JPH09302844A - モルタル充填式プレート継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄筋の代わりにコンクリート補強材として用
いられるスチールプレートの新規な接合手段の提供。特
にプレキャストプレートコンクリート部材の接合に使用
して有利。 【構成】 スチールプレートが遊挿できる断面ほぼ長方
形の両端開口筒体よりなり、該筒体内壁面上には周回突
起３が複数個設けられており、該筒体のほぼ中央位置に
ストッパー５が設けられている鋼製筒体。その両開口か
ら接合しようとする一対のスチールプレートを挿入し、
筒体内にモルタルを充填することによりスチールプレー
トの接合を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄筋コンクリート部材
の補強材である鉄筋の代わりに細長い帯状の鋼板である
スチールプレートを補強材として用いるプレートコンク
リートのスチールプレートどうしを接合する継手に関す
るものであり、特に、該部材がプレキャスト製であって
該継手がプレキャスト部材内に埋設された態様で使用さ
れるとき顕著な利点を発揮する。

【０００２】

【従来の技術】補強材として鉄筋を用いる鉄筋コンクリ
ート部材は広く実用されているが、主鉄筋群周辺に部材
全長にわたり剪断補強筋を配筋する必要があり、この配
筋は部材断面が例えば十字柱のように複雑な形状の部材
においては特に煩雑である。補強材として鉄筋の代わり
に細長い帯状の鋼板であるスチールプレートを用いるプ
レートコンクリート部材の場合、この剪断補強筋の配筋
が不要となるので複雑な断面形状の部材において有利で
ある。

【０００３】プレキャストプレートコンクリート部材
（以下ＰＰＣと略記）を相互に接合して構造物を構築す
る場合、現在実施されている接合方法は次の通りであ
る。接合しようとする一対のＰＰＣ（一般に鉛直方向
対）をその接合端面間に接合空間が存するように対向さ
せる。接合端面からはそれぞれスチールプレートの端部
が突き出ていて対応位置にあるスチールプレートどうし
が接合空間内で対向する。ついで、この対向しているス
チールプレート対をボルト締めまたは溶接により連結固
着する。それから接合空間内に後打ちコンクリートを打
設して接合されたスチールプレートをこの後打ちコンク
リート内に埋設することにより一対のＰＰＣの接合が完
成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＰＰＣの上述の現行接
合方法には以下の問題点がある。 （１）対応位置にあるスチールプレート対をボルト締め
または溶接により連結固着する作業上、ＰＰＣの接合端
面間の間隔はかなり広くなければならず、接合空間内に
打設する後打ちコンクリート量が多くならざるを得な
い。このため、接合空間周囲への型枠の取り付け、取り
外し工程、後打ちコンクリート打設工程、打設後打ちコ
ンクリートの養生工程等の付加的工程の実施が必要とな
ってプレキャスト工法の利点である現場の省力化、工期
の短縮化の利点が損なわれる。 （２）対応位置にあるスチールプレート対はボルト締め
または溶接により連結固着する必要上、高精度で遭遇し
なければならない。この要求は接合面にあるスチールプ
レートが一本だけの場合は容易に達成できるが、複数本
あるときは達成困難である。そして部材が大型化し形状
が複雑化するにつれ接合面にあるスチールプレートの本
数は多くなるのでこの高精度遭遇の達成困難性が大きく
なる。 （３）接合空間で対向するスチールプレートの広幅方向
は部材断面が複雑な形状の場合すべてが同一方向である
とは限らない。広幅方向が異なっている場合上記の複数
対のスチールプレート対のすべてが高精度で遭遇するこ
との困難性は一層大きくなる。 このような問題点があるためＰＰＣを用いる構造物の構
築の普及が進んでいない。

【０００５】

【問題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決できるＰＰＣ接合手段の提供を目的としたものであ
って、以下に述べる継手を提供するに至ったものであ
る。該継手はＰＰＣ内に埋設された態様で使用できるた
め、接合すべき両ＰＰＣは実質的に接合空間を存在させ
ることなく対向させることができ、また、対向する複数
のスチールプレート対の遭遇位置関係に多少の誤差があ
ってもこれを吸収して円滑にすべてのスチールプレート
対の接合作業が進行できる。

