説明

鉄筋の接続具、鉄筋コンクリートの横方向分割作製方法および横方向分割作製方法により作製された鉄筋コンクリート

【課題】鉄筋の接続具を提供する。
【解決手段】二つの鉄筋を接続する接続具3であって、一端は一方の鉄筋11aに取り付けられて他端は他方の鉄筋21aに取り付けられることにより一方の鉄筋11aと他方の鉄筋21aとを接続し、また変態温度以上に加熱されることで形状が直状に復帰する、形状記憶合金棒3aを有する。さらに、形状記憶合金棒3aを加熱して直状に戻す加熱手段3bを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄筋の接続具、鉄筋コンクリートの横方向分割作製方法および横方向分割作製方法により作製された鉄筋コンクリートに関する。
【背景技術】
【0002】
地中構造物の一つである地中連続壁は、掘削機を用いて地盤に形成された溝を、鉄筋コンクリートなどに置き換えることにより形成される。長い地中連続壁は、一般的に横方向に分割して形成される。ここで、地中連続壁の横方向分割形成方法の一つであるコンクリートカッティング方法について、図2を用いて説明する。
【0003】
まず、図2(A)に示すように、地盤に溝Aを掘削し、鉄筋を所定形状に設け、コンクリートを該溝Aに流し込むことにより、先行鉄筋コンクリート壁A1を形成する。次に、図2(B)に示すように、溝Aと同形状の溝A’を、鉄筋コンクリート壁A1の延長上に、溝を形成するための掘削機の幅よりも若干狭い間隔をあけて掘削し、同様に先行鉄筋コンクリート壁A2を形成する。次に、図2(C)に示すように、溝Bを、先行鉄筋コンクリート壁A1と先行鉄筋コンクリート壁A2の間に形成する。この際に、先行鉄筋コンクリート壁A1と先行鉄筋コンクリート壁A2との間隔は掘削機の幅よりも狭いので、先行鉄筋コンクリート壁A1,A2の溝B側の端部は双方ともに一部削られる。次に、後行鉄筋コンクリートに用いる鉄筋を所定形状に設け、溝Bにコンクリートを流し込むことにより、後行鉄筋コンクリート壁B1を前記先行鉄筋コンクリート壁に続けて形成する。これらの工程を繰り返すことにより、一つの連続した地中連続壁が形成されていた。
【特許文献1】特開平7−90841号公報
【特許文献2】実開平7−13909号公報
【特許文献3】特開平9−53228号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上述したコンクリートカッティング方式では、先行鉄筋コンクリート壁と後行鉄筋コンクリート壁との接続部分において、水平鉄筋は不連続となるため、コンクリートカッティング方式で形成された地中連続壁は、壁の水平方向に曲げ引張応力が発生するような場所では採用することが難しかった。
【0005】
本発明の課題は、コンクリートカッティング方式においても水平鉄筋を安定液中で確実に接続することができる、鉄筋の接続具および鉄筋コンクリートの横方向分割作製方法を提供することである。また、横方向に分割して作製された鉄筋コンクリートを提供することも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、二つの鉄筋を接続する接続具であって、一端は一方の鉄筋に取り付けられて他端は他方の鉄筋に取り付けられることにより前記一方の鉄筋と前記他方の鉄筋とを接続し、また変態温度以上に加熱されることで形状が直状に復帰する、形状記憶合金棒を有することを特徴とする。
【0007】
ここで、前記形状記憶合金棒としては、例えば鉄筋と同程度の強度を有するNi−Ti棒を用いる。
【0008】
