JP6351818B1 - 鉄筋組立用治具および鉄筋組立用治具システム - Google Patents

Abstract

【課題】 組み立てられた格子状鉄筋を取り外しやすい鉄筋組立用治具を提供する。【解決手段】 本発明は、鉄筋Ｒを組み立てるために用いる鉄筋組立用治具１０であって、鉄筋Ｒの主筋ＭＲが配置されたときに主筋ＭＲの長手方向となる方向に延びる台座１１と、長手方向に沿うように、所定間隔をあけて台座１１に立設される複数の主筋支持柱１２と、上下方向に所定間隔をあけて主筋支持柱１２に設けられ、長手方向と直交する方向に水平に延びる複数の主筋支持部材１３とを備える。主筋支持部材１３は、主筋支持柱１２への取付部１３ａを支点として、水平に延びた状態から上方に揺動可能である。【選択図】 図１

Description

本発明は、セグメントの骨格となる鉄筋を組み立てる際に用いる鉄筋組立用治具および当該鉄筋組立用治具を備えた鉄筋組立用治具システムに関するものである。

共同溝、地下鉄、トンネル、下水道等の坑道を掘削する場合、坑道の内周面の覆工を構築するためにセグメントが用いられる。セグメントには、骨格となる格子状鉄筋が内設されている。格子状鉄筋は一般に工場にて組み立てられるが、この格子状鉄筋を組み立てる際に、鉄筋を格子状に配置して組み立てる作業台として鉄筋組立用治具が用いられている。

従来、鉄筋組立用治具として、例えば、特許文献１のような鉄筋組立用治具が知られている。この鉄筋組立用治具は、複数の治具柱が、治具基礎台上に、治具基礎台の長手方向に沿って所定間隔をあけて立設され、複数の支持腕が、各治具柱に、治具柱の長手方向に沿って所定間隔をあけて設けられてなる。このとき、各支持腕は、治具基礎台の長手方向と直交する方向に水平に延びており、治具柱に固定されている。

特開２００４−２３９０２９号公報

このような鉄筋組立用治具では、支持腕が治具柱に固定されているため、組み立てられた格子状鉄筋を鉄筋組立用治具から取り出す際に、格子状鉄筋に組み込まれているスターラップ等が支持腕に引っかかり、格子状鉄筋を鉄筋組立用治具から取り出しにくいという問題が生じていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、組み立てられた格子状鉄筋を取り出しやすい鉄筋組立用治具を提供することを目的とする。さらに、上記鉄筋組立用治具を備え、より格子状鉄筋の組み立て作業を容易にすることができる鉄筋組立用治具システムを提供することを目的とする。

本発明は、鉄筋を組み立てるために用いる鉄筋組立用治具である。鉄筋組立用治具は、鉄筋の主筋が配置されたときに主筋の長手方向となる方向に延びる台座と、長手方向に沿うように、所定間隔をあけて台座に立設される複数の主筋支持柱と、上下方向に所定間隔をあけて主筋支持柱に設けられ、長手方向と直交する方向に水平に延びる複数の主筋支持部材とを備える。主筋支持部材は、主筋支持柱への取付部を支点として、水平に延びた状態から上方に揺動可能である。

本発明の鉄筋組立用治具では、主筋支持部材が主筋支持柱に揺動可能に取り付けられている。そのため、組み立てられた格子状鉄筋を鉄筋組立用治具から取り出す際に、格子状鉄筋を上に持ち上げると、主筋支持部材が上方へと揺動する。これにより、主筋支持部材が格子状鉄筋に引っかからず、組み立てられた格子状鉄筋を鉄筋組立用治具から容易に取り出すことができる。

さらに本発明は、少なくとも２台の上記鉄筋組立用治具と、治具回転軸芯とを備える鉄筋組立用治具システムである。鉄筋組立用治具システムにおいて、鉄筋組立用治具はそれぞれ、台座の底面に取り付けられる車輪と、台座の一方の端部から長手方向に延びる連結部材とを備える。連結部材は、治具回転軸芯を中心に回動可能に治具回転軸芯に連結されている。

