定着部付鉄筋の製造方法
【課題】鉄筋端部にコンパクトで且つコンクリート等に対する定着強度の大きい定着部を備えた定着部付鉄筋の製造方法を提供する。
【解決手段】鉄筋１の端部を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱によって形成した加熱領域側の鉄筋端面を、形成すべき拡径部の外側端面を成形するための成形面であって半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部８ａａを備えた成形面８ａを有する型８の前記成形面に押し付けると共に加熱領域に鉄筋軸線方向の圧縮力を作用させ、外径が増大するように塑性変形させて拡径部１ｂを形成し、その拡径部１ｂを定着部として備えた定着部付鉄筋１Ａを製造する。
【解決手段】鉄筋１の端部を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱によって形成した加熱領域側の鉄筋端面を、形成すべき拡径部の外側端面を成形するための成形面であって半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部８ａａを備えた成形面８ａを有する型８の前記成形面に押し付けると共に加熱領域に鉄筋軸線方向の圧縮力を作用させ、外径が増大するように塑性変形させて拡径部１ｂを形成し、その拡径部１ｂを定着部として備えた定着部付鉄筋１Ａを製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート構造、プレキャスト鉄筋コンクリート構造等に用いられる定着部付鉄筋の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート構造に用いる鉄筋は、その端部をＵ字状或いはＬ字状等に曲げて定着部としており、この定着部によって他の鉄筋やコンクリートに対して定着していた。また、この代わりに、鉄筋としてねじ鉄筋を用い、それにねじ付定着板をねじ込んでおき、ねじ鉄筋に対してねじ付定着板を所望位置に位置決めした後、そのねじ鉄筋とねじ付定着板の間にモルタル等の充填材を注入して固定する構成のものも知られていた（例えば、特許第２６６２１５０号公報参照）。
【０００３】
しかしながら、これらの従来の構造にはいずれにも問題があった。すなわち、端部をＵ字状或いはＬ字状等に曲げた構造の鉄筋は、コンクリートに対する定着強度を大きくするためにＵ字状或いはＬ字状等の部分を大きくせざるを得ず、このためかさばって、狭い場所での施工が困難であり、また、鉄筋端部の曲げ加工が困難でコスト高となるという問題があった。一方、ねじ付定着板を用いたものでは、資材が高価になり、しかも、ねじ付定着板をねじ付鉄筋に固定する際、両者の間に確実にモルタル等の充填材を注入する作業にコストがかかるという問題もあった。また、ねじ鉄筋にしか適用できないという問題もあった。
【特許文献１】特許第２６６２１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明者らは、上述の問題点を解決すべく検討の結果、鉄筋の端部領域に熱間据込み加工を施して拡径部を形成できれば、その拡径部を、他の鉄筋やコンクリート等に定着するための定着部として使用でき、しかも、鉄筋に形成した拡径部は、鉄筋の周囲に拡がった形状とできるため、従来の鉄筋端部をＵ字状或いはＬ字状等に曲げて構成した定着部に比べて外形寸法（鉄筋の軸線に直角方向の最大寸法）を小さくしながら大きい作用面積を持たせ且つ変形しにくくすることができ、このため小さい外形寸法でも、他の鉄筋やコンクリートに対する大きい定着強度を具えたものとすることができることを見出した。このような拡径部を備えた定着部付鉄筋を製造するには、鉄筋の端部領域に生産性良く熱間据込み加工を施して所望の拡径部を形成することが必要である。本発明は係る要望に基づいてなされたもので、鉄筋端部に定着部として拡径部を備えた定着部付鉄筋を生産性良く製造することの可能な定着部付鉄筋の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、鉄筋端部に定着部として作用する拡径部を生産性良く形成するために、鉄筋の端部を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱によって形成した加熱領域側の鉄筋端面を、形成すべき拡径部の外側端面を成形するための成形面であって半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部を備えた成形面を有する型の前記成形面に押し付けると共に加熱領域に鉄筋軸線方向の圧縮力を作用させ、外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成するという構成としたものである。
【０００６】
ここで、前記型に更に、形成すべき拡径部の外周面を規制する外周面用の成形面を設けておき、前記鉄筋の端部を外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成した際に同時に該拡径部の外周面を前記外周面用の成形面で成形する構成としてもよい。
【０００７】
また、前記鉄筋端部に拡径部を形成した後、その拡径部を型押し成形して、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成する構成とすることもできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明方法は、鉄筋に対して、軸線方向の端部領域を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱領域を軸線方向に圧縮して外径が増大するように塑性変形させる熱間据込加工を施して拡径部を形成するものであるので、鉄筋に一体構造の拡径部からなる定着部を形成できる。しかも、鉄筋端部を塑性変形させる際、半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部を備えた成形面に鉄筋端部を押し付けているので、塑性変形される材料が隆起部によって半径方向外方へ拡げられることとなり、拡径変形が安定して生じることとなり、拡径部を容易に且つ安定して形成でき、定着部付鉄筋を低コストで製造することができる。特に、通常に使用される直径１０〜２０ｍｍ程度の鉄筋に対しては、熱間据込加工に必要な加熱熱量や圧縮力が比較的小さいので、小型の装置で実施可能であり、本発明方法により、拡径部を備えた定着部付鉄筋を低コストで製造でき、また、鉄筋を使用する施工現場においても製造できるといった効果が得られる。
【０００９】
ここで、前記型に更に、形成すべき拡径部の外周面を規制する外周面用の成形面を設けておき、前記鉄筋の端部を外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成した際に同時に該拡径部の外周面を前記外周面用の成形面で成形する構成としておくと、拡径部の外周面を所望形状に成形でき、しかも外周面が規制されるので鉄筋の押し込み量を調整することで拡径部の厚みを調整できるという利点が得られる。
【００１０】
