JP6931976B2

JP6931976B2 - 後打ち施工による鉛直躯体部のコンクリート打設方法

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Publication number: JP6931976B2
Application number: JP2016077661A
Authority: JP
Inventors: 宗丈田村; 宏白木; 宜孝寺島; 隆堤; 健三一色
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2021-09-08
Anticipated expiration: 2036-04-07
Also published as: JP2017186834A

Description

本発明は高流動コンクリートを用いた後打ち施工による柱・壁部分へのコンクリート打設技術に関する。

一般的に、建物などの壁躯体の構築方法は、一対の壁型枠の一方側面の型枠を建て込み、内部に鉄筋を配筋し、次いで残りの側面の型枠を建て込む。そして、両型枠間にコンクリートを打設して壁躯体を構築する。このような壁躯体を打設する場合には、連続的にコンクリートを打ち込むのが原則であるが、広い範囲に何層かに分けて前の層とその上に重ねて打ち込まれるコンクリートの時間間隔が長く掛かると、一体性が損なわれてしまう。例えば、先に打ち込まれたコンクリート上にレイタンスが集まり、また、上下の隙間に骨材が存在しないため、ひび割れと同様にコールドジョイントと呼ばれる隙間ができてしまう。このため打ち重ね部分にバイブレータにより振動付与を行っている。

ＦＣ４２−２１−２０のような強度配合のコンクリートを用いると、打設施工の際、粘性が強く、流動性も落ちることから圧入工法での施工が困難となっている。また、壁厚６０ｃｍを超える壁では、打設側が早期に打ちあがることから、背面側が空洞になることがある。しかも、高い強度のコンクリートではバイブレータにより平坦に打設することが困難となっていた。

最近では、使用するコンクリートに高流動性コンクリートを用いたものがある。これは流動性が高く、打設の際の締固めがいらないコンクリートであって、狭い場所や障害物のある場所などではバイブレータを十分に使用できないことから使用されている。

特許文献１には、高流動コンクリートを用いた鉛直打ち継ぎ部において、止め型枠（鋼板）とエアフェンスで区画し、この区画された部分への高流動コンクリートを打設する方法が提示されている。また、特許文献２には、複合床板の底鋼板の上に、コンクリート投入口と排出口を設けた状態での高流動コンクリートの打設方法が開示されている。更に、特許文献３には、複数の鉛直管および複数の水平管に接続される圧送装置により高流動コンクリートの圧送量が制御された高流動コンクリートの打設方法が開示されている。
これらの文献には、高流動コンクリートを用いて、壁躯体などを打設する可能性があることが示されている。

特開２０００−０２７４３９号公報特開１９９９−２４７４４２号公報特開２００１−１９３２８２号公報

しかし、後打ち施工により鉛直打継部に高強度コンクリートを圧送方法にて打設する場合、コンクリートの側圧に抵抗させるために型枠およびコンクリート圧送口を強固に製作する必要があるために、製作費が高額になるとともに、型枠工事が長期化する傾向にあった。

また、圧送方法による高強度コンクリートは、粘性が強く、流動性も落ちることから圧入工法での施工に問題があった。

上記、従来の問題点に着目し、本発明に係る後打ち施工による鉛直躯体部のコンクリート打設方法は、次のように構成した。
本発明の後打ち施工による鉛直壁躯体部のコンクリート打設方法は、フロー値で５０ｃｍ程度の流動性を有する高流動コンクリートを、一対の壁型枠の一方型枠に設けた高さの異なる複数のコンクリート投入開口部から所定の打設速度により流し込んでいき、最後は打設速度を先の打設速度の２５％位に下げて流し込み、後打ち施工にてコンクリート造りの壁躯体を構築する。換言すると、コンクリート圧送時の側圧を管理した圧入方法ではなく、高流動コンクリートの流し込み工法としたものである。

