JP7178210B2

JP7178210B2 - コンクリート部材の接合構造及びコンクリート構造体

Info

Publication number: JP7178210B2
Application number: JP2018156255A
Authority: JP
Inventors: 忠良石橋
Original assignee: Ｊｒ東日本コンサルタンツ株式会社; 鉄建建設株式会社
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2022-11-25
Anticipated expiration: 2038-08-23
Also published as: JP2020029721A

Description

本発明は、コンクリート部材の接合構造及びコンクリート構造体に関する。

近年、橋や建物等のコンクリート構造体を建設する際に、工期の短縮や品質の向上を図るために、工場で予め製作された複数のプレキャストコンクリート部材を建設現場で接合することが行われている。

例えば、特許文献１には、下側柱部材１と、上側柱部材２とを接合する際に、下側柱部材１の上端に設けられたスリーブ継手５の内側において、下側柱部材１からスリーブ継手５の内側に突出する下柱主筋３の先端と、上側柱部材２から下方に突出する上柱主筋４の先端とを突き合せた状態で、スリーブ継手５の内側に注入したグラウトを硬化させたコンクリート部材の接合構造が開示されている。

特開２０１７－９６０５９号公報

しかし、特許文献１に開示されたコンクリート部材の接合構造では、下柱主筋３及び上柱主筋４の軸方向に沿って引張方向の力が作用したとき、下柱主筋３の先端と上柱主筋４の先端とを突き合せた部分では、下柱主筋３の先端と上柱主筋４の先端とが離間しているため、下柱主筋３の先端と上柱主筋４の先端との間における引張方向の力の伝達は、下柱主筋３→スリーブ継手５→上柱主筋４、又は、上柱主筋４→スリーブ継手５→下柱主筋３のように、スリーブ継手５を介して行われる。そのため、スリーブ継手５は、その引張方向の力で亀裂や破断が生じないように十分な強度を確保する必要があるので、スリーブ継手５として、高機能で高価な専用品を使用しなければならない、という問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、継手部分に専用品を用いることなく、鉄筋の軸方向に沿って作用する引張方向の力に対する強度を確保することができるコンクリート部材の接合構造及びコンクリート構造体を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の接合構造は、
第１のコンクリート部材が有する第１の接合面と、第２のコンクリート部材が有する第２の接合面とを対向させて硬化剤で接合するコンクリート部材の接合構造であって、
前記第１のコンクリート部材は、前記第１の接合面側に配設され、前記第１の接合面に開口部を有する中空状の補強部材と、前記補強部材の内側に端部が突出するように、前記第１のコンクリート部材に埋設された第１の鉄筋と、を備え、
前記第２のコンクリート部材は、前記第２の接合面から端部が突出するように、前記第２のコンクリート部材に埋設された第２の鉄筋を備え、
前記硬化剤は、前記補強部材の内側に充填されて、前記第２の鉄筋の前記端部が前記開口部から前記補強部材の内側に挿入され、前記第１の鉄筋の前記端部と前記第２の鉄筋の前記端部とが前記補強部材の軸方向に沿って重なった状態で硬化させた、
ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の接合構造は、
前記第１のコンクリート部材は、
前記第１の接合面側に配設されるとともに前記補強部材の外周を囲むように前記補強部材の外側に配設され、前記第１の接合面に開口部を有する中空状の型枠部材をさらに備え、
前記硬化剤は、前記型枠部材の内側に充填されて、前記第２の鉄筋の前記端部が前記補強部材の前記開口部から前記補強部材の内側に挿入され、前記第１の鉄筋の前記端部と前記第２の鉄筋の前記端部とが前記軸方向に沿って重なった状態で硬化させた、
ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の接合構造は、
前記第１のコンクリート部材は、
前記第１の接合面側に配設されるとともに前記補強部材の内側に配設され、前記第１の接合面に開口部を有する中空状の型枠部材をさらに備え、
前記補強部材は、前記型枠部材の外周を囲むように、前記第１のコンクリート部材に埋設されており、
前記第１の鉄筋は、前記型枠部材の内側に端部が突出するように、前記第１のコンクリート部材に埋設され、
前記硬化剤は、前記型枠部材の内側に充填されて、第２の鉄筋の前記端部が前記型枠部材の前記開口部から前記型枠部材の内側に挿入され、前記第１の鉄筋の前記端部と前記第２の鉄筋の前記端部とが前記軸方向に沿って重なった状態で硬化させた、
ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の接合構造は、
前記第１のコンクリート部材は、複数の前記第１の鉄筋を備え、
前記第２のコンクリート部材は、複数の前記第２の鉄筋を備え、
前記硬化剤は、前記複数の第２の鉄筋の前記端部が前記開口部から前記補強部材の内側に挿入され、前記複数の第１の鉄筋の前記端部と前記複数の第２の鉄筋の前記端部とが前記軸方向に沿って重なった状態で硬化させた、
ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の接合構造は、
前記複数の第１の鉄筋の前記端部又は前記複数の第２の鉄筋の前記端部は、前記軸方向に対する長さが異なる、
ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の接合構造は、
前記第１の鉄筋又は前記第２の鉄筋は、前記端部に形成された１つ又は複数の鍔状の突起部を備える、
ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るコンクリート構造体は、
前記コンクリート部材の接合構造により複数のコンクリート部材が接合された、
ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の接合構造及びコンクリート構造体によれば、第１の鉄筋の端部と第２の鉄筋の端部とが補強部材の軸方向に沿って重なった状態とし、その第１の鉄筋の端部と第２の鉄筋の端部とが重なった重なり部分を補強部材で囲い、その補強部材の内側に硬化剤を充填し、硬化させたものである。

