(57)【要約】【課題】簡単な設備で容易に鋼線を柱状構造物に巻付けることが可能な鋼線の巻付け装置及び鋼線の巻付け方法を提供すること。【解決手段】柱状構造物６の構築に際して主鉄筋６１群の周りに鋼線５を巻付ける鋼線の巻付け装置において、巻付けに使用する鋼線束を装着する鋼線供給器１と、鋼線５を上方に引き上げる引込み器２と、中心軸回りに旋回する旋回架台３と、前記旋回架台の旋回部３１に取り付け、引き上げた鋼線の方向を変換するガイド管４と、からなることを特徴とするものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状構造物の構築に際して主鉄筋群の周りに鋼線を巻付ける鋼線の巻付け装置において、
巻付けに使用する鋼線束を装着する鋼線供給器と、
鋼線を上方に引き上げる引込み器と、
中心軸回りに旋回する旋回架台と、
前記旋回架台の旋回部に取り付け、引き上げた鋼線の方向を変換するガイド管と、からなることを特徴とする鋼線の巻付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載した鋼線の巻付け装置において、
前記鋼線供給器には、水平方向を向いた水平軸と、前記水平軸に直交する方向を向いたドラム軸を設け、
前記ドラム軸は軸周りに回転するドラムに前記鋼線束を取り付けるドラム軸であって、鋼線を送り出すときに前記ドラム軸及び前記水平軸の両方が回転することを特徴とした、
鋼線の巻付け装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した鋼線の巻付け装置において、
前記引込み器は、２つ一組で前記鋼線を挟んで使用する、断面が長円形の無限軌道と、円筒形のガイドローラとからなり、
前記無限軌道と前記ガイドローラの回転軸の方向が、挟んだ鋼線の軸方向の投影断面で交差することを特徴とした、
鋼線の巻付け装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載した鋼線の巻付け装置を複数使用する鋼線の巻付け方法であって、
前記鋼線供給器は地上に設置し、前記旋回架台及び前記ガイド管は、巻付け実施時点での柱状構造物の最上部に隣り合う旋回架台の旋回軌道が重複するように設置し、前記旋回架台の中心軸近傍には前記引込み器を配置することで前記鋼線の巻付け装置をそれぞれ設置し、
隣接する旋回架台の旋回部が衝突しないように制御しながら回転させて、柱状構造物の主鉄筋の周りに鋼線を巻付けることを特徴とする、
鋼線の巻付け方法。
【請求項５】
請求項４に記載した鋼線の巻付け方法において、
隣接する旋回架台の回転方向が逆方向になるようにして、それぞれの旋回架台を同速度で回転させ、半回転ごとに隣接する旋回架台のガイド管の先端が正反対の位置に配置されるように制御したことを特徴とする、
鋼線の巻付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱や橋脚などの柱状構造物の構築に際して、鉛直方向に立設した複数の主鉄筋を取り囲むようにＰＣ鋼線を巻付ける鋼線の巻付け装置及び鋼線の巻付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
柱や橋脚などの柱状構造物の構築に際して、鉛直方向に立設した複数の主鉄筋の外周を囲むように、通常、帯鉄筋を配置する。帯鉄筋は、柱状構造物の外周形状によって楕円形状、長円形状又は矩形状に形成した鉄筋を、主鉄筋の上方から挿入して配置するのが一般的である。
この帯鉄筋を連続したＰＣ鋼線で代用する工法が従来からおこなわれている。この工法では、上方から降ろしたＰＣ鋼線ａを螺旋状に主鉄筋ｄの周りに巻付ける。この巻付けをおこなう際に、主鉄筋ｄの周りを旋回して自動的に巻付けをおこなう巻付け装置を使用することがある（図７、特許文献１参照）。この装置は、柱状構造物ｅより高く組み上げた足場ｆの最上部に梁ｇを渡し、梁にＰＣ鋼線ａを束ねたドラムｂを取り付ける。ドラムｂから引き出されたＰＣ鋼線ａは、旋回するブームｃの先端を経由して下方に降ろされる。そして、ブームｃの旋回によって主鉄筋ｄの周りをＰＣ鋼線ａが周り、作業員ｈが主鉄筋ｄとＰＣ鋼線ａの結束をおこなう。
【０００３】
一方、帯鉄筋の投影断面の一部が重なるように複数の帯鉄筋を配置する場合がある。この配筋は、インターロッキング配筋と呼ばれ、円形状の帯鉄筋を使用した実施例が特許文献２に、螺旋状の帯鉄筋を重ね合わせた実施例が特許文献３に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１８４００９号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９３２８３号公報
【特許文献３】
特開２００１−２４８３０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の鋼線の巻付け装置及び鋼線の巻付け方法においては以下のような課題がある。