上記観点から、本発明は、先行躯体である所定階のスラブとその上階のスラブの間に、鉛直躯体部を後打ち施工によって構築するコンクリート打設方法であって、前記鉛直躯体部を構築する前記所定階のスラブ上面に、柱及び梁で区画された３ブロック毎に一対のせき板を建て込む工程と、空気抜きホースとグラウト材注入管を、上階のスラブの下面に沿ってせき板の上部に設置する工程と、建て込んだ前記一対のせき板の一方に、コンクリート投入開口部を水平方向に右肩上がりとなるように高さ方向に複数段に亘って開設するコンクリート投入開口部の開設工程と、最下部となる第１の高さ位置にコンクリート投入開口部が設けられた第１ブロックと、隣接する第２ブロックにおいて、前記第１の高さ位置に設けられたコンクリート投入開口部から第１のコンクリート打設速度で高流動コンクリートを流し込んだ後、第１及び第２ブロック内の前記第１の高さ位置よりも高い第２の高さ位置に設けられた複数のコンクリート投入開口部から順次第１のコンクリート打設速度により高流動コンクリートを流し込む工程Ａと、前記第２ブロックに隣接する第３ブロックにおいて、前記第２の高さ位置に設けられたコンクリート投入開口部から第１のコンクリート打設速度より遅い第２のコンクリート打設速度で高流動コンクリートを流し込む工程Ｂと、前記高流動コンクリートを流し込む工程Ｂを行った後、前記先行躯体と打設コンクリートの上面との間の隙間部分に、前記グラウト材注入管を用いてグラウト材を注入して充填させる打ち継ぎ部のグラウト注入工程と、を含むことを特徴する.

鉛直打継部に、大掛かりなコンクリート圧送用の型枠を設けることなく、後打ち施工にて、低コストでかつ高品質な後打ち施工コンクリートを充填することができる。

実施例の高流動コンクリートによる後打ち施工による鉛直躯体部（壁躯体）のコンクリート打設方法のフローチャートである。実施例に係る壁躯体の型枠内における高流動コンクリートの充填状態を示す正面模式図である。第３段目のコンクリート投入口からの充填方法の説明図（その１）であり、壁躯体型枠の縦断面図および正面図である。第４段目のコンクリート投入口からの充填方法の説明図（その２）であり、壁躯体型枠の縦断面図および正面図である。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して、詳細に説明する。なお、図面に示した例は、あくまでも一つの例であり、本発明の趣旨を変えることなく実施形態の変形は許される。

図１は実施例に係る後打ち施工による鉛直躯体部のコンクリート打設方法を説明するためのフローチャートである。また、図２は、壁型枠内のフレッシュコンクリートの充填状況を示す正面模式図である。以下、本実施形態による壁躯体の構築工程と、その作用効果について述べる

本発明は、地下階の内、水平躯体（柱ダイヤフラム部、梁、床）を構築した後に、後打ち施工により壁躯体を構築する場合に適用される。図２に示す柱・壁躯体は、先行して構築されている地上階スラブと地下階スラブとの間に後施工によってコンクリートを打設し、内法高さが５．２５ｍで、壁厚さが６０ｃｍの壁躯体を構築するものである。

鉛直躯体部のコンクリート打設方法は、図１、２に示すように、先ず始めに、先行躯体（地下階スラブ）１０の間に、一対の壁型枠を構成する一方の側面型枠（せき板）１２を建て込み、その型枠内に鉄筋を配筋し、次いで他方の側面型枠（せき板）１４を建て込んで、壁型枠を構築した後、その型枠内に、コンクリートを打設し、後打ち施工によってコンクリート柱・壁を構築する（ステップ１００）。

また、柱・壁型枠を建て込む際、壁型枠の水平方向においては、左右の壁躯体の打設空間との間を仕切るためのラス型枠１６や仕切板１８（共に図示していない）を取付け、その間の空間だけをコンクリート打設空間としている（ステップ１２０）。

このようにして打設空間が定まった時点で、将来打ち継ぎ部となる上部先行躯体１０の下面に空気抜きホース２０（図示していない）を敷設する（ステップ１３０）。空気抜きホース２０は、面型枠（せき板）１２，１４の上方に構築されている上部先行躯体１０に沿うように鉛直躯体部の厚さ方向に沿って配置する。このホース２０は密に配置する必要はなく、梁２２部分の間隔で設ければよい。このホース２０の設置により、高流動コンクリートを打設して上部に溜る空気を外部に排出することができる。

