of the film body. Therefore, when transporting concrete construction reinforcing bars or during construction, conventionally, curing with a tape or the like was necessary to protect the coated body, but the coated body itself is hard and has excellent damage resistance. Since such curing work and curing members are not required, there is an advantage that the workability is excellent.
また、本発明に係るコンクリート連結鉄筋では、前記定着部は、前記棒鋼の断面方向に向けて拡径されていることが好ましい。 Moreover, in the concrete connection reinforcement which concerns on this invention, it is preferable that the said fixing | fixed part is diameter-expanded toward the cross-sectional direction of the said steel bar.
この場合には、定着部の拡径方向がコンクリート連結鉄筋の引抜き方向に直角方向となるので、耐引抜き力を高めることができる。 In this case, since the diameter-expanding direction of the fixing portion is a direction perpendicular to the drawing direction of the concrete connecting reinforcing bars, the pull-out resistance can be increased.
また、本発明に係るコンクリート連結鉄筋では、前記棒鋼には丸鋼が用いられていることが好ましい。 Moreover, in the concrete connection reinforcing bar which concerns on this invention, it is preferable that the round bar is used for the said steel bar.
この場合には、棒鋼に角部が無いので、被膜体の被覆状態が良好となるうえ、被膜体とコンクリートとの付着界面での滑りを安定させることができ、上記の効果をより発揮することができる。 In this case, since the steel bar has no corners, the coating state of the coating body is improved, and the slip at the adhesion interface between the coating body and the concrete can be stabilized, and the above effects can be exhibited more. Can do.
また、本発明に係る定着構造では、前記被膜体は、前記棒鋼に対して均一な厚みで被覆されていることが好ましい。 In the fixing structure according to the present invention, it is preferable that the coating body is coated with a uniform thickness on the steel bar.
この場合には、棒鋼の周面に対して被膜体の膜厚のばらつきがないので、棒鋼に対する内面付着力およびコンクリートとの外面付着力が均一となり、コンクリート連結鉄筋に引抜き力が作用したときの被膜体とコンクリートとの付着界面での滑りをさらに安定させることができ、棒鋼に対する被膜体の剥離をより確実に防止することができる。 In this case, since there is no variation in the film thickness of the coating on the peripheral surface of the steel bar, the inner surface adhesion force to the steel bar and the outer surface adhesion force to the concrete are uniform, and the pulling force acts on the concrete connecting rebar. The slip at the adhesion interface between the coating and the concrete can be further stabilized, and the peeling of the coating from the steel bar can be more reliably prevented.
本発明のコンクリート連結鉄筋、定着構造、及びコンクリート構造物の連結方法によれば、地震による大きな引抜き力が作用した後でも防食性能を維持することができるうえ、従来と同等の定着性能を確保しつつ、さらに施工性の向上を図ることができる。 According to the concrete connecting reinforcing bar, the fixing structure, and the connecting method of the concrete structure of the present invention, the anticorrosion performance can be maintained even after a large pulling force due to an earthquake is applied, and the fixing performance equivalent to the conventional one is secured. However, the workability can be further improved.
以下、本発明の実施の形態によるコンクリート連結鉄筋、定着構造、及びコンクリート構造物の連結方法について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a concrete connecting reinforcing bar, a fixing structure, and a method for connecting concrete structures according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態によるコンクリート連結鉄筋１は、断面矩形状の開削トンネルの函体（コンクリート構造物）２における函体延在方向（これを延在軸方向Ｘという）に打ち継ぎされる単体の函体２Ａ、２Ａ同士を連結するためにコンクリート３中に埋設されている。すなわち、函体２（２Ａ）には、ボックス周方向（延在軸方向Ｘに直交する方向）に配される鉄筋（図示省略）と、本実施の形態のコンクリート連結鉄筋１と、がコンクリート３に配置されている。ここで、単体の函体２Ａは、延在軸方向Ｘに所定の長さ寸法をもって打設されるものである。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the concrete connecting rebar 1 according to the present embodiment is in a box extending direction (called an extending axial direction X) in a box (concrete structure) 2 of an open-cut tunnel having a rectangular cross section. It is embedded in the concrete 3 in order to connect the single box 2A, 2A to be joined. That is, the box 2 (2A) has a reinforcing bar (not shown) arranged in the box circumferential direction (direction orthogonal to the extending axis direction X) and the concrete connecting reinforcing bar 1 of the present embodiment. Is arranged. Here, the single box 2A is driven with a predetermined length dimension in the extending axial direction X.
