JP6151740B2 - プレキャストコンクリート部材およびプレキャストコンクリート部材の連結構造 - Google Patents

Description

本発明は、建造物に組み込まれる再生可能なプレキャストコンクリート部材とその部材同士の連結構造に関する。

特許文献１には上下階のプレキャスト柱（プレキャストコンクリート部材）の連結構造が開示されている。この連結構造について簡単に説明すると、各プレキャスト柱はその長手方向に延びる複数の鉄筋を有している。下階のプレキャスト柱の鉄筋の上端部は、当該プレキャスト柱の上端面から突出している。上階のプレキャスト柱の下端部には各鉄筋と同軸をなす複数の筒状継手が埋設されている。この継手は上階のプレキャスト柱の下端面に開口しており、その内部空間の上部に鉄筋の下端部が挿入されている。

下階のプレキャスト柱の鉄筋上端部が、上階のプレキャスト柱の継手の内部空間の下部に入り込み、上下階の鉄筋同士が一直線をなして継手内で対峙する。この継手内およびプレキャスト柱間の目地空間にはモルタルが充填されている。
上下階のプレキャスト柱の鉄筋同士は継手およびモルタルを介して連結され、これにより、上下階のプレキャスト柱が連結されている。

特開２００７−７７７４３号公報

上記プレキャストコンクリート部材を連結することにより構築された建造物を解体する場合、プレキャストコンクリート部材も廃棄されている。ところで、このような既設のプレキャストコンクリート部材を再利用できれば、工事費用、資源の節約、環境問題への寄与等、大きな効果が期待できるが、そのような提案は未だなされていない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、鉄筋が埋設されたプレキャストコンクリート部材において、プレキャストコンクリート部材の両端部には筒状の継手が埋設され、前記鉄筋の両端部が前記継手に接続されていることを特徴とする。
これによれば、プレキャストコンクリート部材同士を連結する対向配置された継手間を切断することにより、プレキャストコンクリート部材を元の形状のまま分離でき、再利用が可能となる。その結果、工事費用、資源の節約、環境問題への寄与等の効果が得られる。
また、上記態様において、前記鉄筋はネジ鉄筋であり、当該鉄筋の端部が前記継手の雌ねじ部に螺合されていることが好ましい。また、前記継手の開口端はプレキャストコンクリート部材の端面と一致することが好ましい。

本発明の他の態様は、鉄筋が埋設された２つのプレキャストコンクリート部材の連結構造において、各プレキャストコンクリート部材の端部には筒状の継手が埋設され、この継手に前記鉄筋の端部が接続され、前記プレキャストコンクリート部材間の目地空間を横切るとともに前記プレキャストコンクリート部材の鉄筋と同軸をなして中継鉄筋が配置され、前記中継鉄筋の両端部が、前記２つのプレキャストコンクリート部材の前記継手の内部にそれぞれ収容され、モルタルが前記継手内部に充填されるとともに前記目地空間に充填されることにより、前記２つのプレキャストコンクリート部材が、前記中継鉄筋と前記継手と前記モルタルを介して互いに連結されていることを特徴とする。
これによれば、上記目地空間のモルタルおよび中継鉄筋を切断することにより、上記２つのプレキャストコンクリート部材を分断し、上記継手内のモルタルを除去するとともに、継手内から上記切断された中継鉄筋を除去することにより、上記プレキャストコンクリート部材を再生することができる。

本発明によれば、プレキャストコンクリート部材を再生することができる。

本発明の一実施形態に係わるプレキャスト柱の連結構造を示す縦断面図である。 プレキャスト柱を用いて建造物を構築する工程を順に説明する縦断面図であり、（Ａ）は下階のプレキャスト柱の継手内に中継鉄筋を配置する工程、（Ｂ）は下階のプレキャスト柱の継手にモルタルを充填して中継鉄筋の下半分を固定する工程、（Ｃ）は上階のプレキャスト柱を吊り下げながら降ろして、中継鉄筋の上半分を上階の継手内に収容する工程、（Ｄ）はプレキャスト柱間の目地空間を型枠で囲う工程をそれぞれ示す。 図２に示す工程に続いて、モルタルを上階のプレキャスト柱の継手に充填するとともに目地空間にも充填する工程を説明する縦断面図である。 上記連結構造を分解してプレキャスト柱を再生する方法の初期の工程を示す縦断面図であり、（Ａ）は上下階のプレキャスト柱間の目地空間に充填されているモルタルと中継鉄筋を切断する工程を示し、（Ｂ）は上階のプレキャスト柱を吊り上げて下階のプレキャスト柱から分離する工程を示す。 下階のプレキャスト柱からモルタルと中継鉄筋を除去して再生する工程を示す縦断面図である。 上階のプレキャスト柱からモルタルと中継鉄筋を除去して再生する工程を示す縦断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、それぞれ本発明が適用されるプレキャスト柱の連結構造の他の態様を示す縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態をなすプレキャストコンクリート部材の連結構造、連結工程、再生工程について、図１〜図６を参照しながら説明する。
図１は、建造物において上下階のプレキャスト柱１０，２０（プレキャストコンクリート部材）の連結構造を示す。

