JP4316534B2 - 部材の構築方法および部材 - Google Patents

Description

本発明は、部材の構築方法および部材に関するものである。

従来、柱状のＲＣ構造物を構築する場合には、配筋された鉄筋の外側に型枠を設置し、内部にコンクリートを打ち込んでいた。また、中空断面の場合は、鉄筋の内側にも別途型枠を組立てていた。

ＲＣ構造の梁あるいは地中梁の構築においては、通常、底型枠を組立て、鉄筋を配筋した後、側部型枠を組立ててコンクリートを打ち込んでいた。ブレスやストラッド構造物など斜材状のＲＣ構造物は、底型枠を組立て、鉄筋を配筋した後、側部型枠と上面の型枠とを組立ててコンクリートを打ち込んでいた。

柱や梁等の棒状のＲＣ構造物を構築する場合、鉄筋の配筋は、（１）原位置で行う方法が一般的であった。また、（２）工場あるいは異なる場所で組立てた鉄筋籠をクレーンなどの揚重機を用いて建て込む方法もあった。さらに、（３）帯鉄筋とＰＣ鋼より線などの可撓性のある線材である軸方向鋼材との交差部を回転する治具を用いて結合して組立てた円筒形の籠体を用い、軸方向鋼材をねじることで籠体の長さを縮小することにより、低空頭あるいは狭隘地における籠体の建て込み作業を著しく改善する方法も提案されていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−４８５１９号公報

型枠の設置は、（４）構築予定の構造物の形状に合わせて合板や鉄製の板材を組立てる方法が一般的であった。一方、（５）硬質の紙、プラスチック、鉄製の円筒、矩形、あるいは袋状の成型品を用いる場合もあった（例えば、特許文献２参照）。成型品を用いる場合、工場あるいは異なる場所で組立てた鉄筋籠を成形品の中に挿入することで、原位置における作業を簡略化し、工期の短縮を図る技術もあった。

特開平３−１１９２５８号公報

基礎杭を構築する場合などでは、泥水中におけるコンクリートの分離・劣化を防ぐ目的、あるいは、地盤との摩擦力（せん断抵抗力）を増加させる目的、さらには、袋をコンクリートの打込み・充填の圧力で先端および周辺の地盤を押し広げて支持力の増大を図る目的で、（６）袋をコンクリートの打込み用に用いる方法があった（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−１３８４７１号公報

高架橋、建物の柱を下層から上層に順次構築する場合などには、鉄筋の配筋時、型枠の設置時に、（２）、（５）の方法を用いると、（１）、（４）の方法を用いた場合と比較して、工期の短縮や、熟練型枠工などの手間の省略が可能となった。

しかしながら、（２）、（５）の方法によって工期の短縮等が可能となるのは、平面的に広くかつ上部に空頭制限のない場所での作業時に限定されていた。また、鉄筋籠の形状が大きいため、仮置場が別途必要であり、クレーン等の揚重作業もかなり大掛かりであった。特に、既設構造物の下や都市部の狭隘な敷地に新設構造物を構築する場合に、低空頭あるいは狭隘な作業空間では、鉄筋に長尺物を使用することができずに継手が多くなるという欠点と、作業性が悪いという欠点があった。また、建築構造物の逆打ち工法、土木構造物の逆巻工法への適用は逆効果であった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、一般の施工条件下に加え、狭隘あるいは低空頭下での配筋および型枠作業を複雑な施工機械を必要とせずに、短時間で行うことができる部材の構築方法および部材を提供することにある。

前述した目的を達成するための第１の発明は、棒状部材を円形、多角形またはスパイラル状に加工した帯筋と、前記帯筋の内側または外側に配置され、前記帯筋に対して回動可能に結合されたストランドとを有する籠体を用いた部材の構築方法であって、部材設置予定位置に、前記ストランドを螺旋状に曲げて長さを縮小した状態の前記籠体を配置し、前記籠体の周囲に、前記籠体の軸方向に蛇腹状に折り畳んで長さを縮小した状態の筒状の袋体を配置する工程（ａ）と、前記ストランドを直線状に伸長して前記籠体の長さを伸展し、前記袋体を前記籠体の軸方向に伸展して前記籠体を囲う工程（ｂ）と、を具備することを特徴とする部材の構築方法である。

籠体を構成するストランドには、ＰＣ鋼より線や、ワイヤロープ、炭素繊維、グラスファイバー、アラミド繊維等をより合わせたもの等が用いられる。帯筋は、鉄筋やストランド等であり、円形やスパイラル状の他、長方形、正方形、正六角形、正八角形等の多角形に加工される。ストランドと帯筋とは、交差部が回動可能となるように結合される。

袋体は、蛇腹状に折り畳むことができる材質のものとする。構築する部材が柱や梁等であり、袋体を型枠袋として用いる場合には、袋体の材質を、内部にコンクリートを打込む際に側圧に抵抗できる強度を有するものとする。構築する部材が杭であり、袋体を用いる主目的が孔壁の崩落防止等である場合には、袋体の材質を、多少伸縮する布としてもよい。袋体は、例えば、高強度繊維製とする。

