鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法
【課題】 半円形フックを適用できない箇所であっても適用することができ、また、機械式定着と比較して穿孔径が小さく、構造物の損傷を最小限に抑えることができ、さらに、充填材の使用量を低減することが可能な鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法を提供する。
【解決手段】 高強度鋼材からなる芯材１２の軸方向に沿って複数の凸部１３を設けて凹凸部を形成すると共に、接続される鉄筋２０の直径の１〜１．５倍の直径を有する定着体１０を用いる。鉄筋２０の先端にテーパーネジ部２２を設け、このテーパーネジ部２２を定着体１０に設けた雌ネジ部１１ａに螺着することにより、定着体１０と鉄筋２０とを接続する。
【解決手段】 高強度鋼材からなる芯材１２の軸方向に沿って複数の凸部１３を設けて凹凸部を形成すると共に、接続される鉄筋２０の直径の１〜１．５倍の直径を有する定着体１０を用いる。鉄筋２０の先端にテーパーネジ部２２を設け、このテーパーネジ部２２を定着体１０に設けた雌ネジ部１１ａに螺着することにより、定着体１０と鉄筋２０とを接続する。
【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物に対して鉄筋を定着させるための構造及び方法に関するものであり、特に鉄筋コンクリート構造物の建設工事や、既設コンクリート構造物の補強工事に適した鉄筋の定着構造及び定着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大規模地震の発生が懸念される中、既設の鉄筋コンクリート構造物に対する耐震補強のニーズが高まっている。既設の鉄筋コンクリート構造物のせん断耐荷力が不足する場合には、主鉄筋と交差する方向に補強鋼材を追加することで、構造物のせん断耐荷力を増加させなければならない。このような補強工事では、補強部材が確実に定着することが必要であると共に、既設構造物の損傷を最小限とし、さらに容易に施工できることが要求される。
また、新たな鉄筋コンクリート構造物の建設工事においても、容易な施工により、補強部材を確実に定着させることが望ましい。
【０００３】
従来の一般的な定着構造は、半円形のフックを構造物中に埋め込むようになっている。しかし、このような半円形フック構造は、補強工事において構造物に設けられた挿入孔内に挿入することが困難であった。そこで、既設の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造が種々提案されている。
【０００４】
例えば、せん断力が作用する既設の鉄筋コンクリート構造物に対して、所定の引抜剛性を確保するための技術が開示されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載された技術は、既設の鉄筋コンクリート構造物の中間壁を貫通してせん断補強部材を設置するための補強部材挿入孔を穿孔する工程と、この補強部材挿入孔に充填材を充填する工程と、せん断補強鉄筋と、その基端部に設けられている基端プレートヘッドとを補強部材挿入孔に挿入して、せん断補強鉄筋の先端部に先端プレートヘッドを固定することにより、中間壁の内部にせん断補強部材を配置する工程とを含んでいる。また、この技術は、せん断補強鉄筋の先端に、鉄筋径の２．５倍以上の直径を有する定着体（先端プレートヘッド）を溶接や摩擦圧接、高周波加熱などを用いて取り付けるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５７２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の半円形フック構造からなる定着構造は、半円形フックを有しているため、補強工事において構造物に設けられた挿入孔内に半円形フックを挿入できない場合があり、耐震補強工事への適用が難しい。また、新設工事においても、半円形フック構造では、定着部分の配筋が複雑となるばかりでなく、直交する鉄筋に半円形フックを引っ掛ける場合に施工が難しいという問題があった。
【０００７】
特許文献１に記載された従来技術は、鉄筋径の２．５倍以上の直径を有する定着体（先端プレートヘッド）を用いているため、定着体の分だけ穿孔径が大きくなり、構造物に与える損傷が大きくなると共に、充填材の使用量も多くなり、施工費用が増大する。また、新築工事においても、定着体（先端プレートヘッド）の直径が大きいため、この部分で被りが小さくなり、耐久性やコーン破壊への安全性が劣ることになる。
【０００８】
本発明は、上述した種々の問題点を解決するために提案されたもので、補強工事において、半円形フックを適用できない箇所であっても適用することができ、また、機械式定着と比較して穿孔径が小さく、構造物の損傷を最小限に抑えることができ、さらに、充填材の使用量を低減することが可能な鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法を提供することを目的とする。また、本発明は、新設工事に適用することもでき、半円形フックと比較して施工性を向上させ、また、機械式定着と比較して被りを確保し、耐久性及び安全性を向上させ、さらに、高い定着性能を得ることが可能な鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着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】
【０００９】
本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。
すなわち、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造において、鉄筋の端部に接続する定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋の直径の１〜１．５倍の直径を有することを第１の特徴とするものである。
【００１０】
さらに、前記鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造において、以下の付加的構成を備えていることが好ましい。
第２の特徴として、定着体は、引抜側に向かって縮径したテーパー部を備えていることが好ましい。
【００１１】
第３の特徴として、定着体は、凸部となる複数の定着プレートと、隣り合う定着プレート同士を接続する芯材とにより形成され、定着プレート及び芯材の数を増減することにより、軸方向の長さを調整可能とすることが好ましい。
【００１２】
第４の特徴として、定着体の凹凸部は、芯材の軸方向に沿ってスパイラル状となっていることが好ましい。
【００１３】
第５の特徴として、定着体の芯材は、鉄筋への接続側と比較して先端側が細いことが好ましい。
【００１４】
第６の特徴として、定着体は、当該定着体の軸中心を挿入孔の中心に位置させるためのスペーサを備えていることが好ましい。
【００１５】
第７の特徴として、挿入孔は、少なくとも定着体の挿入位置において、目荒らし処理が施されていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着方法は、鉄筋コンクリート構造物に対して、定着体を挿入するための挿入孔を形成する工程と、定着体を挿入孔内に挿入する工程と、挿入孔内への定着体の挿入前あるいは挿入後のいずれかの時点で、挿入孔内に充填材を注入すると共に、鉄筋の端部に定着体を接続する工程と、を含んでいる。そして、定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋の直径の１〜１．５倍の直径を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法によれば、芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成された定着体を用いることにより、半円形フックを適用できない箇所であっても鉄筋の定着を行うことが可能となる。また、鉄筋直径の１〜１．５倍の直径を有する定着体を用いることにより、定着体を挿入するための穿孔径が小さくなり、構造物の損傷を最小限に抑えることができ、さらに、充填材の使用量を低減することが可能となる。また、新設工事に適用した場合には、施工性が向上するばかりでなく、十分な被りを確保して耐久性及び安全性を向上させ、さらに、高い定着性能を得ることが可能となる。
【００１８】
また、第２の特徴を有する構成とした場合には、定着体が引抜側に向かって縮径したテーパー部を備えているため、定着体に引抜力が加わると、このテーパー部において斜め外側へ向かう抵抗力が生じ、定着体の定着力を高めることができる。
