特許 7473122 コンクリート構造物の施工方法

(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】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】コンクリート構造物の施工方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 1/30 20060101AFI20240416BHJP

   E02D 27/32 20060101ALI20240416BHJP

   E04G 21/02 20060101ALI20240416BHJP

   E04G 21/12 20060101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

B28B1/30

E02D27/32 A

E04G21/02 103B

E04G21/12 105A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020035597

(22)【出願日】2020-03-03

(65)【公開番号】P2021137992

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504139662

【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構

(73)【特許権者】

【識別番号】000183266

【氏名又は名称】住友大阪セメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】小倉 大季

(72)【発明者】

【氏名】和田 健介

(72)【発明者】

【氏名】田中 博一

(72)【発明者】

【氏名】野澤 剛二郎

(72)【発明者】

【氏名】国枝 稔

(72)【発明者】

【氏名】増田 裕介

【審査官】田中 永一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５２－１１８８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０７－０２６４３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０５－０５９７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０７１９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－００６０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０７７６０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－０１４７０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－０２１６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９０１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３４０００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０５２００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１５８６５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２４０６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０７７６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１０２８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７７２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５７－０４０５１９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２８Ｂ １／３０

Ｅ０２Ｄ ２７／３２

Ｅ０４Ｇ ２１／０２

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

付加製造装置の噴射ノズルからコンクリート流動物を定着部材に噴射し、前記定着部材に前記コンクリート流動物が定着して積層された積層体を形成する積層体形成工程と、
前記噴射ノズルからコンクリート流動物を前記積層体に噴射して前記定着部材とは異なる位置に設けられた補強部材で補強しつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体にさらに積層されたコンクリート構造物を形成するコンクリート構造物形成工程と、
を備え、
前記補強部材を、互いに異なる方向に延びる複数の線状補強材で形成し、
前記定着部材を、前記複数の線状補強材同士の隙間の面積より小さい面積の孔が形成された網状体で形成し、
前記コンクリート構造物形成工程において、前記コンクリート流動物で前記補強部材を埋めつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体及び前記補強部材に積層された前記コンクリート構造物を形成し、
前記定着部材は、前記補強部材で囲まれた領域において平面視で湾曲して配置されているコンクリート構造物の施工方法。

【請求項2】

付加製造装置の噴射ノズルからコンクリート流動物を定着部材に噴射し、前記定着部材に前記コンクリート流動物が定着して積層された積層体を形成する積層体形成工程と、
前記噴射ノズルからコンクリート流動物を前記積層体に噴射して前記定着部材とは異なる位置に設けられた補強部材で補強しつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体にさらに積層されたコンクリート構造物を形成するコンクリート構造物形成工程と、
を備え、
前記補強部材を、互いに異なる方向に延びる複数の線状補強材で形成し、
前記定着部材を、前記複数の線状補強材同士の隙間の面積より小さい面積の孔が形成された網状体で形成し、
前記コンクリート構造物形成工程において、前記コンクリート流動物で前記補強部材を埋めつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体及び前記補強部材に積層された前記コンクリート構造物を形成し、
前記定着部材は、前記補強部材で囲まれた領域において平面視で所定の中心位置から放射状に延びているコンクリート構造物の施工方法。

【請求項3】

付加製造装置の噴射ノズルからコンクリート流動物を定着部材に噴射し、前記定着部材に前記コンクリート流動物が定着して積層された積層体を形成する積層体形成工程と、
前記噴射ノズルからコンクリート流動物を前記積層体に噴射して前記定着部材とは異なる位置に設けられた補強部材で補強しつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体にさらに積層されたコンクリート構造物を形成するコンクリート構造物形成工程と、
を備え、
前記補強部材を、互いに異なる方向に延びる複数の線状補強材で形成し、
前記定着部材を、前記複数の線状補強材同士の隙間の面積より小さい面積の孔が形成された網状体で形成し、
前記コンクリート構造物形成工程において、前記コンクリート流動物で前記補強部材を埋めつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体及び前記補強部材に積層された前記コンクリート構造物を形成し、
前記定着部材は、前記補強部材で囲まれた領域において平面視で一直線上に延びているコンクリート構造物の施工方法。

