特許 7472048 ＰＣａ柱の構築方法

(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】2024-04-12

(45)【発行日】2024-04-22

(54)【発明の名称】ＰＣａ柱の構築方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/02 20060101AFI20240415BHJP

   E04G 21/12 20060101ALI20240415BHJP

   E04B 1/35 20060101ALI20240415BHJP

   E04B 1/21 20060101ALI20240415BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20240415BHJP

【ＦＩ】

E04G21/02 103Z

E04G21/12 105E

E04B1/35 K

E04B1/21 C

E04B1/58 503C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021003063

(22)【出願日】2021-01-12

(65)【公開番号】P2022108175

(43)【公開日】2022-07-25

【審査請求日】2023-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000174943

【氏名又は名称】三井住友建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】弁理士法人大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河井 慶太

(72)【発明者】

【氏名】蓮尾 孝一

(72)【発明者】

【氏名】佐古 潤治

【審査官】櫻井 茂樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－３０１５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２４２１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３２２２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９８１２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｇ ２１／０２

Ｅ０４Ｂ １／３５

Ｅ０４Ｂ １／２１

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｃ ５／１８

Ｅ０４Ｃ ３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＣａ柱の構築方法であって、
断面の所定の位置に上下方向に貫通するグラウト充填孔が形成された複数のＰＣａ柱部材を用意するステップと、
下方の基礎又は前記ＰＣａ柱部材との間に所定幅の目地が形成され、複数の前記グラウト充填孔が前記目地を介して上下方向に連続するように、複数の前記ＰＣａ柱部材を下方の前記基礎又は前記ＰＣａ柱部材の上に複数段に積み重ねるステップと、
複数段の前記目地のそれぞれを取り囲むように複数の目地型枠を組み立てるステップと、
ホース本体及び、前記ホース本体の先端に取り付けられ、弾性材料から形成されて内圧によって膨らむ筒状の栓部材を備えたグラウト充填用の充填ホースを用意するステップと、
複数の前記目地のうち、下側に位置する少なくとも１つの充填対象目地にグラウトを充填するべく、前記グラウト充填孔に上から挿入した前記充填ホースを、複数の前記ＰＣａ柱部材のうち、前記充填対象目地の直上に位置する接合対象柱部材に対応する高さに前記栓部材が位置するように配置するホース配置ステップと、
前記充填ホースに前記グラウトを送り、前記グラウトの圧力によって膨らんだ前記栓部材によって前記接合対象柱部材の前記グラウト充填孔を閉塞した状態で、少なくとも１つの前記充填対象目地に前記グラウトを充填するグラウト充填ステップと、
前記充填ホースを引き上げるホース引上ステップとを含み、
複数の前記ＰＣａ柱部材を下方の前記基礎又は前記ＰＣａ柱部材に接合することを特徴とするＰＣａ柱の構築方法。

【請求項2】

充填された前記グラウトを、側圧によって前記目地型枠が破損しない程度に硬化させるグラウト硬化ステップを更に含み、
前記ホース配置ステップ、前記グラウト充填ステップ、前記ホース引上ステップ及び前記グラウト硬化ステップを繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のＰＣａ柱の構築方法。

【請求項3】

前記充填対象目地は、２以上の前記目地を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のＰＣａ柱の構築方法。

【請求項4】

前記ホース本体の基端に接続され、前記ホース本体に連通させる連通孔を開閉する開閉弁を備えた、前記グラウトを収容するホッパーを用意するステップを更に含み、
前記グラウト充填ステップでは、前記開閉弁を開放することによって前記ホッパー内の前記グラウトを前記充填ホースに送ることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のＰＣａ柱の構築方法。

【請求項5】

前記接合対象柱部材は、上面から突出するように埋設された複数の柱主筋及び、前記柱主筋の下端に取り付けられ、下面に開口するように埋設された、グラウト排出口を有する複数の機械式継手を備え、
前記グラウト充填ステップでは、前記グラウト排出口から前記グラウトが排出される前に、前記開閉弁を閉鎖することを特徴とする請求項４に記載のＰＣａ柱の構築方法。

【請求項6】

前記グラウト充填ステップでは、前記ホッパーに設けられた目盛線によって、充填された前記グラウトの量を確認し、充填された前記グラウトの量が所定の値を超えたときに前記開閉弁を閉鎖することを特徴とする請求項５に記載のＰＣａ柱の構築方法。

【請求項7】

前記ＰＣａ柱部材は、断面の所定の位置に上下方向に貫通する複数の貫通孔を備えた上部ＰＣａ柱部材と、前記複数の貫通孔及び前記複数の貫通孔の下部に接続するように埋設され上下に開口する複数の機械式継手を備えた下部ＰＣａ柱部材と、を含み、
前記積み重ねるステップでは、最初に前記下部ＰＣａ柱部材を配置し、その後、前記下部ＰＣａ柱部材の上に少なくとも１つの前記上部ＰＣａ柱部材を積み重ね、
上下に連続した前記複数の貫通孔に柱主筋を挿入し、前記柱主筋の下端を前記複数の機械式継手の内部に配置する柱主筋配置ステップを更に含むことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のＰＣａ柱の構築方法。

