JP6689028B2 - 鉄筋の継手方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄筋を延長方向へ連結するための構造と、その鉄筋継手において使用される鉄筋およびスリーブに関するものである。

従来、スリーブを介在させた鉄筋継手としては、鉄筋に雄ネジを刻設するものがあった（特許文献１参照）。しかしながら、鉄筋の先端に直接雄ネジを刻設する場合には、先端部における鉄筋の有効径が小さくなり、鉄筋の強度を低下させる原因となり得ることが予想されるものであった。そこで、雄ネジの刻設を想定したうえで、鉄筋強度を維持させるためには、本来の鉄筋径よりも大きい径の鉄筋を使用し、刻設される雄ネジの谷径が本体の鉄筋径と同程度になるものを使用しなければならず、経済的に好ましいものではなかった。

そこで、最近では、鉄筋先端に拡径部を形成したうえで当該拡径部に雄ネジを刻設するものが提案されている（特許文献２参照）。この技術は、拡径部にねじ山数が６〜９となる雄ネジを刻設するものであり、刻設された雄ネジの谷径が、鉄筋径の１．０５〜１．５０倍となるものであった。

特開２０１１−１９０５８９号公報 実用新案登録第３１６０１２１号公報

しかしながら、前掲の特許文献２に開示される継手は、鉄筋に刻設される雄ネジのねじ山（ピッチ数）が６〜９の範囲となっているため、最大限にスリーブに螺合させたとしても、その数は９となるものであった。そして、継手部分の強度はねじ山の総面積によって左右されるものであるが、この雄ネジのねじ山（ピッチ数）が９よりも少ない状態で螺合される場合には、前記強度はさらに低下することとなるものであった。従って、単に雄ネジをスリーブに螺合させるとしても、鉄筋の強度や連結部の強度が確保され得るものではなかった。

さらに、前掲の従来技術では、連結されるべき鉄筋の軸線が一致している状態であるか否かが明確でなく、スリーブに螺合する際に軸線のずれを修正しなければならず、連結作業現場における継手操作が予想よりも煩雑なものとなっていた。

本発明は、上記諸点にかんがみてなされたものであって、その目的とするところは、鉄筋の強度および連結部の強度が維持させつつ、容易に継手作業を行うことのできる鉄筋継手と、そのための鉄筋およびスリーブを提供することである。

そこで、鉄筋継手にかかる本発明は、連結すべき鉄筋の両端にスリーブを介在させて両鉄筋を連結する鉄筋継手であって、前記両鉄筋は、いずれも先端に該鉄筋の公称断面積に対し１．５倍を超える断面積となるように十分に拡径された拡径部を備えるとともに、有効断面積が該鉄筋の公称断面積に対し１．５倍以上、または／および１ピッチあたりのネジ面積が該鉄筋の公称断面積の２０％以上となる雄ネジを該拡径部に刻設しており、前記スリーブは、筒状に形成されるとともに、その内径部には前記雄ネジに螺合する雌ネジが刻設されており、両端から前記両鉄筋の拡径部に刻設した雄ネジが１０ピッチ以上螺入できる長さを有していることを特徴とするものである。

上記構成によれば、第１に、拡径部は鉄筋の公称断面積に対して１．５倍を超える断面積を有し、かつ、拡径部に雄ネジを刻設したときの当該雄ネジの有効断面積が１．５倍以上となるように構成されることから、継手に作用する部分（ネジ部）の全領域における断面積が鉄筋径よりも大きくなり、鉄筋および拡径部の強度を十分に保持させることができる。第２に、拡径部の雄ネジとスリーブの雌ネジが１０ピッチ以上で螺合することから、継手に作用する荷重を１０ピッチ以上のねじ山に分散させることができる。このとき、１ピッチあたりのネジ面積が鉄筋の公称断面積の２０％以上であれば、１０ピッチによる総面積は２倍となり、継手に作用する荷重に耐えることができる。

ここで、鉄筋の「公称断面積」とは、異形鉄筋のように一様な丸棒でない鉄筋について、示される断面積を意味し、現実の断面積とは異なるが、現実の断面積は公称断面積よりも大きいものである。また、「有効断面積」とは、雄ネジを刻設することによって形成されるネジの山および谷を考慮して算出される断面積であり、ネジ部の有効径を基準に算出されるものである。

