特開 2023-127674 柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023127674

(43)【公開日】2023-09-14

(54)【発明の名称】柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/21 20060101AFI20230907BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20230907BHJP

【ＦＩ】

E04B1/21 C

E04B1/58 503C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022031505

(22)【出願日】2022-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】303057365

【氏名又は名称】株式会社安藤・間

(74)【代理人】

【識別番号】100098246

【弁理士】

【氏名又は名称】砂場 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100208269

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 雅士

(72)【発明者】

【氏名】田中 昭臣

(72)【発明者】

【氏名】小澤 淳

(72)【発明者】

【氏名】牧野 武蔵

【テーマコード（参考）】

2E125

【Ｆターム（参考）】

2E125AA03

2E125AC02

2E125AG03

2E125AG12

2E125CA82

(57)【要約】

【課題】 最小限の高所作業や足場上の作業によってプレキャスト柱とプレキャスト仕口部材とを一体的に固定接合する。
【解決手段】 柱コンクリート上面から複数本の柱主筋１が突出している柱プレキャスト部材１０と、柱主筋１を保持する貫通孔２を有する仕口部プレキャスト部材２０との接合において、柱プレキャスト部材１０の上面と仕口部プレキャスト部材２０の下面との間に、側面が弾性封止材１５で区画されたグラウト充填空間３０が形成されるように、柱主筋１を貫通孔２内に保持させつつ、仕口部プレキャスト部材２０を柱プレキャスト部材１０上に載置する。次いで、貫通孔２を介してグラウト充填空間３０内に仕口部プレキャスト部材２０の比重よりも低比重のグラウトを充填し、柱プレキャスト部材１０と仕口部プレキャスト部材２０とを一体接合する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱コンクリート上面から複数本の柱主筋が突出している柱プレキャスト部材と、前記柱主筋を保持する貫通孔を有する仕口部プレキャスト部材との接合方法において、
前記柱プレキャスト部材上面と前記仕口部プレキャスト部材下面との間に、側面が封止材で区画されたグラウト充填空間が形成されるように、前記柱主筋を前記貫通孔内に保持させつつ、前記仕口部プレキャスト部材を前記柱プレキャスト部材上に載置し、
前記貫通孔を介して前記グラウト充填空間内に前記仕口部プレキャスト部材の比重よりも低比重のグラウトを充填し、
前記柱プレキャスト部材と前記仕口部プレキャスト部材とを一体接合することを特徴とする柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法。

【請求項2】

前記グラウト充填空間は、
前記柱プレキャスト部材の上端側部と前記仕口部プレキャスト部材の下端側部とに幅方向拡幅部を設け、前記柱プレキャスト部材の上面と前記仕口部プレキャスト部材の下面の少なくとも一方に形成されたグラウト充填凹部と、前記柱プレキャスト部材の柱断面を確保するように取り付けられた前記封止材と、
で区画されてなる請求項１に記載の柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法。

【請求項3】

前記グラウト充填空間は、
前記柱プレキャスト部材の上面と、前記仕口部プレキャスト部材の下面と、前記仕口部プレキャスト部材の下面から突出させたふさぎ板の下端内周面に沿って取り付けられた封止材と、
で区画されてなる請求項１に記載の柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法。

【請求項4】

前記封止材は、前記柱プレキャスト部材上に前記仕口部プレキャスト部材が載置された際に弾性変形して前記柱プレキャスト部材と前記仕口部プレキャスト部材とに密着して前記グラウト充填空間の側面を区画する弾性封止材である請求項２または請求項３に記載の柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法。

【請求項5】

前記封止材は、前記柱プレキャスト部材または前記仕口部プレキャスト部材の外周面に保持されて前記グラウト充填空間の側面を区画する型枠部材である請求項１に記載の柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法。

【請求項6】

前記仕口部プレキャスト部材は、前記貫通孔と並列配置されたグラウト充填孔を有する請求項１に記載の柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法。