【請求項8】

前記グラウト充填孔は、前記機械式継手よりも大きな内径を有し且つ前記機械式継手を備えないように形成された、前記複数の貫通孔のうちの１つであり、
前記ホース配置ステップでは、前記充填ホースを、前記柱主筋を受容するように前記複数の貫通孔のうちの１つに上から挿入することを特徴とする請求項７に記載のＰＣａ柱の構築方法。

【請求項9】

前記積み重ねるステップで積み重ねられた複数の前記ＰＣａ柱部材の合計の高さは、構築すべき建物の任意の数の階層の高さに対応することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のＰＣａ柱の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ＰＣａ柱の構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プレキャストコンクリート柱（以下、「ＰＣａ柱」）を構築するために、上下に配置された２つのプレキャストコンクリート柱部材（以下、「ＰＣａ柱部材」）をグラウトの充填によって接合する方法が公知である（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１３３１５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＰＣａ柱を用いて建物の柱を構築するために、ＰＣａ柱部材を積み重ねる工程と、積み重ねられたＰＣａ柱部材同士を接合する工程とを繰り返してＰＣａ柱を構築する方法が実施されている（例えば、特許文献１）。しかしながら、２つの工程を繰り返し行う構築方法は、各工程の作業をまとめて行う方法と比較して工期が長期化するという問題がある。

【0005】

本発明は、このような背景に鑑み、工期を短縮したＰＣａ柱の構築方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このような課題を解決するために、本発明のある実施形態は、ＰＣａ柱（１、３１、５１）の構築方法であって、断面の所定の位置に上下方向に貫通するグラウト充填孔（７）が形成された複数のＰＣａ柱部材（３、３３、５３）を用意するステップと、下方の基礎（２）又はＰＣａ柱部材との間に所定幅の目地（８）が形成され、複数のグラウト充填孔が目地を介して上下方向に連続するように、複数のＰＣａ柱部材を下方の基礎又はＰＣａ柱部材の上に複数段に積み重ねるステップと、複数段の目地のそれぞれを取り囲むように複数の目地型枠（９）を組み立てるステップと、ホース本体（１８）及び、ホース本体の先端に取り付けられ、弾性材料から形成されて内圧によって膨らむ筒状の栓部材（１９）を備えたグラウト充填用の充填ホース（１６）を用意するステップと、複数の目地のうち、下側に位置する少なくとも１つの充填対象目地（８）にグラウトを充填するべく、グラウト充填孔に上から挿入した充填ホースを、複数のＰＣａ柱部材のうち、充填対象目地の直上に位置する接合対象柱部材（３）に対応する高さに栓部材が位置するように配置するホース配置ステップと、充填ホースにグラウトを送り、グラウトの圧力によって膨らんだ栓部材によって接合対象柱部材のグラウト充填孔を閉塞した状態で、少なくとも１つの充填対象目地、当該充填対象目地にグラウトを充填するグラウト充填ステップと、充填ホースを引き上げるホース引上ステップとを含み、複数のＰＣａ柱部材を下方の基礎又はＰＣａ柱部材に接合する。

【0007】

この構成によれば、ＰＣａ柱部材を複数段に積み重ねるステップの後に、グラウト充填ステップを実施することができる。よって、作業をステップごとにまとめて行うことができるため、ＰＣａ柱の構築に必要な工期を短縮することができる。

【0008】

好ましくは、充填されたグラウトを、側圧によって目地型枠が破損しない程度に硬化させるグラウト硬化ステップを更に含み、ホース配置ステップ、グラウト充填ステップ、ホース引上ステップ及びグラウト硬化ステップを繰り返すとよい。

【0009】

この構成によれば、グラウトの充填を複数回に分けることができる。よって、充填により目地型枠にかかる側圧を軽減することができ、目地型枠の破損を防止することができる。

【0010】

好ましくは、充填対象目地は、２以上の目地を含むとよい。

【0011】

この構成によれば、一度の充填作業で、複数の充填対象目地にグラウトを充填することができる。よって、ＰＣａ柱の構築に必要な工期を短縮することができる。

【0012】

好ましくは、ホース本体の基端に接続され、ホース本体に連通させる連通孔を開閉する開閉弁（１７）を備えた、グラウトを収容するホッパー（１１）を用意するステップを更に含み、グラウト充填ステップでは、開閉弁を開放することによってホッパー内のグラウトを充填ホースに送るとよい。

【0013】

この構成によれば、グラウトは、自重落下によって充填ホースを介して充填される。よって、簡易な構成でグラウトの充填を行うことができる。

【0014】

好ましくは、接合対象柱部材は、上面から突出するように埋設された複数の柱主筋（４）及び、柱主筋の下端に取り付けられ、下面に開口するように埋設された、グラウト排出口（６）を有する複数の機械式継手（５）を備え、グラウト充填ステップでは、グラウト排出口からグラウトが排出される前に、開閉弁を閉鎖するとよい。

