JP7469936B2

JP7469936B2 - 異形鉄筋の継手金具及び異形鉄筋の接続方法

Info

Publication number: JP7469936B2
Application number: JP2020060101A
Authority: JP
Inventors: 寛増子
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2024-04-17
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: JP2021156128A

Description

本発明は、外周面にネジ部が形成された一対の異形鉄筋同士を接続する継手金具に関するもので、特に、互いに対向する中心軸がずれている異形鉄筋同士を接合する継手金具に関する。

従来、高層ＲＣ建物では、柱、梁部材をプレキャストすることで、工期の短縮を図ることが多い。その際、柱、梁部材の主筋は、現場の組立施工性を配慮し、精度よく作製される必要がある。
柱部材または梁部材から突出する主筋の突出位置がそろっていないと、中心軸が一致しない主筋の対ができてしまうため、組立作業性が著しく低下してしまう、といった問題点があった。そのため、プレキャスト部材を作製するメーカーでは、独自のノーハウを駆逐して、部材作製に腐心している。
従来、互いに対向する柱部材または梁部材から突出する異形鉄筋同士を接続する継手金具としては、内面と外面とにネジ部が形成された一対の第１カプラーと、内周にネジ部が形成されて、一対の第１カプラーをそれぞれ螺合する第２カプラーとを備えた構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の継手金具では、第２カプラーのネジ部の軸線を、中央部を境に直径方向にずらして形成することで、中心軸が一致しない主筋同士を接合可能としている。

特開昭６２－２０６１４７号公報

しかしながら、特許文献１の継手金具では、異形鉄筋同士のずれ量が同じであっても、異形鉄筋同士のずれ角度に応じて、異なった位置ずれの第２カプラーを準備する必要があった。すなわち、異形鉄筋同士のずれ量が同じでも、ずれが上下方向であるか左右方向であるかなどで、第２カプラーを変えなければならず、その結果、準備すべき継手金具の部品数（第２カプラーの数量）が多くなってしまう、といった問題点があった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、少ない部品数で、互いに対向する異形鉄筋の中心軸がずれている場合でも、異形鉄筋同士を、確実に、かつ、強固に接合することができる継手金具を提供することを目的とする。

本発明は、互いに対向する柱部材または梁部材から突出する、外周面にネジ部が形成された一対の異形鉄筋同士を接続する継手金具であって、内周面に、一方の異形鉄筋の前記ネジ部と螺合可能な複数の雌ネジ部が形成され、外周面に雄ネジ部が形成された、円筒状の一方側係止部材と、内周面に、他方の異形鉄筋の前記ネジ部と螺合可能な複数の雌ネジ部が形成され、外周面に雄ネジ部が形成された、円筒状の他方側係止部材と、内周面に、前記一方側及び他方側係止部材の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を備え、前記一対の異形鉄筋にそれぞれ螺合された一方側係止部材と他方側係止部材とを接続する、円筒状の接続部材とを備え、前記一方側係止部材に形成された複数の雌ネジ部は、当該一方側係止部材の中心からの距離が互いに異なり、前記他方側係止部材に形成された複数の雌ネジ部は、当該他方側係止部材の中心からの距離が互いに異なり、かつ、前記異形鉄筋の延長方向から見たときの、前記一方側係止部材に形成された雌ネジ部の位置と前記他方側係止部材に形成された雌ネジ部の位置のうちのいずれかまたは複数が、前記接続部材の中心位置からずれていることを特徴とする。
ここで、「一方側係止部材または他方側係止部材の雌ネジ部の位置が接続部材の中心位置からずれている」とは、一方側係止部材の雌ネジ部の位置が一方側当該係止部材を構成する円筒の中心からずれている（偏心している）か、他方側係止部材の雌ネジ部の位置が偏心しているか、あるいは、両方の雌ネジ部の位置が偏心していることを意味する。なお、一方側係止部材の雌ネジ部の延長方向と他方側係止部材の雌ネジ部の延長方向とは、異形鉄筋の延長方向と同じであることはいうまでもない。
このような構成の継手金具を用いれば、互いに対向する中心軸がずれている異形鉄筋同士を、確実に、かつ、強固に接合することができるので、組立精度確保のための労力を軽減できるとともに、建設現場における組立作業性を向上させることができる。

また、前記一方側係止部材に形成された複数の雌ネジ部に替えて、当該一方側係止部材の軸方向から見たときの形状がトラック状である穴を設けるとともに、前記他方側係止部材に形成された複数の雌ネジ部に替えて、当該他方側係止部材の軸方向から見たときの形状がトラック状である穴を設けて、これらの穴に異形鉄筋を係止する構成としてもよい。

