JP2020063628A - プレキャストコンクリート部材の接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短工期でかつ確実にプレキャストコンクリート部材同士を接合可能な、プレキャストコンクリート部材の接合方法を提供すること。【解決手段】柱部材１０には、内壁面がコンクリート面で形成されて柱部材１０の梁部材４０の底面よりも下方の高さ位置から柱部材１０の内部を湾曲して延びて柱部材１０の上端面に至る充填材注入孔１２が設けられている。プレキャストコンクリート部材の接合方法は、柱部材１０の上に目地空間１３として所定の隙間を空けて接合部材２０を配置して、接合部材２０の柱主筋貫通孔２１に柱主筋１１を挿通するステップＳ１と、柱部材１０の側面の充填材注入孔１２から充填材Ｃを注入することで、充填材Ｃを目地空間１３および柱主筋貫通孔２１に充填するステップＳ２と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、柱部材の上に接合部材を接合するプレキャストコンクリート部材の接合方法、および、上下に配置された柱部材同士を接合するプレキャストコンクリート部材の接合方法に関する。

従来より、プレキャストコンクリート部材同士の接合方法として、以下のような方法が提案されている。
特許文献１には、鉄筋コンクリート柱部材の上にプレキャスト鉄筋コンクリート部材を接合する接合方法が示されている。この鉄筋コンクリート柱部材の上面には、鉛直上方に柱主筋が突き出ている。また、プレキャスト鉄筋コンクリート部材には、柱主筋が挿通する挿通孔が設けられている。
特許文献１では、まず、鉄筋コンクリート柱部材の上に、目地空間を設けてプレキャスト鉄筋コンクリート部材を配置して、挿通孔内に柱主筋を挿通する。次に、鉄筋コンクリート柱部材とプレキャスト鉄筋コンクリート部材との間の目地空間の周囲を固定する。次に、挿通孔の上方から所定の充填材を注入し、充填材を挿通孔および目地空間内に充填する。

特許文献２には、プレキャスト鉄筋コンクリート造の柱部材の上面部にプレキャスト鉄筋コンクリート造の接合部材を施工する方法が示されている。この柱部材には、上面部から突出する軸方向鉄筋が設けられ、柱側面部から上面部に至る充填材注入孔が形成されている。この充填材注入孔は、柱側面部から略水平に延びた後、鉛直方向上方に延びて柱上面部に到達している。また、接合部材には、柱部材の軸方向鉄筋が挿通する主鉄筋貫通孔が形成されている。
この特許文献１では、柱部材の上に所定の隙間を目時空間部として空けて接合部材を配置して、接合部材の主鉄筋貫通孔に軸方向鉄筋を挿通する。次に、柱部材の側面から充填材注入孔から充填材を注入することで、充填材を目地空間部および主鉄筋貫通孔に充填して、柱部材と接合部材とを一体化する。

特許第４１９４０３４号公報 特許第４３８３１８４号公報

本発明は、短工期でかつ確実にプレキャストコンクリート部材同士を接合可能な、プレキャストコンクリート部材の接合方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、プレキャストコンクリート造の柱部材と接合部材とを一体化するプレキャストコンクリート部材の接合方法として、当該階の柱部材の上部の側面に充填材注入孔を設けることで、当該階の床スラブに設置した足場床上から柱部材の充填材注入孔に充填材を充填できるので、高い施工効率のもと、確実に柱部材と接合部とを一体化できる点に着眼し、本願発明に至った。
第１の発明のプレキャストコンクリート部材の接合方法は、プレキャストコンクリート造の梁部材（例えば、後述の梁部材４０）が側面に接合されるプレキャストコンクリート造の柱部材（例えば、後述の柱部材１０）の上に、プレキャストコンクリート造の接合部材（例えば、後述の接合部材２０）を接合する、プレキャストコンクリート部材の接合方法であって、前記柱部材の上端面には、柱主筋（例えば、後述の柱主筋１１）が上方に突出しており、前記柱部材には、内壁面がコンクリート面で形成されて当該柱部材の側面のうち前記梁部材の底面よりも下方の高さ位置から当該柱部材の内部を湾曲して延びて当該柱部材の上端面に至る充填材注入孔（例えば、後述の充填材注入孔１２）が設けられ、前記接合部材には、前記柱主筋が挿通する柱主筋貫通孔（例えば、後述の柱主筋貫通孔２１）が形成されており、前記柱部材の上に目地空間（例えば、後述の目地空間１３）として所定の隙間を空けて前記接合部材を配置して、前記接合部材の柱主筋貫通孔に前記柱主筋を挿通する工程（例えば、後述のステップＳ１）と、前記柱部材の側面の前記充填材注入孔から充填材（例えば、後述の充填材Ｃ）を注入することで、当該充填材を前記目地空間および前記柱主筋貫通孔に充填する工程（例えば、後述のステップＳ２）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、梁部材底面の下方に位置する充填材注入孔に充填材を注入することで、この充填材が目地空間および柱主筋貫通孔に充填されて、柱部材と接合部材とが接合されて一体化される。よって、接合部材よりも上方から目地空間および柱主筋貫通孔に充填材を注入する必要がなく、例えば、当階の床面に設置した足場上から柱部材の充填材注入孔に充填材を充填できる。したがって、施工効率を高めることができ、短工期でかつ確実にプレキャストコンクリート部材同士を接合できる。
また、柱部材に設けた充填材注入孔を湾曲させたので、柱部材を所定位置に建て込んだ後、柱部材と接合部材を一体化するまでの期間に雨が降った場合でも、柱部材の上端面に溜まった雨水が充填材注入孔を通って自然に排出される。よって、雨が降った場合でも、柱部材の上端面を排水して、充填材を確実に充填できる。
また、充填材注入孔の内壁面がコンクリート面で形成されていることで、柱部材のコンクリート内にコンクリート以外の異物を埋設することなく、柱部材を密実なコンクリート体とすることができる。