コンクリート連結鉄筋１は、図２に示すように、延在軸方向Ｘに隣接して施工される単体の函体２Ａ、２Ａ同士の連結面Ｔを跨ぐようにして配置されるとともに、厚さ方向に複数列（ここでは２列）で、ボックス周方向に複数本が所定間隔をあけて配置されている。 As shown in FIG. 2, the concrete connecting rebar 1 is arranged so as to straddle the connecting surface T between the single boxes 2 </ b> A and 2 </ b> A that are constructed adjacent to the extending axial direction X, and in the thickness direction. A plurality of rows (two rows here) are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the box.
コンクリート連結鉄筋１は、図３に示すように、棒鋼本体１０（棒鋼）と、棒鋼本体１０の両端部１０ａ、１０ｂに、棒鋼本体１０と一体で設けられるＴ状定着部１１（定着部）と、を有し、棒鋼本体１０のＴ状定着部１１が位置する部分を除いた棒状部周面１０ｃは、ポリエチレン樹脂からなるポリエチレン被膜体１２(被膜体)によって被覆されている（図４参照）。 As shown in FIG. 3, the concrete connecting rebar 1 includes a steel bar body 10 (bar steel), and a T-shaped fixing part 11 (fixing part) provided integrally with the steel bar body 10 at both ends 10 a and 10 b of the steel bar body 10. The rod-shaped portion peripheral surface 10c excluding the portion where the T-shaped fixing portion 11 of the steel bar body 10 is located is covered with a polyethylene film 12 (film) made of polyethylene resin (see FIG. 4). .
コンクリート連結鉄筋１として、例えば特開２０００−２５７２０９号公報等のＴヘッド工法によるＴヘッド工法鉄筋（登録商標）を採用することができる。この場合、異形鉄筋とは形状、材質ともに異なるＳＲ２９５等の丸鋼が使用される。
Ｔ状定着部１１は、棒鋼本体１０の両端部１０ａ、１０ｂを径方向に拡径させ側面視でＴ形状をなしており、棒鋼本体１０に対して一体的に成型されている。例えばＴ状定着部１１の拡径寸法は、棒鋼本体１０の径寸法の約２．５倍（棒鋼本体１０の径寸法φ５０ｍｍのときにＴ状定着部１１の径寸法が１２５ｍｍ）に設定される。
As the concrete connecting rebar 1, for example, a T-head method rebar (registered trademark) by a T-head method such as that disclosed in JP 2000-257209 A can be used. In this case, a round steel such as SR295 having a different shape and material from the deformed reinforcing bar is used.
The T-shaped fixing portion 11 has a T shape in a side view by expanding both end portions 10 a and 10 b of the steel bar body 10 in the radial direction, and is integrally formed with the steel bar body 10. For example, the diameter expansion dimension of the T-shaped fixing portion 11 is set to about 2.5 times the diameter size of the steel bar body 10 (the diameter dimension of the T-shaped fixing portion 11 is 125 mm when the diameter size of the steel bar body 10 is 50 mm). .
このようなＴヘッド工法鉄筋の定着性能としては、「Ｔヘッド工法」（パンフレット：清水建設社製、第一高周波工業社製）で示されているように、静的定着耐力、高応力繰返し性能、疲労性能、抜出し性能について試験により確認されており、従来の１８０°フックやＵ字型定着と同等の定着性能を有している。 As shown in the “T-head method” (pamphlet: manufactured by Shimizu Corporation, Daiichi High-Frequency Industrial Co., Ltd.), the fixing performance of such T-head method reinforcing bars is as follows. Fatigue performance and extraction performance have been confirmed by tests, and have the same fixing performance as conventional 180 ° hooks and U-shaped fixing.
ポリエチレン被膜体１２は、高周波ライニング鋼管（第一高周波工業社製）に用いられるライニング工法による材料を採用することが好ましい。この場合、熱可塑性型の粉体状の低密度ポリエチレン樹脂を被被覆物（ここでは棒鋼本体１０の棒状部周面１０ｃ）に対して熱融着させることにより加工される。例えば、被覆厚を１ｍｍ程度に設定することができる。ポリエチレン被膜体１２は、従来のアスファルト系被膜体に比べて強度が大きく、硬質な材料となっている。
しかも、このライニング工法を採用する場合には、上記高周波ライニング鋼管で用いるライニング設備を使用することが可能であり、工場の生産ラインを使用して効率よく製作することができる。
The polyethylene coating 12 preferably employs a lining material used for a high-frequency lining steel pipe (manufactured by Daiichi High-Frequency Industrial Co., Ltd.). In this case, it is processed by thermally fusing a thermoplastic powdery low-density polyethylene resin to an object to be coated (here, the rod-shaped portion peripheral surface 10c of the steel bar body 10). For example, the coating thickness can be set to about 1 mm. The polyethylene coated body 12 is a hard material having a higher strength than the conventional asphalt-based coated body.