【０００６】本発明の継手は、鉄筋コンクリート部材の
補強材である鉄筋の代わりに細長い帯状の鋼板であるス
チールプレートを補強材として用いるプレートコンクリ
ート部材のスチールプレートどうしを接合する継手であ
って、該継手は（イ）スチールプレートが遊挿できる断
面ほぼ長方形の両端開口鋼鉄製筒体よりなり、（ロ）該
筒体内壁面上にはこれを一周する周回突起が両端の開口
からそれぞれ奥の方に向かって複数個ずつ設けられてお
り、（ハ）該筒体の内壁面上の長手方向ほぼ中央位置
に、該筒体内に遊挿されたスチールプレートの先端が突
き当たってそれ以上深く挿入されないようにする役目の
ストッパーが筒体内に注入充填されるモルタルの通過の
妨げとならない態様で設けられており、（ニ）必要に応
じて、該筒体外壁の一方または両方の端部付近に、モル
タルの注入または排出の用に供する貫通孔が設けられて
いる、構造のものであって、筒体内に接合すべき一対の
スチールプレートの端部を対向方向に挿入し、該筒体内
に充填されたモルタルの硬化により一対のスチールプレ
ートの接合をなす、ことを特徴とするモルタル充填式プ
レート継手、である。

【０００７】

【実施例】本発明の継手をその実施例を示す図面により
説明する。本実施例に使用したモルタル充填式プレート
継手を図１に示す。同（ａ）図は縦断図、同（ｂ）図は
開口部の正面図、同（ｃ）図は同（ａ）図のＸ−Ｘ線
（ストッパーの設けられている部位）切断図である。該
継手は断面がほぼ長方形（通常、四偶に丸みがある）の
両端開口鋼鉄製筒体１よりなり、その断面の外法寸法は
長辺幅６３mm、短辺幅３８mm、筒体長２３０mmである。
筒体内壁面上には両端にある開口２をそれぞれ起点とし
て筒体奥に向かって筒体内壁面を断面方向に一周する周
回突起３が等間隔に５個宛、計１０個設けられている。
該周回突起３の筒体内壁面からの高さはそれぞれ６．５
mm で、その筒体長手方向幅は開口端にあるものが５m
m、それ以外のものは３．５ mm である。また、周回突
起間の内法寸法はすべて１６．５mmである。両開口端の
開口２の内法寸法は長辺幅６０mm、短辺幅２５mmであ
り、これはすべての周回突起の開口寸法と同じである。
筒体１の肉厚は３．５mmであるが、隣接する周回突起間
の内壁４は筒体奥の方から開口の方に向かって勾配０．
０５で傾斜して肉厚が増している。筒体長手方向中央に
はストッパー５が設けられている。これは筒体長手方向
を短辺方向に横断する梁体で、その主たる断面形は筒体
軸方向の幅が１０mm、筒体半径方向幅が５mmの矩形であ
る。なお、筒体の一方の開口端に近い位置に筒体長辺側
側壁を貫通する貫通孔が設けられている。該貫通孔の中
心は上記一方の開口端から３４mmの距離に位置し、内径
は２６mmであり、上記側壁に垂直な高さ５mmの呼び出し
を伴っている。この貫通孔からモルタルを注入する。

【０００８】この継手により接合されるスチールプレー
トを図２および図３に示す。いずれも（ａ）図は正面
図、（ｂ）図は側面図であり、プレート本体６は広幅５
０mm、厚さ４．５mmの鋼板である。図２のスチールプレ
ートはその本体６の末端に本体長軸方向高さ６mm、本体
長軸に直角方向小口幅１５mm、広幅５０mm（本体広幅と
同じ）の桟状のアンカー体７が一体に付属している。図
３のスチールプレートのアンカー体７は高さ３mm、小口
幅10.5mm、広幅５０mmである。本体６の広幅面の両側に
は、３mm角の断面の長さ５０mmの桟状体（横行突起とい
う）８が本体広幅方向に平行に等間隔に３本本体と一体
に付属している。アンカー突起とこれに隣る横行突起と
の間の内法間隔は１３．５mm、横行突起間の内法間隔は
１２mmである。

【０００９】上記モルタル充填式プレート継手内に上記
スチールプレートを対向方向に所定長さ挿入しモルタル
を充填して接合した後、引張強度試験を行った。スチー
ルプレートの挿入長さすなわち埋め込み長さは、５、
７．５、１０mmの３水準で、モルタルは日本スプライス
スリーブ株式会社発売の無収縮グラウト材「ＳＳモルタ
ル」（商品名）を所定の練り混ぜ方法で練り混ぜて造っ
た。このモルタルの２８日圧縮強度は１，０７７Kg/cm²
であった。この接合体を室温２８日養生後、引張強度試
験を行ったところいずれもスチールプレート抜け出し前
にスチールプレート母材の破断が起こった。すなわち、
本発明の継手は埋め込み長さ５cmでも母材と同等の接合
強度が得られることがわかった。

