JP4383184B2

JP4383184B2 - 柱部材接合部の接合方法

Info

Publication number: JP4383184B2
Application number: JP2004013826A
Authority: JP
Inventors: 知宏寺嶋; 努小室; 龍吉亀田; 直仁大場; 清仁伊藤
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2004-01-22
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2024-01-22
Also published as: JP2005207084A

Description

本発明は、プレキャスト鉄筋コンクリート造の柱部材（以下「ＰＣａ柱部材」という）と、その上部に設けられた接合部材との接合部における接合方法に関する。

従来、中核体８６（キャピタル）に短梁８７が一体的に付属されているＰＣａ梁部材８５と、上面から突出して設けられている軸方向主鉄筋８２を有するＰＣａ柱部材８１の接合部８０における接合方法として以下の技術が存在している。
図５に示すように、この接合方法は、まず、ＰＣａ柱部材８１の軸方向主鉄筋８２を、中核体８６の鉛直方向に設けられている鉄筋挿通孔８６ａに挿通させて、中核体８６とＰＣａ柱部材８１との間に目地空間部９０が形成されるよう建て込む。そして、目地空間部９０の周囲に止め材９１を設け、中核体８６の中央部において鉛直方向に設けられている注入８６ｂ孔から充填材９２を注入して、当該目地空間部９０と鉄筋挿通孔８６ａを充填し、ＰＣａ柱部材８１と、中核体８６と、当該中核体に接合されている短梁８７とを一体化する方法である（特許文献１）。

特開２００１−１９３１５０号公報（［００１０］―［００１６］，図１）

しかし、前記接合方法を超高層鉄筋コンクリート建造物等に適用した場合には、中核体８６に配筋される短梁８７の軸方向主鉄筋（図示せず）が錯綜するため、充填材注入孔８６ｂの設置が困難な場合があるという問題点を有していた。また、中核体８６の上面から充填材９２を注入することになるため、目地空間部９０等にエアーを巻き込む場合があり、施工品質に影響を与えてしまう場合があるという問題点を有していた。

本発明は、前記の各問題点を解決するためになされたものであり、短期間で施工が可能であり、確実にＰＣａ柱部材と接合部材とを接合することが可能となる柱部材接合部の接合方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の柱部材接合部の接合方法は、上面部から突出して設けられている軸方向鉄筋を有しており、側面部から前記上面部に至る充填材注入孔を有している、プレキャスト鉄筋コンクリート造の柱部材の前記上面部に、前記柱部材の前記軸方向鉄筋を挿通する主鉄筋貫通孔を有している接合部材を施工することにより、前記柱部材と前記接合部材を接合する接合方法であって、前記充填材注入孔が前記柱部材の前記上面部の略中央部に開口するとともに、以下の各工程を含むことを特徴としている。
（１）前記柱部材の前記上面部と前記接合部材の下面部との間に、前記柱部材の前記充填材注入孔と連通しており、かつ、前記接合部材の前記主鉄筋貫通孔と連通しているとともに、その周囲が閉塞されるように形成されている目地空間部を設け、その状態で、前記主鉄筋貫通孔に前記軸方向鉄筋を挿通して、接合部材を設置する接合部材設置工程。
（２）前記柱部材の前記充填材注入孔から、前記目地空間部及び前記主鉄筋貫通孔に充填材を注入することにより、前記柱部材及び前記接合部材を一体化する充填材充填工程。

ここで、充填材は粘性を有しているため、所定の圧力を加えて充填することが必要になる。そのため、柱部材の側面部から上面部に至る充填材注入孔は、注入口が排出口より低部にあればよく、途中に、下向きの傾斜部を有していてもよい。
但し、柱部材の側面部から上面部に至る充填材注入孔は、当該側面部側から上面部側に向かってほぼ下降することなく、水平部及び上向きの傾斜部の少なくとも一方を有するように設けられているほうが好ましいことは言うまでもない。従って、水平部及び上向きの傾斜部の少なくとも一方を有するように形成されていればよく、水平部と上向きの傾斜部の組み合わせは勿論、複数の異なる傾斜角度を有する傾斜部の組み合わせであってもよい。また、上向きの傾斜部は、垂直や、く字形状等であってもよい。