工程（ａ）では、例えば、籠体と袋体とを、紐等の線状材を用いて一体化された状態で配置する。このとき、工程（ｂ）では、籠体と袋体とを同時に伸展する。なお、籠体と袋体とを、紐等の線状材を用いて一体化した状態で縮小・伸展させるには、袋体の径を籠体の外径より大きくする必要がある。さらに、構築する部材が杭である場合、部材設置予定位置を地盤に掘削された孔の内部とし、袋体の径を孔の削径より大きくする。

工程（ａ）では、一体化されない籠体と袋体とを同時に配置する、籠体を配置した後に袋体を配置する、または、袋体を配置した後に籠体を配置する場合もある。このとき、工程（ｂ）では、籠体と袋体の配置順序に関わらず、籠体を伸展しつつ袋体を伸展する、籠体を伸展した後に袋体を伸展する、または、袋体を伸展した後に籠体を伸展する。

第１の発明では、構築する部材の種類に関わらず、工程（ａ）の前に、籠体の外周面にスペーサを設置しておく、または、工程（ｂ）と並行して、袋体の内周面と籠体との間にスペーサを設置するのが望ましい。スペーサは、袋体と籠体との間隔、袋体の形状を保持する。

第１の発明では、例えば、工程（ａ）で、籠体を鉛直方向に配置する。この場合、工程（ａ）の後の適切な時期に、籠体のストランドの端部を隣接する他の部材の補強筋に定着させ、袋体の端部を隣接する他の部材に固定する。または、工程（ａ）で、籠体を水平方向または斜め方向に配置する。この場合、籠体を進展した後に、籠体のストランドの端部を隣接する他の部材の補強筋に定着させるのが望ましい。

第１の発明では、工程（ｂ）の後、籠体の配置方向に関わらず、必要に応じて、ストランドにプレストレスを導入する。

第１の発明では、棒状部材を円形、多角形またはスパイラル状に加工した帯筋と、帯筋の内側または外側に配置され、帯筋に対して回動可能に結合されたストランドとを有する籠体を用いて部材を構築する。部材を構築するには、まず、部材設置予定位置に、ストランドを螺旋状に曲げて長さを縮小した状態の籠体を配置し、籠体の周囲に、籠体の軸方向に蛇腹状に折り畳んだ状態の筒状の袋体を配置する。そして、ストランドを直線状に伸長して籠体の長さを伸展し、袋体を籠体の軸方向に伸ばして、袋体で籠体を囲う。

第２の発明は、第１の発明の部材の構築方法を用いて構築されたことを特徴とする部材である。

本発明によれば、一般の施工条件下に加え、狭隘あるいは低空頭下での配筋および型枠作業を複雑な施工機械を必要とせずに、短時間で行うことができる部材の構築方法および部材を提供できる。

以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、籠体１と型枠袋７とを示す図である。図１の（ａ）図は、長さを伸展した状態の籠体１の立面図、図１の（ｂ）図は、長さを縮小した状態の籠体１の立面図である。第１の実施の形態では、籠体１、型枠袋７を用いて柱を構築する方法について説明する。

図１の（ａ）図、図１の（ｂ）図に示すように、籠体１は、ストランド３、帯筋５等からなる。ストランド３は、帯筋５の内側に、螺旋状にねじったときに描く円の周上に配置される。ストランド３と帯筋５との交差点は、帯筋５に対してストランド３の回転が可能となるように、回転結合治具（図示せず）を用いて結合される。ストランド３と帯筋５とは、交差部が回動可能となるように結合される。

ストランド３は、帯筋５の直径と同程度以上に曲げても強度等に問題が生じないような、可撓性を有する材料とする。ストランド３には、ＰＣ鋼より線や、ワイヤロープ、炭素繊維、グラスファイバー、アラミド繊維等をより合わせたもの等が用いられる。帯筋５は、鉄筋やストランド等を円形に加工したものとする。

籠体１は、ストランド３を帯筋５に対して回転させ、ストランド３と帯筋５との交差角を変化させることにより、長さの縮小や伸展が行われる。図１の（ａ）図に示す状態の籠体１を図１の（ｂ）図に示すように縮小するには、ストランド３を図１の（ａ）図に示す矢印Ａに示す方向にねじって螺旋状にし、帯筋５の配筋間隔を縮める。図１の（ｂ）図に示す状態の籠体１を図１の（ａ）図に示すように伸展するには、ストランド３を直線状とし、帯筋５の配筋間隔を広げる。

図１の（ｃ）図は、伸ばした状態の型枠袋７の斜視図である。図１の（ｃ）図に示すように、型枠袋７は、円筒状の袋体である。型枠袋７の径は、籠体１の径と、構築される部材のコンクリートのかぶり厚さとを考慮して設定される。型枠袋７は、内部にコンクリートを打込む際に側圧に抵抗できる強度を有し、かつ、蛇腹状に折り畳んで軸方向の長さを縮小できる材質のものとする。型枠袋７は、例えば、高強度繊維製とする。