【0015】

この構成によれば、開閉弁は、少なくとも１つの充填対象目地及び当該充填対象目地に連通する複数の機械式継手へグラウトが完全に充填されるよりも前に、閉鎖される。よって、ホース引上ステップにおいて、充填ホース内に残留したグラウトがグラウト充填孔から接合対象柱部材の上側の目地にオーバーフローすることを防止することができる。

【0016】

好ましくは、グラウト充填ステップでは、ホッパーに設けられた目盛線（１２）によって、充填されたグラウトの量を確認し、充填されたグラウトの量が所定の値を超えたときに開閉弁を閉鎖するとよい。

【0017】

この構成によれば、目盛線によって示されるホッパー内のグラウトの残量を目視することによって、充填されたグラウトの量を確認する。よって、予め計算された充填すべき量のグラウトがホッパーから排出されたときに開閉弁を閉鎖することができる。これにより、ホース引上ステップにおいて、充填ホース内に残留したグラウトがグラウト充填孔から接合対象柱部材の上側の目地にオーバーフローすることを防止することができる。

【0018】

好ましくは、ＰＣａ柱部材（３３、５３）は、断面の所定の位置に上下方向に貫通する複数の貫通孔（３７）を備えた上部ＰＣａ柱部材（３３ａ、５３ａ）と、複数の貫通孔及び複数の貫通孔の下部に接続するように埋設され上下に開口する複数の機械式継手（３５、５５）を備えた下部ＰＣａ柱部材（３３ｂ、５３ｂ）と、を含み、積み重ねるステップでは、最初に下部ＰＣａ柱部材を配置し、その後、下部ＰＣａ柱部材の上に少なくとも１つの上部ＰＣａ柱部材を積み重ね、当該構築方法は、上下に連続した複数の貫通孔に柱主筋（３４ａ）を挿入し、柱主筋の下端を複数の機械式継手の内部に配置する柱主筋配置ステップを更に含むとよい。

【0019】

この構成によれば、上部ＰＣａ柱部材に機械式継手を設けることなくＰＣａ柱を構築することができる。よって、ＰＣａ柱の構築に必要な機械式継手の数を節約することができる。

【0020】

好ましくは、グラウト充填孔は、機械式継手よりも大きな内径を有し且つ機械式継手（５５）を備えないように形成された、複数の貫通孔のうちの１つであり、ホース配置ステップでは、充填ホースを、柱主筋を受容するように複数の貫通孔のうちの１つに上から挿入するとよい。

【0021】

この構成によれば、グラウト充填孔と複数の貫通孔のうちの１つとを兼用することができる。よって、ＰＣａ柱の構築に必要なグラウトの量を節約することができる。

【0022】

好ましくは、積み重ねるステップで積み重ねられた複数のＰＣａ柱部材の合計の高さは、構築すべき建物の任意の数の階層の高さに対応するとよい。

【0023】

この構成によれば、複数階層分のＰＣａ柱を一度に構築することができる。よって工期が短縮される。

【発明の効果】

【0024】

このように本発明によれば、工期を短縮したＰＣａ柱の構築方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態に係る構築途中のＰＣａ柱の側断面図

【図2】第１実施形態に係るＰＣａ柱部材の側断面図

【図3】図２のＰＣａ柱部材の平面図

【図4】複数のＰＣａ柱部材を積み重ねた状態を示す概略図

【図5】ホッパーを配置した状態を示す概略図

【図6】充填ホースを配置した状態を示す概略図

【図7】グラウトを充填している状態を示す概略図

【図8】グラウトを充填した状態を示す概略図

【図9】第２実施形態に係る２つのＰＣａ柱部材の側断面図

【図10】第２実施形態に係るＰＣａ柱の構築手順（Ａ）～（Ｃ）を示す概略図

【図11】第２実施形態に係るＰＣａ柱の構築手順（Ｄ）及び（Ｅ）を示す概略図

【図12】第３実施形態に係る２つのＰＣａ柱部材の側断面図

【図13】第３実施形態に係るＰＣａ柱の構築手順（Ａ）～（Ｃ）を示す概略図

【図14】第３実施形態に係るＰＣａ柱の構築手順（Ｄ）及び（Ｅ）を示す概略図

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図１～８を参照して、本発明の第１実施形態について詳細に説明する。

【0027】

図１は、多層の建物を構成する構築途中のＰＣａ柱１の側断面図である。図１に示すように、ＰＣａ柱１は、基礎２上に積み重ねられた複数のＰＣａ柱部材３が互いにグラウト接合されることによって構築されている。

【0028】

図２は、ＰＣａ柱１を構成するＰＣａ柱部材３の側断面図である。図２に示すように、ＰＣａ柱部材３は、直方体形状のプレキャストコンクリート製部材である。ＰＣａ柱部材３はそれぞれ、上面から突出するように埋設された複数の柱主筋４と、各柱主筋４の下端に取り付けられ、下面に開口するように埋設された複数の機械式継手５とを備えている。

