(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
打込コンリートまたはコンクリート二次製品の接合端に埋設され、剛性材により中空状に形成された固定容器と、該固定容器の適宜側面を封止する封止手段を介して固定容器内に充填され、該封止手段を介して固定容器内に挿入される相対する被締結材を膨張するプレストレスおよびプレスにより定着させる膨張継手に使用する膨張材の注入装置において、耐アルカリ材料により略有底筒状に形成され、水和反応により膨張性を発揮する充填材または該充填材に混入される所定量の水等の液体の何れか一方を収容する外容器と、強制的に外部より破壊可能な材料により前記外容器内に個別に設けられるとともに外部に連通する開放部が一部に設けられ、前記水等の液体または充填材のうちの何れか他方を収容する内容器とから成り、
前記外容器はキャップが着脱可能になる口部を上方に設けた略有底筒状に形成され、
前記内容器は周囲および下面が閉鎖され上方には外部と連通可能な頸部が前記口部に固定手段を介して取付けられた略有底状に形成され、
前記固定手段は頸部を外容器の口部に対して内側下方から外部に引き出して口部の外側に折り返すことにより縮小力を利用して前記口部に保持し、吊り下げられるか、または前記頸部が口部の外側に折返された部分をゴム輪、紐、バンド、クリップ金具の何れかを用いて締着して吊り下げる
ことを特徴とする膨張継手に使用する膨張材の混合装置。
【請求項２】
前記外容器はポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、またはポリ酢酸ビニール樹脂等の合成樹脂可塑物もしくはゴムの何れかにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の膨張継手に使用する膨張材の混合装置。
【請求項３】
前記内容器は合成樹脂軟質ビニールまたはゴムにより形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の膨張継手に使用する膨張材の混合装置。
【請求項４】
充填材は酸化カルシウムを主成分として約８０．０〜８４．０重量％、強熱減量を約１．０〜２．０重量％、二酸化珪素を約８．０〜９．０重量％、酸化アルミニウムを約２．０〜２．３重量％、三酸化硫黄を約４．０〜４．５重量％含むことを特徴とする請求項１−３の何れかに１項に記載の膨張継手に使用する膨張材の混合装置。
【請求項５】
前記固定容器は鋼材により直径φ1 は約３０〜８０ｍｍ、肉厚ｔは約３〜１５ｍｍに形成されることを特徴とする請求項１−４の何れか１項に記載の膨張継手に使用する膨張材の混合装置。
【請求項６】
前記被締結材は鉄筋、炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維、または合成樹脂繊維等の収束材の何れかであることを特徴とする請求項１−５の何れか１項に記載の膨張継手に使用する膨張材の混合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は膨張継手に使用する膨張材の混合装置に関し、土木や建築における例えば現場打ちの鉄筋コンクリートやコンクリート二次製品の接合端に埋設される鉄筋等の被締着物を膨張材の膨張により生ずるプレストレスおよびプレスにより定着させる膨張継手の膨張材を迅速かつ確実に混合させ、また固定容器内部への注入を円滑かつ確実に行うものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄筋コンクリート構造物においてコンクリート内部に配筋される鉄筋相互を接合するための継手工法には、例えば鉄筋相互の端部を溶接等で接合する継手がある。またほかの工法として鉄筋の端部に形成される重ね部分に金属線条材を捲回して結着する重ね継ぎの工法があった。
また別の継手工法として鉄筋の接合端にねじ部を設けて接合するねじ加工継手がある。さらにほかの工法として充填されるモルタルの付着強度によって鉄筋相互を接合するモルタル継手工法等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
溶接によって鉄筋相互を接合するための上記従来の継手工法は、施工現場での鉄筋相互の溶接作業に多くの時間および労力が必要になり、また溶接には専門的な溶接技術が必要であり、作業が非能率的であった。また、対向する鉄筋相互の重ね合わせ部分に金属線条材を捲回する重ね継ぎ工法も、金属線条材を鉄筋の端部の重ね合わせ部分に捲回するものであるので、多くの時間と労作とを必要とするものであった。また鉄筋の接合端にねじ部を設けて接合するねじ加工継手は、同様に鉄筋にねじを加工したり、鉄筋相互を接合するのに多くの時間および労力が必要になり、作業は非能率的であった。