【００１９】
また、第３の特徴を有する構成とした場合には、定着プレート及び芯材の数を調整して、定着体の軸方向の長さを調整することが可能となる。
【００２０】
また、第４の特徴を有する構成とした場合には、充填材を注入する場合に、充填材がスパイラル状となった凹凸部に沿って定着体の隅々まで進入するので、充填効果を高めることが可能となる。
【００２１】
また、第５の特徴を有する構成とした場合には、定着体の材料使用量を削減すると共に、軽量化が可能となる。なお、定着体の基端部（鉄筋への接続側）と先端部とを比較すると、先端部の方が定着体に加わる引抜力が小さいため、先端側の芯材を細くすることができる。
【００２２】
また、第６の特徴を有する構成とした場合には、スペーサにより定着体が挿入孔の中心に位置するため、施工精度を高めることが可能となる。
【００２３】
また、第７の特徴を有する構成とした場合には、定着体の定着力をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法の実施形態を説明する。
＜概要＞
本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着方法は、基本的な工程として、鉄筋コンクリート構造物に対して、定着体を挿入するための挿入孔を形成する工程と、定着体を挿入孔内に挿入する工程と、挿入孔内への定着体の挿入前あるいは挿入後のいずれかの時点で、挿入孔内に充填材を注入すると共に、鉄筋の端部に定着体を接続する工程と、を含んでいる。
そして、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法で用いる定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋直径の１〜１．５倍の直径を有している。
【００２５】
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態１の定着体１０は、図１に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って所定間隔で設けた凸部１３とを備えており、継手部１１と凸部１３の間及び隣り合う凸部１３の間が凹部となっている。
【００２６】
継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。なお、鉄筋２０は、少なくともテーパーネジ部２２の基端部分において塑性硬化処理が施されていることが好ましい。このように、鉄筋２０の端部に塑性硬化処理を施すことにより、加工前と比較して見かけ上の降伏点が増大して、鉄筋２０の端部の強度を増加させることができる。継手部１１は、鉄筋２０の先端部２１を接続する部分で、テーパーネジ部２２を螺着するための雌ネジ部１１ａが設けられている。本実施形態では、高強度鋼材を用いて、継手部１１と芯材１２と凸部１３とを一体に形成している。なお、図１に示す例では、３つの凸部１３を設けているが、凸部１３は１つ又は２つあるいは４つ以上であってもよい。
【００２７】
凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、凸部１３の軸方向の幅は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
【００２８】
＜実施形態２＞
図２は、実施形態２に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態２の定着体２１０は、実施形態１における各凸部１３が引抜側に向かって縮径している点に特徴がある。すなわち、実施形態２の定着体２１０は、図２に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って所定間隔で設けた凸部１３とを備えており、継手部１１と凸部１３の間及び隣り合う凸部１３の間が凹部となっている。そして、各凸部１３は、継手部１１側に向かって縮径したテーパー面１３ａを有している。このテーパー面１３ａが、引抜側に向かって縮径したテーパー部となる。なお、テーパー面１３ａの角度は、定着体２１０の定着力を高めるという点で、軸方向に対して４５度程度であることが好ましい。
【００２９】
実施形態２においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、凸部１３の軸方向の幅、凸部１３の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体２１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
継手部１１及び鉄筋２０の構造、形状等は、実施形態１と同様である。すなわち、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。
【００３０】
＜実施形態３＞
図３は、実施形態３に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態３の定着体３１０は、芯材１２が引抜側に向かって縮径している点に特徴がある。すなわち、実施形態３の定着体３１０は、図３に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２とを備えており、芯材１２自体が継手部１１側に向かって縮径したテーパー面１４を有している。実施形態３では、継手部１１と芯材１２の拡径部の間が凹部となっている。また、芯材１２に設けたテーパー面１４が、引抜側に向かって縮径したテーパー部となる。
【００３１】
なお、図３に示す例では、１つの芯材１２のみを示しているが、テーパー面１４を備えた同様の形状の芯材１２を軸方向に沿って複数個配設してもよい。また、実施形態３においても、芯材１２の軸方向の長さ、テーパー面１４の角度は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体３１０の最大直径（芯材１２の最大直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
【００３２】
＜実施形態４＞
図４は、実施形態４に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態４の定着体４１０は、継手部１１と芯材１２とを螺着した点に特徴がある。すなわち、実施形態４の定着体４１０は、図４に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って所定間隔で設けた凸部１３とを備えており、継手部１１と凸部１３の間及び隣り合う凸部１３の間が凹部となっている。また、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。同様に、継手部１１に取り付ける芯材１２は、基端部が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部１２ａが形成されている。なお、鉄筋２０及び芯材１２は、少なくともテーパーネジ部２２、１２ａの基端部分において塑性硬化処理が施されていることが好ましい。このように、鉄筋２０及び芯材１２の端部に塑性硬化処理を施すことにより、加工前と比較して見かけ上の降伏点が増大して、鉄筋２０及び芯材１２の端部の強度を増加させることができる。継手部１１は、鉄筋２０の先端部２１を接続する部分及び芯材１２の基端部を接続する部分において、テーパーネジ部２２を螺着するための雌ネジ部１１ａが設けられている。
【００３３】
実施形態４においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、凸部１３の軸方向の幅、凸部１３の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体４１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
【００３４】
＜実施形態５＞
図５は、実施形態５に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態５の定着体５１０は、芯材１２及び凸部となる定着プレート１３ｂを複数用いて、芯材１２と定着プレート１３ｂとを互いに接続することにより定着体５１０を形成する点に特徴がある。すなわち、実施形態５の定着体５１０は、図５に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、複数の芯材１２と、複数の定着プレート１３ｂとを備えている。そして、定着体５１０に芯材１２の基端部を接続すると共に、芯材１２の先端部に定着プレート１３ｂを接続し、さらに定着プレート１３ｂに芯材１２の基端部を接続する。このように、ネジ（芯材１２）とナット（定着プレート１３ｂ）を順次接続することにより、所望の長さの凹凸部を形成するようになっている。
