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(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】P2023078122
(43)【公開日】2023-06-06
(54)【発明の名称】構造体の構築方法
(51)【国際特許分類】
   B28B 21/82 20060101AFI20230530BHJP
   B28B 21/02 20060101ALI20230530BHJP
   E04G 21/02 20060101ALI20230530BHJP
   G01M 9/04 20060101ALN20230530BHJP
【FI】
B28B21/82
B28B21/02
E04G21/02
G01M9/04
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023020739
(22)【出願日】2023-02-14
(62)【分割の表示】P 2018154098の分割
【原出願日】2018-08-20
(71)【出願人】
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】真保 俊
(72)【発明者】
【氏名】藤生 直人
(72)【発明者】
【氏名】堀川 智哉
(72)【発明者】
【氏名】神代 泰道
(72)【発明者】
【氏名】都築 正則
(57)【要約】
【課題】構造体の滑面を維持することができる構造体の構築方法を提供する。
【解決手段】コンクリートの遊離物(気泡やブリーディング水)が出る上方向と異なる下方向を、構造体10の内曲面12sが向くように、内曲面12sの形状に沿う外曲面50sを有した曲面型枠50を配置し、この曲面型枠50を用いてコンクリートを打設してプレキャスト部材を形成し、これで下部部材12を形成する。そして、下部部材12の内曲面12sが上方向に向く所定位置となるように下部部材12を配置して、下部部材12の上に、内曲面11sを有する上部部材11を配置して、構造体10を構築する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリートで構成されるプレキャスト部材の滑面を所定位置に備えた構造体を構築する方法であって、
打設時のコンクリート内の遊離物が出る上方向とは反対の下向きに、前記プレキャスト部材の前記滑面が配置されるように、前記滑面の平面形状に応じた形成面を有した型枠を配置し、
前記型枠を用いてコンクリートを打設することにより前記プレキャスト部材を形成し、
前記滑面が前記所定位置になるように前記プレキャスト部材を配置した後、
前記プレキャスト部材に、側壁用型枠を設置して側壁部を形成し、
前記プレキャスト部材の上方に、下向きの前記滑面を形成するために前記形成面を上向きにした前記型枠を配置して、コンクリートを打設することにより、前記側壁部に接合した第2部材を形成して、前記構造体を構築することを特徴とする構造体の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、滑面を備えた構造体の構築方法に関する。
【背景技術】
【0002】
風洞実験を行なう施設では、風管と呼ばれる曲面形状を有する円筒状の躯体を用いる。風管は、円形から矩形に断面が連続的に変化するため複雑な形状を有するとともに、断面における寸法精度が要求される。
この風管の構築には、鋼材を用いることが多い。この場合には、コストが高くなるとともに、溶接した箇所が熱で歪み、高精度の曲面を形成し難い。
【0003】
一方で、風管をコンクリートで構築する場合には、コンクリート内の遊離物(例えば、気泡及びブリーディング水)の発生に起因する表面の凹凸によって、曲面の精度を確保し難い。そこで、コンクリートの表面における凹凸形状を低減する技術が検討されている(例えば、特許文献1参照。)。この文献に記載のプレキャストコンクリートは、型枠によって形成される上部が開口する空間内にコンクリートを打設し、空間の開口部を蓋体で閉塞する。蓋体の裏面には、フィルターシートを設け、蓋体の一部にはフィルターシートの一部を開口させる開口部が設けられる。コンクリート打設の際にコンクリート中に混入する気泡は、フィルターシート及び開口部を介して外部に放出されるので、コンクリートの表面を円滑にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004-197361号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、高速の風を流す風管の内側表面には、大きな圧力が加わる。このため、文献に記載の技術では、フィルターシートとコンクリートとの境に圧力差が生じ、フィルターシートよりも上の表面部分が剥がれ易くなる。