JP7370236B2 - 鋼棒の連結装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋼棒の連結装置に関する。

従来、コンクリート部材内に埋設する節鉄筋やねじ節鉄筋を、相互に機械式継ぎ手を用いて連結することが行われている（例えば、特許文献１）参照。

特開２０１５－１３５０１１号公報

しかし、節鉄筋は、軸芯を中心とする円環状の凸部が軸方向に等間隔で形成され、ねじ節鉄筋は、平坦な平面部が軸芯を中心として１８０度対向する位置に２カ所形成されている。そのため、節鉄筋やねじ節鉄筋をコンクリート内に埋設した後に、節鉄筋やねじ節鉄筋に外力が作用して軸方向に延びた場合に、節鉄筋やねじ節鉄筋は、軸芯を中心として回転することができないため、節鉄筋やねじ節鉄筋の伸びにより、凸部間の間隔が広がる。この凸部の軸方向への移動によりコンクリートに亀裂等が生じる虞がある。

そこで、本発明は、鋼棒をコンクリート部材に埋設した状態において、鋼棒に外力が働いて伸びた場合に、コンクリート部材に亀裂が生じにくい鋼棒の連結装置を提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、連結する一方の鋼棒と他方の鋼棒の夫々の端部を、連結部材に形成された軸方向の両端部が開口する中空部内に挿入して、連結する連結装置であって、
前記夫々の鋼棒は本体部を有し、該本体部の軸方向における前記連結部材の中空部内に位置する端部に抜け止め部を設け、
前記本体部の外周面には、本体部の軸芯を中心とする螺旋状の溝が複数本刻設され、各溝は、本体部の軸方向全体に亘って連続して形成され、
前記本体部における前記溝の底面積は、溝が形成されていない部分の表面積より少なく、
前記抜け止め部を、前記本体部の軸芯を中心とする雄ねじで構成し、この雄ねじのピッチを、前記本体部に刻設された溝のピッチより細くし、
前記雄ねじを、前記中空部内に位置する鋼棒の軸方向全体に亘って形成したことを特徴とするものである。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記連結部材の軸芯方向における両端部において、前記鋼棒の本体部の径より長い軸方向距離に亘って、その両端部の径方向の厚みを、前記連結部材の軸芯方向における中央部の径方向の厚みより厚く形成したことを特徴とするものである。

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記連結する両鋼棒の少なくとも一方と連結部材を、コンクリート部材に埋設したことを特徴とするものである。

本発明によれば、本体部の外周面には、本体部の軸芯を中心とする螺旋状の溝が複数本刻設され、各溝は、本体部の軸方向全体に亘って連続して形成したことにより、本体部がコンクリート部材内に埋設した後に、本体部の軸方向に延びる力が作用した場合に、溝の位置が変わることなく、本体部が軸芯を中心として捩れながら軸方向に延びることができ、溝の移動によりコンクリートが損傷することを軽減できる。

本発明の実施例１に係る鋼棒の連結装置の部分側断面図。 本発明の実施例１に用いる鋼棒の側面図。 図２の横断面図。 本体部の斜視図。 本発明の実施例２に係る鋼棒の連結装置の部分側断面図。 本発明の実施例３に係る鋼棒の連結装置の部分側断面図。 本発明の実施例４に係る鋼棒同士の連結方法を説明するための部分側断面図。 本発明の実施例４に係る鋼棒の連結装置の部分側断面図。 本発明の実施例５に係る鋼棒の連結装置の一例の部分側断面図。

本発明を実施するための形態を図に基づいて説明する。

［実施例１］
図２は、本発明の実施例１に用いる鋼棒１の側面図である。

この鋼棒１は、図２～図４に示すように、軸方向（Ｘ－Ｘ方向）に長尺の円棒状の本体部２を有する。本体部２の外周面には、本体部２の軸芯を中心とする螺旋状の溝３が複数本形成されている。また、溝３は、本体部２の軸芯を中心とする周方向において、適宜間隔、本実施例においては等間隔に形成した。溝３の数は、複数であれば任意に設定することができ、本実施例においては６本形成した。

各溝３は、図３に示すように、底部３ａと、底部３ａの周方向の両側部に設けられた底部から表面に向かうほど周方向の外側に位置する側部３ｂ，３ｂで、横断面が略台形状となるように構成されている。

本体部２における底部３ａの面積、すなわち、溝３の底面積は、図３に示すように、本体部２の最も外側に位置する面（溝３以外の部分）２ａの表面積より小さく設定されている。溝３の深さＨは、その開口部の周方向の長さＷより小さく形成されている。また、螺旋状の溝３における本体部２の軸方向のピッチ（軸方向の溝３と３の間隔）Ｐは、本体部２の直径Ｒより大きくなるように形成されている。

上記のように、溝３は、上記従来技術の節鉄筋やねじ節鉄筋の凸部の高さより浅く形成されるとともに、上記従来技術の節鉄筋やねじ節鉄筋における凸部のピッチより大きく形成されている。

