特許 6773275 コンクリート構造物の構築方法

(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】6773275

(24)【登録日】2020年10月5日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】コンクリート構造物の構築方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 7/06 20060101AFI20201012BHJP

   B28B 7/02 20060101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   B28B7/06

   B28B7/02

【請求項の数】1

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2016-2403(P2016-2403)

(22)【出願日】2016年1月8日

(65)【公開番号】特開2017-121763(P2017-121763A)

(43)【公開日】2017年7月13日

【審査請求日】2019年1月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(72)【発明者】

【氏名】印藤 正裕

(72)【発明者】

【氏名】椚 隆

【審査官】 今井 淳一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３０６８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１０５５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０６０９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−１２２５８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２８Ｂ ７／０６

Ｂ２８Ｂ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線材を筒状に編んで変形自在な筒状体を製作する筒状体製作工程と、
前記筒状体の内部にコンクリート材料を充填するとともに前記筒状体を所望の形状に変形させた状態に支持するコンクリート材料充填・支持工程と、
前記コンクリート材料を硬化させてコンクリート部を形成するコンクリート硬化工程と、
該コンクリート硬化工程の後に前記筒状体の支持を解除する筒状体支持解除工程と、を有し、
前記筒状体製作工程では、前記筒状体の軸線方向に延在する複数の鉄筋を前記筒状体の周方向に間隔をあけて配置し、前記線材を前記複数の鉄筋に編みかけて前記筒状体を製作することを特徴とするコンクリート構造物の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート材料で形成されたコンクリート構造物の構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば曲線状に湾曲していたり曲面を有していたりする形状のコンクリート構造物を構築する場合、コンクリート構造物の形状に対応する型枠を準備する必要がある。曲面を形成可能な型枠として、例えば、曲面の曲率を自由に変えることができる型枠が知られている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−３１０４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、コンクリート構造物が複雑な形状であると、特許文献１のような型枠を使用できず個々に型枠を製作する必要があり、型枠の製作や型枠支保工の組み立てなどに労力がかかる。
また、このような複雑な形状のコンクリート構造物を所定の強度とするためには、鉄筋コンクリート構造とすることが考えられるが、配筋が複雑となり鉄筋の組み立てや鉄筋の型枠内への設置に労力がかかる。

【0005】

そこで本発明は、所定の強度を有するとともに、複雑な形状であっても容易に構築することができるコンクリート構造物の構築方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明に係るコンクリート構造物の構築方法は、線材を筒状に編んで変形自在な筒状体を製作する筒状体製作工程と、前記筒状体の内部にコンクリート材料を充填するとともに前記筒状体を所望の形状に変形させた状態に支持するコンクリート材料充填・支持工程と、前記コンクリート材料を硬化させてコンクリート部を形成するコンクリート硬化工程と、該コンクリート硬化工程の後に前記筒状体の支持を解除する筒状体支持解除工程と、を有することを特徴とする。

【0008】

本発明では、筒状体は、線材を筒状に編んで形成されていることにより、内部に充填されたコンクリート部を形成するコンクリート材料が硬化する前は、変形自在となるため、筒状体に充填されたコンクリート材料が硬化する前に、筒状体を所望の形状に変形させた状態に支持し、コンクリート材料が硬化した後にこの支持を解除することで、複雑な形状であっても所望の形状のコンクリート構造物を容易に製造することができる。また、変形自在な筒状体が捨て型枠となるため、従来のような型枠の製作や設置、脱型にかかる労力を削減できる。

【0009】

また、筒状体の内部にコンクリート材料を充填することにより、筒状体がコンクリート材料が硬化する前のコンクリート材料の側圧を拘束できるため、コンクリート材料の側圧に対向するための支持（支保工）を軽減させることができる。
また、コンクリート構造物は、筒状体がコンクリート構造物に作用する引張力を負担し、コンクリート部がコンクリート構造物に作用する圧縮力を負担する構造となるため、コンクリート部を鉄筋コンクリート構造としなくてもコンクリート構造物を所定の強度を有する構造とすることができる。
そして、コンクリート部を鉄筋コンクリート構造としないことにより、コンクリート部を鉄筋コンクリート構造である場合と比べて、軽量化を図ることができるとともに、鉄筋の組み立てや設置にかかる労力を削減できる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、所望の強度を有するとともに、所望の形状に容易に形成することができるコンクリート構造物を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】（ａ）は本発明の実施形態によるコンクリート構造物の一例を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図2】筒状体を説明する図である。

