JP4262134B2 - 工事用スペーサとコンクリート構造体 - Google Patents

Description

この発明は、ビル、橋、あるいは高速道路等のコンクリート構造物におけるコンクリートの施工前に鉄筋等の骨格材を所定の位置に維持するための工事用スペーサ及びコンクリート構造体に関するものである。

従来、ビル、橋、あるいは高速道路等のコンクリート構造物の製造においては、まず目的の形状の型枠内の所定の位置に鉄筋を配置して生コンクリートを打ち込み、生コンクリートが固まった後に、型枠を外すようにしている。コンクリート構造物の強度、耐久性は、鉄筋の太さ、本数、配置により大きく左右される。

ところで、鉄筋は、コンクリート打ち込み前に水平性、傾き、高さ等において所定の位置に配置する必要がある。そこで、鉄筋の配置を設計通りに維持するための手段として、型枠内の所定の位置に鉄筋を固定しておくための工事用スペーサが用いられる。

従来、工事用スペーサとしては、モルタル製の工事用スペーサが用いられている。このモルタル製スペーサは、例えば堅く練ったセメントと砂よりなるモルタルを金型枠に入れ、上から圧力を加えることにより製造される。このモルタル製スペーサには、厚さ１０〜２０ｍｍ程度の円盤の中央に５〜１５ｍｍ程度の孔を設けたドーナツ状のもの、サイコロ状のもの、馬蹄状のもの、椅子状のもの等がある。

モルタル製スペーサは剛性が大きいため、特に重量がある鉄筋の保持に都合がよい。また、モルタルはコンクリートと同質であるため、打ち込まれたコンクリートとモルタル製スペーサとの付着性に優れている。しかし、モルタル製スペーサは、衝撃に弱いために、欠け易く、また吸水率が約５％と極めて高いために、鉄筋の腐食を招き易いといった欠点がある。

上記欠点を解消するものとして、高密度ポリエチレンを材料とするプラスチック製の工事用スペーサがあり、プラスチック製スペーサは、低温耐久性、加工性、表面平滑性、経済性に優れている。また、吸水性が無いという大きな利点もある。しかし、プラスチック性スペーサは、コンクリートと異質なものであるため、施工時におけるコンクリートとの付着性が悪く、そのために両者の境界に空隙を発生し易く、コンクリート構造物に悪影響を及ぼすおそれがある。また、プラスチック製スペーサは、高温時における熱的耐久性に欠けた。

そこで、特許文献１においては、コンクリート施工前に鉄筋等の骨格材を支えるための工事用スペーサとして、セラミックス製のものを用いることが示されている。しかし、セラミックス製の単位スペーサを用いたものであり、スペーサ素体を連接するものではない。又、特許文献２においては、工事用スペーサとして、高さと対辺距離が等しい正８角柱のモルタル製又はコンクリート製のものを用いている。特許文献３においては、基礎面と鉄筋構造体の最下位の鉄筋との間に介挿されてかぶりを確保する鉄筋用スペーサとして、相対向する平行な３対以上の面を有するコンクリート製のブロック体を用い、３対以上の面の一方の面に鉄筋を収容可能な溝を設けたものが示されている。

特許文献４においては、鉄筋の一部を突出させ、スペースを確保するようにしたものが示され、特許文献５においては、鉄筋からなる鉄筋支持部に連結部材を溶接し、この連結部材の屈曲部によりかぶり厚さに相当する間隔保持部を形成し、その先端部にプラスチックキャップを施したものが示されている。
特開平１１−３０３３１８号公報 特開２００２−１０６１１４号公報 実用新案登録第３０９７９０５号公報 特開平８−１２８１５４号公報 特開平８−１２０９３３号公報

上記した各特許文献に示されたものは、いずれのスペーサも単位スペーサを個々に配置して、かぶりを形成するものであり、このために、スペーサと鉄筋との係合関係を作業時において安定に確保することが困難であって、作業性が悪く、適切なかぶりの確保、及び鉄筋構造体の正しい姿勢の確保が困難となる場合も生じた。