【請求項4】

付加製造装置の噴射ノズルからコンクリート流動物を定着部材に噴射し、前記定着部材に前記コンクリート流動物が定着して積層された積層体を形成する積層体形成工程と、
前記噴射ノズルからコンクリート流動物を前記積層体に噴射して前記定着部材とは異なる位置に設けられた補強部材で補強しつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体にさらに積層されたコンクリート構造物を形成するコンクリート構造物形成工程と、
を備え、
前記補強部材を、互いに異なる方向に延びる複数の線状補強材で形成し、
前記定着部材を、前記複数の線状補強材同士の隙間の面積より小さい面積の孔が形成された網状体で形成し、
前記コンクリート構造物形成工程において、前記コンクリート流動物で前記補強部材を埋めつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体及び前記補強部材に積層された前記コンクリート構造物を形成し、
前記定着部材は、平面視で前記補強部材の径方向の外側で枠状に配置されており、
前記積層体形成工程において、前記定着部材及び前記補強部材が前記コンクリート流動物で埋まった枠状の積層体を形成し、
前記枠状の積層体の硬化後に、該枠状の積層体の内部に前記コンクリート流動物を流入させて、前記コンクリート構造物を形成するコンクリート構造物の施工方法。

【請求項5】

付加製造装置の噴射ノズルからコンクリート流動物を定着部材に噴射し、前記定着部材に前記コンクリート流動物が定着して積層された積層体を形成する積層体形成工程と、
前記噴射ノズルからコンクリート流動物を前記積層体に噴射して前記定着部材とは異なる位置に設けられた補強部材で補強しつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体にさらに積層されたコンクリート構造物を形成するコンクリート構造物形成工程と、
を備え、
前記補強部材を、互いに異なる方向に延びる複数の鉄筋で形成し、
前記定着部材を、前記コンクリート構造物の外形に沿って配置される積層面を有するとともに、平面視で一直線上に延びる部分を有する板状の埋設型枠で形成し、
前記積層体形成工程において、前記コンクリート流動物を前記積層面に当てつつ、前記コンクリート流動物が前記積層面に積層された前記積層体を前記埋設型枠と一体に形成するコンクリート構造物の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート構造物の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば橋脚等のコンクリート構造物を建築する際には、先ず、足場を組み立てる。その後、基礎に鉄筋を組み立て、鉄筋を囲むように型枠を組み立て、型枠内にコンクリートを打ち込む。コンクリートの養生、硬化後に、型枠を解体する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２１４２９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、コンクリート構造物を施工する際の足場の組み立て及び解体は、煩雑な作業であり、コンクリート構造物の建築方法の生産性の向上を妨げる一因であった。

【0005】

本発明は、上述の事情に鑑みてなされ、生産性の高いコンクリート構造物の施工方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るコンクリート構造物の施工方法は、付加製造装置の噴射ノズルからコンクリート流動物を定着部材に噴射し、前記定着部材に前記コンクリート流動物が定着して積層された積層体を形成する積層体形成工程と、前記噴射ノズルからコンクリート流動物を前記積層体に噴射して前記定着部材とは異なる位置に設けられた補強部材で補強しつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体にさらに積層されたコンクリート構造物を形成するコンクリート構造物形成工程と、を備える。

【0007】

上述のコンクリート構造物の施工方法によれば、付加製造装置の吹付け方式を用いて、コンクリート流動物を定着部材に定着させて積層体を形成し、積層体を基にして、積層体にコンクリート流動物をさらに積層することでコンクリート構造物を自動的に製造できる。このような施工方法によれば、足場を組まずに済み、コンクリート構造物の生産性が高まる。

【0008】

本発明に係るコンクリート構造物の施工方法では、前記補強部材を、互いに異なる方向に延びる複数の線状補強材で形成し、前記定着部材を、前記複数の鉄筋同士の隙間の面積より小さい面積の孔が形成された網状体で形成し、前記コンクリート構造物形成工程において、前記コンクリート流動物で前記鉄筋を埋めつつ、前記コンクリート流動物が前記積層体及び前記補強部材に積層された前記コンクリート構造物を形成してもよい。

【0009】

上述のコンクリート構造物の施工方法によれば、補強部材として複数の鉄筋を用いることができる。上述のコンクリート構造物の施工方法によれば、定着部材として特殊な部材等を用いずに網状体を用いて簡易に準備できる。