また、上記構成の発明おいては、前記スリーブが、炭素鋼によって構成されており、該スリーブに刻設される雌ネジおよび前記拡径部に刻設される雄ネジは、ともにメートルネジで構成することができる。

スリーブを炭素鋼で構成することにより、安価に製造することができ、また、引張強度、圧縮強度およびせん断強度等について計算しやすく、所望強度のスリーブを得ることができる。また、雄ネジおよび雌ネジをメートルネジで刻設することから汎用される加工機による加工が可能となる。この場合のメートルネジは、ＪＩＳに規格されるような山径および谷径により構成することができ、有効径も規格に沿った状態として形成することができる。なお、メートルネジは、拡径部の外径（ネジの山径）によって決定されることとなるため、拡径部の断面積が前記のように定められるとき、当該拡径部の外径も必然的に決定されることから、鉄筋の公称断面積が定まれば、刻設すべき雄ネジも定まることとなる。また、規格に沿って１ピッチあたりのネジ面積も特定されることから、１０ピッチ以上の螺合によるネジ部（螺合部）の強度も想定することができる。

さらに、上記各構成の発明おいて、前記スリーブの少なくとも一方には、前記拡径部の雄ネジに螺合するロックナットによって圧着される構成とすることができる。

このような構成の場合には、ロックナットによる圧着によって、スリーブが回転して螺合状態が緩むことを防止できるのである。「圧着」とは、両部材が固着される状態ではなく、強力に押圧された状態で当接した状態を意味する。両者が、ともに同じ雄ネジに螺合されることから、ロックナットの螺進により押圧力を付与させることができるのである。

前記構成の場合には、さらに、前記ロックナットが、前記拡径部の雄ネジに少なくとも４ピッチで螺合する雌ネジが設けられており、前記拡径部が、前記スリーブとの螺合および前記ロックナットの螺合のための雄ネジが連続して刻設されているように構成してもよい。

上記構成によれば、ロックナットが４ピッチ以上により拡径部の雄ネジに螺合することから、ロックナットに作用する荷重に対し、十分な強度を備えることができる。特に、ロックナットは、スリーブに当接（圧着）されるものであるが、基本的には個別の部材であるから、スリーブとは独立した状態で鉄筋の拡径部に配置することができる。

上記構成の各発明における拡径部は、前記鉄筋の先端を加熱した後に軸線方向へ圧縮することにより膨出させたもの、ヘディング加工によって拡径したもの、または拡径部を該鉄筋の先端に圧接してなるもののいずれかによって構成することができる。

上記のいずれかによって拡径部を形成する場合には、熱間加工または冷間加工によって鉄筋素材をそのまま使用して拡径部を構成させることができるほか、鉄筋連結方法として汎用される圧接技術を用いて所望の材料によって形成した拡径部を鉄筋の先端に構成することができる。圧接により拡径部を鉄筋先端に設ける場合には、当該拡径部には、予め雄ネジを形成させておいてもよく、圧接後に雄ネジを刻設してもよい。また、圧接は、摩擦圧接やガス圧接など、鉄筋の連結のための従来法を使用することができる。なお、これらの圧接や雄ネジ加工は、予め工場内で実施しておくことで、現場での作業をスリーブの螺合による容易な連結方法のみによって、鉄筋を連結させることができる。

さらに、上記構成における前記拡径部の雄ネジは、該拡径部の端面中央に凹部を備えるものであり、前記凹部に位置決め部材が配設されるものであってもよい。

上記構成の場合には、連結すべき鉄筋の先端を所定の状態に配置させるとき、両鉄筋の先端に形成される拡径部の端面が互いに対向することとなり、この端面の凹部の位置を合わせることにより、両鉄筋の軸心を一致させることができる。そこで、前記凹部に位置決め部材を配設することにより、両拡径部の凹部を合わせた状態で鉄筋を配置させることができる。ここで、位置決め部材は、対向して配置される凹部に同時に係入できるものであればよく、例えば、球状のほか、二つの円錐形を底面で合体させた形状とするものでもよい。また、当該位置決め部材は、対向する二つの凹部によって埋没するような大きさで構成してもよく、両凹部にそれぞれ一部を係入させて両拡径部端面に間隙を形成させる大きさに構成してもよい。なお、凹部は、旋盤切削において形成される心出しのための凹部を使用してもよく、別途ポンチ等によって形成してもよい。位置決め部材は、一方の鉄筋の拡径部単縁側に固着してもよいが、端面から分離した個別の部材を使用してもよい。

