無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法
【課題】鉄筋接続部の抵抗値測定を不要とすることで、施工の効率化を図ることができる。
【解決手段】建物の柱の内部に配設される主鉄筋３を直列に接続する鉄筋接続部Ｔからなる無機グラウト機械式継手１０において、主鉄筋３の端部３ａどうしを接続するカプラー１１と、カプラー１１を両端から締付けるロックナット１２とを備え、カプラー１１の両端面１１ａ、１１ａおよび各ロックナット１２のカプラー１１側に面する端面１２ａの防錆塗装を除去し、表面処理することで、カプラー１１に対してロックナット１２を締付けた状態で、カプラー１１の端面１１ａとロックナット１２の端面１２ａとを確実に接触させるようにした。
【解決手段】建物の柱の内部に配設される主鉄筋３を直列に接続する鉄筋接続部Ｔからなる無機グラウト機械式継手１０において、主鉄筋３の端部３ａどうしを接続するカプラー１１と、カプラー１１を両端から締付けるロックナット１２とを備え、カプラー１１の両端面１１ａ、１１ａおよび各ロックナット１２のカプラー１１側に面する端面１２ａの防錆塗装を除去し、表面処理することで、カプラー１１に対してロックナット１２を締付けた状態で、カプラー１１の端面１１ａとロックナット１２の端面１２ａとを確実に接触させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、避雷用引下げ導体などの無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート造の建物における避雷用の引下げ導体は、雷電流を安全に大地に流すことが必要とされており、引下げ導体全体に電気的な連続性が求められている。引下げ導体の施工方法として、柱内の主鉄筋を引下げ導体として利用する方法が知られている。この引下げ導体として使用する主鉄筋どうしの接続には、一般的にガス圧接、溶接接続の他、機械式継手工法が採用されている。その機械式継手工法の一つに２本の鉄筋をカップリングで直列に接続し、無機あるいは樹脂製のグラウト剤を注入して固化させることにより鉄筋の構造強度を確保するものがある。
【０００３】
ところで、上述した機械式継手工法を引下げ導体として利用するために、継手部分を挟んだ両側の主鉄筋の端部をクランプ材を介して電線で橋渡しするようにして連絡することで、主鉄筋に電気的な連続性をもたせる方法が、例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１は、無機グラウト機械式継手を使用して鉄筋の接続部を施工した後に、電気抵抗値を測定し、目標値以下の電気抵抗値である場合に接続する鉄筋の端部どうしを電線によって連絡するようにした施工方法について記載したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７８７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の避雷用引下げ導体の施工方法では、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１では、無機グラウト機械式継手による鉄筋接続部が目標電気抵抗値に満たない場合が想定されるために、電気的な連続性を確実にするために、抵抗値測定を行い、必要に応じて電線で連絡することから、継手施工後、すべての接続部に対して電気抵抗値を測定するといった手間のかかる作業が必要であり、施工の効率が低下するという問題があった。
【０００６】
また、鉄骨鉄筋コンクリート造建物の設置設備、保護導体等の条件は、目的別に感電防止（安全確保）、設備機器の機能確保（正常動作）に分類されている。ここで、図８は地上２０ｍ以上の建物３０における等電位ボンディング構成の一例を示しており、設備機器の導体性部分（露出導電性部分３５）の一方を保護導体（接地幹線３１）に、他方を系統外導電性部分３６に等電位ボンディング用導体３３で接続し、さらに接地幹線３１は主接地端子３４を介して接地線３２で接地極３７に接続することで、接地系統の等電位化が構成されている。この場合、鉄骨鉄筋コンクリート造の系統外導電性部分３６には、主に鉄骨が使用されるが、無機グラウト継手鉄筋使用の鉄筋コンクリート造では、鉄筋の堅牢な接続と電気的連続性の確保が要求され、その点で改良の余地があった。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、鉄筋接続部の抵抗値測定を不要とすることで、施工の効率化を図ることができる無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る無機グラウト機械式継手では、建物に配設される主鉄筋を直列に接続する鉄筋接続部からなる避雷用導体に用いる無機グラウト機械式継手であって、主鉄筋の端部どうしを接続するカプラーと、カプラーを両端から締付けるロックナットとを備え、カプラーの両端面および各ロックナットのカプラー側に面する端面は、防錆塗装が除去されてなり、カプラーに対してロックナットを締付けた状態で、カプラーの端面とロックナットの端面とが接触していることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る鉄筋接続方法では、建物に配設される主鉄筋を直列に接続するカプラーと、カプラーを両端から締付けるロックナットとを備えた無機グラウト機械式継手を用いた鉄筋接続方法であって、カプラーの両端面および各ロックナットのカプラー側に面する端面の防錆塗装を除去する工程と、主鉄筋の端部どうしをカプラーによって接続する工程と、カプラーに対してロックナットを締付けるとともに、カプラーの両端面とロックナットの端面とを接触させる工程とを有していることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る導体の施工方法では、建物に配設される主鉄筋を直列に接続する鉄筋接続部で、主鉄筋どうしを直列に接続するカプラーと、カプラーを両端から締付けるロックナットとを備えた無機グラウト機械式継手を用いた導体の施工方法であって、カプラーの両端面および各ロックナットのカプラー側に面する端面の防錆塗装を除去する工程と、ロックナットおよびカプラーによって、先行して施工した主鉄筋の端部に対して新たな主鉄筋の端部を接続して鉄筋接続部を形成することで導体を構築する工程とを有し、カプラーに対してロックナットを締付けるとともに、カプラーの両端面とロックナットの端面とを接触させるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
本発明では、ロックナットとカプラーを使用して主鉄筋同士を接続する際に、ロックナットを締付けることでロックナットと主鉄筋とが機械的圧力のかかった状態で接触し、塗装や鉄筋の黒皮部分が剥がれて、ロックナットと主鉄筋との接触面における電気抵抗値が小さくなる。さらに、カプラーとロックナットとの接触面をなすそれぞれの端面の防錆塗装が除去された状態で表面処理がなされているので、ロックナットの締付けによる双方の端面どうしの接触面積が増え、接続抵抗が下がるため、双方間に流れる電気量が増大することになる。ここで、ロックナットとカプラーとが接触するそれぞれの端面に防錆塗装が施されている従来の無機グラウト機械式継手にあっては、ロックナットとカプラーとの接触面に位置する双方の端面に防錆塗装が施されており、双方間の電気抵抗値が大きく、電気が流れにくくなっていることから、主鉄筋に入力される電気の導通経路は主に主鉄筋とカプラーとの間となっている。これに対して、本発明では、主鉄筋に接するロックナットとカプラーとの間において、電気抵抗値が非常に小さくなってその導通性能が高められるので、主鉄筋に入力された電気がロックナットを介してカプラーへ確実に流れ、従来に比べて電気的な連続性の高い導体を得ることができる。
