特許 7210237 コンクリート部材の連結構造及びプレキャストコンクリート部材の連結方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-13

(45)【発行日】2023-01-23

(54)【発明の名称】コンクリート部材の連結構造及びプレキャストコンクリート部材の連結方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/58 20060101AFI20230116BHJP

   E04B 1/61 20060101ALI20230116BHJP

   E04B 1/21 20060101ALI20230116BHJP

   E04B 1/04 20060101ALI20230116BHJP

   E04C 5/18 20060101ALI20230116BHJP

   E04G 21/12 20060101ALI20230116BHJP

【ＦＩ】

E04B1/58 503E

E04B1/58 504A

E04B1/61 503D

E04B1/61 502K

E04B1/21 A

E04B1/04 D

E04C5/18

E04G21/12 105E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018214446

(22)【出願日】2018-11-15

(65)【公開番号】P2020084408

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-09-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000230010

【氏名又は名称】ジオスター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(72)【発明者】

【氏名】池田 真

【審査官】齋藤 卓司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２３５８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２５４７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０４９４８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｂ １／６１

Ｅ０４Ｂ １／２１

Ｅ０４Ｂ １／０４

Ｅ０４Ｃ ５／１８

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のコンクリート部材を鉄筋及び鉄筋継手を介して連結する連結構造であって、
前記鉄筋継手は、
互いに離間して並設された２枚のフランジ部材と、
前記２枚のフランジ部材を連結させるウェブ部材と、を有し、
前記２枚のフランジ部材間において、前記２枚のフランジ部材と前記ウェブ部材により三面を囲まれた空間である２つの鉄筋収容部が構成され、
一方の前記鉄筋収容部には一方の前記コンクリート部材から突出する１又は複数の鉄筋を収容し、
他方の前記鉄筋収容部には他方の前記コンクリート部材から突出する１又は複数の鉄筋を収容し、
前記鉄筋収容部を含む前記一対のコンクリート部材の間隙部には硬化材が充填され、前記鉄筋及び前記鉄筋継手全体を埋設していることを特徴とする、コンクリート部材の連結構造。

【請求項2】

前記２枚のフランジ部材及び前記ウェブ部材は平鋼板であり、
前記ウェブ部材は、前記２枚のフランジ部材のフランジ幅方向中央部近傍において当該フランジ部材同士を連結させるように設けられ、
断面形状が略Ｈ形形状であることを特徴とする、請求項１に記載のコンクリート部材の連結構造。

【請求項3】

前記２枚のフランジ部材は、断面形状が略Ｌ字の形鋼であり、
前記ウェブ部材は、前記２枚のフランジ部材の屈曲部同士を連結するように設けられることを特徴とする、請求項１に記載のコンクリート部材の連結構造。

【請求項4】

前記フランジ部材には、当該フランジ部材のフランジ幅方向端部において、前記鉄筋収容部方向に張り出す張り出し部材が設けられることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載のコンクリート部材の連結構造。

【請求項5】

前記２つの鉄筋収容部各々には、
鉄筋収容時に、貫通穴を通じて前記鉄筋を貫通させる貫通プレートが配置されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のコンクリート部材の連結構造。

