(57)【要約】【課題】機械式継手に正しく鉄筋が接続されていることを簡便に確認可能な手段を提供する。【解決手段】機械式継手Ａに対する鉄筋Ｂの挿入態様に応じて出力信号が変化する少なくとも１つの検知手段２０を、機械式継手Ａおよび鉄筋Ｂのうち少なくとも何れかに設けておく。検知手段２０には、圧電素子やひずみゲージを用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械式継手に鉄筋が適切に挿入されているか否かを確認可能な、機械式継手と鉄筋との接続構造であって、
前記鉄筋の挿入態様に応じて出力信号が変化する少なくとも１つの検知手段を、前記機械式継手および鉄筋のうち少なくとも何れかに設けてあることを特徴とする、
機械式継手と鉄筋との接続構造。
【請求項２】
前記検知手段が、前記機械式継手に設けた挿入孔の内部に配置してある、圧電素子を少なくとも含んでなることを特徴とする、
請求項１に記載の機械式継手と鉄筋との接続構造。
【請求項３】
前記検知手段が、前記鉄筋に貼り付けてある、ひずみゲージを少なくとも含んでなることを特徴とする、
請求項１または２に記載の機械式継手と鉄筋との接続構造。
【請求項４】
複数の機械式継手に対し、鉄筋が適切に挿入されているか否かを一括して確認可能な、機械式継手の接続確認システムであって、
各機械式継手および各鉄筋のうち、少なくとも何れか一方に設け、鉄筋の挿入態様に応じて出力信号が変化するよう構成した、複数の検知手段と、
検知手段からの出力信号を計測する、複数の計測装置と、
前記複数の計測装置からの計測データを集約する、情報処理装置と、
を少なくとも具備してなることを特徴とする、
機械式継手の接続確認システム。
【請求項５】
機械式継手に鉄筋が適切に挿入されているか否かを確認可能な、機械式継手の接続確認装置であって、
圧電素子を備え、前記機械式継手の周面に設けた測定孔へと差込可能な形状を有する、検知手段と、
前記検知手段から送られる、鉄筋の挿入態様に応じて変化する出力信号に応じて、発光する、発光手段と、
を少なくとも具備してなることを特徴とする、
機械式継手の接続確認装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物の構築に用いる鉄筋同士の接合時に、機械式継手に鉄筋が適切に挿入されているか否かを確認するために用いる、機械式継手と鉄筋との接続構造、接続確認システムおよび接続確認装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋の接合箇所で機械式継手を使用するにあたり、同一断面に継手箇所を集中させた、いわゆる全数継手は、鉄筋を正しく接続でき、かつ適切に強度評価が可能であれば、使用に支障はない。
一方、２０１２年コンクリート標準示方書（設計編）には「継手を同一断面に集めないことを原則とする」と、全数継手を禁止する旨の記述がある。
これは、現時点では、施工時に鉄筋の接続の不備の可能性を完全に除去できないことに起因するものと考えられる。
【０００３】
この機械式継手において、鉄筋を正しく接続できているかを確認する手段として、以下の特許文献に記載の発明がある。
特許文献１では、鉄筋同士を継手金物でつなぎ、両者の隙間にグラウト材を充填することで一体化する方法において、継手金物に、グラウト材の充填作業を行ったか否かを示す目印を設けておき、グラウト材の充填後に目印を取り外すことで、充填作業の漏れの防止を実現している。
