特開 2023-13193 プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法

(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】P2023013193

(43)【公開日】2023-01-26

(54)【発明の名称】プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 2/20 20060101AFI20230119BHJP

   E01D 19/02 20060101ALI20230119BHJP

   E02B 7/20 20060101ALI20230119BHJP

   E04B 2/02 20060101ALI20230119BHJP

【ＦＩ】

E04B2/20

E01D19/02

E02B7/20 104

E04B2/02 135

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021117192

(22)【出願日】2021-07-15

(71)【出願人】

【識別番号】000229667

【氏名又は名称】日本ヒューム株式会社

(71)【出願人】

【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】100097113

【弁理士】

【氏名又は名称】堀 城之

(74)【代理人】

【識別番号】100162363

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 幸彦

(74)【代理人】

【識別番号】100194283

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 大勇

(72)【発明者】

【氏名】村野 耕作

(72)【発明者】

【氏名】竹森 敬介

(72)【発明者】

【氏名】林 英和

(72)【発明者】

【氏名】上山 幸雄

(72)【発明者】

【氏名】大島 邦裕

(72)【発明者】

【氏名】細谷 学

(72)【発明者】

【氏名】栗林 潤

(72)【発明者】

【氏名】村田 裕志

【テーマコード（参考）】

2D019

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D019AA41

2D059AA03

2D059BB37

2D059GG61

(57)【要約】

【課題】大型の構造物に対してもプレキャスト部材を用いた施工を容易に実現できる。
【解決手段】Ｌ１～Ｌ６において、断面形状の長径方向における両端部側に離間してＰＣ部材が設けられる。図２（ａ）においては、Ｌ２における断面、図２（ｂ）においては、Ｌ６における断面が示されており、どちらも鉛直方向に垂直な断面となっている。Ｌ１～Ｌ５においてはＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが共通に用いられ、図２（ａ）の断面構造は、Ｌ１、Ｌ３～Ｌ５においても同様である。Ｌ１～Ｌ５においては、下層側のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上に上層側のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂがそれぞれ積層される。また、Ｌ５のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上にはＬ６のＰＣ部材１２Ａ、１２Ｂがそれぞれ積層される。中詰層２０は、後述する打設工程において、コンクリートを打設することによって形成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のプレキャスト部材を積層して構造物を構築する、構造物の構築方法であって、
前記プレキャスト部材の積層構造のうちの少なくとも一つの層で、複数の前記プレキャスト部材を互いに離間させて設け、
下層側における前記プレキャスト部材の上に充填剤を塗布する充填剤塗布工程と、
塗布された前記充填剤の上に、上層側における前記プレキャスト部材を積層する積層工程と、
単層において複数の前記プレキャスト部材が用いられた層において、当該複数の前記プレキャスト部材を結合するようにコンクリートを打設する打設工程と、
を含むことを特徴とする、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法。

【請求項2】

前記充填剤はモルタルであることを特徴とする請求項１に記載の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法。

【請求項3】

複数のプレキャスト部材を積層して構造物を構築する、構造物の構築方法であって、
下層側における前記プレキャスト部材の上に、モルタルからなる充填剤を塗布する充填剤塗布工程と、
塗布された前記充填剤の上に、上層側における前記プレキャスト部材を積層する積層工程と、
を含むことを特徴とする、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法。

【請求項4】

前記モルタルのＪＩＳＲ５２０１のフロー試験における０打フロー値を２００～２８０ｍｍの範囲とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法。

【請求項5】

前記充填剤塗布工程及び前記積層工程を繰り返して行うことによって複数の層間にわたり前記プレキャスト部材を前記充填剤を介して積層し、
前記充填剤の固化後に、積層された複数の前記プレキャスト部材に対し、鉛直方向に沿って緊張力を付与する緊張作業を行うことを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレキャスト部材（プレキャストコンクリート部材：ＰＣ部材）を用いて堰柱等の大型の構造物を構築する構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

住居等の構造物を構築する工法としてＰＣ（プレキャストコンクリート）工法が知られている。ＰＣ工法においては、現場とは異なる場所で予めコンクリートで成形されたプレキャストコンクリートブロック（プレキャスト部材又はＰＣ部材）が現場に搬入され、このＰＣ部材を現場で組み合わせた構造に対してコンクリートを打設すること等によって、構造体が構築される。この工法によれば、現場でコンクリートの養生を行う必要がない。また、構築現場とは異なる場所において、その生産に適した環境で多数のＰＣ部材を高精度、高品質で生産することができる。このため、施工期間を短くすることができると共に、信頼性も高めることができる。