【００１２】
また、本発明に係る導体の施工方法では、鉄筋利用の導体は、建物の第１主鉄筋を利用した避雷用引下げ導体、及び強電用接地幹線、弱電用接地幹線の相互の等電位化のために、第１主鉄筋を備えた第１系統とは異なる第２系統内の第２主鉄筋を無機グラウト機械式継手により接続した系統外導電性部分から構成されることが好ましい。
また、本発明に係る導体の施工方法では、鉄筋コンクリート造の病院の医用接地幹線に２本の柱のそれぞれに配設された2本の主鉄筋を第２系統として利用してもよい。
本発明では、避雷用引下げ導体として利用する第１主鉄筋を備えた第１系統とは異なる、例えばＥＰＳ付近の第２系統の第２主鉄筋を無機グラウト機械式継手を用いて電気的一体化処理により接続した系統外導電性部分とすることで、統合接地方式や等電位ボンディングを構築することができる。そのため、感電保護や落雷・誘導雷での電位差発生を抑え、電気設備機器の基板焼損や誤作動を低減できる効果を奏する。また、低圧地絡事故時に生じる漏電遮断器の誤作動や制御回路の誤作動を抑制することができる。ここで、地階躯体および建物基礎の接地抵抗は、２Ω以下である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法によれば、鉄筋接続部における電気抵抗値を小さくすることで、手間のかかる鉄筋接続部の抵抗値測定を不要とすることが可能となり、施工の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態による避雷用引下げ導体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】鉄筋接続部の無機グラウト機械式継手を示す平面図である。
【図３】図２に示す無機グラウト機械式継手の平面断面図である。
【図４】図３に示す無機グラウト機械式継手の部分拡大図である。
【図５】無機グラウト機械式継手内の電気の流れを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による導体として接地幹線と系統外導電位部分である鉄筋とを利用した建物の統合接地の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による引下げ導体を利用した医用接地幹線の一例を示す図である。
【図８】従来の等電位ボンディング構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施の形態による無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法について、図１乃至図５に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示すように、本第１の実施の形態による無機グラウト機械式継手１０は、建物の柱２の内部に配設された主鉄筋３を使用して、避雷用引下げ導体１（導体）を施工するものである。この避雷用引下げ導体１は、建物（柱２）の最上階から最下階までを電気的に連続性をもたせ、導体上端が図示しない避雷針（雷入力部に相当）に接続され、導体下端が接地部（図示省略）を介して地面（大地）に接続されている。ここで、本実施の形態では、上下方向に連続する複数本の主鉄筋３のうち１本を、避雷用引下げ導体１の対象としている。
なお、柱２中の複数の主鉄筋３を避雷用引下げ導体１の対象とする場合には、複数の主鉄筋３、３の上端部どうし及び下端部どうしを接続することにより、複数の主鉄筋３、３を並列に連結するようにしてもよい。
【００１７】
建物の柱２は、建物の最下階から最上階まで連続して設けられ、内部には上下方向に沿って複数本（図１では避雷用引下げ導体１を対象とする１本のみが示されている）の主鉄筋３が配置されている。主鉄筋３の軸方向（上下方向）に接続される鉄筋接続部Ｔは、例えば施工性により階毎に１箇所設けられている。主鉄筋３には、例えばネジテツコン（登録商標、東京鐵鋼株式会社製）などのねじ状節付きの鉄筋が使用されている。つまり、主鉄筋３の表面には、雄ねじ状の節部３ｄ（図３参照）が形成されている。
【００１８】
図２および図３に示すように、鉄筋接続部Ｔの無機グラウト機械式継手１０は、上下方向に配置される主鉄筋３、３の端部３ａ、３ａどうしを施工上隙間をもたせた状態で突き合わせるようにして直列に接続するカプラー１１と、カプラー１１の両端に設けられる一対のロックナット１２（１２Ａ、１２Ｂ）とを備えている。
【００１９】
カプラー１１は、その両端側に主鉄筋３、３をねじ込ませた状態で、一方向に回転させることで、両主鉄筋３、３を接続するものであり、カプラー１１の内側の雌ねじ部１１ｂ（図４）に主鉄筋３の表面に形成されている節部３ｄが緩めに螺合された状態となっている。
【００２０】
カプラー１１の軸方向略中間の位置には、厚み方向に貫通する注入孔１１ｃが形成されている。注入孔１１ｃは、カプラー１１を主鉄筋３に接続した後にカプラー１１と主鉄筋３、３との間に無機グラウト材（図示省略）を注入するためのものである。つまり、所定の締付けトルク（例えば、１８０Ｎ・ｍなど）をもってカプラー１１に対してロックナット１２を締付けた後、カプラー１１の注入孔１１ｃより無機グラウト材を注入して硬化させることで、高い強度が得られる構成となっている。
【００２１】
そして、本第１の実施の形態によるカプラー１１は、鋳物で製造されており、両端面１１ａ、１１ａを除いて防錆塗装が施された状態となっている。具体的には、カプラー１１の製造時や現場での加工時に両端面１１ａ、１１ａに施されている防錆塗装をグラインダーやサンドペーパー等の除去手段によって除去することで、鋳物からなる材料が露出した状態となり、鉄筋継手部Ｔとして使用される。
【００２２】
図３および図４に示すように、ロックナット１２Ａ、１２Ｂは、鉄製で製造されており、カプラー１１の両端面１１ａ、１１ａに接触するように主鉄筋３に螺合させた状態で設けられている。このロックナット１２は、トルクレンチ等を用いてカプラー１１側へ向けて締付けることで、図４の矢印Ｐ方向に示すように、カプラー１１に対して主鉄筋３の軸線方向に押圧するとともに、主鉄筋３にはカプラー１１側からロックナット１２側への引張力が作用することになる。つまり、押圧されたカプラー１１の雌ねじ部１１ｂが主鉄筋３の節部３ｄに圧力がかかった状態で当接（接触）し、この機械的圧力によって主鉄筋３とカプラー１１との間の電気抵抗値が小さくなる構成となっている。
【００２３】
さらに、ロックナット１２もまた、カプラー１１と同様に、カプラー１１側の端面１２ａを除いて防錆塗装が施された状態となっている。具体的には、ロックナット１２の製造時や現場での加工時に、その端面１２ａに施されている防錆塗装をグラインダーやサンドペーパー等の除去手段によって除去することで、鉄製からなる材料が露出された状態となり、鉄筋継手部Ｔとして使用される。なお、防錆塗装前の継手の接触面を平滑に処理したものを取り付けることもできる。この場合は、他の継手と区別ができ、マーク表示する必要が無くなる。
【００２４】
