JP7422009B2 - 鉄筋端部の連結方法、及び、連結用のガイド治具 - Google Patents

Description

本発明は、２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、いずれか一方の鉄筋端部に予め外挿された機械式継手（カプラー継手など）により、連結する際の、ガイド治具を用いた連結方法、及び、連結用のガイド治具に関する。

２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、いずれか一方の鉄筋端部に予め外挿された機械式継手（カプラー継手など）により、連結する際の、ガイド治具を用いた連結方法として、特許文献１に記載の方法が知られている。

これは、下層階の鉄筋ユニット（柱用鉄筋籠）の上端側の鉄筋端部と、上層階の鉄筋ユニット（柱用鉄筋籠）の下端側の鉄筋端部とを連結する方法に関する。なお、下層階の鉄筋ユニットには、コンクリートが既に打設されていて、上端側の鉄筋端部のみがコンクリート構造物の上面から露出している状態である。

連結に際しては、一方の鉄筋端部にカプラー継手（カプラーナット）を螺合させておき、上層階の鉄筋ユニットをクレーンで吊り下げて、コンクリート構造物（下層階の鉄筋ユニット）の真上まで運搬し、さらに下降させて、両鉄筋端部を接近させる。この吊り下げ状態で、上側の鉄筋端部を下側の鉄筋端部と同一直線上に位置させながら、一方の鉄筋端部に螺合されていたカプラー継手（カプラーナット）の半分を他方の鉄筋端部に螺合させることで、両鉄筋端部を連結する。

また、連結に際しては、ガイド治具（建込治具）を用いる。この治具は、上下２つの水平板部と、両者を連結する垂直板部とを有して、コ字形をなしている。上下２つの水平板部には、鉄筋径とほぼ等しい幅のスリットが形成されている。従って、この治具を下側の水平板部のスリットにより下側の鉄筋端部に取付け、上側の鉄筋端部を接近させて位置合わせする際に、上側の鉄筋端部を上側の水平板部のスリットに嵌合させることで、位置合わせを容易にすることができる。

特開平０８－０４２０６４号公報

しかしながら、特許文献１の記載のガイド治具（建込治具）を用いた連結方法では、ガイド治具の鉄筋案内用のスリットが鉄筋径とほぼ同じ幅に形成されているため、上下の鉄筋端部がずれている場合に、効果的に案内して、位置合わせすることができず、改善の余地があった。

特に、鉄筋ユニット（鉄筋籠、鉄筋網など）同士の連結の場合は、鉄筋端部同士を多数箇所で連結することになるため、効率的に位置合わせできるようにすることが求められている。

本発明は、このような実状に鑑み、２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、いずれか一方の鉄筋端部に予め外挿された機械式継手（カプラー継手など）により、連結する際に、新規なガイド治具を用いて、簡単かつ効率的に連結することができる、鉄筋端部の連結方法、及び、これに用いるガイド治具を提供することを課題とする。

本発明に係る鉄筋端部連結用のガイド治具は、２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、いずれか一方の鉄筋端部に予め外挿された機械式継手により、連結するときに、前記機械式継手が外挿されていない他方の鉄筋端部に取付けられて、前記一方の鉄筋端部の前記機械式継手をガイドする治具であって、
前記他方の鉄筋端部の外周面の周りに配置されて前記外周面との間に前記機械式継手を収容可能な環状空間を形成する円筒部と、
前記円筒部の先端側に連なって、ろうと状に拡径する拡径部と、
前記円筒部の基端側に連なって縮径し、前記他方の鉄筋端部に係合して取付けられる取付部と、
を含む。前記取付部は、少なくとも内径側の一部が弾性部材からなる。

更に、前記円筒部、前記拡径部及び前記取付部からなる前記ガイド治具の本体は、分離可能な一対の半割体から組み立てられ、あるいは、周方向の一部に中心部に達するスリットを有して、前記他方の鉄筋端部に対し着脱可能であるとよい。あるいは、前記円筒部、前記拡径部及び前記取付部からなる前記ガイド治具の本体は、少なくとも１８０°以上の周長を有する半割体であり、前記他方の鉄筋端部に対し着脱可能で、かつ、その鉄筋軸周りに回動位置調整可能に取付けられるようにしてもよい。

