JP2022092913A - プレキャストパネルの連結構造及びプレキャストパネルの連結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プレキャストパネル同士の継目が開くことなく、継目からのコンクリートの漏れ出しを防止する。
【解決手段】接合構造Ｓは、隣り合う２つのプレキャストパネル２、２にそれぞれ固定された一対の固定部１０、１０と、一端がそれぞれ前記各固定部１０にピン接合されるとともに、他端が互いに連結された一対の連結材１１、１１と、一端が前記連結材１１の他端にピン接合されるとともに、他端が前記プレキャストパネル２から離れる方向に延びるセパレーター１２とからなり、前記セパレーター１２にプレキャストパネルから離れる方向への引張力が導入されることにより、前記固定部１０が固定された各プレキャストパネル２に、相互に近づく方向に向けた力を作用させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、コンクリート構造物の構築に当たり、埋設型枠等に使用されるプレキャストパネルの連結構造及びプレキャストパネルの連結方法に関する。

従来より、コンクリート構造物の構築において、現場における鉄筋の組み立て作業や型枠の設置・撤去作業を大幅に軽減したプレキャストパネルからなる埋設型枠を用いた施工方法が知られている。前記埋設型枠は、コンクリート打設後も取り外すことなく構造物の一部として使用される型枠のことであり、高強度モルタルやコンクリート等で形成されている。

前記埋設型枠は、通常、大型のプレキャストパネルを、クレーン等の重機で吊り下げて設置していたが、重機を不要とし、省力化を図ることなどを目的として、人力で運搬が可能な小型のプレキャストパネルが多用されつつある。

小型のプレキャストパネルを複数設置して埋設型枠を組み立てる際のパネル同士の連結方法として、下記特許文献１には、下側の壁面構築用型枠パネルの上側に設けられたフックに、連結固定具の連結部材の下側部分を係合させ、上側の壁面構築用型枠パネルの下側に設けられたフックに連結固定具の連結部材の上側部分を係合させるとともに、連結固定具のセパレーターの他端側を構築される擁壁の内側に予め立設させた支柱アングルに固定する方法が開示されている。

特開２０００－２２０１５６号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される連結方法では、中詰めコンクリートの打設によって内圧がかかると、パネル同士の間に隙間が生じ、その隙間から中詰めコンクリートが漏れ出るおそれがあった。

また、大型のプレキャストパネルを用いた場合、パネル同士の継目はボルト等で締結されているが、ボルト締結の場合でも、継目全体を密着させることは困難であり、隙間から中詰めコンクリートが漏れ出るおそれがあった。

そこで本発明の主たる課題は、プレキャストパネル同士の継目が開くことなく、継目からのコンクリートの漏れ出しを防止したプレキャストパネルの連結構造及びプレキャストパネルの連結方法を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、隣り合う２つのプレキャストパネルにそれぞれ固定された一対の固定部と、一端がそれぞれ前記各固定部にピン接合されるとともに、他端が互いに連結された一対の連結材と、一端が前記連結材の他端にピン接合されるとともに、他端が前記プレキャストパネルから離れる方向に延びるセパレーターとからなり、前記セパレーターにプレキャストパネルから離れる方向への引張力が導入されることにより、前記固定部が固定された各プレキャストパネルに、相互に近づく方向に向けた力を作用させることを特徴とするプレキャストパネルの連結構造が提供される。

上記請求項１記載の発明では、隣り合う２つのプレキャストパネルにそれぞれ固定された一対の固定部と、一端がそれぞれ前記各固定部にピン接合されるとともに、他端が互いに連結された一対の連結材と、一端が前記連結材の他端にピン接合されるとともに、他端が前記プレキャストパネルから離れる方向に延びるセパレーターとで構成されており、前記セパレーターにプレキャストパネルから離れる方向への引張力が導入されることにより、前記固定部が固定された各プレキャストパネルに、相互に近づく方向に向けた力が作用するようになっている。このため、隣り合う２つのプレキャストパネルの端部同士が密着して隙間がなくなり、このプレキャストパネルを埋設型枠として用いた場合におけるプレキャストパネル同士の継目からの中詰めコンクリートの漏れ出しが防止できるようになる。