プレキャスト柱１０、２０は、それぞれコンクリート１１、２１と、コンクリート１１，２１に埋設された鉄筋籠とを備えている。プレキャスト柱１０，２０の鉄筋籠は、それぞれプレキャスト柱１０、２０の長手方向に延びる鉄筋１２、２２と、これら鉄筋１２、２２に長手方向に間隔をおいて配置された剪断補強筋（図示しない）とを備えている。

下階のプレキャスト柱１０の上端部には鉄筋１２に対応した数の筒状の金属製の継手１３が埋設されている。この継手１３の内部空間は通路１４を介してコンクリート１１の外面に連なっている。この通路１４の一端は継手１３の下端近傍の周壁に形成された穴１３ａに接続され、他端はコンクリート１１の外面に開口し後述するモルタル注入口１４ａとして提供される。
上記継手１３の内部空間のほぼ下半分には、対応する鉄筋１２が同軸をなして収容されている。

上階のプレキャスト柱２０の下端部にも鉄筋２２に対応した数の筒状の金属製の継手２３が埋設されている。この継手２３の内部空間は通路２４、２５を介してコンクリート２１の外面に連なっている。一方の通路２４の一端は継手２３の上端近傍の周壁に形成された穴２３ａに接続され、他端はコンクリート２１の外面に開口し後述するモルタル排出口２４ａとして提供される。他方の通路２５の一端は、継手２３の下端近傍の周壁に形成された穴２３ｂに接続され、他端はコンクリート２１の外面に開口し後述するモルタル注入口２５ａとして提供される。
上記継手２３の内部空間のほぼ上半分には、対応する鉄筋２２が同軸をなして収容されている。

なお、下階のプレキャスト柱１０の下端部（図示しない）は、図示されている上階のプレキャスト柱２０の下端部と同じ構造を有しており、上階のプレキャスト柱２０の上端部（図示しない）は、図示されている下階のプレキャスト柱１０の上端部と同じ構造を有している。

上下階のプレキャスト柱１０，２０の対向する端面間には目地空間３０が形成されている。プレキャスト柱１０，２０の鉄筋１２，２２および継手１３，２３は一直線上に配置されている。

上記目地空間３０を横切るようにして、鉄筋１２，２２と同軸をなす中継鉄筋４０が垂直に配置されている。この中継鉄筋４０のほぼ下半分が下階のプレキャスト柱１０の継手１３のほぼ上半分に収容され、中継鉄筋４０のほぼ上半分が上階のプレキャスト柱２０の継手２３のほぼ下半分に収容されている。

下階のプレキャスト柱１０の継手１３にはモルタル５１が充填され、これにより、鉄筋１２と中継鉄筋４０が継手１３およびモルタル５１を介して連結されている。このモルタル５１は、上記通路１４にも充填されている。

上階のプレキャスト柱２０の継手２３にもモルタル５２が充填され、これにより、鉄筋２２と中継鉄筋４０が継手２３およびモルタル５２を介して連結されている。このモルタル５２は、上記通路２４、２５にも充填されている。
上記目地空間３０にもモルタル５０が充填されている。

上記プレキャスト柱１０，２０の連結工程について詳述する。図２（Ａ）に示すように、下階のプレキャスト柱１０を基礎またはそれより下の階のプレキャスト柱に垂直に組み付けた状態で、その上端部の継手１３に中継鉄筋４０のほぼ下半分を収容し、この状態を保持したまま、図２（Ｂ）に示すように、モルタル注入口１４ａからモルタル５１を注入する。このモルタル５１は通路１４を通り継手１３に充填される。これにより、中継鉄筋４０はプレキャスト柱１０の上端面から突出した状態で垂直に固定される。

上記モルタル５１の養生後、図２（Ｃ）に示すように、上階のプレキャスト柱２０を吊り下げて上記下階のプレキャスト柱１０の真上に位置させ、この位置を維持したまま降ろす。これにより、中継鉄筋４０のほぼ上半分が上階のプレキャスト柱２０の継手２３内に収容される。
図２（Ｄ）に示すように、上階のプレキャスト柱２０は下階のプレキャスト柱１０の真上に目地空間３０を残した状態でセットされる。

次に、図２（Ｄ）に示すように、目地空間３０の周囲を覆うようにして型枠６０を配置した後、図３に示すように、注入口２５ａからモルタルを注入する。これによりモルタルは継手２３の内部空間に充填されるとともに（このモルタルを符号５２で示す）、上記目地空間３０にも充填される（このモルタルを符号５０で示す）。そしてモルタルが排出口２４ａから排出されたのを確認して作業を終了する。