In addition, when this lining method is employed, it is possible to use the lining equipment used in the high-frequency lining steel pipe, and it is possible to efficiently manufacture using a factory production line.
次に、上述したコンクリート構造物の連結方法及び作用について図面を用いて説明する。
図１に示すように、本実施の形態による函体２は、一般的な函体と同様の施工方法により構築される。具体的には、１スパン分の１打設箇所に型枠を組み立てるとともに、その型枠内において周方向に延びる鉄筋（図示省略）を所定位置に配置すると延在軸方向Ｘに長さ方向を向けてコンクリート連結鉄筋１を配置する。この場合、既に打設済みの一方の連結面Ｔには、その打設済みの函体２から突出するコンクリート連結鉄筋１の突出部分が本打設領域内となり、他方の連結面Ｔにはその連結面Ｔからコンクリート連結鉄筋１の一端を突出させるようにして配置する。これら鉄筋が配置された後、型枠内にコンクリートを打設し、１スパン分の単体の函体２Ａが施工され、前記既設の函体２Ａとの連結面Ｔでは複数本のコンクリート連結鉄筋１を介して接合されることになる。
Next, the connection method and operation of the above-described concrete structure will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the box 2 according to the present embodiment is constructed by a construction method similar to that of a general box. Specifically, when the formwork is assembled at one place for one span and a reinforcing bar (not shown) extending in the circumferential direction is arranged at a predetermined position in the formwork, the length direction is set in the extending axial direction X. The concrete connecting rebar 1 is arranged so as to face it. In this case, the projecting portion of the concrete connecting reinforcing bar 1 projecting from the box 2 that has already been placed is in the main placement area on one of the connecting surfaces T that has already been placed, It arrange | positions so that the end of the concrete connection reinforcement 1 may protrude from the connection surface T. FIG. After these reinforcing bars are arranged, concrete is placed in the formwork, and a single box 2A for one span is constructed, and a plurality of concrete connecting reinforcing bars 1 are connected at the connecting surface T with the existing box 2A. It will be joined via.
ここで、図３に示すように、ポリエチレン被膜体１２が被覆されたコンクリート連結鉄筋１は、上述したようにポリエチレン樹脂を熱融着することにより加工される。なお、棒鋼本体１０の棒状部周面１０ｃへのポリエチレン樹脂の加工は、第一高周波工業社で試験を行い、良好な形状で加工できることを確認している。 Here, as shown in FIG. 3, the concrete connecting rebar 1 covered with the polyethylene coating 12 is processed by heat-sealing polyethylene resin as described above. In addition, the process of the polyethylene resin to the rod-shaped part peripheral surface 10c of the steel bar main body 10 has been tested by the first high frequency industry company and confirmed that it can be processed in a good shape.
このように構成されるコンクリート連結鉄筋１では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、地震時に函体２、２同士に近接離反する開閉が生じ、コンクリート連結鉄筋１に延在軸方向Ｘの引抜き力が作用した場合に、棒鋼本体１０の両端部１０ａ、１０ｂに設けられるＴ状定着部１１がコンクリート３に定着しているので、従来と同等の定着性能を有している。
なお、図５（ａ）に示すように、連結面Ｔに開きが無い場合の棒鋼本体１０において、全長を符号Ｌ０とし、連結面Ｔから両端部１０ａ、１０ｂまでの長さ寸法をそれぞれ符号Ｌ０ａ、Ｌ０ｂとする。
In the concrete connecting rebar 1 configured as described above, as shown in FIGS. 5A and 5B, the box 2 and 2 are opened and closed close to and away from each other at the time of an earthquake, and the extending shaft extends to the concrete connecting rebar 1. When the pulling force in the direction X is applied, the T-shaped fixing portions 11 provided at both end portions 10a and 10b of the steel bar body 10 are fixed to the concrete 3, so that the fixing performance is equivalent to that of the prior art.
In addition, as shown to Fig.5 (a), in the steel bar main body 10 when there is no opening in the connection surface T, the full length is set to code | symbol L0, and the length dimension from the connection surface T to both ends 10a and 10b is code | symbol L0a, respectively. , L0b.
