JP5694870B2

JP5694870B2 - プレキャストコンクリート部材の接合構造および解体方法

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Publication number: JP5694870B2
Application number: JP2011154180A
Authority: JP
Inventors: 公直北村; 洋一片山
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: JP2013019194A

Description

本発明は、プレキャストコンクリート部材の接合構造および解体方法に関する。

パネルゾーン付のプレキャストコンクリート梁部材（以下「梁ＰＣａ部材」という。）にプレキャストコンクリート柱部材（以下「柱ＰＣａ部材」という。）を接合する構造が特許文献１に開示されている。特許文献１の接合構造は、パネルゾーン（柱梁接合部）と梁部とを一体成形してなる梁ＰＣａ部材の上下に、下階用柱ＰＣａ部材と上階用柱ＰＣａ部材とを接合するものである。下階用柱ＰＣａ部材のコンクリート上面からは柱主筋が突出しており、梁ＰＣａ部材のパネルゾーンには鉄筋挿通孔が形成されている。また、上階用柱ＰＣａ部材の下端部のコンクリートには、鉄筋継手用のスリーブが埋設されている。

而して、特許文献１の接合構造では、下階用柱ＰＣａ部材の柱主筋をパネルゾーンの鉄筋挿通孔に挿通するとともに、パネルゾーンの上面から突出した柱主筋を上階用柱ＰＣａ部材のスリーブに挿入し、各柱ＰＣａ部材とパネルゾーンとの隙間、スリーブの内部および鉄筋挿通孔の内部に無収縮モルタル等の充填材を充填することで、三つのＰＣａ部材を一体化している。

特開２０１０−２７０４６１号公報

建物の解体に伴って発生する部材を再利用（リユース）できれば、資源の節約（すなわち、ＣＯ_２排出量の削減）に寄与することができ、さらには、工事費の削減を図ることができる。ところが、上記接合構造のパネルゾーンでは、再利用に適した構造が採用されていないため、解体された柱ＰＣａ部材は、破棄せざるを得ない。

このような観点から、本発明は、梁ＰＣａ部材の上下に柱ＰＣａ部材を接合してなるプレキャストコンクリート部材の接合構造であって、これを解体した後に柱ＰＣａ部材を再利用することが可能なプレキャストコンクリート部材の接合構造を提供することを課題とし、さらには、このようなプレキャストコンクリート部材の接合構造に係る解体方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明は、パネルゾーンと梁部とを一体成形してなる梁ＰＣａ部材と、前記パネルゾーンの上下に配置される二つの柱ＰＣａ部材と、下側の前記柱ＰＣａ部材の上端部から上側の前記柱ＰＣａ部材の下端部に至る中継用柱主筋と、を備えるプレキャストコンクリート部材の接合構造であって、前記パネルゾーンのコンクリートには、これを上下に貫通する鉄筋挿通孔が形成されており、前記各柱ＰＣａ部材のコンクリートには、前記鉄筋挿通孔の開口端に対向する鉄筋継手用のスリーブが埋設されており、前記中継用柱主筋は、前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部に配筋されており、前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部には、充填材が充填されており、前記鉄筋挿通孔の孔径は、前記充填材をコア抜き可能なコアドリルの円筒状回転刃の外径よりも大きく、前記中継用柱主筋の有効径は、前記円筒状回転刃の内径よりも小さい、ことを特徴とする。
また、本発明に係る解体方法は、プレキャストコンクリート部材の接合構造を解体する解体方法であって、前記接合構造は、パネルゾーンと梁部とを一体成形してなり、かつ、前記パネルゾーンのコンクリートを上下に貫通する鉄筋挿通孔を有する梁ＰＣａ部材と、
前記パネルゾーンの上下に配置される二つの柱ＰＣａ部材と、前記各柱ＰＣａ部材のコンクリートに埋設され、前記鉄筋挿通孔の開口端に対向する鉄筋継手用のスリーブと、前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部に配筋され、下側の前記柱ＰＣａ部材の上端部から上側の前記柱ＰＣａ部材の下端部に至る中継用柱主筋とを備えるものであり、前記梁ＰＣａ部材と前記各柱ＰＣａ部材との間に形成された目地を切断位置として、前記梁ＰＣａ部材と前記各柱ＰＣａ部材とを分離した後、前記スリーブの内部に充填された充填材を高圧水で除去するとともに、前記スリーブ内の前記中継用柱主筋を除去する工程と、前記鉄筋挿通孔の孔壁と前記中継用柱主筋との間にコアドリルの円筒状回転刃を挿入し、前記中継用柱主筋を内包する状態で前記鉄筋挿通孔の内部に充填された充填材をコア抜きする工程と、前記鉄筋挿通孔の孔壁に残った充填材を高圧水で削ぎ落とす工程と、を行うことを特徴とする。