そのため、第１の鉄筋及び第２の鉄筋の軸方向に沿って引張方向の力が作用したとき、第１の鉄筋の端部と第２の鉄筋の端部とが補強部材の軸方向に沿って重なっていることにより、第１の鉄筋の端部と第２の鉄筋の端部との間における引張方向の力の伝達は、補強部材を介することなく、硬化剤を介して第１の鉄筋の端部と第２の鉄筋の端部との間で直接的に行われる。このとき、硬化剤には、補強部材の径方向外側に膨張するように力が作用することになるが、硬化剤は、補強部材によって囲まれることで拘束されているため、硬化剤の膨張が抑制され、硬化剤にひび割れが発生することを低減することができるので、硬化剤を介した第１の鉄筋及び第２の鉄筋の接合を強固にすることができる。したがって、補強部材として高機能で高価な専用品を用いることなく、鉄筋の軸方向に沿って作用する引張方向の力に対する強度を確保することができる。

また、例えば、地震等により第１及び第２のコンクリート部材に大きな力が作用して補強部材の外側のコンクリートが破壊されるような場合でも、補強部材の内側の硬化剤は、補強部材によって囲まれることで保護されているため、硬化剤が破壊されることを防止することができ、硬化剤を介した第１の鉄筋及び第２の鉄筋の接合を維持することができるので、大きな力を受けるような部位にも使用することができる。

本発明の第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造の概要を示す分解斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はＩＩ－ＩＩ線断面図である。本発明の第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。本発明の第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合方法における各工程を示す縦断面図であり、（ａ）は第１の工程、（ｂ）は第２の工程、（ｃ）は第３の工程を示す図である。本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＶ－Ｖ線断面図である。本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＶＩ－ＶＩ線断面図である。本発明の第２の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。本発明の第２の実施形態の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。本発明の第３の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＩＸ－ＩＸ線断面図である。本発明の第３の実施形態の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＸ－Ｘ線断面図である。本発明の第４の実施形態の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＸＩ－ＸＩ線断面図である。本発明の第４の実施形態に係るコンクリート部材の接合方法における各工程を示す縦断面図であり、（ａ）は第１の工程、（ｂ）は第２の工程を示す図である。本発明の第４の実施形態に係るコンクリート部材の接合方法における各工程を示す縦断面図であり、（ａ）は第３の工程、（ｂ）は第４の工程を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係るコンクリートの接合構造及びコンクリート構造体について、添付図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造の概要を示す分解斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はＩＩ－ＩＩ線断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。

コンクリート構造体１は、例えば、橋や建物等の構造体を支持する柱や梁の一部を示すものであり、プレキャストコンクリート製の第１及び第２のコンクリート部材２、３を複数接合することで建設される。

第１のコンクリート部材２は、コンクリート構造体１の下側に配置され、その上面に、第２のコンクリート部材３と接合される第１の接合面２０を有する。また、第２のコンクリート部材３は、コンクリート構造体１の上側に配置され、その下面に、第１のコンクリート部材２と接合される第２の接合面３０を有する。したがって、第１のコンクリート部材２と第２のコンクリート部材３とは、第１の接合面２０と第２の接合面３０とが対向するように配設される。なお、第１及び第２のコンクリート部材２、３の断面形状は、四角形としているが、他の多角形でもよいし、例えば、円形のような曲線を外形とするものでもよい。

第１のコンクリート部材２は、第１のコンクリート部材２の主筋として、第１のコンクリート部材２の高さ方向に平行に配設された複数の第１の鉄筋２１と、第１の接合面２０側に形成された複数の凹部２２と、複数の凹部２２にそれぞれ配設された複数の補強部材２３Ａと、水平方向に平行に配設され、複数の第１の鉄筋２１の周囲を囲むように、第１のコンクリート部材２に埋設された複数の帯筋（不図示）とを備える。なお、第１のコンクリート部材２は、複数の第１の鉄筋２１の内側に、鉄筋がスパイラル状に巻回された内巻きスパイラル筋を備えるようにしてもよい。

