JP5150354B2 - 充填材の充填状態の確認方法、定着金物を鉄筋に固定する方法、定着金物、ｐｃ部材 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート部材内に埋設された定着金物に鉄筋を螺合させ、定着金物の内部に充填材を充填することにより、定着金物を鉄筋に固定する方法及び定着金物内に充填された充填材の充填状況の確認方法に関する。

従来より、例えば、鉄筋コンクリート造の柱梁構造における一方から梁が接続されるような仕口部では、梁主筋に作用する引張力に抵抗できるように、梁主筋の端部に定着金物を取り付けておき、この定着金物を仕口部を構成するコンクリート内に埋設することにより、梁主筋を仕口部に定着させていた。

このように鉄筋に定着金物を取り付ける際には、鉄筋に作用する引張力が確実に定着金物に伝達されるように、定着金物を強固に鉄筋に固定する必要がある。そこで、例えば、非特許文献１には、鉄筋に定着金物を固定する方法として、鉄筋に定着金物を螺合させた後、鉄筋と定着金物との隙間にグラウトを充填する方法が記載されている。この方法では、グラウトが上記隙間に充填されていることを確認するため、定着金物の両端から溢れ出すまでグラウトを充填する必要がある。

このように鉄筋に定着金物を取り付ける際には、鉄筋に作用する引張力が確実に定着金物に伝達されるように、定着金物を強固に鉄筋に固定する必要がある。そこで、例えば、非特許文献１には、鉄筋に定着金物を固定する方法として、鉄筋に定着金物を螺合させた後、鉄筋と定着金物との隙間にグラウトを充填する方法が記載されている。この方法では、グラウトが上記隙間に充填されていることを確認するため、定着金物の両端から溢れ出すまでグラウトを充填する必要がある。
なお、本願出願人の一社は鉄筋を定着金物を用いて、コンクリートに定着する方法として、特許文献１の図７に示すような方法を提案している。
東京鉄鋼株式会社、"プレートナット工法 設計指針 （財）日本建築センター 一般評定 ＢＣＪ評定―ＲＣ０１５２−０１"、東京鉄鋼株式会社 特開２００６−２２４９４号公報

しかしながら、上記の方法では、定着金物の両端側からグラウトが溢れ出るのを視認する必要があるが、定着金物をコンクリート部材内に埋設してしまうと、コンクリート部材の内部側からグラウトが溢れ出るのを確認することができない。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、定着金物がコンクリート部材内に埋設された場合のように、定着金物の一方からしかグラウトの溢れ出しを視認できない状況であっても、定着金物内にグラウトが充填されたことを確認できるようにすることである。

本発明の充填材の充填状態の確認方法は、内周面に螺条が形成された貫通孔を有する定着金物を、外周面に螺条を有する鉄筋の外周に螺合させ、前記貫通孔に通じる注入孔より前記定着金物と前記鉄筋との隙間に充填材を充填することにより前記鉄筋に前記定着金物を固定する際に、前記隙間に充填材が充填されたことを確認する方法であって、前記定着金物を、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成しておき、前記充填材が前記貫通孔の他端側から溢れ出るのを確認することを特徴とする。
なお、充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるとは、後述するように定着金物の他端側にナットを取り付けた場合には、定着金物の一端側端面よりもナットの他端側端面より溢れ出し難くなることをいう。

上記の方法において、前記定着金物は、前記他端側が部材表面に露出するようにＰＣ部材に埋設されていてもよい。また、前記定着金物は、前記注入孔が前記定着金物の軸方向中央部よりも前記一端側に形成されていることにより、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されていてもよい。
なお、部材表面に露出するとは、ＰＣ部材表面に凹部を設けておき、この凹部内に露出するような場合も含むものである。

また、前記定着金物は、前記他端側に前記鉄筋と螺合するとともに、前記定着金物と当接するようにナットを取り付けることにより、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されていてもよい。