【請求項6】

請求項１～５のいずれかに記載のコンクリート部材の連結構造を用いプレキャストコンクリート部材同士、又は、プレキャストコンクリート部材と他のコンクリート部材とを連結させるプレキャストコンクリート部材の連結方法であって、
前記プレキャストコンクリート部材及び他のコンクリート部材を、連結させるための鉄筋を突出させた状態で製造し、
前記プレキャストコンクリート部材及び他のコンクリート部材を連結すべき所定の位置に配置し、
前記鉄筋が前記鉄筋収容部に収容されるように鉄筋連結用継手を配置し、
前記鉄筋収容部、及び、前記プレキャストコンクリート部材同士間、又は、プレキャストコンクリート部材と他のコンクリート部材との間の間隙部に硬化材を充填することを特徴とする、プレキャストコンクリート部材の連結方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばプレキャストコンクリート部材同士や、プレキャストコンクリート部材と他のコンクリート部材とを連結させるために用いられる鉄筋連結用継手、当該鉄筋連結用継手を用いて構成される鉄筋連結用継手構造、及び当該鉄筋連結用継手を用いるプレキャストコンクリート部材の連結方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現代の都市において、ビルなどの構造物や、各種地下構造物等を建築する場合に、工場などで予め製作されたコンクリート製の部材を現場に搬入し、部材同士を組み合わせる方法や既設部材に組み付けるといった方法で柱や梁を構成するといった技術が知られている。このような予め製作されたコンクリート製の部材は「プレキャストコンクリート部材」や「プレキャスト部材」と呼称される。このプレキャスト部材は、例えばプレキャスト部材と他の部材を連結させるための鉄筋を突出させた構成で製作される。

【0003】

プレキャストコンクリート部材を用いた工法の一例として、例えば特許文献１には、プレキャスト部材と既設部材との間の接合において、施工誤差や製造誤差に影響されることなく、連結を行うことができる接合構造が開示されている。また、例えば特許文献２には、プレキャスト部材と他のコンクリート部材との間隔を小さくすると共に、施工の手間を低減させるような接合構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－６５４１７号公報

【文献】特開２０１７－１９０６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載の技術は、プレキャスト部材と既設部材との間の接合に関する技術であり、部材接合端部において凹部を形成し、当該凹部内部の箱体に各部材の鉄筋（主筋）端部を対向した状態で配置し、その状態で接着剤を介在させることで連結を行っている。また、上記特許文献２に記載の技術は、プレキャスト部材と他のコンクリート部材との間の接合に関する技術であり、接合部に筒状部材を設け、当該筒状部材の内部に各部材の鉄筋（主筋）端部を対向した状態で配置し、その状態で充填材を充填させることで連結を行っている。

【0006】

しかしながら、上記特許文献１では、凹部を形成し、箱体の内部に１対の鉄筋先端部を収容する構成を採っており、また、上記特許文献２では、筒状部材を設け、当該筒状内部に１対の鉄筋先端部を収容する構成を採っているため、施工の煩雑化が懸念され、更なる効率化の余地がある。特に、上記特許文献１、２の技術では、対向する１本ずつ（１対）の鉄筋（主筋）同士を接合させる構成としており、例えば、複数対の鉄筋を互いに対向した状態で接合させる際の施工効率化等には言及がされていない。現代の構造物においてプレキャスト部材を用いて部材の組み付け等を行う場合、プレキャスト部材に複数対の鉄筋が取り付けられている構成が多々あり、部材間でそれら複数対の鉄筋同士を対向させて接合させる際に接合部の安定化や、施工の更なる効率化が求められている。

【0007】

上記事情に鑑み、本発明の目的は、プレキャストコンクリート部材の鉄筋同士を効率的に接合させることが可能であり、特に、対向する複数対の鉄筋の先端部同士を効率的にまとめて接合することが可能なコンクリート部材の連結構造及びプレキャストコンクリート部材の連結方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記の目的を達成するため、本発明によれば、一対のコンクリート部材を鉄筋及び鉄筋継手を介して連結する連結構造であって、前記鉄筋継手は、互いに離間して並設された２枚のフランジ部材と、前記２枚のフランジ部材を連結させるウェブ部材と、を有し、前記２枚のフランジ部材間において、前記２枚のフランジ部材と前記ウェブ部材により三面を囲まれた空間である２つの鉄筋収容部が構成され、一方の前記鉄筋収容部には一方の前記コンクリート部材から突出する１又は複数の鉄筋を収容し、他方の前記鉄筋収容部には他方の前記コンクリート部材から突出する１又は複数の鉄筋を収容し、前記鉄筋収容部を含む前記一対のコンクリート部材の間隙部には硬化材が充填され、前記鉄筋及び前記鉄筋継手全体を埋設していることを特徴とする、コンクリート部材の連結構造が提供される。

