特許 7382270 壁体形成用壁部材及びそれを使用した壁体の構築方法

(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】2023-11-08

(45)【発行日】2023-11-16

(54)【発明の名称】壁体形成用壁部材及びそれを使用した壁体の構築方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/04 20060101AFI20231109BHJP

   E04B 1/61 20060101ALI20231109BHJP

【ＦＩ】

E04B1/04 D

E04B1/61 505A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020069861

(22)【出願日】2020-04-08

(65)【公開番号】P2021165511

(43)【公開日】2021-10-14

【審査請求日】2022-10-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124316

【弁理士】

【氏名又は名称】塩田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】比田井 秋寿

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 基晴

(72)【発明者】

【氏名】原 雅俊

【審査官】須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－３３９８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３４０００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１２９１０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／００

Ｅ０４Ｂ １／０４

Ｅ０４Ｂ １／３８－１／６１

Ｅ０４Ｈ １７／００－１７／２６

Ｅ０４Ｆ １１／１８

Ｅ０２Ｄ ２７／００－２７／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スラブ上に前記スラブの天端面から距離を置いた位置に配置され、前記スラブの天端面との間にコンクリートが打設されて鉄筋コンクリート造の壁体を構成する、本体がプレキャストコンクリート製の壁部材であり、
前記本体のコンクリートの下端部に接続材が少なくとも下端面が開放したまま、壁部材本体の下面から露出した状態で埋設されており、前記接続材に前記本体の自重を負担する荷重受け部材の上端部が接続される一方、前記荷重受け部材の下端が前記スラブの天端面上に載置されて前記スラブの天端面上に支持されることを特徴とする壁体形成用壁部材。

【請求項2】

前記本体の下端面から、前記本体の内部に配筋された縦筋が突出していることを特徴とする請求項１に記載の壁体形成用壁部材。

【請求項3】

請求項１、もしくは請求項２に記載の壁部材を用いて鉄筋コンクリート造の壁体を構築する方法であり、
前記スラブの天端面から前記壁部材側へ突出する差し筋を前記スラブ内に設置した状態で前記スラブを構築する工程と、前記荷重受け部材を前記接続材に接続した状態で前記スラブ上に設置し、前記壁部材を前記スラブ上に支持させる工程と、前記壁部材の下方と前記スラブ上との間にコンクリートを打設する工程とを経て前記壁体を構築することを特徴とする壁体の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は腰壁のように上端に梁が接続しない壁体を構成するプレキャストコンクリート製の壁体形成用壁部材、及びそれを使用して壁体を構築する壁体の構築方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

壁体構築の現場での作業数低減のために使用されるプレキャストコンクリート製の壁部材はそれを支持するスラブや梁との接合のための差し筋（定着筋）が突出した状態で、壁部材全体がプレキャストコンクリートで製作される形態（特許文献１参照）と、壁部材の一部が切り欠かれ、その切欠き部分に現場打ちコンクリートが打設される形態（特許文献２参照）とに大別される。

【0003】

前者の形態（特許文献１）では、壁部材部分のコンクリート打設作業がない分、現場での作業数が少なく、作業が単純化される利点がある。後者の形態（特許文献２）で、差し筋の定着のために例えば壁部材の下方側の厚さ方向片側を切り欠いた形状に壁部材が形成された場合には、壁部材の切欠き側で差し筋の定着作業をすることは可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平６－３４１１７９号公報（段落００１１～００１７、図１、図２）

【文献】特開平９－２８７１９６号公報（段落０００９～００２８、図１～図１０）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

但し、前者の場合、１枚の壁部材の質量が大きくなることで、設置時の取扱い作業性が低下するため、設置の作業効率が低下する不都合がある。また壁部材を支持するスラブの構築が先行している場合には、壁部材をスラブに一体化させるための、スラブ内に配筋された差し筋を壁部材に定着させることが困難になることがある。

