JP6866257B2 - 接合構造及び接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート部材が接合される接合構造及び接合方法に関する。

コンクリート部材が接合される接合構造及び接合方法としては従来から種々のものが知られている。特開２００９−２２８３９５号公報には、プレキャストコンクリート部材の接合構造及び接合方法が記載されている。接合構造は、プレキャスト製の２つの梁部材が互いに接合される構造である。各梁部材の端面には当該端面から窪む複数の孔が形成されており、複数の孔のそれぞれにはシース管が端面から突出しないように埋設されている。また、各梁部材には鉄筋が埋設されており、当該鉄筋は、各シース管の内部において突出している。また、２つの梁部材の間における２本のシース管の内側部分には、２本の鉄筋が挿入される中空管が設けられており、この中空管の内側及び外側のそれぞれには、硬化材が充填される。

前述の接合方法では、まず、２本の鉄筋のうちのいずれか一方を中空管に通し、中空管を一方の梁部材のシース管の内側に配置する。中空管を２つの梁部材の２つのシース管を跨ぐように中空管を２本のシース管の間に移動させてから、２本の鉄筋の外面及び中空管の内面の間に硬化材を充填する。その後、中空管の外面及び２本のシース管の内面の間に硬化材を充填させ、硬化材の硬化を経て２つの梁部材の接合を行う。

特開２００９−２２８３９５号公報

前述した接合構造及び接合方法では、まず、中空管に１本の鉄筋を通して中空管を一方の梁部材に配置し、中空管を他方の梁部材側に移動させて中空管に２本の鉄筋を挿入した後に、硬化材の充填を行って２本の鉄筋を接続する。このように２本の鉄筋を接続して２つの梁部材を接合させる。

しかしながら、前述したように中空管を移動させて２つのコンクリート部材の接合を行う場合、中空管の位置が安定しないことがある。よって、中空管ががたついたりしてスムーズに移動しないことにより、中空管を効率よく移動させることができない場合がある。従って、２つのコンクリート部材の接合の作業性について改善の余地がある。

本発明は、前述した問題に鑑みてなされたものであり、２つのコンクリート部材の接合の作業を効率よく行うことができる接合構造及び接合方法を提供することを目的とする。

本発明に係る接合構造は、第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とが接合される接合構造であって、第１コンクリート部材は、第１コンクリート部材の一端に位置する第１端面と、第１端面から第１コンクリート部材の内側に延びる第１凹部と、第１凹部において突出する第１鉄筋と、を有し、第２コンクリート部材は、第１端面に対向する第２端面と、第２端面から第２コンクリート部材の内側に延びる第２凹部と、第２凹部において突出する第２鉄筋と、を有し、第１凹部及び第２凹部に跨るように配置されて第１鉄筋及び第２鉄筋が挿入される筒状のスリーブと、スリーブの内面と第１鉄筋の外面及び第２鉄筋の外面との間に充填される第１グラウト材と、スリーブの外面と第１凹部の内面及び第２凹部の内面との間に充填される第２グラウト材と、を備え、スリーブは、スリーブを第１凹部に固定する固定部材が引っ掛けられる挿入穴を有する。

この接合構造は、第１コンクリート部材の第１凹部と第２コンクリート部材の第２凹部に跨るように配置されると共に、第１コンクリート部材の第１鉄筋及び第２コンクリート部材の第２鉄筋が挿入される筒状のスリーブを備える。更に、この接合構造は、スリーブの内面と第１鉄筋及び第２鉄筋の外面との間に充填される第１グラウト材と、スリーブの外面と第１凹部及び第２凹部の内面との間に充填される第２グラウト材とを備える。よって、第１グラウト材と第２グラウト材とを打ち分けることができる。従って、第１グラウト材と第２グラウト材の種類を変更することができるので、第１グラウト材及び第２グラウト材の種類に応じて必要十分な接合強度を確保することができると共に、第１グラウト材及び第２グラウト材にかかるコストを抑えることができる。また、この接合構造において、スリーブは、スリーブを第１凹部に固定する固定部材が引っ掛けられる挿入穴を有する。よって、第１凹部にスリーブを配置するときに、スリーブの挿入穴に固定部材を引っ掛けることにより、第１凹部にスリーブを固定させることができる。従って、スリーブを移動させる前に第１凹部におけるスリーブの位置を安定させることができるので、スリーブを効率よく移動させることができる。その結果、２つのコンクリート部材の接合の作業を効率よく行うことができる。

また、スリーブは、第２凹部を覆うように第２端面に載せられるフランジ部を有してもよい。この場合、フランジ部が第２端面に載せられることにより、第２凹部に対するスリーブの移動が規制される。よって、スリーブの移動を安定させることができるので、２つのコンクリート部材の接合をより効率よく行うことができる。

前述の接合構造は、スリーブと第２コンクリート部材との間に介在する封止材を備えてもよい。この場合、スリーブの移動によってスリーブが第２コンクリート部材に接触するときに、スリーブと第２コンクリート部材との間に封止材が介在する。従って、スリーブと第２コンクリート部材との間におけるグラウト材の流出を封止材によって抑制することができる。

また、第１グラウト材の強度は、第２グラウト材の強度よりも高くてもよい。この場合、スリーブの内面と第１鉄筋及び第２鉄筋の外面との間に充填される第１グラウト材の強度は、スリーブの外面と第１凹部及び第２凹部の内面との間に充填される第２グラウト材の強度よりも高い。よって、スリーブの内側に位置する第１グラウト材の強度が高いことにより、第１鉄筋及び第２鉄筋の接合強度を高めることができる。更に、第２グラウト材の強度が相対的に低いことにより、第２グラウト材にかかるコストを低減させることができる。従って、高い接合強度を確保しつつコストを抑えることができる。

