JP2011231608A - プレキャストコンクリート構造物及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 単位構造物の製作に必要な時間と費用を大幅に減らすことができるプレキャストコンクリート構造物及びその施工方法を提供する。
【解決手段】 本発明のプレキャストコンクリート構造物１００は、順序どおり互いに楔結合されるように垂直に積層される最低層単位構造物１１１、中間層単位構造物１１２、最高層単位構造物１１３を有する下部単位構造物１１０と、順序どおり互いに楔結合されるように垂直に積層される最低層単位構造物１３１、中間層単位構造物１３２、最高層単位構造物１３３を有する中間単位構造物１３０と、順序どおり互いに楔結合されるように垂直に積層される最低層単位構造物１５１、中間層単位構造物１５２、最高層単位構造物１５３を有する上部単位構造物１５０と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プレキャストコンクリート構造物及びその施工方法に関するもので、より具体的には、単位構造物間の結合が容易であり、且つ保障されうるプレキャストコンクリート構造物及びその施工方法に関するものである。

プレキャスト工法は、大きな構造物を工場で製作、保管及び運搬が容易なサイズの単位構造物に製作した後、現場で該単位構造物を組み立てて、所望の大きな構造物や建築物を製作する工法であって、現在、土木や建設現場で多く使用されている。

斯かるプレキャストコンクリート構造物の代表的な例が、韓国登録特許第１０−０７３３８３７号の「複層１節プレキャストコンクリート柱及びこれを用いた施工方法」に開示されており、その代表構成が図１及び図２に示されている。

図１及び図２に示されたように、複層１節ＰＣ柱１０は、左右対称に形成された第１、第２のＰＣ組立柱１０ａ，１０ｂから構成されており、第１、第２のＰＣ組立柱１０ａ，１０ｂのそれぞれは、３個の層が１節に構成されている。

また、各層の柱１１，１２，１３間の離隔空間には、多数の垂直鉄筋２０と傾斜鉄筋３０が露出するように形成され、この離隔空間には追ってＰＣ梁４０が結合されるようになる。

左右対称に形成された第１、第２のＰＣ組立柱１０ａ，１０ｂは、横方向に形成された多数のボルト孔１５を貫通する多数の連結ボルト１４によって堅固に結合される。

上述した構成を有する従来のプレキャストコンクリート構造物は、工場で各層の柱１１，１２，１３を多数の垂直鉄筋２０と傾斜鉄筋３０で連結することで、左右対称に形成される第１のＰＣ組立柱１０ａと第２のＰＣ組立柱１０ｂとを製作しなければならなかったので、各層の柱１１，１２，１３を製作するのに多くの時間と費用がかかるだけでなく、これらを保管して現場へ運搬するのに難しさがあった。

また、左右対称である第１のＰＣ組立柱１０ａと第２のＰＣ組立柱１０ｂとを現場で組み立てるためには、多数の連結ボルト１４が良好に締結されるように、多数のボルト孔１５を正確に合わせなければならないが、熟練者であっても斯かる作業を毎回正確に実行するには難しさがあった。

韓国登録特許第１０−０７３３８３７号

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の解決しようとする課題は、工場で構造物の最低層、中間層、最高層など各層の単位構造物を別途に製作し、これらをサイズと順序に合わせて現場で積層さえすれば完成できるようにすることで、単位構造物の製作に必要な時間と費用を大幅に減らすことができるプレキャストコンクリート構造物及びその施工方法を提供することにある。

また、本発明の解決しようとする他の課題は、斯かる単位構造物を使用することにより、所望の構造物を施工するのに必要な時間と費用も大幅に減らすことができ、組立（施工）された構造物の安定性を保障できるプレキャストコンクリート構造物及びその施工方法を提供することにある。

上述した本発明の課題を解決するために、本発明は、順序どおり互いに楔結合されるように垂直に積層される最低層単位構造物１１１、中間層単位構造物１１２、最高層単位構造物１１３を有する下部単位構造物１１０と、順序どおり互いに楔結合されるように垂直に積層される最低層単位構造物１３１、中間層単位構造物１３２、最高層単位構造物１３３を有する中間単位構造物１３０と、順序どおり互いに楔結合されるように垂直に積層される最低層単位構造物１５１、中間層単位構造物１５２、最高層単位構造物１５３を有する上部単位構造物１５０と、を備えることを特徴とするプレキャストコンクリート構造物１００を提供する。