【図3】コンクリート構造物の構築方法を説明する図である。

【図4】本発明の実施形態によるコンクリート構造物の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態によるコンクリート構造物およびコンクリート構造物の構築方法について、図１乃至図３に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態によるコンクリート構造物１は、線材２１を筒状に編んだ筒状体２２と、筒状体２２の内部に充填されたコンクリート部３と、を有している。
線材２１は、所定の強度を有し、可撓性を有するまたは弾性変形可能な繊維状の材料で、例えばカーボンファイバ（炭素繊維強化プラスチック）の線材などが採用される。

【0016】

図１および図２に示すように、筒状体２２は、長さ方向（図１（ａ）の矢印Ｂの方向）の一方の端部２３が閉塞し、他方の端部２４が開口している。
筒状体２２は、線材２１を例えばメリヤス編みやリリヤン編み等で螺旋を描くように編むことで筒状に形成されている。筒状体２２は、長さ方向の一方の端部２３のみが貼りあわされたり、縫い合わされたりすることで、長さ方向の一方の端部２３が閉塞し、他方の端部が開口している。
線材２１で編まれた筒状体２２は、内部に充填されたコンクリート部３を形成するコンクリート材料３１（図１参照）が硬化する前は、所望の形状に変形自在となるように構成されている。また、筒状体２２は、内部にコンクリート材料３１が充填された際に、このコンクリート材料３１が網目から流出しないように、網目間の空間が小さくなるように形成されている。

【0017】

また、図１に示すように本実施形態では、筒状体２２は、コンクリート材料３１が充填されると長さ方向に直交する断面形状が略円環状となるように形成されている。そして、筒状体２２に充填されたコンクリート材料３１が筒状体２２の長さ方向に湾曲した状態で硬化されることでコンクリート部３が形成されている。
このため、本実施形態によるコンクリート構造物１は、長さ方向に湾曲した棒状の部材で、長さ方向に直交する断面が略円形状となるように形成されている。

【0018】

次に、本実施形態によるコンクリート構造物の構築方法について説明する。
まず、筒状体２２を製作する（筒状体製作工程）。
線材２１を例えばメリヤス編みやリリヤン編み等で筒状に編み、所定の長さの筒状体２２を形成する。本実施形態では、形成される筒状体２２の長さ方向に直交する断面形状に相当する円の外周にそって、この円の軸線方向に延在する複数の鉄筋を周方向に間隔をあけて配置し、この複数の鉄筋に周方向に順番に線材２１を網掛けていく。そして、筒状体２２が所定の長さとなるまで繰り返し線材２１を編む。
続いて、所定の長さに形成された筒状体２２の長さ方向の一方の端部２３の閉塞し、他方の端部２４を開口させる。このようにして図２に示すような筒状体２２が製作される。

【0019】

続いて、図３に示すように、筒状体２２の内部にコンクリート材料３１を充填するとともに、筒状体２２を所望の形状に変形させた状態に支持する（コンクリート材料充填・支持工程）。
まず、筒状体２２を構築されるコンクリート構造物１の形状となるように変形させ、変形した状態の筒状体２２を支持材４で支持する。
本実施形態では、支持材４は、筒状体２２を上方から吊って支持する吊り材で構成されている。なお、支持材４は、筒状体２２を上方から支持する吊り材に限らず、例えば、筒状体２２を下方から支持する支持台や支持脚、筒状体２２を側方から支持するアーム等としてもよい。また、１つの筒状体２２を異なる形態の支持材４で支持してもよい。

【0020】

次に、筒状体２２の長さ方向の他方の端部２４の開口から、筒状体２２の内部にコンクリート材料３１を充填する。このとき、必要に応じて支持材４とは別に筒状体２２およびその内部のコンクリート材料３１を支持する支保工を設置する。
なお、筒状体２２にコンクリート材料３１を充填した後に、コンクリート材料３１が充填された状態の筒状体２２の形状を変形させて、支持材４で支持してもよいし、筒状体２２へのコンクリート材料３１を充填しながら、筒状体２２を所望の形状となるように変形させてもよい。