また、充填材注入孔の柱部材の上面部における位置は、当該接合部材の主鉄筋貫通孔から等距離にあるように設けることとすれば、各主鉄筋貫通孔に均一かつ同程度の時間で充填材を注入することができるため、施工品質及び施工性を高めるために効果的である。
また、充填材注入孔は、柱部材の軸方向鉄筋の配筋の制約を受けないように設ける必要がある。
また、接合部材には、鉄筋コンクリート造の梁部材が接合されていれば好適である。

また、充填材は、コンクリートやセメント系のグラウト材等、種々の材料を使用することができる。
さらに、周囲が閉塞されるように目地空間部を設けることは、接合部材と柱部材の上面部との間に隙間を設け、その周囲を目地止材等の閉塞部材で囲繞することや、上面部の周縁部に沿って突縁が形成されている柱部材を接合部材と接合すること等により行うことができる。

本発明によれば、柱部材の充填材注入孔から、目地空間部及び主鉄筋貫通孔に充填材を注入することにより、柱部材と接合部材と、を一体化している。このとき、充填材が充填材注入孔から注入されるとともに、目地空間部において横方向に広がりながら充填され、さらに、主鉄筋貫通孔において上側に向かって充填されることになる。従って、充填材を充填する際に、エアーが主鉄筋貫通孔の上部から排出されることになり、目地空間部及び主鉄筋貫通孔にはエアーが巻き込まれることがないため、当該充填材を均等かつ密実に充填することができる。

また、接合部材に、充填材注入孔を別途設けることがないため、接合部材及び梁部材の配筋等に制約を生じさせることを防止できることから、超高層鉄筋コンクリート建造物等において、特に好適である。

また、本発明の柱部材接合部の接合方法は、上面部から突出して設けられている軸方向鉄筋を有しており、側面部から前記上面部に至る充填材注入孔を有している、プレキャスト鉄筋コンクリート造の柱部材の前記上面部に、前記柱部材の前記軸方向鉄筋を挿通する主鉄筋貫通孔を有する接合部材を施工することにより、前記柱部材と前記接合部材を接合する接合方法であって、前記柱部材は、その軸方向に支持柱貫通孔を有するように形成されてとともに、以下の各工程を含み、（１）支持柱を立設させた後に、前記柱部材の上面部との間に凹部が形成されるように前記支持柱貫通孔に前記支持柱を貫入させて、前記柱部材と前記支持柱とを接合させる柱部材施工工程。（２）前記柱部材の前記上面部と前記接合部材の下面部との間に、前記柱部材の前記充填材注入孔と連通しており、かつ、前記接合部材の前記主鉄筋貫通孔と連通しているとともに、その周囲が閉塞されるように形成されている目地空間部を設け、その状態で、前記主鉄筋貫通孔に前記軸方向鉄筋を挿通して、接合部材を設置する接合部材設置工程。（３）前記柱部材の前記充填材注入孔から、前記目地空間部及び前記主鉄筋貫通孔に充填材を注入することにより、前記柱部材及び前記接合部材を一体化する充填材充填工程。さらに前記凹部と前記充填材注入孔とは連通するように構成されていることを特徴とするものであってもよい。

本発明によれば、逆打ち工法等を適用する場合において、柱部材に支持柱を設ける場合に、支持柱の上面を、前記柱部材の上面から下げて凹部を形成し、当該凹部と充填材注入孔を連通する構成とすることで、一旦、充填材が凹部に溜まった後に、目地空間部に充填されることになり、当該充填材が均等に目地空間部に充填されることになるため、施工品質を向上させることができる。

なお、前記支持柱を設けない場合であっても、柱部材の上面部に別途凹部を形成して、充填材注入孔と連通させる構成としても、前記と同様の効果を発揮させることができる。

本発明によれば、短期間で柱部材接合部の施工が可能であり、確実に柱部材と接合部材とを接合することが可能となる。

本発明を実施するための最良の一形態（以下「実施形態」という）について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。

［第１実施形態］
（柱梁部材接合部）
まず、本発明の柱部材接合部の接合方法（以下「接合方法」という）を適用した柱梁部材接合部１（第１実施形態）について説明する。

図１に示すように、鉛直方向に立設している円柱形状であるＰＣａ柱部材１１は、上面部から突出して設けられている複数本の鉛直方向の軸方向主鉄筋１２を有している。この軸方向主鉄筋１２は、略等間隔となるように円形状（平面視）に配筋されており、当該各軸方向主鉄筋１２を取り囲むように、所定数の帯鉄筋（図示せず）が配筋されている。
このＰＣａ柱部材１１における柱頭部の側面部から上面部には、充填材注入孔１３が設けられている。この充填材注入孔１３は、ＰＣａ柱部材１１の側面部に注入口１３ａが、上面部の略中央部に排出口１３ｂが位置するような、水平部１３ｃと鉛直部１３ｄとを有するＬ字形状（側面視）となっている。