この請求項1記載の接続具によれば、一方の鉄筋と他方の鉄筋とは形状記憶合金棒により重ね継手が形成される。すなわち、前記一方の鉄筋と前記他方の鉄筋との接続部を通常の鉄筋と同程度の強度とする接続方法を実現できる。また、前記形状記憶合金棒を接続の際に任意に変形しても変態温度以上に加熱することにより直状に復帰するため、接続作業は容易となる。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の鉄筋の接続具において、前記形状記憶合金棒を加熱して直状に戻す加熱手段を有することを特徴とする。
【0010】
前記加熱手段は、例えば前記形状記憶合金棒に取り付けられるニクロム線と、該ニクロム線に外部から電力を供給する導電線と、から構成される。
【0011】
この請求項2記載の発明によれば、例えば前記形状記憶合金棒にコンクリートの硬化熱より変態温度の高い形状記憶合金を用いることで、変形した該形状記憶合金を変態温度以上に加熱して、形状を直状に復帰させることができる。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の鉄筋の接続具を用いて鉄筋コンクリートを横方向に分割して作製する鉄筋コンクリートの横方向分割作製方法であって、一方の鉄筋の端部に前記形状記憶合金棒の一端を接続し、前記形状記憶合金棒を折り曲げ、前記形状記憶合金棒の折り曲げ部の周囲を該形状記憶合金棒の折り曲げ部が容易に直状に復帰できる物質からなる詰め物を用いて養生した後に、前記形状記憶合金棒を一端に有する一方の鉄筋にコンクリートを打設して先行鉄筋コンクリートを形成し、この先行鉄筋コンクリートの端部を取り除いて前記養生部を外に露出し、前記折り曲げ部に熱を加えて前記形状記憶合金棒を直状にすることで、該形状記憶合金棒の他端を前記先行鉄筋コンクリートの外部に取り出して他方の鉄筋と重ね合わせ、前記他方の鉄筋にコンクリートを打設することで後行鉄筋コンクリートを前記先行鉄筋コンクリートの端部に続けて形成することを特徴とする。
【0013】
ここで前記詰め物としては、例えば発泡スチロール・発泡ウレタンやパラフィンなどを用いる。また用いられる鉄筋とコンクリートに制限はない。
【0014】
この請求項3記載の発明によれば、先行鉄筋コンクリートの鉄筋と後行鉄筋コンクリートの鉄筋とは請求項1または請求項2記載の接続具を介して重ね継手を形成するため、前記先行鉄筋コンクリートと前記後行鉄筋コンクリートの接続部は通常の鉄筋コンクリートと同等の強度を示す。
【0015】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の横方向分割作製方法により作製された鉄筋コンクリートであることを特徴とする。
【0016】
この請求項4記載の発明によれば、強度の低い部分はなく、かつ長さに作製方法による制限のない鉄筋コンクリート構造物を作製できる。
【発明の効果】
【0017】
請求項1記載の発明によれば、一方の鉄筋と他方の鉄筋との接続部は通常の鉄筋と同程度の強度を有する。また、前記形状記憶合金棒を先行鉄筋コンクリート壁の製作の際に変形させておいても、変態温度以上に加熱することにより直状に復帰するため、容易に重ね継手を形成できる。
【0018】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明と同様の効果を有するほか、前記形状記憶合金棒にコンクリートの硬化熱より変態温度の高い形状記憶合金を用いることで、先行コンクリートの品質に何ら悪影響を与えずに、形状を直状に復帰させられる。
【0019】
請求項3記載の発明によれば、横方向に先行鉄筋コンクリートと後行鉄筋コンクリートとに分割して作製された鉄筋コンクリートは、前記先行鉄筋コンクリートと前記後行鉄筋コンクリートとの接続部においても通常の鉄筋コンクリートと同等の強度を有する。
【0020】
