JP4766951B2 - 構造体の接合方法 - Google Patents

Description

本発明は相対向して配置した各種構造体の間の隙間内に固結材を充填して接合する技術に関し、より詳細には簡易な隙間閉塞装置を使用して隙間を閉鎖して行う構造体の接合方法に関するものである。

プレキャスト製の梁と梁の間の隙間や、梁と柱の間の隙間に固結材を充填する場合、隙間の閉鎖方法が問題となる。
一般的な手法としては、隙間の周辺を囲繞するように柱や梁の表面に型枠を配置し、これらの型枠の外方に型枠が解体しないようにパイプ材や角材等の支保材を組み付けると共に拘束具を取付けて拘束した後、隙間内に固結材を充填している。
その後、所定の養生期間を経過したら、拘束具や支保材を取り外した後に型枠を脱型している。
型枠は木製、又は金属製の平板からなり、現場の寸法に合わせて製作したものを使用している。

前記した平板状の型枠を使用した構造体の接合技術には次のような問題点があった。
＜１＞型枠を現場の寸法に応じて個別に製作するため、現場の寸法が異なると使用できず、型枠の転用が難しい。
＜２＞構造体の接合部における対向面の形状が矩形等の様な単純形状である場合は問題が少ないが、対向面の形状が例えばＴ字形の如く複雑であると、各面毎に型枠を製作しなければならないことと、これら複数の型枠を押さえるための押え治具の設置と解体に多くの手数と時間が掛かるといった難点がある。
＜３＞上記したように型枠コストと作業コストが嵩むため、施工コストも高くつくという問題がある。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、現場での施工性に優れた直ぐたれ構造体の接合方法を提供することにある。

上記の問題を解決するために、本願の第１発明は、一方の構造体と他方の構造体を相対向して配置し、前記構造体の対向面間に形成された隙間内に固結材を充填して一体に接合する構造体の接合方法であって、流体の供給または排出により膨張または収縮する扁平チューブ体を具備した隙間閉塞装置を使用し、前記扁平チューブ体は非伸縮性の素材で形成されているとともに、該扁平チューブ体の少なくとも折曲部の形成範囲に亘って通気スペーサが設けてあり、扁平状態の前記扁平チューブ体の一部を折り曲げて折曲部を形成しながら、構造体の対向面間に形成された隙間内に挿入し、前記扁平チューブ体を膨張させて前記隙間の周縁を封鎖し、前記封鎖した隙間に固結材を充填したことを特徴とする、構造体の接合方法である。
本願の第２発明は、前記第１発明において、隙間を囲繞するように、一本の扁平チューブ体を折り曲げて隙間内に挿入しつつ、扁平チューブ体の重合部を隙間内に挿入したことを特徴とする、構造体の接合方法である。
本願の第３発明は、前記第２発明において、扁平チューブ体の重合部を筒状のカフスで拘束したことを特徴とする、構造体の接合方法である。
本願の第４発明は、前記第１発明において、隙間を囲繞するように、複数の扁平チューブ体を折り曲げて隙間内に挿入しつつ、扁平チューブ体の重合部を隙間内に挿入したことを特徴とする、構造体の接合方法である。
本願の第５発明は、前記第１乃至第４発明の何れかにおいて、一方の構造体と他方の構造体が共にプレキャストコンクリート構造体であることを特徴とする、構造体の接合方法である。
本願の第６発明は、前記第１乃至第４発明の何れかにおいて、一方の構造体がプレキャストコンクリート構造体であり、他方の構造体が場所打ちコンクリート構造体であることを特徴とする、構造体の接合方法である。
本願の第７発明は、前記第５発明または第６発明において、一方の構造体に突出した主鉄筋と他方の構造体に埋設した主鉄筋の間をスリーブ継手方式で以って接合したことを特徴とする、構造体の接合方法である。
本願の第８発明は、前記第１乃至第４発明の何れかにおいて、一方の構造体がコンクリート構造体であり、他方の構造体が金属構造体であることを特徴とする、構造体の接合方法である。

