JP7143208B2 - プレキャストコンクリート用型枠及び基礎ブロックの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレキャストコンクリート用型枠及び基礎ブロックの製造方法に関する。

従来、建物の基礎に積層ゴムや滑り支承などの免震装置を設置する場合、基礎を構築した上にベースプレートを設置し、ベースプレートと基礎との間にコンクリートを現場打ちしている（特許文献１，２）。

特開２０１７－２２２９７９号公報 特開２００３－２７８４０６号公報

しかしながら、比較的大きい建物になると多数の免震装置を設置することになるが、ベースプレートと基礎との間にコンクリートを現場打ちしなければならないため、工期が長くなり、かつ、工事費も増加する傾向にあった。

そこで、本発明は、免震装置を設置するための工期を短縮し、かつ、工事費を抑えることができる基礎ブロックの製造に用いるプレキャストコンクリート用型枠及び該型枠を用いた基礎ブロックの製造方法を提供する。

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することができる。

［１］ 本発明に係るプレキャストコンクリート用型枠の一態様は、
免震装置を載せる基礎ブロックを製造するプレキャストコンクリート用型枠であって、
前記基礎ブロックの１つの側面を形成するベッド面と、
前記ベッド面から鉛直方向へ立設する第１縦板と、
前記第１縦板と対向しかつ前記第１縦板と平行に前記ベッド面から立設する第２縦板と、
前記第１縦板と前記第２縦板とを連結する第３縦板及び第４縦板と、
前記第１縦板の内面から前記第２縦板へ向かって延びる埋設スリーブと、
前記第２縦板の内面から前記第１縦板へ向かって延びるナットと、
前記ナットの自由端に螺合するアンカーボルトと、
前記第２縦板と前記第１縦板との間に配筋された鉄筋と、
を備え、
前記鉄筋は、前記第２縦板に沿って延びる第１部分と、前記第１部分に対し９０度の角度で屈曲し前記第１縦板へ向かって延びる第２部分とを有し、
前記第２部分は、前記埋設スリーブの自由端側から前記埋設スリーブの内部まで延びることを特徴とする。

前記プレキャストコンクリート用型枠の一態様によれば、基礎ブロック２０を製造することができるので、免震装置を設置するための工期を短縮し、かつ、工事費を抑えることができる。

［２］ 本発明に係る基礎ブロックの製造方法の一態様は、
前記プレキャストコンクリート用型枠に、前記第２縦板の内面が縦になった状態で、前記ベッド面に対向する側からコンクリートを流し込んで打設することを特徴とする。

前記基礎ブロックの製造方法の一態様によれば、免震装置を設置するための工期を短縮し、かつ、工事費を抑えることができる基礎ブロックを製造することができる。また、前記基礎ブロックの製造方法の一態様によれば、免震装置を設置するための基礎ブロックの高さを正確に得ることができると共に、上面の平滑化を容易に達成することができる。

本発明によれば、免震装置を設置するための工期を短縮し、かつ、工事費を抑えることができる基礎ブロックを製造に用いるプレキャストコンクリート用型枠及び該型枠を用いた基礎ブロックの製造方法を提供することができる。

本実施形態に係る免震基礎構造の側面図である。 本実施形態に係るプレキャストコンクリート製の基礎ブロックの側面図である。 本実施形態に係るプレキャストコンクリート製の基礎ブロックの底面図である。 本実施形態に係る免震基礎構造の施工方法のフローチャートである。 本実施形態に係る免震基礎構造の施工方法を説明する図である。 本実施形態に係る免震基礎構造の施工方法を説明する図である。 本実施形態に係るプレキャストコンクリート用型枠の一部を省略する側面図である。 本実施形態に係る基礎ブロックの製造方法を説明する図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．免震基礎構造
図１を用いて、一実施形態に係る免震基礎構造１について説明する。図１は、本実施形態に係る免震基礎構造１の側面図である。

免震基礎構造１は、基礎１０と、基礎ブロック２０と、を備える。基礎ブロック２０の上には免震装置３０が設置される。

基礎１０は、図示しない建物を支える部分であり、本実施形態では基礎ブロック２０を介して免震装置３０を支える部分である。基礎１０は、鉄筋コンクリート構造である。基礎１０は、一般にコンクリートを現場打ちすることで構築される。基礎１０の形態は、図１に示すような短柱型に限らず、長柱型であってもよい。