【0003】

同様に、ＰＣ部材を用いて橋脚基礎工等の大型の構造物を構築するＰＣウェル工法も知られている。ＰＣウェル工法においては、短尺の円筒形状とされたＰＣブロックを中心軸に沿って順次圧入して沈設して長尺の円筒形状の構造物が形成される。この際、この構造物をＰＣ鋼材を用いて緊張させて圧縮応力を付与することによって、完成後の構造物の強度を高めることができる。この工法においても、上記と同様のメリットが得られる。

【0004】

ＰＣ工法やＰＣウェル工法の特性は、特に使用されるＰＣ部材の構成によって大きく左右され、特に構築される構造物が大型となる場合には、これに応じた構成のＰＣ部材が使用される。特許文献１には、２ピース構造として形成され、接続部材によって接続されて一体化されるＰＣ部材が記載されている。一体化された後のＰＣ部材を更に組み合わせた後の作業は従来と変わらずに行うことができる。

【0005】

また、特許文献２には、より小型かつ多数のＰＣ部材を継手を用いて多数接続することによって外周部を形成し、外周部で囲まれた内部にコンクリートを打設することによって、堰柱等の大型の構造物を構築する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４－１４３７８５号公報

【特許文献2】特開２０１９－０６０２３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

例えば堰柱のような大型の構造物の施工のためにＰＣ工法を適用する場合、単一のＰＣ部材は特に大型となるため、その運搬が容易ではなかった。このため、堰柱のような大型の構造物に対しては、例えば特許文献１に記載のようにこれを分割して製造した場合でも、上記のようなＰＣ工法の適用は容易ではなかった。

【0008】

一方で、特許文献２に記載のように小型のＰＣ部材を複数接続して外周部を形成する場合には、使用されるＰＣ部材の総数が多くなりその組立作業が容易ではないため、やはりこの工法の適用は大型の構造物に対しては困難であった。

【0009】

また、実際に構造物を構築する際には、積層される各ＰＣ部材の各々に対してプリテンション（緊張力）を付与する緊張作業が行われる。これに対して、構造物が大型でありＰＣ部材の積層数が多くなった場合には、緊張作業の回数が多くなるために、施工に時間を要した。

【0010】

このため、大型の構造物に対してもプレキャスト部材を用いた施工を容易に実現できる構築方法が求められた。

【0011】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明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】

【0012】

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法は、複数のプレキャスト部材を積層して構造物を構築する、構造物の構築方法であって、前記プレキャスト部材の積層構造のうちの少なくとも一つの層で、複数の前記プレキャスト部材を互いに離間させて設け、下層側における前記プレキャスト部材の上に充填剤を塗布する充填剤塗布工程と、塗布された前記充填剤の上に、上層側における前記プレキャスト部材を積層する積層工程と、単層において複数の前記プレキャスト部材が用いられた層において、当該複数の前記プレキャスト部材を結合するようにコンクリートを打設する打設工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法において、前記充填剤はモルタルであることを特徴とする。
本発明の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法は、複数のプレキャスト部材を積層して構造物を構築する、構造物の構築方法であって、下層側における前記プレキャスト部材の上に、モルタルからなる充填剤を塗布する充填剤塗布工程と、塗布された前記充填剤の上に、上層側における前記プレキャスト部材を積層する積層工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法は、前記モルタルのＪＩＳＲ５２０１のフロー試験における０打フロー値を２００～２８０ｍｍの範囲とすることを特徴とする。
本発明の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法は、前記充填剤塗布工程及び前記積層工程を繰り返して行うことによって複数の層間にわたり前記プレキャスト部材を前記充填剤を介して積層し、前記充填剤の固化後に、積層された複数の前記プレキャスト部材に対し、鉛直方向に沿って緊張力を付与する緊張作業を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明は以上のように構成されているので、大型の構造物に対してもプレキャスト部材を用いた施工を容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態に係る構築方法によって構築される構造物である堰柱の側面図（ａ）、正面図（ｂ）である。

【図2】本発明の実施の形態に係る構築方法によって構築される構造物である堰柱の２箇所における鉛直方向に垂直な断面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る構築方法のフローチャートの例である。

【図4】本発明の実施の形態に係る構築方法における途中の工程においての側面図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る構築方法における途中の工程においての、積層体のＰＣ鋼棒挿入孔（ａ）、鉄筋挿入孔（ｂ）に沿った断面図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る構築方法において、共通の端部プレキャスト部材を用いて異なる断面形状の堰柱を構築した例（その１）である。