本発明は、扁平チューブ体を具備した隙間閉塞装置を使用することで、隙間の周囲の長さに対応した寸法に調整できるだけでなく転用が可能となる。
さらに、扁平チューブ体を隙間にセットするだけで型枠のセットが完了し、膨張した扁平チューブ体の流体を排出するだけで脱型が完了する。
したがって、従来の平板製の型枠を用いた場合と比べて、現場での施工性を大幅に改善できて、かつ施工コストも低く抑えることができる。
さらに、構造体がプレキャストコンクリート構造体である場合だけでなく、プレキャストコンクリート構造体と場所打ちコンクリート構造体を組み合わせた用途にも適用できて、汎用性に富む。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

（１）発明の概要
本例では構造体１０Ａ，１０Ｂがプレキャストコンクリート製の梁部材であり、相対向して配置した両構造体１０Ａ，１０Ｂの間の隙間１１内に固結材を充填して接合する場合を一例に説明する。

また本例では構造体１０Ａ，１０Ｂに配筋した主鉄筋間を公知のスリーブ継手方式で以って接合する場合について説明するが、これ以外に公知の接合手段を採用できる。

構造体１０Ａ，１０Ｂの対向部の部分拡大図である図４に基づいてスリーブ継手方式を説明すると、一方（左方）の構造体１０Ａの端面には主鉄筋１２ａが突出していて、また他方（右方）の構造体１０Ｂの端面は，前記主鉄筋１２ａを挿入可能なガイド孔１３が開設されていて、さらにガイド孔１３の奥部に筒状のスリーブ１４が埋設されている。
スリーブ１４の中に両主鉄筋１２ａ，１２ｂの端部を挿入した状態で、スリーブ１４内に注入孔１５を通じて固結材を充填して両主鉄筋１２ａ，１２ｂを定着する方式である。

本発明では構造体１０Ａ，１０Ｂの躯体の接合に当たって、型枠としてチューブ状の隙間閉塞装置２０を使用する。

（２）隙間閉塞装置
図１，２に示すように、隙間閉塞装置２０は扁平チューブ体３０と、扁平チューブ体３０の重合部を拘束するカフス４０とにより構成する。

［扁平チューブ体］
型枠機能を有する扁平チューブ体３０は両端を封鎖した筒体であって、その一部には、逆止弁機能付きの給排口３１が設けられていて、この給排口３１を通じて外部から気体、液体等の流体を供給することにより膨張し、また給排口３１の逆止弁機構を開放して流体を扁平チューブ体３０外へ排出することで扁平状に収縮することが可能である。

本例では、扁平チューブ体３０は梁や柱等の構造体１０Ａ，１０Ｂの対向面間に形成された隙間１１の全周を閉鎖し得るように、扁平チューブ体３０の全長が隙間の輪郭の全周長より長く設定してある場合について説明する。
また扁平チューブ体３０の膨張径は少なくとも隙間１１の隙間幅より大きく、かつ隙間１１内に挿入できるように扁平チューブ体３０の収縮時の厚さは隙間１１の幅より小さくなるようにその肉厚が設定されている。

扁平チューブ体３０は、折り曲げ可能な可撓性を有し、かつ固結材と付着し難い気密性に優れた非伸縮性の素材で形成されている。
より好ましくは耐久性に優れた消防ホース地等公知の素材に樹脂をコーディングしたものを採用できる。また表面に公知の剥離材を塗布する場合もある。

構造体１０Ａ，１０Ｂの閉鎖形状と隙間の輪郭の周長に合わせて扁平チューブ体３０を予め成形しておく方法も考えられるが、閉鎖形状と隙間の周長が異なったときに転用が利かない。またチューブ体を自転車用チューブのように伸縮ゴムで構成すると、チューブの全体寸法が拡張して隙間から食み出して型枠機能を喪失する恐れがある。

そこで本発明では、全体形状が直線状を呈し、かつ非伸縮性の素材で形成した扁平チューブ体３０を使用し、扁平チューブ体３０の途中の複数箇所を図２に示すように折り返して折曲部３２を形成することで任意の形状を付与するようにした。折曲部３２の形成箇所と折り曲げ角度を適宜選択して隙間の閉鎖形状に合う形状に形成する。