本体部２の直径及び軸方向の長さは任意に設定する。

本体部２の軸方向（Ｘ－Ｘ方向）の少なくとも一方の端部（連結側端部）には、本体部２の外周面より径方向の外側に膨出する抜け止め部５が、本体部２と一体に形成されている。

次に、鋼棒１を用いた本発明の鋼棒の連結装置について説明する。

図１に示すように、連結部材８である機械式継手は、軸方向の両端部が開口する中空部９を有する。中空部９における両端の開口部９ａ，９ｂの直径は、抜け止め部５の直径より大きく設定されている。連結部材８の軸芯を中心とする径方向における厚みが、軸方向全体において、略一定となるように形成した。

中空部９の内周面には、軸芯側に突出する環状の凸部１０が、軸方向において適宜間隔を有して一体に形成されている。連結部材８の側面には、軸方向の両端部において、中空部９内と外部を連通する連通穴１１，１１が形成されている。

上記の構成において、図１に示すように、連結部材８の中空部９内に、一方の開口部９ａ側から一方の鋼棒１Ａの抜け止め部５を挿入し、他方の開口部９ｂ側から他方の鋼棒１Ｂの抜け止め部５を挿入する。

次に、何れかの開口部９ａ（９ｂ）と鋼棒１Ａ（１Ｂ）との隙間をふさいだ後に、一方の連通穴１１からグラウト等の接着剤を中空部９内に注入し、接着剤が硬化することにより、一方の鋼棒１Ａと他方の鋼棒１Ｂを連結することができる。

一方の鋼棒１Ａと他方の鋼棒１Ｂと連結部材８により鋼棒の連結装置１２を構成する。

なお、一方の鋼棒１Ａと他方の鋼棒１Ｂを、連結部材８を用いて連結した後に、この連結装置１２をコンクリート部材内に埋設してもよいし、一方の鋼棒１Ａと連結部材８をコンクリート部材に埋設し、コンクリートを硬化させた後に、他方の鋼棒１Ｂを連結部材８の中空部内に挿入した後に、接着剤を注入して一方の鋼棒１Ａと他方の鋼棒１Ｂを連結するようにしてもよい。

本発明の鋼棒の連結装置は上記の構造、構成を有することにより、以下の作用、効果を奏する。

本体部２の外周面に螺旋状の溝３を形成したことにより、円筒状の鋼棒と比較して、本体部２とコンクリートとの定着力を高くすることができる。

また、鋼棒１の抜け止め部５を、連結部材８の中空部９内に位置し、接着剤で連結部材８と鋼棒１を接続したことにより、鋼棒１の軸方向（Ｘ－Ｘ方向）の他方側に引っ張る力が作用した場合にも、連結部材８から鋼棒１が抜けることを防止できる。

また、コンクリート部材内に鋼棒１が埋設された状態において、鋼棒１を軸方向に伸ばす力が作用し、鋼棒１が伸びた場合に、コンクリートに対する溝３の位置がほとんど変わることなく、本体部２が軸芯を中心として捩れながら軸方向に延びることができるため、本体部２の外周面に形成された溝３による、コンクリートへの影響が軽減でき、コンクリートに亀裂が生じるなどの破損を低減することができる。

なお、連結部材は、鋼棒１同士を連結することができれば、図１に記載の機械式継手からなる連結部材８以外にも任意の部材を用いることができる。

［実施例２］
上記実施例１においては、本体部２の外周面より径方向の外側に膨出する抜け止め部５を形成したが、図５に示すように、本体部２の軸芯方向の少なくとも一方の端部に、雄ねじ１５を刻設して抜け止め部１６とした鋼棒２１を用いてもよい。

雄ねじ１５のピッチは、ＪＩＳに規定された所定の間隔で形成し、そのピッチは、溝３のピッチより細かく形成されている。雄ねじ１５の軸方向の長さは、図５に示すように、連結部材８内に雄ねじ１５が収まるように設定されている。

また、雄ねじ１５にナット（図示せず）を螺合して、鋼棒２１，２１同士を連結した後に、連結部材８から鋼棒２１が、より抜けにくくなるようにしてもよい。

上記以外の構造は、前記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例２においても前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。

［実施例３］
本実施例３は、図６に示すように、上記実施例２における雄ねじ１５にナット１７を螺合し、これらを抜け止め部１８としたものである。

連結部材８における両端の開口部９ａ，９ｂの内径を、ナット１７の外径より大きく設定する。

上記以外の構造は、前記実施例２と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例３においても前記実施例２と同様の作用、効果を奏する。

［実施例４］
上記実施例３は、両端の開口部９ａ，９ｂの内径を、ナット１７の外径より大きく設定した連結部材８を用いたが、本実施例４は、図８に示すように、一方の開口部９ａの内径を、ナット１７の外径より狭く、他方の開口部９ｂの内径をナット１７の外径より大きくした連結部材２０を用いたものである。

連結部材２０における中央部から一方の開口部９ａ側端部に縮径部２０ａが設けられ、この縮径部２０ａの他方の開口部９ｂ側に、開口部９ｂ側に向かうほど徐々に拡径する変形部２０ｂが形成され、変形部２０ｂの開口部９ｂ側に縮径部２０ａの外径より大径の拡径部２０ｃが設けられている。