次に、上述したように構成される無機グラウト機械式継手１０を用いた鉄筋接続方法、および避雷用引下げ導体１の施工方法について図面に基づいて説明する。
先ず、図２に示すカプラー１１およびロックナット１２は、上述したように表面に防錆塗装が施された周知のものが使用され、カプラー１１の両端面１１ａ、１１ａとロックナット１２の締付け側の端面１２ａとの接触面の防錆塗装が例えば製造工場や現場の加工場でグラインダーやサンドペーパー等の除去手段によって除去され、さらにその接触面を平面状に処理させた状態にしておく。なお、この表面処理を施したカプラー１１及びロックナット１２の端面１１ａ、１２ａは、現場で鉄筋接続部Ｔとして使用されるまでの間に錆が生じないように錆止めスプレー（防錆塗装ではないもの）や養生用の粘着テープによって保護しておくことが有効である。
【００２５】
図１に示すように、建物の柱２の施工時において、主鉄筋３の端部３ａ、３ａどうしを無機グラウト機械式継手１０によって直列に接続する。すなわち、図２、図３に示すように、ロックナット１２Ａ、１２Ｂおよびカプラー１１によって、先行して施工した主鉄筋３の端部３ａに対して新たな主鉄筋３の端部３ａを接続して鉄筋接続部Ｔを形成する。このとき、ロックナット１２を締付けることで、ロックナット１２と主鉄筋３とが機械的圧力のかかった状態で接触し、塗装や鉄筋の黒皮部分が剥がれて、ロックナット１２と主鉄筋３との接触面における電気抵抗値が小さくなる。具体的には、鉄製のロックナット１２のねじ山は切削形成が可能であり、鋳物製のカプラー１１より鋭角に形成することで、主鉄筋３の節部３ｄに対して深く接触させ、その接触面積を増大させることができる。とくに、本実施の形態では、ロックナット１２が鉄製であり、鋳物製のカプラー１１より表面が滑らかであるので、主鉄筋３に対する接触面積が増大することになる。このようなことから、ロックナット１２にトルクをかけて回転させる際に、ロックナット１２の塗装と主鉄筋３の黒皮部分が剥がれて、互いの接触面積が増えるので電気抵抗値が非常に小さくなる。
【００２６】
さらに、図５に示すように、本鉄筋接続部Ｔにおいて、カプラー１１の両端面１１ａ、１１ａとロックナット１２の端面１２ａとが接触した状態となる（図４参照）。このとき、カプラー１１とロックナット２０との接触面をなすそれぞれの端面１１ａ、１２ａの防錆塗装が除去された状態で表面処理がなされているので、ロックナット１２の締付けによる双方の端面１１ａ、１２ａどうしの接触面積が増え、接続抵抗が下がるため、双方間に流れる電気量が増大することになる。
【００２７】
ここで、図５における符号Ｅ１、Ｅ３が前記接触面を流れる電気を示している。なお、図５では、紙面右側が主鉄筋３の上方側であって、避雷針（図示省略）側を示し、紙面左側が主鉄筋３の下方側を示している。さらに、図５における矢印Ｅ２はカプラー１１内を流れる電流を示し、矢印Ｅ４、Ｅ５は、それぞれ主鉄筋３とカプラー１１との間を流れる電流を示している。
【００２８】
なお、ロックナット１２とカプラー１１とが接触するそれぞれの端面１１ａ、１２ａに防錆塗装が施されている従来の無機グラウト機械式継手にあっては、ロックナットとカプラーとの接触面に位置する双方の端面に防錆塗装が施されており、双方間の電気抵抗値が大きく、電気が流れにくくなっていることから、主鉄筋３に入力される電気の導通経路は主に主鉄筋３とカプラー１１との間（図５で矢印Ｅ４、Ｅ５）となっている。これに対して、本実施の形態では、主鉄筋３に接するロックナット１２とカプラー１１との間（図５で矢印Ｅ１、Ｅ３）において、電気抵抗値が非常に小さくなってその導通性能が高められるので、主鉄筋３に入力された電気がロックナット１２を介してカプラー１１へ確実に流れ、従来に比べて電気的な連続性の高い避雷用引下げ導体１を得ることができる。
【００２９】
そして、本第１の実施の形態では、無機グラウト機械式継手１０の主鉄筋３の上下をクランプ接続して導線でバイパスする代わりに、主鉄筋３とロックナット１２とカプラー１１とのそれぞれを電気的に一体化することで、前記導線によるバイパスが不要となる。そのため、主鉄筋３へのコンクリート被り厚さが確保できないといった不具合をなくすことができるうえ、そのバイパスを取り付ける手間や費用を低減できる利点がある。
【００３０】
上述のように本第１の実施の形態による無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法では、鉄筋接続部Ｔにおける電気抵抗値を小さくすることで、手間のかかる鉄筋接続部Ｔの抵抗値測定を不要とすることが可能となり、施工の効率を向上させることができる。
【実施例】
【００３１】
次に、上述した第１の実施の形態による無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法の効果を裏付けるため、電気抵抗値を測定した試験例について以下説明する。
【００３２】
本実施例では、鋳物製のカプラーと鉄製のロックナットを使用した無機グラウト機械式継手によって接続した鉄筋接続部において、前記カプラーと前記ロックナットとの接触面（図３に示す端面１１ａ、１２ａ）の防錆塗装をサンドペーパーで除去したものと、ディスクグラインダー（以下、単にグラインダーという）で除去したものを採用し、それぞれの鉄筋接続部の電気抵抗値の測定を行った。
主鉄筋のサイズは３２ｍｍとし、ロックナットの締付けトルクを１８０Ｎ・ｍとし、その締付け後にはカプラーの注入孔から無機グラウト材を注入した。そして、本実施例では、サンドペーパーで表面処理した２体の試験体（鉄筋接続部Ａ１、Ａ２）と、グラインダーで表面処理した３体の試験体（鉄筋接続部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を用いて電気抵抗値の測定を行った。
また、上述した接触面に施されている防錆塗装の除去作業として、サンドペーパーによる場合で１箇所あたり３０秒の除去を行ない、グラインダーによる場合で表面の塗装を除去しつつ平面が確認される適宜な時間だけ除去を行なった。
【００３３】
ここで、本実施例による電気抵抗値の基準値として、ヨーロッパ規格である「ＤＩＮ ＥＮ ５０１６４−１ 雷保護用部品Ｐａｒｔ１：接続部品規格」に示されている性能となる０．００１Ω（１ｍΩ）以下とした。
表１は、上述した鉄筋接続部Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３における電気抵抗値（ｍΩ）を測定した結果を示している。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１において、サンドペーパーによって防錆塗装を除去したものでは、鉄筋接続部Ａ１、Ａ２共に０．８ｍΩ未満となり、基準値の１ｍΩ以下となることを確認することができる。一方、グラインダーによって防錆塗装を除去したものでは、鉄筋接続部Ｂ１〜Ｂ３のそれぞれが０．９５ｍΩ、０．９９ｍΩ、０．８ｍΩ未満であり、１．０ｍΩ未満となることが確認することができ、電気的に継手を一体化することができる。
このように、カプラーとロックナットのそれぞれの端面（接触面）の防錆塗装を除去して表面処理することで、鉄筋接続部における電気抵抗値を１．０ｍΩ未満にすることが確認できる。
【００３６】
次に、本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、異なる構成について説明する。
【００３７】
