JP5796940B2

JP5796940B2 - コンクリート部材の接合方法

Info

Publication number: JP5796940B2
Application number: JP2010188693A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　崇晃; 崇晃伊藤
Original assignee: トヨタＴ＆Ｓ建設株式会社
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2030-08-25
Also published as: JP2012046925A

Description

本発明は、コンクリート部材の接合方法に関する。

従来、例えば、両側に設けたコンクリート部材である柱と柱の間に、プレキャストコンクリート部材（以下、コンクリート部材ともいう）の梁を設ける際に、この柱と梁との接合構造として、図６に示すものが知られている。

この接合構造は、梁１０１内にその両端部から外側方向に突出するようにＰＣ鋼材１０２が、梁１０１全体に亘って設けられている。また、柱１０３内には、横方向に貫通してシース管を設け、該シース管の梁とは反対側の端部には、シース管より大径で柱１０３の表面に開口する凹部１０４が形成されている。

そして、前記梁１０１から突出しているＰＣ鋼材１０２の両端部１０２ａを、夫々柱１０３のシース管内に挿通し、ＰＣ鋼材１０２の両端部１０２ａを、前記凹部１０４内において定着板１０５に定着支持するとともに、柱１０３の外側からＰＣ鋼材１０２の両端部１０２ａにプレストレスを導入することにより、柱１０３と梁１０１とが面接触しつつ圧着されて、柱１０３と梁１０１とが強固に接合される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１９１８６５号公報

前記従来の柱１０３と梁１０１の接合においては、柱１０３の外側から、ＰＣ鋼材１０２の両端部１０２ａを、凹部１０４内において定着板１０５に止着したり、ＰＣ鋼材１０２にプレストレスを導入する等の作業を行う必要があるため、柱１０３が建物の外面に位置する場合には、柱１０３の外側に外部足場を設ける必要がある。

また、柱１０３の外側面に、ＰＣ鋼材１０２を柱１０３に止着するための凹部１０４を設ける必要があるため、柱１０３の外側面１０３ａを平滑なデザインとすることが出来ないという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題点を解決したコンクリート部材の接合方法を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、コンクリート部材と、該コンクリート部材と接合する接合コンクリート部材間にプレストレスを導入して両コンクリート部材を圧着接合するコンクリート部材の接合方法であって、
前記コンクリート部材と接合コンクリート部材をプレキャストコンクリート部材で構成し、
前記コンクリート部材内に第１支圧板を埋設し、該第１支圧板とコンクリート部材の接合側の表面間に第１接合穴を設け、
前記接合コンクリート部材に切欠部を設け、該切欠部内に第２支圧板を設け、該第２支圧板と接合コンクリート部材の接合側の表面間に第２接合穴を設け、
前記コンクリート部材と接合コンクリート部材を、その間に隙間が形成するように配設し、両支圧板間に前記両接合穴を通じて、両端に雄ねじを刻設した１本のＰＣ鋼棒を、両端部の雄ねじが両接合穴内に位置しないように配設した後に、
前記隙間の両端部にバックアップ材を設け、該両バックアップ材間における隙間内にグラウト材を充填した後に、
ＰＣ鋼棒における第２支圧板側端部にナットを取り付けた後に、該ナットを締めあげることにより、前記第１支圧板と前記第２支圧板間にプレストレスを導入することを特徴とするコンクリート部材の接合方法である。

本発明によれば、コンクリート部材内に第１支圧板を埋設し、接合コンクリート部材に切欠部を設け、該切欠部内に第２支圧板を設け、両支圧板間に両端に雄ねじを刻設した１本のＰＣ鋼棒を配設し、該ＰＣ鋼棒における第２支圧板側端部に設けたナットの締めあげにより、前記第１支圧板と第２支圧板間にプレストレスを導入して両コンクリート部材を圧着接合するようにしたことにより、コンクリート部材と接合コンクリート部材の接合作業を建物内のみで行うことができ、前記従来技術のようなコンクリート部材の外側に足場を組む必要がない。

また、コンクリート部材内に第１支圧板を埋設したことにより、前記従来のような、コンクリート部材の外側に、緊張材を留める凹部等が不要となり、コンクリート部材の外側面を平滑なデザインとすることが出来る。