また、表面部分が剥がれた箇所の凹凸を左官で均した場合にも、補修部分も剥がれる可能性があり、滑面の維持が難しい。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決する構造体の構築方法は、コンクリートで構成されるプレキャスト部材の滑面を所定位置に備えた構造体を構築する方法であって、打設時のコンクリート内の遊離物が出る上方向とは反対の下向きに、前記プレキャスト部材の前記滑面が配置されるように、前記滑面の平面形状に応じた形成面を有した型枠を配置し、前記型枠を用いてコンクリートを打設することにより前記プレキャスト部材を形成し、前記滑面が前記所定位置になるように前記プレキャスト部材を配置した後、前記プレキャスト部材に、側壁用型枠を設置して側壁部を形成し、前記プレキャスト部材の上方に、下向きの前記滑面を形成するために前記形成面を上向きにした前記型枠を配置して、コンクリートを打設することにより、前記側壁部に接合した第2部材を形成して、前記構造体を構築する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、滑らかな面を有する構造体を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】実施形態における構造体の構築方法の概念図。
図2】実施例における風洞装置の構成を説明する断面図であって、(a)は断面が円形状の場合、(b)は断面が角丸形状の場合を示す。
図3】実施例において形成されたプレキャスト部材の斜視図。
図4】実施例においてプレキャスト部材を形成するために用いる型枠の説明図。
図5】実施例においてプレキャスト部材を形成する型枠の配置を説明する図であって、(a)は側面図、(b)は斜視図。
図6】実施例における風洞装置を構築する方法の説明図であって、(a)は柱及び床部を形成した状態、(b)は下部のプレキャスト部材を配置した状態、(c)は側壁の型枠を配置した状態、(d)は側壁を形成した状態を示す。
図7】実施例において側壁部までを形成した状態の要部の斜視図。
図8】実施例における風洞装置を構築する方法の説明図であって、(a)は上部部材を形成する型枠を配置した状態、(b)は上部部材を形成した状態を示す。
図9】変更例におけるプレキャスト部材の形成を説明する説明図であって、(a)は上面図、(b)は断面図、(c)は上面図、(d)は断面図。
図10】変更例における凹凸形状の外曲面を有する構造体の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図1図8を用いて、構造体の構築方法を具体化した一実施形態を説明する。
まず、図1を用いて、構造体の構築方法の概略について説明する。
本実施形態では、構造体10は、上部部材11及び下部部材12を用いて構築される。上部部材11は、滑面としての内曲面11sを有し、下部部材12は第2滑面としての内曲面12sを有する。下部部材12を、内曲面12sが下向き(第2方向)になる状態で形成し、上下反転して設置する。具体的には、形成面である外曲面50sを上に向けた状態の曲面型枠50の上に、コンクリートを打設することにより下部部材12を形成する。そして、形成時に下向きだった内曲面12sを上向き(第1方向)の所定位置になるように、構造体の下部部材12として設置し、この上に、内曲面11sを下向きとした状態で上部部材11を構築する。
【0010】
次に、図2図8を用いて、構造体の構築方法を具体化した実施例を詳述する。なお、実施例において鉄筋コンクリート及び曲面型枠の部分については、ハッチングを省略している。
図2に示すように、風洞実験を行なう空間を構成する構造体15を形成する。この構造体15は、複数の柱20の上に形成された床部21の上に設置される。この構造体15は、断面が円形状から角丸四角形状に連続的に変化する空間を形成する内曲面15sを備えた長尺物である。この角丸四角形状は、四角形状(正方形)の角が円弧となった形状である。
【0011】
図2(a)及び図2(b)には、この構造体15の一端部と中央部における断面をそれぞれ示している。図2(a)に示すように、構造体15の一端部における内曲面15sは、全体として円形状の断面を有する。図2(b)に示すように、構造体15の中央部における内曲面15sは、全体として角丸四角形状の断面を有する。本実施例の構造体15は、上下左右に四分割されて軸方向に延在する断面が円弧の4つの部材(26,27,31,32)を備える。構造体15の上部部材26,27及び下部部材31,32は、同じ曲面形状の内曲面26s,27s,31s,32sをそれぞれ有する。このうち下側に配置される1対(2つ)の下部部材31,32を、プレキャスト部材で形成する。
