(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状をなし内部空間が流路として提供される本体部と、この本体部の下流端の周縁部に設けられた少なくとも３枚の弾性変形可能な平板形状のフラップとを備え、
上記本体部と上記フラップが弾性樹脂で一体に成形されており、
上記フラップの基端が、直線状をなして上記本体部の下流端の端面領域内において本体部に連なり、
上記フラップは、先端に向かって幅が狭くなっており、自然状態で、下流方向に突出するとともに互いに近づくように傾斜していることを特徴とする逆止弁。
【請求項２】
上記フラップは、逆方向の流体圧を受けて弾性変形された時に、互いに重ならずに上記流路の断面の大部分を占めるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
【請求項３】
上記フラップが自然状態で互いに周方向に離れていることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
【請求項４】
２本の鉄筋の端部を連結する装置であって、スリーブを備え、このスリーブは軸線方向の少なくとも一方側が鉄筋端部をグラウト材を介して連結する筒部となっており、この筒部の周壁に注入口が形成され、この注入口、またはこの注入口に一端が挿入された管の他端に、請求項１〜３のいずれかに記載の逆止弁の本体部が挿入されることを特徴とする鉄筋連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、逆止弁およびこの逆止弁を用いてグラウト材を充填する鉄筋連結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２本の鉄筋の端部をグラウト材を用いて連結する装置は公知である。この装置は、スリーブを備えている。このスリーブは、軸線方向の全長にわたって筒部をなすタイプと、一方側がねじ連結部をなし他方側が筒部をなすタイプがある。前者のタイプでは、２本の異形鉄筋の端部をスリーブの両端開口から挿入し、筒部の周壁に形成された注入口からグラウト材を注入し、筒部に充填されたグラウト材の硬化により２本の異形鉄筋をスリーブを介して連結する。後者のタイプでは、ねじ連結部にねじ鉄筋の端部を螺合により連結する一方、筒部の開口に異形鉄筋の端部を挿入し、筒部の周壁に形成された注入口からグラウト材を注入し、筒部に充填されたグラウト材の硬化により異形鉄筋を筒部に連結する。
【０００３】
従来では、上記グラウト材の注入を、注入ノズルを注入口に差し込んで行い、その終了時に注入ノズルを抜いて栓をしていた。しかし、注入ノズルを抜いて栓をする間にグラウト材の漏出が避けられなかった。
【０００４】
そこで、グラウト材注入のために弁を用いた装置が開発されている。特開平１１−３４３７０３号公報に開示された装置では、スリーブの注入口に弁を直接装着しており、特開平９−２６８７０５号公報に開示された装置では、注入口に硬性管を介して弁を装着している。この弁は、注入口または硬性管の端部に装着される円筒形状の本体部と、この本体部に周縁部が固定された弾性変形可能なフラップとを備えている。このフラップは自然状態で円板形状をなして上記本体部の流路を塞いでおり、中心から放射状に延びる切り込みにより多数の扇形部に分割されている。注入ノズルをこのフラップに差し込むと、フラップの多数の扇形部がその周縁部を中心に弾性変形される。この状態でグラウト材の注入を行い、注入終了後に注入ノズルを弁から引き抜くと、フラップは元の状態に戻り、全ての扇形部が同一平面状になって流路を塞ぐ。これにより、グラウト材の逆流を阻止するのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成では、フラップの複数の扇形部は自然状態で同一平面上に位置して流路を塞いでおり、グラウト材の逆流阻止がフラップの強度に依存するので、フラップの材質や厚さによっては逆流阻止を確実に行えないことがあった。また、フラップに逆流阻止に必要な強度を与えた場合、流路を明けるために、注入ノズルを差し込んでフラップを強制的に弾性変形させなければならず、注入作業に手間取る不都合があった。
【０００６】
本発明の目的は、グラウト材の注入作業が容易でしかも注入作業終了後に逆流を確実に防止できる鉄筋連結装置を提供することにある。また、鉄筋連結装置のみならず、他の用途においても流体の流れが円滑でしかも逆流を確実に阻止できる逆止弁を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、円筒形状をなし内部空間が流路として提供される流路を有する本体部と、この本体部の下流端の周縁部に設けられた少なくとも３枚の弾性変形可能な平板形状のフラップとを備え、上記本体部と上記フラップが弾性樹脂で一体に成形されており、上記フラップの基端が、直線状をなして上記本体部の下流端の端面領域内において本体部に連なり、上記フラップは、先端に向かって幅が狭くなっており、自然状態で、下流方向に突出するとともに互いに近づくように傾斜している。