【００３５】
実施形態５において、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工されており、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている点は実施形態１と同様である。実施形態５では、芯材１２の両端部が先細り状に加工され、さらに両端部の外周面にテーパーネジ部１２ａが形成されている。なお、芯材１２は、少なくともテーパーネジ部１２ａの基端部分において塑性硬化処理が施されていることが好ましい。このように、芯材１２の端部に塑性硬化処理を施すことにより、加工前と比較して見かけ上の降伏点が増大して、芯材１２の端部の強度を増加させることができる。
【００３６】
継手部１１は、鉄筋２０の先端部２１を接続する部分及び芯材１２の基端部を接続する部分において、テーパーネジ部２２、１２ａを螺着するための雌ネジ部１１ａが設けられている。また、定着プレート１３ｂは、両端部において、芯材１２のテーパーネジ部１２ａを螺着するための雌ネジ部１３ｃが設けられている。
【００３７】
実施形態５においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、凸部１３となる定着プレート１３ｂの軸方向の幅、芯材１２及び定着プレート１３ｂの数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体５１０の最大直径（定着プレート１３ｂの直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
【００３８】
＜実施形態６＞
図６は、実施形態６に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態６の定着体６１０は、実施形態における各凸部１３がスパイラル状に連続して設けられている点に特徴がある。すなわち、実施形態６の定着体６１０は、図６に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って連続してスパイラル状となった凸部１３とを備えている。
【００３９】
実施形態６においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、スパイラル状の凸部１３の軸方向の幅、スパイラル状の凸部１３の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体６１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
継手部１１及び鉄筋２０の構造、形状等は、実施形態１と同様である。すなわち、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。
【００４０】
＜実施形態７＞
図７は、実施形態７に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態７の定着体７１０は、芯材１２の太さに特徴がある構造となっており、鉄筋２０への接続側と比較して先端側が細くなっている点に特徴がある。すなわち、実施形態７の定着体７１０は、図７に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って所定間隔で設けた凸部１３とを備えており、継手部１１と凸部１３の間及び隣り合う凸部１３の間が凹部となっている。そして、各芯材１２は、鉄筋２０への接続側と比較して先端側が細くなっている。
【００４１】
実施形態７においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、各芯材１２の太さ、凸部１３の軸方向の幅、凸部１３の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体７１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
継手部１１及び鉄筋２０の構造、形状等は、実施形態１と同様である。すなわち、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。
【００４２】
＜実施形態８＞
図８〜１０は、実施形態８に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図であり、図８は定着体にスペーサを取り付けた状態、図９は挿入孔内にスペーサを取り付けた定着体を挿入した状態、図１０はスペーサの断面形状をそれぞれ示す。
【００４３】
実施形態８の定着体８１０は、芯材１２の外周部に、定着体８１０の軸中心を挿入孔の中心に位置させるためのスペーサ３０を備えている点に特徴がある。すなわち、実施形態８の定着体８１０は、図８、図９に示すように、芯材１２の外周部に取り付けるスペーサ３０を備えている。
【００４４】
このスペーサ３０は、図９、図１０に示すように、板状の本体部３１の周囲に４つの球状体３２を接続し、本体部３１の中心部に、芯材１２が挿通する挿通孔３３を備えた構成となっている。このスペーサ３０は、各球状体３２の外周頂部を結んだ仮装円の外径が、挿入孔４０の内径よりも若干小さく形成されており、芯材１２の外周部にスペーサ３０を取り付けた状態で定着体１０を挿入孔４０内に挿入すると、定着体８１０の軸中心を挿入孔４０の中心に位置させることができる。
【００４５】
なお、スペーサ３０の形状は、図８〜１０に示すものに限られず、定着体８１０の軸中心を挿入孔４０の中心に位置させることができればどのような形状であってもよい。また、スペーサ３０の外径、軸方向の長さ（厚さ）、球状体３２等の突出部の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。
【００４６】
＜実施形態９＞
図１１は、実施形態９に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を適用する挿入孔の模式図である。
実施形態９の挿入孔４０は、少なくとも定着体１０の挿入位置において、目荒らし処理が施されている点に特徴がある。すなわち、実施形態９の挿入孔４０は、図１１に示すように、定着体１０の挿入部分である最奥部付近において、内壁面に目粗し処理が施されて粗面４１となっている。目粗し処理は、ショットブラスト、ウォータジェット等、公知の方法を用いることができる。
【００４７】
なお、実際の目粗し処理は、施工の容易さという点で、挿入孔４０の全面にわたって施されることになるが、定着体１０の定着性を高めるためには、少なくとも定着体１０の挿入位置において、目荒らし処理を施して粗面４１が形成されていればよい。目荒らし処理を施した後の粗面４１の荒さは、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。
【００４８】
＜実施形態１０＞
図１２は、実施形態１０に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を適用する挿入孔の模式図である。
実施形態１０は、鉄筋２０の定着位置において、鉄筋２０の外周部にスパイラル鉄筋５０を配設した点に特徴がある。すなわち、実施形態１０では、図１２に示すように、鉄筋２０の定着位置（挿入孔４０の端部付近）で挿入孔４０を拡径して、鉄筋２０の周囲にスパイラル鉄筋５０を配設した構造となっている。
スパイラル鉄筋５０の太さ、密度等は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。
【００４９】
＜適用例（１）＞
図１３は、本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を補強工事に適用した場合の状態を示す模式図である。なお、図１３は、補強工事の対象として既存の壁に対して略水平方向に補強鉄筋を施工する場合を想定したものである。
本発明を適用例（１）の補強工事に適用するには、図１３に示すように、補強対象となる壁６０の一側から、他側に位置する主鉄筋７０の近傍まで、定着体１０の直径よりも若干大きな直径の挿入孔４０を穿孔する。続いて、両端部に定着体１０を取り付けた鉄筋（補強鉄筋）２０を挿入孔４０内に挿入し、充填材（図示せず）を注入する。なお、充填材は、挿入孔４０内に鉄筋２０及び定着体１０を挿入する前に注入してもよい。充填材としては、モルタルや樹脂系の接着剤を使用することができる。なお、挿入孔４０の深さは、主鉄筋７０の配筋位置等に応じて適宜変更することができる。
【００５０】