第２の発明のプレキャストコンクリート部材の接合方法は、前記充填材注入孔の孔径（例えば、後述の孔径ｄ_１）は、前記目地空間の高さ寸法（例えば、後述のｄ_２）より大きいことを特徴とする。

この発明によれば、充填材注入孔の孔径を目地空間の高さ寸法より大きくしたので、充填材注入孔を通して、充填材を目地空間および柱主筋貫通孔に円滑に注入できる。

第３の発明のプレキャストコンクリート部材の接合方法は、上下に配置されたプレキャストコンクリート造の柱部材（例えば、後述の柱部材１０、５０）同士を接合するプレキャストコンクリート部材の接合方法であって、前記下側の柱部材（例えば、後述の柱部材１０）の上端面には、柱主筋（例えば、後述の柱主筋１１）が上方に突出しており、前記下側の柱部材には、当該柱部材の側面から当該柱部材の内部を湾曲して延びて当該柱部材の上端面に至る充填材注入孔（例えば、後述の充填材注入孔１２）が設けられ、前記上側の柱部材（例えば、後述の柱部材５０）の下端面には、前記柱主筋が挿入される継手部（例えば、後述の継手部１５）が露出しており、前記柱主筋が挿通する柱主筋貫通孔（例えば、後述の柱主筋貫通孔２１）が形成された接合部材（例えば、後述の接合部材２０）を用意し、前記下側の柱部材の上に、目地空間（例えば、後述の目地空間１３）として所定の隙間を空けて前記接合部材を配置して、前記接合部材の柱主筋貫通孔に前記下側の柱部材の柱主筋を挿通する工程（例えば、後述のステップＳ１１）と、前記接合部材の上に前記上側の柱部材を配置して、前記接合部材の上端面から突出した柱主筋を、前記上側の柱部材の継手部に挿入する工程（例えば、後述のステップＳ１２）と、前記柱部材の側面の前記充填材注入孔から充填材を注入することで、当該充填材を前記目地空間、前記柱主筋貫通孔、および前記継手部に充填する工程（例えば、後述のステップＳ１３）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、充填材注入孔に充填材を注入することで、この充填材が目地空間、柱主筋貫通孔、および継手部に充填されて、柱部材同士が接合されて一体化される。よって、接合部材よりも上方から目地空間および柱主筋貫通孔に充填材を注入する必要がなく、例えば、当階の床面に設置した足場上から柱部材の充填材注入孔に充填材を充填できる。したがって、施工効率を高めることができ、短工期でかつ確実にプレキャストコンクリート部材同士を接合できる。
また、柱部材に設けた充填材注入孔を湾曲させたので、柱部材を所定位置に建て込んだ後、柱部材と接合部材を一体化するまでの期間に雨が降った場合でも、柱部材の上端面に溜まった雨水が充填材注入孔を通って自然に排出される。よって、雨が降った場合でも、柱部材の上端面を排水して、充填材を確実に充填できる。
また、下側の柱部材の側面から充填材注入孔に充填材を注入することで、この充填材が目地空間、柱主筋貫通孔、および継手部に充填されて、上下の柱部材同士が接合部材を挟んで接合されて一体化される。よって、充填材の充填作業を一度行うだけでよいので、工期の短縮が可能である。

