JP7230317B2

JP7230317B2 - 柱の施工方法

Info

Publication number: JP7230317B2
Application number: JP2019049851A
Authority: JP
Inventors: 宣行小澤; 武弘金尾; 哲雄木村; 幸平米屋; 圭史郎岡本; 雅人桑原; 拓川合; 一臣中根
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2023-03-01
Anticipated expiration: 2039-03-18
Also published as: JP2020153080A

Description

本発明は、柱の施工方法に関する。

下記特許文献１には、現場打ちコンクリートによって柱を建て込んだ後で、プレキャスト梁部材を設置する、柱梁接合部の施工方法が示されている。

特開平３－２３３０５８公報

上記特許文献１の柱梁接合部の施工方法では、プレキャスト梁部材の施工に先行して柱を構築する。この際、柱の位置は下層階から突出する柱主筋の位置によって規定される。このため、下層階に施工誤差が生じた場合に、当該施工誤差を吸収することが難しい。

本発明は上記事実を考慮して、下部構造体の施工誤差を吸収し易い柱の施工方法を提供することを目的とする。

請求項１の柱の施工方法は、下部構造体の上方に設けた支保工にプレキャストコンクリート製の仕口部及び前記仕口部に接合された梁を配置する工程と、前記下部構造体と前記仕口部との間に柱を構築する工程と、を備えている。

請求項１の柱の施工方法では、下部構造体の上に、柱、仕口部及び梁を備えた柱梁架構が構築される。このとき、まず仕口部及び梁が下部構造体の上方に配置され、次いで、柱が構築される。このため、下部構造体に施工誤差がある場合でも、仕口部及び梁を設計上正規の位置に配置し、この仕口部を定規として柱を構築することで、施工誤差を吸収できる。

請求項２の柱の施工方法は、下部構造体の上方にプレキャストコンクリート製の仕口部及び前記仕口部に接合された梁を配置する工程と、前記下部構造体と前記仕口部との間に柱を構築する工程と、を備え、前記柱は現場打ちコンクリート製とされると共に、前記仕口部の下面と前記柱の型枠とが隙間を開けて配置される。

請求項２に記載の柱の施工方法では、柱が現場打ちコンクリートとされている。このため、柱がプレキャストコンクリート製の場合と比較して施工誤差を吸収し易い。また、仕口部の下面と柱の型枠とが隙間を開けて配置されるため、隙間が無い場合と比較して、コンクリートの充填確認が容易である。また、例えば当該隙間からコンクリートを打設できる。このため施工効率が高い。

請求項３の柱の施工方法は、請求項１に記載の柱の施工方法において、前記柱は現場打ちコンクリート製とされると共に、前記仕口部の下面と前記柱の型枠とが接して配置され、前記仕口部又は前記型枠に形成された打設孔から前記型枠内へコンクリートを打設する。

請求項３に記載の柱の施工方法では、柱が現場打ちコンクリートとされている。このため、柱がプレキャストコンクリート製とされている場合と比較して施工誤差を吸収し易い。また、仕口部の下面と柱の型枠とが接して配置されるため、隙間がある場合と比較して、柱のコンクリート硬化後に仕口部を柱に載置する工程を省略できる。
請求項４の柱の施工方法は、請求項１または３に記載の柱の施工方法において、前記梁を配置する工程の前に、前記下部構造体として、内ダイヤフラムを備えた角型鋼管を構築する工程と、前記角型鋼管の上方にテンプレートを配置する工程と、前記内ダイヤフラム及び前記テンプレートの貫通孔に柱主筋を挿通する工程と、前記角型鋼管の内部にコンクリートを圧入する工程と、機械式継手部材を用いて前記柱主筋を上方へ延長する工程と、を備える。