図６に示すように、第２の実施の形態による建物５では、鉄筋利用導体として、建物５の柱（ここでは「第１柱２Ａ」といい、本発明の第１系統に相当する）の第１主鉄筋３Ａを利用した避雷用引下げ導体１Ａと、強電用接地幹線７ａ、弱電用接地幹線８ａの相互の等電位化のために、第１主鉄筋３Ａを備えた第１柱２Ａとは異なる第２柱２Ｂ（第２系統）内の第２主鉄筋３Ｂを用いた系統外導電性部分１Ｂとを設けている。避雷用引下げ導体１Ａ、系統外導電性部分１Ｂは、各柱の鉄筋とフープ筋１Ａａ、１Ｂａを介して結束されているので、系統外導電性部分１Ｂの導電性は高くなる。ここで、第２柱２Ｂは、例えば電気配線シャフト（ＥＰＳ）付近の鉄筋コンクリート柱である。
【００３８】
系統外導電性部分１Ｂは、上述した第１の実施の形態と同様の無機グラウト機械式継手（図２〜図４参照）を使用して、第２柱２Ｂの最上階から最下階までの第２主鉄筋３Ｂが電気的に連続性をもたせた電気的一体化処理により接続され、導体下端が建物５の地階躯体及び建物基礎の接地極５ａに配置される基礎鉄筋６に接続されている。ここで、接地極５ａの接地抵抗は、２Ω以下である。また、系統外導電性部分１Ｂは、各フロアでＥＰＳ付近に設置される強電用分電類７や弱電用端子盤・弱電機器類８などの電気設備機器に連結されている。そして、各電気設備機器７、８もまた接地幹線７ａ、８ａによって上記基礎鉄筋６に接地されている。系統外導電性部分１Ｂに用いられる無機グラウト機械式継手については、第１の実施の形態と同様の構成であるのでここでは詳しい説明は省略する。
【００３９】
つまり、本建物５においては、電気設備機器７、８の接地端子に、接地幹線７ａ、８ａから分岐した接地線接続と系統外導電性部分１Ｂにクランプ接続することによって、等電位ボンディング導体が構築されている。さらに、各電気設備機器７、８は、設置場所のスラブ筋やデッキプレートにボンディング線で接続すれば、確実な等電位ボンディングが構築できる。
このように、本第２の実施の形態では、避雷用引下げ導体１Ａとして利用する第１主鉄筋３Ａを備えた第１柱２Ａとは異なる、例えばＥＰＳ付近の第２柱２Ｂの第２主鉄筋３Ａを無機グラウト機械式継手を用いて電気的一体化処理により接続した系統外導電性部分１Ｂとすることで、無機グラウト継手鉄筋を用いた鉄筋コンクリート造の建物にも統合接地方式や等電位ボンディングを構築することができる。そのため、感電保護や落雷・誘導雷での電位差発生を抑え、電気機器の基板焼損や誤作動を低減できる効果を奏する。また、低圧地絡事故時に生じる漏電遮断器の誤作動や制御回路の誤作動を抑制することができる。
【００４０】
また、図７に示す第３の実施の形態による建物９では、医用接地幹線に第１柱２Ａとは別の柱（第２柱２Ａ）の無機グラウト機械式継手１０ａの主鉄筋各々２本を２系統以上、立上げ、接地極５ａまでの電気的接続を確実にするため、主鉄筋３Ｂ、４Ｂの継手接続を電気的一体化処理することで、抵抗が低い接地幹線（保護導体）に利用したものである。さらに、主鉄筋３Ｂ、４Ｂは、各柱の鉄筋とフープ筋３Ｂａ（４Ｂａ）を介して結束されているので、系統外導電性部分の導電性は高くなる。つまり、医用接地センタ１３は、接地横引き幹線１４によって各第２柱２Ｂの主鉄筋３Ｂ、４Ｂに接続され、これら主鉄筋３Ｂ、４Ｂは接地極５ａに配置される基礎鉄筋６に接続される構成になっている。
【００４１】
以上、本発明による避雷用導体に用いる無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および避雷用導体の施工方法の第１乃至第３の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態ではカプラー１１およびロックナット１２のそれぞれの端面１１ａ、１２ａの除去手段としてグラインダーやサンドペーパーを用いているが、これらに限定されることはなく、ワイヤーブラシ等を用いてもよい。要は、上記端面１１ａ、１２ａの防錆塗装を確実に除去できるものであればよいのである。
【００４２】
また、本実施の形態ではロックナット１２の締付けトルクを１８０Ｎ・ｍとしているが、これに限定されることはなく、対象となる主鉄筋３の径寸法、カプラー１１、ロックナット１２に応じて設定することができる。
さらに、本実施の形態では、ロックナット１２はシングルナットとしているが、これに制限されることはなく、ダブルナットや長いロックナットを採用することも可能である。
【００４３】
また、本発明の避雷用導体の適用対象として、第１の実施の形態では避雷用引下げ導体１としているが、これに制限されることはなく、例えば高さ２０ｍを超える建物の引下げ導体相互の等電位化を目的とした水平環状導体の主鉄筋や、建物構造体基礎部の鉄筋コンクリートを接地極とした基礎接地極の主鉄筋にも利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１、１Ａ 避雷用引下げ導体（導体）
１Ａａ、１Ｂａ フープ筋
１Ｂ 系統外導電性部分
２ 柱
２Ａ 第１柱（第１系統）
２Ｂ 第２柱（第２系統）
３ 主鉄筋
３Ａ 第１主鉄筋
３Ｂ、４Ｂ 第２主鉄筋
３Ｂａ、４Ｂａ フープ筋
３ａ 端面
５、９ 建物
５ａ 接地極（地階躯体及び建物基礎）
６ 基礎鉄筋
７ 強電用分電盤類
７ａ 強電用接地幹線
８ 弱電用端子盤、弱電機器類
８ａ 弱電用接地幹線
１０ 無機グラウト機械式継手
１０ａ 電気的一体化した無機グラウト機械式継手
１１ カプラー
１１ａ 端面
１１ｂ 雌ねじ部
１１ｃ 注入孔
１２、１２Ａ、１２Ｂ ロックナット
１２ａ 端面
１３ 医用接地センタ
１４ 接地横引き幹線
Ｔ 鉄筋接続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、避雷用引下げ導体などの無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート造の建物における避雷用の引下げ導体は、雷電流を安全に大地に流すことが必要とされており、引下げ導体全体に電気的な連続性が求められている。引下げ導体の施工方法として、柱内の主鉄筋を引下げ導体として利用する方法が知られている。この引下げ導体として使用する主鉄筋どうしの接続には、一般的にガス圧接、溶接接続の他、機械式継手工法が採用されている。その機械式継手工法の一つに２本の鉄筋をカップリングで直列に接続し、無機あるいは樹脂製のグラウト剤を注入して固化させることにより鉄筋の構造強度を確保するものがある。
【０００３】
ところで、上述した機械式継手工法を引下げ導体として利用するために、継手部分を挟んだ両側の主鉄筋の端部をクランプ材を介して電線で橋渡しするようにして連絡することで、主鉄筋に電気的な連続性をもたせる方法が、例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１は、無機グラウト機械式継手を使用して鉄筋の接続部を施工した後に、電気抵抗値を測定し、目標値以下の電気抵抗値である場合に接続する鉄筋の端部どうしを電線によって連絡するようにした施工方法について記載したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７８７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の避雷用引下げ導体の施工方法では、以下のような問題があった。