次いで、打ち継ぎ部の隙間を埋めるグラウト材を注入するための注入管２４（図示していない）を上部先行躯体１０の下面に取り付ける（ステップ１４０）。注入管２４は、図２に示す壁型枠では、梁２２で区画された３ブロック毎に設置している。取付けのために先行躯体１０の下面部にＵ字状の溝穴を形成し、ここに全体をＵ形状にした樹脂剤注入管２４を配置し、樹脂剤注入管２４の出入り口を面型枠（せき板）１２側に引き出しておくのである。なお、樹脂剤注入管２４としては商品名ＦＵＫＯホースと称するものを使えばよい。このＦＵＫＯホースは、多数の排出口が設けられた硬質プラスチック系の円筒菅と、その円筒菅の外周面に沿ったゴム製の逆止弁材で構成されている。グラウト充填時には、注入圧によって逆止弁材を押し上げ、グラウト材が排出口から放出される。また、グラウト充填後には、洗浄・吸引圧によって逆止弁材が排出口を塞ぐように密着され、グラウト材の放出が止められる。また、打ち継ぎ部は後打ちコンクリート中に膨張材を入れ、ブリージングによる打設コンクリートの高さを補う直接法や、打ち継ぎ部に５〜１０ｃｍ程度の隙間を形成し、この間隙に無収縮モルタルを充填する充填法なども使用できる。

次に、図２に示すように、壁型枠の一方の面型枠材（せき板）１２にコンクリート投入口２６を開設する（ステップ１５０）。このコンクリート投入口２６は壁躯体幅方向で右肩上がり（若しくは、右肩下がり）に、かつ高さ方向に複数開口されている。具体的には、コンクリート投入口２６は、高さ方向に複数段に亘って開口されており、最下部のコンクリート投入口２６をＮｏ．１としたなら、全部でＮｏ．７まで開口形成されている。そして、Ｎｏ．１のコンクリート投入口２６_１は型枠材の下端面からの高さが１８０ｃｍで、図２において第１ブロックIのやや左寄りの位置に（ステップ１５１）、Ｎｏ．２〜Ｎｏ．５のコンクリート投入口２６_２〜２６_５は下からの高さが３１５ｃｍで、ブロックIIを中心にその全範囲に亘って設けられ（ステップ１５２）、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．７のコンクリート投入口２６_６〜２６_７はやはり下からの高さが３１５ｃｍで、ブロックIIIの右寄りの位置に設けられている（ステップ１５３）。これは高流動コンクリートの型枠内での流動線に基づいて流し込み打設が可能なように設定しているのである。

そして使用するコンクリートはＦＣ４２−７０−５０の高流動コンクリートを用い、これは、粘性は高いが流動性があるため、圧入ではなく、流し込みによる打設を行いながら、バイブレータにて外部振動を加えるとともに、木槌で叩くことで、壁型枠材の頂部付近までコンクリートを打設する。

すなわち、下部側のコンクリート投入開口部２６_１から第１のコンクリート打設速度によりコンクリートを流し込む工程Ａを行う。最初はＮｏ．１のコンクリート投入口２６_１から高流動コンクリートを流し込みながら、木槌で叩き、壁型枠内のフレッシュコンクリートを水平方向に移動させていった（ステップ１６０）。この流し込み速度は２０ｍ^３／ｈ程度であり、高粘性と高い流動性により高強度コンクリートの型枠内の流動線Ａは、図２の実線で示しているように、Ｎｏ．１のコンクリート投入口２６_１の近辺では高く、右端に行くにしたがってなだらかに下がる曲線となる。

次いで、高さが高いＮｏ．２のコンクリート投入口２６_２から高流動コンクリートを打設速度２０ｍ^３／ｈ程度の流量で流し込み打設を行う（ステップ１７０）。この打設は図２の破線Ｂで示すように、Ｎｏ．１のコンクリート投入口２６_１から流した流動線Ａの上に流れる。そして、この投入口２６_２からの高流動コンクリートの打設が終了したならば、次々と隣接する投入口２６_３、２６_４、２６_５から流量２０ｍ^３／ｈ程度で高流動コンクリートを打設し、２点鎖線で示している如く流動線Ｃ、流動線Ｄのように打ち上がる。