請求項２に係る本発明として、前記固定部は、前記連結材の一端から前記プレキャストパネル同士の接続部と反対側に延在している請求項１記載のプレキャストパネルの連結構造が提供される。

上記請求項２記載の発明は、前記固定部の一実施形態例であり、前記固定部が、前記連結材の一端から外側に延びるように配置されたものである。この形態例では、セパレーターにプレキャストパネルから離れる方向に向かう引張力が作用したとき、このセパレーターに前記連結材を介して連結された前記固定部は、前記プレキャストパネルをプレキャストパネル同士の接続部側に引き寄せるように作用する。

請求項３に係る本発明として、前記固定部は、前記連結材の一端から前記プレキャストパネル同士の接続部側に延在している請求項１記載のプレキャストパネルの連結構造が提供される。

上記請求項３記載の発明は、前記固定部の変形例であり、前記固定部が、前記連結材の一端から内側に向けて延びるように配置されたものである。この形態例では、セパレーターにプレキャストパネルから離れる方向への引張力が導入されたとき、このセパレーターに前記連結材を介して連結された前記固定部は、前記プレキャストパネルをプレキャストパネル同士の接続部側に押し寄せるように作用する。

請求項４に係る本発明として、前記固定部は、前記プレキャストパネルに埋設された鋼線の一部をループ状に突出させた被固定部のループ内に嵌め込まれることにより、前記プレキャストパネルに固定されている請求項１～３いずれかに記載のプレキャストパネルの連結構造が提供される。

上記請求項４記載の発明では、前記固定部を前記プレキャストパネルに固定するのに好適な手段について規定しており、前記プレキャストパネルに、鋼線の一部をループ状に突出させた被固定部を設けておき、この被固定部のループ内に前記固定部を嵌め込むことにより、前記固定部をプレキャストパネルに固定している。

請求項５に係る本発明として、前記セパレーターの他端は、前記プレキャストパネルの内側に立設された支柱に固定されている請求項１～４いずれかに記載のプレキャストパネルの連結構造が提供される。

上記請求項５記載の発明では、プレキャストパネルの内側に予め支柱を立設しておき、この支柱に前記セパレーターの他端を固定している。これによって、セパレーターがしっかりと固定でき、セパレーターに確実に引張力が導入でき、プレキャストパネル同士の継目の開きが防止できる。

請求項６に係る本発明として、前記セパレーターの中間部にターンバックルが備えられている請求項１～５いずれかに記載のプレキャストパネルの連結構造が提供される。

上記請求項６記載の発明では、前記セパレーターの中間部にターンバックルを備えることにより、前記ターンバックルの回動操作によって、プレキャストパネル間の開きが生じない引張力を前記セパレーターに予め作用させることができる。

請求項７に係る本発明として、上記請求項１～６いずれかに記載のプレキャストパネルの連結構造を用いたプレキャストパネルの連結方法であって、
前記プレキャストパネルを設置した後、隣り合うプレキャストパネルにそれぞれ前記固定部を固定し、前記連結材及び前記セパレーターを取り付け、前記セパレーターにプレキャストパネルから離れる方向に向けた引張力を導入することにより、前記固定部が固定された各プレキャストパネルに、相互に近づく方向に向けた力を作用させることを特徴とするプレキャストパネルの連結方法が提供される。

