特許7187743コンクリート打ち分けの確認方法および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】
(24)【登録日】2022-12-05
(45)【発行日】2022-12-13
(54)【発明の名称】コンクリート打ち分けの確認方法およびコンクリート構造物の構築方法
(51)【国際特許分類】
E02D 5/34 20060101AFI20221206BHJP
E04G 21/02 20060101ALI20221206BHJP
E02D 5/36 20060101ALI20221206BHJP
E02D 33/00 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
E02D5/34 Z
E04G21/02 103Z
E02D5/36
E02D33/00
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018220507
(22)【出願日】2018-11-26
(65)【公開番号】P2020084576
(43)【公開日】2020-06-04
【審査請求日】2021-08-03
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(72)【発明者】
【氏名】石▲崎▼ 定幸
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 徹
(72)【発明者】
【氏名】富田 菜都美
(72)【発明者】
【氏名】濱 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】山本 佳城
【審査官】石川 信也
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－０１６７８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３１３８６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１１９３０３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｄ ５／３４
Ｅ０４Ｇ ２１／０２
Ｅ０２Ｄ ５／３６
Ｅ０２Ｄ ３３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の高さまで下部コンクリートを打設した後、既打設コンクリートのコンクリート打設上面よりも下方から上部コンクリートを打設する際に、前記下部コンクリートに対しては沈まず前記上部コンクリートに対しては沈む沈降分銅と、前記下部コンクリートおよび前記上部コンクリートに対して沈まない浮遊分銅とを前記コンクリート打設上面に載置し、前記浮遊分銅と前記沈降分銅の高さ位置を比較することにより、前記コンクリート打設上面に面するコンクリートが前記下部コンクリートから前記上部コンクリートへ切り替わったか否かを確認するコンクリート打ち分けの確認方法であって、
前記上部コンクリートは、前記下部コンクリートよりも設計基準強度が高く、かつ、前記下部コンクリートよりも流動性が高いことを特徴とする、コンクリート打ち分けの確認方法。
【請求項2】
所定の高さまで下部コンクリートを打設した後、既打設コンクリートのコンクリート打設上面よりも下方から上部コンクリートを打設する際に、前記下部コンクリートに対しては沈まず、前記上部コンクリートに対しては沈む沈降分銅を前記コンクリート打設上面に載置することにより、前記コンクリート打設上面に面するコンクリートが前記下部コンクリートから前記上部コンクリートへ切り替わったか否かを確認するコンクリート打ち分けの確認方法であって、
前記上部コンクリートは、前記下部コンクリートよりも設計基準強度が高く、かつ、前記下部コンクリートよりも流動性が高いことを特徴とする、コンクリート打ち分けの確認方法。
【請求項3】
前記下部コンクリートおよび前記上部コンクリートの試験練りあるいは受け入れ試験の際に、前記沈降分銅の形状および重さを決定することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のコンクリート打ち分けの確認方法。
【請求項4】
下部コンクリートの上に前記下部コンクリートよりも設計基準強度が高く、かつ、前記下部コンクリートよりも流動性が高いコンクリートからなる上部コンクリートを打ち継ぐコンクリート構造物の構築方法であって、前記下部コンクリートから前記上部コンクリートへの切り替えが完了する位置である切替完了高さの下方に前記下部コンクリートの打設が完了する位置である先行打設高さを設定し、当該先行打設高さまで前記下部コンクリートを打設する第一工程と、
トレミー管の下端が既打設コンクリートのコンクリート打設上面の下方に位置した状態で前記上部コンクリートの供給する第二工程と、を備えており、
前記先行打設高さよりも下側に供給した前記上部コンクリートと同等の体積の前記下部コンクリートが、前記先行打設高さの下側から前記先行打設高さよりも上側の前記トレミー管を中心とした環状領域に移動すると仮定して、前記環状領域の上端が前記切替完了高さ以下に位置するように、前記先行打設高さを設定し、
