JP2021025243A - プレキャストコンクリートパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】その破損のし易さから従来のプレキャストコンクリートパネルでは採用不可能であった迫力や優美性等をレリーフ板に持たせることができる上、そうしたレリーフ板を有する歴史的建造物の復原活用にも資するプレキャストコンクリートパネル及びその製造方法を提供すること。【解決手段】後方に隙間７ａのある部位が形成された隆起部７を前面側に有するレリーフ板１と、該レリーフ板１の背面側に設けられた補強コンクリート層１５とを具備した。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、外装に用いられるプレキャストコンクリートパネル及びその製造方法に関し、また、歴史的建造物等に用いられている外装のプレキャスト化に用いて好適なプレキャストコンクリートパネル及びその製造方法に関する。

従来、歴史的建造物の外装を保存する場合、その外装が石積み擁壁等、複数のピースからなるものであれば、ピース毎にナンバリングした後、その外装を解体・分解し、各ピースに付したナンバーを基に組み上げて元の形状に復原する手法がとられている。

しかし、斯かる手法では、ピースの数が多くなるほど、ナンバリングや各ピースの管理が煩雑化し、復原後の形状が復原前から変わり易くなる懸念もある。また、これとは反対に、ピースの数が少なくても、例えばそのピースの一つに、迫力や優美性等を持たせることを重視したため、あわせて破損し易い構造をも有することとなった巨大なレリーフ板が含まれていると、その取り扱いは困難化することとなり、そうしたレリーフ板については、新しく別素材（ＧＲＣやＦＲＰ）で再現する手法がとられるが、この手法では、元の外装を復原活用することができない。

本発明者らは、こうした点に鑑み、種々検討を重ねた結果、上記のようなレリーフ板についても、その復原活用をすることができる技術を得るに至った。また、この技術は、歴史的建造物の保存に留まらず、プレキャストコンクリートパネルに広く適用できることを見出した。

本発明は、その破損のし易さから従来のプレキャストコンクリートパネルでは採用不可能であった迫力や優美性等をレリーフ板に持たせることができる上、そうしたレリーフ板を有する歴史的建造物の復原活用にも資するプレキャストコンクリートパネル及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るプレキャストコンクリートパネルは、後方に隙間のある部位が形成された隆起部を前面側に有するレリーフ板と、該レリーフ板の背面側に設けられた補強コンクリート層とを具備した（請求項１）。

一方、上記目的を達成するために、本発明に係るプレキャストコンクリートパネルの製造方法は、請求項１に記載のプレキャストコンクリートパネルの製造方法であって、前記レリーフ板をその前面が上を向くように載置し、前記隙間に間詰材を詰めた状態で該レリーフ板の上側に保護モルタル層を形成した後、上下反転し、該レリーフ板の背面側に前記補強コンクリート層を設け、その後、前記保護モルタル層を除去する（請求項２）。

上記プレキャストコンクリートパネルの製造方法において、前記保護モルタル層の形成は、前記レリーフ板の前面を保護用フィルムで覆い、該保護用フィルムの表側から前記隙間に間詰材を詰め、さらにその表側に脱型用フィルムを被せた状態で行うとしてもよい（請求項３）。

本願発明では、その破損のし易さから従来のプレキャストコンクリートパネルでは採用不可能であった迫力や優美性等をレリーフ板に持たせることができる上、そうしたレリーフ板を有する歴史的建造物の復原活用にも資するプレキャストコンクリートパネル及びその製造方法が得られる。

すなわち、本願の各請求項に係る発明のプレキャストコンクリートパネルでは、後方に隙間のある部位を持つ立体的な形状を呈する隆起部により、従来のプレキャストコンクリートパネルでは採用不可能であった迫力や優美性等をレリーフ板に持たせることができ、ひいてはこのプレキャストコンクリートパネルを備えた建物のグレード向上に寄与する。

請求項２に係る発明のプレキャストコンクリートパネルの製造方法では、レリーフ板の前面を下側にし、背面を上側にした状態で、レリーフ板の背面側に補強コンクリート層を設けるので、補強コンクリート層を打設等により容易に設けることができ、しかもこの際、レリーフ板から下方に突出し、レリーフ板及び補強コンクリート層等の重量を受けることになる隆起部の破損は、これを覆う保護モルタル層と隙間に詰めた粘土とによって確実に防止することができる。

