JP4658826B2 - Ｓｃ壁用ブロック、ｓｃ壁用ブロックの製造方法及びｓｃ構造の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は建造物に適用される鋼板コンクリート壁の定着構造及び定着方法に関する。

鋼板コンクリート構造（以下、「ＳＣ構造」という。）は、２枚の表面鋼板間にコンクリートを打設し、鋼板より突出したスタッドや鋼板を連結するタイバーにより、鋼板とコンクリートが一体となった合成構造である。ＳＣ構造は、鉄筋コンクリート構造（以下、「ＲＣ構造」という。）に比べ、優れた靭性を有し、工期短縮が可能な構造形式である。

従来、ＳＣ構造の壁（以下、「ＳＣ壁」という。）とＲＣ構造の床（以下、「ＲＣ床」という。）やＳＣ構造の床（以下、「ＳＣ床」という。）とを定着させる際、施工現場において定着部に定着用鉄筋を設置しコンクリートを打設していた。

図５は、従来のＳＣ壁１０１（図５（ｃ）参照）の組み立て方法を示す図である。ＳＣ壁１０１の表面鋼板２ｂに貫通用開口３が開けられ（図５（ａ）参照）、さらに、この表面鋼板２ｂの表面鋼板２ａと対向する面にスタッド９が取り付けられる（図５（ｂ）参照）。表面鋼板２ａの表面鋼板２ｂと対向する面にも同様にスタッド９が取り付けられる。表面鋼板２ａと表面鋼板２ｂとは、スタッド９を向かい合わせた状態で対向して配置され、タイバー１０により連結される（図５（ｃ）参照）。

図６は、従来のＳＣ壁を用いたＳＣ構造の施工方法を示す図である。ＳＣ壁１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃが組み合わされてＳＣ壁群１１３を形成する（図６（ａ）参照）。その後、コンクリートスラブ用鋼板１１４がクレーン１２により吊り下げられ（図６（ｂ）参照）、ＳＣ壁群１１３と固定される。ＳＣ壁群１１３とコンクリートスラブ用鋼板１１４とを固定する際、コンクリートスラブ用支持鋼板１１１がＳＣ壁群１１３に取り付けられコンクリートスラブ用鋼板１１４を固定する（図６（ｃ）参照）。その後、コンクリートスラブとＳＣ壁群１１３を定着するための定着用鉄筋１０４がＳＣ壁群１１３に設置される（図７（ａ）参照）。定着用鉄筋１０４は、一端がＳＣ壁群１１３のコンクリートと定着され、他端がコンクリートスラブ用鋼板１１４上部に配置されるＳＣ床のコンクリートと定着され、ＳＣ壁群１１３とコンクリートスラブを定着する役割を有する。コンクリートスラブ用鋼板１１４には、コンクリートスラブ用鉄筋１１５が設置され（図７（ｂ）参照）、定着用鉄筋１０４とコンクリートスラブ用鉄筋１１５の端部とがオーバーラップする。そして、ＳＣ壁群１１３とコンクリートスラブ用鋼板１１４とにコンクリートを打設して、建造物を形成する。特許文献１には、上述のような鋼板コンクリートによるブロック工法が記載されている。
特開平２−６１２３９号公報（第２頁右下欄第３行〜第１３行、及び第４図）

ところが、ＳＣ壁群１１３とコンクリートスラブ用鋼板１１４とを固定する際、施工現場において定着用鉄筋１０４の一端をＳＣ壁群１１３内に挿入する作業が発生するため、足場を組んだり、一定の作業者が必要となったりして、工期の短縮・費用の削減を妨げる要因となっていた。

また、定着用鉄筋１０４とコンクリートの定着には、定着用鉄筋１０４に一定の長さが必要とされるので、直線状の定着用鉄筋１０４を用いる場合には、必要な定着長さを確保するためにＳＣ壁群１１３の厚さを必要定着長さ以上にしなければならなかった。また、ＳＣ壁群１１３の厚さを薄くする場合には、Ｌ字形に屈曲した定着用鉄筋１０４を貫通用開口３から挿入して、ＳＣ壁群１１３の表面鋼板の延在方向に沿って配置し、定着用鉄筋１０４の定着長さを確保することになるが、屈曲した定着用鉄筋１０４はハンドリングが悪く挿入作業は負担が大きく、ＳＣ壁群１１３内に定着させることは困難であった。