さらにモルタル継手工法は、鉄筋とコンクリートとの付着力だけに依存して鉄筋相互を定着するものなので、鉄筋相互の定着長さを十分に採らなければならなかった。しかもモルタル継手工法は、組成材料の配合や練り混ぜの如何によって鉄筋に対するモルタルの付着力を発現するものであるので、現場での施工を行うためには数種の組成原料を計量するための秤、また計量後の組成原料を均一に練り混ぜるための運搬性を有する電動式のハンドミキサー、該ハンドミキサーのモータを駆動するための電源等の設備を用意しなければならないとともに作業者の眼を保護するための防塵眼鏡等の保護具を必要とする等の多くの設備および用具が必要であった。しかも上記モルタル継手工法は、モルタルの組成原料の計量工程、組成原料の練り混ぜ工程、さらにはモルタルの充填工程等の多くの工程からなるので、施工には多くの時間と労力が必要になり、そのうえ施工後には設備や用具を掃除したり、保守について多大な労力、費用がかかっていた。また、例えばコンクリート二次製品の鉄筋相互を接合する場合に、コンクリート二次製品相互の接合端相互を接合してからではないと、定着材として練り混ぜ後のモルタルを計量時や練り混ぜ時とは異なる個別の注入用具に移し変えなければ接合個所に充填することができないとともにコンクリート二次製品の外部からモルタルの充填状態を作業者が目視によって確認することはできなかった。
【０００４】
本発明は上記従来の欠点を解決し、施工現場において何らの設備用具を要することなく必要時に格別な資格・技能を有しない者でも簡単な取扱い操作により充填材と水等の液体とを迅速かつ確実に混合して水和反応により膨張性を十分に発揮させることにより短時間にて多大な労力を要さずに作業能率が良く鉄筋等の被締着物を接合できるとともに構造堅牢に被締着物相互の接合が行え、また装置自体コンパクトにして運搬および保管が容易であり、しかも経時にわたり充填材等の品質を変化することなく一定に維持し、さらには構造簡単にして製作が容易で製作費および資材費が安価に提供できる膨張継手に使用する膨張材の混合装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
打込コンリートまたはコンクリート二次製品の接合端に埋設され、剛性材により中空状に形成された固定容器と、該固定容器の適宜側面を封止する封止手段を介して固定容器内に充填され、該封止手段を介して固定容器内に挿入される相対する被締結材を膨張するプレストレスおよびプレスにより定着させる膨張継手に使用する膨張材の注入装置において、耐アルカリ材料により略有底筒状に形成され、水和反応により膨張性を発揮する充填材または該充填材に混入される所定量の水等の液体の何れか一方を収容する外容器と、強制的に外部より破壊可能な材料により前記外容器内に個別に設けられるとともに外部に連通する開放部が一部に設けられ、前記水等の液体または充填材のうちの何れか他方を収容する内容器とから成り、
前記外容器はキャップが着脱可能になる口部を上方に設けた略有底筒状に形成され、
前記内容器は周囲および下面が閉鎖され上方には外部と連通可能な頸部が前記口部に固定手段を介して取付けられた略有底状に形成され、
前記固定手段は頸部を外容器の口部に対して内側下方から外部に引き出して口部の外側に折り返すことにより縮小力を利用して前記口部に保持し、吊り下げられるか、または前記頸部が口部の外側に折返された部分をゴム輪、紐、バンド、クリップ金具の何れかを用いて締着して吊り下げることを特徴とする。
【０００９】
また本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において  前記外容器はポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、またはポリ酢酸ビニール樹脂等の合成樹脂可塑物もしくはゴムの何れかにより形成されることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２において前記内容器は合成樹脂軟質ビニールまたはゴムにより形成されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１−３の何れか１項において充填材は、酸化カルシウムを主成分として約８０．０〜８４．０重量％、強熱減量を約１．０〜２．０重量％、二酸化珪素を約８．０〜９．０重量％、酸化アルミニウムを約２．０〜２．３重量％、三酸化硫黄を約４．０〜４．５重量％含むことを特徴とする。