また、本発明は、上記の継手金具を用いて、互いに対向する柱部材または梁部材から突出する、外周面にネジ部が形成された一対の異形鉄筋同士を接続する方法であって、前記一対の異形鉄筋のうちの一方の異形鉄筋である一方側鉄筋の中心軸と他方の鉄筋である他方側鉄筋の中心軸との距離であるずれ量を計測し、前記ずれ量に応じて、前記一方側係止部材と他方側係止部材とに使用する係止部材を選択した後、前記一方側鉄筋に前記一方側係止部材を、前記他方側鉄筋に前記他方側係止部材をそれぞれ螺入させ、しかる後に、前記一方側係止部材と前記他方側係止部材のいずれか一方、または、両方を、前記一方側鉄筋または他方側鉄筋の回転軸周りに回転させて、前記一方側係止部材の中心軸と前記他方側係止部材の中心軸とを一致させる軸合わせし、最後に、前記一対の異形鉄筋にそれぞれ螺合された一方側係止部材と他方側係止部材とを、前記接続部材を用いて接続するようにしたことを特徴とする。
このような係止手順で、一対の異形鉄筋同士を接続すれば、容易に、かつ、確実に、一対の異形鉄筋同士を接続することができる。

本実施の形態に係る異形鉄筋の継手金具を示す図である。異形鉄筋の接合箇所の例を示す図である。本実施の形態に係る異形鉄筋の接合方法を示す工程図である。本発明による異形鉄筋の継手金具の他の例を示す図である。

図１（ａ）～（ｃ）は、本実施の形態を示す図で、（ａ）図は断面図、（ｂ）図は左側面図、（ｃ）図は右側面図である。各図において、１Ａ，１Ｂは異形鉄筋、２は本発明による異形鉄筋の継手金具、３ａ，３ｂは柱部材または梁部材などの鉄筋コンクリート構造部材（以下、構造部材という）である。
異形鉄筋１Ａ，１Ｂは、ともに、外周面に、コンクリートとの付着性を向上させるためのネジ部１ａ，１ｂが形成された鉄筋で、それぞれが、一端が互いに対向する構造部材３ａ，３ｂ内に埋設され、他端が一方の構造部材３ａ（構造部材３ｂ）の端面から他方の構造部材３ｂ（３ａ）方向に突出している。
異形鉄筋の継手金具２(以下、継手金具２という)は、一方側鉄筋１Ａの中心線と他方側鉄筋１Ｂの中心線とが一直線上にない場合、すなわち、異形鉄筋１Ａ，１Ｂの延長方向と垂直な平面内で見たときに、対向する２つの異形鉄筋１Ａ，１Ｂの位置がずれている場合に用いられる。なお、本例では、異形鉄筋１Ａ，１Ｂの径及びピッチを同一とした。
以下、異形鉄筋１Ａを一方側鉄筋、異形鉄筋１Ｂを他方側鉄筋という。
なお、互いに対向する構造部材３ａ，３ｂとしては、図２（ａ）に示す、柱梁接合部３１の柱３２の上に設置される梁３３Ａ，３３Ｂの主筋３３ａ、３３ｂであってもよいし、図２（ｂ）に示す、柱３２に接合される梁部材３４Ｃ，３４Ｄの主筋３４ｃ，３４ｄであってもよい。また、図は省略するが、本発明は、柱を構成する２つの柱部材の主筋同士の連結にも適用可能である。