本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造を解体する際に、梁ＰＣａ部材と柱ＰＣａ部材の間に形成された目地を切断位置とすれば、柱ＰＣａ部材に配筋された柱主筋を切断することなく、両ＰＣａ部材を分離することができ、梁ＰＣａ部材と柱ＰＣａ部材を分離した後、スリーブから中継用柱主筋と充填材を除去すれば、柱ＰＣａ部材を使用前の状態に戻すことができる。すなわち、本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造によれば、これを解体した後に柱ＰＣａ部材を再利用することが可能となる。

なお、前記梁ＰＣａ部材が、前記パネルゾーンの下側に形成された柱頭部と、前記パネルゾーンの上側に形成された柱脚部とを有する場合には、梁ＰＣａ部材と柱ＰＣａ部材との間に形成される目地が梁部の上下面から離れた位置となるので、切断工具（例えば、ワイヤーソーなど）が梁部に干渉し難くなり、ひいては、切断作業をスムーズに行うことが可能となる。

本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造および解体方法によれば、接合構造を解体した後に、柱ＰＣａ部材を再利用することが可能となる。

本発明の実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造を示す断面図である。

本発明の実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造は、図１に示すように、梁ＰＣａ部材１と、梁ＰＣａ部材１の上下に配置される二つの柱ＰＣａ部材２，３と、下側の柱ＰＣａ部材２の上端部から上側の柱ＰＣａ部材３の下端部に至る中継用柱主筋４，４と、梁ＰＣａ部材１と柱ＰＣａ部材２，３との間および中継用柱主筋４の周囲に充填された充填材５と、を備えている。

以下では、下側の柱ＰＣａ部材２を「下階用柱ＰＣａ部材２」と称し、上側の柱ＰＣａ部材３を「上階用柱ＰＣａ部材３」と称する。

梁ＰＣａ部材１は、パネルゾーン１１、柱頭部１２、柱脚部１３および梁部１４を一体成形してなるパネルゾーン一体型のプレキャストコンクリート部材である。

パネルゾーン１１は、仮想境界面Ｓ２〜Ｓ４によって囲まれた部位であり、柱梁接合部とも称される。なお、仮想境界面Ｓ２は、梁１４の下面の延長上に位置する平面であり、仮想境界面Ｓ３は、梁１４の上面の延長上に位置する平面である。また、仮想境界面Ｓ４は、下階用柱ＰＣａ部材２の側面の延長上に位置する平面である。

柱頭部１２は、パネルゾーン１１（仮想境界面Ｓ２）の下側に形成されている。すなわち、柱頭部１２は、梁部１４の下面から突出しており、柱頭部１２の下面は、梁１４の下面よりも低いところに位置している。本実施形態の柱頭部１２は、短柱状であり、柱頭部１２の平面形状は、下階用柱ＰＣａ部材２の平面形状と同じである。

柱脚部１３は、パネルゾーン１１（仮想境界面Ｓ３）の上側に形成されている。すなわち、柱脚部１３は、梁部１４の上面から突出しており、柱脚部１３の上面は、梁１４の上面よりも高いところに位置している。柱脚部１３のコンクリートには、上階用柱ＰＣａ部材３を仮受けする荷重受けボルト１ｃが植設されている。本実施形態の柱脚部１３は、短柱状であり、柱脚部１３の平面形状は、上階用柱ＰＣａ部材３の平面形状と同じである。

パネルゾーン１１、柱頭部１２および柱脚部１３を形作るコンクリートには、これを上下に貫通する複数の鉄筋挿通孔１ａ，１ａが形成されている。

鉄筋挿通孔１ａは、柱頭部１２の下面から柱脚部１３の上面に至る貫通孔であり、シース管等の管材によって形成されている。鉄筋挿通孔１ａの位置および数は、柱主筋２ｂ，３ｂの位置および数に対応している。図示は省略するが、パネルゾーン１１には、鉄筋挿通孔１ａ，１ａを取り囲む帯筋が配筋されている。