また、前記鉄筋端部に拡径部を形成した後、その拡径部を型押し成形して、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成する構成とすると、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成でき、係止突起によって他の鉄筋を外れにくい形態で係止させることの可能な拡径部を備えた定着部付鉄筋を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明で製造の対象とする定着部付鉄筋は、鉄筋端部に、定着部として、熱間据込加工によって拡径部を形成したものである。本発明に使用する鉄筋は、熱間据込加工可能なものであれば任意であり、従来使用されている任意のものを用いることができるが、熱間据込加工を簡易に実施する上からは直径が１０〜２０ｍｍ程度のものが本発明の好ましい適用対象となる。鉄筋の周面は平滑なものでも、ねじ等を形成したものでもよい。
【００１２】
拡径部は、１本の鉄筋の一方の端部のみに設けも良いし、両端にそれぞれ設けても良い。更に、本発明で形成する拡径部からなる定着部は、従来の定着部と併用することもでき、例えば、鉄筋の一端に拡径部を形成して定着部とし、他端は従来と同様にＵ字状或いはＬ字状に湾曲させて定着部としてもよく、この態様は施工現場での寸法合わせに有用である。
【００１３】
鉄筋に熱間据込加工によって形成する拡径部は、他の鉄筋やコンクリート等に対して定着部として作用するものであれば、その形状や寸法は任意であり、使用場所に応じて適宜設定すればよい。拡径部を鉄筋の軸線方向に見た形状としては、製造が容易なことから円状が推奨されるが、必要に応じ、楕円状、長円状、矩形状等としてもよい。拡径部の寸法の目安としては、外形寸法（拡径部が円形の場合は外径、その他の場合は最大寸法）は、鉄筋の通常部分（熱間据込加工を施していない部分）の径（以下鉄筋径という）ｄに対して２〜５倍程度に設定することが好ましく、厚さは鉄筋径ｄに対して０．５〜２倍程度に設定することが好ましい。
【００１４】
拡径部は通常外径の鉄筋に直接つながる形態で形成してもよいが、拡径部につながる鉄筋の根元部分に、鉄筋の通常部分よりも外径を大きくした補強部を設けることが好ましい。この補強部を設けることで、拡径部と通常部分との連結部の強度を大きくでき、拡径部に移行する部分での急激な形状変化によってその部分に過大な応力が生じてもそれに耐えることが可能となる。
【００１５】
拡径部の内側端面（鉄筋の通常部分につながる側の面）には、その周縁部に、該拡径部に交叉する他の鉄筋を捕捉するための係止突起を設けることが好ましい。この係止突起を設けると、拡径部に他の鉄筋を定着させた際に、他の鉄筋が拡径部から外れにくくなり、定着強度を大きくできる。また、拡径部につながる鉄筋の根元部分に補強部を設けた場合には、前記係止突起に向き合う補強部の表面を平面状に形成することが好ましい。この構成とすると、拡径部に他の鉄筋を係止させた際に他の鉄筋を補強部の平面状の表面と係止突起との間に安定して保持することができる。
【００１６】
本発明の定着部付鉄筋の製造方法は、鉄筋の端部を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱によって形成した加熱領域側の鉄筋端面を、形成すべき拡径部の外側端面を成形するための成形面であって半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部を備えた成形面を有する型の前記成形面に押し付けると共に加熱領域に鉄筋軸線方向の圧縮力を作用させ、外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成するという熱間据込み加工を行うことを基本構成とする。この構成により、鉄筋端部を安定して拡径変形させることができ、前記成形面によって定まる形状の外側端面を持った拡径部を容易に形成できる。
【００１７】
前記した熱間据込加工を行うに当たって、鉄筋の加熱温度は、塑性変形抵抗がきわめて小さくなる赤熱状態となる温度以上とすることが好ましいが、物性変化を抑制する上からは低いことが好ましく、これらを勘案して、８００〜１０００℃程度に設定することが好ましい。鉄筋の加熱領域の温度は全体がほぼ一定となるようにしてもよいし、塑性変形量の大きい部分（例えば、鉄筋端部に熱間据込加工を施す場合には先端部分）が高くなるような、適当な温度分布を設けてもよい。鉄筋の加熱手段としては、特に限定されるものではないが誘導加熱が好ましい。誘導加熱を利用すると、鉄筋を局部的に急速加熱することができ、処理時間を短くできる。
【００１８】
前記型の成形面に鉄筋端部を押し当て、熱間据込加工によって拡径部を形成する際、その拡径部の外周面形状を適当な型を使用して規制することが好ましく、拡径部の外周面を規制する成形面を備えた型を用いることが推奨される。この型を用いると、拡径部の外周面の形状及び寸法を所望のようにすることができるのみならず、鉄筋の据込量を調整することにより拡径部の厚みを調整することもできる。
【００１９】
鉄筋に定着部として形成する拡径部は通常、１回の熱間据込加工で形成できるが、特に大きい拡径部を要求される場合などには１回の熱間据込加工では困難な場合がある。そのような場合には、熱間据込加工を複数回繰り返せばよい。
【００２０】
周縁部に他の鉄筋を捕捉するための係止突起を備えた拡径部を形成するには、熱間据込加工時に係止突起を形成可能な型を用いることで１度に拡径部と係止突起を形成することも可能であるが、材料の流れが悪い場合などには係止突起の形状が不安定となる恐れがある。そこで、熱間据込加工によって鉄筋に係止突起のない拡径部を形成した後、その拡径部を型押し成形して、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成する方法を採ることが、確実に係止突起を形成できるので推奨される。また、この型押しの際に使用する型の選定によって、係止突起を作るのみならず、拡径部の形状を所望のように整形することもできる。
【００２１】
拡径部の根元部分に補強部を備えた鉄筋を製造するには、熱間据込加工時に拡径部と補強部を形成可能な型を用いればよく、これにより一度に拡径部と補強部を形成することができる。また、拡径部と補強部の形成を二度に分けてそれぞれ熱間据込加工で形成することもできる。例えば、鉄筋端部に熱間据込加工を施して一定外径の長い補強部を形成し、次いでその補強部の先端に再度熱間据込加工を施して拡径部を形成することができる。拡径部に形成した係止突起に向き合う補強部の表面を平面状に形成するには、補強部を熱間据込加工で形成する際に補強部の表面を平面状にする型を用いる方法でもよいし、補強部を熱間据込加工で形成した後、その補強部を型押し成形或いはしごき成形を行う方法を採用してもよい。
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を更に説明する。図１（ａ）は本発明方法で製造する対象の１例の定着部付鉄筋１Ａの概略側面図、（ｂ）はその鉄筋１Ａの端部の概略断面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。この定着部付鉄筋１Ａは、一定径の鉄筋部分即ち通常部分１ａの両側の端部にそれぞれ、定着部として、熱間据込加工によって円板状の拡径部１ｂを形成したものである。この拡径部１ｂは、鉄筋端部をＵ字状或いはＬ字状に曲げた通常の定着部に比べて、外寸を小さくしても大きい作用面積を確保できるので、他の鉄筋やコンクリートに対する定着強度を大きくできる。しかも、拡径部１ｂは通常部分１ａと完全に一体構造として（継ぎ目のない形態で）作られているので、拡径部１ｂと通常部分１ａとの連結強度が大きく且つその強度は安定しており、例えば、拡径部１ｂに相当する円板を溶接等によって鉄筋に接合する場合に比べて強度が大きく且つ鉄筋間における品質のばらつきがない。このため、この定着部付鉄筋１Ａを用いた鉄筋コンクリート構造では、強度の大きい構造体を形成できる。
