特開 2024-161793 ３Ｄプリンターを用いたコンクリート部材及びＰＣ部材の製造方法

(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】P2024161793

(43)【公開日】2024-11-20

(54)【発明の名称】３Ｄプリンターを用いたコンクリート部材及びＰＣ部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 1/30 20060101AFI20241113BHJP

   E04C 5/12 20060101ALI20241113BHJP

   E01D 1/00 20060101ALI20241113BHJP

   E01D 19/12 20060101ALI20241113BHJP

【ＦＩ】

B28B1/30

E04C5/12

E01D1/00 D

E01D19/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023076822

(22)【出願日】2023-05-08

(71)【出願人】

【識別番号】000103769

【氏名又は名称】オリエンタル白石株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(74)【代理人】

【識別番号】100198214

【弁理士】

【氏名又は名称】眞榮城 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】正司 明夫

(72)【発明者】

【氏名】東 洋輔

【テーマコード（参考）】

2D059

2E164

4G052

【Ｆターム（参考）】

2D059AA14

2D059BB39

2D059GG61

2E164AA31

2E164DA22

4G052DA01

4G052DB12

4G052DC06

(57)【要約】

【課題】大スパン構造物を構築するために大きなプレストレスに対抗可能なＰＣ部材を製造できる３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法を提供する。
【解決手段】３Ｄプリンターを用いてＰＣ部材を製造する３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材１の製造方法において、３Ｄプリンターのコンクリート用又はモルタル用のノズルからコンクリート又はモルタルを吐出して部材本体部２及び緊張力を付与する緊張材を挿通するための緊張材用空洞３０を構築するとともに、前記緊張材用空洞の長手方向の両端部に、セラミック用又は金属用のノズルからセラミック又は金属を吐出して前記緊張材の定着具を受け止める定着部４０を形成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

３Ｄプリンターを用いてコンクリート部材を製造する３Ｄプリンターを用いたコンクリート部材の製造方法であって、
前記３Ｄプリンターの製造方向においてコンクリート用又はモルタル用のノズルとセラミック用又は金属用のノズルを交互に動作して、コンクリートとセラミック又は金属の接合箇所に隙間を作らずにコンクリートを充填すること
を特徴とする３Ｄプリンターを用いたコンクリート部材の製造方法。

【請求項2】

３Ｄプリンターを用いてＰＣ部材を製造する３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法であって、
３Ｄプリンターのコンクリート用又はモルタル用のノズルからコンクリート又はモルタルを吐出して部材本体部及び緊張力を付与する緊張材を挿通するための緊張材用空洞を構築するとともに、
前記緊張材用空洞の長手方向の両端部に、セラミック用又は金属用のノズルからセラミック又は金属を吐出して前記緊張材の定着具を受け止める定着部を形成すること
を特徴とする３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法。

【請求項3】

前記３Ｄプリンターの製造方向において前記コンクリート用又はモルタル用のノズルと前記セラミック用又は金属用のノズルを交互に動作して、定着部の外周表面に、定着部を構成する同一のセラミック又は金属からなる突起を形成すること
を特徴とする請求項２に記載の３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法。

【請求項4】

前記突起が定着部の外周表面に沿ってスパイラル状に配列されるように形成すること
を特徴とする請求項３に記載の３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法。

【請求項5】

前記緊張材用空洞に外套管を挿通し、前記外套管の周りに充填材を充填すること
を特徴とする請求項２又は３に記載の３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法。

【請求項6】

３Ｄプリンターを用いてＰＣ部材を製造する３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法であって、
３Ｄプリンターのコンクリート用又はモルタル用のノズルからコンクリート又はモルタルを吐出して部材本体部及びせん断応力が発生する箇所に抵抗するための金属製の部材を形成すること
を特徴とする３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法。

【請求項7】

前記３Ｄプリンターの製造方向において前記コンクリート用又はモルタル用のノズルと前記セラミック用又は金属用のノズルを交互に動作して、せん断キーの外周表面に、定着部を構成する同一のセラミック又は金属からなる突起を形成すること
を特徴とする請求項６に記載の３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、３Ｄプリンターを用いたコンクリート部材及びＰＣ部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、引張力に弱いというコンクリート構造物の弱点を補って大スパン構造物（数１０ｍ～１００ｍｍを超えるスパンの構造物）を構築可能とするため、荷重によってコンクリートに生ずる引張応力を打ち消す目的で予め圧縮力を付与したＰＣ（プレストレスト コンクリート：Prestressed Concrete）部材が知られている。また、近年、コンクリートや繊維材料を用いて３Ｄプリンティング装置にて三次元造形物を製造することが行われている。なお、スパンとは、柱芯間距離など、荷重を支持する鉛直構造部材の芯－芯距離を指している。