請求項３に係る発明のプレキャストコンクリートパネルの製造方法では、保護モルタル層を形成する際に、隙間に詰める粘土がレリーフ板に付着することは保護用フィルムによって防止され、また、粘土と保護モルタル層との間には脱型用フィルムが存在するので、粘土が保護モルタル層の形成を阻害することがなく、しかも最終的に不要となる保護モルタル層をレリーフ板から簡単に除去することが可能となる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るプレキャストコンクリートパネルの製造方法におけるレリーフ板の採取工程の構成を概略的に示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｇ）は前記プレキャストコンクリートパネルの製造方法の工程を概略的に示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｇ）は前記プレキャストコンクリートパネルの製造方法におけるアンカー材の設置工程を概略的に示す説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は前記プレキャストコンクリートパネルの製造方法における補強コンクリート形成工程を概略的に示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｇ）は前記プレキャストコンクリートパネルの製造方法の変形例の工程を概略的に示す説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。

図１〜図２に示すプレキャストコンクリートパネルの製造方法は、既存建物からその外装に用いられている例えば複数のテラコッタタイルからなるレリーフ板１（図１（Ａ）参照）を採取し、このレリーフ板１を利用して外装用のプレキャストコンクリートパネルＰ（図２（Ｇ）参照）を製造するためのものであり、具体的には以下の工程（Ａ１）〜（Ａ８）を実施する。

すなわち、図１（Ａ）に示すように、既存建物において、外装に用いられているレリーフ板１は、その背面側に設けられた既存支持層（例えば既存のトロ詰モルタル層）２と一体化された状態で、図外の既存建物躯体（例えば鉄筋コンクリート梁）に保持されている。

（Ａ１）斯かる既存建物において、レリーフ板１の採取は、図１（Ｂ）に示すように、既存支持層２の背面側に後施工アンカー３を設置した状態でモルタルを打設して補強躯体４を構築し、この補強躯体４に一部が埋設した後施工アンカー３と吊用鉄骨５を固定し、その後、ワイヤーソー等で切断したレリーフ板１を吊用鉄骨５ごと吊り上げ、搬出して行う。なお、レリーフ板１が大型の場合は、複数に切断し、個別に搬出すればよい。

（Ａ２）採取したレリーフ板１につき、周辺のレリーフ板１以外の不要部分を除去する。なお、この除去前に、万が一に備え、レリーフ板１表面を３Ｄスキャンし、形状をデータ化する。

（Ａ３）レリーフ板１の前面を保護用フィルム６で覆い（覆う前に必要であれば前面を清掃等しておく）、レリーフ板１の隆起部７において後方（図２（Ａ）では下方）に隙間７ａがある場合、後工程における隆起部７の破損防止のため、保護用フィルム６の表（前）側からその隙間７ａに間詰材８を詰め、さらにその表側に脱型用フィルム９を被せた状態（脱型用フィルム９が保護用フィルム６及び間詰材８を覆う状態）にする（図２（Ａ）及び（Ｂ）参照）。

ここで、保護用フィルム６、脱型用フィルム９にはそれぞれ、例えばゴム系の伸縮性フィルムを用いることが考えられる。

また、間詰材８は、隆起部７の破損防止のために、隙間７ａの形状に沿う追随性・可塑性を有し、割れたりせず、乾燥し難く固くなり難いものが好ましく、具体的には、油粘土のような粘土を用いることができる。

（Ａ４）その前面が上を向くように載置したレリーフ板１の周囲（側方）に型枠１０を設置し、また、レリーフ板１、既存支持層２及び補強躯体４を上下及び型枠１０の外側（側方）から囲む補強鋼材１１を設置し、補強鋼材１１によって型枠１０を外側から支持した状態で、その中のレリーフ板１表面にモルタル（例えばバサモルタル等）を充填し、表面形状を保護するための保護モルタル層１２を形成する（図２（Ｃ）参照）。

ここで、補強鋼材１１は、レリーフ板１等の下側に位置する水平面形成部１３ａと、同上側に位置する水平面形成部１３ｂと、上下の水平面形成部１３ａ、１３ｂを繋ぎ、レリーフ板１等の側方に位置する側面形成部１３ｃとを構成するように設けてあり、具体的には、水平面形成部１３ａ、１３ｂは井桁状に補強鋼材１１（後述の形鋼１１ａ、１１ｂ）を組んで構成し、側面形成部１３ｃはレリーフ板１等を囲むように複数の補強鋼材１１で構成してある。図２（Ｃ）の例では、水平面形成部１３ａ、１３ｂにおいてレリーフ板１等に接する内側の補強鋼材１１にはＨ形鋼（あるいはＩ形鋼）１１ａを、外側の補強鋼材１１ｂには溝形鋼を用い、側面形成部１３ｃには山形鋼１１ｃを用いている。なお、吊用鉄骨５の一部または全部を補強鋼材１１として利用してもよい。