【0021】

続いて、筒状体２２の内部に充填されたコンクリート材料３１を硬化させ、コンクリート部３を形成する（コンクリート硬化工程）。
続いて、支持材４を撤去し、支持材４による筒状体２２の支持を解除する（筒状体支持解除工程）。
このようにして、図１に示すような筒状体２２およびコンクリート部３を有するコンクリート構造物１が形成される。

【0022】

次に、上述したコンクリート構造物１およびコンクリート構造物の構築方法の作用・効果について図面を用いて説明する。
上述した本実施形態によるコンクリート構造物１は、筒状体２２の内部にコンクリート部３が充填された構成である。そして、筒状体２２は、内部に充填されたコンクリート材料３１が硬化する前は、変形自在となる。そして、筒状体２２に充填されたコンクリート材料３１が硬化する前に、筒状体２２を所望の形状に変形させた状態に支持し、コンクリート材料３１が硬化した後にこの支持を解除することで、複雑な形状であっても所望の形状のコンクリート構造物１を容易に製造することができる。また、変形自在な筒状体２２が捨て型枠となるため、従来のような型枠の製作や設置、脱型にかかる労力を削減できる。

【0023】

また、筒状体２２は筒状に形成されていることにより、コンクリート材料３１が硬化する前のコンクリート材料３１の側圧を拘束できるため、コンクリート材料３１の側圧に対向するための支持（支保工）を軽減させることができる。
また、コンクリート構造物１は、筒状体２２がコンクリート構造物１に作用する引張力を負担し、コンクリート部３がコンクリート構造物１に作用する圧縮力を負担する構造となるため、コンクリート部３を鉄筋コンクリート構造としなくてもコンクリート構造物１を所定の強度を有する構造とすることができる。例えば、線材２１がカーボンファイバの線材である場合、一般に、カーボンファイバは、その引張強度が鉄と比較して約１０倍であるため、鉄筋を使用しなくてもコンクリート構造物１を所定の強度を有する構造とすることができる。
そして、コンクリート部３を鉄筋コンクリート構造としないことにより、コンクリート部３を鉄筋コンクリート構造である場合と比べて、軽量化を図ることができるとともに、鉄筋の組み立てや設置にかかる労力を削減できる。

【0024】

以上、本発明によるコンクリート構造物およびコンクリート構造物の構築方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、１つの筒状体２２の内部にコンクリート部３が充填されたコンクリート構造物１としているが、例えば、図４に示すように、２つの筒状体２２，２２がそれぞれの内部が連通するように交差して連結され、これらの２つの筒状体２２，２２の内部にそれぞれ充填されたコンクリート部３が一体化されたコンクリート構造物１Ａとしてもよい。また、３つ以上の筒状体２２，２２，…が連結されていてもよい。

【0025】

また、上記の実施形態では、筒状体２２は、長さ方向の一方の端部２３を閉塞し他方の端部２４を開口させた形態であるが、長さ方向の両端部２３，２４を開口させた形態としてもよい。例えば、両端部２３，２４が開口された複数の筒状体２２，２２…を長さ方向に連結し、連結された複数の筒状体２２，２２…の長さ方向の一方の端部を閉塞し、他方の端部からコンクリート材料を充填してコンクリート構造物１を構築してもよい。

【0026】

また、上記の実施形態では、筒状体２２は、コンクリート材料３１が充填されると長さ方向に直交する断面形状が略円環状となるように形成されているが、コンクリート材料３１が充填されると長さ方向に直交する断面形状が多角形の環状や円以外の曲線が形成する環状となるように形成されていてもよい。
また、上記の実施形態では、筒状体２２は、長さ方向全体にわたって同じ断面形状に形成されているが、テーパ状や部分的に異なる断面を有する形状に形成されていてもよい。
また、上記の実施形態によるコンクリート構造物１において、筒状体２２の外周面が例えばロックウールなどの耐火材で被覆されていてもよい。このようにすることで、所望の耐火性能や体損傷性能を付与することができる。

【符号の説明】

【0027】

１，１Ａ コンクリート構造物
３ コンクリート部
４ 支持材
２１ 線材
２２ 筒状体
２３ 一方の端部
２４ 他方の端部
３１ コンクリート材料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】