前記第二工程では、前記下部コンクリートに対しては沈まず、前記上部コンクリートに対しては沈む沈降分銅を、前記コンクリート打設上面に載置しておき、前記沈降分銅が前記コンクリート打設上面から沈降するか否かによって前記コンクリート打設上面に面するコンクリートが前記下部コンクリートから前記上部コンクリートへ切り替わった切替完了実測高さを確認し、
前記切替完了実測高さと前記切替完了高さとを比較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、コンクリート打ち分けの確認方法およびコンクリート構造物の構築方法に関する。
【背景技術】
【0002】
コンクリート構造物は、場所によって作用応力が異なり、必要とされる設計耐力が場所ごとに異なっている。例えば、場所打ちコンクリート杭は、通常、上部ほど地震時の応力が大きくなる。そのため、場所打ちコンクリート杭を設計する場合には、杭頭部において必要な曲げ耐力およびせん断耐力を確保できるコンクリート強度および断面寸法により、杭全体を設計するのが一般的である。
ところが、杭頭部に必要な設計耐力は、その他の部分において必要な設計耐力を大きく上回っている場合がある。そのため、杭頭部に必要なコンクリート強度等で杭全体のコンクリート強度等を設計すると、コスト高になるおそれがある。
そのため、特許文献１では、杭体底部から、杭体中間部、杭体頭部に向かうに従ってコンクリート中のセメント量を増加させることで、部位毎に必要な強度を確保できる場所打ちコンクリート杭が開示されている。特許文献１では、場所打ちコンクリート杭のコンクリートの配合を変化させる計画高さ（例えば、杭体底部と杭体中間部との境界）よりも２ｍほど下部から配合を変化させたコンクリートを打設している。
また、特許文献２には、安定液で満たされた杭孔内にトレミー管を挿入し、底部側から先行コンクリートを打設した後、先行コンクリートの打設面天端から２ｍの深さまで挿入したトレミー管から先行コンクリートよりも高強度な後行コンクリートを打設する場所打ちコンクリート杭の施工方法が開示されている。
特許文献１および特許文献２に記載の施工方法では、限られた実験結果に基づき、経験的に先行打設高さ（高強度コンクリートの打設を開始した際の打設上面の位置）からコンクリート打設上面が２ｍ～３ｍ上昇した段階で、コンクリートが切り替わったもの（断面に対して全体が高強度コンクリートに切り替わった）と判断し、トレミー管の挿入深さを２ｍとしたプロセス管理を行っている。
ところが、杭頭部に必要な設計耐力は、その他の部分において必要な設計耐力を大きく上回っている場合がある。そのため、杭頭部に必要なコンクリート強度等で杭全体のコンクリート強度等を設計すると、コスト高になるおそれがある。
そのため、特許文献１では、杭体底部から、杭体中間部、杭体頭部に向かうに従ってコンクリート中のセメント量を増加させることで、部位毎に必要な強度を確保できる場所打ちコンクリート杭が開示されている。特許文献１では、場所打ちコンクリート杭のコンクリートの配合を変化させる計画高さ（例えば、杭体底部と杭体中間部との境界）よりも２ｍほど下部から配合を変化させたコンクリートを打設している。
また、特許文献２には、安定液で満たされた杭孔内にトレミー管を挿入し、底部側から先行コンクリートを打設した後、先行コンクリートの打設面天端から２ｍの深さまで挿入したトレミー管から先行コンクリートよりも高強度な後行コンクリートを打設する場所打ちコンクリート杭の施工方法が開示されている。
特許文献１および特許文献２に記載の施工方法では、限られた実験結果に基づき、経験的に先行打設高さ（高強度コンクリートの打設を開始した際の打設上面の位置）からコンクリート打設上面が２ｍ～３ｍ上昇した段階で、コンクリートが切り替わったもの（断面に対して全体が高強度コンクリートに切り替わった）と判断し、トレミー管の挿入深さを２ｍとしたプロセス管理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００６－０１６７８７号公報
【文献】特開２０１８－１１９３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
強度の異なるコンクリートに切り替える場合には、杭径、鉄筋かごの径、コンクリート打設時のトレミー管の根入れ深さ等に応じて、コンクリートが完全に切り替わるタイミング（高さ）は変化する可能性がある。また、コンクリート打設中に何らかのトラブルが生じて、コンクリート打設が遅延した場合においても、コンクリートが適切に切り替わらない場合がある。そのため、コンクリートが切り替わった正確な位置をコンクリート打設中に確認するためには、原位置からフレッシュコンクリートを採取して試験を行う必要があるが、手間と時間がかかる。また、コンクリート打設後にコンクリートが切り替わった正確な位置を確認する場合には、コアボーリングなどにより採取した試験体に対して強度試験を行うことが考えられるが、ボーリング孔に対する補修工事が必要となる。
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、種類が異なるコンクリートを高さ方向で連続して打設する場合において、打設コンクリートの強度の変化点を合理的に把握することができるコンクリート打ち分けの確認方法およびコンクリート構造物の構築方法を提案することを課題とする。