【0012】
図3には、曲面型枠51に載置された下部部材31の斜視図である。この下部部材31は、一端側(図の前方)は1/4円弧を有し、他端側(後方)になるに従って、角丸四角形状の角の円弧を形成する内曲面31sを有した長尺物である。この内曲面31sは、円弧の曲率半径が後方になるに従って小さくなる。本実施形態では、この内曲面31sを、風洞実験に影響を与えない精度(基準値以下の表面粗さ)で形成する。下部部材31は、複数のプレキャスト部材31a,31b,31c,31dで構成される。
【0013】
図4には、曲面型枠51,52を示す。曲面型枠51,52は、上部部材26,27及び下部部材31,32を形成するために用いられる。各曲面型枠51,52の形成面としての外曲面51s,52sは、上部部材26,27及び下部部材31,32の滑面としての内曲面26s,27s,31s,32sの形状に沿う形状を有している。具体的には、曲面型枠51,52の外形状は、一方側が1/4円弧形状で、他方側が角丸を有したL形状になるように連続的に変化する形状である。このため、曲面型枠51,52の断面形状は、その断面における内曲面26s,27s,31s,32sと同じ曲率の平面形状で構成される。更に、各曲面型枠51,52の内側部51a,52aは、台形形状である。これにより、後述する架台の載置や支保工の取り付けが可能である。
【0014】
<構造体の構築方法>
次に、図5図8を用いて、実施例における構造体の構築方法について説明する。
まず、現場で構築する前に、下部部材31,32を形成する。ここでは、下部部材31,32の形成方法は同じため、下部部材31の形成方法について説明する。
【0015】
図5(a)、(b)に示すように、複数のH形鋼61を組み合わせて構成される架台60を設置する。この場合、架台60の上部が台形形状となるように、H形鋼61を組み立てる。
【0016】
次に、架台60の上に曲面型枠51を載置する。この場合、架台60の上部に曲面型枠51の台形形状の内側部51aが嵌合するように、曲面型枠51を設置する。
この曲面型枠51に接続させて、型枠(55,56,57,58)を配置する。この場合、最上部に開口部P1を設ける。更に、各プレキャスト部材(31a~31d)の大きさに応じた位置に仕切り板65を、曲面型枠51に立設する。この仕切り板65は、各プレキャスト部材(31a~31d)のそれぞれの重量や長さの設定に応じた位置に配置され、1回に打設するコンクリートの範囲(領域)を特定する。なお、曲面型枠51、型枠(55,56,57,58)及び仕切り板65で囲まれた領域内には、鉄筋(図示せず)が配筋されており、その一端が下部部材31の片面から突出させる。
【0017】
次に、仕切り板65で区画した範囲毎に、開口部P1からコンクリートを流し込み、バイブレータによりコンクリートを締固める。この場合、端からコンクリートを流し入れて順番に締固めてもよいし、順番でなくてもよい。コンクリートが硬化する際には、コンクリートの遊離物(例えば、気泡及びブリーディング水等)が、上方向に浮き出る。
ここでは、図3に示すように、内曲面31sを下向きにした状態で、下部部材31が形成される。この下部部材31の角の面取り部分C1は、型枠に流し入れた生コンクリートの水平面によって形成される。
【0018】
その後、型枠(55,56,57,58)を取り外して、各プレキャスト部材(31a~31d)の境界である仕切り板65を取り外す。なお、仕切り板65は、すべてのプレキャスト部材(31a~31d)が形成される前に、区画している範囲のコンクリート打設が完了した場合に取り外してもよい。そして、形成されたプレキャスト部材(31a~31d)を吊り上げて曲面型枠51から取り外す。
【0019】
(構造体の構築)
次に、図6図8を用いて、現場において構造体15を構築する方法について説明する。
【0020】
図6(a)に示すように、まず、構造体を支持する複数の柱20及び床部21を設置する。本実施形態では、柱20及び床部21も鉄筋コンクリート造を用いるが、これに限定されるものではない。
【0021】
次に、図6(b)に示すように、床部21の上に、プレキャストコンクリート造による1対の下部部材31,32を据え付ける。この場合、下部部材31,32から突出する鉄筋31r,32rが外側になるように配置する。そして、下部部材31の面取り部分C1と床部21との間にグラウト(又はコンクリート)22を注入する。また、下部部材31と下部部材32との間に、グラウト(又はコンクリート)23を注入する。なお、下部部材31や下部部材32を構成するプレキャスト部材(31a~31d)の間においても、グラウト(又はコンクリート)23を注入する。
【0022】
次に、図6(c)に示すように、返し型枠71、外側型枠72からなる側壁用型枠を設置する。具体的には、下部部材31,32の上部の内側に、返し型枠71を設置する。