本発明に係る接合方法は、第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とを接合させる接合方法であって、第１コンクリート部材は、第１コンクリート部材の一端に位置する第１端面と、第１端面から第１コンクリート部材の内側に延びる第１凹部と、第１凹部において突出する第１鉄筋と、を有し、第２コンクリート部材は、第１端面に対向する第２端面と、第２端面から第２コンクリート部材の内側に延びる第２凹部と、第２凹部において突出する第２鉄筋と、を有し、筒状のスリーブに第１鉄筋を通すと共に、スリーブに形成された挿入穴に固定部材を引っ掛けてスリーブを第１凹部に固定する工程と、固定部材をスリーブから外してスリーブを移動し、第１鉄筋及び第２鉄筋をスリーブに挿入する工程と、スリーブにパイプを挿入し、パイプに第１グラウト材を注入してスリーブの内面と第１鉄筋の外面及び第２鉄筋の外面との間に第１グラウト材を充填させる工程と、スリーブの外面と第１凹部の内面及び第２凹部の内面との間に第２グラウト材を充填する工程と、を備える。

この接合方法は、第１コンクリート部材の第１凹部と第２コンクリート部材の第２凹部に跨るように筒状のスリーブを配置すると共に、スリーブに第１鉄筋及び第２鉄筋を挿入する。そして、この接合方法では、スリーブの内面と第１鉄筋及び第２鉄筋の外面との間に第１グラウト材を充填し、更に、スリーブの外面と第１凹部及び第２凹部の内面との間に第２グラウト材を充填する。このように第１グラウト材と第２グラウト材とを打ち分けることができるので、第１グラウト材と第２グラウト材の種類を変更することができる。従って、第１グラウト材及び第２グラウト材の種類に応じて必要十分な接合強度を確保することができると共に、第１グラウト材及び第２グラウト材にかかるコストを抑えることができる。更に、この接合方法は、スリーブに第１鉄筋を通すときに、スリーブに形成された挿入穴に固定部材を引っ掛けることによって、スリーブを第１凹部に固定する工程を備える。よって、スリーブの挿入穴に固定部材を引っ掛けることにより、第１凹部にスリーブを固定させることができるので、スリーブを移動させる前に第１凹部におけるスリーブの位置を安定させることができる。従って、スリーブを効率よく移動させることができるので、２つのコンクリート部材の接合の作業を効率よく行うことができる。

また、パイプへの第１グラウト材の逆流を防止する逆流防止弁を配置する工程を備えてもよい。この場合、スリーブにパイプを挿入し、パイプに第１グラウト材を注入するときに、逆流防止弁によって第１グラウト材のパイプへの逆流が防止される。従って、第１グラウト材の注入時における第１グラウト材の逆流を防止することができるので、第１グラウトを充填する作業を効率よく行うことができる。よって、２つのコンクリート部材の接合の作業をより効率よく行うことができる。

また、スリーブを第１凹部に固定した後に、第２凹部の鉛直上方に第１凹部を対向させる工程を備えてもよい。この場合、第２コンクリート部材の第２端面の鉛直上方に第１凹部を対向させ、スリーブの貫通孔に固定部材を挿入することにより、第１凹部にスリーブを確実に固定しスリーブの落下を抑制することができる。従って、第２コンクリート部材の鉛直上方に第１コンクリート部材を接合するときに第１凹部にスリーブが固定されるので、スリーブの固定を解除してスリーブを自重で鉛直下方に移動させることにより、スリーブの移動を効率よく行うことができる。よって、接合の作業の更なる効率化に寄与する。

本発明によれば、２つのコンクリート部材の接合の作業を効率よく行うことができる。

第１実施形態に係る接合構造によって構成された構造物の一例を模式的に示す図である。 図１の接合構造を拡大した縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る接続方法を模式的に示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図３の接続方法の続きを示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図４の接続方法の続きを示す図である。 図５の接続方法の続きを示すと共に、接合構造を拡大した縦断面図である。 図６の接続方法の続きを示す図である。 図７の接続方法の続きを示すと共に、接合構造を拡大した縦断面図である。 図８の接続方法の続きを示す縦断面図である。 第２実施形態に係る接続方法を示す縦断面図である。 図１０の接続方法の続きを示す縦断面図である。 図１１の接続方法の続きを示す縦断面図である。 図１２の接続方法の続きを示す縦断面図である。 第３実施形態に係る接続方法を示す縦断面図である。 図１４の接続方法の続きを示す縦断面図である。 図１５の接続方法の続きを示す縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第４実施形態に係る接続方法を模式的に示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図１７の接続方法の続きを示す図である。 図１８の接続方法の続きを示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第５実施形態に係る接続方法を模式的に示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図２０の接続方法の続きを模式的に示す図である。 図２１の接続方法の続きを模式的に示す図である。

以下では、図面を参照しながら本発明に係る接合構造及び接合方法の実施形態について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（第１実施形態）
図１に示されるように、第１実施形態に係る接合構造１は、例えば、複数の第１コンクリート部材１０及び複数の第２コンクリート部材２０を備えた構造物Ｓに設けられる。第１コンクリート部材１０及び第２コンクリート部材２０は、例えば、それぞれ柱及び梁である。

図１及び図２に示されるように、接合構造１は第１コンクリート部材１０と第２コンクリート部材２０を接合する。例えば、第２コンクリート部材２０の鉛直上方に第１コンクリート部材１０が設けられる。第１コンクリート部材１０及び第２コンクリート部材２０は、例えば、共にプレキャスト部材であり、予め工場で製造されたプレキャストコンクリートである。

第１コンクリート部材１０は、直方体状を成す第１プレキャストブロック１１と、第１プレキャストブロック１１に埋め込まれた第１鉄筋１２とを備えている。第２コンクリート部材２０は、第１プレキャストブロック１１及び第１鉄筋１２と同様の第２プレキャストブロック２１と第２鉄筋２２とを備えている。第１プレキャストブロック１１は、例えば、鉛直下方に向けられる第１端面１１ａを有し、第２プレキャストブロック２１は、鉛直上方に向けられる第２端面２１ａを有する。第１端面１１ａと第２端面２１ａとが連結することによって接合構造１が構築される。

