JP6440419B2

JP6440419B2 - プレキャスト部材の継手構造

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Publication number: JP6440419B2
Application number: JP2014181129A
Authority: JP
Inventors: 中谷　郁夫; 郁夫中谷; 横尾　彰彦; 彰彦横尾
Original assignee: ジオスター株式会社
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2034-09-05
Also published as: JP2016056514A

Description

この発明は、鉄筋コンクリート構造物を構成するプレキャスト部材の継手構造の改良に関する。

鉄筋コンクリート製のプレキャスト部材同士を連結させる継手構造として、特許文献１に示されるものがある。

この特許文献１のものにあっては、前記プレキャスト部材の継手端面（接続端面）に配置されるエンドプレートを前記プレキャスト部材内部の鉄筋に固定しており、一方のプレキャスト部材のエンドプレートと他方のプレキャスト部材のエンドプレートとを突き合わせた状態から、両エンドプレートをボルト止めすることにより、前記プレキャスト部材同士を連結させている。

かかる特許文献１のものは、継手部の連結のために溶接などの加熱を必要としないことから、この点ではプレキャスト部材同士の連結に不向きなものではない。

しかるに、かかる特許文献１のものは、エンドプレートは鉄筋の中心軸に対し、プレート面を直交させている。また、かかる特許文献１のものでは、エンドプレート同士のボルト止め位置と、鉄筋とエンドプレートとの固定位置とは、ずれている。すなわち、前記エンドプレート同士は、前記鉄筋の中心軸から側方に外れた位置においてボルト止めされている。

特開２０１２−７７４７１号公報

この発明が解決しようとする主たる問題点は、連結対象となる一方側プレキャスト部材の主鉄筋と、連結対象となる他方側プレキャスト部材の主鉄筋とを、かかる一方側プレキャスト部材の主鉄筋の長さに他方側プレキャスト部材の主鉄筋の長さを加算した長さを全長とする単一の鉄筋と実質的に同一の性状と強度とを持つように、連結できるようにする点にある。

前記課題を達成するために、この発明にあっては、プレキャスト部材の継手構造を、連結対象となるコンクリート製の一方側プレキャスト部材の主鉄筋の端部に対する固着用端部と、前記固着用端部と対向する位置にあって連結対象となるコンクリート製の他方側プレキャスト部材の主鉄筋に対する接続用端部と、前記固着用端部と前記接続用端部との間に位置される中空の胴部とを備え、前記接続用端部を前記一方側プレキャスト部材の接続端面の一部とするように前記一方側プレキャスト部材の接続端面に露出させると共に、前記胴部内空間を前記一方側プレキャスト部材に形成させた連通穴を通じて外部に連通させるようにして前記一方側プレキャスト部材に埋設金物として備えられる箱状継手部材と、
前記他方側プレキャスト部材の主鉄筋の端部にこの主鉄筋の中心軸を中心に一致させるようにして一体に固着されると共に、ボルト受入部を前記他方側プレキャスト部材の接続端面の一部とするように前記他方側プレキャスト部材の接続端面に露出させたナット状継手部材と、
前記一方側プレキャスト部材の接続端面と前記他方側プレキャスト部材の接続端面とを突き合わせた状態から、前記連通穴を利用して前記箱状継手部材の接続用端部に設けたボルト挿通孔を通じて前記ナット状継手部材に螺着される締結ボルトとを備え、
前記一方側プレキャスト部材の固着用端部に固着された主鉄筋の中心軸と前記ボルト挿通孔の中心とが、仮想の一つの直線上に位置されるようにしてなる、ものとした。

前記箱状継手部材の胴部は、仮想の円筒体に倣った形状の主部と、前記円筒体の直径より開口幅を小さくする開口部とを備えてなるものとすることが、この発明の好ましい態様の一つとされる。

この発明にかかるプレキャスト部材の継手構造によれば、連結対象となる一方側プレキャスト部材の主鉄筋と、連結対象となる他方側プレキャスト部材の主鉄筋とを、かかる一方側プレキャスト部材の主鉄筋の長さに他方側プレキャスト部材の主鉄筋の長さを加算した長さを全長とする単一の鉄筋と実質的に同一の性状と強度とを持つように、連結可能となる。したがって、かかるプレキャスト部材の継手構造によれば、これを構成する各部材を可及的に小型化しても継手部の強度は充分に確保可能であることから継手部を可及的にスリム化することができ、これにより、前記各プレキャスト部材及びこれらから構成される鉄筋コンクリート構造物自体のスリム化に寄与する。