また、折曲部３２では扁平チューブ体３０が所定の交差角度を以って折り曲げられるため、折曲部３２の上下部に段差が生じる。この段差は隙間１１内に扁平チューブ体３０をセットして膨張させたとき、隙間１１の内外を連通する微小な隙間を形成することになり、この微小な隙間を通じて固結材の隙間１１内部への充填時の隙間１１内からの空気抜きとして機能するだけでなく、固結材の充填確認にも役立つ。

扁平チューブ体３０を折り曲げることで流体の流れが遮断される可能性がある。
そこで、図３に示すように扁平チューブ体３０の内部に通気スペーサ３３を設けて、収縮状態でチューブ体３０を折り曲げた折曲部３２の内部に通気用の隙間を確保して流体の流れを遮断せずにスムーズに通過するように形成する。

通気スペーサ３３は折り曲げ可能で塑性変形な金属線や樹脂線等の別体の線材を収容することの他に、扁平チューブ体３０の内周面を長さ方向に沿って隆起させて一体に成形してもよい。
また通気スペーサ３３はチューブ体３０の全長に亘って連続的に形成することの他に、扁平チューブ体３０の内部の一部に部分形成してもよく、要は扁平チューブ体３０の少なくとも折曲部３２の形成範囲に亘って通気スペーサ３３が設けてあればよい。

［カフス］
カフス４０は、扁平チューブ体３０の重合部を拘束して閉鎖形状に固定するための拘束部材で、扁平チューブ体３０に対してスライド自在に外装される。
本発明は従来の板状の型枠と異なり、扁平チューブ体３０の全長を隙間の周囲の全長に完全一致させる必要はなく、カフス４０に対する扁平チューブ体３０のスライド量を適宜選択することで、閉鎖ループの全長、すなわち型枠の実質長を任意に設定することができる。

カフス４０は、扁平チューブ体３０の尾端部３５及び、扁平チューブ体３０の頭部３４側を重合させた２つのチューブを内挿可能な大きさを有する筒体である。
カフス４０は可撓性を有するが、伸縮性は特に持たない。
カフス４０に可撓性を与えことでカフス４０自体が扁平チューブ体３０の膨張圧を受けて撓んで既設コンクリート構造体２，３の対向面への接着性が高まり、またカフス４０が大きな伸縮性を持たせないことで、膨張時における扁平チューブ体３０の重合部の拘束効果が高まる。

（３）隙間閉塞装置の使用方法
つぎに隙間閉塞装置２０の使用方法について説明する。
［隙間閉塞装置のセット］
封鎖予定の隙間１１の輪郭長より全長の長い扁平チューブ体３０を準備し、図１に示すように扁平状態の扁平チューブ体３０の所定の箇所を折り曲げて折曲部３２を形成しながら、構造体１０Ａ，１０Ｂの対向面間に形成された隙間１１内に挿入する。
扁平チューブ体３０に折曲部３２を形成して全体が扁平状を呈するため、隙間１１が狭くとも、扁平チューブ体３０の設置作業を簡単に行える。

全周に沿って扁平チューブ体３０の大半を配置したら、扁平チューブ体３０の頭部側３４側に外装したカフス４０内に、扁平チューブ体３０の尾端部３５を差し込み、カフス４０も隙間１１に挿入する。
扁平チューブ体３０の給排口３１を設けた頭部３４側は隙間１１の外方へ露出しておく。

このように、カフス４０に重合するように内挿した扁平チューブ体３０の一方または両方をスライドしてカフス４０の外装位置を調整することで、隙間を閉鎖する全周長に応じて無端構造の隙間閉塞装置２０の大きさを設定することが出来る。

［隙間の封鎖］
つぎに給排口３１を通じて扁平チューブ体３０へ流体を供給し、扁平チューブ体３０を膨張させて隙間１１の周縁の構造体１０Ａ，１０Ｂの対向面に接面させて隙間１１を封鎖する。