【0029】

柱主筋４は、互いに等間隔に配置され、鉛直方向に沿って延在する鉄筋である。ＰＣａ柱部材３の上面から突出した柱主筋４の上端部４ａは、直上に配置された別のＰＣａ柱部材３の機械式継手５に受容される（図１参照）。

【0030】

機械式継手５は、筒状をしており、その内部にグラウトを充填されることによって上下の対応する柱主筋４を互いに接合するグラウト充填式鉄筋継手である。機械式継手５の上端近傍には、機械式継手５に連通接続したグラウト排出口６が設けられている。

【0031】

グラウト排出口６は、機械式継手５の上端近傍から水平方向に延在し、ＰＣａ柱部材３の側面に開口する連通孔である。各グラウト排出口６は、対応する機械式継手５からの距離が最短である側面に開口している。グラウト排出口６は、グラウトが機械式継手５に充填されたことが確認された後、栓２２（図８）により塞がれる。

【0032】

ＰＣａ柱部材３の断面の所定の位置には、上下方向に貫通するグラウト充填孔７が形成されている。グラウト充填孔７は、複数の柱主筋４からの距離が概ね均等になる位置に形成されているとよい。ＰＣａ柱部材３の断面が概ね正方形の場合、グラウト充填孔７は平面視でＰＣａ柱部材３の中央（ＰＣａ柱部材３の断面（図示省略）において２本の対角線が交差する位置）に形成されるとよい。グラウト充填孔７の孔径は、ＰＣａ柱部材３の上面に開口する上面開口部７ａから下面に開口する下面開口部７ｂにかけて略一定である。

【0033】

本実施形態では、グラウト充填孔７は複数設けられている。図３は２つのグラウト充填孔７が形成されたＰＣａ柱部材３の平面図である。図３に示すように、ＰＣａ柱部材３は平面視で長方形をしており、複数のグラウト充填孔７がＰＣａ柱部材３の短手方向の中央に、長手方向に間隔を空けて配置されている。

【0034】

図１に示すように、複数のＰＣａ柱部材３は、それぞれ、下方の基礎２又はＰＣａ柱部材３との間に所定幅の目地８が形成された状態で互いに接合されている。グラウトの充填を行う前に、充填対象の目地８の周囲には、複数の目地型枠９が取り付けられる。

【0035】

ＰＣａ柱部材３の上には、支持台１０によって支持されたホッパー１１が配置されている。ホッパー１１は、内部にグラウトが収容された漏斗状の装置である。ホッパー１１の内側には、グラウトの収容量を示す目盛線１２が設けられている。

【0036】

ホッパー１１は、グラウトを投入するために上向きに開口した上開口部１４と、投入されたグラウトを排出するために鉛直方向下向きに延出する下排出管部１５とを有している。下排出管部１５には、下排出管部１５から排出されるグラウトをＰＣａ柱部材３の所望の位置まで送り出すための充填ホース１６が接続されている。下排出管部１５には、ホッパー１１から充填ホース１６へのグラウトの送出及び停止を切り替えるための開閉弁１７が取り付けられている。

【0037】

充填ホース１６は、ＰＣａ柱部材３を上下に延在するグラウト充填孔７に上から挿入されて吊り下げられている。充填ホース１６は、ホッパー１１に取り付けられたホース本体１８と、ホース本体１８の先端に栓部材１９（図７）を介して取り付けられた先端ノズル２０（図７）とを備えている。

【0038】

ホース本体１８は、可撓性を有する弾性率が高い部材からなり、断面形状の変形が容易であると共に断面における周長が一定に維持される。ホース本体１８は、例えばサニーホース（登録商標）であってよい。ホース本体１８の外径は、充填ホース１６が挿入されるグラウト充填孔７の内径より小さい。ホース本体１８は、潰れた状態で自重によりグラウト充填孔７に挿入可能な幅を有している。

【0039】

図７に示すように、栓部材１９は、一端側においてホース本体１８の先端に接続され、他端側において先端ノズル２０の基端に接続されている。栓部材１９は弾性材料からなる円筒形の部材であり、栓部材１９の内部にグラウトが溜まると、グラウトの圧力に応じて膨張してグラウト充填孔７を閉塞する。

【0040】

先端ノズル２０は、少なくとも先端において、ホース本体１８よりも小さな断面積を有している。先端ノズル２０がホース本体１８よりも小さな断面積を有していることにより、所定の注入速度でグラウトを注入したときに栓部材１９の内部にグラウトが溜まる。なお、先端ノズル２０は必須ではなく、省略されてもよい。

【0041】

以下、図４～図８を参照してＰＣａ柱１の構築方法について説明する。本実施形態では、各ＰＣａ柱部材３に２つのグラウト充填孔７が設けられているため、各グラウト充填孔７について以下の作業を同時に進めてゆく。