このような補強工事で使用する定着体は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて、上述した各実施形態の中から最適なものを選択すればよい。この場合、施工箇所に応じて、それぞれ異なる形状の定着体を用いてもよい。さらに、スペーサ３０を用いたり、挿入孔４０に目粗し処理を行ったり、スパイラル鉄筋５０を配設したりする等、施工箇所に応じて最適な施工方法を採用することができる。
【００５１】
＜適用例（２）＞
図１４は、本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を補強工事に適用した場合の状態を示す模式図である。なお、図１４は、既存の柱の曲げ補強工事を行うために、柱に対して略鉛直方向に補強鉄筋を施工する場合を想定したものである。
本発明を適用例（２）の補強工事に適用するには、図１４に示すように、補強対象となる柱９０の上側からフーチング８０へ向かって、定着体１０の直径よりも若干大きな直径の挿入孔４０を穿孔する。続いて、挿入孔４０内に定着体１０を挿入し、定着体１０に鉄筋２０を接続し、挿入孔４０内に充填材（図示せず）を注入する。なお、充填材は、挿入孔４０内に鉄筋２０及び定着体１０を挿入する前に注入してもよい。
【００５２】
このような補強工事で使用する定着体は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて、上述した各実施形態の中から最適なものを選択すればよいが、定着体と鉄筋２０とを螺着可能な構造のものを用いることが好ましい。このような構造の定着体を用いることにより、施工効率を向上させることができる。すなわち、鉄筋２０を施工する位置に予め定着体を埋め込んでおき、充填材の硬化後に定着体に鉄筋２０を接続することにより、施工効率が向上する。さらに、スペーサ３０を用いたり、挿入孔４０に目粗し処理を行ったり、スパイラル鉄筋５０を配設したりする等、施工箇所に応じて最適な施工方法を採用することができる。
【００５３】
＜他の実施形態＞
本発明の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。例えば、継手部と芯材を螺着するのではなく、摩擦圧接等の技術を用いて接続してもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。また、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の構成や状態、予定する補強強度等、種々の要因に応じて最適な定着体の構成を選択して実施することができる。さらに、本発明の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法は、補強工事だけではなく、新築工事に対しても適用することができる。
【００５４】
＜従来技術との比較＞
以上説明したように、本発明の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法では、鉄筋直径の１〜１．５倍の直径を有する定着体を用いているため、定着体を挿入するための挿入孔の径が小さくなり、構造物の損傷を最小限に抑えることができる。また、挿入孔の径が小さいため、充填材の使用量を低減することができる。さらに、挿入孔の径が小さいため、挿入孔周囲における被りを十分に確保することができる。
また、挿入孔内に目粗し処理を施し、あるいはスパイラル鉄筋を配筋する方法を併用することにより、複数配置する定着体の数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施形態１に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図２】実施形態２に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図３】実施形態３に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図４】実施形態４に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図５】実施形態５に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図６】実施形態６に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図７】実施形態７に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図８】実施形態８に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体であって、定着体にスペーサを取り付けた状態を示す模式図。
【図９】挿入孔内にスペーサを取り付けた定着体を挿入した状態を示す模式図。
【図１０】スペーサの断面形状を示す模式図。
【図１１】実施形態９に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を適用する挿入孔の模式図。
【図１２】実施形態１０に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を適用する挿入孔の模式図。
【図１３】本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を補強工事に適用した場合の状態を示す模式図。
【図１４】本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を補強工事に適用した場合の状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００５６】
１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０ 定着体
１１ 継手部
１１ａ 雌ネジ部
１２ 芯材
１２ａ テーパーネジ部
１３ 凸部
１３ａ テーパー面
１３ｂ 定着プレート
１３ｃ 雌ネジ部
１４ テーパー面
２０ 鉄筋
２１ 先端部
２２ テーパーネジ部
３０ スペーサ
３１ 本体部
３２ 球状体
３３ 挿通孔
４０ 挿入孔
４１ 粗面
５０ スパイラル鉄筋
６０ 壁
７０ 主鉄筋
８０ フーチング
９０ 柱
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート構造物に対して鉄筋を定着させるための構造及び方法に関するものであり、特に鉄筋コンクリート構造物の建設工事や、既設コンクリート構造物の補強工事に適した鉄筋の定着構造及び定着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大規模地震の発生が懸念される中、既設の鉄筋コンクリート構造物に対する耐震補強のニーズが高まっている。既設の鉄筋コンクリート構造物のせん断耐荷力が不足する場合には、主鉄筋と交差する方向に補強鋼材を追加することで、構造物のせん断耐荷力を増加させなければならない。このような補強工事では、補強部材が確実に定着することが必要であると共に、既設構造物の損傷を最小限とし、さらに容易に施工できることが要求される。
また、新たな鉄筋コンクリート構造物の建設工事においても、容易な施工により、補強部材を確実に定着させることが望ましい。
【０００３】
従来の一般的な定着構造は、半円形のフックを構造物中に埋め込むようになっている。しかし、このような半円形フック構造は、補強工事において構造物に設けられた挿入孔内に挿入することが困難であった。そこで、既設の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造が種々提案されている。
【０００４】
例えば、せん断力が作用する既設の鉄筋コンクリート構造物に対して、所定の引抜剛性を確保するための技術が開示されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載された技術は、既設の鉄筋コンクリート構造物の中間壁を貫通してせん断補強部材を設置するための補強部材挿入孔を穿孔する工程と、この補強部材挿入孔に充填材を充填する工程と、せん断補強鉄筋と、その基端部に設けられている基端プレートヘッドとを補強部材挿入孔に挿入して、せん断補強鉄筋の先端部に先端プレートヘッドを固定することにより、中間壁の内部にせん断補強部材を配置する工程とを含んでいる。また、この技術は、せん断補強鉄筋の先端に、鉄筋径の２．５倍以上の直径を有する定着体（先端プレートヘッド）を溶接や摩擦圧接、高周波加熱などを用いて取り付けるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５７２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の半円形フック構造からなる定着構造は、半円形フックを有しているため、補強工事において構造物に設けられた挿入孔内に半円形フックを挿入できない場合があり、耐震補強工事への適用が難しい。また、新設工事においても、半円形フック構造では、定着部分の配筋が複雑となるばかりでなく、直交する鉄筋に半円形フックを引っ掛ける場合に施工が難しいという問題があった。