本発明に係る柱の施工方法によると、下部構造体の施工誤差を吸収し易い。

本発明の実施形態に係る柱の施工方法によって構築された下部構造体及び上部構造体を示す断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る柱の施工方法における下部構造体を示す部分拡大断面図であり（Ｂ）は下部構造体の柱にテンプレートを取り付けた状態を示す部分拡大断面図であり（Ｃ）は下部構造体の柱に上部構造体の柱における主筋を挿入した状態を示す部分拡大断面図である。（Ａ）は上部構造体の柱における主筋の上端部にテンプレートを挿通した状態を示す部分断面図であり（Ｂ）は下部構造体の柱にコンクリートを打設した状態を示す部分拡大断面図である。（Ａ）は上部構造体の柱の鉄筋及び型枠を配置した状態を示す断面図であり（Ｂ）は型枠の上方に梁を吊下した状態を示す断面図である。（Ａ）は上部構造体の梁を支保工に載置した状態を示す断面図であり（Ｂ）は型枠にコンクリートを打設した状態を示す断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る柱の施工方法が適用される下部構造体の柱梁接合部を内ダイヤフラム形式とした状態を示す部分拡大断面図であり（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ－Ｂ線矢視図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る柱の施工方法が適用される下部構造体の柱梁接合部を外ダイヤフラム形式とした状態を示す部分拡大断面図であり（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ－Ｂ線矢視図である。本発明の実施形態に係る柱の施工方法において柱のコンクリートの打設方法のバリエーションを示す断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る柱の施工方法において型枠と仕口部の下面との間に隙間を設けないで柱のコンクリートを打設する方法のバリエーションを示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）と異なるバリエーションを示す断面図である。本発明の実施形態に係る柱の施工方法において柱をプレキャストコンクリートによって形成した例を示す断面図である。（Ａ）は本発明の実施形態に係る柱の施工方法において主筋を貫通させるための鉄筋挿入孔を形成した仕口部及び梁を吊下した状態を示す断面図であり（Ｂ）は（Ａ）の仕口部を柱の上に載置した状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る柱の施工方法について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。なお、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

本発明の実施形態に係る柱の施工方法は、図１に示す下部構造体１０の上に、鉄筋コンクリート製の柱梁架構によって形成された上部構造体２０を構築する方法に関する。

下部構造体１０は、ＣＦＴ（コンクリート充填鋼管）の柱１２に、Ｈ型鋼の梁１４が接合された柱梁架構とされている。この下部構造体１０の上部に、現場打ちの鉄筋コンクリート製の柱２２と、プレキャストコンクリート製の梁２４及び仕口部２６と、を備えた上部構造体２０が構築される。

なお、本発明の実施形態は、下部構造体１０の直上部に設置される柱２２の施工方法に関するものである。以下の記載においては、下部構造体１０と柱２２との接合部の施工方法及び上部構造体の施工方法を詳述することで、柱２２の施工方法を説明する。

（接合部の施工方法）
まず、図２（Ａ）～（Ｃ）と図３（Ａ）、（Ｂ）を用いて、下部構造体１０と柱２２との接合部の施工方法について説明する。

図２（Ａ）に示すように、下部構造体１０の柱１２を形成する角型鋼管１２Ａの内部には、ダイヤフラム１２Ｂが配置されている。ダイヤフラム１２Ｂは、柱１２に接合された梁１４における上下のフランジ１４Ｂの延長線上に配置されている。これにより柱１２には、内ダイヤフラム形式の柱梁接合部が形成されている。ダイヤフラム１２Ｂには、鉄筋貫通用の貫通孔１２Ｃと、コンクリート圧入用の貫通孔１２Ｄが形成されている。

下部構造体１０と柱２２との接合部を施工するためには、まず、図２（Ｂ）に示すように、角型鋼管１２Ａの上方に、溝型鋼３０を介してテンプレート３２を配置する。この際、溝型鋼３０とテンプレート３２とは、図示しないブルマン（狭締金具）等を用いて仮固定する。なお、テンプレート３２には貫通孔３２Ｃが形成されている。テンプレート３２は、ダイヤフラム１２Ｂにおける貫通孔１２Ｃの上方に貫通孔３２Ｃが位置するように配置される。

次に、図２（Ｃ）に示すように、テンプレート３２の貫通孔３２Ｃ及び上下のダイヤフラム１２Ｂの貫通孔１２Ｃに、上部構造体２０を構成する柱２２の主筋２２Ａを挿通する。主筋２２Ａは、テンプレート３２の上方から貫通孔３２Ｃ、１２Ｃへ差し込み、ロックナットなどを用いてテンプレート３２に係止して保持する。

次に、図３（Ａ）に示すように、主筋２２Ａの上端部をテンプレート３４に挿通する。テンプレート３４には、テンプレート３２と同様の配置で貫通孔３４Ｃが形成されており、主筋２２Ａはこれらの貫通孔３４Ｃに挿通される。テンプレート３４は、異形鉄筋等を用いて形成された保持部材３６によって下方から支えられて支持される。