【００２３】
図２は図１に示す定着部付鉄筋１Ａの１使用例を示す概略断面図であり、３は鉄筋コンクリートの柱、４はそれに接合された鉄筋コンクリートの梁である。この定着部付鉄筋１Ａは柱３と梁４に埋設されており、且つその拡径部１ｂを柱３に埋設した鉄筋５に係止させている。この構成により梁４と柱３とのきわめて強固な接合構造が得られる。
【００２４】
図３は図１に示す定着部付鉄筋１Ａを製造するための熱間据込加工を行う状態を示すものである。図３（ａ）に示すように、まず、一定径に作られている通常の鉄筋１の端部の適当な長さを誘導コイルからなる加熱装置７で塑性変形容易な温度、例えば、赤熱温度以上に加熱する。次に、鉄筋１の加熱領域に隣接した位置をプレスのクランプ（図示せず）によって把持し、その鉄筋１の端面を、型８の成形面８ａに押し付け、図３（ｂ）に示すように、プレスによって鉄筋１に軸線方向の圧縮力Ｐを加えて加熱領域を圧縮する。これにより、鉄筋１の加熱領域が外径が増大するように塑性変形し、円板状の拡径部１ｂが形成され、通常部分１ａの一端に拡径部１ｂを形成した定着部付鉄筋１Ａが形成される。ここで、型８の成形面８ａの中央には、鉄筋１の加熱領域を塑性変形させる際に半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部８ａａが設けられており、この隆起部８ａａにより鉄筋１の加熱領域の材料が安定して拡径方向に塑性変形し、拡径部１ｂが容易に且つ安定して形成される。
【００２５】
図３に示すように、鉄筋１を型８の成形面８ａに押し付けて外径が増大するように塑性変形させ拡径部１ｂを形成した場合、その拡径部１ｂは半径方向外方に行くに従って肉厚が薄くなる傾向がある。このため、成形面８ａの隆起部８ａａを除いた領域を平坦面とした場合、形成された拡径部１ｂの鉄筋軸線と交叉している面のうち、成形面８ａとは反対側にある面即ち内側端面１ｂａは鉄筋１Ａの軸線に対して傾斜した円錐状となる。もし、内側端面１ｂａを鉄筋軸線に対して直角としたい場合には、図４に示すように、成形面９ａが円錐状に凹んだ型９を用いればよい。この型９を用いることにより、内側端面１ｂａが鉄筋軸線に対して直角となった拡径部１ｂを備えた定着部付鉄筋１Ｂを製造できる。
【００２６】
図３、図４に示す実施形態では型８、９が、拡径部１ｂの外側端面のみを規制する成形面８ａ、９ａを備えている。この構成の型８、９を用いる場合には、鉄筋１の据込量（軸線方向の押し込み量）によって拡径部１ｂの外径及び肉厚が定まるので、外径及び肉厚を所望のように調整することは困難である。図５は拡径部１ｂの外径及び肉厚を調整しうる型１０を使用した実施形態を示すものである。この実施形態の型１０は、拡径部１ｂの外側端面を規制する成形面１０ａと外周面を規制するほぼ円筒状の成形面１０ｂを備えている。この型１０を用いて鉄筋の熱間据込加工を行うと、形成される拡径部１ｂの外径が成形面１０ｂで規制されるため、鉄筋の押し込み量を大きくすることで拡径部１ｂの肉厚を大きくすることができ、所望肉厚の且つ所望外径の拡径部１ｂを備えた定着部付鉄筋１Ｃを製造できる。なお、型１０の成形面１０ｂにはゆるい抜きテーパを付けておくことが好ましい。
【００２７】
以上の実施の形態では形成される拡径部１ｂの内側端面は型規制しない状態で熱間据込加工を行っているが、拡径部１ｂの内側端面を型規制することも可能である。図６はその場合の実施形態を示すもので、図６（ａ）に示すように、先端に成形面１２ａを備えたクランプ１２で鉄筋１を把持し、そのクランプ１２より突出した鉄筋部分を赤熱状態に加熱し、クランプ１２をプレス（図示せず）で型１０に向かって移動させることで、図６（ｂ）に示すように、鉄筋１の先端の加熱領域を据込加工する。これにより、型１０の成形面１０ａ、１０ｂ及びクランプ１２の成形面１２ａで形状を規制された拡径部１ｂが形成され、定着部付鉄筋１Ｄが製造される。この定着部付鉄筋１Ｄは、拡径部１ｂの内側端面の形状を成形面１２ａで規制できるので、その成形面１２ａの形状設定により、例えば鉄筋の通常部分１ａから拡径部１ｂに移行する根元の部分１ｂｂをゆるやかな湾曲面とすることができ、これによりこの部分に応力集中が生じて破損するということを防止できる。
【００２８】
なお、このクランプ１２を用いる場合において、型１０の代わりに図３、図４に示す型８、９等を用いてもよい。また、クランプ１２を成形用の型として使用する代わりに、図６（ｂ）に示すクランプ１２の位置に、クランプ１２と同様に先端に成形面を備え、且つ鉄筋を摺動させうる貫通穴を備えた型（内型という）を位置させ、その内型で規制しながら鉄筋に熱間据込加工を施す構成としてもよい。この場合には、内型で拡径部の内側端面の形状を規制することができる他、据込のために押し込まれる鉄筋１の加熱領域を内側型に形成した貫通穴で案内できるので、この加熱領域が座屈することがなく、安定して据込加工を行うことができる。
【００２９】
以上に示した拡径部１ｂは鉄筋軸線方向に見た形状が円形のものであるが、この形状は任意に変更可能である。例えば、図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、拡径部の変形例を備えた定着部付鉄筋１Ｅ、１Ｆを示す図１（ｂ）と同様な概略断面図であり、定着部付鉄筋１Ｅの拡径部１ｂは楕円形、定着部付鉄筋１Ｆの拡径部１ｂは長円形である。これらの形状の拡径部１ｂは熱間据込加工の際に拡径部外周面を型規制することで容易に形成できる。図７（ａ）、（ｂ）に示すような細長い形状の拡径部１ｂを採用すると、定着部付鉄筋１Ｅ、１Ｆ等を鉄筋が密集した部分に配筋する作業を容易とすることができるとか、積み重ねて保管する際の必要なスペースを小さくできる等の利点が得られる。また、細長い拡径部１ｂを用いる場合において、それらの拡径部は左右対象に設ける場合に限らず、図７（ｃ）、（ｄ）に示す定着部付鉄筋１Ｅ′、１Ｆ′のように、片側への（図面では右側への）突出量を小さくしてもよい。このように突出量を小さくすると、この突出量の小さい側をコンクリート壁の壁面側とすることで、その壁面との間のコンクリートのかぶり量を大きくすることができ、鉄筋の腐食防止効果を高めることができる。なお、図７（ｃ）、（ｄ）に示す定着部付鉄筋１Ｅ′、１Ｆ′の拡径部１ｂは、熱間据込加工のみによって形成してもよいし、熱間据込加工と曲げ加工を併用してもよい。
【００３０】
図８は本発明方法の製造対象の更に他の例を示すものであり、（ａ）は定着部付鉄筋１Ｇの端部の概略断面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視概略断面図である。この例では、鉄筋端部に形成する拡径部１ｂの鉄筋軸線に交叉している面即ち内側端面の周縁部に、この拡径部にて交叉する他の鉄筋１４を捕捉するための係止突起１ｂｃを設けたものである。この係止突起１ｂｃを設けたことにより、施工時において拡径部１ｂに係止させた他の鉄筋１４が外れにくく、このため施工が容易となり、且つコンクリート打設後は拡径部１ｂに対する鉄筋１４の定着強度が大きくなる。なお、図示実施例では、拡径部１ｂに対して縦横のいずれの方向でも鉄筋１４を捕捉できるように、係止突起１ｂｃを４個設けているが、この個数は適宜増減可能である。
【００３１】