【００１３】
また本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１−４の何れか１項において前記固定容器は鋼材により直径φ1 は約３０〜８０ｍｍ、肉厚ｔは約３〜１５ｍｍに形成されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１−５の何れか１項において前記被締結材は鉄筋、炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維、または合成樹脂繊維等の収束材の何れかであることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の具体例を図面を参照して説明する。
図１乃至図１２に従って本発明の膨張継手に使用する膨張材の混合装置の第１実施形態を説明する。
図２においてＴは本実施態様の膨張継手であり、この膨張継手Ｔの詳細を以下述べる。
１は膨張継手Ｔを形成する固定容器であり、この固定容器１は剛性材により中空状に形成され封止手段２，２を適宜側面、図２では例えば二方を開口した直管状のスリーブとして形成される。また、この固定容器１は打込コンクリートＫまたはコンクリート二次製品Ｋ′の接合端３，３に埋設される。また固定容器１は、例えば鋼材により形成され、その直径φ1 は約３０〜８０ｍｍ、肉厚ｔは約３〜１５ｍｍに形成される。
【００２１】
４は前記固定容器１内に封止手段２を介して充填収容される膨張性の充填材（膨張材）であり、この充填材４が膨張するプレストレスおよびプレスにより前記封止手段２，２を介して固定容器１内に相対して挿入される被締結材としての鉄筋５，５の端部５ａ，５ａ相互を定着するようになっている。
この充填材４は後記混合装置Ｐにより混合され、混合後に固定容器１内に注入される。
【００２２】
Ｐは混合装置であり、この混合装置Ｐは耐アルカリ材料により略有底筒状に形成される外容器６と、外容器６内に個別に設けられ強制的に破壊可能な材料により形成される内容器７とにより形成される。
そして、この混合装置Ｐは、前記充填材４と、この充填材４に混入される所定量の水Ｗとが前記外容器６と内容器７とに個別にしかも外容器６内に一緒に収容された状態で例えば通常時には外容器６毎倉庫等に保管されているが、必要時には例えば外容器６毎施工現場まで運搬することにより充填材４と水Ｗとを施工現場にて混入して水和反応により膨張性を発揮するようになっている。
【００２３】
また図示する実施態様では、充填材４が外容器６内に収容されるとともに内容器７には水Ｗが収容されているが、これは比重が大きくしかも全体的に外容積が大きな充填材４を外容器６の底部６ａに収容し、また比重が小さくしかも外容積が小さな水Ｗを外容器６内の上方に吊り下げている内容器７内に収容することにより内容器７を強制的に外部から破壊し水Ｗを充填材４に対して落下させ、水Ｗと充填材４とを必要時に迅速かつ円滑に混合して水和反応させるのに有益であるためである。しかし、これは例示であり、外容器６内に比重が小さい水Ｗが収容されるとともに内容器７内には比重が大きな充填材４を収容させることにより、必要時に充填材４と水Ｗとを混合させ、水和反応させて充填材４に膨張性を発揮させることもできる。
【００２４】
前記外容器６は、キャップ８Ａ，８Ｂが着脱可能になる口部６ｂを上方に設けた略有底筒状に形成される。また外容器６は例えばポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、またはポリ酢酸ビニール樹脂の何れかの合成樹脂もしくはゴムの何れかにより形成される。このような成形材料により外容器６を形成するのは、成形材料としての入手が容易であり、資材費が安価になることと、充填材４と水Ｗとの混合後に固定容器１内に膨張材として充填材４を注入する際に外容器６に押圧変形を加えることにより充填材４を迅速かつ確実に注入するのに便利であり、用済後のリサイクルや廃棄を行うのも可能であるからである。
【００２５】
前記キャップ８Ａ，８Ｂは例えば硬質の合成樹脂可塑物または金属により形成される。このうち、キャップ８Ａは充填材４および水Ｗを保存したり、混合を促進するためのシェイク操作を行う場合に使用される。またキャップ８Ｂは、キャップ本体８Ｂ1 の上面に先細りの管状をなす注出口８Ｂ2 が設けられている。キャップ８Ａ，８Ｂを外容器６の口部６ｂに着脱自在に取付けるための固着手段は例えば雄雌のねじ部を螺合させる螺合手段、図には示さないが雄状の突起と該突起が係脱可能になる係止手段、バイヨネット手段等がある。