梁部１４は、パネルゾーン１１の側面（仮想境界面Ｓ４）から片持ち状に張り出した部位である。梁部１４の端部は、他の梁ＰＣａ部材の梁部１４’と接合されている。

梁部１４には、梁主筋１ｂのほか、あばら筋（図示略）などが配筋されている。梁主筋１ｂは、梁部１４のコンクリート端面から突出しないように配筋されている。梁主筋１ｂの端部は、鉄筋継手Ｊ４を介して他の梁ＰＣａ部材に配筋された梁主筋１ｂ’と連結されている。鉄筋継手Ｊ４は、梁部１４，１４’の端部に形成された鉄筋収容孔１ｄ，１ｄ’と、鉄筋収容孔１ｄ，１ｄ’に配筋された添え筋１ｅと、鉄筋収容孔１ｄ，１ｄ’に充填された充填材とによって構成されている。添え筋１ｅは、梁部１４，１４’の間の目地を跨ぐように配筋されている。なお、図示は省略するが、他の形式の鉄筋継手により梁主筋１ｂ，１ｂ’を連結してもよい。また、梁部１４，１４’の間に場所打ちコンクリートを打設する領域を介在させ、当該領域において梁主筋１ｂ，１ｂ’を連結してもよい。

下階用柱ＰＣａ部材２は、直方体状のプレキャストコンクリート部材である。下階用柱ＰＣａ部材２の上端部のコンクリートには、鉄筋継手用のスリーブ２ａ，２ａが埋設されている。また、下階用柱ＰＣａ部材２のコンクリートには、スリーブ２ａ，２ａに至る柱主筋２ｂ，２ｂのほか、柱主筋２ｂ，２ｂを囲む帯筋（図示略）などが配筋されており、さらには、梁ＰＣａ部材１を仮受けする荷重受けボルト２ｃが植設されている。

スリーブ２ａは、鉄筋挿通孔１ａの延長上に配置されており、コンクリート上面（梁ＰＣａ部材１に対向する面）に開口している。すなわち、スリーブ２ａは、鉄筋挿通孔１ａの直下に位置し、鉄筋挿通孔１ａの下側の開口端に対向している。本実施形態のスリーブ２ａは、上下両端が開口した筒状の部材からなり、下側の開口から挿入された柱主筋２ｂの上端部と上側の開口から挿入された中継用柱主筋４の下端部とを囲んでいる。

柱主筋２ｂは、下階用柱ＰＣａ部材２のコンクリート上面から突出しないように配筋されている。すなわち、柱主筋２ｂの上端は、スリーブ２ａの内部に位置している。

上階用柱ＰＣａ部材３は、直方体状のプレキャストコンクリート部材である。上階用柱ＰＣａ部材３の下端部のコンクリートには、鉄筋継手用のスリーブ３ａ，３ａが埋設されている。また、上階用柱ＰＣａ部材３のコンクリートには、スリーブ３ａ，３ａに至る柱主筋３ｂ，３ｂのほか、柱主筋３ｂ，３ｂを囲む帯筋（図示略）などが配筋されている。

スリーブ３ａは、鉄筋挿通孔１ａの延長上に配置されており、コンクリート下面（梁ＰＣａ部材１に対向する面）に開口している。すなわち、スリーブ３ａは、鉄筋挿通孔１ａの直上に位置し、鉄筋挿通孔１ａの上側の開口端に対向している。本実施形態のスリーブ３ａは、上下両端が開口した筒状の部材からなり、上側の開口から挿入された柱主筋３ｂの下端部と下側の開口から挿入された中継用柱主筋４の上端部とを囲んでいる。

柱主筋３ｂは、上階用柱ＰＣａ部材３のコンクリート下面から突出しないように配筋されている。すなわち、柱主筋３ｂの下端は、スリーブ３ａの内部に位置している。

なお、図示を省略しているが、下階用柱ＰＣａ部材２の下端部の構成は、上階用柱ＰＣａ部材３の下端部の構成と同様であり、上階用柱ＰＣａ部材３の上端部の構成は、下階用柱ＰＣａ部材２の上端部の構成と同様である。

中継用柱主筋４は、鉄筋挿通孔１ａおよびスリーブ２ａ，３ａの内部に配筋されており、充填式の鉄筋継手（スリーブ２ａ，３ａの内部に充填材５を充填して形成した鉄筋継手）Ｊ２，Ｊ３を介して柱主筋２ｂ，３ｂに接続されている。すなわち、中継用柱主筋４は、その上下の柱主筋２ｂ，３ｂを中継する鉄筋である。中継用柱主筋４の下端は、スリーブ２ａの内部において柱主筋２ｂの上端に突き合わされており、中継用柱主筋４の上端は、スリーブ２ａの内部において柱主筋３ｂの下端に突き合わされている。