次に、図１に示すような籠体１、型枠袋７を用いてフーチング上に柱状の部材を構築する方法について説明する。図２は、部材の設置予定位置に籠体１と型枠袋７とを配置した状態を示す図である。図２の（ａ）図は、フーチング９上に籠体１と型枠袋７とを配置した状態での垂直断面図、図２の（ｂ）図は、フーチング９上に籠体１と型枠袋７とを配置した状態での水平断面図を示す。図２の（ｂ）図は、図２の（ａ）図のＢ−Ｂによる断面図を示す。

図２に示す工程では、図２の（ａ）図に示すように、部材設置予定位置であるフーチング９の上面に、ストランド３を螺旋状に曲げて長さを縮小した状態の籠体１と、軸方向に蛇腹状に折り畳んで長さを縮小した状態の型枠袋７とを配置する。籠体１は、帯筋５の中心軸が鉛直方向となるように配置される。型枠袋７は、図２の（ｂ）図に示すように、籠体１の周囲に配置される。

図２に示すように籠体１および型枠袋７を配置するには、籠体１をフーチング９上に配置した後、型枠袋７を、内空８に籠体１が位置するように配置する。他に、型枠袋７をフーチング９上に配置した後、籠体１を型枠袋７の内空８に挿入する場合や、型枠袋７の内空８に籠体１を挿入した状態で籠体１および型枠袋７をフーチング９上に配置する場合もある。

図３は、籠体１を伸展した状態での垂直断面図を示す。図３に示す工程では、籠体１のストランド３を直線状に伸長し、籠体１の長さを伸展する。そして、籠体１の下端部２、型枠袋７の下端部６を、それぞれ、フーチング９に固定する。

籠体１の下端部２をフーチング９に固定する際には、例えば、ストランド３の下端部とフーチング９の補強鉄筋（図示せず）の上端部とを、ラップ接合やカプラによる接合によって定着させる。型枠袋７の下端部６は、フーチング９に先行して取り付けたリング状の鋼材、鉄筋、埋込みアンカに結束する方法や、ネジ等で固定する方法等により、フーチング９に固定される。

図４は、型枠袋７を伸ばしてスペーサ１１を設置した状態での垂直断面図を示す。図４に示す工程では、上部を吊下げる等の方法で型枠袋７を上方へ引張ることにより、蛇腹状に折り畳んだ型枠袋７を籠体１の軸方向に伸ばし、型枠袋７で籠体１を囲う。また、型枠袋７を籠体１の軸方向に伸ばす作業と並行して、型枠袋７の内周面１０と籠体１との間に、スペーサ１１を設置する。

スペーサ１１は、成形された鋼製の部材、紐状の部材等とする。スペーサ１１として成形された鋼製の部材を用いる場合、スペーサ１１は、籠体１に、または、籠体１と型枠袋７の内周面１０との双方に、固定される。スペーサ１１として紐状の部材を用いる場合、スペーサ１１は、籠体１と型枠袋７の内周面１０との双方に固定される。スペーサ１１は、型枠袋７と籠体１との間隔、型枠袋７の形状の双方を保持する機能を有するものとする。

図４に示す状態とした後、型枠袋７の内部にコンクリート（図示せず）を打ち込んで、フーチング９上に柱状の部材を完成する。なお、型枠袋７は、コンクリート（図示せず）の硬化後にそのまま残置しても機能的には問題ない。型枠袋７を残置する場合、外観上必要であれば、型枠袋７の表面のコーティング処理を行う。

このように、第１の実施の形態によれば、伸縮可能な籠体１を用いることにより、低空頭あるいは狭隘な作業空間においても、容易に配筋を行うことができる。また、籠体を一括して建て込む場合に比べ、籠体の仮置きに要する空間を著しく小さくすることが可能となる。

また、型枠袋７を用いることにより、低空頭あるいは狭隘な作業空間においても、手作業で容易に型枠を設置できる。型枠袋７は、蛇腹状に折り畳んだ状態から、揚重機を用いずに人力で簡単に短期間で伸ばすことができる上、コンクリート（図示せず）の硬化後に残置できるので脱枠の必要がないため、原位置で型枠を組立てる場合と比較して、施工を省力化できる。

型枠袋７を高強度繊維製とした場合、型枠袋７で帯筋の役目を代用することが可能となり、地震時のせん断補強の機能も合わせて有することとなる。また、型枠袋７の繊維に耐火性を持たせることで、火災時の劣化や、高温条件でのコンクリートの劣化を抑制することができる。さらに、型枠袋７をコンクリート（図示せず）の硬化後に残置し、その表面をコーティングした場合、部材の水密性が向上し、経年劣化の推進抑制や凍害の防止機能も果たす。