【００２６】
前記内容器７は合成樹脂軟質ビニールまたはゴムにより周囲および下面が閉鎖された略有底状、例えば図では全体的に略球形に形成され、上方にはキャップ８Ａを外容器６の口部６ｂから取り外した際に外部と連通可能な管状の頸部７ａが形成される。そしてこの頸部７ａは外容器６の口部６ｂの固定手段９を介して着脱可能に取付けられる。
【００２７】
前記固定手段９は内容器７の頸部７ａを外容器６の口部６ｂに対して内側下方から上方外部に引き出して口部６ｂの外側に折り返すことにより縮小力を利用して口部６ｂに保持することにより吊り下げられるか、または図には示さないが前記頸部７ａが口部６ｂの外側に折り返された部分にゴム輪を嵌めて伸縮力を利用したり、バンド、またはクリップ金具の何れかを用いて締着されることにより吊り下げられる。
【００２８】
また本実施態様で使用される充填材４は、水Ｗが必要時に混合されると、水和反応により膨張性を発揮するように数種の粉末状の組成原料が所定組成にて予め混合された状態で外容器６内に収納される。
この充填材４の組成は、例えば酸化カルシウムを膨張に供する主成分として約８０．０〜８４．０重量％含み、全重量の８割強の大部分を占めるほか、強熱減量を約１．０〜２．０重量％、混和材として二酸化珪素を約８．０〜９．０重量％、酸化カルシウムに対する膨張補助剤として酸化アルミニウムを約２．０〜２．３重量％含む。このように、本実施態様で使用される充填材４は、酸化カルシウムを約８０．０〜８４．０重量％含むので、約２．０〜２．３重量％の酸化アルミニウムの補助によって迅速かつ円滑に水和反応が促進され、短時間にして迅速かつ確実に固定容器１内で膨張して相対して固定容器１内に挿入される鉄筋５，５を固定でき、酸化アルミニウムの空隙充填作用により、充填材４は高密実化、高強度化、高圧縮化されて構造堅牢に鉄筋５，５で定着することができる。
【００２９】
図５に示すように固定容器１の二方に設けた開口部１ａ，１ａを閉塞するための封止手段２，２は、開口部１ａ，１ａに嵌着される合成樹脂製のキャップ材１０が使用される。このキャップ材１０は例えば正面円形をなし適宜個数、図５に示すように４個の切込み１０ａが放射状に設けられることにより、この切込み１０ａにより数個、例えば４個に区分される区分片１０ｂを通じて鉄筋５，５の端部５ａ，５ａを固定容器１内に外部から押込むようにしている。また、切込み１０ａの外周には充填材４を固定容器１内に充填するための充填孔１０ｃが開設されている。この充填孔１０ｃの孔径φ、形状、設置個数は適当なものが選定される。なお、キャップ材１０は、図示する実施態様では充填孔１０ｃを有し、放射状に４個の切込み１０ａを設けたことにより４個の区分片１０ｂに分割するようにして被締着物としての鉄筋５を固定容器１内に挿入するようにしているが、鉄筋５を挿通するのは図示のものに限ることなく必ずしも図示するものに限ることなく、例えば同心円的に切り込み線を設けることにより破断可能になしてもよい。
【００３０】
本発明の混合装置Ｐの第１実施態様は以上の構成からなり、粉末状をなし数種の組成原料が所定組成にて予め混合された充填材４と、この充填材４と混合されることにより水和反応を発揮させる所定量の水Ｗとは、不必要時には混合装置Ｐの耐アルカリ材料により略有底筒状に形成される外容器６と、この外容器６内に個別に設けられた内容器７とにそれぞれ収納される。しかも外容器６の口部６ｂにはキャップ８Ａが被冠されることにより充填材４と水Ｗとの品質が経時に変化することなく品質を一定に維持した状態で倉庫等に保管されている。
【００３１】
そして、施工現場において打設される打込コンクリートＫまたは工場において成形されたコンクリート二次製品Ｋ′に埋設される鉄筋５，５の端部５ａ，５ａ相互を接合する場合等の必要時には前述のように、充填材４を外容器６内に収納するとともに水Ｗを内容器７内に個別に収納した状態で直ちに外容器６毎内容器７を一緒に施工現場まで運搬し、使用に供する。
【００３２】
こうして、図１に示すように例えば打込コンクリートＫまたはコンクリート二次製品Ｋ′の接合端３，３の何れかに埋設される相対する被締結部材としての鉄筋５，５の端部５ａ，５ａを接合するには事前に先ず混合装置Ｐ内に収納されている充填材４と水Ｗとを混合する。
充填材４と水Ｗとを混合するには、先ず混合装置Ｐの外容器６の口部６ｂからキャップ８Ａを取り外す。次いで、施工現場において調達が容易な先鋭な棒状物、例えばドライバー、シノ、釘抜き等の工具や鉄筋片等を外部に連通する外容器６の口部６ｂから内容器７内に挿入することにより内容器７を強制的に破壊すると、内容器７内に収納されている所定量の水Ｗは外容器６の底部６ａに収納されている充填材４上に落下される。