本発明のプレキャストコンクリート構造物１００は、下部単位構造物１１０、中間単位構造物１３０、上部単位構造物１５０を構成するすべての単位構造物は、多数の太い鉄筋２の挿入を案内する鉄筋案内体１１５がそれぞれ設けられることを特徴とし、鉄筋案内体１１５は、多数の太い鉄筋２が嵌挿される多数の嵌合部１１６と、多数の嵌合部１１６を連結する継ぎ手１１７とから構成されることを他の特徴とする。

また、下部単位構造物１１０、中間単位構造物１３０、上部単位構造物１５０は、それぞれ内部を貫通する引張線束１によって堅固に結合されることを特徴とし、最低層単位構造物１１１は、引張線束１を結束する下端部結束体１１が楔結合される楔状結合体１１４を中央に位置するように下端部の中に設けられることと、中間層単位構造物１１２は、引張線束１が貫通する貫通孔の周辺に位置するように、下端部に多数の太い鉄筋２が楔結束する多数の鉄筋結束体１１６が設けられることを他の特徴とする。多数の鉄筋結束体１１６は、上部が立設した形状を有し、下部が逆に立設した形状を有するように、それぞれ１対に構成されることを更に他の特徴とする。

また、最高層単位構造物１１３は、前記中間層単位構造物１１２と同様な構成を有することを特徴とする。

本発明によれば、最低層単位構造物１３１は、引張線束１を結束する下端部結束体３１が楔結合される楔状結合体１３４を中央に位置するように下端部の中に設けられ、楔状結合体１３４は、上部が立設した形状を有し、下部が逆に立設した形状を有するように、それぞれ１対に構成されることを特徴とし、楔状結合体１３４の上部には、最低層単位構造物１３１に嵌合される下端部結束体３１が楔結束され、楔状結合体１３４の下部には、最高層単位構造物１１３の上に突出する他の引張線束１を結束する上端部結束体１２が楔結束されることを他の特徴とする。

本発明によれば、最高層単位構造物１５３は、引張線束１を結束する上端部結束体５２が楔結合される楔状結合体１５５を中央に位置するように、上端部の中に逆に立設するように設けられることを特徴とする。

また、本発明によれば、（Ａ）最低層単位構造物１１１、中間層単位構造物１１２、最高層単位構造物１１３を順序どおり垂直に積層して下部単位構造物１１０を製作する工程と、（Ｂ）最低層単位構造物１３１、中間層単位構造物１３２、最高層単位構造物１３３を順序どおり垂直に積層して中間単位構造物１３０を製作する工程と、（Ｃ）最低層単位構造物１５１、中間層単位構造物１５２、最高層単位構造物１５３を順序どおり垂直に積層して上部単位構造物１５０を製作する工程と、（Ｄ）下部単位構造物１１０の直ぐ上に中間単位構造物１３０を垂直に積層し、中間単位構造物１３０の直ぐ上に更に上部単位構造物１５０を積層する工程と、を備えることを特徴とするプレキャストコンクリート構造物の施工方法を提供する。

本発明の施工方法は、中間単位構造物１３０の個数が施工しようとする構造物の高さに応じて異なることを特徴とする。

本発明のプレキャストコンクリート構造物及びその施工方法によれば、工場で構造物の最低層、中間層、最高層など各層の単位構造物を別途に製作し、これらをサイズと順序に合わせて現場で積層さえすれば良いので、単位構造物の製作に必要な時間と費用を大幅に減らすことができる。

また、現場で上記のような単位構造物を使用することにより、所望の構造物を施工するのに必要な時間と費用も大幅に減らすことができ、組立（施工）された構造物の安定性を保障することができる。

