JP2008063929A - ボイドスラブの構築方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ボイド型枠の浮き上がりを防止すると共に施工を容易にする。
【解決手段】薄鋼板の基板2にトラス鉄筋3を適宜の間隔で溶接して上端筋4と下端筋5をトラス鉄筋3に溶接したデッキプレート20である。両側面に取り付け用の溝が形成してある発泡樹脂製、断面楕円の柱状体のボイド型枠1をトラス鉄筋3に押し込んで固定し、接続すべきデッキプレートのトラス鉄筋3をボイド型枠1の溝11に合わせ、発泡樹脂の弾力を利用して押し込んで両デッキプレートの継手21をかみ合わせて連結固定する。この作業を繰り返して必要大きさとした組み立て体をクレーン等で建物内に搬入して設置し、コンクリートを打設してボイドスラブを構築する。
【選択図】図1

Description

この発明は、コンクリート製の床版を軽量化するボイドスラブ工法に関し、基板と鉄筋が一体化されたデッキプレートを使用してボイドスラブを構築する方法に関する。
ボイドスラブ工法は床版にボイド(空洞)を形成するものであり、ボイドを形成するために中空金属管または発泡樹脂を床版内に設置してコンクリートを打設している。
例えば、図14、15に示すようにトラス3を使用して配筋された上端筋4、41及び下端筋5,51で囲まれた空間にボイド型枠1として金属中空管を挿入して固定していたが、ボイド型枠1の位置決めが面倒であった。また、打設コンクリートによる浮力が作用してボイド型枠が浮き上がるので、別途ボイド型枠の移動を押さえるための固定具を設置しなければならず、施工が煩雑であった。
また、図16に示すように、床版型枠に上端筋4、41と下端筋5,51を格子状に配設し、各格子内に発泡樹脂製のボイド型枠1を配置して押さえ鉄筋で移動を防止し、コンクリートを打設することが提案されている。
特開2000−120203号公報 特許第3658550号公報 特開2005−220571号公報
発泡樹脂や中空管を床版内にボイド型枠として設置してコンクリートを打設すると、ボイド型枠に浮力が作用して所定の位置からずれてしまう。このため、ボイド型枠の移動を抑止するため固定具で押さえるが、発泡樹脂のEPS(Expanded Poly-Styrene)等の材料は、強度が大きくなく、固定具の間隔を大きくするとボイド型枠が波打ってしまい、ボイドを正確な位置に形成することができなかったり、また、強度が大きくない発泡樹脂製のボイド型枠が折れることもあった。
コンクリート打設による浮力の作用による浮き上がりを止めるには、図13に示すように固定具30を鉄筋に取り付けることがおこなわれている。また、床版型枠にフック等を固定してボイド型枠の浮き上がりを防止する方法が採られているが、一般に、床版型枠の大きさは90×120cm程度であるので、ボイド型枠に作用する浮力によって床版型枠が上に引き上げられるが、この引き上げ力が個々の型枠に均一に作用しないので型枠の継ぎ目に目違いを起こしやすく、コンクリート硬化後に補修が必要となり、手間がかかってしまう。
また、従来工法では、鉄筋工事の途中にボイド型枠を下端筋上に敷き込んだ後、また上端鉄筋を配筋するという鉄筋工事作業の重複が必要であり、若しくは、小径ボイドを挿入できるように間隔を空けた上下端鉄筋の工事完了後にボイド型枠をその鉄筋間に入れ込むといった、2つの職種の作業員を必要とする、そのため現場管理も面倒であり、2つの職種にまたがるので作業効率が悪く、コスト上昇の要因となっていた。
この発明は、発泡樹脂製のボイド型枠の所定の位置への取り付けが簡単にできるようにすると共に、建物内での作業を極力減らし、作業の効率を上げてコストを削減するものである。
基板に上端筋と下端筋をトラス鉄筋を介して配設したデッキプレートのトラス鉄筋に、両側面に溝を形成した発泡樹脂製のボイド型枠を横方向から押し込んで溝内にトラス鉄筋を収容して仮固定し、接続するデッキプレートのトラス鉄筋を仮固定したボイド型枠の反対側の溝に押し込んでボイド型枠を固定すると共に基板同士を継手で連結し、この作業を繰り返して所定の大きさに組み立て、この組み立て体を建築物の所定の位置に設置してコンクリートを打設するボイドスラブを効率よく、低コストで構築するものである。
この発明は、デッキプレートを使用し、デッキプレートのトラスを押さえ具として利用するものであり、側面に溝を形成したボイド型枠をデッキプレートのトラス鉄筋がボイド型枠の溝に嵌めこまれるようにして固定し、別のデッキプレートを接続することによってデッキプレートの継手部にボイド型枠が位置するようにしたものであり、基本的に使用するものはトラス鉄筋を有するデッキプレートとボイド型枠のみであり、その他の固定具等を必要としないので施工が容易であると共に効率的である。
