(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
周知のようにコンクリート構造物、例えばトンネルやボックスカルバートのコンクリート壁・天井などにはセラミック製のインサートが埋設され、該インサートに所望の被固定部材が締結されている。
【0003】
このインサートは、あらかじめコンクリート打設前に型枠の内側に取り付けられている。このとき一般的なインサートは、軸方向に形成された雌ねじ孔に固定用ボルトを螺入させて型枠に取り付けられている。
【0004】
この作業工程を説明すれば、まず二人の作業員のうち一方が型枠の内側に入ってインサートを持って型枠の取付孔と前記雌ねじ孔の位置を合わせる。つぎに型枠の外側に居る他方の作業員が、取付孔を介して固定用ボルトを雌ねじ孔に螺入させてインサートを型枠に片持ち状に取り付ける。
【0005】
その後に型枠内にコンクリートを打設し、コンクリート硬化後に固定用ボルトを取り外してインサートをコンクリートに埋設させる。ここで埋設されたインサートの雌ねじ孔には、例えば足場用の支持ボルトや天井の吊りボルトなどの被固定部材が締結されている。
【0006】
ところが、従来の固定用ボルトを用いる場合には、施工時に必ず二人の作業員が必要なため、一人の作業員では施工できず、作業員の配置効率などに改善の余地があり、この点を改善すべく特許文献1のインサートが提案されている。
【0007】
図12に基づき概略を説明すれば、インサート1は、雌ねじ孔2を有するインサート本体3と、雌ねじ孔2に連通する連通孔4a,4bが軸方向に形成されたスリーブ5a,5bとを備え、プラスチックホルダ(取付用治具)8により型枠6に着脱自在に取り付けられている。このプラスチックホルダ8は、一端部の雄ねじ部9と他端部のストッパー10とを備え、ストッパー10は弾性変形自在な一対のストッパー片10aを備えている。
【0008】
そして、雄ねじ部9を連通孔4a,4bに通して雌ねじ孔2に螺入させた後にストッパー10を取付孔7に挿通する。このときストッパー片10aの先端部が型枠6の外面に当接し、プラスチックホルダ8の抜け止めとなってインサート1が型枠6に取り付けられる。その後に型枠6内にコンクリートを打設し、コンクリート乾燥後に工具によりプラスチックホルダ8を回転させて両者2,9の締結を緩め、プラスチックホルダ8を取り外す。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施形態に係るインサートの取付用治具を説明する。このインサートは、例えば橋の橋脚などのコンクリート構造物に埋設され、足場用の支持ボルトなどの被固定部材をコンクリート構造物に固定するために用いられる。
【0022】
≪第1実施形態≫
図1〜
図4に基づき第1実施形態に係る前記取付用治具を説明する。この取付用治具11は、
図1に示すように、セラミック製のインサート12をコンクリート構造物に埋設する際に木製の型枠13(以下、木枠13とする。)に着脱自在に取り付けている。
【0023】
このインサート12は、雌ねじ穴15が形成されたインサート本体14と、雌ねじ穴15に連通する連通孔16が軸方向に沿って形成された管状のスリーブ17と、スリーブ17の開口端部に接着された環状のシール部(例えばゴムシールなど)19とを有している。なお、木枠13にはインサート12の取付用の取付孔18が貫通形成されている。
【0024】
(1)構成例
図1および
図2に基づき取付用治具11の構成を説明する。この取付用治具11は、樹脂製あるいは金属製であり、インサート12を木枠13に取り付ける略筒状の治具本体20と、該治具本体20の軸方向の内部に形成された貫通孔24に摺動自在に挿通された一本状の固定ピン21とを備え、該固定ピン21の一端部21aは円弧状に形成されている。
【0025】
治具本体20は、
図2(a)〜(b)に示すように、取付孔18に挿通される頭部22と、該頭部22と一体形成された軸部23と、を備えている。この軸部23は、雌ねじ穴15に締結される雄ねじ部23aと、該雄ねじ部23aの頭部22側に形成された胴部23bと、該胴部23bの頭部22との境界外周に形成されて木枠13に内接する円環状のフランジ部27と、を備えている。
【0026】
頭部22は、
図2(a)〜(c)に示すように、周方向90度の位置にそれぞれ軸方向に沿って形成された4つのスリット25と、該各スリット25により4分割された弾性変形可能な横断面円弧状の分割部26と、を備えている。
【0027】
各スリット25は、頭部22の先端から胴部23bとの境界、即ちフランジ部27の手前まで形成されている。また、分割部26の外周は係合歯29a群と各係合歯29a間の縦溝29bとを備えている一方、分割部26の内周先端には凸状部28が幅方向に沿って形成され、貫通孔24の内径が凸状部28により分割部26の先端側で縮径状となっている。
