特許第5694870号(P5694870)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許5694870プレキャストコンクリート部材の接合構造および解体方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5694870
(24)【登録日】2015年2月13日
(45)【発行日】2015年4月1日
(54)【発明の名称】プレキャストコンクリート部材の接合構造および解体方法
(51)【国際特許分類】
   E04B 1/21 20060101AFI20150312BHJP
   E04B 1/58 20060101ALI20150312BHJP
   E04G 23/08 20060101ALI20150312BHJP
【FI】
   E04B1/21 B
   E04B1/58 505A
   E04G23/08 D
   E04G23/08 E
【請求項の数】2
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2011-154180(P2011-154180)
(22)【出願日】2011年7月12日
(65)【公開番号】特開2013-19194(P2013-19194A)
(43)【公開日】2013年1月31日
【審査請求日】2013年11月13日
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100064414
【弁理士】
【氏名又は名称】磯野 道造
(74)【代理人】
【識別番号】100111545
【弁理士】
【氏名又は名称】多田 悦夫
(74)【代理人】
【識別番号】100129067
【弁理士】
【氏名又は名称】町田 能章
(72)【発明者】
【氏名】北村 公直
(72)【発明者】
【氏名】片山 洋一
【審査官】 星野 聡志
(56)【参考文献】
【文献】 特開2011−196120(JP,A)
【文献】 特開2006−022494(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04B 1/21
E04B 1/58
E04G 23/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
パネルゾーンと梁部とを一体成形してなる梁PCa部材と、
前記パネルゾーンの上下に配置される二つの柱PCa部材と、
下側の前記柱PCa部材の上端部から上側の前記柱PCa部材の下端部に至る中継用柱主筋と、を備えるプレキャストコンクリート部材の接合構造であって、
前記パネルゾーンのコンクリートには、これを上下に貫通する鉄筋挿通孔が形成されており、
前記各柱PCa部材のコンクリートには、前記鉄筋挿通孔の開口端に対向する鉄筋継手用のスリーブが埋設されており、
前記中継用柱主筋は、前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部に配筋されており、
前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部には、充填材が充填されており、
前記鉄筋挿通孔の孔径は、前記充填材をコア抜き可能なコアドリルの円筒状回転刃の外径よりも大きく、
前記中継用柱主筋の有効径は、前記円筒状回転刃の内径よりも小さい、ことを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合構造。
【請求項2】
プレキャストコンクリート部材の接合構造を解体する解体方法であって、
前記接合構造は、
パネルゾーンと梁部とを一体成形してなり、かつ、前記パネルゾーンのコンクリートを上下に貫通する鉄筋挿通孔を有する梁PCa部材と、
前記パネルゾーンの上下に配置される二つの柱PCa部材と、
前記各柱PCa部材のコンクリートに埋設され、前記鉄筋挿通孔の開口端に対向する鉄筋継手用のスリーブと、
前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部に配筋され、下側の前記柱PCa部材の上端部から上側の前記柱PCa部材の下端部に至る中継用柱主筋とを備えるものであり、
前記梁PCa部材と前記各柱PCa部材との間に形成された目地を切断位置として、前記梁PCa部材と前記各柱PCa部材とを分離した後、
前記スリーブの内部に充填された充填材を高圧水で除去するとともに、前記スリーブ内の前記中継用柱主筋を除去する工程と、
前記鉄筋挿通孔の孔壁と前記中継用柱主筋との間にコアドリルの円筒状回転刃を挿入し、前記中継用柱主筋を内包する状態で前記鉄筋挿通孔の内部に充填された充填材をコア抜きする工程と、