１つの第１の鉄筋２１及び１つの凹部２２を一組として、複数組の第１の鉄筋２１及び凹部２２は、図２（ｂ）に示すように、第１のコンクリート部材２の側面の内側に沿って所定の間隔で配設されている。

補強部材２３Ａは、中空状の鋼管で構成されている。補強部材２３Ａは、補強部材２３Ａの軸方向が第１の鉄筋２１の軸方向と平行になるように、第１の接合面２０側に形成された凹部２２に配設されている。補強部材２３Ａは、第１の接合面２０に開口部２３０を有するとともに、開口部２３０とは反対側に底部２３１を有する。なお、補強部材２３Ａは、底部２３１と筒状部とを別体としてしてもよいし、底部２３１を省略することにより筒状としてもよい。

また、補強部材２３Ａは、工場にて第１のコンクリート部材２を打設する際に、凹部２２を形成する位置に配設されることにより、凹部２２を形成するための型枠として機能する。なお、凹部２２を形成するための型枠として別の部材を用いた場合には、補強部材２３Ａは、コンクリート養生後に工場で配設してもよいし、建設現場で配設してもよい。

第１の鉄筋２１は、補強部材２３Ａの底部２３１を貫通して、補強部材２３Ａの内側に第１の鉄筋端部２１０が突出するように、第１のコンクリート部材２に埋設されている。第１の鉄筋２１は、異形鉄筋を用いることが望ましいが、突起の付いた丸鋼を用いてもよい。また、第１の鉄筋２１は、複数の鉄筋を束ねたものでもよいし、並列したものでもよい。

第２のコンクリート部材３は、第２のコンクリート部材３の主筋として、第２のコンクリート部材３の高さ方向に平行に配設された複数の第２の鉄筋３１と、水平方向に平行に配設され、複数の第２の鉄筋３１の周囲を囲むように、第２のコンクリート部材３に埋設された複数の帯筋（不図示）とを備える。なお、第２のコンクリート部材３は、複数の第２の鉄筋３１の内側に、鉄筋がスパイラル状に巻回された内巻きスパイラル筋を備えるようにしてもよい。

複数の第２の鉄筋３１は、第２のコンクリート部材３の側面の内側に沿って所定の間隔で配設されている。第２の鉄筋３１は、第２の接合面３０から第２の鉄筋端部３１０が突出するように、第２のコンクリート部材３に埋設されている。第２の鉄筋３１は、異形鉄筋を用いることが望ましいが、突起の付いた丸鋼を用いてもよい。また、第２の鉄筋３１は、複数の鉄筋を束ねたものでもよいし、並列したものでもよい。

第１のコンクリート部材２と、第２のコンクリート部材３とは、図２（ａ）、図３（ａ）に示すように、第１の接合面２０と第２の接合面３０とを対向させて配設されることで、第２の鉄筋端部３１０が、開口部２３０から補強部材２３Ａの内側に挿入され、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが、補強部材２３Ａの軸方向に沿って重なった状態で配設される。第１の鉄筋端部２１０と、第２の鉄筋端部３１０とは、図３（ａ）に示すように、補強部材２３Ａの軸方向に沿って所定の距離Ｌ１だけ重なった状態で配設される。なお、補強部材２３Ａの内径は適宜変更してもよいし、補強部材２３Ａの径方向における、補強部材２３Ａと第１の鉄筋端部２１０又は第２の鉄筋端部３１０との間の間隔や、補強部材２３Ａの径方向における、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０と間の間隔についても適宜変更してもよい。

硬化剤４は、補強部材２３Ａの内側に充填されて、上記のように、第２の鉄筋端部３１０が開口部２３０から補強部材２３Ａの内側に挿入され、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが補強部材２３Ａの軸方向に沿って重なった状態で硬化させたものである。硬化剤４は、例えば、モルタル、セメント、樹脂等を材料とするものである。

次に、第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合方法について説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合方法における各工程を示す縦断面図であり、（ａ）は第１の工程、（ｂ）は第２の工程、（ｃ）は第３の工程を示す図である。

まず、図４（ａ）に示す第１の工程において、工場で予め製作された第１のコンクリート部材２が、コンクリート構造体１の建設現場にて、所定の位置にクレーン等により配設される。このとき、複数の凹部２２の各々には、補強部材２３Ａがそれぞれ配設されている。そして、硬化前の液状の硬化剤４ａが、開口部２３０から注入され、補強部材２３Ａの内側に充填される。

次に、図４（ｂ）に示す第２の工程において、工場で予め製作された第２のコンクリート部材３が、第１の接合面２０と第２の接合面３０とが対向するように、第１のコンクリート部材２の上側にクレーン等により配設される。このとき、第２の鉄筋端部３１０は、開口部２３０から補強部材２３Ａの内側に挿入され、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが、補強部材２３Ａの軸方向に沿って重なった状態で配設される。