【請求項7】

前記仕口部プレキャスト部材上端から前記貫通孔を介して前記グラウトを充填流下して前記グラウト充填空間内を充満させ、前記柱主筋が保持された貫通孔からの前記グラウトの充溢を確認する請求項１に記載の柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、最小限の高所作業や足場上の作業によってプレキャスト鉄筋コンクリート製の柱部材と仕口部部材とを一体的に接合可能な柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プレキャスト鉄筋コンクリート製の柱（柱プレキャスト部材）に、プレキャスト鉄筋コンクリート製（以下、単にプレキャストと記す。）の仕口部部材（仕口部プレキャスト部材）を一体的に接合する接合工法として、柱プレキャスト部材上に所定のクリアランスを設けて仕口部プレキャスト部材を載置し、クリアランス部分にグラウト充填して接合部の一体化を図る方法がある。この接合方法では、接合部に設けられたクリアランス部分の外周を覆うために、桟木等の角棒状の封止材で塞いで型枠としたり（特許文献１）、ゴム圧着片が取り付けられたシール用金具を組み合わせて井桁状にしてプレキャスト部材の外周を覆い（特許文献２）、接合部のクリアランス部分にモルタル充填を行う方法が開示されている。このほか、封止材として細長形状のエアチューブを用いる方法も提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平６－４９６５７号公報

【特許文献2】特開平５ー３１１７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１，２に開示された技術では、プレキャスト柱上端の外周全面に封止材（型枠）等を設けるために、高所作業車や足場などを用いて柱上部まで作業員が上がって柱全周面での作業を行う必要があった。また、高所作業車や足場などを配備、設置するために安定したコンクリート作業床等を設ける必要があり、これらを設置する付帯作業も発生していた。

【0005】

また、柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材とを一体化するために、仕口部プレキャスト部材の上部（上面）からまたは下部から所定の圧力をかけてグラウトを充填する必要がある。その場合、グラウトには仕口部プレキャスト部材と同等以上の比重を有するグラウトが用いられることもある。この場合、グラウトが充填される部分の上部のプレキャスト仕口部材がグラウトの充填圧によって浮き上がって設置位置からずれたりしないように、プレキャスト仕口部材を堅固に固定しておく必要があった。

【0006】

そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、最小限の高所作業や足場上の作業によってプレキャスト柱と仕口部材とを一体的に固定接合できるようにした柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材の接合方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の接合方法は、柱コンクリート上面から複数本の柱主筋が突出している柱プレキャスト部材と、前記柱主筋を保持する貫通孔を有する仕口部プレキャスト部材との接合方法において、前記柱プレキャスト部材上面と前記仕口部プレキャスト部材下面との間に、側面が封止材で区画されたグラウト充填空間が形成されるように、前記柱主筋を前記貫通孔内に保持させつつ、前記仕口部プレキャスト部材を前記柱プレキャスト部材上に載置し、前記貫通孔を介して前記グラウト充填空間内に前記仕口部プレキャスト部材の比重よりも低比重のグラウトを充填し、前記柱プレキャスト部材と前記仕口部プレキャスト部材とを一体接合することを特徴とする。

【0008】

前記グラウト充填空間は、前記柱プレキャスト部材の上端側部と前記仕口部プレキャスト部材の下端側部とに幅方向拡幅部を設け、前記柱プレキャスト部材の上面と前記仕口部プレキャスト部材の下面の少なくとも一方に形成されたグラウト充填凹部と、前記柱プレキャスト部材の柱断面を確保するように取り付けられた前記封止材と、で区画されてなることが好ましい。

【0009】

前記グラウト充填空間は、前記柱プレキャスト部材の上面と、前記仕口部プレキャスト部材の下面と、前記仕口部プレキャスト部材の下面から突出させたふさぎ板の下端内周面に沿って取り付けられた封止材と、で区画されてなることが好ましい。

【0010】

前記封止材は、前記柱プレキャスト部材上に前記仕口部プレキャスト部材が載置された際に弾性変形して前記柱プレキャスト部材と前記仕口部プレキャスト部材とに密着して前記グラウト充填空間の側面を区画する弾性封止材であることが好ましい。

【0011】

前記封止材は、前記柱プレキャスト部材または前記仕口部プレキャスト部材の外周面に保持されて前記グラウト充填空間の側面を区画する型枠部材であることが好ましい。

【0012】

前記仕口部プレキャスト部材は、前記貫通孔と並列配置されたグラウト充填孔を有することが好ましい。

【0013】

前記仕口部プレキャスト部材上端から前記貫通孔を介して前記グラウトを充填流下して前記グラウト充填空間内を充満させ、前記柱主筋が保持された貫通孔からの前記グラウトの充溢を確認することが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態において、接合前の柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材とを、柱上面に形成されたグラウト充填凹部が分かるように示した斜視図。