本発明に係る鉄筋端部の連結方法は、前記２つの鉄筋端部同士を連結する方法であって、
（１）前記ガイド治具を前記他方の鉄筋端部に取付ける工程と、
（２）前記２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、前記機械式継手を前記ガイド治具の前記拡径部内に位置させる工程と、
（３）前記機械式継手を前記ガイド治具の前記円筒部内へスライドさせて、前記機械式継手の先端側を前記他方の鉄筋端部と結合させる工程と、
を含む。

更に、（４）前記機械式継手の先端側を前記他方の鉄筋端部と結合させた後、前記ガイド治具を取外す工程を含んでもよい。

本発明によれば、２つの鉄筋端部をカプラー継手などの機械式継手により連結する際に、両者の鉄筋軸がずれていたとしても、ガイド治具によりズレを吸収することができ、鉄筋端部を簡単かつ効率的に連結することができる。

特に、２つの鉄筋ユニット（鉄筋籠、鉄筋網など）間で、複数（多数）の鉄筋端部同士を連結する場合に、本発明を適用することにより、鉄筋ユニット同士の連結をより効率的に行うことができる。

また、機械式継手による連結後にガイド治具を取外すことにより、あるいは、着脱可能なガイド治具とすることにより、連結作業後に別の連結箇所へ転用可能となる。

本発明の一実施形態として鉄筋ユニット同士の連結例を示す概略図 同上連結例での鉄筋端部の拡大図 ガイド治具を用いた鉄筋端部の連結の工程図 ガイド治具の一対の半割体による着脱方式の例を示すガイド治具の平面図 ガイド治具のスリットタイプの着脱方式の例を示す図 ガイド治具の単一の半割体による着脱方式の例を示す図 ガイド治具の単一の半割体による着脱方式の別の例を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図１～図４を参照して、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態として鉄筋ユニット同士の連結例を示す概略図である。

本連結例は、例えば、トンネル用の立坑、特に有底筒状の立坑躯体の側壁部の構築に際し、周方向の一部において、下段側の鉄筋ユニット（鉄筋網）と上段側の鉄筋ユニット（鉄筋網）とを連結する例である。

立坑躯体の側壁部を構築する際は、周方向に所定長さ、高さ方向に所定高さに分割された鉄筋ユニットを、底部側から１段ずつ設置し、１段設置するごとに、１段ずつコンクリートを打設する。また、上段側の鉄筋ユニットを設置する際は、下段側のコンクリート打設済みの鉄筋ユニットに、互いの鉄筋端部で連結する。

図１の下段側の鉄筋ユニット１は、設置後、これを囲繞するように、コンクリートが既に打設されていて、コンクリート構造物１００をなしている。そして、コンクリート構造物１００の上面から鉄筋端部１０が突出している。

図１の上段側の鉄筋ユニット２は、地上側で先組した後、クレーンで吊り下ろして、下段側の鉄筋ユニット１の上に運び、下段側の鉄筋ユニット１の鉄筋端部１０に対し、上段側の鉄筋ユニット２の鉄筋端部２０を位置合わせして、鉄筋端部１０、２０同士を連結する。

なお、本例での鉄筋ユニット１、２は、縦方向の主筋（ねじ節鉄筋）と横方向の配力筋とから網状に構成され、円筒状の立坑躯体の場合、円筒面をなすように湾曲している。このため、地上側での先組工程では、湾曲した仮組架台上で寝かした状態で組み立て、建起し後に、吊込むようにする。

ここにおいて、上段側の鉄筋ユニット２の下向きの鉄筋端部（主筋端部）２０のそれぞれには、機械式継手として、ねじ式のカプラー継手３０が取付けられている。なお、本実施形態では、カプラー継手３０は、上側の鉄筋ユニット２の下向きの鉄筋端部２０に取付けたが、下側の鉄筋ユニット１の上向きの鉄筋端部（主筋端部）１０に取付けることもできる。