次に、図４（ｃ）に示す第４の工程において、硬化剤４が、所定の期間をかけて硬化することで、第１のコンクリート部材２と、第２のコンクリート部材３とが接合される。

このように、第１のコンクリート部材２の上側に第２のコンクリート部材３を接合し、同様の接合方法により、第２のコンクリート部材３の上側に別のコンクリート部材を順次接合していくことで、コンクリート構造体１が建設される。

（第１の実施形態の第１の変形例）
図５は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＶ－Ｖ線断面図である。第１の実施形態の第１の変形例は、第１の実施形態に対して、補強部材２３Ａの内側に、複数の第１の鉄筋端部２１０及び複数の第２の鉄筋端部３１０が配設されるように変更したものである。

第１のコンクリート部材２には、補強部材２３Ａの内側に、２つの第１の鉄筋端部２１０が突出するように、複数の第１の鉄筋２１が埋設されている。また、第２のコンクリート部材３には、２つの第２の鉄筋端部３１０が補強部材２３Ａの内側に挿入されるように、複数の第２の鉄筋３１が埋設されている。

したがって、第２のコンクリート部材３が、第１の接合面２０と第２の接合面３０とが対向するように、第１のコンクリート部材２の上側に配設されたとき、図５（ａ）に示すように、２つの第２の鉄筋端部３１０が、開口部２３０から補強部材２３Ａの内側に挿入され、２つの第１の鉄筋端部２１０と２つの第２の鉄筋端部３１０とが、補強部材２３Ａの軸方向に沿って重なった状態で配設される。

このとき、図５（ａ）に示すように、２つの第１の鉄筋端部２１０と、２つの第２の鉄筋端部３１０とは、補強部材２３Ａの軸方向に沿って所定の距離Ｌ２だけ重なった状態で配設される。また、図５（ｂ）に示すように、２つの第１の鉄筋端部２１０と、２つの第２の鉄筋端部３１０とは、補強部材２３Ａの周方向において互い違いになるように、補強部材２３Ａの内側に配設される。

なお、上記第１の変形例では、補強部材２３Ａの内側に、２つの第１の鉄筋端部２１０と、２つの第２の鉄筋端部３１０とを配設するようにしたが、３つ以上の第１の鉄筋端部２１０と、３つ以上の第２の鉄筋端部３１０とを配設するようにしてもよい。また、第１の鉄筋端部２１０の数と、第２の鉄筋端部３１０の数が異なるようにしてもよく、例えば、１つの第１の鉄筋端部２１０と、２つの第２の鉄筋端部３１０とを配設するようにしてもよいし、４つの第１の鉄筋端部２１０と、２つの第２の鉄筋端部３１０と配設するようにしてもよい。

（第１の実施形態の第２の変形例）
図６は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＶＩ－ＶＩ線断面図である。第１の実施形態の第２の変形例は、第１の実施形態の第１の変形例に対して、複数の第２の鉄筋端部３１０Ａ、３１０Ｂの軸方向に対する長さが異なるように変更したものである。

第１のコンクリート部材２には、補強部材２３Ａの内側に、２つの第１の鉄筋端部２１０が突出するように、複数の第１の鉄筋２１が埋設されている。また、第２のコンクリート部材３には、３つの第２の鉄筋端部３１０Ａ、３１０Ｂが補強部材２３Ａの内側に挿入されるように、複数の第２の鉄筋３１Ａ、３１Ｂが埋設されている。３つの第２の鉄筋３１Ａ、３１Ｂは、補強部材２３Ａの軸方向に対する長さが異なるもので、中央部分から突出する第２の鉄筋端部３１０Ｂの長さは、中央部分を挟んで対称的な位置から突出する２つの第２の鉄筋端部３１０Ａの長さよりも短くなっている。

したがって、第２のコンクリート部材３が、第１の接合面２０と第２の接合面３０とが対向するように、第１のコンクリート部材２の上側に配設されたとき、図６（ａ）に示すように、３つの第２の鉄筋端部３１０Ａ、３１０Ｂが、開口部２３０から補強部材２３Ａの内側に挿入され、２つの第１の鉄筋端部２１０と３つの第２の鉄筋端部３１０Ａ、３１０Ｂとが、補強部材２３Ａの軸方向に沿って重なった状態で配設される。

このとき、図６（ａ）に示すように、２つの第１の鉄筋端部２１０と、第２の鉄筋端部３１０Ａとは、補強部材２３Ａの軸方向に沿って所定の距離Ｌ３だけ重なった状態で配設され、２つの第１の鉄筋端部２１０と、第２の鉄筋端部３１０Ｂとは、補強部材２３Ａの軸方向に沿って所定の距離Ｌ４（＜Ｌ３）だけ重なった状態で配設される。また、図６（ｂ）に示すように、２つの第１の鉄筋端部２１０と、２つの第２の鉄筋端部３１０Ａとは、補強部材２３Ａの周方向において互い違いになるように、補強部材２３Ａの内側に配設されるとともに、第２の鉄筋端部３１０Ｂが、補強部材２３Ａの中央部分に配設される。