本発明によれば、短工期でかつ確実にプレキャストコンクリート部材同士を接合可能な、プレキャストコンクリート部材の接合方法を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る柱部材と接合部材との接合構造の斜視図である。 図１に示す柱部材と接合部材との接合構造の分解斜視図である。 図１に示す柱部材の側面図である。 図１に示す柱部材の見下げ平面図である。 第１実施形態に係る柱部材と接合部材との接合構造の構築手順のフローチャートである。 図１に示す柱部材と接合部材との接合構造の構築手順の説明図（充填材の充填状況を示す縦断面図）である。 本発明の第２実施形態に係る柱部材と接合部材との接合構造の構築手順の分解斜視図である。 第２実施形態に係る柱部材と接合部材との接合構造の構築手順のフローチャートである。 図７に示す柱部材と接合部材との接合構造の構築手順の説明図（充填材の充填状況を示す縦断面図）である。 本発明の接合部材の変形例を示す斜視図（その１）である。 本発明の接合部材の変形例を示す斜視図（その２）である。

本発明は、プレキャストコンクリート部材の接合方法として、当該階の柱部材の上に接合部材を設置した後、柱部材の上部側面に設けた充填材注入孔から充填材を注入することで、柱部材と接合部材とを一体化するものである。
第１実施形態は、柱部材と当該柱部材上に設置する接合部材との接合方法である（図１〜図６）。第２実施形態は、柱部材と当該柱部材上に設置する接合部材および直上階の柱部材との接合方法である（図７〜図９）。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る柱部材と接合部材との接合構造１の斜視図である。図２は、柱部材と接合部材との接合構造１の分解斜視図である。
柱部材と接合部材との接合構造１は、柱部材１０の上に接合部材２０を接合して構築されている。
柱部材１０は、プレキャストコンクリート造であり、平面視矩形状で鉛直方向に延びている。この柱部材１０の上端部の側面には、プレキャストコンクリート造の梁部材４０が接合される（図１中破線で示す）。
接合部材２０は、プレキャストコンクリート造の直方体状であり、柱部材１０の上に接合される。また、柱部材１０の上端面と接合部材２０の下端面との間には、目地部３０が形成されている。

図３（ａ）は、図１の矢印Ａ方向から視た柱部材の側面図であり、図３（ｂ）は、図１の矢印Ｂ方向から視た柱部材の側面図である。図４は、図１の柱部材の平面図である。
柱部材１０には、鉛直方向に延びる複数本の柱主筋１１と、これら柱主筋１１に所定間隔おきに巻き回された図示しない複数本の帯筋（フープ筋）と、が埋設されている。柱主筋１１は、柱部材１０の上端面から上方に突出している。柱主筋１１のうち柱部材１０の四隅に位置する１本は、上方にさらに延びてガイド筋１１Ａとなっている。
柱部材１０の側面で梁部材４０が接合される部分には、梁主筋４１が側方に突出して設けられている。
また、柱部材１０には、柱部材１０の側面のうち梁部材４０の底面よりも下方の高さ位置から柱部材１０の内部を湾曲して延びて柱部材１０の上端面に至る充填材注入孔１２が設けられている。この充填材注入孔１２の曲がっている部分は、ほぼ一定の曲率となっている。
充填材注入孔１２は、柱部材１０の型枠内に空気を入れたチューブを配置し、この状態で型枠内にコンクリートを打設し、その後、チューブ内の空気を抜いて、このチューブを抜き取ることにより形成されている。よって、この充填材注入孔１２の内壁面は、コンクリート面で形成されている。また、充填材注入孔１２の孔径ｄ_１は、目地空間１３の高さ寸法ｄ_２より大きくなっている（図６参照）。
ここで、図１および図２に示す充填材注入孔１２は、柱部材１０の側面のうち、建物外周面に沿って架設される外周梁部材が接続される側面ではなく、建物内部側に架設される内周梁部材が接続される側面に設けられている。つまり、本実施形態の梁部材４０は、内周梁部材となっている。
外周梁部材が接合される側面に充填材注入孔を設けた場合、充填材を注入する際に、建物外部側への落下防止手段が必要となる。しかし、本実施形態では、柱部材１０の内周梁部材が接合される側面に充填材注入孔１２を設けたので、建物外部側への落下防止手段が不要となり、充填作業時の安全性および作業効率を高めることができる。

