JP2020190103A

JP2020190103A - プレキャストコンクリート部材の接合方法

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Publication number: JP2020190103A
Application number: JP2019095285A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　崇晃; Takaaki Ito; 崇晃伊藤
Original assignee: Toyota T&S Construction Co Ltd
Current assignee: Toyota T&S Construction Co Ltd
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2020-11-26
Anticipated expiration: 2039-05-21
Also published as: JP7261658B2

Abstract

【課題】接着剤とＰＣ鋼棒との定着力を高め、かつ、鋼棒に外力が働いて伸びた場合に、コンクリート部材に亀裂が生じにくいプレキャストコンクリート部材の接合方法を提供する。【解決手段】鋼棒９は本体部１１を有し、本体部１１の外周面には、本体部１１の軸芯を中心とする螺旋状の溝１２が複数本刻設され、各溝１２は、本体部１１の軸方向全体に亘って連続して形成され、本体部１１における溝１２の底面積が、溝１２が形成されていない部分の表面積より少なくなるようにし、鋼棒９の周囲に空間を設けるようにして、両プレキャストコンクリート部材１，２に渡って鋼棒９を配置した後に、両ナット１４，１４ａの何れか一方を締め付け回転して、鋼棒９に緊張力を導入し、その後、空間内に接着剤２７を充填するプレキャストコンクリート部材の接合方法。【選択図】図１０

Description

本発明は、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、プレキャストコンクリート部材（以下ＰＣａ部材ともいう）からなる壁版相互や床版相互を接合する方法として、両プレキャストコンクリート部材間に丸棒状のＰＣ鋼棒を、周囲に空間ができるように配設するとともに、ＰＣ鋼棒の両端に刻設した雄ねじに夫々ナットを螺着し、空間内にグラウト等の接着剤を注入し固化した後に、ＰＣ鋼棒に緊張力を付与する方法が知られている。

特開２０１３−２８９５４号公報

上記のプレキャストコンクリート部材同士の接合方法において、接着剤とＰＣ鋼棒との定着力をより高めるために、ＰＣ鋼棒として、節鉄筋やねじ節鉄筋を用いることが考えられる。

しかし、節鉄筋は、軸芯を中心とする円環状の凸部が軸方向に等間隔で形成され、ねじ節鉄筋は、凸部が螺旋状に形成され、凸部には平坦な平面部が軸芯を中心として１８０度対向する位置に２カ所形成され、らせん状の凸部は、軸方向に連続して形成されていない。そのため、節鉄筋やねじ節鉄筋に外力が作用して、軸方向に伸びた場合に、凸部間の間隔が広がり、この凸部の軸方向への移動によりコンクリート部材に亀裂等が生じる虞がある。

そこで本発明は、上記のプレキャストコンクリート部材同士の接合方法より、接着剤とＰＣ鋼棒との定着力を高め、かつ、鋼棒に外力が働いて伸びた場合に、コンクリート部材に亀裂が生じにくい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目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、相互に接合されるプレキャストコンクリート部材に渡って鋼棒を配置し、該鋼棒の両端に刻設した雄ねじに夫々ナットを螺着し、両ナットの何れか一方を締め付けることにより、両プレキャストコンクリート部材を接合する方法であって、前記鋼棒は本体部を有し、該本体部の外周面には、本体部の軸芯を中心とする螺旋状の溝が複数本刻設され、各溝は、本体部の軸方向全体に亘って連続して形成され、
前記本体部における前記溝の底面積が、溝が形成されていない部分の表面積より少なくなるようにし、
前記鋼棒の周囲に空間を設けるようにして、両プレキャストコンクリート部材に渡って鋼棒を配置した後に、前記両ナットの何れか一方を締め付け回転して、前記鋼棒に緊張力を導入し、
その後、前記空間内に接着剤を充填することを特徴とするものである。

本発明によれば、連結に用いる鋼棒における本体部の外周面に、本体部の軸芯を中心とする螺旋状の溝を複数本刻設し、各溝を、本体部の軸方向全体に亘って連続して形成し、本体部において、溝の底面積が、溝が形成されていない部分の表面積より少なくようにしたことにより、本体部がコンクリート部材内に埋設した後に、本体部の軸方向に伸びる力が作用した場合に、溝の位置が変わることなく、本体部が軸芯を中心として捩れながら軸方向に伸びることができ、溝の移動によりコンクリートが損傷することを軽減できる。