従来技術による複層１節ＰＣ柱を示した縦断面図である。 従来技術による複層１節ＰＣ柱のＰＣ梁−柱の結合構造を示した縦断面図である。 本発明の好ましい実施例によるプレキャストコンクリート構造物の概略的な分解図である。 図３の下部単位構造物の概略的な縦断面図である。 図３の中間単位構造物の概略的な縦断面図である。 図３の上部単位構造物の概略的な縦断面図である。 図４〜図６のＡ−Ａ線に沿って得られる何れか一層の単位構造物の概略的な横断面図である。 構造物の変更例で得られる何れか一層の単位構造物の概略的な横断面図である。

以下、添付する図面を参照して本発明の好ましい実施例によるプレキャストコンクリート構造物およびその施工方法について詳細に説明する。

図３は、本発明の好ましい実施例によるプレキャストコンクリート構造物の概略的な分解斜視図である。図３に示されたように、本発明の実施例によるプレキャストコンクリート構造物１００は、３個ずつ一束に積層した各単位構造物が、さらに他の３個ずつ一束に積層した各単位構造物の上に積層される。説明を良く理解させるために、下部の３個ずつ一束に積層された各単位構造物は「下部単位構造物」、中間の３個ずつ一束に積層された各単位構造物は「中間単位構造物」、他の３個ずつ一束に積層された各単位構造物は「上部単位構造物」という。従って、下部単位構造物１１０、中間単位構造物１３０、上部単位構造物１５０は、最低層、中間層、最高層の単位構造物を有するようになるが、図面においてはこれを１層、２層、３層の単位構造物と理解しても良い。

図３は、代表的な施工方法を説明するために示したものであり、具体的な施工方法は図４〜図７に基づき各単位構造物について説明した後、追って再び説明することとする。

まず、図４を参照して下部単位構造物について説明する。図４は、図３の下部単位構造物の概略的な縦断面図である。

図４に示されたように、下部単位構造物１１０は、順序どおり垂直に積層される最低層単位構造物１１１、中間層単位構造物１１２、最高層単位構造物１１３を有する。

最低層単位構造物１１１は、一番下側に位置し、引張線束１を結束する下端部結束体１１が楔結合される楔状結合体１１４を中央に位置するように下端部の中に設けられる。楔状結合体１１４は、円筒状に構成される下端部結束体１１と対応するように円筒状に構成され、下端部結束体１１の外周面全体が楔結合されるように下端部結束体１１より多少長く形成される。

また、最低層単位構造物１１１は、上端部の内部と、楔状結合体１１４の上に位置する下端部の内部とに、多数の太い鉄筋２の挿入を案内する鉄筋案内体１１５がそれぞれ設けられる。該鉄筋案内体１１５には、多数の太い鉄筋２が垂直に立設される。この時、多数の太い鉄筋２の上端部は、最低層単位構造物１１１の上端の外側に突出される。

上記のような構造は、最低層単位構造物１１１を製作するための製作フレーム（図示せず）に楔状結合体１１４と多数の鉄筋案内体１１５と多数の太い鉄筋２とを所望の好ましい位置に位置させた後、ここにコンクリートを打設して堅く固定させることによって得られる。図示していないが、多数の太い鉄筋２の間には、多数の細い鉄筋が挿通される。次に説明する中間層単位構造物１１２および最高層単位構造物１１３も、最低層単位構造物１１１と同様な方法によって得られるので、製作方法は省略する。

中間層単位構造物１１２は、引張線束１が貫通する貫通孔の周辺に位置するように、下端部に多数の太い鉄筋２が楔結束する多数の鉄筋結束体１１６が設けられる。多数の鉄筋結束体１１６は、上部が立設した形状を有し、下部が逆に立設した形状を有するように、一体または分離可能にそれぞれ１対に構成されている。鉄筋結束体１１６の上部には、該当単位構造物１１２に挿通される太い鉄筋２が楔結束されるようになり、鉄筋結束体１１６の下部には、他の単位構造物、つまり最低層単位構造物１１１の上に突出した太い鉄筋２が楔結束される。

また、中間層単位構造物１１２は、上端部の内部と、楔状結合体１１６の上に位置する下端部の内部とに、多数の太い鉄筋２の挿入を案内する鉄筋案内体１１５がそれぞれ設けられる。該鉄筋案内体１１５には、多数の太い鉄筋２が垂直に立設される。この時、多数の太い鉄筋２の上端部は、中間層単位構造物１１２の上端の外側に突出される。