なお、第１の実施の形態では、籠体１を伸展した後、籠体１の下端部２、型枠袋７の下端部６を、それぞれ、フーチング９に固定したが、籠体１、型枠袋７のフーチング９への固定は、籠体１、型枠袋７をフーチング９上に配置した後の適切な時期に行うことができる。

例えば、籠体１の下端部２付近のみを伸展した後、籠体１をフーチング９に固定してもよい。この場合、フーチング９の補強鉄筋（図示せず）をネジ節鉄筋とし、ネジ形状の異なる潜在を螺合するための異形カプラを用いて、ネジ節鉄筋とストランド３の下端部とを接続する。

また、籠体１を、全長を縮小した状態でフーチング９に固定してもよい。この場合、マンション加工した短いストランド（図示せず）をフーチング９から突出させておき、ストランドの可撓性を利用して、短いストランド（図示せず）と籠体１のストランド３とを接続する。

次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、籠体１ａ、型枠袋７を用いて水平梁を構築する方法について説明する。籠体１ａは、図１に示す籠体１とほぼ同様の構成であるが、両端部の所定の範囲には帯筋５が配置されない。型枠袋７は、図１に示すものを用いる。

図５は、部材の設置予定位置に籠体１ａと型枠袋７とを配置した状態での平面図を、図６は、部材の設置予定位置に籠体１ａと型枠袋７とを配置した状態での垂直断面図を示す。図６は、図５に示すＣ−Ｃによる断面図である。

水平梁は、２本の柱１３の間の部材設置予定位置２７に構築される。柱１３は、部材設置予定位置２７の下方までコンクリート１６が打設され、部材設置予定位置２７では鉛直鉄筋１５が露出した状態である。

図５、図６に示す工程では、部材設置予定位置２７の下方に、型枠支保工２１を設置する。そして、型枠支保工２１の上に、底型枠１７を設置する。底型枠１７は、籠体１ａ、型枠袋７及びコンクリートの重量を支える目的がある。図５、図６では、底型枠１７を平板状としたが、半円型、多角形の半割形状とする場合もある。底型枠１７の上面１６には、底型枠１７の設置前後の適切な時期に、必要に応じてレール１９が固定される。

次に、底型枠１７の上方に、ストランド３を螺旋状に曲げて長さを縮小した状態の籠体１ａと、軸方向に蛇腹状に折り畳んで長さを縮小した状態の型枠袋７とを配置する。籠体１ａは、帯筋５の中心軸が水平方向となるように配置される。型枠袋７は、籠体１ａの周囲に配置される。

図５、図６に示すように籠体１ａおよび型枠袋７を配置するには、籠体１ａを、型枠袋７の内空８（図２の（ｂ）図）に挿入した状態で、底型枠１７の上方に配置するのが望ましい。

図７は、籠体１ａを伸展した状態での垂直断面図を示す。図７に示す工程では、籠体１ａのストランド３を直線状に伸長し、籠体１ａの長さを伸展する。このとき、レール１９は、籠体１ａの伸展を補助する。籠体１ａを伸展すると、ストランド３は、両端部の所定の長さが柱１３内に配置され、帯筋５は、部材設置予定位置２７内のみに配置される。

なお、図５に示す範囲Ｄ内の鉛直鉄筋１５の露出部分が籠体１の伸展の妨げになる場合には、籠体１を伸展した後、範囲Ｄ内の鉛直鉄筋１５の露出部分を、コンクリート１８に埋設された部分に定着されたカプラ等に接続して配筋する。

次に、籠体１ａの両端部２５を柱１３の次施工部に固定する。籠体１ａの両端部２５を柱１３の次施工部に固定する際には、例えば、籠体１ａのストランド３の両端部と柱１３の鉛直鉄筋１５とを、柱１３内でのストランド３の必要長さを確保して定着させる方法、柱１３に埋設されたネジ節鉄筋（図示せず）とストランド３とを異形カプラで螺合する方法、籠体１のストランド３の両端部と隣の梁のストランド（図示せず）の端部とをカプラ等による接合する方法等が用いられる。

図８は、型枠袋７を伸ばしてスペーサ１１を設置した状態での垂直断面図を示す。図８に示す工程では、型枠袋７の両端部２９（図７）を側方へ引張ることにより、蛇腹状に折り畳んだ型枠袋７を籠体１ａの軸方向に伸ばし、型枠袋７で籠体１ａを囲う。型枠袋７は、伸ばした時の全長が、部材設置予定位置２７の長さに一致するものとする。また、型枠袋７を籠体１ａの軸方向に伸ばす作業と並行して、型枠袋７の内周面１０と籠体１ａとの間に、スペーサ１１を設置する。

スペーサ１１は、成形された鋼製の部材、紐状の部材等とする。スペーサ１１として成形された鋼製の部材を用いる場合、スペーサ１１は、籠体１ａに、または、籠体１ａと型枠袋７の内周面１０との双方に、固定される。スペーサ１１として紐状の部材を用いる場合、スペーサ１１は、籠体１ａと型枠袋７の内周面１０との双方に固定される。スペーサ１１は、型枠袋７と籠体１ａとの間隔、型枠袋７の形状の双方を保持する機能を有するものとする。