図２に戻って、接合部材２０には、柱部材１０の柱主筋１１が挿通する柱主筋貫通孔２１が形成されている。この柱主筋貫通孔２１は、接合部材２０を鉛直方向に貫通している。

以下、柱部材と接合部材との接合構造１を構築する手順について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップＳ１では、接合部材２０を柱部材１０の上に配置する。具体的には、柱部材１０の上方から接合部材２０を吊り下ろし、図６に示すように、接合部材２０の柱主筋貫通孔２１に柱部材１０の柱主筋１１を挿通し、目地空間１３として所定の隙間を空けて柱部材１０の上に接合部材２０を配置する。ここで、接合部材２０を柱部材１０の上に吊り下ろす際、ガイド筋１１Ａを利用して位置決めを行う。
ステップＳ２では、図６に示すように、目地空間１３の周囲に型枠１４を建て込み、柱部材１０の側面の充填材注入孔１２から充填材Ｃを注入することで、充填材Ｃを目地空間１３および柱主筋貫通孔２１に充填する。これにより、柱部材１０と接合部材２０とが一体化し、目地空間１３に充填された充填材が硬化して目地部３０となる。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）梁部材４０の底面の下方に位置する充填材注入孔１２に充填材Ｃを注入することで、この充填材Ｃが目地空間１３および柱主筋貫通孔２１に充填されて、柱部材１０と接合部材２０とが接合されて一体化される。よって、接合部材２０よりも上方から目地空間１３および柱主筋貫通孔２１に充填材Ｃを注入する必要がなく、例えば、当階の床面に設置した足場上から柱部材１０の充填材注入孔１２に充填材Ｃを充填できる。したがって、施工効率を高めることができ、工期の短縮が可能である。
また、チューブを用いることで、柱部材１０に設けた充填材注入孔１２を一定の曲率で湾曲させたので、柱部材１０を所定位置に建て込んだ後、柱部材１０と接合部材２０を一体化するまでの期間に雨が降った場合でも、柱部材１０の上端面に溜まった雨水が充填材注入孔１２を通って自然に排出される。よって、雨が降った場合でも、柱部材１０の上端面を排水して、充填材Ｃを確実に充填できる。
また、充填材注入孔１２の内壁面がコンクリート面で形成されていることで、柱部材１０のコンクリート内にコンクリート以外の異物を埋設することなく、柱部材１０を密実なコンクリート体とすることができる。

（２）充填材注入孔１２の孔径ｄ_１を目地空間１３の高さ寸法ｄ_２より大きくしたので、充填材注入孔１２を通して、充填材Ｃを目地空間１３および柱主筋貫通孔２１に円滑に注入できる。

〔第２実施形態〕
図７は、本発明の第２実施形態に係る柱部材と接合部材との接合構造１Ａの分解斜視図である。
本実施形態では、柱部材と接合部材との接合構造１Ａが、柱部材１０の上に接合部材２０および直上階の柱部材５０を接合して構築される点が、第１実施形態と異なる。
柱部材５０は、プレキャストコンクリート造であり、平面視矩形状で鉛直方向に延びている。柱部材５０には、鉛直方向に延びる複数本の柱主筋１１と、これら柱主筋１１に所定間隔おきに巻き回された図示しない複数本の帯筋（フープ筋）と、柱主筋１１の下端が接合された円筒形状の継手部１５と、が埋設されている（図９参照）。継手部１５の底面は、柱部材５０の下端面から露出している。

以下、柱部材と接合部材との接合構造１Ａを構築する手順について、図８のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップＳ１１では、柱部材１０の上に接合部材２０を配置する。具体的には、柱部材１０の上方から接合部材２０を吊り下ろし、図９に示すように、接合部材２０の柱主筋貫通孔２１に柱部材１０の柱主筋１１を挿通し、目地空間１３として所定の隙間を空けて柱部材１０の上に接合部材２０を配置する。ここで、接合部材２０を柱部材１０の上に吊り下ろす際、ガイド筋１１Ａを利用して位置決めを行う。
ステップＳ１２では、接合部材２０の上に柱部材５０を配置する。具体的には、接合部材２０の上方から柱部材５０を吊り下ろし、図９に示すように、接合部材２０の上端面から突出した柱部材１０の柱主筋１１を、柱部材５０の継手部１５に挿入する。ここで、接合部材２０を柱部材１０の上に吊り下ろす際、ガイド筋１１Ａを利用して位置決めを行う。
ステップ１３では、図９に示すように、目地空間１３の周囲に型枠１４を建て込み、柱部材１０の側面の充填材注入孔１２から充填材Ｃを注入することで、充填材Ｃを目地空間１３、柱主筋貫通孔２１、および継手部１５に充填する。これにより、柱部材１０、接合部材２０、および柱部材５０が一体化し、目地空間１３に充填された充填材が硬化して目地部３０となる。