【0042】

最初に、コンクリートが工場で打設された上記構成のＰＣａ柱部材３を複数用意する（ステップ１）。

【0043】

ステップ１において、本実施形態では、幅、長さ及び高さの寸法が約１．５ｍ×約３．６ｍ×約１．４ｍであるＰＣａ柱部材３を６個用意する。用意するＰＣａ柱部材３の数は、本実施形態では構築すべき建物の１階層分の高さに対応する数である。

【0044】

次に、図４に示すように、６個のＰＣａ柱部材３を下方の基礎２又はＰＣａ柱部材３の上に複数段に積み重ねる（ステップ２）。

【0045】

ステップ２では、作業者は、ステップ１で用意された６個のＰＣａ柱部材３のうち１つを、クレーン（図示せず）等により、建物の柱を構築すべき基礎２上に配置する。その後、残りのＰＣａ柱部材３を下方のＰＣａ柱部材３の上に積み重ねる。ＰＣａ柱部材３を下方の基礎２又はＰＣａ柱部材３の上に積み重ねるとき、作業者は、積み重ねる対象のＰＣａ柱部材３と下方の基礎２又はＰＣａ柱部材３との間にボルトなどのスペーサ（図示せず）を配置することによって、２つのＰＣａ柱部材３の間に所定幅（本実施形態では、約２.０ｃｍ）の目地８を形成する。更に、作業者は、複数の機械式継手５が既に配置されている下方のＰＣａ柱部材３から突出する柱主筋４を受容し、かつ、グラウト充填孔７が下方のＰＣａ柱部材３のグラウト充填孔７と目地８を介して上下方向に連続するように、ＰＣａ柱部材３を積み重ねる。

【0046】

次に、複数段の目地８のそれぞれを取り囲むように複数の目地型枠９を組み立てる（ステップ３）。

【0047】

次に、図５に示すように、上記構成のホッパー１１を用意する（ステップ４）。ステップ４では、作業者は、ステップ１で積み重ねたＰＣａ柱部材３の上に支持台１０を組み立ててＰＣａ柱部材３に固定する。その後、固定された支持台１０の上にホッパー１１を配置する。ホッパー１１を用いることにより、グラウトは重力により充填されるため、簡易な構成でグラウトの充填を行うことができる。ホッパー１１は、孔ごとに２つ設けてもよく、２つの孔に共通となるように１つ設けてもよい。

【0048】

次に、上記構成のグラウト充填用の充填ホース１６を用意する（ステップ５）。ステップ５では、ホッパー１１の下排出管部１５に、充填ホース１６のホース本体１８の基端側を接続する。

【0049】

次に、図６に示すように、充填ホース１６をグラウト充填孔７に上から挿入して配置する（ステップ６）。

【0050】

ステップ６では、作業者は、ステップ５で用意された充填ホース１６をステップ２で積み重ねたＰＣａ柱部材３のグラウト充填孔７に上から挿入する。その後作業者は、上から挿入した充填ホース１６を、栓部材１９が充填開始高さに位置するように配置する。充填開始高さは、充填対象とする目地８（以下、充填対象目地８）の直上に位置する接合対象のＰＣａ柱部材３（以下、接合対象柱部材３）に対応する高さである。なお、充填対象目地８は、複数のＰＣａ柱部材３の間の複数の目地８のうち下側に位置している未充填の目地８である。充填ホース１６をこのように配置することによって、充填対象目地８及び当該充填対象目地８に連通する複数の機械式継手５にグラウトを充填することが可能になる。

【0051】

次に、図７に示すように、充填対象目地８及び当該充填対象目地８に連通する複数の機械式継手５にグラウト２１を充填する（ステップ７）。

【0052】

ステップ７では、作業者は、一度の充填に必要な所定量のグラウト２１をホッパー１１（図６）に投入する。その後、作業者は、ホッパー１１の開閉弁１７を開放し、ステップ６で配置された充填ホース１６にグラウト２１を送る。図７に示すように、充填ホース１６に送られたグラウト２１はホース本体１８を通って栓部材１９に到達する。栓部材１９は、内部に溜まったグラウト２１の圧力によって膨らみ、接合対象柱部材３のグラウト充填孔７を閉塞する。この状態で、グラウト２１は先端ノズル２０からグラウト充填孔７の中を落下して充填される。先端ノズル２０から落下したグラウト２１はまず充填対象目地８を充填し、充填対象目地８が完全に充填されると、充填されたグラウト２１が押し出されて当該充填対象目地８に連通する機械式継手５に充填される。機械式継手５への充填と同時に、グラウト２１はグラウト充填孔７に充填される。機械式継手５が完全に充填されると、グラウト２１はグラウト排出口６から排出される。

