JP6796335B2 - 鉄筋籠用の補強支持部材、これを用いた鉄筋籠、および、鉄筋籠の構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えばコンクリート杭に用いられる鉄筋籠を組み立てる際に、補強枠に対する所定の位置に主筋を組み合わせて固定するための補強支持部材、これを用いた鉄筋籠、および、当該取付金具を用いた鉄筋籠の構造に関する。

従前、鉄筋籠は、柱状に配置した複数の主筋（縦主筋）と、環状あるいは角状のフープ筋を格子状に組み合わせることによって、円柱状または角柱状に組み立てられていた。

また、鉄筋籠は、その建て込み近くで、組立治具等を使用して横組みされることが一般的であった。そして、組み立てが完了した鉄筋籠は、コンクリート構造物の構築場所までクレーン等で吊り起こし搬送される。

ところが、例えば、耐震基礎に用いられるような鉄筋籠の場合、太い主筋が使用されることによって通常のものよりも高重量になることから、吊り起こしをする際に主筋が捻れたり各部がずれたりして、鉄筋籠全体が変形（例えば、座屈変形）を起こして崩壊するおそれがあった。

このため、鉄筋籠全体の変形を回避する対策として、フープ筋に加えて補強枠を主筋と格子状に組み合わせる技術が開発されており、さらには、吊り起こし等の際に主筋が多少変形しても当該補強枠からずれるのを回避できるように、補強枠に対して予め補強筋を溶接固定しておき、当該補強筋に沿わせるように主筋を配置する技術が開発されている（特許文献１）。

特許第４８５８８８８号明細書

近年、鉄筋籠を用いたコンクリート構造物に求められる強度が高まるにつれ、主筋の本数を約２倍にできる二重鉄筋籠が用いられるようになっており、この二重鉄筋籠１は、図１３に示すように、二重鉄筋籠１の長手方向に直交する断面で見たとき、外側鉄筋籠２の内側に当該外側鉄筋籠２よりも小径の内側鉄筋籠３を配置することによって構成されている。

しかしながら、このような二重鉄筋籠は、いわゆる「土木」分野ではその使用が認められているのに対して、いわゆる「建築」分野ではその使用が認められておらず、他の方法で主筋の本数を増加させる必要があった。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の主筋を鉄筋籠の径方向に互いに隣接して配置し、鉄筋籠の強度を向上させ、主筋同士や補助枠との間で捻れやずれが生じにくく鉄筋籠全体が変形するのを回避できる、鉄筋籠用の補強支持部材、これを用いた鉄筋籠、および、鉄筋籠の構造を提供することにある。

この発明のある局面に従うと、
柱状に配置された多数の主筋と、
多数の前記主筋を束ねるように巻回配置された複数のフープ筋と、
同じく、多数の前記主筋を束ねるように巻回配置された補強枠と、
前記補強枠に対して前記主筋を固定する固定金具とを有しており、
複数本ずつの前記主筋が、前記補強枠から前記柱状の径方向に互いに隣接配置されている鉄筋籠に用いられる補強支持部材であって、
一端が前記補強枠に固定されているとともに、前記主筋の長手方向に直交する方向に前記補強枠から突設されており、かつ
前記補強枠から前記柱状の径方向に互いに隣接配置された複数の前記主筋に当接して沿うようになっている
鉄筋籠用の補強支持部材が提供される。

好適には、複数の前記主筋に当接して沿う面において、一の前記主筋と、隣接する他の前記主筋との間に嵌まる突部が形成されている。

好適には、前記主筋に当接して沿う面には、一の前記主筋、および、他の前記主筋のそれぞれに沿うように湾曲した湾曲部が形成されている。

好適には、前記主筋に当接する側を溶接することで前記補強枠に対して固定されており、当該溶接によって形成された溶接部が前記主筋に当接する程度に肉厚になっている。

この発明の他の局面に従うと、
前記補強枠の直径が１３００ｍｍ未満の場合は、一つの前記補強枠について３つないし５つ、または、
前記補強枠の直径が１３００ｍｍ以上の場合は、一つの前記補強枠について５つないし７つの前記補強支持部材が用いられた鉄筋籠が提供される。

