JP3968303B2 - 膨張継手および膨張継手を用いた鉄筋接続工法 - Google Patents
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Description
【0001】
本発明は膨張継手および膨張継手を用いた鉄筋接続工法に関し、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を固定容器の周壁面を基準面として該固定容器内に充填収容される膨張材を膨張させて生ずる反力を基準としてプレストレスおよびプレスにより定着するものである。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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、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できないことがあった。そのうえ、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、定着材としてモルタルを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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記従来の欠点を解決し、短時間にて多大な労力を要さずに作業能率が良く鉄筋を接合でき、また鉄筋相互の定着長さが短くても十分な付着力により構造堅牢に接合することができ、しかもコンクリート二次製品相互の接合端を接合する前でも膨張性の充填材の充填状態を外部から目視によって確認することが容易であり、さらには固定容器内に充填収容される充填材の膨張圧により生ずる固定容器の膨張、ひずみ、引張に起因する引張力を受けて周囲のコンクリートがひび割れるのを防止でき、構造簡単にして製作費および資材費が安価に提供できる膨張継手および膨張継手を用いた鉄筋接続工法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の請求項1に記載の発明は、剛性材により中空状に形成され、外側面には、全体的にまたは部分的に柔軟性材料よりなる薄膜層が形成され、適宜側面には、封止手段を備えた固定容器を前記薄膜層に接する打込コンクリートまたはコンクリート二次製品の接合端に埋設し、前記固定容器内に膨張性の充填材を充填収容し、前記封止手段を介して固定容器内に挿入される相対する鉄筋を前記充填材が膨張するプレストレスおよびプレスにより定着することを特徴とする。
【0008】
また本発明の請求項2に記載の発明は、固定容器が、鋼材により二方を開口した直管状のスリーブ乃至はL形状の管状体、三方または四方を開口した管状体、また箱状体、さらには略球形体の何れかに形成されることを特徴とする。
【0009】
また本発明の請求項3に記載の発明は、固定容器は、肉厚が約3〜15mmに形成されることを特徴とする。
【0010】
また本発明の請求項4に記載の発明は、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%、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。
【0011】
また本発明の請求項5に記載の発明は、封止手段が、固定容器の適宜側面に開口された開口部を閉塞する合成樹脂製のキャップであり、該キャップは充填材を充填可能な充填孔が必要に応じて開設されることを特徴とする。
【0012】
また本発明の請求項6に記載の発明は、封止手段は、キャップが適宜個数の切込みが放射状に設けられるとともにキャップの外周側上部に前記充填孔が開設されることを特徴とする。
【0013】
また本発明の請求項7に記載の発明は、封止手段は、キャップの裏面外周に固定容器内に挿入される鉄筋の外周に圧接され可撓可能になる背面略環状の封止弁板を設けたことを特徴とする。
【0014】
また本発明の請求項8に記載の発明は、剛性材により中空状をなし、外側面に全体的にまたは部分的に柔軟性材料よりなる薄膜層が形成された固定容器を打込コンクリートまたはコンクリート二次製品の接合端に埋設し、前記固定容器の適宜側面に配設される開口に封止手段を施し、該封止手段を介して充填材を前記固定容器内に充填注入し、その後に前記封止手段を介して固定容器内に接合すべき少なくとも一方の鉄筋を挿入することにより前記充填材が固定容器内において膨張するプレストレスおよびプレスにより固定容器内において相対する鉄筋相互を定着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明の請求の範囲における請求項1に記載の発明によれば、剛性材により中空状に形成され、外側面には全体的にまたは部分的に柔軟性材料よりなる薄膜層が形成され、適宜側面には封止手段を備えた固定容器を前記薄膜層に接する打込コンクリートまたはコンクリート二次製品の接合端に埋設し、前記固定容器内に充填材を充填収容し、前記封止手段を介して固定容器内に挿入される相対する鉄筋を前記充填材が膨張するプレストレスおよびプレスにより定着することを特徴とし、また特許請求の範囲における請求項8に記載された発明によれば、剛性材により中空状をなし、外側面に、全体的にまたは部分的に柔軟性材料よりなる薄膜層が形成された固定容器を打込コンクリートまたはコンクリート二次製品の接合端に埋設し、前記固定容器の側面に配設される開口に封止手段を施し、該封止手段を介して充填材を前記固定容器内に充填注入し、その後に前記封止手段を介して固定容器内に接合すべき少なくとも一方の鉄筋を挿入することにより前記充填材が固定容器内において膨張するプレストレスおよびプレスにより固定容器内において相対する鉄筋相互を定着させることを特徴とするので、短時間にて多大な労力を要さずに作業能率が良く鉄筋相互を接合でき、また鉄筋相互の定着長さが短かくても十分な付着力により構造堅牢に接合することができる。