鉄筋に係る本発明は、前記のいずれかに記載される鉄筋継手に使用するものであって、該鉄筋の公称断面積に対して１．５倍を超える断面積の拡径部と、この拡径部の外周部に、有効断面積が前記鉄筋の公称断面積に対して１．５倍以上の有効断面積を有する１０ピッチ以上の雄ネジが刻設された雄ネジ部とを備えることを特徴とするものである。

上記構成の鉄筋によれば、鉄筋の公称断面積よりも十分に大きい断面積を有する拡径部に雄ネジを刻設するものであるから、雄ネジの形成による強度低下の影響を解消することができる。また、拡径部に刻設される雄ネジは、１０ピッチ以上としていることから、スリーブとの螺合に際しては、その１０ピッチ以上によって螺合させることができる。さらに、ロックナットを使用する場合には、雄ネジは１０ピッチにロックナットが螺合できる範囲を加えたピッチ数とすることとなる。このような比較的長尺な拡径部および雄ネジ部であっても、雄ネジの有効断面積が鉄筋の公称断面積の１．５倍以上であるため、曲げ荷重に対する強度も十分に備えることとなる。

また、鉄筋に係る本発明は、前記位置決め部材が配設される構成の鉄筋継手に使用する鉄筋であって、該鉄筋の公称断面積に対して１．５倍を超える断面積を有する拡径部と、旋盤による切削加工により前記拡径部の外周部に１０ピッチ以上の雄ネジが刻設された雄ネジ部と、前記拡径部の端面中央に前記旋盤切削加工時に使用する心出し用の凹部とを備えることを特徴とするものである。

このような構成によれば、十分に拡径された拡径部の外周部に、旋盤切削により雄ネジを形成する際、必然的に形成される心出し用の凹部を、位置決め部材の配設のために使用し得ることとなる。

他方、スリーブに係る本発明は、前記各構成の鉄筋継手に使用するものであって、前記雄ネジが両端から１０ピッチ以上螺入できる長さを有する筒状のスリーブ本体と、このスリーブ本体の内径部に刻設された雌ネジ部とを備えることを特徴とするものである。

上記構成のスリーブによれば、連結すべき二本の鉄筋の両先端を両側から各１０ピッチ以上の螺合状態とすることができ、両鉄筋先端を十分強固に連結することができる。なお、雌ネジは、内径部の全体に連続した状態で刻設されるものであり、雄ネジが各１０ピッチ以上螺入することから、雌ネジのピッチ総数は２０以上となる。

鉄筋継手に係る本発明によれば、鉄筋の強度および連結部の強度が維持させつつ、容易に継手作業を行うことができる。また、鉄筋に係る本発明によれば、上記継手に使用できる構造を実現し、スリーブに係る本発明によれば、その鉄筋に介在させることができる。

鉄筋継手に係る本発明の実施形態を示す説明図である。 鉄筋の拡径部および雄ネジの形成方法を示す説明図である。 鉄筋の拡径部および雄ネジの形成方法を示す説明図である。 鉄筋継手に係る実施形態による連結の状態を示す説明図である。 鉄筋継手に係る本発明の他の実施形態の連結状態を示す説明図である。 鉄筋継手の使用方法を示す説明図である。 鉄筋継手の使用方法を示す説明図である。 鉄筋継手に使用する鉄筋の形態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の代表的な実施形態を示す概略図である。この図に示されるように、本実施形態の鉄筋継手は、連結すべき二本の鉄筋１，２の先端にそれぞれ拡径部１１，２１が形成され、その表面に雄ネジ１２，２２が刻設されたものと、スリーブ３とで構成されるものである。

拡径部１１，２１に刻設される雄ネジ１２，２２は、その有効断面積が、鉄筋１，２の公称断面積の１．５倍以上となるように、当該拡径部１１，２１の断面積は、予め鉄筋１，２の公称断面積の１．５倍を超えるように拡径加工されるものである。拡径加工とは、詳細は後述するが、鉄筋１，２の先端を膨出させるか、または大きい径の部材を圧接等により接合することである。