【0006】

後者の場合、壁厚が小さくなる部位、例えば現場打ちコンクリートが打設される部位では壁部材内部の主に縦筋と、スラブ天端面から突出した差し筋とが交錯する。これらの鉄筋の配筋領域には壁部材の一部であるプレキャストコンクリートがあるため、縦筋と差し筋周りへの現場打ちコンクリートの充填性が低下し、密実な充填状態が得られなくなる可能性がある。

【0007】

本発明は上記背景より、壁体の一部がプレキャストコンクリートで製作される場合に、差し筋の配筋作業性と現場打ちコンクリートの充填作業性のよい形態の壁体形成用壁部材と、それを使用した壁体の構築方法を提案するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載の壁体形成用壁部材は、スラブ上に前記スラブの天端面から距離を置いた位置に配置され、前記スラブの天端面との間にコンクリートが打設されて鉄筋コンクリート造の壁体を構成する、本体がプレキャストコンクリート製の壁部材であり、
前記本体のコンクリートの下端部に接続材が少なくとも下端面が開放したまま、壁部材本体の下面から露出した状態で埋設されており、前記接続材に前記本体の自重を負担する荷重受け部材の上端部が接続される一方、前記荷重受け部材の下端が前記スラブの天端面上に載置されて前記スラブの天端面上に支持されることを構成要件とする。

【0009】

請求項１における「スラブの天端面から距離を置いた位置に配置される壁部材」とは、図１に示すように壁部材２の本体２Ａ（以下、壁部材本体）を構成するコンクリート（プレキャストコンクリート）の下端面がスラブ８の天端面から距離を置いた位置になるように、壁部材２がスラブ８上に配置（設置）されることを言う。壁部材本体２Ａの下端面とスラブ８天端面との間には現場打ちのコンクリート７が打設されて鉄筋コンクリート造の壁体１が完成する。壁部材本体２Ａはコンクリートとコンクリートの内部に配筋された縦筋５と横筋６を含むが、以下では単にコンクリートを指すこともある。

【0010】

壁部材本体（コンクリート）２Ａの下端面がスラブ８の天端面から距離を置いた状態で壁部材２がスラブ８上に設置されることは、壁部材本体２Ａの内部に埋設された接続材３に荷重受け部材４の上端部が下方等から接続され、荷重受け部材４の下端（下端面）がスラブ８の天端面上に載置されることで可能になる。荷重受け部材４は壁部材本体２Ａの自重を軸方向の圧縮力として負担する。

【0011】

接続材３は壁部材本体２Ａの内部の下端部に埋設され、この接続材３に荷重受け部材４が接続されるため、接続材３の少なくとも下端面は開放したまま、壁部材本体２Ａの下面から露出する。少なくとも接続材３の下端面が壁部材本体２Ａの下面から露出していればよく、接続材３の軸方向下方寄りの一部が壁部材本体２Ａから下方へ突出した状態で上方部が壁部材本体２Ａ内に埋設されていることもある。軸方向下方寄りが突出する場合、荷重受け部材４が水平移動して接続材３に接続されるよう、接続材３の突出部分の一部が開放している（切り欠かれている）こともある。

【0012】

荷重受け部材４には具体的には鉄筋、中空の鋼管、非中空の形鋼等の鋼材等が使用され、鋼材等の種類に応じて接続材３の形態は相違する。「鋼材等」とは、鋼材の他、壁部材２のコンクリート中への埋設状態で荷重受け部材４との接続（連結）状態を維持可能な剛性と強度を持つプラスチック等の材料が含まれる趣旨である。荷重受け部材４が鉄筋であれば、鉄筋には例えば少なくとも上端部に雄ねじの切られたねじ鉄筋が使用され、接続材３には雌ねじの切られたインサート、カプラー等のスリーブが使用される。鉄筋がねじ鉄筋の場合、接続材３には基本的には螺合により接続されるが、必ずしもその必要はない。