第１コンクリート部材１０は、第１端面１１ａから第１プレキャストブロック１１の内側に延びる第１凹部１３を有し、第２コンクリート部材２０は、第２端面２１ａから第２プレキャストブロック２１の内側に延びる第２凹部２３を有する。第１凹部１３において第１鉄筋１２が突出しており、第２凹部２３において第２鉄筋２２が突出している。

第１プレキャストブロック１１は、第１プレキャストブロック１１の側面１１ｂから第１プレキャストブロック１１の内側に延びる第１穴部１４及び第２穴部１５を有する。第１穴部１４は、第２穴部１５よりも第１端面１１ａから離れた位置に設けられる。第１穴部１４及び第２穴部１５のそれぞれは、第１プレキャストブロック１１の内部において第１凹部１３に連通している。

第１凹部１３の内面１３Ａは、第１穴部１４に連続する底面１３ａと、底面１３ａから第２穴部１５にまで延びる第１側面１３ｂと、第１側面１３ｂから第１端面１１ａにまで延びる第２側面１３ｃとを含む。底面１３ａからは第１鉄筋１２が延び出しており、第１鉄筋１２は、第１側面１３ｂ及び第２側面１３ｃに沿うと共に第１端面１１ａに向かって延びている。

第１側面１３ｂと第２側面１３ｃとの間には、段差部１３ｄが設けられる。段差部１３ｄよりも底面１３ａ側に第１側面１３ｂが設けられており、段差部１３ｄよりも第１端面１１ａ側に第２側面１３ｃが設けられている。第２側面１３ｃは、第１側面１３ｂよりも拡径されている。第２コンクリート部材２０の第２凹部２３の内面２３Ａは、第２鉄筋２２が延び出す底面２３ａと、底面２３ａから第２端面２１ａにまで延びる側面２３ｂとを含む。第２鉄筋２２は、側面２３ｂに沿って延び出している。

また、第１鉄筋１２は第１端面１１ａからは突出しておらず、第２鉄筋２２は第２端面２１ａから突出していない。すなわち、第１鉄筋１２は第１凹部１３の内側に位置しており、第２鉄筋２２は第２凹部２３の内側に位置している。このように第１鉄筋１２及び第２鉄筋２２が端面１１ａ，２１ａから突出しないことにより、第１コンクリート部材１０と第２コンクリート部材２０の接合時に、突出した鉄筋が邪魔になることを防止できる。よって、第１コンクリート部材１０及び第２コンクリート部材２０の接合をスムーズに行うことが可能となる。

更に、接合構造１は、凹部１３，２３の内側に配置されると共に鉄筋１２，２２が挿入される筒状のスリーブ３０と、スリーブ３０の内面３１及び鉄筋１２，２２の外面１２ａ，２２ａの間に充填される第１グラウト材４１と、スリーブ３０の外面３２及び凹部１３の内面１３Ａの間に充填される第２グラウト材４２と、スリーブ３０及び第２コンクリート部材２０の間に介在する封止材４３とを備える。

スリーブ３０は、第１コンクリート部材１０と第２コンクリート部材２０との間に介在する。スリーブ３０は、第１鉄筋１２及び第２鉄筋２２を包囲して第１鉄筋１２及び第２鉄筋２２の接続を確保する継手である。スリーブ３０は外面３２から突出するフランジ部３３を備える。

スリーブ３０のフランジ部３３の一方側が第１凹部１３に挿入される第１挿入部３０ａとされると共に、スリーブ３０のフランジ部３３の他方側が第２凹部２３に挿入される第２挿入部３０ｂとされる。例えば、第１挿入部３０ａは第１コンクリート部材１０及び第２コンクリート部材２０の間から第１凹部１３の段差部１３ｄ付近にまで延びており、第２挿入部３０ｂは第１コンクリート部材１０及び第２コンクリート部材２０の間から第２凹部２３の底面２３ａ付近にまで延びている。

更に、スリーブ３０は、スリーブ３０の内外を貫通する挿入穴３５を有する。挿入穴３５は、第１グラウト材４１を充填する後述のパイプＰ（図８参照）の挿入用、及び後述する固定部材５０（図６参照）の挿入用として用いられる。スリーブ３０は、接合構造１の施工前には第１凹部１３に配置される。このとき、スリーブ３０は、第１コンクリート部材１０の脱落防止孔である第２穴部１５及び挿入穴３５に挿通される固定部材５０によって第１凹部１３に固定される。

挿入穴３５は、例えば、フランジ部３３の上に形成される。フランジ部３３の下には封止材４３が配置され、封止材４３はフランジ部３３と第２コンクリート部材２０の第２端面２１ａとの間に介在する。これにより、スリーブ３０の外側の部分において、フランジ部３３が第２凹部２３を覆うと共に封止材４３が第２凹部２３を封止する。

封止材４３は、可撓性部材（又は弾性部材）であってもよい。この場合、封止材４３は、スリーブ３０の自重によって圧縮され、スリーブ３０と第２コンクリート部材２０とに密着して潰れた状態となる。この封止材４３により、スリーブ３０と第２コンクリート部材２０の間の隙間が封止されるので、当該隙間からの第１グラウト材４１の漏れが抑制される。なお、封止材４３は硬質の材料によって構成されていてもよいが、封止材４３が可撓性部材（又は弾性部材）である場合には、スリーブ３０の衝撃を封止材４３によって緩和しうると共に、封止材４３が変形してスリーブ３０及び第２コンクリート部材２０に密着するため第１グラウト材４１の漏れをより確実に抑制することが可能となる。

