JP7699007B2 - 構造物の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、構造物の施工方法に関するものである。

従来から、鉄筋コンクリート造の構造物では、予め工場または現場で製作されたプレキャス部材（ＰＣａ部材）を用いることで、在来工法よりも短期間で施工をすることが可能となっている（特許文献１参照）。

特開２０１０－１９６２７９号公報

しかしながら、全ての部材をプレキャスト部材で構成すると、例えば、一方向に延びるプレキャスト大梁を設置して、プレキャスト大梁と柱との接合作業が完了した後に、一方向と直交する方向のプレキャスト大梁を設置することになる。このため、直交する方向のプレキャスト大梁を設置する作業は、一方向に延びるプレキャスト大梁と柱との接合作業完了後となり、効率良く工程を進められないという問題点がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、短期間で施工が可能な構造物の施工方法を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る構造物の施工方法は、鉄筋コンクリート造の構造物の施工方法であって、第１方向に離間して設置された柱の間に、前記第１方向に延びるプレキャスト大梁を、前記第１方向と直交する第２方向に離間して複数設置するプレキャスト大梁設置工程と、前記第２方向に離間して設置された前記柱の間に、前記第２方向に延びる在来大梁を、前記第１方向に離間して現場施工で複数設置する在来大梁設置工程と、前記第１方向に離間して設置された在来大梁の間に、前記第１方向に延びるプレキャスト小梁を設置するプレキャスト小梁設置工程と、前記プレキャスト小梁と前記第２方向の一方側に隣り合う前記プレキャスト大梁との間に、プレキャストスラブを設置するプレキャストスラブ設置工程と、前記プレキャスト小梁と前記第２方向の他方側に隣り合う前記プレキャスト大梁との間に、在来スラブを現場施工で設置する在来スラブ設置工程と、を備える。

このように構成された構造物の施工方法では、プレキャスト大梁設置工程では、プレキャスト大梁を第１方向に離間して設置された柱の間に設置する。在来大梁設置工程では、在来大梁を第２方向に離間して設置された柱の間に設置する。プレキャスト大梁と柱との接合作業を行っている間に、在来大梁の型枠を設置したり、在来大梁の梁主筋及びあばら筋を配筋したりする作業を行うことができる。つまり、プレキャスト大梁設置工程と在来大梁設置工程とを並行して行うことができるため、効率的に作業を進めて、短期間で施工することができる。
また、プレキャストスラブ設置工程では、プレキャストスラブをプレキャスト小梁と第２方向の一方側に隣り合うプレキャスト大梁との間に設置する。在来スラブ設置工程では、在来スラブをプレキャスト小梁と第２方向の他方側に隣り合うプレキャスト大梁との間に設置する。プレキャストスラブの設置作業を行っている間に、在来スラブの型枠を設置したり、在来スラブのコンクリートを打設したりする作業を行うことができる。つまり、プレキャストスラブ設置工程と在来スラブ設置工程とを並行して行うことができるため、効率的に作業を進めて、短期間で施工することができる。
また、プレキャストスラブを使用することで、現場での型枠の設置や脱型、及び型枠用の支保工の設置手間を削減することができる。
また、床を全てプレキャストスラブとするよりも、プレキャストスラブと在来スラブとを併用することで、コストを抑えることができる。

また、本発明に係る構造物の施工方法は、前記プレキャスト大梁、前記在来大梁、前記プレキャスト小梁、前記プレキャストスラブ及び前記在来スラブにコンクリートを打設するコンクリート打設工程を備えていてもよい。

このように構成された構造物の施工方法では、コンクリート打設工程では、プレキャスト大梁、在来大梁、プレキャスト小梁、プレキャストスラブ及び在来スラブにコンクリートを打設する。よって、プレキャスト大梁、在来大梁、プレキャスト小梁、プレキャストスラブ及び在来スラブに必要なコンクリート部分を一度に打設して構築することができるため、効率よくコンクリートの打設作業を行ることができる。
また、プレキャストスラブは、予め一部が工場または現場で製作され、残りの部分がコンクリート打設工程等を含めた現場で施工されるハーフプレキャストスラブである。予め全てが工場または現場で製作されたフルプレキャストスラブに比べて軽いため、運搬にかかる負荷を抑えることができるとともに、現場で揚重の際に使用するタワークレーン等の揚重機の大きさを抑えることができる。

