JP6769666B2 - 鉄筋接続構造及びボックスカルバートの配筋方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄筋コンクリート構造物の接合部に配筋される鉄筋の接続構造、及びこの接続構造を備えたボックスカルバートの配筋方法に関する。

鉄筋コンクリート構造物として、ボックスカルバートを例にとって説明する。図７に示すように、ボックスカルバートＢは、左右及び中央の壁部１と、頂版部２及び底版部３とを有している。なお、中央の壁部１が無いボックスカルバートもある。

特許文献１に開示されているボックスカルバートでは、壁部と頂版部が交差する上側隅角部（接合部）において、折曲部を有するＬ字状の曲げ鉄筋が用いられている。この曲げ鉄筋の配筋について、以下説明する。

図８に示すように、ボックスカルバートＢの底版部３および壁部１の下部の配筋およびコンクリート打設が終了した後、壁部１の下部のコンクリート打設面１ａから垂直に延びた内側主鉄筋１ｂに継手１ｃを介してさらに内側主鉄筋１ｄを継ぎ足され、コンクリート打設面１ａから垂直に延びた外側主鉄筋１ｅの先端部には、継手１ｆが接続される。さらに、内側型枠５が設置されるとともに、配力鉄筋６、頂版部２の下側主鉄筋２ａが配筋され、下側主鉄筋２ａに沿って間隔をおいて多数の鉄筋馬７が配筋される。なお、外側の型枠５’はまだ設置されていない。

曲げ鉄筋９は、互いに直交する第１、第２の直線部９ａ，９ｂとこれらの間の折曲部９ｃとを有して、Ｌ字状をなしている。曲げ鉄筋９を上側隅角部４に配筋するために、図８に示すように、第１直線部９ａを下に向け、既に配筋された多数の鉄筋間に通しながら、下方に移動させる。図９に示すように、第1直線部９ａを継手１ｆに接続することにより、曲げ鉄筋９の配筋が終了する。曲げ鉄筋９の折曲部９ｃが隅角部４に配置され、第１直線部９ｂは壁部１の外側主鉄筋として、第２直線部９ｂは頂版部２の鉄筋馬７に載り、頂版部２の上側主鉄筋として提供される。

特開２００２−２１１６５号公報

特許文献１の折曲部を有する曲げ鉄筋は、上側隅角部の強度を確保することができるものの、そのＬ字状の形状のために車両への積み込み密度が低くなり、運搬効率が悪いとともに、施工現場においても大きなスペースをとるため、置場の確保が難しいという問題があった。
また、曲げ鉄筋は重量が大きくＬ字状をしている上に、既に配筋された鉄筋の隙間を縫って、曲げ鉄筋の先端部を挿し込まなければならず、作業性が悪かった。

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、鉄筋コンクリート構造物の接合部における鉄筋接続構造であって、外周に雄ねじが形成され、上記接合部において軸線の延び方向が異なる直線状の第１、第２の鉄筋と、内周に雌ねじが形成された筒部と該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部を有する第１定着金物と、互いの軸線の延び方向が異なる貫通孔とねじ穴を有する接続部材と、を備え、上記第１鉄筋が上記第１定着金物に螺合されるとともに上記接続部材の上記貫通孔に挿通され、上記第２鉄筋の端部が上記接続部材のねじ穴に螺合されていることを特徴とする。

上記構成によれば、第２鉄筋の端部がねじ穴に螺合された接続部材において、ねじ穴とは軸線の延び方向が異なる貫通孔に、第１鉄筋を挿通させることにより、第１鉄筋と第２鉄筋とを互いの軸線の向きを異ならせて接続することができる。したがって、鉄筋コンクリート構造物の接合部において、折曲部を有する曲げ鉄筋を用いることなく２本の直線状の鉄筋により配筋することができ、配筋の施工性を高めることができる。
また、第１鉄筋に螺合された第１定着金物の鍔部により、接合部における第１鉄筋のコンクリートへの定着力が高められるとともに、第２鉄筋がその軸線と交差する接続部材の貫通孔を介して第1鉄筋に接続されているため、第１、第２鉄筋同士の連結強度も確保できる。その結果、接合部の強度を確保できる。