第１グラウト材４１は、例えば、高強度のグラウト材であり、第２グラウト材４２の強度よりも高い強度を備えた充填材である。第１グラウト材４１の強度は、２本の鉄筋１２，２２の接合を確保可能な強度とされている。一方、第２グラウト材４２の強度は、第１プレキャストブロック１１の強度、又は第２プレキャストブロック２１の強度と同程度である。

次に、本実施形態に係るコンクリート部材の接合方法について説明する。以下では、柱である第１コンクリート部材１０と、梁である第２コンクリート部材２０とを接合する接合方法の一例について説明する。この接合方法は、現場打設部分を設けないで第１コンクリート部材１０及び第２コンクリート部材２０を架設する手順を含んでいる。まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、第２コンクリート部材２０を揚重機によって所定の高さに吊り上げ、第２コンクリート部材２０の一端を第１コンクリート部材１０に横方向に差し込む。

次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、第１コンクリート部材１０を揚重機によって吊り上げて（第１コンクリート部材を吊り上げる工程）、第１コンクリート部材１０の下端の各第１凹部１３にスリーブ３０を配置する。このとき、各第１凹部１３において突出している各第１鉄筋１２をスリーブ３０に挿入した状態でスリーブ３０を各第１凹部１３の内側に入れ込む（スリーブを配置する工程）。なお、スリーブ３０を第１凹部１３に配置する前に、スリーブ３０のフランジ部３３の下面に封止材４３を固定しておいてもよい。

続いて、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、第１コンクリート部材１０を第２コンクリート部材２０の第２端面２１ａの上に降ろし、第２凹部２３の鉛直上方に各第１凹部１３を対向させる（第１凹部を対向させる工程）。このとき、第２コンクリート部材２０に対して第１コンクリート部材１０を水平移動させる。そして、各第１凹部１３が第２コンクリート部材２０の各第２凹部２３の直上に位置するように、第２コンクリート部材２０に対する第１コンクリート部材１０の位置合わせを行う（第１コンクリート部材の位置合わせを行う工程）。

また、スリーブ３０を第１凹部１３に入れ込むときには、図６に示されるように、固定部材５０によってスリーブ３０を第１凹部１３に固定する（スリーブを固定する工程）。固定部材５０は、例えば、外面に雄螺子が形成された落下防止ネジであり、挿入穴３５の内面に雌ネジが形成されていてもよい。この場合、第１凹部１３にスリーブ３０を配置した状態において、挿入穴３５の高さを第２穴部１５の高さに合わせ、第１コンクリート部材１０の側面１１ｂから固定部材５０を第２穴部１５及び挿入穴３５に挿入し、挿入穴３５の内面の雌ネジに固定部材５０をねじ込むことにより、スリーブ３０を第１凹部１３に固定する。

次に、図７及び図８に示されるように、固定部材５０を挿入穴３５及び第２穴部１５から引き抜いてスリーブ３０を鉛直下方に移動させる。すなわち、スリーブ３０が第１凹部１３及び第２凹部２３に跨るようにスリーブ３０を移動し、第１鉄筋１２及び第２鉄筋２２をスリーブ３０に挿入する（スリーブに挿入する工程）。固定部材５０を挿入穴３５から引き抜くと、スリーブ３０は自重で落下し、フランジ部３３の下の封止材４３が第２コンクリート部材２０の第２端面２１ａに当接することにより、スリーブ３０の位置が確定する。すなわち、スリーブ３０が移動すると、スリーブ３０の挿入穴３５の高さは、第１コンクリート部材１０及び第２コンクリート部材２０の間に形成された間隙Ｋの高さに一致する。

封止材４３が第２端面２１ａに載せられた状態において、第１コンクリート部材１０及び第２コンクリート部材２０の間に形成された間隙Ｋに、第１グラウト材４１を充填するパイプＰを挿入する。具体的には、パイプＰの挿入前までにパイプＰの先端又は挿入穴３５に逆流防止弁４５を配置し（逆流防止弁を配置する工程）、スリーブ３０の内部空間とパイプＰの内部空間との間に逆流防止弁４５が位置するように、挿入穴３５にパイプＰを挿入する。

挿入穴３５にパイプＰを挿入した後には、パイプＰに第１グラウト材４１を注入し、スリーブ３０の内面３１と第１鉄筋１２の外面１２ａ及び第２鉄筋２２の外面２２ａとの間に第１グラウト材４１を充填する（第１グラウト材を充填させる工程）。パイプＰからスリーブ３０の内側に注入された第１グラウト材４１は、第２凹部２３の底面２３ａに落下する。その後、第１グラウト材４１の液面は底面２３ａから徐々に上昇する。

第１グラウト材４１の液面は、スリーブ３０の外側及びスリーブ３０の内側の両方において上昇する。スリーブ３０の外側における第１グラウト材４１の液面は、第２端面２１ａの高さに達すると、封止材４３にせき止められる。一方、スリーブ３０の内側における第１グラウト材４１の液面は、第２端面２１ａの高さに達してもせき止められず更に上昇する。

スリーブ３０の内側における第１グラウト材４１の液面がスリーブ３０の上端３０ｃに達すると、第１グラウト材４１が上端３０ｃからスリーブ３０の外側に回り込み、第１グラウト材４１はスリーブ３０の外側において落下する。スリーブ３０の外側において落下する第１グラウト材４１は、間隙Ｋから視認される。間隙Ｋを視認してスリーブ３０の外側における第１グラウト材４１の落下を確認することにより、第１グラウト材４１が十分に充填されていることを把握する（第１グラウト材の充填を確認する工程）。

第１グラウト材４１の充填後は、パイプＰを間隙Ｋから引き抜く。このとき、逆流防止弁４５をパイプＰに配置した場合にはパイプＰと共に逆流防止弁４５が引き抜かれ、逆流防止弁４５を挿入穴３５に配置した場合には逆流防止弁４５は挿入穴３５に残存する。また、図９に示されるように、パイプＰを間隙Ｋから引き抜くと共に、間隙Ｋに型枠Ｆを配置する（型枠を配置する工程）。その後、固定部材５０が挿入されていた第２穴部１５からパイプＰ等によって第２グラウト材４２を第１凹部１３に注入する。このとき、第２グラウト材４２は、フランジ部３３に落下して間隙Ｋに充填される。