また、本発明に係る構造物の施工方法では、前記構造物は、平面視で、前記第２方向に対して前記第１方向の方が長い形状をし、コア部以外の領域において、前記第２方向の中央には、前記第２方向に延びる梁を設置しなくてもよい。

このように構成された構造物の施工方法では、第２方向の中央には第２方向に延びる梁を設置しないため、梁を設置する作業が削減される。第２方向の中央に現場で在来梁を設置する場合には型枠が必要であるが、上記の構造物の施工方法では、第２方向の中央には在来梁を設置しないため型枠が不要となるため、構造物全体での型枠の種類を抑えることができる。
また、第２方向の中央には梁がないため、第１方向に延びるダクト等の設備計画を第２方向の中央に集約することができる。第２方向の中央に第２方向に延びる梁がある場合に第２方向の中央にダクトを配置すると、ダクトは梁の下方を通すことになり天井高さが低くなってしまう。上記の構造物の施工方法では、第２方向の中央に第２方向に延びる梁がないため、天井高さを確保することができる。また、第２方向の中央に設備計画が集約されているため、プレキャスト大梁及び在来大梁の下方にダクトを通す必要がなく、プレキャスト大梁及び在来大梁の下方の天井高さを確保することができる。

本発明に係る構造物の施工方法によれば、短期間で施工が可能である。

本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法の対象となる構造物を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法を説明する図であり、プレキャスト柱設置工程を示す。 本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法を説明する図であり、プレキャスト大梁設置工程を示す。 本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法を説明する図であり、在来大梁設置工程及びプレキャスト小梁設置工程を示す。 本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法を説明する図であり、プレキャストスラブ設置工程及び在来スラブ設置工程を示す。 本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法を説明する図であり、上階の、プレキャスト柱設置工程を示す。 本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法を説明する図であり、コンクリート打設工程を示す。

本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法の対象となる構造物を示す平面図である。
まず、本実施形態の構造物の施工方法の対象となる構造物について説明する。図１に示すように、本実施形態の構造物１００は、鉄筋コンクリート造である。構造物１００は、幅と対する高さの値（アスペクト比）が８を超えるような非常にスレンダーな建物であるが、アスペクト比が８以下の建物にも適用可能である。

構造物１００は、平面視で略長方形をしている。平面視で長方形をなす構造物１００の長辺方向をＸ方向（第１方向）とし、短辺方向をＹ方向（第２方向）とする。

構造物１００では、Ｘ方向の中央がコア部１００Ａとされている。コア部１００Ａには、階段１０１及びエレベーター１０２等の鉛直方向に延びる設備が設置されている。構造物１００において、コア部１００Ａ以外を主要部１００Ｂと称する。

ＰＣａ（プレキャスト）柱（柱）１が、Ｘ方向及びＹ方向に離間して複数設置されている。ＰＣａ柱１は、予め工場または現場で製作された部材である。Ｙ方向には、４本のＰＣａ柱１が配置されている。Ｙ方向の中央側のスパン（ＰＣａ柱１間の距離）Ｌ１は、Ｙ方向の両端部側のスパンＬ２よりも短い。例えば、Ｌ１は４．２ｍであり、Ｌ２は７．０ｍである。Ｘ方向には、ＰＣａ柱１は均等なスパンで配置されている。

Ｘ方向に離間して配置されたＰＣａ柱１どうしには、Ｘ方向に延びるＰＣａ大梁（プレキャスト大梁）２が架設されている。ＰＣａ大梁２は、予め工場または現場で製作され、柱梁仕口部が一体となった部材である。

Ｙ方向の両端部側のスパンＬ２では、Ｙ方向に離間して配置されたＰＣａ柱１どうしには、Ｙ方向に延びる在来大梁３が架設されている。在来大梁３は、現場で施工される部材である。

主要部１００Ｂにおいて、Ｙ方向の中央側のスパンＬ１では、Ｙ方向に離間して配置されたＰＣａ柱１には在来大梁３やＰＣａ大梁等のＹ方向に延びる梁が架設されていない。

コア部１００Ａにおいて、Ｙ方向の中央側のスパンＬ１では、Ｙ方向に離間して配置されたＰＣａ柱１には、Ｙ方向に延びる在来大梁３が架設されている箇所がある。また、Ｘ方向に離間して配置されたＰＣａ柱１にも、Ｘ方向に延びる在来大梁３が架設されている箇所がある。コア部１００Ａには、Ｘ方向及びＹ方向に沿う耐震壁４が設置されている箇所がある。耐震壁４は、現場で施工される部材である。

