JP4401739B2

JP4401739B2 - 外殻ＰＣａ部材の製造方法

Info

Publication number: JP4401739B2
Application number: JP2003365750A
Authority: JP
Inventors: 孝徳起橋; 政典河野; 博細矢
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2023-10-27
Also published as: JP2005125697A

Description

本発明は、外殻ＰＣａ部材の製造方法に関し、特に中空外殻ＰＣａ部材に対する中子筋の設置を容易かつ確実にする外殻ＰＣａ部材の製造方法に関する。

鉄筋コンクリート構造物の施工効率化と良質なコンクリート製品の獲得等の理由でプレキャストコンクリート（ＰＣａ）が使用され、内部を中空にした筒状外殻ＰＣａ柱や凹状のＰＣａ梁を用いる場合が増えている。

中空にした筒状外殻ＰＣａ柱は、工場等において型枠を回転させながら、コンクリートを遠心力で型枠内壁面に密着硬化させるのが一般的であり、矩形断面もしくは多角形のものが形成されている。（例えば、「特許文献１」を参照）

しかるに、外殻ＰＣａ等は工場生産のために高品質であるが、運搬費が嵩むために割高になる等の問題点を包含していることから、本件出願人は、工場だけでなく現場サイトでも製作できるように改善した低コストの外殻ＰＣａを指向して既に提案を行っている。（例えば、「特許文献２」を参照）

既提案の成型内型枠２０は、図５に示すように、対向して配置された四角枠状の柱脚用金物２１、２２と内型枠の四隅を構成して両金物２１、２２の各隅部間に着脱自在に固定される長尺状隅枠部材２４とで基礎フレーム２５を構成している。隣り合う隅枠部材２４の間には、隙間無く塞ぐために長尺状の中間型枠構成体２６を配置しており、上記隅枠部材２４の外周には、柱の長さ方向に所定間隔をおいて必要数の四角環状の帯筋２７が嵌められている。

この中間型枠構成体２６の上面には中子筋を挟持する仕切り板を介して複数のゴム製の突起物であるコッター２３が設けられ、その内方には、空気袋２８を挿入して中間型枠構成体２６を内方から押圧保持している。

しかしながら、外殻ＰＣａに充填する後打ちコンクリートの設計基準強度を６０Ｎ／ｍｍ²〜７０Ｎ／ｍｍ²と高くする場合には、外殻ＰＣａにＦｃ＝７５Ｎ／ｍｍ²の高強度で、高流動なコンクリートを使用する必要がある。

このために、内型枠を構成する基礎フレームや中間型枠構成体の剛性が弱いと、変形が大になって所定形状の外殻ＰＣａ柱を形成できなくなり、中子筋を挟持する仕切り板と中子筋との隙間にコンクリートが廻り込んで解体し難くなることや、空気袋は挿入時等に乱暴に取り扱うと使用に耐えられなくなることが危惧され、さらには、コンクリート打ち込みの際に、締め固めを充分に行えないことによって外殻ＰＣａの表面に気泡を封じ込めて美観上の問題となることも提起されていた。

又、本出願人は、上記の問題を解決する新たな提案（特願２００３−７６７３８号）も行ってきた。
本提案では、図６に示すように内型枠３０を構成する一対の矩形縁状妻枠３１と妻枠間に固着する隅枠３２及び中枠３３を配置すると共に、所定形状に形成したせん断補強筋３４を隅枠３２又は中枠３３の周面且つ妻枠間に所定の間隔で配筋している。そして、矩形縁状妻枠３１間の四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保ちながら隅枠３２を配置すると共に、隅枠３２の間に面一に中枠３３を配置して、隅枠３２と中枠３３を矩形縁状妻枠３１に螺着固定し、隅枠３２と中枠３３と面一にせん断補強筋３４を挟持させながらエアチューブ３５を配置した後に膨張させて内型枠３０を形成し、内型枠３０を上方が開放状態に形成されて成る凹状外型枠３６の内部に螺着固定させて外型枠３６と内型枠３０との隙間３７にコンクリートを外型枠の一方側からの片押しで打設している。

しかしながら、エアチューブを配置することによるコンクリート漏れの防止は、緻密な作業を要することから施工効率の低下を招きかねないので、エアチューブ等を用いない簡易な内型枠の改善等が期待されていた。

特公平７−４９６９４号公報（第３頁、第５欄第２行〜第６欄第１１行、図１〜４）特開２０００−２５４９１３号公報（「段落番号」００１３〜「段落番号」００１４、「段落番号」００１７〜「段落番号」００１８、図１、５）

本発明は、以上の状況に鑑みて指摘されている問題点を解決するために提案するものであり、現場における高流動コンクリートの使用に耐えられ、かつ所望の強度と美観を確保できる外殻ＰＣａ部材の製造方法を提供している。