図２に示されるように、第２グラウト材４２は、間隙Ｋに充填された後、スリーブ３０の外面３２及び第１凹部１３の第２側面１３ｃの間にも充填される（第２グラウト材を充填する工程）。外面３２及び第２側面１３ｃの間において第２グラウト材４２の液面は上昇する。この第２グラウト材４２の液面は、スリーブ３０の上端３０ｃの高さに達しても更に上昇し、第１鉄筋１２の外面１２ａ及び第１側面１３ｂの間において更に上昇する。

第２グラウト材４２の液面が第１穴部１４の高さに達すると、第２グラウト材４２は第１穴部１４に進入し、その後、第１穴部１４から第２グラウト材４２が外部に露出する。この第２グラウト材４２を視認して第２グラウト材４２の充填を確認することにより、第２グラウト材４２が十分に充填されていることを把握する（第２グラウト材の充填を確認する工程）。以上のように第２グラウト材４２が充填され、第２グラウト材４２が硬化した後に、接合構造１が完成する。

次に、本実施形態に係る接合構造１及び接合方法の作用効果について説明する。

本実施形態に係る接合構造１及び接合方法では、第１コンクリート部材１０の第１凹部１３と第２コンクリート部材２０の第２凹部２３に跨るように配置されると共に、第１コンクリート部材１０の第１鉄筋１２及び第２コンクリート部材２０の第２鉄筋２２が挿入される筒状のスリーブ３０を備える。更に、接合構造１は、スリーブ３０の内面３１と第１鉄筋１２及び第２鉄筋２２の外面１２ａ，２２ａとの間に充填される第１グラウト材４１と、スリーブ３０の外面３２と第１凹部１３の内面１３Ａとの間に充填される第２グラウト材４２とを備える。

よって、第１グラウト材４１と第２グラウト材４２とを打ち分けることができる。従って、第１グラウト材４１と第２グラウト材４２の種類を変更することができるので、第１グラウト材４１及び第２グラウト材４２の種類に応じて必要十分な接合強度を確保することができると共に、第１グラウト材４１及び第２グラウト材４２にかかるコストを抑えることができる。

また、図６に示されるように、スリーブ３０は、スリーブ３０を第１凹部１３に固定する固定部材５０が引っ掛けられる挿入穴３５を有する。よって、第１凹部１３にスリーブ３０を配置するときに、スリーブ３０の挿入穴３５に固定部材５０を引っ掛けることにより、第１凹部１３にスリーブ３０を固定させることができる。従って、スリーブ３０を移動させる前に第１凹部１３におけるスリーブ３０の位置を安定させることができるので、スリーブ３０を効率よく移動させることができる。その結果、２つのコンクリート部材１０，２０の接合の作業を効率よく行うことができる。

また、スリーブ３０は、第２凹部２３を覆うように第２端面２１ａに載せられるフランジ部３３を有する。よって、スリーブ３０が移動するときにフランジ部３３が第２端面２１ａに載せられて第２凹部２３を覆うので、スリーブ３０をより効率よく移動させることができる。また、フランジ部３３が第２端面２１ａに載せられたときにスリーブ３０の移動が完了したことを把握することができる。従って、２つのコンクリート部材１０，２０の接合の作業をより効率よく行うことができる。

また、接合構造１は、スリーブ３０と第２コンクリート部材２０との間に介在する封止材４３を備える。よって、スリーブ３０の移動によってスリーブ３０が第２コンクリート部材２０に接触するときに、スリーブ３０と第２コンクリート部材２０との間に封止材４３が介在する。従って、スリーブ３０と第２コンクリート部材２０との間におけるグラウト材（第１グラウト材４１）の流出を封止材４３によって抑制することができる。

また、第１グラウト材４１の強度は、第２グラウト材４２の強度よりも高い。従って、スリーブ３０の内面３１と第１鉄筋１２及び第２鉄筋２２の外面１２ａ，２２ａとの間に充填される第１グラウト材４１の強度は、スリーブ３０の外面３２と第１凹部１３の内面１３Ａとの間に充填される第２グラウト材４２の強度よりも高い。

よって、第１グラウト材４１の強度が高いことにより、第１鉄筋１２及び第２鉄筋２２の接合強度を高めることができる。更に、第２グラウト材４２の強度が相対的に低いことにより、第２グラウト材４２にかかるコストを低減させることができる。従って、高い接合強度を確保しつつコストを抑えることができる。

本実施形態に係る接合方法は、図８に示されるように、パイプＰへの第１グラウト材４１の逆流を防止する逆流防止弁４５を配置する工程を備える。よって、スリーブ３０にパイプＰを挿入し、パイプＰに第１グラウト材４１を注入するときに、逆流防止弁４５によって第１グラウト材４１の逆流が防止される。従って、第１グラウト材４１の注入時における第１グラウト材４１の逆流を防止することができるので、第１グラウト材４１を充填させる作業を効率よく行うことができる。よって、２つのコンクリート部材１０，２０の接合の作業を効率よく行うことができる。

また、この接合方法は、図６に示されるように、スリーブ３０を第１凹部１３に固定した後に、第２凹部２３の鉛直上方に第１凹部１３を対向させる工程を備える。よって、第２端面２１ａの鉛直上方に第１凹部１３を対向させる場合において、スリーブ３０の挿入穴３５に固定部材５０を挿入することにより、第１凹部１３にスリーブ３０を確実に固定させることができる。