【図7】本発明の実施の形態に係る構築方法において、様々なプレキャスト部材を用いた場合の堰柱の断面図の例である。

【図8】本発明の実施の形態に係る構築方法において、共通の端部プレキャスト部材を用いて異なる断面形状の堰柱を構築した例（その２）である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施の形態に係る構造物の構築方法について説明する。ここで、この構築方法によって構築されるのは、特許文献２に記載されたような堰柱であるものとする。堰柱は特に大型の構造物であり、かつ高い強度が要求される。また、ほぼ同一構造のものが複数構築されるため、その工期を短くするためにはＰＣ工法が特に好ましく用いられる。一方で、これに使用されるプレキャスト部材（プレキャストコンクリート部材：ＰＣ部材）は大型となるため、大型化に伴う問題点が発生するおそれがある。

【0016】

図１は、ここで構築される堰柱１の異なる２つの側からみた図であり、図１（ａ）は水流と垂直な方向からみた側面図であり、図中右側が上流側となる。図１（ｂ）は、水流に沿った方向の上流側からみた正面図である。この堰柱１は、底版Ｂの上における６層（Ｌ１～Ｌ６）の積層構造を具備し、この６層の積層構造の構成、あるいはその構築方法に特徴を有する。堰柱１の上には天端部Ｔが設けられ、この上に堰柱１よりも小型の門柱部２が設けられる。実際にはこのような構造は水流に対して垂直な方向に沿って複数並行に設けられ、隣接する堰柱１及び門柱部２の間には水流を調整するための扉状の構造物が設けられる。このため、図１（ｂ）の構造が実際には複数並列に形成される。堰柱１は特に水流に曝される部分となるため、この水流に抗する強度が要求される。ただし、これらの各々は同一の形状（断面形状）を有するとは限らず、この形状は、例えば水流に垂直な方向における位置に応じて設定される場合もある。なお、門柱部２は本願発明とは直接関係がないため、図１ではその記載は簡略化されている。

【0017】

この堰柱１における前記の積層構造においては、Ｌ１～Ｌ６の各層毎に２つのＰＣ部材（プレキャストコンクリート部材、プレキャスト部材）が用いられた構成が積層される。ただし、各層において用いられる２つのＰＣ部材は同一層内では図１（ａ）において左右で離間して設けられた形態とされ、各ＰＣ部材は最外周部の一部を構成する。ＰＣ部材が積層された構造の内部、及びＰＣ部材が離間した箇所は、ＰＣ部材が設置された後で打設されたコンクリートで構成された中詰層２０となっている。

【0018】

ここで、Ｌ１～Ｌ６において、断面形状の長径方向における両端部側に離間してＰＣ部材（端部ＰＣ部材）が設けられる。図２（ａ）においては、図１（ａ）におけるＸ－Ｘ方向のＬ２における断面が示され、図２（ｂ）においては、図１（ａ）におけるＹ－Ｙ方向のＬ６における断面が示されており、どちらも鉛直方向に垂直な断面となっている。Ｌ１～Ｌ５においてはＰＣ部材（端部ＰＣ部材）１１Ａ、１１Ｂが共通に用いられ、図２（ａ）の断面構造は、Ｌ１、Ｌ３～Ｌ５においても同様である。ここでは、ＰＣ部材以外で各層を構成する中詰層２０も記載されている。ここで、Ｌ１～Ｌ５においては、下層側のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上に上層側のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂがそれぞれ積層される。また、Ｌ５のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上にはＬ６のＰＣ部材１２Ａ、１２Ｂがそれぞれ積層される。

【0019】

図２においては各ＰＣ部材を鉛直方向で貫通する円型のＰＣ鋼棒挿入孔２１と鉄筋挿入孔２２が多数配列されて形成されている。ＰＣ鋼棒挿入孔２１、鉄筋挿入孔２２は、積層時においてＬ１～Ｌ６の全てで平面視において重複するように形成されている。このため、図２（ａ）の構造はＬ１～Ｌ５にかけて連続的に形成され、図２（ｂ）の構造もＬ６においてＬ５における図２（ａ）の構造と連続的に形成される。ＰＣ鋼棒挿入孔２１は後述する緊張作業においてＰＣ鋼棒を挿入するために用いられ、鉄筋挿入孔２２は、全てのＰＣ部材の積層後において、Ｌ１～Ｌ６にわたり鉄筋を挿入するために用いられる。これらの詳細については後述する。

【0020】

また、図１においてはその記載は省略されているが、鉛直方向で積層されたＰＣ部材の間には充填剤が設けられている。充填剤としては、モルタルが特に好ましく用いられる。この点についても後述する。

【0021】

中詰層２０は、後述する打設工程において、ＰＣ部材が配置され、各層において図２における左右のＰＣ部材間に型枠が設置された状態で、コンクリートを打設することによって形成される。コンクリートの固化後に型枠が除去されることによって、図１、２の形態が実現される。