図９は、図８に示す形状の拡径部１ｂを形成する方法の１例を示す概略断面図である。この例では、鉄筋先端に予め円板状の拡径部１ｂを形成しておき、その拡径部１ｂを受型１６で支持させた状態で、拡径部１ｂの内側端面を押し型１７によって型押し成形するものであり、これによって、拡径部１ｂの内側端面の周縁部に係止突起１ｂｃを形成できる。なお、この型押し成形する場合に、拡径部１ｂ外周面を適当な型で規制しておくことが好ましい。また、押し型１７として、拡径部１ｂの内側端面のほぼ全域を型押し成形しうる成形面を備えたものを用いることで、拡径部１ｂの内側端面を所望の形状に整形することも可能である。
【００３２】
なお、係止突起１ｂｃの形成は、上記したような熱間据込加工で形成した拡径部に型押し加工を施す場合に限らず、拡径部を形成するための熱間据込加工と同時に行うこともできる。例えば、図６に示したように、鉄筋１をクランプ１２で把持して熱間据込加工を施す場合において、そのクランプ１２の先端の成形面１２ａを、係止突起を形成しうる形状としておき、このクランプ１２の押し込み量を大きくして拡径部の形成と同時に係止突起を形成することもできる。
【００３３】
図１０は本発明方法の製造対象の更に他の例を示すものであり、（ａ）は定着部付鉄筋１Ｈの端部の概略断面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ矢視概略断面図である。この例では、拡径部１ｂにつながる鉄筋の根元部分に、鉄筋の通常部分１ａよりも外径を大きくした補強部１ｃを設けており、この補強部１ｃを設けたことにより、拡径部１ｂと通常部分１ａとの連結部の強度を大きくできるという利点が得られる。補強部１ｃを有する定着部付鉄筋１Ｈを製造するには、まず一定径の鉄筋の端部に熱間据込加工を施して、補強部１ｃとほぼ同一径で且つ補強部１ｃよりも長い円筒部を形成し、次いで、その円筒部の端部に熱間据込加工を施して拡径部１ｂを形成する方法を採ることができる。なお、円筒部を形成するための熱間据込加工は公知の任意の方法を用いればよい。また、一定径の鉄筋端部にまず、熱間据込加工を施して拡径部１ｂを形成し、次いで、その拡径部１ｂの根元の鉄筋部分に熱間据込加工を施して補強部１ｃを形成する方法を採用することも可能である。
【００３４】
更に、鉄筋に対する熱間据込加工によって拡径部１ｂと補強部１ｃを同時に形成することも可能である。図１１はその場合の熱間据込加工中の状態を示す概略断面図である。この例では、拡径部１ｂの外側端面及び外周面を規制する成形面２０ａ、２０ｂを備えた外型２０と、拡径部１ｂの内側端面及び補強部１ｃの外周面を規制する成形面２２ａ、２２ｂを備えた内型２２を、図１１に示す位置関係にセットしておき、先端を赤熱状態に加熱した鉄筋１を内型２２を通して押し込むことで拡径部１ｂと補強部１ｃを同時に形成できる。
【００３５】
図１２は本発明方法の製造対象の更に他の例を示すものであり、（ａ）は定着部付鉄筋１Ｊの端部の概略断面図、（ｂ）はそのＤ−Ｄ矢視概略断面図である。この定着部付鉄筋１Ｊは、拡径部１ｂの根元に補強部１ｃを備えたものにおいて、その拡径部１ｂの内側端面の周縁部に、この拡径部に交叉する他の鉄筋１４を捕捉するための係止突起１ｂｃを設けたものであり、補強部１ｃによる効果と係止突起１ｂｃによる効果を享受することができる。
【００３６】
図１３は、図１２の定着部付鉄筋の一部を変形した定着部付鉄筋１Ｋを示すものである。この例では、図１２のものと同様に、拡径部１ｂの内側端面の周縁部に係止突起１ｂｃを設けると共にその拡径部１ｂの根元に補強部１ｃを備えたものであるが、その補強部１ｃの、係止突起１ｂｃに向き合う表面を平面状に形成して平坦面１ｃａとしている。このような平坦面１ｃａを形成しておくと、拡径部１ｂに他の鉄筋１４を係止した際にその鉄筋１４を補強部１ｂの平坦面１ｃａと係止突起１ｂｃとの間に安定して保持することができる利点が得られる。なお、この平坦面１ｃａは円筒状に形成した補強部１ｃを型押し成形或いはしごき成形して形成するとか、補強部１ｃを熱間据込加工で形成する際に平坦面１ｃａを持った形状に成形することによって形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は本発明方法の製造対象の１例の定着部付鉄筋の概略側面図、（ｂ）はその鉄筋の端部の概略断面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図
【図２】図１に示す定着部付鉄筋を用いたコンクリート構造の１例を示す概略断面図
【図３】（ａ）、（ｂ）は図１に示す定着部付鉄筋を製造するための熱間据込加工の手順を示す概略断面図
【図４】図３とは異なる型を用いて熱間据込加工を行う状態を示す概略断面図
【図５】図３、図４とは更に異なる型を用いて熱間据込加工を行う状態を示す概略断面図
【図６】（ａ）、（ｂ）は熱間据込加工の他の例による手順を示す概略断面図
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、定着部付鉄筋の変形例を示す図１（ｃ）と同一部分の概略断面図
【図８】（ａ）は本発明方法の製造対象の他の例の定着部付鉄筋の端部の概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図
【図９】図８に示す定着部付鉄筋の拡径部を型押し成形する状態を示す概略断面図
【図１０】（ａ）は本発明方法の製造対象の更に他の例の定着部付鉄筋の端部の概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図
【図１１】図１０に示す定着部付鉄筋を熱間据込加工で形成する状態を示す概略断面図
【図１２】（ａ）は本発明方法の製造対象の更に他の例の定着部付鉄筋の端部の概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図
【図１３】（ａ）は本発明方法の製造対象の更に他の例の定着部付鉄筋の端部の概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図
【符号の説明】
【００３８】
１ 鉄筋
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｊ、１Ｋ 定着部付鉄筋
１ａ 通常部分
１ｂ 拡径部
１ｂｃ 係止突起
１ｃ 補強部
８、９、１０ 型
８ａ、９ａ、１０ａ、１０ｂ 成形面
１２ クランプ
１２ａ 成形面
１４ 鉄筋
１６ 受型
１７ 押し型
２０ 外型
２２ 内型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート構造、プレキャスト鉄筋コンクリート構造等に用いられる定着部付鉄筋の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート構造に用いる鉄筋は、その端部をＵ字状或いはＬ字状等に曲げて定着部としており、この定着部によって他の鉄筋やコンクリートに対して定着していた。また、この代わりに、鉄筋としてねじ鉄筋を用い、それにねじ付定着板をねじ込んでおき、ねじ鉄筋に対してねじ付定着板を所望位置に位置決めした後、そのねじ鉄筋とねじ付定着板の間にモルタル等の充填材を注入して固定する構成のものも知られていた（例えば、特許第２６６２１５０号公報参照）。
【０００３】