本発明の実施例１に係るＰＣａ壁版の接合状態を示す正面図。図１の接合部における鋼棒を配置しない前の正面図。図２のＡ−Ａ線断面図。本発明の実施例１に用いる鋼棒の側面図。図４の横断面図。図４の鋼棒における本体部の斜視図。図２の状態において鋼棒を配置した状態の正面図。図７のＢ−Ｂ線断面図。図７の状態から、目地内に接着剤を注入した状態の正面図。図９の状態から、鋼棒配置用溝内に接着剤を注入した状態の正面図。

本発明は、任意のプレキャストコンクリート部材（以下ＰＣａ部材ともいう）相互の接合に用いることができるもので、以下において、壁式プレキャスト鉄筋コンクリート造建物におけるプレキャストコンクリート製の壁版（以下ＰＣａ壁版ともいう）の接合方法に用いた実施例に基づいて説明する。

［実施例１］
図１は接合する相互のＰＣａ壁版１，２の配置状態の正面図である。

図１〜３に示すように、接合する一方のＰＣａ壁版１の一方の接合側端面３から壁面に沿って所定量離れた位置には、一方の壁面４のみに開口する一方の有底の座堀り５が形成されており、座堀り５と一方の接合側端面３間には、一方のＰＣａ壁版１の主体部と同厚の受圧部６が一方のＰＣａ壁版１の主体部と一体にコンクリートで設けられている。

受圧部６の座堀り５側面、すなわち、座堀り５における一方の接合側端面３側は、一方のＰＣａ壁版１の一方の壁面４と直交する面からなる受圧面７になっている。この受圧面７から一方の接合側端面３までの距離すなわち、受圧部６の幅をＬ１とする。

受圧部６には、一方の接合側端面３及び受圧面７に対して直交する方向に、鋼棒配置用溝８が形成されている。鋼棒配置用溝８は、その外側が前記一方の壁面４に開口し、底部が一方のＰＣａ壁版１の壁厚の中央部より深い位置に達し、溝方向の両端が一方の接合側端面３と座堀り５に開口する有底溝に形成されている。

更に、鋼棒配置用溝８の溝幅は、後述する鋼棒９の直径よりも大きく形成されており、後述する接着剤の充填前には、鋼棒配置用溝８内に配置される鋼棒９の周りに空間が生じるようになっている。更に、鋼棒配置用溝８の幅は、底部から一方の壁面４方向に至るにつれて拡径している。

座堀り５、受圧部６、鋼棒配置用溝８により接合部１０を構成している。接合部１０は、図１に示すように、一方のＰＣａ壁版１において、一方の接合側端面３の長手方向に沿って複数個、適宜間隔Ｌ２を有して設けられている。

なお、図１の一方のＰＣａ壁版１における一方の接合側端面３に対する他方の側（左側）の接合側端面側にも、必要により前記と同様の接合部１０が前記と同様に配置される。

次に、一方のＰＣａ壁版１に対して接合される他方のＰＣａ壁版２について説明する。

この他方のＰＣａ壁版２における一方のＰＣａ壁版１の一方の接合側端面３と接合される他方の接合側端面３ａ側には、前記一方のＰＣａ壁版１の接合部１０と同様の接合部１０ａが両ＰＣａ壁版１と２の接合中心線Ｘ（図２参照）を中心として略対称に配置形成されている。

この接合部１０ａを構成する座堀り５ａ、受圧部６ａ、受圧面７ａ、鋼棒配置用溝８ａは、一方のＰＣａ壁版１の座堀り５、受圧部６、受圧面７、鋼棒配置用溝８と同一構造であるため、その説明は省略する。

また、他方のＰＣａ壁版２の接合部１０ａは、図１に示すように、一方のＰＣａ壁版１の接合部１０と同数、同間隔で形成配置され、両ＰＣａ壁版１，２を接合配置した際に、両接合部１０，１０ａの両鋼棒配置用溝８，８ａが、夫々の軸芯が同一線上に位置するように配置されている。

次に、両ＰＣａ壁版１，２の接合に用いるＰＣ鋼棒からなる鋼棒９について説明する。

鋼棒９は、図４に示すように、軸方向（Ｘ−Ｘ方向）に長尺の円棒状の本体部１１を有する。本体部１１の外周面には、本体部１１の軸芯を中心とする螺旋状の溝１２が複数本形成されている。また、溝１２は、本体部１１の軸芯を中心とする周方向において、適宜間隔、本実施例においては等間隔に形成した。溝１２の数は、複数であれば任意に設定することができ、本実施例においては６本形成した。