この発明の他の局面に従うと、
柱状に配置された多数の主筋と、
多数の前記主筋を束ねるように巻回配置された複数のフープ筋と、
同じく、多数の前記主筋を束ねるように巻回配置された補強枠と、
前記補強枠に対して前記主筋を固定する固定金具と、
補強支持部材とを有しており、
複数本ずつの前記主筋が、前記補強枠から前記柱状の径方向に互いに隣接配置されている鉄筋籠の構造であって、
前記補強支持部材の一端が前記補強枠に固定されているとともに、前記補強支持部材が前記主筋の長手方向に直交する方向に前記補強枠から突設されており、
さらに、前記補強支持部材が、前記補強枠から前記柱状の径方向に互いに隣接配置された複数の前記主筋に当接して沿っており、
前記固定金具を用いて、複数の前記主筋と、前記補強枠と、前記補強支持部材とがまとめて固定されている
鉄筋籠の構造が提供される。

この発明によれば、複数の主筋を鉄筋籠における柱状の径方向に互いに隣接して配置することで鉄筋籠の強度が向上する。また、複数の主筋を鉄筋籠における柱状の径方向に互いに隣接して配置したとき、これら複数の主筋に対して当接して沿うことによって、主筋同士や補助枠との間で捻れやずれが生じにくく鉄筋籠全体が変形するのを回避できる、鉄筋籠用の補強支持部材、および、鉄筋籠の構造を提供できた。

鉄筋籠１００の全体を示す図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 固定金具１４０を示す正面図である。 固定金具１４０を示す右側面図である。 固定金具１４０を示す平面図である。 固定金具１４０による、２本の主筋１１０と、補強枠１２０と、補強支持部材１０とを固定した状態を示す正面図である。 固定金具１４０による、２本の主筋１１０と、補強枠１２０と、補強支持部材１０とを固定した状態を示す右側面図である。 固定金具１４０による、２本の主筋１１０と、補強枠１２０と、補強支持部材１０とを固定した状態を示す平面図である。 変形例２に係る補強支持部材１０を示す図である。 変形例２に係る突部１７０の他の実施例を示す図である。 変形例３に係る補強支持部材１０を示す図である。 変形例４に係る、補強枠１２０に対する補強支持部材１０の取り付け状態を示す図である。 従来の二重鉄筋籠１を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜鉄筋籠１００の構成＞
図１および図２を参照して、本実施形態に係る補強支持部材１０を用いて組み立てられる鉄筋籠１００の全体構成について簡単に説明する。

鉄筋籠１００は、高層建築物や橋梁を支えるコンクリート杭のせん断補強用に用いられる構造体である。地面に穿設した穴に設置された型枠内に鉄筋籠１００を建て込み、さらにコンクリートを打つことによってコンクリート杭が完成する。一般的に鉄筋籠１００は、大略、主筋１１０と、補強枠１２０と、フープ筋１３０と、補強枠１２０に対して主筋１１０を固定する固定金具１４０（図２）とで構成されている。さらに、本実施形態の鉄筋籠１００には、補強支持部材１０が使用されている。

なお、図２に示すように、本実施形態において、本発明に係る補強支持部材１０が使用されているのは一部の主筋１１０に対してのみであり（本実施形態では４箇所）、残りの主筋１１０に対しては従来の固定手段が使用されている。もちろん、全ての主筋１１０に対して本発明に係る補強支持部材１０を使用してもよいし、一組以上の一部の主筋１１０に本発明に係る補強支持部材１０使用してもよい。ただし、鉄筋籠１００の直径が１３００ｍｍ未満の場合は、一つの補強枠１２０において３つないし５つの補強支持部材１０を３箇所ないし５箇所の主筋１１０に使用するのが好適であり、また、鉄筋籠１００の直径が１３００ｍｍ以上の場合は、一つの補強枠１２０において５つないし７つの補強支持部材１０を５箇所ないし７箇所に使用するのが好適である。補強支持部材１０は、一つの補強枠１２０について、上記の個数にするのが好適であるが、鉄筋籠１００に補強枠１２０が複数設けられている場合には、少なくとも二つの補強枠１２０に補強支持部材１０が設けられていればよい。