すなわち、特許文献１では、無機グラウト機械式継手による鉄筋接続部が目標電気抵抗値に満たない場合が想定されるために、電気的な連続性を確実にするために、抵抗値測定を行い、必要に応じて電線で連絡することから、継手施工後、すべての接続部に対して電気抵抗値を測定するといった手間のかかる作業が必要であり、施工の効率が低下するという問題があった。
【０００６】
また、鉄骨鉄筋コンクリート造建物の設置設備、保護導体等の条件は、目的別に感電防止（安全確保）、設備機器の機能確保（正常動作）に分類されている。ここで、図８は地上２０ｍ以上の建物３０における等電位ボンディング構成の一例を示しており、設備機器の導体性部分（露出導電性部分３５）の一方を保護導体（接地幹線３１）に、他方を系統外導電性部分３６に等電位ボンディング用導体３３で接続し、さらに接地幹線３１は主接地端子３４を介して接地線３２で接地極３７に接続することで、接地系統の等電位化が構成されている。この場合、鉄骨鉄筋コンクリート造の系統外導電性部分３６には、主に鉄骨が使用されるが、無機グラウト継手鉄筋使用の鉄筋コンクリート造では、鉄筋の堅牢な接続と電気的連続性の確保が要求され、その点で改良の余地があった。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、鉄筋接続部の抵抗値測定を不要とすることで、施工の効率化を図ることができる無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る無機グラウト機械式継手では、建物に配設される主鉄筋を直列に接続する鉄筋接続部からなる避雷用導体に用いる無機グラウト機械式継手であって、主鉄筋の端部どうしを接続するカプラーと、カプラーを両端から締付けるロックナットとを備え、カプラーの両端面および各ロックナットのカプラー側に面する端面は、防錆塗装が除去されてなり、カプラーに対してロックナットを締付けた状態で、カプラーの端面とロックナットの端面とが接触していることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る鉄筋接続方法では、建物に配設される主鉄筋を直列に接続するカプラーと、カプラーを両端から締付けるロックナットとを備えた無機グラウト機械式継手を用いた鉄筋接続方法であって、カプラーの両端面および各ロックナットのカプラー側に面する端面の防錆塗装を除去する工程と、主鉄筋の端部どうしをカプラーによって接続する工程と、カプラーに対してロックナットを締付けるとともに、カプラーの両端面とロックナットの端面とを接触させる工程とを有していることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る導体の施工方法では、建物に配設される主鉄筋を直列に接続する鉄筋接続部で、主鉄筋どうしを直列に接続するカプラーと、カプラーを両端から締付けるロックナットとを備えた無機グラウト機械式継手を用いた導体の施工方法であって、カプラーの両端面および各ロックナットのカプラー側に面する端面の防錆塗装を除去する工程と、ロックナットおよびカプラーによって、先行して施工した主鉄筋の端部に対して新たな主鉄筋の端部を接続して鉄筋接続部を形成することで導体を構築する工程とを有し、カプラーに対してロックナットを締付けるとともに、カプラーの両端面とロックナットの端面とを接触させるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
本発明では、ロックナットとカプラーを使用して主鉄筋同士を接続する際に、ロックナットを締付けることでロックナットと主鉄筋とが機械的圧力のかかった状態で接触し、塗装や鉄筋の黒皮部分が剥がれて、ロックナットと主鉄筋との接触面における電気抵抗値が小さくなる。さらに、カプラーとロックナットとの接触面をなすそれぞれの端面の防錆塗装が除去された状態で表面処理がなされているので、ロックナットの締付けによる双方の端面どうしの接触面積が増え、接続抵抗が下がるため、双方間に流れる電気量が増大することになる。ここで、ロックナットとカプラーとが接触するそれぞれの端面に防錆塗装が施されている従来の無機グラウト機械式継手にあっては、ロックナットとカプラーとの接触面に位置する双方の端面に防錆塗装が施されており、双方間の電気抵抗値が大きく、電気が流れにくくなっていることから、主鉄筋に入力される電気の導通経路は主に主鉄筋とカプラーとの間となっている。これに対して、本発明では、主鉄筋に接するロックナットとカプラーとの間において、電気抵抗値が非常に小さくなってその導通性能が高められるので、主鉄筋に入力された電気がロックナットを介してカプラーへ確実に流れ、従来に比べて電気的な連続性の高い導体を得ることができる。
【００１２】
また、本発明に係る導体の施工方法では、鉄筋利用の導体は、建物の第１主鉄筋を利用した避雷用引下げ導体、及び強電用接地幹線、弱電用接地幹線の相互の等電位化のために、第１主鉄筋を備えた第１系統とは異なる第２系統内の第２主鉄筋を無機グラウト機械式継手により接続した系統外導電性部分から構成されることが好ましい。
また、本発明に係る導体の施工方法では、鉄筋コンクリート造の病院の医用接地幹線に２本の柱のそれぞれに配設された2本の主鉄筋を第２系統として利用してもよい。
本発明では、避雷用引下げ導体として利用する第１主鉄筋を備えた第１系統とは異なる、例えばＥＰＳ付近の第２系統の第２主鉄筋を無機グラウト機械式継手を用いて電気的一体化処理により接続した系統外導電性部分とすることで、統合接地方式や等電位ボンディングを構築することができる。そのため、感電保護や落雷・誘導雷での電位差発生を抑え、電気設備機器の基板焼損や誤作動を低減できる効果を奏する。また、低圧地絡事故時に生じる漏電遮断器の誤作動や制御回路の誤作動を抑制することができる。ここで、地階躯体および建物基礎の接地抵抗は、２Ω以下である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法によれば、鉄筋接続部における電気抵抗値を小さくすることで、手間のかかる鉄筋接続部の抵抗値測定を不要とすることが可能となり、施工の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態による避雷用引下げ導体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】鉄筋接続部の無機グラウト機械式継手を示す平面図である。
【図３】図２に示す無機グラウト機械式継手の平面断面図である。
【図４】図３に示す無機グラウト機械式継手の部分拡大図である。
【図５】無機グラウト機械式継手内の電気の流れを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による導体として接地幹線と系統外導電位部分である鉄筋とを利用した建物の統合接地の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による引下げ導体を利用した医用接地幹線の一例を示す図である。
【図８】従来の等電位ボンディング構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施の形態による無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法について、図１乃至図５に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示すように、本第１の実施の形態による無機グラウト機械式継手１０は、建物の柱２の内部に配設された主鉄筋３を使用して、避雷用引下げ導体１（導体）を施工するものである。この避雷用引下げ導体１は、建物（柱２）の最上階から最下階までを電気的に連続性をもたせ、導体上端が図示しない避雷針（雷入力部に相当）に接続され、導体下端が接地部（図示省略）を介して地面（大地）に接続されている。ここで、本実施の形態では、上下方向に連続する複数本の主鉄筋３のうち１本を、避雷用引下げ導体１の対象としている。