また、前記定着金物は、前記鉄筋にナットを螺合させ、前記ナットを前記他端側に締め付けることにより、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されていてもよい。

また、本発明の鉄筋に定着金物を固定する方法は、内周面に螺条が形成された貫通孔を有する定着金物を、外周面に螺条を有する鉄筋の外周に螺合させ、前記貫通孔に通じる注入孔より前記定着金物と前記鉄筋との隙間に充填材を充填することにより前記鉄筋に前記定着金物を固定する工法であって、前記定着金物を、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成しておき、前記定着金物を前記鉄筋に螺合させ、前記貫通孔の他端側から溢れ出るまで前記充填材を充填することを特徴とする。

また、本発明の定着金物は、内周面に螺条が形成された貫通孔を有し、外周面に螺条を有する鉄筋の外周に螺合され、前記貫通孔に通じる注入孔より前記定着金物と前記鉄筋との隙間に充填材が充填されることにより前記鉄筋の端部に固定されて用いられる、前記鉄筋をコンクリート部材に定着させるための定着金物であって、前記注入孔が前記定着金物の軸方向中央部よりも一端側に形成されていることにより、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明のＰＣ部材は、内周面に螺条が形成された貫通孔を有し、外周面に螺条を有する鉄筋の外周に螺合され、前記貫通孔に通じる注入孔より前記定着金物と前記鉄筋との隙間に充填材が充填されることにより前記鉄筋の端部に固定されて用いられる、前記鉄筋を定着させるための定着金物が部材内に埋設されたＰＣ部材であって、前記定着金物は、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されており、前記他端側が部材表面に露出するように埋設されていることを特徴とする。

本発明によれば、定着金物に充填された充填材が一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されているため、充填材が定着金物の他端側から溢れ出た際には、一端側からもグラウトが溢れ出ていることとなる。これにより、例えば、定着金物がコンクリート部材内に埋設された場合のように、定着金物の一方からしか充填材の溢れ出しを確認することができない状況であっても、その一方から充填材が溢れ出るのを確認することで、定着金物内に充填材が十分充填されていることを確認できる。

以下、本発明の充填材の充填状態の確認方法の一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、ＰＣ仕口部材１０の一側面にＰＣ梁部材２０が接続された様子を示す水平断面図である。同図に示すように、ＰＣ仕口部材１０には鉄筋挿入孔１１が形成されており、この鉄筋挿入孔１１の端部には定着金物３０が埋設されている。また、ＰＣ仕口部材１０の上記一側面とは反対側の表面には、定着金物３０の端面が露出するように凹部１２が形成されている。一方、ＰＣ梁部材２０の内部には梁主筋２１が埋設されており、梁主筋２１の端部には機械式継手２２が接続されている。この機械式継手２２の鉄筋挿入孔２３はＰＣ梁部材２０のＰＣ仕口部材１０側の端面に開口している。そして、ＰＣ梁部材２０とＰＣ仕口部材１０とは、鉄筋４０を、その一端が機械式継手２２の鉄筋挿入孔２３内に到達するように設置して、他端部に定着金物３０を固定し、ＰＣ仕口部材１０の鉄筋挿入孔１１及び機械式継手２２内にグラウトを充填し、さらに、ＰＣ仕口部材１０とＰＣ梁部材２０との間の目地にグラウトを充填することにより接続される。なお、鉄筋４０は、外周面に螺条４１が形成された異形鉄筋であり、外周面の一部に平面状の欠損部が形成されている。また、ＰＣ仕口部材１０及びＰＣ梁部材２０の接合端面にコッター等を設けてもよい。

図２は、図１のＡ部の拡大断面図である。同図に示すように、定着金物３０は、内周面に螺条３１が形成された貫通孔３０Ａが形成され、端部に鍔部３２が形成された鋼製の部材である。定着金物３０には、外周面から貫通孔３０Ａまで到達するような注入孔３３が形成されている。