そして、固定容器の外面に、周囲のコンクリートに接して全体的または部分的に柔軟性材料よりなる薄膜層を形成したので、固定容器内に充填収容される充填材の膨張圧により生ずる固定容器の膨張、ひずみ、引張に起因する引張力を受けて周囲のコンクリートがひび割れるのを防止するとともにコンクリートに対する付着力を向上することができる。しかもコンクリート二次製品相互の接合端を接合する前でも充填材の充填状態を外部から目視によって確認することが容易であり、さらには構造簡単にして製作費および資材費は安価になる。
【0016】
また本発明の特許請求の範囲における請求項2に記載の発明によれば、固定容器が、鋼材により二方を開口した直管状のスリーブ乃至はL形状の管状体、三方または四方を開口した管状体、また箱状体、さらには略球形体の何れかに形成されるので、短時間にて多大な労力を要さずに作業能率が良く鉄筋相互を接合できる。また鉄筋相互の定着長さが短くても十分な付着力により構造堅牢に接合することができ、しかもコンクリート二次製品相互の接合端を接合する前でも充填材の充填状態を外部から目視によって確認することが容易であり、さらには構造堅牢にして製作費および資材費は安価になる。
【0017】
また本発明の特許請求の範囲における請求項3に記載の発明によれば、固定容器は、肉厚が約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ス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、相対する鉄筋相互を確実に付着することができる。
【0018】
また本発明の特許請求の範囲における請求項4に記載の発明によれば、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%、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。
【0019】
また本発明の特許請求の範囲における請求項5に記載の発明によれば、封止手段が、固定容器の適宜側面に開口された開口部を閉塞する合成樹脂製のキャップであり、該キャップは充填材を充填可能な充填孔が必要に応じて開設されるので、充填材を目視により外部から確認しながら固定容器内に所望量確実に充填し、固定容器内に充填された充填材は周囲には漏出することなく膨張されて鉄筋相互を確実に定着することができる。
【0020】
また本発明の特許請求の範囲における請求項6に記載の発明によれば、キヤップが適宜個数の切込みが放射状に設けられるとともにキヤップの外周側上部に前記充填孔が開設されることを特徴とするので、鉄筋を封止手段を介して固定容器内に容易かつ確実に挿入することにより固定容器内に充填された充填材が周囲には漏出することなく膨張されることにより鉄筋相互を確実に定着することができる。
【0021】
また本発明の特許請求の範囲における請求項7に記載の発明によれば、封止手段は、固定容器内に挿入される鉄筋の外周に圧接され可撓可能になる背面略環状の封止弁板をキヤップの裏面外周に設けたことを特徴とするので、キャップの裏面外周に設けた封止弁板の逆止弁機能により固定容器内に充填される充填材が外部に漏れ出すのが確実に防止され、充填材の膨張によるプレストレスおよびプレスにより固定容器内に鉄筋を定着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
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。
【0023】
図1乃至図11に従って本発明の膨張継手の第1実施形態を説明する。
【0024】
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、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た固定容器であり、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。
【0025】
4は前記固定容器1内に充填収容される膨張性の充填材であり、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鉄筋5,5の端部5a,5a相互を定着するようになっている。
【0026】
また本実施形態で使用される充填材4の組成の一例を下記[表1]に示す。
【0027】
【表1】
【0028】
[表1]から本実施形態で使用される充填材4は、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、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、本実施形態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定着することができる。図4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6であり、このキャップ6は正面円形をなし適宜個数、図4に示すように4個の切込み7が放射状に設けられることにより、この切込み7により数個、例えば4個に区分される区分片6a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7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8が開設されている。この充填孔8の孔径φ、形状、設置個数は適当なものが選定される。