本発明のコンクリート部材の接合構造における実施例を示す略平断面図。図１のＡ−Ａ線縮小略断面図。図１に用いるコンクリート部材のコッター部を示す部分拡大図。図１に用いるコンクリート部材の製造に用いる型枠の部分断面図。図１の接合方法の工程を説明するための略断面図。従来技術の接合構造を示す図。

本発明を実施するための形態を図１乃至５に示す実施例に基づいて説明する。
本発明のコンクリート部材の接合構造は、プレキャストコンクリート（ＰＣａ）製の壁とＰＣａ製の壁、床、梁との接合や、ＰＣａ製の床同士の接合や、ＰＣａ製の柱と梁の接合など、任意のコンクリート部材同士の接合に適用することが出来、以下において、本発明のコンクリート部材の接合構造を、ＰＣａ製の壁２，３同士の接合に適用した実施例に基づいて説明する。

本実施例のコンクリート部材の接合構造１は、プレキャストコンクリート製の壁であるコンクリート部材２と、該コンクリート部材２と接合するプレキャストコンクリート製の壁である接合コンクリート部材３との接合構造である。

このコンクリート部材２内には、図１に示すように、第１支圧板４が、その表面が、コンクリート部材２の接合側の表面２ａと略平行となるように埋設されている。前記第１支圧板４は、金属製の平板で形成され、少なくともその外径が後述する第１接合穴１０の外径よりも大きく形成され、その外径と厚みは、後述する緊張材６であるＰＣ鋼棒の太さ等により任意に設定する。該第１支圧板４の略中央には、その表裏を貫通する取付孔４ａが形成されている。

前記第１支圧板４には、前記接合コンクリート部材３とは反対側の面にナット７が、その中心軸と取付孔４ａの中心とが同一となるように固設されている。

コンクリート部材２の接合側の表面２ａには、凹状のコッター８が形成されている。該コッター８は、図３に示すように、その横断面形状が、円形状で、かつ、図１に示すように底部から外側（表面２ａ側）に向う程、拡径するすり鉢状の凹部で形成されている。また、前記コッター８は、その中心軸がナット７の中心軸と、略同一線上に位置するように形成されている。

前記第１支圧板４とコッター８との間全体に亘って、中空の第１接合穴１０が形成され、該第１接合穴１０の両端は開口している。この第１接合穴１０の中心軸は、コッター８の中心軸と、略同一線上に位置するように形成されている。本実施例においては、この第１接合穴１０を、コンクリート部材２の製造時に、金属製のスパイラルシース管１０ａを、コンクリート部材２内における第１支圧板４とコッター８間に予め埋設して形成した。

前記接合コンクリート部材３には、図１，２に示すように、一方の側面３ａ側が開口し、接合側の表面３ｂには開口しない有底状の切欠部１１が形成されている。該切欠部１１は、図１に示すように、前記接合側の表面３ｂ側に位置する接合側面１１ａが、接合コンクリート部材３の接合側の表面３ｂと略平行に形成されている。また、接合側面１１ａの底部には前記一方の側面３ａと略平行な底面１１ｃが形成され、切欠部１１の接合側面１１ａと対向する面１１ｂは、図１に示すように、前記接合側面１１ａから離間するほど外側（一方の側面側）３ａに向って傾斜するテーパ状に形成されている。前記切欠部１１の接合側面１１ａと、接合コンクリート３の接合側の表面３ｂ間のコンクリート部３ｄの厚みは、コンクリート部材２，３同士にプレストレスを導入した際に、コンクリート部３ｄが破断しない厚みに設定されている。

前記切欠部１１の接合側面１１ａには、図１，２に示すように、第２支圧板１２が配置されている。該第２支圧板１２は、金属製の平板で形成され、少なくともその外径が後述する第２接合穴１５の外径よりも大きく形成され、その外径と厚みは、後述する緊張材６であるＰＣ鋼棒の太さ等により任意に設定する。該第２支圧板１２の略中央には、その表裏を貫通する取付孔１２ａが形成されている。

該第２支圧板１２の前記切欠部１１側にはナット１３が、その中心軸と取付孔１２ａの中心とが略同一となるように配置され、後述する緊張材６に螺合されている。

接合コンクリート部材３の接合側の表面３ｂには、凹状のコッター１４が形成されている。該コッター１４は、前記コッター８と同様に、その横断面形状が、円形状で、かつ、底部から外側（接合側の表面３ｂ側）に向う程、拡径するすり鉢状の凹部で形成されている。