基礎ブロック２０は、予め工場などで製作されたプレキャストコンクリート製である。基礎ブロック２０の詳細については後述する。

免震装置３０は、基礎１０とその上方に設けられる建物との間に設けられる。免震装置３０は、地震の揺れをゆっくりした揺れに変えるアイソレーターとしての積層ゴム、滑り支承、転がり支承などを採用できる。

免震装置３０は、基礎ブロック２０の上面２１に載置され、複数の固定ボルト３１で基礎ブロック２０に固定される。固定ボルト３１は、基礎ブロック２０内に一体に設けられたナット５７に螺合される。免震装置３０が設置される上面２１に対しては、平滑性と、基礎１０からの高さ精度の正確性が求められる。本実施形態では基礎ブロック２０をプレキャストコンクリート製にすることでこれらの要求を満たすことができる。

基礎１０の内部には、複数の鉄筋が配筋されており、その一部である第１鉄筋１４が基礎上面１２から上方へ延びる。また、第１鉄筋１４は、図１に破線で示すように、基礎１０の内部に延びる。第１鉄筋１４は、基礎１０の主筋であってもよい。

２．基礎ブロック
図１～図３を用いて、一実施形態に係る基礎ブロック２０について説明する。図２は本実施形態に係る基礎ブロック２０の側面図であり、図３は本実施形態に係る基礎ブロック２０の底面図である。図２では一部を切り欠いて示す。基礎ブロック２０の説明において「上」「下」は、特に断らない限り、基礎ブロック２０を基礎１０の上に設置した状態における「上」「下」として説明する。

図１～図３に示す基礎ブロック２０は、プレキャストコンクリート製である。基礎ブロック２０は、底面２４と、底面２４に対向する上面２１と、底面２４と上面２１とをそれぞれの外周縁２４ａ，２１ａで接続する外周面２６と、を備える。基礎ブロック２０は、直方体形状であるが、平行な上面２１及び底面２４を有していれば例えば円柱状であってもよいし、他の多面体であってもよい。

底面２４は、基礎１０の上に基礎ブロック２０を設置した際に下になる面である。底面２４は、正方形の四角形であるがこれに限られるものではない。免震装置３０が設置される公知の基礎や梁の形状を採用できる。上面２１は、底面２４に対して平行である。上面２１の外周縁２１ａは底面２４の外周縁２４ａと同一形状であるが、これに限るものではない。上面２１は、型枠面として、工場にて鋼製型枠を使用し横打設することで平坦であり、免震装置３０を設置する面となる。ここで横打設とは、上面２１を横にした状態、すなわち上面２１を形成する型枠面を縦にした状態でコンクリートを打設することをいう。

基礎ブロック２０は、さらに、受入部２８と、連通孔２９と、複数のナット５７と、アンカーボルト５８と、を備える。

受入部２８は、底面２４に開口し基礎ブロック２０の内部まで延びる。受入部２８は、
基礎ブロック２０と一体である。受入部２８は、底面２４の外周縁２４ａに沿って複数個所に設けられる。受入部２８は、底面２４の各辺の内側に複数個所ずつ設けられる。各辺に複数の受入部２８が設けられることにより、基礎１０と基礎ブロック２０との間における引張力及びせん断力をより確実に伝達できる。

連通孔２９は、外周面２６に開口する。連通孔２９は、受入部２８の側面から突出する。受入部２８と連通孔２９とは、連通するグラウト材の流路である。基礎ブロック２０の内部に配筋された第２鉄筋２２が、受入部２８の上端から受入部２８内に延びる。受入部２８及び連通孔２９は、基礎ブロック２０に埋め込まれた埋設スリーブ５６によって形成される。

ナット５７は、上面２１に開口し底面２４に向けて延びる。ナット５７は、一般の六角ナットに比べて軸方向に長く（例えば１００ｍｍ～２００ｍｍ）、高ナットとも呼ばれる。ナット５７は、両端の開口に雄ねじを取り付けることができる。

アンカーボルト５８は、複数のナット５７のそれぞれに螺合しナット５７の下端から底面２４に向けて延びる。アンカーボルト５８は、ナット５７に螺合する上端と、底面２４側にある下端と、を有し、下端にはアンカーボルト５８の外径より大きな外径を有する定着板を備える。アンカーボルト５８によって基礎ブロック２０に対する免震装置３０の引き抜き挙動に対する接合強度と剛性を高める。