特に原子力発電所原子炉建屋において、ＳＣ壁はＲＣ壁と比較して耐力が高く、工期短縮も図れることから内部コンクリート等に用いられるが、従来のＳＣ壁とコンクリートスラブの取り合いは、定着用の鉄筋を施工現場にてＳＣ壁に挿入していたため、作業性のよい直線定着が用いられ、結果としてＳＣ壁厚に制限があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、施工現場において定着用鉄筋を挿入する作業を行う必要のない鋼板コンクリート工法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のＳＣ壁用ブロック、ＳＣ壁用ブロックの製造方法及びＳＣ構造の施工方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる第１の形態は、所定の間隔を有して対向配置される一対の表面鋼板の間にコンクリートを打設してなる鋼板コンクリート壁用ブロックであって、前記一対の表面鋼板のうち少なくとも一方の表面鋼板に貫通用開口が形成され、前記鋼板コンクリート壁用ブロックと他のコンクリートスラブとの間を定着させるための定着用鉄筋の一端が前記貫通用開口を通って前記表面鋼板間に打設されるコンクリートに予め埋設され、他端が前記貫通用開口から外方に向かって突出していることを特徴とする鋼板コンクリート壁用ブロックである。

他のコンクリートスラブと定着するための定着用鉄筋を、対向配置される一対の表面鋼板間に打設されるコンクリートに予め埋設し、その端部を表面鋼板に設けられた開孔から突出して設けることにより、施工現場において他のコンクリートスラブと鋼板コンクリートブロックとを定着する定着用鉄筋の設置作業を省略することができる。すなわち、施工現場において、足場を組む作業を省略し、工期の短縮をすることができる。

本発明にかかる第２の形態は、前記貫通用開口が形成された前記表面鋼板には、外方に突出するコンクリートスラブ支持用鋼板が前記貫通用開口よりも下方に設けられていることを特徴とする第１の形態に記載の鋼板コンクリート壁用ブロックである。

貫通用開口より下方にコンクリートスラブ支持用鋼板を設けることで、鋼板コンクリート壁用ブロックとコンクリートスラブ用鋼板との固定を容易に行うことができる。

本発明にかかる第３の形態は、前記定着用鉄筋は、前記鋼板コンクリート壁用ブロック内でコンクリートに埋設される埋設部が屈曲していることを特徴とする第１の形態又は第２の形態に記載の鋼板コンクリート壁用ブロックである。

定着用鉄筋を鋼板コンクリート壁用ブロック内に屈曲して設けることにより、厚さの薄い鋼板コンクリート壁用ブロックであっても、定着用鉄筋を鋼板コンクリート壁用ブロック内部に打設されるコンクリートと定着することができる。定着用鉄筋を鋼板コンクリート壁用ブロック内に屈曲して設けることにより、厚さの薄い鋼板コンクリート壁用ブロックであっても、定着用鉄筋の必要定着長さを確保して、定着用鉄筋を鋼板コンクリート壁用ブロック内に設置することができる。

本発明にかかる第４の形態は、定着用鉄筋を通す貫通用開口を表面鋼板に設ける第１工程と、表面鋼板とコンクリートとを定着するためのスタッドを前記第１工程の表面鋼板に設ける第２工程と、前記貫通用開口から定着用鉄筋の一端を突出させて前記第２工程の表面鋼板に固定する第３工程と、前記第３工程の表面鋼板と対向する表面鋼板とをタイバーを介して連結する第４工程を備えたことを特徴とする鋼板コンクリート壁用ブロックの製造方法である。

上述の工程によれば、表面鋼板から定着用鉄筋が突出した鋼板コンクリート壁用ブロックを作ることができる。工場等で予め鋼板コンクリート壁用ブロックを製造しておけば、施工現場において定着用鉄筋を挿入する作業が必要なくなり、省力化、工期の短縮を実現することができる。また、工場内で品質をチェックしてから出荷できるので、品質の向上が望める。

本発明にかかる第５の形態は、前記第３工程は、予め屈曲した定着用鉄筋を用いることを特徴とする第４の形態に記載の鋼板コンクリート壁用ブロックの製造方法である。

予め屈曲した定着用鉄筋の一端を貫通用開口から鋼板コンクリート壁用ブロック外部に向けて突出させることで、厚さの薄い鋼板コンクリート壁用ブロック内部に、十分な必要定着長さを確保することができる。特に厚さの薄い鋼板コンクリート壁用ブロックは、鋼板コンクリート壁用ブロック完成後に屈曲した鉄筋を通すことができないが、屈曲した定着用鉄筋を先に表面鋼板に固定してから、鋼板コンクリート壁用ブロックを完成させることができる。そのため、厚さの薄い鋼板コンクリート壁用ブロックも作ることができる。