好ましくは、上記接続部材の上記貫通孔の軸線と上記ねじ穴の軸線が互いに直交し、上記第１、第２の鉄筋が直交して接続され、上記第１定着金物の筒部の両端が開口しており、上記第１鉄筋の端部が上記第１定着金物から突出しており、上記第１鉄筋の上記第１定着金物から突出した端部が、上記接続部材の上記貫通孔に挿通されている。
上記構成によれば、鉄筋コンクリート構造物において直交する躯体の主筋としての役割を担う第１鉄筋と第２鉄筋の接続に適用できる。
また、第１定着金物を貫通させた第１鉄筋の端部が、接続部材の貫通孔に挿通されるため、予め第１鉄筋に第１定着金物を貫通させておくことにより、現場での施工性をより高めることができる。

好ましくは、両端が開口するとともに内周に雌ねじが形成された筒部と該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部とを有する第２定着金物を更に備え、上記第２定着金物が上記第２鉄筋に螺合され、上記第２鉄筋の端部が上記第２定着金物から突出しており、この第２定着金物から突出した端部が上記接続部材のねじ穴に螺合されている。
上記構成によれば、第２鉄筋に螺合された第２定着金物の鍔部により、鉄筋コンクリート構造物の接合部における第２鉄筋のコンクリートへの定着力がさらに高められる。

好ましくは、上記接続部材の外周には、上記ねじ穴の径方向、外方向に張り出す鍔部が形成されている。
上記構成によれば、別個に定着金物を用いることなく、接続部材の鍔部により、鉄筋コンクリート構造物の接合部における第２鉄筋のコンクリートへの定着力が高められる。

好ましくは、上記第１定着金物が上記接続部材に当たっている。
上記構成よれば、第１定着金物により接続部材の位置決め、ひいては第２鉄筋の位置決めを行なうことができる。

好ましくは、上記第１鉄筋の端部は上記接続部材から突出し、この突出した端部にナットが螺合されており、上記ナットが上記第１定着金物と反対側で上記接続部材に当たっている。
上記構成によれば、ナットにより接続部材と第１鉄筋との接続の強度、ひいては第１、第２の鉄筋同士の接続を高めることができる。

好ましくは、上記接合部は、ボックスカルバートにおける、頂版部と壁部とが交差する上側隅角部であり、上記第１鉄筋が上記壁部の外側主鉄筋として提供され、上記第２鉄筋が上記頂版部の上側主鉄筋として提供される。
上記構成によれば、Ｌ字状の曲げ鉄筋を用いることなく、ボックスカルバートにおける上側隅角部の配筋の施工性を向上させることができる。

また、本発明に係るボックスカルバートの配筋方法は、上記鉄筋接続構造において上記第１鉄筋としての外側主鉄筋と上記第２鉄筋としての上側主鉄筋を配筋する方法であって、上記外側主鉄筋を、その上端部に上記第１定着金物を螺合させた状態で縦に配筋した後、上記接続部材を螺合させた上記上側主鉄筋を、横に倒した状態で下方に移動させることにより、上記接続部材の貫通孔に上記外側主鉄筋の上端部を挿通させることを特徴とする。
上記構成によれば、ボックスカルバートの上側隅角部において、外側主鉄筋の配筋と上側主鉄筋の配筋を別個に行うことができる。しかも、上側主鉄筋の配筋を横にした状態で、上側主鉄筋の端部に螺合された接続部材の貫通孔に外側主鉄筋の上端部を挿通させればよい。よって、ボックスカルバートの上側隅角部における配筋の施工性を向上させることができる。

鉄筋コンクリート構造物の接合部の配筋において、曲げ鉄筋に代えて、直線状の第１、第２鉄筋及び接続部材をもって行うことができる。よって、鉄筋の運搬効率が向上するとともに、鉄筋の置場の省スペース化を図ることができる。さらに、接合部における配筋の施工性を高めることができ、施工期間を短縮することができる。

本発明の第１実施形態に係る鉄筋接続構造が用いられるボックスカルバートの部分断面図であり、頂版部の上側主鉄筋を配筋する直前の状態を示す。 図１の要部を拡大して示す縦断面図である。 上側主鉄筋を配筋した後の要部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る鉄筋接続構造を示す図３相当図である。 本発明の第３実施形態に係る鉄筋接続構造を示す図３相当図である。 本発明の第４実施形態に係る鉄筋接続構造を示す図３相当図である。 ボックスカルバートを示す斜視図である。 従来のボックスカルバートの上側隅角部において、曲げ鉄筋を配筋する途中の状態を示す断面図である。 上記曲げ鉄筋の配筋を終了した後の状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
<第１実施形態>
第１実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、ボックスカルバートＢにおける上側隅角部４（鉄筋コンクリート構造物の接合部）を示している。上側隅角部４において、図９の曲げ鉄筋９の代わりに鉄筋連結構造Ａが用いられている。
鉄筋連結構造Ａは、壁部１の外側主鉄筋１０（第１鉄筋）、頂版部２の上側主鉄筋２０（第２鉄筋）、接続部材３０、第１の定着金物４０及び第２の定着金物５０を備えている。最初に、これら構成要素について図２、図３を参照しながら説明しておく。