発明者は、スペーサを棒状とすることにより鉄筋構造体との係合関係を安定なものにできることに着目し、棒状のスペーサを複数の単位長さのスペーサ素体を可撓性の接続部材により接続することにより形成することができ、しかもその長さを自在に調整できることを見出した。

この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、鉄筋等の骨格材との係合関係を安定なものにすることができ、作業性がよく、安全やかぶりの確保を確実にすることができる工事用スペーサ及びコンクリート構造体を得ることを目的とする。

この発明の請求項１に係る工事用スペーサは、コンクリート施工前に鉄筋等の骨格材を支えるための工事用スペーサであって、複数の単位長さのスペーサ素体を該スペーサ素体を貫通する可撓性の接続部材により棒状に接続して構成したものである。

スペーサ素体の両端に、接続するスペーサ素体と係合する凹凸を設けることにより、接続するスペーサ素体との係合が容易となる。又、複数のスペーサ素体を可撓性の接続部材により棒状に接続することにより、工事用スペーサの長さの増減が容易となり、コンクリート構造物のかぶり寸法の変更への対応が容易となり、特に施工現場での対応が容易となる。

請求項２に係るコンクリート構造体は、請求項１記載の工事用スペーサを骨格材と交差方向に配設したものである。

スペーサ素体は、固定又は非固定の脚部を備える。非固定の脚部の場合には、スペーサ素体は移動可能であり、骨格材との干渉を回避できる。又、脚部の交換によりかぶり寸法を変更することができる。

請求項３に係るコンクリート構造体は、請求項１記載の工事用スペーサを骨格材と並行方向に配設したものである。

スペーサ素体に骨格材を受ける凹部を設けることにより、両者の係合が安定となり、この凹部を複数設けることにより両者の配置関係が自在となる。

請求項４に係る工事用スペーサ又はコンクリート構造体は、スペーサ素体が、無機質材からなるものである。

無機質材は、セラミックス（アルミナ、ムライト、コーデーライト、これらを含むセラミックス）、モルタル、コンクリート、レンガ等である。

請求項５に係る工事用スペーサ又はコンクリート構造体は、接続部材が、非金属材からなるものである。

非金属材は、例えば、有機性物質（プラスチック、天然繊維、これらの複合体）あるいは無機質繊維と有機質繊維の複合体等である。

以上のようにこの発明によれば、複数の単位長さのスペーサ素体を可撓性の接続部材により接続して棒状の工事用スペーサを形成しており、鉄筋等の骨格部材との係合関係を安定なものにすることができる。又、この工事用スペーサを用いたコンクリート構造物を安定、安全にかつ作業性よく形成することができ、かぶりの確保も確実にすることができる。

実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１（ａ），（ｂ）は実施最良形態１によるコンクリート構造体のコンクリート打設時の構成図及び工事用スペーサの一部省略正面図を示し、１は下部型枠、２，３は側部型枠であり、これらにより仮枠４を組む。６は仮枠４の中で組まれた鉄筋５の構造体であり、下部型枠１と鉄筋構造体６との間には所定のかぶり寸法を形成するための丸棒状の工事用スペーサ７を配設する。工事用スペーサ７は、複数の単位長さのスペーサ素体８に可撓性の接続部材９を貫通して接続し、所定の長さの棒状のものに形成したものである。スペーサ素体８は各種成分のセラミックス、コンクリート、モルタル、レンガ等の無機質材により形成され、接続部材９は非金属材からなる耐熱性の可撓性ロープ等から形成される。非金属材としては、有機性物質（プラスチック、天然繊維、これらの複合体）あるいは無機質繊維と有機質繊維の複合体等が用いられる。仮枠４内の空間にはコンクリートが打設され、コンクリートが固化した後、型枠１〜３が除去され、コンクリート構造体が形成される。

