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技術 機械式継手及びプレキャストコンクリート部材接合構造

出願人 株式会社竹中工務店
発明者 太田義弘渡邉史夫福原武史竹内満
出願日 2018年8月7日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2018-148813
公開日 2020年2月13日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-023830
状態 未査定
技術分野 現場におけるコンクリートの補強物挿入作業 建築物の補強部材 建築構造一般 建築構造の接合一般
主要キーワード 積算温度 セメント系充填材 破断溝 鉄筋挿入孔 充填型 コンクリート部材同士 揚重装置 差異点
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年2月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

スリーブ本体に鉄筋を挿入した際に充填材をスリーブ本体からスムーズに排出することができる機械式継手及びプレキャストコンクリート部材接合構造を提供する。

解決手段

機械式継手10は、開口から底部に向かって延びる溝18が内周面に形成され、鉄筋36、38が挿入されるスリーブ本体12と、スリーブ本体12の中に充填され、粘性及び後硬化性を有する鉄筋接合用の充填材24と、を有する。また、プレキャストコンクリート部材接合構造30は、下面32Aに埋設された機械式継手10と、機械式継手10に接合された鉄筋36と、を有する第1プレキャストコンクリート部材32と、上面34Aが第1プレキャストコンクリート部材32の下面32Aに接合されるとともに、機械式継手10のスリーブ本体12に挿入される鉄筋38が上面34Aから突設された第2プレキャストコンクリート部材34と、を有する。

概要

背景

構造物鉄筋同士接合する機械式継手として、スリーブ本体に鉄筋を挿入した後でスリーブ本体の中にグラウト充填するグラウト充填型の機械式継手が知られている。従来のグラウト充填型の機械式継手では、構造物の躯体内部にグラウト充填用の管を設置し、管を通して現場でスリーブ本体の中にグラウトを充填する必要があった。

この問題を解決するため、例えば特許文献1には、一方のコンクリート部材鉄筋挿入孔に予め充填材注入しておき、他方のコンクリート部材の鉄筋を鉄筋挿入孔内の未硬化の充填材に挿入することで、コンクリート部材同士を接合する接合方法が開示されている。

概要

スリーブ本体に鉄筋を挿入した際に充填材をスリーブ本体からスムーズに排出することができる機械式継手及びプレキャストコンクリート部材接合構造を提供する。機械式継手10は、開口から底部に向かって延びる溝18が内周面に形成され、鉄筋36、38が挿入されるスリーブ本体12と、スリーブ本体12の中に充填され、粘性及び後硬化性を有する鉄筋接合用の充填材24と、を有する。また、プレキャストコンクリート部材接合構造30は、下面32Aに埋設された機械式継手10と、機械式継手10に接合された鉄筋36と、を有する第1プレキャストコンクリート部材32と、上面34Aが第1プレキャストコンクリート部材32の下面32Aに接合されるとともに、機械式継手10のスリーブ本体12に挿入される鉄筋38が上面34Aから突設された第2プレキャストコンクリート部材34と、を有する。

目的

本発明は上記事実に鑑み、スリーブ本体に鉄筋を挿入した際に充填材をスリーブ本体からスムーズに排出することができる機械式継手及びプレキャストコンクリート部材接合構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

開口から底部に向かって延びる溝が内周面に形成され、鉄筋が挿入されるスリーブ本体と、前記スリーブ本体の中に充填され、粘性及び後硬化性を有する鉄筋接合用充填材と、を有する機械式継手

請求項2

前記スリーブ本体には、前記開口を覆うとともに前記鉄筋が貫通可能とされ、前記溝と対向する位置に排出孔が形成されたパッキンが設けられている、請求項1に記載の機械式継手。

請求項3

第1接合部に埋設された請求項1又は2に記載の機械式継手と、前記機械式継手に接合された第1鉄筋と、を有する第1プレキャストコンクリート部材と、第2接合部が前記第1プレキャストコンクリート部材の前記第1接合部に接合されるとともに、前記機械式継手の前記スリーブ本体に挿入される第2鉄筋が前記第2接合部から突設された第2プレキャストコンクリート部材と、を有するプレキャストコンクリート部材接合構造