以上詳説のとおり本発明によれば、プレキャストパネル同士の継目が開くことなく、継目からのコンクリートの漏れ出しが防止できるようになる。

コンクリート構造物１の斜視図である。 プレキャストパネル２の裏面図である。 図２のIII－III線矢視図である。 プレキャストパネル２の接合構造Ｓを示す、(A)は平面図、(B)は(A)のB-B線矢視図である。 変形例に係るプレキャストパネル２の接合構造Ｓを示す平面図である。 隅部のプレキャストパネル２の接合構造を示す平面図である。 プレキャストパネル２の連結方法を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明に係るプレキャストパネル２の接合構造Ｓが適用されたコンクリート構造物１の一例を示すものである。図１に示されるコンクリート構造物１は、鉛直方向に立設した主鋼材３と、構造物の外殻を構成し、埋設型枠として使用される複数のプレキャストパネル２、２…と、前記プレキャストパネル２…の型枠内部に現場打ちされる中詰めコンクリート４とで主に構成された橋脚構造である。本発明に係るプレキャストパネル２、２の接合構造Ｓは、複数のプレキャストパネル２、２…を平面方向（上下方向及び幅方向）に並べて配置したとき、隣り合う２つのプレキャストパネル２、２間の継目の開きを防止しながら、両者を接合するのに用いられるものである。

本発明に係る接合構造Ｓが適用可能な構造物は、図１に示される橋脚構造などの柱構造の他に、擁壁構造、護岸構造、岸壁構造など、プレキャストパネル２が平面方向に複数並べて配置される幅広い構造物に及ぶ。

前記プレキャストパネル２は、図１に示されるように、コンクリート構造物１の周方向（幅方向）に長い横長に向けて配置するとともに、上下段で幅方向に半分ずつずらして配置するのが好ましい。なお、プレキャストパネル２の配置は、図示例の配置に特に限定されるものではなく、公知の配置構造を制限なく採用することができる。

前記プレキャストパネル２の裏面には、図２に示されるように、ステンレス形鋼などからなる複数の裏当て鋼材５、５…が、上下方向に沿うとともに、幅方向に間隔をあけて配置されている。前記裏当て鋼材５は、部材長手方向に沿って所定の間隔で配置された複数のボルト６、６…によってプレキャストパネル２の裏面に固定されている。前記裏当て鋼材５は、好ましくは図示例のように、各プレキャストパネル２に２本の割合で配置されており、幅方向に隣り合うプレキャストパネル２、２間の上下方向に沿う継目と、その上下段側において隣接する幅方向に隣り合うプレキャストパネル２、２間の上下方向に沿う継目との中間位置、好ましくはこれらの継目間の中央部にそれぞれ配置されている。

前記主鋼材３は、図示例では断面Ｈ形の鋼材が用いられているが、Ｔ形やＩ形のものを用いてもよく、チャンネルやアングルを用いてもよい。前記主鋼材３は、プレキャストパネル２の裏面から所定の距離を開けて配置されている。前記主鋼材３の配設位置は、幅方向に隣り合うプレキャストパネル２、２間の上下方向に沿う継目位置に対応して配置するのが好ましい。すなわち、隣り合う前記裏当て鋼材５、５間の中央部に配置するのがよい。

前記プレキャストパネル２は、少なくとも上下方向に隣り合うプレキャストパネル２、２のうち一方のプレキャストパネル２に、内側に突出するとともに、相対するプレキャストパネル２の端部と若干の重なり代を有し、プレキャストパネル２、２間の裏面側の継目を塞ぐように延出する凸部７が設けられている。このため、上下方向に隣り合うプレキャストパネル２、２間に配置される接合構造Ｓは、この凸部７を跨いで設けられるようになっている（図４参照。）。

前記プレキャストパネル２は、人力で持ち運びできる程度に小型化するのが好ましい。人力で持ち運び可能な最大重量は、およそ２０ｋｇ前後であり、プレキャストパネルの場合は、例えば９００×３００×３５ｍｍ程度の寸法となる。