【0029】
そして、充填材4を固定容器1内に充填するには、ポンプ等の機材を用いることなく例えば充填材4を収容する漏斗状の注入容器(図には示さない)を用いて充填孔8から固定容器1への注入が容易に行える。
【0030】
40は固定容器1の外面に、周囲のコンクリートに接して図には示さないが全体的に、または図10および図11のように部分的に形成された薄膜層であり、この薄膜層40は適宜形状、適宜模様の柔軟性材料にて形成したことにより、周囲のコンクリートCが熱や固定容器1内に充填収容される充填材4の膨張圧により生ずる固定容器1の膨張、ひずみω、引張に起因する引張応力を受けてひび割れるのを固定容器1の外面に形成される柔軟性材料よりなる薄膜層40の抑制により防止するとともにコンクリートCに対する付着力を向上しようとするものである。
【0031】
なお、図示する実施形態では、容器本体1の直径φ1 が40mm程度であり、その外面に形成される薄膜層40の膜厚は0.02〜2.0mm程度である。また薄膜層40を形成するのに使用される柔軟性材料としては、例えば塩化ビニール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂等各種の樹脂やゴム等が使用される。
【0032】
本発明の第1実施形態は以上の構成からなり、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相互を接合するのには、先ず図1に示すように鋼材等の剛性材により中空状に形成されて例えば二方を開口した開口部1a,1aを有する直管状であり、外側面には、全体的にまたは部分的に柔軟性材料よりなる薄膜層40が形成されたスリーブよりなる固定容器1を打込コンクリートKまたはコンクリート二次製品K′,K′の接合端3,3の少なくとも何れか一方に埋設する。
【0033】
次いで、剛性材により形成された固定容器1の側面、図1では打込コンクリートKまたは一方のコンクリート二次製品K′の接合端3側の側面に配設される開口部1aに封止手段2としてのキャップ6を施して閉じる。
【0034】
その後、施工現場にて打込コンクリートKが打設されて養生、固化して完成する前またはコンクリート二次製品K′,K′相互を接合する前に固定容器1を埋設している一方の接合端3側から封止手段2としてのキャップ6を介して接合すべき少なくとも一方の鉄筋5を挿入することによりこの鉄筋5の端部5aを固定容器1内に既に他側から挿入されている他方の鉄筋5の端部5aに相対させる。
【0035】
この時、固定容器1の開口部1aを塞いでいるキャップ6には放射状に切込み7が設けられ、この切込み7により数個、図4では4個に区分される区分片6aが鉄筋5の挿入による押圧により可撓性を発揮して拡開されるので、鉄筋5を固定容器1内に円滑かつ確実に挿入することができる。
【0036】
それから、図には示さない漏斗状の注入容器を用いてキャップ6に開設されている充填孔8から充填材4を固定容器1内に充填すると、固定容器1内に挿入された鉄筋5,5は固定容器1内に充填される固定容器1の周囲の周壁面を基準面として拘束される充填材4の大きな膨張力により生ずるプレストレスとプレスにより付着強度が増加されて強固に定着される。
【0037】
固定容器1内に充填される充填材4は、数個、図4では4個に区分された区分片6aが可撓復元力により閉じるので、区分片6aによりキャップ6を介して固定容器1内に押込まれる鉄筋5との間に間隙が生ずることなく固定容器1から不用意に外部に洩れ出すのが防止される。
【0038】
そして、固定容器1内において充填材4が膨張されることにより例えば図5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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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6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形態では固定容器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。
【0042】
そして、本実施態様の継手工法では、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。
【0043】
そして、本実施形態では、固定容器1の外面に、周囲のコンクリートに接して図には示さないが全体的にまたは図10および図11のように部分的に適宜形状、適宜模様の柔軟性材料よりなる薄膜層40が形成されているので、周囲のコンクリートCが熱や固定容器1内に充填収容される充填材4の膨張圧により生ずる固定容器1の膨張、ひずみω、引張に起因する引張応力を受けてひび割れるのを固定容器1の外面に形成される柔軟性材料よりなる薄膜層40の抑制により防止するとともにコンクリートCに対する付着力を向上することができる。
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形態の膨張継手は、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。