【0003】

例えば、特許文献１には、３Ｄプリンティング装置を用いて、セルロースなどの繊維状物質を繊含む三次元造形用組成物の層を形成する層形成工程と、前記層に硬化性を有する結着液を付与する結着液付与工程とを含む一連の工程を繰り返し三次元造形物を製造する三次元造形物の製造方法が記載されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項９、図面の図１、図２等参照）。

【0004】

しかし、特許文献１に記載の三次元造形物の製造方法で製造される三次元造形物は、繊維状物質がセルロース等であり強度が足りず、大規模な構造物とすることはできないという問題があった。

【0005】

また、特許文献２には、型枠内に三次元（立体）繊維構造が成形された繊維製のセル構造体を形成する工程と、該型枠内にコンクリートを充填し、該セル構造体とともに固化させ、繊維製セル構造体をコンクリートの筋繊維構造とした繊維製セル構造コンクリートの製造方法が記載され、繊維製セル構造体にプレストレスを導入した後に、コンクリートを打設すること、及び維製セル構造体を３Ｄプリンターにより製作することが記載されている（特許文献２の特許請求の範囲の請求項１、８、１１、図面の図８、図９等参照）。

【0006】

特許文献２には、３Ｄプリンターのプログラム制御により、強度を必要とする部位の繊維線材の配置を密にし、その他の部分の繊維線材の配置を粗く配置することが記載されている（特許文献２の明細書の段落［０１２８］参照）。また、特許文献２には、繊維材がコンクリートを遮断するように密に配置して管状に形成し、プレストレスのための緊張材を通すシース管部を形成し、セメント固化後に、ポストテンションによる機械的プレストレスを導入することも記載されている（特許文献２の特許請求の範囲の請求項９、明細書の段落［００５６］参照）。

【0007】

しかし、特許文献２に記載の繊維製セル構造コンクリートの製造方法では、繊維材を密に吐出するだけで緊張材を挿通する管部を形成できるか不明な上、繊維材を密に配置するだけでは、繊維材同士の接着力や繊維材とコンクリートとの付着力が足りず、大きなプレストレスを掛けることができず、大スパン構造物には適用することができないという問題がある。

【0008】

プレキャスト製ポストテンションＰＣ桁において、ブロック部材をプレストレスにより連結するＰＣ桁などでは、ブロック部材間に発生するせん断力に抵抗する鋼製のせん断キーを設ける。したがって、この鋼製のせん断キーにおいてもコンクリート部材と鋼製のせん断キー部材が確実に一体化されている必要があるが、付着力が足りず、桁高を小さくして対応するしかなく、ブロック部材を連結するＰＣ部材の製造に３Ｄプリンターを適用するには課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１５－２１２０６０号公報

【特許文献2】特開２０１７－１８５７９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、大スパン構造物を構築するために大きなプレストレスに対抗可能なＰＣ部材を製造できる３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

請求項１に係る３Ｄプリンターを用いたコンクリート部材の製造方法は、３Ｄプリンターを用いてコンクリート部材を製造する３Ｄプリンターを用いたコンクリート部材の製造方法であって、前記３Ｄプリンターの製造方向においてコンクリート用又はモルタル用のノズルとセラミック用又は金属用のノズルを交互に動作して、コンクリートとセラミック又は金属の接合箇所に隙間を作らずにコンクリートを充填することを特徴とする。

【0012】

請求項２に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法は、３Ｄプリンターを用いてＰＣ部材を製造する３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法であって、３Ｄプリンターのコンクリート用又はモルタル用のノズルからコンクリート又はモルタルを吐出して部材本体部及びプレストレスの緊張力を付与する緊張材を挿通するための緊張材用空洞を構築するとともに、前記緊張材用空洞の長手方向の両端部に、セラミック用又は金属用のノズルからセラミック又は金属を吐出して前記緊張材の定着具を受け止める定着部を形成することを特徴とする。

【0013】

請求項３に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法は、請求項２に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法において、前記３Ｄプリンターの製造方向において前記コンクリート用又はモルタル用のノズルと前記セラミック用又は金属用のノズルを交互に動作して、定着部の外周表面に、定着部を構成する同一のセラミック又は金属からなる突起を形成することを特徴とする。

【0014】

請求項４に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法は、請求項３に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法において、前記突起が定着部の外周表面に沿ってスパイラル状に配列されるように形成することを特徴とする。