＜イ＞ＰＣ鋼線を巻付けたドラムｂの重量は、通常、２〜３ｔあり、これに加えてドラムｂを旋回させる駆動装置などの重量設備を、柱状構造物ｅの最上部に設置することになる。このため、足場ｆや梁ｇなどの支持用設備を大掛かりな設備にする必要があり、工期及びコストが増加する。また、この他にも鋼線の巻付け装置を柱状構造物の周りに旋回させる方法もあるが、走行装置を備えた巻付け装置は高価なものとなる上に、走行スペースの確保、足場上を走行させる場合は足場も大掛かりな設備にする必要がある等の問題がある。
＜ロ＞インターロッキング配筋の分野においては、従来、自動に連続したＰＣ鋼線を巻付ける装置は存在しなかった。円形状の独立した帯鉄筋を使用する場合は、左右の帯鉄筋を交互に挿入したり、円形状の帯鉄筋の一部を繋いで一段ずつ挿入したりしていた。このため、手間がかかり作業効率が悪かった。また、螺旋状の帯鉄筋を挿入する場合は、螺旋状鉄筋を柱状構造物の上部に吊り上げる必要があるため、大型のクレーンを必要とする場合が多い。また、予め螺旋状の帯鉄筋を製作するには、作業ヤード、運搬手段による大きさの制限があった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、簡単な設備で容易に鋼線を柱状構造物に巻付けることが可能な鋼線の巻付け装置及び鋼線の巻付け方法を提供することを目的とする。
また、帯鉄筋の投影断面の一部が重なり合うインターロッキング配筋にも対応が可能な鋼線の巻付け装置及び鋼線の巻付け方法を提供することを目的とする。
さらに、仮設備の簡素化、連続施工の実現によって、工期及び工費を削減できる鋼線の巻付け装置及び鋼線の巻付け方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の鋼線の巻付け装置は、柱状構造物の構築に際して主鉄筋群の周りに鋼線を巻付ける鋼線の巻付け装置において、巻付けに使用する鋼線束を装着する鋼線供給器と、鋼線を上方に引き上げる引込み器と、中心軸回りに旋回する旋回架台と、前記旋回架台の旋回部に取り付け、引き上げた鋼線の方向を変換するガイド管と、からなることを特徴とするものである。ここで、上記した鋼線の巻付け装置において、前記鋼線供給器には、水平方向を向いた水平軸と、前記水平軸に直交する方向を向いたドラム軸を設け、前記ドラム軸は軸周りに回転するドラムに前記鋼線束を取り付けるドラム軸であって、鋼線を送り出すときに前記ドラム軸及び前記水平軸の両方が回転するように構成することもできる。また、２つ一組で前記鋼線を挟んで使用する、断面が長円形の無限軌道と、円筒形のガイドローラとからなり、前記無限軌道と前記ガイドローラの回転軸の方向が、挟んだ鋼線の軸方向の投影断面で交差するように構成した引込み器を使用することもできる。例えば、前記無限軌道の上下の２箇所に、回転軸が前記無限軌道の回転軸の方向と投影断面で直交するように、２組のガイドローラを配置することができる。
【０００８】
また、本発明の鋼線の巻付け方法は、上記した鋼線の巻付け装置を複数使用する鋼線の巻付け方法であって、前記鋼線供給器は地上に設置し、前記旋回架台及び前記ガイド管は、巻付け実施時点での柱状構造物の最上部に隣り合う旋回架台の旋回軌道が重複するように設置し、前記旋回架台の中心軸近傍には前記引込み器を配置することで前記鋼線の巻付け装置をそれぞれ設置し、隣接する旋回架台の旋回部が衝突しないように制御しながら回転させて、柱状構造物の主鉄筋の周りに鋼線を巻付けることを特徴とする方法である。ここで、上記した鋼線の巻付け方法において、隣接する旋回架台の回転方向が逆方向になるようにして、それぞれの旋回架台を同速度で回転させ、半回転ごとに隣接する旋回架台のガイド管の先端が正反対の位置に配置されるように制御することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態１について説明する。
【００１０】
＜イ＞鋼線の巻付け装置
本発明の鋼線の巻付け装置は、巻付けに使用する鋼線束を装着する鋼線供給器１と、鋼線５を上方に引き上げる引込み器２と、中心軸回りに旋回する旋回架台３と、旋回架台３の旋回部３１に取り付け、引き上げた鋼線５の方向を変換するガイド管４とから構成する。
本発明の装置で使用する鋼線５には、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線、フレキシブル鉄筋などが該当する。
以下、各構成部材について説明する。
【００１１】
＜ロ＞鋼線供給器
鋼線供給器１は、ドラム５１などに巻付けた鋼線束から鋼線５を送り出す装置である。
鋼線供給器１は、例えば底板と壁板で構成される架台又はこれに類似するように構成した骨組み構造の架台を使用する。そして、壁板には水平方向を向いた回転する水平軸１１を設ける（図１参照）。水平軸１１の先端には、水平軸１１に直交する方向を向いたドラム軸１２を取り付けるための枠体１３を固定する。