なお、柱２中の複数の主鉄筋３を避雷用引下げ導体１の対象とする場合には、複数の主鉄筋３、３の上端部どうし及び下端部どうしを接続することにより、複数の主鉄筋３、３を並列に連結するようにしてもよい。
【００１７】
建物の柱２は、建物の最下階から最上階まで連続して設けられ、内部には上下方向に沿って複数本（図１では避雷用引下げ導体１を対象とする１本のみが示されている）の主鉄筋３が配置されている。主鉄筋３の軸方向（上下方向）に接続される鉄筋接続部Ｔは、例えば施工性により階毎に１箇所設けられている。主鉄筋３には、例えばネジテツコン（登録商標、東京鐵鋼株式会社製）などのねじ状節付きの鉄筋が使用されている。つまり、主鉄筋３の表面には、雄ねじ状の節部３ｄ（図３参照）が形成されている。
【００１８】
図２および図３に示すように、鉄筋接続部Ｔの無機グラウト機械式継手１０は、上下方向に配置される主鉄筋３、３の端部３ａ、３ａどうしを施工上隙間をもたせた状態で突き合わせるようにして直列に接続するカプラー１１と、カプラー１１の両端に設けられる一対のロックナット１２（１２Ａ、１２Ｂ）とを備えている。
【００１９】
カプラー１１は、その両端側に主鉄筋３、３をねじ込ませた状態で、一方向に回転させることで、両主鉄筋３、３を接続するものであり、カプラー１１の内側の雌ねじ部１１ｂ（図４）に主鉄筋３の表面に形成されている節部３ｄが緩めに螺合された状態となっている。
【００２０】
カプラー１１の軸方向略中間の位置には、厚み方向に貫通する注入孔１１ｃが形成されている。注入孔１１ｃは、カプラー１１を主鉄筋３に接続した後にカプラー１１と主鉄筋３、３との間に無機グラウト材（図示省略）を注入するためのものである。つまり、所定の締付けトルク（例えば、１８０Ｎ・ｍなど）をもってカプラー１１に対してロックナット１２を締付けた後、カプラー１１の注入孔１１ｃより無機グラウト材を注入して硬化させることで、高い強度が得られる構成となっている。
【００２１】
そして、本第１の実施の形態によるカプラー１１は、鋳物で製造されており、両端面１１ａ、１１ａを除いて防錆塗装が施された状態となっている。具体的には、カプラー１１の製造時や現場での加工時に両端面１１ａ、１１ａに施されている防錆塗装をグラインダーやサンドペーパー等の除去手段によって除去することで、鋳物からなる材料が露出した状態となり、鉄筋継手部Ｔとして使用される。
【００２２】
図３および図４に示すように、ロックナット１２Ａ、１２Ｂは、鉄製で製造されており、カプラー１１の両端面１１ａ、１１ａに接触するように主鉄筋３に螺合させた状態で設けられている。このロックナット１２は、トルクレンチ等を用いてカプラー１１側へ向けて締付けることで、図４の矢印Ｐ方向に示すように、カプラー１１に対して主鉄筋３の軸線方向に押圧するとともに、主鉄筋３にはカプラー１１側からロックナット１２側への引張力が作用することになる。つまり、押圧されたカプラー１１の雌ねじ部１１ｂが主鉄筋３の節部３ｄに圧力がかかった状態で当接（接触）し、この機械的圧力によって主鉄筋３とカプラー１１との間の電気抵抗値が小さくなる構成となっている。
【００２３】
さらに、ロックナット１２もまた、カプラー１１と同様に、カプラー１１側の端面１２ａを除いて防錆塗装が施された状態となっている。具体的には、ロックナット１２の製造時や現場での加工時に、その端面１２ａに施されている防錆塗装をグラインダーやサンドペーパー等の除去手段によって除去することで、鉄製からなる材料が露出された状態となり、鉄筋継手部Ｔとして使用される。なお、防錆塗装前の継手の接触面を平滑に処理したものを取り付けることもできる。この場合は、他の継手と区別ができ、マーク表示する必要が無くなる。
【００２４】
次に、上述したように構成される無機グラウト機械式継手１０を用いた鉄筋接続方法、および避雷用引下げ導体１の施工方法について図面に基づいて説明する。
先ず、図２に示すカプラー１１およびロックナット１２は、上述したように表面に防錆塗装が施された周知のものが使用され、カプラー１１の両端面１１ａ、１１ａとロックナット１２の締付け側の端面１２ａとの接触面の防錆塗装が例えば製造工場や現場の加工場でグラインダーやサンドペーパー等の除去手段によって除去され、さらにその接触面を平面状に処理させた状態にしておく。なお、この表面処理を施したカプラー１１及びロックナット１２の端面１１ａ、１２ａは、現場で鉄筋接続部Ｔとして使用されるまでの間に錆が生じないように錆止めスプレー（防錆塗装ではないもの）や養生用の粘着テープによって保護しておくことが有効である。
【００２５】
図１に示すように、建物の柱２の施工時において、主鉄筋３の端部３ａ、３ａどうしを無機グラウト機械式継手１０によって直列に接続する。すなわち、図２、図３に示すように、ロックナット１２Ａ、１２Ｂおよびカプラー１１によって、先行して施工した主鉄筋３の端部３ａに対して新たな主鉄筋３の端部３ａを接続して鉄筋接続部Ｔを形成する。このとき、ロックナット１２を締付けることで、ロックナット１２と主鉄筋３とが機械的圧力のかかった状態で接触し、塗装や鉄筋の黒皮部分が剥がれて、ロックナット１２と主鉄筋３との接触面における電気抵抗値が小さくなる。具体的には、鉄製のロックナット１２のねじ山は切削形成が可能であり、鋳物製のカプラー１１より鋭角に形成することで、主鉄筋３の節部３ｄに対して深く接触させ、その接触面積を増大させることができる。とくに、本実施の形態では、ロックナット１２が鉄製であり、鋳物製のカプラー１１より表面が滑らかであるので、主鉄筋３に対する接触面積が増大することになる。このようなことから、ロックナット１２にトルクをかけて回転させる際に、ロックナット１２の塗装と主鉄筋３の黒皮部分が剥がれて、互いの接触面積が増えるので電気抵抗値が非常に小さくなる。
【００２６】
さらに、図５に示すように、本鉄筋接続部Ｔにおいて、カプラー１１の両端面１１ａ、１１ａとロックナット１２の端面１２ａとが接触した状態となる（図４参照）。このとき、カプラー１１とロックナット２０との接触面をなすそれぞれの端面１１ａ、１２ａの防錆塗装が除去された状態で表面処理がなされているので、ロックナット１２の締付けによる双方の端面１１ａ、１２ａどうしの接触面積が増え、接続抵抗が下がるため、双方間に流れる電気量が増大することになる。
【００２７】
ここで、図５における符号Ｅ１、Ｅ３が前記接触面を流れる電気を示している。なお、図５では、紙面右側が主鉄筋３の上方側であって、避雷針（図示省略）側を示し、紙面左側が主鉄筋３の下方側を示している。さらに、図５における矢印Ｅ２はカプラー１１内を流れる電流を示し、矢印Ｅ４、Ｅ５は、それぞれ主鉄筋３とカプラー１１との間を流れる電流を示している。
【００２８】