本発明に係るプレキャストパネル２の接合構造Ｓは、図３及び図４に示されるように、隣り合う２つのプレキャストパネル２、２にそれぞれ固定された一対の固定部１０、１０と、一端がそれぞれ前記各固定部１０にピン接合されるとともに、他端が互いに連結された一対の連結材１１、１１と、一端が前記連結材１１の他端にピン接合されるとともに、他端が前記プレキャストパネル２から離れる方向に延びるセパレーター１２とで構成されている。本接合構造Ｓは、図４に示されるように、前記セパレーター１２にプレキャストパネル背面側への引張力が導入されることにより、前記固定部１０が固定された各プレキャストパネル２に、相互に近づく方向に向けた力を作用させている。

このように、本接合構造Ｓでは、セパレーター１２に引張力が導入されることにより、プレキャストパネル２、２同士が近づく方向に向けた力を生じさせることができるため、隣り合うプレキャストパネル２、２間に隙間が生じなくなり、プレキャストパネル同士の継目から中詰めコンクリートが漏れ出るのが防止できる。前記セパレーター１２に導入される引張力は、セパレーター１２を取り付ける際のボルトの締め付けなどにより予め生じさせることもできるが、予め導入しなくても、中詰めコンクリート４の充填により、プレキャストパネル２が外面側に押圧されるのに伴って、自然と生じるようになる。また、中詰めコンクリート４の充填量が増し内圧が増加するのに伴って、プレキャストパネル２、２同士の引き付け力が更に大きくなる構造となっているため、中詰めコンクリート４の漏れがより確実に防止できるようになる。

本接合構造Ｓでは、図４に示されるようにプレキャストパネル２、２の接続部と直交する断面視で、対の連結材１１、１１が略二等辺三角形状に配置されているため、その頂点に連結されたセパレーター１２に引っ張りの軸力が作用することにより、各連結材１１、１１にほぼ均等の軸力が作用し、固定部１０、１０で固定されたプレキャストパネル２、２の端縁同士が強固に密着できるようになっている。また、前記一対の固定部１０、１０は、プレキャストパネル２、２の接続部からほぼ均等の距離にそれぞれ配置されており、前記対の連結材１１、１１が略二等辺三角形状に配置されることから、前記セパレーター１２は、プレキャストパネル２、２の接続部とほぼ一致する位置において、プレキャストパネル２の裏面と直交する方向に延びている。

前記固定部１０と連結材１１との連結部及び前記セパレーター１２と連結材１１との連結部はそれぞれ、蝶番などのヒンジによるピン接合とするのが好ましい。これらの連結部をピン接合とすることにより、各部材に曲げモーメントが発生せず、軸力のみが作用して、力が効率的に伝達できるようになる。

図４に示される形態例では、前記固定部１０は、前記連結材１１の一端からプレキャストパネル２、２同士の接続部と反対側に延在している。すなわち、前記固定部１０と連結材１１との連結部は、前記固定部１０におけるプレキャストパネル２、２同士の接続部側の端部に設けられている。この形態では、セパレーター１２にプレキャストパネル２から離れる方向への引張力が作用したとき、このセパレーター１２に前記連結材１１を介して連結された固定部１０は、プレキャストパネル２をプレキャストパネル２、２同士の接続部側に引き寄せるように作用する。

前記固定部１０の変形例として、図５に示されるように、前記固定部１０は、前記連結材１１の一端からプレキャストパネル２、２同士の接続部側に延在させてもよい。すなわち、前記固定部１０と連結材１１との連結部が、前記固定部１０におけるプレキャストパネル２、２同士の接続部と反対側の端部に設けられている。この形態では、セパレーター１２にプレキャストパネルから離れる方向への引張力が作用したとき、このセパレーター１２に前記連結材１１を介して連結された固定部１０は、プレキャストパネル２をプレキャストパネル２、２同士の接続部側に押し寄せるように作用する。