本発明の鉄筋組立用治具システムは少なくとも２台の鉄筋組立用治具を備えているため、例えば、一の鉄筋組立用治具において、鉄筋組立用治具に鉄筋を配置し、他の鉄筋組立用治具において、配置された鉄筋を溶接等により組み立てて取り出すことができる。このように、鉄筋の配置作業と、鉄筋の組立・取出作業とを並行して行うことができるため、格子状鉄筋を組み立てる作業を効率よく行うことができる。また、本発明の鉄筋組立用治具システムでは、治具回転軸芯を中心に鉄筋組立用治具を回転させることができる。これにより、鉄筋が配置された鉄筋組立用治具と、鉄筋が取り出されて空になった鉄筋組立用治具とを入れ替えることができる。すなわち、鉄筋の配置作業および鉄筋の組立・取出作業が完了するごとに、治具回転軸芯を中心に鉄筋組立用治具を回転させると、作業者は移動することなく、同じ場所で再び鉄筋の配置作業または鉄筋の組立・取出作業を行うことができる。これにより、鉄筋の配置工程、鉄筋の組立・取出工程ごとに作業者および作業に必要な道具、工具、装置等を移動させる必要がなく、より作業効率を上げることができる。その結果、格子状鉄筋の組み立てをより容易に行うことができる。

本発明に係る鉄筋組立用治具によれば、組み立てられた格子状鉄筋を容易に取り出すことができる。また、本発明に係る鉄筋組立用治具システムによれば、格子状鉄筋の組み立てをより容易に行うことができる。

本発明の鉄筋組立用治具の一実施形態を示す斜視図である。 図１の鉄筋組立用治具の主筋支持柱および主筋支持部材の一部を拡大して示す図である。 図１の鉄筋組立用治具に鉄筋を配置した図である。 本発明の鉄筋組立用治具システムの一実施形態を示す斜視図である。 本発明の鉄筋組立用治具システムにおいて鉄筋組立用治具に配置される鉄筋を保持する材料架台を示す斜視図である。

以下、本発明に係る鉄筋組立用治具の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。本発明の鉄筋組立用治具１０は、坑道の内周面を覆工するセグメントに内設される格子状鉄筋Ｒを組み立てるために用いるものである。

図１に示すように、鉄筋組立用治具１０は、台座１１と、台座１１に立設される複数の主筋支持柱１２と、主筋支持柱１２に設けられる複数の主筋支持部材１３と、台座１１の底面に取り付けられる車輪１４と、台座１１の一方側の端部に設けられる突き当て部１５とを備えている。

ここで、鉄筋組立用治具１０において組み立てられた格子状鉄筋Ｒが内設されるセグメントは、円筒状を呈している坑道に沿うように構成されるため、平板を一方向に湾曲した形態となる。鉄筋Ｒ（図３参照）の主筋ＭＲは、このようなセグメントに内設されため、セグメントの湾曲形状に沿う湾曲形状を有している。このとき、主筋ＭＲの長手方向とは、主筋ＭＲの伸びる方向であり、主筋ＭＲが湾曲している場合には、主筋ＭＲの湾曲に沿った方向、つまり、図３の矢印Ａの方向をいう。

台座１１は、鉄筋Ｒの主筋ＭＲが鉄筋組立用治具１０に配置されたときに主筋ＭＲの長手方向となる方向に延びる形態を有している。本実施形態では、台座１１は、略直方体形状を呈する第１台座部材１１１および第２台座部材１１２からなり、第１台座部材１１１と第２台座部材１１２とが接合されることで、主筋ＭＲの湾曲した長手方向に近似した形態となっている。なお、台座１１は、本実施形態のような形態に限られず、長辺が主筋ＭＲの湾曲に沿うような湾曲形状を有する１枚の板材として形成することもできるし、その他、主筋ＭＲの長手方向となる方向に延びていれば任意の形態とすることができる。