定着金物３０は、貫通孔３０Ａ内の螺条３１と鉄筋４０の外周面の螺条４１とを螺合させ、注入孔３３から定着金物３０と鉄筋４０との隙間にグラウト６０を充填することにより、鉄筋４０に固定されている。かかる構成により、定着金物３０は鉄筋４０に強固に固定され、定着金物３０に鉄筋４０に作用する引張力が伝達され、定着金物３０がその鍔部３２により反力を受けるため、引張力に抵抗することができる。

ここで、鉄筋４０と定着金物３０との間で引張力が伝達されるようにするには、定着金物３０と鉄筋４０と隙間にグラウト６０が確実に充填されている必要があるため、施工の際に、グラウト６０が充填されていることを確認しなければならない。このような確認は、従来、充填したグラウト６０が定着金物３０の両側から溢れ出るのを視認することにより行っていた。しかしながら、上記のように定着部材３０をＰＣ仕口部材１０内に埋設してしまうと、定着金物３０のＰＣ仕口部材１０の内部側からグラウト６０が溢れ出るのを視認できないため、従来の方法によりグラウト６０が充填されたことを確認することができない。

本実施形態のグラウトの充填状態の確認方法は、このようにＰＣ部材１０内に埋設された定着金物３０に鉄筋４０の端部を固定し、鉄筋３０の端部を定着させる工法において、ＰＣ部材１０内に埋設された定着金物３０内に充填されたグラウト６０の充填状態を確認する方法である。以下、本実施形態のグラウトの充填状態の確認方法を用いて、鉄筋４０に定着金物３０を固定する方法を説明する。

まず、図３に示すように、鉄筋４０の螺条４１と定着金物３０の貫通孔３０Ａ内の螺条３１とを螺合させ、鉄筋４０を回転させることにより、同図に示すように、鉄筋４０の端部がＰＣ仕口部材１０の凹部１２内に位置し、その端部が定着金物３０の鍔部３２側の端面より突出した状態となるまで、鉄筋４０を鉄筋挿入孔１１に挿入する。

次に、図４に示すように、凹部１２内において、ナット５０を鉄筋４０の螺条４１と螺合させることにより、定着金物３０の鍔部３２側の端面と当接させ、この状態からさらに締め付ける。これにより、図４に示すように、ナット５０の螺条５１の山のＰＣ仕口部材１０の表面側（図中左側；以下、部材表面側という）の面と、鉄筋４０の螺条４１の山のＰＣ仕口部材１０の中心側（図中右側；以下、部材内側という）の面とが当接し、ナット５０内では鉄筋４０の螺条４１の山の部材表面側に隙間５４が形成されることとなる。また、定着金物３０の貫通孔３０Ａの内周に形成された螺条３１の山の部材内側の面と、鉄筋４０表面の螺条４１の山の部材表面側の面とが当接することとなり、定着金物３０内では鉄筋４０の螺条４１の山の部材内側に隙間３４が形成されることとなる。

次に、図５に示すように、ＰＣ仕口部材１０に設けられた孔１３を通じて、注入孔３３から定着金物３０内にグラウト６０を注入する。ここで、ナット５０を定着金物３０の鍔部３２側の表面に当接するように取り付けているため、注入孔３３から定着金物３０の部材内側の端面までの長さよりも定着金物３０の注入孔３３からナット５０の部材表面側の端面までの長さの方が大きい。

さらに、上記のように定着金物３０の内部では鉄筋４０表面の螺条４１の山の部材内側に隙間３４が形成され、ナット５０の内部では、鉄筋４０表面の螺条４１の山の部材表面側に隙間５４が形成される。すなわち、定着金物３０内部とナット５０内部とでは、鉄筋４０の螺条４１の山に対する隙間３４、５４の形成される位置が逆になり、隙間３４と隙間５４とはナット５０と定着金物３０との境界部において互いに遮断される。したがって、注入孔３３から注入されたグラウト６０は、定着金物３０内では隙間３４を通して貫通孔３０Ａ内にスムーズに充填されるものの、ナット５０内へは隙間３４から隙間５４へと流れ込むことができないので、鉄筋４０の螺条４１の欠損部などの狭い隙間を通らなければ、ナット５０内の隙間５４に流れ込むことができない。このため、グラウト６０は、ナット５０の表面よりも先に定着金物３０の部材内側端部まで到達することとなる。