プレキャストコンクリート製の基礎ブロック２０は工場等で製作することができるため、基礎ブロック２０を用いることで、従来のようなベースプレートの設置、型枠の設置、下部基礎のコンクリートの打設といった現場作業が省略できることにより、免震装置３０を設置するための工期を短縮できる。また、基礎ブロック２０を用いることで従来のベースプレートが不要となるので、工事費を抑えることができる。

３．免震基礎構造の施工方法
図４～図６を用いて、一実施形態に係る図１の免震基礎構造１の施工方法について説明する。図４は本実施形態に係る免震基礎構造１の施工方法のフローチャートであり、図５及び図６は本実施形態に係る免震基礎構造１の施工方法を説明する図である。図６では一部を拡大して示す。

図４に示すように、免震基礎構造１の施工方法は、基礎１０を打設する工程（Ｓ１０）と、基礎ブロック２０を用意する工程（Ｓ２０）と、基礎ブロック２０を設置する工程（Ｓ３０）と、接合空間４０を設ける工程（Ｓ４０）と、免震装置３０を設置する工程（Ｓ５０）と、含む。

図５及び図６を用いて免震基礎構造１の施工方法の各工程を説明する。

Ｓ１０：基礎１０を打設する工程は、基礎上面１２と、基礎上面１２から鉛直方向Ｄへ延びる複数の第１鉄筋１４とを備える基礎１０をコンクリートで打設する。基礎上面１２は、少なくとも基礎ブロック２０が設置される領域で平坦である。基礎上面１２からは基礎ブロック２０が設置される領域の周縁に沿って複数の第１鉄筋１４が互いに間隔をあけて突出する。

また、基礎上面１２には複数例えば３か所以上に高さ調整部材４１が設けられる。高さ調整部材４１は、基礎上面１２における基礎ブロック２０が設置される領域内にあり、基礎上面１２から突出する。高さ調整部材４１は、基礎１０と基礎ブロック２０との隙間を調整できればよく、例えば、一端が基礎１０の内部に埋め込まれたＰインサートと六角ボ
ルトとのセットを用いることができる。

Ｓ２０：基礎ブロック２０を用意する工程は、底面２４と、底面２４に開口する複数の受入部２８と、底面２４に対向する上面２１と、上面２１に開口し底面２４に向けて延びるナット５７と、を備えるようにプレキャストされた基礎ブロック２０を用意する。基礎ブロック２０の製造方法については後述する。

Ｓ３０：基礎ブロック２０を設置する工程は、第１鉄筋１４を受入部２８に挿入して基礎１０の上に隙間をあけて基礎ブロック２０を設置する。基礎ブロック２０はクレーン等を用いて基礎１０の上に設置する。プレキャストされた基礎ブロック２０を用いることにより、免震装置３０を設置するための工期を短縮することができる。基礎ブロック２０は高さ調整部材４１の上に載置され、高さ調整部材４１により上面２１の高さを調整する。第１鉄筋１４の基礎上面１２からの突出長さは、受入部２８内に突出する第２鉄筋２２に衝突しない長さに設定される。

Ｓ４０：接合空間４０を設ける工程は、底面２４の外周縁２４ａから下方に延びる枠体４２を設けて基礎上面１２と底面２４との間に接合空間４０を設ける。図６に示すように、枠体４２は、高さ調整部材４１によって得られた基礎上面１２と底面２４との隙間の外周を覆うように設けられる。枠体４２は、型枠のような板状のものでもよいし、接合空間４０を形成するようにコンクリートを打設してもよい。

Ｓ５０：グラウト材を注入する工程は、接合空間４０、受入部２８及び連通孔２９にグラウト材を注入する。受入部２８は、底面２４の開口から基礎ブロック２０の内部まで鉛直方向Ｄに延びる埋設スリーブ５６を用いて形成される穴である。全ての受入部２８は接合空間４０を介して互いに連通している。連通孔２９は、受入部２８に連通し、基礎ブロック２０の外周面２６に開口する。連通孔２９の外周面２６における開口は、注入チューブ４６の先端が接続される１か所を除き図示しない栓が挿入される。注入チューブ４６の他端にはグラウト材を圧送するポンプが接続される。