【0022】

図３は、このＰＣ工法によって図１の構造を構築する際のフローチャートである。図１においてはＬ１～Ｌ６の６層構造とされているが、図３においてはこの総数は任意の数（複数）一般化されている。また、図４は、図１（ａ）の構造をこの構築方法で構築する際のいくつかの工程における形態を示す側面図である。

【0023】

ここでは、まず、図１における最下層の構造体である底版Ｂが形成される（Ｓ１）。ここでは、底版Ｂはコンクリートで構成されているため、底版Ｂは、型枠を形成後にコンクリートを打設することによって形成され、その上面側は平面状に形成される。なお、底版Ｂを、後述するＬ１等と同様にＰＣ部材を用いて形成してもよい。

【0024】

次に、底版Ｂ上に充填剤が塗布された（Ｓ２：充填剤塗布工程）後に、ＰＣ部材が配置される（Ｓ３）。ここでは、まず、Ｌ１におけるＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが配置される。特許文献１等に記載されるように、一般的にＰＣ部材を積層する際の充填剤としては、エポキシ系等の接着剤が使用されるのに対し、ここで用いられるような大型の構造物用のＰＣ部材の積層においては、モルタルが特に好ましく用いられる。

【0025】

一般的にはエポキシ系接着剤とモルタルの流動性は異なり、エポキシ系接着剤は流動性が低い（粘度が高い）ために通常は塗布されて用いられる。上記のようにモルタルを塗布して充填剤として用いるためには、モルタルの流動性を、ＪＩＳＲ５２０１のフロー試験における０打フロー値を２００～２８０ｍｍの範囲に設定することが好ましい。

【0026】

この工程は、所定の層数（段数）分だけ繰り返され（Ｓ４）、ここではこの所定の段数は３段であるものとする。すなわち、設置後のＬ１のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上面に充填剤が塗布された後にＬ２のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが配置された後に充填剤を固化させ（Ｓ２～Ｓ３：積層工程）、その後に設置後のＬ２のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上面に充填剤が塗布された後にＬ３のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが配置された後に充填剤を固化させる（Ｓ２～Ｓ３：積層工程）。以上により、図１におけるＬ１～Ｌ３におけるＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが積層された構造が形成される（Ｓ４：Ｙｅｓ）。図４（ａ）は、この状態における図１（ａ）に対応した側面図である。ここでは、充填剤についての記載は省略されている。

【0027】

ここで、充填剤（モルタル）が固化した状態とは、ＰＣ部材の設計基準強度（例えば５℃環境下において材齢１日強度が２．５Ｎ／ｍｍ^２）に応じた強度（例えば２．５Ｎ／ｍｍ^２以上）となった状態として定義することができる。あるいは、後述する緊張作業は充填剤が固化した状態で行われるため、この緊張作業によって付与される緊張力を基準としてこの強度を定めてもよい。

【0028】

前記の通り、Ｌ１～Ｌ３においては共通のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが用いられるため、図２（ａ）におけるＰＣ鋼棒挿入孔２１、鉄筋挿入孔２２はＬ１～Ｌ３にかけて連通する。なお、上記においては、Ｌ１のＰＣ部材１１Ａ、１１ＢとＬ２のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの間の充填剤の固化後に、Ｌ２のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上に新たに充填剤が塗布され、Ｌ３のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが積層されるものとした。すなわち、下層側の充填剤の固化後に、これよりも上層側の充填剤が新たに塗布されてＰＣ部材が新たに積層されるものとした。しかしながら、後述する緊張作業（Ｓ５）が、この充填剤が固化して十分な強度となった状態で行われる限りにおいて、下層側における充填剤の硬化前に上層側で新たに充填剤を塗布して新たにＰＣ部材を積層してもよい。

【0029】

このようにＬ１～Ｌ３のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが積層されて配置された状態で、これらを鉛直方向で貫通するようにＰＣ鋼棒挿入孔２１中にＰＣ鋼棒が挿入された後で、ＰＣ鋼棒を介してＬ１～Ｌ３のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂに上下方向（積層方向）に沿って緊張力（圧縮応力）を付与する緊張作業を行う（Ｓ５）。図４（ｂ）は、この形態を模式的に示す側面図である。この緊張作業及びこれに関わる構造については後述する。

【0030】

緊張作業（Ｓ５）は、この時点での積層時に用いられた充填剤の固化後に行われ、この固化前においてＰＣ部材は加圧されない。充填剤の固化前に加圧を行った場合にはＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂと底版Ｂ、あるいは隣接する層間におけるＰＣ部材１１Ａ同士、ＰＣ部材１１Ｂ同士が直接接し、これらの間に充填剤が存在しない箇所が形成されるところ、加圧をしないことによって、これらの間において全体にわたり充填剤で形成された層を形成することができ、この層が固化することによってＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが固定される。これによって、ＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂが大型化した場合でも、以降の工程においてＰＣ部材にクラックが入ることが抑制される。