主要部１００Ｂにおいて、Ｘ方向に離間して配置された在来大梁３どうしには、Ｘ方向に延びるＰＣａ小梁（プレキャスト小梁）５が架設されている。ＰＣａ小梁５は、予め工場または現場で製作された部材である。

主要部１００Ｂにおいて、Ｙ方向の両端部側のスパンＬ２では、２本のＰＣａ大梁２のうち一方のＰＣａ大梁２とＰＣａ小梁５との間には、ＰＣａスラブ（プレキャストスラブ）６が設置されている。本実施形態では、２本のＰＣａ大梁２のうちＹ方向の中央側のＰＣａ大梁２（「中央側ＰＣａ大梁２Ａ」と称する）とＰＣａ小梁５との間に、ＰＣａスラブ６が設置されている。ＰＣａスラブ６は、予め工場または現場で少なくとも一部が製作され、水廻りの立ち上がりが一体となった部材である。他の箇所には、在来スラブ７が設置されている。在来スラブ７は、現場で施工される部材である。

次に、構造物の施工方法について説明する。
まず、プレキャスト柱設置工程を行う。
図２は、構造物の施工方法を説明する図であり、プレキャスト柱設置工程を示す。
図２に示すように、施工対象となる階に、ＰＣａ柱１をＸ方向及びＹ方向に離間して複数設置する。柱脚部分のカプラー（不図示）にグラウト剤を充填する。
ＰＣａ柱１は、鉛直方向に延びる複数の柱主筋１１と、複数の柱主筋１１を囲繞する帯筋（不図示）と、柱主筋１１及び帯筋を埋設する柱コンクリート部１２と、を有している。柱主筋１１の上部１１ｕは、柱コンクリート部１２の上面１２ｕよりも上方に突出している。なお、柱は、プレキャスト部材ではなく、現場施工の柱であってもよい。

次に、プレキャスト大梁設置工程を行う。
図３は、構造物の施工方法を説明する図であり、プレキャスト大梁設置工程を示す。
図３に示すように、Ｘ方向に離間して設置されたＰＣａ柱１の間に、Ｘ方向に延びるＰＣａ大梁２を、Ｙ方向に離間して複数設置する。Ｙ方向に隣り合うＰＣａ柱１の上部に、柱梁仕口部２６が一体となったＰＣａ大梁２を架設する。ＰＣａ柱１の柱主筋１１の上部１１ｕを、柱梁仕口部２６に接合する。
ＰＣａ大梁２は、Ｘ方向に延びる複数の梁主筋２１と、複数の梁主筋２１を囲繞するあばら筋２２と、梁主筋２１及びあばら筋２２を埋設する梁コンクリート部２３と、を有している。上側の配置された梁主筋２１及びあばら筋２２の上部は、梁コンクリート部２３の上面よりも上方に露出している。
Ｘ方向に隣り合うＰＣａ大梁２の梁主筋２１どうしを、機械式継手（不図示）で接合する。Ｘ方向に隣り合うＰＣａ大梁２の間に、型枠２５を設置する。ＰＣａ大梁２を、支持部材８１で支持する。この段階では、型枠２５の内部にコンクリートを打設しない。

次に、在来大梁設置工程を行う。
図４は、構造物の施工方法を説明する図であり、在来大梁設置工程及びプレキャスト小梁設置工程を示す。
図４に示すように、Ｙ方向に離間して設置されたＰＣａ柱１柱の間に、Ｙ方向に延びる在来大梁３を、Ｘ方向に離間して現場施工で複数設置する。Ｙ方向に隣り合うＰＣａ柱１の上部どうしに型枠３１を設置して、Ｙ方向に延びる複数の梁主筋３２を設置し、複数の梁主筋３２を囲繞するようにあばら筋３３を設置する。型枠３１は、支持部材８２で支持する。在来大梁設置工程の作業は、ＰＣａ大梁２の柱梁仕口部２６のグラウト剤充填作業をしている間に行うことができる。この段階では、型枠３１の内部にコンクリートを打設しない。
なお、主要部１００Ｂにおいて、図１に示すＹ方向の中央には、在来大梁３を設置しない。

次に、プレキャスト小梁設置工程を行う。
Ｘ方向に離間して設置された在来大梁３の間に、Ｘ方向に延びるＰＣａ小梁５を設置する。なお、小梁は、プレキャスト部材ではなく、現場施工の小梁であってもよい。