【0044】
また本実施形態の膨張継手では、剛性材により形成される直管状の固定容器1の前後二方に設けた開口部1a,1aは、封止手段2としてのキャップ6により封止されることにより固定容器1の周囲への漏洩を確実に防止することができる。しかも、固定容器1内への充填材4の充填は、施工現場での打込コンクリートKの打設前やコンクリート二次製品K′,K′相互の接合前に、コンクリート二次製品K′,K′の少なくとも何れか一方の接合端3に埋設される固定容器1の接合端3側に臨むキャップ6に設けた充填孔8を通じて充填量を目視により確認しながら充填することができ、充填材4の膨張圧を有効に発揮させて鉄筋5,5相互を確実かつ構造堅牢に定着することができる。
【0045】
(実施例)
鋼材により中空の直線状、例えば直径φ1 が約40mm、肉厚tが10mm程度に形成され、外周には全体的に、または図10、図11に示すように部分的に柔軟性材料よりなる薄膜層40が形成されたスリーブよりなり、2方の開口部1a,1aを封止手段としての合成樹脂製のキャップ6,6にて閉止した固定容器1を施工現場にて打込コンクリートKの接合端3,3となる何れか一方に埋設した。その後、キャップ6,6に放射状の切込み7を入れることにより区分された区分片6aを可撓性に抗して鉄筋5,5の軸長方向に対向して固定容器1内に押込むことにより挿入し、相対させた。
【0046】
そして、酸化カルシウムが約82.5重量%、二酸化珪素を約8.3重量%、酸化アルミニウムを約2.1重量%、三酸化硫黄を4.3重量%よりなる充填材4をキャップ6,6に設けた充填孔8から固定容器1内に充填して膨張させると、充填材4が固定容器1を基準面として膨張することにより生ずるプレストレスとプレスによって固定容器1内に挿入されて端部5a,5aが相対されている鉄筋5,5を充填材4により高密実化、高強度化、高圧縮化がはかれ、付着強度を増加して強固に定着することができた。なお、試験方法は、JIS R 5202によった。
【0047】
また上記のような構成の膨張継手および継手工法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7に示すように大型のボックスカルバート20があげられる。
【0048】
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ようにした。
【0049】
また図8および図9は同様に本発明の膨張継手および継手工法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。
【0050】
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。
【0051】
図12ないし図14に示すものは本発明の膨張継手を示す第2実施形態である。
【0052】
この実施形態では、封止手段2が、固定容器1の適宜側面に開口された開口部1aを合成樹脂製のキヤップ6にて閉塞し、該キヤップ6に開設される充填孔8から固定容器1内に充填収容される充填材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を介して固定容器1内に挿入される鉄筋5を定着する点は上記第1実施形態と同様な構成であり、同様の作用であるが、本実施形態では封止手段2が、固定容器1内に挿入される鉄筋5の外周に圧接され可撓可能になる背面略環状の封止弁板6Aを厚さが薄いキヤップ6の裏面外周に設けた構成にする。
【0053】
そして、固定容器1内に充填材4を充填するのには、先尖な棒状工具として例えば錐、ドライバー等の先端をキャップ6に施工現場にて突き刺すことにより充填孔8をキヤップ6に開設し、次いでこの充填孔8内に挿入される漏斗状の注入容器(図示せず)を介して固定容器1内に充填材4を充填する。その後、厚さが薄いキヤップ6を突き破って鉄筋5を固定容器1内に挿入して行くと、キャップ6の裏面外周に設けた背面略環状の封止弁板6Aは鉄筋5の外部からの挿入圧により内部へと押し広げられ、しかも封止弁板6Aは鉄筋5の押圧力により可撓性を発揮し、鉄筋5の外周に密に圧接するので、封止弁板6Aの逆止弁機能により充填材4が外部に漏れ出すのが確実に防止される。そして、封止手段2を介して固定容器1内に充填収容された充填材4の膨張によるプレストレスおよびプレスにより固定容器1内に挿入した鉄筋5は定着される点が上記第1実施形態と異なる。
【0054】
なお図12において50は封止手段2を固定容器1の開口部1aに取付けるために固定容器1の開口部1aの外周端に嵌着される金属製の外装リングである。
【0055】
また前記各実施態様では、充填材4を充填収容する固定容器1は、例えば図1に示すように二方を開口した直管状のスリーブを用いた場合を代表的な最適例として説明したけれども、固定容器1はこれに限ることなく、例えば図15に示すように二方を開口したL形状の管状体1A1 、また図16および図17に示すように三方または四方を開口した管状体1A2 ,1A3 、また図18に示すように箱状体1A4 、さらには図19に示すように略球形体1A5 等であっても本発明の適用範囲であり、用途に応じて最適なものを使用する。
【0056】