また、図５（ｂ）に示すように、棒鋼本体１０の棒状部周面１０ｃにはポリエチレン被膜体１２が被覆されており、このポリエチレン被膜体１２が棒鋼本体１０との内面付着力よりもコンクリート３との外面付着力が小さくなるため、コンクリート連結鉄筋１に引抜き力が作用したときには、ポリエチレン被膜体１２とコンクリート３との付着が棒鋼本体１０とポリエチレン被膜体１２との付着よりも先行して分離し、そのポリエチレン被膜体１２とコンクリート３との付着界面Ｎ（図４参照）で滑りが生じることになる。そして、棒鋼本体１０は降伏するまで伸びが生じ、ポリエチレン被膜体１２も棒鋼本体１０の伸び（図５（ｂ）の符号Ｌ２が伸び量に相当）に対して追従させることができる。ここで、図５（ｂ）の符号Ｌ１は伸びが生じた状態の棒鋼本体１０の全長を示し、符号開きが生じた位置の連結面Ｔから両端部１０ａ、１０ｂまでの長さ寸法を示している。 Further, as shown in FIG. 5 (b), the rod-shaped portion peripheral surface 10 c of the bar steel body 10 is covered with a polyethylene coating body 12, and the polyethylene coating body 12 is more concrete than the inner surface adhesion with the bar steel body 10. Therefore, when a pulling force acts on the concrete connecting rebar 1, the adhesion between the polyethylene coating 12 and the concrete 3 precedes the adhesion between the steel bar body 10 and the polyethylene coating 12. Separation occurs and slip occurs at the adhesion interface N (see FIG. 4) between the polyethylene coating 12 and the concrete 3. The steel bar body 10 is stretched until it yields, and the polyethylene coating 12 can follow the elongation of the steel bar body 10 (the symbol L2 in FIG. 5B corresponds to the amount of elongation). Here, symbol L1 in FIG. 5 (b) indicates the total length of the steel bar body 10 in an elongated state, and indicates the length dimension from the connecting surface T at the position where the symbol opening occurs to both ends 10a, 10b. Yes.
したがって、函体２、２同士間で開閉しても、前記棒鋼本体１０の伸びによってポリエチレン被膜体１２が切れるのを抑制し、棒鋼本体１０の被覆性能を維持することができ、防食性能が低下するのを防止することができる。 Therefore, even if it opens and closes between boxes 2 and 2, it can control that polyethylene coat 12 is cut by extension of the steel bar main part 10, can maintain the covering performance of steel bar main part 10, and corrosion prevention performance falls. Can be prevented.
また、本実施の形態では、アスファルト系被膜体と比較して強度のあるポリエチレン被膜体１２を用いることで、被膜体の劣化や健全性を確保することができる。そのため、コンクリート連結鉄筋１の運搬時や施工時において、従来は被膜体を保護するためにテープ等による養生が必要であったが、ポリエチレン被膜体１２自体が硬質であり耐損傷性に優れているので、そのような養生作業や養生部材が不要となることから、施工性に優れるという利点がある。 Moreover, in this Embodiment, deterioration and soundness of a film body can be ensured by using the polyethylene film body 12 which has an intensity | strength compared with an asphalt-type film body. Therefore, when transporting or constructing the concrete connecting rebar 1, conventionally, curing with a tape or the like was necessary to protect the coated body, but the polyethylene coated body 12 itself is hard and has excellent damage resistance. Therefore, since such curing work and curing members are not required, there is an advantage of excellent workability.
また、コンクリート連結鉄筋１のＴ状定着部１１の拡径方向がコンクリート連結鉄筋１の引抜き方向（延在軸方向Ｘ）に直角方向となるので、耐引抜き力を高めることができる。
しかも、本実施の形態では、上述したようにＴヘッド工法鉄筋を採用することで、Ｔ状定着部１１の拡径端部は円形となり、角部がなく、施工時に角部を養生することがなく、施工性に優れるという利点もある。
さらにまた、棒鋼本体１０が丸鋼であり、棒状部周面１０ｃに角部が無いので、ポリエチレン被膜体１２の被覆状態が良好となるうえ、ポリエチレン被膜体１２とコンクリート３との付着界面Ｎでの滑りを安定させることができ、上記の効果をより発揮することができる。
Moreover, since the diameter-expanding direction of the T-shaped fixing part 11 of the concrete connecting reinforcing bar 1 is a direction perpendicular to the drawing direction (extending axial direction X) of the concrete connecting reinforcing bar 1, the pulling-out resistance can be increased.
In addition, in the present embodiment, as described above, by adopting the T-head method reinforcing bar, the enlarged diameter end portion of the T-shaped fixing portion 11 becomes circular, there is no corner portion, and the corner portion can be cured at the time of construction. There is also an advantage of excellent workability.
Furthermore, since the steel bar body 10 is round steel and there are no corners on the bar-shaped part peripheral surface 10c, the coated state of the polyethylene coated body 12 is improved and the adhesion interface N between the polyethylene coated body 12 and the concrete 3 is obtained. The above-mentioned effect can be exhibited more.
