JP4274370B2 - コンクリート構造物の配筋装置と配筋方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート構造物の配筋装置と配筋方法とに関するものである。

主鉄筋の周囲に、ＰＣ鋼より線をリング状、らせん状に配置して帯鉄筋として利用すると、鉄筋を円形に加工する方法に比較して次のような利点がある。
（１）鉄筋は工場での加工が必要であるが、ＰＣ鋼より線は現場で形成できるので輸送が簡単で経済的である。
（２）鉄筋を大きい半径で曲げるには大型の加工機が必要であるが、ＰＣ鋼より線ならば加工機を必要とせず、現場に合わせて形成できる。
（３）ＰＣ鋼より線は数百メートルの長さをつなぎ目のない、連続した引張材として配置することができるので、円形断面における直径、または矩形断面における一辺が２メートルを超え、高さが４メートルを超えるような大型の柱状構造物において、鉛直方向に配置した主鉄筋の外側に巻きつけて連続した帯鉄筋として配置するとすぐれた拘束効果を期待することができる。

以上のような利点を備えているので、大型柱状構造物の帯筋にＰＣ鋼より線を用いる方法はすでに知られている。
しかし従来の方法は、主鉄筋の外側にＰＣ鋼より線をまきつけるための大規模な装置を用いる方法である。
そのために高さが３０メートルを超えるような構造物の構築に採用する場合には、主としてスリップフォーム工法と組み合わせて使用しなければならないという制限がある。

特開平１１−９３４２０号公報 特許第３５２７９１３号公報

しかしＰＣ鋼より線を使用して円筒状に配置した主鉄筋の周囲にＰＣ鋼より線をらせん状に巻きつける従来の方法では次のような問題がある。
（１）ＰＣ鋼より線を主鉄筋の外側に巻きつける装置は、比較的大規模なものであるから、高さが３０メートルを超えるような構造物の構築の場合には有利であるが、それ以下の規模の場合には装置の設置、撤去などの費用と工費がかさみ、有利性が発揮できない。
（２）従来のＰＣ鋼より線の巻きつけ装置は、主鉄筋の配列が単純な円形、あるいは隅角部に丸みを設けた矩形の場合に限られ、主鉄筋の円柱を複数本配列し、それぞれの円柱の一部を互いに重ねた、いわゆる「インターロッキング配筋」の場合には適用することはできない。

上記のような課題を解決するために、本発明のコンクリート構造物の配装置は、コンクリート構造物の鉛直方向に配置した主鉄筋の周囲に帯鉄筋としてＰＣ鋼より線を配筋する配筋装置であって、ＰＣ鋼より線のコイルを搭載するターンテーブルと、ターンテーブルの周囲に位置して、前記の帯鉄筋の配列直径に近い円周上に配置してあるガイド部材と、ＰＣ鋼より線を係合する複数段のフックを具えた整列用ハンガーと、前記の帯鉄筋の配列直径に近い円周上に配置した吊り支柱を備え、かつ整列用ハンガー群を吊り上げることができる吊り架台と、より構成したコンクリート構造物の配筋装置を特徴としたものである。
また、本発明のコンクリート構造物の配筋方法は、上記の配筋装置を使用し、ターンテーブル上に搭載したＰＣ鋼より線をコイル状態から引き出し、ターンテーブルの周囲に配置したガイド部材の間に配置することによって構造部の帯鉄筋の配列直径にほぼ等しい円周線上に積み上げ、次にＰＣ鋼より線を１段づつ、整列用ハンガーのフックに係合し、整列用ハンガーを吊り支柱に取り付け、吊り支柱を吊り上げて、ＰＣ鋼より線を、構造物の主鉄筋の外周に位置させ、ＰＣ鋼より線を主鉄筋に係合して行う、コンクリート構造物の配筋方法を特徴としたものである。
また本発明のコンクリート構造物の配筋方法は、上記の配筋装置を使用し、ターンテーブル上に搭載したＰＣ鋼より線をコイル状態から引き出し、ターンテーブルの周囲に配置したガイド部材の間に配置することによって構造部の帯鉄筋の配列直径にほぼ等しい円周線上に積み上げ、次にＰＣ鋼より線を１段づつ、整列用ハンガーのフックに係合し、整列用ハンガーを吊り支柱に取り付け、吊り支柱を吊り上げて、仮り置き場に仮り置きし、複数の吊り支柱を仮り置きしたら、吊り支柱間を接近させて、隣接するらせん状のＰＣ鋼より線の一部を相互に重合させ、吊り支柱を吊り上げてＰＣ鋼より線を、構造物の主鉄筋の外周に位置させ、ＰＣ鋼より線を主鉄筋に係合して行う、コンクリート構造物の配筋方法を特徴としたものである。