次に、図３（Ｂ）に示すように、角型鋼管１２Ａの内部にコンクリート１２Ｅを圧入する。下方から圧入されたコンクリート１２Ｅは、ダイヤフラム１２Ｂに形成された貫通孔１２Ｄを通って上方に向かって打設される。コンクリート１２Ｅの打設後、溝型鋼３０、テンプレート３２、３４及び保持部材３６を撤去する。さらに、スラブコンクリート１６を梁１４の上に打設する。

なお、図２（Ｃ）における主筋２２Ａの施工後、図３（Ｂ）におけるコンクリート１２Ｅの打設前に、適宜、柱２２のフープ筋２２Ｂを配筋する。フープ筋２２Ｂは、角型鋼管１２Ａの内部において、上側のダイヤフラム１２Ｂの上方に配置される。以上の工程によって、上部構造体における柱２２の主筋２２Ａ及びフープ筋２２Ｂが下部構造体１０に固定される。

（上部構造体の施工方法）
上部構造体２０を施工するには、まず、図４（Ａ）に示すように、下部構造体１０における柱１２の上端面から突出した主筋２２Ａを、機械式継手部材２２Ｃ等を用いて継ぎ足して上方へ延長する。また、主筋２２Ａの周囲にフープ筋２２Ｂを巻き付け固定する。さらに、フープ筋２２Ｂの周囲に、所定のかぶり寸法を確保して型枠３８を組付ける。

次に、図４（Ｂ）に示すように、支保工４０を設置して、プレキャストコンクリート製の梁２４を、下部構造体１０における梁１４の延設方向に沿って、型枠３８の上方に吊下する。梁２４は、柱２２に接合される仕口部２６と一体化された状態で、プレキャスト成形されている。

次に、図５（Ａ）に示すように、梁２４を支保工４０に載置する。支保工４０には、支持高さを可変とするジャッキ（不図示）が装着されている。このとき梁２４は、仕口部２６の下面と型枠３８との間に隙間Ｖが開くように載置される。隙間Ｖの幅は、コンクリート打設用のフレキシブルホースを差し込んで操作し易いように、また打設状況を目視し易いように、３００ｍｍ程度以上とすることが好ましい。なお、梁２４は、下部構造体１０における柱１２、梁１４の施工誤差に関わらず、設計上正規の位置（平面視において正規の位置）に配置することが好適である。

下部構造体１０に施工誤差がある場合、一例として、型枠３８の建て方を調整する。型枠３８の位置は、仕口部２６における側面２６Ａを定規として調整できる。別の一例として、主筋２２Ａの位置を調整する。主筋２２Ａの位置は、仕口部２６の下面に形成された鉄筋挿入孔２６Ｂを定規として調整できる。

そして、図５（Ｂ）に示すように、型枠３８の内部にコンクリート２２Ｄを打設する。コンクリート２２Ｄは、矢印Ｃ１で示すように、仕口部２６の下面と型枠３８との間の隙間Ｖから打設することができる。コンクリート２２Ｄの打設後、上面を目均しする。

コンクリート２２Ｄが硬化したら、型枠３８撤去して、梁２４及び仕口部２６をジャッキダウンする。この際、柱２２における主筋２２Ａの上端は、仕口部２６の下面に形成された鉄筋挿入孔２６Ｂに挿入された状態となる。その後、支保工４０を撤去する。

型枠３８を撤去して形成される柱２２の上面と仕口部２６の下面との間には、スペーサーなどを用いて適宜グラウト充填用の空間を確保する。この空間と鉄筋挿入孔２６Ｂへグラウトを充填することにより、柱２２と仕口部２６とが接合される。

以上の工程によって、図１に示すように上部構造体２０が施工される。なお、図１に示す梁２４及び梁２４の両端に接合された２つの仕口部２６を備えたプレキャスト部材には、梁２８Ａ、柱２８Ｂが接合される。これらの梁２８Ａ及び柱２８Ｂは、現場打ちコンクリートによって形成してもよいし、プレキャストコンクリートによって形成してもよい。

（作用・効果）
本発明の実施形態に係る柱の施工方法では、図１に示すように、下部構造体１０の上に、柱２２、仕口部２６及び梁２４を備えた柱梁架構が構築される。このとき、図５（Ａ）に示すように、まず仕口部２６及び梁２４が下部構造体１０の上方に配置され、次いで、図５（Ｂ）に示すように柱２２が構築される。このため、下部構造体１０に施工誤差がある場合でも、仕口部２６及び梁２４を設計上正規の位置に配置し、この仕口部２６を定規として柱２２を構築することで、施工誤差を吸収できる。