また、本実施の形態では、図４に示すように、ポリエチレン被膜体１２が棒鋼本体１０の棒状部周面１０ｃに対して均一な厚みで被覆され、その膜厚のばらつきがないので、棒鋼本体１０に対する内面付着力およびコンクリート３との外面付着力が均一となり、コンクリート連結鉄筋１に引抜き力が作用したときのポリエチレン被膜体１２とコンクリート３との付着界面Ｎでの滑りをさらに安定させることができ、棒鋼本体１０に対するポリエチレン被膜体１２の剥離をより確実に防止することができる。 Moreover, in this Embodiment, as shown in FIG. 4, since the polyethylene coating body 12 is coat | covered with uniform thickness with respect to the rod-shaped part surrounding surface 10c of the steel bar main body 10, and there is no dispersion | variation in the film thickness, The inner surface adhesion force with respect to 10 and the outer surface adhesion force with the concrete 3 become uniform, and the slip at the adhesion interface N between the polyethylene coated body 12 and the concrete 3 when a pulling force acts on the concrete connecting rebar 1 can be further stabilized. It is possible to prevent the polyethylene coating 12 from peeling off the steel bar body 10 more reliably.
上述のように本実施の形態によるコンクリート連結鉄筋、定着構造、及びコンクリート構造物の連結方法では、地震による大きな引抜き力が作用した後でも防食性能を維持することができるうえ、従来と同等の定着性能を確保しつつ、さらに施工性の向上を図ることができる。 As described above, in the concrete connecting reinforcing bar, the fixing structure, and the connecting method of the concrete structure according to the present embodiment, the anticorrosion performance can be maintained even after a large pulling force due to the earthquake is applied, and the fixing is equivalent to the conventional one. While ensuring the performance, it is possible to further improve the workability.
次に、上述した実施の形態によるコンクリート連結鉄筋、定着構造、及びコンクリート構造物の連結方法の効果を裏付けるための実施例について、以下説明する。 Next, examples for supporting the effects of the concrete connecting reinforcing bar, the fixing structure, and the connecting method of the concrete structure according to the above-described embodiment will be described below.
（実施例）
本実施例では、棒鋼本体の一端部がＴ状定着部に形成されたコンクリート連結鉄筋において、棒鋼本体の棒状部周面に各種アンボンド被覆を施した試験体を設け、アンボンド性能確認試験を行って、付着特性について定量評価を行った。
(Example)
In this example, in a concrete connecting reinforcing bar in which one end of a steel bar body is formed in a T-shaped fixing part, a test body in which various unbond coatings are provided on the bar-shaped part peripheral surface of the steel bar body is performed, and an unbond performance confirmation test is performed Quantitative evaluation was performed on the adhesion characteristics.
試験体の連結鉄筋の棒鋼本体は、径寸法が３８ｍｍであり、その周面に本発明のポリエチレン樹脂で被覆した実施例１、特殊アスファルトで被覆した比較例１、及びアスファルトシートで接着した比較例２の３パターンについて、それぞれ引張試験機を用いて引っ張り、引張り荷重、連結鉄筋の抜け出し量、鉄筋ひずみ、塗膜の損傷状態を計測した。引張試験機による試験での載荷方法としては、引抜量が３０ｍｍになるまで荷重を漸次、増加させることにより実施される。 The steel bar body of the connecting rebar of the test body has a diameter of 38 mm, and its peripheral surface was coated with the polyethylene resin of the present invention, Comparative Example 1 coated with special asphalt, and Comparative Example bonded with an asphalt sheet With respect to the three patterns of 2, the tensile tester was used to measure the tension, tensile load, amount of withdrawal of the connected reinforcing bar, reinforcing bar strain, and damaged state of the coating film. As a loading method in the test by the tensile tester, the load is gradually increased until the drawing amount becomes 30 mm.
そして、各アンボンド被覆の付着特性を定量評価するために、（１）式により定着側の鉄筋ひずみを用いて平均付着応力度を算定した。ここで、（１）式において、τは平均付着応力度（ＭＰａ）、Ｐは荷重（Ｎ）、σ（ε）はひずみε時の応力度、εは定着側の鉄筋ひずみ、Ａｓは鉄筋断面積（ｍｍ２）、ｕｓは鉄筋の周長（ｍｍ）、Ｌはアンボンド加工範囲（ｍｍ）である。 Then, in order to quantitatively evaluate the adhesion characteristics of each unbonded coating, the average adhesion stress degree was calculated using the reinforcing bar strain on the fixing side according to the equation (1). Here, in equation (1), tau is the average bond stress degree (MPa), P is load (N), sigma (epsilon) is Stress when strain epsilon, epsilon is strain rebar fixing side, A s is rebar cross-sectional area (mm 2), u s is the circumferential length of the rebar (mm), L is the unbonded working range (mm).