前記固定部１０をプレキャストパネル２の裏面に固定するには、好ましくはプレキャストパネル２に埋設された鋼線の一部をループ状に突出させた被固定部１３をプレキャストパネル２の裏面に設けておき、前記被固定部１３のループ内に、前記固定部１０を嵌め込むことにより成されるようにするのが好ましい。前記被固定部１３は、前記固定部１０が挿入可能なループ状に形成され、その両端がプレキャストパネル２に埋設されている。一方、前記固定部１０には、連結材１１を介して固定部１０に引張力が作用したとき前記被固定部１３に係止して、プレキャストパネル２に力を伝達するため、前記被固定部１３に係止可能な凸部１４が設けられている。このように、予め前記被固定部１３が備えられたプレキャストパネル２を所定の位置に設置した後、固定部１０を前記被固定部１３に嵌め込むだけで、固定部１０がプレキャストパネル２に固定できるので、取付作業が容易になる。

一方、前記被固定部１３による固定に代えて、前記固定部１０をプレキャストパネル２に固定する手段としては、ボルト締結など、その他の公知の固定手段を用いてもよい。

前記連結材１１は、前記固定部１０とセパレーター１２とを連結する棒材又は板材であり、両端がそれぞれ、プレキャストパネル２、２の接続端縁が延びる方向と平行する軸を回動軸とする蝶番などのヒンジによって回動自在に支持されている。

前記セパレーター１２は、対の連結材１１、１１の他端同士が互いに連結された連結部を基端として、プレキャストパネル２から離れる方向に延びている。更に、その先端は、プレキャストパネル２の内側に立設された支柱に固定するのが好ましい。図示例の橋脚構造の場合、図３及び図４に示されるように、前記支柱として、主鋼材３を用いるのが好適である。これによって、セパレーター１２に確実に引張力が作用し、プレキャストパネル２、２の継目をしっかりと閉塞することができるようになる。

前記セパレーター１２の先端を主鋼材３に固定する方法は特に限定しないが、一例として、図３及び図４に示されるように、セパレーター１２の先端に固定金具２０を取り付け、この固定金具２０によって、Ｈ形鋼からなる主鋼材３のフランジ部に固定する方法を挙げることができる。前記固定金具２０は、略Ｃ形のフレームに、該フレームで囲まれた空間内部に向けて突出するボルトが螺入された構造を成し、フレームの空間内部に主鋼材３のフランジ部の側縁を挟み込んだ状態で、前記ボルトを締め付けることにより、主鋼材３に固定できるようになっている。このとき、前記主鋼材３として、図４に示されるように、フランジ部の外面に直交する線状の凸部３ａと各格子部の凹部３ｂとからなる格子模様などの凹凸が設けられた縞Ｈ形鋼を使用することによって、固定金具２０に備えられた締め付け用のボルトの先端が前記凹部３ｂに嵌まり込むため、外面が平坦な通常のＨ形鋼やフランジ部の外面に幅方向のみに沿って多数のストライプ状の凹凸が設けられたＨ形鋼などに比べて、Ｈ形鋼の軸方向と直交する方向に引張力が作用したときにボルトの先端が主鋼材３の軸方向に延びる凸部３ａに係止して固定金具２０がずれにくくなるのでよい。

また、前記セパレーター１２の先端を固定金具２０に固定するには、固定金具２０のフレームに備えられたナット部にセパレーター１２を螺合してもよいし、固定金具２０のフレームに溶接してもよい。

一方、前記セパレーター１２の先端の固定は、前記主鋼材３に固定する構造に代えて、アンカーなどに固定してもよいし、図示例の橋脚構造などのように、プレキャストパネル２の裏面同士が対面して配置される構造物の場合、対面するプレキャストパネル２、２の連結構造Ｓ、Ｓからそれぞれ延びるセパレーター１２、１２同士を連結させてもよい。