【0053】

ここで、グラウト充填孔７が栓部材１９によって閉塞されていない場合、グラウト排出口６からグラウト２１が排出されるよりも前に、グラウト２１がグラウト充填孔７内で上昇し、接合対象柱部材３の直上の目地８にオーバーフローする虞がある。本実施形態では、栓部材１９がグラウト充填孔７を閉塞するため、グラウト２１が接合対象柱部材３の直上の目地８にオーバーフローすることなく、機械式継手５内に確実に充填される。

【0054】

なお、先端ノズル２０が省略されている場合には、グラウト充填孔７内で上昇したグラウト２１は栓部材１９の下端を塞ぎ、グラウト充填孔７の内壁と栓部材１９との間を上方へ逆流しようとする。グラウト充填孔７の内壁と栓部材１９との間は狭く、流動抵抗が大きいため、グラウト充填孔７に充填されるべきグラウト２１が栓部材１９内に滞留する。栓部材１９は滞留したグラウト２１の内圧によって膨らみ、これによりグラウト充填孔７は閉塞される。よって、グラウト２１が充填ホース１６の先端を超えてグラウト充填孔７内を上方へ逆流して接合対象柱部材３の直上の目地８にオーバーフローすることが防止される。

【0055】

作業者は、グラウト排出口６からグラウト２１が排出されるより前に、図６に示すホッパー１１の開閉弁１７を閉鎖してグラウト２１の送り出しを終了する。より具体的には、作業者は、ホッパー１１に設けられた目盛線１２が示すグラウト２１の残量を目視し、予め計算された充填すべき量のグラウト２１が充填されたことを確認してホッパー１１の開閉弁１７を閉鎖するとよい。予め計算された充填すべき量は、充填対象目地８及び当該充填対象目地８に連通する機械式継手５を完全に充填するために必要な量と等しいか、それより若干少ない量であるとよい。

【0056】

図８に示すように、グラウト２１の送り出しを終了すると、充填ホース１６内に残留したグラウト２１の殆どは、接合対象柱部材３のグラウト充填孔７内に充填され、充填対象目地８及び当該充填対象目地８に連通する機械式継手５内のグラウト２１を押し出す。押し出されたグラウト２１は機械式継手５内を完全に充填し、グラウト排出口６から排出される。グラウト排出口６から空気を含まない密実なグラウト２１のみが排出されると、作業者はグラウト排出口６を栓２２で塞ぐ。

【0057】

グラウト２１がグラウト排出口６から排出されない場合には、ステップ７において充填されたグラウト２１の量が不足しているため、グラウト排出口６からグラウト２１が排出されるまで追加のグラウト２１を徐々に充填する。

【0058】

充填ホース１６の栓部材１９は、内部に溜まったグラウト２１が排出されることによって収縮し、グラウト充填孔７を徐々に開放する。これにより、充填ホース１６が引き上げ易くなる。

【0059】

次に、充填ホース１６を引き上げる（ステップ８）。このとき、充填ホース１６内にはグラウト２１が殆ど残留していないため、充填ホース１６内に残留したグラウト２１がグラウト充填孔７から接合対象柱部材３の直上の目地８にオーバーフローすることを防止できる。引き上げられた充填ホース１６は、作業者により洗浄される。

【0060】

次に、充填されたグラウト２１を、側圧によって目地型枠９が破損しない程度に硬化させる（ステップ９）。

【0061】

ステップ９の完了後、グラウト２１の充填が必要なすべての目地８及び当該目地８に連通するすべての機械式継手５への充填が行われるまで、ステップ６～９を繰り返す。これにより、建物の１階層分に等しい高さ（すなわち、約８．７ｍ）を有するＰＣａ柱１が構築される。

【0062】

なお、作業者は、ステップ８にて先端ノズル２０が接合対象柱部材３より上方に位置するまで充填ホース１６を引き上げて次の充填対象目地８の充填開始高さに位置させ、ステップ９の後にステップ７～９を繰り返してもよい。

【0063】

本実施形態では、ステップ２において１階層分のＰＣａ柱部材３を積み重ねたが、別の実施形態では、ステップ２において積み重ねるＰＣａ柱部材３の数は、複数階層分の高さに対応する数であってもよい。例えば、本方法によって６個のＰＣａ柱部材３を用いて構築されたＰＣａ柱１は、建物の１階層分の高さを有してもよく、２階層分の高さを有してもよく、３階層分の高さを有してもよい。複数階層分のＰＣａ柱１を一度に構築することにより、工期を短縮することが可能になる。

【0064】

また、本実施形態では充填対象目地８は１つであるが、充填対象目地８の数は一度にグラウト２１を充填可能な任意の数であってよい。一度に複数の充填対象目地８を充填することにより、工期を短縮することが可能になる。

【0065】

以上説明したように、本実施形態では、ＰＣａ柱１を形成する複数のＰＣａ柱部材３を積み重ねるステップ（ステップ２）を完了した後にグラウト２１を充填するステップ（ステップ７）を行うため、ＰＣａ柱１の構築に係る工期を短縮することができる。また、ホース配置ステップ（ステップ６）、グラウト充填ステップ（ステップ７）、ホース引上ステップ（ステップ８）及びグラウト硬化ステップ（ステップ９）を繰り返すことにより、グラウト２１の充填を複数回に分けることができる。このため、充填により目地型枠９にかかる側圧を軽減することができ、目地型枠９の破損を防止することができる。