【0013】

螺合以外には、接続材３内への荷重受け部材４の挿入状態で接続材３内にモルタルやコンクリート、接着剤等の充填材が充填されることによる接続もある。荷重受け部材４が鉄筋以外の鋼材である場合には、接続材３には例えば鋼材が挿入可能な、少なくとも軸方向の下端が開放した中空の鋼材等が使用される。いずれの場合も、荷重受け部材４は壁部材２の設置場所で、主に壁部材２の下方から接続材３内に差し込まれ、接続材３に接続される。「主に」とは、上記した荷重受け部材４の水平移動による場合等が含まれる趣旨である。

【0014】

壁部材本体が例えば特許文献２の図２の例のように、壁部材の下方側（スラブ側）の厚さ方向の片側（一方側）のみが開放し、他の片側（他方側）が開放しない形状に形成されながら、厚さ方向の片側部分が高さ方向に壁体の全高に亘る高さを有する場合、壁部材はコンクリート部分においてスラブに支持される。例えば壁部材の厚さ方向の片側の開放しない側のコンクリート部分が壁部材をスラブ上に設置したときに、壁部材の自重を負担し、壁部材をスラブに支持させる役目を持つ。これに対し、本発明では壁部材２の下方側がコンクリート７の打設前には全厚に亘って開放しているため、壁部材２をスラブ８に支持させるための役目を荷重受け部材４が担う。

【0015】

荷重受け部材４は上端部が接続材３に接続されながら、下端（下端面）がスラブ８天端面に載置されることで、壁部材２をスラブ８上に設置した後から、壁部材２とスラブ８間にコンクリート７が打設され、強度を発現するまでの間、壁部材２をスラブ８に支持させる。この関係で、荷重受け部材４は原則的に軸方向が鉛直方向を向き、下端面はスラブ８天端面に軸方向に突き当たり、壁部材２の自重を負担しながらスラブ８に伝達する。「原則的に」とは、壁部材２をスラブ８に支持させる上で支障がない程度の、誤差を含む傾斜が許容される趣旨である。

【0016】

荷重受け部材４は図３、図４に示すように１枚の壁部材２内に、少なくとも壁部材２の長さ方向両端部寄りの２箇所等、壁部材２の長さ方向に間隔を置いて複数本、配置されるため、１枚の壁部材２内に配置される複数本の荷重受け部材４が１枚の壁部材２の自重を分担する。荷重受け部材４の下端部がスラブ８内に埋設される等により接続（連結）されれば、壁部材２とスラブ８との間へのコンクリート７の打設後には、荷重受け部材４はコンクリート７中に埋設されることで、壁体１に作用する引張力を負担する機能も発揮し得る。荷重受け部材４は壁部材２の厚さ方向に千鳥状等、複数本、配置されることもあるが、壁部材本体２Ａ内での鉄筋の混在を回避する上では、厚さ方向には１本が適切である。

【0017】

壁部材２はスラブ８に支持された状態で、下方側（スラブ８側）のコンクリート７が現場で打設されることで、鉄筋コンクリート造の壁体１を完成させるため、壁体１の下方側が壁体１の厚さ方向（両側）に開放した形状、すなわち壁部材２の下面が壁部材２の全厚に亘って開放した形状に製作される。このことから、スラブ８上では壁部材２の厚さ方向両側での作業が可能になるため、壁部材２とスラブ８とに跨って配置される差し筋１０の配筋作業性が向上する。壁部材２の厚さ方向のいずれか片側に十分な作業空間が確保されないような場合にも、他方側に作業空間を確保することは可能になる。差し筋１０はスラブ８と壁部材２下方のコンクリート７とに跨って双方に定着されることで、壁部材２とスラブ８の一体性を確保する役目を持つ。

【0018】

また壁部材２の下方側が壁体１の厚さ方向（両側）に開放した形状であることで、スラブ８天端面から突出する差し筋１０、及び壁部材２の下面から突出する縦筋５の周りへの現場打ちのコンクリート７の充填性も向上する。壁部材２の下方側が開放していることで、コンクリート７の打設は壁部材２厚さ方向のいずれの側からも可能になる。