グラウト材が注入チューブ４６から連通孔２９及び受入部２８に圧入されると、グラウト材は接合空間４０を通って他の全ての受入部２８及び連通孔２９に充填される。基礎ブロック２０の内部に配筋された第２鉄筋２２が受入部２８の上端から受入部２８内に延び、グラウト材が受入部２８内の第１鉄筋１４及び第２鉄筋２２の周囲に充填される。第１鉄筋１４と第２鉄筋２２とをグラウト材で一体化することにより、基礎１０と基礎ブロック２０との間で引張力及びせん断力を伝達することができ両者を強固に接合する。グラウト材としては、公知のモルタルなどが使用され、流動性が良く、無収縮性を有するものが好適である。

Ｓ６０：免震装置３０を設置する工程は、上面２１に免震装置３０を設置する。基礎ブロック２０に免震装置３０を直接設置することで従来のベースプレートを省略することができるため、工事費を抑えられる。上面２１は工場等でプレキャストにより精度よく構築されるため、免震装置３０と直接密着させることができ、高い構造品質を得ることができる。免震装置３０は上面２１に開口するナット５７に固定ボルト３１で固定される。ナット５７はプレキャストによって高い精度で位置決めされるため、基礎ブロック２０に対する免震装置３０の位置決めも容易である。

４．型枠
図７及び図８を用いて、一実施形態に係るプレキャストコンクリート用型枠５０について説明する。図７は本実施形態に係るプレキャストコンクリート用型枠５０の一部を省略する側面図であり、図８は本実施形態に係る基礎ブロック２０の製造方法を説明する図で
ある。図７及び図８では、型枠の内部の状態がわかるように図の手前側にある第４縦板を省略して示す。また、図８は型枠の中段の一部を省略する。

プレキャストコンクリート用型枠５０は、免震装置３０を載せる基礎ブロック２０を製造する型枠である。

プレキャストコンクリート用型枠５０は、基礎ブロック２０の１つの側面を形成するベッド面５５と、ベッド面５５から鉛直方向Ｄへ立設する第１縦板５１と、第１縦板５１と対向しかつ第１縦板５１と平行にベッド面５５から立設する第２縦板５２と、第１縦板５１と第２縦板５２とを連結する第３縦板５３及び第４縦板と、を備える。第４縦板は、図示しないが、第３縦板５３に対して平行に対向して配置される。第１縦板５１は、第２縦板５２と略同じ外形を有する板状体である。図示しない第４縦板は、第３縦板５３と略同じ外形を有する板状体である。ベッド面５５に立設した第１縦板５１、第２縦板５２、第３縦板５３及び第４縦板を左右の端部で相互に連結することでプレキャストコンクリート用型枠５０が製作される。プレキャストコンクリート用型枠５０は、横断面が長方形の鋼製型枠である。

プレキャストコンクリート用型枠５０は、第１縦板５１の内面から第２縦板５２へ向かって延びる埋設スリーブ５６と、第２縦板５２の内面から第１縦板５１へ向かって延びるナット５７と、ナット５７の自由端に螺合するアンカーボルト５８と、第２縦板５２と第１縦板５１との間に配筋された第２鉄筋２２と、をさらに備える。埋設スリーブ５６の内面が基礎ブロック２０における受入部２８及び連通孔２９を形成する。埋設スリーブ５６は、略円柱状の金属製である。

第２鉄筋２２は、フック筋であり、基礎ブロック２０の主筋となる鉄筋である。第２鉄筋２２は、第２縦板５２に沿って延びる第１部分２２１と、第１部分２２１に対し９０度の角度で屈曲し第１縦板５１へ向かって延びる第２部分２２２とを有する。第２部分２２２は、第１部分２２１の両端部にある。第２部分２２２は、埋設スリーブ５６の自由端側から埋設スリーブ５６の内部まで延びる。第２部分２２２が埋設スリーブ５６内に突出する長さは、基礎ブロック２０を基礎１０に設置する際に第１鉄筋１４と第２鉄筋２２とが衝突しない長さに設定され、例えば埋設スリーブ５６の長さの半分程度である。

プレキャストコンクリート用型枠５０により基礎ブロック２０を製造することができるので、従来のベースプレートを用いた現場打ちの工程が不要となることにより免震装置３０を設置するための工期を短縮し、かつ、工事費を抑えることができる。