従って、第２コンクリート部材２０の鉛直上方に第１コンクリート部材１０を接合させるときに第１凹部１３にスリーブ３０が固定されるので、その後、スリーブ３０の固定を解除してスリーブ３０を自重で鉛直下方に移動させることにより、スリーブ３０の移動を効率よく行うことができる。よって、接合の作業の更なる効率化に寄与する。

また、この接合方法では、スリーブ３０が移動すると、スリーブ３０の挿入穴３５の高さは、第１コンクリート部材１０及び第２コンクリート部材２０の間に形成された間隙Ｋの高さに一致する。よって、パイプＰを間隙Ｋ及び挿入穴３５に容易に挿入することができる。従って、パイプＰの挿入を容易に行うことができるので、作業を一層効率よく行うことができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る接合構造及び接合方法について図１０〜図１３を参照しながら説明する。以降では、第１実施形態と重複する説明を適宜省略する。図１０に示されるように、第２実施形態では、スリーブ３０とは形状が異なるスリーブ７０が設けられる。

スリーブ７０は、その外面７２にスリーブ７０の径方向外側に突出する突出部７１を備えており、突出部７１とフランジ部７３の間に、固定部材５０が挿入される挿入穴７５が設けられる。挿入穴７５の内面には、固定部材５０が螺合する雌ネジが形成されていてもよい。フランジ部７３は、注入される第１グラウト材４１が通る注入穴７３ａを有する。注入穴７３ａは、フランジ部７３において上下に貫通している。

第２実施形態に係る接合方法について説明する。まず、スリーブ７０を第１コンクリート部材１０の第１凹部１３に配置すると共に、挿入穴７５に固定部材５０を引っ掛けることによりスリーブ７０を第１凹部１３に固定する（スリーブを第１凹部に固定する工程）。次に、図１１に示されるように、固定部材５０を引き抜いてスリーブ７０を自重で落下させ、第１凹部１３及び第２凹部２３に跨るようにスリーブ７０を移動させて第１鉄筋１２及び第２鉄筋２２をスリーブ７０に挿入する（第１鉄筋及び第２鉄筋をスリーブに挿入する工程）。

続いて、挿入穴７５にパイプＰを挿入し、パイプＰから挿入穴７５に第１グラウト材４１を注入する。このとき、第１グラウト材４１は、挿入穴７５から注入穴７３ａに入り込み注入穴７３ａからスリーブ７０の外面７２に沿って下方に移動する。下方に移動して底面２３ａに第１グラウト材４１が到達すると、その後、第１グラウト材４１の液面が上昇する。

第１実施形態と同様、スリーブ７０の外側の第１グラウト材４１は封止材４３によってせき止められるが、スリーブ７０の内側の第１グラウト材４１はスリーブ７０の上端７０ｃにまで達する。スリーブ７０の内側の第１グラウト材４１は、スリーブ７０の上端７０ｃに達した後、スリーブ７０の外面７２に回り込む。そして、外面７２から下方に移動する第１グラウト材４１を間隙Ｋから視認することにより、第１グラウト材４１の充填を確認する。その後、図１２に示されるように、型枠Ｆを間隙Ｋに配置し、第１実施形態と同様に第２グラウト材４２を充填させた後に、第２実施形態の接合構造が完成する。

以上、第２実施形態に係る接合構造及び接合方法において、スリーブ７０は、図１０に示されるように、スリーブ７０を第１凹部１３に固定する固定部材５０が引っ掛けられる挿入穴７５を有する。よって、スリーブ７０を移動させる前に第１凹部１３におけるスリーブ７０の位置を安定させることができるので、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る接合構造８１及び接合方法について図１３〜図１６を参照しながら説明する。図１３に示されるように、接合構造８１は、第１コンクリート部材９０及びスリーブ１００の構成が前述した各実施形態と異なっている。第１コンクリート部材９０は、第１凹部１３とは異なる形状の第１凹部９３を有する第１プレキャストブロック９１を備える。

第１凹部９３の内面９３Ａは、第１穴部１４に連続する底面９３ａと、底面９３ａから第１プレキャストブロック９１の第１端面９１ａにまで延びる第１側面９３ｂとを含む。第１凹部９３は、段差部１３ｄに相当する構成を有しない。すなわち、第１凹部９３の第１側面９３ｂの径は、第１凹部９３の長手方向（鉛直方向）に沿って一定とされており、第２凹部２３の側面２３ｂの径と同程度とされている。スリーブ１００は、フランジ部３３，７３に相当する構成を有さず、スリーブ１００の径はスリーブ１００の長手方向に沿って一定とされている。また、スリーブ１００は、前述と同様、固定部材５０が引っ掛けられる挿入穴３５を有する。

次に、第３実施形態に係る接合方法について説明する。まず、図１４に示されるように、スリーブ１００の軸線方向（長手方向又は鉛直方向）の端部１００ａに封止材４３を取り付ける。そして、封止材４３を下に向けてスリーブ１００を第１凹部９３に挿入すると共に、第１凹部９３において突出する第１鉄筋９２をスリーブ１００に挿入する。

このとき、スリーブ１００の挿入穴３５に固定部材５０を挿入し、固定部材５０を挿入穴３５にねじ込み、固定部材５０を挿入穴３５に引っ掛けることによってスリーブ１００を第１凹部９３に固定する（スリーブを第１凹部に固定する工程）。続いて、図１５に示されるように、固定部材５０によるスリーブ１００の固定を解除してスリーブ１００を落下させることにより、スリーブ１００を移動してスリーブ１００に第１鉄筋９２及び第２鉄筋２２を挿入する。

スリーブ１００を落下させるとスリーブ１００の端部１００ａに取り付けられた封止材４３が第２凹部２３の底面２３ａに当接する。ところで、スリーブ１００の挿入穴３５の高さは、底面２３ａからの第２端面２１ａの高さより若干高い程度とされている。よって、封止材４３が底面２３ａに当接すると、挿入穴３５の高さは、第１コンクリート部材９０及び第２コンクリート部材２０の間に形成された間隙Ｋの高さに一致する。よって、間隙ＫにパイプＰを挿入してパイプＰを挿入穴３５に挿し込んだ後に、パイプＰからスリーブ１００の内側に第１グラウト材４１を注入する（第１グラウト材を充填する工程）。