【0010】

本発明に係るコンクリート構造物の施工方法では、前記補強部材を、互いに異なる方向に延びる複数の鉄筋で形成し、前記定着部材を、前記コンクリート構造物の外形に沿って配置される積層面を有する型枠で形成し、前記積層体形成工程において、前記コンクリート流動物を前記積層面に当てつつ、前記コンクリート流動物が前記積層面に積層された前記積層体を形成してもよい。

【0011】

上述のコンクリート構造物の施工方法によれば、補強部材として複数の鉄筋を用いることができる。上述のコンクリート構造物の施工方法によれば、定着部材として特殊な部材等を用いずに型枠を用い、容易に準備できる。コンクリート流動物が硬化した後に型枠を除去する場合は、コンクリート構造物の軽量化を図ることができる。

【0012】

本発明に係るコンクリート構造物は、付加製造装置の噴射ノズルから噴射されたコンクリート流動物が積層されて硬化したコンクリート本体と、前記コンクリート本体の内部に埋まっている補強部材と、を備える。

【0013】

本発明に係るコンクリート構造物では、前記補強部材とは異なる位置に配置され、且つ前記噴射ノズルから噴射された前記コンクリート流動物を自身に定着させる定着部材をさらに備えてもよい。

【0014】

本発明に係るコンクリート構造物では、前記補強部材は、互いに異なる方向に延びる複数の鉄筋で構成され、前記定着部材は、前記複数の鉄筋同士の隙間の面積より小さい面積の孔が形成された網状体であってもよい。

【0015】

本発明に係るコンクリート構造物では、前記補強部材は、互いに異なる方向に延びる複数の鉄筋で構成され、前記定着部材は、前記コンクリート構造物の外形に沿って配置される積層面を有する型枠であってもよい。

【0016】

上述のコンクリート構造物の各々によれば、付加製造装置の吹き付け方式を用いて、自動的に製造可能になり、生産性が高まる。

【0017】

本発明に係るコンクリート構造物では、前記定着部材は、前記補強部材で囲まれた領域において平面視で一直線上に延びていてもよい。

【0018】

本発明に係るコンクリート構造物では、前記定着部材は、前記補強部材で囲まれた領域において平面視で湾曲していてもよい。

【0019】

本発明に係るコンクリート構造物では、前記定着部材は、前記補強部材で囲まれた領域において平面視で所定の中心位置から放射状に延びていてもよい。

【0020】

本発明に係るコンクリート構造物では、平面視で前記補強部材の径方向の外側で枠状に配置されていてもよい。

【0021】

上述のコンクリート構造物の各々によれば、コンクリート構造物の形状やコンクリート流動物の組成等に合わせて定着部材の形状や配置を選択し、少なくとも補強部材を備えることができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、コンクリート構造物の生産性を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１実施形態のコンクリート構造物の側面図である。

【図2】図１に示すコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図である。

【図3】図１に示すコンクリート構造物の補強部材及び定着部材の側面図である。

【図4】図１に示すコンクリート構造物の施工方法を説明するための側面図である。

【図5】図１に示すコンクリート構造物の施工方法を説明するための側面図である。

【図6】本発明の第１実施形態の第１変形例のコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図に対応する。

【図7】本発明の第１実施形態の第２変形例のコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図に対応する。

【図8】本発明の第１実施形態の第３変形例のコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図に対応する。

【図9】本発明の第１実施形態の第４変形例のコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図に対応する。

【図10】本発明の第１実施形態の第５変形例のコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図に対応する。

【図11】本発明の第２実施形態のコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図に対応する。

【図12】本発明の第２実施形態の第１変形例のコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図に対応する。

【図13】本発明の第２実施形態の第２変形例のコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図に対応する。

【図14】本発明の第２実施形態の第３変形例のコンクリート構造物の断面図であり、図１に示すＺ－Ｚ線で矢視した断面図に対応する。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明に係るコンクリート構造物の施工方法及びコンクリート構造物の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0025】

（第１実施形態）
先ず、本発明に係る第１実施形態のコンクリート構造物１０の構成及びコンクリート構造物１０の施工方法について説明する。

【0026】

［コンクリート構造物の構成］
図１から図３に示すように、コンクリート構造物１０は、コンクリート本体２１と、補強部材３０と、定着部材４０と、を備える。第１実施形態のコンクリート構造物１０は、不図示の土木構造物、建築物等に用いられる柱状体であり、例えば地面や基礎の表面等の基礎面５に対して略垂直なＤ１方向に沿って延びている。コンクリート構造物１０は、略角柱状に形成されている。