【０００７】
特許文献１に記載された従来技術は、鉄筋径の２．５倍以上の直径を有する定着体（先端プレートヘッド）を用いているため、定着体の分だけ穿孔径が大きくなり、構造物に与える損傷が大きくなると共に、充填材の使用量も多くなり、施工費用が増大する。また、新築工事においても、定着体（先端プレートヘッド）の直径が大きいため、この部分で被りが小さくなり、耐久性やコーン破壊への安全性が劣ることになる。
【０００８】
本発明は、上述した種々の問題点を解決するために提案されたもので、補強工事において、半円形フックを適用できない箇所であっても適用することができ、また、機械式定着と比較して穿孔径が小さく、構造物の損傷を最小限に抑えることができ、さらに、充填材の使用量を低減することが可能な鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法を提供することを目的とする。また、本発明は、新設工事に適用することもでき、半円形フックと比較して施工性を向上させ、また、機械式定着と比較して被りを確保し、耐久性及び安全性を向上させ、さらに、高い定着性能を得ることが可能な鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着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】
【０００９】
本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。
すなわち、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造において、鉄筋の端部に接続する定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋の直径の１〜１．５倍の直径を有することを第１の特徴とするものである。
【００１０】
さらに、前記鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造において、以下の付加的構成を備えていることが好ましい。
第２の特徴として、定着体は、引抜側に向かって縮径したテーパー部を備えていることが好ましい。
【００１１】
第３の特徴として、定着体は、凸部となる複数の定着プレートと、隣り合う定着プレート同士を接続する芯材とにより形成され、定着プレート及び芯材の数を増減することにより、軸方向の長さを調整可能とすることが好ましい。
【００１２】
第４の特徴として、定着体の凹凸部は、芯材の軸方向に沿ってスパイラル状となっていることが好ましい。
【００１３】
第５の特徴として、定着体の芯材は、鉄筋への接続側と比較して先端側が細いことが好ましい。
【００１４】
第６の特徴として、定着体は、当該定着体の軸中心を挿入孔の中心に位置させるためのスペーサを備えていることが好ましい。
【００１５】
第７の特徴として、挿入孔は、少なくとも定着体の挿入位置において、目荒らし処理が施されていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着方法は、鉄筋コンクリート構造物に対して、定着体を挿入するための挿入孔を形成する工程と、定着体を挿入孔内に挿入する工程と、挿入孔内への定着体の挿入前あるいは挿入後のいずれかの時点で、挿入孔内に充填材を注入すると共に、鉄筋の端部に定着体を接続する工程と、を含んでいる。そして、定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋の直径の１〜１．５倍の直径を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法によれば、芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成された定着体を用いることにより、半円形フックを適用できない箇所であっても鉄筋の定着を行うことが可能となる。また、鉄筋直径の１〜１．５倍の直径を有する定着体を用いることにより、定着体を挿入するための穿孔径が小さくなり、構造物の損傷を最小限に抑えることができ、さらに、充填材の使用量を低減することが可能となる。また、新設工事に適用した場合には、施工性が向上するばかりでなく、十分な被りを確保して耐久性及び安全性を向上させ、さらに、高い定着性能を得ることが可能となる。
【００１８】
また、第２の特徴を有する構成とした場合には、定着体が引抜側に向かって縮径したテーパー部を備えているため、定着体に引抜力が加わると、このテーパー部において斜め外側へ向かう抵抗力が生じ、定着体の定着力を高めることができる。
【００１９】
また、第３の特徴を有する構成とした場合には、定着プレート及び芯材の数を調整して、定着体の軸方向の長さを調整することが可能となる。
【００２０】
また、第４の特徴を有する構成とした場合には、充填材を注入する場合に、充填材がスパイラル状となった凹凸部に沿って定着体の隅々まで進入するので、充填効果を高めることが可能となる。
【００２１】
また、第５の特徴を有する構成とした場合には、定着体の材料使用量を削減すると共に、軽量化が可能となる。なお、定着体の基端部（鉄筋への接続側）と先端部とを比較すると、先端部の方が定着体に加わる引抜力が小さいため、先端側の芯材を細くすることができる。
【００２２】
また、第６の特徴を有する構成とした場合には、スペーサにより定着体が挿入孔の中心に位置するため、施工精度を高めることが可能となる。
【００２３】
また、第７の特徴を有する構成とした場合には、定着体の定着力をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法の実施形態を説明する。
＜概要＞
本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着方法は、基本的な工程として、鉄筋コンクリート構造物に対して、定着体を挿入するための挿入孔を形成する工程と、定着体を挿入孔内に挿入する工程と、挿入孔内への定着体の挿入前あるいは挿入後のいずれかの時点で、挿入孔内に充填材を注入すると共に、鉄筋の端部に定着体を接続する工程と、を含んでいる。
そして、本発明に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法で用いる定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋直径の１〜１．５倍の直径を有している。
【００２５】
＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態１の定着体１０は、図１に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って所定間隔で設けた凸部１３とを備えており、継手部１１と凸部１３の間及び隣り合う凸部１３の間が凹部となっている。
【００２６】
継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。なお、鉄筋２０は、少なくともテーパーネジ部２２の基端部分において塑性硬化処理が施されていることが好ましい。このように、鉄筋２０の端部に塑性硬化処理を施すことにより、加工前と比較して見かけ上の降伏点が増大して、鉄筋２０の端部の強度を増加させることができる。継手部１１は、鉄筋２０の先端部２１を接続する部分で、テーパーネジ部２２を螺着するための雌ネジ部１１ａが設けられている。本実施形態では、高強度鋼材を用いて、継手部１１と芯材１２と凸部１３とを一体に形成している。なお、図１に示す例では、３つの凸部１３を設けているが、凸部１３は１つ又は２つあるいは４つ以上であってもよい。
【００２７】
凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、凸部１３の軸方向の幅は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
【００２８】
＜実施形態２＞