なお、上記第２の変形例では、第２の鉄筋端部３１０Ａ、３１０Ｂの長さを変更したものであるが、第１の鉄筋端部２１０の長さを変更するようにしてもよい。また、複数の第１の鉄筋端部の長さをそれぞれ異なるようにしてもよいし、複数の第２の鉄筋端部の長さをそれぞれ異なるようにしてもよい。さらに、第１の鉄筋端部の長さと、第２の鉄筋端部の長さとを異なるようにしてもよい。

以上のように、第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造及びコンクリート構造体１によれば、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが補強部材２３Ａの軸方向に沿って重なった状態とし、その第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが重なった重なり部分を補強部材２３Ａで囲い、その補強部材２３Ａの内側に硬化剤４を充填し、硬化させたものである。

そのため、第１の鉄筋２１及び第２の鉄筋３１の軸方向に沿って引張方向の力が作用したとき、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが補強部材２３Ａの軸方向に沿って重なっていることにより、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０との間における引張方向の力の伝達は、補強部材２３Ａを介することなく、硬化剤４を介して第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０との間で直接的に行われる。このとき、硬化剤４には、補強部材２３Ａの径方向外側に膨張するように力が作用することになるが、硬化剤４は、補強部材２３Ａによって囲まれることで拘束されているので、硬化剤４の膨張が抑制され、硬化剤４にひび割れが発生することを低減することができるので、硬化剤４を介した第１の鉄筋２１及び第２の鉄筋３１の接合を強固にすることができる。したがって、補強部材２３Ａとして高機能で高価な専用品を用いることなく、鉄筋の軸方向に沿って作用する引張方向の力に対する強度を確保することができる。

また、例えば、地震等により第１及び第２のコンクリート部材２、３に大きな力が作用して補強部材２３Ａの外側のコンクリートが破壊されるような場合でも、補強部材２３Ａの内側の硬化剤４は、補強部材２３Ａによって囲まれることで保護されているため、硬化剤４が破壊されることを防止することができ、硬化剤４を介した第１の鉄筋２１及び第２の鉄筋３１の接合を維持することができるので、大きな力を受けるような部位にも使用することができる。

（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。

第２の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造は、第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造に対して、第１の鉄筋２１が、第１の鉄筋端部２１０の先端部分から径方向に拡径するように形成された鍔状の突起部２１１をさらに備え、第２の鉄筋３１が、第２の鉄筋端部３１０の先端部分から径方向に拡径するように形成された鍔状の突起部３１１をさらに備える。なお、突起部２１１、３１１の断面形状は、円形としているが、多角形でもよい。

（第２の実施形態の変形例）
図８は、本発明の第２の実施形態の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図である。第２の実施形態の変形例は、第２の実施形態に対して、第１の鉄筋端部２１０及び第２の鉄筋端部３１０が、複数の突起部２１１、３１１をそれぞれ備えるように変更したものである。

第１の鉄筋２１は、第１の鉄筋端部２１０の先端部分に鍔状の突起部２１１を備えるだけでなく、第１の鉄筋２１の中間部分にも２つの鍔状の突起部２１１を備える。また、第２の鉄筋３１は、第２の鉄筋端部３１０の先端部分に鍔状の突起部３１１を備えるだけでなく、第２の鉄筋３１の中間部分にも２つの鍔状の突起部３１１を備える。

なお、上記変形例では、第１の鉄筋２１が、３つの突起部２１１を備え、第２の鉄筋３１が、３つの突起部３１１を備えるものであるが、第１の鉄筋２１及び第２の鉄筋３１は、２つの突起部又は４つ以上の突起部を備えるようにしてもよい。また、第１の鉄筋２１が備える突起部２１１の数と、第２の鉄筋３１が備える突起部３１１の数を異なるようにしてもよく、例えば、第１の鉄筋２１が１つの突起部２１１を備え、第２の鉄筋３１が２つの突起部３１１を備えるようにしてもよいし、第１の鉄筋２１が４つの突起部２１１を備え、第２の鉄筋３１が２つの突起部３１１を備えるようにしてもよい。さらに、第１の鉄筋２１及び第２の鉄筋３１が、複数の突起部を備える際に、突起部の断面形状を突起部毎に異なるようにしてもよいし、突起部の外形寸法を突起部毎に異なるようにしてもよい。

以上のように、第２の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造及びコンクリート構造体１によれば、第１の鉄筋２１又は第２の鉄筋３１が、第１の鉄筋端部２１０又は第２の鉄筋端部３１０に形成された１又は複数の鍔状の突起部２１１、３１１を備え、鍔状の突起部２１１、３１１は、第１の鉄筋２１又は第２の鉄筋３１から径方向に拡径するように形成されている。