【0027】

コンクリート本体２１は、付加製造装置の噴射ノズル（図４参照）から噴射されたコンクリート流動物が積層されて硬化した物である。コンクリート本体２１には、例えば水硬性混合物が用いられ、例えばセメントペースト、モルタル、コンクリート等の種々のセメント系材料と、ジオポリマー組成物等を含んでいる。

【0028】

補強部材３０は、コンクリート本体２１の内部に埋まっており、コンクリート本体２１の芯材の役割を担っている。第１実施形態では、補強部材３０は、例えば複数の鉄筋（線状補強材）で形成され、具体的には複数の主筋（鉄筋、線状補強材）３３と、複数の帯筋（鉄筋、線状補強材）３４と、を備える。

【0029】

複数の主筋３３の各々の一部は、基礎面５に埋まっている。複数の主筋３３の各々の他部は、基礎面５からＤ１方向に延びている。Ｄ１方向に沿って平面視すると、複数の主筋３３は、互いに所定の間隔をあけて、コンクリート構造物１０の輪郭よりも内側に、コンクリート構造物１０の輪郭をなぞるように配置されている。以下、Ｄ１方向に沿って見る場合を単に「平面視」と記載し、例えばＤ２方向やＤ３方向から見る場合等のようにＺ方向に交差する方向から見る場合を単に「側面視」と記載する場合がある。

【0030】

複数の帯筋３４の各々は、Ｄ１方向の互いに異なる位置で複数の主筋３３を接続して支持するように配置されている。複数の帯筋３４は、Ｄ１方向において互いに所定の間隔をあけて配置されている（図３参照）。即ち、複数の帯筋３４の各々は、複数の主筋３３の各々と互いに異なる方向に延び、複数の主筋３３の各々と交差している。

【0031】

定着部材４０は、少なくとも補強部材３０とは異なる位置に配置され、第１実施形態では平面視で複数の主筋３３及び帯筋３４で囲まれた領域内に配置されている。図２に示すように、定着部材４０は、Ｄ２方向に沿って一直線上に延びており、さらに基礎面５からＺ方向に延びている。定着部材４０が自立して基礎面５に立つのが困難である場合は、不図示の拘束部材等で主筋３３又は帯筋３４に支持されていてもよい。

【0032】

定着部材４０は、付加製造装置の噴射ノズルから噴射されたコンクリート流動物を自身に定着させる部材である。「自身に定着させる」とは、付加製造装置の噴射ノズルから定着部材４０に向けて噴射されたコンクリート流動物の少なくとも一部が先ず定着部材４０の表面等に付着し、表面等に付着したコンクリート流動物に対してその後に噴射ノズルから噴射されたコンクリート流動物が積層され得ることを意味する。

【0033】

定着部材４０は、例えば板状に形成された網状体４１で形成されている。図３に示すように、網状体４１には、複数の孔Ｈが形成されている。孔Ｈは、互いに接する複数の主筋３３と複数の帯筋３４との隙間（鉄筋同士の隙間）Ｓの面積より小さい面積を有する。Ｄ３方向から見て、孔Ｈの面積は、隙間Ｓの面積よりかなり小さく、網状体４１に対して付加製造装置の噴射ノズルから噴射されたコンクリート流動物の大部分が網状体４１自身に定着するように適宜設定される。

【0034】

網状体４１は、任意の材料からなる糸状の素材が孔Ｈをなすように粗く編まれた部材であり、例えば金網、連続繊維シート、繊維補強プラスティック製のメッシュ素材等である。補強部材３０の鉄筋は互いに異なる部材である複数の主筋３３と帯筋３４とが接するように組み合わされた部材であるのに対し、網状体４１は編まれた複数の糸状の素材が一体となっている部材である。

【0035】

［コンクリート構造物の施工方法］
第１実施形態のコンクリート構造物の施工方法は、上述のコンクリート構造物１０を施工する方法であり、少なくとも積層体形成工程と、コンクリート構造物形成工程と、を備える。