また、最上部側のコンクリート投入開口部２６_６〜２６_７から第１のコンクリート打設速度２０ｍ^３／ｈ程度より遅い打設速度５ｍ^３/ｈ程度でコンクリートを流し込む「第２のコンクリート打設速度でのコンクリートの流し込み工程Ｂを複数回」を行う。すなわち、図２に示すように、フレッシュコンクリートが壁型枠材の上端面から下方に３０ｃｍ程度まで打ち上がってきた段階で、Ｎｏ．６〜Ｎｏ．７のコンクリート投入口２６_６〜２６_７から打設速度５ｍ^３／ｈ程度で流し込みによる打設を行う（ステップ１８０）。最初は漏斗打ちを行う。まず、図３（１）に示すように、Ｎｏ．６のコンクリート投入口２６_６を用い、漏斗２８を使ってポンプ吐出部３２から高流動コンクリートの流し込みながら、木槌３０で叩きを行い、締め固める（流動ラインａ）。

そして、次の流し込みに際しては、図３（２）に示すように、木槌３０が効力を示し、フレッシュコンクリートが壁型枠内を上方側まで打ち上がってくるに従い、全体的に広がる（流動ラインｂ）。そして、図３（３）に示すように、漏斗２８から溢れるが、まだ、打設部では隙間があり、はなれた場所では５〜１０ｃｍ位まで生コンが上がる。そして図３（４）に示すように、ポンプの吐出量を５ｍ^３／ｈ位まで下げ、木槌３０で全体に平坦にし、壁型枠材の上端面まで略１０ｍ以下になった段階でポンプを止め、重力により止める（流動ラインｃ）。このとき、図３の（５）には正面図が示されているが、背面ではフレッシュコンクリートの表面は壁型枠材の上端面からまだ１０ｃｍ程度下方に位置している。なお、図中３４はバイブレータである。

また、これ以後はＮｏ．７のコンクリート投入口２６_７用い、図４（１）に示すように、ここではポンプ吐出部３２から流し込み、バイブレータ３４と木槌３０を用いて締め固めている。最後は、ポンプを完全に止め、重力で型枠内に高流動コンクリートを流し込み、型枠材を木槌３０にて十分に叩き、フレッシュコンクリートを壁型枠内にて出来るだけ上面まで充填させる。

これによって高流動コンクリートを使い、壁躯体が構築されるが、この実施例では、先行して構築された柱・壁躯体（オーバ−ハング躯体）と後施工によって構築される柱・壁躯体とを密着させるために、打ち継ぎ部に樹脂剤を注入することで隙間がでないようにしている。すなわち、先に型枠内に樹脂剤注入管２４を配置しているが、この注入管２４を利用して、グラウト材を隙間に注入して固化するようにしている（ステップ１９０）。すなわち、注入管２４の吸引口を閉塞し、注入口より所定の注入圧（２０ｋｇｆ／ｃｍ^２）を掛けてグラウト材を圧入させる。このとき注入管２４の内圧が上がり、注入管２４内の弁を押し上げ、打ち継ぎ部の隙間にグラウト材が放出される。このように樹脂剤注入管２４を使用することで、グラウト材に高注入圧を掛けることができ、高い充填効果が得られる。また、グラウト材が隙間部分に所定量が充填されたことは、注入圧と出口の吸引口の圧力が同等となったことを確認することで、注入作業を終了する。終了後は樹脂剤注入管２４の洗浄を行い、必要に応じて注入管２４の内部に発泡ウレタンを注入し、作業を終える。

以上のように本実施形態は、鉛直躯体部の両面側に一対のせき板（型枠面材）を建て込む工程と、空気抜きホースをせき板の上方に構築されている先行躯体に沿うように鉛直躯体部の厚さ方向に沿って配置する工程と、建て込んだ一対のせき板の一方にコンクリート投入開口部を高さ方向に複数段に亘って開設する工程と、を含んでいる。そして、下部側のコンクリート投入開口部から第１のコンクリート打設速度によりコンクリートを流し込む工程Ａと、最上部側のコンクリート投入開口部から第１のコンクリート打設速度より遅い打設速度でコンクリートを流し込む第２のコンクリート打設速度でのコンクリートの流し込み工程Ｂ、上部コンクリート充填工程第２とを複数回行い、コンクリートの高流動性という特性を生かしつつ、注入速度を変えているため、オーバ−ハング躯体に接触するまでコンクリートを打設することができ、しかも鉛直打継部に、大掛かりなコンクリート圧送用の型枠を設けることなく、後打ち施工にて、低コストでかつ高品質な後打ち施工コンクリートを充填することができる。この速度変化は、上部３０ｃｍまで空間をしめるまで高速で行い、残り３０ｃｍ以下になったところで低速となる打設速度とすることで実現できるが、第２のコンクリート打設速度はできるだけ遅い方が望ましい。できれば第１の速度の１／４から始まり最終的にはオーバフロー状態で０とすることが望ましい。速度０とはポンプ送りを停止して、コンクリート圧送ホースの高低差による自重により流し入れがされる程度である。

