(57)【要約】【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。【選択図】図３
2020023830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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の充填材と、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の鉄筋同士を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を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の鉄筋挿入孔に予め充填材を注入しておき、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４３８７３２号公報
【発明の概要】
【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】
【図１】（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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】第２実施形態の機械式継手を示す立断面図である。
【図５】変形例の機械式継手を示す立断面図である。
【発明を実施するための形態】
【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やアクリル樹脂、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、例えば外面に凹凸の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を配線し、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。
【符号の説明】
【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）
【図１】
2020023830.tif 000003
【図２】
2020023830.tif 000004
【図３】
2020023830.tif 000005
【図４】
2020023830.tif 000006
【図５】
2020023830.tif 000007