また、刻設される雄ネジ１２，２２は、前記有効断面積を基準とするほか、１ピッチあたりのネジ面積を基準とすることができる。すなわち、１ピッチあたりのネジ面積（ねじ山が形成されている部分の面積）が、鉄筋１，２の公称断面積の２０％以上となるようにするのである。このような構成の場合には、１０ピッチ相当分の全体によるネジ面積が、鉄筋１，２の公称断面積の２倍以上となり、ネジ山に作用する荷重を当該２倍以上のネジ面積で分散させることにより、強度を維持させることができるのである。なお、雄ネジ１２，２２がＪＩＳ規格によるメートルネジ等の場合には、その有効断面積とネジ面積との間には規則性があるため、いずれか一方を基準に雄ネジ１２，２２を設ければよいが、規格外の雄ネジ１２，２２を刻設する場合には、両条件を満たすことが好ましい。

スリーブ３は、筒状（図は円筒状）に形成されており、前述の拡径部１１，１２に刻設した雄ネジ１２，２２の螺入を可能にするため、内径部の全域に雌ネジ３１が刻設されている。円筒状の外径は、雌ネジの谷径に対し１．３倍以上としている。このように、外径を谷径の１．３倍以上とすることにより、断面積を大きくすることができ、鉄筋１，２に作用する荷重に耐えることができるのである。また、スリーブ３の内部には、両側から雄ネジ１２，２２を各１０ピッチ以上螺入させるために、その長さ寸法が、雄ネジ１２，２２の１０ピッチ相当分以上に設けられる。例えば、雄ネジが前傾のＭ２０である場合、両側から螺入できる範囲として各２０ｍｍ（合計４０ｍｍ）が必要となる。さらに、それ以上とするため、例えば、６０ｍｍとすることができる。この場合、雄ネジ１２，２２が、各１２ピッチ相当分だけ螺入すると想定すれば、４８ｍｍの範囲が使用されることとなる。そして、雄ネジ１２，２２の先端は中央に到達しないこととなるが、その場合は、スリーブ３の中央付近が空洞状態となるものである。このような空洞状態を形成したとしても、十分な肉厚（断面積）を有することにより、スリーブ３の強度が低下することはない。

なお、スリーブ３を構成するための材料としては、鉄筋１，２と同じ鋳鋼であってもよいが、炭素鋼を使用することができる。炭素鋼は、鉄に炭素が含有する合金であるが、炭素含有量が０．０２％〜０．２％の範囲で種々の特性を得ることができる。炭素含有量が０．４５％であるＳ４５Ｃなどの炭素鋼は、汎用性があり、強度も安定していることから、これらを使用することにより安価なスリーブ３を製造することができる。

ところで、本実施形態の鉄筋継手は、ロックナット４，５を備える構成としている。ロックナット４，５は、鉄筋１，２の拡径部１１，１２に刻設した雄ネジ１２，２２に螺合するように、内部に雌ネジ４１，５１が刻設されたものである。このロックナット４，５は、鉄筋１，２の雄ネジ１２，２２がスリーブ３に螺入した状態（１０ピッチ以上の螺入の状態）で、さらに、スリーブ３の両端面３０ａ，３０ｂに向かって螺進させるものである。このロックナット４，５の螺進によって、スリーブ３の両端面３０ａ，３０ｂにロックナット４，５が強力に当接され、圧着した状態となるのである。この状態を図２に示す。

図２に示されるように、ロックナット４，５を雄ネジ１２，２２に螺合させた状態で両者が圧着することによって、スリーブ３が拡径部１１（鉄筋１，２の先端）に強固に接続した（固定した）状態とするのである。すなわち、スリーブ３が回転することによって１０ピッチ以上の雄ネジの螺入状態が変化することを抑えるのである。また、同時に、雄ネジ１２，２２に対しても押圧力が作用することとなり、ネジ間の緩み（バックラッシ等）の発生を解消し、引っ張り方向に対する変位量を小さくすることができるのである。

特に、鉄筋コンクリート構造体を構築する場合に使用されるときには、鉄筋に対する圧縮方向の荷重は少なく、専ら引張荷重が重要となる。そのため、ロックナット４，５により、引っ張り方向へのネジの緩み（バックラッシ等）を解消することにより、強力な継手強度を得ることができるのである。

なお、ロックナット４，５は、前述のような目的で使用するため、スリーブ３のように長尺である必要はなく、せいぜい４ピッチ程度の螺合範囲が設けられればよい。４ピッチ以上とは、圧着状態を維持するためにネジ山の崩壊を考慮して十分な程度であることを意味し、現実には３．５ピッチ程度でも十分である。