各溝１２は、図５に示すように、底部１２ａと、底部１２ａの周方向の両側部に設けられるとともに、底部１２ａから表面に向かうほど周方向の外側に位置する側部１２ｂ，１２ｂで、横断面が略台形状となるように構成されている。

本体部１１における底部１２ａの面積、すなわち、溝１２の底面積は、図５に示すように、本体部１１の最も外側に位置する面（溝１２以外の部分）１１ａの表面積より小さく設定されている。溝１２の深さＨは、その開口部の周方向の長さＷより小さく形成されている。また、螺旋状の溝１２における本体部１１の軸方向のピッチ（軸方向の溝１２と１２の間隔）Ｐは、本体部１１の直径Ｒより大きくなるように形成されている。

上記のように、溝１２は、上記従来の節鉄筋やねじ節鉄筋の凸部の高さより浅く形成されるとともに、溝１２のピッチＰは、節鉄筋やねじ節鉄筋における凸部のピッチより大きく形成されている。なお、本体部１１の直径及び軸方向の長さは任意に設定する。

本体部１１の軸方向（Ｘ−Ｘ方向）の両端部（連結側端部）には、雄ねじ１３，１３が刻設されている。雄ねじ１３，１３のピッチは、ＪＩＳに規定された所定の間隔で形成し、そのピッチは、溝１２のピッチより細かく形成されている。

鋼棒９の全長は、図７，図８に示すように、両ＰＣａ壁版１，２を接合位置に配置した状態において、両ＰＣａ壁版１，２間の目地２０の幅Ｌ３と、一方のＰＣａ壁版１の受圧部６の幅Ｌ１と、他方のＰＣａ壁版２の受圧部６ａの幅Ｌ１の総合計よりも長く形成され、鋼棒９を図７，図８に示すように、両ＰＣａ壁版１，２に渡って鋼棒配置用溝８，８ａ内に配置した際に、その両端部の雄ねじ１３，１３部が両座堀り５，５ａ内へ突出するようになっている。また、鋼棒９の両雄ねじ１３，１３の軸方向長は、後述するように、ナット１４，１４ａを所定位置に配置でき、ナット１４，１４ａの何れか一方を所定の緊張力を導入できる位置まで締め回転できる長さに設定されている。

また、鋼棒９の一方側には、支圧板１５及びワッシャー１６が嵌合されるとともに、雄ねじ１３にナット１４が螺合され、また、他方側には、支圧板１５ａ及びワッシャー１６ａが嵌合されるとともに、雄ねじ１３にナット１４ａが螺合されるようになっている。支圧板１５，１５ａは、鋼棒配置用溝８，８ａの溝幅より大きく、受圧面７，７ａに係合する大きさに設定されている。

両ＰＣａ壁版１，２の接合側端面３，３ａには、図１に示すように、シアコッター２２が形成されている。シアコッター２２は、図１に示すように、ＰＣａ壁版１，２の上下部と、前記接合部１０，１０間、１０ａ，１０ａ間に形成されている。

次に、前記の構成による両ＰＣａ壁版１，２の圧着接合方法について説明する。

先ず、接合する両ＰＣａ壁版１と２を図１に示すように、夫々の接合側端面３，３ａが目地幅分離間して対向するように配置して建て込む。

次に、図７，図８に示すように、一端部に支圧板１５、ワッシャー１６を嵌合し、雄ねじ１３にナット１４を螺合して備え、他端部に支圧板１５ａ、ワッシャー１６ａを嵌合し、雄ねじ１３にナット１４ａを螺合して備えた鋼棒９を、両ＰＣａ壁版１，２の両鋼棒配置用溝８．８ａ内に、その開口側の壁面４側から挿入し、両ＰＣａ壁版１，２に渡って配置する。これにより、鋼棒９は、図７，図９に示すように、その周囲に空間が形成されるようにして、両コンクリート部材であるＰＣａ壁版１，２に渡って配置される。

次に、図９に示すように、鋼棒９の周囲を除く目地２０内に接着剤２５を注入して充填する。

この接着剤２５としては、モルタル、コンクリート、モルタルに膨張材を混入した無収縮グラウト、エポキシ系接着剤などの接着剤を使用でき、実施に際しては、無収縮グラウトを使用した。

次に、接着剤２５を養生硬化させた後、作業用トルクレンチなどの締め付け手段により、ナット１４，１４ａの何れか一方を締め付けて鋼棒９に所定の緊張力を導入する。この状態において、鋼棒９の両雄ねじ１３，１３は、両鋼棒配置用溝８．８ａ内に位置しないようになっている。