本実施形態によれば、上述の（１）、（２）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（３）下側の柱部材１０の側面から充填材注入孔１２に充填材Ｃを注入することで、この充填材Ｃが目地空間１３、柱主筋貫通孔２１、および継手部１５に充填されて、上下の柱部材１０、５０同士が接合部材２０を挟んで接合されて一体化される。よって、充填材Ｃの充填作業を一度行うだけでよいので、工期の短縮が可能である。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の各実施形態では、接合部材２０を直方体状としたが、これに限らず、図１０（ａ）に示すように、接合部材２０Ａの互いに背中合わせとなる二側面に側方に突出する梁２２を設けてもよいし、図１０（ｂ）に示すように、接合部材２０Ｂの三側面に側方に突出する梁２２を設けてもよい。あるいは、図１１に示すように、接合部材２０Ｃの互いに背中合わせとなる二側面に側方に突出する梁２２を設けるとともに、残る一側面に側方に突出する梁主筋４１を設けてもよい。
また、上述の各実施形態では、充填材注入孔１２を、柱部材１０の内周梁部材が接合される側面に設けたが、これに限らず、プレキャストコンクリート部材の構築手順によっては、柱部材１０の外周梁部材が接合される側面に設けてもよい。

１、１Ａ…柱部材と接合部材との接合構造
１０…柱部材 １１…柱主筋 １１Ａ…ガイド筋 １２…充填材注入孔
１３…目地空間 １４…型枠 １５…継手部
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…接合部材 ２１…柱主筋貫通孔 ２２…梁
３０…目地部 ４０…梁部材 ４１…梁主筋 ５０…直上階の柱部材 Ｃ…充填材

Claims (3)

1. プレキャストコンクリート造の梁部材が側面に接合されるプレキャストコンクリート造の柱部材の上に、プレキャストコンクリート造の接合部材を接合する、プレキャストコンクリート部材の接合方法であって、
   前記柱部材の上端面には、柱主筋が上方に突出しており、
   前記柱部材には、内壁面がコンクリート面で形成されて当該柱部材の側面のうち前記梁部材の底面よりも下方の高さ位置から当該柱部材の内部を湾曲して延びて当該柱部材の上端面に至る充填材注入孔が設けられ、
   前記接合部材には、前記柱主筋が挿通する柱主筋貫通孔が形成されており、
   前記柱部材の上に目地空間として所定の隙間を空けて前記接合部材を配置して、前記接合部材の柱主筋貫通孔に前記柱主筋を挿通する工程と、
   前記柱部材の側面の前記充填材注入孔から充填材を注入することで、当該充填材を前記目地空間および前記柱主筋貫通孔に充填する工程と、を備えることを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合方法。
2. 前記充填材注入孔の孔径は、前記目地空間の高さ寸法より大きい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部材の接合方法。
3. 上下に配置されたプレキャストコンクリート造の柱部材同士を接合するプレキャストコンクリート部材の接合方法であって、
   前記下側の柱部材の上端面には、柱主筋が上方に突出しており、
   前記下側の柱部材には、当該柱部材の側面から当該柱部材の内部を湾曲して延びて当該柱部材の上端面に至る充填材注入孔が設けられ、
   前記上側の柱部材の下端面には、前記柱主筋が挿入される継手部が露出しており、
   前記柱主筋が挿通する柱主筋貫通孔が形成された接合部材を用意し、前記下側の柱部材の上に、目地空間として所定の隙間を空けて前記接合部材を配置して、前記接合部材の柱主筋貫通孔に前記下側の柱部材の柱主筋を挿通する工程と、
   前記接合部材の上に前記上側の柱部材を配置して、前記接合部材の上端面から突出した柱主筋を、前記上側の柱部材の継手部に挿入する工程と、
   前記柱部材の側面の前記充填材注入孔から充填材を注入することで、当該充填材を前記目地空間、前記柱主筋貫通孔、および前記継手部に充填する工程と、を備えることを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合方法。

Images