本発明にかかる第６の形態は、前記第４工程の鋼板コンクリート壁用ブロックの表面鋼板に、コンクリートスラブ支持用鋼板を取り付ける第５工程を備えたことを特徴とする第４の形態又は第５の形態に記載の鋼板コンクリート壁用ブロックの製造方法である。

上述の工程によれば、表面鋼板から定着用鉄筋が突出した鋼板コンクリート壁用ブロックであって、その定着用鉄筋と定着させるコンクリートスラブを支持するコンクリートスラブ支持用鋼板を備えた鋼板コンクリート壁用ブロックを作ることができる。

本発明にかかる第７の形態は、コンクリートスラブと鋼板コンクリート壁用ブロックとをコンクリートを介して定着させる定着用鉄筋と、コンクリートスラブ支持用鋼板とが突出して設けられた鋼板コンクリート壁用ブロックを設置する工程と、前記コンクリートスラブ支持用鋼板の上部にコンクリートスラブ鋼板を据え付ける工程と、前記コンクリートスラブ用の鉄筋を前記コンクリートスラブ鋼板に設置する工程と、前記鋼板コンクリート壁用ブロックと前記コンクリートスラブ鋼板とにコンクリートを打設する工程とを備えたことを特徴とする鋼板コンクリート構造の施工方法である。

施工現場において定着用鉄筋を挿入する作業が必要なくなるので、人件費の削減、工費の短縮をはかることができる。

本発明では、鋼板コンクリート壁用ブロックに予めその他のコンクリートスラブと鋼板コンクリート壁用ブロックとをコンクリートを介して定着させる定着用鉄筋が備え付けられているので、施工現場において定着用鉄筋を挿入する作業を不要とすることができる。
また、厚さの薄い鋼板コンクリート壁用ブロックであっても、先に屈曲した定着用鉄筋を鋼板コンクリート壁用ブロックに組み込んでおくことで、鋼板コンクリート壁用ブロックの内部にコンクリートと定着用鉄筋の定着に必要な定着長さを確保することができる。
また、従来不可能であった厚さにまで鋼板コンクリート壁用ブロックを薄くすることができる。特に、本発明に係る鋼板コンクリート壁用ブロックを用いれば、原子力発電所におけるＳＣ壁の適用範囲を広げることができため、更に工期の短縮を実現できる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図１を用いて説明する。図１には、ＳＣ壁とコンクリートスラブ５の定着部が示されている。ＳＣ壁１は、対向して配置される一組の表面鋼板２ａ，２ｂと、一部が内部において屈曲している定着用鉄筋４とを備えている。コンクリートスラブ５側の表面鋼板２ｂには、貫通用開口３が複数設けられ、それぞれの貫通用開口３から定着用鉄筋４の一端がＳＣ壁１の外側に向かって突出している。定着用鉄筋４は、Ｌ字形に屈曲しており、ＳＣ壁１を製作する工場において予め組み込まれている。又、定着用鉄筋４の他端は、ＳＣ壁１の内部において、ＳＣ壁２ａ，２ｂと平行に延在している。この延在部分の長さはＬだけあり、コンクリート７と鉄筋４の定着に必要な長さ（必要定着長さ）を上回るように定められる。
このように、本実施形態によれば、ＳＣ壁１のブロック製作時に、コンクリートスラブ５との定着用鉄筋４を組み込んでおくため、定着用鉄筋４として屈曲した鉄筋を用いることができる。
また、ＳＣ壁１が薄い厚さであっても、定着用鉄筋の他端がＳＣ壁２ａ，２ｂと平行に延在しているので、必要定着長さＬを確保することができる。

コンクリートスラブ５の内部には、鉄筋６と、ＳＣ壁１から突出した定着用鉄筋４の一端がコンクリート８に埋設されている。定着用鉄筋４と鉄筋６とは、ｌだけ延在方向においてオーバーラップしている。ｌは直線定着長さを上回るように長さを定められる。
なお、コンクリートスラブ５は、ＲＣ床、ＳＣ床又はハーフＳＣ床であってもよい。鉄筋６は、施工現場において施工され、コンクリートスラブ５の強度を保つとともに、コンクリートスラブ５側とＳＣ壁１との定着を確実にする役割を持つ。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図２を用いて説明する。図２にはＳＣ壁の製造方法が工程を追って示されている。左側にその斜視図を示し、右側に側面図を示す。