主筋１１０は、コンクリート杭に加えられる引張力を主に負担する鉄筋である。本実施の形態では、丸形状の断面を有する長尺の鉄筋が主筋１１０として使用されている（もちろん、主筋１１０の形状はこれに限定されるものではない。）。それぞれの主筋１１０は、互いの長手方向が略平行で、かつ、当該長手方向に直交する断面において、ある点Ｃを中心とした仮想円ＶＣ１、および、当該仮想円ＶＣ１よりも小径の仮想円ＶＣ２上にそれぞれ配置されている（図２を参照）。より具体的にいうと、小径の仮想円ＶＣ２の半径寸法は、大径の仮想円ＶＣ１の半径寸法よりも、１本の主筋１１０の直径寸法の分だけ短く設定されている。

これにより、多数の主筋１１０で略円柱状の構造体が構成されており、かつ、２本の主筋１１０が補強枠１２０から円柱状の径方向に互いに隣接配置されている。なお、多数の主筋１１０で構成される構造体の形状は略円柱状に限定されるものではなく、略角柱状やその他の柱状であってもよい。

補強枠１２０は、多数の主筋１１０で構成された略円柱状の構造体の側周を囲む帯状の部材であり、所定の曲率で曲げられることによって略円状に形成されている。主筋１１０の配置と同様に、補強枠１２０の外観形状は略円状に限定されるものではなく、主筋１１０の配置に合わせて略角状やその他の形状であってもよく、「環状」であればよい。つまり、本明細書において「環状」とは、略円形状だけに限らず、略角形状等も含む概念である。なお、補強枠１２０の数は、使用される主筋１１０の長さに応じて決定される（図１の例では３つの補強枠１２０が使用されている。）。また、鉄筋籠１００の強度の関係から、互いに隣接する補強枠１２０同士の間隔は３ｍ以内であることが好ましい。

フープ筋１３０は、多数の主筋１１０で構成された略円柱状の構造体の側周を囲む丸棒状の部材であり、補強枠１２０と同様に、所定の曲率で曲げられることによって略円状に形成されている。また、主筋１１０の配置と同様に、フープ筋１３０の外観形状は略円状に限定されるものではなく、主筋１１０の配置に合わせて略角状やその他の形状であってもよく、「環状」であればよい。なお、互いに隣接するフープ筋１３０同士の間隔は、補強枠１２０同士の間隔に比べて短く、例えば、１００〜３００ｍｍ程度である。

固定金具１４０は、補強枠１２０に対して主筋１１０を固定するための工具であり、図３から図５に示すように、大略、交差クランプ１４２と、支持板１４４と、一対のナット１４６とで構成されている。

交差クランプ１４２は、両端に雄ネジが形成された１本の棒状部材をＵ字状に曲げて構成されたＵボルトを、略コ字状に折り曲げることによって形成されている。このように略コ字状に折り曲げることにより、交差クランプ１４２には、Ｕ字部（アーチ部）１５０、一対の腕部１５２、および、一対のネジ部１５４が構成されている。

支持板１４４は、交差クランプ１４２における一対のネジ部１５４の間に架設される矩形状の板材であり、これら一対のネジ部１５４が挿設される一対のネジ孔１５６（図３を参照）が形成されている。

補強支持部材１０は、図６から図８に示すように、矩形状の板材であり、その一端が補強枠１２０の内面に対して溶接や接着等の手段によって固定されている。（本実施形態では、２本の主筋１１０が隣接配置される側とは反対側を隅肉溶接することにより補強支持部材１０が補強枠１２０に対して固定されている。）これにより補強支持部材１０は、主筋１１０の長手方向に直交する方向に補強枠１２０から突設されている。

また、補強支持部材１０の補強枠１２０からの突設長さは、当該補強枠１２０から円柱状の径方向に互いに隣接配置された２本の主筋１１０に当接して沿わせることのできる長さに設定されている。