また、特許文献２では、異形鉄筋（ねじ鉄筋）を両端からねじ込んで進入させる異形鉄筋用継手において、鋳造により一体成形された筒状体の略中央に検査孔を設け、該検査孔に透明部材を嵌め込んで、該検査孔から異形鉄筋が所定の位置まで挿入されているかを目視確認可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１６０６４８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５４１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した従来の技術では以下の問題を有する。
（１）特許文献１に記載の発明は、あくまでグラウト材の充填作業を行ったかどうかを目印の着脱で表すだけであり、グラウト材の充填作業そのものが正しく行われたか否かを目印で表すものではないため、適切な施工が行われているかを確実に保証するには至らない。実際の現場でも、グラウト材の充填を利用した鉄筋の接合は、全数継手ではなく半数継手として用いられるケースが大半である。
（２）特許文献２に記載の発明のように異形鉄筋をねじ込んで進入させるネジ式継手の場合、トルク管理を行う必要が生ずるため、現場作業員に技能が求められ、作業効率が滞る懸念が生ずる。
【０００６】
よって、本発明では、機械式継手に正しく鉄筋が接続されていることを簡便に確認可能な手段の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべくなされた本願の第１発明は、機械式継手に鉄筋が適切に挿入されているか否かを確認可能な、機械式継手と鉄筋との接続構造であって、前記鉄筋の挿入態様に応じて出力信号が変化する少なくとも１つの検知手段を、前記機械式継手および鉄筋のうち少なくとも何れかに設けてあることを特徴とする。
また、本願の第２発明は、前記第１発明において、前記検知手段が、前記機械式継手に設けた挿入孔の内部に配置してある、圧電素子を少なくとも含んでなることを特徴とする。
また、本願の第３発明は、前記第１発明または第２発明において、前記検知手段が、前記鉄筋に貼り付けてある、ひずみゲージを少なくとも含んでなることを特徴とする。
また、本願の第４発明は、複数の機械式継手に対し、鉄筋が適切に挿入されているか否かを一括して確認可能な、機械式継手の接続確認システムであって、各機械式継手および各鉄筋のうち少なくとも何れか一方に設け、鉄筋の挿入態様に応じて出力信号が変化するよう構成した、複数の検知手段と、検知手段からの出力信号を計測する、複数の計測装置と、前記複数の計測装置からの計測データを集約する、情報処理装置と、を少なくとも具備してなることを特徴とする。
また、本願の第５発明は、機械式継手に鉄筋が適切に挿入されているか否かを確認可能な、機械式継手の接続確認装置であって、圧電素子を備え、前記機械式継手の周面に設けた測定孔へと差込可能な形状を有する、検知手段と、前記検知手段から送られる、鉄筋の挿入態様に応じて変化する出力信号に応じて、発光する、発光手段と、を少なくとも具備してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下に記載する効果を奏する。
（１）鉄筋の挿入態様に応じて出力信号が変化する少なくとも１つの検知手段を、機械式継手および鉄筋のうち少なくとも何れかに設けておくことで、定量的に鉄筋の接合確認を行うことができる。
（２）圧電素子を用いた検知手段を、機械式継手に設けた挿入孔の内部に配置しておくことによって、鉄筋が機械式継手の所定位置まで挿入されたときに圧電素子が鉄筋との接触による圧力を検知して信号を出力するので、正しい位置まで鉄筋が配置されたことを物理的に確認することができる。
（３）ひずみゲージを用いた検知手段を一方の鉄筋に貼り付けておき、対向する鉄筋との当接時に生ずる鉄筋の圧縮によるひずみを検出することによって、鉄筋が機械式継手の所定位置まで挿入されたことを物理的に確認することができる。
（４）複数設けた機械式継手の測定値を集約するようにシステム化することによって、鉄筋同士の接続状態を一括監視することができる。
