JP2011220060A - 鉄筋コンクリート組積造壁およびその工法 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音や粉塵の発生をより抑制できるＲＭ耐震補強技術を提供する。
【解決手段】柱と梁で囲まれた構面内に縦筋および横筋を内部配筋として中空型枠状のコンクリートブロックを複数積み上げた組積壁体の内部中空にモルタルを充填してなる鉄筋コンクリート組積造壁であって、長尺な鋼板の片面に鋼棒を複数突設した櫛形の接合金具を前記構面の上下に一対備え、この接合金具の裏面を接着面として前記梁それぞれに固着すると共に、固着した前記上下一対の接合金具の前記鋼棒に対して前記縦筋を配筋した。また、梁にアンカーボルトを少なくとも一つ設け、このアンカーボルトに接合金具を仮止めした。
【選択図】図１

Description

この発明は、既設のＲＣ建築物に対して、柱と梁で囲まれた構面内に鉄筋を縦横に配筋しながら中空型枠状のコンクリートブロックを積み上げ、この組積壁体内にモルタルを流し込んで構築する鉄筋コンクリート組積造の壁に係り、前記鉄筋の配筋用金具を接着工法により固定する技術に関するものである。

従来、既設のＲＣ建築物に対して、その柱と梁で囲まれた構面内に耐震補強壁を構築する場合、現場打ちコンクリートを用いて構築するのが一般的である。しかしながら従来の工法は、型枠の建て込みや撤去に相当の時間を要するばかりか、工事に伴う騒音、振動、粉塵等の発生も問題となっていた。

そこで本発明者らは、上下の梁それぞれに構面に向かって突出するようにアンカー筋を複数打設すると共に、このアンカー筋に縦筋を配筋し、この縦筋に沿ってＲＭユニットとも称される中空型枠状のコンクリートブロックを積み上げると共にブロック一段ごとに横筋を組積していき、この組積した壁体の内部空間に流動性の高い充填モルタルを流し込むことによって鉄筋コンクリート組積造の耐震補強壁を構築する技術（ＲＭ耐震補強工法）を開発した（特許文献１）。このＲＭ耐震補強工法によれば、ＲＣ造で使用する型枠がほぼ全面的に不要となるため、その建て込みや撤去に係る騒音等の発生がなく、工期も短縮することができる。また、使用する充填モルタルは高流動性であるため、コンクリート打設に比べて、簡易な充填設備を用いて、しかも比較的静音に作業を進めることができる。

特開２００９−４６８２９号公報

上述のようにＲＭ耐震補強工法は、従来のＲＣ造と比べれば格段に工期が短く、周辺環境への負担が小さいという利点を有するものの、アンカー筋を既存躯体（梁）に打ち込むときに騒音や粉塵が発生するため、なお改善の余地があったのである。

本発明は上述した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、より騒音や粉塵の発生を抑制したＲＭ耐震補強技術を提供することである。

上述した目的を達成するため本発明では、柱と梁で囲まれた構面内に縦筋および横筋を内部配筋として中空型枠状のコンクリートブロックを複数積み上げた組積壁体の内部中空にモルタルを充填してなる鉄筋コンクリート組積造壁であって、長尺な鋼板の片面に鋼棒を複数突設した櫛形の接合金具を前記構面の上下に一対備え、この接合金具の裏面を接着面として前記梁それぞれに固着すると共に、固着した前記上下一対の接合金具の前記鋼棒に対して前記縦筋を配筋するという手段を用いた。すなわち本発明では、壁筋を構成する縦横の鉄筋のうち縦筋を配筋する接合金具を接着工法により梁に固着するものであるため、従来のＲＭ耐震補強工法のようにアンカー筋を梁に打設するよりも、その施工に際して騒音や粉塵の発生を極限に低減することができる。

なお、本発明では縦横の鉄筋のうち、横筋についてはコンクリートブロック内に載置するのみで、その左右端部は柱との接合を省略できる。一方、縦筋については、上述のように梁に接着される接合金具を介して上下端部が上下の梁に拘束されることになるが、より好ましくは、梁にアンカーボルトを少なくとも一つ設け、このアンカーボルトに接合金具を仮止めする。