扁平チューブ体３０を膨張するに当たり、折曲部３２の内部には、図３，４に示す通気スペーサ３３が設けてあり、この通気スペーサ３３と扁平チューブ体３０の内周との間に通気用の隙間が確保されている。この通気用の隙間を通じて折曲部３２で流体の通過が可能となって、扁平チューブ体３０の全長に亘って一定の膨張圧力が作用させることが可能となる。
また構造体１０Ａ，１０Ｂの対向面に多少の凹凸があっても、扁平チューブ体３０の可撓性によりこれらの凹凸に追従して隙間１１を封鎖できる。

また扁平チューブ体３０の膨張力について検討すると、扁平状態で設置した扁平チューブ体３０を膨張させることから、扁平チューブ体３０は図４の構造体１０Ａ，１０Ｂの対向面へ向けた方向（図の左右方向）に大きく膨らむのに対して、挿入方向（図の上下方向）への膨らみが小さくなる。
換言すれば、扁平チューブ体３０内の膨張圧力の大半を構造体１０Ａ，１０Ｂへの接面力に利用できて高いシール性を確保できるうえに、扁平チューブ体３０の膨張圧力が扁平チューブ体３０の抜け出し力として働くのを回避できるから、扁平チューブ体３０の外側に支保工のような飛び出し防止器具を設ける必要がない。

図５，６に示すように、カフス４０内で重合させた扁平チューブ体３０は、互にカフス４０で膨張が拘束されるために固定される。
すなわち、扁平チューブ体３０の膨張圧力に比例してカフス４０と扁平チューブ体３０との接面範囲の摩擦抵抗が高まる結果、扁平チューブ体３０の重合部が固定されて、扁平チューブ体３０がカフス４０から抜け出さない。

以上の簡単な操作で型枠のセットが完了する。
尚、扁平チューブ体３０は一度に膨張させずに、扁平チューブ体３０の全長を調整しながら段階的に膨張させることが望ましい。

［固結材の充填］
図７に示すように、隙間閉塞装置２０で閉鎖した隙間１１内に固結材５０を注入する。
他方の構造体１０Ｂに穿設した注入孔１５を通じて注入した固結材５０は、スリーブ１４とガイド孔１３を通じて隙間１１内に浸透する。

また、扁平チューブ体３０を折り曲げた折曲部３２では、膨張した後において折曲部３２に段差を生じ、この段差に沿って隙間１１の内外を連通する線状の隙間が生じる。
この微小な隙間を通じて隙間１１内の空気を外部へ排出できるので、固結材５０の充填がスムーズなものとなるだけでなく、空気溜まりができるのを回避できる。
さらに、扁平チューブ体３０の各折曲部３２における微小な隙間を通じて固結材５０の漏出を確認することで、固結材５０の充填完了時期を判断することができる。
尚、両主鉄筋１２ａ，１２ｂはスリーブ１４内に充填された固結材５０が硬化することで一体に接合され、また構造体１０Ａ，１０Ｂも固結材５０により一体に接合される。

［脱型］
所定の養生期間が経過したら、隙間閉塞装置２０を構成する扁平チューブ体３０の流体を排出して扁平チューブ体３０を萎ませて抜き取るだけの作業で脱型作業が完了する。
扁平チューブ体３０を萎ませることで、扁平チューブ体３０の重合部の固定を解除してカフス４０内から扁平チューブ体３０の尾端部３５を抜き取る。
扁平チューブ体３０の何れか一端を引き抜くだけで固結材５０から剥離しながら抜き取ることができる。
抜き取ったカフス４０と共に、次の隙間処理に転用する。
また扁平チューブ体３０の撤去跡は、必要に応じて固結材を間詰する。

（４）その他の実施の形態
カフス４０を省略し、扁平チューブ体３０のみで隙間閉塞装置２０を構成する場合もある。
本例は図８に示すように、構造体１０Ａ，１０Ｂの対向面間の隙間１１内で、扁平チューブ体３０の頭部３４と尾端部３５を交差させて配置するだけでよい。

