特許 7456686 コンクリート部材の接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-18

(45)【発行日】2024-03-27

(54)【発明の名称】コンクリート部材の接合方法

(51)【国際特許分類】

   E03F 3/04 20060101AFI20240319BHJP

   E02D 29/045 20060101ALI20240319BHJP

【ＦＩ】

E03F3/04 A

E02D29/045 A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023103223

(22)【出願日】2023-06-23

【審査請求日】2023-06-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000162216

【氏名又は名称】共和コンクリート工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110319

【弁理士】

【氏名又は名称】根本 恵司

(74)【代理人】

【識別番号】100150773

【弁理士】

【氏名又は名称】加治 信貴

(72)【発明者】

【氏名】二瓶 智

(72)【発明者】

【氏名】寺崎 友巳

(72)【発明者】

【氏名】海田 稔之

(72)【発明者】

【氏名】國嶋 典裕

(72)【発明者】

【氏名】田口 修史

(72)【発明者】

【氏名】近藤 和仁

(72)【発明者】

【氏名】松岡 智

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１８８８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２２７１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０１６００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０８８３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１０２９３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｆ １／００ －１１／００

Ｅ０４Ｂ １／３８ － １／６１

Ｅ０２Ｄ ２９／００

Ｅ０２Ｄ ２９／０４５－３７／００

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一コンクリート部材の側面に、プレキャストコンクリート製の第二コンクリート部材を接合するコンクリート部材の接合方法であって、
第一コンクリート部材に、側面より側方にまっすぐ突出する棒状の第一接合鉄筋を上下方向に間隔を空けて複数設置し、第二コンクリート部材に、後面より後方にまっすぐ突出する棒状の第二接合鉄筋を、第一コンクリート部材に設置する第一接合鉄筋の位置に合わせるように上下方向に間隔を空けて複数設置し、かつ第一コンクリート部材に設置する第一接合鉄筋の先端と第二コンクリート部材に設置する第二接合鉄筋の先端に定着金具をそれぞれ設けるとともに、
第一コンクリート部材の側面に第二コンクリート部材を並べ、第一コンクリート部材の第一接合鉄筋と第二コンクリート部材の第二接合鉄筋とを交差するように配置する工程と、
第一コンクリート部材の第一接合鉄筋と第二コンクリート部材の第二接合鉄筋とが交差する部分を上下方向にわたってコンクリートを打設して現場打ちコンクリート部を形成する工程と、
を有することを特徴とするコンクリート部材の接合方法。

【請求項2】

請求項１に記載されたコンクリート部材の接合方法において、
第一コンクリート部材の第一接合鉄筋と第二コンクリート部材の第二接合鉄筋とが交差する部分に、環状のフープ鉄筋を上下方向に間隔を空けて複数設置するとともに、上下方向に向かう通し鉄筋を、複数のフープ鉄筋に当着し、上下方向に複数設置したフープ鉄筋を連結するコンクリート部材の接合方法。

【請求項3】

請求項１に記載されたコンクリート部材の接合方法において、
第一コンクリート部材の第一接合鉄筋と第二コンクリート部材の第二接合鉄筋とが交差する部分に、上下方向に螺旋状になるスパイラル鉄筋を設置するコンクリート部材の接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２つのコンクリート部材を接合するコンクリート部材の接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、水路や地下道などを構築する場合、箱型で中央が開口する形状のコンクリート製のカルバートを用いることが知られている。つまり、施工現場において、カルバートを複数並べて敷設し、これらを連結することで、水路や地下道などを構築することができる。

【0003】

カルバートを用いた水路や地下道などの構築では、複数のカルバートを並べて敷設したときの一端側あるいは両端側に配置したカルバートの側面に、側方に向けて張り出す板状のウイングを取り付けることがある。このウイングをカルバートの側面に取り付けることで、カルバートの周囲の土砂が崩れるのを防ぐことができる。

【0004】

ウイングは、従来、コンクリートを打設して形成する現場打ちコンクリート製のものであったが、工期の短縮などを図るため、予め工場などで製作するプレキャストコンクリート製のものにする要望があった。そこで、カルバートへのウイングの取り付けは、プレキャストコンクリート製のウイングを使用し、このプレキャストコンクリート製のウイングをカルバートの側面に接合する。ウイングをカルバートの側面に接合する場合、例えば、ボルト・ナットや固定金具等の固定手段によりウイングをカルバートの側面に接合することが知られている（特許文献１）。