（５）機械式継手および鉄筋とは別に、検知手段と発光手段とを有する接続確認装置を別途設けることによって、鉄筋先端が所定の位置まで挿入されたか否かを、発光の有無によって視覚的に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る機械式継手と鉄筋との接続構造を示す概略図。
【図２】実施例２に係る機械式継手と鉄筋との接続構造を示す概略図。
【図３】実施例３に係る機械式継手の接続確認システムを示す概略図。
【図４】実施例４に係る機械式継手の接続確認装置を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
＜１＞全体構成
図１を参照しながら、本発明の第１実施例に係る機械式継手と鉄筋との接続構造について説明する。
本実施例で使用する機械式継手Ａは、公知部材からなる鉄筋Ｂの挿入が行われる本体部１０と、本体部１０に取り付ける検知手段２０と、を少なくとも具備してなる。
本体部１０に取り付ける検知手段２０の取付位置は、鉄筋Ｂが挿入孔１１の正しい位置まで挿入された状態（所定の挿入長が確保された状態）の際に、鉄筋Ｂと直接または間接的に接触する箇所（接触予定箇所）とする。
この検知手段２０でもって鉄筋Ｂが正しい位置まで挿入された状態を検知することで、鉄筋Ｂの接合が正しく行われたか否かを確認可能とする。
以下、各構成要素の詳細について説明する。
【００１２】
＜２＞本体部
本体部１０は、管体で構成され、管体の両端から挿入を行う鉄筋Ｂ同士を接合して、両者を一体化するための部材である。
本体部１０は、両端を連通するように開口してなる筒形状を呈しており、この中空部分が、鉄筋Ｂを挿入するための挿入孔１１となる。
さらに、本実施例では本体部１０の外周には、後述する検知手段２０から伸びるケーブル２１を通すためのケーブル孔１２を設けている。
【００１３】
＜３＞検知手段（圧電素子）
検知手段２０は、鉄筋Ｂが正しい位置に挿入されたか否かを判定するための出力信号を生成する手段である。
本実施例では、検知手段２０を圧電素子２０ａで構成している。
図１では、２つの圧電素子２０ａを、各圧電素子２０ａの検知面が挿入孔１１に進入してくる各鉄筋Ｂの先端面と対抗する方向となるように背中合わせに２つ設けている。
また、各圧電素子２０ａの取付位置は、鉄筋Ｂが挿入孔１１に正しく挿入されて、鉄筋Ｂの先端が所定の位置に達した状態の際に、鉄筋Ｂと直接または間接的に接触する箇所（接触予定箇所）とする。本実施例では、本体部１０中央付近にあって、鉄筋Ｂが挿入孔１１の正しい位置まで挿入された状態で両鉄筋Ｂの先端間に生じる隙間部分を、接触予定箇所としている。
上記構成により、各圧電素子２０ａと鉄筋Ｂとの接触に伴う電流値の変化をもって、鉄筋Ｂが正しい位置まで達するように挿入されたことを検知する。
【００１４】
＜３．１＞ケーブルの取り回し
圧電素子２０ａから伸びるケーブル２１は、本体部１０に設けてあるケーブル孔１２を介して本体部１０の外側へと取り回され、圧電素子２０ａからの電流値を計測するためのテスターやデータロガーなどの計測端末Ｃと接続される。
【００１５】
＜３．２＞緩衝体の配置
なお、本実施例では、鉄筋Ｂの挿入動作に起因する鉄筋Ｂ先端との接触でもって、圧電素子が破損しないよう、圧電素子の前面側に緩衝体３０を配置しているが、本発明において必須の構成ではない。
この緩衝体３０は、鉄筋Ｂが正しい位置から離脱してしまったにも関わらず、緩衝体３０が圧電素子２０ａに接触し続けてしまうことで誤検知が生じないよう構成する必要がある。
そこで、緩衝体３０の材質は、スポンジやゴムなどの復元力をもった弾性部材とすることが好ましい。
【００１６】
＜３．３＞確認方法
次に、前記検知手段２０を用いた、鉄筋Ｂの挿入態様の確認方法の一例について説明する。
