JP5283116B2

JP5283116B2 - コンクリート躯体の構造

Info

Publication number: JP5283116B2
Application number: JP2008325928A
Authority: JP
Inventors: 正憲時吉; 弘之青木; 章夫安納; 雅弘谷口; 公一中澤; 英司大脇
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: JP2010144482A

Description

本発明は、コンクリート躯体の構造に関する。詳しくは、例えば、線源から放射される放射線を遮蔽するコンクリート躯体の構造に関する。

従来より、病院などの放射線利用施設には、加速器や放射線同位元素などの線源から放射される放射線を遮蔽するため、鉄筋コンクリート造（ＲＣ造）が採用されている。
ＲＣ造では、数ｍの極厚の鉄筋コンクリート躯体で線源を遮蔽し、放射線の強度の高い部分と低い部分とで、躯体の厚みが大きく異なっている。
ところで、躯体の厚みが大きく変化する部分では、コンクリートの収縮速度が異なるうえに、周囲の躯体から拘束されるため、クラックが生じやすく、放射線を完全に遮蔽できないおそれがあった。

そこで、例えば、壁部の躯体コンクリートに断面波形状の目地材を埋設することで、クラックの発生位置を分散させて、躯体を貫通する大きなクラックの発生を防止する手法が提案されている。（特許文献１参照）具体的には、この目地材は、壁部の面内方向に沿って波打つように配置される。
この手法によれば、クラックが目地材に沿って発生するので、クラックの発生位置を分散できる。
特開２００８−８２１２６号公報

しかしながら、特許文献１に示された手法では、目地材が放射線の放射方向に直線状となるので、放射線がクラックを通過して、遮蔽欠損が生じるおそれがあった。

本発明は、クラックが発生しても、遮蔽欠損を防止できるコンクリート躯体の構造を提供することを目的とする。

第１の発明に係るコンクリート躯体の構造は、線源から放射される放射線を遮蔽するコンクリート躯体の構造であって、放射線の射出方向に沿って波打つ断面波形状の目地材が前記コンクリート躯体の内部に設けられることを特徴とする。

この発明によれば、例えば、コンクリート躯体の内部に、放射線の射出方向に沿って波打つ断面波形状の目地材を設けた。これにより、断面波形状の目地材に沿ってクラックが誘発されるので、クラックが発生しても、線源からの放射線はこの波打った目地材で散乱されるから、遮蔽欠損が生じるのを防止できる。

第２の発明に係るコンクリート躯体の構造は、前記目地材の波形の屈曲回数は、３回以上であることを特徴とする。

この発明によれば、目地材の波形の屈曲回数を３回以上としたので、目地材で線源からの放射線を確実に散乱でき、遮蔽欠損が生じるのをより確実に防止できる。

第３の発明に係るコンクリート躯体の構造は、第１のコンクリート躯体と、当該第１のコンクリート躯体に連続して形成されて前記第１のコンクリート躯体より厚みが大きくかつ前記第１のコンクリート躯体を拘束する第２のコンクリート躯体と、を備え、前記目地材は、前記第１のコンクリート躯体と前記第２のコンクリート躯体との接合部分に設けられることを特徴とする。

本発明によれば、第１のコンクリート躯体と第２のコンクリート躯体との接合部分に、放射線の射出方向に沿って波打つ断面波形状の目地材を設けた。これにより、断面波形状の目地材に沿ってクラックが誘発されるので、クラックが発生しても、線源からの放射線はこの波打った目地材で散乱されるから、遮蔽欠損が生じるのを防止できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るコンクリート躯体の構造が適用された構造物１の部分断面図である。
構造物１は、線源から放射される放射線を遮蔽するものであり、第１のコンクリート躯体としての壁部１１と、壁部１１に連続して形成されて壁部１１よりも厚い第２のコンクリート躯体としての床部１２と、を備える。これら壁部１１および床部１２は、周囲の躯体に拘束されている。

床部１２と壁部１１との接続部分には、放射線の射出方向に沿って波打つ断面波形形状の目地材１３が設けられる。つまり、目地材１３は、壁部１１を貫通する方向に延出している。
目地材１３の断面形状は、正弦波の波形であり、目地材１３の材質は、例えば、中性子に対して遮蔽効果が高いポリエチレンおよび塩化ビニル、または、γ線に対して遮蔽効果が高い鉄やタングステンである。また、目地材１３の材質は、これらの材料を層状に重ね合わせて遮蔽効果を高めた複合材でもよい。なお、コンクリートの乾燥収縮時に目地材１３のコンクリートとの付着面がコンクリートに対して滑るように、付着性の低い材料を選定することが好ましい。
また、目地材１３の両端側の壁部１１の表面には、目地１１１、１１２が形成されている。

以上の目地材１３は、以下の手順で、床部１２と壁部１１との接続部分に取り付けられる。
床部１２のコンクリートを打設し、その後、この床部１２のコンクリートが硬化する前に、壁部１１が設けられる部分に目地材１３を設置する。そして、目地材１３の上に鉄筋などの重りを載せるか、または、目地材１３にコンクリート釘を打ち込むことにより、この目地材１３が浮き上がってくるのを防止する。
床部１２のコンクリートが硬化した後、壁主筋１１３を配筋して、型枠を建て込み、この型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後、型枠を取り外す。