＜鉄筋籠１００の組立方法＞
次に、本実施形態に係る鉄筋籠１００の組立方法について説明する。工事現場において、輪状に形成した補強枠１２０およびフープ筋１３０をそれぞれ地面から略垂直に立てておき、これらの内側に必要な本数の主筋１１０を略水平方向に挿通して各主筋１１０と補強枠１２０およびフープ筋１３０とを交差接合する。

主筋１１０と補強枠１２０との交差接合を詳しく説明すると、補強枠１２０の所定位置に、予め、補強支持部材１０の一端を溶接等の手段で固定しておき、当該補強支持部材１０を主筋１１０の長手方向に直交する方向に補強枠１２０から突設させる。

然る後、この補強支持部材１０に当接して沿わせるように、それぞれの補強支持部材１０に対して２本の主筋１１０を補強枠１２０から円柱状の径方向に互いに隣接配置させる。

そして、固定金具１４０を用いて、２本の主筋１１０と、補強枠１２０と、補強支持部材１０とをまとめて固定する。

具体的には、先ず、固定金具１４０の交差クランプ１４２の一方側のＵ字部１５０を２本の主筋１１０および補強支持部材１０に外嵌して掛ける。然る後、補強枠１２０を交差クランプ１４２の腕部１５２で保持させて、一対のネジ部１５４の間に２本の主筋１１０および補強支持部材１０を嵌める。

最後に、支持板１４４に形成された一対のネジ孔１５６にそれぞれネジ部１５４の先端部を嵌挿してナット１４６を締めることにより、固定金具１４０による固定が完了する。

＜鉄筋籠１００の構造＞
このようにして組み立てられた本実施形態に係る鉄筋籠１００は、円柱状に配置された多数の主筋１１０と、多数の主筋１１０を束ねるように巻回配置された複数のフープ筋１３０と、同じく、多数の主筋１１０を束ねるように巻回配置された補強枠１２０と、補強枠１２０に対して主筋１１０を固定する固定金具１４０と、補強支持部材１０とを備えており、補強支持部材１０の一端が補強枠１２０に固定されているとともに、補強支持部材１０が主筋１１０の長手方向に直交する方向に補強枠１２０から突設されており、さらに、補強支持部材１０が、補強枠１２０から円柱状の径方向に互いに隣接配置された複数の主筋１１０に当接して沿っており、固定金具１４０を用いて、２本の主筋１１０と、補強枠１２０と、補強支持部材１０とがまとめて固定された構造を有している。

＜補強支持部材１０の特徴＞
本実施形態に係る補強支持部材１０によれば、２本の主筋１１０を鉄筋籠１００における円柱状の径方向に互いに隣接して配置したとき、主筋１１０同士や補強枠１２０との間で捻れやずれが生じにくく鉄筋籠１００全体が変形するのを回避できた。

＜変形例１＞
上述した実施形態では、２本の主筋１１０を補強枠１２０から円柱状の径方向に互いに隣接配置していたが、この主筋１１０の本数は３本以上であってもよい。もちろん、主筋１１０の本数に応じて、補強支持部材１０における主筋１１０に当接して沿う部分の長さを調整する必要があることは言うまでもない。

＜変形例２＞
また、上述した実施形態では、補強支持部材１０として矩形状の平板材を使用しており、２本の主筋１１０に当接して沿う面１７６も平面であったが、これに代えて、図９に示すように、補強支持部材１０における主筋１１０に当接して沿う面１７６において、一方の主筋１１０と他方の主筋１１０との間に嵌まるような突部１７０を設けてもよい。

また、この突部１７０の形状としては、図１０に示すように、当該突部１７０の先端部に、一の主筋１１０、および、他の主筋１１０のそれぞれに沿うように湾曲した一対の当接湾曲部１７２を形成してもよい。

＜変形例３＞
さらに、図１１に示すように、補強支持部材１０における、主筋１１０に当接して沿う面１７６には、一の主筋１１０、および、他の主筋１１０のそれぞれに沿うように湾曲した湾曲部１７８を形成してもよい。