【0019】

壁部材２の本体２Ａ内には図４に示すように壁体１の長さ方向（水平方向）を向く横筋６と高さ方向を向く縦筋５が配筋される。壁部材２の運搬時の取扱い作業性の面からは、縦筋５は壁部材本体２Ａ内に完結した状態で配筋されることが合理的であるが、その場合、壁部材本体２Ａ内に配筋された縦筋５と現場で配筋される縦筋を接続（継手）する作業が必要になる。これに対し、図４に示すように縦筋５を壁部材本体２Ａの下端面から突出させておけば（請求項２）、現場打ちのコンクリート７内での縦筋の継手が不要になるため、その分、現場での作業性が向上する。

【0020】

請求項１、もしくは請求項２に記載の壁部材２を用いた鉄筋コンクリート造の壁体１は、スラブ８の天端面から壁部材２側へ突出する差し筋１０をスラブ８内に設置した状態でスラブ８を完成させる工程と、荷重受け部材４を接続材３に接続した状態でスラブ８上に設置し、壁部材２をスラブ８に支持させる工程と、壁部材２の下方とスラブ８上との間にコンクリート７を打設する工程とを経て構築される（請求項３）。

【0021】

差し筋１０は図１に示すように上部がスラブ８天端面から上方へ突出した状態で、下部においてスラブ８中に配筋され、スラブ筋９の配筋とコンクリートの打設によりスラブ８が完成する（形成される）。スラブ８は主に現場打ちコンクリートの打設により構築されるが、差し筋１０の下部がコンクリート中に埋設された状態でプレキャストコンクリートで予め製作されることもある。その場合、スラブ８は現場では梁上等に設置されることで、完成する。スラブ８が現場で構築される場合、スラブ８が壁部材２を支持する能力を発揮した後（コンクリート強度発現後）に、荷重受け部材４がスラブ８上に設置される。

【発明の効果】

【0022】

壁部材の本体を構成するコンクリートの下端部に埋設された接続材に荷重受け部材の上端部を接続する一方、荷重受け部材の下端をスラブの天端面上に載置することで、壁部材をスラブの天端面上に支持させるため、壁部材の下方側を壁体の厚さ方向に開放した形状に製作することができる。この結果、スラブ上では壁部材の厚さ方向両側での作業が可能になるため、差し筋の配筋作業性が向上する。また壁体の下方側が壁体の厚さ方向に開放していることで、スラブ天端面から突出する差し筋の周りへの現場打ちコンクリートの充填性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】壁部材をスラブ上に設置し、スラブに支持させたときの様子を示した、壁部材を長さ方向に見たときの縦断面図である。

【図2】図１に示す壁部材を厚さ方向両側から転倒防止用のサポートで保持したときの様子を示した縦断面図である。

【図3】図２に示す壁部材に接続される荷重受け部材と壁部材の転倒を防止するサポートの配置例を示した斜視図である。

【図4】本体下面から縦筋と荷重受け部材が突出した図３に示す壁部材とスラブ天端面から突出した差し筋との関係を示した壁部材の立面図である。

【図5】（ａ）は壁部材の下方への現場打ちコンクリートの打設時の様子を示した縦断面図、（ｂ）は壁体全体を現場打ちコンクリートで構築する従来例のコンクリート打設時の様子を示した縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図１はスラブ８の天端面との間に現場打ちのコンクリート７が打設されて鉄筋コンクリート造の壁体１を構成する、本体２Ａがプレキャストコンクリート製の壁部材２がスラブ８上にスラブ８の天端面から距離を置いた位置に配置された様子を示している。

【0025】

壁部材２の本体２Ａであるコンクリート（プレキャストコンクリート）中の下端部には
、壁部材２をスラブ８に支持させるための荷重受け部材４が接続される中空の接続材３が埋設されている。この接続材３に、軸方向の圧縮力を負担する能力を有する荷重受け部材４の上端部が接続される一方、荷重受け部材４の下端面がスラブ８の天端面上に載置され、突き当たることで壁部材２がスラブ８の天端面上に支持される。