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、種類が異なるコンクリートを高さ方向で連続して打設する場合において、打設コンクリートの強度の変化点を合理的に把握することができるコンクリート打ち分けの確認方法およびコンクリート構造物の構築方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題を解決するための本発明の第一のコンクリート打ち分けの確認方法は、所定の高さまで下部コンクリートを打設した後、既打設コンクリートのコンクリート打設上面よりも下方から上部コンクリートを打設する際に、前記下部コンクリートに対しては沈まず前記上部コンクリートに対しては沈む沈降分銅と、前記下部コンクリートおよび前記上部コンクリートに対して沈まない浮遊分銅とを前記コンクリート打設上面に載置し、前記浮遊分銅と前記沈降分銅の高さ位置を比較することにより、前記コンクリート打設上面に面するコンクリートが前記下部コンクリートから前記上部コンクリートへ切り替わったか否かを確認するコンクリート打ち分けの確認方法であって、前記上部コンクリートは、前記下部コンクリートよりも設計基準強度が高く、かつ、前記下部コンクリートよりも流動性が高いことを特徴とするものである。
【0006】
また、本発明の第二のコンクリート打ち分けの確認方法は、所定の高さまで下部コンクリートを打設した後、既打設コンクリートのコンクリート打設上面よりも下方から上部コンクリートを打設する際に、前記下部コンクリートに対しては沈まず、前記上部コンクリートに対しては沈む沈降分銅を前記コンクリート打設上面に載置することにより、前記コンクリート打設上面に面するコンクリートが前記下部コンクリートから前記上部コンクリートへ切り替わったか否かを確認するコンクリート打ち分けの確認方法であって、前記上部コンクリートは、前記下部コンクリートよりも設計基準強度が高く、かつ、前記下部コンクリートよりも流動性が高いことを特徴とするものである。
なお、配合に応じた分銅を使用することを目的として、前記下部コンクリートおよび前記上部コンクリートの試験練りあるいは受け入れ試験の際に、前記沈降分銅の形状および重さを決定するのが望ましい。
なお、配合に応じた分銅を使用することを目的として、前記下部コンクリートおよび前記上部コンクリートの試験練りあるいは受け入れ試験の際に、前記沈降分銅の形状および重さを決定するのが望ましい。
【0007】
かかるコンクリート打ち分けの確認方法によれば、コンクリート打設上面に載置した沈降分銅と浮遊分銅との位置関係、あるいは、沈降分銅が沈降するか否かによってコンクリートが切り替わったか否かを確認することができる。例えば、下部コンクリートよりも上部コンクリートが柔らかい場合には、下部コンクリートに対しては沈まず、上部コンクリートに対しては沈む沈降分銅を使用し、沈降分銅が沈むことを確認することで、下部コンクリートから上部コンクリートに切り替わった位置を確認することができる。また、沈降分銅と浮遊分銅との両方を使用すれば、上部コンクリートが下部コンクリートよりも柔らかい場合に関わらず、硬い場合であっても、分銅同士の位置関係を比較することで、下部コンクリートから上部コンクリートに切り替わった位置を確認することができる。このように、分銅を使用する簡易な方法により、下部コンクリートから上部コンクリートに切り替わった位置を正確に確認することができる。そのため、フレッシュコンクリートから採取したサンプルや、コアボーリングにより採取した試験体等に対して試験を行う従来の確認方法に比べて、短時間で正確な位置を把握することができるとともに、安価である。また、コアボーリングを実施する場合のように、補修を行う必要もない。
【0008】
また、本発明のコンクリート構造物の構築方法は、下部コンクリートの上に前記下部コンクリートよりも設計基準強度が高く、かつ、前記下部コンクリートよりも流動性が高いコンクリートからなる上部コンクリートを打ち継ぐコンクリート構造物の構築方法であって、前記下部コンクリートから前記上部コンクリートへの切り替えが完了する位置である切替完了高さの下方に前記下部コンクリートの打設が完了する位置である先行打設高さを設定し、当該先行打設高さまで前記下部コンクリートを打設する第一工程と、トレミー管の下端が既打設コンクリートのコンクリート打設上面の下方に位置した状態で前記上部コンクリートの供給する第二工程とを備えている。前記先行打設高さは、前記先行打設高さよりも下側に供給した前記上部コンクリートと同等の体積の前記下部コンクリートが、前記先行打設高さの下側から前記先行打設高さよりも上側の前記トレミー管を中心とした環状領域に移動すると仮定して、前記環状領域の上端が前記切替完了高さ以下に位置するように設定する。また、前記第二工程では、前記下部コンクリートに対しては沈まず、前記上部コンクリートに対しては沈む沈降分銅を、前記コンクリート打設上面に載置しておき、前記沈降分銅が前記コンクリート打設上面から沈降するか否かによって前記コンクリート打設上面に面するコンクリートが前記下部コンクリートから前記上部コンクリートへ切り替わった切替完了実測高さを確認する。そして、前記切替完了実測高さと前記切替完了高さとを比較する。
【0009】
かかるコンクリート構造物の構築方法によれば、下部コンクリートから上部コンクリートに切り替わった位置を正確に確認することができるとともに、構築したコンクリート構造物が条件を満足していることを確認することができる。なお、本明細書において「異なる種類のコンクリート」とは、流動性、設計基準強度、配合、使用材料等が異なるコンクリートをいう。