【0009】

前記２枚のフランジ部材及び前記ウェブ部材は平鋼板であり、前記ウェブ部材は、前記２枚のフランジ部材のフランジ幅方向中央部近傍において当該フランジ部材同士を連結させるように設けられ、断面形状が略Ｈ形形状であっても良い。

【0010】

前記２枚のフランジ部材は、断面形状が略Ｌ字の形鋼であり、前記ウェブ部材は、前記２枚のフランジ部材の屈曲部同士を連結するように設けられても良い。

【0011】

前記フランジ部材には、当該フランジ部材のフランジ幅方向端部において、前記鉄筋収容部方向に張り出す張り出し部材が設けられても良い。

【0013】

前記２つの鉄筋収容部各々には、鉄筋収容時に、貫通穴を通じて前記鉄筋を貫通させる貫通プレートが配置されても良い。

【0014】

また、本発明によれば、上記記載のコンクリート部材の連結構造を用いプレキャストコンクリート部材同士、又は、プレキャストコンクリート部材と他のコンクリート部材とを連結させるプレキャストコンクリート部材の連結方法であって、前記プレキャストコンクリート部材及び他のコンクリート部材を、連結させるための鉄筋を突出させた状態で製造し、前記プレキャストコンクリート部材及び他のコンクリート部材を連結すべき所定の位置に配置し、前記鉄筋が前記鉄筋収容部に収容されるように鉄筋連結用継手を配置し、前記鉄筋収容部、及び、前記プレキャストコンクリート部材同士間、又は、プレキャストコンクリート部材と他のコンクリート部材との間の間隙部に硬化材を充填することを特徴とする、プレキャストコンクリート部材の連結方法が提供される。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、プレキャストコンクリート部材の鉄筋同士を効率的に接合させることが可能であり、特に、対向する複数対の鉄筋の先端部同士を効率的にまとめて接合することが可能なコンクリート部材の連結構造及びプレキャストコンクリート部材の連結方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施の形態に係る鉄筋連結用継手構造の概略説明図である。

【図2】第１実施の形態に係る鉄筋連結用継手構造の概略断面図である。

【図3】第１実施の形態に係る鉄筋連結用継手構造の概略断面図である。

【図4】第２実施形態に係る鉄筋連結用継手構造の概略断面図である。

【図5】第３実施形態に係る鉄筋連結用継手構造の概略断面図である。

【図6】貫通プレートの概略図である。

【図7】本発明の変形例に係る鉄筋連結用継手構造の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。

【0018】

（本発明の第１実施形態に係る鉄筋連結用継手構造）
図１は本発明の第１実施形態に係る鉄筋連結用継手構造１の概略説明図である。図１では、簡略化のためプレキャストコンクリート部材は図示せず、プレキャストコンクリート部材から突出する複数の鉄筋が対向している状態を、当該鉄筋の先端部に注視して図示している。また、対向する複数対の鉄筋の数の一例として、３本の鉄筋が各々その先端部同士を突き合わせた状態を図示している。

【0019】

図１に示すように、鉄筋連結用継手構造１においては、互いに対向する複数対の鉄筋、即ち、一方の鉄筋３と他方の鉄筋４が、当該鉄筋３、４の先端部３ａ、４ａ同士を突き合わせた状態で配置される。先端部３ａと４ａは所定の間隔でもって離間しており、一方の鉄筋３と他方の鉄筋４との間には鉄筋連結用継手（以下、単に継手部材とも呼称）１０が配置される。