更に、返し型枠71と対向するように、外側型枠72を設置する。この外側型枠72は、上部に外側に広がった拡幅部を備える。そして、各外側型枠72は、床部21の両端部の上に、各下部部材31,32の端部から、所定の距離だけ離した位置に配置される。
【0023】
次に、返し型枠71及び外側型枠72の内部に鉄筋を配筋する。各鉄筋は、返し型枠71及び外側型枠72の上面よりも上部に突出した状態で配置する。
【0024】
次に、図6(d)に示すように、下部部材31,32の外側に側壁部25を形成する。具体的には、返し型枠71及び外側型枠72の間にコンクリートを流し込み、バイブレータによりコンクリートを締固める。そして、返し型枠71及び外側型枠72を取り外す。
この場合、図7に示すように、上部に鉄筋25rが突出した側壁部25が形成される。
【0025】
次に、図8(a)に示すように、下部部材31,32の内部に、支保工74を設置する。そして、支保工74の上に、曲面型枠51,52を取り付ける。この場合、曲面型枠51,52の外曲面51s,52sと、下部部材31,32の内曲面31s,32sとに段差が生じないように、曲面を整合させる。更に、曲面型枠51,52の側部に、型枠75を配置する。
【0026】
そして、図8(b)に示すように、下部部材31,32の上方に上部部材26,27を形成する。具体的には、曲面型枠51,52及び型枠75で囲まれた空間にコンクリートを注入し、バイブレータによりコンクリートを締固める。この場合、曲面型枠51,52の外曲面51s,52sに沿って、下方向(第3方向)に向く第2滑面としての内曲面26s,27sが形成される。
その後、曲面型枠51,52及び型枠75を取り外す。以上により、図2で示した構造体15が完成する。
【0027】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、下部部材12の滑らかさが要求される内曲面12sを下向きにした状態で予め作成し、上下反転して設置して構造体10を形成する。また、下部部材31,32を、内曲面31s,32sを下向きにした状態で形成し、内曲面31s,32sが上に向くように配置して構造体15を設置する。これにより、コンクリートが固まる際に浮き出る遊離物が、内曲面12sや内曲面31s,32sに滞留しないため、滑らかな表面を実現できる。また、下部部材31,32を、予め形成したプレキャスト部材(31a~31d)で構成するので、現場において構造体15を効率的に設置することができる。
【0028】
(2)本実施形態では、下部部材12,31,32の形成には、下部部材12,31,32の内曲面12s,31s,32sに沿う外曲面50s,51s,52sを備えた曲面型枠50,51,52を用いる。これにより、型枠を用いることにより、任意の滑らかな曲面を、効率的に形成することができる。
【0029】
(3)本実施形態では、曲面型枠51を載置する架台60の上部を、曲面型枠51の内側部51aが嵌合するような台形形状となるように構成する。これにより、曲面型枠51を内側から強固に支持することができるので、外曲面51sを変形し難くし、外曲面51sに沿う内曲面31s,32sを精度よく形成することができる。
【0030】
(4)本実施形態では、1回のコンクリート打設を行なう範囲に応じて仕切り板65を1つの曲面型枠51上に配置し、仕切り板65によって区画された領域にコンクリートを打設して各プレキャスト部材(31a~31d)を形成する。これにより、1つの連続する曲面型枠51を用いて、複数のプレキャスト部材(31a~31d)を形成するので、コンクリート打設のタイミングが異なっても、各プレキャスト部材(31a~31d)の境界部分(ジョイント部分)を、滑らかに連続して形成することができる。
【0031】
(5)本実施形態では、上部部材26,27は、下部部材31の形成に用いた曲面型枠51,52を用いて形成する。これにより、同じ曲面型枠51,52を用いて、構造体15を形成することができる。
(6)本実施形態では、下部部材31の上方に形成する上部部材26,27を、現場でコンクリート打設した。これにより、上下反転する必要のない上部部材26,27は、現場打ちにより形成することができる。
【0032】
(7)本実施形態では、下部部材31,32を、鉄筋31r,32rが外側に突出するように配置し、これら鉄筋31r,32rが突出した端部を内蔵させて側壁部25を形成する。これにより、下部部材31,32と側壁部25とを、鉄筋31r,32rによって一体化することができる。
【0033】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、上部部材26,27は、設置した下部部材31,32の上方に、現場打ちにより形成した。上部部材の構成は、これに限られず、下部部材と同様に、プレキャスト部材として形成し、現場で据え付けてもよい。