図２（ａ），（ｂ）は工事用スペーサ７の可撓性状態及び棒状状態を示し、スペーサ素体８の両端部には凸部８ａ及び凹部８ｂが形成されるとともに、中心には接続部材９とほぼ同径の挿通孔８ｃが形成される。１０はスペーサ素体８の凹部８ｂと嵌合するプラスチック等からなる端末部材であり、スリット１０ａ及び凹部１０ｂを有する。１１はスペーサ素体８の凸部８ａと嵌合する凹部１１ａを有するプラスチック等からなる端末部材であり、中心にスペーサ素体８の挿通孔８ｃよりやや小径の挿通孔１１ｂを有する。１２はスペーサ素体８及び端末部材１１と嵌合する凹部１２ａを有する治具であり、やはり接続部材９が挿通する挿通孔１２ｂを有する。挿通孔１２ｂの径は接続部材９の径より大きくなっている。

上記した工事用スペーサ７において、輸送時には図２（ａ）に示すように、端末部材１０のスリット１０ａを介して凹部１０ｂに接続部材９の一端を係合し、この接続部材９を各スペーサ素体８の挿通孔８ｃに裕度を持たせて挿通し、端末部材１１及び治具１２の挿通孔１１ｂ，１２ｂにも挿通して、全体的に可撓性を持たせておく。これにより、輸送時の荷姿が自由となり、巻回形状にして輸送を容易にすることができる。現場においては、図２（ｂ）に示すように、接続部材９の他端を強く引っ張り、端末部材１１の挿通孔１１ｂがストッパの役目をし、端末部材１０はスペーサ素体８の凹部８ｂと嵌合し、スペーサ素体８の凸部８ａは次のスペーサ素体８の凹部８ｂと嵌合し、端末部材１１の凹部１１ａはスペーサ素体８の凸部８ａと嵌合し、治具１２の凹部１２ａにスペーサ素体８及び端末部材１１が嵌合し、接続部材９の他端の端末部材１１から突出した部分を適切な長さに切断する。この結果、工事用スペーサ７は可撓性のない棒状となり、使用可能となる。

もちろん、最初から図２（ｂ）に示すように棒状としておけば、直ちに使用可能となる。又、スペーサ素体８の長さに種々のものを用意しておけば、現場での寸法変化に容易に対応することができ、また接続部材９により接続するスペーサ素体８の数を増減することによっても、現場での寸法変化に容易に対応することができる。なお、スペーサ素体８の凸部８ａ、凹部８ｂに傾斜面を持たせた凸部８ａ、凹部８ｂとしたが、この傾斜面を平坦面とした凸部８ａ、凹部８ｂとしてもよい。

図３（ａ），（ｂ）はスペーサ素体８の変形例の断面図を示し、図３（ａ）においては、スペーサ素体８の挿通孔８ｃと接続部材９との間にモルタルや樹脂からなる接着剤１３を充填固定しており、図３（ｂ）においてはスペーサ素体８の挿通孔８ｃと接続部材９との間にモルタルや樹脂からなる接着剤１３を充填固定するとともに、スペーサ素体８に挿通孔８ｃと連通する接着剤充填孔８ｄを設けたものである。このように、接着剤１３を挿通孔１３に充填することにより、工事用スペーサ７は棒状部材として安定する。

図４（ａ），（ｂ）は工事用スペーサ７と鉄筋５との配設方向を示し、図４（ａ）は工事用スペーサ７を鉄筋５に対して交差方向に配設した場合を示し、図４（ｂ）は工事用スペーサ７を鉄筋５に対して並行方向に配設した場合を示す。

図５（ａ）〜（ｄ）は鉄筋５に対して工事用スペーサ７を交差配置する場合のスペーサ素体８の変形例を示し、（ａ）はスペーサ素体８の外形を矩形状とした場合、（ｂ）はスペーサ素体８の外形を多角形状とした場合、（ｃ）はスペーサ素体８の外形を楕円形状とした場合、（ｄ）はスペーサ素体８の外形を楕円形状とし、かつ接続部材９の挿通孔８ｃを複数とした場合である。