【図2】図１に示した柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材とを側面視した接合前の構成と、接合後の構成を示した側面図。

【図3】図１に示した仕口プレキャスト部材の上面、下面を示した平面図、底面図。

【図4】図１に示した柱プレキャスト部材と、仕口部プレキャスト部材の接合手順を示した施工順序図。

【図5】本発明の第２実施形態において、接合前の柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材とを示した斜視図。

【図6】図５に示した柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材とを側面視した接合前の構成と、接合後の構成を示した側面図。

【図7】図５に示した仕口プレキャスト部材の上面、下面を示した平面図、底面図。

【図8】図５に示した柱プレキャスト部材と、仕口部プレキャスト部材の接合手順を示した施工順序図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［第１実施形態］
以下、本発明の柱プレキャスト部材と仕口部プレキャスト部材と接合方法の第１実施形態の構成及びその一連の接合工程について、図１～図４を参照して説明する。

【0016】

図１は、一例として、一辺が１０００ｍｍの略正方形断面で、高さ６ｍの柱プレキャスト部材１０の上部と、その柱上面１０ｂに載置され、接合される仕口部プレキャスト部材２０との接合前の状態を示している。図２（ａ）は、図１に対応した側面の状態を示している。両図に示したように、柱上面１０ｂからは、仕口部プレキャスト部材２０を貫通する異形棒鋼（Ｄ３２）の柱主筋１が２４本突出しており、突出長さは仕口部プレキャスト部材２０の高さ（約１４００ｍｍ）より２２０ｍｍ程度長く設定されている。本実施形態では、仕口部プレキャスト部材２０には仕口部内を貫通する柱主筋本数の柱主筋貫通孔２に加え、柱主筋貫通孔２と同様に柱上下方向に貫通する１個のグラウト充填孔３が設けられている。なお、柱主筋貫通孔径が主筋径より十分大きい場合、柱主筋貫通孔２がグラウト充填孔３を兼ねることができる。

【0017】

柱プレキャスト部材１０上端の、仕口部プレキャスト部材２０の下端と接合される部位には、図１、図２（ａ）に示したように、柱側拡幅部１０ａが形成されている。この柱側拡幅部１０ａは、柱側面より約５０ｍｍの下側ハンチを含め高さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍ程度拡幅されており、柱上面１０ｂでの断面寸法は１１００ｍｍ角となっている。また、この柱上面１０ｂのコンクリート面には、各辺の周縁から幅２５ｍｍを確保して深さ６ｍｍの平面視正方形状の柱側グラウト充填凹部１１が形成されている。

【0018】

一方、仕口部プレキャスト部材２０は、図１、図２（ａ）に示したように、外周面が鋼板製のふさぎ板４で覆われ、ふさぎ板４で囲まれた空間に内部コンクリート２３が打設された合成構造からなる。本実施形態では、ふさぎ板４の四方の外側面に所定断面形状の梁端部５が溶接接合されている。また、柱プレキャスト部材１０上端と接合される部材下端の外周部位には、仕口部側拡幅部２０ａが形成されている。この仕口部側拡幅部２０ａは、仕口部のふさぎ板４の下端から露出している鉄筋コンクリート部分が仕口部断面より高さ７５ｍｍ、幅５０ｍｍ程度、幅方向に拡幅され、仕口部下端は１１００ｍｍ角となっている。また、この仕口部の内部コンクリート下面２３ａには、図３（ｂ）に示したように、各辺の周縁幅２５ｍｍを確保して深さ６ｍｍの平面視正方形状の仕口部側グラウト充填凹部２１が形成されている。