その後、壁部１１では、時間の経過に伴い、目地１１１から目地１１２に至るクラック１１４が誘発される。そこで、図１に示すように、目地１１１に補修材またはコーキング１１５を打設する。

図２は、目地材１３の構造を示す模式図である。
図２中、目地材１３の山の高さをＨとし、山のピッチをＬとする。また、目地材１３の屈曲点の個数を屈曲回数とすると、この目地材１３の屈曲回数は３回となる。
目地材１３の高さＨは、粗骨材の最大粒径の略１／２以上であることが好ましい。また、目地材１３のピッチＬは、粗骨材の最大粒径以上であることが好ましい。
その理由は、高さＨが小さいと、放射線の散乱による遮蔽効果が十分に得られず、遮蔽欠損となるおそれがあるためである。一方、高さＨが小さくピッチＬが短いと、コンクリートの骨材が谷の部分に入らず、空隙ができてしまい、遮蔽欠損となるおそれがあるためである。

〔実施例〕
目地材の遮蔽性能について、放射線は散乱により減衰するため、反射係数を用いて簡易計算を行った。
実施例として、屈曲回数が１回および３回となるコンクリート躯体を想定し、放射線減衰率を計算した。また、比較例として、放射線の射出方向に沿って直線状に透過してしまうコンクリート躯体を想定し、放射線減衰率を計算した。

屈曲回数が１回であるコンクリート躯体は、例えば、コンクリート躯体に半円パイプを埋設することで形成される。また、屈曲回数が３回であるコンクリート躯体は、例えば、コンクリート躯体に波形材を埋設することで形成される。

図３は、実施例および比較例に係るコンクリート躯体についての放射線減衰率である。この図３は、実施例の放射線減衰率を、比較例の放射線減衰率を１とした相対値として表したものである。
図３に示すように、目地材を屈曲させた場合、目地材を屈曲させない場合に比べて、遮蔽性能を向上できることが判る。また、屈曲回数を３回とすることで、屈曲回数を１回とした場合に比べて、約４桁も遮蔽性能を向上できることが判る。したがって、減衰率を２桁以上に設定する場合、安全率を考慮すると、屈曲回数を３回以上とすることが好ましい。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）壁部１１と床部１２との接合部分に、放射線の射出方向に沿って波打つ断面波形状の目地材１３を設けた。これにより、断面波形状の目地材１３に沿ってクラックが誘発されるので、クラック１１４が発生しても、線源からの放射線はこの波打った目地材１３で散乱されるから、遮蔽欠損が生じるのを防止できる。

（２）目地材１３の波形の屈曲回数を３回としたので、目地材１３で線源からの放射線を確実に散乱でき、遮蔽欠損が生じるのをより確実に防止できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、目地材１３の設置箇所を壁部１１と床部１２との接合部分としたが、これに限らず、目地材１３の設置箇所は、壁部の中央など適宜決められてよい。

例えば、本実施形態では、目地材１３を床部１２と壁部１１との接続部分に取り付けたが、これに限らず、目地を厚さの異なる２つの壁部の接続部分に取り付けてもよい。この場合、目地を以下の手順で取り付ける。すなわち、床部のコンクリートが硬化した後、これら２つの壁部を配筋する。次に、目地材をこれら２つの壁部の接続部分に立て掛けて、鉄筋に固定し、型枠を建て込む。その後、この型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後、型枠を取り外す。このようにしても、上述の（１）、（２）と同様の効果がある。
また、本実施形態では、目地材１３を、床部１２と壁部１１との接続部分のように厚み異なる２つのコンクリート躯体の接続部分に取り付けたが、これに限らず、厚みが変化しない１つのコンクリート躯体の内部に設けてもよい。

本発明の一実施形態に係るコンクリート躯体の構造が適用された構造物の部分断面図である。前記実施形態に係る構造物の目地材の構造を示す模式図である。本発明の実施例および比較例に係るコンクリート躯体についての放射線減衰率である。

符号の説明

１構造物（コンクリート躯体の構造）
１１壁部（第１のコンクリート躯体）
１２床部（第２のコンクリート躯体）
１３目地材

Claims

線源から放射される放射線を遮蔽するコンクリート躯体の構造であって、
第１のコンクリート躯体と、当該第１のコンクリート躯体に連続して形成されて前記第１のコンクリート躯体より厚みが大きくかつ前記第１のコンクリート躯体を拘束する第２のコンクリート躯体と、を備え、
前記第１のコンクリート躯体と前記第２のコンクリート躯体との接合部分には、目地材が設けられ、
前記目地材は、放射線の射出方向に沿って波打つ断面波形形状であり、
前記目地材の波形の屈曲回数は、３回以上であり、
前記目地材の山の高さは、粗骨材の最大粒径の略１／２以上であり、かつ、前記目地材のピッチは、粗骨材の最大粒径以上であることを特徴とするコンクリート躯体の構造。