５．基礎ブロックの製造方法
図７及び図８を用いて、一実施形態に係る基礎ブロック２０の製造方法について説明する。

基礎ブロック２０の製造方法は、プレキャストコンクリート用型枠５０に、第２縦板５２の内面が縦になった状態で、ベッド面５５に対向する側からコンクリートを流し込んで打設する。図７及び図８ではコンクリートを流し込む方向を矢印で示し、プレキャストコンクリート用型枠５０の開放上端側からコンクリートが流し込まれる。

基礎ブロック２０において免震装置３０が直接載置される上面２１の品質が重要であるが、上面２１を構築するための第２縦板５２が鉛直方向Ｄに沿って配置されることで上面２１の品質が安定する。従来のようにベースプレートを用いて逆打ちする場合に比べて上面２１の平滑化を容易に達成可能であり、また従来のようにコンクリートのオーバーフローも不要になるのでコンクリートの無駄が少ない。

第１縦板５１と第２縦板５２とは所定の間隔で固定されるため、基礎ブロック２０の厚さ（上面２１と底面２４との間隔）を精度よく製造できる。そのため、基礎１０の上に基礎ブロック２０を配置する際の上面２１の高さを容易に調整することができ、すなわち免震装置３０を設置するための基礎ブロック２０の高さを正確に得ることができる。

プレキャストコンクリート用型枠５０にはあらかじめ第１縦板５１に埋設スリーブ５６がボルトで固定され、第２縦板５２にはナット５７及びアンカーボルト５８がボルトで固定される。それぞれのボルトは、基礎ブロック２０をプレキャストコンクリート用型枠５０から取り出す際に取り外される。これにより、埋設スリーブ５６、ナット５７及びアンカーボルト５８が基礎ブロック２０における所定位置に精度よく配置できる。

プレキャストコンクリート用型枠５０内にコンクリートを充填した状態で所定時間養生した後、プレキャストコンクリート用型枠５０を外して基礎ブロック２０を取り出す。この製造方法により、免震装置３０を設置するための工期を短縮しかつ工事費を抑えることができる基礎ブロック２０を製造することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。ここで「同一の構成」とは、例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成である。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…免震基礎構造、１０…基礎、１２…基礎上面、１４…第１鉄筋、２０…基礎ブロック、２１…上面、２２…第２鉄筋、２２１…第１部分、２２２…第２部分、２４…底面、２６…外周面、２８…受入部、２９…連通孔、３０…免震装置、３１…固定ボルト、４０…接合空間、４１…高さ調整部材、４２…枠体、４４…接合部、４６…注入チューブ、５０…プレキャストコンクリート用型枠、５１…第１縦板、５２…第２縦板、５３…第３縦板、５５…ベッド面、５６…埋設スリーブ、５７…ナット、５８…アンカーボルト、Ｄ…鉛直方向

Claims (2)

1. 免震装置を載せる基礎ブロックを製造するプレキャストコンクリート用型枠であって、
   前記基礎ブロックの１つの側面を形成するベッド面と、
   前記ベッド面から鉛直方向へ立設する第１縦板と、
   前記第１縦板と対向しかつ前記第１縦板と平行に前記ベッド面から立設する第２縦板と、
   前記第１縦板と前記第２縦板とを連結する第３縦板及び第４縦板と、
   前記第１縦板の内面から前記第２縦板へ向かって延びる埋設スリーブと、
   前記第２縦板の内面から前記第１縦板へ向かって延びるナットと、
   前記ナットの自由端に螺合するアンカーボルトと、
   前記第２縦板と前記第１縦板との間に配筋された鉄筋と、
   を備え、
   前記鉄筋は、前記第２縦板に沿って延びる第１部分と、前記第１部分に対し９０度の角度で屈曲し前記第１縦板へ向かって延びる第２部分とを有し、
   前記第２部分は、前記埋設スリーブの自由端側から前記埋設スリーブの内部まで延びる、プレキャストコンクリート用型枠。
2. 請求項１に記載の前記プレキャストコンクリート用型枠に、前記第２縦板の内面が縦になった状態で、前記ベッド面に対向する側からコンクリートを流し込んで打設する、基礎ブロックの製造方法。

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