【0020】

継手部材１０は、断面が略Ｈ形形状である長尺部材であり、互いに平行に離間して並設された２枚の平鋼板であるフランジ部材１２（１２ａ、１２ｂ）と、それらフランジ部材１２ａ、１２ｂを連結する平鋼板であるウェブ部材１５からなる。ウェブ部材１５は、例えば２枚のフランジ部材１２ａ、１２ｂのフランジ幅方向中央部近傍において互いを連結するように設けられている。これにより、２枚のフランジ部材１２ａ、１２ｂ間の空間は、ウェブ部材１５によって分断され、略溝型形状の断面を有する２つの空間に仕切られている。この２枚のフランジ部材１２ａ、１２ｂとウェブ部材１５により三面を囲まれた略溝型断面の空間（溝状空間）には、図示のように鉄筋３、４の先端部３ａ、４ａを収容することができ、当該空間は一対の鉄筋収容部２０ａ、２０ｂ（２０）として機能する。

【0021】

また、図２は鉄筋連結用継手構造１の概略断面図であり、プレキャスト部材から鉄筋が突出している構成での継手構造を示す概略図である。また、図３は鉄筋連結用継手構造１の概略断面図であり、プレキャスト部材に凹部が形成され、当該凹部内において鉄筋が突出している構成での継手構造を示す概略図である。
なお、図示のようなプレキャスト部材は、連結を施工するための鉄筋を予め部材外部に突出させた状態で製造されるのが一般的である。

【0022】

図２に示す構成では、一対の（図中上下の）プレキャスト部材３０（３０ａ、３０ｂ）が所定の位置に配置され、その端部から突出した鉄筋３、４において、その先端部３ａ、４ａが鉄筋収容部２０ａ、２０ｂに収容されるように継手部材１０が配置される。プレキャスト部材３０ａと３０ｂを組み付ける場合には、鉄筋収容部２０ａ、２０ｂの内部空間及びその周囲に図示のように硬化材Ｂが充填される。硬化材Ｂの充填時は、例えば型枠３２（図中破線部）を一時的に配置し、閉じた空間を作製し、当該型枠３２の内部空間内に硬化材Ｂを注入させることで行われる。なお、硬化材Ｂは、経時的に硬化する流動性の材料であれば良く、例えば、グラウト、セメント、モルタルなどが挙げられる。

【0023】

図３に示す構成では、一対の（図中上下の）凹部を有するプレキャスト部材４０（４０ａ、４０ｂ）が所定の位置に配置され、対向した状態の凹部内において鉄筋３、４が互いに対向して突出している。プレキャスト部材４０ａ、４０ｂの凹部を対向させることで、部材間の間隙部として、凹部による空間Ｕが構成され、この空間Ｕにおいて鉄筋３、４の先端部３ａ、４ａが鉄筋収容部２０ａ、２０ｂに収容されるように継手部材１０が配置される。プレキャスト部材４０ａと４０ｂを組み付ける場合には、鉄筋収容部２０ａ、２０ｂ、及び、空間Ｕ内に図示のように硬化材Ｂが充填される。

【0024】

図１～３を参照して説明した鉄筋連結用継手構造１によれば、継手部材１０に長尺部材を用い、鉄筋収容部２０ａ、２０ｂに２つのプレキャスト部材から突出する鉄筋３、４をそれぞれ収容した状態で接合を行うことで、効率的な接合が実現される。特に、図１に示すように複数対の鉄筋３、４をまとめて鉄筋収容部２０ａ、２０ｂに収容させ、そこに硬化材Ｂを充填するといった構成を採ることで、１つの継手部材１０で複数対の鉄筋３、４をまとめて接合させることができ、接合の安定化や施工の効率化が実現される。

【0025】

（本発明の第２実施形態に係る鉄筋連結用継手構造）
図４は本発明の第２実施形態に係る鉄筋連結用継手構造１ａの概略断面図であり、プレキャスト部材に凹部が形成され、当該凹部内において鉄筋が突出している構成での継手構造を示す概略図である。なお、図４では、上記第１実施形態で説明した鉄筋連結用継手構造１と同じ機能構成を有する構成要素については同一の符号を付して図示し、その説明は省略する場合がある。