【0015】

請求項５に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法は、請求項２又は３に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法において、前記緊張材用空洞に外套管を挿通し、前記外套管の周りに充填材を充填することを特徴とする。

【0016】

請求項６に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法は、３Ｄプリンターを用いてＰＣ部材を製造する３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法であって、３Ｄプリンターのコンクリート用又はモルタル用のノズルからコンクリート又はモルタルを吐出して部材本体部及びせん断応力が発生する箇所に抵抗するための金属製の部材を形成することを特徴とする。

【0017】

請求項７に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法は、請求項６に係る３Ｄプリンターの製造方向において、前記コンクリート用又はモルタル用のノズルと前記セラミック用又は金属用のノズルを交互に動作して、せん断キーの外周表面に、定着部を構成する同一のセラミック又は金属からなる突起を形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

請求項１に係る発明によれば、コンクリート部分と金属等の部分とを交互に構築するので、接合部分のコンクリート側に隙間ができて力の伝達に悪影響を及ぼすことを防ぐことができる。

【0019】

また、請求項２～５に係る発明によれば、大スパン構造物を構築するために大きなプレストレスに対抗可能なＰＣ部材を３Ｄプリンターにより製造することができる。このため、ＰＣ部材の製造が、ほぼ無人で長時間連続して行うことも可能となり、ＰＣ部材の製造単価を劇的に低減することができる。

【0020】

特に、請求項３、４に係る発明によれば、定着部に突起を形成するので、定着部と部材本体部との間の付着力が高くなり、より大きなプレストレスを付与することができ、構造物のスパンをさらに大きくすることができる。

【0021】

特に、請求項５に係る発明によれば、緊張材用空洞に外套管を挿通し、外套管の周りに充填材を充填するので、安全に緊張力を付与することができる。

【0022】

特に、請求項６に係る発明によれば、ブロックＰＣ部材をプレストレスにより連結してせん断力に抵抗するためのせん断キーを設置することができる。このため、ブロックＰＣ部材を連結してより大きな橋長にも対応して製造することが可能となり、３Ｄプリンターにより製造されたＰＣ部材の適用範囲を大きく広げることができる。

【0023】

特に、請求項７に係る発明によれば、せん断キーに突起を形成するので、せん断キーと部材本体部との間の付着力が高くなり、より桁高の大きなＰＣ部材を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、ＰＣ部材の構成を示す側面図である。

【図2】図２は、同上のＰＣ部材に緊張材を挿通してプレストレスを付与した状態を示す側面図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の部材本体部積層工程を示す工程説明図である。

【図4】図４は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の定着部形成工程を示す工程説明図である。

【図5】図５は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の定着部形成工程を拡大して示す工程説明図であり、（ａ）が部分拡大側面図、（ｂ）が長手方向の端面を示す端面図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の外套管設置工程を端面図で示す工程説明図である。

【図7】図７は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の外套周り充填材充填工程を端面図で示す工程説明図である。

【図8】図８は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の外套管内充填材充填工程を端面図で示す工程説明図である。

【図9】図９は、せん断応力が発生する箇所と例示するＴ桁のせん断キーを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0026】

本発明の実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法で使用する３Ｄプリンターは、３ＤＣＡＤなどで作成されたＰＣ部材の３次元データに基づいて複数種類のプリントヘッドノズルから異なる材料を吐出してＰＣ部材の断面形状を積層していくことでＰＣ部材を製造するインクジェット方式の３Ｄプリンターである。なお、３Ｄプリンターで積層する方法は、インクジェット法に限られず、熱融解積層法、光造型法、粉末焼結法、シート積層法等他の方法とすることも可能である。

【0027】

本実施形態に係る３Ｄプリンターは、少なくともプリントヘッドノズルからコンクリートを吐出するコンクリート用のノズルと、プリントヘッドノズルから金属を吐出する金属用のノズルの２種類のプリントヘッドノズルを備えている。但し、コンクリート用のノズルは、プリントヘッドノズルからモルタルを吐出するモルタル用のノズルとしても構わないし、金属用のノズルは、プリントヘッドノズルからセラミックスを吐出するセラミック用のノズルとしても構わない。コンクリートの代わりにモルタルを用いても同等の強度を得ることもできるし、金属の代わりにセラミックスを用いてもコンクリート部分より強度の高い同等の強度を得ることができるからである。

【0028】

また、本発明の実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法で製造するＰＣ部材１は、橋梁の床版やＰＣ建築物の梁や柱などの断面矩形状の直方体のコンクリート部材の長手方向に緊張材を挿通してプレストレスを付与するＰＣ部材を想定している。