【0031】

上記のような緊張作業（Ｓ５）が終了したら、次に、Ｌ１～Ｌ３に対応した中詰層である中詰層２０Ａを形成するために、型枠の設置（Ｓ６）、コンクリートの打設（Ｓ７：打設工程）が行われる。ここで、型枠は図２（ａ）におけるＰＣ部材１１Ａ，１１Ｂ間の中詰層２０の形状に対応して、Ｌ１～Ｌ３にかけて連続的に形成される。コンクリートの固化後に型枠を撤去する（Ｓ８）ことによって、Ｌ１～Ｌ３にかけて図２（ａ）の構造が形成される。図４（ｃ）は、この形態を示す側面図である。

【0032】

上記のような充填剤の塗布（Ｓ２）、ＰＣ部材の配置（Ｓ３）～緊張作業（Ｓ５）～コンクリート打設（Ｓ７）、型枠撤去（Ｓ８）の工程は、全ての層が形成されるまで繰り返される（Ｓ９）。図１の構成においては、残りのＬ４～Ｌ６の３層について、上記のＬ１～Ｌ３と同様の作業が行われる（Ｓ９）。図４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、Ｌ４～Ｌ６が積層された後（Ｓ３）、その後の緊張作業（Ｓ５）、コンクリート打設によりＬ４～Ｌ６にかけての中詰層２０Ｂを形成した（Ｓ７）後、の形態をそれぞれ示す側面図である。この状態で、Ｌ１～Ｌ６にかけて鉄筋挿入孔２２は連通する。

【0033】

その後、図４（ｇ）に示されるように、Ｌ１～Ｌ６にかけて連通する鉄筋挿入孔２１に鉄筋１００が挿入され（Ｓ１０）、その後に鉄筋挿入孔２２にグラウトが注入される（Ｓ１１）。この際、ＰＣ鋼棒挿入孔２１中にもグラウトが注入され（Ｓ１１）、その後にグラウトが固化することによって、堰柱１が完成する。その後に、図１に示されるように天端部Ｔ、門柱部２が構築される（Ｓ１２）。

【0034】

上記の工程における緊張作業（Ｓ５）及び鉄筋１００の挿入（Ｓ１０）に関わる構造について具体的に説明する。図５（ａ）は、Ｌ４～Ｌ６にかけての緊張作業において、ＰＣ部材１１Ａ、１２Ａが積層された箇所のＰＣ鋼棒挿入孔２１に沿った鉛直方向の詳細な断面図（図４（ｅ）に対応）である。ここでは、Ｌ４～Ｌ６にかけて連続的に形成されたＰＣ鋼棒挿入孔２１に前記のようにＰＣ鋼棒３０（ＰＣ鋼棒３０Ｂ）が挿入される。また、この段階ではＬ１～Ｌ３にかけての緊張作業は既に行われているため、Ｌ３のＰＣ部材１１Ａにおいても同様にＰＣ鋼棒３０（ＰＣ鋼棒３０Ａ）が設けられており、Ｌ３のＰＣ部材１１Ａの上側の状況とＬ６のＰＣ部材１２Ａの上側の状況は同様である。

【0035】

図５（ａ）においては、Ｌ４～Ｌ６にかけて緊張作業（Ｓ５）が行われる際のＬ６のＰＣ部材１２Ａにおける上側の状況、Ｌ４のＰＣ部材１１Ａにおける下側の状況、及びＬ３のＰＣ部材１１Ａにおける上側の状況が示されている。前記のように、鉛直方向においてＰＣ部材間には充填剤が設けられるため、図５（ａ）におけるＬ４のＰＣ部材１１ＡとＬ３のＰＣ部材１１Ａ間には、充填剤が固化した接合層４０が薄く形成されている。接合層４０は他の層間においても同様に形成されている。

【0036】

Ｌ１～Ｌ３における緊張作業とＬ４～Ｌ６における緊張作業が個別に行われるため、Ｌ６のＰＣ部材１２Ａ及びＬ４のＰＣ部材１１Ａを貫通するＰＣ鋼棒３０であるＰＣ鋼棒３０Ｂと、Ｌ３のＰＣ部材１１Ａを貫通するＰＣ鋼棒３０であるＰＣ鋼棒３０Ａは、別体となる。下側のＰＣ鋼棒３０Ａの下端側は、図示の範囲外で図４（ｅ）における底版Ｂ中に固定されている。