【００１０】

【使用例】本発明のモルタル充填式プレート継手を用い
て接合すべき上下一対のＰＰＣの対応位置にあるスチー
ルプレート上下対を接合する方法を図４に例示する。な
お、同図は埋設モルタル充填式プレート継手の短辺側か
ら見た図である。下方ＰＰＣ９のスチールプレート１０
の上端部は該ＰＰＣの上端面から突き出て露出してい
る。上方ＰＰＣ１１の下端部にはモルタル充填式プレー
ト継手１が上下方向に埋設されていてその下方開口は該
ＰＰＣ下端面に開口している。上方ＰＰＣ１１のスチー
ルプレート１２は継手１の上方開口から挿入されていて
その下端は継手１のストッパー５に接触している。継手
１の長辺側側壁には下方開口および上方開口付近にそれ
ぞれ貫通孔１３が設けられていて、該貫通孔にはそれぞ
れ連通管１４が取り付けられている。該連通管１４はＰ
ＰＣ側壁面に開口している。上方ＰＰＣ１１を垂下して
下方ＰＰＣ９のスチールプレート１０の露出端部を上方
ＰＰＣに埋設されているモルタル充填式プレート継手の
空虚になっている下半部に挿入する。ついで継手下方開
口付近に設けられている貫通孔１３（注入口という）か
ら連通管１４を利用して流動性のモルタル（グラウトと
いわれる）１５を継手内に注入する。グラウトは継手内
を上昇して継手内を充填した後、継手上方開口付近に設
けられている貫通孔１３（排出口という）から連通管１
４を通ってＰＰＣ外に溢れ出てくる。グラウトの硬化に
より上下一対のＰＰＣの接合が完成される。なお、上方
ＰＰＣを下方ＰＰＣに建入れるとき、下方ＰＰＣ上端面
上にレベル出しと目地空間形成とを兼ねて鋼製のライナ
ーを置き、目地モルタルを敷設するが、図示を省略し
た。また、下方ＰＰＣ上に床部材梁部材等を結合するこ
とがある。

【００１１】

【本発明の実施の形態】本発明のモルタル充填式プレー
ト継手の開口のサイズは、継手内に挿入されるスチール
プレートの投影サイズ（プレート長手方向に垂直な面へ
投影したときの最も出っ張った部分のサイズ、図２およ
び３のスチールプレートにおいては、アンカー体の小口
幅と広幅で形成される長方形）より大きくなければなら
ない。通常、投影サイズ外縁を外側に約５〜１０mm間隔
で一周する程度のサイズである。

【００１２】周回突起群の高さは同一であってもよい
が、開口端を最高として奥の方に進むにつれ次第に低く
なっていく態様が接合強度増進上好ましい。また、高低
繰り返しの態様であってもよい。

【００１３】筒体の周回突起間の内壁面は傾斜せず筒体
長軸と平行であってもよいが、実施例に示したように筒
体長手方向中央から開口へ向けて内側に若干傾斜してい
た方が接合強度増進上好ましい。

【００１４】継手内に充填するモルタルとしては、高強
度無収縮グラウト材を所定の練混方法で練混して造った
モルタル（グラウト）が好ましい。該グラウトは通常、
２８日圧縮強度が５００Kg/cm²以上の強度を示す。

【００１５】スチールプレート側面に設けられる突起は
図示の横行突起の態様のみならず斑状突起であってもよ
い。

【００１６】上下両ＰＰＣを接合するとき、図４の場合
とは逆に下方ＰＰＣの上端部にモルタル充填式プレート
継手を該継手の上方開口が該ＰＰＣ上端面に開口するよ
うに埋設し、この中に上方ＰＰＣの下端面から突き出て
露出している該ＰＰＣスチールプレート露出端部を挿入
するようにして上方ＰＰＣを建入れる態様を採用しても
よい。この場合、グラウト充填は、使用例と同様にして
建入後注入充填してもよく、建入れ前に継手内に充填し
ておいてもよい。