上記モルタル５０、５２の養生後に型枠６０を外すと、図１に示すようにプレキャスト柱１０，２０の連結が完了する。

建造物を移築等のために解体する際には、上記プレキャスト柱１０，２０の連結部を図４（Ａ）に示すように、平面Ｐに沿ってワイヤーソーイングによって切断する。この平面Ｐは、プレキャスト柱１０，２０の軸線と直交するとともに、目地空間３０のほぼ中央を通る。

上記ワイヤーソーイングにより、中継鉄筋４０が２分され、その切断部分４０Ａ，４０Ｂがプレキャスト柱１０，２０にそれぞれ残される。また、目地空間３０のモルタル５０も上下に分断され、下半分のモルタル５０Ａが下階のプレキャスト柱１０に残り、上半分のモルタル５０Ｂが上階のプレキャスト柱２０に残る。

次に、図４（Ｂ）に示すように、上階のプレキャスト柱２０を吊り上げて下階のプレキャスト柱１０から分離する。

次に、下階のプレキャスト柱１０のモルタル５０Ａを電動ピック等を用いて除去し、図５に示すように、超高圧のウォータージェットＷを用いて継手１３内および通路１４内のモルタル５１を除去する。さらに、モルタル５１の拘束から解放された中継鉄筋４０の切断部分４０Ａを継手１３から除去する。

同様にして、上階のプレキャスト柱２０のモルタル５０Ｂを電動ピック等を用いて除去し、図６に示すように、超高圧のウォータージェットＷを用いて継手２３および通路２４，２５内のモルタル５２を除去する。さらに、モルタル５２の拘束から解放された中継鉄筋４０の切断部分４０Ｂを継手２３から除去する。

なお、目地モルタル５０Ａ，５０Ｂは、ウォータージェットを用いてプレキャスト柱１０，２０から除去してもよい。また、プレキャスト柱１０，２０を分離する際に、目地モルタル５０とプレキャスト柱１０、２０の境をそれぞれワイヤーソーイングで切断することにより目地モルタル５０を除去してもよい。

プレキャスト柱１０の下端部、プレキャスト柱２０の上端部も同様にして切断され、モルタル、中継鉄筋が除去される。

上記のようにしてモルタル及び中継鉄筋を除去されたプレキャスト柱１０，２０は、連結される前の状態に再生され、移築建造物に再利用することができる。この際のプレキャスト柱１０，２０の連結工程は、図２、図３と同様であるので説明を省略する。

次に、本発明の他の実施形態について図を参照しながら説明する。これら実施形態において、第１実施形態に対応する構成部には同符号を付してその詳細な説明を省略する。

図７（Ａ）に示す第２実施形態では、プレキャスト柱１０，２０の鉄筋１２，２２がネジ鉄筋であり、継手１３’，２３’は、その奥側の端部に雌ねじ部１３ｘ，２３ｘを有し、鉄筋１２，２２の端部と螺合により連結されている。この実施形態でも第１実施形態と同様にして分断し、モルタル５０〜５２の除去、中継鉄筋４０の除去を行って、プレキャスト柱１０，２０を再生する。

図７（Ｂ）に示す実施形態では、プレキャスト柱１０，２０の上下端部の構造が等しく、逆さにしても用いることができるようになっている。具体的には上端部に付加的な通路１５が形成されている。この通路１５はモルタル５１の注入時には栓によって塞がれる。

本発明は上記実施形態に制約されず、種々の形態を採用可能である。例えば、プレキャストコンクリート部材としての梁や壁の連結構造および再生方法にも適用できる。
ウォータージェットを利用する代わりに、継手内部のモルタルに細い電動ドリルで穴開けし大部分のモルタルと中継鉄筋を除去した後、電動ブラシで継手内周に付着したモルタルを除去するようにしてもよい。
本発明は、移築のみならず増築の場合にも適用できる。増築の場合には、建造物に残されたプレキャストコンクリート部材の端部の再生や、建造物から分離されたプレキャストコンクリート部材の再生に本発明を適用することになる。
再生されたプレキャストコンクリート部材は、建造物を新築する際に再利用してもよい。

本発明は、プレキャストコンクリート部材で構築された建造物の移築や増築する際に、プレキャスト部材を再利用する場合に適している。

１０，２０ プレキャスト柱（プレキャストコンクリート部材）
１１，２１ コンクリート
１２，２２ 鉄筋
１３，１３’，２３，２３’ 継手
３０ 目地空間
４０ 中継鉄筋
５０，５１，５２ モルタル

Claims (1)

1. ネジ鉄筋が埋設されたプレキャストコンクリート部材において、
   プレキャストコンクリート部材の両端部には筒状の金属製の継手が埋設され、これら継手はプレキャストコンクリート部材の端面まで延びてその開口端が当該プレキャストコンクリート部材の端面と一致しており、
   前記継手は奥側端部に雌ねじ部を有し、前記ネジ鉄筋の両端部が前記継手の雌ねじ部に螺合により連結されていることを特徴とするプレキャストコンクリート部材。

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