図４及び図５に示されるように、前記セパレーター１２の中間部には、ターンバックル１５を設けるのが好ましい。前記ターンバックル１５の回動操作によって、プレキャストパネル２、２間の開きが生じない引張力を前記セパレーター１２に予め作用させることができるようになる。

ところで、コンクリート構造物１の隅部では、図６に示されるように、隅部のプレキャストパネル２、２を蝶番などのヒンジ１６によって結合して折り重ねておき、パネルを設置する際に、直角に広げて、角部内側に三角形状の角部用金具１７を設置し、各パネル２にボルト１８で固定する構造とするのがよい。予め隅部のプレキャストパネル２、２をヒンジ１６で連結しておくことにより、プレキャストパネル２を設置する際、９０°より大きく開くことなく固定することができる。

次に、前記プレキャストパネル２の連結方法について説明する。地上から高さ１５００～１８００ｍｍまでは、各プレキャストパネル２を所定の位置に人力で設置し、組み立てるのがよく、その後、所定の高さ以上になったら、図７に示されるように、地組みした数段のプレキャストパネル２からなる型枠体を、クレーン等の重機で揚重して所定の位置に設置するのがよい。

本連結構造Ｓを取り付けるには、隣り合うプレキャストパネル２、２にそれぞれ前記固定部１０を固定し、前記固定部１０に連結材１１及びセパレーター１２を取り付け、前記セパレーター１２にプレキャストパネルから離れる方向に向けた引張力を導入することにより、前記固定部１０が固定された各プレキャストパネル２に、相互に近づく方向に向けた力を作用させる。

１…コンクリート構造物、２…プレキャストパネル、３…主鋼材、４…中詰めコンクリート、５…裏当て鋼材、６…ボルト、７…凸部、１０…固定部、１１…連結材、１２…セパレーター、１３…被固定部、１４…凸部、１５…ターンバックル、１６…ヒンジ、１７…角部用金具、１８…ボルト、２０…固定金具、Ｓ…連結構造

Claims (7)

1. 隣り合う２つのプレキャストパネルにそれぞれ固定された一対の固定部と、一端がそれぞれ前記各固定部にピン接合されるとともに、他端が互いに連結された一対の連結材と、一端が前記連結材の他端にピン接合されるとともに、他端が前記プレキャストパネルから離れる方向に延びるセパレーターとからなり、前記セパレーターにプレキャストパネルから離れる方向への引張力が導入されることにより、前記固定部が固定された各プレキャストパネルに、相互に近づく方向に向けた力を作用させることを特徴とするプレキャストパネルの連結構造。
2. 前記固定部は、前記連結材の一端から前記プレキャストパネル同士の接続部と反対側に延在している請求項１記載のプレキャストパネルの連結構造。
3. 前記固定部は、前記連結材の一端から前記プレキャストパネル同士の接続部側に延在している請求項１記載のプレキャストパネルの連結構造。
4. 前記固定部は、前記プレキャストパネルに埋設された鋼線の一部をループ状に突出させた被固定部のループ内に嵌め込まれることにより、前記プレキャストパネルに固定されている請求項１～３いずれかに記載のプレキャストパネルの連結構造。
5. 前記セパレーターの他端は、前記プレキャストパネルの内側に立設された支柱に固定されている請求項１～４いずれかに記載のプレキャストパネルの連結構造。
6. 前記セパレーターの中間部にターンバックルが備えられている請求項１～５いずれかに記載のプレキャストパネルの連結構造。
7. 上記請求項１～６いずれかに記載のプレキャストパネルの連結構造を用いたプレキャストパネルの連結方法であって、
   前記プレキャストパネルを設置した後、隣り合うプレキャストパネルにそれぞれ前記固定部を固定し、前記連結材及び前記セパレーターを取り付け、前記セパレーターにプレキャストパネルから離れる方向に向けた引張力を導入することにより、前記固定部が固定された各プレキャストパネルに、相互に近づく方向に向けた力を作用させることを特徴とするプレキャストパネルの連結方法。

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