【0037】

ＰＣ鋼棒３０（３０Ａ、３０Ｂ）にはネジ加工が施され、ナット３１がこれに螺合して上側から装着可能とされる。また、緊張作業の際に上側となるＰＣ部材（図５（ａ）においてはＬ６のＰＣ部材１２ＡとＬ３のＰＣ部材１１Ａ）の上面側には、水平方向に広がる板状の金属板でありＰＣ鋼棒３０が貫通するアンカープレート３２が設けられ、各ＰＣ部材の上側には、アンカープレート３２を内部に収容した状態でＰＣ部材の上面よりも突出させないように掘り下げられた凹部３２ＡがＰＣ鋼棒挿入孔２１の周囲に形成されている。なお、凹部３２Ａは他のＰＣ部材（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５におけるＰＣ部材）にも設けられていてもよく、この場合には、これらのＰＣ部材ではＬ３、Ｌ６のＰＣ部材と同様にナット３１、アンカープレート３２は用いられないが、例えばＬ１～Ｌ３で共通の構造のＰＣ部材を用いることができる。

【0038】

このため、アンカープレート３２の上側でナット３１をＰＣ鋼棒３０Ａ、３０Ｂに装着することによって、図５（ａ）の形態が実現される。この際、ナット３１と同様に内面がネジ加工されたカプラ３３がＰＣ鋼棒３０Ａの上端及びＰＣ鋼棒３０Ｂの下端に装着されるため、ＰＣ鋼棒３０ＡとＰＣ鋼棒３０Ｂは結合されて一体化される。このため、図５（ａ）における上側のナット３１を締め込むことによって、ＰＣ鋼棒３０Ｂを介してＬ４～Ｌ６のＰＣ部材１１Ａ、１２Ａに対して鉛直方向で圧縮応力を付与することができる。なお、前記のように下側のＰＣ鋼棒３０Ａの下端側は図示の範囲外で底版Ｂ中に固定されているため、この段階の前の緊張作業（Ｓ５）において下側のナット３１を締め込むことによって、同様にＬ１～Ｌ３のＰＣ部材１１Ａに対して鉛直方向で同様に圧縮応力が付与されている。図２においては、単一のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂにおいて複数のＰＣ鋼棒挿入孔２１が設けられているが、この作業はＰＣ鋼棒挿入孔２１の各々において行うことができ、これによってＰＣ部材の全体にわたり緊張作業を行ない、一様に圧縮応力を付与することができる。この圧縮応力は、０．５～１．０Ｎ／ｍｍ^２程度とすることができる。

【0039】

また、図５（ｂ）は、鉄筋１００の挿入（Ｓ１０）後における鉄筋挿入孔２２がある箇所の図５（ａ）と同様の断面図である。図４（ｇ）（Ｓ１０）に示されたように鉄筋１００はＬ１～Ｌ６を貫通するため、図５（ｂ）においては鉛直方向全体において単一の鉄筋１００が鉄筋挿入孔２２内に存在する。ＰＣ鋼棒挿入孔２１の場合と同様に、図５（ｂ）の状況も、鉄筋挿入孔２２の各々において実現される。

【0040】

図５（ａ）（ｂ）に示されるように、ＰＣ鋼棒挿入孔２１、鉄筋挿入孔２２には、これらをＰＣ部材の側方の外部と連通させる細孔であるグラウト注入孔２３が形成されている。このため、鉄筋１００の挿入（Ｓ１０）後において、ＰＣ鋼棒３０が内部に設けられたＰＣ鋼棒挿入孔２１、鉄筋１００が内部に設けられた鉄筋挿入孔２２内に、グラウト注入孔２３から流動性の高い液状のグラウトを注入する（Ｓ１１）ことによってこれらの内部にグラウトを充填させた後に、グラウトを固化させることができる。これにより、Ｌ１～Ｌ３、Ｌ４～Ｌ６に対してそれぞれ緊張力が付与され、かつ鉄筋１００により補強された堰柱１が得られる。

【0041】

以上の内容においては、積層工程（Ｓ２、Ｓ３）を３つの層（Ｌ１～Ｌ３、Ｌ４～Ｌ６）について連続的に行なった後に緊張作業、打設工程（Ｓ５～Ｓ８）を行うものとしたが、緊張作業、打設工程を他の層数毎（１層毎も含む）に同様に行うことができることは明らかである。