まず、図１（ａ）に示す鉄筋Ｂ同士の接合作業前の段階において、計測端末Ｃでもって圧電素子２０ａの電流値を測定しておき、鉄筋Ｂの挿入前（初期状態）の電流値を記録しておく。
なお、圧電素子２０ａは、検知面への加圧が生じていない際には電流が生じていないことが通常である。
その後、図１（ｂ）に示すように鉄筋Ｂ同士の接合作業を実施する。
鉄筋Ｂの挿入後は、計測端末Ｃでもって圧電素子２０ａの電流値を測定し、予め設定しておいた条件を満たした場合に、鉄筋Ｂが正しい位置（所定先端位置Ｄ）まで挿入されていると判定することができる。
この条件には、電流が発生している状態や、挿入前後で電流値が相違している状態や、挿入前後の電流値の差分が所定の閾値を超えた状態などを採用することができる。
【００１７】
＜４＞まとめ
本実施例に係る機械式継手Ａによれば、圧電素子２０ａを用いた検知手段２０によって、鉄筋Ｂの先端が所定の位置まで挿入されたことを物理的に確認することによって、定量的に鉄筋Ｂの接合確認を行うことができる。
【実施例２】
【００１８】
＜１＞全体構成
図２を参照しながら、本発明の第２実施例に係る機械式継手と鉄筋との接続構造について説明する。
本実施例に係る機械式継手Ａは、図２に示すように、鉄筋Ｂの挿入を受ける本体部１０と、前記鉄筋Ｂに取り付ける検知手段２０と、を少なくとも具備してなる。
より詳細に説明すると、本体部１０に形成してある鉄筋Ｂの挿入孔１１に、予め検知手段２０を取り付けてある一方の鉄筋Ｂを挿入していく際に、該一方の鉄筋Ｂと、対向する他方の鉄筋Ｂとが突き当たった状態を前記検知手段２０で検知することで、鉄筋Ｂの接合が正しく行われたか否かを確認する。
以下、各構成要素の詳細について説明する。
【００１９】
＜２＞本体部
本体部１０は、実施例１と同様、両端に鉄筋Ｂを挿入するための挿入孔１１を設けた筒形形状を呈しており、詳細な説明は省略する。
【００２０】
＜３＞検知手段（ひずみゲージ）
本実施例では、図２（ａ）に示すように、検知手段２０に鉄筋Ｂの外周に貼り付けたひずみゲージ２０ｂを用いている。
図２（ｂ）に示すように、ひずみゲージ２０ｂを貼り付けてある一方の鉄筋Ｂ（検知側鉄筋）の先端に、他方の鉄筋Ｂの先端が突き当たった状態となると、検知側鉄筋は軸方向に対する圧縮によるひずみが生じることとなる。
ひずみゲージ２０ｂは、この検知側鉄筋Ｂのひずみを、電流として取りだし、ひずみゲージ２０ｂから伸ばしたケーブル２１に接続してあるテスターやデータロガーなどの計測端末Ｃで電流値を計測する。
実施例１と同様、計測端末Ｃでもって測定した計測値に対し、予め設定しておいた条件を満たした場合に、鉄筋Ｂが正しい位置まで挿入されていると判定する点は、実施例１と同様である。
【００２１】
＜４＞まとめ
本実施例に係る機械式継手Ａによれば、検知手段２０を設けた一方の鉄筋Ｂに対し他方の鉄筋Ｂとの接触によって生じるひずみの検知から、定量的に鉄筋Ｂの接合確認を行うことができる。
【実施例３】
【００２２】
本発明は、前記した実施例１，２で説明した機械式継手を複数設けた構造物に対して、測定値を集約するようにシステム化を施しても良い。
図３を参照しながら、本発明の第３実施例に係る接続確認システムの態様について説明する。
【００２３】
＜１＞全体構成
本実施例に係る接続確認システムは、図３に示すように、実施例１の構成に相当する機械式継手Ａの中に配置した検知手段２０から伸びるケーブル２１に繋いだ計測端末Ｃと、該計測端末Ｃと無線通信で接続する情報処理装置Ｄを少なくとも具備してなる。
情報処理端末は、ＰＣ、タブレット端末、スマートフォンなど、公知の情報処理端末で構成することができる。
各計測端末Ｃから電流の測定値を取得した情報処理装置Ｄは、前記測定値を予め設定しておいた条件に照らして、各鉄筋Ｂに対し、正しい位置まで挿入されているか否かの判定を行い、判定結果をリスト化してディスプレイに表示する。