充填材５は、鉄筋挿通孔１ａおよびスリーブ２ａ，３ａの内部に充填されるとともに、梁ＰＣａ部材１と下階用柱ＰＣａ部材２との間の隙間および梁ＰＣａ部材１と上階用柱ＰＣａ部材３との間の隙間に充填されている。本実施形態の充填材５は、無収縮モルタルである。なお、充填材５の成分や配合は、適宜変更してもよい。

本実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造を構築する手順は、次のとおりである。

まず、下階用柱ＰＣａ部材２を所定位置に立設する。次に、下階用柱ＰＣａ部材２の上に梁ＰＣａ部材１を仮置きする。具体的には、梁ＰＣａ部材１の柱頭部１２を下階用柱ＰＣａ部材２の荷重受けボルト２ｃに載置すればよい。なお、添え筋１ｅは、鉄筋収容孔１ｄに収容しておく。

続いて、中継用柱主筋４を鉄筋挿通孔１ａに挿通し、中継用柱主筋４の下端部をスリーブ２ａに挿入する。なお、中継用柱主筋４の上端部は、梁ＰＣａ部材１のコンクリート上面から突出した状態となる。

その後、梁ＰＣａ部材１の上に上階用柱ＰＣａ部材３を仮置きする。具体的には、中継用柱主筋４の上端部をスリーブ３ａに挿入しつつ、上階用柱ＰＣａ部材３を梁ＰＣａ部材１の荷重受けボルト１ｃに載置すればよい。また、図示は省略するが、梁ＰＣａ部材１と下階用柱ＰＣａ部材２との間の隙間（目地となる空間）を型枠で囲み、同様に、梁ＰＣａ部材１と上階用柱ＰＣａ部材３との間の隙間を型枠で囲む。

次に、上下２箇所の隙間（目地となる空間）に充填材５を充填するとともに、鉄筋挿通孔１ａの内部に充填材５を充填し、さらに、スリーブ２ａ，３ａに連通する充填孔からスリーブ２ａ，３ａの内部に充填材５を充填する。

充填材５が硬化した後、図示せぬ型枠を脱型すると、図１の接合構造が得られる。なお、梁ＰＣａ部材１の上に上階用柱ＰＣａ部材３を仮置きする前に、下側の目地空間、鉄筋挿通孔１ａおよびスリーブ２ａに充填材５を充填し、充填材５が硬化した後に、梁ＰＣａ部材１の上に上階用柱ＰＣａ部材３を仮置きしてもよい。

ちなみに、梁ＰＣａ部材１の梁部１４と他の梁ＰＣａ部材の梁部１４’とを接合する場合には、梁ＰＣａ部材１の隣りに他の梁ＰＣａ部材を設置した後、鉄筋収容孔１ｄから添え筋１ｅを引き出して、添え筋１ｅの半分程度を他の梁ＰＣａ部材の鉄筋収容孔１ｄ’に挿入し、その後、梁部１４，１４’の間の隙間と鉄筋収容孔１ｄ，１ｄの内部に充填材を充填すればよい。

本実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造を解体する場合には、梁ＰＣａ部材１と柱ＰＣａ部材２，３の間に形成された目地を切断位置とし、ワイヤーソーなどの切断工具を用いて、目地（充填材５）および中継用柱主筋４を切断する。目地の周囲にワイヤーを巻き付け、目地を水平に切断すれば、梁ＰＣａ部材１および各柱ＰＣａ部材２，３のコンクリートに欠損が生じず、また、柱主筋２ｂ，３ｂが切断されることもない。

なお、梁ＰＣａ部材１と他の梁ＰＣａ部材とを分離する場合には、梁部１４，１４’の間に形成された目地を切断位置とし、ワイヤーソーなどの切断工具を用いて、目地（充填材）および添え筋１ｅを切断すればよい。

而して、梁ＰＣａ部材１と各柱ＰＣａ部材２，３を分離した後、スリーブ２ａ，３ａから中継用柱主筋４と充填材５を除去すると、柱ＰＣａ部材２，３を使用前の状態に戻すことができる。なお、スリーブ２ａ，３ａの中から中継用柱主筋４と充填材５を除去する場合には、充填材５を高圧水（所謂ウォータジェット）で削ぎ落とした後、中継用柱主筋４を引き抜けばよい。

また、梁ＰＣａ部材１と他の梁ＰＣａ部材を分離した後、鉄筋挿通孔１ａから中継用柱主筋４と充填材５を除去するとともに、鉄筋収容孔１ｄから添え筋１ｅ除去すると、梁ＰＣａ部材１を使用前の状態に戻すことができる。なお、鉄筋挿通孔１ａの中から中継用柱主筋４と充填材５を除去する場合には、鉄筋挿通孔１ａの孔壁と中継用柱主筋４との間にコアドリルの円筒状回転刃（鉄筋挿通孔１ａの孔径よりも小さな外径を有し、かつ、中継用柱主筋４の有効径よりも大きな内径を有するもの）を挿入することで、中継用柱主筋４を内包する状態で充填材５をコア抜きし、その後、鉄筋挿通孔１ａの孔壁に残った充填材５を高圧水で削ぎ落とせばよい。