本発明による外殻ＰＣａ部材の製造方法は、外殻ＰＣａ部材を形成する外型枠の内部に外周フープ筋の中間部を外殻ＰＣａ部材の内部に露出させるように配置した内型枠を設置し、外型枠と内型枠間にコンクリートを打設することで中空外殻ＰＣａ部材を製作しておき、中空外殻ＰＣａ部材の内部に予め組み立てられた中子筋を中空外殻ＰＣａ部材に埋設された外周フープ筋の隅部に向けて傾斜状態に挿入し、次いで中子筋を外周フープ筋の中間部側に回動させて外周フープ筋との所定位置に設置させ、内型枠を分割された円筒形型枠部と多角形の角部に配置された隅型枠から構成して円筒形型枠部に外周フープ筋の配設溝を構成することを特徴としている。

これによって、本発明の外殻ＰＣａ部材の製造方法では、先ず、外型枠の内部に、円筒形型枠部の配設溝と隅型枠の外周に外周フープ筋を配置した内型枠を設置し、その後にコンクリートを打設することでコンクリートが均一に行き渡った中空外殻ＰＣａ部材を製作しており、次いで、脱型された中空外殻ＰＣａ部材の内部に、予め組み立てられた中子筋を外周フープ筋の隅部に向けて傾斜状態に挿入し、しかる後に回動させて外周フープ筋との所定位置に設置させることで外殻ＰＣａ部材を製造している。

本発明による外殻ＰＣａ部材の製造方法は、外殻ＰＣａ部材を形成する外型枠の内部に外周フープ筋の中間部を外殻ＰＣａ部材の内部に露出させるように配置した内型枠を設置し、外型枠と内型枠間にコンクリートを打設することで中空外殻ＰＣａ部材を製作しておき、中空外殻ＰＣａ部材の内部に予め組み立てられた中子筋を中空外殻ＰＣａ部材に埋設された外周フープ筋の隅部に向けて傾斜状態に挿入し、次いで中子筋を外周フープ筋の中間部側に回動させて外周フープ筋との所定位置に設置させ、内型枠を分割された円筒形型枠部と多角形の角部に配置された隅型枠から構成して円筒形型枠部に外周フープ筋の配設溝を構成することで外殻ＰＣａ部材を製造しているので、以下の効果を奏している。

１）簡易な外型枠と外周フープ筋を簡易に配置できる内型枠のみで中空外殻ＰＣａ部材用の型枠を構成できる。
２）中空外殻ＰＣａ部材用の型枠は、中子筋の有無や本数に制約されることなく転用できる。
３）中空外殻ＰＣａ部材は、コンクリート漏洩の虞が無いために充分な締め固めを可能にして均等な高密度に製造できる。
４）中子筋は、要求性能に応じながら鉄筋径、本数及び経済的強度を任意に選択できる。
５）中子筋の設置は、造成された外殻部材への中子筋の挿入と回動という簡素な操作のみで完結できる。

本発明による外殻ＰＣａ部材の製造方法は、外殻ＰＣａ部材を形成する外型枠の内部に外周フープ筋の中間部を外殻ＰＣａ部材の内部に露出させるように配置した内型枠を設置し、外型枠と内型枠間にコンクリートを打設することで中空外殻ＰＣａ部材を製作しておき、中空外殻ＰＣａ部材の内部に予め組み立てられた中子筋を中空外殻ＰＣａ部材に埋設された外周フープ筋の隅部に向けて傾斜状態に挿入し、次いで中子筋を外周フープ筋の中間部側に回動させて外周フープ筋との所定位置に設置させている。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、前半における中空外殻ＰＣａ部材の製作工程と、後半における中空外殻ＰＣａ部材への中子筋の設置工程とに分けて行っている。

図1は、本発明の外殻ＰＣａ部材を製造方法において、中空外殻ＰＣａ部材を製作するための型枠であり、図1（ａ）が示す外型枠と図1（ｂ）が示す内型枠の実施の形態図である。
本実施の形態における外型枠２は、図1（ａ）が示すように中空の矩形型枠であり、製造する外殻ＰＣａ部材１の外形を規制している。

但し、本実施の形態は、遠心成型における矩形型枠としての例として示すものであって、型枠の形態としては、この他にも多角形等を含めて各種形態であっても適用可能であり、特に、現場に置ける流し込み成型の場合には、上方を開放したＵ字形の型枠を採用することが可能である。

図1（ｂ）が示す本実施の形態における内型枠３は、分解可能なように分割線を構成した４個の円筒形型枠部３−１とこの円筒形型枠部３−１の接合部３−２を塞ぎながら角部に配置される４個の隅型枠４から構成されている。接合部３−２は、各円筒形型枠部３−１を脱型する際に開放可能な機構であれば、一般的に使用されている楔形の部材を介在させる等の形態であっても採用可能である。