【0036】

先ず、図３に示すように、基礎面５に複数の主筋３３をＤ２方向又はＤ３方向で互いに所定の間隔をあけて、且つコンクリート構造物１０の形状に合わせて配置する。複数の主筋３３をＤ１方向の所定の複数の位置の各々で接続するように、複数の帯筋３４を配置する。続いて、網状体４１を、平面視で複数の主筋３３に囲まれた領域内でＤ２方向に延び、且つＤ３方向から見て基礎面５に対してＺ方向に延びるように、配置する。網状体４１の自立が難しい場合は、必要に応じて、網状体４１のＤ２方向の端部を不図示の拘束部材等で主筋３３又は帯筋３４と接続する。

【0037】

次に、図４に示すように、積層体形成工程にて、付加製造装置１０１の噴射ノズル１１１からコンクリート流動物１２１を網状体（定着部材）４１に噴射し、図５に示す積層体１３０を形成する。噴射ノズル１１１は、例えば遠隔操作による移動や自動走行が可能なロボットアーム１１０に装着されている。図４を含む図面では、付加製造装置１０１の噴射ノズル１１１及びロボットアーム１１０のみが示されている。なお、付加製造装置１０１の構成は、特に限定されない。また、付加製造装置１０１及びロボットアーム１１０の少なくとも一方が遠隔操作による移動や自動走行が可能であってもよく、付加製造装置１０１及びロボットアーム１１０の双方が遠隔操作による移動や自動走行が可能であってもよい。

【0038】

噴射ノズル１１１によって、所謂吹付け方式でコンクリート流動物１２１が所定の方向に噴射される。噴射ノズル１１１には、例えば複数の噴射孔（図示略）が形成されている。複数の噴射孔からは、所謂積層方式で積層されるコンクリート流動物よりも細粒状のコンクリート流動物１２１が噴射される。

【0039】

噴射ノズル１１１から噴射されたコンクリート流動物１２１は複数の主筋３３及び複数の帯筋３４を概ね通過する。複数の主筋３３及び複数の帯筋３４を通過したコンクリート流動物１２１の一部が網状体４１の糸状の素材の表面に付着し、残りは網状体４１の孔Ｈを通過する。網状体４１のある領域に対する噴射時間が経過する程、網状体４１に付着したコンクリート流動物に積層されるコンクリート流動物１２１の量が増え、孔Ｈを通過するコンクリート流動物１２１の量が減る。このようにして、噴射ノズル１１１から噴射されたコンクリート流動物１２１が網状体４１に定着する。図４に例示する積層体１３０及び図５に例示する積層体１３２は、網状体４１にコンクリート流動物１２１が定着して積層された物体である。

【0040】

次に、コンクリート構造物形成工程にて、噴射ノズル１１１からコンクリート流動物１２１を積層体１３０に噴射し、主筋３３及び帯筋３４で補強しつつ、コンクリート構造物１０を形成する。具体的には、噴射ノズル１１１から噴射されたコンクリート流動物１２１を積層体１３０に積層しつつ、網状体４１において別の領域にコンクリート流動物１２１を吹付けて積層体１３０を成長させる。積層体１３０を成長させる際に、主筋３３及び帯筋３４を内包させる。このことによって、図５に示すように、主筋３３及び帯筋３４は積層体１３０が成長した積層体１３２に埋まり、積層体１３２が補強される。

【0041】

コンクリート構造物１０は、積層体１３０、１３２にコンクリート流動物１２１がさらに積層された物体である。但し、コンクリート流動物１２１のみを積層すると、コンクリート構造物１０の表面が荒くなる可能性がある。そこで、第１実施形態では、噴射ノズル１１１からコンクリート流動物１２１を吹付けた部分を追って、噴射ノズル１１１とは互いに異なる噴射ノズル１０２からコンクリート流動物１２２を噴射する。

【0042】

噴射ノズル１０２には、噴射ノズル１１１の噴射孔よりも細かい複数の噴射孔（図示略）が形成されている。そのため、コンクリート流動物１２２は、コンクリート流動物１２１よりも細粒状になっている。積層体１３２の外側に、コンクリート流動物１２２を吹付けつつ、主筋３３と帯筋３４と網状体４１を全て内包するように積層体１３２を形成し、コンクリート構造物１０の外形と同様の形状の積層体１３２を形成する。噴射ノズル１０２を用いた場合は、平面視で積層体１３２及びコンクリート構造物１０の外周部のコンクリートは、内周部のコンクリートよりも細粒状になる。