作業員は、上記情報処理装置Ｄのディスプレイに表示された判定結果のリストを確認することで、作業現場においてどの鉄筋Ｂの接続に不備が生じているかを容易に確認することができる。
【００２４】
なお、図３では、計測端末と検知手段とが１対１の態様で接続しているが、１台の計測端末に複数の検知手段を接続した態様としてもよい。
【００２５】
＜２＞まとめ
本実施例に係る接続確認システムによれば、鉄筋Ｂ同士の接続状態を定量的に判定することを可能とし、さらに情報処理端末による一括監視を可能とすることができる。
規模の大きな現場では、鉄筋Ｂの接合数も増加するため、情報処理端末でもって全ての検知手段２０からの検知情報を集約することができると好適である。
【実施例４】
【００２６】
本発明は、前記した実施例１，２で説明したように、検知手段を機械式継手や鉄筋に予め設けておく態様だけでなく、検知手段を設けた別体の接続確認装置を製作しておき、当該接続確認装置を用いて機械式継手と鉄筋との接合状態を都度確認する態様とすることもできる。
以下、図４を参照しながら、本発明に係る接続確認装置の一例について説明する。
【００２７】
＜１＞全体構成
本実施例に係る接続確認装置Ｅは、棒状の把持部４０と、把持部４０の先端から伸びる先細部５０と、先細部５０の先端に設けた検知手段２０と、把持部４０の後端に設けた発光手段６０と、を少なくとも具備してなる。
先細部は、機械式継手Ａの本体部１０の外周面から前記挿入孔に連通するように設けた測定孔１３から、内部の挿入孔１１に差込可能な大きさを呈しており、先端に設けてある検知手段２０を、挿入孔１１の所定位置へ配置するための部材である。
検知手段２０は、実施例１と同様、圧電素子２０ａを用いるものとする。
発光手段は、鉄筋Ｂが正しい位置に達した段階で前記検知手段２０（圧電素子２０ａ）から流れる電流によって発光するよう構成する。
【００２８】
＜２＞確認方法
次に、前記した接続確認装置Ｅの使用方法について説明する。
まず、鉄筋Ｂの接合前に、接続確認装置Ｅを測定孔１３から差し込み、先端に設けた検知手段２０（圧電素子２０ａ）を、挿入孔１１内の所定の位置に配置する。
その後行う、鉄筋Ｂ同士の接合作業は従来の作業と同様である。
鉄筋Ｂの挿入後、鉄筋Ｂが検知手段２０に接触した場合には、検知手段２０から送られる電流による発光手段の発光をもって、鉄筋Ｂが正しい位置まで挿入されていると判定することができる。
発光を確認した後は接続確認装置Ｅを引き抜いて取りはずし、次の機械式継手Ａの接合確認へと再利用することが可能となる。
【００２９】
＜３＞まとめ
本実施例に係る機械式継手Ａによれば、圧電素子２０ａを用いた検知手段２０と、該検知手段２０からの電流によって発光する発光手段と、によって、鉄筋Ｂの先端が所定の位置まで挿入されたか否かを、発光の有無によって視覚的に確認することができ、定量的に鉄筋Ｂの接合確認を行うことができる。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ      機械式継手
Ｂ      鉄筋
Ｃ      計測端末
Ｄ      情報処理装置
Ｅ      接続確認装置
１０    本体部
１１    挿入孔
１２    貫通孔
１３    測定孔
２０    検知手段
２０ａ  圧電素子
２０ｂ  ひずみゲージ
２１    ケーブル
３０    緩衝体
４０    把持部
５０    先細部
６０    発光手段
【図１】
2018204247.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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