なお、ロックナット１２とカプラー１１とが接触するそれぞれの端面１１ａ、１２ａに防錆塗装が施されている従来の無機グラウト機械式継手にあっては、ロックナットとカプラーとの接触面に位置する双方の端面に防錆塗装が施されており、双方間の電気抵抗値が大きく、電気が流れにくくなっていることから、主鉄筋３に入力される電気の導通経路は主に主鉄筋３とカプラー１１との間（図５で矢印Ｅ４、Ｅ５）となっている。これに対して、本実施の形態では、主鉄筋３に接するロックナット１２とカプラー１１との間（図５で矢印Ｅ１、Ｅ３）において、電気抵抗値が非常に小さくなってその導通性能が高められるので、主鉄筋３に入力された電気がロックナット１２を介してカプラー１１へ確実に流れ、従来に比べて電気的な連続性の高い避雷用引下げ導体１を得ることができる。
【００２９】
そして、本第１の実施の形態では、無機グラウト機械式継手１０の主鉄筋３の上下をクランプ接続して導線でバイパスする代わりに、主鉄筋３とロックナット１２とカプラー１１とのそれぞれを電気的に一体化することで、前記導線によるバイパスが不要となる。そのため、主鉄筋３へのコンクリート被り厚さが確保できないといった不具合をなくすことができるうえ、そのバイパスを取り付ける手間や費用を低減できる利点がある。
【００３０】
上述のように本第１の実施の形態による無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法では、鉄筋接続部Ｔにおける電気抵抗値を小さくすることで、手間のかかる鉄筋接続部Ｔの抵抗値測定を不要とすることが可能となり、施工の効率を向上させることができる。
【実施例】
【００３１】
次に、上述した第１の実施の形態による無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および導体の施工方法の効果を裏付けるため、電気抵抗値を測定した試験例について以下説明する。
【００３２】
本実施例では、鋳物製のカプラーと鉄製のロックナットを使用した無機グラウト機械式継手によって接続した鉄筋接続部において、前記カプラーと前記ロックナットとの接触面（図３に示す端面１１ａ、１２ａ）の防錆塗装をサンドペーパーで除去したものと、ディスクグラインダー（以下、単にグラインダーという）で除去したものを採用し、それぞれの鉄筋接続部の電気抵抗値の測定を行った。
主鉄筋のサイズは３２ｍｍとし、ロックナットの締付けトルクを１８０Ｎ・ｍとし、その締付け後にはカプラーの注入孔から無機グラウト材を注入した。そして、本実施例では、サンドペーパーで表面処理した２体の試験体（鉄筋接続部Ａ１、Ａ２）と、グラインダーで表面処理した３体の試験体（鉄筋接続部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を用いて電気抵抗値の測定を行った。
また、上述した接触面に施されている防錆塗装の除去作業として、サンドペーパーによる場合で１箇所あたり３０秒の除去を行ない、グラインダーによる場合で表面の塗装を除去しつつ平面が確認される適宜な時間だけ除去を行なった。
【００３３】
ここで、本実施例による電気抵抗値の基準値として、ヨーロッパ規格である「ＤＩＮ ＥＮ ５０１６４−１ 雷保護用部品Ｐａｒｔ１：接続部品規格」に示されている性能となる０．００１Ω（１ｍΩ）以下とした。
表１は、上述した鉄筋接続部Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３における電気抵抗値（ｍΩ）を測定した結果を示している。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１において、サンドペーパーによって防錆塗装を除去したものでは、鉄筋接続部Ａ１、Ａ２共に０．８ｍΩ未満となり、基準値の１ｍΩ以下となることを確認することができる。一方、グラインダーによって防錆塗装を除去したものでは、鉄筋接続部Ｂ１〜Ｂ３のそれぞれが０．９５ｍΩ、０．９９ｍΩ、０．８ｍΩ未満であり、１．０ｍΩ未満となることが確認することができ、電気的に継手を一体化することができる。
このように、カプラーとロックナットのそれぞれの端面（接触面）の防錆塗装を除去して表面処理することで、鉄筋接続部における電気抵抗値を１．０ｍΩ未満にすることが確認できる。
【００３６】
次に、本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、異なる構成について説明する。
【００３７】
図６に示すように、第２の実施の形態による建物５では、鉄筋利用導体として、建物５の柱（ここでは「第１柱２Ａ」といい、本発明の第１系統に相当する）の第１主鉄筋３Ａを利用した避雷用引下げ導体１Ａと、強電用接地幹線７ａ、弱電用接地幹線８ａの相互の等電位化のために、第１主鉄筋３Ａを備えた第１柱２Ａとは異なる第２柱２Ｂ（第２系統）内の第２主鉄筋３Ｂを用いた系統外導電性部分１Ｂとを設けている。避雷用引下げ導体１Ａ、系統外導電性部分１Ｂは、各柱の鉄筋とフープ筋１Ａａ、１Ｂａを介して結束されているので、系統外導電性部分１Ｂの導電性は高くなる。ここで、第２柱２Ｂは、例えば電気配線シャフト（ＥＰＳ）付近の鉄筋コンクリート柱である。
【００３８】
系統外導電性部分１Ｂは、上述した第１の実施の形態と同様の無機グラウト機械式継手（図２〜図４参照）を使用して、第２柱２Ｂの最上階から最下階までの第２主鉄筋３Ｂが電気的に連続性をもたせた電気的一体化処理により接続され、導体下端が建物５の地階躯体及び建物基礎の接地極５ａに配置される基礎鉄筋６に接続されている。ここで、接地極５ａの接地抵抗は、２Ω以下である。また、系統外導電性部分１Ｂは、各フロアでＥＰＳ付近に設置される強電用分電類７や弱電用端子盤・弱電機器類８などの電気設備機器に連結されている。そして、各電気設備機器７、８もまた接地幹線７ａ、８ａによって上記基礎鉄筋６に接地されている。系統外導電性部分１Ｂに用いられる無機グラウト機械式継手については、第１の実施の形態と同様の構成であるのでここでは詳しい説明は省略する。
【００３９】
つまり、本建物５においては、電気設備機器７、８の接地端子に、接地幹線７ａ、８ａから分岐した接地線接続と系統外導電性部分１Ｂにクランプ接続することによって、等電位ボンディング導体が構築されている。さらに、各電気設備機器７、８は、設置場所のスラブ筋やデッキプレートにボンディング線で接続すれば、確実な等電位ボンディングが構築できる。
このように、本第２の実施の形態では、避雷用引下げ導体１Ａとして利用する第１主鉄筋３Ａを備えた第１柱２Ａとは異なる、例えばＥＰＳ付近の第２柱２Ｂの第２主鉄筋３Ａを無機グラウト機械式継手を用いて電気的一体化処理により接続した系統外導電性部分１Ｂとすることで、無機グラウト継手鉄筋を用いた鉄筋コンクリート造の建物にも統合接地方式や等電位ボンディングを構築することができる。そのため、感電保護や落雷・誘導雷での電位差発生を抑え、電気機器の基板焼損や誤作動を低減できる効果を奏する。また、低圧地絡事故時に生じる漏電遮断器の誤作動や制御回路の誤作動を抑制することができる。
【００４０】
また、図７に示す第３の実施の形態による建物９では、医用接地幹線に第１柱２Ａとは別の柱（第２柱２Ａ）の無機グラウト機械式継手１０ａの主鉄筋各々２本を２系統以上、立上げ、接地極５ａまでの電気的接続を確実にするため、主鉄筋３Ｂ、４Ｂの継手接続を電気的一体化処理することで、抵抗が低い接地幹線（保護導体）に利用したものである。さらに、主鉄筋３Ｂ、４Ｂは、各柱の鉄筋とフープ筋３Ｂａ（４Ｂａ）を介して結束されているので、系統外導電性部分の導電性は高くなる。つまり、医用接地センタ１３は、接地横引き幹線１４によって各第２柱２Ｂの主鉄筋３Ｂ、４Ｂに接続され、これら主鉄筋３Ｂ、４Ｂは接地極５ａに配置される基礎鉄筋６に接続される構成になっている。
【００４１】