【0019】

ここで、上述した柱プレキャスト部材１０と、仕口部プレキャスト部材２０の接合方法について、図４（ａ）～（ｃ）を参照して説明する。まず、柱プレキャスト部材１０を所定の建て込み位置に立設し、その後に、図４（ａ）に示したように、柱プレキャスト部材１０の上面の柱側グラウト充填凹部１１の周縁部１０ｃに沿い、区画する範囲が柱断面を確保する略正方形となるように、弾性封止材としてのバックアップ材１５を取り付ける。このバックアップ材１５は、断面形が厚さ約４０ｍｍ、幅約２０ｍｍの角形断面のＥＶＡ樹脂製の角棒材で、載荷に伴い弾性変形可能な柔軟な合成樹脂部材である。このバックアップ材１５のコンクリート面への取り付けは、バックアップ材１５の一面にあらかじめ貼付されていた粘着テープ（図示せず）で固定することが好ましい。さらに、柱側グラウト充填凹部１１上に高さ２０ｍｍのスペーサー１６を複数個設置する（図４（ｂ））。このスペーサー１６は仕口部プレキャスト部材２０の自重によっても変形しない剛性、強度を有する部材からなることが好ましい。たとえば既製のモルタル製、金物、合成樹脂製品等のスペーサー１６を用いることができる。本実施形態では、バックアップ材１５は、載置された仕口部プレキャスト部材２０がスペーサー１６上に載るまで弾性変形して仕口部プレキャスト部材２０と柱プレキャスト部材１０とが対向し、バックアップ材１５により側方が区画された高さ２０ｍｍのグラウト充填空間３０が形成される。このグラウト充填空間３０内にグラウト充填孔からグラウトＧが流下充填され、グラウト充填空間３０内にグラウトが充満し、その後のグラウト固化に伴って柱プレキャスト部材１０の上面と仕口部プレキャスト部材２０の下面とが一体接合される。

【0020】

充填されるグラウトＧには、比重が仕口部プレキャスト部材２０のコンクリート比重より小さいプレミックスタイプの高強度無収縮モルタルが使用されている。本実施形態では、仕口部プレキャスト部材２０の比重が２４ｋＮ／ｍ³であるのに対してグラウトＧの比重は２１ｋＮ／ｍ³に設定されている。このように、グラウトＧの比重を上載された仕口部プレキャスト部材２０の比重より低比重とすることにより、比重差によって充填されたグラウトＧ上に位置する仕口部プレキャスト部材２０の持ち上がり（浮き上がり）が生じるのを防止することができる。また、グラウトＧはテーブルフロー値３００ｍｍ程度の高流動性を有するため、グラウトＧを仕口部プレキャスト部材２０の上面側からグラウト充填孔（図示せず）を介して流し込むだけでグラウト充填空間３０の隅部まで確実に充満される。さらに充填を進めると、グラウトＧは各柱主筋貫通孔２内を上昇して各柱主筋貫通孔２の上端から充溢される。各貫通孔上端からの充溢状態を目視確認することで、グラウト充填空間３０及び仕口部プレキャスト部材２０内の全ての柱主筋貫通孔２がグラウトＧで充満されたことが確認できる。

【0021】

［第２実施形態］
以下、本発明の柱プレキャスト部材１０と仕口部プレキャスト部材２０と接合方法の第２実施形態の構成および一連の接合工程について、図５～図８を参照して説明する。

【0022】

図５は、第２実施形態において、第１実施形態とほぼ同形（一辺９６０ｍｍの略正方形断面、柱高さ６ｍ）のプレキャスト鉄筋コンクリート製の柱（柱プレキャスト部材１０）の上部と、その柱上面１０ｂに載置され、接合される仕口部プレキャスト部材２０とを示している。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、柱上面１０ｂから仕口部プレキャスト部材２０を貫通する異形棒鋼（Ｄ３２）の柱主筋１が２４本突出し仕口部プレキャスト部材２０には仕口部内を貫通する柱主筋本数の柱主筋貫通孔２に加え、柱主筋貫通孔２と同様に柱上下方向に貫通する１個のグラウト充填孔３が設けられている。

【0023】

柱プレキャスト部材１０の上端の仕口部プレキャスト部材２０の下端と接合される部位には、図５、図６（ａ）に示したように、柱側拡幅部１０ａが形成されている。この柱側拡幅部１０ａは、柱断面より高さ１２０ｍｍ、幅２０ｍｍ程度拡幅されており、柱コンクリート上面１０ｂは１０００ｍｍ角となっている。柱上面１０ｂは、第１実施形態と異なり平滑面となっている（図５）。