図６は、（１）式により算定した平均付着応力度と鉄筋抜出し量の関係を示している。この結果より、実施例１、及び比較例１、２のいずれの場合も、初期剛性はほぼ同等であることがわかる。そして、実施例１のポリエチレンライニングの場合には、鉄筋抜出し量が約２ｍｍに達した後、平均付着応力度が略０．２ＭＰａから低下し、次第に約０．０５〜０．１ＭＰａの範囲で一定値となっている。また、比較例１の特殊アスファルト被覆の場合には、鉄筋抜出し量が約４ｍｍに達した後、平均付着応力度の上昇が略０．３ＭＰａで止まり、若干低下するものの、その平均付着応力度でほぼ一定値で推移している。また、比較例２のアスファルトシートを接着した場合には、鉄筋抜出し量が６ｍｍに達した後、平均付着応力度が略０．３３ＭＰａから低下し、次第に約０．０５〜０．１ＭＰａの範囲で一定値となっている。 FIG. 6 shows the relationship between the average degree of adhesion stress calculated by the equation (1) and the rebar extraction amount. From this result, it can be seen that the initial stiffness is substantially the same in both cases of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. And in the case of the polyethylene lining of Example 1, after the rebar extraction amount reaches about 2 mm, the average adhesion stress degree decreases from about 0.2 MPa and gradually becomes constant in the range of about 0.05 to 0.1 MPa. It is a value. Further, in the case of the special asphalt coating of Comparative Example 1, after the rebar extraction amount reached about 4 mm, the increase in the average adhesion stress level stopped at about 0.3 MPa and decreased slightly. It has remained at an almost constant value. In addition, when the asphalt sheet of Comparative Example 2 was bonded, after the rebar extraction amount reached 6 mm, the average adhesion stress level decreased from about 0.33 MPa, and gradually in the range of about 0.05 to 0.1 MPa. It is a constant value.
また、本実施例では、載荷後の各種アンボンド被覆（実施例１、比較例１、２）の追従性を確認した。
図７（ａ）に示す比較例１の特殊アスファルト被覆の場合、および図７（ｂ）に示す比較例２のアスファルトシートを接着した場合には、被覆が初期の位置から滑っていることが確認することができる。すなわち、鉄筋と被覆界面との付着が徐々に切れた損傷痕（図中の符号Ｆの箇所）があり、鉄筋が滑り出ている挙動を確認することができ、これにより被覆とコンクリートとの付着が良好であるといえる。
Moreover, in the present Example, the followability of various unbond coatings (Example 1, Comparative Examples 1 and 2) after loading was confirmed.
When the special asphalt coating of Comparative Example 1 shown in FIG. 7A and the asphalt sheet of Comparative Example 2 shown in FIG. 7B were bonded, it was confirmed that the coating slipped from the initial position. can do. That is, there is a damage mark (location F in the figure) where the adhesion between the reinforcing bar and the coating interface is gradually cut off, and the behavior of the reinforcing bar sliding out can be confirmed. Can be said to be good.
一方、図７（ｃ）示す実施例１のポリエチレンライニングの場合には、鉄筋と被覆とが一体で挙動し、コンクリートと被覆界面との付着が切れていることを確認することができ、被覆には損傷が観察されなかった。
したがって、ポリエチレンライニングの場合には、連結部の目開き量が６０ｍｍ（抜出し変位３０ｍｍ）に達した時点でも被覆が健全であることから、鉄筋の防食性能を維持することができるものといえる。
On the other hand, in the case of the polyethylene lining of Example 1 shown in FIG. 7C, it can be confirmed that the reinforcing bar and the coating behave integrally and the adhesion between the concrete and the coating interface is broken. No damage was observed.
Therefore, in the case of polyethylene lining, since the coating is sound even when the opening of the connecting portion reaches 60 mm (extraction displacement 30 mm), it can be said that the anticorrosion performance of the reinforcing bars can be maintained.
以上、本発明によるコンクリート連結鉄筋、定着構造、及びコンクリート構造物の連結方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では、棒鋼本体１０の両端部１０ａ、１０ｂにＴ状定着部１１を設けているが、これに限定されることはない。例えば、図８の第１変形例に示すコンクリート連結鉄筋１Ａのように、棒鋼本体１０の一端部１０ａのみにＴ状定着部１１が一体的に形成され、他端部１０ｂが棒状のままの構成であっても良い。この場合には、Ｔ状定着部１１が一方のコンクリート構造物（函体２Ａ）のみに定着されるので、函体２Ａ、２Ｂ同士が開閉したときに、ポリエチレン被膜体１２とコンクリート３との被膜界面で付着が切れるので、棒鋼本体１０が伸びずに、棒鋼本体１０の定着部を有さない端部側が函体２Ｂに対して抜け出すように作用することとなる。
As mentioned above, although embodiment of the connection method of the concrete connection reinforcement, fixing structure, and concrete structure by this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning. It can be changed as appropriate.