技術分野

背景技術

0002

構造物鉄筋同士接合する機械式継手として、スリーブ本体に鉄筋を挿入した後でスリーブ本体の中にグラウト充填するグラウト充填型の機械式継手が知られている。従来のグラウト充填型の機械式継手では、構造物の躯体内部にグラウト充填用の管を設置し、管を通して現場でスリーブ本体の中にグラウトを充填する必要があった。

0003

この問題を解決するため、例えば特許文献1には、一方のコンクリート部材鉄筋挿入孔に予め充填材注入しておき、他方のコンクリート部材の鉄筋を鉄筋挿入孔内の未硬化の充填材に挿入することで、コンクリート部材同士を接合する接合方法が開示されている。

先行技術

0004

特許第5438732号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1に示すように、鉄筋挿入孔(スリーブ本体)内に予め充填された充填材に鉄筋を挿入する場合、余分な充填材は鉄筋挿入孔から押出される。このとき、余分な充填材が鉄筋挿入孔からスムーズに流れ出ず、鉄筋挿入孔内に空隙が形成されてしまうことがあった。

0006

本発明は上記事実に鑑み、スリーブ本体に鉄筋を挿入した際に充填材をスリーブ本体からスムーズに排出することができる機械式継手及びプレキャストコンクリート部材接合構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

請求項1に記載の機械式継手は、開口から底部に向かって延びる溝が内周面に形成され、鉄筋が挿入されるスリーブ本体と、前記スリーブ本体の中に充填され、粘性及び後硬化性を有する鉄筋接合用の充填材と、を有する。

0008

上記構成によれば、粘性及び後硬化性を有する鉄筋接合用の充填材がスリーブ本体の中に予め充填されているため、スリーブ本体に鉄筋を挿入して充填材を硬化させることでスリーブ本体と鉄筋とを接合することができる。

0009

ここで、スリーブ本体の内周面には開口から底部に向かって延びる溝が形成されているため、スリーブ本体に鉄筋を挿入した際、充填材は溝を伝ってスリーブ本体の底部から開口へ流れる。これにより、充填材をスリーブ本体の開口からスリーブ本体外にスムーズに排出することができる。

0010

請求項2に記載の機械式継手は、請求項1に記載の機械式継手であって、前記スリーブ本体には、前記開口を覆うとともに前記鉄筋が貫通可能とされ、前記溝と対向する位置に排出孔が形成されたパッキンが設けられている。

0011

上記構成によれば、スリーブ本体の開口をパッキンで覆うことで、スリーブ本体の中に予め充填されている充填材がスリーブ本体外に漏れ出すことを抑制することができる。ここで、パッキンは鉄筋が貫通可能とされているため、スリーブ本体に鉄筋を挿入する際にパッキンが邪魔となることを抑制することができる。また、パッキンのスリーブ本体の溝と対向する位置に排出孔が形成されているため、余分な充填材を溝から排出孔を通じて排出することができる。

0012

請求項3に記載のプレキャストコンクリート部材接合構造は、第1接合部に埋設された請求項1又は2に記載の機械式継手と、前記機械式継手に接合された第1鉄筋と、を有する第1プレキャストコンクリート部材と、第2接合部が前記第1プレキャストコンクリート部材の前記第1接合部に接合されるとともに、前記機械式継手の前記スリーブ本体に挿入される第2鉄筋が前記第2接合部から突設された第2プレキャストコンクリート部材と、を有する。

0013

上記構成によれば、第1プレキャストコンクリート部材の第1鉄筋と、第2プレキャストコンクリート部材の第2鉄筋とを、機械式継手によって接合することができる。ここで、機械式継手のスリーブ本体の中には、予め充填材が充填されている。このため、充填材をスリーブ本体の中に充填するための充填用管を第1プレキャストコンクリート部材内に設置する必要がない。

発明の効果

0014

本発明に係る機械式継手及びプレキャストコンクリート部材接合構造によれば、スリーブ本体に鉄筋を挿入した際に充填材をスリーブ本体からスムーズに排出することができる。

図面の簡単な説明

0015

(A)は第1実施形態の機械式継手を示す立断面図であり、(B)は平面図である。
第1実施形態の機械式継手に鉄筋を挿入した状態を示す立断面図である。
第1実施形態の機械式継手を用いたプレキャストコンクリート部材接合構造を示す立断面図である。
第2実施形態の機械式継手を示す立断面図である。
変形例の機械式継手を示す立断面図である。