継手金具２は、一方側係止部材２１と他方側係止部材２２と接続部材２３とを備える。
一方側係止部材２１は、内周面に一方側鉄筋１Ａと螺合される雌ネジ部である内ネジ部２１ａが形成され、外周面に接続部材２３と螺合される雄ネジ部である外ネジ部２１ｂが形成された円筒状の部材である。
他方側係止部材２２も、一方側係止部材２１と同一構成の円筒状の部材で、内周面に他方側鉄筋１Ｂと螺合される雌ネジ部である内ネジ部２２ａが形成され、外周面に接続部材２３と螺合される雄ネジ部である外ネジ部２２ｂが形成されている。
接続部材２３は、一方側係止部材２１と他方側係止部材２２とを連結する円筒状の部材で、内周面には、一方側及び他方側係止部材２１，２２の外ネジ部２１ｂ，２２ｂと螺合する雌ネジ部である連結用ネジ部２３ａが形成され、外周面には円環状の突起２３ｂが形成されている。また、符号２３ｃ，２３ｄは、接続部材２３の外面側から内面側に貫通する貫通孔で、２３ｃは、継手金具２の内部空間２Ｓにモルタルや樹脂等の充填材を注入するため充填材注入孔で、２３ｄは、充填材の注入時に継手金具２の内部空間２Ｓから空気を逃がすための空気抜き穴である。
本発明の継手金具２では、一方側係止部材２１の内ネジ部２１ａの中心線を、一方側係止部材２１を構成する円筒の中心線からずらした位置に形成するとともに、他方側係止部材２２の内ネジ部２２ａの中心線についても、他方側係止部材２２の中心線からずらした位置に形成している。すなわち、一方側係止部材２１の内ネジ部２１ａの位置と他方側係止部材２２の内ネジ部２２ａの位置とは、ともに、偏心している。
なお、本例では、一方側係止部材２１の外径と長さ（円筒の高さ）、及び、内ネジ部２１ａの中心と円筒の中心との距離を、他方側係止部材２２の外径と長さ、及び、内ネジ部２２ａの中心と円筒の中心との距離とを同一とした。
また、後述するように、一方側鉄筋１Ａと異形鉄筋１Ｂとの間に、一方側係止部材２１及び他方側係止部材２２を挿入可能なように、接続部材２３の長さを、一方側係止部材２１（または、他方側係止部材２２）の長さの３倍よりやや広めに設定した。

次に、異形鉄筋の接合方法について、図３の工程図を参照して説明する。
はじめに、図３（ａ）の左側の図に示すように、一方側鉄筋１Ａの延長方向から見たときの一方側鉄筋１Ａと他方側鉄筋１Ｂとの距離（ずれ量ｅ）を求める。そして、予め準備しておいた、ずれ量ｅの異なる複数の係止部材の中から、一方側係止部材２１と他方側係止部材２２とに使用する係止部材を選択して取出す。
ずれ量ｅは、例えば、水平片４ａが水平面に平行になるよう設置された断面がＬ字型の台４の角部に一方側鉄筋１Ａを置き、台４の水平片４ａと他方側鉄筋１Ｂとの距離ｐと、台４の垂直片４ｂと他方側鉄筋１Ｂとの距離ｑとを計測し、距離ｐと距離ｑと異形鉄筋（１Ａ，１Ｂ）の径ｄとから算出することができる。
あるいは、図３（ａ）の右側の図に示すように、１枚の板材４’を、一方側鉄筋１Ａに斜めにあてがうとともに、板材４’の先端を他方側鉄筋１Ｂの先端よりも図示しない構造部材３ｂ側まで延長し、他方側鉄筋１Ｂの外周と板材４’をとの距離を計測し、これをずれ量ｅとしてもよい。
ずれ量がｅであるときには、一方側係止部材２１と他方側係止部材２２として、同図の右側の図に示すように、偏心量がｅ/２である係止部材を選択すればよい。
次に、図３（ｂ）に示すように、接続部材２３の内側（連結用ネジ部２３ａの内側）に他方側鉄筋１Ｂをくぐらせた状態で、接続部材２３を他方側鉄筋１Ｂの先端側とは反対側に移動させた後、一方側鉄筋１Ａに一方側係止部材２１を螺入させ、次に、他方側鉄筋１Ｂに他方側係止部材２２を螺入させる。すなわち、一方側鉄筋１Ａのネジ部１ａと一方側係止部材２１の内ネジ部２１ａとを螺合させ、他方側鉄筋１Ｂのネジ部１ｂと他方側係止部材２２の内ネジ部２２ａとを螺合させる。
一方側及び他方側鉄筋１Ａ，１Ｂは、それぞれ、構造部材３ａ，３ｂに固定されている。したがって、一方側係止部材２１と他方側係止部材２２とを、それぞれ、係止部材２１，２２の内ネジ部２１ａ，２２ａの中心軸を中心に回転させることで、一方側鉄筋１Ａに一方側係止部材２１を螺入させ、他方側鉄筋１Ｂに他方側係止部材２２を螺入させる。
このとき、一方側及び他方側鉄筋１Ａ，１Ｂを、それぞれ、一方側及び他方側係止部材２１，２２の一方側及び他方側鉄筋１Ａ，１Ｂ側とは反対側に突き出るようにすれば、一方側及び他方側鉄筋１Ａ，１Ｂと一方側及び他方側係止部材２１，２２とをより強固に接続させることができる。