【0029】

図１、図２に示すように、このＰＣ部材１は、主にコンクリートから構成され、断面矩形状の直方体である部材本体部２と、この部材本体部２の長手方向に沿って形成された緊張力を付与する緊張材３を挿通するための複数本の緊張材用空洞３０と、これらの緊張材用空洞３０の両端部に設けられる緊張材３の定着具４と当接して緊張力を受け止める複数個所の定着部４０など、から構成されている。図１は、ＰＣ部材１の構成を示す側面図であり、図２は、ＰＣ部材１に緊張材３を挿通してプレストレスを付与した状態を示す側面図である。

【0030】

（部材本体部積層工程）
本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法では、図３に示すように、前述の図示しない３Ｄプリンターのコンクリート用のノズルからコンクリートを吐出して部材本体部２の各層を形成する部材本体部積層工程を行う。図３は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の部材本体部積層工程を示す工程説明図である。

【0031】

本工程では、セメント、砂などの細骨材、砂利などの粗骨材、水などから構成される所定強度の普通コンクリートや高強度コンクリート（一般に設計強度において３５ＭＰａ以上の圧縮強度を有するコンクリートを指している）を吐出して部材本体部２の断面を構築していく。

【0032】

但し、コンクリート用のノズルから吐出するコンクリートは、繊維補強コンクリート（FRC：Fiber Reinforced Concrete）とすることが好ましい。鉄筋等を配筋する必要がなくなるからである。ここで、繊維補強コンクリートとは、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロンなどの樹脂繊維やガラス繊維、鋼繊維などの無機繊維を数ミリから数センチに短く切った短繊維をコンクリートに混入した短繊維コンクリートを指している。

【0033】

（定着部形成工程）
前述の部材本体部積層工程を繰り返してコンクリートを吐出して部材本体部２の各層を形成して行き、図４に示すように、ＰＣ部材１の３次元データに基づいて定着部４０の位置に達すると、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法では、金属用のノズルから金属を吐出して定着部４０を形成する定着部形成工程を行う。図４は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の定着部形成工程を示す工程説明図である。

【0034】

また、本工程では、図５に示すように、３Ｄプリンターの製造方向においてコンクリート用のノズルと金属用のノズルを交互に動作して、定着部４０の外周表面に、定着部４０を構成する同一の金属からなる突起４１を形成することが好ましい。定着部４０と部材本体部２との間の付着力が高くなり、より大きなプレストレスを付与することができ、ＰＣ部材１を接合することで構築される構造物のスパンをさらに大きくすることができるからである。図５は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の定着部形成工程を拡大して示す工程説明図であり、（ａ）が部分拡大側面図、（ｂ）が長手方向の端面を示す端面図である。

【0035】

さらに、本工程では、突起４１が定着部４０の外周表面に沿ってスパイラル状に配列されるように突起４１を形成することが好ましい。緊張材３が捩じれて回転力が作用した場合にも対抗でき、定着部４０と部材本体部２との付着が均等に発生するため、プレストレストにより発生する応力が均一に分散できるからである。

【0036】

なお、本工程では、３Ｄプリンターの製造方向においてコンクリート用のノズルと金属用のノズルを交互に動作して、せん断応力が発生する箇所に抵抗するための金属製の部材を形成することも好ましい。ブロックＰＣ部材をプレストレスにより連結してせん断力に抵抗するためのせん断キーを設置することができるからである。このようにすることにより、ブロックＰＣ部材を連結してより大きな橋長にも対応して製造することが可能となり、３Ｄプリンターにより製造されたＰＣ部材の適用範囲を大きく広げることができる。

【0037】

せん断応力が発生する箇所としては、例えば、図９に示すようなプレキャスト製のコンクリート部材であるＴ桁７同士の接続に使用する金属製のせん断キー８などが挙げられる。コンクリート構造物の中でも比較的大きな力が作用し、コンクリート部材では、耐力が確保できない箇所であるからである。図９は、せん断応力が発生する箇所と例示するＴ桁のせん断キーを示す図である。

【0038】

また、前述のように、３Ｄプリンターの製造方向においてコンクリート用のノズル金属用のノズルを交互に動作して、せん断キーの外周表面に、定着部を構成する同一の金属からなる突起を形成することがさらに好ましい。せん断キー８とＴ桁７の部材本体部７０との間の付着力が高くなり、より桁高の大きなＰＣ部材を製造することができるからである。