また、連結に際しては、ガイド治具４０を用いる。ガイド治具４０は、カプラー継手３０を取付けていない鉄筋端部に取付ける。従って、本実施形態では、上側の鉄筋ユニット２の下向きの鉄筋端部２０にカプラー継手３０を取付けているので、下側の鉄筋ユニット１の上向きの鉄筋端部１０にガイド治具４０を取付ける。

図２は同上の連結例での鉄筋端部の拡大図である。これにより、カプラー継手３０及びガイド治具４０について詳しく説明する。

カプラー継手３０は、連結前は、一方の鉄筋端部２０に外挿されている。
すなわち、カプラー継手３０は、例えば、スリーブ状部材の内周側にめねじ（ねじ節鉄筋のねじ節部に対応するめねじ）を有し、鉄筋端部１０、２０外周のおねじ部（ねじ節鉄筋のねじ節部）に半分ずつ螺合することで、鉄筋端部１０、２０同士を連結するもので、連結前は、全長で鉄筋端部２０に螺合している。

ガイド治具４０は、カプラー継手３０が外挿されていない他方の鉄筋端部１０に着脱可能に取付けられるもので、中間の円筒部４１と、先端側の拡径部４２と、後端側（基端側）の取付部４３とを含んで構成される。

円筒部４１は、鉄筋端部１０の外周面の周りに配置されて前記外周面との間にカプラー継手３０を収容可能な環状空間を形成する。
拡径部４２は、円筒部４１の先端側に連なって、ろうと状（テーパ状）に拡径する。

取付部４３は、円筒部４１の後端側に連なって縮径し、鉄筋端部１０に係合して取付けられる。なお、取付部４３は、円筒部４１及び拡径部４２と同じ、金属製であってもよいし、少なくとも内径側の一部、又は全部を、ゴム製などとしてもよい。本実施形態の取付部４３は、円筒部４１に同径で連なる延長部（外殻）の内面に、ゴム等からなる円筒形の弾性部材を配置してなる。

図３はガイド治具を用いた鉄筋端部の連結の工程図である。これにより、ガイド治具４０を用いた連結方法について説明する。なお、図３では下側の鉄筋端部１０と上側の鉄筋端部２０とは互いの鉄筋軸がずれている。

先ず図３（ａ）に示すように、カプラー継手３０が外挿されていない下側の鉄筋端部１０に、当該鉄筋端部１０の外周面の周りに配置されて前記外周面との間にカプラー継手３０を収容可能な環状空間を形成する円筒部４１と、円筒部４１の先端側に連なって、ろうと状に拡径する拡径部４２とを有するガイド治具４０を、その後端側の取付部４３により、取付ける。

次に図３（ｂ）に示すように、上側の鉄筋端部２０を下降させることで、２つの鉄筋端部１０、２０を鉄筋軸方向に接近させて、カプラー継手３０をガイド治具４０の拡径部４２内に位置させる。

このとき、両鉄筋端部１０、２０の軸線がずれていても、拡径部４２の存在により、カプラー継手３０を確実に拡径部４２内に位置させることができる。

次に図３（ｃ）に示すように、カプラー継手３０の回動操作により、カプラー継手３０を鉄筋端部２０上を相対移動させることにより、カプラー継手３０の先端側をガイド治具４０の拡径部４２内から円筒部４１内へスライドさせて、カプラー継手３０の先端側を下側の鉄筋端部１０と結合させる。

このとき、両鉄筋端部１０、２０の軸線がずれていても、拡径部４２の案内作用で、上側の鉄筋端部２０及びカプラー継手３０を下側の鉄筋端部１０に位置合わせすることができ、確実に円筒部４１内に案内することができ、カプラー継手３０の先端側を下側の鉄筋端部１０と結合させることができる。