縮径部２０ａ内の中空部１９ａの内径は、一方の開口部９ａの内径より大きくナット１７の外径より小さく形成され、拡径部２０ｃの中空部１９ｃの内径は、他方の開口部９ｂ及びナット１７の外径より大きく形成されている。変形部２０ｂの内周面には、位置決め部１９ｂが設けられ、この位置決め部１９ｂは、変形部２０ｂの内周面の周方向に適宜間隔を有して複数設けられている。

また、連結部材２０における縮径された部分の長さは、拡径された部分の長さより短く設定されている。

次に、一方の鋼棒２１Ａと他方の鋼棒２１Ｂとの連結方法について説明する。

連結部材２０における一方の開口部９ａから、ナット１７を螺合していない一方の鋼棒２１Ａを挿入し、図７に示すように、他方の開口部９ｂから突出させた後に、雄ねじ１５にナット１７を螺合させた後、図８に示すように、一方の鋼棒２１Ａを連結部材２０内に引き戻して、変形部２０ｂの内周に設けた位置決め部１９ｂに当接させる。次に、図８に示すように、他方の開口部９ｂからナット１７を螺合した他方の鋼棒２１Ｂを挿入する。

次に、一方の連通穴１１からグラウト等の接着剤を中空部１９ａ，１９ｃ内に注入し、接着剤が硬化することにより、一方の鋼棒２１Ａと他方の鋼棒２１Ｂを連結することができる。

縮径部２０ａの中空部１９ａの内周面と一方の鋼棒２１Ａの外周面間の距離は、拡径部２０ｃの中空部１９ｃの内周面と他方の鋼棒２１Ｂの外周面間の距離よりも短いことから、一方の鋼棒２１Ａと連結部材２０及びその内部の接着剤との締結力を高めることができ、一方の鋼棒２１Ａの雄ねじ１５の長さ、及び、一方の鋼棒２１Ａの連結部材２０内への挿入量を、
他方の鋼棒２１Ｂの雄ねじ１５の長さ、及び、他方の鋼棒２１Ｂの連結部材２０内への挿入量より短くすることができ、連結部材２０の軸方向の長さを、上記実施例３のものより短くすることができる。

［実施例５］
上記実施例１乃至４においては、連結部材８の軸芯を中心とする径方向における厚みが、軸方向全体において略一定となるように形成したが、例えば、図９に示すように、軸芯方向の両端部２３，２３における径方向の厚みを、軸芯方向の中央部２４における径方向の厚みより厚くしてもよい。

軸芯方向の中央部２４における径方向の厚みより厚く形成する両端部２３，２３の軸芯方向の長さは任意に設定することができる。また、その厚みも、任意に設定することができる。

上記以外の構造は、前記実施例１乃至４と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例５においても前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。

また、本実施例５においては、連結部材８において、その軸芯方向の両端部２３，２３における径方向の厚みを、軸芯方向の中央部２４における径方向の厚みより厚くしたことにより、鋼棒１，２１がその軸芯方向へ移動等し、連結部材８内の接着剤が破断して膨張した際に、連結部材８が破損することを抑制できるとともに、連結部材８を埋設したコンクリート部材が損傷することを抑制できる。

１，２１ 鋼棒
２ 本体部
３ 溝
５，１６，１８ 抜け止め部
８，２０ 連結部材
９，１９ａ，１９ｃ 中空部
２３ 連結部材の軸芯方向における両端部
２４ 連結部材の軸芯方向における中央部

Claims (3)

1. 連結する一方の鋼棒と他方の鋼棒の夫々の端部を、連結部材に形成された軸方向の両端部が開口する中空部内に挿入して、連結する連結装置であって、
   前記夫々の鋼棒は本体部を有し、該本体部の軸方向における前記連結部材の中空部内に位置する端部に抜け止め部を設け、
   前記本体部の外周面には、本体部の軸芯を中心とする螺旋状の溝が複数本刻設され、各溝は、本体部の軸方向全体に亘って連続して形成され、
   前記本体部における前記溝の底面積は、溝が形成されていない部分の表面積より少なく、
   前記抜け止め部を、前記本体部の軸芯を中心とする雄ねじで構成し、この雄ねじのピッチを、前記本体部に刻設された溝のピッチより細くし、
   前記雄ねじを、前記中空部内に位置する鋼棒の軸方向全体に亘って形成したことを特徴とする鋼棒の連結装置。
2. 前記連結部材の軸芯方向における両端部において、前記鋼棒の本体部の径より長い軸方向距離に亘って、その両端部の径方向の厚みを、前記連結部材の軸芯方向における中央部の径方向の厚みより厚く形成したことを特徴とする請求項１記載の鋼棒の連結装置。
3. 前記連結する両鋼棒の少なくとも一方と連結部材を、コンクリート部材に埋設したことを特徴とする請求項１又は２記載の鋼棒の連結装置。

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