【0028】
したがって、各分割部26は、固定ピン21を矢印P方向に押し込んだときにその一端部21aによって開脚状に押し広げられる。一方、固定ピン21を矢印Q方向に押し込んで元の位置に戻せば、各分割部26は押し広げられる前の形状に復元する。なお、
図1には押し広げられた後の分割部26の形状が表され、
図2(b)には押し広げられる前の分割部26の形状が表されている。
【0029】
フランジ部27は、外周縁(エッジ)にテーパが施され、専用ソケット31の係合突起34が係合可能な複数の係合孔部30が等間隔に貫通形成されている。この専用ソケット31は、
図3(a)(b)に示すように、円筒状に形成され、頭部22が収容される一端部側の収容口33aと、ソケットレンチS(
図4参照)の差込角S1が差し込まれる他端部側の差込口33bとを備えている。
【0030】
差込口33b内には、差込角S1の側面にて図示省略のスプリングに付勢されたボールが嵌脱自在な環状凹部33cが形成されている。一方、収容口33aの開口端部は、係合孔部30に応じた位置に複数の係合突起34が形成されている。
【0031】
(2)埋設方法
図4に基づき取付用治具11を用いたインサート12の埋設方法を説明する。ここでは
図4(a)(b)は作業工程(A)を示し、
図4(c)は作業工程(B)を示し、
図4(d)は作業工程(C)を示し、
図4(e)は作業工程(D)を示し、
図4(f)(g)は作業工程(E)を示し、
図4(h)〜(j)は作業工程(F)を示し、インサート12は作業工程(A)〜(F)を経てコンクリート構造物に埋設されている。
【0032】
この作業工程(A)〜(D)は木枠13の内側で実行される一方、作業工程(E)(F)は木枠13の外側で実行される。なお、木枠13には事前に取付孔18が形成されているものとする。以下、作業工程(A)〜(F)毎に説明する。
【0033】
(A)木枠13の内側から取付用治具11を取付孔18に差し込む。この作業に際しては、
図4(a)に示すように、取付用治具11の頭部22を取付孔18に対向させる。
【0034】
その後に
図4(b)の矢印Cに示すように、取付用治具11の頭部22を取付孔18に差し込む。このときフランジ部27の上面が木枠13の内面に内接するまで差し込めばよく、この意味でフランジ部27はストッパーの役割を果たす。
【0035】
なお、この段階では固定ピン21の他端部21bは、雄ねじ部23aから露出している一方、その一端部21aは貫通孔24内に収容されて頭部22からは露出していない。
【0036】
(B)頭部22を取付孔18に差し込んだ状態のまま、
図4(c)の矢印Dに示すように、固定ピン21の他端部21bをハンマーなどで打ち込む。これにより固定ピン21が矢印P方向に押し込まれ、その一端部21aが各分割部26を開脚状に押し広げる。このとき各係合歯29aは取付孔18の内周面に圧接するため、それぞれ取付孔18の内周面に噛み付いて係合し、これにより頭部22が木枠13に固定される。
【0037】
この固定後は、
図4(d)に示すように、固定ピン21の他端部21bが貫通孔24内に収容される一方、その一端部21aが頭部22から露出する。したがって、頭部22が木枠13に固定されているか否かを固定ピン21の一端部21aの露出状況、即ち頭部22から露出しているか否かによって一目で判別することができ、作業員にとって分かり易い。なお、フランジ部27の上面が木枠13の内面を押さえるため、取付用治具11が木枠13に垂直に固定される。
【0038】
(C)木枠13に固定された取付用治具11にインサート12を取り付ける。この取付作業は、まず取付用治具11の軸部23をスリーブ17の連通孔16に挿通し、
図4(d)の矢印Eに示すように、インサート本体14を回転させて雄ねじ部23aを雌ねじ孔15に螺入させる。
【0039】
このとき頭部22が木枠13に固定されているため、取付用治具11の木枠13への組付性が強く、矢印Eの回転トルクに耐え、取付用治具11の供廻りが防止される。これにより作業工程(C)にあたって木枠13の外側で頭部22を押さえる作業は不要となる。
【0040】
したがって、木枠13の外側に作業員を配置する必要がなく、作業員の配置効率が改善され、また作業工程が削減されて作業性も向上する。なお、雄ねじ部23aを雌ねじ穴15に螺入させていくとシール部19がフランジ部27に弾接し、両者19,27間がシールされる。
【0041】
(D)木枠13の内側にコンクリート32を流し込んで、
図4(e)に示すように、コンクリート打設する。このときフランジ部27の上面が木枠13の内面に密着しているため、貫通孔24内へのコンクリートノロ(液状時のコンクリート)の侵入が防止される。この点で該侵入に伴う連通孔16および雌ねじ孔15の損傷が防止されている。
