JP2016047995A - 接合構造、接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】工期短縮を図ることができる接合構造を提供する。【解決手段】梁部材３を柱部材１の側方に所定の間隔をあけて配置する。柱部材１の接合面１１と梁部材３の接合面１３との間に、左面に接合面１７ａを有し、右面にテーパ面１９ａを有する楔部材１５ａと、右面に接合面１７ｂを有し、左面にテーパ面１９ｂを有する楔部材１５ｂを配置する。楔部材１５ａ、１５ｂは、テーパ面１９ａ、１９ｂを合わせて配置される。その後、緊張材２３を、柱部材１のシース管７、楔部材１５ａ、１５ｂの孔２１ａ、２１ｂ、梁部材３のシース管９に通し、緊張力を導入して梁部材３を柱部材１に圧着する。【選択図】図３

Description

本発明は、プレキャスト部材を圧着接合した接合構造、および接合方法に関する。

工期短縮などを目的として、近年、コンクリートによるプレキャスト部材の圧着接合により構造物を構築することが多くなっている。例えばプレキャスト部材である梁部材を柱部材に圧着接合する場合、梁部材を柱部材から20〜50mm程度の隙間をあけて配置し、型枠を設置してこの隙間に無収縮グラウト材などの充填材を流し込んで目地とする。そして、所定のグラウト強度が発現した後、緊張材により緊張力を導入し、梁部材と柱部材とを圧着接合する。

特許文献１には、プレキャスト部材である柱材を、緊張材に導入した緊張力により上下の柱材や台座と圧着接合する例が記載されている。この例では、台座等の上面に目地モルタルを敷設するとともに、弾性係数が小さい楔形のスペーサを一枚または二枚以上重ねて配置した後、その上に柱材を載せ、目地モルタルが硬化した後、緊張材に緊張力を導入して柱材を圧着接合する。

特許第3034247号

しかしながら、上記のように充填材によって目地を形成する場合、型枠取付など工種が多く人工がかかるうえ、充填材の強度発現を待って緊張材を緊張しなければならず、工期が長くなる。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、工期短縮を図ることができるプレキャスト部材の接合構造等を提供することである。

前述した目的を達成するための第１の発明は、プレキャスト部材を対象部材に接合した接合構造であって、前記プレキャスト部材が、緊張材により、テーパ面を有する複数の楔部を介して前記対象部材に圧着され、前記複数の楔部は、テーパ面を合わせ、前記対象部材と前記プレキャスト部材を結ぶ方向に並べて配置され、前記緊張材は、前記プレキャスト部材、前記楔部、前記対象部材を通して配置されるか、または、前記プレキャスト部材、前記緊張材を挟む１組の楔部の間、前記対象部材を通して配置されることを特徴とする接合構造である。

本発明では、プレキャスト部材を対象部材に接合する際に、目地として楔部を設け、プレキャスト部材、楔部による目地、および対象部材を通した緊張材により圧着接合を行うことができる。これにより、グラウト材を充填するための型枠の取付や解体が不要になる。且つグラウト材の強度発現を待つ必要もなく直ちに緊張材の緊張が可能なので、人工を少なくでき、工期短縮とコストダウンが図れる。さらに、対象部材とプレキャスト部材との距離の微調整も可能であり、建方精度やプレキャスト部材の精度の誤差を調整できる。

前記プレキャスト部材は、例えば側方の前記対象部材に接合される。
これにより、例えば、プレキャスト部材である梁部材を側方の柱部材に接合して構造物を構築することが可能になる。

前記緊張材を、前記プレキャスト部材、前記楔部、前記対象部材を通して配置する場合、前記楔部は、例えば前記緊張材を通すための孔や切込みを有する。
楔部に孔を設ける場合は、部材の断面積を比較的大きくでき、強度を確保しやすくなる。楔部に切込みを設ける場合は、緊張材を配置する際の施工の自由度が高くなる。前記のように緊張材を挟んで１組の楔部を設ける場合も同様である。

前記プレキャスト部材側の楔部は、予め前記プレキャスト部材と一体化されたものであり、前記対象部材側の楔部は、予め前記対象部材と一体化されたものであることも望ましい。
楔部を対象部材やプレキャスト部材に予め一体化しておくことにより、工期をさらに短縮できる。