最高層単位構造物１１３は、中間層単位構造物１１２と同様な構成を有するので、説明を省略する。

図４のように垂直に積層された最低層単位構造物１１１、中間層単位構造物１１２、最高層単位構造物１１３は、引張線束１によって互いに堅固に結合される。引張線束１の下端部に結束された下端部結束体１１は、最低層単位構造物１１１に設けられた楔状結合体１１４に重い自重によって垂直に楔結合されるようになり、引張線束１の上端部に結束された上端部結束体は１２は、最高層単位構造物１１３の上端に掛けられる。

この時、引張線束１の上端部に結束された上端部結束体１２には、最高層単位構造物１１３の上端に掛けられる程度のサイズを有する結束板１３が設けられていて、上端部結束体１２が最高層単位構造物１１３の外側に位置するようになる。また、引張線束１によって各単位構造物１１１，１１２，１１３を堅固に結合させるために、積層された単位構造物１１１，１１２，１１３の全体長さより、その内部の引張線束１の長さを多少短くし、引張線束１の引張力が各単位構造物１１１，１１２，１１３に垂直に加えられるようにする。

次に、図５を参照して中間層単位構造物１３０について説明する。図５は、図３の中間層単位構造物の概略的な縦断面図である。

図５に示されたように、中間単位構造物１３０は、順序どおり垂直に積層される最低層単位構造物１３１、中間層単位構造物１３２、最高層単位構造物１３３を有する。図５において、最低層単位構造物１３１は、引張線束１を結束する下端部結束体３１が楔結合される楔状結合体１３４を中央に位置するように下端部の中に設けられる。この時、楔状結合体１３４は、図４の最低層単位構造物１１１に適用されたものとは異なって、上部は立設した形状を有し、下部は逆に立設した形状を有するように、それぞれ１対に構成されている。楔状結合体１３４の上部には、該当単位構造物１３１に嵌合される引張線束１を結束する下端部結束体３１が楔結束されるようになり、楔状結合体１３４の下部には、図４で一番上に突出した他の引張線束１を結束する上端部結束体１２が楔結束されるようになる。

最低層単位構造物１３１の上に積層される中間層単位構造物１３２および最高層単位構造物１３３は、図４で説明した中間層単位構造物１１２および最高層単位構造物１１３と同様な構成を有するので、説明を省略する。

このように垂直に積層された最低層単位構造物１３１、中間層単位構造物１３２、最高層単位構造物１３３は、引張線束１によって互いに堅固に結合される。引張線束１の下端部に結束された下端部結束体３１は、最低層単位構造物１３１に設けられた楔状結合体１３４に重い自重によって垂直に楔結合されるようになり、引張線束１の上端部に結束された上端部結束体は３２は、最高層単位構造物１３３の上端に掛けられるようになる。

この時、引張線束１の上端部に結束された上端部結束体３２には、最高層単位構造物１３３の上端に掛けられる程度のサイズを有する結束板３３が設けられていて、上端部結束体３２が最高層単位構造物１３３の外側に位置するようになる。また、引張線束１によって各単位構造物１３１，１３２，１３３を堅固に結合させるために、積層された単位構造物１３１，１３２，１３３の全体長さより、その内部の引張線束１の長さを多少短くし、引張線束１の引張力が各単位構造物１３１，１３２，１３３に垂直に加えられるようにする。

このようにして得られた中間単位構造物１３０は、図４に示した下部単位構造物１１０の上に垂直に積層されるようになる。この時、図５の中間単位構造物１３０の最低層単位構造物１３１に設けられた楔状結合体１３４の空いている一部は、該当構造物の重い自重によって、図４の下部単位構造物１１０の最高層単位構造物１１３の上端の上に突出した上端部結束体１２に強く楔結合される。

最後に、図６を参照して上部単位構造物１５０について説明する。図６は、図３の上部単位構造物の概略的な縦断面図である。

図６に示されたように、上部単位構造物１５０は、順序どおり垂直に積層される最低層単位構造物１５１、中間層単位構造物１５２、最高層単位構造物１５３を有する。

最低層単位構造物１５１および中間層単位構造物１５２は、図５で説明した最低層単位構造物１３１および中間層単位構造物１３２と同様な構成を有するので、説明を省略する。

最高層単位構造物１５３は、引張線束１を結束する上端部結束体５２が楔結合される楔状結合体１５５を中央に位置するように上端部の中に設けられる。この時、楔状結合体１５５は、図４の最低層単位構造物に適用されたものと同一構成を有するものの、逆に立設されたことだけが異なる。