【0042】
(E)コンクリート32の乾燥後は、
図4(f)の矢印Fに示すように、木枠13の外側から固定ピン21の一端部21aをハンマーなどで打ち込む。これにより固定ピン21が矢印Q方向に押し込まれ、元の位置(
図4(b)と同じ位置)に戻される。
【0043】
したがって、各分割部26が押し広げられる前の形状に復元し、頭部22と木枠13との固定が解除される。その結果、固定ピン21の一端部21aをハンマーなどで叩くだけで木枠13との固定を解除でき、この点で固定解除の作業が容易で作業員の負担が軽減できる。
【0044】
ここで貫通孔24内にコンクリートノロが侵入して固定ピン21が押し込めない場合は、固定ピン21の一端部21aをプライヤーなどで挟んで引き抜くことで、頭部22と木枠13との固定を解除することができる。
【0045】
この固定解除後は、
図4(g)の矢印Gに示すように、木枠13を取付用治具11から取り外す。なお、フランジ部27の外周縁に施されたテーパにより木枠13の取外しが容易となっている。
【0046】
(F)差込角S1を差込口33aに差し込んで専用ソケット31をソケットレンチSに取り付け、その後に専用ソケット31と取付用治具11とを接続する。その際は、
図4(h)の矢印Hに示すように、収容口33b内に頭部22を収容させ、さらに係合突起34を係合孔部30に嵌入させる。
【0047】
これにより係合孔部30の内周に係合突起34が係合し、両者11,31が接続される。ここで使用されるソケットレンチSは市販品でよいので、工事にあたって最小限の専用工具、即ち専用ソケット31を購入するだけでよく、この点でコストの抑制に貢献できる。
【0048】
その後にソケットレンチSを
図4(i)の矢印I方向に回転させ、雄ねじ部23aと雌ねじ穴15との締結を緩める。これにより雄ねじ部23aが雌ねじ穴15から螺出し、
図4(j)の矢印Jに示すように、取付用治具11がインサート12から抜脱され、インサート12がコンクリート32に埋設される。
【0049】
この取付用治具11の抜脱後のコンクリート面32aには、開口部32bが形成される。この開口部32bを通じて雌ねじ穴15に足場ボルトなどの所望の被固定部材を締結することにより、コンクリート32に被固定部材を固定することができる。
【0050】
≪第2実施形態≫
図5〜
図8に基づき第2実施形態に係る前記取付用治具を説明する。ここでは治具本体20の胴部23bは、
図5に示すように、頭部22側の内周に4つの切欠溝35が形成されている。
【0051】
この各切欠溝35は、プラスドライバーTの各先端T1(
図7参照)を嵌入可能とするため、
図6に示すように、それぞれスリット25に対応した十字の位置、即ち周方向90度の位置に形成されている。
【0052】
ここでは切欠溝35は、例えばフランジ部27が破損した場合やフランジ部27がコンクリート32に埋もれてしまった場合などフランジ部27にソケット31を接続不能な場合に取付用治具11をインサートから抜脱する緊急取外しの手段として利用される。
【0053】
図7に基づき前記緊急取外しの作業を説明する。ここでは作業工程(E)が終了し、既に木枠13が取り外されているものとする。ただし、作業工程(F)ではなく、
図7(a)〜(c)の作業工程(F´)が実施される。
【0054】
この作業工程(F´)は、例えばハンマーなどでコンクリート面から突出する頭部22を破壊し、切欠溝35を露出させた後に実施される。具体的には
図7(a)の矢印Kに示すように、プラスドライバーTの各先端T1をそれぞれ切欠溝35に嵌入させる。これにより
図8に示すように、プラスドライバーTの各先端T1と切欠溝35とが嵌合し、取付用治具11がプラスドライバーTと供廻り可能となる。
【0055】
したがって、プラスドライバーTを
図7(b)の矢印L方向に回転させることで雄ねじ部23aと雌ねじ穴15との締結を緩めることができる。このとき雄ねじ部23aが雌ねじ穴15から螺出するため、
図7(c)の矢印Mに示すように、取付用治具11がインサート12から抜脱され、インサート12がコンクリート32に埋設される。
【0056】
これによりフランジ部27にソケット31を接続不能な事態が生じても、取付用治具11をインサート12から抜脱することができる。この点でもインサート埋設作業の作業性向上を図ることができる。
【0057】
≪第3実施形態≫
図9および
図10に基づき第3実施形態に係る前記取付用治具を説明する。この取付用治具40は、インサート12をコンクリート構造物に埋設する際、
図10に示す金属製の型枠13a(以下、板金枠13aとする。)に着脱自在に取り付けている。なお、板金枠13aは、木枠13と同様にインサート12の取付用の取付孔18が貫通形成されている。