前記プレキャスト部材側の楔部と前記対象部材側の楔部の間に、対向する２面をテーパ面とした楔部が、一方のテーパ面を前記対象部材側の楔部のテーパ面に合わせ、他方のテーパ面を前記プレキャスト部材側の楔部のテーパ面に合わせて配置されてもよい。
このように３枚の楔部を設けることでも、プレキャスト部材と対象部材の間の距離の微調整が容易にできる。

第２の発明は、プレキャスト部材を対象部材に接合する接合方法であって、前記プレキャスト部材を、緊張材により、テーパ面を有する複数の楔部を介して前記対象部材に圧着し、前記複数の楔部は、テーパ面を合わせ、前記対象部材と前記プレキャスト部材を結ぶ方向に並べて配置され、前記緊張材は、前記プレキャスト部材、前記楔部、前記対象部材を通して配置されるか、または、前記プレキャスト部材、前記緊張材を挟む１組の楔部の間、前記対象部材を通して配置されることを特徴とする接合方法である。

本発明によれば、工期短縮を図ることができるプレキャスト部材の接合構造等を提供することができる。

柱部材１と梁部材３を示す図 楔部材１５ａ、１５ｂを示す図 柱部材１と梁部材３の接合方法について示す図 楔部材２５ａ、２５ｂ、楔部材３５ａ、３５ｂを示す図 柱部材１と梁部材３の接合方法について示す図 楔部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃを示す図 柱部材１と梁部材３の接合方法について示す図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る接合構造において接合される柱部材１と梁部材３を示す図である。図１（ａ）は、柱部材１と梁部材３の側面を見た図、図１（ｂ）は図１（ａ）の線Ａ−Ａによる断面図である。

本実施形態において、梁部材３はコンクリート製のプレキャスト部材である。梁部材３を接合する柱部材１（対象部材）は、例えば梁部材３と同様、コンクリートによるプレキャスト部材であるが、現場打ちコンクリートによって構築されたものでもよい。

梁部材３を柱部材１に接合するには、まず図１（ａ）に示すように、柱部材１の側方に梁部材３を配置する。柱部材１の接合面１１と梁部材３の接合面１３の間には所定の間隔を設ける。梁部材３は、柱部材１に取り付けた仮受けブラケット５で支持する。

柱部材１にはシース管７が設けられ、梁部材３にはシース管９が設けられる。各シース管７、９は対応する位置に配置され、緊張材を通すために用いられる。

図２は、本実施形態で用いる楔部材１５ａ、１５ｂ（楔部）を示す図である。楔部材１５ａ、１５ｂは例えばコンクリートやモルタルにより形成されるが、これに限らない。例えば金属で形成されてもよい。

楔部材１５ａは、左面を接合面１７ａとし、これと対向する右面を、接合面１７ａに対し傾斜するテーパ面１９ａとしたものである。楔部材１５ｂは、右面を接合面１７ｂとし、これと対向する左面を、接合面１７ｂに対し傾斜するテーパ面１９ｂとしたものである。テーパ面１９ｂの傾斜は、楔部材１５ａのテーパ面１９ａの傾斜に対応する。

楔部材１５ａ、１５ｂはそれぞれ、緊張材を通すための孔２１ａ、２１ｂを有する。孔２１ａ、２１ｂは対応する位置に設けられる。なお、楔部材１５ａの接合面１７ａと楔部材１５ｂの接合面１７ｂの縦横のサイズは、それぞれ、柱部材１の接合面１１と梁部材３の接合面１３のサイズ（図１（ｂ）の梁部材３の断面のサイズに相当する）に略等しい。

本実施形態では、図１（ａ）に示すように梁部材３を配置した後、図３（ａ）に示すように、柱部材１の接合面１１と梁部材３の接合面１３の間に楔部材１５ａ、１５ｂを配置する。

楔部材１５ａの接合面１７ａは柱部材１の接合面１１に合わせられ、楔部材１５ｂの接合面１７ｂは梁部材３の接合面１３に合わせられる。楔部材１５ａ、１５ｂは、テーパ面１９ａ、１９ｂを合わせ、柱部材１と梁部材３を結ぶ方向（図３（ａ）の左右方向に対応する）に並べて配置される。