好ましくは、上記フラップは、逆方向の流体圧を受けて弾性変形された時に、互いに重ならずに上記流路の断面の大部分を占めるように配置される。
好ましくは、上記フラップが自然状態で互いに周方向に離れている。
【０００９】
本発明のさらに他の態様は、２本の鉄筋の端部を連結する装置であって、スリーブを備え、このスリーブは軸線方向の少なくとも一方側が鉄筋端部をグラウト材を介して連結する筒部となっており、この筒部の周壁に注入口が形成され、この注入口、またはこの注入口に一端が挿入された管の他端に、上記逆止弁の本体部が挿入される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態をなす鉄筋連結装置について、図１〜図４を参照しながら説明する。本実施形態の鉄筋連結装置は、ねじフシ１ａを有するねじ鉄筋１と、縦リブ２ａと横リブ２ｂとを有する異形鉄筋２とを、垂直に一直線をなして連結するためのものであり、スリーブ１０と、逆止弁２０と、キャップ３０と、モルタルやエポキシ樹脂等からなるグラウト材４０と、ロックナット５０とで構成されている。
【００１１】
スリーブ１０は、内周に雌ねじを形成してなるねじ連結部１１と、このねじ連結部１１と同軸をなして設けられた筒部１２とを有している。ねじ連結部１１には、ねじ鉄筋１の端部がねじ込まれており、さらにねじ鉄筋１に予め螺合されていたロックナット５０をねじ連結部１１の端面に締め付けることにより、スリーブ１０とねじ鉄筋１の連結がなされている。他方、筒部１２には異形鉄筋２の端部が挿入されており、この筒部１２に充填され硬化されたグラウト材４０により、スリーブ１０と異形鉄筋２との連結がなされている。その結果、ねじ鉄筋１と異形鉄筋２がスリーブ１０を介して連結されている。本実施形態では、ねじ鉄筋１が下側で異形鉄筋２が上側に位置した状態で連結がなされている。
【００１２】
次に、本発明の特徴部である上記グラウト材４０の充填に係わる構造について詳細に説明する。スリーブ１０の筒部１２の両端部の周壁には円形の孔１２ａ，１２ｂが形成されている。一方の孔１２ａは、筒部１２ａの奥端すなわちねじ連結部１１側の端に位置しており、他方の孔１２ｂは、筒部１２ａの開口端から若干距離だけ離れて位置している。本実施形態では、孔１２ａが下に位置していて、グラウト材４０のための注入口として提供され、ここに逆止弁２０が装着される。孔１２ｂはキャップ３０で塞がれる。スリーブ１０には、孔１２ａ，１２ｂに対応して、径方向，外方向に突出する凸部１２ｃ，１２ｄがそれぞれ形成され、この凸部１２ｃ、１２ｄの平坦な端面に孔１２ａ，１２ｂが開口している。
【００１３】
上記逆止弁２０は、図３に最も良く示すように、本体部２１と、鍔部２２と、同形状をなす複数（３枚以上）例えば４枚のフラップ２３とを主たる構成として有し、合成ゴムＥＰＤＭ等の弾性樹脂により一体成形されている。本体部２１は円筒形状をなし、その内部空間が流路２５として提供される。本体部２１の外周面には、本体部２１の中心軸方向に延びる抜け止め用の小さな突起２６が、等間隔をなして複数例えば４つ形成されている。上記鍔部２２は、円形をなし、上記本体部２１の上流端に形成され、径方向，外方向に突出している。この鍔部２２の下流側の面は平坦をなし、上流側は凹んでおり下流に向かって先細をなす受部２２ａとなっている。
【００１４】
上記４枚のフラップ２３は、本体部２１の下流端の周縁部に周方向に並んで設けられている。各フラップ２３は、比較的厚い平板形状をなし、先端に向かって幅が狭くなっていて木の葉の先半分と似た形状となっている。上記フラップ２３の面形状は、断面円形の流路２５の断面を扇形に４分割した面形状の範囲に収まり、これに近い面積を有している。
【００１５】
上記４枚のフラップ２３は、自然状態において、下流方向に突出するとともに互いに近づくように傾斜している。換言すれば、フラップ２３の先部が流路２５のほぼ中央に向かうように傾斜している。
【００１６】
上記平板形状のフラップ２３の基端は直線状をなして本体部２１の下流端に連なっている。４枚のフラップ２３の基端は互いに離れており、また自然状態において、先端，側縁も互いに離れている。
【００１７】