このように梁にアンカーボルトを設けたものにあっては、接着時に接合金具を仮固定できると共に、火災を受けた場合には接合金具と梁の間の接着層が焼失し、接着による接合部分が構造上必要な張力を失ってしまうことを回避しつつ、構築した壁が倒壊することを防止することができる。

また、接合金具は鋼板を長さ方向に複数分割してなることが好ましい。柱スパンに見合って構面内の梁が長くなるような場合でも、施工が容易だからである。

接着剤は金属とコンクリートを接着可能な建築用接着剤を用いることができるが、その性状はパテ状であることが好ましい。パテ状の接着剤を用いることで、接合金具の接着時に垂れがなく容易に施工できる。また、エポキシ樹脂系接着剤であれば、硬化後の弾性率が小さいため剛性の高い壁を構築することができる。

こうした剛性面から鋼板裏面と梁の間に形成される接着層の厚さは極力小さいことが好ましく、３ｍｍ以下であることが好ましい。３ｍｍ超であると鋼板と梁の間隔が大きくなり、接着剤の使用量が多くなると共に、硬化にも時間がかかり、また接合金具と梁の接着強度も十分ではないからである。

本発明の鉄筋コンクリート組積造壁を構築する方法としては、従来のＲＭ工法をほぼ踏襲できるが、本発明特有の構成として接合金具の固着工程が存在する。そして、当該工程に際しては、接合金具を固着する前に梁を表面処理して、当該固着部分の仕上げ層を除去するものとする。

また、接着方法も接着剤を接合金具（鋼板）と梁の隙間に注入する方法を採用できるが、少なくとも接合金具の鋼板裏面に接着剤を直接塗布した後、鋼板を押し当てて接着する方法が簡便であり、しかも、注入に必要な５ｍｍ以上の大きな隙間を確保する必要がなく、上述のように剛性が高い壁を構築することができる。

本発明の鉄筋コンクリート組積造壁によれば、従来のＲＭ工法と同様に短い工期で耐震補強壁を構築でき、新設はもちろん、増設やリニューアルにも適し、木製の型枠材の消費を大幅に削減されるため地球環境の保全に資するばかりでなく、鉄筋用アンカーを大量に打設する必要がないため、騒音や粉塵の発生が極めて少ない。また、従来のＲＣ工法の壁と同等のせん断耐力を有しながら、既存壁が従来のＲＣ工法では増し打ちできないような薄壁であったとしても、これを撤去することなく増設することが可能となる。

本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート組積造壁の内部詳細を示す断面図 接合金具の斜視図 コンクリートブロックの斜視図 本発明の実施形態に係る鉄筋コンクリート組積造壁の工法手順について、接合金具の固着設置までを示す説明図 同工法手順について、縦筋の配筋から施工完了までを示す説明図

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は左右の柱１と上下の梁２で囲まれた構面内に構築した本発明の鉄筋コンクリート組積造壁について、その内部構造を示したものである。その基本的な構成は従来公知のＲＭ耐震補強壁と同様、構面に沿って壁筋と称される縦横の鉄筋３・４を配筋すると共に、ＲＭユニットと称される中空型枠状のコンクリートブロック５…５を芋目地状に積み上げて、前記鉄筋３・４を内部に有した中空の組積壁体６を構成し、この組積壁体６の内部中空に充填モルタル７を充填したものである。