【0042】

上記の構築方法においては、各層において分離された２つのＰＣ部材（ＰＣ部材１１Ａ、１１ＢとＰＣ部材１２Ａ、１２Ｂ）が用いられた。これらのＰＣ部材は中詰層２０となるコンクリートが打設されることによって固定されるため、特許文献１、２に記載の技術のように、これらの２つのＰＣ部材を他の部材（接続部材）を用いて結合する必要はない。この際、堰柱１は大型の構造物であるが、２つのＰＣ部材は、その外周の一部のみを構成する部材となるため、堰柱１と比べて小型の部材となる。このため、各ＰＣ部材の製造、運搬が容易であることは、従来のＰＣ工法におけるＰＣ部材と同様である。

【0043】

ただし、上記の例では、全ての層において２つのＰＣ部材が用いられていたが、上記と同様に積層が可能な限りにおいて、全ての層で２つ（複数）のＰＣ部材が用いられる必要はない。すなわち、各層に設けられたＰＣ部材の数が同一（複数）である必要はなく、積層構造における少なくとも１層でこのように複数のＰＣ部材が設けられた場合には、同様に構造物の構築が可能である。

【0044】

一方、ＰＣ部材をこのように外周の一部のみに対応させて設けることによって、同一のＰＣ部材を用いて、異なる大きさの構造物を構築することもできる。図６（ａ）（ｂ）は、図２のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂを用いて図２とは異なる大きさの構造物を構築した例を示す。ここではＰＣ鋼棒挿入孔２１、鉄筋挿入孔２２の記載は省略されている。図６（ａ）においては、ＰＣ部材１１ＡとＰＣ部材１１Ｂの間隔を図２よりも小さくすることによって図２よりも幅が小さな構造物（堰柱）が構築され、図６（ｂ）においては、この間隔を図２よりも大きくすることによって図２よりも幅が大きな構造物（堰柱）が構築される。

【0045】

前記のように、一般的には堰柱は複数並行に設けられ、各々に対応して図１の構造が設けられるが、この際に、例えば河川の岸からの距離に応じて堰柱の大きさ（流れ方向に沿った幅）を変える場合もある。こうした場合においても、上記の構築方法によれば、全ての堰柱で共通のＰＣ部材を用いることができる。このため、施工のコストを低くすることができる。

【0046】

上記の例においては、構造物（堰柱１）の鉛直方向（ＰＣ部材の積層方向）と垂直な断面における長径方向の両端側にそれぞれＰＣ部材（端部ＰＣ部材）１１Ａ，１２Ａ、１１Ｂ、１２Ｂが設けられた。しかしながら、この断面形状に応じたＰＣ部材の設定は、これ以外の例も可能である。

【0047】

図７（ａ）～（ｌ）は、このような変形例の構造を図２（ａ）に対応させて示す断面図である。ここではＰＣ鋼棒挿入孔２１、鉄筋挿入孔２２の記載は省略されている。図７の例においては、いずれも図２の場合と同様に長径方向の両端側にそれぞれＰＣ部材（端部ＰＣ部材）が設けられているが、これらの間においても、短径方向の両端側の外周の一部を構成する中間ＰＣ部材が、更に用いられている。

【0048】

図７（ａ）～（ｄ）においては、左右両端に前記のＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂよりも小さなＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ａ、５１Ｂがそれぞれ設けられている。図７（ａ）においては、これらの間に、大きな平板状の中間ＰＣ部材５２Ａ，５２Ｂがそれぞれ図中上下（堰柱における実際の流れ方向に対しては左右）に設けられ、図７（ｂ）においてはこれよりも小さな平板状の中間ＰＣ部材５３Ａ、５３Ｂが図中上下に設けられる。この際、ＰＣ部材５１Ｂと中間ＰＣ部材５３Ａ、５３Ｂの間の型枠によって図７（ｂ）における中詰層２０の形状を実現することができる。図７（ｃ）（ｄ）においては、それぞれ４つの中間ＰＣ部材５４Ａ～５４Ｄ、５５Ａ～５５Ｄがそれぞれ用いられている。このように２つよりも多くの中間ＰＣ部材を用いる場合においても、構造物が短径方向の両端側で対称な断面形状を有している場合には、これらを短径方向における両端側に対称に設けることが好ましい。

【0049】

図７（ｅ）～（ｈ）は、図７（ａ）～（ｄ）における左側のＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ａを図中上下でＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ａ１、５１Ａ２に、右側のＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ｂを図中上下でＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ｂ１、５１Ｂ２に、それぞれ２分割した構成である。ここではＰＣ部材５１Ａ１とＰＣ部材５１Ａ２、ＰＣ部材５１Ｂ１とＰＣ部材５１Ｂ２とはそれぞれ接しているものとしている。前記の通り、図２の例では１つの層で使用されるＰＣ部材は分離されて離間する（例えば連結用の接続部材等は使用されない）ものとしたが、このように２つを超える数のＰＣ部材が用いられる場合には、一部のＰＣ部材同士が当接する、あるいは連結されていてもよく、全てのＰＣ部材間を離間させる必要はない。