主筋支持柱１２は、棒状または板状を呈しており、主筋ＭＲの長手方向に沿うように所定間隔をあけて台座１１に立設されている。本実施形態では、断面矩形状で棒状の４本の主筋支持柱１２が設けられている。

主筋支持部材１３は、上下方向に所定間隔をあけて主筋支持柱１２に設けられており、主筋ＭＲの長手方向と直交する方向に水平に延びている。具体的には、セグメントにおいて主筋ＭＲを配置する間隔が定められており、その主筋ＭＲの配置する間隔で主筋支持部材１３が設けられている。

図２に示すように、主筋支持部材１３は、主筋支持柱１２への取付部１３ａを支点として、水平に延びた状態から上方に揺動可能に取り付けられている。具体的には、主筋支持部材１３は、Ｌ字状の第１支持部材１３１と円筒状の第２支持部材１３２とから構成されている。第２支持部材１３２の側面が主筋支持柱１２に溶接等によって固定されている。第１支持部材１３１は、Ｌ字状を構成する一辺が第２支持部材１３２に揺動可能に挿入されている。このとき、第１支持部材１３１のＬ字状を構成する他辺が、主筋ＭＲの長手方向と直交する方向に延びるように配置される。主筋支持柱１２の取付部１３ａ近傍には、主筋支持部材１３の第１支持部材１３１を水平に支持するための支持台１２１が取り付けられており、第１支持部材１３１は支持台１２１に支持されて水平に延びている。これにより、主筋支持部材１３は、水平に延びた位置から上方へ揺動可能に主筋支持柱１２に取り付けられる。

車輪１４は、台座１１の長手方向の両端部に取り付けられている。本実施形態では、各端部にそれぞれ２個ずつ車輪１４が取り付けられている。車輪１４は、鉄筋組立用治具１０と、鉄筋組立用治具１０で組み立てられた格子状鉄筋Ｒとを支持できるものであれば任意の車輪を用いることができる。

突き当て部１５は、台座１１の一端部に立設されている。本実施形態では、突き当て部１５は、２本の棒状の柱材１５１と、当該柱材１５１を連結する連結材１５２とから構成されている。柱材１５１は、鉄筋組立用治具１０に主筋ＭＲが配置された際に、主筋ＭＲの端部が位置する位置に配置される。この柱材１５１に主筋ＭＲの端部が接することで、主筋ＭＲの端部が揃えられる。なお、突き当て部１５は、主筋ＭＲの端部を揃えることができれば任意の形態を取り得、例えば板状に形成することもできる。

さらに、鉄筋組立用治具１０は、主筋ＭＲとスターラップとを組み立てる際のスターラップの位置決めに用いるスターラップ止め部１６を備えている。スターラップ止め部１６は、棒状を呈しており、セグメントに沿うように湾曲されている。このとき、スターラップ止め部１６の長手方向は、坑道にセグメントが配置された際の主筋ＭＲの長手方向と同じ方向となっている。このスターラップ止め部１６は、台座１１および主筋支持柱１２に溶接等によって取り付けられている。スターラップ止め部１６には、スターラップが配置される位置に、スターラップを挟み込むための角ピン１７が溶接等により取り付けられている。

次に、鉄筋組立用治具１０を用いて鉄筋Ｒを組み立てる方法を説明する。格子状鉄筋Ｒの材料となる主筋ＭＲおよびスターラップを保持する材料架台の近傍に鉄筋組立用治具１０を移動させる。そして、鉄筋組立用治具１０にスターラップを交互に上下反対にセットする。それから、主筋支持部材１３上に主筋ＭＲを挿し込み、必要な箇所を溶接により固定する。

主筋ＭＲとスターラップとを溶接した後、幅止め等の格子状鉄筋Ｒに組み付けられる部材（図示せず）をすべて取り付けて溶接等によって固定する。その後、格子状鉄筋Ｒをクレーンで釣り上げて、鉄筋組立用治具１０から取り出す。