図１は、この発明の一実施の形態にかかる継手構造（第一例）の要部斜視図である。図２は、前記第一例の箱状継手部材を固着用端部側から見て示した側面図である。図３は、前記第一例の要部断面構成図である。図４は、一方側プレキャスト部材と他方側プレキャスト部材とを突き合わせる直前の状態を示した斜視構成図である。図５は、一方側プレキャスト部材と他方側プレキャスト部材とを突き合わせた状態を示した斜視構成図である。図６は、一方側プレキャスト部材と他方側プレキャスト部材との連結させた状態を示した斜視構成図である。図７は、一方側プレキャスト部材と他方側プレキャスト部材との連結させた状態を示した斜視構成図である。図８は、この発明の一実施の形態にかかる継手構造（第二例）の要部斜視図である。図９は、前記第二例の要部断面構成図である。図１０は、この発明の一実施の形態にかかる継手構造（第三例）の要部斜視図である。図１１は、前記第三例の要部断面構成図である。図１２は、この発明の一実施の形態にかかる継手構造（第四例）の要部斜視図である。図１３は、前記第四例の要部断面構成図である。図１４は、この発明の一実施の形態にかかる継手構造（第五例）の要部斜視図である。図１５は、前記第五例の要部断面構成図である。図１６は、この発明の一実施の形態にかかる継手構造（第六例）の要部斜視図である。図１７は、前記第六例の要部断面構成図である。

以下、図１〜図１７に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。この実施の形態にかかるプレキャスト部材の継手構造は、鉄筋コンクリート構造物を構成するプレキャスト部材同士を、連結させるためにその継手部に適用されるものである。かかるプレキャスト部材（ＰＣａなどと称される。）は、工場などにおいて製造される鉄筋コンクリート製品であって、現場に運搬されて他のプレキャスト部材と組み合わされることで、鉄筋コンクリート構造物となるものである。

この実施の形態にかかるプレキャスト部材の継手構造は、以下の（１）〜（４）の要素を備えてなる。

（１）連結対象となるコンクリート製の一方側プレキャスト部材１の主鉄筋１０の端部１０ａに対する固着用端部３０と、前記固着用端部３０と対向する位置にあって連結対象となるコンクリート製の他方側プレキャスト部材２の主鉄筋２０に対する接続用端部３１と、前記固着用端部３０と前記接続用端部３１との間に位置される中空の胴部３２とを備え、前記一方側プレキャスト部材１の接続端面１１に前記接続用端部３１を露出させると共に、前記胴部内空間３２ａを前記一方側プレキャスト部材１に形成させた連通穴１２を通じて外部に連通させるようにして前記一方側プレキャスト部材１に埋設金物として備えられる箱状継手部材３
（２）前記他方側プレキャスト部材２の主鉄筋２０の端部２０ａにこの主鉄筋２０ａの中心軸２０ｂを中心に一致させるようにして一体に固着されると共に、前記他方側プレキャスト部材２の接続端面２１にボルト受入部４０を露出させたナット状継手部材４
（３）前記一方側プレキャスト部材１の接続端面１１と前記他方側プレキャスト部材２の接続端面２１とを突き合わせた状態から、前記連通穴１２を利用して前記箱状継手部材３の接続用端部３１に設けたボルト挿通孔３１ａを通じて前記ナット状継手部材４に螺着される締結ボルト５
そして、かかる継手構造にあっては、前記一方側プレキャスト部材１の固着用端部３０に固着された主鉄筋１０の中心軸１０ｂと前記ボルト挿通孔３１ａの中心とが、仮想の一つの直線（図３における中心軸１０ｂ、２０ｂと同じ位置に位置される直線）上に位置されるようになっている（図３参照）。

図示の例では、一方側プレキャスト部材１及び他方側プレキャスト部材２は、組み合わされて、梁や床版などとなる水平方向のコンクリート構造物を構成するものとなっている。

また、一方側プレキャスト部材１は、その厚さ方向の中間位置を挟んだ上側と下側とにそれぞれ、複数の主鉄筋１０、１０…を内蔵しており、それぞれの主鉄筋１０の端部１０ａに箱状継手部材３が固着されている。

かかる一方側プレキャスト部材１は、前記箱状継手部材３の固着された主鉄筋１０と、図示しないその余の鉄筋とを型枠内に配した状態で、この型枠内にコンクリートを打ち込むことで製造される。図示の例では、前記中間位置を挟んだ上側に位置される箱状継手部材３に対する連通穴１２は、一方側プレキャスト部材１の上面１３に形成されている。また、前記中間位置を挟んだ下側に位置される箱状継手部材３に対する連通穴１２（図示は省略する。）は、一方側プレキャスト部材１の下面１４に形成されている。また、箱状継手部材３の接続用端部３１は、その外面を一方側プレキャスト部材１の接続端面１１（他方側プレキャスト部材２に対する接続箇所に位置される面）の一部とするようにこの接続端面１１において露出されている。