図８に示す工程では、型枠袋７を伸ばして籠体１ａを囲う作業と前後して、柱１３の、露出した鉛直鉄筋１５の周囲に、型枠２３を設置する。型枠２３は、原位置で組立ててもよいし、箱型枠を用いてもよい。

図８に示す状態とした後、型枠袋７の内部にコンクリート（図示せず）を打ち込んで、部材設置予定位置２７に水平梁を完成する。また、型枠２３の内部にもコンクリート（図示せず）を打ち込む。なお、型枠袋７は、コンクリート（図示せず）の硬化後にそのまま残置しても機能的には問題ない。型枠袋７を残置する場合、外観上必要であれば、型枠袋７の表面のコーティング処理を行う。

次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、第２の実施の形態で用いたものと同様の籠体１ａ、型枠袋７、スペーサ１１を用いて、斜めの部材を構築する。

斜めの部材を構築するには、まず、部材設置予定位置に、長さを縮めた状態の籠体１ａを、帯筋５の中心軸が斜め方向となるように配置し、蛇腹状に折り畳んで長さを縮小した状態の型枠袋７を、籠体１ａの周囲に配置する。籠体１ａおよび型枠袋７の配置は、型枠袋７の内空８（図２の（ｂ）図）に挿入した状態で行うのが望ましい。

次に、ストランド３を直線状に伸長して籠体１ａを伸展し、籠体１ａの端部２５（図７）を隣接する他の部材の補強筋に定着させる。そして、型枠袋７の両端部２９（図７）を斜め方向へ引張ることにより、蛇腹状に折り畳んだ型枠袋７を籠体１ａの軸方向に伸ばし、籠体１ａを囲む。また、型枠袋７を伸ばす作業と並行して、型枠袋７の内周面１０と籠体１ａとの間に、スペーサ１１を設置する。

その後、型枠袋７の内部にコンクリートを打ち込んで、部材設置予定位置に斜めの部材を完成する。なお、型枠袋７は、コンクリート（図示せず）の硬化後にそのまま残置しても機能的には問題ない。型枠袋７を残置する場合、外観上必要であれば、型枠袋７の表面のコーティング処理を行う。

このように、第２、第３の実施の形態においても、伸縮可能な籠体１ａを用いることにより、第１の実施の形態と同様に、低空頭あるいは狭隘な作業空間においても、容易に配筋を行うことができる。また、籠体を一括して建て込む場合に比べ、籠体の仮置きに要する空間を著しく小さくすることが可能となる。

また、型枠袋７を用いることにより、第１の実施の形態と同様に、低空頭あるいは狭隘な作業空間においても、手作業で容易に型枠を設置できる。型枠袋７は、蛇腹状に折り畳んだ状態から、揚重機を用いずに人力で簡単に短期間で伸ばすことができる上、コンクリート（図示せず）の硬化後に残置できるので脱枠の必要がないため、原位置で型枠を組立てる場合と比較して、施工を省力化できる。

型枠袋７を高強度繊維製とした場合、型枠袋７で帯筋の役目を代用することが可能となり、地震時のせん断補強の機能も合わせて有することとなる。また、型枠袋７の繊維に耐火性を持たせることで、火災時の劣化や、高温条件でのコンクリートの劣化を抑制することができる。さらに、型枠袋７をコンクリート（図示せず）の硬化後に残置し、その表面をコーティングした場合、部材の水密性が向上し、経年劣化の推進抑制や凍害の防止機能も果たす。

なお、第１から第３の実施の形態では、型枠袋７を伸ばして籠体１、籠体１ａを囲んだ後、籠体１、籠体１ａのストランド３にプレストレスを導入して型枠袋７にコンクリート（図示せず）を打ち込むことで、ＰＣ部材を構築することもできる。

また、型枠袋７と籠体１または籠体１ａとの間隔、型枠袋７の形状の双方を保持する機能を有するスペーサ１１を用いたが、型枠袋７と籠体１または籠体１ａとの間隔を保持する機能を有するスペーサと、型枠袋７の形状を保持する機能を有するスペーサとを併用してもよい。

さらに、型枠袋７を籠体１（籠体１ａ）の軸方向に伸ばす作業と並行して、型枠袋７の内周面１０と籠体１（籠体１ａ）との間に、スペーサ１１を設置したが、籠体１（籠体１ａ）を部材設置予定位置に配置する前に、あらかじめ鋼製のスペーサを籠体１（籠体１ａ）の外周面に設置しておいてもよい。