前記コンクリート部３ｄには、前記第２支圧板１２とコッター１４との間全体に亘って、中空の第２接合穴１５が形成され、該第２接合穴１５の両端は開口している。この接合穴１５の中心軸は、コッター１４の中心軸と略同一線上に位置するように形成されている。本実施例においては、第２接合穴１５を、接合コンクリート部材３の製造時に、金属製のスパイラルシース管１５ａを、コンクリート部３ｄ内における前記第２支圧板１２とコッター１４間に予め埋設して形成した。

前記両接合穴１０と１５の中心軸が同一線上に位置するように、両コンクリート部材２，３は配置され前記接合穴１０，１５内には、少なくとも両端部に雄ネジが刻設された緊張材６が挿通され、その両端部には、夫々前記ナット７，１３が螺着している。すなわち、両支圧板４，１２間に緊張材６が設けられている。該緊張材６は、引っ張り強さが通常の鉄筋よりも高い材料を使用し、例えば、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線を使用することができ、本実施例においては、ＰＣ鋼棒を使用した。前記第１支圧板４と第２支圧１２間の緊張材６には緊張力が導入されている。本実施例においては、ＰＣ鋼棒に最低２０Ｎ／ｍｍ²の緊張力を導入した。

前記コンクリート部材２と３との隙間の両端部には、バックアップ材１９，１９が配設され、該バックアップ材１９，１９間、及びコッター８，１４内にはグラウト材２０が充填されている。グラウト材２０としては、例えば、住友化学（株）社製のダイルコンＳスーパー、太平洋マテリアル（株）社製のプレューロックスＭ−Ｓ、日本化成（株）社製のＮＳグラウト、宇部興産（株）社製のフィルターＧ等を用いることができる。また、バックアップ材１９として、本実施例においては、発泡ポリスチレンのライトロンロッドを使用した。

支圧板４，１２と、接合穴１０，１５と、ナット７，１３と、緊張材６と、グラウト材２０により接合部２５を構成し、該接合部２５は、図２に示すように、コンクリート部材２，３に、適宜間隔を有して複数個形成されている。本実施例においては、通常の大きさの壁板のコンクリート部材２、３に対して３箇所の接合部２５を設けたが、この接合部２５の数と位置は任意に設定することができる。

次に、コンクリート部材２の製造方法について図４により説明する。
先ず、コンクリート部材２の成形用の型枠２１上の所定の位置に、コッター型枠２１ａを配設する。該コッター型枠２１ａには、図４に示すように、コッター８の内周面と同じ形状の外周面をもつ突部２１ｂが型枠２１内に位置して形成されている。該突部２１ｂの中央には、コッター型枠２１ａの内外方向に貫通する貫通穴２１ｃが形成されている。該貫通穴２１ｃには、コッター型枠２１ａの外側から長ボルト２２が挿通され、該長ボルト２２の先端にはナット７が螺合され、ナット７とコッター型枠２１ａ間には、図４に示すように、第１支圧板４とスパイラスシース管１０ａが配設されている。このナット７における、長ボルト２２より外側部の雌ネジ穴内、又は、長ボルト２２のナット７から突出したねじ山間にはグリスが充填され、ネジ穴又はねじ山間にコンクリートが流入し無いようになっている。

次に、この型枠２１内にコンクリートを、コッター型枠２１ａの突部２１ｂの上部まで打設し、その後、養生硬化させる。

次に、長ボルト２２及びコッター型枠２１ａを型枠２１から取外した後に成形されたコンクリート部材２を脱型し、ナット７の雌ネジ穴内のグリスを取り除いてコンクリート部材２を得る。このコンクリート部材２は、その内部の所定の位置に、第１支圧板４、スパイラスシース管１０ａ、ナット７が埋設され、スパイラスシース管１０ａとナット７内は中空状に形成されている。

また、接合コンクリート部材３は、その製造時に、図１に示すスパイラスシース管１５ａを所定の位置に埋設するとともに、前記切欠部１１とコッター１４を形成する型を用いて成形して得る。

次に、両コンクリート部材２と３の接合方法について図５に基づいて説明する。
先ず、図５（ａ）に示すように、第１接合穴１０と第２接合穴１５の軸が略同一線上に位置し、かつ、コンクリート部材２と３との間に隙間２６が形成されるようにコンクリート部材２と３を配設する。