しかしながら、これらの従来の構造にはいずれにも問題があった。すなわち、端部をＵ字状或いはＬ字状等に曲げた構造の鉄筋は、コンクリートに対する定着強度を大きくするためにＵ字状或いはＬ字状等の部分を大きくせざるを得ず、このためかさばって、狭い場所での施工が困難であり、また、鉄筋端部の曲げ加工が困難でコスト高となるという問題があった。一方、ねじ付定着板を用いたものでは、資材が高価になり、しかも、ねじ付定着板をねじ付鉄筋に固定する際、両者の間に確実にモルタル等の充填材を注入する作業にコストがかかるという問題もあった。また、ねじ鉄筋にしか適用できないという問題もあった。
【特許文献１】特許第２６６２１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明者らは、上述の問題点を解決すべく検討の結果、鉄筋の端部領域に熱間据込み加工を施して拡径部を形成できれば、その拡径部を、他の鉄筋やコンクリート等に定着するための定着部として使用でき、しかも、鉄筋に形成した拡径部は、鉄筋の周囲に拡がった形状とできるため、従来の鉄筋端部をＵ字状或いはＬ字状等に曲げて構成した定着部に比べて外形寸法（鉄筋の軸線に直角方向の最大寸法）を小さくしながら大きい作用面積を持たせ且つ変形しにくくすることができ、このため小さい外形寸法でも、他の鉄筋やコンクリートに対する大きい定着強度を具えたものとすることができることを見出した。このような拡径部を備えた定着部付鉄筋を製造するには、鉄筋の端部領域に生産性良く熱間据込み加工を施して所望の拡径部を形成することが必要である。本発明は係る要望に基づいてなされたもので、鉄筋端部に定着部として拡径部を備えた定着部付鉄筋を生産性良く製造することの可能な定着部付鉄筋の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、鉄筋端部に定着部として作用する拡径部を生産性良く形成するために、鉄筋の端部を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱によって形成した加熱領域側の鉄筋端面を、形成すべき拡径部の外側端面を成形するための成形面であって半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部を備えた成形面を有する型の前記成形面に押し付けると共に加熱領域に鉄筋軸線方向の圧縮力を作用させ、外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成するという構成としたものである。
【０００６】
ここで、前記型に更に、形成すべき拡径部の外周面を規制する外周面用の成形面を設けておき、前記鉄筋の端部を外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成した際に同時に該拡径部の外周面を前記外周面用の成形面で成形する構成としてもよい。
【０００７】
また、前記鉄筋端部に拡径部を形成した後、その拡径部を型押し成形して、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成する構成とすることもできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明方法は、鉄筋に対して、軸線方向の端部領域を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱領域を軸線方向に圧縮して外径が増大するように塑性変形させる熱間据込加工を施して拡径部を形成するものであるので、鉄筋に一体構造の拡径部からなる定着部を形成できる。しかも、鉄筋端部を塑性変形させる際、半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部を備えた成形面に鉄筋端部を押し付けているので、塑性変形される材料が隆起部によって半径方向外方へ拡げられることとなり、拡径変形が安定して生じることとなり、拡径部を容易に且つ安定して形成でき、定着部付鉄筋を低コストで製造することができる。特に、通常に使用される直径１０〜２０ｍｍ程度の鉄筋に対しては、熱間据込加工に必要な加熱熱量や圧縮力が比較的小さいので、小型の装置で実施可能であり、本発明方法により、拡径部を備えた定着部付鉄筋を低コストで製造でき、また、鉄筋を使用する施工現場においても製造できるといった効果が得られる。
【０００９】
ここで、前記型に更に、形成すべき拡径部の外周面を規制する外周面用の成形面を設けておき、前記鉄筋の端部を外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成した際に同時に該拡径部の外周面を前記外周面用の成形面で成形する構成としておくと、拡径部の外周面を所望形状に成形でき、しかも外周面が規制されるので鉄筋の押し込み量を調整することで拡径部の厚みを調整できるという利点が得られる。
【００１０】
また、前記鉄筋端部に拡径部を形成した後、その拡径部を型押し成形して、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成する構成とすると、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成でき、係止突起によって他の鉄筋を外れにくい形態で係止させることの可能な拡径部を備えた定着部付鉄筋を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明で製造の対象とする定着部付鉄筋は、鉄筋端部に、定着部として、熱間据込加工によって拡径部を形成したものである。本発明に使用する鉄筋は、熱間据込加工可能なものであれば任意であり、従来使用されている任意のものを用いることができるが、熱間据込加工を簡易に実施する上からは直径が１０〜２０ｍｍ程度のものが本発明の好ましい適用対象となる。鉄筋の周面は平滑なものでも、ねじ等を形成したものでもよい。
【００１２】
拡径部は、１本の鉄筋の一方の端部のみに設けも良いし、両端にそれぞれ設けても良い。更に、本発明で形成する拡径部からなる定着部は、従来の定着部と併用することもでき、例えば、鉄筋の一端に拡径部を形成して定着部とし、他端は従来と同様にＵ字状或いはＬ字状に湾曲させて定着部としてもよく、この態様は施工現場での寸法合わせに有用である。
【００１３】
鉄筋に熱間据込加工によって形成する拡径部は、他の鉄筋やコンクリート等に対して定着部として作用するものであれば、その形状や寸法は任意であり、使用場所に応じて適宜設定すればよい。拡径部を鉄筋の軸線方向に見た形状としては、製造が容易なことから円状が推奨されるが、必要に応じ、楕円状、長円状、矩形状等としてもよい。拡径部の寸法の目安としては、外形寸法（拡径部が円形の場合は外径、その他の場合は最大寸法）は、鉄筋の通常部分（熱間据込加工を施していない部分）の径（以下鉄筋径という）ｄに対して２〜５倍程度に設定することが好ましく、厚さは鉄筋径ｄに対して０．５〜２倍程度に設定することが好ましい。
【００１４】
拡径部は通常外径の鉄筋に直接つながる形態で形成してもよいが、拡径部につながる鉄筋の根元部分に、鉄筋の通常部分よりも外径を大きくした補強部を設けることが好ましい。この補強部を設けることで、拡径部と通常部分との連結部の強度を大きくでき、拡径部に移行する部分での急激な形状変化によってその部分に過大な応力が生じてもそれに耐えることが可能となる。
【００１５】
拡径部の内側端面（鉄筋の通常部分につながる側の面）には、その周縁部に、該拡径部に交叉する他の鉄筋を捕捉するための係止突起を設けることが好ましい。この係止突起を設けると、拡径部に他の鉄筋を定着させた際に、他の鉄筋が拡径部から外れにくくなり、定着強度を大きくできる。また、拡径部につながる鉄筋の根元部分に補強部を設けた場合には、前記係止突起に向き合う補強部の表面を平面状に形成することが好ましい。この構成とすると、拡径部に他の鉄筋を係止させた際に他の鉄筋を補強部の平面状の表面と係止突起との間に安定して保持することができる。