前記鉄筋挿通孔の孔壁に残った充填材を高圧水で削ぎ落とす工程と、を行うことを特徴とする解体方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プレキャストコンクリート部材の接合構造および解体方法に関する。
【背景技術】
【0002】
パネルゾーン付のプレキャストコンクリート梁部材(以下「梁PCa部材」という。)にプレキャストコンクリート柱部材(以下「柱PCa部材」という。)を接合する構造が特許文献1に開示されている。特許文献1の接合構造は、パネルゾーン(柱梁接合部)と梁部とを一体成形してなる梁PCa部材の上下に、下階用柱PCa部材と上階用柱PCa部材とを接合するものである。下階用柱PCa部材のコンクリート上面からは柱主筋が突出しており、梁PCa部材のパネルゾーンには鉄筋挿通孔が形成されている。また、上階用柱PCa部材の下端部のコンクリートには、鉄筋継手用のスリーブが埋設されている。
【0003】
而して、特許文献1の接合構造では、下階用柱PCa部材の柱主筋をパネルゾーンの鉄筋挿通孔に挿通するとともに、パネルゾーンの上面から突出した柱主筋を上階用柱PCa部材のスリーブに挿入し、各柱PCa部材とパネルゾーンとの隙間、スリーブの内部および鉄筋挿通孔の内部に無収縮モルタル等の充填材を充填することで、三つのPCa部材を一体化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−270461号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
建物の解体に伴って発生する部材を再利用(リユース)できれば、資源の節約(すなわち、CO排出量の削減)に寄与することができ、さらには、工事費の削減を図ることができる。ところが、上記接合構造のパネルゾーンでは、再利用に適した構造が採用されていないため、解体された柱PCa部材は、破棄せざるを得ない。
【0006】
このような観点から、本発明は、梁PCa部材の上下に柱PCa部材を接合してなるプレキャストコンクリート部材の接合構造であって、これを解体した後に柱PCa部材を再利用することが可能なプレキャストコンクリート部材の接合構造を提供することを課題とし、さらには、このようなプレキャストコンクリート部材の接合構造に係る解体方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決する本発明は、パネルゾーンと梁部とを一体成形してなる梁PCa部材と、前記パネルゾーンの上下に配置される二つの柱PCa部材と、下側の前記柱PCa部材の上端部から上側の前記柱PCa部材の下端部に至る中継用柱主筋と、を備えるプレキャストコンクリート部材の接合構造であって、前記パネルゾーンのコンクリートには、これを上下に貫通する鉄筋挿通孔が形成されており、前記各柱PCa部材のコンクリートには、前記鉄筋挿通孔の開口端に対向する鉄筋継手用のスリーブが埋設されており、前記中継用柱主筋は、前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部に配筋されており、前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部には、充填材が充填されており、前記鉄筋挿通孔の孔径は、前記充填材をコア抜き可能なコアドリルの円筒状回転刃の外径よりも大きく、前記中継用柱主筋の有効径は、前記円筒状回転刃の内径よりも小さい、ことを特徴とする。
また、本発明に係る解体方法は、プレキャストコンクリート部材の接合構造を解体する解体方法であって、前記接合構造は、パネルゾーンと梁部とを一体成形してなり、かつ、前記パネルゾーンのコンクリートを上下に貫通する鉄筋挿通孔を有する梁PCa部材と、
前記パネルゾーンの上下に配置される二つの柱PCa部材と、前記各柱PCa部材のコンクリートに埋設され、前記鉄筋挿通孔の開口端に対向する鉄筋継手用のスリーブと、前記鉄筋挿通孔および前記スリーブの内部に配筋され、下側の前記柱PCa部材の上端部から上側の前記柱PCa部材の下端部に至る中継用柱主筋とを備えるものであり、前記梁PCa部材と前記各柱PCa部材との間に形成された目地を切断位置として、前記梁PCa部材と前記各柱PCa部材とを分離した後、前記スリーブの内部に充填された充填材を高圧水で除去するとともに、前記スリーブ内の前記中継用柱主筋を除去する工程と、前記鉄筋挿通孔の孔壁と前記中継用柱主筋との間にコアドリルの円筒状回転刃を挿入し、前記中継用柱主筋を内包する状態で前記鉄筋挿通孔の内部に充填された充填材をコア抜きする工程と、前記鉄筋挿通孔の孔壁に残った充填材を高圧水で削ぎ落とす工程と、を行うことを特徴とする。