実施例

0016

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態における機械式継手及びプレキャストコンクリート部材接合構造について、図1図3を用いて説明する。

0017

(機械式継手)
まず、図1図2を用いて第1実施形態の機械式継手について説明する。本実施形態の機械式継手10は、図2に示す互いに突合わされた鉄筋26同士を接合するものであり、図1(A)及び図1(B)に示すように、長手方向両端部が開口するスリーブ本体12と、スリーブ本体12の開口をそれぞれ覆う2つのパッキン14と、を有している。

0018

スリーブ本体12は、例えば円筒形状の鋼管であり、長手方向中央部に仕切部材16が設けられている。この仕切部材16によって、スリーブ本体12内が有底の第1筒部12Aと第2筒部12Bとに仕切られている。なお、仕切部材16はスリーブ本体12と一体形成されていてもよく、別体の仕切部材16がスリーブ本体12に接合されていてもよい。

0019

また、スリーブ本体12の内周面、すなわち第1筒部12A及び第2筒部12Bの内周面には、開口から底部に向かって延びる溝18が形成されている。本実施形態では、複数(4つ)の溝18がスリーブ本体12の長手方向に沿って直線状に延びている。

0020

なお、スリーブ本体12の内周面には、溝18の他に、スリーブ本体12と後述する充填材24との付着性を高めるための図示しない複数の環状突起が、スリーブ本体12の長手方向に互いに間隔をあけて形成されている。

0021

パッキン14は、例えばゴム材料で構成された円板形状の部材であり、外周部がスリーブ本体12の長手方向両端面にそれぞれ接着されている。また、パッキン14のスリーブ本体12の溝18に対向する位置には、パッキン14を厚さ方向に貫通する排出孔20がそれぞれ形成されている。

0022

さらに、パッキン14の中央部には、パッキン14の他の部分より厚さが薄くされた薄肉部14Aが設けられている。薄肉部14Aは、図2に示す鉄筋26の径と略同じ大きさとされており、薄肉部14Aには、中心から放射状に延びる複数(本実施形態では8本)の破断溝22が形成されている。この破断溝22が破断することにより、鉄筋26がパッキン14を貫通可能とされている。

0023

スリーブ本体12の中、すなわち第1筒部12A及び第2筒部12Bの中には、鉄筋接合用の充填材24が未硬化の状態でそれぞれ充填されている。充填材24は、パッキン14の排出孔20から漏れ出さない程度の粘性を有しており、また、一定期間(例えば6か月間)経過後に硬化する後硬化性を有している。

0024

後硬化の方法としては、例えば累積される積算温度によって硬化する熱硬化型や、紫外線によって硬化する光硬化型が挙げられ、本実施形態では、充填材24は熱硬化型とされている。また、充填材24は、無機材料で構成されていてもよく、有機材料で構成されていてもよい。

0025

充填材24として用いられる無機材料としては、例えばポリマーセメントモルタルやノンポリマー無収縮モルタル等のセメント系充填材が挙げられる。一方、充填材24として用いられる有機材料としては、例えばエポキシ樹脂アクリル樹脂ウレタン樹脂不飽和ポリエステル樹脂ビニルエステル樹脂シリコン樹脂等が挙げられる。

0026

次に、本実施形態の機械式継手10を用いて鉄筋26同士を接合する手順について説明する。まず、工場又は現場において、機械式継手10のスリーブ本体12の中に充填材24を充填し、パッキン14によってスリーブ本体12の開口を覆うことで、未硬化の充填材24をスリーブ本体12の中に予め封入しておく。

0027

その後、図2に示すように、パッキン14の薄肉部14Aに形成された破断溝22を鉄筋26によって破断させ、スリーブ本体12の第1筒部12A及び第2筒部12Bに鉄筋26をそれぞれ挿入する。なお、鉄筋26は、例えば外面に凹凸突起が設けられた異形鉄筋とされている。

0028

スリーブ本体12に鉄筋26を挿入した際、スリーブ本体12に充填された未硬化の充填材24の一部は、鉄筋26によって押出される。このとき、充填材24はスリーブ本体12の内周面に形成された溝18を伝ってスリーブ本体12の底部から開口へ流れ、パッキン14の排出孔20を通じてスリーブ本体12外に排出される。