次に図３（ｄ）に示すように、ガイド治具４０を取外し、カプラー継手３０を更にスライドさせて、カプラー継手３０を上下の鉄筋端部２０、１０に半分ずつ螺合させる。この状態では適宜ロックナット（図示省略）を用いて固定する。
なお、完全な連結状態としてから、ガイド治具４０を取外すようにしてもよい。

本実施形態によれば、２つの鉄筋端部１０、２０をカプラー継手３０により連結する際に、両者の鉄筋軸がずれていたとしても、ガイド治具４０によりズレを吸収することができ、鉄筋端部１０、２０を簡単かつ効率的に連結することができる。

また特に、２つの鉄筋ユニット１、２間で、複数（多数）の鉄筋端部１０、２０同士を連結する場合に、鉄筋ユニット１、２同士の連結をより効率的に行うことができる。

図４はガイド治具の一対の半割体による着脱方式の例を示すガイド治具の平面図である。これについて説明する。

図４（Ａ）の例では、円筒部４１、拡径部４２及び取付部４３からなるガイド治具４０の本体は、分離可能な一対の半割体４０Ａ、４０Ｂから組み立てられ、鉄筋端部１０に対し、フランジ４４同士の結合（例えばボルト結合）による抱締め方式で、着脱可能となっている。

図４（Ｂ）の例では、円筒部４１、拡径部４２及び取付部４３からなるガイド治具４０の本体は、分離可能な一対の半割体４０Ａ、４０Ｂから組み立てられ、鉄筋端部１０に対し、ヒンジ４５による開閉方式（ヒンジ方式）で、着脱可能となっている。

このような着脱方式とすることで、ガイド治具４０の着脱が容易となり、連結作業後に別の連結箇所へ転用することが容易となる。

図５はガイド治具のスリットタイプの着脱方式の例を示す図（ガイド治具の平面図及び正面図）である。これについて説明する。

図５（Ａ）の例では、円筒部４１、拡径部４２及び取付部４３からなるガイド治具４０の本体は、周方向の一部に、中心部に達する、鉄筋径に対応する幅（鉄筋径と同幅）Ｗ１のスリット（切込み）４６を有して、当該スリット４６による嵌込み方式で、鉄筋端部１０に対し着脱可能となっている。

また、取付部４３の外殻に半径方向に螺合されて先端部が中心部の鉄筋端部１０に向かう複数の押しボルト４８を有し、これらの押しボルト４８により、確実な取付け（固定）を実現している。

但し、図５（Ａ）の例の場合は、カプラー継手３０による連結後にガイド治具４０を取外す際は、スリット幅Ｗ１より大きいカプラー継手３０が干渉するので、ガイド治具４０を一旦下側へカプラー継手３０と干渉しない位置まで移動させてから、取外す。

図５（Ｂ）の例では、上記のようなカプラー継手３０の干渉を回避している。このため、取付部４３のスリット４６の幅Ｗ１と、円筒部４１及び拡径部４２のスリット４７の幅Ｗ２とを異ならせてある。

すなわち、取付部４３のスリット４６については、鉄筋径に対応する幅（鉄筋径と同幅）Ｗ１として、押しボルト４８により固定するようにし、円筒部４１及び拡径部４２のスリット４７については、カプラー継手３０が通過可能な幅（カプラー継手３０の外径ないし円筒部４１の内径の範囲の幅）Ｗ２としている。

これにより、図５（Ｂ）の例では、カプラー継手３０による連結後にガイド治具４０を取外す際に、ガイド治具４０を下側へ移動させることなく、そのまま、取外すことができる。

このようなスリットタイプの着脱方式としても、ガイド治具４０の着脱が容易となり、連結作業後に別の連結箇所へ転用することが容易となる。

図６はガイド治具の単一の半割体による着脱方式の例を示す図（ガイド治具の正面縦断面図と、そのa1－a1断面図及びa2－a2断面図）である。これについて説明する。

図６の例では、円筒部４１、拡径部４２及び取付部４３からなるガイド治具４０の本体は、少なくとも１８０°以上の周長を有する半割体であり、鉄筋端部１０に対し着脱可能で、かつ、その鉄筋軸周りに回動位置調整可能に取付けられる。