【0026】

図１では壁部材２の本体２Ａの下端面と、その下方に打設されるコンクリート７との間でコンクリート７の上部に気泡が残存することを防止し、また付着による一体性を確保する目的で、本体２Ａの下端面に厚さ方向に傾斜を設け、また厚さ方向に段差のある凹凸を形成している。更に凸側に接続材３を配置しながら、凸側の下面側に切欠き２ａを形成し、接続材３の軸方向の一部を露出させることで、コンクリート７打設前の荷重受け部材４の接続材３への接続作業を容易にしている。

【0027】

接続材３は軸方向の下端が開放した中空形状をし、壁部材２の本体２Ａ中には少なくとも下端が本体２Ａの外部に露出した状態で埋設される。接続材３は荷重受け部材４との接続状態で荷重受け部材４を包囲する状態になればよいため、完全な筒形状である必要はなく、側面が開放した中空形状である場合もある。接続材３は例えば鋼材、繊維強化プラスチック等から形成されるが、素材は問われない。

【0028】

荷重受け部材４は接続材３には、荷重受け部材４（接続材３）の軸方向に接続材３内に差し込まれ、軸回りの回転による螺合による他、軸方向に差し込まれ、接続材３の内部にモルタル、接着剤等の充填材が充填され、充填材が硬化する等により接続される。接続材３の側面が開放した形の場合には、荷重受け部材４はその軸方向に直交する方向（水平方向）への移動により接続材３内に挿入されることもある。その場合、本体２Ａ（コンクリート）の、接続材３の開放した側面に連続する部分も切り欠かれる。

【0029】

荷重受け部材４は例えばねじ鉄筋、異形鉄筋（異形棒鋼）のような中実断面の棒状材、鋼管等の中空断面の棒状材の他、非円形の形鋼等が使用される。荷重受け部材４も鋼材、繊維強化プラスチック等から形成されるが、荷重受け部材４は壁部材２の自重を軸方向の圧縮力として負担することにより壁部材２をスラブ８に支持させる機能を果たせればよく、形状と素材は問われない。本体２Ａ下に打設されるコンクリート７の強度発現後はコンクリート７が壁部材２を支持するため、荷重受け部材４はコンクリート７の強度発現までの間、壁部材２を支持すればよい。

【0030】

荷重受け部材４は１枚の壁部材２内には、図３、図４に示すように壁部材２の長さ方向（横筋６の軸方向）両端部寄りの２箇所に、または壁部材２の長さ方向に間隔を置いて複数本、配置される。この１枚の壁部材２に接続される複数本の荷重受け部材４が壁部材２の自重を分担すればよいため、１本の荷重受け部材４の負担は壁部材２の自重の数分の一で足りる。

【0031】

壁部材２の厚さ方向には、荷重受け部材４はその形状、圧縮力負担能力に応じ、１本、もしくは複数本、配置される。１本の場合、荷重受け部材４は壁部材２が転倒に対して安定するようにスラブ８に支持させる上では、壁部材２の断面上の図心を荷重受け部材４の中心が通る位置に配置されることが合理的である。図２に示すように壁部材２が厚さ方向の両側から保持されるような場合には、サポート１１が壁部材２の転倒を防止するため、必ずしも荷重受け部材４の中心が壁部材２の図心を通る必要はない。

【0032】

壁部材２の本体２Ａ内には縦筋５と横筋６が配筋されるが、縦筋５は本体２Ａ内に完結された状態で配筋される場合と、壁部材２とスラブ８との間に打設されるコンクリート７との一体性確保のために、本体２Ａの下端面から突出した状態で配筋される場合がある。図面では縦筋５の下部が本体２Ａの下端面から、スラブ８天端面付近まで突出している場合の例を示している。図面ではまた、壁部材２の本体２Ａ内とコンクリート７内に縦筋５と横筋６をダブルで配筋した場合の例を示しているが、シングルでの配筋の他、千鳥配筋の場合もある。

