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

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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