【0005】

しかしながら、プレキャストコンクリート製のウイングを使用してカルバートの側面に接合する場合、ボルト・ナットや固定金具等の固定手段によりウイングをカルバートの側面に接合すると、その接合する力が弱い。そのため、接合しているウイングが土圧などに耐えきれず、ウイングがずれたり、あるいは傾倒したりする問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００１－８１７９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、接合した第一コンクリート部材と第二コンクリート部材が土圧などを受けても、どちらか一方がずれたり、あるいは傾倒したりするのを防止できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、第一コンクリート部材の側面に、プレキャストコンクリート製の第二コンクリート部材を接合するコンクリート部材の接合方法であって、第一コンクリート部材に、側面より側方にまっすぐ突出する棒状の第一接合鉄筋を上下方向に間隔を空けて複数設置し、第二コンクリート部材に、後面より後方にまっすぐ突出する棒状の第二接合鉄筋を、第一コンクリート部材に設置する第一接合鉄筋の位置に合わせるように上下方向に間隔を空けて複数設置し、かつ第一コンクリート部材に設置する第一接合鉄筋の先端と第二コンクリート部材に設置する第二接合鉄筋の先端に定着金具をそれぞれ設けるとともに、第一コンクリート部材の側面に第二コンクリート部材を並べ、第一コンクリート部材の第一接合鉄筋と第二コンクリート部材の第二接合鉄筋とを交差するように配置する工程と、第一コンクリート部材の第一接合鉄筋と第二コンクリート部材の第二接合鉄筋とが交差する部分を上下方向にわたってコンクリートを打設して現場打ちコンクリート部を形成する工程とを有するコンクリート部材の接合方法である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、第一コンクリート部材の側面に第二コンクリート部材を並べたとき、第一コンクリート部材に設置した第一接合鉄筋と第二コンクリート部材に設置した第二接合鉄筋とを交差するように配置し、この部分にコンクリートを打設して現場打ちコンクリート部を形成することで、第一コンクリート部材と第二コンクリート部材とを強固に接合することができ、これにより、土圧などを受けても第一コンクリート部材と第二コンクリート部材のどちらか一方がずれたり、あるいは傾倒したりするのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】カルバートを用いて水路や地下道などを構築したときの斜視図である。

【図2】カルバートにウイングを取り付けたときの正面図である。

【図3】カルバートにウイングを取り付けたときの平面図である。

【図4】図４Ａは、カルバートの側面の部分を上から見た拡大図であり、図４Ｂは、カルバートの側面の部分を後方から見た拡大図である。

【図5】図５Ａは、ウイングにおけるカルバートに取り付ける側の端側の部分を上から見た拡大図であり、図５Ｂは、ウイングにおけるカルバートに取り付ける側の端側の部分を側方から見た拡大図である。

【図6】カルバートとウイングの接合方法の工程を示す図であり、図６Ａは、カルバートの第一接合鉄筋とウイングの第二接合鉄筋とを交差するように配置した状態を上から見た拡大図であり、図６Ｂは、図６Ａの後方から見た拡大図である。

【図7】カルバートとウイングの接合方法の工程を示す図であり、図７Ａは、カルバートの第一接合鉄筋とウイングの第二接合鉄筋とが交差する部分にフープ鉄筋と通し鉄筋を設置した状態を上から見た拡大図であり、図７Ｂは、図７Ａの後方から見た拡大図である。

【図8】フープ鉄筋の別の形状を示す上から見た拡大図である。

【図9】カルバートとウイングの接合方法の工程を示す図であり、図９Ａは、カルバートの第一接合鉄筋とウイングの第二接合鉄筋とが交差する部分にコンクリート型枠を組み立てた状態を上から見た拡大図であり、図９Ｂは、図９Ａの後方から見た拡大図である。

【図10】カルバートとウイングの接合方法の工程を示す図であり、図１０Ａは、カルバートの第一接合鉄筋とウイングの第二接合鉄筋とが交差する部分に現場打ちコンクリート部を形成した状態を上から見た拡大図であり、図１０Ｂは、図１０Ａの後方から見た拡大図である。

【図11】カルバートの側面にウイングを傾けて接合したときの平面図である。

【図12】図１２Ａは、カルバートとウイングに第一接合鉄筋と第二接合鉄筋をそれぞれ二列に設置したときの上から見た拡大図であり、図１２Ｂは、図１２Ａの後方から見た拡大図である。