このように垂直に積層された最低層単位構造物１５１、中間層単位構造物１５２、最高層単位構造物１５３は、引張線束１によって互いに堅固に結合される。引張線束１の下端部に結束された下端部結束体５１は、最低層単位構造物１５１に設けられた楔状結合体１５４に重い自重によって垂直に楔結合されるようになり、引張線束１の上端部に結束された上端部結束体は５２は、最高層単位構造物１５３の上端に掛けられるようになる。

この時、引張線束１の上端部に結束された上端部結束体５２には、最高層単位構造物１５３の上端に掛けられる程度のサイズを有する結束板５３が設けられており、下端部結束体５１は、最高層単位構造物１５３の中に配置されている。また、引張線束１によって各単位構造物１５１，１５２，１５３を堅固に結合させるために、積層された単位構造物１５１，１５２，１５３の全体長さより、その内部の引張線束１の長さを多少短くし、引張線束１の引張力が各単位構造物１５１，１５２，１５３に垂直に加えられるようにする。

図７は、図４〜図６のＡ−Ａ線に沿って得られる何れか一層の単位構造物の概略的な横断面図である。図７に示されたように、四角形の単位構造物の４つの角側付近に４つの太い鉄筋２が位置するように、鉄筋案内体１１５が設置されている。鉄筋案内体１１５は、太い鉄筋２が嵌合される円形の嵌合部１１６と、各嵌合部１１６を連結する継ぎ部１１７とから構成される。太い鉄筋２の周囲に細い鉄筋３が挿通される形態が見える。

図７は、四角形の断面を有する単位構造物を示しているが、これとは異なり、単位構造物は図８のように円形の断面を有することもある。

図８に示されたように、円形の単位構造物に４つの太い鉄筋２が位置するように、鉄筋案内体１１５が設置されている。鉄筋案内体１１５は太い鉄筋２が嵌合される円形の嵌合部１１６と、各嵌合部１１６を連結する継ぎ部１１７とから構成される。太い鉄筋２の周囲に細い鉄筋３が挿通される形態が見える。

本発明のプレキャストコンクリート構造物を施工する方法について、さらに図１を参照して簡単に説明する。

まず、図４のように、現場で最低層単位構造物１１１、中間層単位構造物１１２、最高層単位構造物１１３を順序どおり垂直に積層することで、下部単位構造物１１０を製作する。

次に、図５のように、最低層単位構造物１３１、中間層単位構造物１３２、最高層単位構造物１３３を順序どおり垂直に積層することで、中間単位構造物１３０を製作する。

次に、図６のように、最低層単位構造物１５１、中間層単位構造物１５２、最高層単位構造物１５３を順序どおり垂直に積層することで、上部単位構造物１５０を製作する。

最後に、下部単位構造物１１０の直ぐ上に中間単位構造物１３０を垂直に積層し、中間単位構造物１３０の直ぐ上にさらに上部単位構造物１５０を積層する。

ここでは、中間単位構造物１３０が一つだけ適用されたが、施工しようとする構造物の高さに応じて中間単位構造物１３０の個数を異ならせることができる。

以上、本発明の好ましい実施例を参考し、本発明のプレキャストコンクリート構造物及びその施工方法について説明したが、本発明の思想を外さない範囲内で多様な変更、変形または修正が可能であることは、当業者に明白である。

１００ プレキャストコンクリート構造物
１１０ 下部単位構造物
１１１、１３１、１５１ 最低層単位構造物
１１２、１３２、１５２ 中間層単位構造物
１１３、１３３、１５３ 最高層単位構造物
１１４、１３４、１５４ 楔状結合体
１１５ 鉄筋案内体
１１６ 鉄筋結束体
１３０ 中間単位構造物
１５０ 上部単位構造物

Claims (13)