図６（ａ）〜（ｃ）はやはり鉄筋５に対して工事用スペーサ７を交差配置した場合のスペーサ素体８の変形例を示し、図６（ａ）はスペーサ素体８と型枠１との間に一対の脚部８ｅを設けたものである。脚部８ｅはスペーサ素体８に対して接着剤により固定する。この場合、高さが異なる脚部８ｅとの交換によりかぶり寸法を変更することができる。又、図６（ｂ）の場合にはスペーサ素体８の下部に接着する脚部８ｅを１つの長いものに形成したものであり、スペーサ素体８の上部に載置する鉄筋５の重量が重い場合に適している。図６（ｃ）の場合にはスペーサ素体８の下部に設ける脚部８ｅをスペーサ素体８とを一体に形成したものである。

図７（ａ），（ｂ）は同じく鉄筋５に対して工事用スペーサ７を交差配置とした際に、スペーサ素体８と脚部８ｅとを別形成として両者を移動自在に嵌合した場合であり、鉄筋５の位置が脚部８ｅと干渉した場合に脚部８ｅを移動させることができる。その後、必要に応じてスペーサ素体８と脚部８ｅとを接着剤により接着固定する。

図８（ａ），（ｂ）も工事用スペーサ７が鉄筋５と交差配置の場合であり、連設されたスペーサ素体８はそれぞれ固定されていない２つづつの脚部８eにより支持されている。この場合、鉄筋５と脚部８ｅの一つが干渉するので、一つの脚部８ｅをＡ方向に移動しようとするが、１点鎖線で示すようにスペーサ素体８の端部に位置することになるので好ましくない。この場合、隣のスペーサ素体８の一方の脚部８ｅをスペーサ素体８の端部寄りに即ちＢ方向に移動させて鉄筋５の重量を支える。その後、必要に応じて、スペーサ素体８と各脚部８ｅとを接着剤により接着する。

図９（ａ）〜（ｃ）も同じく工事用スペーサ７を鉄筋５と交差配置とした場合のスペーサ素体の非固定脚部の変形例を示し、図９（ａ）は型枠１との係合部８ｆが曲面状の安定係合部を形成している脚部８ｅを示す。８ｇはスペーサ素体８との移動自在な嵌合孔である。図９（ｂ）は外形が８角形の脚部８ｅを示し、図９（ｃ）は外形が多角形の脚部８ｅを示す。

図１０（ａ）〜（ｄ）は工事用スペーサ７と鉄筋５とを交差配置した場合のスペーサ素体及び非固定脚部の変形例を示し、図１０（ａ）は丸棒状のスペーサ素体８の外周に円形の脚部８ｅを移動自在に嵌合したものであり、図１０（ｂ）は８角形のスペーサ素体８の周囲に円形の脚部８ｅを移動自在に嵌合したものである。又、図１０（ｃ）は丸棒状のスペーサ素体８の外周に６角形の脚部８ｅを移動自在に嵌合したものであり、図１０（ｄ）は８角形のスペーサ素体８の外周に８角形の脚部８ｅを移動自在に嵌合したものである。

実施形態１においては、複数の単位長さのスペーサ素体８を該スペーサ素体８を貫通する可撓性の接続部材９により棒状に接続して工事用スペーサ７を形成しており、鉄筋５との係合関係を安定なものにでき、このような工事用スペーサ７を鉄筋５の支持に用いたコンクリート構造体を安定、安全に作業性よく構成することができ、かぶりの確保も確実に行うことができる。従って、耐久性の高いコンクリート構造体を安全、安価に作業性良く構成することができる。又、スペーサ素体８の両端に凸部６ａ及び凹部８ｂを設けており、スペーサ素体８の相互の接続が容易となり、接続するスペーサ素体８の数の増減により工事用スペーサ７の長さの調整が容易となり、かぶり寸法の調整も容易となる。さらに、各スペーサ素体８に裕度を持たせて接続部材９により接続することにより工事用スペーサ７を全体的に可撓性を持たせることができ、輸送時の荷姿に自由を持たせて輸送を容易にすることができる。