注入された第１グラウト材４１は、スリーブ１００の内側において下方に移動し、スリーブ１００の端部１００ａ（下端）に向かって流れ込む。端部１００ａと底面２３ａの間には封止材４３が介在しているので、端部１００ａに流れ込んだ第１グラウト材４１は、封止材４３によってスリーブ１００の外側への移動が抑制される。従って、スリーブ１００の内側において第１グラウト材４１の液面が上昇する。

第１グラウト材４１の液面がスリーブ１００の上端１００ｃまで達すると、第１グラウト材４１は上端１００ｃからスリーブ１００の外側に流れ込み、スリーブ１００の外面１０２に沿って下方に移動する。この下方に移動する第１グラウト材４１を間隙Ｋから視認することにより、第１グラウト材４１が充填されたことを確認する（第１グラウト材の充填を確認する工程）。

第１グラウト材４１の充填が完了した後には、図１６に示されるように、型枠Ｆを間隙Ｋに設置する（型枠を設置する工程）。そして、第２穴部１５から第１凹部９３に第２グラウト材４２を充填する（第２グラウト材を充填する工程）。図１３に示されるように、第２グラウト材４２は、スリーブ１００の外面１０２と第１凹部９３の内面９３Ａと第２凹部２３の内面２３Ａとの間に充填される。

そして、第１穴部１４から外部に露出した第２グラウト材４２を視認して第２グラウト材４２の充填を確認することにより、第２グラウト材４２が十分に充填されていることを確認する（第２グラウト材の充填を確認する工程）。このように、第２グラウト材４２が充填され、第２グラウト材４２が硬化した後に、接合構造８１が完成する。

以上、第３実施形態に係る接合構造８１及び接合方法では、スリーブ１００が挿入穴３５を有する。従って、図１４に示されるように、挿入穴３５に固定部材５０を引っ掛けて固定部材５０でスリーブ１００を第１凹部９３に固定することにより、スリーブ１００の位置を安定させることができる。よって、前述した各実施形態と同様の効果が得られる。

また、第１コンクリート部材９０の第１凹部９３の径は、第１凹部９３の長手方向（鉛直方向）に沿って一定とされている。更に、スリーブ１００は、フランジ部を有しておらず、スリーブ１００の径はスリーブ１００の長手方向に沿って一定とされている。従って、第３実施形態に係る第１コンクリート部材９０及びスリーブ１００は、形状を単純化することができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る接合構造及び接合方法について図１７〜図１９を参照しながら説明する。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されるように、第４実施形態の接合構造は、第１コンクリート部材１２０がＰＣ板（プレキャスト板）である。第１コンクリート部材１２０は、前述した各実施形態と同様に、複数の第１鉄筋１２及び複数の第１凹部１３を備える。この接合方法では、まず第１コンクリート部材１２０を揚重機によって吊り上げて、第１コンクリート部材１２０の下部に位置する各第１凹部１３にスリーブ３０を固定する。このとき、各スリーブ３０に各第１鉄筋１２を挿入する。

続いて、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示されるように、第１コンクリート部材１２０が所定の高さ（第２コンクリート部材２０の第２端面２１ａに接する程度の高さ）に位置するように第１コンクリート部材１２０を吊り下げる。そして、第１コンクリート部材１２０を水平方向に移動させて各スリーブ３０の位置を第２コンクリート部材２０の各第２凹部２３の位置に合わせる。

その後、図１９に示されるように、前述の各実施形態と同様、スリーブ３０を下方に移動させ第１グラウト材４１及び第２グラウト材４２の充填を行い各グラウト４１，４２を硬化させて、接合構造１１１が完成する。以上、第４実施形態のように、ＰＣ板である第１コンクリート部材１２０を備えた接合構造１１１を構築することも可能である。

（第５実施形態）
続いて、第５実施形態に係る接合構造及び接合方法について図２０〜図２２を参照しながら説明する。図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示されるように、第５実施形態の接合構造の第１コンクリート部材１４０はＰＣ板であると共に、第１コンクリート部材１４０の第１凹部１４３が欠き込みとされている。第１凹部１４３には、複数本の第１鉄筋１４２が突出している。

第５実施形態に係る接合方法では、第１コンクリート部材１４０を揚重機によって吊り上げて、第１コンクリート部材１４０の下部に位置する第１凹部１４３に設けられた各第１鉄筋１４２にスリーブ３０を挿入し、スリーブ３０を第１凹部１４３に固定する。そして、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）に示されるように、第１コンクリート部材１４０が所定の高さに位置するように第１コンクリート部材１４０を吊り下げ、第１コンクリート部材１４０を水平方向に移動させることにより、各スリーブ３０の位置を第２コンクリート部材２０の各第２凹部２３の位置に合わせる。

その後、図２２に示されるように、各スリーブ３０を下方に移動させ、第１グラウト材４１及び第２グラウト材４２の充填及び硬化を行うことによって、接合構造１３１が完成する。この第５実施形態のように、第１コンクリート部材１４０の第１凹部１４３が複数の第１鉄筋１４２を露出する欠き込みであっても、前述の各実施形態と同様の効果が得られる。

以上、本発明に係る接合構造及び接合方法の実施形態について説明したが、本発明は、前述した各実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲において変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、接合構造の各部、及び接合方法の各工程は、上記の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