【0008】
本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造を解体する際に、梁PCa部材と柱PCa部材の間に形成された目地を切断位置とすれば、柱PCa部材に配筋された柱主筋を切断することなく、両PCa部材を分離することができ、梁PCa部材と柱PCa部材を分離した後、スリーブから中継用柱主筋と充填材を除去すれば、柱PCa部材を使用前の状態に戻すことができる。すなわち、本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造によれば、これを解体した後に柱PCa部材を再利用することが可能となる。
【0009】
なお、前記梁PCa部材が、前記パネルゾーンの下側に形成された柱頭部と、前記パネルゾーンの上側に形成された柱脚部とを有する場合には、梁PCa部材と柱PCa部材との間に形成される目地が梁部の上下面から離れた位置となるので、切断工具(例えば、ワイヤーソーなど)が梁部に干渉し難くなり、ひいては、切断作業をスムーズに行うことが可能となる。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造および解体方法によれば、接合構造を解体した後に、柱PCa部材を再利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造は、図1に示すように、梁PCa部材1と、梁PCa部材1の上下に配置される二つの柱PCa部材2,3と、下側の柱PCa部材2の上端部から上側の柱PCa部材3の下端部に至る中継用柱主筋4,4と、梁PCa部材1と柱PCa部材2,3との間および中継用柱主筋4の周囲に充填された充填材5と、を備えている。
【0013】
以下では、下側の柱PCa部材2を「下階用柱PCa部材2」と称し、上側の柱PCa部材3を「上階用柱PCa部材3」と称する。
【0014】
梁PCa部材1は、パネルゾーン11、柱頭部12、柱脚部13および梁部14を一体成形してなるパネルゾーン一体型のプレキャストコンクリート部材である。
【0015】
パネルゾーン11は、仮想境界面S2〜S4によって囲まれた部位であり、柱梁接合部とも称される。なお、仮想境界面S2は、梁14の下面の延長上に位置する平面であり、仮想境界面S3は、梁14の上面の延長上に位置する平面である。また、仮想境界面S4は、下階用柱PCa部材2の側面の延長上に位置する平面である。
【0016】
柱頭部12は、パネルゾーン11(仮想境界面S2)の下側に形成されている。すなわち、柱頭部12は、梁部14の下面から突出しており、柱頭部12の下面は、梁14の下面よりも低いところに位置している。本実施形態の柱頭部12は、短柱状であり、柱頭部12の平面形状は、下階用柱PCa部材2の平面形状と同じである。
【0017】
柱脚部13は、パネルゾーン11(仮想境界面S3)の上側に形成されている。すなわち、柱脚部13は、梁部14の上面から突出しており、柱脚部13の上面は、梁14の上面よりも高いところに位置している。柱脚部13のコンクリートには、上階用柱PCa部材3を仮受けする荷重受けボルト1cが植設されている。本実施形態の柱脚部13は、短柱状であり、柱脚部13の平面形状は、上階用柱PCa部材3の平面形状と同じである。
【0018】
パネルゾーン11、柱頭部12および柱脚部13を形作るコンクリートには、これを上下に貫通する複数の鉄筋挿通孔1a,1aが形成されている。
【0019】
鉄筋挿通孔1aは、柱頭部12の下面から柱脚部13の上面に至る貫通孔であり、シース管等の管材によって形成されている。鉄筋挿通孔1aの位置および数は、柱主筋2b,3bの位置および数に対応している。図示は省略するが、パネルゾーン11には、鉄筋挿通孔1a,1aを取り囲む帯筋が配筋されている。
【0020】
梁部14は、パネルゾーン11の側面(仮想境界面S4)から片持ち状に張り出した部位である。梁部14の端部は、他の梁PCa部材の梁部14’と接合されている。
【0021】
梁部14には、梁主筋1bのほか、あばら筋(図示略)などが配筋されている。梁主筋1bは、梁部14のコンクリート端面から突出しないように配筋されている。梁主筋1bの端部は、鉄筋継手J4を介して他の梁PCa部材に配筋された梁主筋1b’と連結されている。鉄筋継手J4は、梁部14,14’の端部に形成された鉄筋収容孔1d,1d’と、鉄筋収容孔1d,1d’に配筋された添え筋1eと、鉄筋収容孔1d,1d’に充填された充填材とによって構成されている。添え筋1eは、梁部14,14’の間の目地を跨ぐように配筋されている。なお、図示は省略するが、他の形式の鉄筋継手により梁主筋1b,1b’を連結してもよい。また、梁部14,14’の間に場所打ちコンクリートを打設する領域を介在させ、当該領域において梁主筋1b,1b’を連結してもよい。