次に、プレキャストスラブ設置工程を行う。
図５は、構造物の施工方法を説明する図であり、プレキャストスラブ設置工程及び在来スラブ設置工程を示す。
図５に示すように、ＰＣａ小梁５とＹ方向の一方側に隣り合うプレキャスト大梁２との間に、ＰＣａスラブ６を設置する。
ＰＣａスラブ６は、コンクリートが平板状に充填された床コンクリート部６０を有する。

次に、在来スラブ設置工程を行う。
ＰＣａ小梁５とＹ方向の他方側に隣り合うＰＣａ大梁２との間に、在来スラブ７を現場施工で設置する。型枠（不図示）を設置して、コンクリートを打設して床コンクリート部７０を形成する。在来スラブ設置工程の作業は、プレキャストスラブ設置工程の作業をしている間に行うことができる。

次に、床配筋設置工程を行う。
図６は、構造物の施工方法を説明する図であり、上階の、プレキャスト柱設置工程を示す。
図６に示すように、ＰＣａスラブ６及び在来スラブ７の上側に、Ｘ方向（またはＹ方向）に延びる複数の主筋６１及びＹ方向（またはＸ方向）に延びる複数の配力筋６２を設置する。

次に、上階のプレキャスト柱設置工程を行う。
床配筋設置工程を行っている間に、上階のＰＣａ柱１を設置する。柱脚部分のカプラー（不図示）にグラウト剤を充填する。

次に、コンクリート打設工程を行う。
上階のプレキャスト柱設置工程を行っている間に、床配筋設置工程が完了次第、ＰＣａ大梁２、在来大梁３、ＰＣａ小梁５、ＰＣａスラブ６及び在来スラブ７にコンクリートを打設する。隣り合うＰＣａ大梁２の間の型枠２５内に、コンクリートが充填される。在来大梁３の梁主筋３２及び梁主筋３２が、コンクリートに埋設される。ＰＣａスラブ６及び在来スラブ７の主筋６１及び配力筋６２が、コンクリートに埋設される。ＰＣａ大梁２、在来大梁３、ＰＣａ小梁５、ＰＣａスラブ６及び在来スラブ７に連続して、上側コンクリート部７１が充填される。
本実施形態では、ＰＣａスラブ６は、床コンクリート部６０が予め工場または現場で製作され、施工現場で床コンクリート部６０の上側に主筋６１及び配力筋６２を配筋して、主筋６１及び配力筋６２を埋設するようにコンクリートを打設して床スラブが完成するハーフＰＣａスラブである。

次に、上階において、上記のプレキャスト大梁設置工程から順次進めていく。耐震壁４の設置工程も進める。

このように構成された構造物及び構造物の施工方法によれば、プレキャスト大梁設置工程では、ＰＣａ大梁２をＸ方向に離間して設置されたＰＣａ柱１の間に設置する。在来大梁設置工程では、在来大梁３をＹ方向に離間して設置されたＰＣａ柱１の間に設置する。ＰＣａ大梁２とＰＣａ柱１との接合作業を行っている間に、在来大梁３の型枠３１を設置したり、在来大梁３の梁主筋２１及びあばら筋２２を配筋したりする作業を行うことができる。つまり、プレキャスト大梁設置工程と在来大梁設置工程とを並行して行うことができるため、効率的に作業を進めて、短期間で施工することができる。

また、プレキャストスラブ設置工程では、ＰＣａスラブ６をＰＣａ小梁５とＹ方向の一方側に隣り合うＰＣａ大梁２との間に設置する。在来スラブ設置工程では、在来スラブ７をＰＣａ小梁５とＹ方向の他方側に隣り合うＰＣａ大梁２との間に設置する。ＰＣａスラブ６の設置作業を行っている間に、在来スラブ７の型枠を設置したり、在来スラブ７のコンクリートを打設したりする作業を行うことができる。つまり、プレキャストスラブ設置工程と在来スラブ設置工程とを並行して行うことができるため、効率的に作業を進めて、短期間で施工することができる。

また、ＰＣａスラブ６を使用することで、現場での型枠の設置や脱型、及び型枠用の支保工の設置手間を削減することができる。

また、床を全てＰＣａスラブ６とするよりも、ＰＣａスラブ６と在来スラブ７とを併用することで、コストを抑えることができる。

また、コンクリート打設工程では、ＰＣａ大梁２、在来大梁３、ＰＣａ小梁５、ＰＣａスラブ６及び在来スラブ７にコンクリートを打設する。よって、ＰＣａ大梁２、在来大梁３、ＰＣａ小梁５、ＰＣａスラブ６及び在来スラブ７に必要な上側コンクリート部７１を一度に打設して構築することができるため、効率よくコンクリートの打設作業を行ることができる。