【図13】図１３Ａは、カルバートの第一接合鉄筋とウイングの第二接合鉄筋とが交差する部分にスパイラル鉄筋を設置したときの上から見た拡大図であり、図１３Ｂは、図１３Ａの後方から見た拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明のコンクリート部材の接合方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るコンクリート部材の接合方法は、現場打ちコンクリート製又はプレキャストコンクリート製の第一コンクリート部材の側面に、プレキャストコンクリート製の第二コンクリート部材を接合する方法である。ここでは、水路や地下道などを構築するときのカルバート（第一コンクリート部材）の側面に、ウイング（第二コンクリート部材）を接合する方法である。ただし、コンクリート部材の接合方法は、カルバートとウイングの接合に限定されるものではなく、その他のコンクリート部材同士を接合するものでもよい。

【0012】

図１は、カルバート１を用いて水路や地下道などを構築したときの斜視図である。
水路や地下道などカルバート１を用いて構築する場合、図示のように、複数のカルバート１を水路や地下道などを構築するよう１列に並べて敷設し、これらを連結する。このカルバート１は、箱型で中央が前後にわたって開口する形状で、予め工場などで製作するプレキャストコンクリート製である。なお、カルバート１は、プレキャストコンクリート製に限定されるものではなく、施工現場において型枠を使ってコンクリートを打設して形成する現場打ちコンクリート製でもよい。

【0013】

続いて、カルバート１を前後方向に複数並べて敷設したときの一端側あるいは両端側に配置するカルバート１（複数並べて敷設したときの端に位置するカルバート１）の側面に、側方に向けて張り出す板状のウイング２を取り付ける。ウイング２は、予め工場などで製作するプレキャストコンクリート製である。ウイング２は、カルバートの周囲より土砂などが崩れるのを防ぐためのものである。また、ウイング２を取り付けるカルバート１の上には、プレキャストコンクリート製又は現場打ちコンクリート製の嵩上げ部３を形成する。この嵩上げ部３も、カルバートの上部より土砂などが崩れるのを防ぐためのものである。

【0014】

次に、カルバート１及びウイング２について説明する。
図２は、カルバート１にウイング２を取り付けたときの正面図である。図３は、カルバート１にウイング２を取り付けたときの平面図である。また、図４Ａは、カルバート１の側面の部分を上から見た拡大図であり、図４Ｂは、カルバート１の側面の部分を後方から見た拡大図である。図５Ａは、ウイング２におけるカルバート１に取り付ける側の端側の部分を上から見た拡大図であり、図５Ｂは、ウイング２におけるカルバート１に取り付ける側の端側の部分を側方から見た拡大図である。
なお、本明細書の説明中に「側方」及び「後方」の言葉を使っているが、「側方」とは、図１、図２、図３、図４、図５において矢印Ａで示す左右方向のことであり、「後方」とは、図１、図３、図４、図５において矢印Ｂで示す前後方向の後方のことである。また、「前側」と「後側」も、前後方向の前側と後側のことである。なお、他の図面中における矢印Ａ及び矢印Ｂなども同趣である。

【0015】

前後方向に複数並べて敷設するカルバート１は、図２、図３に示すように、上部カルバート１１と下部カルバート１２の上下２分割にし、上部カルバート１１と下部カルバート１２を組み合わせることで、箱型で中央が前後にわたって開口する形状にする。なお、カルバート１は、上下に２分割したものに限定されるものではなく、さらに複数個に分割されたものでもよいし、あるいは、分割されることなく１つの部材からなるものでもよい。

【0016】

カルバート１において、前後方向に複数並べて敷設したときの一端側あるいは両端側に配置するカルバート１では、図４Ａ、図４Ｂに示すように、その側面１３に、側方に向かって水平に突出する第一接合鉄筋１５を上下方向に間隔を空けて複数設置する。この第一接合鉄筋１５は、カルバート１の側面１３において、上下方向全長にわたって複数設置する。また、第一接合鉄筋１５の先端には鉄筋の定着強度を確保するため、定着金物１６を設けている。

【0017】

また、カルバート１の側面に取り付けるウイング２は、図２、図３に示すように、上部ウイング２１と下部ウイング２２の上下２分割にし、上部ウイング２１と下部ウイング２２を組み合わせている。なお、ウイング２は、上部ウイング２１と下部ウイング２２の２分割したものに限定されるものではなく、さらに複数個に分割されたものでもよいし、あるいは、分割されることなく１つの部材からなるものでもよい。