For example, in the above-described embodiment, the T-shaped fixing portions 11 are provided at both end portions 10a and 10b of the steel bar body 10, but the present invention is not limited to this. For example, as in the concrete connecting reinforcing bar 1A shown in the first modified example of FIG. 8, the T-shaped fixing portion 11 is integrally formed only at one end portion 10a of the steel bar body 10, and the other end portion 10b remains in a rod shape. It may be. In this case, since the T-shaped fixing part 11 is fixed only to one concrete structure (box 2A), when the boxes 2A and 2B are opened and closed, the film of the polyethylene coating 12 and the concrete 3 is coated. Since the adhesion is cut at the interface, the steel bar main body 10 does not stretch, and the end side of the steel bar main body 10 that does not have the fixing portion acts so as to come out of the box 2B.
また、棒鋼の端部に設けられる定着部の形状についても、上述したような棒状本体１０に一体的に設けられたＴ状定着部１１であることに限定されることはない。例えば、図９に示すように、棒鋼本体１０の端部１０ａに雄ねじ１０ｄが形成されており、その雄ねじにナット１４によって締め付けられる定着板１３（定着部）であっても良い。あるいは、Ｕ字状に折り曲げられた形状等に形成されたものであってもよい。 Further, the shape of the fixing portion provided at the end portion of the steel bar is not limited to the T-shaped fixing portion 11 provided integrally with the rod-shaped main body 10 as described above. For example, as shown in FIG. 9, a male plate 10 d may be formed on the end 10 a of the steel bar body 10, and the fixing plate 13 (fixing unit) may be fastened by a nut 14 to the male screw. Alternatively, it may be formed in a U-shaped shape or the like.
さらに、本実施の形態では、コンクリート構造物として函体２を採用しているが、他の形状のコンクリート構造物に適用することも勿論可能である。要は、構造物の延在軸方向に構造目地部（連結部）があり、その連結部が地震時に開閉するような箇所に本実施の形態のコンクリート連結鉄筋を好適に採用することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the box 2 is adopted as the concrete structure, but it is of course possible to apply it to concrete structures of other shapes. The point is that there is a structural joint (connecting portion) in the extending axis direction of the structure, and the concrete connecting reinforcing bar of the present embodiment can be suitably employed at a location where the connecting portion opens and closes during an earthquake.
さらにまた、図１０に示すように、定着部１５を無加工とした棒鋼本体１０からなるコンクリート連結鉄筋１Ｂとすることも可能である。このコンクリート連結鉄筋１Ｂは、長さ寸法の中央から一方の端部１０ａまでの棒状部周面１０ｃにポリエチレン被膜体１２が被覆され、他方の端部１０ｂまでの領域（棒状部周面１０ｃ）には無加工（ここではポリエチレン被膜体１２が被覆されていない状態）となっている。この場合も、上記の実施の形態と同様に、函体２Ａ、２Ｂ同士間で開閉しても、前記棒鋼本体１０の伸びによってポリエチレン被膜体１２が切れるのを抑制し、棒鋼本体１０の被覆性能を維持することができ、防食性能が低下するのを防止することができる。したがって、地震による大きな引抜き力が作用した後でも防食性能を維持することができるうえ、従来と同等の定着性能を確保しつつ、さらに施工性の向上を図ることができる。
しかも、この図１０に示すコンクリート連結鉄筋１Ｂの場合には、従来のビニールパイプに代えてポリエチレン被膜体１２を施すことができるので、このビニールパイプを省略することができ、コストの低減を図ることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 10, it is also possible to use a concrete connecting rebar 1B composed of a steel bar body 10 in which the fixing portion 15 is not processed. In this concrete connecting reinforcing bar 1B, the polyethylene coating 12 is coated on the rod-shaped peripheral surface 10c from the center of the length dimension to one end 10a, and the region (bar-shaped peripheral surface 10c) up to the other end 10b is covered. Is unprocessed (here, the polyethylene film 12 is not coated). Also in this case, similarly to the above-described embodiment, even if the boxes 2A and 2B are opened and closed, the polyethylene coated body 12 is prevented from being cut by the elongation of the steel bar body 10, and the covering performance of the steel bar body 10 is reduced. Can be maintained, and the deterioration of the anticorrosion performance can be prevented. Therefore, the anticorrosion performance can be maintained even after a large pulling force due to the earthquake is applied, and the workability can be further improved while securing the fixing performance equivalent to the conventional one.