図２は、実施形態２に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態２の定着体２１０は、実施形態１における各凸部１３が引抜側に向かって縮径している点に特徴がある。すなわち、実施形態２の定着体２１０は、図２に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って所定間隔で設けた凸部１３とを備えており、継手部１１と凸部１３の間及び隣り合う凸部１３の間が凹部となっている。そして、各凸部１３は、継手部１１側に向かって縮径したテーパー面１３ａを有している。このテーパー面１３ａが、引抜側に向かって縮径したテーパー部となる。なお、テーパー面１３ａの角度は、定着体２１０の定着力を高めるという点で、軸方向に対して４５度程度であることが好ましい。
【００２９】
実施形態２においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、凸部１３の軸方向の幅、凸部１３の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体２１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
継手部１１及び鉄筋２０の構造、形状等は、実施形態１と同様である。すなわち、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。
【００３０】
＜実施形態３＞
図３は、実施形態３に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態３の定着体３１０は、芯材１２が引抜側に向かって縮径している点に特徴がある。すなわち、実施形態３の定着体３１０は、図３に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２とを備えており、芯材１２自体が継手部１１側に向かって縮径したテーパー面１４を有している。実施形態３では、継手部１１と芯材１２の拡径部の間が凹部となっている。また、芯材１２に設けたテーパー面１４が、引抜側に向かって縮径したテーパー部となる。
【００３１】
なお、図３に示す例では、１つの芯材１２のみを示しているが、テーパー面１４を備えた同様の形状の芯材１２を軸方向に沿って複数個配設してもよい。また、実施形態３においても、芯材１２の軸方向の長さ、テーパー面１４の角度は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体３１０の最大直径（芯材１２の最大直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
【００３２】
＜実施形態４＞
図４は、実施形態４に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態４の定着体４１０は、継手部１１と芯材１２とを螺着した点に特徴がある。すなわち、実施形態４の定着体４１０は、図４に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って所定間隔で設けた凸部１３とを備えており、継手部１１と凸部１３の間及び隣り合う凸部１３の間が凹部となっている。また、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。同様に、継手部１１に取り付ける芯材１２は、基端部が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部１２ａが形成されている。なお、鉄筋２０及び芯材１２は、少なくともテーパーネジ部２２、１２ａの基端部分において塑性硬化処理が施されていることが好ましい。このように、鉄筋２０及び芯材１２の端部に塑性硬化処理を施すことにより、加工前と比較して見かけ上の降伏点が増大して、鉄筋２０及び芯材１２の端部の強度を増加させることができる。継手部１１は、鉄筋２０の先端部２１を接続する部分及び芯材１２の基端部を接続する部分において、テーパーネジ部２２を螺着するための雌ネジ部１１ａが設けられている。
【００３３】
実施形態４においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、凸部１３の軸方向の幅、凸部１３の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体４１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
【００３４】
＜実施形態５＞
図５は、実施形態５に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態５の定着体５１０は、芯材１２及び凸部となる定着プレート１３ｂを複数用いて、芯材１２と定着プレート１３ｂとを互いに接続することにより定着体５１０を形成する点に特徴がある。すなわち、実施形態５の定着体５１０は、図５に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、複数の芯材１２と、複数の定着プレート１３ｂとを備えている。そして、定着体５１０に芯材１２の基端部を接続すると共に、芯材１２の先端部に定着プレート１３ｂを接続し、さらに定着プレート１３ｂに芯材１２の基端部を接続する。このように、ネジ（芯材１２）とナット（定着プレート１３ｂ）を順次接続することにより、所望の長さの凹凸部を形成するようになっている。
【００３５】
実施形態５において、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工されており、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている点は実施形態１と同様である。実施形態５では、芯材１２の両端部が先細り状に加工され、さらに両端部の外周面にテーパーネジ部１２ａが形成されている。なお、芯材１２は、少なくともテーパーネジ部１２ａの基端部分において塑性硬化処理が施されていることが好ましい。このように、芯材１２の端部に塑性硬化処理を施すことにより、加工前と比較して見かけ上の降伏点が増大して、芯材１２の端部の強度を増加させることができる。
【００３６】
継手部１１は、鉄筋２０の先端部２１を接続する部分及び芯材１２の基端部を接続する部分において、テーパーネジ部２２、１２ａを螺着するための雌ネジ部１１ａが設けられている。また、定着プレート１３ｂは、両端部において、芯材１２のテーパーネジ部１２ａを螺着するための雌ネジ部１３ｃが設けられている。
【００３７】
実施形態５においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、凸部１３となる定着プレート１３ｂの軸方向の幅、芯材１２及び定着プレート１３ｂの数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体５１０の最大直径（定着プレート１３ｂの直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
【００３８】
＜実施形態６＞
図６は、実施形態６に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態６の定着体６１０は、実施形態における各凸部１３がスパイラル状に連続して設けられている点に特徴がある。すなわち、実施形態６の定着体６１０は、図６に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って連続してスパイラル状となった凸部１３とを備えている。
【００３９】
実施形態６においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、スパイラル状の凸部１３の軸方向の幅、スパイラル状の凸部１３の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体６１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
継手部１１及び鉄筋２０の構造、形状等は、実施形態１と同様である。すなわち、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。
【００４０】
＜実施形態７＞
図７は、実施形態７に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図である。
実施形態７の定着体７１０は、芯材１２の太さに特徴がある構造となっており、鉄筋２０への接続側と比較して先端側が細くなっている点に特徴がある。すなわち、実施形態７の定着体７１０は、図７に示すように、鉄筋２０への継手部１１と、継手部１１から軸方向に突出して設けた芯材１２と、芯材１２の軸方向に沿って所定間隔で設けた凸部１３とを備えており、継手部１１と凸部１３の間及び隣り合う凸部１３の間が凹部となっている。そして、各芯材１２は、鉄筋２０への接続側と比較して先端側が細くなっている。
【００４１】