次に、図３（ｃ）に示すように、接続部材２３と他方側係止部材２２とを螺合させる。
本例では、後述する軸合わせのため、接続部材２３を、他方側係止部材２２の一方側係止部材２１側までは螺入せず、他方側係止部材２２の一方側係止部材２１側を少しあけておくようにしている。これにより、作業者が、一方側係止部材２１と他方側係止部材２２の位置関係の調整が容易となる。
図３（ｄ）は、軸合わせの一例を示す図である。
軸合わせは、一方側係止部材２１と他方側係止部材２２とを、それぞれ、係止部材２１，２２の内ネジ部２１ａ，２２ａの中心軸を中心に回転させることで、係止部材２１，２２の高さ及び左右のずれをなくして、一方側係止部材２１の中心軸と他方側係止部材２２の中心軸とを一致させることをいう。
例えば、同図の左側の図に示すように、一方側鉄筋１Ａの延長方向から見たときの他方側係止部材２２の中心が、一方側係止部材２１の中心よりも右上にある場合には、他方側係止部材２２を、他方側係止部材２２の内ネジ部２２ａの中心軸を中心に、他方側鉄筋１Ｂから少し引き抜くように回転させるとともに、一方側係止部材２１を、一方側係止部材２１の内ネジ部２１ａの中心軸を中心に、一方側鉄筋１Ａに螺入ように回転させればよい。これにより、同図の右側の図に示すように、一方側係止部材２１の中心軸と他方側係止部材２２の中心軸とを一致させることができる。
なお、接続部材２３と他方側係止部材２２とは、一体に回転するので、一方側係止部材２１の中心軸と他方側係止部材２２との中心軸とが一致すれば、接続部材２３の中心軸と一方側係止部材２１の中心軸も当然一致する。
最後に、図３（ｅ）に示すように、接続部材２３を、他方側係止部材２２から一方側係止部材２１方向に移動させて、接続部材２３と一方側係止部材２１とを螺合することで、一方側鉄筋１Ａと他方側鉄筋１Ｂとを接続する。
これにより、図１（ａ）に示すように、一方側鉄筋１Ａと他方側鉄筋１Ｂとを、容易にかつ精度よく接続することができる。
一方側鉄筋１Ａと他方側鉄筋１Ｂとの接続後には、接続部材２３の充填材注入孔２３ｃから、継手金具２の内部の空間２Ｓにモルタルや樹脂等の充填材を注入することで、一方側鉄筋１Ａと他方側鉄筋１Ｂ、及び、一方側及び他方側鉄筋１Ａ，１Ｂと継手金具２との接続を更に強固にすることができる。
ところで、梁や柱を構築する際、一方側鉄筋１Ａ、他方側鉄筋１Ｂ、及び、継手金具２は、コンクリート中に埋設されるが、本例では、継手金具２の外周面である接続部剤２３の外周面に円環状の突起２３ｂを形成することで、継手金具２へのコンクリートの付着性を向上させるようにしている。したがって、梁や柱の強度を高めることができる。
このように、本発明の継手金具２を用いれば、異形鉄筋１Ａ，１Ｂのずれの方向が上下方向であっても左右方向であっても、ずれ量ｅが同じあれば対応可能なので、準備すべき継手金具２の部品数を大幅に低減することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

例えば、前記実施の形態では、異形鉄筋１Ａ，１Ｂの径を同一としたが、異形鉄筋１Ａ，１Ｂの径が異なっていてもよい。この場合には、係止部材２１，２２の内ネジ部２１ａ，２２ａの径を変更することで対応可能である。
また、前記実施の形態では、係止部材２１，２２として、偏心量がｅ/２である係止部材を選択したが、ずれ量ｅが小さい場合には、図４（ａ）に示すように、一方側係止部材２１として、内ネジ部２１ａが一方側係止部材２１の中心に形成された係止部材を選択し、他方側係止部材２２として、偏心量がｅである係止部材を選択してもよい。
また、前記実施の形態では、係止部材２１，２２の内ネジ部２１ａ，２２ａを、それぞれ、１個としたが、図４（ｂ）の係止部材２４のように、偏心量が互いに異なる複数個の内ネジ部２４ａ，２４ａ’を形成したものであってもよい。同図では、偏心量がｅ/２である内ネジ部２４ａと偏心量がｅ’/２の内ネジ部２４ａ’の２個の内ネジ部がある例を示したが、偏心量の異なる内ネジ部の個数は３個以上であってもよい。
あるいは、図４（ｃ）の係止部材２５のように、ネジ穴ではなく、トラック状の穴２５ａであってもよい。これは、異形鉄筋１Ａ，１Ｂと係止部材とを螺合しなくても、異形鉄筋１Ａ，１Ｂが穴２５ａに拘束されていれば、対向する異形鉄筋１Ａ，１Ｂ同士を接合できるからである。このとき、トラック状の穴２５ａの内壁に、異形鉄筋１Ａ，１Ｂの連結用ネジ部２３ａの凹凸に合わせた凹凸を設ければ、異形鉄筋１Ａ，１Ｂを更に強く拘束できる。
また、図４（ｄ）の係止部材２６のように、内ネジ部２６ａの他に、係止部材２６の延長方向に延長する穴２６ｃを設ければ、係止部材２６を軽量化できる。
また、前記実施の形態では、接続部材２３の外周面の中央に円環状の突起２３ｂを形成したが、円環状の突起２３ｂを複数設けてもよい。あるいは、接続部材２３の外周面に凹凸を形成しても、継手金具２へのコンクリートの付着性を向上させることができる。