【0050】

図７（ｉ）～（ｌ）は、図７（ｅ）～（ｈ）とは異なり、図７（ａ）～（ｄ）における左側のＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ａを図中上下でＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ａ３、５１Ａ４に、右側のＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ｂを図中上下でＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ｂ３、５１Ｂ４に、それぞれ２分割し、かつＰＣ部材５１Ａ３とＰＣ部材５１Ａ４、ＰＣ部材５１Ｂ３とＰＣ部材５１Ｂ４とをそれぞれ離間させた構成である。

【0051】

図８（ａ）（ｂ）は、図７（ｉ）と同一のＰＣ部材（ＰＣ部材５１Ａ３、５１Ａ４、５１Ｂ３、５１Ｂ４、中間ＰＣ部材５２Ａ、５２Ｂ）を用いた場合において、図８（ａ）においてはＰＣ部材５１Ａ３とＰＣ部材５１Ａ４、ＰＣ部材５１Ｂ３とＰＣ部材５１Ｂ４の間隔を共に零とすること、図８（ｂ）においてはこれらの間隔を共に図７（ｉ）よりも大きくすること、によって異なる断面形状の構造物を構築した例である。すなわち、図６の場合と同様に、１層において２つを越える数のＰＣ部材を用いた場合でも、同一のＰＣ部材を用いて異なる断面形状の構造物を構築することができる。図８においては、図８（ａ）の場合と図８（ｂ）の場合で共にＰＣ部材（端部ＰＣ部材）５１Ａ３、５１Ａ４、５１Ｂ３、５１Ｂ４、中間ＰＣ部材５２Ａ、５２Ｂが用いられたが、場合に応じて中間ＰＣ部材５２Ａ、５２Ｂは使用しない、あるいは図７における他の中間ＰＣ部材を代わりに用いることによって、異なる断面形状の堰柱を構築することができる。前記の通り、こうした点は特に複数が並行に構築される堰柱において、特に有効である。

【0052】

なお、図７に示されたように、断面の長径方向における両端側のそれぞれに端部ＰＣ部材を、短径方向における両端側のそれぞれに中間ＰＣ部材を用いることが好ましい。この際、端部ＰＣ部材間の距離は長径方向に沿い長くなるため、図７（ｃ）等に示されるように、特に中間ＰＣ部材を２組以上設けることができる。ただし、このように長径方向と短径方向を明確に区分できない断面形状を有する構造物に対しても、各々がその外周の一部を構成するＰＣ部材を適宜設定することができ、これによって上記と同様の効果が得られることは明らかである。

【0053】

なお、図６～８においては、いずれも左右の端部ＰＣ部材が離間した構成とされた。しかしながら、結合具等を用いずにこれらを当接させてもよい。例えば図６において左右の端部ＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの間に空隙を設けず、これらを当接させて、最も幅の小さな構造物を得ることができる。

【0054】

また、前記の通り、充填剤（接合層４０）としてモルタルを用いることによって、図４（ｂ）（ｅ）、図５（ａ）に示されたように、緊張作業を複数の層間にわたり一括して行うことができ、積層総数が多くなった場合でも、施工の簡略化、工期の短縮化が図れる。上記の例では積層構造における各層が２つのＰＣ部材で構成され、かつ、前記のように、少なくとも一つの層で複数のＰＣ部材が設けられれば上記の効果が得られるが、このように充填剤としてモルタルを用いることによる効果は、一つの層で複数のＰＣ部材を用いることとは無関係である。すなわち、全ての層を単一のＰＣ部材で構成した場合でも、充填剤としてモルタルを用いることによって、工期の短縮化が図れる。この効果は、構造物が大型であり積層総数が多い場合に特に顕著である。

【0055】

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【符号の説明】

【0056】

１ 堰柱（構造物）
２ 門柱部
１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ａ１～５１Ａ４、５１Ｂ１～５１Ｂ４ ＰＣ部材（端部ＰＣ部材、端部プレキャスト部材）
５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂ、５４Ａ～５４Ｄ、５５Ａ～５５Ｄ ＰＣ部材（中間ＰＣ部材、中間プレキャスト部材）
２０、２０Ａ、２０Ｂ 中詰層
２１ ＰＣ鋼棒挿入孔
２２ 鉄筋挿入孔
２３ グラウト注入孔
３０、３０Ａ、３０Ｂ ＰＣ鋼棒
３１ ナット
３２ アンカープレート
３２Ａ 凹部
３３ カプラ
４０ 接合層
１００ 鉄筋
Ｂ 底版
Ｔ 天端部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】