【００１６】
本発明の定着部付鉄筋の製造方法は、鉄筋の端部を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱によって形成した加熱領域側の鉄筋端面を、形成すべき拡径部の外側端面を成形するための成形面であって半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部を備えた成形面を有する型の前記成形面に押し付けると共に加熱領域に鉄筋軸線方向の圧縮力を作用させ、外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成するという熱間据込み加工を行うことを基本構成とする。この構成により、鉄筋端部を安定して拡径変形させることができ、前記成形面によって定まる形状の外側端面を持った拡径部を容易に形成できる。
【００１７】
前記した熱間据込加工を行うに当たって、鉄筋の加熱温度は、塑性変形抵抗がきわめて小さくなる赤熱状態となる温度以上とすることが好ましいが、物性変化を抑制する上からは低いことが好ましく、これらを勘案して、８００〜１０００℃程度に設定することが好ましい。鉄筋の加熱領域の温度は全体がほぼ一定となるようにしてもよいし、塑性変形量の大きい部分（例えば、鉄筋端部に熱間据込加工を施す場合には先端部分）が高くなるような、適当な温度分布を設けてもよい。鉄筋の加熱手段としては、特に限定されるものではないが誘導加熱が好ましい。誘導加熱を利用すると、鉄筋を局部的に急速加熱することができ、処理時間を短くできる。
【００１８】
前記型の成形面に鉄筋端部を押し当て、熱間据込加工によって拡径部を形成する際、その拡径部の外周面形状を適当な型を使用して規制することが好ましく、拡径部の外周面を規制する成形面を備えた型を用いることが推奨される。この型を用いると、拡径部の外周面の形状及び寸法を所望のようにすることができるのみならず、鉄筋の据込量を調整することにより拡径部の厚みを調整することもできる。
【００１９】
鉄筋に定着部として形成する拡径部は通常、１回の熱間据込加工で形成できるが、特に大きい拡径部を要求される場合などには１回の熱間据込加工では困難な場合がある。そのような場合には、熱間据込加工を複数回繰り返せばよい。
【００２０】
周縁部に他の鉄筋を捕捉するための係止突起を備えた拡径部を形成するには、熱間据込加工時に係止突起を形成可能な型を用いることで１度に拡径部と係止突起を形成することも可能であるが、材料の流れが悪い場合などには係止突起の形状が不安定となる恐れがある。そこで、熱間据込加工によって鉄筋に係止突起のない拡径部を形成した後、その拡径部を型押し成形して、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成する方法を採ることが、確実に係止突起を形成できるので推奨される。また、この型押しの際に使用する型の選定によって、係止突起を作るのみならず、拡径部の形状を所望のように整形することもできる。
【００２１】
拡径部の根元部分に補強部を備えた鉄筋を製造するには、熱間据込加工時に拡径部と補強部を形成可能な型を用いればよく、これにより一度に拡径部と補強部を形成することができる。また、拡径部と補強部の形成を二度に分けてそれぞれ熱間据込加工で形成することもできる。例えば、鉄筋端部に熱間据込加工を施して一定外径の長い補強部を形成し、次いでその補強部の先端に再度熱間据込加工を施して拡径部を形成することができる。拡径部に形成した係止突起に向き合う補強部の表面を平面状に形成するには、補強部を熱間据込加工で形成する際に補強部の表面を平面状にする型を用いる方法でもよいし、補強部を熱間据込加工で形成した後、その補強部を型押し成形或いはしごき成形を行う方法を採用してもよい。
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を更に説明する。図１（ａ）は本発明方法で製造する対象の１例の定着部付鉄筋１Ａの概略側面図、（ｂ）はその鉄筋１Ａの端部の概略断面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。この定着部付鉄筋１Ａは、一定径の鉄筋部分即ち通常部分１ａの両側の端部にそれぞれ、定着部として、熱間据込加工によって円板状の拡径部１ｂを形成したものである。この拡径部１ｂは、鉄筋端部をＵ字状或いはＬ字状に曲げた通常の定着部に比べて、外寸を小さくしても大きい作用面積を確保できるので、他の鉄筋やコンクリートに対する定着強度を大きくできる。しかも、拡径部１ｂは通常部分１ａと完全に一体構造として（継ぎ目のない形態で）作られているので、拡径部１ｂと通常部分１ａとの連結強度が大きく且つその強度は安定しており、例えば、拡径部１ｂに相当する円板を溶接等によって鉄筋に接合する場合に比べて強度が大きく且つ鉄筋間における品質のばらつきがない。このため、この定着部付鉄筋１Ａを用いた鉄筋コンクリート構造では、強度の大きい構造体を形成できる。
【００２３】
図２は図１に示す定着部付鉄筋１Ａの１使用例を示す概略断面図であり、３は鉄筋コンクリートの柱、４はそれに接合された鉄筋コンクリートの梁である。この定着部付鉄筋１Ａは柱３と梁４に埋設されており、且つその拡径部１ｂを柱３に埋設した鉄筋５に係止させている。この構成により梁４と柱３とのきわめて強固な接合構造が得られる。
【００２４】
図３は図１に示す定着部付鉄筋１Ａを製造するための熱間据込加工を行う状態を示すものである。図３（ａ）に示すように、まず、一定径に作られている通常の鉄筋１の端部の適当な長さを誘導コイルからなる加熱装置７で塑性変形容易な温度、例えば、赤熱温度以上に加熱する。次に、鉄筋１の加熱領域に隣接した位置をプレスのクランプ（図示せず）によって把持し、その鉄筋１の端面を、型８の成形面８ａに押し付け、図３（ｂ）に示すように、プレスによって鉄筋１に軸線方向の圧縮力Ｐを加えて加熱領域を圧縮する。これにより、鉄筋１の加熱領域が外径が増大するように塑性変形し、円板状の拡径部１ｂが形成され、通常部分１ａの一端に拡径部１ｂを形成した定着部付鉄筋１Ａが形成される。ここで、型８の成形面８ａの中央には、鉄筋１の加熱領域を塑性変形させる際に半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部８ａａが設けられており、この隆起部８ａａにより鉄筋１の加熱領域の材料が安定して拡径方向に塑性変形し、拡径部１ｂが容易に且つ安定して形成される。
【００２５】
図３に示すように、鉄筋１を型８の成形面８ａに押し付けて外径が増大するように塑性変形させ拡径部１ｂを形成した場合、その拡径部１ｂは半径方向外方に行くに従って肉厚が薄くなる傾向がある。このため、成形面８ａの隆起部８ａａを除いた領域を平坦面とした場合、形成された拡径部１ｂの鉄筋軸線と交叉している面のうち、成形面８ａとは反対側にある面即ち内側端面１ｂａは鉄筋１Ａの軸線に対して傾斜した円錐状となる。もし、内側端面１ｂａを鉄筋軸線に対して直角としたい場合には、図４に示すように、成形面９ａが円錐状に凹んだ型９を用いればよい。この型９を用いることにより、内側端面１ｂａが鉄筋軸線に対して直角となった拡径部１ｂを備えた定着部付鉄筋１Ｂを製造できる。
【００２６】