0029

その後、累積される積算温度によってスリーブ本体12の中の充填材24を硬化させることで、スリーブ本体12を介して鉄筋26同士が接合される。なお、スリーブ本体12への挿入前に鉄筋26をコイル等で予め加熱しておくことで、充填材24の硬化を促進してもよい。

0030

(プレキャストコンクリート部材接合構造)
次に、図3を用いて本実施形態の機械式継手10を用いたプレキャストコンクリート部材接合構造について説明する。

0031

図3に示すように、プレキャストコンクリート部材接合構造30は、第1プレキャストコンクリート部材32と第2プレキャストコンクリート部材34と、を有している。第1プレキャストコンクリート部材32と第2プレキャストコンクリート部材34は、例えば建物の柱を構成する部材であり、第1接合部としての第1プレキャストコンクリート部材32の下面32Aと、第2接合部としての第2プレキャストコンクリート部材34の上面34Aとが互いに接合されている。

0032

第1プレキャストコンクリート部材32の下面32Aには、複数の機械式継手10が埋設されており、スリーブ本体12の第2筒部12B側のパッキン14が第1プレキャストコンクリート部材32の下面32Aに露出している。また、第1プレキャストコンクリート部材32には、第1鉄筋としての複数の鉄筋36が鉛直方向に配置されており、鉄筋36の下端部がスリーブ本体12の第1筒部12Aにそれぞれ挿入されることで、鉄筋36がスリーブ本体12に接合されている。

0033

一方、第2プレキャストコンクリート部材34には、第2鉄筋としての複数の鉄筋38が鉛直方向に配置されている。鉄筋38は第2プレキャストコンクリート部材34の上面34Aから突設されており、上端部が機械式継手10のスリーブ本体12の第2筒部12Bにそれぞれ挿入されることで、スリーブ本体12に接合されている。

0034

第1プレキャストコンクリート部材32と第2プレキャストコンクリート部材34とを接合する手順としては、まず、上面34Aから鉄筋38が突設された第2プレキャストコンクリート部材34を、工場等で予め製造しておく。また、下面32Aに機械式継手10が埋設され、機械式継手10と鉄筋36とが接合された第1プレキャストコンクリート部材32を、工場等で予め製造しておく。

0035

そして、図示しない揚重装置によって第1プレキャストコンクリート部材32を吊上げ、第2プレキャストコンクリート部材34の鉄筋38の突出部分に機械式継手10のスリーブ本体12の第2筒部12Bをそれぞれ差込み、第2プレキャストコンクリート部材34の上部に第1プレキャストコンクリート部材32を載置する。

0036

このとき、スリーブ本体12に充填された未硬化の充填材24の一部は、鉄筋38によって押出される。この余分な充填材24は、スリーブ本体12の溝18及びパッキン14の排出孔20を通じて、第1プレキャストコンクリート部材32の下面32Aと第2プレキャストコンクリート部材34の上面34Aとの間に設けられた隙間に排出される。

0037

その後、隙間に充填材42を充填し、スリーブ本体12の中の充填材24及び充填材42を硬化させることで、第1プレキャストコンクリート部材32と第2プレキャストコンクリート部材34との間に目地40を形成する。なお、隙間に充填する充填材42は、スリーブ本体12の中の充填材24と同じ材料で構成されていてもよく、異なる材料で構成されていてもよい。また、目地40に図示しない電熱線配線し、この電熱線に通電することで、充填材24、42の硬化を促進してもよい。

0038

(作用、効果)
本実施形態の機械式継手10及びプレキャストコンクリート部材接合構造30によれば、粘性及び後硬化性を有する鉄筋接合用の充填材24がスリーブ本体12の中に予め充填されている。このため、スリーブ本体12に鉄筋26、36、38を挿入して充填材24を硬化させることで、スリーブ本体12と鉄筋26、36、38とを接合することができる。

0039

特に本実施形態によれば、スリーブ本体12の内周面に開口から底部に向かって延びる溝18が形成されているため、スリーブ本体12に鉄筋26、36、38を挿入した際、充填材24は溝18を伝ってスリーブ本体12の底部から開口へ流れる。これにより、充填材24をスリーブ本体12の開口からスリーブ本体12外にスムーズに排出することができる。