【００３３】
この際、図示する本実施態様のように、比重が大きく全体的な外容積が大きい粉末状の充填材４は外容器６の底部６ａに収納され、比重が小さく外容積が小さい水Ｗは外容器６内の上方に吊り下げられている内容器７内に個別に収納されているので、比重が小さい水Ｗが比重が大きい充填材４の上面に落下されることにより粉末状の充填材４が集結して大きな固まりを生ずることなく混合が迅速かつ速やかに行われ易くするのが好ましい。しかし図には示さないが、比重が大きく全体的な外容積が大きい充填材４を内容器７内に収納するとともに比重が小さく外容積が小さい水Ｗを外容器６内に個別に収納することにより、内容器７を破壊させて充填材４を水Ｗに対して落下させて混合させることもできる。
【００３４】
その後、破壊された内容器７を口部６ｂから外容器６の外部に抜き出して充填材４と水Ｗとの混合の邪魔にならないようにする。
【００３５】
それから、外容器６の口部６ｂにキャップ８Ａを再び取付けて閉栓してから、外容器６を特に上下方向にシェイクすることにより充填材４と水Ｗとを満遍なく十分にかつ均一に混和させる。この際、好ましくは外容器６内において充填材４と水Ｗとの何れか比重の小さい方を下にしてシェイクを行えば、充填材４は水Ｗとの水和による膨張性が効率的に行われるように混和される。
【００３６】
このようにして外容器６内において充填材４と水Ｗとの混和操作を行うと直ちに水和反応を起こしつつある充填材４を固定容器１内に注入する。
この時、外容器６の口部６ｂからキャップ８Ａを取外して注入用のキャップ８Ｂに付け替えてから、注出口８Ｂ2 を固定容器１の側面を封止する封止手段２としてのキャップ材１０に設けた充填孔１０ｃ内に挿入し、注入を行う。
この際、コンクリート二次製品Ｋ′の設置向きが図８に示すように水平方向Ｘに設置されて固定容器１の側面を閉止する封止手段２がコンクリート二次製品Ｋ′の上面に露呈されている場合には、外容器６を倒立するようにして口部６ｂに装着したキャップ８Ｂの先細りの注出口８Ｂ2 を封止手段２の充填孔１０ｃ内に差し込んで外容器６を倒立状態のままコンクリート二次製品Ｋ′の上面に保持させるようにすれば、充填材４はキャップ８Ｂの注出口８Ｂ2 から自重により固定容器１内に充填され、水和反応により膨張性が発揮されるようになる。その後、充填材４が充填された固定容器１を埋設している一方のコンクリート二次製品Ｋ′の上に接合すべき他方のコンクリート二次製品Ｋ′を載置するようにすると、接合すべき他方の締結部材としての鉄筋５の接合端５ａは、封止手段２を介して固定容器１内に切込み１０ｃから挿入され、既に固定容器１内に挿入されている鉄筋５の接合端５ａと相対されて締結部材としての鉄筋５，５相互の接合作業を終える。
また図９に示すようにコンクリート二次製品Ｋ′が垂直方向Ｙに設置されるかまたは現場打ちされる打込コンクリートＫ，Ｋの締結部材としての鉄筋５，５相互を接合させるには、一方のコンクリート二次製品Ｋ′または一方の打込コンクリートＫに埋設されている固定容器１の側面を閉止する封止手段２がコンクリート二次製品Ｋ′または打込コンクリートＫの側面に露呈する場合には、外容器６を略水平に設置して口部６ｂに装着したキャップ８Ｂの先細りの注出口８Ｂ2 を封止手段２の充填孔１０ｃ内に差し込み、混合装置Ｐの外容器６を可撓性に抗して押圧、変形することにより加圧すれば、充填材４を封止手段２を介して固定容器１内に注入し、充填できる。こうして、充填材４が既に充填される固定容器１を埋設している一方のコンクリート二次製品Ｋ′または打込コンクリートＫに対して接合すべき他方のコンクリート二次製品Ｋ′または打込コンクリートＫを近接して他方の締結部材としての鉄筋５の接合端５ａを封止手段２を介して固定容器１内に挿入することにより、既に固定容器１内に既に挿入されている鉄筋５の接合端５ａと相対させば、締結部材としての鉄筋５，５相互の接合することができる。充填材４を充填した後の空になった外容器６は繰り返して再使用することができる。
【００３７】
そして、固定容器１内において充填材４が水和反応により膨張されることにより例えば図６に示すように固定容器１の略中心Ｏから外周側に向かって膨張圧による圧力Ｐ1 が発生するので、固定容器１には周方向に向かってひずみωを生ずることになる。この時、鋼材により形成される固定容器１の肉厚ｔを極厚に形成する場合には、充填材４の膨張圧により固定容器１のひずみωは小さくなる。また、固定容器１の肉厚ｔをさらに厚く形成する場合には、遂には固定容器１に生ずるひずみωは０値の領域になる。この現象は、充填材４を充填収容する固定容器１の充填材４に対する拘束が大きいために生ずる膨張エネルギーの大部分が、充填材４の内部組織圧密化にエネルギーを消費し、プレス効果（圧密効果）となる。