ドラム軸１２は、鋼線束を巻付けたドラム５１を取り付けるための回転軸である。鋼線供給器１に取り付けられたドラム５１は、ドラム軸１２の回転と水平軸１１の回転の両方の軸による回転をすることができる。通常、筒状に巻き取られた鋼線５はよじれていたり巻き癖がついていたりする。このため、ドラム軸１２を回転させて鋼線５を送り出すだけでは、よじれたままの鋼線５が供給されることになる。このため、ドラム軸１２を回転させるとともに、水平軸１１も回転させることで、鋼線５のよじれやよりをとり、巻付け易い状態した鋼線５を供給する。
【００１２】
＜ハ＞旋回架台
旋回架台３は、旋回部３１を有する架台である。旋回架台３は、通常、構築する主鉄筋６１又は柱状構造物６の最上部に設置する。但し、柱状構造物６の主鉄筋６１を最後まで立ち上げる前に鋼線５を巻付ける場合は、巻付け実施時点での柱状構造物６の最上部に旋回架台３を設置すればよい。
旋回部３1は、旋回架台３の中心軸周りに回転する部材である。旋回部３１は、例えば棒材で構成して、後述するガイド管４の先端部を取り付ける位置とは反対側にバランスをとるための錘などを取り付ける。旋回部３１は中心軸の回転によって旋回する。中心軸に回転力を付与する装置は、旋回部３１、ガイド管４及び柱状構造物６の高さ程度の長さの鋼線５を旋回させる力があればよいため、軽量の装置が使用できる。
旋回部３１の回転方向、回転速度は任意に設定・制御できるように構成しておくのが好ましい。また、半回転、１回転毎に停止又は一時停止するようにもできる。
【００１３】
＜ニ＞引込み器
引込み器２は、鋼線５を柱状構造物６の上方まで引き寄せる装置である。
本発明の鋼線の巻付け装置においては、鋼線５の移動は引込み器２の力によっておこなわれる。
引込み器２は、例えば旋回架台３の中心軸の真下に固定して、後述するガイド管４に向けて鋼線５を送り出す。引込み器２の引き込み（送り出し）の速度は、巻付け速度（旋回架台３の旋回速度）に連動させるのが好ましい。
引込み器２ａには、例えば隙間を開けて並べて配置した２輪のゴムローラ２１の隙間に、鋼線５を挟み、ゴムローラ２１をモーターで回転させることによって鋼線５を上昇させる装置が使用できる。ここで、ゴムローラ２１の円周には、溝を設けて鋼線５が脱線しないように形成するのが好ましい。なお、センターホールジャッキなどの公知の引込み器を使用することもできる。
【００１４】
また、別の引込み器２ｂの構成を図６に示す。引込み器２ｂは、断面が長円形の無限軌道２２，２２を２つ一組で使用する。無限軌道２２は、例えば帯状のゴムベルトを環状に成形して、間隔を置いて複数配置した回転筒２４にゴムベルトを嵌めて構成する。一組の無限軌道２２に挟まれた鋼線５は、無限軌道２２との摩擦抵抗によって保持され、無限軌道２２の回転によって上昇する。無限軌道２２と鋼線５は、面接触によって長く接触するため、上昇時に鋼線５が捩れることが少ない。
無限軌道２２の上方、下方又は上下両方に、鋼線５を無限軌道２２に案内したり、鋼線５のねじれを直したりするためのガイド部材を配置することができる。ガイド部材として、例えば２つ一組で使用する円筒形のガイドローラ２３が使用できる。一組のガイドローラ２３に挟まれた鋼線５は、ねじれが矯正され、円滑に無限軌道２２やガイド管４に向けて鋼線５を送り出すことができる。
無限軌道２２の回転軸の方向（回転筒２４の軸方向）と、ガイドローラ２３の回転軸の方向は、挟んだ鋼線５の軸方向の投影断面で交差するように組み合わせる。例えば、ガイドローラ２３と無限軌道２２の回転軸の方向が直交していれば、様々な方向の鋼線５のねじれを矯正することができる。
【００１５】
＜ホ＞ガイド管
ガイド管４は、柱状構造物６の上方まで引き上げた鋼線５の方向を下向きに変えるために使用するガイド部材である。
ガイド管４として、例えば半円形に曲げた鋼管などが使用できる。ガイド管４の一端は旋回架台３の中心軸に固定し、他端は旋回部３１の先端付近に固定する。
また、柱状構造物６の下部にもガイド部材を設置することができる。例えば、鋼線供給器１を柱状構造物６の外部の地上に置いた場合に、そこから送り出された鋼線５の向きを上向きに変更する必要がある。このため、曲線部と直線部で構成し、挿入した鋼線５の向きが排出時には例えば９０度変わるような立ち上げガイド管４１を、柱状構造物６の下部に置いて鋼線５の方向を変える。
【００１６】
＜ヘ＞鋼線の巻付け方法（図１）
鋼線供給器１に、鋼線束又は鋼線束を有するドラム５１を取り付ける。そして、水平軸１１とドラム軸１２を回転させながら鋼線５を送り出す。
送り出された鋼線５は、立ち上げガイド管４１を通って、柱状構造物６の内部を上昇し、引込み器２によってガイド管４に送り出される。ガイド管４に送られた鋼線５は、ガイド管４に沿って方向が変わり、下向きに送り出される。このとき、ガイド管４を取り付けた旋回部３１も旋回しているため、鋼線５が送り出される位置は徐々に移動する。