図３、図４に示す実施形態では型８、９が、拡径部１ｂの外側端面のみを規制する成形面８ａ、９ａを備えている。この構成の型８、９を用いる場合には、鉄筋１の据込量（軸線方向の押し込み量）によって拡径部１ｂの外径及び肉厚が定まるので、外径及び肉厚を所望のように調整することは困難である。図５は拡径部１ｂの外径及び肉厚を調整しうる型１０を使用した実施形態を示すものである。この実施形態の型１０は、拡径部１ｂの外側端面を規制する成形面１０ａと外周面を規制するほぼ円筒状の成形面１０ｂを備えている。この型１０を用いて鉄筋の熱間据込加工を行うと、形成される拡径部１ｂの外径が成形面１０ｂで規制されるため、鉄筋の押し込み量を大きくすることで拡径部１ｂの肉厚を大きくすることができ、所望肉厚の且つ所望外径の拡径部１ｂを備えた定着部付鉄筋１Ｃを製造できる。なお、型１０の成形面１０ｂにはゆるい抜きテーパを付けておくことが好ましい。
【００２７】
以上の実施の形態では形成される拡径部１ｂの内側端面は型規制しない状態で熱間据込加工を行っているが、拡径部１ｂの内側端面を型規制することも可能である。図６はその場合の実施形態を示すもので、図６（ａ）に示すように、先端に成形面１２ａを備えたクランプ１２で鉄筋１を把持し、そのクランプ１２より突出した鉄筋部分を赤熱状態に加熱し、クランプ１２をプレス（図示せず）で型１０に向かって移動させることで、図６（ｂ）に示すように、鉄筋１の先端の加熱領域を据込加工する。これにより、型１０の成形面１０ａ、１０ｂ及びクランプ１２の成形面１２ａで形状を規制された拡径部１ｂが形成され、定着部付鉄筋１Ｄが製造される。この定着部付鉄筋１Ｄは、拡径部１ｂの内側端面の形状を成形面１２ａで規制できるので、その成形面１２ａの形状設定により、例えば鉄筋の通常部分１ａから拡径部１ｂに移行する根元の部分１ｂｂをゆるやかな湾曲面とすることができ、これによりこの部分に応力集中が生じて破損するということを防止できる。
【００２８】
なお、このクランプ１２を用いる場合において、型１０の代わりに図３、図４に示す型８、９等を用いてもよい。また、クランプ１２を成形用の型として使用する代わりに、図６（ｂ）に示すクランプ１２の位置に、クランプ１２と同様に先端に成形面を備え、且つ鉄筋を摺動させうる貫通穴を備えた型（内型という）を位置させ、その内型で規制しながら鉄筋に熱間据込加工を施す構成としてもよい。この場合には、内型で拡径部の内側端面の形状を規制することができる他、据込のために押し込まれる鉄筋１の加熱領域を内側型に形成した貫通穴で案内できるので、この加熱領域が座屈することがなく、安定して据込加工を行うことができる。
【００２９】
以上に示した拡径部１ｂは鉄筋軸線方向に見た形状が円形のものであるが、この形状は任意に変更可能である。例えば、図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、拡径部の変形例を備えた定着部付鉄筋１Ｅ、１Ｆを示す図１（ｂ）と同様な概略断面図であり、定着部付鉄筋１Ｅの拡径部１ｂは楕円形、定着部付鉄筋１Ｆの拡径部１ｂは長円形である。これらの形状の拡径部１ｂは熱間据込加工の際に拡径部外周面を型規制することで容易に形成できる。図７（ａ）、（ｂ）に示すような細長い形状の拡径部１ｂを採用すると、定着部付鉄筋１Ｅ、１Ｆ等を鉄筋が密集した部分に配筋する作業を容易とすることができるとか、積み重ねて保管する際の必要なスペースを小さくできる等の利点が得られる。また、細長い拡径部１ｂを用いる場合において、それらの拡径部は左右対象に設ける場合に限らず、図７（ｃ）、（ｄ）に示す定着部付鉄筋１Ｅ′、１Ｆ′のように、片側への（図面では右側への）突出量を小さくしてもよい。このように突出量を小さくすると、この突出量の小さい側をコンクリート壁の壁面側とすることで、その壁面との間のコンクリートのかぶり量を大きくすることができ、鉄筋の腐食防止効果を高めることができる。なお、図７（ｃ）、（ｄ）に示す定着部付鉄筋１Ｅ′、１Ｆ′の拡径部１ｂは、熱間据込加工のみによって形成してもよいし、熱間据込加工と曲げ加工を併用してもよい。
【００３０】
図８は本発明方法の製造対象の更に他の例を示すものであり、（ａ）は定着部付鉄筋１Ｇの端部の概略断面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視概略断面図である。この例では、鉄筋端部に形成する拡径部１ｂの鉄筋軸線に交叉している面即ち内側端面の周縁部に、この拡径部にて交叉する他の鉄筋１４を捕捉するための係止突起１ｂｃを設けたものである。この係止突起１ｂｃを設けたことにより、施工時において拡径部１ｂに係止させた他の鉄筋１４が外れにくく、このため施工が容易となり、且つコンクリート打設後は拡径部１ｂに対する鉄筋１４の定着強度が大きくなる。なお、図示実施例では、拡径部１ｂに対して縦横のいずれの方向でも鉄筋１４を捕捉できるように、係止突起１ｂｃを４個設けているが、この個数は適宜増減可能である。
【００３１】
図９は、図８に示す形状の拡径部１ｂを形成する方法の１例を示す概略断面図である。この例では、鉄筋先端に予め円板状の拡径部１ｂを形成しておき、その拡径部１ｂを受型１６で支持させた状態で、拡径部１ｂの内側端面を押し型１７によって型押し成形するものであり、これによって、拡径部１ｂの内側端面の周縁部に係止突起１ｂｃを形成できる。なお、この型押し成形する場合に、拡径部１ｂ外周面を適当な型で規制しておくことが好ましい。また、押し型１７として、拡径部１ｂの内側端面のほぼ全域を型押し成形しうる成形面を備えたものを用いることで、拡径部１ｂの内側端面を所望の形状に整形することも可能である。
【００３２】
なお、係止突起１ｂｃの形成は、上記したような熱間据込加工で形成した拡径部に型押し加工を施す場合に限らず、拡径部を形成するための熱間据込加工と同時に行うこともできる。例えば、図６に示したように、鉄筋１をクランプ１２で把持して熱間据込加工を施す場合において、そのクランプ１２の先端の成形面１２ａを、係止突起を形成しうる形状としておき、このクランプ１２の押し込み量を大きくして拡径部の形成と同時に係止突起を形成することもできる。
【００３３】
図１０は本発明方法の製造対象の更に他の例を示すものであり、（ａ）は定着部付鉄筋１Ｈの端部の概略断面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ矢視概略断面図である。この例では、拡径部１ｂにつながる鉄筋の根元部分に、鉄筋の通常部分１ａよりも外径を大きくした補強部１ｃを設けており、この補強部１ｃを設けたことにより、拡径部１ｂと通常部分１ａとの連結部の強度を大きくできるという利点が得られる。補強部１ｃを有する定着部付鉄筋１Ｈを製造するには、まず一定径の鉄筋の端部に熱間据込加工を施して、補強部１ｃとほぼ同一径で且つ補強部１ｃよりも長い円筒部を形成し、次いで、その円筒部の端部に熱間据込加工を施して拡径部１ｂを形成する方法を採ることができる。なお、円筒部を形成するための熱間据込加工は公知の任意の方法を用いればよい。また、一定径の鉄筋端部にまず、熱間据込加工を施して拡径部１ｂを形成し、次いで、その拡径部１ｂの根元の鉄筋部分に熱間据込加工を施して補強部１ｃを形成する方法を採用することも可能である。
【００３４】
更に、鉄筋に対する熱間据込加工によって拡径部１ｂと補強部１ｃを同時に形成することも可能である。図１１はその場合の熱間据込加工中の状態を示す概略断面図である。この例では、拡径部１ｂの外側端面及び外周面を規制する成形面２０ａ、２０ｂを備えた外型２０と、拡径部１ｂの内側端面及び補強部１ｃの外周面を規制する成形面２２ａ、２２ｂを備えた内型２２を、図１１に示す位置関係にセットしておき、先端を赤熱状態に加熱した鉄筋１を内型２２を通して押し込むことで拡径部１ｂと補強部１ｃを同時に形成できる。