【0024】

一方、仕口部プレキャスト部材２０は、一辺１０００ｍｍの仕口部ふさぎ板４（一例として厚さ９ｍｍ鋼板）により梁上フランジ取り付け位置から柱上端との接合面近傍までの外側面が覆われている。仕口部プレキャスト部材２０内の内部コンクリート２３は、ふさぎ板４の下端４ａが内部コンクリート２３の下面２３ａから２０ｍｍだけ突出するように打設されている。本実施形態でもふさぎ板４の四方の外側面に所定断面形状の梁端部５が溶接接合されている。

【0025】

本実施形態では、内部コンクリート２３の下面２３ａと柱プレキャスト部材１０のコンクリート上面１０ｂとの間に形成された高さ２０ｍｍのクリアランス部分がグラウト充填空間３５として機能する。よって、第２実施形態では、各図に示したように、第１実施形態の仕口部側拡幅部２０ａに相当するような大きな拡幅部は設けられていない。

【0026】

ここで、第２実施形態の柱プレキャスト部材１０と、仕口部プレキャスト部材２０の接合方法について、図８（ａ）～（ｃ）を参照して説明する。その施工手順は、第１実施形態とほとんど同様にであるため、第２実施形態特有の点についてのみ説明する。柱プレキャスト部材１０の所定の建て込み位置への立設後に、図８（ａ）に示したように、断面形が厚さ約３０ｍｍ、幅約１０ｍｍの角形断面のＥＶＡ樹脂製の角棒材状のバックアップ材１５を、仕口部プレキャスト部材２０のふさぎ板４の下端４ａの内周面に沿って貼着する。さらに、仕口部プレキャスト部材２０のふさぎ板４の下端４ａが柱プレキャスト部材１０の縁部に載るように、仕口部プレキャスト部材２０を載置する（図８（ｂ））。この時、バックアップ材１５は、仕口部プレキャスト部材２０の自重により弾性変形して仕口部プレキャスト部材２０と柱プレキャスト部材１０とに密着し、バックアップ材１５により側方が区画されたグラウト充填空間３５が形成される。次いでグラウト充填空間３５内にグラウト充填孔（図示せず）からグラウトＧを流下充填することでグラウト充填空間３５内にグラウトＧが充満し、グラウトＧの固化に伴って柱プレキャスト部材１０のコンクリート上面１０ｂと仕口部プレキャスト部材２０の内部コンクリート２３の下面２３ａとが一体接合される（図８（ｃ））。

【0027】

本実施形態でも、充填されるグラウトＧの比重は、仕口部プレキャスト部材２０のコンクリート比重より小さい、高流動性を有するグラウトＧが使用されている。このため、グラウトＧを仕口部プレキャスト部材２０の上面側からグラウトＧを流し込むだけでグラウト充填空間３５内に完全に充満され、グラウトＧが各柱主筋貫通孔２内を上昇して各柱主筋貫通孔２の上端から充溢され、グラウトＧの各部への充溢状態を目視確認することができる。

【0028】

また、他の実施形態として、柱プレキャスト部材上にスペーサーを介して仕口部プレキャスト部材を載置し、所定高さのグラウト充填空間を確保した状態で、柱プレキャスト部材の上端と仕口部プレキャスト部材との間を覆うようにせき板を宛がい、せき板を柱プレキャスト部材、仕口部プレキャスト部材で支持してグラウト充填空間の側方を区画するようにしてもよい。この場合、せき板でグラウトＧのグラウト充填空間外への漏れは防止できるが、密閉性を高めるためにグラウト充填空間の側方を覆うようにバックアップ材を合わせて用いてもよい。

【0029】

なお、上述した各部材の寸法等は例示であり、所望の接合部構造により各種の寸法、数値が設定されることは言うまでもない。また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0030】

１ 柱主筋
２ 柱主筋貫通孔
３ グラウト充填孔
４ ふさぎ板
５ 梁端部
１０ 柱プレキャスト部材
１０ａ 柱側拡幅部
１１ 柱側グラウト充填凹部
１５ バックアップ材（弾性封止材）
１６ スペーサー
２０ 仕口部プレキャスト部材
２０ａ 仕口部拡幅部
２１ 仕口部側グラウト充填凹部
２３ 内部コンクリート
３０，３５ グラウト充填空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】