本実施形態によれば、壁型枠材内に打設されたコンクリートは、先行躯体の下面に空気抜きホースを設置しておくことで、コンクリート投入開口部が設けられた手前側の壁型枠材側に比べて、壁厚方向に沿った壁厚奥部分に位置する他方の壁型枠材側では、壁型枠内のコンクリートの表面高さが低くなり、空気だまりが発生する可能性は高まるものの、特に、壁厚奥側の空気については、空気抜きホースを介して取り除くことができるために、緻密なコンクリート壁躯体を構築することができる。

また、本実施形態によれば、手前側の壁型枠材（せき板）において、下段部、上段部、及び上端部付近の高さ位置に複数のコンクリート注入開口部を設け、所定の流し込み速度によるフレッシュコンクリートを、其々のコンクリート注入開口部から投入し、壁型枠材の片方側から順次、水平方向に流し込むことで、コールドジョイントといわれる欠陥部を生じさせることなく、壁上端部まで充填させることができる。

また、本実施例では、図１に示すコンクリートを流し込む工程Ｂでは、先行躯体の下面にＵ形状にグラウト注入ホースを設置し、当該グラウト注入ホースを介して、グラウト材を先行躯体とコンクリートとの間に充填することで、後施工によっても密実なコンクリート造の鉛直躯体部を構築したが、グラウト注入ホースを設置しなくても、面型枠材に複数のコンクリート投入口を設けることで、グラウト材を隙間端部に至るまで充填させることができる。

１０……先行躯体（地上階スラブと地下階スラブ）、１２、１４……面型枠材（せき板）、１６……ラス型枠材、１８……仕切板、２０……空気抜きホース、２２……梁、２４……樹脂剤注入管、２６（２６_１〜２６_７）……コンクリート投入口、２８……漏斗、３０……木槌、３２……ポンプ吐出部、３４……バイブレータ。

Claims

先行躯体である所定階のスラブとその上階のスラブの間に、鉛直躯体部を後打ち施工によって構築するコンクリート打設方法であって、
前記鉛直躯体部を構築する前記所定階のスラブ上面に、柱及び梁で区画された３ブロック毎に一対のせき板を建て込む工程と、
空気抜きホースとグラウト材注入管を、上階のスラブの下面に沿ってせき板の上部に設置する工程と、
建て込んだ前記一対のせき板の一方に、コンクリート投入開口部を水平方向に右肩上がりとなるように高さ方向に複数段に亘って開設するコンクリート投入開口部の開設工程と、
最下部となる第１の高さ位置にコンクリート投入開口部が設けられた第１ブロックと、隣接する第２ブロックにおいて、前記第１の高さ位置に設けられたコンクリート投入開口部から第１のコンクリート打設速度で高流動コンクリートを流し込んだ後、第１及び第２ブロック内の前記第１の高さ位置よりも高い第２の高さ位置に設けられた複数のコンクリート投入開口部から順次第１のコンクリート打設速度により高流動コンクリートを流し込む工程Ａと、
前記第２ブロックに隣接する第３ブロックにおいて、前記第２の高さ位置に設けられたコンクリート投入開口部から第１のコンクリート打設速度より遅い第２のコンクリート打設速度で高流動コンクリートを流し込む工程Ｂと、
前記高流動コンクリートを流し込む工程Ｂを行った後、前記先行躯体と打設コンクリートの上面との間の隙間部分に、前記グラウト材注入管を用いてグラウト材を注入して充填させる打ち継ぎ部のグラウト注入工程と、を含むことを特徴する後打ち施工による鉛直躯体部のコンクリート打設方法。
前記第１のコンクリート打設速度は２０ｍ ^３／ｈ程度であり、前記第２のコンクリート打設速度は５ｍ ^３ /ｈ程度であることを特徴とする請求項１に記載の後打ち施工による鉛直躯体部のコンクリート打設方法。