以上のように、本実施形態の鉄筋組立用治具１０では、主筋支持部材１３が主筋支持柱１２に揺動可能に取り付けられている。そのため、組み立てられた格子状鉄筋Ｒを鉄筋組立用治具１０から取り出す際に、格子状鉄筋Ｒを上に持ち上げると、主筋支持部材１３が上方へと揺動する。これにより、主筋支持部材１３が格子状鉄筋Ｒに引っかからず、組み立てられた格子状鉄筋Ｒを鉄筋組立用治具１０から容易に取り出すことができる。その結果、格子状鉄筋Ｒを組み立てる作業の労力および時間を削減することができる。

また、本実施形態の鉄筋組立用治具１０は、車輪１４を備えている。鉄筋組立用治具１０が固定されていると、主筋ＭＲおよびスターラップ等の材料を載置する材料架台との位置合わせが困難で、材料架台と微妙に方向が合わない状態で、重い鉄筋を動かして調整しながら鉄筋組立用治具１０に配置しなければならなかった。しかしながら、鉄筋組立用治具１０が車輪１４を備えることで、鉄筋組立用治具１０が動き、材料架台との位置合わせがしやすくなり、鉄筋Ｒを鉄筋組立用治具１０に配置しやすくなる。

さらに、本実施形態の鉄筋組立用治具１０は、突き当て部１５を備えているため、鉄筋組立用治具１０に配置した主筋ＭＲの端部を容易に揃えることができる。これにより、重い鉄筋Ｒを何度も動かして微調整することなく鉄筋組立用治具１０に配置することができ、格子状鉄筋Ｒを組み立てる作業の労力および時間を大幅に削減することができる。

次に、図４を参照して、上記鉄筋組立用治具１０を用いた鉄筋組立用治具システム１について説明する。鉄筋組立用治具システム１は、少なくとも２台の鉄筋組立用治具１０と、治具回転軸芯２０とを備えている。本実施形態では、鉄筋組立用治具システム１は、３台の鉄筋組立用治具１０を備えている。

治具回転軸芯２０は、棒状を呈しており、鉄筋組立用治具システム１の中心部に設けられている。

鉄筋組立用治具システム１に用いられる鉄筋組立用治具１０は、上記鉄筋組立用治具１０と同様の構成を有している。さらに、鉄筋組立用治具システム１に用いられる鉄筋組立用治具１０は、台座１１の一方の端部から主筋ＭＲの長手方向に延びる連結部材１７を備えている。突き当て部１５を有している鉄筋組立用治具１０においては、突き当て部１５が設けられている側に連結部材１７が設けられる。連結部材１７の端部は、治具回転軸芯２０に連結されている。このとき、鉄筋組立用治具システム１に用いられるすべての鉄筋組立用治具１０の連結部材１７は一体的に連結され、治具回転軸芯２０に対しては、連結部材１７は治具回転軸芯２０を中心に回動可能となっている。

図５は、鉄筋組立用治具１０に配置される鉄筋Ｒを保持する材料架台３０を示している。材料架台３０は、本体部３１と脚部３２とから構成されている。本体部３１は、円形状または多角形状の上枠３１１および下板３１２を接続部材３１３で接合してなり、錘を逆さにした形態を呈している。脚部３２は、本体部３１の上枠３１１から鉛直方向に延びてなる。下板３１２および脚３２の下端には、車輪３３が取り付けられている。また、材料架台３０の中心部には架台軸芯３４が設けられている。材料架台３０には、格子状鉄筋Ｒを組み立てるのに用いる主筋ＭＲが載置されている。１つの格子状鉄筋Ｒは、複数の異なる長さおよび曲率半径を有する主筋ＭＲを組み合わせて組み立てられるため、主筋ＭＲは、サイズ（長さおよび曲率半径）ごとに分けて材料架台３０に置かれている。