円筒形型枠部３−１は、各円弧部分の中央部に隅型枠４、４間に亘る弦状の溝３−３を所定の間隔を保って形成しており、溝３−３の深さは、特に限定されるものでないが、隅型枠４、４間に亘る弦状面と同一以下であって、その巾は、配設する外周フープ筋５の直径にほぼ等しい数値に構成されている。又、隅型枠４は、底面を円筒形型枠部３−１の外表面に一致させて外殻ＰＣａ部材１の内形隅部１−３を形成するように規制される等辺３角形に形成されている。

上述した外型枠２と内型枠３とは、図２のように外型枠２の内部に所定のコンクリート厚を確保するように間隙６を形成させて組み立てられるが、この際の内型枠３には、外殻ＰＣａ部材１の外周コンクリート１−１内に埋設される外周フープ筋５が配設されている。外周フープ筋５は、内型枠３を構成している隅型枠４の外周に、所望のコンクリート厚を確保するための間隙部材７を配備した後に、内型枠３に装着されている。

図２（ａ）は、図２（ｂ）の（１）−（２）矢視によって示す部分断面図であり、その上段は、図２（ｂ）を（１）矢視した断面図である。
図示のように、外周フープ筋５は、円筒形型枠部３−１の溝３−３に挿入させた形態で配置されるものであり、溝３−３の底面３−４と離れさせながらその側面とは密接させることで、打設されるコンクリートを溝３−３に充填させながら底面３−４側には出来るだけ流入しないようにしている。そして、下段は、図２（ｂ）を（２）矢視した断面図であり、外周フープ筋５は、隅型枠４の外周に配備されている間隙部材７の上と上述した溝３−３に配置されている状態を明らかにしている。

図２（ｂ）は、図２（ａ）を（ｂ）−（ｂ）矢視で示す横断面図であり、外型枠２と内型枠３との間に所定の間隙６を形成させてコンクリート厚を確保するように組み立てられると共に、外周フープ筋５が、内型枠３の円筒形型枠部３−１に形成された溝３−３の内部と間隙部材７を介在させた隅型枠４の外周上に配置される状態を明示している。

従って、この組み立てられた外型枠２と内型枠３との間隙６にコンクリートを打設し、所定の養生を経た後に外型枠２と内型枠３とを脱型することで、図３（ａ）に示されるような外殻ＰＣａ部材１の外型枠８を造成することが出来る。

コンクリートの打設は、遠心成型や流し込み成型のいずれであっても随意に対応できるものであるが、遠心成型の場合には、中子筋が無いことからコンクリートの均等な送りが容易であり、高密度の外殻ＰＣａ部材１を確実に造成できる。又、流し込み成型の場合には、内型枠３を組み立てる構造を簡素化できると共に、中子筋の有無にかかわらずに型枠の転用回数を増加させることで、型枠制作費の低減を図ることが出来る。

図３は、上述の工程によって造成された外殻ＰＣａ部材１の外殻部材とこれに装着する中子筋の組立体とを示している。
図３（ａ）は、外殻ＰＣａ部材１の造成された外殻部材８を示している。本実施の形態での外殻部材８は、外周コンクリート１−１、円形の中空部１−２及び内形隅部１−３から構成されており、外殻ＰＣａ部材１の外周コンクリート１−１の内部には、外周フープ筋５が埋設されている。又、外周フープ筋５は、外殻ＰＣａ部材１の中空部１−２の形成によって、配置される相互間と中間部５−１とを所定の間隔に保って外殻ＰＣａ部材の内部に露出させている。

配置される外周フープ筋５の相互間は、中子筋を設置するための間隙を形成すると共に、外周フープ筋５の中間部５−１は、中子筋と平行に重畳する位置関係に組み合わせることによって、外殻ＰＣａ部材１を形成するものであり、内形隅部１−３は、外周フープ筋５を打設するコンクリート中に埋設させて保持しながら、外殻ＰＣａ部材１で形成する躯体の主筋を受け入れるように構成されている。

一方、図３（ｂ）は、外殻部材８に設置させるために予め組み立てられた中子筋を示している。
即ち、本実施の形態における中子筋９は、所定の形状に形成された部分中子筋９−１とこれと直交させて配置される部分中子筋９−２を組み立てることで構成されている。
中子筋９は、外殻ＰＣａ部材１を形成するのに、外殻部材８の内部に設置させる必要があることから、本実施の形態では、図示のように各部分中子筋９−１、９−２が、所定の形状と間隔を維持できるように複数の保持鉄筋９−３によって緊結されており、回転軸１０−１を備えた支持部材１０に装着されている。

尚、中子筋９の鉄筋径、本数及び経済的強度や、これを支える保持鉄筋９−３と支持部材１０の形状もしくはその必要性については、本実施の形態に何ら限定されるものでなく、適宜に選択できる他の形態であっても適用可能である。