第１から第３の実施の形態では、一体化されていない型枠袋７と籠体１（籠体１ａ）とを、フーチング９（図２）上や部材設置予定位置２７（図５）等の部材設置予定位置に配置したが、部材の直径とかぶりの関係が所定の条件を満たす場合には、紐等の線状材を用いて一体化した型枠袋７と籠体１（籠体１ａ）とを部材設置予定位置に配置することができる。但し、紐等の線状材を用いて連結した型枠袋７と籠体１（籠体１ａ）とを一体として縮小および伸展させるには、型枠袋７の直径を籠体１（籠体１ａ）の外径より大きくする必要がある。

次に、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態では、籠体１、袋体７ａを用いて杭を構築する方法について説明する。図９は、籠体１と袋体７ａとを用いて杭を形成する際の各工程を示す図である。籠体１は、図１に示すものを用いる。袋体７ａは、図１に示す型枠袋７とほぼ同様の構成であるが、底部を有する。また、袋体７ａは、蛇腹状に折り畳んで軸方向の長さを縮小できる材質であるが、型枠として用いるのではなく，泥水とコンクリートの混合の防止や孔壁崩壊の防止が主目的なので、多少伸縮する布を用いてもよい。さらに、袋体７ａは、表裏に凹凸（図示せず）を設けるのが望ましい。

図９の（ａ）図は、孔３３の口に長さを縮小した状態の籠体１と袋体７ａとを配置した状態での垂直断面図を示す。図９の（ａ）図に示す工程では、まず、地盤３１に孔３３を掘削する。孔３３内には、泥水３９が充填される。次に、長さを縮小した状態の袋体７ａと籠体１とを、クレーンなど（図示せず）で孔３３の口に設置し、籠体１をかんざし鋼材４３などで受ける。

籠体１と袋体７ａとは、工場等であらかじめ一体化される。籠体１と袋体７ａとは、籠体１を袋体７ａの内空に挿入し、籠体１の帯筋５と袋体７ａとを紐３５等の線状材を用いて連結することにより一体化される。紐３５等の線状材を用いて連結した袋体７ａと籠体１とを一体として縮小および伸展させるには、袋体７ａの直径を籠体１の外径より大きくする必要があるが、杭を形成する場合には、さらに、袋体７ａの直径を、形成される杭の直径より大きくする、すなわち、孔３３の削径より大きくする。

図９の（ｂ）図は、籠体１と袋体７ａとを伸展した状態での垂直断面図を示す。図９の（ｂ）図に示す工程では、袋体７ａの内部に清水４１を注入しつつ籠体１および袋体７ａを伸展して、籠体１および袋体７ａを孔３３内に建て込む。

この際、清水４１の水位が泥水３９よりも高ければ、籠体１は上部より伸展していく。必要に応じて、伸展用のワイヤ（図示せず）を籠体１の下端に取付け、伸展長さを制御することも可能である。袋体７ａは、籠体１を伸展する前には、孔３３の掘削径よりも小さな径に畳まれているので、籠体１の伸展時に孔３３の壁面３７を傷つけることがない。

籠体１および袋体７ａを孔３３内に建て込む際には、籠体１および袋体７ａを縮小した状態で袋体７ａと孔３３の壁面３７との間に生じる隙間を上がってくる泥水３９をポンプで汲み上げて排出する。または、籠体１の中を通して袋体７ａの底に取付けた泥水排出用のホース（図示せず）を通して、泥水３９を伸展していく籠体１の底面より排出する。

籠体が孔底まで伸展したら、清水４１の水位をさらに上げ、袋体７ａを孔３３の壁面３７に密着させる。袋体７ａを孔３３の壁面３７に密着させると、それ以降の施工作業において、孔３３の壁面３７の崩壊が防止される。上述したように、袋体７ａの直径は孔３３の削径より大きいので、清水４１の水位を上げることによって袋体７ａを孔３３の壁面３７に密着させることができるが、特に砂質層などでは、孔３３壁の壁面３７が緩み、掘削径が回転ビットの外径よりもかなり大きくなることがあるので、注意が必要である。

次に、トレミー管（図示せず）を孔３３の底部付近まで沈設し、清水４１中にコンクリート（図示せず）を打設して杭を完成する。袋体７ａは、泥水３９とコンクリートの混合を防止する。また、袋体７ａの表裏に設けた凹凸（図示せず）は、杭としての周面摩擦抵抗を向上させ、支持力を増大させる。

通常の場所打ち杭工法では、鉄筋籠を建て込んだ時に、孔底に溜まったスライムを吸い上げる「二次スライム処理」を行うのが望ましい。第４の実施の形態では、上記の泥水排出用のホース（図示せず）を通してスライムを吸い上げることが可能である。

このように、第４の実施の形態においても、伸縮可能な籠体１を用いることにより、低空頭あるいは狭隘な作業空間においても、容易に配筋を行うことができる。また、籠体を一括して建て込む場合に比べ、籠体の仮置きに要する空間を著しく小さくすることが可能となる。

また、袋体７ａを用いることにより、低空頭あるいは狭隘な作業空間においても、手作業で容易に型枠を設置できる。さらに、袋体７ａと籠体１とを紐３５等を用いて一体化することにより、袋体７ａおよび籠体１を、一括して簡単に建て込み、伸展することができる。