また、本発明の実施形態に係る柱の施工方法では、柱２２が現場打ちコンクリートとされている。このため、柱２２がプレキャストコンクリート製の場合と比較して、型枠３８や主筋２２Ａの位置を調整し易く、施工誤差を吸収し易い。

また、仕口部２６の下面と柱２２の型枠３８とが隙間Ｖを開けて配置されるため、隙間Ｖが無い場合と比較して、コンクリート２２Ｄの充填確認が容易である。また、隙間Ｖからコンクリート２２Ｄを打設できる。このため施工効率が高い。

また、本発明の実施形態においては、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、柱１２と梁１４との接合部が、角型鋼管１２Ａの内側にダイヤフラム１２Ｂが接合された内ダイヤフラム形式の接合部とされている。これにより角型鋼管１２Ａがせん断補強される。このため、上部構造体２０の柱２２における主筋２２Ａに巻き付けるフープ筋２２Ｂを、削減又は省略することができる。

なお、図６（Ｂ）においては、ダイヤフラム１２Ｂの構成を明確にするために、主筋２２Ａ及びフープ筋２２Ｂの図示は省略されている。以下に説明する図７（Ｂ）についても同様である。

（その他の実施形態）
柱１２と梁１４との接合部は、必ずしも内ダイヤフラム形式とする必要はない。例えば図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、角型鋼管１２Ａの外側にダイヤフラム１２Ｆを設けた外ダイヤフラム形式としてもよい。

このようにすることで、角型鋼管１２Ａに対するコンクリートの圧入の施工性が高くなる。なお、この場合、上部構造体２０の柱２２における主筋２２Ａに巻き付けるフープ筋２２Ｂを、主筋２２Ａの下端部まで配置することが好ましい。主筋２２Ａの下端部は、梁１４の下側のフランジ１４Ｂより下側に配置されている。

また、本実施形態においては、図５（Ｂ）に矢印Ｃ１で示すように、柱２２のコンクリート２２Ｄを、仕口部２６の下面と型枠３８との間の隙間Ｖから打設したが、本発明の実施形態はこれに限らない。

例えば図８に示すように、型枠３８に漏斗３８Ａを設置して、この漏斗３８Ａからコンクリートを矢印Ｃ２で示すように打設してもよい。または、型枠３８の下部に打設孔３８Ｂを形成し、この打設孔３８Ｂからコンクリートを矢印Ｃ３で示すように圧入してもよい。あるいは、仕口部２６に上下方向に貫通する打設孔２６Ｃを形成し、この打設孔２６Ｃからコンクリートを矢印Ｃ４で示すように注入してもよい。

なお、漏斗３８Ａ、打設孔３８Ｂ、２６Ｃを適用する実施形態においては、仕口部２６の下面と型枠３８との間に隙間を設けなくてもよい。例えば図９（Ａ）に示すように、コンクリートの充填を確認するための充填確認孔２６Ｄを仕口部２６に設けることで、漏斗３８Ａから打設したコンクリートが型枠３８に充填されたことを確認できる。

同様に、充填確認孔２６Ｄを仕口部２６に設けることにより、型枠３８の打設孔３８Ｂから圧入したコンクリートが型枠３８に充填されたことを確認できる。さらに図９（Ｂ）に示すように、仕口部２６に上下方向に貫通する打設孔２６Ｃは、充填確認孔を兼ねることができる。

このように、仕口部２６の下面と型枠３８との間に隙間を設けなければ、コンクリート２２Ｄ（図１参照）の硬化後に梁２４及び仕口部２６をジャッキダウンして仕口部２６を柱２２に載置する工程を省略できる。

また、本発明の実施形態においては、柱２２が現場打ちコンクリートによって形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図１０に示す柱４２のように、プレキャストコンクリート製の柱を用いてもよい。

この場合、柱４２の主筋４２Ａを、下部構造体１０の柱１２におけるコンクリート１２Ｅへ定着させる主筋４２Ａ１と、柱４２の成形時にプレキャストコンクリートへ埋設する主筋４２Ａ２とに分割して形成する。