【0022】
下階用柱PCa部材2は、直方体状のプレキャストコンクリート部材である。下階用柱PCa部材2の上端部のコンクリートには、鉄筋継手用のスリーブ2a,2aが埋設されている。また、下階用柱PCa部材2のコンクリートには、スリーブ2a,2aに至る柱主筋2b,2bのほか、柱主筋2b,2bを囲む帯筋(図示略)などが配筋されており、さらには、梁PCa部材1を仮受けする荷重受けボルト2cが植設されている。
【0023】
スリーブ2aは、鉄筋挿通孔1aの延長上に配置されており、コンクリート上面(梁PCa部材1に対向する面)に開口している。すなわち、スリーブ2aは、鉄筋挿通孔1aの直下に位置し、鉄筋挿通孔1aの下側の開口端に対向している。本実施形態のスリーブ2aは、上下両端が開口した筒状の部材からなり、下側の開口から挿入された柱主筋2bの上端部と上側の開口から挿入された中継用柱主筋4の下端部とを囲んでいる。
【0024】
柱主筋2bは、下階用柱PCa部材2のコンクリート上面から突出しないように配筋されている。すなわち、柱主筋2bの上端は、スリーブ2aの内部に位置している。
【0025】
上階用柱PCa部材3は、直方体状のプレキャストコンクリート部材である。上階用柱PCa部材3の下端部のコンクリートには、鉄筋継手用のスリーブ3a,3aが埋設されている。また、上階用柱PCa部材3のコンクリートには、スリーブ3a,3aに至る柱主筋3b,3bのほか、柱主筋3b,3bを囲む帯筋(図示略)などが配筋されている。
【0026】
スリーブ3aは、鉄筋挿通孔1aの延長上に配置されており、コンクリート下面(梁PCa部材1に対向する面)に開口している。すなわち、スリーブ3aは、鉄筋挿通孔1aの直上に位置し、鉄筋挿通孔1aの上側の開口端に対向している。本実施形態のスリーブ3aは、上下両端が開口した筒状の部材からなり、上側の開口から挿入された柱主筋3bの下端部と下側の開口から挿入された中継用柱主筋4の上端部とを囲んでいる。
【0027】
柱主筋3bは、上階用柱PCa部材3のコンクリート下面から突出しないように配筋されている。すなわち、柱主筋3bの下端は、スリーブ3aの内部に位置している。
【0028】
なお、図示を省略しているが、下階用柱PCa部材2の下端部の構成は、上階用柱PCa部材3の下端部の構成と同様であり、上階用柱PCa部材3の上端部の構成は、下階用柱PCa部材2の上端部の構成と同様である。
【0029】
中継用柱主筋4は、鉄筋挿通孔1aおよびスリーブ2a,3aの内部に配筋されており、充填式の鉄筋継手(スリーブ2a,3aの内部に充填材5を充填して形成した鉄筋継手)J2,J3を介して柱主筋2b,3bに接続されている。すなわち、中継用柱主筋4は、その上下の柱主筋2b,3bを中継する鉄筋である。中継用柱主筋4の下端は、スリーブ2aの内部において柱主筋2bの上端に突き合わされており、中継用柱主筋4の上端は、スリーブ2aの内部において柱主筋3bの下端に突き合わされている。
【0030】
充填材5は、鉄筋挿通孔1aおよびスリーブ2a,3aの内部に充填されるとともに、梁PCa部材1と下階用柱PCa部材2との間の隙間および梁PCa部材1と上階用柱PCa部材3との間の隙間に充填されている。本実施形態の充填材5は、無収縮モルタルである。なお、充填材5の成分や配合は、適宜変更してもよい。
【0031】
本実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造を構築する手順は、次のとおりである。
【0032】
まず、下階用柱PCa部材2を所定位置に立設する。次に、下階用柱PCa部材2の上に梁PCa部材1を仮置きする。具体的には、梁PCa部材1の柱頭部12を下階用柱PCa部材2の荷重受けボルト2cに載置すればよい。なお、添え筋1eは、鉄筋収容孔1dに収容しておく。
【0033】
続いて、中継用柱主筋4を鉄筋挿通孔1aに挿通し、中継用柱主筋4の下端部をスリーブ2aに挿入する。なお、中継用柱主筋4の上端部は、梁PCa部材1のコンクリート上面から突出した状態となる。
【0034】
その後、梁PCa部材1の上に上階用柱PCa部材3を仮置きする。具体的には、中継用柱主筋4の上端部をスリーブ3aに挿入しつつ、上階用柱PCa部材3を梁PCa部材1の荷重受けボルト1cに載置すればよい。また、図示は省略するが、梁PCa部材1と下階用柱PCa部材2との間の隙間(目地となる空間)を型枠で囲み、同様に、梁PCa部材1と上階用柱PCa部材3との間の隙間を型枠で囲む。