本発明のコンクリート構造物の配筋方法と装置は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
（１）鉄筋と異なって柔軟性のあるＰＣ鋼より線を使用して、主鉄筋群とらせん鉄筋を係合した鉄筋構造を簡単に形成することができる。
（２）らせん鉄筋の一部が重なり合うような複雑な構造の配筋も、技能工の熟練に頼ることなく、マニュアル化して正確に配筋を行うことができる。

以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

＜１＞全体の構成
本発明の方法と装置は、ターンテーブル、積み上げガイド、整列用ハンガー、吊り架台を使用する。

＜２＞ターンテーブル１
本発明の対象とするＰＣ鋼より線ｐは、鉄筋のような剛性がなく、２００〜３００ｍ程度に切断してコイル状に巻き取った状態で運搬する。
運搬の際にはコイルの直径が小さい方が有利であり、その直径は目的とする構造物の帯鉄筋の配列直径とは一致していない。
そこでＰＣ鋼より線ｐをターンテーブル１の上に搭載し、コイルから引き出して目的の構造物の帯鉄筋の配列直径と等しい直径に巻きなおす必要がある。
ターンテーブル１は、このようなＰＣ鋼より線ｐのコイルを仮り置きして巻きなおすための回転台である。

＜３＞積み上げガイド２
積み上げガイド２は、ターンテーブル１を包囲する状態でその周囲の複数個所に設置する。
複数の積み上げガイド２の配置位置は、構築目的の構造物の帯鉄筋の配列直径にほぼ等しい円周線上である。
そして、積み上げガイド２は平行して鉛直に設置した２枚、あるいは２本のガイド材２１で構成する。
ガイド板の間隔は、ＰＣ鋼より線ｐ１本の直径よりも多少大きい程度の間隔として形成するので、２枚のガイド板の間に２本のＰＣ鋼より線ｐが入ることはなく、ＰＣ鋼より線ｐを挿入した場合には、１本のＰＣ鋼より線ｐが整然と積み上げられる。
内側のガイド板、すなわちターンテーブル１側の板を、外側のものよりも短く形成し、かつ上端は内側に倒してＰＣ鋼より線ｐがスムーズに挿入できるように形成する。

＜４＞整列ハンガー３
棒状体のハンガー柱３１と、そのハンガー柱３１に、間隔を介して取り付けた回転自在のフックとより構成する。
回転フック３２は、コ字状の部材であり、ハンガー柱３１に水平軸を介して複数段において取り付けてある。
回転フック３２は、通常は自重によって下向きに傾斜して位置しており、フックにＰＣ鋼より線Ｐを係合する場合には作業員が回転して引き起こし、その上にＰＣ鋼より線Ｐを係合する。
回転フック３２の間隔は、構築する目的の構造物の帯鉄筋の間隔と等しい間隔で配置する。

＜５＞吊り架台４
吊り架台４は、中央の中心柱４１に対して、円周状に配置した複数本の吊り支柱４２で構成する。
吊り支柱４２相互間は水平材４４によって連結する。
この水平材４４を、中心柱４１に対して回転自在に取る付けることによって、複数本の吊り支柱４２は円周上を移動自在である。
吊り支柱４２の配置位置は、構築目的の構造物の帯鉄筋の配列直径にほぼ等しい円周線上である。
さらにこの水平材４４を二重管で構成することによって、中心柱４１を中心とする円の半径を自由に選択することができる。
吊り架台４の上部には、整列ハンガー３を係合する係合腕４３を備えている。
この係合腕４３は、吊り支柱４２にピンで取り付け、常時は水平方向に姿勢を維持し、ストッパー４５によって一方向にのみ回転自在であるよう構成する。