これらの理由により、定着金物３０の注入孔３３に充填されたグラウト６０は、図５に示すように、まず、定着金物３０の部材内側の端部から溢れ出し、その後、図６に示すように、ナット５０の表面から溢れ出すこととなる。このため、ナット５０の表面からグラウト６０が溢れ出れば、定着金物３０内にグラウト６０が完全に充填されたといえる。
なお、上記のように定着金物３０内にグラウト６０を充填した後、必要に応じて、ＰＣ仕口部材１０の表面に形成された凹部１２にグラウトを充填してもよい。
以上の工程により、定着金物３０が鉄筋４０の端部に強固に固定され、鉄筋４０をＰＣ仕口部材１０に定着させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、定着金物３０の部材表面側にナット５０を締め付けることにより、定着金物３０の注入孔３３から部材内側の端部までの長さに比べて、定着金物３０の注入孔３３からナット５０の部材表面側の端部までの長さが大きくなる。

また、グラウト６０を隙間３４、５４を通してナット５０内に充填できず、鉄筋４０の螺条４１の欠損部などの狭い隙間を通らなければ、ナット５０内の隙間５４に流れ込むことができないので、定着金物３０の部材内側よりも部材表面側へ溢れ出しにくくなっている。

このため、本実施形態のように、定着金物３０がＰＣ仕口部材１０内に埋設され、定着金物３０の一方からしかグラウト６０の溢れ出しを確認することができない状況であっても、定着金物３０内にグラウト６０が十分充填されたことを確認することができ、定着金物３０を鉄筋４０に強固に固定することできる。

なお、本実施形態では、定着金物３０のＰＣ仕口部材１０の表面側に当接させた状態で、ナット５０を締め付けることとしたが、必ずしも、ナット５０を締め付けなくてもよい。上記のように、ナット５０を定着金物３０のＰＣ仕口部材１０の表面側に当接するように設けておけば、定着金物３０の注入孔３３から部材内側の端部までの長さに比べて、注入孔３３からナット５０の部材表面側の端部までの長さが長くなるため、注入孔３３から充填されたグラウト６０は部材内側に比べて部材表面側に溢れ出しにくくなり、ナット５０の部材表面側からグラウト６０が溢れ出すのを視認することで、定着金物３０内に十分グラウト６０が充填されたことを確認できる。

また、本実施形態では、軸方向の略中央に注入孔３３が形成された定着金物３０を用いる場合について説明したが、これに限らず、例えば、図７に示すように、注入孔１３３が貫通孔１３０Ａの軸方孔何れかに偏って設けられた定着金物１３０を用いてもよい。この場合には、同図に示すように、注入孔１３３が形成された側がＰＣ仕口部材１０の内部側に位置するように定着金物１３０を埋設しておくことで、本実施形態のようにナット５０を取り付けなくても、注入孔１３３から定着金物１３０のＰＣ仕口部材１０の中心側までの長さに比べて、注入孔１３３から定着金物１３０のＰＣ仕口部材１０の表面側までの長さが長くなるため、上記の実施形態と同様に定着金物１３０の鉄筋４０の端部側からグラウト６０が溢れ出たのを視認できれば、定着金物１３０内にグラウト６０が充填されたことを確認できる。また、上記の実施形態の定着金物３０に代えて、このように一方に偏って注入孔１３３が形成された定着金物１３０を用いることも可能である。