本例にあっては、カフス４０に代わって構造体１０Ａ，１０Ｂの対向面が扁平チューブ体３０の頭部３４と尾端部３５の重合部の膨張を拘束することになる。

また図９に示すように複数の扁平チューブ体３０，３０の頭部３４と尾端部３５とを構造体１０Ａ，１０Ｂの対向面の内部で重ね合わせてもよい。

また以上は一方の構造体１０Ａと他方の構造体１０Ｂが共にプレキャストコンクリート製の梁部材である場合について説明したが、これ以外につぎの組み合わせに適用することが可能である。
＜ａ＞プレキャストコンクリート製の梁部材とプレキャストコンクリート製の柱部材の間の接合用途。
＜ｂ＞場所打ちによる逆打ちコンクリート工法における先行コンクリート構造体と後行コンクリート構造体の継手面の接合用途。
＜ｃ＞免振装置における金属製のベース（金属構造体）と、これを据え付けるための場所打ちコンクリート構造体（コンクリート構造体）間の接合用途。

隙間閉塞装置を用いた構造体の接合方法の概念図 隙間閉塞装置の平面図 扁平チューブ体の折曲部の斜視図 隙間閉塞装置をセットした構造体の拡大断面図 扁平チューブ体の膨張時における構造体の拡大断面図 図５におけるVI−VIの断面図 隙間に固結材を充填した構造体の拡大断面図 扁平チューブ体の他の配置形態を示す説明図 複数の扁平チューブ体を配置した他の配置形態を示す説明図

符号の説明

１０Ａ，１０Ｂ・・・構造体
１１・・・隙間
２０・・・隙間閉塞装置
３０・・・扁平チューブ体
３１・・・給排口
３２・・・折曲部
３３・・・通気スペーサ
３４・・・頭部
３５・・・尾端部
４０・・・カフス
５０・・・固結材

Claims (8)

1. 一方の構造体と他方の構造体を相対向して配置し、前記構造体の対向面間に形成された隙間内に固結材を充填して一体に接合する構造体の接合方法であって、
   流体の供給または排出により膨張または収縮する扁平チューブ体を具備した隙間閉塞装置を使用し、
   前記扁平チューブ体は非伸縮性の素材で形成されているとともに、該扁平チューブ体の少なくとも折曲部の形成範囲に亘って通気スペーサが設けてあり、
   扁平状態の前記扁平チューブ体の一部を折り曲げて折曲部を形成しながら、構造体の対向面間に形成された隙間内に挿入し、
   前記扁平チューブ体を膨張させて前記隙間の周縁を封鎖し、
   前記封鎖した隙間に固結材を充填したことを特徴とする、
   構造体の接合方法。
   
2. 請求項１において、隙間を囲繞するように、一本の扁平チューブ体を折り曲げて隙間内に挿入しつつ、扁平チューブ体の重合部を隙間内に挿入したことを特徴とする、構造体の接合方法。
3. 請求項２において、扁平チューブ体の重合部を筒状のカフスで拘束したことを特徴とする、構造体の接合方法。
4. 請求項１において、隙間を囲繞するように、複数の扁平チューブ体を折り曲げて隙間内に挿入しつつ、扁平チューブ体の重合部を隙間内に挿入したことを特徴とする、構造体の接合方法。
5. 請求項１乃至４の何れかにおいて、一方の構造体と他方の構造体が共にプレキャストコンクリート構造体であることを特徴とする、構造体の接合方法。
6. 請求項１乃至４の何れかにおいて、一方の構造体がプレキャストコンクリート構造体であり、他方の構造体が場所打ちコンクリート構造体であることを特徴とする、構造体の接合方法。
7. 請求項５または６において、一方の構造体に突出した主鉄筋と他方の構造体に埋設した主鉄筋の間をスリーブ継手方式で以って接合したことを特徴とする、構造体の接合方法。
8. 請求項１乃至４の何れかにおいて、一方の構造体がコンクリート構造体であり、他方の構造体が金属構造体であることを特徴とする、構造体の接合方法。
   

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