又、スペーサ素体８に非固定の脚部８ｅを設けることにより、スペーサ素体８又は脚部８ｅの移動が可能となり、鉄筋５との干渉を回避することができる。また、脚部８ｅの交換により、かぶり寸法を変更することができる。

実施最良形態２
図１１（ａ）〜（ｄ）はこの発明の実施最良形態２による工事用スペーサと鉄筋とが並行方向に配設された場合のスペーサ素体の変形例を示し、図１１（ａ）はスペーサ素体８の断面を４角形とし、その１面に鉄筋５と嵌合する凹部８ｈを設けており、図１１（ｂ）はスペーサ素体８を４角形とし、その対向する２面に鉄筋５と嵌合する凹部８ｈを設けている。又、図１１（ｃ）はスペーサ素体８を４角形とし、その４面に鉄筋５と嵌合する凹部８ｈを設けている。さらに、図１１（ｄ）においては、スペーサ素体８を面積が大きい方を下面とする台形とし、面積が小さい上面に鉄筋５と嵌合する凹部８ｈを設けている。従って、型枠１とスペーサ素体８の立ち上がり面とは９０度以上の角度Ｃとなる。

実施最良形態２においては、スペーサ素体８に鉄筋５と嵌合する凹部８ｈを設けたので、両者の係合が安定となり、また凹部８ｈを複数設けることにより両者の配置が自在となる。さらに、スペーサ素体８を面積が大きい方を下面とする台形とした場合には、型枠１とスペーサ素体８の立ち上がり面との角度が９０度以上になるため、コンクリートを打設した場合にこの部分の欠落を防止することができる。

この発明の実施最良形態１によるコンクリート構造体のコンクリート打設時の構成図及び工事用スペーサの一部省略正面図である。 実施最良形態１による工事用スペーサの可撓性状態図及び棒状状態図である。 実施最良形態１による工事用スペーサのスペーサ素体の変形例を示す断面図である。 実施最良形態１による工事用スペーサを鉄筋と交差配置とした場合の説明図及び鉄筋と並行配置とした場合の説明図である。 実施最良形態１による工事用スペーサを鉄筋と交差配置とした場合のスペーサ素体の変形例を示す図である。 実施最良形態１による工事用スペーサを鉄筋と交差配置とした場合にスペーサ素体に固定脚部を設けた変形例を示す図である。 実施最良形態１による工事用スペーサを鉄筋と交差配置とした場合に非固定脚部を設けたスペーサ素体の側面図及び正面図である。 実施最良形態１による工事用スペーサを鉄筋と交差配置とした場合に非固定脚部を設けた連接スペーサ素体の側面図及び正面図である。 実施最良形態１による工事用スペーサを鉄筋と交差配置とした場合のスペーサ素体の非固定脚部の変形例を示す図である。 実施最良形態１による工事用スペーサを鉄筋と交差配置とした場合のスペーサ素体及び非固定脚部の変形例を示す図である。 実施最良形態2による工事用スペーサを鉄筋と並行配置とした場合のスペーサ素体の変形例を示す図である。

符号の説明

4…仮枠
５…鉄筋
６…鉄筋構造体
７…工事用スペーサ
８…スペーサ素体
８ａ…凸部
８ｂ，８ｈ…凹部
８ｅ…脚部
８ｃ…挿通孔
９…接続部材
１３…接着剤

Claims (5)

1. コンクリート施工前に鉄筋等の骨格材を支えるための工事用スペーサであって、複数の単位長さのスペーサ素体を該スペーサ素体を貫通する可撓性の接続部材により棒状に接続して構成したことを特徴とする工事用スペーサ。
2. 請求項１記載の工事用スペーサを骨格材と交差方向に配設したことを特徴とするコンクリート構造体。
3. 請求項１記載の工事用スペーサを骨格材と並行方向に配設したことを特徴とするコンクリート構造体。
4. スペーサ素体は、無機質材からなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の工事用スペーサ又はコンクリート構造体。
5. 接続部材は、非金属材からなることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の工事用スペーサ又はコンクリート構造体。

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