外側主鉄筋１０と上側主鉄筋２０は、ねじ鉄筋と称されるものであり、外周には雄ねじ１１、２１が形成されている。外側主鉄筋１０と上側主鉄筋２０は、ともに直線状をなしている。

接続部材３０は細長い鋳造品からなり、貫通孔３１とねじ穴３２を有している。貫通孔３１は、接続部材３０の一端部に形成され、その軸線は接続部材３０の長手方向と直交する方向に延びている。貫通孔３１の内径は、外側主鉄筋１０の外径以上、好ましくは外側主鉄筋１０の外径より若干大きい。ねじ穴３２は、接続部材３０の他端面に形成され、その軸線は接続部材の長手方向に延びている。貫通孔３１とねじ穴３２の軸線は、互いに直交している。

第１、第２定着金物４０、５０も鋳造品からなる。第１定着金物４０は、円筒形状の筒部４１と、この筒部４１の一端部の外周に設けられて径方向、外方向に突出する環状の鍔部４２とを備えている。筒部４１の両端は開口しており、筒部４１の内周には全域にわたって雌ねじ４１ａが形成されている。第２定着金物５０も、第１定着金物４０と同様の形状をしており、雌ねじ部５１ａを有する筒部５１と、鍔部５２とを備えている。

次に、上記構成の鉄筋接続構造Ａを、ボックスカルバートＢの上側隅角部４へ配筋する工程について説明する。

外側主鉄筋１０の配筋前に、外側主鉄筋１０の端部には予め第１定着金物４０が貫通状態で螺合されている。この外側主鉄筋１０の端部は第１定着金物４０から突出している。同様に、上側主鉄筋２０の端部にも予め、第２定着金物５０が貫通状態で螺合されるとともに、第２定着金物５０から突出した端部に接続部材３０のねじ穴３２が螺合されている。これら定着金物４０，５０、接続部材３０の螺合による主鉄筋１０，２０への取り付けは、出荷前に行ってもよい。

先ず、外側主鉄筋１０をその下部から、既に配筋されている鉄筋に通し、その下端を継手１ｆ（ねじ式継手）を介して、コンクリート面１ａから突出している外側主鉄筋１ｅと一直線をなすように連結する。これにより、外側主鉄筋１０は縦に（垂直に）配筋され、その先端は鉄筋馬７より僅かに高い位置にある。

次に、図1に示すように、上側主鉄筋２０を横に倒して鉄筋馬７上に水平に載置する。次に、図２に示すように、上側主鉄筋２０の端部に取り付けられた接続部材３０の貫通孔３１の軸線を鉛直にして、上側主鉄筋２０の端部を一旦持ち上げ、接続部材３０の貫通孔３１を外側主鉄筋１０の上端部に位置決めしてから、当該端部を下げる。これにより、図３に示すように貫通穴３１に上側主鉄筋２０の上端部を挿通させることができる。上側主鉄筋２０を再び鉄筋馬７に載せれば、鉄筋接続構造Ａの施工は完了する。このようにして構成された鉄筋連結構造Ａでは、接続部材３０に接続された外側主鉄筋１０と上側主鉄筋２０の軸線は直交している。

外側主鉄筋１０の上端は、鉄筋馬７より僅かに高い位置にあるに過ぎないため、鉄筋馬７上に置かれた上側主鉄筋２０は、貫通孔３１に外側主鉄筋１０の上端部を挿通させる際、鉄筋馬７に載せたまま、その端部を若干持ち上げて下方に移動させるだけで、接続部材３０を外側主鉄筋１０に接続することができる。本実施形態では、このとき接続部材３０が第１定着金物４０が当たることにより接続部材３０の上下方向の位置決めがなされ、ひいては上側隅角部４での上側主鉄筋２０の端部の位置決めがなされる。

上記のようにして上側主鉄筋２０の配筋を終了したのち、必要な配力鉄筋を配筋し、外側の型枠５’を設置した後、コンクリートが打設され、ボックスカルバートＢの上側隅角部４を含むボックスカルバートＢの上部の構築が終了する。