以上のような構成の継手を構成するために、鉄筋１，２には、拡径部１１，１２と、その外周面に雄ネジ１２，２２を刻設した雄ネジ部が設けられる。また、スリーブ３には、内径部に雌ネジ３１が刻設された雌ネジ部が設けられるものである。なお、以下において、雄ネジ１２，２２が刻設された部分を雄ネジ部１２，２２と表記し、雌ネジ３１が刻設された部分を雌ネジ部３１と表記する場合がある。

ここで、拡径加工について説明する。拡径加工には、鉄筋１，２の先端を直接加工して径を拡大させる場合と、大径部材を接合する場合とがある。鉄筋１，２の先端を直接加工する方法としては、例えば、鉄筋１，２の先端を軸線方向に押圧することにより、鉄筋１，２の一部を膨出させるような加工がある。この状態を図３に示す。なお、両鉄筋１，２はいずれも同じ加工によるため一方の鉄筋１についてのみ図示するものとする。

図３（ａ）に示されるように、当初は先端まで同種の鉄筋素材であったものについて、その所定範囲の先端部分１０を軸線方向に押圧することによって、当該先端部分１０を膨出させるのである。鉄筋材料を膨出させるためには、加熱した先端に対し、強力に押圧力を付与することにより、変形させるものがある。例えば、本願発明者らが開発した定着鉄筋の製造方法（特開２００８−３３４２０６号公報参照）に使用されるように、高周波誘導加熱器により加熱した後、軸線方向に圧縮することにより膨出させる方法がある。また、ヘディング加工のように、冷間による鍛造加工によって所定径および所定形状に膨出させる方法がある。

図３（ｂ）は、前記により鉄筋材料を拡径させた状態を示している。この図に示されるように、鉄筋材料の先端部分１０は押し縮められる反面、当該部分は周辺に膨出し、外径が拡大した拡径部１１が形成されるものである。図は模式的に描いているため、拡径部１１を丸棒状に示されているが、現実には表面が歪な形状となる場合がある。

このように形成された拡径部１１の表面を切削し、さらにネジ切り加工を施すことにより、図３（ｃ）に示すような雄ネジ１２を有する拡径部１１を設けることができるのである。従って、ネジ切り加工前の拡径部１１は、所定の有効断面積を有する雄ネジ１２を設けるために、雄ネジ１２のネジ山径よりも大きい径を有するものとしている。

他方、鉄筋１，２とは異なる材料によって製造したものを、圧接等によって接合することによって拡径部１１，２１を鉄筋１，２の先端に形成することも可能である。この種の拡径加工の状態を図４に示す。圧接等によって拡径部１１を鉄筋１の先端に接合し、当該拡径部１１に雄ネジ１２を形成するために、拡径部１１を先ず接合する場合（図４（ａ）および（ｂ）参照）と、雄ネジ１２が刻設された拡径部１１を鉄筋１の先端に接合する場合（図４（ｃ）および（ｄ）参照）とがある。

後に雄ネジ１２を刻設する場合には、図４（ａ）に示すように、拡径部１１の一端に圧接のための小径部１１ａの端面１１ｂを形成し、この端面１１ｂを鉄筋１の先端１０ａの端面１０ｂに当接させ、摩擦圧接またはガス圧接させるのである。そして、図４（ｂ）に示すように、圧接された周辺部分には、材料の一部がバリ１１ｃとなって張り出した状態となるが、拡径部１１の本体よりも小径であるため、雄ネジ１２の刻設に支障はないものである。なお、雄ネジ１２を刻設した状態は図４（ｄ）と同様である。

他方、先に雄ネジ１２を刻設した拡径部１１を圧接により接合する場合には、図４（ｃ）に示すように、表面に雄ネジ１２が刻設された拡径部１１と、その一端に設けられた圧接のための小径部１１ａを備える部材を設け、この小径部１１ａを前記と同様に鉄筋１に圧接するのである。