次に、隙間２６の両端部にバックアップ材１９，１９を配設する。
次に、図５（ｂ）に示すように、緊張材６を切欠部１１から、第２接合穴１５と第１接合穴１０内に挿入し、緊張材６の先端部の雄ネジを、ナット７に螺着させる。

次に、図５（ｃ）に示すように、切欠部１１における緊張材６の後端部に、第２支圧板１２を、その取付孔１２ａを通じて挿通した後に、第２支圧板１２の外側に、ナット１３を螺着させる。

次に、図５（ｄ）に示すように、バックアップ材１９の両側のコンクリート部材２と３の壁面に亘ってガムテープ２７を貼り、バックアップ材１９，１９間およびコッター８，１４内にグラウト材２０を流し込む。

前記グラウト材２０の硬化後、図５（ｅ）に示すように切欠部１１内において、ナット１３を、トルクレンチ付きのインパクトレンチ２８等により締め上げて、緊張材６に軸力（プレストレス）を導入するとともに、ナット１３により軸力固定を行う。これにより、緊張材６に所定の緊張力（プレストレス）が導入されて、両コンクリート部材２と３同士が、圧着接合される。

次に、ガムテープ２７を剥がし、バックアップ材の外部にシーリング材でシーリングを行う。

上記圧着接合を、各接合部２５において行い、両コンクリート部材２と３を接合させる。そして、各切欠部１１をモルタルで埋めて、一方の側面３ａと略同一面とする。

本発明のコンクリート部材の接合構造は上記のような構造を有することにより、次のような作用、効果を奏する。

コンクリート部材２内に第１支圧板４を埋設し、接合コンクリート部材３に切欠部１１を設け、該切欠部１１内に第２支圧板１２を設け、前記第１支圧板４と第２支圧板１２間に緊張材６を配設し、これにプレストレスを導入し、両コンクリート部材２，３を圧着接合するようにしたことにより、切欠部１１が建物内に位置するように形成すれば、コンクリート部材２，３同士の接合作業を建物内のみで行うことができ、前記従来技術のように建物の外側に足場が不要となる。

また、コンクリート部材２内に第１支圧板４を埋設したことにより、コンクリート部材２の外側面に、前記従来技術のような緊張材６を留める凹部等が不要となり、コンクリート部材２の外側面を平滑なデザインとすることが出来る。

更に、コンクリート部材２，３間に凹状のコッター８，１４を設け、この凹状のコッター８，１４間にグラウト材２０を充填したことにより、コンクリート部材２，３にかかる剪断力を負担及び伝達することができる。

なお、前記実施例においては、コンクリート部材２，３に、コッター８，１４を設けたが、このコッター８，１４は設けなくても良い。
また、コンクリート部材２を現場で打設成形しても良い。

２コンクリート部材
３接合コンクリート部材
４第１支圧板
６緊張材
８，１４コッター
１０第１接合穴
１１切欠部
１２第２支圧板
１５第２接合穴

Claims

コンクリート部材と、該コンクリート部材と接合する接合コンクリート部材間にプレストレスを導入して両コンクリート部材を圧着接合するコンクリート部材の接合方法であって、
前記コンクリート部材と接合コンクリート部材をプレキャストコンクリート部材で構成し、
前記コンクリート部材内に第１支圧板を埋設し、該第１支圧板とコンクリート部材の接合側の表面間に第１接合穴を設け、
前記接合コンクリート部材に切欠部を設け、該切欠部内に第２支圧板を設け、該第２支圧板と接合コンクリート部材の接合側の表面間に第２接合穴を設け、
前記コンクリート部材と接合コンクリート部材を、その間に隙間が形成するように配設し、両支圧板間に前記両接合穴を通じて、両端に雄ねじを刻設した１本のＰＣ鋼棒を、両端部の雄ねじが両接合穴内に位置しないように配設した後に、
前記隙間の両端部にバックアップ材を設け、該両バックアップ材間における隙間内にグラウト材を充填した後に、
ＰＣ鋼棒における第２支圧板側端部にナットを取り付けた後に、該ナットを締めあげることにより、前記第１支圧板と前記第２支圧板間にプレストレスを導入することを特徴とするコンクリート部材の接合方法。