また、取付部４３に半径方向に螺合されて先端部が中心部の鉄筋端部１０に向かう複数の押しボルト４８を有し、これらの押しボルト４８により、確実な取付け（固定）を実現している。

このような単一の半割体からなるガイド治具４０の場合、拡径部４２が半円形のため、鉄筋端部２０のズレの方向に拡径部４２を合わせる必要がある。従って、鉄筋端部２０のズレの方向に合わせて、鉄筋端部１０の鉄筋軸回りにガイド治具４０を回動し、最適な回動位置でガイド治具４０を固定することになる。従って、図２に例示したように複数の鉄筋端部１０に複数の鉄筋端部２０を連結する場合は、複数のガイド治具４０をそれぞれ最適な回動位置で固定することになる。

図７はガイド治具の単一の半割体による着脱方式の別の例を示す図（ガイド治具の正面縦断面図と、そのb1－b1断面図及びb2－b2断面図）である。これについて説明する。

図７の例では、半割体の取付部４３の外殻の周方向両端をそれぞれ延長し、その一対の延長部４９を長ボルト５０とナット５１とで締付け固定することにより、鉄筋端部１０に抱締め方式で、ガイド治具４０を取付けてある。

図６又は図７のような単一の半割体による着脱方式としても、ガイド治具４０の着脱が容易となり、連結作業後に別の連結箇所へ転用することが容易となる。

抱締め方式で固定する場合、市販のステンレス製のホースバンド（ホースクランプ）のような、全周から抱締め固定するものを使用することもできる。

なお、以上の実施形態では、機械式継手として、カプラー継手３０、すなわち、ねじ式で、回動操作によりスライドさせて連結するものを用いたが、これに限るものではなく、スリーブ状部材を一方から他方へ単純にスライドさせて連結するもの（スリーブ継手）を用いてもよい。スリーブ継手の場合、鉄筋は、ねじ節鉄筋でも、それ以外の例えば竹節鉄筋でも構わない。

また、図示の実施形態はあくまで本発明を概略的に例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
なお、出願当初の請求項は以下のとおりであった。
［請求項１］
２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、いずれか一方の鉄筋端部に予め外挿された機械式継手により、連結する方法であって、
前記機械式継手が外挿されていない他方の鉄筋端部に、当該鉄筋端部の外周面の周りに配置されて前記外周面との間に前記機械式継手を収容可能な環状空間を形成する円筒部と、前記円筒部の先端側に連なって、ろうと状に拡径する拡径部とを有するガイド治具を取付ける工程と、
前記２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、前記機械式継手を前記ガイド治具の前記拡径部内に位置させる工程と、
前記機械式継手を前記ガイド治具の前記円筒部内へスライドさせて、前記機械式継手の先端側を前記他方の鉄筋端部と結合させる工程と、
を含む、鉄筋端部の連結方法。
［請求項２］
前記機械式継手の先端側を前記他方の鉄筋端部と結合させた後、前記ガイド治具を取外す工程を更に含む、請求項１記載の鉄筋端部の連結方法。
［請求項３］
２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、いずれか一方の鉄筋端部に予め外挿された機械式継手により、連結するときに、前記機械式継手が外挿されていない他方の鉄筋端部に取付けられて、前記一方の鉄筋端部の前記機械式継手をガイドする治具であって、
前記他方の鉄筋端部の外周面の周りに配置されて前記外周面との間に前記機械式継手を収容可能な環状空間を形成する円筒部と、
前記円筒部の先端側に連なって、ろうと状に拡径する拡径部と、
前記円筒部の後端側に連なって縮径し、前記他方の鉄筋端部に取付けられる取付部と、
を含む、鉄筋端部連結用のガイド治具。
［請求項４］
前記円筒部、前記拡径部及び前記取付部からなる前記ガイド治具の本体は、分離可能な一対の半割体から組み立てられ、前記他方の鉄筋端部に対し着脱可能である、請求項３記載の鉄筋端部連結用のガイド治具。
［請求項５］
前記円筒部、前記拡径部及び前記取付部からなる前記ガイド治具の本体は、周方向の一部に中心部に達するスリットを有して、当該スリットにより前記他方の鉄筋端部に対し着脱可能である、請求項３記載の鉄筋端部連結用のガイド治具。
［請求項６］
前記円筒部、前記拡径部及び前記取付部からなる前記ガイド治具の本体は、少なくとも１８０°以上の周長を有する半割体であり、前記他方の鉄筋端部に対し着脱可能で、かつ、その鉄筋軸周りに回動位置調整可能に取付けられる、請求項３記載の鉄筋端部連結用のガイド治具。