ところで、固定容器１の肉厚ｔを厚くしてプレス効果により充填材４の大きな膨張圧を得る場合に、固定容器１内に挿入される鉄筋５，５相互間のかぶり厚さを十分に確保して構造堅牢な打込コンクリートＫやコンクリート二次製品Ｋ′を確保するために管状の固定容器１の直径φ1 が細い傾向のものが好ましい。
【００３８】
逆に、固定容器１の肉厚ｔを薄く形成する場合には、充填材４の膨張圧により固定容器１のひずみω′は大きくなる。そして、さらに固定容器１の肉厚ｔを薄く形成すると、固定容器１は剛性が有効に発揮されず不定常になって自在な変形状態になり膨張圧が０値になる領域に到る。この現象は、充填材４の膨張によって生ずる膨張エネルギーの大部分を鋼材により形成される固定容器１のひずみω′を消費させるのに消費され、図７に示すようにひずみω′に見合う固定容器１の中心Ｏに向かう引張応力が緊張力Ｐ2 として充填材４に働き、プレストレス効果と呼ばれる。このように、剛性材として鋼材により形成される固定容器１の肉厚ｔの厚薄により、プレストレス効果とプレス効果との大きさが相違し、鉄筋５，５相互に対する膨張継手の定着力の大小、すなわち継手性能に大きな影響を与えるものであり、最適な継手性能を得るために本実施態様では固定容器１の肉厚ｔが３〜１５ｍｍに設定されるのが、効率良くプレストレス効果とプレス効果を発揮する領域である。
【００３９】
また固定容器１内に充填される膨張材となる充填材４の容量と水Ｗの体積とからなる充填量は、接合される鉄筋５，５の径の大小に応じて異なるが、例えば鉄筋５，５がＤ１９の場合には充填材４が６２ｃｃ程度、水Ｗが４９ｃｃ程度であり、また鉄筋５，５がＤ２２の場合には充填材４が７６ｃｃ程度、水Ｗが６０ｃｃ程度であり、鉄筋５，５がＤ２５の場合には充填材４が８３ｃｃ程度、水Ｗが６４ｃｃ程度であり、鉄筋５，５がＤ２９の場合には充填材４が１０９ｃｃ程度、水Ｗが８５ｃｃ程度であり、鉄筋５，５がＤ３２の場合には充填材４が１９５ｃｃ程度、また水Ｗが１５３ｃｃ程度である。
【００４０】
そして、本実施態様では、剛性材により形成される固定容器１内に充填収容される充填材４の膨張により生ずるプレストレス効果とプレス効果（圧密効果）とにより鉄筋５，５に対する付着強度が増加されて充填材４によって鉄筋５，５を定着するので、打込コンクリートＫまたはコンクリート二次製品Ｋ′内に配筋される相対する鉄筋５，５を強固に定着することができ、鉄筋５，５の定着長さを短く設計することができる。
【００４１】
また、鉄筋とコンクリートとの付着力に依存する従来のモルタル継手工法では、施工現場での打込コンクリートＫやコンクリート二次製品Ｋ′を形成する材料の配合や練り混ぜの如何によって鉄筋５，５に対して付着力を発現しないという不都合がなく本実施態様の膨張継手は、比較的悪条件の施工下においても剛性材にて形成される固定容器１内に充填収容される充填材４の十分な膨張圧により鉄筋５，５を確実に定着することができ、構造継手として安定的に性能を発揮する。
【００４２】
また上記膨張継手Ｔを採用するコンクリート二次製品Ｋ′の具体例として、例えば図１０に示すような大型のボックスカルバート２０があげられる。
このボックスカルバート２０は、数個の分割構成片２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ，２０Ｈに分割して軽量化と小体積化をはかって工場における製作および保管を容易にするとともに施工現場への運搬性と移動性とを良好にし、そして施工現場に到達後には数個の分割構成片２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ，２０Ｈを簡単且つ確実に組付けるようにして施工性を効率化をはかる。
【００４３】
また図１１および図１２は同様に本発明の膨張継手Ｔを採用したコンクリート二次製品Ｋ′の別な具体例である。
本例では、大型のＬ型擁壁ブロック３０，３０′を数個の分割構成片３０Ａ，３０Ｂ；３０′Ａ，３０′Ｂに分割して軽量化と小体積化をはかって同様に工場における製作および保管を容易にするとともに施工現場への運搬性と移動性とを良好にし、施工現場での施工性を良くするようにしている。
このほか本実施態様の膨張継手Ｔを用いたコンクリート二次製品Ｋ′として図示する上記説明のものに限らず、例えば大型の開溝型水路ブロック、大型のＵ形溝ブロック、共同溝ブロック、マンホール、地下埋込型の貯水槽ブロック、護岸ブロック、護床ブロック、橋桁やその基礎ブロック等があげられる。