【0058】
(1)構成例
図9に基づき取付用治具40の構成を説明する。ここでは固定ピン21および軸部23は取付用治具11と同様に構成されている一方、頭部22の形状は取付用治具11と相違している。
【0059】
この取付用治具40の頭部22は、
図9(a)〜(c)に示すように、周方向の90度の位置にそれぞれ軸方向に沿って形成された4つのスリット25と、該スリット25により4分割された弾性変形な可能な分割部41と、を備えている。
【0060】
このスリット25は、取付用治具11と同じく頭部22の先端から胴部23bとの境界、即ちフランジ部27の手前まで形成されている。一方、各分割部41は、胴部23bの開口端部に立設された脚部42と、該脚部42の先端に形成されて外周側に突出する突出部43と、該突出部43の内周側に幅方向に沿って形成された凸状部44とを備え、貫通孔24の内径は凸状部44により分割部26の先端側で縮径状となっている。
【0061】
したがって、各分割部41は、固定ピン21を矢印P方向に押し込んだときにその一端部21aに開脚状に押し広げられる。一方、固定ピン21を矢印Q方向に押し込んで元の位置に戻せば、各分割部41が押し広げられる前の形状に復元する。
【0062】
(2)埋設方法
図10および
図11に基づき取付用治具40を用いたインサート12の埋設方法を説明する。ここではインサート12は、
図10(a)〜(j)に示す作業工程を経てコンクリート構造物に埋設されている。
【0063】
ただし、
図10(a)(b)は前記作業工程(A)と同様な作業工程を示し、
図10(d)は前記作業工程(C)と同様な作業工程を示し、
図10(e)は前記作業工程(D)と同様な作業工程を示し、
図10(f)(g)は前記作業工程(E)と同様な作業工程を示し、
図10(h)〜(j)は前記作業工程(F)と同様な作業工程を示している(それぞれ木枠13を板金枠13aと読み替え、取付用治具11を取付用治具40と読み替え、分割部26を分割部41と読み替えればよい。)。
【0064】
したがって、
図10(a)(b),(d)〜(j)の作業工程の説明を省略し、
図10(c)の作業工程を中心に説明する。ここでは
図10(b)の作業工程、即ち板金枠13aの内側から取付用治具40を取付孔18に差し込む作業が完了しているものとする。
【0065】
この作業完了後は、
図10(c)の矢印D´に示すように、固定ピン21の他端部21bをハンマーなどで打ち込む。これにより固定ピン21が矢印P方向に押し込まれ、各分割部41を押し広げる。
【0066】
図11に基づき詳細を説明する。ここでは固定ピン21の一端部21aが凸状部44に当たって脚部42が折曲し、突出部43が矢印X1方向に押し広げられている。
【0067】
このとき突出部43は板金枠13aを押圧し、傾斜面43aが板金枠13aの外面に圧接する。したがって、矢印X2,X3に示すように、板金枠13aが突出部43の傾斜面43aとフランジ部27の外面27aとの間に挟まれて、頭部22が板金枠13aに固定される。
【0068】
ここでは取付孔18の内周面ではなく、板金枠13aの内外面と前記両面43a,27aとの平面同士で接地していることから、
図10(d)の矢印Eに示すインサート本体14の回転に対する十分な抗力が得られる。したがって、雄ねじ部23aを雌ねじ孔15に螺入させる際に矢印Eの回転トルクに耐え、取付用治具40の供廻りが防止され、取付用治具11と同じ効果が得られる。
【0069】
≪他例≫
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内で変形して実施することができる。例えば取付用治具11の分割部26の外周に形成された係合歯29aと縦溝29bとを廃止してもよい。
【0070】
この場合には係合歯29aが取付孔18の内周面に係合しないものの、各分割部26の外周面が取付孔18の内周面に圧接するため、頭部22が木枠13に固定され、雄ねじ部23aを雌ねじ孔15に螺入させる際に取付用治具40の供廻りを防止することができる。
【0071】
また、取付用治具40の胴部23bに切欠溝35を設ければ、フランジ部27にソケット31を接続不能な事態が生じても、取付用治具40をインサート12から抜脱することができる。
【0072】
さらに切欠溝35は、頭部22を破壊しなくとも各分割部26,41をプラスドライバーTで押し広げることにより、その各先端T1を嵌入させることができる。
【0073】
なお、取付用治具11,40の頭部22は、固定ピン21を押し込んだときに木枠13,板金枠13aに固定できればよいので、4分割には限定されず、該固定の強度が確保できる範囲の個数に分割することができる。例えば頭部22は、2分割された分割部26,41で構成してもよい。