このように、圧接により接合する場合、雄ネジ１２を有する拡径部１１を鉄筋１の先端に圧接する方法であれば、長尺な鉄筋１の先端に雄ネジ１２を刻設する手間がないため、加工が容易となるが、拡径部１１（雄ネジ１２）の中心が鉄筋１の軸心に一致させるように注意しなければならない。これに対し、先に拡径部１１を接合した後に雄ネジ１２を刻設する場合には、鉄筋１の軸心を中心として回転させつつ雄ネジ１２を刻設させれば、鉄筋１の軸線と、雄ネジ１２の中心軸との偏りを防止することができる。いずれも一長一短があるため、いずれの方法を選択してもよい。

ところで、上述のように拡径部１１，１２に刻設される雄ネジ１２，２２は、ＪＩＳ規格に従ったメートルネジとし、ピッチ総数を１０以上となるようにしている。ネジピッチ数１０以上刻設するため、予め拡径部１１，１２の長さは、当該ピッチ数の刻設が可能な長さに形成されている。例えば、Ｍ２０のメートルネジでは、１ピッチの長さが２ｍｍであるため、１０ピッチで２０ｍｍとなり、１０ピッチ以上の雄ネジを刻設するために、拡径部１１，２１の長さを２０ｍｍ以上とするのである。

なお、１０ピッチ以上の雄ネジを刻設する場合には、後述のロックナット４，５が螺合できないことから、拡径部１１，１２の長さを５０ｍｍとし、雄ネジを５０ピッチ刻設することができる。拡径部１１，１２の断面積および刻設される雄ネジ１２，２２の有効断面積は、前述のとおり、鉄筋１，２の公称断面積の１．５倍以上であるため、拡径部１１，２１が長尺であっても強度の点で劣ることがないのである。ただし、材料を経済的に利用する場合には、拡径部１１，１２の長さを短く設定してもよい。

次に、継手に係る他の実施形態について説明する。図５は、これらの実施形態を例示するものであり、鉄筋１，２とスリーブ３との関係を把握しやすくするために、鉄筋１，２を断面で示している。なお、図５（ａ）は前記代表的な実施形態である。

これらの図に示されるように、ロックナット４，５は必須の部材ではない。図５（ａ）に示されるように、代表的な実施形態では、雄ネジ１２，２２が１０ピッチ以上の比較的短い範囲（図は１１ピッチを想定）でスリーブ３に螺入する場合、その先端同士がスリーブ３の内部で間隙Ｃ１を有する状態となっている。このとき、雄ネジ１２，２２は、スリーブ３の両端側外方にも存在するため、当該部分にロックナット４，５が螺合できる範囲を得ることができるのである。

これとは異なり、図５（ｂ）に示すように、雄ネジ１２，２２を深く螺入させる場合（図は１５ピッチを想定）には、同じ長さＬ１のスリーブ３を使用しても、先端同士の間隙Ｃ２は、前記の場合よりも狭くなり、他方、スリーブ３の両端側にロックナットを螺合させる領域が存在しない。このようなスリーブ３との螺合状態とした場合においては、ロックナットによる締め付け力を付与させることはないが、数多くの雄ネジ１２，２２がスリーブ３の両側から螺入することとなるため、両鉄筋１，２とスリーブ３との一体性を確保することができる。特に、図示のように間隙Ｃ１が小さくなるように、両側から鉄筋１，２を接近させることによって、鉄筋１，２に引っ張り力を作用させ、これにより締着力を増加させることも可能となるのである。

また、図５（ｃ）は、当初より、雄ネジ１２，２２を１０ピッチ以上の長い範囲（図は１５ピッチを想定）で螺合させるために、スリーブ３の長さＬ２を前記よりも長尺に構成したものである。この場合、ロックナットを螺合しないことが想定されるため、雄ネジ１２，２２のほとんどの範囲がスリーブ３に螺入された状態となる。このときの間隙Ｃ１は、代表的な実施形態（図５（ａ））の場合と同程度となるようにしている。このような螺合状態においても、ロックナットを使用することなく、広い範囲で雄ネジ１２，２２がスリーブ３に対して両側から螺入することとなり、鉄筋１，２とスリーブ３との一体性を確保し得ることとなる。このように、必ずしもロックナットによる締め付けが必要となるものではないが、鉄筋１，２の雄ネジ１２，２２をスリーブ３に螺入するための手間と、ロックナット４，５の螺進の手間を比較考慮すれば、ロックナット４，５を使用することが好ましいものである。