次に、上記構成をなす装置による鉄筋１，２の連結作業について、説明する。図１に示すように、スリーブ１０のねじ連結部１１にねじ鉄筋１の端部を連結し、筒部１２に異形鉄筋２の端部を連結した状態で、孔１２ａに逆止弁２０の本体部２１を差し込む。この際、逆止弁２０の本体部２１の外径が孔１２ａの内径とほぼ等しいので、上記４つの突起２６が弾性圧縮され、これら突起２６の弾発力により、本体部２１が孔１２ａから抜けるのを阻止される。この差し込み状態で、鍔部２２の下流側の面は、スリーブ１０の凸部１２ｃの端面に面接触している。
【００１８】
スリーブ１０の他方の孔１２ｂはキャップ３０を差し込むことにより塞がれる。このキャップ３０は、逆止弁２０と同様に弾性樹脂の成形品であり、外形状が逆止弁２０とほぼ等しく、本体部３１と鍔部３２とを有しているが、フラップや流路は無い。ただし、本体部３１には逆止弁２０の突起２６と同様の突起が形成され、孔１２ｂからの抜け止めがなされている。
【００１９】
上記のように逆止弁２０，キャップ３０をスリーブ１０に装着した状態で、図２に示すように注入ノズル６０の先端を逆止弁２０の上流端にあてがい、注入ノズル６０からグラウト材４０を注入する。なお、注入ノズル６０の先端面形状は、鍔部２２の上流側の受部２２ａの面形状に合致しており、注入ノズル６０を鍔部２２に押し付けることにより、両者の間のシール性は良好なものとなる。
【００２０】
注入ノズル６０からグラウト材４０が注入されると、流路２５を流れるグラウト材４０の注入圧力により、４枚のフラップ２４が図２の想像線で示す自然傾斜状態から実線で示すように弾性変形して流通断面積を広げる。その結果、グラウト材４０がフラップ２３の間および孔１２ａを通って、スリーブ１０の筒部１２の内部空間へと入り込む。グラウト材４０が筒部１２の内部空間を満たすと、筒部１２の上端開口から溢れる。この際、孔１２ｂはキャップ３０で塞がれているので、ここからグラウト材４０が漏れ出ることはない。施工者はグラウト材４０が筒部１２の上端開口から溢れるのを確認してグラウト注入作業を終了し、注入ノズル６０を逆止弁２０から離す。
【００２１】
上記グラウト材４０の注入の際の逆止弁２０の作用を詳述する。上述したように、４枚のフラップ２３は自然状態で傾斜して、本体部２１から下流に向かって突出しているので流通抵抗が小さく、しかも流通断面積を広げる方向の弾性変形が容易なので、より一層流通抵抗を小さくすることができる。その結果、グラウト材４０の注入を良好に行うことができる。また、従来のように注入ノズルでフラップ２４を押し開ける必要がなく、グラウト材４０の注入圧力で開くようにすることができるので、注入作業が容易となる。
【００２２】
上記グラウト材４０の注入後、逆止弁２０はグラウト材４０の重力により逆流方向の圧力を受ける。これにより、図４に示すように、上記フラップ２４は本体部２１に向かって弾性変形し、本体部２１の下流端に位置する平面（流路２５の軸線と直交する平面）上またはその近傍において、互いに重ならず、しかも互いの側縁がほぼ接するとともに先端がほぼ一点（流路２５の軸線）に集まるようにして、流路２５の断面積の大部分を占める。これにより流路２５を遮断してグラウト材４０の逆流を阻止することができる。この際、フラップ２３は自然傾斜状態から大きく変形するので、比較的大きな弾性反発力が発生し、グラウト材４０の圧力に抗して閉じ状態を確実に維持することができ、グラウト材４０の漏れを防止することができる。
【００２３】
なお、フラップ２３の基端間には隙間が形成されているので、閉じ状態であっても図４に示すようにほぼ三角形の小さな隙間が残る。しかし、グラウト材４０は粘性を有しているので、ここからの漏れは殆どない。
【００２４】
上記のようにしてグラウト材４０がスリーブ１０の筒部１２内に充填され、時間経過に伴って硬化することにより、筒部１２と異形鉄筋２がグラウト材４０を介して連結され、ひいてはねじ鉄筋１と異形鉄筋２がスリーブ１０を介して連結される。
【００２５】
次に、図５を参照しながら、本発明の第２実施形態をなす鉄筋連結装置について説明する。本実施形態では、スリーブ１０の注入口としての孔１２ａに逆止弁２０が直接装着されず、ゴムホースやビニルホース等からなるフレキシブル管８０を介して装着される。すなわち、孔１２ａに塩化ビニル樹脂等の硬性樹脂からなる連結管８５が挿入固定され、この連結管８５にフレキシブル管８０の一端部が連結され、このフレキシブル管８０の他端部に、逆止弁２０の本体部２１が挿入されている。逆止弁２０の構造は前述の実施形態とほぼ同じであるからその詳細な説明を省略する。
【００２６】
本実施形態は、ねじ鉄筋，異形鉄筋をスリーブ１０とともにコンクリート打設用の型枠で囲う場合に適している。すなわち、スリーブ１０の孔１２ａから延びたフレキシブル管８０を型枠の注入部に貫通させ、この型枠の注入部またはそれより外側に逆止弁２０を位置させる。そして、型枠の外側から注入ノズルを逆止弁２０にあてがってグラウト材を注入すると、グラウト材は逆止弁２０，フレキシブル管８０，連結管８５，孔１２ａを経て筒部１２の内部空間に充填される。他の作用は第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。