【００４４】
また上記説明では充填材４としては膨張性を発揮する数種の組成原料を混和する場合につき説明しているが、充填材４としては粉末状に使用するのに限ることなく、数種の所定量の組成原料を混合して顆粒状にしたもの、また錠剤や固形状としたものでもよい。また上記説明では充填材４を混合するために水Ｗを用いているが、これに限ることなく水Ｗに必要な薬剤を予め溶かした液体を用いることもある。
【００４５】
上記説明では膨張材の膨張により締結される被締結材として鉄筋５，５を接合する場合を代表的に説明しているが、被締結材はこれに限ることなく炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維、合成繊維の何れかの収束材の何れかであってもよい。
【００４６】
また図示する上記実施態様では、混合装置Ｐの外容器６内に外部より破壊可能な内容器７を設けそれぞれ充填材４と水Ｗとを個別に収容させているが、図には示さないが外容器６内に外部より破壊可能な仕切部材を設けて充填材４と水Ｗとを個別に収容するようにして混合するものも本発明の適用範囲である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の発明は以上のように、打込コンリートまたはコンクリート二次製品の接合端に埋設され、剛性材により中空状に形成された固定容器と、該固定容器の適宜側面を封止する封止手段を介して固定容器内に充填され、該封止手段を介して固定容器内に挿入される相対する被締結材を膨張するプレストレスおよびプレスにより定着させる膨張継手に使用する膨張材の注入装置において、耐アルカリ材料により略有底筒状に形成され、水和反応により膨張性を発揮する充填材または該充填材に混入される所定量の水等の液体の何れか一方を収容する外容器と、強制的に外部より破壊可能な材料により前記外容器内に個別に設けられるとともに外部に連通する開放部が一部に設けられ、前記水等の液体または充填材のうちの何れか他方を収容する内容器とから成り、前記外容器はキャップが着脱可能になる口部を上方に設けた略有底筒状に形成され、前記内容器は周囲および下面が閉鎖され上方には外部と連通可能な頸部が前記口部に固定手段を介して取付けられた略有底状に形成され、前記固定手段は頸部を外容器の口部に対して内側下方から外部に引き出して口部の外側に折り返すことにより縮小力を利用して前記口部に保持し、吊り下げられるか、または前記頸部が口部の外側に折返された部分をゴム輪、紐、バンド、クリップ金具の何れかを用いて締着して吊り下げるので、施工現場において何らの設備用具を要することなく必要時に格別な資格・技能を有しない者でも簡単な取扱い操作により充填材と水とを迅速かつ確実に混合して水和反応により膨張性を十分に発揮できるため、短時間に多大な労力を要さずに作業能率が良く鉄筋等の被締結物を接合できるとともに構造堅牢に被締結物を接合することができる。また混合装置自体コンパクトにして運搬が楽に行え、保管も容易である。また、固定手段は頸部を外容器の口部に対して内側下方から外部に引き出して口部の外側に折り返すことにより縮小力を利用して前記口部に保持し、吊り下げられるか、または前記頸部が口部の外側に折返された部分をゴム輪、紐、バンド、クリップ金具の何れかを用いて締着して吊り下げるので、外容器と内容器との二重容器の製作および組付が簡単に行え、外容器内に内容器を確実に固定することができる。しかも経時にわたり充填材の品質を変化させずに一定に維持でき、さらには構造簡単にして容易に製作することができ、製作費および資材費は安価である。
【００４８】
また外容器には充填材が収容されるとともに内容器には水等の液体が収容され、或いは前記外容器には水等の液体が収容されるとともに内容器には充填材が収容されるので、混合装置はコンパクトになり、運搬および保管が容易であり、取扱も簡単に行え、充填材および水を品質が変化することなく一定に維持することができる。
【００５１】
また本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において  前記外容器はポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂、またはポリ酢酸ビニール樹脂等の合成樹脂可塑物もしくはゴムの何れかにより形成されることを特徴とするので、成形が容易で製作コストおよび資材費は安価になり、またリサイクルが可能であり、廃棄の際の処分も容易である。