【0066】

次に、図９～１１を参照して第２実施形態に係るＰＣａ柱３１の構築方法について説明する。以下では、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の部分については第１実施形態と同一の符号を付し説明を省略する。

【0067】

図９は、第２実施形態に係る２つのＰＣａ柱部材３３の側断面図である。ＰＣａ柱部材３３は、上部ＰＣａ柱部材３３ａ（Ａ）と、下部ＰＣａ柱部材３３ｂ（Ｂ）とを含む。上部ＰＣａ柱部材３３ａは、断面の所定の位置に上下方向に貫通する複数の貫通孔３７を備えている。下部ＰＣａ柱部材３３ｂは、複数の貫通孔３７と、複数の貫通孔３７の下部に接続するように埋設され上下に開口する複数の機械式継手３５とを備えている。複数の貫通孔３７は、ＰＣａ柱部材３３に埋設された鞘管（図示せず）の内壁によって画定された孔であるとよい。上部ＰＣａ柱部材３３ａ及び下部ＰＣａ柱部材３３ｂは、断面の所定の位置に、上下方向に貫通するグラウト充填孔７を更に備えている。ステップ１では、複数の上部ＰＣａ柱部材３３ａと、１つの下部ＰＣａ柱部材３３ｂとを用意する。

【0068】

図１０及び１１は、第２実施形態に係るＰＣａ柱３１の構築手順を示す概略図である。図１０（Ａ）は、ＰＣａ柱３１を構築するための基礎２を示している。建物の柱を構築すべき基礎２には複数の柱主筋３４ｂが上方に突出するように埋設されている。作業者は、図１０（Ｂ）に示すように、ステップ１で用意された下部ＰＣａ柱部材３３ｂを、下部ＰＣａ柱部材３３ｂの機械式継手３５が柱主筋３４ｂの上端を受容するように、基礎２上に配置する。次に、図１０（Ｃ）に示すように、複数の上部ＰＣａ柱部材３３ａを下部ＰＣａ柱部材３３ｂの上に積み重ねる。このとき、作業者は、積み重ねる上部ＰＣａ柱部材３３ａの貫通孔３７及びグラウト充填孔７が下方の上部ＰＣａ柱部材３３ａまたは下部ＰＣａ柱部材３３ｂの貫通孔３７及びグラウト充填孔７と目地８を介して上下方向に連続するように、上部ＰＣａ柱部材３３ａを積み重ねる。その後、第１実施形態と同様に目地型枠９を組み立てる。

【0069】

次に、図１１（Ｄ）に示すように、上下に連続した複数の貫通孔３７のそれぞれに柱主筋３４ａを上から挿入し、当該柱主筋３４ａの下端を下部ＰＣａ柱部材３３ｂに埋設された機械式継手３５の内部に配置する（柱主筋配置ステップ）。次に、図１１（Ｅ）に示すようにホッパー１１及び充填ホース１６を用意し、配置する。本実施形態では、ホッパー１１は図示しないクレーンによって吊り下げられているが、ホッパー１１は第１実施形態と同様に支持台１０（図５）によって支持されていてもよい。この後、作業者は第１実施形態と同様の手順（ステップ７～９）を実施することによってグラウト２１（図示せず）の充填を行う。

【0070】

本実施形態では、複数の上部ＰＣａ柱部材３３ａを貫通した１本の柱主筋３４ａの下端と、基礎２から突出した柱主筋３４ｂの上端とが、下部ＰＣａ柱部材３３ｂに埋設された機械式継手３５内で接合される。このため、柱主筋（３４ａ、３４ｂ）を接合する機械式継手３５は下部ＰＣａ柱部材３３ｂのみに設けられる。よって、ＰＣａ柱３１を構築するために必要な機械式継手３５の数を節約することができる。

【0071】

次に、図１２～１４を参照して第３実施形態に係るＰＣａ柱５１の構築方法について説明する。第３実施形態に係るＰＣａ柱５１の構築方法は、第２実施形態に係るＰＣａ柱３１（図１１）の構築方法に対して、ＰＣａ柱部材５３に設けられた複数の貫通孔３７のうち１つがグラウト充填孔７として機能する点において異なる。以下では、第２実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の部分については第２実施形態と同一の符号を付し説明を省略する。