図１〜図１１に示される例では、箱状継手部材３の胴部３２は、仮想の円筒体ｒ（図２参照）に倣った形状を持った主部３２ｂと、前記円筒体ｒの直径より開口幅を小さくする開口部３２ｃとを備えている。

箱状継手部材３は、典型的には鋼材から構成される。前記胴部３２の主部３２ｂは、前記仮想の円筒体ｒの周面のうち、この仮想の円筒体ｒの筒軸を通る仮想の第一平面ｆ１に平行で、この仮想の第一平面ｆ１の側方に位置される仮想の第二平面ｆ２よりも外側に位置される部分を除いた部分に倣った形状となっている。すなわち、かかる主部３２ｂは、前記仮想の第二平面ｆ２位置で終了しており、この仮想の第二平面ｆ２位置を前記開口部３２ｃとしている（図２）。すなわち、前記主部３２ｂは、前記筒軸に直交する向きの断面形状を実質的にＣ字状とした形態となっている。

前記主部３２ｂの両端はそれぞれ前記円筒体ｒの筒軸に直交する向きの板部によって閉塞されており、この板部の一方により前記接続用端部３１が構成され、他方により前記固着用端部３０が構成されている。

前記固着用端部３０における前記筒軸位置において、この固着用端部３０に一方側プレキャスト部材１の主鉄筋１０の端部１０ａが、前記円筒体ｒの筒軸とこの主鉄筋１０の中心軸１０ｂとを同軸上に位置させるようにして、固着されている。

図１〜図３は、主鉄筋１０の端部１０ａを固着用端部３０の外面部に、溶着により固着させた例を示している。

一方、図８および図９は、主鉄筋１０の端部１０ａを固着用端部３０に、ナット体３０ａとボルト体３０ｂとを利用して固着させた例を示している。この例では、主鉄筋１０の端部１０ａに、この主鉄筋１０の中心軸１０ｂを中心に一致させるようにしてナット体３０ａの一端部が固着されている。また、前記固着用端部３０に、ボルト挿通孔３０ｃが形成されている。そして、この例では、前記ナット体３０ａの他端部を前記ボルト挿通孔３０ｃに整合させた状態から、箱状継手部材３の内側から前記ナット体３０ａに前記ボルト体３０ｂをネジ付けることで、主鉄筋１０の端部１０ａを固着用端部３０に固着させている。

また、図１０および図１１は、主鉄筋１０の端部１０ａを固着用端部３０に、雄ネジ体３０ｄとナット体３０ｅとを利用して固着させた例を示している。この例では、主鉄筋１０の端部１０ａに、この主鉄筋１０の中心軸１０ｂを中心に一致させるようにして雄ネジ体３０ｄの一端部が固着されている。また、前記固着用端部３０に、貫通孔３０ｆが形成されている。そして、この例では、前記雄ネジ体３０ｄを前記貫通孔３０ｆから箱状継手部材３の内側に受入した状態からこの雄ネジ体３０ｄの受入箇所に前記ナット体３０ｅをネジ付けることで、主鉄筋１０の端部１０ａを固着用端部３０に固着させている。

前記他方側プレキャスト部材２は、その厚さ方向の中間位置を挟んだ上側と下側とにそれぞれ、複数の主鉄筋２０、２０…を内蔵しており、それぞれの主鉄筋２０の端部２０ａにナット状継手部材４が固着されている。

かかる他方側プレキャスト部材２は、前記ナット状継手部材４の固着された主鉄筋２０と、図示しないその余の鉄筋とを型枠内に配した状態で、この型枠内にコンクリートを打ち込むことで製造される。図示の例では、前記ナット状継手部材４のボルト受入部４０は、他方側プレキャスト部材２の接続端面２１（一方側プレキャスト部材１に対する接続箇所に位置される面）の一部とするようにこの接続端面２１において露出されている。

図示の例では、ナット状継手部材４は、典型的には鋼材から構成される。かかるナット状継手部材４は、内側に雌ネジ部４１を備えた筒状を呈している。前記他方側プレキャスト部材２の主鉄筋２０の端部２０ａに、この主鉄筋２０の中心軸２０ｂを中心に一致させるようにしてナット状継手部材４の一端部４２が固着されている。図示の例では、溶着によりかかる固着がなされている。そして、かかるナット状継手部材４の他端部が前記ボルト受入部４０となるようになっている。