このＰＣａ柱部材１１の上部には、所定高さだけ隙間１６を開けた状態で、直方体形状であるプレキャストコンクリートキャスト造のキャピタル２１（以下「ＰＣａキャピタル」という）（接合部材）が設けられている。
このＰＣａキャピタル２１には、水平方向の四方の側面部において、ＰＣａ梁部材３１と接合されており、当該ＰＣａ梁部材３１の水平方向の主鉄筋３２が、ＰＣａキャピタル２１の内部に貫通している。
また、ＰＣａキャピタル２１の鉛直方向には、ＰＣａ柱部材１１の各軸方向主鉄筋１２を挿通するための複数の主鉄筋貫通孔２２が、上面及び下面を貫通するように、予めシース管が埋め込まれることにより形成されている。この主鉄筋貫通孔２２は、各軸方向主鉄筋１２の位置に対応するように、略等間隔で円形状（平面視）に設けられており、当該軸方向主鉄筋１２の径より大径となるように形成されている。
そして、ＰＣａキャピタル２１の各主鉄筋貫通孔２２には、ＰＣａ柱部材１１の軸方向主鉄筋１２が挿通されている。この軸方向主鉄筋１２の一部（１２Ａ）は主鉄筋貫通孔２２の内部に埋設されており、他の一部（１２Ｂ）は、主鉄筋貫通孔２２から突出しており、ＰＣａキャピタル２１の上部に設けられる図示しない柱部材（以下「上部柱部材」という）と接合されることになる。

前記ＰＣａ柱部材１１の上縁部と、ＰＣａキャピタル２１の下面部の間には目地止材１８が介設されることにより、その周囲が閉塞されており、当該ＰＣａ柱部材１１の上面部と、ＰＣａキャピタル２１の下面部との隙間１６に目地空間部１５が形成されている。この目地空間部１５は、充填材注入孔１３と、各主鉄筋貫通孔２２との双方に連通した状態となっている。
そして、充填材注入孔１３と、目地空間部１５と、各主鉄筋貫通孔２２における軸方向主鉄筋１２の周囲とには充填材３５が充填されており、ＰＣａ柱部材１１と、ＰＣａキャピタル２１と、当該ＰＣａキャピタル２１に接合されているＰＣａ梁部材３１とが一体的に接合されている。

なお、ＰＣａキャピタル２１の上部に施工される上部柱部材（図示せず）は、鉄筋コンクリート柱、鉄骨柱、鉄骨鉄筋コンクリート柱、鉄筋コンクリート鋼管柱等の種々の上部柱部材（図示せず）が設置されることになる。

（接合方法）
続いて、本発明の接合方法について、説明する。
本発明の接合方法は、（１）柱部材施工工程、（２）接合部材設置工程、及び、（３）充填材充填工程の各工程から構成されている。

（１）柱部材施工工程（図２（ａ））
本工程は、ＰＣ柱部材１１の建て込み作業を行う工程であり、既存の方法で行うことができる。

（２）接合部材設置工程（図２（ｂ））
本工程は、ＰＣａ柱部材１１の上面部とＰＣａキャピタル２１の下面部との間に所定の隙間１６を設け、前記ＰＣａ柱部材１１の上縁部とＰＣａキャピタル２１の下面部の間に目地止材１８を介設することにより、その周囲を閉塞して、目地空間部１５を形成するとともに、その状態で前記ＰＣａキャピタル２１の各主鉄筋貫通孔２２に軸方向主鉄筋１２を挿通して、ＰＣａキャピタル２１を設置する作業を行う工程である。

（３）充填材充填工程（図３）
本工程は、ＰＣａ柱部材１１の充填材注入孔１３から、目地空間部１５及び主鉄筋貫通孔２２に充填材３５を注入することにより、前記ＰＣａ柱部材１１と、ＰＣａ梁部材３１が一体として接合されているＰＣａキャピタル２１とを、一体的に接合する作業を行う工程である。