次に、図１０に示すように、鋼棒配置用溝８．８ａ内に、接着剤２５と同様の接着剤２７を注入して充填する。接着剤２７は、鋼棒９の雄ねじ１３とは接触せず、雄ねじ１３が刻設されていない本体部１１のみと接触する。接着剤２７が硬化することにより、両ＰＣａ壁版１，２が、鋼棒９に導入された前記の所定の軸力、すなわち、所定のプレストレスで接合される。

鋼棒９の本体部１１の外周面に螺旋状の溝１２を形成したことにより、円棒状の鋼棒と比較して、本体部１１とコンクリート等の接着剤２７との定着力を高くすることができる。

また、コンクリート部材内に鋼棒９が埋設された状態において、鋼棒９を軸方向に伸ばす力が作用し、鋼棒９が伸びた場合に、接着剤２７に対する溝１２の位置がほとんど変わることなく、本体部１１が軸芯を中心として捩れながら軸方向に伸びることができるため、本体部１１の外周面に形成された溝１２による、ＰＣａ壁版１，２への影響が軽減でき、ＰＣａ壁版１，２に亀裂等が生じるなどの破損を低減することができる。

そして、図１の各接合部１０において、上記と同様の作業を行い、両ＰＣａ壁版１，２をプレストレストコンクリート工法で一体に連結する。

そして、必要により、座堀り５，５ａをコンクリート等で埋める。

なお、本発明のプレキャストコンクリート部材の接合方法は、上記実施例１のＰＣａ壁版１、２の接合以外にも、例えば、ＰＣａ床版相互、ＰＣａ屋根版相互などのプレキャストコンクリート部材同士の接合に適用することができる。

また、その他の、ＰＣａ壁版とＰＣａ床版相互、ＰＣａ壁版とＰＣａ屋根版相互、ＰＣａ壁版とＰＣａ柱相互等のＰＣａ部材相互の接合に用いることができる。この場合において、上記実施例１の座堀りの双方又は何れか一方を設けることなく、ＰＣ鋼棒を両ＰＣａ部材に貫通して配置し、その雄ねじ部をＰＣａ部材の外側に突出させ、支圧板、ワッシャー、ナットを、ＰＣａ部材の外面に直接配置してもよい。

［実施例２］
上記実施例１では、ＰＣａ部材の表裏の一面に開口する鋼棒配置用溝８，８ａを設け、前記一方の壁面４側からＰＣ鋼棒を溝に挿入するようにしたが、この鋼棒配置用溝８，８ａの代りに、シース管等を用いて、ＰＣａ部材を貫通する穴とし、この穴の一端側からＰＣ鋼棒を挿通してもよい。

鋼棒配置用溝８．８ａ内への接着剤２７は、支圧板１５，１５ａに雄ねじ１３を挿通する穴とは別に形成された鋼棒配置用溝８（８ａ）内と座堀り５（５ａ）内を連通する穴を通じて、座堀り５（５ａ）内から注入を行う。

上記以外の構造は、前記実施例１と同様であるのでその説明を省略する。

本実施例２においても前記実施例１と同様の作用、効果を奏する。

なお、座堀り５（５ａ）の一方を設けずに、設けない座堀り５（５ａ）内に位置する鋼棒９の一部、支圧板１５、ワッシャー１６、ナット１４をプレキャストコンクリート部材内に埋設するようにしてもよい。

１，２プレキャストコンクリート部材
９鋼棒
１１本体部
１２溝
１３雄ねじ
１４，１４ａナット
２７接着剤

Claims

相互に接合されるプレキャストコンクリート部材に渡って鋼棒を配置し、該鋼棒の両端に刻設した雄ねじに夫々ナットを螺着し、両ナットの何れか一方を締め付けることにより、両プレキャストコンクリート部材を接合する方法であって、前記鋼棒は本体部を有し、該本体部の外周面には、本体部の軸芯を中心とする螺旋状の溝が複数本刻設され、各溝は、本体部の軸方向全体に亘って連続して形成され、
前記本体部における前記溝の底面積が、溝が形成されていない部分の表面積より少なくなるようにし、
前記鋼棒の周囲に空間を設けるようにして、両プレキャストコンクリート部材に渡って鋼棒を配置した後に、前記両ナットの何れか一方を締め付け回転して、前記鋼棒に緊張力を導入し、
その後、前記空間内に接着剤を充填す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。