また、本実施形態では、ＰＣ仕口部材１０内に先端が到達する鉄筋４０の先端に、部材内に埋設された定着金物３０を取り付ける場合について説明したが、これに限らず、コンクリート部材内に先端が到達するように鉄筋を配置し、その先端に定着金物を取り付ける場合であれば、本発明を適用することができる。

また、本実施形態では、ＰＣ部材１０内に定着金物３０が埋設された場合に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、定着金物が埋設されるコンクリートを現場で構築する際に、鉄筋が密集するなどの理由により、定着金物の一方からしかグラウトの溢れ出しを確認することができないような場合には、本発明を適用することで、定着金物内に充填材が十分充填されたことを確認することができ、定着金物と鉄筋とを確実に固定することができる。

また、本実施形態では、鍔部３２がＰＣ部材１０の表面側に位置するように定着金物３０を埋設するものとしたが、これに限らず、図８に示すように、定着金物を、鍔部２３２が部材中心側に位置するようにＰＣ部材１０に埋設してもよい。この場合、同図に示すように、定着金物２３０としては、注入孔２３３が鍔部２３２側に偏って設けられたものを用いるとよい。これにより、注入孔２３３から定着金物２３０のＰＣ仕口部材１０の中心側までの長さに比べて、注入孔２３３から定着金物２３０のＰＣ仕口部材１０の表面側までの長さが長くなり、内部に充填されたグラウトは、定着金物２３０の部材表面側に比べて、鉄筋４０の端部側に溢れ出にくくなる。また、図８に示す実施形態では、注入孔２３３が鍔部２３２に偏って設けられた定着金物２３０を用いることにより、グラウトが鉄筋４０の端部側から溢れ出にくくなるようにしたが、これに限らず、上記の実施形態と同様に、定着金物のＰＣ部材の表面側にナットを当接させる又は締め付けることにより、グラウトが鉄筋４０の端部側から溢れ出にくくなるようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、図１に示すような、鉄筋挿入孔２３が部材表面に開口するように埋設された機械式継手２２を備えるＰＣ梁部材２０と、仕口部のみを構成するＰＣ仕口部材とを接合する場合について説明したが、本発明が適用できるのはこれに限らない。例えば、図９に示すように、機械式継手３２２が部材内部に埋設されており、接合端面から機械式継手３２２の鉄筋挿入孔３２３まで到達するような貫通孔が形成されたＰＣ梁部材と、ＰＣ仕口部材１０とを接合する場合や、図１０に示すように、仕口部及び梁の端部を構成するＰＣ梁・仕口部材４１０と、梁の中央部を構成するＰＣ梁部材４２０とを接合する場合にも適用することができる。なお、図１０に示す実施形態では、機械式継手４２２の鉄筋挿入孔４２３が部材の端面に開口する場合を示しているが、図９と同様に機械式継手４２２は部材内部に埋設する構成としてもよい。

ＰＣ仕口部材の一側面にＰＣ梁部材が接続された様子を示す水平断面図である。 図１のＡ部の拡大断面図である。 定着金物を鉄筋に固定する方法を説明するための図（その１）である。 定着金物を鉄筋に固定する方法を説明するための図（その２）である。 定着金物を鉄筋に固定する方法を説明するための図（その３）である。 定着金物を鉄筋に固定する方法を説明するための図（その４）である。 注入孔が貫通孔の軸方孔何れかに偏って設けられた定着金物を用いた場合の実施形態を示す図である。 定着金物を、鍔部が部材中心側に位置するようにＰＣ部材に埋設した場合を示す水平断面図である。 機械式継手が部材内部に埋設されたＰＣ梁部材とＰＣ仕口部材とを接合する場合を示す水平断面図である。 仕口部及び梁の端部を構成するＰＣ梁・仕口部材と、梁の中央部を構成するＰＣ梁部材とを接合する場合を示す水平断面図である。