請求項4記載の発明によれば、強度の低い部分はなく、かつ横方向の長さに作製方法による制限のない鉄筋コンクリート構造物を作製できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、図1を参照して本発明の第二の実施の形態例である接続具3を用いた地中連続壁102について説明する。図1は、地中連続壁102の作製方法を、平面図を用いて示す図である。なお、実際には水平鉄筋11aと水平鉄筋21aは複数設けられ、またそれに対応して接続具3は複数用いられるが、説明の都合上それぞれ1つのみ用いることとする。
【0022】
まず、地中連続壁102の構造について、図1(C)を用いて説明する。図1(C)において、地中連続壁102は、地中連続壁100と同様に先行鉄筋コンクリート壁11と後行鉄筋コンクリート壁21とにより構成されており、先行鉄筋コンクリート壁11の水平鉄筋11aと後行鉄筋コンクリート壁21の水平鉄筋21aとを、接続具3を用いて接続した構造となっている。
【0023】
接続具3は、直状に形状を記憶している形状記憶合金棒3aと、形状記憶合金棒3aに取り付けられて該形状記憶合金3aを加熱する通電加熱機構3b(加熱手段)と、形状記憶合金棒3aの一端3a1を水平鉄筋11aに固定する固定パイプ3cと、により構成される。
【0024】
形状記憶合金棒3aは、例えばNi−Ti合金や銅系合金などから形成されており、予め所定の処理を施されることにより直状に形状を記憶している。また、前記形状記憶棒3aは設計上必要な重ね継手長を有している。
【0025】
通電加熱機構3bは、例えば発熱部としての形状記憶合金棒3aに巻かれるニクロム線と、前記ニクロム線に地上から電力を供給する通電線(図示省略)と、を有していて、変形した形状記憶合金棒3aを前記ニクロム線により加熱して直状に戻す。
【0026】
固定パイプ3cは例えば水平鉄筋11aより少し大きい鉄パイプであり、固定パイプ3cの内側と、水平鉄筋11aの端部および形状記憶合金棒3aの端部に、それぞれねじ切り加工をして水平鉄筋11aと形状記憶合金棒3aとを固定する。また、固定パイプ3cを介して溶接あるいは接着剤などにより形状記憶合金棒3aを水平鉄筋11aに固定してもよい。
【0027】
先行鉄筋コンクリート壁11と後行鉄筋コンクリート壁21とは、地中連続壁100と同様の構成である。
【0028】
次に、図1(A)〜同図(C)を用いて、地中連続壁102の作製方法について説明する。
【0029】
まず、先行鉄筋コンクリート壁11に対応する溝10を掘削機(図示省略)などを用いて形成する(図1(A))。次に、地上で、水平鉄筋11aと垂直鉄筋11b,11b・・・を用いて、先行鉄筋コンクリート壁11に用いる鉄筋カゴを形成する。次に、固定パイプ3cを用いて形状記憶合金棒3aを折り曲げた状態で一端3a1を水平鉄筋11aに固定する。次に、形状記憶合金棒3aの折り曲げ部3a3に通電加熱機構3bの発熱部を取り付ける。次に、形状記憶合金棒3aの折り曲げ部3a3より先を、該折り曲げ部3a3を含むように発泡スチロールなどの詰め物4で覆った後に、前記鉄筋カゴを溝10に建込む。次に、コンクリートを溝10に流し込んで、先行鉄筋コンクリート壁11を完成させる。次に、図示しない別の先行鉄筋コンクリート壁との間に、溝20を溝10と同様の方法にて形成する。ここで、先行鉄筋コンクリート壁11の端面11cはカッティングにより削られるため、詰め物4は露出する(図1(B))。
【0030】
次に、通電加熱機構3bにより形状記憶合金棒3aの折り曲げ部3a3を加熱する。ここで、形状記憶合金棒3aの折り曲げ部3a3より先は詰め物4によって覆われていているため、形状記憶合金棒3aは容易に直状に復帰して詰め物4の外に飛び出し、溝20内に入り込む。次に、形状記憶合金棒3aを直上に復帰させた後は、継手掃除材やウォータージェットなどにより詰め物4を取り除く。次に、溝20に、水平鉄筋21aと垂直鉄筋21b,21b・・・を用いて、後行鉄筋コンクリート壁21に用いる鉄筋カゴを建込む。続いて、溝20にコンクリートを流し込んで固めることにより、後行鉄筋コンクリート壁21を先行鉄筋コンクリート壁11の端面11cに続けて形成する。これにより、地中連続壁102の接合は完成する(図1(C))。