次に、鉄筋組立用治具システム１を用いて鉄筋Ｒを組み立てる方法を説明する。本実施形態の鉄筋組立用治具システム１は３台の鉄筋組立用治具１０ａ,１０ｂ，１０ｃを備えており、第１の鉄筋組立用治具１０ａが、鉄筋Ｒを配置する第１の位置に、第２の鉄筋組立用治具１０ｂが、鉄筋Ｒを溶接等により組み立てる第２の位置に、第３の鉄筋組立用治具１０ｃが、組み立てられた格子状鉄筋Ｒを取り出す第３の位置に位置している（図４に示す状態）。第１の位置の近傍に材料架台３０が配置されている。材料架台３０には、格子状鉄筋Ｒを組み立てるのに必要な鉄筋Ｒの主筋ＭＲがサイズごとに置かれている。

まず、第１の位置において、材料架台３０から主筋ＭＲを取り出して第１の鉄筋組立用治具１０ａに配置する。このとき、材料架台３０に備えられている車輪３３を利用して、所望のサイズの主筋ＭＲが第１の鉄筋組立用治具１０ａの近傍に位置するように、架台軸芯３４を中心として材料架台３０を回転させて材料架台３０と第１の鉄筋組立用治具１０ａとを位置合わせする。これを繰り返し、主筋ＭＲおよびスターラップ等、格子状鉄筋Ｒの組み立てに必要なすべての鉄筋Ｒを配置する。

第１の鉄筋組立用治具１０ａに格子状鉄筋の組み立てに必要なすべての鉄筋Ｒを配置すると、治具回転軸芯２０を中心として鉄筋組立用治具１０ａ，１０ｂ，１０ｃを回転させる。そうすると、第１の鉄筋組立用治具１０ａが第２の位置に移動し、第１の位置には、鉄筋Ｒが配置されていない第３の鉄筋組立用治具１０ｃが移動してくる。第１の位置では、上記と同様にして第３の鉄筋組立用治具１０ｃに鉄筋Ｒを配置し、第２の位置では、第１の鉄筋組立用治具１０ａに配置された鉄筋Ｒを溶接等により組み立てる。

第１の位置で鉄筋Ｒの配置作業が終わり、第２の位置で鉄筋Ｒの組立作業が終わると、再び治具回転軸芯２０を中心として鉄筋組立用治具１０ａ，１０ｂ，１０ｃを回転させる。そうすると、第１の鉄筋組立用治具１０ａが第３の位置に移動し、第３の鉄筋組立用治具１０ｃが第２の位置に移動し、鉄筋Ｒが配置されていない第２の鉄筋組立用治具１０ｂが第１の位置に移動してくる。第１の位置では、上記と同様にして第２の鉄筋組立用治具１０ｂに鉄筋Ｒを配置し、第２の位置では、上記と同様にして第２の鉄筋組立用治具１０ｃに配置された鉄筋Ｒを溶接等により組み立てる。そして、第３の位置では、組み立てられた格子状鉄筋Ｒをクレーンによって吊り上げて、第１の鉄筋組立用治具１０ａから取り出す。

第１の位置で鉄筋Ｒの配置作業が終わり、第２の位置で鉄筋Ｒの組立作業が終わり、第３の位置で鉄筋Ｒの取出作業が終わると、再び治具回転軸芯２０を中心として鉄筋組立用治具１０ａ，１０ｂ，１０ｃを回転させる。そして、第１の位置、第２の位置および第３の位置でそれぞれ上記と同様にして、鉄筋Ｒの配置作業、鉄筋Ｒの組立作業および鉄筋Ｒの取出作業を行う。これを繰り返して格子状鉄筋を組み立てていく。

以上のように、本実施形態の鉄筋組立用治具システム１では、３台の鉄筋組立用治具１０ａ，１０ｂ，１０ｃを備えている。これにより、第１の位置において、鉄筋Ｒを鉄筋組立用治具１０ａ，１０ｂ，１０ｃに配置し、第２の位置において、配置された鉄筋Ｒを溶接等により組み立て、第３の位置において、組み立てられた格子状鉄筋Ｒを取り出すことができる。このように、各位置において、鉄筋Ｒの配置作業と鉄筋Ｒの組立作業と鉄筋Ｒの取出作業とを並行して行うことができるため、格子状鉄筋Ｒを組み立てる作業を効率よく行うことができる。