１ 下段側の鉄筋ユニット
２ 上段側の鉄筋ユニット
１０ 鉄筋端部
２０ 鉄筋端部
３０ カプラー継手
４０ ガイド治具
４０Ａ、４０Ｂ 半割体
４１ 円筒部
４２ 拡径部
４３ 取付部
４４ フランジ
４５ ヒンジ
４６、４７ スリット
４８ 押しボルト
４９ 延長部
５０ 長ボルト
５１ ナット
１００ コンクリート構造物

Claims (7)

1. ２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、いずれか一方の鉄筋端部に予め外挿された機械式継手により、連結するときに、前記機械式継手が外挿されていない他方の鉄筋端部に取付けられて、前記一方の鉄筋端部の前記機械式継手をガイドする治具であって、
   前記他方の鉄筋端部の外周面の周りに配置されて前記外周面との間に前記機械式継手を収容可能な環状空間を形成する円筒部と、
   前記円筒部の先端側に連なって、ろうと状に拡径する拡径部と、
   前記円筒部の後端側に連なって縮径し、前記他方の鉄筋端部に係合して取付けられる取付部と、
   を含み、
   前記取付部は、少なくとも内径側の一部が弾性部材からなる、鉄筋端部連結用のガイド治具。
2. 前記円筒部、前記拡径部及び前記取付部からなる前記ガイド治具の本体は、分離可能な一対の半割体から組み立てられ、前記他方の鉄筋端部に対し着脱可能である、請求項１に記載の鉄筋端部連結用のガイド治具。
3. 前記円筒部、前記拡径部及び前記取付部からなる前記ガイド治具の本体は、周方向の一部に中心部に達するスリットを有して、当該スリットにより前記他方の鉄筋端部に対し着脱可能である、請求項１に記載の鉄筋端部連結用のガイド治具。
4. 前記円筒部及び前記拡径部における前記スリットの幅は、前記機械式継手が通過可能な幅である、請求項３に記載の鉄筋端部連結用のガイド治具。
5. 前記円筒部、前記拡径部及び前記取付部からなる前記ガイド治具の本体は、少なくとも１８０°以上の周長を有する半割体であり、前記他方の鉄筋端部に対し着脱可能で、かつ、その鉄筋軸周りに回動位置調整可能に取付けられる、請求項１に記載の鉄筋端部連結用のガイド治具。
6. 前記２つの鉄筋端部同士を連結する方法であって、
   請求項１～請求項５のいずれか１つに記載の鉄筋端部連結用のガイド治具を前記他方の鉄筋端部に取付ける工程と、
   前記２つの鉄筋端部を鉄筋軸方向に接近させて、前記機械式継手を前記ガイド治具の前記拡径部内に位置させる工程と、
   前記機械式継手を前記ガイド治具の前記円筒部内へスライドさせて、前記機械式継手の先端側を前記他方の鉄筋端部と結合させる工程と、
   を含む、鉄筋端部の連結方法。
7. 前記機械式継手の先端側を前記他方の鉄筋端部と結合させた後、前記ガイド治具を取外す工程を更に含む、請求項６に記載の鉄筋端部の連結方法。