【0043】

続いて、コンクリート流動物１２１、１２２を所定の時間放置し、硬化させることで、コンクリート構造物１０とする。

【0044】

以上説明した第１実施形態のコンクリート構造物１０及びコンクリート構造物の施工方法によれば、遠隔操作による移動や自動走行が可能な付加製造装置１０１の吹き付け方式を用いて、コンクリート構造物１０を自動的に製造可能になる。第１実施形態のコンクリート構造物１０及びコンクリート構造物の施工方法では、従来のコンクリート構造物の施工時のように、事前に足場を組み立てる必要もコンクリート構造物１０の完成後に足場を解体する必要もない。さらに、作業者が休む夜間や、作業者が作業し難い場所、環境等でもコンクリート構造物１０を施工可能にし、コンクリート構造物１０の生産性を高めることができる。

【0045】

第１実施形態のコンクリート構造物１０及びコンクリート構造物の施工方法では、補強部材３０を複数の主筋３３と複数の帯筋３４で形成する。第１実施形態のコンクリート構造物の施工方法のコンクリート構造物形成工程では、コンクリート流動物１２１で複数の主筋３３と複数の帯筋３４を埋めつつ、コンクリート構造物１０を形成する。したがって、コンクリート構造物１０及びコンクリート構造物の施工方法によれば、補強部材３０として特殊な部材等を用いずに複数の鉄筋を用いて簡易に準備できる。

【0046】

第１実施形態のコンクリート構造物１０及びコンクリート構造物の施工方法では、定着部材４０を網状体４１で形成する。第１実施形態のコンクリート構造物の施工方法の積層体形成工程では、付加製造装置１０１の噴射ノズル１１１からコンクリート流動物１２１を網状体４１に噴射し、積層体１３０、１３２を形成する。したがって、コンクリート構造物１０及びコンクリート構造物の施工方法によれば、先ず積層体１３０を形成し、積層体１３０を礎としてコンクリート構造物１０を効率良く形成できる。また、コンクリート構造物１０及びコンクリート構造物の施工方法によれば、定着部材４０として特殊な部材等を用いずに網状体４１を用いて簡易に準備できる。

【0047】

なお、図２には、網状体４１が平面視で複数の主筋３３及び帯筋３４で囲まれた領域内でＤ２方向に沿って一直線上に延びていることを示したが、網状体４１の形状及び配置は適宜変更可能である。また、網状体４１は、Ｄ３方向において複数の主筋３３より低い領域のみに配置されていてもよく、積層体１３０を形成可能な最低限の大きさを有していればよい。

【0048】

例えば、第１実施形態の第１変形例として、図６に示すように、網状体４１が平面視で複数の主筋３３及び帯筋３４で囲まれた領域内でＤ２方向及びＤ３方向の双方に対して傾斜する方向に沿って一直線上に延びていてもよい。網状体４１をこのように配置した場合も、第１実施形態と同様の作用効果が得られ、平面視での網状体４１の長さを確保できる。

【0049】

例えば、第１実施形態の第２変形例として、図７に示すように、網状体４１が平面視で複数の主筋３３及び帯筋３４で囲まれた領域内で湾曲し、Ｄ２方向に対して蛇行していてもよい。網状体４１をこのように配置した場合も、第１実施形態と同様の作用効果が得られ、平面視での網状体４１の長さを確保できる。網状体４１が湾曲している場合、凸となる部分に向かって付加製造装置１０１の噴射ノズル１１１からコンクリート流動物１２１を噴射した際に、コンクリート流動物１２１の飛散を抑えると共に、コンクリート流動物１２１の定着度を高めることができる。

【0050】

例えば、第１実施形態の第３変形例として、図８に示すように、網状体４１が平面視で複数の主筋３３及び帯筋３４で囲まれた領域内で所定の中心位置Ｃから放射状に延びていてもよく、一例として中心位置ＣからＤ２方向及びＤ２方向とは反対の方向とＤ３方向及びＤ３方向とは反対の方向の計４方向に延びていてもよい。網状体４１をこのように配置した場合も、第１実施形態と同様の作用効果が得られ、平面視での網状体４１の積層面５０を広く確保できる。また、網状体４１をこのように配置した場合も、Ｚ方向から見て周方向で互いに隣り合う網状体４１で挟まれる領域に向かって付加製造装置１０１の噴射ノズル１１１からコンクリート流動物１２１を噴射した際に、コンクリート流動物１２１の飛散を抑えると共に、コンクリート流動物１２１の定着度を高めることができる。