また、本実施形態の鉄筋組立用治具システム１では、３台の鉄筋組立用治具１０ａ，１０ｂ，１０ｃを、治具回転軸芯２０を中心に回転させることができる。すなわち、各位置での鉄筋Ｒの配置作業および鉄筋Ｒの組立作業および鉄筋Ｒの取出作業が完了するごとに、鉄筋組立用治具１０ａ，１０ｂ，１０ｃを回転させると、作業者は移動することなく再び、第１の位置では鉄筋Ｒの配置作業を、第２の位置では鉄筋Ｒの組立作業を、第３の位置では鉄筋Ｒの取出作業を行うことができる。これにより、鉄筋Ｒの配置工程、鉄筋Ｒの組立工程および鉄筋Ｒの取出工程ごとに作業者および作業に必要な道具、工具、装置等を移動させる必要がなく、より作業効率を上げることができる。その結果、格子状鉄筋Ｒの組み立てをより容易に行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこ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限りにおいて、種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、鉄筋組立用治具１０は、湾曲した形状を有しているが、セグメントに直線部分があり、当該直線部分の鉄筋Ｒを組み立てる場合においては、鉄筋組立用治具１０は直線状の形態を有してもよい。

また、上記実施形態では、主筋支持部材１３は、第１支持部材１３１と第２支持部材１３２とから構成されているが、主筋支持部材１３が主筋支持柱１２に対して揺動可能であれば、上記実施形態に限られない。例えば、主筋支持部材１３をＩ字状の棒状部材として構成し、その棒状部材を、丁番を用いて主筋支持柱１２に取り付けることで、主筋支持部材１３を揺動可能な構成としてもよい。

また、上記実施形態では、鉄筋組立用治具１０は、車輪１４および突き当て部１５を備えているが、車輪１４および突き当て部１５は必ずしも必要ではなく、一方のみ備える構成または両方とも備えない構成でもよい。

また、上記実施形態では、鉄筋組立用治具システム１は、３台の鉄筋組立用治具１０を備えているが、鉄筋組立用治具システム１が備える鉄筋組立用治具１０は３台に限られない。例えば、格子状鉄筋Ｒを組み立てた場所で、格子状鉄筋Ｒを鉄筋組立用治具１０から取り出す場合は、鉄筋組立用治具システム１は、鉄筋組立用治具１０を２台備えれば十分である。一方、格子状鉄筋Ｒを組み立てて取り出す工程が４工程以上に分かれる場合は、鉄筋組立用治具システム１は、工程の数だけ鉄筋組立用治具１０を備える構成としてもよい。

１ 鉄筋組立用治具システム
１０ 鉄筋組立用治具
１１ 台座
１２ 主筋支持柱
１３ 主筋支持部材
１３ａ 取付部
１４ 車輪
１７ 連結部材
２０ 治具回転軸芯
Ｒ 鉄筋（格子状鉄筋）
ＭＲ 主筋

Claims (2)

1. 鉄筋を組み立てるために用いる鉄筋組立用治具であって、
   鉄筋の主筋が配置されたときに主筋の長手方向となる方向に延びる台座と、
   前記長手方向に沿うように、所定間隔をあけて前記台座に立設される複数の主筋支持柱と、
   上下方向に所定間隔をあけて前記主筋支持柱に設けられ、前記長手方向と直交する方向に水平に延びる複数の主筋支持部材と、を備え、
   前記主筋支持部材は、組み立てられた鉄筋を取り出す際の鉄筋の動作に追従して、前記主筋支持柱への取付部を支点として、水平に延びた状態から上方に揺動可能である鉄筋組立用治具。
2. 少なくとも２台の請求項１に記載の鉄筋組立用治具と、
   治具回転軸芯と、を備え、
   前記鉄筋組立用治具はそれぞれ、前記台座の底面に取り付けられる車輪と、前記台座の一方の端部から前記長手方向に延びる連結部材とを備え、
   前記連結部材は、前記治具回転軸芯を中心に回動可能に前記治具回転軸芯に連結されている鉄筋組立用治具システム。

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