【0035】
次に、上下2箇所の隙間(目地となる空間)に充填材5を充填するとともに、鉄筋挿通孔1aの内部に充填材5を充填し、さらに、スリーブ2a,3aに連通する充填孔からスリーブ2a,3aの内部に充填材5を充填する。
【0036】
充填材5が硬化した後、図示せぬ型枠を脱型すると、図1の接合構造が得られる。なお、梁PCa部材1の上に上階用柱PCa部材3を仮置きする前に、下側の目地空間、鉄筋挿通孔1aおよびスリーブ2aに充填材5を充填し、充填材5が硬化した後に、梁PCa部材1の上に上階用柱PCa部材3を仮置きしてもよい。
【0037】
ちなみに、梁PCa部材1の梁部14と他の梁PCa部材の梁部14’とを接合する場合には、梁PCa部材1の隣りに他の梁PCa部材を設置した後、鉄筋収容孔1dから添え筋1eを引き出して、添え筋1eの半分程度を他の梁PCa部材の鉄筋収容孔1d’に挿入し、その後、梁部14,14’の間の隙間と鉄筋収容孔1d,1dの内部に充填材を充填すればよい。
【0038】
本実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造を解体する場合には、梁PCa部材1と柱PCa部材2,3の間に形成された目地を切断位置とし、ワイヤーソーなどの切断工具を用いて、目地(充填材5)および中継用柱主筋4を切断する。目地の周囲にワイヤーを巻き付け、目地を水平に切断すれば、梁PCa部材1および各柱PCa部材2,3のコンクリートに欠損が生じず、また、柱主筋2b,3bが切断されることもない。
【0039】
なお、梁PCa部材1と他の梁PCa部材とを分離する場合には、梁部14,14’の間に形成された目地を切断位置とし、ワイヤーソーなどの切断工具を用いて、目地(充填材)および添え筋1eを切断すればよい。
【0040】
而して、梁PCa部材1と各柱PCa部材2,3を分離した後、スリーブ2a,3aから中継用柱主筋4と充填材5を除去すると、柱PCa部材2,3を使用前の状態に戻すことができる。なお、スリーブ2a,3aの中から中継用柱主筋4と充填材5を除去する場合には、充填材5を高圧水(所謂ウォータジェット)で削ぎ落とした後、中継用柱主筋4を引き抜けばよい。
【0041】
また、梁PCa部材1と他の梁PCa部材を分離した後、鉄筋挿通孔1aから中継用柱主筋4と充填材5を除去するとともに、鉄筋収容孔1dから添え筋1e除去すると、梁PCa部材1を使用前の状態に戻すことができる。なお、鉄筋挿通孔1aの中から中継用柱主筋4と充填材5を除去する場合には、鉄筋挿通孔1aの孔壁と中継用柱主筋4との間にコアドリルの円筒状回転刃(鉄筋挿通孔1aの孔径よりも小さな外径を有し、かつ、中継用柱主筋4の有効径よりも大きな内径を有するもの)を挿入することで、中継用柱主筋4を内包する状態で充填材5をコア抜きし、その後、鉄筋挿通孔1aの孔壁に残った充填材5を高圧水で削ぎ落とせばよい。
【0042】
以上説明した本実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造によれば、これを解体した後に、梁PCa部材1および柱PCa部材2,3を使用前の状態に戻すことができるので、これらを再利用することが可能となる。
【0043】
また、本実施形態では、パネルゾーン11の下側に柱頭部12を設けているので、梁PCa部材1と下階用柱PCa部材2との間の目地が梁部14の下面から離れた位置となり、同様に、パネルゾーン11の上側に柱脚部13を設けているので、梁PCa部材1と上階用柱PCa部材3との間の目地が梁部14の上面から離れた位置となる。すなわち、本実施形態に係るプレキャストコンクリート部材の接合構造によれば、これを解体する際の切断位置が梁部14の上下面から離れた位置になるので、切断工具が梁部14に干渉し難くなり、ひいては、切断作業をスムーズに行うことが可能となる。
【0044】
なお、本実施形態では、一つのパネルゾーン11から二つの梁部14,14が張り出す形態の梁PCa部材1を例示したが、梁部14の数や張出方向を限定する趣旨ではない。
【0045】
また、スリーブ2a,3aと柱主筋2b,3bとの接合方法は、図示のものに限定されることはない。例えば、図示は省略するが、摩擦圧接等の手段により柱主筋2b,3bをスリーブに接合してもよいし、あるいは、柱主筋2b,3bの端部をネジ節とし、スリーブに設けた雌ネジに螺着してもよい。
【符号の説明】
【0046】
1 梁PCa部材
1a 鉄筋挿通孔
11 パネルゾーン
12 柱頭部
13 柱脚部
14 梁部
2 下階用柱PCa部材
2a スリーブ
2b 柱主筋
3 上階用柱PCa部材
3a スリーブ
3b 柱主筋
4 中継用柱主筋
5 充填材
図1