＜６＞主鉄筋
構造物を構築する現場では複数本の主鉄筋ａを円周上に、鉛直に組み立てて円柱状を形成している。
この主鉄筋ａ群による円柱が１本の場合と、複数の主鉄筋ａ群の円柱を一部が重なった、いわゆるインターロッキング配筋の場合があり、本発明の配筋方法はそのいずれの場合にも採用することができる。
次に、主鉄筋ａ群による円柱が１本の場合について、本発明の配筋方法の順序を説明する。

＜７＞ＰＣ鋼より線ｐをターンテーブル１上へ搭載
ＰＣ鋼より線ｐのコイルをターンテーブル１の上に搭載し、コイルの一端から引き出した後に目的の構造物の帯鉄筋の配列直径と等しい直径に巻きなおす。
そのためにターンテーブル１を回転してＰＣ鋼より線ｐを引き出す。
このターンテーブル１を中心とした上記の装置は、目的の構造物のすぐ近くに設置してあり、その後の作業もクレーンで吊り上げて方向を回転するだけで処理することができる位置に配置する。

＜８＞ターンテーブル１から積み上げガイド２への移転
コイル状態から引き出したＰＣ鋼より線ｐは、積み上げガイド２の２枚のガイド材２１の間に積み上げる。
複数個所の積み上げガイド２は、構築目的の構造物の帯鉄筋の配列直径にほぼ等しい直径で配置してある。
そのために、ＰＣ鋼より線ｐは、構築目的の構造物の帯鉄筋の配列直径とほぼ等しい直径で、ＰＣ鋼より線ｐの直径を厚さとする円筒状に積み上げられる。

＜９＞吊り架台４の設置
吊り架台４は複数本の吊り支柱４２を水平材４４で連結した部材である。
この吊り支柱４２をクレーンで吊り上げ、複数の積み上げガイド２が描く円周の内部に設置する。
吊り架台４を配置しておくのは、後述する工程で整列ハンガー３に取り付けたＰＣ鋼より線ｐを、整列ハンガー３と共に吊り上げるためである。

＜１０＞整列ハンガー３の設置
複数本の整列ハンガー３を、共通の吊りビームによって吊り上げ、複数の積み上げガイド２が描く円周上に吊り降ろす。
配置する位置は、積み上げたＰＣ鋼より線ｐ群、および吊り架台４の外側である。

＜１１＞積み上げガイド２から整列ハンガー３へ
積み上げガイド２に整然と積み上げたＰＣ鋼より線ｐを、積み上げガイド２から引き上げる。
そして、ＰＣ鋼より線ｐを１本づつ整列ハンガー３のフック３２に係合する。
ＰＣ鋼より線ｐを係合する際には、フック３２を人力で引き出して行う。
ＰＣ鋼より線ｐは、整列ハンガー３の内側に、一定間隔を介して配列され、この間隔は目的の構築物の帯鉄筋の間隔である。
積み上げガイド２からの移転を人にたよる場合に、整列ハンガー３の長さが長いと手が届かず、高い足場が必要となり不経済である。
そこでハンガー柱３１の長さを短くしておき、その下端のフック３２に下の段のハンガー柱３１を連結し、ＰＣ鋼より線ｐの取り付け状態に応じてクレーンで徐々に引き上げながらＰＣ鋼より線ｐの係合を行う。

＜１２＞整列ハンガーの吊り架台への取り付け
ＰＣ鋼より線Ｐの全長を整列ハンガー３に取り付けたら、クレーンで整列ハンガー３を引き上げる。
すると整列ハンガー３の内側に突設した固定フック３３が、吊り支柱４２の係合腕４３を下から押し上げる。
押し上げた後に整列ハンガー３を下降させれば、固定フック３３が吊り支柱４２の係合ピン４６に係合して一体となる。
すなわちこの段階で、ＰＣ鋼より線ｐは、整列ハンガー３群を介して吊り架台４の外周に円筒状に取り付けられることになる。