次に、上記構成の継手の使用方法を簡単に説明する。ここでは、前記実施形態のうち代表的なものについてのみ説明する。図６は、その手順を示すものである。この図に示されるように、まず、連結すべき鉄筋１，２の双方には、予めロックナット４，５を挿入しておくのである（図６（ａ）参照）。ロックナット４，５の挿入は、雄ネジ部１２，２２を螺進（後進）させることによって行うことができる。次に、一方の鉄筋１の雄ネジ部１２をスリーブ３の片側から雌ネジ部３１に螺合させるのである（図６（ｂ）参照）。このときの螺合は、１０ピッチ以上となるように、鉄筋１またはスリーブ３を１０回以上回転させるのである。このときの螺合状態を変化させないために、一方のロックナット４を螺進させ、スリーブ３の片側端面に当接させる（図６（ｃ）参照）。

続いて、他方の鉄筋２の雄ネジ部２２を、スリーブ３の反対側から雌ネジ部３１に螺合させるのである（図６（ｄ）参照）。このとき、先に螺合した雄ネジ部１２とスリーブ３との螺合状態を変化させないために、スリーブ３は回転させず、他方の鉄筋２を回転させるのである。このときの回転数は１０回以上とし、１０ピッチ以上の螺入を実行するのである。その後、他方のロックナット５を螺進させ、スリーブ３の他方端面に当接させる（図６（ｅ）参照）。この他方のロックナット５の螺進が終了した後、両方のロックナット４，５を十分に締め付け、圧着状態とするのである。

図７には、別の使用方法を示している。この図に示しているように、スリーブ３は、予め一方のロックナット４とともに、一方の鉄筋１に挿入しておくのである（図７（ａ）参照）。この状態で、鉄筋１の先端面に他方の鉄筋２の先端面を当接させ（図７（ｂ）参照）、その後、スリーブ３を回転させて両鉄筋１，２の雄ネジ部１２，２２に跨がるように雌ネジ部３１を螺合させるのである（図７（ｃ）参照）。この場合、雄ネジ部１２，２２の１０ピッチ以上が螺合できるように、他方の鉄筋２の雄ネジ部２２との螺合が開始した後、スリーブ３の回転数が１０以上となるように調整するのである。

なお、前記の使用方法においても、ロックナット４，５は、予め両鉄筋１，２に挿入していることから、最終的に十分に螺進させて、スリーブ３の両端面に圧着する状態とするものである（図７（ｄ）参照）。

ここで、上記のような使用方法を円滑に行うため、次のような変形例があり得る。すなわち、図８に示すように、鉄筋１，２の先端面には、中央に凹部１３，２３を形成し、両凹部１３，２３に係入可能な位置決め部材６を設置するのである。凹部１３，２３は、拡径部１１，２１に雄ネジ１２，２２を刻設する際に使用する芯出しのためのものを利用することができる。旋盤等による切削加工によって雄ネジ１２，２２を刻設する場合には、芯出し用の凹部１３，２３が形成されるからである。

また、位置決め部材６は、ラグビーボールのような楕円球状に形成したものを図示しているが、球状としたものでもよく、二つの円錐形を底面部で接合した形状としてもよい。さらに、位置決め部材６は、二つの凹部１３，２３に分かれて没するような大きさでもよいが、両端が部分的に係入し、中央部分が埋没しない大きさでもよい。これは、連結する鉄筋１，２の端面の間隔をどのようにするかによって決定されるものである。

以上のように、本実施形態によれば、十分な強度を有する拡径部１１，１２に雄ネジ１２，２２が刻設された鉄筋１，２を、十分な肉厚を有するスリーブ３を介して連結することができるものである。また、その使用方法の説明から明らかなとおり、連結作業が容易である。鉄筋の先端面に凹部１３，１４を有し、位置決め部材６を配置する構成の場合には、鉄筋１，２の軸線を一致させた状態で配置させたうえで、スリーブ３による連結を容易にすることができる。

前記実施形態は、本発明を例示するものであって、これらに限定させることを意図するものではない。従って、本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形が可能である。例えば、前記雄ネジ１２，２２および雌ネジ３１は、それぞれメートルネジを例示したが、その詳細が、並目ネジである場合のほか、細目ネジとする場合もある。また、台形ネジとする形態であってもよい。また、国内基準におけるネジに限定されるものではなく、ユニファイネジやウィットワースネジのインチネジを使用してもよい。本発明の基準に沿ったネジピッチまたはネジ表面積となるように構成すればよいのである。