【0018】

ウイング２では、図５Ａ、図５Ｂに示すように、カルバート１に取り付ける側の端側の後面２３に、後方に向かって水平に突出する第二接合鉄筋２５を上下方向に間隔を空けて複数設置する。この第二接合鉄筋２５は、ウイング２の後面２３において、上下方向全長にわたって複数設置し、カルバート１の側面１３に設置した複数の第一接合鉄筋１５の位置に合わせるように設置する。この第二接合鉄筋２５の先端にも鉄筋の定着強度を確保するため、定着金物２６を設けている。また、ウイング２において、カルバート１に取り付ける側の側面２４では、図５Ａに示すように、その後側を切り欠いた面取り部２７を形成し、この面取り部２７に続く側面２４がカルバート１の側面１３に接するようにしている。

【0019】

次に、コンクリート部材の接合方法であるカルバートとウイングの接合方法について説明する。
図６Ａは、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とを交差するように配置した状態を上から見た拡大図であり、図６Ｂは、図６Ａの後方から見た拡大図である。図７Ａは、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分にフープ鉄筋４３と通し鉄筋４４を設置した状態を上から見た拡大図であり、図７Ｂは、図７Ａの後方から見た拡大図である。図８は、フープ鉄筋の別の形状を示す上から見た図である。図９Ａは、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分にコンクリート型枠４５を組み立てた状態を上から見た拡大図であり、図９Ｂは、図９Ａの後方から見た拡大図である。図１０Ａは、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分に現場打ちコンクリート部４０を形成した状態を上から見た拡大図であり、図１０Ｂは、図１０Ａの後方から見た拡大図である。

【0020】

カルバート１とウイング２の接合方法は、カルバート１の側面１３にウイング２を並べ、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とを交差するように配置する第一の工程と、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分を上下方向にわたってコンクリートを打設して現場打ちコンクリート部４０（図１０Ａ）を形成する第二の工程と、を有する。

【0021】

（第一の工程）
第一の工程は、敷設したカルバート１の側面１３、ここでは左右方向の両側の側面１３にウイング２をそれぞれ並べる。このとき、図６Ａ、図６Ｂに示すように、カルバート１の側面１３にウイング２を並べたとき、カルバート１の側面１３に設置した複数の第一接合鉄筋１５とウイング２の後面２３に設置した複数の第二接合鉄筋２５それぞれを交差するように配置する。この第一接合鉄筋１５と第二接合鉄筋２５とは直角に交差する。

【0022】

また、カルバート１の側面１３にウイング２を並べたとき、カルバート１の側面１３とウイング２の側面２４との間に上下方向に細長く伸びた板状のパッキン４１を配置する。これにより、カルバート１の側面１３とウイング２の側面２４は、パッキン４１を介在して当接する。さらに、パッキン４１の前方のカルバート１の側面１３とウイング２の側面２４の間にはコーキング材４２を充填する。

【0023】

次に、図７Ａ、図７Ｂに示すように、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分に、環状のフープ鉄筋４３を上下方向に間隔を空けて複数設置する。フープ鉄筋４３は、円形の環状となる形状で、水平に配置する。続いて、上下方向に複数設置したフープ鉄筋４３に当接する上下方向に向かう通し鉄筋４４を複数設置する。この通し鉄筋４４により、上下方向に複数設置したフープ鉄筋４３を連結する。なお、フープ鉄筋４３は、円形の環状となる形状であるが、これに限定されるものではなく、図８に示すように、正方形の環状となる形状でもよく、さらには長方形の環状となる形状でもよい。また、複数のフープ鉄筋４３と通し鉄筋４４については、後述する第二の工程で形成する現場打ちコンクリート部４０が十分な強度になる場合、このフープ鉄筋４３と通し鉄筋４４を設置しなくてもよい。

【0024】

（第二の工程）
第二の工程は、第一の工程の後に行う工程で、図９Ａ、図９Ｂに示すように、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分を覆うようにコンクリート型枠４５を組み立てる。続いて、コンクリート型枠４５の内部にコンクリートを打設する。打設したコンクリートが硬化した後、コンクリート型枠４５を取り外す。これにより、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分を、上下方向にわたって現場打ちコンクリート部４０を形成することができる。このようにして、カルバート１の側面１３に、ウイング２を接合する。