なお、第４の実施の形態では、底部を有する袋体７ａを用いたが、図１に示す型枠袋７と同様の、底部のない袋体を用いてもよい。底部のない袋体を用いる場合にも、袋体の表裏には、凹凸（図示せず）を設けるのが望ましい。また、底部のない袋体を用いる場合は、通常の場所打ち杭工法のように、トレミー管等により二次スライムを行った後、コンクリートを打設する。コンクリート（図示せず）と置き換わった分の清水４１は、孔３３の口より排出する。

次に、第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態では、第４の実施の形態で用いたものと同様の籠体１、袋体７ａを用いて、異なる方法で杭を構築する。図１０は、籠体１と袋体７ａとを用いて杭を形成する際の各工程を示す図である。

図１０の（ａ）図は、孔３３内に長さを縮小した状態の籠体１と袋体７ａとを配置した状態での垂直断面図を示す。図１０の（ａ）図に示す工程では、まず、地盤３１に孔３３を掘削する。孔３３内には、泥水３９が充填される。次に、長さを縮小した状態の袋体７ａと籠体１とにワイヤと取り付け、孔３３の口から吊り込み、孔３３の底部まで沈設する。なお、この沈設作業より以前にスライム処理を行う。

籠体１と袋体７ａとは、工場等であらかじめ一体化される。籠体１と袋体７ａとは、籠体１を袋体７ａの内空に挿入し、籠体１の帯筋５と袋体７ａとを紐３５等の線状材を用いて連結することにより一体化される。袋体７ａの直径は、形成される杭の直径より大きくする、すなわち、孔３３の削径より大きくする。

図１０の（ｂ）図は、袋体７ａ内にコンクリート４５を打設している状態での垂直断面図を示す。図１０の（ｂ）図に示す工程では、トレミー管（図示せず）を建込み、籠体１および袋体７ａを孔３３の底部より順次伸展させ、伸展した範囲の袋体７１内の泥水３９中に順次コンクリート４５を打設して杭を完成する。コンクリート４５と置き換わった分の泥水３９は、孔３３の口より排出する。袋体７ａの表裏に設けた凹凸（図示せず）は、杭としての周面摩擦抵抗を向上させ、支持力を増大させる。

袋体７ａは、籠体１を伸展する前には、孔３３の掘削径よりも小さな径に畳まれているので、籠体１の伸展時に孔３３の壁面３７を傷つけることがない。袋体７ａは、コンクリート４５の打設により、その圧力で孔３３の壁面３７に密着する。袋体７ａを孔３３の壁面３７に密着させると、それ以降の施工作業において、孔３３の壁面３７の崩壊が防止される。上述したように、袋体７ａの直径は孔３３の削径より大きいので、コンクリート４５の打設によって袋体７ａを孔３３の壁面３７に密着させることができる。

籠体１を伸展させるには、籠体１に取付けたワイヤ（図示せず）を巻き上げるが、この際、ワイヤ（図示せず）が籠体１の上端のみに取付けられていると、縮小した籠体１は上部から伸展してしまう。そうなると、打設したコンクリート４５が縮小された状態の籠体１の下部の周囲に充填されてしまうので、籠体１の下、すなわち孔３３の底部より籠体１を伸展するような工夫が必要となる。例えば、ワイヤ（図示せず）を籠体１の長さ方向に数箇所に取付け、下についたワイヤ（図示せず）から巻き上げると、籠体１は、下部すなわち孔３３の底部より順次伸展する。孔３３の中に残ってしまうワイヤ（図示せず）の回収は、遠隔操作で取外し可能な玉掛装置などを用いれば、再利用が可能である。

このように、第５の実施の形態においても、伸縮可能な籠体１を用いることにより、低空頭あるいは狭隘な作業空間においても、容易に配筋を行うことができる。また、籠体を一括して建て込む場合に比べ、籠体の仮置きに要する空間を著しく小さくすることが可能となる。

また、袋体７ａを用いることにより、低空頭あるいは狭隘な作業空間においても、手作業で容易に型枠を設置できる。さらに、袋体７ａと籠体１とを紐３５等を用いて一体化することにより、袋体７ａおよび籠体１を、一括して簡単に建て込み、伸展することができる。

通常の場所打ち杭工法では、孔の掘削終了時に一次スライム処理、鉄筋籠を建て込んだ時に二次スライム処理を行うが、第５の実施の形態では、スライム処理は、孔３３の掘削終了時の1回でよい。

なお、第４、第５の実施の形態では、籠体１と孔３３の壁面３７との間隔を保持するスペーサを別途設置する。籠体１と孔３３の壁面３７との間隔を保持するスペーサは、あらかじめ籠体１に設置しておくのが望ましい。この場合、籠体１および袋体７ａを縮小した状態では袋体７ａがスペーサに貼り付き、伸展した状態では袋体７ａと籠体１との間にかぶり以上の間隔が確保される必要がある。