【0039】

（部材本体部積層工程）
その後、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法では、再度、３Ｄプリンターのコンクリート用のノズルからコンクリートを吐出して部材本体部２の各層を形成する部材本体部積層工程を行い、ＰＣ部材１を完成させる。

【0040】

（外套管設置工程）
次に、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法では、図６に示すように、ＰＣ部材１に形成された緊張材用空洞３０に外套管５を挿通して設置する外套管設置工程を行う。図６は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の外套管設置工程を端面図で示す工程説明図である。

【0041】

（外套管周り充填材充填工程）
次に、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法では、図７に示すように、前工程で設置した外套管５の周りの空洞（緊張材用空洞３０）に充填材６を充填する外套管周り充填材充填工程を行う。図７は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の外套管周り充填材充填工程を端面図で示す工程説明図である。

【0042】

（緊張工程）
その後、充填材充填工程で充填した充填材６が硬化し、部材本体部２に所定の強度が発現した後、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法では、外套管５に緊張材３を挿通し、緊張材３の両端に定着具４を設置して緊張材３を緊張してＰＣ部材１にポストテンション方式でプレストレスを付与する緊張工程を行う（図２参照）。

【0043】

（外套管内充填材充填工程）
その後、図８に示すように、前工程で設置した外套管５の内部の空洞に充填材６を充填する外套管内充填材充填工程を行う。なお、本工程で充填する充填材６は、外套管５の周りに充填する前述の充填材６と同じであるが、膨張型グラウト材やカルシウムアルミネートなどの防錆効果を有する材料等を添加した他の種類の充填材としても構わない。図８は、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法の外套管内充填材充填工程を端面図で示す工程説明図である。

【0044】

本工程が完了することにより、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法が完了し、３ＤプリンターによりＰＣ部材１を製造することができる。

【0045】

以上説明した本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法によれば、大スパン構造物を構築するために大きなプレストレスに対抗可能なＰＣ部材１を３Ｄプリンターにより製造することができる。また、３ＤプリンターによりＰＣ部材１を製造可能なため、ＰＣ部材１の製造がほぼ無人で長時間連続して行うことも可能となり、ＰＣ部材１の製造単価を劇的に低減することができる。

【0046】

また、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法によれば、定着部４０に突起４１を形成するので、定着部４０と部材本体部２との間の付着力が高くなり、より大きなプレストレスを付与することができ、構造物のスパンをさらに大きくすることができる。

【0047】

その上、本実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法によれば、突起４１が定着部４０の外周表面に沿ってスパイラル状に配列されるように突起４１を形成するので、緊張材３が捩じれて回転力が作用した場合にも対抗することができ、定着部４０と部材本体部２との付着が均等に発生するため、プレストレストにより発生する応力が均一に分散でき安全に高いプレストレスを付与することができる。

【0048】

以上、本発明の実施形態に係る３Ｄプリンターを用いたＰＣ部材の製造方法について詳細に説明した。しかし、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎない。よって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

【0049】

特に、本発明に係るＰＣ部材とは、予めプレストレスが導入される部材を指し、工場等の構造物を構築する現場以外で予め製造するＰＣａＰＣ部材に限られず、構造物を構築する現場に３Ｄプリンターを設置して現場打ちＲＣのＰＣ部材を含んでいる。また、緊張材用空洞は、図示した水平方向に配置される場合に限られず、柱部材のように上下に形成されていたり、緊張材の配置が上下左右に蛇行していたり、床版の鉛直断面の側端から下面に亘って斜めに配置されたりする場合を含んでいる。要するに、定着部は、緊張材の定着具を受け止める位置、即ち、大きな緊張力が作用する緊張端に形成されていればよい。

【0050】

また、３Ｄプリンターで製造する対象としてＰＣ部材を例示して説明したが、プレストレスが導入されるコンクリート部材に限られず、大きな力が作用するコンクリートと金属やセラミックなどのの複合材の接合部には本発明を適用することができる。従来の３Ｄプリンターで製造方法だと、コンクリート側だけ先にもしくは金属の定着部だけ先に構築してしまうと、大きな力が作用する接合部分のコンクリートが密に配置されないおそれがあるが、本発明だと、コンクリート部分と金属等の部分とを交互に構築するので、接合部分に隙間ができて力の伝達に悪影響を及ぼすことを防ぐことができるからである。

【符号の説明】

【0051】

１：ＰＣ部材
２：部材本体部
３：緊張材
３０：緊張材用空洞
４：定着具
４０：定着部
４１：突起
５：外套管
６：充填材
７：Ｔ桁
７０：部材本体部
８：せん断キー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】