【0026】

図４に示すように、鉄筋連結用継手構造１ａにおいては、２枚のフランジ部材１２ａ、１２ｂのそれぞれにおいて、フランジ幅方向両端部に鉄筋収容部２０ａ、２０ｂ方向（断面視で略Ｈ形の内側方向）に張り出す張り出し部材５０が設けられている。この張り出し部材５０を備えた構成によれば、上記第１実施形態で説明した作用効果に加え、硬化材Ｂの硬化後、プレキャスト部材４０ａ、４０ｂに対し外力、例えば鉄筋３、４を離間させるような力がかかった場合に、当該力に対する張り出し部材５０による反力が働くため、プレキャスト部材４０ａと４０ｂの連結がより強固となる。

【0027】

（本発明の第３実施形態に係る鉄筋連結用継手構造）
図５は本発明の第３実施形態に係る鉄筋連結用継手構造１ｂの概略断面図であり、プレキャスト部材に凹部が形成され、当該凹部内において鉄筋が突出している構成での継手構造を示す概略図である。なお、図５では、上記第１実施形態で説明した鉄筋連結用継手構造１と同じ機能構成を有する構成要素については同一の符号を付して図示し、その説明は省略する場合がある。

【0028】

図５に示すように、鉄筋連結用継手構造１ｂにおいては、鉄筋収容部２０ａ、２０ｂの内部において、継手部材１０長手方向に延伸する板状の部材が配置されている。この部材には、鉄筋３、４を貫通させるための貫通穴が設けられており、ここでは貫通プレート６０と呼称する。図６は貫通プレート６０の概略図である。図６に示すように、貫通プレート６０には、鉄筋３、４を貫通させるための貫通穴６５が１又は複数箇所（図６では３箇所）に設けられている。

【0029】

貫通プレート６０に設けられる貫通穴６５の数や配置は任意であるが、施工するプレキャスト部材４０に取り付けられた鉄筋３、４の本数や位置構成に基づき設計することが望ましい。また、図５に示すように、鉄筋３、４の端部には、鉄筋本体より径の大きな傘部（抜け止め部）６２が形成されている場合がある。このような構成では、貫通プレート６０の貫通穴６５の径は傘部６２の径より大きく設計されることが好ましい。

【0030】

このような、図５に示す貫通プレート６０を備えた構成の鉄筋連結用継手構造１ｂの施工工程としては、空間Ｕにおいて予め鉄筋３、４が貫通穴６５を通った状態で貫通プレート６０を配置しておき、その状態で継手部材１０を空間Ｕに長尺方向でもって挿入し、挿入完了後に硬化材Ｂを充填させるといった工程が好ましい。このように構成される鉄筋連結用継手構造１ｂによれば、上記第１実施形態で説明した作用効果に加え、硬化材Ｂの硬化後、プレキャスト部材４０ａ、４０ｂに対し外力、例えば鉄筋３、４を離間させるような力がかかった場合に、当該力に対する貫通プレート６０による反力が働くため、プレキャスト部材４０ａと４０ｂの連結がより強固となる。

【0031】

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0032】

（本発明の変形例）
上記実施の形態では、継手部材１０はフランジ部材１２とウェブ部材１５からなり、その断面形状は略Ｈ形形状であるとの説明をしたが、継手部材１０の形状はこれに限られるものではない。例えば、２枚のフランジ部材の断面形状は略Ｌ字形状でも良い。以下、本発明の変形例について図面を参照して説明する。

【0033】

図７は、本発明の変形例に係る鉄筋連結用継手構造１ｃの概略断面図であり、プレキャスト部材から鉄筋が突出している構成での継手構造を示す概略図である。図７では、上記第１実施形態で説明した鉄筋連結用継手構造１と同じ機能構成を有する構成要素については同一の符号を付して図示し、その説明は省略する場合がある。