以上、本発明による避雷用導体に用いる無機グラウト機械式継手、鉄筋接続方法、および避雷用導体の施工方法の第１乃至第３の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態ではカプラー１１およびロックナット１２のそれぞれの端面１１ａ、１２ａの除去手段としてグラインダーやサンドペーパーを用いているが、これらに限定されることはなく、ワイヤーブラシ等を用いてもよい。要は、上記端面１１ａ、１２ａの防錆塗装を確実に除去できるものであればよいのである。
【００４２】
また、本実施の形態ではロックナット１２の締付けトルクを１８０Ｎ・ｍとしているが、これに限定されることはなく、対象となる主鉄筋３の径寸法、カプラー１１、ロックナット１２に応じて設定することができる。
さらに、本実施の形態では、ロックナット１２はシングルナットとしているが、これに制限されることはなく、ダブルナットや長いロックナットを採用することも可能である。
【００４３】
また、本発明の避雷用導体の適用対象として、第１の実施の形態では避雷用引下げ導体１としているが、これに制限されることはなく、例えば高さ２０ｍを超える建物の引下げ導体相互の等電位化を目的とした水平環状導体の主鉄筋や、建物構造体基礎部の鉄筋コンクリートを接地極とした基礎接地極の主鉄筋にも利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１、１Ａ 避雷用引下げ導体（導体）
１Ａａ、１Ｂａ フープ筋
１Ｂ 系統外導電性部分
２ 柱
２Ａ 第１柱（第１系統）
２Ｂ 第２柱（第２系統）
３ 主鉄筋
３Ａ 第１主鉄筋
３Ｂ、４Ｂ 第２主鉄筋
３Ｂａ、４Ｂａ フープ筋
３ａ 端面
５、９ 建物
５ａ 接地極（地階躯体及び建物基礎）
６ 基礎鉄筋
７ 強電用分電盤類
７ａ 強電用接地幹線
８ 弱電用端子盤、弱電機器類
８ａ 弱電用接地幹線
１０ 無機グラウト機械式継手
１０ａ 電気的一体化した無機グラウト機械式継手
１１ カプラー
１１ａ 端面
１１ｂ 雌ねじ部
１１ｃ 注入孔
１２、１２Ａ、１２Ｂ ロックナット
１２ａ 端面
１３ 医用接地センタ
１４ 接地横引き幹線
Ｔ 鉄筋接続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に配設される主鉄筋を直列に接続する鉄筋接続部からなる無機グラウト機械式継手であって、
前記主鉄筋の端部どうしを接続するカプラーと、
該カプラーを両端から締付けるロックナットと、
を備え、
前記カプラーの両端面および各ロックナットの前記カプラー側に面する端面は、防錆塗装が除去されてなり、
前記カプラーに対して前記ロックナットを締付けた状態で、前記カプラーの端面と前記ロックナットの端面とが接触していることを特徴とする無機グラウト機械式継手。
【請求項２】
建物に配設される主鉄筋を直列に接続するカプラーと、該カプラーを両端から締付けるロックナットとを備えた無機グラウト機械式継手を用いた鉄筋接続方法であって、
前記カプラーの両端面および各ロックナットの前記カプラー側に面する端面の防錆塗装を除去する工程と、
前記主鉄筋の端部どうしを前記カプラーによって接続する工程と、
前記カプラーに対して前記ロックナットを締付けるとともに、前記カプラーの両端面と前記ロックナットの端面とを接触させる工程と、
を有していることを特徴とする鉄筋接続方法。
【請求項３】
建物に配設される主鉄筋を直列に接続する鉄筋接続部で、前記主鉄筋どうしを直列に接続するカプラーと、該カプラーを両端から締付けるロックナットとを備えた無機グラウト機械式継手を用いた導体の施工方法であって、
前記カプラーの両端面および各ロックナットの前記カプラー側に面する端面の防錆塗装を除去する工程と、
前記ロックナットおよび前記カプラーによって、先行して施工した主鉄筋の端部に対して新たな主鉄筋の端部を接続して鉄筋接続部を形成することで導体を構築する工程と、
を有し、
前記カプラーに対して前記ロックナットを締付けるとともに、前記カプラーの両端面と前記ロックナットの端面とを接触させるようにしたことを特徴とする導体の施工方法。
【請求項４】
鉄筋利用の前記導体は、前記建物の第１主鉄筋を利用した避雷用引下げ導体、及び強電用接地幹線、弱電用接地幹線の相互の等電位化のために、前記第１主鉄筋を備えた第１系統とは異なる第２系統内の第２主鉄筋を前記無機グラウト機械式継手により接続した系統外導電性部分から構成されることを特徴とする請求項３に記載の導体の施工方法。
【請求項５】
鉄筋コンクリート造の病院の医用接地幹線に２本の柱のそれぞれに配設された2本の主鉄筋を前記第２系統として利用することを特徴とする請求項４に記載の導体の施工方法。
【請求項１】
建物に配設される主鉄筋を直列に接続する鉄筋接続部からなる無機グラウト機械式継手であって、
前記主鉄筋の端部どうしを接続するカプラーと、
該カプラーを両端から締付けるロックナットと、
を備え、
前記カプラーの両端面および各ロックナットの前記カプラー側に面する端面は、防錆塗装が除去されてなり、
前記カプラーに対して前記ロックナットを締付けた状態で、前記カプラーの端面と前記ロックナットの端面とが接触していることを特徴とする無機グラウト機械式継手。
【請求項２】
建物に配設される主鉄筋を直列に接続するカプラーと、該カプラーを両端から締付けるロックナットとを備えた無機グラウト機械式継手を用いた鉄筋接続方法であって、
前記カプラーの両端面および各ロックナットの前記カプラー側に面する端面の防錆塗装を除去する工程と、
前記主鉄筋の端部どうしを前記カプラーによって接続する工程と、
前記カプラーに対して前記ロックナットを締付けるとともに、前記カプラーの両端面と前記ロックナットの端面とを接触させる工程と、
を有していることを特徴とする鉄筋接続方法。
【請求項３】
建物に配設される主鉄筋を直列に接続する鉄筋接続部で、前記主鉄筋どうしを直列に接続するカプラーと、該カプラーを両端から締付けるロックナットとを備えた無機グラウト機械式継手を用いた導体の施工方法であって、
前記カプラーの両端面および各ロックナットの前記カプラー側に面する端面の防錆塗装を除去する工程と、
前記ロックナットおよび前記カプラーによって、先行して施工した主鉄筋の端部に対して新たな主鉄筋の端部を接続して鉄筋接続部を形成することで導体を構築する工程と、
を有し、
前記カプラーに対して前記ロックナットを締付けるとともに、前記カプラーの両端面と前記ロックナットの端面とを接触させるようにしたことを特徴とする導体の施工方法。
【請求項４】
鉄筋利用の前記導体は、前記建物の第１主鉄筋を利用した避雷用引下げ導体、及び強電用接地幹線、弱電用接地幹線の相互の等電位化のために、前記第１主鉄筋を備えた第１系統とは異なる第２系統内の第２主鉄筋を前記無機グラウト機械式継手により接続した系統外導電性部分から構成されることを特徴とする請求項３に記載の導体の施工方法。
【請求項５】
鉄筋コンクリート造の病院の医用接地幹線に２本の柱のそれぞれに配設された2本の主鉄筋を前記第２系統として利用することを特徴とする請求項４に記載の導体の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２６８６７１（Ｐ２０１０−２６８６７１Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３８３５２（Ｐ２００９−２３８３５２）
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]