柱４２の下端部には鉄筋挿入孔４２Ｂを設ける。この鉄筋挿入孔４２Ｂには、主筋４２Ａ１の上端部が挿入される。同様に、仕口部２６の下端部に設けた鉄筋挿入孔２６Ｂには、主筋４２Ａ２の上端部が挿入される。

プレキャストコンクリート製の柱４２を用いる場合も、柱４２に先行して、梁２４、仕口部２６を支保工４０に載置する。梁２４は、下部構造体１０における柱１２、梁１４の施工誤差に関わらず、設計上正規の位置（平面視において正規の位置）に配置することが好適である。

次に、柱４２を設置する。柱４２の設置に際しては、主筋４２Ａ１を柱４２の下端部の鉄筋挿入孔４２Ｂに挿入する。主筋４２Ａ１を鉄筋挿入孔４２Ｂに挿入後、主筋４２Ａ１と鉄筋挿入孔４２Ｂとのクリアランスの範囲内で、柱４２を横方向に動かして柱４２の位置を調整する。

なお、鉄筋挿入孔４２Ｂ、２６Ｂと、主筋４２Ａ１、４２Ａ２とのクリアランスは、応力を伝達するために必要なグラウト剤を充填できる寸法であればよい。但し、柱４２の位置調整を容易とするために、これらのクリアランスは大きく確保することが好適である。

柱４２の位置は、柱４２の上端面から突出している主筋４２Ａ２が、仕口部２６の下端部に設けた鉄筋挿入孔２６Ｂの直下に配置されるように調整する。この調整後、梁２４及び仕口部２６をジャッキダウンする。

また、本実施形態においては、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、仕口部２６の下端部に鉄筋挿入孔２６Ｂが形成されている。鉄筋挿入孔２６Ｂは継手部材（スリーブ）とされ、主筋２２Ａの上端部が挿入されるが、本発明の実施形態はこれに限らない。

例えば図１１（Ａ）に示すように、仕口部２６には上下に貫通する鉄筋挿入孔２６Ｅを形成し、この鉄筋挿入孔２６Ｅに、主筋２２Ａを貫通させてもよい。鉄筋挿入孔２６Ｅは、シース管等を用いて形成できる。このようにすることで、図１１（Ｂ）に示すように、主筋２２Ａの上端部が仕口部２６の上端面から突出した状態となる。これにより、主筋２２Ａの継手部材を減らすことができる。また、プレキャスト部材である仕口部２６及び梁２４から鉄筋が突出しないため、運搬し易い。

また、本実施形態においては、下部構造体を、ＣＦＴを用いた柱１２とＨ型鋼の梁１４とを用いて形成しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば下部構造体は、鉄筋コンクリート製の架構としてもよいし、鉄筋鉄骨コンクリート製の架構としてもよい。また、下部構造体は、現場打ちのコンクリートによって形成してもよいし、プレキャスト部材によって形成してもよい。このように、本発明は様々な態様で実施できる。

１０下部構造体
２２柱
２４梁
２６仕口部
２６Ｃ打設孔
３８型枠
３８Ａ漏斗（打設孔）
３８Ｂ打設孔
Ｖ隙間

Claims

下部構造体の上方に設けた支保工にプレキャストコンクリート製の仕口部及び前記仕口部に接合された梁を配置する工程と、
前記下部構造体と前記仕口部との間に柱を構築する工程と、
を備えた柱の施工方法。
下部構造体の上方にプレキャストコンクリート製の仕口部及び前記仕口部に接合された梁を配置する工程と、
前記下部構造体と前記仕口部との間に柱を構築する工程と、
を備え、
前記柱は現場打ちコンクリート製とされると共に、
前記仕口部の下面と前記柱の型枠とが隙間を開けて配置される、
柱の施工方法。
前記柱は現場打ちコンクリート製とされると共に、
前記仕口部の下面と前記柱の型枠とが接して配置され、
前記仕口部又は前記型枠に形成された打設孔から前記型枠内へコンクリートを打設する、
請求項１に記載の柱の施工方法。
前記梁を配置する工程の前に、
前記下部構造体として、内ダイヤフラムを備えた角型鋼管を構築する工程と、
前記角型鋼管の上方にテンプレートを配置する工程と、
前記内ダイヤフラム及び前記テンプレートの貫通孔に柱主筋を挿通する工程と、
前記角型鋼管の内部にコンクリートを圧入する工程と、
機械式継手部材を用いて前記柱主筋を上方へ延長する工程と、
を備えた請求項１または３に記載の柱の施工方法。