図２（ａ）は、表面鋼板２ｂに貫通用開口３を設ける工程を示す図である。表面鋼板２ｂに、必要な数の貫通用開口３を設ける。貫通用開口３の穴径は、その穴を通す定着用鉄筋４の径を上回るように加工する。

図２（ｂ）は、表面鋼板２ｂにスタッド９を設ける工程と、表面鋼板２ｂに定着用鉄筋４を設ける工程とを示す図である。スタッド９は、鋼板とコンクリートを一体化するために、溶接により鋼板に垂直に取り付けられたボルトである。ＳＣ壁１の内側になる表面鋼板２ｂの面にスタッド９を取り付ける。

次に定着用鉄筋４の一端を貫通用開口３に通し、ＳＣ壁１の外側に向かって表面鋼板２ｂから突出させ固定する。このとき定着用鉄筋４は、予めＬ字形に屈曲形成されている。

図２（ｃ）は、表面鋼板２ａを表面鋼板２ｂに対向して設ける工程と、表面鋼板２ｂにコンクリートスラブ支持用鋼板１１を設ける工程を示す図である。対向して設けられた一対の表面鋼板２ａと表面鋼板２ｂとはタイバー１０により相互に連結される。タイバー１０は施工時の仮設材（セパレータ）としての役割を果たすほか、表面鋼板２ａ，２ｂの座屈拘束材や面外せん断補強を兼ねる鋼棒の役割も果たす。表面鋼板２ｂに向き合うように表面鋼板２ａを配置し、タイバー１０を用いて相互に連結する。なお、表面鋼板２ａの内側にも表面鋼板２ｂと同様に、スタッド９が予め設けられている。各タイバー１０は、およそ所定間隔で設置されている。

次にコンクリートスラブ支持用鋼板１１を、ＳＣ壁１の外側になる表面鋼板２ｂの面に固定する。このときコンクリートスラブ支持用鋼板１１は、貫通用開口３の下方に水平に配置される。コンクリートスラブ支持用鋼板１１は、後の施工現場において、コンクリートスラブ用鋼板１４を固定する際に用いられる。定着用鉄筋４とコンクリートスラブ用鋼板１４とが干渉しないように、コンクリートスラブ支持用鋼板１１の大きさが決定される。

上述の工程は、工場内で製作され、完成したＳＣ壁１が施工現場に運搬され用いられる。

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図３、図４を用いて説明する。図３、図４にはＳＣ壁を用いたＳＣ構造の施工方法が示されている。

図３（ａ）は、建造物が所望の形状となるようＳＣ壁１ａ、１ｂ、１ｃが組み合わされる工程を示している。ＳＣ壁１ｂはＳＣ壁１ａ，１ｃの間に設置されるべくクレーン１２で吊り下げられ、基礎等の上に設置される。設置されたＳＣ壁１ｂの表面鋼板は、ＳＣ壁１ａ，１ｃの表面鋼板と溶接され、一連のＳＣ壁群１３を形成する。

図３（ｂ）は、建造物の床（天井）となるコンクリートスラブ用鋼板１４が、ＳＣ壁群１３と組み合わされる工程を示している。コンクリートスラブ用鋼板１４がクレーン１２で吊り下げられ、ＳＣ壁群１３の上部に設置される。なお、建造物の床（天井）は、コンクリートスラブ用鋼板１４の代わりに、ＲＣ床型枠から形成してもよい。

図３（ｃ）は、ＳＣ壁群１３とコンクリートスラブ用鋼板１４との取り合いを示す図である。ＳＣ壁群１３の表面鋼板２ｂから水平に突き出たコンクリートスラブ支持用鋼板１１の上にコンクリートスラブ用鋼板１４の端が載置される。コンクリートスラブ支持用鋼板１１とコンクリートスラブ用鋼板１４とは、溶接固定される。このとき、定着用鉄筋４は、コンクリートスラブ用鋼板１４の吊り下げ設置の妨げとならないようにコンクリートスラブ支持用鋼板１１の突出長さよりも短く形成されていることが重要である。

図４は、コンクリートスラブ用鋼板１４にコンクリートスラブ用鉄筋１５が設置される工程を示している。コンクリートスラブ用鉄筋１５がクレーン１２で吊り下げられ、コンクリートスラブ用鋼板１４上に設置される。コンクリートスラブ用鉄筋１５は、碁盤の目状にブロック化されており、その端部は定着用鉄筋４と重なるように形成されている。コンクリートスラブ用鉄筋１５の端部と定着用鉄筋４とは、必要な定着長さを上回るようオーバーラップしている。コンクリートスラブ用鋼板１４にコンクリートスラブ用鉄筋１５が設置された後、コンクリートが、コンクリートスラブ用鋼板１４、ＳＣ壁群１３などに打設され、建造物の壁と床（天井）が形成される。