0040

また、本実施形態によれば、スリーブ本体12の開口がパッキン14で覆われているため、スリーブ本体12の中に予め充填されている充填材24がスリーブ本体12外に漏れ出すことを抑制することができる。

0041

ここで、パッキン14には破断溝22が形成されており、鉄筋26、36、38が貫通可能とされている。このため、スリーブ本体12に鉄筋26、36、38を挿入する際に、パッキン14が邪魔となることを抑制することができる。また、パッキン14のスリーブ本体12の溝18と対向する位置に排出孔20が形成されているため、余分な充填材24を溝18から排出孔20を通じて排出することができる。

0042

また、本実施形態によれば、第1プレキャストコンクリート部材32の鉄筋36と、第2プレキャストコンクリート部材34の鉄筋38とを、機械式継手10によって接合することができる。

0043

ここで、機械式継手10のスリーブ本体12の中には、予め充填材24が充填されている。このため、充填材24をスリーブ本体12の中に充填するための充填用管を第1プレキャストコンクリート部材32内に設置する必要がなく、現場での充填材24の充填作業を簡略化することができるとともに省人化を図ることができる。

0044

<第2実施形態>
次に、図4を用いて本発明の第2実施形態の機械式継手について説明する。なお、第1実施形態の機械式継手10と同様の構成については説明を省略し、差異点を中心に説明する。

0045

図4に示すように、本実施形態の機械式継手50は、スリーブ本体52と、スリーブ本体52の底部に接合された接合部材54とを有している。なお、スリーブ本体52と接合部材54は一体形成されていてもよく、別部材が互いに接合されていてもよい。

0046

スリーブ本体52は、第1実施形態の機械式継手10の第1筒部12Aと同様の構成とされており、スリーブ本体52の内周面に形成された溝56と、スリーブ本体52の中に充填された充填材58と、スリーブ本体52の開口を覆うパッキン60とを有している。そして、スリーブ本体52に一方の鉄筋62Aを挿入して充填材58を硬化させることで、スリーブ本体52と一方の鉄筋62Aとが接合されている。

0047

また、接合部材54には雌ねじ部54Aが形成されており、ねじ節鉄筋とされた他方の鉄筋62Bの先端部が雌ねじ部54Aに螺合されることで、接合部材54と他方の鉄筋62Bとが接合されている。なお、接合部材54と他方の鉄筋62Bとの接合方法は、螺合には限られず、例えば他方の鉄筋62Bの先端部を接合部材54に埋設する方法等であってもよい。

0048

本実施形態によれば、他方の鉄筋62Bの先端部に機械式継手50の接合部材54を予め接合しておき、機械式継手50のスリーブ本体52に一方の鉄筋62Aを挿入することで、機械式継手50によって一方の鉄筋62Aと他方の鉄筋62Bとを接合することができる。

0049

<その他の実施形態>
以上、本発明について第1実施形態、第2実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。

0050

例えば、第1実施形態において、スリーブ本体12の内周面に形成された溝18は、開口から底部に向かってスリーブ本体12の長手方向に沿って直線状に延びていた。しかし、溝の形状は上記形状には限られず、図5に示す機械式継手70のように、スリーブ本体72の内周面に形成された溝78が、スリーブ本体72の開口から底部に向かってらせん状に延びる構成とされていてもよい。

0051

また、第1実施形態では、ゴム材料で構成されたパッキン14の中央部に破断溝22が形成されていたが、パッキン14は、少なくともスリーブ本体12の開口を覆うとともに鉄筋26が貫通可能な構成とされていればよい。このため、例えばパッキンをアルミ箔等で構成し、鉄筋がパッキンを突破ってスリーブ本体に挿入される構成としてもよい。さらに、パッキンの外周部をゴム材料で構成し、中央部のみをアルミ箔で構成してもよい。

0052

10、50、60機械式継手
12、52、72スリーブ本体
14、60パッキン
18、56、78 溝
20排出孔
24、58充填材
26、62A、62B鉄筋
30プレキャストコンクリート部材接合構造
32 第1コンクリート部材
32A 下面(第1接合部)
34 第2コンクリート部材
34A 上面(第2接合部)
36 鉄筋(第1鉄筋)
38 鉄筋(第2鉄筋)

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