【0033】

スラブ８内にはスラブ筋９の他、壁体１を構成するコンクリート７中に定着されてスラブ８とコンクリート７との一体性を確保する差し筋１０が配筋され、定着されている。スラブ８は差し筋１０等の配筋と現場打ちコンクリートの打設により構築される場合と、プレキャストコンクリートで製作されている場合がある。

【0034】

差し筋１０はスラブ８内に埋設される定着部１０ａと、スラブ８天端面から壁部材２側へ突出し、壁部材２下方のコンクリート７内に配筋される立上り部１０ｂの２部分を有する。図面では本体２Ａ内に鉄筋をダブル配筋していることに伴い、差し筋１０をコンクリート７中に厚さ方向に並列させて配筋している。

【0035】

差し筋１０の立上り部１０ｂはコンクリート７打設領域内での縦筋５との間のあきの確保上、図４に示すように壁部材２の長さ方向には隣接する縦筋５、５間に配列するように配筋されることが適切である。壁部材２の厚さ方向に差し筋１０と縦筋５のあきが確保されるような場合には、必ずしもその必要はない。図１、図２では壁部材２の長さ方向の同一線上に縦筋５と差し筋１０が配筋され、壁部材２の長さ方向に見たとき、差し筋１０が縦筋５に重なっているが、壁部材２の厚さ方向にずれることもある。

【0036】

スラブ８は現場打ちコンクリートで構築される場合、床型枠上にスラブ筋９と差し筋１０を配筋し、コンクリートを打設して構築される。コンクリートの強度発現後、スラブ８の天端上に、接続材３に荷重受け部材４を接続した状態の壁部材２が設置される。壁部材２は荷重受け部材４の下端をスラブ８天端面に突き当てるか、スラブ８内に埋設された接続材に接続することによりスラブ８上に設置される。壁部材２の設置時には壁部材２の設置精度を確保するために、図２、図３に示すように壁部材２の厚さ方向両側とスラブ８との間に転倒防止用のサポート１１が設置される。

【0037】

壁部材２が長さ方向に隣接して配置される場合、隣接する壁部材２、２間には図３に示すように連結材１２が跨設され、隣接する壁部材２、２が互いに連結されながら、壁部材２、２の連続性が確保される。連結材１２は各壁部材２にボルト１３等により接合される。図１では壁部材２内のボルト１３の挿通位置にインサート１４を埋設しておき、このインサート１４にボルト１３を螺入しているが、連結材１２の壁部材２への接合方法は任意である。

【0038】

壁部材２の設置後、図５－（ａ）に示すように壁部材２下方のコンクリート７打設領域の厚さ方向両側にせき板１５が組み立てられ、壁部材２の下方にコンクリート７が打設される。従来から行われている壁体の全体を現場打ちコンクリートで構築する場合のコンクリート打設時の様子を（ｂ）に示す。（ｂ）に示す例では、スラブ上に壁体の頂部より高い位置にまで足場を組む必要があるが、本発明では壁部材２の下方にのみ、コンクリート７を打設すればよいことで、スラブ８上に足場を組む必要がないため、現場での作業効率が向上する。図５－（ａ）は壁部材２の右側からコンクリート７を打設し、左側でコンクリート７に振動を与えている様子を示している。

【符号の説明】

【0039】

１……壁体、
２……壁部材、２Ａ……本体、２ａ……切欠き、
３……接続材、
４……荷重受け部材、
５……縦筋、６……横筋、
７……（現場打ち）コンクリート、
８……スラブ、９……スラブ筋、
１０……差し筋、１０ａ……定着部、１０ｂ……立上り部、
１１……サポート、
１２……連結材、１３……ボルト、１４……インサート、
１５……せき板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】