【００２７】
上記のようにフレキシブル管８０を用いることにより、型枠の外で注入ノズルを用いることができ、作業性が良い。また、型枠注入部とスリーブ１０の孔１２ａとの厳密な位置合わせが無くても、両者をフレキシブル管８０を介して連絡することができる。
なお、型枠で鉄筋およびスリーブ１０を囲わず鉄筋連結後にコンクリートを打設しない場合であっても、フレキシブル管８０を用いることにより、注入ノズルの注入角度を、注入し易い角度に選択することができる。
【００２８】
さらに、上記実施形態に制約されず、種々の態様が可能である。例えば、ねじ鉄筋１を上に異形鉄筋２を下にして両者を垂直に連結してもよい。この場合、スリーブ１０が第１実施形態とは上下逆に配置される。第１実施形態と同様の逆止弁２０，グラウト材４０，ロックナット５０を用いるが、キャップ３０は用いない。その代わりに、ゴムやスポンジ等からなる環状の弾性シール材により、筒部１２の下端開口がシールされる。
【００２９】
上記のように第１実施形態と上下逆にした態様では、筒部１２の下端開口側の孔１２ｂが注入口として提供され、ここに逆止弁２０が直接または間接的に装着され、奥側の孔１２ａは開放されている。この状態で第１実施形態と同様に注入ノズルから逆止弁２０を介してグラウト材４０が注入される。グラウト材４０が筒部１２に満たされると孔１２ａから溢れるので、施工者はこれを確認してグラウト材４０の注入を終える。
【００３０】
更なる他の態様として、図１に示す異形鉄筋２同士を垂直状態で連結する装置（図示しない）もある。この装置では、スリーブは全長にわたってほぼ同一断面の筒部をなし、その両端開口から異形鉄筋が挿入される。スリーブの上下端開口は、環状の弾性シール材により塞がれる。下端開口と上端開口の近傍に孔が形成され、下側の孔には直接にまたは間接的に逆止弁が装着される。上側の孔はグラウトの漏れ出し確認に用いられる。
【００３１】
上述した全ての実施形態として、ねじ鉄筋を異形鉄筋として、グラウト材によりスリーブの筒部に固定してもよい。
本発明の逆止弁は、鉄筋連結装置におけるグラウト注入のためだけではなく、他のあらゆる用途に用いることができる。
逆止弁を構成する弾性樹脂は、弾性プラスチック，スポンジ等であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の第１態様の逆止弁によれば、複数のフラップが本体部から下流側に向かって突出するように傾斜しているので、流通抵抗を小さくすることができる。また、逆方向の圧力に対しては、弾性変形を伴って流路を塞ぐことができ、逆流を確実に防止できる。
フラップが平板形状をなし基端が直線状をなして本体部に連なるので、弾性変形が良好になされ、流通抵抗の低下、逆流防止をより一層推進することができる。
弾性樹脂により一体に形成されているので、製造コストが安価であり、また各構成要素の連結が確実なものとなる。
本発明の第２の態様によれば、閉じ状態で流路の断面積の大部分をフラップが重ならずに占めるので、逆流防止をより一層確実に推進することができる。
本発明の鉄筋連結装置によれば、鉄筋連結のためのグラウト材の注入を良好に行うことができ、その逆流を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態をなす鉄筋連結装置の全体を示す縦断面図である。
【図２】同鉄筋連結装置においてグラウト材注入の際の逆止弁およびその近傍部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】（Ａ）は自然状態の逆止弁を下流側から見た図、（Ｂ）は同逆止弁の縦断面図である。
【図４】（Ａ）は閉じ状態の逆止弁を下流側から見た図、（Ｂ）は同逆止弁の縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態をなす鉄筋連結装置の全体を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ねじ鉄筋
２  異形鉄筋
１０  スリーブ
１２  筒部
１２ａ  孔（注入口）
２０  逆止弁
２１  本体部
２３  フラップ
２５  流路
２６  突起
４０  グラウト材
８０  フレキシブル管
【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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