そのため、第１の鉄筋２１及び第２の鉄筋３１の軸方向に沿って引張方向の力が作用したとき、突起部２１１、３１１が、硬化剤４に対する抵抗として機能するので、引張方向の力に対する耐力を向上させることができる。したがって、補強部材２３Ａの軸方向の長さを短くしても、鉄筋の軸方向に沿って作用する引張方向の力に対する強度を確保することができる。

（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＩＸ－ＩＸ線断面図である。

第３の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造は、第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造に対して、第１のコンクリート部材２が、鉄筋がスパイラル状に巻回されたスパイラル筋で構成された補強部材２３Ｂと、第１の接合面２０側に配設されるとともに補強部材２３Ｂの外周を囲むように補強部材２３Ｂの外側に配設され、第１の接合面２０に開口部２６０を有する中空状の型枠部材２６Ａとを備えるものである。

型枠部材２６Ａは、例えば、シース管等で構成されており、工場にて第１のコンクリート部材２を打設する際に、凹部２２を形成する位置に配設されることにより、凹部２２を形成するための型枠として機能する。

補強部材２３Ｂは、スパイラル筋で構成されており、第１の接合面２０に開口部２３０を有するとともに、補強部材２３Ｂの内側と外側とを連通する連通部２３４を有する。補強部材２３Ｂは、補強部材２３Ｂの軸方向が第１の鉄筋２１の軸方向と平行になるように、型枠部材２６Ａの開口部２６０から型枠部材２６Ａの内側に挿入される。また、補強部材２３Ｂは、第２の鉄筋端部３１０が補強部材２３Ｂの開口部２３０から補強部材２３Ｂの内側に挿入されたとき、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが補強部材２３Ｂの軸方向に沿って重なった重なり部分を囲むように、型枠部材２６Ａの内側に配設される。

なお、補強部材２３Ｂは、補強部材２３Ｂの内側と外側とを連通する連通部２３４を有するものであればよく、スパイラル筋に代えて、例えば、網目状に形成された鉄筋で構成されていてもよい。また、補強部材２３Ｂは、コンクリート養生後に工場で型枠部材２６の内側に挿入されてもよいし、建設現場で型枠部材２６の内側に挿入されてもよい。

硬化剤４は、型枠部材２６Ａの内側に充填されて、第２の鉄筋端部３１０が補強部材２３Ｂの開口部２３０から補強部材２３Ａの内側に挿入され、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが補強部材２３Ｂの軸方向に沿って重なった状態で硬化させたものである。

（第３の実施形態の変形例）
図１０は、本発明の第３の実施形態の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＸ－Ｘ線断面図である。第３の実施形態の変形例は、第３の実施形態に対して、型枠部材２６Ｂが、補強部材２３Ｃの内側に配設されるように変更したものである。

型枠部材２６Ｂは、例えば、シース管等で構成されており、第１の接合面２０に開口部２６０を有する。型枠部材２６Ｂは、工場にて第１のコンクリート部材２を打設する際に、凹部２２を形成する位置に配設されることにより、凹部２２を形成するための型枠として機能する。また、第１の鉄筋２１は、型枠部材２６Ｂの内側に第１の鉄筋端部２１０が突出するように、第１のコンクリート部材２に埋設されている。

補強部材２３Ｃは、スパイラル筋で構成されており、工場にて第１のコンクリート部材２を打設する際に、凹部２２を形成する位置に型枠部材２６Ｂを配設するとともに、型枠部材２６Ｂの外周を囲むように型枠部材２６Ｂの外側に補強部材２３Ｃを配設することにより、凹部２２を形成するコンクリート部分に埋設されている。なお、補強部材２３Ｃは、補強部材２３Ｂの内側と外側とを連通する連通部２３４を有するものであればよく、スパイラル筋に代えて、例えば、網目状に形成された鉄筋で構成されていてもよい。

硬化剤４は、型枠部材２６Ｂの内側に充填されて、第２の鉄筋端部３１０が型枠部材２６Ｂの開口部２６０から型枠部材２６Ｂの内側に挿入され、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが補強部材２３Ｃの軸方向に沿って重なった状態で硬化させたものである。

以上のように、第３の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造及びコンクリート構造体１によれば、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが補強部材２３Ｂ、２３Ｃの軸方向に沿って重なった状態とし、その第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが重なった重なり部分を補強部材２３Ｂ、２３Ｃで囲い、その補強部材２３Ｂ、２３Ｃの外側又は内側に配設された型枠部材２６Ａ、２６Ｂの内側に硬化剤４を充填し、硬化させたものである。