楔部材１５ａの接合面１７ａと柱部材１の接合面１１、楔部材１５ａのテーパ面１９ａと楔部材１５ｂのテーパ面１９ｂ、楔部材１５ｂの接合面１７ｂと梁部材３の接合面１３は、必要に応じて接着剤で接着する。各面の間にずれ止めのためのシート部材を設けてもよい。接着剤やシート部材は、楔部材１５ａ、１５ｂの配置前に予め設けておく。

その後、図３（ｂ）に示すように、緊張材２３を、柱部材１のシース管７、楔部材１５ａ、１５ｂの孔２１ａ、２１ｂ、梁部材３のシース管９に通して緊張力を導入し、これにより梁部材３を側方の柱部材１に圧着する。

こうして接合構造３３が構築される。この接合構造３３では、柱部材１と梁部材３が、目地として設けた楔部材１５ａ、１５ｂを介して圧着され、水平方向に接合される。

このように、第１の実施形態によれば、梁部材３を柱部材１に接合する際に、目地として楔部材１５ａ、１５ｂを設け、柱部材１、楔部材１５ａ、１５ｂ、梁部材３を通した緊張材２３により圧着接合を行うことができる。これにより、グラウト材を充填するための型枠の取付や解体作業が不要になり、楔部材１５ａ、１５ｂの設置を柱部材１や梁部材３の建方作業と並行して行うことができる。且つグラウト材の強度発現を待つ必要もなく楔部材１５ａ、１５ｂの配置後に直ちに緊張材２３の緊張が可能なので、人工を少なくでき、工期短縮とコストダウンが図れる。なお、柱部材１と梁部材３の間には、必要に応じて後からグラウト等の充填材を注入することも可能であるが、この場合も少量で済む。

また、楔部材１５ａ、１５ｂのテーパ面１９ａ、１９ｂを合わせて配置するため、楔部材１５ａ、１５ｂを上下に若干ずらすなどして柱部材１と梁部材３との距離の微調整が可能であり、建方精度やプレキャスト部材の精度の誤差を調整できる。

加えて、楔部材１５ａ、１５ｂを目地に用いるため、地震等による目地のひび割れに伴う強度低下などが起こらない利点がある。また、目地グラウト充填作業中に、梁部材３のシース管９内に目地グラウト材が流れ込む品質事故も起こらない。

なお、第１の実施形態では、緊張材２３を通すための孔２１ａ、２１ｂを有する楔部材１５ａ、１５ｂを用いたが、用いる楔部材はこれに限らない。他の楔部材の例を示すのが図４（ａ）、（ｂ）である。なお、図４（ａ）、（ｂ）では参考として緊張材２３を通す際の配置も示した。

図４（ａ）の楔部材２５ａ、２５ｂは、孔の代わりに、緊張材２３を通すためのスリット状の切込み３１ａ、３１ｂを設けた点で前記の楔部材１５ａ、１５ｂと異なる。

図４（ｂ）は、２つ１組の楔部材３５ａ、および楔部材３５ｂの例を示したものである。各楔部材３５ａは、前記の楔部材１５ａや楔部材２５ａのほぼ半分の幅１８であり、孔や切込みを持たない。前記した緊張材２３による圧着接合時には、１組の楔部材３５ａの間で緊張材２３を挟むようにして配置する。楔部材３５ｂについても同様である。

図４（ａ）に示す楔部材２５ａ、２５ｂや図４（ｂ）に示す楔部材３５ａ、３５ｂを用いる場合には、楔部材１５ａ、１５ｂを用いる場合と比較して施工の自由度が高くなる。例えば、楔部材１５ａ、１５ｂは緊張材２３を配置する前に設置し、その後緊張材２３を孔２１ａ、２１ｂに通す必要があるが、楔部材２５ａ、２５ｂや楔部材３５ａ、３５ｂは、緊張材２３を配置した後にも設置できる。一方、楔部材１５ａ、１５ｂは、楔部材２５ａ、２５ｂや楔部材３５ａ、３５ｂと比較して部材の断面積を比較的大きくでき、強度を確保しやすくなる利点がある。