さらには、これらの各種ネジ構造について、二条ネジや三条ネジなどの多条ネジとすることも可能である。多条ネジとすることにより、鉄筋１，２の雄ネジ１２，２２とスリーブ３の雌ネジ３１とを螺合する際、少ない回数の回転によって所定範囲の螺合を完了させることができる。すなわち、二条ネジの場合は、リード長がピッチ長の２倍であり、三条ネジの場合はリード長がピッチ長の３倍であるため、所定ピッチ（１０ピッチ以上）の範囲を螺合させる場合、１条ネジに対して１／２または１／３の回転によって螺合を完了させることができるのである。これは、建設現場における鉄筋連結作業の手間を省くこととなり、短時間による配筋作業を可能にすることに資するものである。

以下に、現実に作成した鉄筋継手の引張試験の結果を示す。代表的なものとして、数種類の鉄筋について示すものとする。下表は、鉄筋の公称断面積、雄ネジの有効断面積等の各寸法および使用したスリーブを示す。なお、いずれの場合も１０ピッチの雄ネジを螺合して試験した。

上記に示した鉄筋継手の引張試験の結果、いずれも許容範囲以上の強度である結果を得た。なお、参考例として、拡径部の断面積を鉄筋の公称断面積が１．４倍とし、１０ピッチ以上を螺合させたもの、および断面積は実施例と同じであるが、螺合ピッチ数を９．５以下とした場合についても引張試験を行った結果、いずれも許容範囲以下となった。

従って、前記有効断面積を有する雄ネジを１０．５ピッチだけスリーブに螺入することにより、安全率を考慮しつつ十分な連結状態であるという結果を得ることができた。

１，２ 鉄筋
３ スリーブ
４，５ ロックナット
６ 位置決め部材
１０ 鉄筋の先端部分
１０ａ 鉄筋の先端
１０ｂ 鉄筋先端の端面
１１，１２ 拡径部
１１ａ 小径部
１１ｂ 小径部の端面
１１ｃ バリ
１２，２２ 雄ネジ（雄ネジ部）
１３，２３ 凹部
３０ａ，３０ｂ スリーブ端面
３１ 雌ネジ（雌ネジ部）
Ｌ１，Ｌ２ スリーブの長さ
Ｃ１，Ｃ２ 鉄筋先端同士の間隙

Claims (4)

1. 連結すべき鉄筋の両端にスリーブを介在させて両鉄筋を連結する鉄筋の継手方法であって、
   前記両鉄筋は、いずれも先端に該鉄筋の公称断面積に対し１．５倍を超える断面積となるように十分に拡径された拡径部を備えるとともに、有効断面積が該鉄筋の公称断面積に対し１．５倍以上、かつねじ山が形成されている部分の１ピッチあたりの表面積が該鉄筋の公称断面積の２０％以上となる雄ネジを該拡径部に刻設するものとして構成されており、
   前記スリーブは、筒状に形成されるとともに、その内径部には前記雄ネジに螺合する雌ネジが刻設されており、両端から前記両鉄筋の拡径部に刻設した雄ネジが１０ピッチ以上螺入できる長さを有するものとして構成されており、
   前記スリーブの雌ネジに対し、前記鉄筋の拡径部の雄ネジを１０〜１１ピッチ螺入することを特徴とする鉄筋の継手方法。
2. 前記スリーブの少なくとも一方に、前記拡径部の雄ネジに螺合するロックナットによって圧着するものである請求項１に記載の鉄筋の継手方法。
3. 前記ロックナットは、前記拡径部の雄ネジに少なくとも４ピッチで螺合する雌ネジが設けられており、前記拡径部は、前記スリーブとの螺合および前記ロックナットの螺合のための雄ネジが連続して刻設されているものであって、前記ロックナットによって少なくとも４ピッチ分を前記拡径部の雄ネジに螺合させるものである請求項２に記載の鉄筋の継手方法。
4. 前記拡径部の雄ネジは、予め該拡径部の端面中央に凹部を備えるものとし、該端面の間隔に応じた大きさに形成されてなる球状または楕円球状の位置決め部材が対向する双方の前記凹部に係入されるように、連結すべき鉄筋の前記端面を対向させるものである請求項１ないし３のいずれかに記載の鉄筋の継手方法。

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