ボイド型枠の押さえ位置の間隔が従来の方法に比較して短いのでボイド型枠に浮力が作用しても1箇所あたりに作用する力が小さいのでボイド型枠の変形量を小さくでき、移動も殆どなく、所定の位置にボイドを形成することが可能である。
また、デッキプレートにボイド型枠を組み付ける作業を構築中の建物近傍もしくは建物内外の平坦部でおこない、一定面積組み上げたものをクレーンで運び上げることができるので効率的に作業がおこなえ、コストを低減することができる。
実施例
デッキプレート20は、図1に示すように薄鋼板を基板とし、トラス鉄筋3を適宜の間隔で基板2に溶接して上端筋4と下端筋5をトラス鉄筋3に溶接したものである。なお、トラスは平面トラスでも立体トラスのどちらでもかまわない。基板2の側面には基板相互を連結する継手21が形成してあり、本実施例では、折り曲げ式の継手であり、継手を噛み合わせてかしめることによって一体化するものである。デッキプレート20のトラス鉄筋3の形状は、図9に示すように、変形したものであってもよい。
ボイド型枠1は、発泡スチロール製の断面楕円形の柱状体であり、両側面にトラス鉄筋3の間隔に合わせて溝11が形成してある。
組み立て手順を図1に基づいて以下に説明する。
(1)デッキプレート20を建築物の近傍もしくは建物内外の平坦な場所に仮に設置する。
(2)仮置きしたデッキプレートのトラス鉄筋3にボイド型枠1の溝11を合わせて横方向から差し込み、トラス鉄筋3を溝11内に収容させてボイド型枠1をデッキプレートに仮止めする。
(3)デッキプレートに仮止めされたボイド型枠1に接続すべきデッキプレートのトラス鉄筋3をボイド型枠1の溝11に合わせ、発泡樹脂の弾力を利用して押し込んで両デッキプレートの継手21をかみ合わせ、継手21の位置が正確であることを確認して継手をかしめて固定してデッキプレート20を一体化する。
(4)(1)と同様にボイド型枠1をトラス鉄筋に差し込む。この作業を繰り返して、図2に示すように所定の大きさに組み立て、床版の施工現場にクレーン等で搬入して設置し、コンクリートを打設する。
組み立て完了状態のデッキプレートの断面を図3に示す。
ボイド型枠1は、側面に設けた溝11にデッキプレートのトラス鉄筋3が押し込んで挿入されており固定される。一般にトラス鉄筋のピッチは200mm程度であり、ボイドスラブの固定が短ピッチであるので、コンクリート打設により浮力が作用しても、発泡樹脂製のボイド型枠1が変形したり、移動することがない。
発泡倍率が高くなれば強度および剛性の低下が起こる発泡樹脂製のボイド型枠および低強度低剛性材を使用する場合、図4に示すように、トラス鉄筋3に番線(ワイヤ)31を固定してボイド型枠1の上面を押さえるようにすると、コンクリート打設時の浮力によるボイド型枠の浮き上がりやずれを完全に防止できる。
また、図5に示すようにトラス鉄筋3の上部にボイド型枠1の浮き上がりを防止する押さえ鉄筋32を溶接等で固定しても同様の効果が得られる。
ボイド型枠1の断面形状は、トラス鉄筋3の間に設置できるものであればよく、図6に示すように、(1)楕円形(円形、球形を含む(2)四角断面の底面の角部を面取したもの、(3)四角形、及び(4)四角形断面の4つの角を面取したものが挙げられる。
実施例1の完成したデッキプレートの上端筋4と下端筋5に図7の斜視図及び図8の断面図に示すように、直交する鉄筋41、51を配置することで二方向ボイドスラブを構築することができる。
二方向ボイドスラブとはボイド型枠とボイド型枠との間のI型断面を持つ梁と、ボイド型枠が連続して入ることによって構成される穴あき梁(トラス梁)との格子梁効果を利用したスラブである。
図10に示す例は、格子梁とするためにボイド型枠1を短尺のものとして、梁が形成される分だけ間隔をあけてボイド型枠1を配置するものである。この空間には梁用の鉄筋42,52を配筋する。したがって、床版に形成されたボイドは格子状の梁で囲まれた孤立したものとなる。
デッキプレートの基板が薄鋼板の場合、基板を撓ませることが可能である。基板に固定されたトラス鉄筋の間隔が広がるように側方に力を加えると、図11(1)に示すように、基板を上に凸に撓ませることができ、平行するトラス鉄筋の間隔が広くなる。このことを利用し、ボイド型枠1をトラス鉄筋の間に上から押し込み、ボイド型枠1の側面に形成した溝にトラス鉄筋を挿入する。トラス鉄筋への加力を解除すると、基板の撓みが元に戻ることによってトラス鉄筋が元の位置関係に戻るため、ボイド型枠はトラス鉄筋によって両側から強固に固定されることになる。このようにして、ボイド型枠1を固定したデッキプレートを接続することによってスラブ型枠が完成される。完成したスラブ型枠を適宜の手段で持ち上げて、建築物の所定の位置に設置することによってボイドスラブの型枠設置が完了する。