符号の説明

１０、４１０ ＰＣ仕口部材
１１、４１１ 鉄筋挿入孔
２０、３２０、４２０ ＰＣ梁部材
２１、３２１、４２１ 梁主筋
２２、３２２、４２２ 機械式継手
２３、３２３、４２３ 鉄筋挿入孔
３２４ 貫通孔
３０、１３０、２３０ 定着金物
３０Ａ、１３０Ａ、２３０Ａ 貫通孔
３１、２３１ 螺条
３２、２３２ 鍔部
３３、１３３、２３３ 注入孔
３４ 隙間
４０ 鉄筋
４１ 螺条
５０ ナット
５１ 螺条
５４ 隙間

Claims (8)

1. 内周面に螺条が形成された貫通孔を有する定着金物を、外周面に螺条を有する鉄筋の外周に螺合させ、前記貫通孔に通じる注入孔より前記定着金物と前記鉄筋との隙間に充填材を充填することにより前記鉄筋に前記定着金物を固定する際に、前記隙間に充填材が充填されたことを確認する方法であって、
   前記定着金物を、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成しておき、
   前記充填材が前記貫通孔の他端側から溢れ出るのを確認することを特徴とする定着金物の内部に充填された充填材の充填状態の確認方法。
2. 請求項１記載の充填材の充填状態の確認方法であって、
   前記定着金物は、前記他端側が部材表面に露出するようにＰＣ部材に埋設されていることを特徴とする充填材の充填状態の確認方法。
3. 請求項１又は２記載の充填材の充填状態の確認方法であって、
   前記定着金物は、前記注入孔が前記定着金物の軸方向中央部よりも前記一端側に形成されていることにより、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されていることを特徴とする充填材の充填状態の確認方法。
4. 請求項１から３のうち何れか１項に記載の充填材の充填状態の確認方法であって、
   前記定着金物は、前記他端側に前記鉄筋と螺合するとともに、前記定着金物と当接するようにナットを取り付けることにより、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されていることを特徴とする充填材の充填状態の確認方法。
5. 請求項１から４のうち何れか１項記載の充填材の充填状態の確認方法であって、
   前記定着金物は、前記鉄筋にナットを螺合させ、前記ナットを前記他端側に締め付けることにより、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されていることを特徴とする充填材の充填状態の確認方法。
6. 内周面に螺条が形成された貫通孔を有する定着金物を、外周面に螺条を有する鉄筋の外周に螺合させ、前記貫通孔に通じる注入孔より前記定着金物と前記鉄筋との隙間に充填材を充填することにより前記鉄筋に前記定着金物を固定する工法であって、
   前記定着金物を、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成しておき、
   前記定着金物を前記鉄筋に螺合させ、
   前記貫通孔の他端側から溢れ出るまで前記充填材を充填することを特徴とする鉄筋に定着金物を固定する方法。
7. 内周面に螺条が形成された貫通孔を有し、外周面に螺条を有する鉄筋の外周に螺合され、前記貫通孔に通じる注入孔より前記定着金物と前記鉄筋との隙間に充填材が充填されることにより前記鉄筋の端部に固定されて用いられる、前記鉄筋をコンクリート部材に定着させるための定着金物であって、
   前記注入孔が前記定着金物の軸方向中央部よりも一端側に形成されていることにより、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されていることを特徴とする定着金物。
8. 内周面に螺条が形成された貫通孔を有し、外周面に螺条を有する鉄筋の外周に螺合され、前記貫通孔に通じる注入孔より前記定着金物と前記鉄筋との隙間に充填材が充填されることにより前記鉄筋の端部に固定されて用いられる、前記鉄筋を定着させるための定着金物が部材内に埋設されたＰＣ部材であって、
   前記定着金物は、前記隙間に充填された充填材が前記定着金物の一端側よりも他端側から溢れ出し難くなるように構成されており、前記他端側が部材表面に露出するように埋設されていることを特徴とするＰＣ部材。