そのため、第１の鉄筋２１及び第２の鉄筋３１の軸方向に沿って引張方向の力が作用したとき、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが補強部材２３Ｂ、２３Ｃの軸方向に沿って重なっていることにより、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０との間における引張方向の力の伝達は、補強部材２３Ｂ、２３Ｃを介することなく、硬化剤４を介して第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０との間で直接的に行われる。このとき、硬化剤４には、補強部材２３Ｂ、２３Ｃの径方向外側に膨張するように力が作用することになるが、硬化剤４は、補強部材２３Ｂ、２３Ｃによって囲まれることで拘束されているので、硬化剤４の膨張が抑制され、硬化剤４にひび割れが発生することを低減することができるので、硬化剤４を介した第１の鉄筋２１及び第２の鉄筋３１の接合を強固にすることができる。したがって、補強部材２３Ｂ、２３Ｃとして高機能で高価な専用品を用いることなく、鉄筋の軸方向に沿って作用する引張方向の力に対する強度を確保することができる。

また、例えば、地震等により第１及び第２のコンクリート部材２、３に大きな力が作用して補強部材２３Ｂ、２３Ｃの外側のコンクリートが破壊されるような場合でも、補強部材２３Ｂ、２３Ｃの内側の硬化剤４は、補強部材２３Ｂ、２３Ｃによって囲まれることで保護されているため、硬化剤４が破壊されることを防止することができ、硬化剤４を介した第１の鉄筋２１及び第２の鉄筋３１の接合を維持することができるので、大きな力を受けるような部位にも使用することができる。

（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態の変形例に係るコンクリート部材の接合構造を示し、（ａ）は拡大縦断面図、（ｂ）はＸＩ－ＸＩ線断面図である。

第４の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造は、第１の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造に対して、第１のコンクリート部材２が、第１のコンクリート部材２の側面から横方向に延設され、補強部材２３Ａの内側に連通する注入通路２４及び排出通路２５をさらに備え、補強部材２３Ａが、注入通路２４に接続される注入口２３２と、排出通路２５に接続される排出口２３３とをさらに備える。

注入口２３２は、補強部材２３Ａの下側に配設され、排出口２３３は、補強部材２３Ａの上側に配設されている。

硬化剤４は、第１のコンクリート部材２の外部から注入通路２４及び注入口２３２を介して補強部材２３Ａに注入されて、排出通路２５及び注入口２３２を介して第１のコンクリート部材２の外部に排出されることで、補強部材２３Ａの内側に充填される。

次に、第４の実施形態に係るコンクリート部材の接合方法について説明する。図１２は、本発明の第４の実施形態に係るコンクリート部材の接合方法における各工程を示す縦断面図であり、（ａ）は第１の工程、（ｂ）は第２の工程を示す図である。図１３は、本発明の第４の実施形態に係るコンクリート部材の接合方法における各工程を示す縦断面図であり、（ａ）は第３の工程、（ｂ）は第４の工程を示す図である。

まず、図１２（ａ）に示す第１の工程において、工場で予め製作された第１のコンクリート部材２が、コンクリート構造体１の建設現場にて、所定の位置にクレーン等により配設される。このとき、複数の凹部２２の各々には、補強部材２３Ａがそれぞれ配設されている。

次に、図１２（ｂ）に示す第２の工程において、工場で予め製作された第２のコンクリート部材３が、第１の接合面２０と第２の接合面３０とが対向するように、第１のコンクリート部材２の上側にクレーン等により配設される。このとき、第２の鉄筋端部３１０は、開口部２３０から補強部材２３Ａの内側に挿入され、第１の鉄筋端部２１０と第２の鉄筋端部３１０とが、補強部材２３Ａの軸方向に沿って重なった状態で配設される。

次に、図１３（ａ）に示す第３の工程において、硬化剤４が、第１のコンクリート部材２の外部から注入通路２４及び注入口２３２を介して補強部材２３Ａに注入されて、排出通路２５及び注入口２３２を介して第１のコンクリート部材２の外部に排出されることで、補強部材２３Ａの内側に充填される。なお、図１３（ａ）では、注入通路２４及び排出通路２５が、左側の補強部材２３Ａにしか接続されていないが、他の補強部材２３Ａにも接続されていてもよいし、隣接する補強部材２３Ａの間を接続する中継通路が形成されていてもよい。

次に、図１３（ｂ）に示す第４の工程において、硬化剤４が、所定の期間をかけて硬化することで、第１のコンクリート部材２と、第２のコンクリート部材３とが接合される。

（他の実施形態）
上記のように、本発明の一実施形態として、第１乃至第４の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、第１乃至第４の実施形態を任意に組み合わせてもよく、例えば、第１の実施形態の第１乃至第２の変形例のいずれかに係るコンクリート部材の接合構造に、第２の実施形態に係る突起部２１１、３１１を付加するようにしてもよいし、第３の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造に、第２の実施形態に係る突起部２１１、３１１を付加するようにしてもよい。