＜１３＞主鉄筋ａの配筋
一方、構造物を構築する現場では鉛直方向の主鉄筋ａをひとつの円の上に配列してある。

＜１４＞吊り架台４の引き上げ。
クレーンによって、整列ハンガー３を介して周囲にＰＣ鋼より線ｐを取り付けた吊り架台４を引き上げる。
そして、円周状に配置した主鉄筋ａ群をＰＣ鋼より線ｐが包囲する状態で、その上方から吊り架台４を静かに吊りおろす。

＜１５＞らせん状のＰＣ鋼より線ｐと主鉄筋ａとの結束
円周状に配置した主鉄筋ａ群の外周に、整列ハンガー３を介してＰＣ鋼より線ｐが配置されていることになる。
そこで、整列ハンガー３のフックからＰＣ鋼より線ｐを外し、主鉄筋ａに細い鉄線などによって結束する。
こうして主鉄筋ａ群の内面に、らせん状に形成した複数段のＰＣ鋼より線ｐを整然と固定することができる。
結束が終わったら、吊り架台４を整列ハンガー３とともに吊り上げて撤去する。

＜１６＞コンクリートの打設
主鉄筋ａ群の外周に型枠を組み立て、内部にコンクリートを打設する。
こうして目的の鉄筋コンクリートの構造物が完成する。

＜１７＞重合配置の場合
以上は、主鉄筋ａ群による円柱が１本の場合について説明したが、次に複数の主鉄筋ａ群がその一部が重なった状態で配置してある場合、いわゆるインターロッキング配筋の場合について、その相違点を中心に説明する。

＜１８＞吊り架台４の仮置き
整列ハンガー３を取り付けた吊り架台４を、直接主鉄筋ａ群の外周に吊り下ろすのではなく、まずいったん、付近の仮置き場に複数の吊り架台４を仮り置きする。

＜１９＞らせん状のＰＣ鋼より線ｐの接近
前記したように、吊り架台４の吊支柱は中心柱４１を中心に、同一円周上で接近が可能に構成してある。
らせん状のＰＣ鋼より線ｐ群が重複する構造の場合には、例えば平面的に９０度の角度で位置している吊支柱間の角度を、隣接する側において６０度の角度に変更する。
吊り支柱４２がその分だけ内側に入るから、隣接するらせん状のＰＣ鋼より線ｐ群が重複できる寸法が増加する。
その状態で、吊り架台４を横移動させ、らせん状のＰＣ鋼より線ｐ群を横移動させて接近させる。
隣接するＰＣ鋼より線ｐを接近させても、ＰＣ鋼より線ｐはその両端の高さが異なるから、一方のＰＣ鋼より線ｐの間に、隣接するＰＣ鋼より線ｐを挿入させて位置させることができる。
こうして、複数のらせん状のＰＣ鋼より線ｐ群がその一部を重合させた状態で配置される。

＜２０＞主鉄筋ａの配置
構造物を構築する現場では鉛直方向の主鉄筋ａを円周上に配列するが、インターロッキング配筋の場合には主鉄筋ａ群は、平面的にはその一部を重合させた複数の円形状に配置してある。

＜２１＞吊り架台４の設置
複数の吊り架台４を一度に吊り上げて現場まで運搬する。
そして、一部を重合させて円周状に配置した主鉄筋ａ群の円周配列の外側に、らせん状のＰＣ鋼より線ｐがその主鉄筋ａ群を包囲する状態で、上方から吊り架台４を静かに吊りおろす。

＜２２＞ＰＣ鋼より線ｐと主鉄筋ａとの結束
らせん状のＰＣ鋼より線ｐを順次、整列ハンガー３のフックから外して、主鉄筋ａに結束する。
結束が終わったら、吊り架台４を整列ハンガー３とともに吊り上げて撤去する。