【0031】
このように形成される地中連続壁102は、先行鉄筋コンクリート壁11の水平鉄筋11aと後行鉄筋コンクリート壁21の水平鉄筋21aとが接続具3を介して重ね継手を形成するので、先行鉄筋コンクリート壁11と後行鉄筋コンクリート壁21との接続部においても、地中連続壁102は接合部のない鉄筋コンクリート壁と同等の強度を有する。また、図示しないもう一方の先行鉄筋コンクリート壁に続けて別の後行鉄筋コンクリート壁を同様の手順にてさらに連続して作製することで、地中連続壁102の長さは作製方法によって制限されること無く延長できる。
【0032】
なお、接続具3を複数用いる場合は、すべての発熱部を前記通電線に直列に設けると全体の構造は簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の接続具3を用いて先行鉄筋コンクリート壁11の水平鉄筋11aと後行鉄筋コンクリート壁21の水平鉄筋21aとを接続した地中連続壁102の作製方法を示す図である。
【図2】従来例としてのコンクリートカッティング方式による地中連続壁において、先行鉄筋コンクリート壁A1,A2と後行鉄筋コンクリート壁Bとの作製方法を示す図である。
【符号の説明】
【0034】
3 接続具
3a 形状記憶合金棒
3b 通電加熱機構(加熱手段)
3c 固定パイプ
4 詰め物
10,20 溝
11 先行鉄筋コンクリート壁(先行鉄筋コンクリート)
21 後行鉄筋コンクリート壁(後行鉄筋コンクリート)
11a 水平鉄筋(一方の鉄筋)
21a 水平鉄筋(他方の鉄筋)
102 地中連続壁

【特許請求の範囲】
【請求項1】
二つの鉄筋を接続する接続具であって、
一端は一方の鉄筋に取り付けられて他端は他方の鉄筋に取り付けられることにより前記一方の鉄筋と前記他方の鉄筋とを接続し、また変態温度以上に加熱されることで形状が直状に復帰する、形状記憶合金棒を有することを特徴とする鉄筋の接続具。
【請求項2】
前記形状記憶合金棒を加熱して直状に戻す加熱手段を有することを特徴とする請求項1記載の鉄筋の接続具。
【請求項3】
請求項1または請求項2記載の鉄筋の接続具を用いて、鉄筋コンクリートを横方向に分割して作製する方法であって、
一方の鉄筋の端部に前記形状記憶合金棒の一端を接続し、
前記形状記憶合金棒を折り曲げ、
前記形状記憶合金棒の折り曲げ部の周囲を該形状記憶合金棒の折り曲げ部が容易に直状に復帰できる物質からなる詰め物を用いて養生した後に、
前記形状記憶合金棒を一端に有する一方の鉄筋にコンクリートを打設して先行鉄筋コンクリートを形成し、
この先行鉄筋コンクリートの端部を取り除いて前記養生部を外に露出し、前記折り曲げ部に熱を加えて前記形状記憶合金棒を直状にすることで、該形状記憶合金棒の他端を前記先行鉄筋コンクリート外部に取り出して他方の鉄筋と重ね合わせ、
前記他方の鉄筋にコンクリートを打設することで後行鉄筋コンクリートを前記先行鉄筋コンクリートの端部に続けて形成すること、を特徴とする、鉄筋コンクリートの横方向分割作製方法。
【請求項4】
請求項3記載の横方向分割作製方法により作製された鉄筋コンクリート。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2007−177615(P2007−177615A)
【公開日】平成19年7月12日(2007.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−29161(P2007−29161)
【出願日】平成19年2月8日(2007.2.8)
【分割の表示】特願平10−197652の分割
【原出願日】平成10年7月13日(1998.7.13)
【出願人】(000195971)西松建設株式会社 (329)
【Fターム(参考)】