本工程では、充填材注入孔１３の注入口１３ａに注入管３６を接続し、注入ポンプ３７で充填材３５を圧送することにより行うことができる。
なお、充填材３５を充填する際には注入ポンプ３７を使用せずに、充填材注入孔１３に接続した注入管３６の先端部をＰＣａキャピタル２１の高さ以上に設定して、重力による充填をすることも可能である。
なお、目地空間部１５の周囲に設置する目地止材１８にエア抜き孔を設けることにすれば、さらに密実に充填材３５を充填することができる。

本発明によれば、ＰＣａ柱部材１１の充填材注入孔１３から目地空間部１５及び各主鉄筋貫通孔２２に充填材３５を注入することにより、前記ＰＣａ柱部材１１と、ＰＣａ梁部材３１と接合されているＰＣａキャピタル２１とを一体化している。このとき、前記充填材注入孔１３が、ＰＣａ柱部材１１の上面部側に向かって下降することなく、水平部１３ｃ及び鉛直部１３ｄを有するＬ字形状となるように形成されているため、充填材３５が充填材注入孔１３において水平及び上向きに注入されるとともに、目地空間部１５において横方向に広がりながら充填され、さらに、ＰＣａキャピタル２１の各主鉄筋貫通孔２２において上側に向かって充填されることになる。従って、充填材３５を充填する際に、エアーが主鉄筋貫通孔２２の上部から排出されることになり、目地空間部１５及び主鉄筋貫通孔２２にはエアーが巻き込まれて残留することがないため、当該充填材３５を均等かつ密実に充填することができる。

また、ＰＣａキャピタル２１に、充填材注入孔を別途設けることがないため、当該ＰＣａキャピタル２１及びＰＣａ梁部材３１の配筋等に制約を生じさせることを防ぐことができる。

［第２実施形態］
（柱梁接合部）
第２実施形態の柱梁部材接合部２は、第１実施形態と比較した場合に、地盤Ｇに接していることと、ＰＣａ柱部材１１’の構造が異なっている。
図４に示すように、本実施形態において、ＰＣａ梁部材３１及びＰＣａキャピタル２１と接合を行うためのＰＣａ柱部材１１’は、逆打ち工法で上部構造の荷重を支持するための構真柱４１（支持柱）が設けられている。

構真柱４１は、ＰＣａ柱部材１１’の径よりも小径（本実施形態では約１／３）のＨ字形状であり、当該ＰＣａ柱部材１１’の下面から突出して、地盤Ｇの所定深さに至る位置にまで打設されている。

一方、ＰＣａ柱部材１１’は円柱形状に形成されており、その中央部の鉛直方向には、軸方向主鉄筋１２と干渉しない位置に、構真柱４１を挿通するための構真柱貫通孔１４（支持柱貫通孔）が形成されている。
前記ＰＣａ柱部材１１’は地盤Ｇに立設しており、構真柱貫通孔１４には、構真柱４１の上部が貫入されている。そして、前記構真柱貫通孔１４と構真柱４１との間には、コンクリート等の充填材（図示せず）が充填されており、両者は一体となるように接合されている。また、ＰＣａ柱部材１１’の上面部は、構真柱４１の上面部よりも若干高くなっており、両者の間には、凹部１９が形成されている。

さらに、前記ＰＣａ柱部材１１’における柱頭部の側面部には、凹部１９の底面部に対して水平となるように、当該凹部１９と連通する充填材注入孔１３’が設けられている。
そして、充填材注入孔１３’と、凹部１９と、目地空間部１５と、各主鉄筋貫通孔２２における軸方向主鉄筋１２の周囲には充填材３５が充填されており、ＰＣａ柱部材１１’と、ＰＣａキャピタル２１と、当該ＰＣａキャピタル２１に接合されているＰＣａ梁部材３１とが一体的に接合されている。
なお、充填材注入孔１３’の孔径は、構真柱貫通孔１４の孔径と比較して、小径となっている。

（接合方法）
また、本発明の接合方法が第１実施形態の場合と異なる点は、柱部材施工工程である。
すなわち、本工程では、地盤Ｇに構真柱４１を打設した後、ＰＣａ柱部材１１’の上面部との間に凹部１９が形成されるように構真柱貫通孔１４に構真柱４１を挿通して、ＰＣａ柱部材１１’を地盤Ｇに立設し、当該構真柱貫通孔１４と構真柱４１との間に、充填材（図示せず）を充填することにより、両者を接合することになる。