【0051】

例えば、第１実施形態の第４変形例として、図９に示すように、図８に示す網状体４１の平面視の配置の角度を回転させ、網状体４１が中心位置ＣからＤ２方向及びＤ３方向の双方に対して傾斜する計４方向に延びていてもよい。網状体４１をこのように配置した場合も、第３変形例と同様の作用効果が得られる。

【0052】

さらに、第１実施形態の第５変形例として、図１０に示すように、網状体４１が平面視で複数の主筋３３及び複数の帯筋３４の径方向の外側で枠状に配置されていてもよい。網状体４１をこのように配置した場合も、第１実施形態と同様の作用効果が得られ、網状体４１の積層面５０を広く確保できる。網状体４１をこのように配置した場合には、例えば積層体形成工程にて、平面視で複数の主筋３３及び複数の帯筋３４の外側に枠状の積層体が形成される。そのため、積層体の硬化後に、図１０の二点鎖線で示す領域にコンクリート流動物１２１を流入させて、コンクリート構造物１０を形成してもよい。

【0053】

また、第１実施形態及び各変形例において、主筋３３及び帯筋３４の各々の数や配置は、コンクリート構造物１０の形状に応じて適宜変更可能である。補強部材３０は、主筋３３や帯筋３４を含む鉄筋に限定されず、各種金属材料、連続繊維、繊維補強プラスティック（ＦＲＰ）等で形成されてもよい。

【0054】

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態のコンクリート構造物の構成及びコンクリート構造物の施工方法について説明する。なお、以下の第２実施形態のコンクリート構造物の構成及びコンクリート構造物の施工方法の説明では、第１実施形態のコンクリート構造物１０の構成及びコンクリート構造物の施工方法とは異なる内容について説明し、第１実施形態のコンクリート構造物１０の構成及びコンクリート構造物の施工方法と重複する内容は省略する。

【0055】

図１１に示すように、第２実施形態のコンクリート構造物１２は、第１実施形態のコンクリート構造物１０と同様に、コンクリート本体２１と、補強部材３０と、定着部材４０と、を備える。但し、第２実施形態では、定着部材４０は、コンクリート構造物１２の外形に沿って配置される積層面５０を有する埋設型枠（型枠）４５で形成されている。埋設型枠４５は、平面視で例えばＤ１方向に沿って延びている。埋設型枠４５は建築時に使用可能なものであればよく、埋設型枠４５の種類や素材は特に限定されない。

【0056】

第２実施形態のコンクリート構造物の施工方法は、コンクリート構造物１２を施工する方法であり、第１実施形態で説明した積層体形成工程と、コンクリート構造物形成工程と、を備える。図示していないが、第２実施形態のコンクリート構造物の施工方法の積層体形成工程では、付加製造装置１０１の噴射ノズル１１１からコンクリート流動物１２１を埋設型枠４５の積層面５０に当てるように噴射する。このことによって、コンクリート流動物１２１が積層面５０に積層された積層体を形成する。なお、コンクリート流動物１２１の積層方向は、Ｄ３方向のみではなく、第２実施形態のように積層面５０に交差するＤ２方向を始め任意の方向を含む。

【0057】

以上説明した第２実施形態のコンクリート構造物１２及びコンクリート構造物の施工方法によれば、第１実施形態と同様に、コンクリート構造物１２を自動的に製造可能になる。第２実施形態のコンクリート構造物１２及びコンクリート構造物の施工方法では、従来のコンクリート構造物の施工時のように、事前に足場を組み立てる必要もコンクリート構造物１２の完成後に足場を解体する必要もない。さらに、作業者が休む夜間や、作業者が作業し難い場所、環境等でもコンクリート構造物１２を施工可能にし、コンクリート構造物１２の生産性を高めることができる。

【0058】

第２実施形態のコンクリート構造物１２及びコンクリート構造物の施工方法では、定着部材４０を埋設型枠４５で形成する。第２実施形態のコンクリート構造物の施工方法の積層体形成工程では、付加製造装置１０１の噴射ノズル１１１からコンクリート流動物１２１を埋設型枠４５の積層面５０に当て、積層体を形成する。第１実施形態と同様に、コンクリート構造物１２及びコンクリート構造物の施工方法によれば、先ず積層体を形成し、積層体を礎としてコンクリート構造物１２を効率良く形成できる。また、コンクリート構造物１２及びコンクリート構造物の施工方法によれば、定着部材４０として特殊な部材等を用いずに埋設型枠４５を用いて簡易に準備できる。