（Ａ５）保護モルタル層１２の養生後、図２（Ｄ）に示すように、レリーフ板１を保護モルタル層１２が下になるように補強鋼材１１ごと上下反転し（ひっくり返し）、その後、補強鋼材１１を一部解体し、レリーフ板１が出てくる（露出する）までその背面の補強躯体４及び既存支持層２を斫る等により除去する（図２（Ｅ）参照）。

（Ａ６）露出したレリーフ板１にその背面側からコンクリート打ち込み用のアンカー材（例えばシアコネクタ等のアンカー金物）１４を設置する（図２（Ｅ）参照）。なお、次工程でのレリーフ板１側へのノロ漏れ防止のため、レリーフ板１を構成するタイルのジョイント部の隙間にはセメント系の固練りした材料をコテで押し込む、タイル自体のひび割れ部分や砕けて隙間ができている部分はエポキシ樹脂接着剤で埋める、などする。

ここで、アンカー材１４の設置について詳述すると、例えば、図３（Ａ）に示すように、レリーフ板１を構成するタイルの裏足部１ａ（本例では略網目状のリブ構造を呈する）のマス目（凹入部）に既存支持層２が充填され、新規コンクリートの入る隙間が無いような場合は、マス目に充填された既存支持層２の部分に穴１５を開け、その穴１５に溶剤の入ったカプセル１６を挿入し（図３（Ｂ）参照）、そこに金ねじや異形鋼棒等のアンカー材１４を打ち込んでカプセル１６を破壊し、溶剤の化学反応を起こさせてアンカー材１４を固定するケミカルアンカーを採用することが考えられる（図３（Ｃ）参照）。

また、図３（Ｄ）に示すように、タイルの裏足部１ａのマス目が完全に露出している場合や大きな隙間を有しており、そのマス目への新規コンクリートの打設だけでタイルへのアンカー材１４の付着が期待できる場合は、図３（Ｅ）に示すように、タイルの裏足部１ａのマス目内にアンカー材１４の先端側を挿入配置しておくことが考えられる。なお、裏足部１ａのマス目に残存する既存支持層２に脆弱な部分が存在する場合には、アンカー材１４の挿入配置が可能となるようにその脆弱な部分及び必要に応じてその周辺まで適宜取り除けばよい。

図３（Ｆ）に示すように、リブ構造の裏足部１ａにその厚み方向に延びるアンカー用の貫通孔１ｂが開いている場合は、先端側を折り曲げたアンカー材１４を貫通孔１ｂに挿入し、エポキシ樹脂接着剤等で固定しておくことが考えられる。

図３（Ａ）〜（Ｆ）の方法で配するアンカー材１４の他に、略網目状のリブ構造の裏足部１ａにおいて、交差部等の厚みのある部分に直接捻じ込むアンカー材１４を併用する（図３（Ｇ）参照）。

なお、上述したアンカー材１４の捻じ込み等を行う上で、レリーフ板１の健全性確認は必須であり、そのために、例えば上記工程（Ａ２）において、１５０ｍｍ×１００ｍｍ×５０ｍｍ程度のピースをレリーフ板１から採取し、このピースを用いて強度確認試験を行っておく。

（Ａ７）レリーフ板１の背面側にアンカー材１４を埋めるように補強コンクリート層（新築プレストレストコンクリート板）１５を形成する（図２（Ｆ）参照）。

ここで、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、補強コンクリート層１５を構成する鉄筋１６は、溶接と結束併用でメッシュ状に組み、レリーフ板１の一番高いところを基準としてその面から版厚を設定して、表裏共に所定厚さｔ（例えば３０ｍｍ）の被りとする。レリーフ板１側には、例えばプラスチック製のドーナツスペーサー１７等を下端鉄筋１６に組み込んでおいて、レリーフ板１の上に直に載せる。

（Ａ８）補強コンクリート層１５の養生後、図２（Ｇ）に示すように、レリーフ板１を保護モルタル層１２が上になるように補強鋼材１１ごと上下反転し（ひっくり返し）、保護モルタル層１２、補強鋼材１１、型枠１０等を撤去する。以上で、プレキャストコンクリートパネルＰが完成する。