次に示す図４は、外殻ＰＣａ部材１の最終的な組立工程を示しており、中子筋９を外型枠８に挿入させる工程を示す図４（ａ）と外型枠８の外周フープ筋５との所定位置に中子筋９を設置させることで最終形態に組み立てる工程を図４（ｂ）で説明している。

図４（ａ）では、図３（ａ）で説明した外型枠８の内部に、予め組み立てられた中子筋９を挿入する工程を示している。本実施の形態では、外殻部材８を形成している外殻ＰＣａ部材１の内形隅部１−３に、中子筋９の部分中子筋９−１及び部分中子筋９−２を仕向けるようにして、予め組み立てられた中子筋９を４５度傾斜させながら挿入している。従って、各部分中子筋９−１、９−２は、外殻ＰＣａ部材１の内部に露出させている外周フープ筋５の中間部５−１に対しても何らの支障なく挿入できるものであり、予め組み立てられた中子筋９を軸方向の所定位置に簡易かつ円滑に配置できるものである。

図４（ｂ）は、軸方向の所定位置に配置した中子筋９を外周フープ筋５との関連において重畳している所定の位置関係に設置させる工程を示している。
本工程では、軸方向の所定位置に４５度傾斜させて配置された中子筋９を所定の位置関係に設置させるものであり、予め組み立てられた中子筋９を傾斜状態から４５度回動させることで、外周フープ筋５と中子筋９とを平行な重畳状態に設置させている。

本発明による外殻ＰＣａ部材の製造方法は、以上のように構成されるので、簡単な外型枠と外周フープ筋を簡易に配置できる内型枠のみによって均等な高密度の中空外殻ＰＣａ部材用の外殻部材を造成し、この外殻部材を外型枠にしながら予め組み立てられた中子筋９を何らの支障な配置して、中子筋９を外周フープ筋５との所定の位置関係に設置することで、外殻ＰＣａ部材を製造できるものであり、外殻ＰＣａ部材の製造効率を大幅に向上させている。

以上、本発明を各実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による外殻ＰＣａ部材の製造方法は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、中子筋の具体的な形状や外殻ＰＣａ部材の適用部位等に関して、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。

本発明は、外殻ＰＣａ部材を製作するに際してこれを構成している中空外殻ＰＣａ部材を均等な高密度に造成し、中空外殻ＰＣａ部材への中子筋の設置を容易かつ確実にして、外殻ＰＣａ部材の製造効率を大幅に向上させるために適用することができる。

本発明の外殻ＰＣａ部材を製造方法における中空外殻ＰＣａ部材用の内外型枠本発明の外殻ＰＣａ部材を製造方法における中空外殻ＰＣａ部材用型枠の組立状態図本発明の外殻ＰＣａ部材を製造方法における外殻ＰＣａ部材の外殻部材と中子筋の組立体本発明の外殻ＰＣａ部材を製造方法における外殻ＰＣａ部材の組立状態図外殻ＰＣａ部材における従来の成型内型枠外殻ＰＣａ部材における従来の成型型枠

符号の説明

１外殻ＰＣａ部材、１−１外周コンクリート、１−２中空部、
１−３内形隅部、２外型枠、３内型枠、３−１円筒形型枠部、
３−２接合部、３−３溝、３−４底面、４隅型枠、
５外周フープ筋、５−１中間部、６間隙、７間隙部材、
８外殻部材、９中子筋、９−１、９−２部分中子筋、
９−３保持鉄筋、１０支持部材、１０−１回転軸、
２０成型内型枠、２１、２２柱脚用金物、２３コッター、
２４長尺状隅枠部材、２５基礎フレーム、２６中間型枠構成体、
２７帯筋、２８空気袋、３０内型枠、３１矩形縁状妻枠、
３２隅枠、３３中枠、３４せん断補強筋、３５エアチューブ、
３６凹状外型枠、３７隙間、

Claims

外殻ＰＣａ部材を形成する外型枠の内部に外周フープ筋の中間部を外殻ＰＣａ部材の内部に露出させるように配置した内型枠を設置し、該外型枠と内型枠間にコンクリートを打設することで中空外殻ＰＣａ部材を製作しておき、該中空外殻ＰＣａ部材の内部に予め組み立てられた中子筋を中空外殻ＰＣａ部材に埋設された外周フープ筋の隅部に向けて傾斜状態に挿入し、次いで該中子筋を外周フープ筋の中間部側に回動させて外周フープ筋との所定位置に設置させる外殻ＰＣａ部材の製造方法。
内型枠が、分割された円筒形型枠部と多角形の角部に配置された隅型枠から構成され、該円筒形型枠部に外周フープ筋の配設溝が構成されることを特徴とする請求項１に記載の外殻ＰＣａ部材の製造方法。