【発明の効果】
【0010】
本発明のコンクリート打ち分けの確認方法およびコンクリート構造物の構築方法によれば、コンクリート打設時にコンクリート打設上面に載置した分銅が沈むか否かを確認するのみで、下部コンクリートから上部コンクリートに切り替わった位置を正確に確認することができる。そのため、施工中または施工後に現地において採取したサンプルに対して試験を行うことで正確な切替位置を確認する方法に比べて、簡易かつ安価である。ゆえに、本発明のコンクリート打ち分けの確認方法およびコンクリート構造物の構築方法によれば、種類が異なるコンクリートを高さ方向で連続して打設する場合において、打設コンクリートの強度の変化点を合理的に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る場所打ちコンクリート杭の一部を示す断面図である。
【図3】先行打設高さよりも下側に供給した上部コンクリートを示す斜視図である。
【図4】環状領域を示す斜視図である。
【図5】（ａ）～（ｃ）は他の形態に係る分銅を示す概要図である。
【図6】（ａ）は実験状況を示す斜視図、（ｂ）は実験に使用した分銅を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本実施形態では、図１に示すように、場所打ちコンクリート杭１において、合理的な杭の構築を目的として、強度の異なる二種類のコンクリートを深さ方向に連続して打設する場合について説明する。すなわち、地震時に応力が大きくなる杭上部のコンクリート強度を高くするために、下部コンクリート２の上に下部コンクリート２よりも設計基準強度が高い上部コンクリート３を打ち継ぐことで場所打ちコンクリート杭１（コンクリート構造物）を構築する。場所打ちコンクリート杭１には、鉄筋かご４を配筋する。
本実施形態のコンクリート構造物の構築方法は、図２（ａ）～（ｃ）に示すように、所定高さ（以下、「先行打設高さＨＬ」という）まで下部コンクリート２を打設する第一工程（図２（ａ）参照）と、トレミー管５の下端が下部コンクリート２のコンクリート打設上面よりも下方に位置した状態で上部コンクリート３の打設を開始して、トレミー管５の下端が既打設コンクリートのコンクリート打設上面１ａの下方に位置した状態で上部コンクリート３を供給して、場所打ちコンクリート杭１の残部を形成する第二工程（図２（ｂ）および（ｃ）参照）とを備えている。
本実施形態のコンクリート構造物の構築方法は、図２（ａ）～（ｃ）に示すように、所定高さ（以下、「先行打設高さＨＬ」という）まで下部コンクリート２を打設する第一工程（図２（ａ）参照）と、トレミー管５の下端が下部コンクリート２のコンクリート打設上面よりも下方に位置した状態で上部コンクリート３の打設を開始して、トレミー管５の下端が既打設コンクリートのコンクリート打設上面１ａの下方に位置した状態で上部コンクリート３を供給して、場所打ちコンクリート杭１の残部を形成する第二工程（図２（ｂ）および（ｃ）参照）とを備えている。
【0013】
第一工程では、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、先行打設高さＨＬまで下部コンクリート２を打設する。下部コンクリート２は、地中に形成された掘削孔６内に挿入されたトレミー管５を利用して掘削孔６の下端から供給する。トレミー管５は、コンクリート打設上面１ａの上昇に伴って上昇させる。先行打設高さＨＬは、下部コンクリート２の充填が完了する位置である切替完了高さＨの下方に設定する。すなわち、場所打ちコンクリート杭１に作用する応力の推定値（設計値）から切替完了高さＨ（コンクリート強度を高くする範囲）を設定し、この切替完了高さＨにおいてコンクリートが完全に切り替えられるように、先行打設高さＨＬを設定する。
なお、先行打設高さＨＬは、先行打設高さＨＬよりも下側に供給した上部コンクリート３と同等の体積の下部コンクリート２が、先行打設高さＨＬの下側から先行打設高さＨＬよりも上側のトレミー管５を中心とした環状領域２１に移動すると仮定して、環状領域２１の上端が切替完了高さＨ以下に位置するように設定する。
なお、先行打設高さＨＬは、先行打設高さＨＬよりも下側に供給した上部コンクリート３と同等の体積の下部コンクリート２が、先行打設高さＨＬの下側から先行打設高さＨＬよりも上側のトレミー管５を中心とした環状領域２１に移動すると仮定して、環状領域２１の上端が切替完了高さＨ以下に位置するように設定する。
【0014】
本実施形態では、先行打設高さＨＬを式１により算出する。式１は、場所打ちコンクリート杭１の作用応力に基づいて設定された切替完了高さＨから、上部コンクリート３の供給により上側に押し上げられる下部コンクリート２の環状領域２１の高さｈを差し引くことにより先行打設高さＨＬを算出するものである。環状領域の高さｈは、先行打設高さＨＬよりも下側に供給された上部コンクリート３の体積Ｖが、環状領域２１に移動した下部コンクリート２の体積であるとして、環状領域２１の体積から算出する。ここで、先行打設高さＨＬよりも下側に供給された上部コンクリート３は、図３に示すように、先端部分３１と円柱部分３２の体積の合計とする。一方、環状領域２１は、図４に示すように、内径φｉ、外径φ０の円筒状体とする。本実施形態では、下部流出深さΔｈ０を０ｍｍ～８００ｍｍの範囲内、好ましくは０ｍｍ～５００ｍｍの範囲内とし、円柱部分の直径φｒおよび環状領域２１の内径φｉを１０００ｍｍ～２０００ｍｍの範囲内とする（図３参照）。なお、下部流出深さΔｈ０、円柱部分の直径φｒおよび環状領域２１の内径φｉは、限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