次に、上記プレキャストコンクリートパネルＰの設置について説明する。この設置は、例えば以下の工程（Ａ９）〜（Ａ１１）を実施して行う。

（Ａ９）例えば工場等で完成したプレキャストコンクリートパネルＰを現場に搬入する。

（Ａ１０）プレキャストコンクリートパネルＰを鉄骨梁（図示していない。コンクリート梁等でもよい）に取り付ける。なお、この取り付けは、例えば、プレキャストコンクリートパネルＰ及び鉄骨梁の両方に取付金物を設けておき、その取付金物どうしをボルト等で固定するといったことが考えられる。

（Ａ１１）レリーフ板１が大型であり、複数のプレキャストコンクリートパネルＰを並べて設置することによりレリーフ板１を復原する場合は、パネルＰ間の目地を復原補修する。以上で、プレキャストコンクリートパネルＰの設置が完了する。

上記工程（Ａ１）〜（Ａ８）により完成するプレキャストコンクリートパネルＰは、図２（Ｇ）に示すように、後方に隙間７ａのある部位が形成された隆起部７を前面側に有するレリーフ板１と、レリーフ板１の背面側に設けられた補強コンクリート層１５とを具備したものとなり、後方に隙間７ａのある部位を持つ立体的な形状を呈する隆起部７により、従来のプレキャストコンクリートパネルでは採用不可能であった迫力や優美性等をレリーフ板１に持たせることができ、ひいてはこのプレキャストコンクリートパネルＰを備えた建物のグレード向上に寄与する。

また、本例のプレキャストコンクリートパネルＰの製造方法では、上記工程（Ａ５）においてレリーフ板１の前面を下側にし、背面を上側にした状態で、工程（Ａ７）においてレリーフ板１の背面側に補強コンクリート層１５を設けるので、補強コンクリート層１５を打設等により容易に設けることができ、しかもこの際、レリーフ板１から下方に突出し、レリーフ板１及び補強コンクリート層１５等の重量を受けることになる隆起部７の破損は、これを覆う保護モルタル層１５と隙間７ａに詰めた間詰材８とによって確実に防止することができる。加えて、本例のプレキャストコンクリートパネルＰの製造方法では、上記のような隙間７ａを持ったレリーフ板１を有する歴史的建造物の復原活用にも資する。

さらに、本例のプレキャストコンクリートパネルＰの製造方法では、工程（Ａ４）において保護モルタル層１２を形成する際に、隙間７ａに詰める間詰材８がレリーフ板１に付着することは保護用フィルム６によって防止され、また、間詰材８と保護モルタル層１２との間には脱型用フィルム９が存在するので、間詰材８が保護モルタル層１２の形成を阻害することがなく、しかも最終的に不要となる保護モルタル層１２を工程（Ａ８）においてレリーフ板１から簡単に除去することが可能となる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。

上記工程（Ａ１）では、レリーフ板１、既存支持層２、補強躯体４及び吊用鉄骨５を一体化した状態で搬出するが、例えば、一体化されたレリーフ板１及び既存支持層２が十分な強度を有する場合は、補強躯体４を構築せず、吊用鉄骨５に適宜の手段によりレリーフ板１及び既存支持層２を固定して搬出するようにしてもよい。また、既存支持層２の一部または全部を除去した状態で後施工アンカー３及び補強躯体４を設置・構築するようにしてもよく、当初より既存支持層２が存在していない場合にはレリーフ板１の背面側に後施工アンカー３及び補強躯体４を設置・構築すればよい。

上記工程（Ａ３）では、図２（Ｂ）に示すように、隙間７ａのみに間詰材８を詰めているが、これに限らず、例えば間詰材８をレリーフ板１の表面全体を覆うように詰め、レベリングを行う（平らにする）ようにしてもよい。

上記工程（Ａ１）〜（Ａ８）では、既存建物から採取したレリーフ板１を用いてプレキャストコンクリートパネルＰを製造しているが、これに限らず、新設のレリーフ板１を用いてプレキャストコンクリートパネルＰを製造してもよい。具体的には以下の工程（Ｂ１）〜（Ｂ８）を実施する。

（Ｂ１）図５（Ａ）に示すように、補強鋼材１１によって構成した水平面形成部１３ａ（図２（Ｃ）参照）の上にレベル調整材２１を配置し、その周囲を型枠１０で囲み、必要に応じ、型枠１０の外側に型枠１０を支持するための補強鋼材１１を設置する。

（Ｂ２）図５（Ｂ）に示すように、レベル調整材２１の上にレリーフ板１を構成する複数のタイル（例えばテラコッタタイル）Ｔを敷設する。なお、タイルＴは、その前面が上を向くようにレベル調整材２１上に載置する。なお、後工程でレベル調整材２１を除去する際の手間を考えると、タイルＴとレベル調整材２１とは一体化しないのが好適であるが、例えば接着力の比較的小さい接着テープや接着剤等を用いて両者Ｔ，２１を仮止めするようにしてもよい。