実施形態７においても、凹部となる芯材１２の軸方向の長さ、各芯材１２の太さ、凸部１３の軸方向の幅、凸部１３の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。また、定着体７１０の最大直径（凸部１３の直径）は、鉄筋２０の直径の１〜１．５倍となっている。
継手部１１及び鉄筋２０の構造、形状等は、実施形態１と同様である。すなわち、継手部１１に取り付ける鉄筋２０は、先端部２１が先細り状に加工され、さらに外周面にテーパーネジ部２２が形成されている。
【００４２】
＜実施形態８＞
図８〜１０は、実施形態８に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図であり、図８は定着体にスペーサを取り付けた状態、図９は挿入孔内にスペーサを取り付けた定着体を挿入した状態、図１０はスペーサの断面形状をそれぞれ示す。
【００４３】
実施形態８の定着体８１０は、芯材１２の外周部に、定着体８１０の軸中心を挿入孔の中心に位置させるためのスペーサ３０を備えている点に特徴がある。すなわち、実施形態８の定着体８１０は、図８、図９に示すように、芯材１２の外周部に取り付けるスペーサ３０を備えている。
【００４４】
このスペーサ３０は、図９、図１０に示すように、板状の本体部３１の周囲に４つの球状体３２を接続し、本体部３１の中心部に、芯材１２が挿通する挿通孔３３を備えた構成となっている。このスペーサ３０は、各球状体３２の外周頂部を結んだ仮装円の外径が、挿入孔４０の内径よりも若干小さく形成されており、芯材１２の外周部にスペーサ３０を取り付けた状態で定着体１０を挿入孔４０内に挿入すると、定着体８１０の軸中心を挿入孔４０の中心に位置させることができる。
【００４５】
なお、スペーサ３０の形状は、図８〜１０に示すものに限られず、定着体８１０の軸中心を挿入孔４０の中心に位置させることができればどのような形状であってもよい。また、スペーサ３０の外径、軸方向の長さ（厚さ）、球状体３２等の突出部の数は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。
【００４６】
＜実施形態９＞
図１１は、実施形態９に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を適用する挿入孔の模式図である。
実施形態９の挿入孔４０は、少なくとも定着体１０の挿入位置において、目荒らし処理が施されている点に特徴がある。すなわち、実施形態９の挿入孔４０は、図１１に示すように、定着体１０の挿入部分である最奥部付近において、内壁面に目粗し処理が施されて粗面４１となっている。目粗し処理は、ショットブラスト、ウォータジェット等、公知の方法を用いることができる。
【００４７】
なお、実際の目粗し処理は、施工の容易さという点で、挿入孔４０の全面にわたって施されることになるが、定着体１０の定着性を高めるためには、少なくとも定着体１０の挿入位置において、目荒らし処理を施して粗面４１が形成されていればよい。目荒らし処理を施した後の粗面４１の荒さは、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。
【００４８】
＜実施形態１０＞
図１２は、実施形態１０に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を適用する挿入孔の模式図である。
実施形態１０は、鉄筋２０の定着位置において、鉄筋２０の外周部にスパイラル鉄筋５０を配設した点に特徴がある。すなわち、実施形態１０では、図１２に示すように、鉄筋２０の定着位置（挿入孔４０の端部付近）で挿入孔４０を拡径して、鉄筋２０の周囲にスパイラル鉄筋５０を配設した構造となっている。
スパイラル鉄筋５０の太さ、密度等は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて適宜変更して実施することができる。
【００４９】
＜適用例（１）＞
図１３は、本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を補強工事に適用した場合の状態を示す模式図である。なお、図１３は、補強工事の対象として既存の壁に対して略水平方向に補強鉄筋を施工する場合を想定したものである。
本発明を適用例（１）の補強工事に適用するには、図１３に示すように、補強対象となる壁６０の一側から、他側に位置する主鉄筋７０の近傍まで、定着体１０の直径よりも若干大きな直径の挿入孔４０を穿孔する。続いて、両端部に定着体１０を取り付けた鉄筋（補強鉄筋）２０を挿入孔４０内に挿入し、充填材（図示せず）を注入する。なお、充填材は、挿入孔４０内に鉄筋２０及び定着体１０を挿入する前に注入してもよい。充填材としては、モルタルや樹脂系の接着剤を使用することができる。なお、挿入孔４０の深さは、主鉄筋７０の配筋位置等に応じて適宜変更することができる。
【００５０】
このような補強工事で使用する定着体は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて、上述した各実施形態の中から最適なものを選択すればよい。この場合、施工箇所に応じて、それぞれ異なる形状の定着体を用いてもよい。さらに、スペーサ３０を用いたり、挿入孔４０に目粗し処理を行ったり、スパイラル鉄筋５０を配設したりする等、施工箇所に応じて最適な施工方法を採用することができる。
【００５１】
＜適用例（２）＞
図１４は、本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を補強工事に適用した場合の状態を示す模式図である。なお、図１４は、既存の柱の曲げ補強工事を行うために、柱に対して略鉛直方向に補強鉄筋を施工する場合を想定したものである。
本発明を適用例（２）の補強工事に適用するには、図１４に示すように、補強対象となる柱９０の上側からフーチング８０へ向かって、定着体１０の直径よりも若干大きな直径の挿入孔４０を穿孔する。続いて、挿入孔４０内に定着体１０を挿入し、定着体１０に鉄筋２０を接続し、挿入孔４０内に充填材（図示せず）を注入する。なお、充填材は、挿入孔４０内に鉄筋２０及び定着体１０を挿入する前に注入してもよい。
【００５２】
このような補強工事で使用する定着体は、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の状態に応じて、上述した各実施形態の中から最適なものを選択すればよいが、定着体と鉄筋２０とを螺着可能な構造のものを用いることが好ましい。このような構造の定着体を用いることにより、施工効率を向上させることができる。すなわち、鉄筋２０を施工する位置に予め定着体を埋め込んでおき、充填材の硬化後に定着体に鉄筋２０を接続することにより、施工効率が向上する。さらに、スペーサ３０を用いたり、挿入孔４０に目粗し処理を行ったり、スパイラル鉄筋５０を配設したりする等、施工箇所に応じて最適な施工方法を採用することができる。
【００５３】
＜他の実施形態＞
本発明の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。例えば、継手部と芯材を螺着するのではなく、摩擦圧接等の技術を用いて接続してもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。また、施工対象となる鉄筋コンクリート構造物の構成や状態、予定する補強強度等、種々の要因に応じて最適な定着体の構成を選択して実施することができる。さらに、本発明の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法は、補強工事だけではなく、新築工事に対しても適用することができる。
【００５４】
＜従来技術との比較＞
以上説明したように、本発明の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造及び定着方法では、鉄筋直径の１〜１．５倍の直径を有する定着体を用いているため、定着体を挿入するための挿入孔の径が小さくなり、構造物の損傷を最小限に抑えることができる。また、挿入孔の径が小さいため、充填材の使用量を低減することができる。さらに、挿入孔の径が小さいため、挿入孔周囲における被りを十分に確保することができる。