【0034】
・上記実施形態では、支保工74の上に、曲面型枠51,52を取り付けて、同時期に上部部材26,27を構築する。上部部材26,27も、下部部材31,32と同様に1つの曲面型枠を用いて、片側ずつ構築してもよい。この場合には、準備する曲面型枠は1つでよい。
【0035】
・上記実施形態では、構造体15の下部部材31,32は、正方形の角が円弧となった角丸四角形状の同一曲面形状として説明した。1対の下部部材の形状は、同一形状に限らず、曲面と平面とが組み合わせた形状や非対称の形状であってもよい。ここで、1対の下部部材が、断面が左右対称の場合には、同一の曲面型枠を用いてもよい。
【0036】
例えば、図9には、横に対して縦が長い略長方形の角丸四角形を有する構造体の右側下部部材81と左側下部部材82とを示している。図9(a)及び図9(b)は、右側下部部材81の上面図及び断面図、図9(c)及び図9(d)は、左側下部部材82の上面図及び断面図を示している。これら右側下部部材81及び左側下部部材82を、同じ曲面型枠77を用いて形成する。この場合、曲面型枠77の中心軸77cに対して、中心位置をズラすように型枠78を配置する。そして、曲面型枠77の上で、型枠78によって囲まれた空間にコンクリートを流し入れて、右側下部部材81及び左側下部部材82を形成する。これにより、右側及び左側の下部部材(81,82)が同じ形状でなくても、1つの曲面型枠77を用いて下部部材(81,82)を形成することができる。
【0037】
・上記実施形態では、断面が円形状から角丸四角形状に連続的に変化する空間を形成するための内曲面15sを備えた構造体15を形成する。形成される滑面は、構造体の内側に構成される内曲面に限定されない。例えば、外曲面を滑面とする構造体を形成してもよい。
【0038】
図10には、外曲面85sを有する構造体85の断面図を示している。この構造体85の外曲面85sは、上に凸の曲面及び下に凸の曲面を連続した滑面である。ここで、外曲面85sに沿う形状の曲面を有する型枠を用いて、外曲面85sが下を向いた状態でプレキャスト部材として、構造体85を構成し、上下反転して設置する。また、滑面は、曲面に限定されず、一部にフラットな傾斜面を含む複雑な形状の面であってもよい。
【0039】
・上記実施形態では、内曲面12s,31s,32sを下に向けた状態で下部部材12,31,32を形成した。滑面を形成する際の方向(第2方向)は、下方向に限られず、遊離物が出る方向と異なる方向であればよい。例えば、斜め下向きであってもよい。
【0040】
また、構造体が備える滑面が向く第1方向は、遊離物が出る方向と同じ方向(上方向)に限らない。例えば、図10に示す構造体85が、鉛直方向に延在するように配置される場合であっても、同様に構築することにより、滑らかな滑面を形成することができる。
【0041】
・上記実施形態では、下部部材31を複数のプレキャスト部材(31a~31d)で構成した。構造体の大きさによっては、下部部材31を1つのプレキャスト部材で構成してもよい。
【0042】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(a)前記滑面は曲面であることを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の構造体の構築方法。
従って、この(a)に記載の発明によれば、左官で困難な曲面において滑らかな面を形成することができる。
(b)前記滑面は、長手方向に曲率が異なる円弧を連続して形成した断面を備えて曲面であることを特徴とする上記(a)に記載の構造体の構築方法。
従って、この(b)に記載の発明によれば、曲率が異なる円弧の断面を連続して形成した曲面を、滑らかに形成することができる。
【符号の説明】
【0043】
C1…面取り部分、P1…開口部、10,15,85…構造体、11,26,27…上部部材、11s,12s,15s,26s,27s,31s,32s…内曲面、12,31,32…プレキャスト部材としての下部部材、20…柱、21…床部、22,23…グラウト材、25…側壁部、25r,31r、32r…鉄筋、31a,31b,31c,31d…プレキャスト部材、50,51,52,77…曲面型枠、50s,51s,52s,85s…形成面としての外曲面、51a,52a…内側部、60…架台、61…H形鋼、65…仕切り板、71…返し型枠、72…外側型枠、74…支保工、75,78…型枠、77c…中心線、81…右側下部部材、82…左側下部部材。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10