【0015】
ＨＬ＝Ｈ－ｈ ・・・ 式１
ｈ＝Ｖ／Ｓ
Ｖ＝Ｖ１＋Ｖ２
Ｓ＝π／４×（φｏ ２－φｉ ２）
Ｖ１＝πφｒ ２／４×Δｈ
Ｖ２＝２／３×πφｒ ２／４×Δｈ０
Ｈ ：切替完了高さ
ｈ ：環状領域の高さ
Ｖ ：先行打設高さよりも下側に供給した上部コンクリートの体積
Ｖ１ ：先行打設高さよりも下側に供給した上部コンクリートの円柱部分の体積
Ｖ２ ：先行打設高さよりも下側に供給した上部コンクリートの先端部分の体積
Ｓ ：環状領域の断面積
φｏ ：場所打ちコンクリート杭の外径
φｉ ：環状領域の内径
φｒ ：先行打設高さよりも下側に供給した上部コンクリートの円柱部分の直径
Δｈ ：第二工程において下部コンクリートに挿入するトレミー管の深さ
Δｈ０：第二工程において供給された上部コンクリートの下端からトレミー管先端までの距離である下部流出深さ
ｈ＝Ｖ／Ｓ
Ｖ＝Ｖ１＋Ｖ２
Ｓ＝π／４×（φｏ ２－φｉ ２）
Ｖ１＝πφｒ ２／４×Δｈ
Ｖ２＝２／３×πφｒ ２／４×Δｈ０
Ｈ ：切替完了高さ
ｈ ：環状領域の高さ
Ｖ ：先行打設高さよりも下側に供給した上部コンクリートの体積
Ｖ１ ：先行打設高さよりも下側に供給した上部コンクリートの円柱部分の体積
Ｖ２ ：先行打設高さよりも下側に供給した上部コンクリートの先端部分の体積
Ｓ ：環状領域の断面積
φｏ ：場所打ちコンクリート杭の外径
φｉ ：環状領域の内径
φｒ ：先行打設高さよりも下側に供給した上部コンクリートの円柱部分の直径
Δｈ ：第二工程において下部コンクリートに挿入するトレミー管の深さ
Δｈ０：第二工程において供給された上部コンクリートの下端からトレミー管先端までの距離である下部流出深さ
【0016】
なお、コンクリート打設時には、コンクリート打設上面１ａに、２つの分銅７（沈降分銅７１および浮遊分銅７２）を載置しておく。分銅７は、吊材７３によって掘削孔６の上端から吊持されている。吊材７３は一定の張力が確保された状態で分銅７を吊持している。吊材７３として検尺テープを使用すれば、掘削孔６の上端部において、コンクリート打設上面の深さを確認することができる。なお、吊材７３として、検尺テープに代えて、紐やワイヤーロープ等の線材を使用してもよい。また、吊材７３は、コンクリートの打設状況に応じて一定の張力を確保した状態で自動的に巻き取るように構成されていてもよい。
【0017】
本実施形態の分銅７は、密実な金属部材により構成されていて、下部コンクリート２および上部コンクリート３の配合に応じた底面積と重量を有している。なお、分銅７の構成は限定されるものではない。例えば、コンクリートの配合に応じて重さを調節可能な分銅７であってもよい。このような分銅７としては、例えば、図５（ａ）に示すように、中空の分銅本体７４の内部に錘材７５を収容したものであってもよい。この分銅７によれば、コンクリートの配合に応じて錘材７５の数を調整することができる。また、図５（ｂ）に示すように、底版７ａに柱材７ｂが立設された分銅本体７４の柱材７ｂに、環状の錘材７５を設置することにより重さを調整可能なものであってもよい。
また、分銅７は、図５（ｃ）に示すように、底部が下に向かうにしたがって面積が小さくなるような形状を有していてもよい。この分銅７によれば、底部がコンクリート打設上面に挿入されるので、立設状態を維持しやすくなる。
また、分銅７は、図５（ｃ）に示すように、底部が下に向かうにしたがって面積が小さくなるような形状を有していてもよい。この分銅７によれば、底部がコンクリート打設上面に挿入されるので、立設状態を維持しやすくなる。
【0018】
本実施形態では、分銅７として、沈降分銅７１および浮遊分銅７２を使用する。沈降分銅７１は、下部コンクリート２に対しては沈まず、上部コンクリート３に対しては沈むように構成されている。一方、浮遊分銅７２は、下部コンクリート２および上部コンクリート３の両方に対して沈まないように構成されている。なお、沈降分銅７１と浮遊分銅７２は、なるべく近い位置に配置しておく。
【0019】
沈降分銅７１および浮遊分銅７２の形状および重さは、下部コンクリート２および上部コンクリート３の試験練りあるいは受け入れ試験の際に決定する。すなわち、下部コンクリート２と上部コンクリート３の試験練りを行った際に、予め形状や重さ等が異なる複数の分銅７を用意しておき、下部コンクリート２と上部コンクリート３に対して沈降しない形状及び重さの分銅７を選定して浮遊分銅７２とし、下部コンクリート２に対しては沈降せずに、上部コンクリート３に対して沈降する分銅７を沈降分銅７１として選定する。なお、コンクリート打設時に掘削孔６内に静置される時間（時間とともにコンクリートがこわばってくること）を考慮して分銅７を設定することがより適切である。ここで、沈降分銅７１が下部コンクリート２に対しては沈降せずに、上部コンクリート３に対して沈降するのは、下部コンクリート２と上部コンクリート３との降伏値の違いによるものと推測される。
【0020】