【００３５】
図１２は本発明方法の製造対象の更に他の例を示すものであり、（ａ）は定着部付鉄筋１Ｊの端部の概略断面図、（ｂ）はそのＤ−Ｄ矢視概略断面図である。この定着部付鉄筋１Ｊは、拡径部１ｂの根元に補強部１ｃを備えたものにおいて、その拡径部１ｂの内側端面の周縁部に、この拡径部に交叉する他の鉄筋１４を捕捉するための係止突起１ｂｃを設けたものであり、補強部１ｃによる効果と係止突起１ｂｃによる効果を享受することができる。
【００３６】
図１３は、図１２の定着部付鉄筋の一部を変形した定着部付鉄筋１Ｋを示すものである。この例では、図１２のものと同様に、拡径部１ｂの内側端面の周縁部に係止突起１ｂｃを設けると共にその拡径部１ｂの根元に補強部１ｃを備えたものであるが、その補強部１ｃの、係止突起１ｂｃに向き合う表面を平面状に形成して平坦面１ｃａとしている。このような平坦面１ｃａを形成しておくと、拡径部１ｂに他の鉄筋１４を係止した際にその鉄筋１４を補強部１ｂの平坦面１ｃａと係止突起１ｂｃとの間に安定して保持することができる利点が得られる。なお、この平坦面１ｃａは円筒状に形成した補強部１ｃを型押し成形或いはしごき成形して形成するとか、補強部１ｃを熱間据込加工で形成する際に平坦面１ｃａを持った形状に成形することによって形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）は本発明方法の製造対象の１例の定着部付鉄筋の概略側面図、（ｂ）はその鉄筋の端部の概略断面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図
【図２】図１に示す定着部付鉄筋を用いたコンクリート構造の１例を示す概略断面図
【図３】（ａ）、（ｂ）は図１に示す定着部付鉄筋を製造するための熱間据込加工の手順を示す概略断面図
【図４】図３とは異なる型を用いて熱間据込加工を行う状態を示す概略断面図
【図５】図３、図４とは更に異なる型を用いて熱間据込加工を行う状態を示す概略断面図
【図６】（ａ）、（ｂ）は熱間据込加工の他の例による手順を示す概略断面図
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、定着部付鉄筋の変形例を示す図１（ｃ）と同一部分の概略断面図
【図８】（ａ）は本発明方法の製造対象の他の例の定着部付鉄筋の端部の概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図
【図９】図８に示す定着部付鉄筋の拡径部を型押し成形する状態を示す概略断面図
【図１０】（ａ）は本発明方法の製造対象の更に他の例の定着部付鉄筋の端部の概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図
【図１１】図１０に示す定着部付鉄筋を熱間据込加工で形成する状態を示す概略断面図
【図１２】（ａ）は本発明方法の製造対象の更に他の例の定着部付鉄筋の端部の概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図
【図１３】（ａ）は本発明方法の製造対象の更に他の例の定着部付鉄筋の端部の概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図
【符号の説明】
【００３８】
１ 鉄筋
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｊ、１Ｋ 定着部付鉄筋
１ａ 通常部分
１ｂ 拡径部
１ｂｃ 係止突起
１ｃ 補強部
８、９、１０ 型
８ａ、９ａ、１０ａ、１０ｂ 成形面
１２ クランプ
１２ａ 成形面
１４ 鉄筋
１６ 受型
１７ 押し型
２０ 外型
２２ 内型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋の端部を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱によって形成した加熱領域側の鉄筋端面を、形成すべき拡径部の外側端面を成形するための成形面であって半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部を備えた成形面を有する型の前記成形面に押し付けると共に加熱領域に鉄筋軸線方向の圧縮力を作用させ、外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成することを特徴とする定着部付鉄筋の製造方法。
【請求項２】
前記型に更に、形成すべき拡径部の外周面を規制する外周面用の成形面を設けておき、前記鉄筋の端部を外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成した際に同時に該拡径部の外周面を前記外周面用の成形面で成形することを特徴とする請求項１記載の定着部付鉄筋の製造方法。
【請求項３】
前記鉄筋端部に拡径部を形成した後、その拡径部を型押し成形して、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成することを特徴とする請求項１又は２記載の定着部付鉄筋の製造方法。
【請求項１】
鉄筋の端部を塑性変形容易な温度に加熱し、その加熱によって形成した加熱領域側の鉄筋端面を、形成すべき拡径部の外側端面を成形するための成形面であって半径方向外方への材料の流れを助成するための隆起部を備えた成形面を有する型の前記成形面に押し付けると共に加熱領域に鉄筋軸線方向の圧縮力を作用させ、外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成することを特徴とする定着部付鉄筋の製造方法。
【請求項２】
前記型に更に、形成すべき拡径部の外周面を規制する外周面用の成形面を設けておき、前記鉄筋の端部を外径が増大するように塑性変形させて拡径部を形成した際に同時に該拡径部の外周面を前記外周面用の成形面で成形することを特徴とする請求項１記載の定着部付鉄筋の製造方法。
【請求項３】
前記鉄筋端部に拡径部を形成した後、その拡径部を型押し成形して、拡径部の内側端面の周縁部に係止突起を形成することを特徴とする請求項１又は２記載の定着部付鉄筋の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−９２５１８（Ｐ２００７−９２５１８Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０３３９８（Ｐ２００６−３０３３９８）
【出願日】平成１８年１１月８日（２００６．１１．８）
【分割の表示】特願平１１−６１０７７の分割
【原出願日】平成１１年３月９日（１９９９．３．９）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００２０８６９５）第一高周波工業株式会社 (90)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月８日（２００６．１１．８）
【分割の表示】特願平１１−６１０７７の分割
【原出願日】平成１１年３月９日（１９９９．３．９）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００２０８６９５）第一高周波工業株式会社 (90)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]