【００５２】
また本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２において前記内容器は合成樹脂軟質ビニールまたはゴムにより形成されるので、成形が容易で製作コストおよび資材費は安価になり、またリサイクルが可能であり、廃棄の際の処分も容易である。
【００５４】
また本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１−３の何れか１項において充填材は、酸化カルシウムを主成分として約８０．０〜８４．０重量％、強熱減量を約１．０〜２．０重量％、二酸化珪素を約８．０〜９．０重量％、酸化アルミニウムを約２．０〜２．３重量％、三酸化硫黄を約４．０〜４．５重量％含むので、固定容器内に充填される充填材は施工現場にて混合することにより直ちに酸化アルミニウムが水と反応して迅速かつ確実に膨張し、高密実化、高強度化、高圧縮化され、鉄筋に対する付着力が大きく、安価な膨張材を提供することができる。
【００５５】
また本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１−４の何れか１項において前記固定容器は鋼材により直径φ1 は約３０〜８０ｍｍ、肉厚ｔは約３〜１５ｍｍに形成されるので、剛性材にて形成される固定容器内に封入する充填材の膨張により生ずるプレトレス効果とプレス効果とを最も有効に発揮して固定容器内に挿入され、相対する被締結材相互を確実に付着し、接合することができる。
【００５６】
また本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１−５の何れか１項において前記被締結材は鉄筋、炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維、または合成樹脂繊維の何れかの収束材の何れかであるので、構造材になりコンクリート二次製品および打込コンクリートの強度を向上することができ、資材の入手も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膨張継手に使用する膨張材の混合装置の第１実施態様を示す断面図である。
【図２】同じく本実施態様の膨張材の混合装置により混合される膨張材が使用される膨張継手の一例を示す部分断面図である。
【図３】同じく図２のＡ−Ａ方向の断面図である。
【図４】同じく膨張継手の容器本体内に封止手段を介して鉄筋を挿入する状態の拡大断面図である。
【図５】同じく本実施態様に使用される封止手段の一例を示す拡大正面図である。
【図６】同じく充填材により容器本体の周方向に向かう圧力Ｐ1 の膨張圧が働いてプレス効果を発揮する状態の断面図である。
【図７】同じく容器本体の膨張応力が緊張力Ｐ2 として充填材に働きプレストレス効果を発揮する状態の断面図である。
【図８】同じく本実施態様の膨張材の混合装置により膨張材を固定容器内に注入する一使用例を示す斜視図である。
【図９】同じく本実施態様の膨張材の混合装置により得られる膨張材を固定容器内に注入する他の使用例を示す斜視図である。
【図１０】同じく本実施態様の混合装置により得られる膨張材を使用した膨張継手により得られる大型のボックスカルバートの断面図である。
【図１１】同じく本実施態様の混合装置により得られる膨張材を使用した膨張継手により得られる大型のＬ型擁壁ブロックの一例を示す断面図である。
【図１２】同じく本実施態様の混合装置により得られる膨張材を使用した膨張継手により得られる大型のＬ型擁壁ブロックの他例を示す断面図である。
【符号の説明】
１      固定容器
１ａ    開口部
２      封止手段
３      接合端
４      充填材
５      鉄筋
５ａ    端部
６      外容器
７      内容器
８Ａ    キャップ
８Ｂ    注入用のキャップ
９      固定手段
１０    キャップ材
１０ａ  切込み
１０ｃ  充填孔
Ｋ      打込コンクリート
Ｋ′    コンクリート二次製品
【図１】
0004361705.tif 000002
【図２】
0004361705.tif 000003
【図３】
0004361705.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004361705.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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