その他、本実施形態はプレキャスト部材である梁部材３を側方の柱部材１に圧着接合する例を説明したが、プレキャスト部材を圧着接合するものであれば適用対象は限定されない。例えばプレキャスト部材である柱部材を下方の台座等に圧着接合するようなケースでも適用可能である。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は第１の実施形態と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

本実施形態では、図５（ａ）に示すように、予め、柱部材１の接合面１１に楔部材１５ａ（楔部）の接合面１７ａを接着剤等で接合するとともに、梁部材３の接合面１３にも同じく楔部材１５ｂ（楔部）の接合面１７ｂを接着剤等で接合し、柱部材１と楔部材１５ａ、梁部材３と楔部材１５ｂを一体化しておく。

その後、図５（ｂ）に示すように、楔部材１５ａのテーパ面１９ａと楔部材１５ｂのテーパ面１９ｂを合わせて、柱部材１の側方に梁部材３を配置する。そして、緊張材２３を、柱部材１のシース管７、楔部材１５ａ、１５ｂの孔２１ａ、２１ｂ、梁部材３のシース管９に通して緊張力を導入し、これにより、梁部材３を側方の柱部材１に圧着する。

第２の実施形態では、このようにして接合構造３３ａが構築され、第１の実施形態と同様、工期短縮等を図ることができる。加えて、楔部材１５ａ、１５ｂを予め柱部材１、梁部材３に接合しておくので工期を更に短縮できる。なお、プレキャスト部材である梁部材３の製造時に、楔部材１５ｂと同様の楔部を梁部材３と一体に形成しておくことも可能である。柱部材１についても、楔部材１５ａと同様の楔部を一体形成することが可能である。

また、第２の実施形態においても、楔部材１５ａ、１５ｂの代わりに、図４（ａ）の楔部材２５ａ、２５ｂや図４（ｂ）の楔部材３５ａ、３５ｂ等を用いることが可能である。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態も、前記と同じく第１の実施形態と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。

図６に第３の実施形態で用いる楔部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃ（楔部）を示す。第３の実施形態では、図６に示す楔部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃを用いて柱部材１と梁部材３を圧着接合する。

楔部材４３ａは、左面を接合面４５ａとし、これと対向する右面を、接合面４５ａに対し傾斜するテーパ面４７ａとしたものである。楔部材４３ｂは、右面を接合面４５ｂとし、これと対向する左面を、接合面４５ｂに対し傾斜するテーパ面４７ｂとしたものである。

楔部材４３ｃは、左面を楔部材４３ａのテーパ面４７ａの傾斜に対応するテーパ面４７ｃとし、これと対向する右面を、楔部材４３ｂのテーパ面４７ｂの傾斜に対応するテーパ面４７ｄとしたものである。

楔部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃはそれぞれ、緊張材を通すための孔４９ａ、４９ｂ、４９ｃを有する。孔４９ａ、４９ｂ、４９ｃは対応する位置に設けられる。なお、楔部材４３ａの接合面４５ａと楔部材４３ｂの接合面４５ｂの縦横のサイズは、それぞれ、柱部材１の接合面１１と梁部材３の接合面１３のサイズに略等しい。

柱部材１と梁部材３を接合するには、例えば、図７（ａ）に示すように、予め、柱部材１の接合面１１に楔部材４３ａの接合面４５ａを接着剤等で接合するとともに、梁部材３の接合面１３に楔部材４３ｂの接合面４５ｂを接着剤等で接合し、柱部材１と楔部材４３ａ、梁部材３と楔部材４３ｂを一体化しておく。そして、柱部材１の側方に梁部材３を配置して楔部材４３ａのテーパ面４７ａと楔部材４３ｂのテーパ面４７ｂを対向させる。

その後、図７（ｂ）に示すように、楔部材４３ａと楔部材４３ｂの間に、楔部材４３ｃを配置する。この時、楔部材４３ｃのテーパ面４７ｃを楔部材４３ａのテーパ面４７ａに合わせ、楔部材４３ｃのテーパ面４７ｄを楔部材４３ｂのテーパ面４７ｂに合わせる。