本実施形態の接合方法によれば、第１実施形態の接合方法と同様の作用効果が奏されるとともに、以下の作用効果が奏されることになる。
すなわち、本実施形態の接合方法では、ＰＣａ柱部材１１’に構真柱４１を設ける場合に、ＰＣａ柱部材１１’の中央部に予め形成されている構真柱貫通孔１４を利用して、当該ＰＣａ柱部材１１’の上面部に、充填材を溜めるための凹部１９が形成されている。そのため、充填材３５を注入する場合に、一旦、充填材３５が凹部に溜まった後に目地空間部１５に充填されることになり、当該充填材３５が均等に目地空間部１５に充填されることになるため、施工品質を向上させることができる。
また、この凹部１９は充填材注入孔１３’と連通しているが、当該充填材注入孔１３’と比較してその孔径が大きく、充填材３５の注入速度を増加させることができるため、充填材の充填効率を上げることができる。

以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。特に、ＰＣａ柱部材、ＰＣａ梁部材、接合部材及び支持柱の形状、さらに、充填材の種類等に制限はないことは言うまでもない。

本発明の対象とする柱梁部材接合部（第１実施形態）を示す側断面図である。本発明の柱部材接合部（第１実施形態）の接合方法を示す側断面図であり、（ａ）は柱部材施工工程であり、（ｂ）は接合部材設置工程である。本発明の柱部材接合部（第１実施形態）の接合方法における充填材充填工程を示す側断面図である。本発明の対象とする柱梁部材接合部（第２実施形態）を示す側断面図である。従来の柱部材接合部を示す側断面図である。

符号の説明

１，２柱梁部材接合部（柱部材接合部）
１１，１１’ ＰＣａ柱部材
１２軸方向主鉄筋
１３充填材注入孔
１４構真柱貫通孔
１５目地空間部
１６隙間
１８目地止材
１９凹部
２１ＰＣａキャピタル
２２主鉄筋貫通孔
３１ＰＣａ梁部材
３５充填材
４１構真柱

Claims

上面部から突出して設けられている軸方向鉄筋を有しており、
側面部から前記上面部に至る充填材注入孔を有している、プレキャスト鉄筋コンクリート造の柱部材の前記上面部に、
前記柱部材の前記軸方向鉄筋を挿通する主鉄筋貫通孔を有する接合部材を施工することにより、
前記柱部材と前記接合部材を接合する接合方法であって、前記充填材注入孔が前記柱部材の前記上面部の略中央部に開口するとともに、以下の各工程を含むことを特徴とする柱部材接合部の接合方法。
（１）前記柱部材の前記上面部と前記接合部材の下面部との間に、
前記柱部材の前記充填材注入孔と連通しており、かつ、前記接合部材の前記主鉄筋貫通孔と連通しているとともに、
その周囲が閉塞されるように形成されている目地空間部を設け、
その状態で、前記主鉄筋貫通孔に前記軸方向鉄筋を挿通して、接合部材を設置する接合部材設置工程。
（２）前記柱部材の前記充填材注入孔から、前記目地空間部及び前記主鉄筋貫通孔に充填材を注入することにより、前記柱部材及び前記接合部材を一体化する充填材充填工程。
上面部から突出して設けられている軸方向鉄筋を有しており、
側面部から前記上面部に至る充填材注入孔を有している、プレキャスト鉄筋コンクリート造の柱部材の前記上面部に、
前記柱部材の前記軸方向鉄筋を挿通する主鉄筋貫通孔を有する接合部材を施工することにより、
前記柱部材と前記接合部材を接合する接合方法であって、前記柱部材は、その軸方向に支持柱貫通孔を有するように形成されてとともに、以下の各工程を含み、
（１）支持柱を立設させた後に、前記柱部材の上面部との間に凹部が形成されるように前記支持柱貫通孔に前記支持柱を貫入させて、前記柱部材と前記支持柱とを接合させる柱部材施工工程。
（２）前記柱部材の前記上面部と前記接合部材の下面部との間に、前記柱部材の前記充填材注入孔と連通しており、かつ、前記接合部材の前記主鉄筋貫通孔と連通しているとともに、その周囲が閉塞されるように形成されている目地空間部を設け、その状態で、前記主鉄筋貫通孔に前記軸方向鉄筋を挿通して、接合部材を設置する接合部材設置工程。
（３）前記柱部材の前記充填材注入孔から、前記目地空間部及び前記主鉄筋貫通孔に充填材を注入することにより、前記柱部材及び前記接合部材を一体化する充填材充填工程。
さらに前記凹部と前記充填材注入孔とは連通するように構成されている
ことを特徴とする柱部材接合部の接合方法。