１Ａ，１Ｂ異形鉄筋、１ａ，１ｂ異形鉄筋のネジ部、２異形鉄筋の継手金具、
２Ｓ内部空間、３ａ，３ｂ鉄筋コンクリート構造部材、２１一方側係止部材、
２２他方側係止部材、２１ａ，２２ａ内ネジ部、２１ｂ，２２ｂ外ネジ部、
２３接続部材、２３ａ連結用ネジ部、２３ｂ突起、２３ｃ充填材注入孔、
２３ｄ空気抜き穴。

Claims

互いに対向する柱部材または梁部材から突出する、外周面にネジ部が形成された一対の異形鉄筋同士を接続する継手金具であって、
内周面に、一方の異形鉄筋の前記ネジ部と螺合可能な複数の雌ネジ部が形成され、外周面に雄ネジ部が形成された、円筒状の一方側係止部材と、
内周面に、他方の異形鉄筋の前記ネジ部と螺合可能な複数の雌ネジ部が形成され、外周面に雄ネジ部が形成された、円筒状の他方側係止部材と、
内周面に、前記一方側及び他方側係止部材の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を備え、前記一対の異形鉄筋にそれぞれ螺合された一方側係止部材と他方側係止部材とを接続する、円筒状の接続部材とを備え、
前記一方側係止部材に形成された複数の雌ネジ部は、当該一方側係止部材の中心からの距離が互いに異なり、
前記他方側係止部材に形成された複数の雌ネジ部は、当該他方側係止部材の中心からの距離が互いに異なり、かつ、
前記異形鉄筋の延長方向から見たときの、前記一方側係止部材に形成された雌ネジ部の位置と前記他方側係止部材に形成された雌ネジ部の位置のうちのいずれかまたは複数が、前記接続部材の中心位置からずれていることを特徴とする異形鉄筋の継手金具。
前記一方側係止部材に形成された複数の雌ネジ部に替えて、当該一方側係止部材の軸方向から見たときの形状がトラック状である穴を設け、
前記他方側係止部材に形成された複数の雌ネジ部に替えて、当該他方側係止部材の軸方向から見たときの形状がトラック状である穴を設けたことを特徴とする請求項１に記載の異形鉄筋の継手金具。
継手金具を用いて、互いに対向する柱部材または梁部材から突出する、外周面にネジ部が形成された一対の異形鉄筋同士を接続する異形鉄筋の接続方法において、
前記継手金具が、請求項１または請求項２に記載の異形鉄筋の継手金具であって、
前記一対の異形鉄筋のうちの一方の異形鉄筋である一方側鉄筋の中心軸と他方の鉄筋である他方側鉄筋の中心軸との距離であるずれ量を計測するステップと、
前記ずれ量に応じて、前記一方側係止部材と他方側係止部材とに使用する係止部材を選択するステップと、
前記一方側鉄筋に前記一方側係止部材を、前記他方側鉄筋に前記他方側係止部材をそれぞれ螺入させるステップと、
前記一方側係止部材と前記他方側係止部材のいずれか一方、または、両方を、前記一方側鉄筋または他方側鉄筋の回転軸周りに回転させて、前記一方側係止部材の中心軸と前記他方側係止部材の中心軸とを一致させる軸合わせステップと、
前記一対の異形鉄筋にそれぞれ螺合された一方側係止部材と他方側係止部材とを、前記接続部材を用いて接続するステップと、を備えることを特徴とする異形鉄筋の接続方法。