続いて、図７（ｃ）に示すように、緊張材２３を、柱部材１のシース管７、楔部材４３ａ、４３ｃ、４３ｂの孔４９ａ、４９ｃ、４９ｂ、梁部材３のシース管９に通して緊張力を導入し、これにより梁部材３を柱部材１に圧着する。

第３の実施形態では、このようにして接合構造３３ｂが構築され、第１の実施形態と同様、工期短縮等を図ることができる。また、３つの楔部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃを用いることで、楔部材４３ｃを上下に若干ずらすなどして柱部材１と梁部材３の距離の微調整が容易にできる。

なお、第３の実施形態で用いる楔部材も、前記の楔部材４３ａ、４３ｂ、４３ｃに限らない。例えば、楔部材４３ｃの孔４９ｃの代わりに、図４（ａ）と同様の切込みを設けてもよい。あるいは、楔部材４３ｃの代わりに、左右面をテーパ面とした２つ１組の楔部材を、図４（ｂ）と同様、緊張材２３を挟んで配置してもよい。

その他、楔部材４３ａ、４３ｂに関しても、予め柱部材１や梁部材３に一体化するものに限らず、第１の実施形態と同様、梁部材３の設置後に柱部材１と梁部材３の間に配置することも可能である。また、楔部材４３ａ、４３ｂの代わりに図４（ａ）の楔部材２５ａ、２５ｂや図４（ｂ）の楔部材３５ａ、３５ｂ等を用いることも可能である。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………柱部材
３………梁部材
７、９………シース管
１１、１３、１７ａ、１７ｂ、４５ａ、４５ｂ………接合面
１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂ、３５ａ、３５ｂ、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ………楔部材
１９ａ、１９ｂ、４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ………テーパ面
２１ａ、２１ｂ、４９ａ、４９ｂ、４９ｃ………孔
２３………緊張材
３１ａ、３１ｂ………切込み
３３、３３ａ、３３ｂ………接合構造

Claims (7)

1. プレキャスト部材を対象部材に接合した接合構造であって、
   前記プレキャスト部材が、緊張材により、テーパ面を有する複数の楔部を介して前記対象部材に圧着され、
   前記複数の楔部は、テーパ面を合わせ、前記対象部材と前記プレキャスト部材を結ぶ方向に並べて配置され、
   前記緊張材は、前記プレキャスト部材、前記楔部、前記対象部材を通して配置されるか、または、前記プレキャスト部材、前記緊張材を挟む１組の楔部の間、前記対象部材を通して配置されることを特徴とする接合構造。
2. 前記プレキャスト部材が、側方の前記対象部材に接合されたことを特徴とする請求項１記載の接合構造。
3. 前記緊張材は、前記プレキャスト部材、前記楔部、前記対象部材を通して配置され、
   前記楔部は、前記緊張材を通すための孔を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接合構造。
4. 前記緊張材は、前記プレキャスト部材、前記楔部、前記対象部材を通して配置され、
   前記楔部は、前記緊張材を通すための切込みを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接合構造。
5. 前記プレキャスト部材側の楔部は、予め前記プレキャスト部材と一体化されたものであり、
   前記対象部材側の楔部は、予め前記対象部材と一体化されたものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の接合構造。
6. 前記プレキャスト部材側の楔部と前記対象部材側の楔部の間に、対向する２面をテーパ面とした楔部が、一方のテーパ面を前記対象部材側の楔部のテーパ面に合わせ、他方のテーパ面を前記プレキャスト部材側の楔部のテーパ面に合わせて配置されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の接合構造。
7. プレキャスト部材を対象部材に接合する接合方法であって、
   前記プレキャスト部材を、緊張材により、テーパ面を有する複数の楔部を介して前記対象部材に圧着し、
   前記複数の楔部は、テーパ面を合わせ、前記対象部材と前記プレキャスト部材を結ぶ方向に並べて配置され、
   前記緊張材は、前記プレキャスト部材、前記楔部、前記対象部材を通して配置されるか、または、前記プレキャスト部材、前記緊張材を挟む１組の楔部の間、前記対象部材を通して配置されることを特徴とする接合方法。

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