このような基本的な構造を有する鉄筋コンクリート組積造壁について、本発明では縦方向の鉄筋３（以下、縦筋３ともいう）を配筋して、既存躯体と鉄筋コンクリート組積造壁とを接合する接合金具８を備える。この接合金具８の具体的な構成例は、図２に示すように、ベースプレートとして機能する長尺な平板状の鋼板８ａの片面長手方向に短筋状の鋼棒８ｂを複数、スタッド溶接等により突設した櫛形を呈する。この接合金具８は鋼板８ａの裏面を接着面として、鋼棒８ｂが構面内に向けて突出するように、上下の梁２それぞれに接着により固着される。なお、下部の梁２は床面であっても構わない。一方、上階の梁２に対しては、その梁下に鋼板８ａをボルトナット等により接合するアンカーボルト９が予め打設されており、このアンカーボルト９によって上階側の梁２に対して接合金具８を仮固定しつつ、梁下に接着することができるため施工が楽である。また、仮に火災等によって焼失した場合でも、アンカーボルト９が接合金具８の脱落を防止し、結果として壁の倒壊を回避することができる。そのため、より確実に壁の倒壊を防止するには、このアンカーボルト９を上階の梁だけでなく、階下の梁にも打設しておくことが好ましい。なお、図例では、複数のアンカーボルト９を梁下に適当な間隔を空けて打設しているが、その数は限定されず、梁下の１カ所にアンカーボルト９を設ければよい。また、アンカーボルト９はあくまでも接合金具８を梁に仮止めするもので、本固定は接着にて行い得ることから、全部のアンカーボルトを省略することも可能であり、むしろ、アンカーボルト全部を省略するほうが騒音や粉塵の発生をより抑制できる。他方、接合金具８の接着作業を簡便に進めるために、鋼板８ａを適当な長さに複数分割することが好ましい。

他方、ＲＭユニットとも称される中空型枠状のコンクリートブロック５は、従来公知のものを使用することができる。つまり、このコンクリートブロック５は、構築しようとする壁の厚みや形状に応じて種々のものがあるが、その基本的な構成は、図３に示すように、上下に通孔５ａを形成した内部架橋部５ｂによって、壁面を形成する２枚の平行板部５ｃの中央同士を連結したもので、平行板部５ｃ間の架橋部５ａの上下左右に隙間を有している。そして、このようなコンクリートブロック５を芋目地に複数組積することによって、左右のコンクリートブロック間に縦筋３の内包空間が、また上下のコンクリートブロック間に横方向の内包空間が形成され、これら内包空間および架橋部５ｂの通孔５ａにモルタルを充填することによって、組積壁体の内側全体にモルタルが行き渡り、複数のコンクリートブロック５と縦横の鉄筋３・４とが一体化した鉄筋コンクリート組積造の耐震補強壁が構築される。

こうした資材を用いて本発明の鉄筋コンクリート組積造壁を構築する手順（工法）を図４および５に従って説明すると、既存の建築物に増設する場合は、まず柱１と梁２の構面を形成する四周面のうち少なくとも柱１と階下の梁上の各表面１０について表面処理を施す（図４（ａ））。具体的には、柱１や梁２の表面に形成されている脆弱な仕上げ層を電動ワイヤーブラシ等を用いて剥離ないし除去する。さらに、表面処理後の柱１や梁２の表面に深い凹凸がある場合は、エポキシ樹脂系接着剤等を用いて凹凸が１ｃｍ以下となるように平滑処理する。次に、上階の梁２について、その梁下にアンカーボルト９を複数打設する（図４（ｂ））。このとき従来のアンカーボルト打設と同様の要領で作業を進めることができるが、本発明ではその打設数が少なくて済むため、施工負担は極めて小さい。そして、接合金具８の鋼板８ａ裏面に接着剤を塗布して（図４（ｃ））、同様に階下の梁２についても同様に接合金具８を適用し、接着剤を固化養生する（図４（ｄ））。このときの接着方法は、上述のように鋼板８ａの裏面に直接接着剤を塗布した後、接合金具８を梁２に押し当てる直接貼着方式が好ましい。なお、接着剤の養生のため、パイプサポート１１を補助的に使用することが好ましい。

以上で接合金具８の固着取付が完了し、その後は従来の工法にならって施工を進めることができる。すなわち、図５に示したように、縦筋３を上下一対の接合金具８の鋼棒８ｂ間に配筋し、縦筋３に沿ってコンクリートブロック５を組積しつつ、ブロック一段ごとに横筋４を架橋部５ａに載置し（図５（ａ））、この作業を構面上部にモルタルの充填作業を行うための空間１２を確保するまで行って、所定高さの組積壁体６を構築する（図５（ｂ））。このように組積壁体６は内部空間に縦横の鉄筋３・４を有して構築される。なお、上部空間１２にははしご筋などからなる割裂補強筋１３を設ける。