上記鉄筋接続構造Ａによれば、次の効果が得られる。
第１、第２鉄筋１０，２０は直線状であるため、従来ボックスカルバートＢの上側隅角部にＬ字状の曲げ鉄筋を用いていた場合に比べ、鉄筋の運搬効率が向上するとともに、鉄筋の置場の省スペース化を図ることができる。
上側主鉄筋２０の端部に取り付けられた接続部材３０の貫通孔３１に、外側主鉄筋１０を挿通させることにより、外側主鉄筋１０と上側主鉄筋２０とを直交して接続でき、Ｌ字状の曲げ鉄筋を用いる場合に比べ、施工性を高めることができ、施工期間を短縮することができる。

上側隅角部４において直線状の外側主鉄筋１０と上側主鉄筋２０を用いても、接続部材３０によりこれら主鉄筋１０，２０同士を接続すること、および定着金物４０，５０の後述する定着作用により、上側隅角部４の強度を確保できる。
外側主鉄筋１０に取り付けられた第１の定着金物４０の鍔部４２により、ボックスカルバートＢの隅角部４における外側主鉄筋１０のコンクリートへの定着力が高められる。また、上側主鉄筋２０に取り付けられた第２の定着金物５０の鍔部５２により、ボックスカルバートＢの隅角部４における上側主鉄筋２０のコンクリートへの定着力が高められる。

次に、本発明の他の実施形態について図を参照しながら説明する。これらの図において、第１実施形態に対応する構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態を示したものである。この実施形態では、接続部材３０の外周に、ねじ穴３２の径方向、外方向に張り出す鍔部３３が形成されおり、この鍔部３３により、上側主鉄筋２０のコンクリートへの定着力を高めている。そのため、第１実施形態の第２定着金物５０を省くことができる。これにより、施工性をより向上させることができる。

＜第３実施形態＞
図５は、本発明の第３実施形態を示したものである。この実施形態では、上記第１実施形態の鉄筋接続構造Ａにおいて、接続部材３０の貫通孔３１から突出した外側主鉄筋１０の上端部に、ナット６０を螺合により取り付けたものである。ナット６０の下端は、接続部材３０上端に当接している。このナット６０により、接続部材３０と外側主鉄筋１０との接続部分の強度を高めることができ、ひいては外側主鉄筋１０と上側主鉄筋２０の接続強度を高めることができる。

＜第４実施形態＞
図６は、本発明の第４実施形態を示したものである。この実施形態では、上記第２実施形態の鉄筋接続構造Ａにおいて、接続部材３０の貫通孔３１から突出した外側主鉄筋１０の上端部に、ナット６０を螺合により取り付けたものである。

なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において各種の変形例を採用することができる。
上記第１及び第３実施形態では、第２定着金物５０は接続部材３０から離間しているが、第２定着金物を接続部材３０に当接させ、第２定着金物５０を上側主鉄筋２０と接続部材３０の緩み防止部材として機能させてもよい。
第１定着金物４０は接続部材３０から離れていてもよい。

上記実施形態では、接続部材３０の貫通孔３１とねじ穴３２の各軸線の延び方向を直交させているが、９０°以外の角度で交差してもよい。この場合、第１、第２鉄筋も９０°以外の角度で交差する。
本発明の説明において、軸線が交差又は直交するとは、ボックスカルバートを奥行き方向に向かって見たとき、軸線がそれぞれ交差及び直交していることをいうものとし、軸線が交わらないねじれの状態も含むものとする。

上記実施形態では、鉄筋コンクリート構造物としてボックスカルバートについて説明したが、本発明が適用される鉄筋コンクリート構造物は、これに限られず建築分野又は土木分野におけるあらゆる鉄筋コンクリート構造物を含む。

本発明は、建築又は土木分野の鉄筋コンクリート構造物の構築に適用することができる。

Ａ 鉄筋接続構造
Ｂ ボックスカルバート（鉄筋コンクリート構造物）
１ 壁部
２ 頂版部
４ 隅角部（接合部）
１０ 壁部の外側主鉄筋（第１鉄筋）
１１ 雄ねじ
２０ 頂版部の上側主鉄筋（第２鉄筋）
２１ 雄ねじ
３０ 接続部材
３１ 貫通孔
３２ ねじ穴
３３ 鍔部
４０ 第１定着金物
５０ 第２定着金物
４１，５１ 筒部
４１ａ，５１ａ 雌ねじ
４２，５２ 鍔部
６０ ナット