【0025】

以上説明したように、カルバート１の側面にウイング２を並べたとき、カルバート１に設置した複数の第一接合鉄筋１５とウイング２に設置した複数の第二接合鉄筋２５とをそれぞれ交差するように配置し、このカルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分にコンクリートを打設して現場打ちコンクリート部４０を形成することで、カルバート１とウイング２とを強固に接合することができる。これにより、ウイング２が土圧などの影響を受けても、カルバート１に対してウイング２がずれたり、あるいは傾倒したりするのを防止できる。

【0026】

また、現場打ちコンクリート部４０の内部には、交差するカルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とを上下方向に複数設置するとともに、上下方向に複数のフープ鉄筋４３と、複数のフープ鉄筋４３を連結する通し鉄筋４４を設置し、それぞれを交差するように配置することで、現場打ちコンクリート部４０自体を堅固なものにすることができ、これにより、カルバート１とウイング２とをさらに強固に接合することができる。

【0027】

また、カルバート１に設置する複数の第一接合鉄筋１５とウイング２に設置する複数の第二接合鉄筋２５は、側方あるいは後方に向かって水平に突出する１本の棒状であることから、この第一接合鉄筋１５や第二接合鉄筋２５をカルバート１あるいはウイング２に設置する作業、及び第一接合鉄筋１５と第二接合鉄筋２５を交差するように配置する作業は、きわめて簡単にかつ良好に行うことができ、その作業性の向上を図ることができる。

【0028】

さらに、カルバート１の側面にウイング２を接合する場合、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５との交差する角度は、任意に変更することができる。例えば、図１１に示すように、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とを斜めに交差するように配置することで、カルバート１の側面にウイング２を傾けて接合することができる。すなわち、それぞれの施工現場に応じて、カルバート１とウイング２との角度を変更して、カルバート１の側面にウイング２を最適な角度で接合することができる。したがって、ウイング２では、カルバート１に接合する角度に応じてウイング２の形状を変更する必要がなくなり、これにより、ウイングを既製品化することができ、ウイング２の製造コストを削減することができる。

【0029】

また、前述の実施形態において、カルバート１の側面１３に設置する複数の第一接合鉄筋１５とウイング２の後面２３に設置する複数の第二接合鉄筋２５とは、上下に向かって一列になるように設置しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１２Ａ、図１２Ｂに示すように、カルバート１の側面１３に第一接合鉄筋１５を上下に向かって二列などの複数列になるように設置し、ウイング２の後面２３にも第二接合鉄筋２５を上下に向かって二列などの複数列になるように設置してもよい。このようにカルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とを二列などの複数列にすることで、カルバート１とウイング２とをさらに強固に接合することができる。

【0030】

また、現場打ちコンクリート部４０の内部、すなわち、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分においては、上下方向に複数のフープ鉄筋４３と、複数のフープ鉄筋４３を連結する通し鉄筋４４を設置しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図１３に示すように、上下方向に螺旋状になるスパイラル鉄筋４６を１本設置するようにしてもよい。なお、スパイラル鉄筋４６は、１本に限定されるものではなく、２本以上の複数本でもよい。

【符号の説明】

【0031】

１…カルバート、２…ウイング、３…嵩上げ部、１１…上部カルバート、１２…下部カルバート、１３…側面、１５…第一接合鉄筋、１６…定着金物、２１…上部ウイング、２２…下部ウイング、２３…後面、２４…側面、２５…第二接合鉄筋、２６…定着金物、２７…面取り部、４０…現場打ちコンクリート部、４１…パッキン、４２…コーキング材、４３…フープ鉄筋、４４…通し鉄筋、４５…コンクリート型枠、４６…スパイラル鉄筋。

【要約】

【課題】カルバートに接合したウイングがずれたり、あるいは傾倒したりするのを防止する。
【解決手段】カルバート１の側面に、プレキャストコンクリート製のウイング２を接合するコンクリート部材の接合方法であって、カルバート１に、側面より側方に突出する第一接合鉄筋１５を上下方向に間隔を空けて複数設置し、ウイング２に、後面より後方に突出する第二接合鉄筋２５を、カルバート１に設置する第一接合鉄筋１５の位置に合わせるように上下方向に間隔を空けて複数設置するとともに、カルバート１の側面にウイング２を並べ、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とを交差するように配置する工程と、カルバート１の第一接合鉄筋１５とウイング２の第二接合鉄筋２５とが交差する部分を上下方向にわたってコンクリートを打設して現場打ちコンクリート部を形成する工程と、を有するコンクリート部材の接合方法である。
【選択図】図７

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】