Moreover, in the case of the concrete connecting rebar 1B shown in FIG. 10, since the polyethylene coating 12 can be applied instead of the conventional vinyl pipe, the vinyl pipe can be omitted, and the cost can be reduced. Can do.
なお、本実施の形態では、被膜体としてポリエチレン樹脂からなるポリエチレン被膜体１２を適用しているが、ポリエチレン樹脂であることに制限されることはない。例えば、他の樹脂として、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂を使用することができ、特に上記のポリエチレン樹脂を用いることが好ましい。 In addition, in this Embodiment, although the polyethylene film body 12 which consists of polyethylene resin is applied as a film body, it is not restrict | limited to being a polyethylene resin. For example, as other resins, thermoplastic resins such as polypropylene and polyvinyl chloride, and thermosetting resins such as epoxy resin and polyurethane can be used, and the above-described polyethylene resin is particularly preferably used.
また、棒鋼本体の径寸法、材質、長さ寸法、本数、配置等の構成についても、コンクリート構造物の形状等に応じて適宜設定することができる。 Further, the diameter, material, length, number, arrangement and the like of the steel bar main body can be appropriately set according to the shape of the concrete structure.
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
１、１Ａ、１Ｂ コンクリート連結鉄筋
２、２Ａ、２Ｂ 函体（コンクリート構造物）
３ コンクリート
１０ 棒鋼本体
１０ａ、１０ｂ 端部
１０ｃ 棒状部周面
１１ Ｔ状定着部
１２ ポリエチレン被膜体（被膜体）
１５ 定着部
Ｎ 付着界面
Ｔ 連結面
Ｘ 延在軸方向
1, 1A, 1B Concrete connecting rebar 2, 2A, 2B Box (concrete structure)
3 Concrete 10 Steel Bar Main Body 10a, 10b End 10c Bar-shaped Periphery 11 T-shaped Fixing 12 Polyethylene Film (Coating)
15 Fixing part N Adhering interface T Connecting surface X Extending axial direction
Claims (6)
棒鋼と、
該棒鋼の少なくとも一方の端部に、前記棒鋼と一体又は別体で設けられる定着部と、
を有し、
前記棒鋼の前記定着部が位置する部分を除いた棒状部の周面は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる被膜体によってアンボンド被覆され、
該被膜体は、前記棒鋼に軸方向の引抜き力が作用したときに、コンクリートとの外面付着力が前記棒鋼との内面付着力よりも小さくなる材料であることを特徴とするコンクリート連結鉄筋。 A concrete connecting rebar embedded in concrete to connect concrete structures together,
Steel bars,
At least one end of the steel bar, a fixing part provided integrally or separately from the steel bar,
Have
The peripheral surface of the rod-like portion excluding the portion where the fixing portion of the steel bar is located is unbonded by a coating body made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin,
The concrete connecting reinforcing bar, wherein the coating body is made of a material whose outer surface adhesion force with concrete becomes smaller than the inner surface adhesion force with the steel bar when an axial pulling force acts on the steel bar.
前記被膜体で被覆された前記棒鋼の一端側が一方のコンクリート構造物内に埋設されるとともに、前記棒鋼の他端側が他方のコンクリート構造物内に埋設されていることを特徴とする定着構造。 A fixing structure using the concrete connecting reinforcing bar according to any one of claims 1 to 4,
One fixing side of the steel bar covered with the coating is embedded in one concrete structure, and the other end side of the steel bar is embedded in the other concrete structure.
前記被膜体で被覆された前記棒鋼の一端側を一方のコンクリート構造物内に配置するとともに、他端側を他方のコンクリート構造物側に向けて突出させ、前記一方のコンクリート構造物のコンクリートを打設する工程と、
前記一方のコンクリート構造物より突出した前記棒鋼の他端側を埋設するようにして、前記他方のコンクリート構造物のコンクリートを打設する工程と、
を有することを特徴とするコンクリート構造物の連結方法。 A method for connecting a concrete structure using the concrete connection reinforcing bar according to any one of claims 1 to 4,
One end side of the steel bar covered with the coating body is arranged in one concrete structure, and the other end side is projected toward the other concrete structure side, and the concrete of the one concrete structure is cast. A process of installing,
Burying the other end of the steel bar protruding from the one concrete structure, and placing the concrete of the other concrete structure;
A method for connecting concrete structures characterized by comprising:
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