【0072】

図１２は、第３実施形態に係る２つのＰＣａ柱部材５３の側断面図である。ＰＣａ柱部材５３は、上部ＰＣａ柱部材５３ａ（Ａ）と、下部ＰＣａ柱部材５３ｂ（Ｂ）とを含む。上部ＰＣａ柱部材５３ａは、断面の所定の位置に上下方向に貫通する複数の貫通孔３７を備えている。下部ＰＣａ柱部材５３ｂは、複数の貫通孔３７と、複数の貫通孔３７の下部に接続するように埋設され上下に開口する複数の機械式継手５５とを備えている。貫通孔３７は、ＰＣａ柱部材５３に埋設された鞘管（図示せず）の内壁によって画定された孔であるとよい。上部ＰＣａ柱部材５３ａ及び下部ＰＣａ柱部材５３ｂに設けられた複数の貫通孔３７のうち、断面の所定の位置に設けられた１つの貫通孔３７（以下、第１貫通孔５７）は、他の貫通孔３７よりも大きい内径を有しており、グラウト充填孔７としても機能する。第１貫通孔５７は、下部ＰＣａ柱部材５３ｂに取り付けられる複数の機械式継手５５よりも大きい内径を有し、且つ機械式継手５５を備えないように形成されている。ステップ１では、複数の上部ＰＣａ柱部材５３ａと、１つの下部ＰＣａ柱部材５３ｂとを用意する。

【0073】

図１３及び１４は、第３実施形態に係るＰＣａ柱５１の構築手順を示す概略図である。図１３（Ａ）は、ＰＣａ柱５１を構築するための基礎２を示している。建物の柱を構築すべき基礎２には複数の柱主筋３４ｂが上方に突出するように埋設されている。柱主筋３４ｂのうち所定の１つには、下部ＰＣａ柱部材５３ｂ（図１２）に埋設されているものと同一の機械式継手５５が取り付けられている。作業者は、図１３（Ｂ）に示すように、ステップ１で用意された下部ＰＣａ柱部材５３ｂを、基礎２上に取り付けられた機械式継手５５が下部ＰＣａ柱部材５３ｂの第１貫通孔５７の下部に受容されるように、基礎２上に配置する。次に、図１３（Ｃ）に示すように、複数の上部ＰＣａ柱部材５３ａを下部ＰＣａ柱部材５３ｂの上に積み重ねる。このとき、作業者は、積み重ねる上部ＰＣａ柱部材５３ａの貫通孔３７が下方の上部ＰＣａ柱部材５３ａまたは下部ＰＣａ柱部材５３ｂの貫通孔３７と目地８を介して上下方向に連続するように、上部ＰＣａ柱部材５３ａを積み重ねる。その後、第１実施形態と同様に目地型枠９を組み立てる。

【0074】

次に、第２実施形態と同様に、図１４（Ｄ）に示すように柱主筋３４ａを配置する。その後、図１４（Ｅ）に示すようにホッパー１１及び充填ホース１６を用意し、配置する。本実施形態では、グラウト充填孔７として機能する第１貫通孔５７は断面視でＰＣａ柱部材５３の中央より外側の位置に設けられている。このため、ステップ１で積み重ねたＰＣａ柱部材５３にブラケット５９を取り付け、ＰＣａ柱部材５３及びブラケット５９の上に支持台１０を組み立てて固定し、その上にホッパー１１を配置するとよい。また、充填ホース配置ステップでは、作業者は、充填ホース１６のホース本体１８が柱主筋３４ａを受容するように、充填ホース１６を第１貫通孔５７に上から挿入する。その後、作業者は、第１実施形態と同様の手順（ステップ７～９）を実施することによってグラウト２１（図示せず）の充填を行う。

【0075】

本実施形態では、ＰＣａ柱部材５３に設けられた複数の貫通孔３７のうち１つがグラウト充填孔７として機能する。よって、グラウト充填孔７を複数の貫通孔３７と別個に設けたときと比較して、ＰＣａ柱部材５３を構築するために必要なグラウト２１の量を節約することができる。

【0076】

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態ではホッパー１１を用いて重力によりグラウト２１を充填したが、ポンプを用いてグラウト２１の充填を行ってもよい。また、１つのＰＣａ柱（１、３１、５１）を構築した後、構築したＰＣａ柱（１、３１、５１）の上に更に別のＰＣａ柱（１、３１、５１）を構築してもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、素材、製造方法など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更することができる。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

【符号の説明】

【0077】

１ 第１実施形態に係るＰＣａ柱
２ 基礎
３ ＰＣａ柱部材（接合対象柱部材）
４ 柱主筋
５ 機械式継手
６ グラウト排出口
７ グラウト充填孔
８ 目地（充填対象目地）
９ 目地型枠
１１ ホッパー
１２ 目盛線
１６ 充填ホース
１７ 開閉弁
１８ ホース本体
１９ 栓部材
２１ グラウト
３１ 第２実施形態に係るＰＣａ柱
３３ ＰＣａ柱部材
３３ａ 上部ＰＣａ柱部材
３３ｂ 下部ＰＣａ柱部材
３４ａ 柱主筋
３５ 機械式継手
３７ 貫通孔
５１ 第３実施形態に係るＰＣａ柱
５３ ＰＣａ柱部材
５３ａ 上部ＰＣａ柱部材
５３ｂ 下部ＰＣａ柱部材
５５ 機械式継手
５９ ブラケット

【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】

【図14】