そのためには、スペーサのある付近の袋体７ａの直径を、スペーサのない部分よりも多少大き目にする。但し、袋体７ａの径は杭の直径よりも大きくても問題ないので、袋体７ａに必要な布の材料が多少増えるが、袋体７ａの全長にわたって、スペーサ付近で必要な直径に統一しても良い。

第１から第５の実施の形態では、円筒状の型枠袋を用いたが、型枠袋の断面は円形に限らない。断面が多角形状の筒状の型枠袋を用いてもよい。

また、籠体１、籠体１ａでは溶接閉鎖型の円形の帯筋３を用いたが、帯筋の形状はこれに限らない。帯筋は、スパイラル状であってもよいし、長方形、正方形、正六角形、正八角形等の多角形状に加工したものであってもよい。籠体１、籠体１ａでは、ストランド３を帯筋５の内側に配置した（図２の（ｂ）図）が、ストランドを帯筋の外側に配置する場合もある。

スパイラル状や多角形状の帯筋を用いた籠体や、ストランドを帯筋の外側に配置した籠体においても、ストランドは、螺旋状にねじったときに描く円の周上に配置される。但し、多角形状の帯筋を用いた籠体では、ストランドを帯筋の内側に配置する場合と外側に配置する場合とで、多角形の各辺のどの部分にストランドを配置するかが異なる。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる部材の構築方法および部材の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

籠体１と型枠袋７とを示す図 部材の設置予定位置に籠体１と型枠袋７とを配置した状態を示す図 籠体１を伸展した状態での垂直断面図 型枠袋７を伸ばしてスペーサ１１を設置した状態での垂直断面図 部材の設置予定位置に籠体１ａと型枠袋７とを配置した状態での平面図 部材の設置予定位置に籠体１ａと型枠袋７とを配置した状態での垂直断面図 籠体１ａを伸展した状態での垂直断面図 型枠袋７を伸ばしてスペーサ１１を設置した状態での垂直断面図 籠体１と袋体７ａとを用いて杭を形成する際の各工程を示す図 籠体１と袋体７ａとを用いて杭を形成する際の各工程を示す図

符号の説明

１、１ａ………籠体
２、６………下端部
３………ストランド
５………帯筋
７………型枠袋
７ａ………袋体
９………フーチング
１１………スペーサ
１３………柱
１５………鉛直鉄筋
２５………端部
２７………部材設置予定位置
３５………紐

Claims (10)

1. 棒状部材を円形、多角形またはスパイラル状に加工した帯筋と、前記帯筋の内側または外側に配置され、前記帯筋に対して回動可能に結合されたストランドとを有する籠体を用いた部材の構築方法であって、
   部材設置予定位置に、前記ストランドを螺旋状に曲げて長さを縮小した状態の前記籠体を配置し、前記籠体の周囲に、前記籠体の軸方向に蛇腹状に折り畳んで長さを縮小した状態の筒状の袋体を配置する工程（ａ）と、
   前記ストランドを直線状に伸長して前記籠体の長さを伸展し、前記袋体を前記籠体の軸方向に伸展して前記籠体を囲う工程（ｂ）と、
   を具備することを特徴とする部材の構築方法。
2. 前記袋体の径が前記籠体の外径より大きく、
   前記工程（ａ）で、線状材を用いて一体化された前記籠体と前記袋体とを配置し、
   前記工程（ｂ）で、前記籠体と前記袋体とを同時に伸展することを特徴とする請求項１記載の部材の構築方法。
3. 前記部材設置予定位置が地盤に掘削された孔の内部であり、前記袋体の径が前記孔の径より大きいことを特徴とする請求項２記載の部材の構築方法。
4. 前記工程（ｂ）で、前記籠体を伸展しつつ前記袋体を伸展する、前記籠体を伸展した後に前記袋体を伸展する、または、前記袋体を伸展した後に前記籠体を伸展することを特徴とする請求項１記載の部材の構築方法。
5. 前記工程（ａ）の前に、前記籠体の外周面にスペーサを設置しておく、または、前記工程（ｂ）と並行して、前記袋体の内周面と前記籠体との間にスペーサを設置することを特徴とする請求項２または請求項４記載の部材の構築方法。
6. 前記スペーサが、前記袋体と前記籠体との間隔、および、前記袋体の形状を保持することを特徴とする請求項５記載の部材の構築方法。
7. 前記籠体を鉛直方向に配置し、前記ストランドの端部を隣接する他の部材の補強筋に定着し、前記袋体の端部を前記他の部材に固定することを特徴とする請求項１記載の部材の構築方法。
8. 前記籠体を水平方向または斜め方向に配置し、前記ストランドの端部を隣接する他の部材の補強筋に定着させることを特徴とする請求項１記載の部材の構築方法。
9. 前記工程（ｂ）の後、前記ストランドにプレストレスを導入することを特徴とする請求項１記載の部材の構築方法。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載された部材の構築方法を用いて構築されたことを特徴とする部材。

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