また、本実施形態では、現地にフレッシュコンクリート（下部コンクリート２または上部コンクリート３）が搬入された段階で受け入れ試験を行う際に、フレッシュコンクリートの一部を試験槽（バケツ等）に貯留し、分銅７の性能を確認する。すなわち、現場内において、フレッシュコンクリートを利用して、沈降分銅７１が下部コンクリート２に対しては沈まず、上部コンクリート３に対して沈むこと、および、浮遊分銅７２が下部コンクリート２および上部コンクリート３の両方に対して沈まないことを確認する。このとき、分銅７が所望の性能を確保していない場合には、性能を確保できる分銅７に交換するか、分銅７の重量等を調整する。なお、現場でのフレッシュコンクリートを利用した確認試験は、必要に応じて行えばよい。
【0021】
第二工程では、図２（ｂ）に示すように、トレミー管５の下端が先行打設高さＨＬの下方に位置した状態で上部コンクリート３の供給を開始し、トレミー管５の下端が既打設コンクリートのコンクリート打設上面の下方に位置した状態でトレミー管５を引き上げつつ上部コンクリート３を供給する。上部コンクリート３を先行打設高さＨＬよりも下側に供給すると、上部コンクリート３が下部コンクリート２を押しのけながら注入される。上部コンクリート３は、下部コンクリート２内において供給開始時点のトレミー管５の直下に半楕円状または半円状（先端部分３１）に供給された後、先端部分３１の直上に上部コンクリート３が円柱状（円柱部分３２）に供給される（図２（ｃ）参照）。一方、下部コンクリート２は、上部コンクリート３が供給されることによって、先行打設高さＨＬの下側に供給された上部コンクリート３と同等の体積の下部コンクリート２が先行打設高さＨＬの下側から先行打設高さよりも上側に移動する。このとき、先行打設高さＨＬの上側に移動した下部コンクリート２は、先行打設高さＨＬよりも上側の鉄筋かごの形状保持筋の外側部分（トレミー管５を中心とした環状領域２１）に移動する。
【0022】
下部コンクリート２の上昇が終了すると、図２（ｃ）に示すように、コンクリート打設上面の全面が上部コンクリート３に切り替わる。このとき、浮遊分銅７２と沈降分銅７１の高さ位置を比較することにより、コンクリート打設上面に面するコンクリートが下部コンクリート２から上部コンクリート３へ切り替わったことを確認する。すなわち、沈降分銅７１がコンクリート打設上面１ａに対して沈み、浮遊分銅７２は沈降しないため、両分銅７の深さ位置（吊材７３の長さ）に差が生じることで、コンクリート打設上面が上部コンクリート３に切り替わったことを確認することができる。なお、沈降分銅７１および浮遊分銅７２を利用した確認方法は、沈降分銅７１と浮遊分銅７２との深さ位置の相対的な差が閾値を超えた場合に切り替わったと判断すればよい。なお、吊材７３がコンクリートの打設状況に応じて自動的に巻き取るように構成されている場合には、沈降分銅７１と浮遊分銅７２との深さ位置の相対的な差が閾値を超えた段階で、制御手段が信号を発信し、コンクリート打設を一旦停止するように構成された自動化システムを採用してもよい。
このように、第二工程では、沈降分銅７１がコンクリート打設上面１ａから沈降することによってコンクリート打設上面１ａに面するコンクリートが下部コンクリート２から上部コンクリート３へ切り替わった切替完了実測高さＨＭを確認することができる。なお、切替完了実測高さＨＭは、沈降分銅７１の底面の深さ位置とする。
このように、第二工程では、沈降分銅７１がコンクリート打設上面１ａから沈降することによってコンクリート打設上面１ａに面するコンクリートが下部コンクリート２から上部コンクリート３へ切り替わった切替完了実測高さＨＭを確認することができる。なお、切替完了実測高さＨＭは、沈降分銅７１の底面の深さ位置とする。
【0023】
沈降分銅７１が配設された位置においてコンクリートが下部コンクリート２から上部コンクリート３へ切り替わったことを確認したら、コンクリートの打設を一端停止して、沈降分銅７１および浮遊分銅７２を移動させる。移動箇所において沈降分銅７１と浮遊分銅７２との深さ位置の差を確認することで、他の位置でもコンクリートが切り替わったことを確認する。このとき、沈降分銅７１および浮遊分銅７２の移動箇所は、鉄筋かご４の外側と内側に対して、それぞれ複数箇所で行い、場所打ちコンクリート杭１の断面全体が下部コンクリート２から上部コンクリート３に切り替わったことを確認する。なお、コンクリートの切り替えの確認ができない箇所がある場合には、当該位置に沈降分銅７１および浮遊分銅７２を配置した状態で、上部コンクリート３の打設を再開し、コンクリートの切り替えが確認できるまで上部コンクリート３を流し込む。ここで、切替完了実測高さは、場所打ちコンクリート杭１の断面全体が下部コンクリート２から上部コンクリート３に切り替わったことが確認できた高さ（深さ位置）とする。
切替完了実測高さＨＭが確認できたら、予め仮定された切替完了高さＨと比較する。
切替完了実測高さＨＭが確認できたら、予め仮定された切替完了高さＨと比較する。
【0024】