【0059】

なお、図１１には、埋設型枠４５が平面視で複数の主筋３３及び帯筋３４で囲まれた領域外でＤ３方向に沿って一直線上に延びていることを示したが、埋設型枠４５の形状及び配置は適宜変更可能である。また、埋設型枠４５は、Ｄ３方向において複数の主筋３３より低い領域のみに配置されていてもよく、積層体を形成可能な最低限の大きさを有していればよい。

【0060】

例えば、第２実施形態の第１変形例として、図１２に示すように、埋設型枠４５が平面視でＤ３方向に延びる部分と、その部分のＤ３方向の両端からＤ２方向とは反対方向に延びる部分と、をさらに有していてもよい。埋設型枠４５をこのように配置した場合も、第２実施形態と同様の作用効果が得られ、積層面５０を広く確保できる。平面視で埋設型枠４５の角部４８に向かって付加製造装置１０１の噴射ノズル１１１からコンクリート流動物１２１を噴射した際に、コンクリート流動物１２１の飛散を抑えると共に、コンクリート流動物１２１の定着度を高めることができる。

【0061】

例えば、第２実施形態の第２変形例として、図１３に示すように、埋設型枠４５が中心位置Ｃを接続位置としてＤ２方向とは反対方向とＤ３方向とは反対方向とに延びていてもよい。埋設型枠４５をこのように配置した場合も、第１変形例と同様の作用効果が得られる。

【0062】

さらに、第２実施形態の第３変形例として、図１４に示すように、埋設型枠４５が２つの角部４８を接続位置としてＤ２方向とは反対方向とＤ３方向とは反対方向とに延びていてもよい。第２実施形態の第３変形例の埋設型枠４５は、第２実施形態の第１変形例の埋設型枠４５のＤ２方向とは反対方向に延びる部分をコンクリート本体２１の端部まで延ばしたものと同じである。このように配置した場合も、第２実施形態の第１変形例と同様の作用効果が得られ、積層面５０を第２実施形態の第１変形例よりもさらに広く確保できる。

【0063】

なお、第２実施形態では、埋設型枠４５に替えて建築で一般に用いられる型枠を用い、コンクリート構造物１２の施工時にコンクリート流動物１２１が完全に硬化した後に型枠を除去してもよい。

【0064】

以上、本発明に係る実施形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されない。特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、本発明の種々の変更が可能である。

【0065】

本発明に係るコンクリート構造物の形状は、コンクリート構造物１０のように四角柱状（角柱状）に限定されず、三角柱状、六角柱状や円柱状でもよく、付加製造技術で造形し得る複雑曲面や任意の非平面等を有する複雑な形状であってもよい。

【0066】

また、本発明に係るコンクリート構造物の補強部材は、補強部材３０のような鉄筋に限定されず、各種金属材料、連続繊維或いは繊維補強プラスチック（ＦＲＰ）等からなる線状補強材で形成されてもよい。線状補強材の材料は、線状補強材として所定の強度を有する等の好適な条件を満たせば、特に限定されない。また、補強部材を上述の付加製造装置で造形してもよい。

【0067】

また、上述の噴射ノズル１１１は、ロボットアーム１１０に装着されている場合に限らず、例えば門形クレーン、バックホウや各種建設機械のアタッチメントに装着されてもよい。

【0068】

また、本発明に係るコンクリート構造物では、定着部材が補強部材で囲まれた領域において平面視で所定の中心位置から放射状に延びている場合、所定の中心位置から延びる定着部材の数は特に限定されない。所定の中心位置から延びる定着部材の数は、上述の各実施形態で例示したような４つや２つに限定されず、３つや５以上であってもよく、コンクリート構造物の形状に合わせて自由に適宜設定される。

【0069】

また、本発明に係るコンクリート構造物は、柱状体に限定されず、例えば梁や壁部材であってもよく、コンクリートで形成可能な構造物を広く含む。

【符号の説明】

【0070】

１０、１２ コンクリート構造物
３０ 補強部材
４０ 定着部材
３３ 主筋（鉄筋、線状補強材）
３４ 帯筋（鉄筋、線状補強材）
４１ 網状体
４５ 埋設型枠
１０１ 付加製造装置
１１１ 噴射ノズル
１２１ コンクリート流動物
１３０、１３２ 積層体

【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】