以上説明した本実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造によれば、これを解体した後に、梁ＰＣａ部材１および柱ＰＣａ部材２，３を使用前の状態に戻すことができるので、これらを再利用することが可能となる。

また、本実施形態では、パネルゾーン１１の下側に柱頭部１２を設けているので、梁ＰＣａ部材１と下階用柱ＰＣａ部材２との間の目地が梁部１４の下面から離れた位置となり、同様に、パネルゾーン１１の上側に柱脚部１３を設けているので、梁ＰＣａ部材１と上階用柱ＰＣａ部材３との間の目地が梁部１４の上面から離れた位置となる。すなわち、本実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造によれば、これを解体する際の切断位置が梁部１４の上下面から離れた位置になるので、切断工具が梁部１４に干渉し難くなり、ひいては、切断作業をスムーズに行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、一つのパネルゾーン１１から二つの梁部１４，１４が張り出す形態の梁ＰＣａ部材１を例示したが、梁部１４の数や張出方向を限定する趣旨ではない。

また、スリーブ２ａ，３ａと柱主筋２ｂ，３ｂとの接合方法は、図示のものに限定されることはない。例えば、図示は省略するが、摩擦圧接等の手段により柱主筋２ｂ，３ｂをスリーブに接合してもよいし、あるいは、柱主筋２ｂ，３ｂの端部をネジ節とし、スリーブに設けた雌ネジに螺着してもよい。

１梁ＰＣａ部材
１ａ鉄筋挿通孔
１１パネルゾーン
１２柱頭部
１３柱脚部
１４梁部
２下階用柱ＰＣａ部材
２ａスリーブ
２ｂ柱主筋
３上階用柱ＰＣａ部材
３ａスリーブ
３ｂ柱主筋
４中継用柱主筋
５充填材

Claims

パネルゾーンと梁部とを一体成形してなる梁ＰＣａ部材と、
前記パネルゾーンの上下に配置される二つの柱ＰＣａ部材と、
下側の前記柱ＰＣａ部材の上端部から上側の前記柱ＰＣａ部材の下端部に至る中継用柱主筋と、を備えるプレキャストコンクリート部材の接合構造であって、
前記パネルゾーンのコンクリートには、これを上下に貫通する鉄筋挿通孔が形成されており、
前記各柱ＰＣａ部材のコンクリートには、前記鉄筋挿通孔の開口端に対向する鉄筋継手用のスリーブが埋設されており、
前記中継用柱主筋は、前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部に配筋されており、
前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部には、充填材が充填されており、
前記鉄筋挿通孔の孔径は、前記充填材をコア抜き可能なコアドリルの円筒状回転刃の外径よりも大きく、
前記中継用柱主筋の有効径は、前記円筒状回転刃の内径よりも小さい、ことを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合構造。
プレキャストコンクリート部材の接合構造を解体する解体方法であって、
前記接合構造は、
パネルゾーンと梁部とを一体成形してなり、かつ、前記パネルゾーンのコンクリートを上下に貫通する鉄筋挿通孔を有する梁ＰＣａ部材と、
前記パネルゾーンの上下に配置される二つの柱ＰＣａ部材と、
前記各柱ＰＣａ部材のコンクリートに埋設され、前記鉄筋挿通孔の開口端に対向する鉄筋継手用のスリーブと、
前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部に配筋され、下側の前記柱ＰＣａ部材の上端部から上側の前記柱ＰＣａ部材の下端部に至る中継用柱主筋とを備えるものであり、
前記梁ＰＣａ部材と前記各柱ＰＣａ部材との間に形成された目地を切断位置として、前記梁ＰＣａ部材と前記各柱ＰＣａ部材とを分離した後、
前記スリーブの内部に充填された充填材を高圧水で除去するとともに、前記スリーブ内の前記中継用柱主筋を除去する工程と、
前記鉄筋挿通孔の孔壁と前記中継用柱主筋との間にコアドリルの円筒状回転刃を挿入し、前記中継用柱主筋を内包する状態で前記鉄筋挿通孔の内部に充填された充填材をコア抜きする工程と、
前記鉄筋挿通孔の孔壁に残った充填材を高圧水で削ぎ落とす工程と、を行うことを特徴とする解体方法。