Claims (9)

1. 鉄筋コンクリート構造物の接合部における鉄筋接続構造であって、
   外周に雄ねじが形成され、上記接合部において軸線の延び方向が異なる直線状の第１、第２の鉄筋と、
   内周に雌ねじが形成された筒部と、該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部を有する第１定着金物と、
   互いの軸線の延び方向が異なる貫通孔とねじ穴を有する接続部材と、
   を備え、
   上記第１鉄筋が上記第１定着金物に螺合されるとともに上記接続部材の上記貫通孔に挿通され、
   上記第２鉄筋の端部が上記接続部材のねじ穴に螺合され、
   上記接続部材の上記貫通孔の軸線と上記ねじ穴の軸線が互いに直交し、上記第１、第２の鉄筋が直交して接続されていることを特徴とする鉄筋接続構造。
2. 鉄筋コンクリート構造物の接合部における鉄筋接続構造であって、
   外周に雄ねじが形成され、上記接合部において軸線の延び方向が異なる直線状の第１、第２の鉄筋と、
   内周に雌ねじが形成された筒部と、該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部を有する第１定着金物と、
   互いの軸線の延び方向が異なる貫通孔とねじ穴を有する接続部材と、
   を備え、
   上記第１鉄筋が上記第１定着金物に螺合されるとともに上記接続部材の上記貫通孔に挿通され、
   上記第２鉄筋の端部が上記接続部材のねじ穴に螺合され、
   上記第１定着金物の筒部の両端が開口しており、上記第１鉄筋の端部が上記第１定着金物から突出しており、
   上記第１鉄筋の上記第１定着金物から突出した端部が、上記接続部材の上記貫通孔に挿通されていることを特徴とする鉄筋接続構造。
3. 鉄筋コンクリート構造物の接合部における鉄筋接続構造であって、
   外周に雄ねじが形成され、上記接合部において軸線の延び方向が異なる直線状の第１、第２の鉄筋と、
   内周に雌ねじが形成された筒部と、該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部を有する第１定着金物と、
   互いの軸線の延び方向が異なる貫通孔とねじ穴を有する接続部材と、
   を備え、
   上記第１鉄筋が上記第１定着金物に螺合されるとともに上記接続部材の上記貫通孔に挿通され、
   上記第２鉄筋の端部が上記接続部材のねじ穴に螺合され、
   上記接続部材の上記貫通孔の軸線と上記ねじ穴の軸線が互いに直交し、上記第１、第２の鉄筋が直交して接続され、
   上記第１定着金物の筒部の両端が開口しており、上記第１鉄筋の端部が上記第１定着金物から突出しており、
   上記第１鉄筋の上記第１定着金物から突出した端部が、上記接続部材の上記貫通孔に挿通されていることを特徴とする鉄筋接続構造。
4. 両端が開口するとともに内周に雌ねじが形成された筒部と該筒部から径方向、外方向に張り出す鍔部とを有する第２定着金物を更に備え、
   上記第２定着金物が上記第２鉄筋に螺合され、上記第２鉄筋の端部が上記第２定着金物から突出しており、この第２定着金物から突出した端部が上記接続部材のねじ穴に螺合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鉄筋接続構造。
5. 上記接続部材の外周には、上記ねじ穴の径方向、外方向に張り出す鍔部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鉄筋接続構造。
6. 上記第１定着金物が上記接続部材に当たっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鉄筋接続構造。
7. 上記第１鉄筋の端部は上記接続部材から突出し、この突出した端部にナットが螺合されており、
   上記ナットが上記第１定着金物と反対側で上記接続部材に当たっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の鉄筋接続構造。
8. 上記接合部は、ボックスカルバートにおける、頂版部と壁部とが交差する上側隅角部であり、上記第１鉄筋が上記壁部の外側主鉄筋として提供され、上記第２鉄筋が上記頂版部の上側主鉄筋として提供されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の鉄筋接続構造。
9. 請求項８の鉄筋接続構造において上記第１鉄筋としての外側主鉄筋と上記第２鉄筋としての上側主鉄筋を配筋する方法であって、
   上記外側主鉄筋を、その上端部に上記第１定着金物を螺合させた状態で縦に配筋した後、上記接続部材を螺合させた上記上側主鉄筋を、横に倒した状態で下方に移動させることにより、上記接続部材の貫通孔に上記外側主鉄筋の上端部を挿通させることを特徴とするボックスカルバートの配筋方法。

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