また、挿入孔内に目粗し処理を施し、あるいはスパイラル鉄筋を配筋する方法を併用することにより、複数配置する定着体の数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施形態１に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図２】実施形態２に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図３】実施形態３に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図４】実施形態４に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図５】実施形態５に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図６】実施形態６に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図７】実施形態７に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体の模式図。
【図８】実施形態８に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造に使用する定着体であって、定着体にスペーサを取り付けた状態を示す模式図。
【図９】挿入孔内にスペーサを取り付けた定着体を挿入した状態を示す模式図。
【図１０】スペーサの断面形状を示す模式図。
【図１１】実施形態９に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を適用する挿入孔の模式図。
【図１２】実施形態１０に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を適用する挿入孔の模式図。
【図１３】本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を補強工事に適用した場合の状態を示す模式図。
【図１４】本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造を補強工事に適用した場合の状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００５６】
１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０ 定着体
１１ 継手部
１１ａ 雌ネジ部
１２ 芯材
１２ａ テーパーネジ部
１３ 凸部
１３ａ テーパー面
１３ｂ 定着プレート
１３ｃ 雌ネジ部
１４ テーパー面
２０ 鉄筋
２１ 先端部
２２ テーパーネジ部
３０ スペーサ
３１ 本体部
３２ 球状体
３３ 挿通孔
４０ 挿入孔
４１ 粗面
５０ スパイラル鉄筋
６０ 壁
７０ 主鉄筋
８０ フーチング
９０ 柱
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート構造物へ鉄筋を定着させるための定着構造であって、
鉄筋の端部に接続する定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋の直径の１〜１．５倍の直径を有することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項２】
前記定着体は、引抜側に向かって縮径したテーパー部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項３】
前記定着体は、凸部となる複数の定着プレートと、隣り合う定着プレート同士を接続する芯材とにより形成され、前記定着プレート及び芯材の数を増減することにより、軸方向の長さを調整可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項４】
前記定着体の凹凸部は、前記芯材の軸方向に沿ってスパイラル状となっていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項５】
前記定着体の芯材は、鉄筋への接続側と比較して先端側が細いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項６】
前記定着体は、当該定着体の軸中心を挿入孔の中心に位置させるためのスペーサを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項７】
前記定着体を挿入するための挿入孔は、少なくとも前記定着体の挿入位置において、目荒らし処理が施されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項８】
鉄筋コンクリート構造物へ鉄筋を定着させるための定着方法であって、
鉄筋コンクリート構造物に対して、定着体を挿入するための挿入孔を形成する工程と、
前記定着体を前記挿入孔内に挿入する工程と、
前記挿入孔内への定着体の挿入前あるいは挿入後のいずれかの時点で、前記挿入孔内に充填材を注入すると共に、鉄筋の端部に定着体を接続する工程と、を含み、
前記定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋の直径の１〜１．５倍の直径を有することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着方法。
【請求項１】
鉄筋コンクリート構造物へ鉄筋を定着させるための定着構造であって、
鉄筋の端部に接続する定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋の直径の１〜１．５倍の直径を有することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項２】
前記定着体は、引抜側に向かって縮径したテーパー部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項３】
前記定着体は、凸部となる複数の定着プレートと、隣り合う定着プレート同士を接続する芯材とにより形成され、前記定着プレート及び芯材の数を増減することにより、軸方向の長さを調整可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項４】
前記定着体の凹凸部は、前記芯材の軸方向に沿ってスパイラル状となっていることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項５】
前記定着体の芯材は、鉄筋への接続側と比較して先端側が細いことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項６】
前記定着体は、当該定着体の軸中心を挿入孔の中心に位置させるためのスペーサを備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項７】
前記定着体を挿入するための挿入孔は、少なくとも前記定着体の挿入位置において、目荒らし処理が施されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造。
【請求項８】
鉄筋コンクリート構造物へ鉄筋を定着させるための定着方法であって、
鉄筋コンクリート構造物に対して、定着体を挿入するための挿入孔を形成する工程と、
前記定着体を前記挿入孔内に挿入する工程と、
前記挿入孔内への定着体の挿入前あるいは挿入後のいずれかの時点で、前記挿入孔内に充填材を注入すると共に、鉄筋の端部に定着体を接続する工程と、を含み、
前記定着体は、高強度鋼材からなる芯材の軸方向に沿って複数の凹凸部が形成されると共に、接続される鉄筋の直径の１〜１．５倍の直径を有することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着方法。
【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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２０１０−９０５７３（Ｐ２０１０−９０５７３Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６０２１１（Ｐ２００８−２６０２１１）
【出願日】平成２０年１０月７日（２００８．１０．７）
【出願人】（０００２０１４７８）前田建設工業株式会社 (358)
【出願人】（５０９０９３０２６）公立大学法人高知工科大学 (95)
【出願人】（５９２１５５８３２）ユニタイト株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月７日（２００８．１０．７）
【出願人】（０００２０１４７８）前田建設工業株式会社 (358)
【出願人】（５０９０９３０２６）公立大学法人高知工科大学 (95)
【出願人】（５９２１５５８３２）ユニタイト株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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