柱状構造物６の下方では、降ろされた鋼線５を必要に応じて作業員７が主鉄筋６１に結束線や金具で固定する。鋼線の巻付け装置の旋回速度の制御や、稼動・停止は、作業員７の手元でおこなえるようにしておくのが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態２】
以下、図面を参照しながら、実施の形態１で説明した鋼線の巻付け装置を複数使用する場合の実施の形態２について説明する。
【００１８】
＜イ＞インターロッキング配筋
投影断面が円形状の帯鉄筋の一部を、隣接する帯鉄筋に重ねて配置する、インターロッキング配筋という配筋方法がある。
本発明の鋼線の巻付け装置を使用すれば、実施の形態１で説明したように鋼線５を連続して螺旋状に効率よく巻付けることができる。
このため、複数の鋼線の巻付け装置を使用して、螺旋状の鋼線５が重なり合うインターロッキング配筋をおこなう。
【００１９】
＜ロ＞鋼線の巻付け装置の配置
鋼線の巻付け装置は、巻付けをおこなう台数だけ用意する。
そして、旋回架台３の旋回軌道の一部が重複するように複数の旋回架台３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを並べる（図２参照）。
隣接する旋回架台３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの回転方向は逆方向になるように設定する。図２を例に説明すると、旋回架台３ａと旋回架台３ｂは逆方向に回転し、旋回架台３ａと旋回架台３ｃは同じ方向に回転する。また、回転速度は、方向が異なっても同じ速さとなるように制御する。
旋回架台３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの回転を開始する時点で、例えばガイド管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの先端の位置が、平面視で１８０度ずらした状態にしておく（図２参照）。この状態で各旋回架台３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの旋回部３１を回転させると、半回転ごとに隣接する旋回架台のガイド管４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの先端が正反対の位置に配置される。
図３に複数の鋼線の巻付け装置を配置した実施例の側面図を示す。
【００２０】
＜ハ＞鋼線の配置状態
上記した鋼線の巻付け方法によって鋼線５を巻付けた場合の平面図と側面図を図４に示す。ここでは、２台の鋼線の巻付け装置によって鋼線５を巻付けた実施例を示す。また、図４のＡ−Ｂ断面図を図５に示す。
図４の側面図及び図５では、２本の鋼線５ａ，５ｂが交錯することなく、等間隔（同ピッチ）で配置されている。このように本発明の鋼線の巻付け装置を使用すれば、インターロッキング配筋の重複部においても鋼線５を等間隔に配置できる。すなわち、構造的に効果的な配筋が効率よくおこなえるといえる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の鋼線の巻付け装置及び鋼線の巻付け方法は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞重量の大きい鋼線供給器を地上に置く事が出来るので、柱状構造物の上方に設置する装置は軽量化できる。このため、仮設備を簡素化できる。また、連続して鋼線を巻付けることが可能になるため、容易に鋼線を巻付けることができ、効率的である。
＜ロ＞旋回部の回転を制御することで、インターロッキング配筋にも容易に対応が可能である。このため、従来、配筋に長期間を要した作業も効率的におこなうことができる。また、鋼線の重複部にも等間隔で鋼線を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋼線の巻付け装置及び鋼線の巻付け方法の実施例の説明図
【図２】複数の鋼線の巻付け装置を配置した実施例の平面図
【図３】複数の鋼線の巻付け装置を配置した実施例の側面図
【図４】インターロッキング配筋の平面図及び側面図
【図５】図４のＡ−Ｂ断面図
【図６】無限軌道とガイドローラを組み合わせた引込み器の実施例の斜視図
【図７】従来の鋼線の巻付け装置の実施例の説明図
【符号の説明】
１・・・鋼線供給器
１１・・水平軸
１２・・ドラム軸
２・・・引込み器
２２・・無限軌道
２３・・ガイドローラ
３・・・旋回架台
３１・・旋回部
４・・・ガイド管
５・・・鋼線
６・・・柱状構造物
６１・・主鉄筋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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