定着用鉄筋４とコンクリートスラブ用鉄筋１５との継手は、あき重ね継手を採用することで、施工現場での調整（鉄筋をスライドさせること等）が不要となり、施工誤差の吸収が可能となる。予め定着用鉄筋４がＳＣ壁群１３に取り付けられているので、図７（ａ）に示すＳＣ壁に定着用鉄筋を設置する工事が不要となり、施工現場作業の低減が可能となる。

上述の工法は、原子炉建屋やタービン建屋等の建造物全般に用いることができ、原子力発電所固有の内部コンクリート、ダイヤフラムフロア、原子炉本体基礎、使用済燃料プールなどのコンクリートスラブに適用できる。

本発明のＳＣ壁とＲＣ床の定着部を示す図である。 本発明のＳＣ壁の製造方法の手順を示す図である。 本発明のＳＣ構造の施工方法の手順を示す図である。 本発明のＳＣ構造の施工方法の手順を示す図である。 従来の製造方法の手順を示す図である。 従来のＳＣ構造の施工方法の手順を示す図である。 従来のＳＣ構造の施工方法の手順を示す図である。

符号の説明

１ ＳＣ壁
２ａ 表面鋼板
２ｂ 表面鋼板
３ 貫通用開口
４ 定着用鉄筋
５ コンクリートスラブ
６ 鉄筋
７ コンクリート
８ コンクリート
９ スタッド
１０ タイバー
１１ コンクリートスラブ支持用鋼板
１２ クレーン
１３ ＳＣ壁群
１４ コンクリートスラブ用鋼板
１５ コンクリートスラブ用鉄筋

Claims (7)

1. 所定の間隔を有して対向配置される一対の表面鋼板の間にコンクリートを打設してなる鋼板コンクリート壁用ブロックであって、
   前記一対の表面鋼板のうち少なくとも一方の表面鋼板に貫通用開口が形成され、
   前記鋼板コンクリート壁用ブロックと他のコンクリートスラブとの間を定着させるための定着用鉄筋の一端が前記貫通用開口を通って前記表面鋼板間に打設されるコンクリートに予め埋設され、他端が前記貫通用開口から外方に向かって突出していることを特徴とする鋼板コンクリート壁用ブロック。
2. 前記貫通用開口が形成された前記表面鋼板には、外方に突出するコンクリートスラブ支持用鋼板が前記貫通用開口よりも下方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鋼板コンクリート壁用ブロック。
3. 前記定着用鉄筋は、前記鋼板コンクリート壁用ブロック内でコンクリートに埋設される埋設部が屈曲していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鋼板コンクリート壁用ブロック。
4. 定着用鉄筋を通す貫通用開口を表面鋼板に設ける第１工程と、
   表面鋼板とコンクリートとを定着するためのスタッドを前記第１工程の表面鋼板に設ける第２工程と、
   前記貫通用開口から定着用鉄筋の一端を突出させて前記第２工程の表面鋼板に固定する第３工程と、
   前記第３工程の表面鋼板と対向する表面鋼板とをタイバーを介して連結する第４工程を備えたことを特徴とする鋼板コンクリート壁用ブロックの製造方法。
5. 前記第３工程は、予め屈曲した定着用鉄筋を用いることを特徴とする請求項４に記載の鋼板コンクリート壁用ブロックの製造方法。
6. 前記第４工程の鋼板コンクリート壁用ブロックの表面鋼板に、コンクリートスラブ支持用鋼板を取り付ける第５工程を備えたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の鋼板コンクリート壁用ブロックの製造方法。
7. コンクリートスラブと鋼板コンクリート壁用ブロックとをコンクリートを介して定着させる定着用鉄筋と、コンクリートスラブ支持用鋼板とが突出して設けられた鋼板コンクリート壁用ブロックを設置する工程と、
   前記コンクリートスラブ支持用鋼板の上部にコンクリートスラブ鋼板を据え付ける工程と、
   前記コンクリートスラブ用の鉄筋を前記コンクリートスラブ鋼板に設置する工程と、
   前記鋼板コンクリート壁用ブロックと前記コンクリートスラブ鋼板とにコンクリートを打設する工程とを備えたことを特徴とする鋼板コンクリート構造の施工方法。

Images