【0034】

図７に示すように、鉄筋連結用継手構造１ｃは、互いに平行に離間して並設された２枚の略Ｌ字型の形鋼であるフランジ部材７０（７０ａ、７０ｂ）と、それらフランジ部材７０ａ、７０ｂを連結する平鋼板であるウェブ部材１５からなる。ウェブ部材１５は断面が略Ｌ字型のフランジ部材７０の屈曲部同士を連結するように設けられている。これにより、２枚のフランジ部材７０ａ、７０ｂ間の空間は、ウェブ部材１５によって分断され、２つの空間に仕切られる。この２枚のフランジ部材７０ａ、７０ｂとウェブ部材１５により三面を囲まれた空間には、図示のように鉄筋３、４の先端部３ａ、４ａを収容することができ、当該空間は一対の鉄筋収容部２０ａ、２０ｂ（２０）として機能する。

【0035】

このように構成される鉄筋連結用継手構造１ｃによれば、フランジ部材７０（７０ａ、７０ｂ）として断面形状が略Ｌ字型の形鋼を用いている。そのため、上記実施形態で説明した作用効果に加え、例えばプレキャスト部材３０（３０ａ、３０ｂ）を連結させる際に２つのプレキャスト部材３０（３０ａ、３０ｂ）の鉄筋３、４が直交するような位置関係でもって接合を行うことが可能となる。即ち、ビルなどの構造物を建築する際には、構造物の隅角部や曲線部等を構築するのに、２つのプレキャスト部材３０（３０ａ、３０ｂ）を連結させる必要があり、本変形例のような鉄筋連結用継手構造１ｃを用いた鉄筋同士の接合技術が有用である。

【0036】

なお、本変形例では、フランジ部材７０（７０ａ、７０ｂ）の断面形状が略Ｌ字型である場合を図示したが、フランジ部材断面形状は、鉄筋を接合させる際の構成に応じて好適に設計すれば良く、例えば断面形状が曲線形状であるようなフランジ部材や、略Ｌ字型であってもその屈曲角度が９０°でないようなフランジ部材も考えられる。

【0037】

また、上記実施の形態や変形例に説明した構成に加え、フランジ部材内壁に凹凸部を設けるといった構成も考えられる。即ち、硬化材Ｂを硬化させ、当該硬化材Ｂを介在させて鉄筋３、４同士を連結させた状態において、鉄筋３、４に対し当該鉄筋３、４を離間させるような力がかかる場合や、当該鉄筋３、４同士を押し付けるような力がかかる場合に、鉄筋３、４にかかった力を、凹凸部などを介して継手部材１０に効率的に伝達させることができるため、連結がより強固なものとなる。

【0038】

なお、上記実施の形態や変形例では、鉄筋を備えたプレキャストコンクリート部材（プレキャスト部材）同士を組み付ける（連結・接合させる）場合を図示して説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。即ち、本発明は、プレキャスト部材と現場打コンクリート部材といった他の部材とを組み付ける場合にも当然有効であり、各部材から突出する鉄筋同士を効率的に連結・接合させるのに有効な技術である。

【産業上の利用可能性】

【0039】

本発明は、コンクリート部材の連結構造及びプレキャストコンクリート部材の連結方法に適用可能である。

【符号の説明】

【0040】

１、１ａ～１ｃ…鉄筋連結用継手構造
３、４…鉄筋
１０…継手部材
１２…フランジ部材
１５…ウェブ部材
２０…鉄筋収容部
３０…プレキャスト部材
３２…型枠
４０…（凹部を有する）プレキャスト部材
５０…張り出し部材
６０…貫通プレート
６２…傘部材
６５…貫通穴
７０…（Ｌ字型の）フランジ部材
Ｂ…硬化材
Ｕ…空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】