また、ＰＣａスラブ６は、予め一部が工場または現場で製作され、残りの部分がコンクリート打設工程等を含めた現場で施工されるハーフプレキャストスラブである。予め全てが工場または現場で製作されたフルプレキャストスラブに比べて軽いため、運搬にかかる負荷を抑えることができるとともに、現場で揚重の際に使用するタワークレーン等の揚重機の大きさを抑えることができる。

また、Ｙ方向の中央にはＹ方向に延びる梁を設置しないため、梁を設置する作業が削減される。Ｙ方向の中央に現場で在来梁を設置する場合には型枠が必要であるが、本実施形態の構造物の施工方法では、Ｙ方向の中央には在来梁を設置しないため型枠３１が不要となるため、構造物１００全体での型枠の種類を抑えることができる。

また、Ｙ方向の中央には梁がないため、Ｘ方向に延びるダクト等の設備計画をＹ方向の中央に集約することができる。Ｙ方向の中央にＹ方向に延びる梁がある場合にＹ方向の中央にダクトを配置すると、ダクトは梁の下方を通すことになり天井高さが低くなってしまう。上記の構造物の施工方法では、Ｙ方向の中央にＹ方向に延びる梁がないため、天井高さを確保することができる。また、Ｙ方向の中央に設備計画が集約されているため、ＰＣａ大梁２及び在来大梁３の下方にダクトを通す必要がなく、ＰＣａ大梁２及び在来大梁３の下方の天井高さを確保することができる。

また、ＰＣａ柱１のスパンをＸ方向には均等にして、Ｙ方向ではＹ方向両側のスパンＬ２を同じしている。よって、ＰＣａ大梁２の形状の種類及び在来大梁３の型枠の形状の種類を抑えることができる。

また、コア部１００Ａの周りや内部には耐震壁４が設置されているため、建築剛性を確保することができる。

なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記に示す実施形態では、主要部１００Ｂにおいて、Ｙ方向の中央側のスパンＬ１では、Ｙ方向に離間して配置されたＰＣａ柱１には在来大梁３やＰＣａ大梁等のＹ方向に延びる梁が架設されていないが、本発明はこれに限られない。梁せいの低い梁を設置してもよい。

１…ＰＣａ柱（柱）
２…ＰＣａ大梁（プレキャスト大梁）
３…在来大梁
４…耐震壁
５…ＰＣａ小梁（プレキャスト小梁）
６…ＰＣａスラブ（プレキャストスラブ）
７…在来スラブ
１００…構造物
１００Ａ…コア部
１００Ｂ…主要部
Ｘ方向…第１方向
Ｙ方向…第２方向

Claims (3)

1. 鉄筋コンクリート造の構造物の施工方法であって、
   第１方向に離間して設置された柱の間に、前記第１方向に延びるプレキャスト大梁を、前記第１方向と直交する第２方向に離間して複数設置するプレキャスト大梁設置工程と、
   前記第２方向に離間して設置された前記柱の間に、前記第２方向に延びる在来大梁を、前記第１方向に離間して現場施工で複数設置する在来大梁設置工程と、
   前記第１方向に離間して設置された在来大梁の間に、前記第１方向に延びるプレキャスト小梁を設置するプレキャスト小梁設置工程と、
   前記プレキャスト小梁と前記第２方向の一方側に隣り合う前記プレキャスト大梁との間に、プレキャストスラブを設置するプレキャストスラブ設置工程と、
   前記プレキャスト小梁と前記第２方向の他方側に隣り合う前記プレキャスト大梁との間に、在来スラブを現場施工で設置する在来スラブ設置工程と、を備える構造物の施工方法。
2. 前記プレキャスト大梁、前記在来大梁、前記プレキャスト小梁、前記プレキャストスラブ及び前記在来スラブにコンクリートを打設するコンクリート打設工程を備える請求項１に記載の構造物の施工方法。
3. 前記構造物は、平面視で、前記第２方向に対して前記第１方向の方が長い形状をし、
   コア部以外の領域において、前記第２方向の中央には、前記第２方向に延びる梁を設置しない請求項１または２に記載の構造物の施工方法。

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