そして、組積壁体６の内側に高性能ＡＥ減水剤を添加した高流動性の壁体部充填モルタルを充填する（図５（ｃ））。ここで使用する壁体部充填モルタルは流動性が高いため、充填作業は簡単なモルタルポンプ（グラウトポンプ）を用いることで行える。それ故、従来のＲＣ造耐震壁を増設する場合のようにポンプ車を用意したり、ポンプ配管を行うなどの大掛かりな設備は必要でなく、狭小な場所であっても容易に施工できる。また高流動性の壁体部充填モルタルを用いることにより、組積壁体９の内側に流し込むことのみによる充填が可能となり、充填作業時にバイブレータを使用する必要がなく効率的な作業が可能となる。最後に、上部空間１２に型枠１４を設置して、膨張剤を添加した上部充填モルタルを注入して壁体上部を塞ぐことにより施工が完了する（図５（ｄ））。

このようにして構築される本発明の鉄筋コンクリート組積造壁は、アンカーボルト筋の打設工法の代わりに接合金具８の接着工法を用いたので、従来のようにアンカーボルト打設による騒音や粉塵の発生が極限まで抑制される。また、接着方法も注入方式ではなく直接貼着方式を採用することで、シール等に要する工期を短縮することができる。さらに、直接貼着方式では接合金具８の鋼板８ａと梁２の間に無駄な隙間が生じず、接着層の厚みを薄くすることができて、接合金具８の固着強度が高く、結果、壁全体の剛性が高まる。さらに、横筋についてはコンクリートブロック５の架橋部５ｂに載置するのみで、柱１に対する接合金具８は省略できるため、さらなる工期短縮とコストダウンを同時に図ることができる。

１ 柱
２ 梁
３ 縦筋
４ 横筋
５ コンクリートブロック
６ 組積壁体
７ 充填モルタル
８ 接合金具
８ａ 鋼板
８ｂ 鋼棒
９ アンカーボルト
１１ パイプサポート
１２ 上部空間
１３ 割裂補強筋
１４ 型枠

Claims (7)

1. 柱と梁で囲まれた構面内に縦筋および横筋を内部配筋として中空型枠状のコンクリートブロックを複数積み上げた組積壁体の内部中空にモルタルを充填してなる鉄筋コンクリート組積造壁であって、長尺な鋼板の片面に鋼棒を複数突設した櫛形の接合金具を前記構面の上下に一対備え、この接合金具の裏面を接着面として前記梁それぞれに固着すると共に、固着した前記上下一対の接合金具の前記鋼棒に対して前記縦筋を配筋したことを特徴とする鉄筋コンクリート組積造壁。
2. 梁にアンカーボルトを少なくとも一つ設け、このアンカーボルトに接合金具を仮止めした請求項１記載の鉄筋コンクリート組積造壁。
3. 接合金具は鋼板を長さ方向に複数分割してなる請求項１または２記載の鉄筋コンクリート組積造壁。
4. 接着剤はパテ状のエポキシ樹脂系接着剤である請求項１、２または３記載の鉄筋コンクリート組積造壁。
5. 鋼板と梁の間に形成される接着層の厚さは３ｍｍ以下である請求項１〜４のうち何れか一項記載の鉄筋コンクリート組積造壁。
6. 請求項１から５のうち何れか一項記載の鉄筋コンクリート組積造壁の工法であって、接合金具を固着する前に梁を表面処理して、当該固着部分の仕上げ層を除去することを特徴とした鉄筋コンクリート組積造壁の工法。
7. 接着剤を接合金具の鋼板裏面と梁の仕上げ層除去面の双方に直接塗布した後、鋼板を押し当てて接着する請求項６記載の鉄筋コンクリート組積造壁の工法。

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