以上、本実施形態のコンクリート打ち分けの確認方法およびコンクリート構造物の構築方法によれば、コンクリート打設上面に載置した沈降分銅７１が沈降するか否かによってコンクリート打設上面に面するコンクリートが下部コンクリート２から上部コンクリート３に切り替わったか否かを確認することができる。このように、分銅７を使用する簡易な方法により、下部コンクリート２から上部コンクリート３に切り替わった位置を正確に確認することができる。そのため、フレッシュコンクリートから採取したサンプルや、コアボーリングにより採取した試験体等に対して試験を行う従来の確認方法に比べて、短時間で正確な位置を把握することができるとともに、安価である。また、完成構造物に対してコアボーリングを実施する場合のように、補修を行う必要もない。
【0025】
また、下部コンクリート２から上部コンクリート３に切り替わった位置を正確に確認することができるとともに、構築したコンクリート構造物が条件を満足していることを確認することができる。
また、設計上の切替完了高さの近傍で、コンクリートの切り替えを完了させることができるため、強度が異なるコンクリートを高さ方向で連続して打設する場合において、打設コンクリートの強度の変化点を合理的に設定することが可能となる。その結果、必要な耐力を有した場所打ちコンクリート杭１を経済的に施工することができる。
また、設計上の切替完了高さの近傍で、コンクリートの切り替えを完了させることができるため、強度が異なるコンクリートを高さ方向で連続して打設する場合において、打設コンクリートの強度の変化点を合理的に設定することが可能となる。その結果、必要な耐力を有した場所打ちコンクリート杭１を経済的に施工することができる。
【0026】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、沈降分銅７１と浮遊分銅７２との二つの分銅７を使用する場合について説明したが、分銅７の数は限定されるものではなく、例えば、沈降分銅７１のみを使用してもよい。なお、沈降分銅７１のみを使用する場合には、コンクリート打設中に沈降分銅７１の高さ位置に一定時間変化がない場合に、コンクリートが切り替わったと判断することができる。このとき、沈降分銅７１の吊材７３を自動的に巻き取る巻取り手段を使用している場合には、コンクリートが切り替わったことが確認された段階において、自動的にコンクリート打設を停止するように制御してもよい。
また、沈降分銅７１は、上部コンクリート３の打設を開始してからコンクリート打設上面１ａ上に載置してもよく、必ずしも、下部コンクリート２の打設時から使用する必要はない。
例えば、前記実施形態では、沈降分銅７１と浮遊分銅７２との二つの分銅７を使用する場合について説明したが、分銅７の数は限定されるものではなく、例えば、沈降分銅７１のみを使用してもよい。なお、沈降分銅７１のみを使用する場合には、コンクリート打設中に沈降分銅７１の高さ位置に一定時間変化がない場合に、コンクリートが切り替わったと判断することができる。このとき、沈降分銅７１の吊材７３を自動的に巻き取る巻取り手段を使用している場合には、コンクリートが切り替わったことが確認された段階において、自動的にコンクリート打設を停止するように制御してもよい。
また、沈降分銅７１は、上部コンクリート３の打設を開始してからコンクリート打設上面１ａ上に載置してもよく、必ずしも、下部コンクリート２の打設時から使用する必要はない。
【0027】
また、前記実施形態では、円柱状の場所打ちコンクリート杭１を構築する場合について説明したが、コンクリート構造物は杭に限定されるものではなく、例えば、矩形断面の壁杭等であってもよい。
また、前記実施形態では、一本の場所打ちコンクリート杭１に対して、一本のトレミー管５により施工する場合について説明したが、トレミー管５の本数は限定されるものではなく、複数本のトレミー管５を利用してもよい。なお、トレミー管５を二本使用する場合は、トレミー管５ごとに置換部分を考慮して検討する。
また、前記実施形態では、一本の場所打ちコンクリート杭１に対して、一本のトレミー管５により施工する場合について説明したが、トレミー管５の本数は限定されるものではなく、複数本のトレミー管５を利用してもよい。なお、トレミー管５を二本使用する場合は、トレミー管５ごとに置換部分を考慮して検討する。
【0028】
前記実施形態では、環状領域を鉄筋かご４の形状保持筋の外側部分としたが、環状領域は鉄筋かご４の形状保持筋の外側部分に限定されるものではなく、例えば、主筋、帯筋などの鉄筋の外側部分（被り部分）であってもよい。また、環状領域は必ずしも鉄筋等の被り部分である必要はない。
前記実施形態では、上部コンクリート３として、下部コンクリート２よりも設計基準強度が高いコンクリートを打設するものとしたが、上部コンクリート３は、例えば、下部コンクリート２よりも流動性が高い等、下部コンクリート２とは種類が異なるコンクリートであれば限定されない。
また、前記実施形態では、トレミー管５を引き上げつつコンクリートを打設する場合について説明したが、コンクリートは必ずしもトレミー管５を引き上げながら打設する必要はなく、トレミー管５を固定した状態で打設してもよい。
前記実施形態では、上部コンクリート３として、下部コンクリート２よりも設計基準強度が高いコンクリートを打設するものとしたが、上部コンクリート３は、例えば、下部コンクリート２よりも流動性が高い等、下部コンクリート２とは種類が異なるコンクリートであれば限定されない。
また、前記実施形態では、トレミー管５を引き上げつつコンクリートを打設する場合について説明したが、コンクリートは必ずしもトレミー管５を引き上げながら打設する必要はなく、トレミー管５を固定した状態で打設してもよい。
【0029】