一形態に係る接合構造は、第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とが接合される接合構造であって、第１コンクリート部材は、第１コンクリート部材の一端に位置する第１端面と、第１端面から第１コンクリート部材の内側に延びる第１凹部と、第１凹部において突出する第１鉄筋と、を有し、第２コンクリート部材は、第１端面に対向する第２端面と、第２端面から第２コンクリート部材の内側に延びる第２凹部と、第２凹部において突出する第２鉄筋と、を有し、第１凹部及び第２凹部に跨るように配置されて第１鉄筋及び第２鉄筋が挿入される筒状のスリーブと、スリーブの内面と第１鉄筋の外面及び第２鉄筋の外面との間に充填される第１グラウト材と、スリーブの外面と第１凹部の内面及び第２凹部の内面との間に充填される第２グラウト材と、を備え、第１グラウト材の強度は、第２グラウト材の強度よりも高い。

他の形態に係る接合構造は、第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とが接合される接合構造であって、第１コンクリート部材は、第１コンクリート部材の下端に位置する第１端面と、第１端面から第１コンクリート部材の上側に延びる第１凹部と、第１凹部において突出する第１鉄筋と、を有し、第２コンクリート部材は、第１端面に対向する第２端面と、第２端面から第２コンクリート部材の下側に延びる第２凹部と、第２凹部において突出する第２鉄筋と、を有し、第１凹部及び第２凹部に跨るように配置されて第１鉄筋及び第２鉄筋が挿入される筒状のスリーブと、スリーブの内面と第１鉄筋の外面及び第２鉄筋の外面との間に充填される第１グラウト材と、スリーブの外面と第１凹部の内面及び第２凹部の内面との間に充填される第２グラウト材と、を備える。

また、前述の実施形態では、雄ネジが形成された固定部材５０を挿入穴３５に形成された雌ネジにねじ込むことによって固定部材５０をスリーブ３０に引っ掛けて固定する例について説明した。しかしながら、固定部材及び挿入穴の形状は上記の例に限定されず適宜変更可能である。例えば、断面非円形の棒状の固定部材を断面非円形の挿入穴に挿入することにより、固定部材をスリーブに引っ掛けて固定させてもよい。

また、前述の実施形態では、第１コンクリート部材及び第２コンクリート部材が予め工場で製造されたプレキャストコンクリートである例について説明した。しかしながら、第１コンクリート部材及び第２コンクリート部材は、プレキャストコンクリートでなくてもよい。

また、前述の実施形態では、第１グラウト材４１の強度が第２グラウト材４２の強度よりも高い例について説明したが、第１グラウト材及び第２グラウト材の強度の関係は、上記の例に限定されない。例えば、第１グラウト材の種類と第２グラウト材の種類とが互いに同一であってもよい。

また、前述の各実施形態では、第２コンクリート部材の鉛直上方に第１コンクリート部材が接合される接合構造について説明したが、第１コンクリート部材及び第２コンクリート部材が接合される方向は鉛直方向でなくてもよい。例えば、第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とを水平方向に接続する接合構造及び接合方法であってもよい。更に、前述の実施形態では、構造物Ｓに設けられる接合構造について説明したが、接合構造が設けられる構造物の構成は適宜変更可能である。

１，８１，１１１，１３１…接合構造、１０，９０，１２０，１４０…第１コンクリート部材、１１，９１…第１プレキャストブロック、１１ａ，９１ａ…第１端面、１１ｂ…側面、１２，９２，１４２…第１鉄筋、１２ａ…外面、１３，９３，１４３…第１凹部、１３Ａ，９３Ａ…内面、１３ａ，９３ａ…底面、１３ｂ，９３ｂ…第１側面、１３ｃ…第２側面、１３ｄ…段差部、１４…第１穴部、１５…第２穴部、２０…第２コンクリート部材、２１…第２プレキャストブロック、２１ａ…第２端面、２２…第２鉄筋、２２ａ…外面、２３…第２凹部、２３Ａ…内面、２３ａ…底面、２３ｂ…側面、３０，７０，１００…スリーブ、３０ａ…第１挿入部、３０ｂ…第２挿入部、３０ｃ，１００ｃ…上端、３１…内面、３２，７２，１０２…外面、３３，７３…フランジ部、３５，７５…挿入穴、４１…第１グラウト材、４２…第２グラウト材、４３…封止材、４５…逆流防止弁、５０…固定部材、７１…突出部、７３ａ…注入穴、１００ａ…端部、Ｆ…型枠、Ｋ…間隙、Ｐ…パイプ、Ｓ…構造物。

Claims (1)

1. 第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とを上下方向に接合させる接合方法であって、
   上側部材である前記第１コンクリート部材は、前記第１コンクリート部材の下端に位置する第１端面と、前記第１端面から前記第１コンクリート部材の内側に延びる第１凹部と、前記第１凹部において突出する第１鉄筋と、前記第１端面に対して所定の高さ位置に形成された穴部とを有し、
   下側部材である前記第２コンクリート部材は、前記第１端面に対向する上端面である第２端面と、前記第２端面から前記第２コンクリート部材の内側に延びる第２凹部と、前記第２凹部において突出する第２鉄筋と、を有し、
   前記第２凹部を覆うように前記第２端面に上から載せられるフランジ部、及び前記フランジ部の上に形成される挿入穴を有する筒状のスリーブに前記第１鉄筋を通すと共に、前記挿入穴に固定部材を引っ掛けて前記スリーブを前記第１凹部に固定する工程と、
   前記固定部材を前記スリーブから前記穴部を介して外して前記フランジ部が前記第２端面に載せられて止まるまで前記スリーブを下方に落下移動させ、前記第１鉄筋及び前記第２鉄筋を前記スリーブに挿入する工程と、
   前記スリーブにパイプを挿入し、前記パイプに第１グラウト材を注入して前記スリーブの内面と前記第１鉄筋の外面及び前記第２鉄筋の外面との間に第１グラウト材を充填させる工程と、
   前記スリーブの外面と前記第１凹部の内面及び前記第２凹部の内面との間に第２グラウト材を充填する工程と、
   を備える接合方法。

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