【００１７】本発明のモルタル充填式プレート継手は、
コンクリート部材中に埋設された態様で一対のスチール
プレートを接合する他、いわゆる裸継ぎの態様で接合す
ることもできる。また、鉛直方向のみならず水平方向に
も接合できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明のモルタル充填式プレート継手に
よるスチールプレートの接合強度は、スチールプレート
にアンカー体が付属していた場合、スチールプレートの
投影面積、埋め込み長さ、およびグラウトの剪断強度
（一般に圧縮強度に比例する）により主として支配され
るとの理論式を本発明者らは提案したが、実験結果はこ
の理論式によく適合することがわかった。なお、横行突
起等のスチールプレート側面に設けられた突起の存在は
接合強度増進上著効のあることもわかった。

【００１９】本発明のモルタル充填式プレート継手の使
用によりＰＰＣ接合に際し以下の利点があり、従来のＰ
ＰＣ接合方法における問題点を解決できた。 （１）接合する際にＰＰＣ間にスチールプレート接合作
業用の空間を設ける必要がなく、従って後打ちコンクリ
ート打設工程が不要となる。これによりプレキャスト工
法の省力化、工程短縮化等の利点を十分に享受できる。 （２）一方のスチールプレートに対し接合のため近接し
て遭遇する相手側スチールプレートは、継手開口を通過
できれば接合可能であり、該開口と近接スチールプレー
トとの間にはクリアランスがあるためボルト締め等の場
合のように厳密に遭遇する必要がない。すなわち一対の
スチールプレート遭遇の誤差を吸収できる。このことは
ＰＰＣ接合作業上甚だ有利な利点である。 （３）従来の接合方法であるボルト締め、溶接では作業
自体が煩雑である他、接合面にあるスチールプレート一
本一本につき接合作業を行わねばばならず全体としての
作業の煩雑性が非常に高かった。また、作業の高度な熟
練も必要であった。これに対し本発明の継手を使用した
場合、接合面に複数本のスチールプレートが存在してい
ても相手方ＰＰＣ建入れの一動作で全部埋設継手内に収
容でき一本一本の接合作業が不要となる。さらに、継手
内へのグラウト注入作業が簡単でかつ熟練を必要としな
い。 （４）ボルト締め、溶接の場合、接合強度の信頼性確保
に十分に配慮する必要があった。例えば、ボルト締めト
ルクの確認と保持、溶接部の検査等。本発明の継手を使
用するときはグラウトの強度発現の信頼性が高いので信
頼性の高い接合部が簡単に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモルタル充填式プレート継手を示す縦
断図［（ａ）図］、開口部正面図［（ｂ）図］およびＸ
−Ｘ線切断図［（ｃ）図］

【図２】スチールプレートの一つの例を示す正面図
［（ａ）図］および側面図［（ｂ）図］

【図３】スチールプレートの別の例を示す正面図
［（ａ）図］および側面図［（ｂ）図］

【図４】上下ＰＰＣ接合態様を示す縦断図

【符号の説明】

１ 筒体 ２ 開口 ３ 周回突起 ４ 周回突起間内壁 ５ ストッパー ６ スチールプレート本体 ７ アンカー体 ８ 横行突起 ９ 下方ＰＰＣ １０ スチールプレート １１ 上方ＰＰＣ １２ スチールプレート １３ 貫通孔 １４ 連通孔 １５ モルタル（グラウト）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 秀司 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 古田 智基 愛知県名古屋市東区葵３丁目19番７号 矢 作建設工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄筋コンクリート部材の補強材である鉄
   筋の代わりに細長い帯状の鋼板であるスチールプレート
   を補強材として用いるプレートコンクリート部材のスチ
   ールプレートどうしを接合する継手であって、該継手は
   （イ）スチールプレートが遊挿できる断面ほぼ長方形の
   両端開口鋼鉄製筒体よりなり、（ロ）該筒体内壁面上に
   はこれを一周する周回突起が両端の開口からそれぞれ奥
   の方に向かって複数個ずつ設けられており、（ハ）該筒
   体の内壁面上の長手方向ほぼ中央位置に、該筒体内に遊
   挿されたスチールプレートの先端が突き当たってそれ以
   上深く挿入されないようにする役目のストッパーが筒体
   内に注入充填されるモルタルの通過の妨げとならない態
   様で設けられており、（ニ）必要に応じて、該筒体壁の
   一方または両方の端部付近に、モルタルの注入または排
   出の用に供する貫通孔が設けられている、構造のもので
   あって、筒体内に接合すべき一対のスチールプレートの
   端部を対向方向に挿入し、該筒体内に充填されたモルタ
   ルの硬化により一対のスチールプレートの接合をなす、
   ことを特徴とするモルタル充填式プレート継手