＜変形例４＞
また、上述した実施形態では、互いに隣接配置される２本の主筋１１０に当接する側とは反対側を隅肉溶接することにより、補強支持部材１０を補強枠１２０に対して固定しているが、この隅肉溶接は、２本の主筋１１０を配置する前に実施してもよいし、２本の主筋１１０を配置した後で実施してもよい。

また、より太い径の主筋１１０を使用するために補強枠１２０に対してより強固に補強支持部材１０を固定したい場合は、図１２に示すように、補強支持部材１０の両側を隅肉溶接してもよい。この場合、少なくとも主筋１１０が隣接配置される側の溶接については、主筋１１０を配置する前に実施しておく必要がある。

さらに言えば、主筋１１０に当接する側の溶接（隅肉溶接）する場合、溶接によって形成された溶接部１７４が主筋１１０（当該溶接部１７４に最も近い主筋１１０）に当接する程度に肉厚に形成してもよい（圧肉溶接）。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００…鉄筋籠、１１０…主筋、１２０…補強枠、１３０…フープ筋、１４０…固定金具、１４２…交差クランプ、１４４…支持板、１４６…ナット、１５０…Ｕ字部（アーチ部）、１５２…腕部、１５４…ネジ部、１５６…ネジ孔、１７０…突部、１７２…当接湾曲部、１７４…溶接部、１７６…主筋１１０に当接して沿う面、１７８…湾曲部
１０…補強支持部材

Claims (6)

1. 柱状に配置された多数の主筋と、
   多数の前記主筋を束ねるように巻回配置された複数のフープ筋と、
   同じく、多数の前記主筋を束ねるように巻回配置された補強枠と、
   前記補強枠に対して前記主筋を固定する固定金具とを有しており、
   複数本ずつの前記主筋が、前記補強枠から前記柱状の径方向に互いに隣接配置されている鉄筋籠に用いられる補強支持部材であって、
   一端が前記補強枠に固定されているとともに、前記主筋の長手方向に直交する方向に前記補強枠から突設されており、かつ
   前記補強枠から前記柱状の径方向に互いに隣接配置された複数の前記主筋に当接して沿うようになっている
   鉄筋籠用の補強支持部材。
2. 複数の前記主筋に当接して沿う面において、一の前記主筋と、隣接する他の前記主筋との間に嵌まる突部が形成されている、
   請求項１に記載の補強支持部材。
3. 前記主筋に当接して沿う面には、一の前記主筋、および、他の前記主筋のそれぞれに沿うように湾曲した湾曲部が形成されている、
   請求項１または２に記載の補強支持部材。
4. 前記主筋に当接する側を溶接することで前記補強枠に対して固定されており、
   当該溶接によって形成された溶接部が前記主筋に当接する程度に肉厚になっている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の補強支持部材。
5. 前記補強枠の直径が１３００ｍｍ未満の場合は、一つの前記補強枠について３つないし５つ、または、
   前記補強枠の直径が１３００ｍｍ以上の場合は、一つの前記補強枠について５つないし７つの請求項１から４のいずれか１項に記載の補強支持部材が用いられた鉄筋籠。
6. 柱状に配置された多数の主筋と、
   多数の前記主筋を束ねるように巻回配置された複数のフープ筋と、
   同じく、多数の前記主筋を束ねるように巻回配置された補強枠と、
   前記補強枠に対して前記主筋を固定する固定金具と、
   補強支持部材とを有しており、
   複数本ずつの前記主筋が、前記補強枠から前記柱状の径方向に互いに隣接配置されている鉄筋籠の構造であって、
   前記補強支持部材の一端が前記補強枠に固定されているとともに、前記補強支持部材が前記主筋の長手方向に直交する方向に前記補強枠から突設されており、
   さらに、前記補強支持部材が、前記補強枠から前記柱状の径方向に互いに隣接配置された複数の前記主筋に当接して沿っており、
   前記固定金具を用いて、複数の前記主筋と、前記補強枠と、前記補強支持部材とがまとめて固定されている
   鉄筋籠の構造。

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