また図7、図8および図9に示す本発明の膨張継手および膨張継手を用いた鉄筋接続工法の具体例として、ボックスカルバート20、L型擁壁ブロック30,30′に適用しているが、本発明を適用する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。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明は剛性材により中空状に形成され、外側面には全体的にまたは部分的に柔軟性材料よりなる薄膜層が形成され、適宜側面には封止手段を備えた固定容器を前記薄膜層に接する打込コンクリートまたはコンクリート二次製品の接合端に埋設し、前記固定容器内に充填材を充填収容し、前記封止手段を介して固定容器内に挿入される相対する鉄筋を前記充填材が膨張するプレストレスおよびプレスにより定着するという用途・機能に適する。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】図1は本発明の膨張継手の第1実施形態を示し、鉄筋相互を接続した状態の部分断面図である。
【図2】図2は同じく図1のA−A方向の断面図である。
【図3】図3は同じく鉄筋を充填材が充填された容器本体内に封止手段を介して挿入する状態の拡大断面図である。
【図4】図4は同じく本実施形態の封止手段の一例を示す拡大正面図である。
【図5】図5は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6】図6は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7】図7は本発明の膨張継手を大型のボックスカルバートに適用した状態の断面図である。
【図8】図8は同じく本発明の膨張継手を大型のL型擁壁ブロックに適用した一例を示す断面図である。
【図9】図9は同じく本発明の膨張継手を大型のL型擁壁ブロックに適用した他例を示す断面図である。
【図10】図10は同じく本実施形態において、容器本体の表面に柔軟性材料よりなる薄膜層を部分的に形成した一例を示す斜視図である。
【図11】図11は同じく薄膜層の模様パターンの一例を示す正面図である。
【図12】図12は本発明の膨張継手の第2実施形態示す断面図である。
【図13】図13は本実施形態を構成する封止手段の他例を示す背面図である。
【図14】図14は同じく本実施形態の封止手段を示す断面図である。
【図15】図15は同じく本発明の膨張継手の第2変形例を示す断面図である。
【図16】図16は同じく本発明の膨張継手の第3変形例を示す断面図である。
【図17】図17は同じく本発明の膨張継手の第4変形例を示す断面図である。
【図18】図18は同じく本発明の膨張継手の第5変形例を示す斜視図である。
【図19】図19は同じく本発明の膨張継手の第6変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0059】
1 固定容器
2 封止手段
3 接合端
4 充填材
5 鉄筋
5a 端部
6 キャップ
7 切込み
8 充填孔
Claims (8)
- 剛性材により中空状に形成され、外側面には、全体的にまたは部分的に柔軟性材料によりなる薄膜層が形成され、適宜側面には、封止手段(2)を備えた固定容器(1)を前記薄膜層に接する打込コンクリート(K)またはコンクリート二次製品(K′)の接合端(3,3)に埋設し、前記固定容器(1)内に膨張性の充填材(4)を充填収容し、前記封止手段(2)を介して固定容器(1)内に挿入される相対する鉄筋(5,5)を前記充填材(4)が膨張するプレストレスおよびプレスにより定着することを特徴とする膨張継手。
- 固定容器(1)が、鋼材により二方を開口した直管状のスリーブ乃至はL形状の管状体(1A1 )、三方または四方を開口した管状体(1A2 ,1A3 )、また箱状体(1A4 )、さらには略球形体(1A5 )の何ずれかに形成されることを特徴とする請求項1記載の膨張継手。
- 固定容器(1)は、肉厚が約3〜15mmに形成されることを特徴とする請求1項または2に記載の膨張継手。
- 充填材(4)は、酸化カルシウムを主成分として約80.0〜84.0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、または2、3の何れかに記載の膨張継手。
- 封止手段(2)が、固定容器(1)の適宜側面に開口された開口部(1a)を閉塞する合成樹脂製のキャップ(6)であり、該キャップは充填材を充填可能な充填孔(8)が必要に応じて開設されることを特徴とする請求1、または2、3、4の何れか記載の膨張継手。
- 封止手段(2)は、キヤップ(6)が適宜個数の切込み(7)が放射状に設けられるとともにキヤップ(6)の外周側上部に前記充填孔(8)が開設されることを特徴とする請求項1、または2、3、4、5の何れかに記載の膨張継手。
- 封止手段(2)は、固定容器(1)内に挿入される鉄筋(5,5)の外周に圧接され可撓可能になる背面略環状の封止弁板(6A)をキャップ(6)の裏面外周に設けたことを特徴とする請求項1、または2、3、4、5、6の何れかに記載の膨張継手。
- 剛性材により中空状をなし、外側面に、全体的にまたは部分的に柔軟性材料によりなる薄膜層が形成された固定容器(1)を打込コンクリート(K)またはコンクリート二次製品(K′)の接合端(3,3)に埋設し、前記固定容器(1)の側面に配設される開口(1a)に封止手段(2)を施し、該封止手段(2)を介して充填材(4)を前記固定容器(1)内に充填注入し、その後に前記封止手段(2)を介して固定容器(1)内に接合すべき少なくとも一方の鉄筋(5)を挿入することにより前記充填材(4)が固定容器(1)内において膨張するプレストレスおよびプレスにより固定容器(1)内において相対する鉄筋(5,5)相互を定着させることを特徴とする膨張継手を用いた鉄筋接続工法。
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