本発明を鋼板を基板としたデッキプレートを使用した場合で説明したが、ボイドスラブを側方から差し込む場合は、基板がPC版であっても適宜の継手を採用することによって本発明を適用することができる。
更に、ボイド型枠が長方形のように底面が平面の場合、図12(1)に示すように打設したコンクリートCの粘性のため、ボイド型枠の底面に空気の溜りAが形成される場合があり、スラブに空隙が形成される場合がある。空隙はコンクリート構造物の弱点となり、所定の強度が発揮されない可能性があるので好ましくない。そのため、ボイド型枠1の表面に図12(2)に示すように複数の溝11を網目状などに形成しておき、ボイド型枠1の底面にできる空気溜りを溝を通じて側方に逃がし、空隙が形成されるのを防止する。
ボイド型枠1の底面に形成される溝11のパターンを図13(1)及びその斜視図を図13(2)に示す。溝11はボイド型枠1の表面に切り込みを入れて溝を形成させるだけでなく、円錐形や半球の突起を連続、または不連続に形成して溝11とすることもできる。
本発明のデッキプレートの組み立て手順説明図。 組み立て完了状態の斜視図。 組み立て完了状態の断面図。 浮き上がり防止手段を設けた断面図及び正面図。 浮き上がり防止鉄筋の断面図及び正面図。 ボイド型枠の断面形状説明図。 二方向スラブの組み立て完了状態の斜視図。 二方向スラブの組み立て完了状態の断面図。 トラス鉄筋の変形例の断面図。 格子梁の場合の断面図。 トラス鉄筋の間にボイド型枠を設置したデッキプレートの断面図及び組み立てた状態の断面図。 ボイド型枠底面に空気溜りが形成される場合の説明図。 ボイド型枠底面に空気逃がしの溝を形成したボイド型枠の平面図及び斜視図。 従来のボイドスラブ工法の説明図。 従来のボイドスラブ工法の説明図。 従来のボイドスラブ工法の説明図。
符号の説明
1 ボイド型枠
2 基板
20 デッキプレート
21 継手
3 トラス鉄筋

Claims (9)

  1. 基板に上端筋と下端筋をトラス鉄筋を介して配設したデッキプレートのトラス鉄筋に、両側面に溝を形成した発泡樹脂製のボイド型枠を横方向から押し込んで溝内にトラス鉄筋を収容して仮固定し、接続するデッキプレートのトラス鉄筋を仮固定したボイド型枠の反対側の溝に押し込んでボイド型枠を固定すると共に基板同士を継手で連結し、この作業を繰り返して所定の大きさに組み立て、この組み立て体を建築物の所定の位置に設置してコンクリートを打設するボイドスラブの構築方法。
  2. 薄鋼板の基板に上端筋と下端筋をトラス鉄筋を介して配設したデッキプレートのトラス鉄筋の間に、両側面に溝を形成した発泡樹脂製のボイド型枠を上から押し込んで溝内にトラス鉄筋を収容させて固定し、接続するデッキプレートの基板同士を継手で連結し、この作業を繰り返して所定の大きさに組み立て、この組み立て体を建築物の所定の位置に設置してコンクリートを打設するボイドスラブの構築方法。
  3. 請求項1または2において、短尺のボイド型枠を間隔をあけてトラス鉄筋に取り付け、この空間に梁用の鉄筋を配筋して格子状のスラブとするボイドスラブの構築方法。
  4. 請求項1〜3のいずれかにおいて、番線を使用してボイド型枠をトラス鉄筋に固定して浮き上がりを防止するボイドスラブの構築方法。
  5. 請求項1〜3のいずれかにおいて、トラス鉄筋の上部にボイド型枠を固定する押さえ鉄筋が設けてあるボイドスラブの構築方法。
  6. 請求項1〜5のいずれかにおいて、デッキプレートを組み立てた後に上端筋と下端筋に直交する鉄筋を配設する二方向ボイドスラブとするボイドスラブの構築方法。
  7. 請求項1〜6のいずれかにおいて、デッキプレートの組み立てを建築物近傍もしくは建築物内外の平坦部でおこない、組み立て後に建築物の所定の位置に搬入するボイドスラブの構築方法。
  8. 請求項1〜7のいずれかにおいて、ボイド型枠は、楕円形(円形、球形も含む)、四角形、面取した四角形のいずれかの断面の柱状体であるボイドスラブの構築方法。
  9. 請求項8において、ボイド型枠の底面にコンクリート打設の際に底面に貯留する空気を逃がすための複数の溝がボイド型枠の表面に形成してあるボイドスラブの構築方法。
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