＜２３＞コンクリートの打設
周囲に型枠を組み立て、内部にコンクリートを打設してインターロッキング配筋の構造物の構築を完了する。

ターンテーブルからＰＣ鋼より線を引き出す状態の説明図。 ターンテーブルから積み上げガイドにＰＣ鋼より線を移す状態の説明図。 整列ハンガーにＰＣ鋼より線を係合する状態の説明図 積み上げガイドから整列用ハンガーへＰＣ鋼より線を移す状態の説明図。 吊り架台の構造の説明図。 整列用ハンガーにらせん状のＰＣ鋼より線を係合した状態の説明図。 整列ハンガーを吊り架台へ係合する状態の説明図。 吊り架台を吊り上げた状態の説明図。 主鉄筋ａの周囲にＰＣ鋼より線を配置した状態の説明図。 複数のらせん状ＰＣ鋼より線を仮り置きした状態の平面図。 複数のらせん状ＰＣ鋼より線を接近させた状態の平面図。 インターロッキング配筋の周囲にらせん状ＰＣ鋼より線を配置した状態の説明図。

符号の説明

１：ターンテーブル
２：積み上げガイド
３：整列ハンガー
４：吊り架台
ａ：主筋
ｐ：ＰＣ鋼より線

Claims (6)

1. コンクリート構造物の鉛直方向に配置した主鉄筋の周囲に帯鉄筋としてＰＣ鋼より線を配筋する配筋装置であって、
   ＰＣ鋼より線のコイルを搭載するターンテーブルと、
   ターンテーブルの周囲に位置して、前記の帯鉄筋の配置直径に近い円周上に配置してあるガイド部材と、
   ＰＣ鋼より線を係合する複数段のフックを具えた整列用ハンガーと、
   前記の帯鉄筋の配置直径に近い円周上に配置した吊り支柱を備え、かつ整列用ハンガー群を吊り上げることができる吊り架台と、より構成した、
   コンクリート構造物の配筋装置。
   
2. ガイド部材は、
   平行して鉛直に設置した２枚、あるいは２本のガイド材で構成し、
   ガイド材の間隔は、ＰＣ鋼より線１本の直径よりも多少大きく、直径の２倍よりも小さい間隔として形成した、
   請求項１記載の配筋装置。
   
3. 整列用ハンガーは、
   ハンガー柱材に、一定間隔を介して回転フックを取り付け、
   この回転フックの間隔は、コンクリート構造物の帯鉄筋の間隔と等しい間隔に設置した、
   請求項１記載の配筋装置。
   
4. 吊り架台は、
   中央の中心柱に対して、円周状に配置した複数本の吊り支柱で構成し、
   吊り支柱相互間は水平材によって、中心柱に対して回転自在に取り付けて構成し、
   吊り支柱の配置位置は、構築目的の構造物の帯鉄筋の配列直径にほぼ等しい円周線上に設置した、
   請求項１記載の配筋装置。
   
5. 請求項１記載の配筋装置を使用し、
   ターンテーブル上に搭載したＰＣ鋼より線をコイル状態から引き出し、
   ターンテーブルの周囲に配置したガイド部材の間に配置することによって構造部の帯鉄筋の配置直径にほぼ等しい円周線上に積み上げ、
   次にＰＣ鋼より線を１段づつ、整列用ハンガーのフックに係合し、
   整列用ハンガーを吊り支柱に取り付け、
   吊り支柱を吊り上げて、
   ＰＣ鋼より線を、構造物の主鉄筋の外周に位置させ、
   ＰＣ鋼より線を主鉄筋に係合して行う、
   コンクリート構造物の配筋方法。
   
6. 請求項１記載の配筋装置を使用し、
   ターンテーブル上に搭載したＰＣ鋼より線をコイル状態から引き出し、
   ターンテーブルの周囲に配置したガイド部材の間に配置することによって構造部の帯鉄筋の配列直径にほぼ等しい円周線上に積み上げ、
   次にＰＣ鋼より線を１段づつ、整列用ハンガーのフックに係合し、
   整列用ハンガーを吊り支柱に取り付け、
   吊り支柱を吊り上げて、仮り置き場に仮り置きし、
   複数の吊り支柱を仮り置きしたら、
   吊り支柱間を接近させて、隣接するらせん状のＰＣ鋼より線の一部を相互に重合させ、
   吊り支柱を吊り上げてＰＣ鋼より線を、構造物の主鉄筋の配列円柱の外側に位置させ、
   ＰＣ鋼より線を主鉄筋に係合して行う、
   コンクリート構造物の配筋方法。

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