また、第３の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造において、第１の実施形態の第１の変形例のように、補強部材２３Ｂ、２３Ｃの内側に、複数の第１の鉄筋端部２１０及び複数の第２の鉄筋端部３１０が配設されるようにしてもよい。

さらに、第３の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造に、第４の実施形態に係る注入通路２４及び排出通路２５を付加することにより、第３の実施形態に係るコンクリート部材の接合構造において、図１２－１３に示すコンクリート部材の接合方法を用いてもよい。その場合には、型枠部材２６Ａ、２６Ｂが、注入通路２４に接続される注入口と、排出通路２５に接続される排出口とを備えるようにすればよい。

１・・・コンクリート構造体、
２・・・第１のコンクリート部材、
３・・・第２のコンクリート部材、
４・・・硬化剤、
２０・・・第１の接合面、２１・・・第１の鉄筋、２２・・・凹部、
２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ・・・補強部材、
２４・・・注入通路、２５・・・排出通路、
２６Ａ、２６Ｂ・・・型枠部材、
３０・・・第２の接合面、３１、３１Ａ、３１Ｂ・・・第２の鉄筋、
２１０・・・第１の鉄筋端部、２１１・・・突起部、
２３０・・・開口部、２３１・・・底部、
２３２・・・注入口、２３３・・・排出口、
２３４・・・連通部、２６０・・・開口部、
３１０、３１０Ａ、３１０Ｂ・・・第２の鉄筋端部、
３１１・・・突起部

Claims

第１のコンクリート部材が有する第１の接合面と、第２のコンクリート部材が有する第２の接合面とを対向させて硬化剤で接合するコンクリート部材の接合構造であって、
前記第１のコンクリート部材は、前記第１の接合面側に配設され、前記第１の接合面に開口部を有する中空状の補強部材と、前記補強部材の内側に端部が突出するように、前記第１のコンクリート部材に埋設された複数の第１の鉄筋と、を備え、
前記第２のコンクリート部材は、前記第２の接合面から端部が突出するように、前記第２のコンクリート部材に埋設された複数の第２の鉄筋を備え、
前記硬化剤は、前記補強部材の内側に充填されて、前記複数の第２の鉄筋の前記端部が前記開口部から前記補強部材の内側に挿入され、前記複数の第１の鉄筋の前記端部と前記複数の第２の鉄筋の前記端部とが前記補強部材の軸方向に沿って重なった状態、かつ、前記複数の第１の鉄筋の前記端部と前記複数の第２の鉄筋の前記端部とが前記補強部材の周方向において互い違いになるように前記補強部材の内側の同一円周上に配設された状態で硬化させた、
ことを特徴とするコンクリート部材の接合構造。
前記第１のコンクリート部材は、
前記第１の接合面側に配設されるとともに前記補強部材の外周を囲むように前記補強部材の外側に配設され、前記第１の接合面に開口部を有する中空状の型枠部材をさらに備え、
前記硬化剤は、前記型枠部材の内側に充填されて、前記複数の第２の鉄筋の前記端部が前記補強部材の前記開口部から前記補強部材の内側に挿入され、前記複数の第１の鉄筋の前記端部と前記複数の第２の鉄筋の前記端部とが前記軸方向に沿って重なった状態、かつ、前記複数の第１の鉄筋の前記端部と前記複数の第２の鉄筋の前記端部とが前記補強部材の周方向において互い違いになるように前記補強部材の内側の同一円周上に配設された状態で硬化させた、
ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート部材の接合構造。
前記第１のコンクリート部材は、
前記第１の接合面側に配設されるとともに前記補強部材の内側に配設され、前記第１の接合面に開口部を有する中空状の型枠部材をさらに備え、
前記補強部材は、前記型枠部材の外周を囲むように、前記第１のコンクリート部材に埋設されており、
前記複数の第１の鉄筋は、前記型枠部材の内側に端部が突出するように、前記第１のコンクリート部材に埋設され、
前記硬化剤は、前記型枠部材の内側に充填されて、前記複数の第２の鉄筋の前記端部が前記型枠部材の前記開口部から前記型枠部材の内側に挿入され、前記複数の第１の鉄筋の前記端部と前記複数の第２の鉄筋の前記端部とが前記軸方向に沿って重なった状態、かつ、前記複数の第１の鉄筋の前記端部と前記複数の第２の鉄筋の前記端部とが前記補強部材の周方向において互い違いになるように前記型枠部材の内側の同一円周上に配設された状態で硬化させた、
ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート部材の接合構造。
前記複数の第１の鉄筋の前記端部又は前記複数の第２の鉄筋の前記端部は、前記軸方向に対する長さが異なる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のコンクリート部材の接合構造。
前記第１の鉄筋又は前記第２の鉄筋は、前記端部に形成された１つ又は複数の鍔状の突起部を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のコンクリート部材の接合構造。
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のコンクリート部材の接合構造により複数のコンクリート部材が接合された、
ことを特徴とするコンクリート構造体。