1. 順序どおり互いに楔結合されるように垂直に積層される最低層単位構造物１１１、中間層単位構造物１１２、最高層単位構造物１１３を有する下部単位構造物１１０と、
   順序どおり互いに楔結合されるように垂直に積層される最低層単位構造物１３１、中間層単位構造物１３２、最高層単位構造物１３３を有する中間単位構造物１３０と、
   順序どおり互いに楔結合されるように垂直に積層される最低層単位構造物１５１、中間層単位構造物１５２、最高層単位構造物１５３を有する上部単位構造物１５０と、
   を備えることを特徴とするプレキャストコンクリート構造物。
2. 前記下部単位構造物１１０、前記中間単位構造物１３０、前記上部単位構造物１５０を構成するすべての単位構造物には、多数の太い鉄筋２の挿入を案内する鉄筋案内体１１５がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート構造物。
3. 前記鉄筋案内体１１５は、前記多数の太い鉄筋２が嵌合される多数の嵌合部１１６と、多数の嵌合部１１６を連結する継ぎ手１１７とから構成されることを特徴とする請求項２に記載のプレキャストコンクリート構造物。
4. 前記下部単位構造物１１０、前記中間単位構造物１３０、前記上部単位構造物１５０は、それぞれ内部を貫通する引張線束１によって堅固に結合されることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート構造物。
5. 前記最低層単位構造物１１１は、前記引張線束１を結束する下端部結束体１１が楔結合される楔状結合体１１４を中央に位置するように、下端部の中に設けられることを特徴とする請求項４に記載のプレキャストコンクリート構造物。
6. 前記中間層単位構造物１１２は、前記引張線束１が貫通する貫通孔の周辺に位置するように、下端部に多数の太い鉄筋２が楔結束する多数の鉄筋結束体１１６が設けられることを特徴とする請求項４に記載のプレキャストコンクリート構造物。
7. 前記多数の鉄筋結束体１１６は、上部が立設した形状を有し、下部が逆に立設した形状を有するように、それぞれ１対に構成されることを特徴とする請求項６に記載のプレキャストコンクリート構造物。
8. 前記最高層単位構造物１１３は、前記中間層単位構造物１１２と同様な構成を有することを特徴とする請求項４に記載のプレキャストコンクリート構造物。
9. 前記最低層単位構造物１３１は、引張線束１を結束する下端部結束体３１が楔結合される楔状結合体１３４を中央に位置するように下端部の中に設けられ、前記楔状結合体１３４は、上部が立設した形状を有し、下部が逆に立設した形状を有するように、それぞれ１対に構成されることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート構造物。
10. 前記楔状結合体１３４の上部には、前記最低層単位構造物１３１に嵌合される前記下端部結束体３１が楔結束され、前記楔状結合体１３４の下部には、前記最高層単位構造物１１３の上に突出する他の引張線束１を結束する上端部結束体１２が楔結束されることを特徴とする請求項９に記載のプレキャストコンクリート構造物。
11. 前記最高層単位構造物１５３は、引張線束１を結束する上端部結束体５２が楔結合される楔状結合体１５５を中央に位置するように、上端部の中に逆に立設するように設けられることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート構造物。
12. （Ａ）最低層単位構造物１１１、中間層単位構造物１１２、最高層単位構造物１１３を順序どおり垂直に積層して下部単位構造物１１０を製作する工程と、
    （Ｂ）最低層単位構造物１３１、中間層単位構造物１３２、最高層単位構造物１３３を順序どおり垂直に積層して中間単位構造物１３０を製作する工程と、
    （Ｃ）最低層単位構造物１５１、中間層単位構造物１５２、最高層単位構造物１５３を順序どおり垂直に積層して上部単位構造物１５０を製作する工程と、
    （Ｄ）下部単位構造物１１０の直ぐ上に中間単位構造物１３０を垂直に積層し、中間単位構造物１３０の直ぐ上に更に上部単位構造物１５０を積層する工程と、
    を備えることを特徴とするプレキャストコンクリート構造物の施工方法。
13. 前記中間単位構造物１３０の個数は、施工しようとする構造物の高さに応じて異なることを特徴とする請求項１２に記載のプレキャストコンクリート構造物の施工方法。

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