図示の例では、一方側プレキャスト部材１の接続端面１１と他方側プレキャスト部材２の接続端面２１とを、箱状継手部材３の接続用端部３１のボルト挿通孔３１ａとナット状継手部材４のボルト受入部４０とが整合するように突き合わせた状態（図５）から、前記連通穴１２と開口部３２ｃとを通じて箱状継手部材３内からナット状継手部材４に締結ボルト５をネジ付けることにより、一方側プレキャスト部材１と他方側プレキャスト部材２との連結がなされる。

かかるプレキャスト部材の継手構造によれば、前記一方側プレキャスト部材１の主鉄筋１０と他方側プレキャスト部材２の主鉄筋２０とを、前記一方側プレキャスト部材１の主鉄筋１０の長さに他方側プレキャスト部材２の主鉄筋２０の長さを加算した長さを全長とする単一の鉄筋と実質的に同一の性状と強度とを持つように、連結することができる。したがって、かかるプレキャスト部材の継手構造によれば、これを構成する各部材を可及的に小型化しても継手部の強度は充分に確保可能であることから継手部を可及的にスリム化することができ、これにより、前記各プレキャスト部材１、２及びこれらから構成される鉄筋コンクリート構造物自体のスリム化に寄与する。また、前記締結ボルト５のナット状継手部材４に対する螺着状態、すなわち、一方側プレキャスト部材１と他方側プレキャスト部材２との連結状態は、前記連通穴１２と開口部３２ｃとを通じて容易に確認することができる。

典型的には、前記連結後、前記連通穴１２と開口部３２ｃとを通じて箱状継手部材３の胴部内空間３２ａに現場打ちコンクリートを打ち込んで一方側プレキャスト部材１と他方側プレキャスト部材２との連結施工は完了とされる。図１〜図１１に示される例にあっては、前記胴部３２の開口部３２ｃは、この胴部３２が倣う前記仮想の円筒体ｒの直径より開口幅を小さくすることから、このように打ち込まれる現場打ちコンクリートは剥落し難い。

図１２〜図１７は、前記箱状継手部材３を、六面体の一面を開口部３２ｃとした構造のものとした例を示している。この図１２〜図１７に示される例は、その余の構成を、前記図１〜図１１に示される例と実質的に同一とすることから、その説明は省略する。

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。

１一方側プレキャスト部材
１０主鉄筋
１０ａ端部
１１接続端面
２他方側プレキャスト部材
２０主鉄筋
２０ａ端部
２１接続端面
３箱状継手部材
３０固着用端部
３１接続用端部
３１ａボルト挿通孔
３２ａ胴部内空間
４ナット状継手部材
５締結ボルト

Claims

連結対象となるコンクリート製の一方側プレキャスト部材の主鉄筋の端部に対する固着用端部と、前記固着用端部と対向する位置にあって連結対象となるコンクリート製の他方側プレキャスト部材の主鉄筋に対する接続用端部と、前記固着用端部と前記接続用端部との間に位置される中空の胴部とを備え、前記接続用端部を前記一方側プレキャスト部材の接続端面の一部とするように前記一方側プレキャスト部材の接続端面に露出させると共に、前記胴部内空間を前記一方側プレキャスト部材に形成させた連通穴を通じて外部に連通させるようにして前記一方側プレキャスト部材に埋設金物として備えられる箱状継手部材と、
前記他方側プレキャスト部材の主鉄筋の端部にこの主鉄筋の中心軸を中心に一致させるようにして一体に固着されると共に、ボルト受入部を前記他方側プレキャスト部材の接続端面の一部とするように前記他方側プレキャスト部材の接続端面に露出させたナット状継手部材と、
前記一方側プレキャスト部材の接続端面と前記他方側プレキャスト部材の接続端面とを突き合わせた状態から、前記連通穴を利用して前記箱状継手部材の接続用端部に設けたボルト挿通孔を通じて前記ナット状継手部材に螺着される締結ボルトとを備え、
前記一方側プレキャスト部材の固着用端部に固着された主鉄筋の中心軸と前記ボルト挿通孔の中心とが、仮想の一つの直線上に位置されるようにしてなる、プレキャスト部材の継手構造。
前記箱状継手部材の胴部は、仮想の円筒体に倣った形状の主部と、前記円筒体の直径より開口幅を小さくする開口部とを備えてなる、請求項１に記載のプレキャスト部材の継手構造。