ここで、レベル調整材２１は、敷設した状態の複数のタイルＴが所望のレリーフ板１を形成するように各タイルＴのレベルを調整するためのものであり、例えば砂型、プラスチック板、ブロック等、適宜の材料・部材で構成することができる。

（Ｂ３）上記工程（Ａ３）と同様に、全タイルＴによって構成するレリーフ板１の前面を保護用フィルム６で覆い（覆う前に必要であれば前面を清掃等しておく）、レリーフ板１の隆起部７において後方（図５（Ｂ）では下方）に隙間７ａがある場合、後工程における隆起部７の破損防止のため、保護用フィルム６の表（前）側からその隙間７ａに間詰材８を詰め、さらにその表側に脱型用フィルム９を被せた状態（脱型用フィルム９が保護用フィルム６及び間詰材８を覆う状態）にする（図５（Ｂ）及び（Ｃ）参照）

（Ｂ４）上記工程（Ａ４）と同様に、各タイルＴ及びレベル調整材２１を上下及び型枠１０の外側（側方）から補強鋼材１１で囲み、補強鋼材１１によって型枠１０を外側から支持した状態で、その中のレリーフ板１表面にモルタル（例えばバサモルタル等）を充填し、表面形状を保護するための保護モルタル層１２を形成する（図５（Ｃ）参照）。

（Ｂ５）保護モルタル層１２の養生後、図５（Ｄ）に示すように、レリーフ板１を保護モルタル層１２が下になるように補強鋼材１１ごと上下反転し（ひっくり返し）、その後、補強鋼材１１を一部解体し、レリーフ板１の背面側のレベル調整材２１を除去する（図５（Ｅ）参照）。

（Ｂ６）露出したレリーフ板１にその背面側からコンクリート打ち込み用のアンカー材（例えばシアコネクタ等のアンカー金物）１４を設置する。なお、次工程でのレリーフ板１側へのノロ漏れ防止のため、レリーフ板１を構成するタイルＴのジョイント部の隙間にはセメント系の固練りした材料をコテで押し込むなどする（図５（Ｅ）参照）。

（Ｂ７）上記工程（Ａ７）と同様に、レリーフ板１の背面側にアンカー材１４を埋めるように補強コンクリート層（新築プレストレストコンクリート板）１５を形成する（図５（Ｆ）参照）。

（Ｂ８）上記工程（Ａ８）と同様に、補強コンクリート層１５の養生後、図５（Ｇ）に示すように、レリーフ板１を保護モルタル層１２が上になるように補強鋼材１１ごと上下反転し（ひっくり返し）、保護モルタル層１２、補強鋼材１１、型枠１０等を撤去する。以上で、プレキャストコンクリートパネルＰが完成する。

なお、本明細書で挙げた変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。

１ レリーフ板
１ａ 裏足部
１ｂ 貫通孔
２ 既存支持層
３ 後施工アンカー
４ 補強躯体
５ 吊用鉄骨
６ 保護用フィルム
７ 隆起部
７ａ 隙間
８ 間詰材
９ 脱型用フィルム
１０ 型枠
１１ 補強鋼材
１１ａ Ｈ形鋼
１１ｂ 溝形鋼
１１ｃ 山形鋼
１２ 保護モルタル層
１３ａ 水平面形成部
１３ｂ 水平面形成部
１３ｃ 側面形成部
１４ アンカー材
１５ 補強コンクリート層
１６ 鉄筋
２１ レベル調整材
Ｐ プレキャストコンクリートパネル
Ｔ タイル

Claims (3)

1. 後方に隙間のある部位が形成された隆起部を前面側に有するレリーフ板と、
   該レリーフ板の背面側に設けられた補強コンクリート層とを具備したプレキャストコンクリートパネル。
2. 請求項１に記載のプレキャストコンクリートパネルの製造方法であって、
   前記レリーフ板をその前面が上を向くように載置し、前記隙間に間詰材を詰めた状態で該レリーフ板の上側に保護モルタル層を形成した後、上下反転し、該レリーフ板の背面側に前記補強コンクリート層を設け、その後、前記保護モルタル層を除去するプレキャストコンクリートパネルの製造方法。
3. 前記保護モルタル層の形成は、前記レリーフ板の前面を保護用フィルムで覆い、該保護用フィルムの表側から前記隙間に間詰材を詰め、さらにその表側に脱型用フィルムを被せた状態で行う請求項２に記載のプレキャストコンクリートパネルの製造方法。