次に、分銅７の形状寸法の決定方法について実施した実験結果について説明する。本実験では、重量を調整可能な円柱状の分銅本体７４を使用して、配合の異なる２種類のコンクリートに対して両方に沈まない重量（浮遊分銅７２）と、一方に沈んで他方に沈まない重量（沈降分銅７１）とを選定した。本実験では、外径がφ５０ｍｍ（第一分銅）、φ７５ｍｍ（第二分銅）、φ１００ｍｍ（第三分銅）の分銅本体７４について、質量を０．５ｋｇ～１．８ｋｇの範囲で変化させて、二種類のコンクリートに対して、各分銅７が沈むか否かを測定した。なお、コンクリートには、予備強度が３３Ｎ／ｍｍ２でスランプフローが２１ｃｍの第一コンクリートと、予備強度が６８Ｎ／ｍｍ２でスランプフローが６０ｃｍの第二コンクリートを使用した。なお、本実験では、分銅７が５ｃｍ沈む時間が５秒未満である場合に沈んだものと判断した。実験は、図６（ａ）に示すように、試験槽（バケツ８）に貯留されたコンクリートの表面（コンクリート打設上面１ａ）に吊材７３により吊持された分銅７を載置することにより行った。なお、分銅７（分銅本体７４）の外面には、図６（ｂ）に示すように、下端から所定のピッチ（例えば、１ｃｍピッチ）のメモリ７６が付されており、沈降深さを目視可能に構成しておく。
実験結果を表１に示す。
実験結果を表１に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
表１に示すように第一分銅は、最も質量が小さい１．１ｋｇであっても、第二コンクリートに沈む結果となった。そのため、φ５０ｍｍの第一分銅は、錘質量を１．１ｋｇにすることで、第一コンクリートに対しては沈まず、第二コンクリートに対しては沈む分銅７として使用可能であるが、質量を大きくすると第一コンクリートと第二コンクリートの両方に沈んでしまう。したがって、第一分銅は、質量が１．１ｋｇのときに沈降分銅７１として使用可能であるといえる。
第二分銅は、質量が最も大きい１．５ｋｇのときでも、第一コンクリートに対して沈まなかった。一方、第二コンクリートに対しては、質量が０．５ｋｇのときは沈まないが、１．０ｋｇのときに沈む結果となった。なお、第二分銅の質量が０．８ｋｇのときは、５ｃｍ沈むのに６．９秒かかるため、第二コンクリートに対して沈むとまで言えなかった。したがって、第二分銅は、質量が０．５ｋｇのときに浮遊分銅７２として使用可能で、質量が１．０～１．５ｋｇのときに沈降分銅７１として使用可能であるといえる。
第三分銅は、質量が最も大きい１．６ｋｇのときでも、第一コンクリートに対して沈まなかった。第二コンクリートに対しては、質量が１．０ｋｇのときは沈まないが、１．６ｋｇのときに沈む結果となった。なお、第三分銅の質量が１．３ｋｇのときは、５ｃｍ沈むのに５．３秒かかるため、第二コンクリートに対して沈むとまでいえなかった。したがって、第三分銅は、質量が１．６ｋｇのときに沈降分銅７１として使用可能であり、質量が１．０ｋｇのときに浮遊分銅７２として使用可能であるといえる。
なお、場所打ちコンクリート杭１の施工では、泥水内でおいて、コンクリート打設を行うのが一般的である。一方、分銅７を吊持する際には、吊材７３に一定の張力（テンション）を作用させる必要があるため、分銅７は泥水内における有効な重量（浮力を差し引いた値）が１ｋｇ程度があるのが望ましい。
第二分銅は、質量が最も大きい１．５ｋｇのときでも、第一コンクリートに対して沈まなかった。一方、第二コンクリートに対しては、質量が０．５ｋｇのときは沈まないが、１．０ｋｇのときに沈む結果となった。なお、第二分銅の質量が０．８ｋｇのときは、５ｃｍ沈むのに６．９秒かかるため、第二コンクリートに対して沈むとまで言えなかった。したがって、第二分銅は、質量が０．５ｋｇのときに浮遊分銅７２として使用可能で、質量が１．０～１．５ｋｇのときに沈降分銅７１として使用可能であるといえる。
第三分銅は、質量が最も大きい１．６ｋｇのときでも、第一コンクリートに対して沈まなかった。第二コンクリートに対しては、質量が１．０ｋｇのときは沈まないが、１．６ｋｇのときに沈む結果となった。なお、第三分銅の質量が１．３ｋｇのときは、５ｃｍ沈むのに５．３秒かかるため、第二コンクリートに対して沈むとまでいえなかった。したがって、第三分銅は、質量が１．６ｋｇのときに沈降分銅７１として使用可能であり、質量が１．０ｋｇのときに浮遊分銅７２として使用可能であるといえる。
なお、場所打ちコンクリート杭１の施工では、泥水内でおいて、コンクリート打設を行うのが一般的である。一方、分銅７を吊持する際には、吊材７３に一定の張力（テンション）を作用させる必要があるため、分銅７は泥水内における有効な重量（浮力を差し引いた値）が１ｋｇ程度があるのが望ましい。
【符号の説明】
【0032】
１ 場所打ちコンクリート杭（コンクリート構造物）
１ａ コンクリート打設上面
２ 下部コンクリート
３ 上部コンクリート
４ 鉄筋かご
５ トレミー管
６ 掘削孔
７ 分銅
７１ 沈降分銅
７２ 浮遊分銅
Ｈ 切替完了高さ
ＨＭ 切替完了実測高さ
ＨＬ 先行打設高さ
１ａ コンクリート打設上面
２ 下部コンクリート
３ 上部コンクリート
４ 鉄筋かご
５ トレミー管
６ 掘削孔
７ 分銅
７１ 沈降分銅
７２ 浮遊分銅
Ｈ 切替完了高さ
ＨＭ 切替完了実測高さ
ＨＬ 先行打設高さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】