特許 7634842 構造物

(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】2025-02-14

(45)【発行日】2025-02-25

(54)【発明の名称】構造物

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/32 20060101AFI20250217BHJP

   E04B 1/04 20060101ALI20250217BHJP

   E04B 1/61 20060101ALI20250217BHJP

【ＦＩ】

E04B1/32 102D

E04B1/04 F

E04B1/61 503D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021114027

(22)【出願日】2021-07-09

(65)【公開番号】P2023010128

(43)【公開日】2023-01-20

【審査請求日】2023-12-15

(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】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(74)【復代理人】

【識別番号】100193390

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 祐作

(73)【特許権者】

【識別番号】000219598

【氏名又は名称】東海コンクリート工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】杉本 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】下村 淳二

(72)【発明者】

【氏名】山口 圭介

(72)【発明者】

【氏名】中野 大祐

(72)【発明者】

【氏名】河野 聡志

(72)【発明者】

【氏名】阿部 達也

(72)【発明者】

【氏名】丹伊田 敬介

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 博喜

【審査官】須永 聡

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１７７０６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭３７－０１９６４６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開平１１－１５９０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７２７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４３４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１８３５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４２－００９８６４（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／００－１／３６

Ｅ０４Ｂ １／３８－１／６１

Ｅ０４Ｈ ７／１４

Ｅ０４Ｈ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外面が、頂端と底端に向けて外側に凸となる曲線状に傾斜し、内部に空間を有する構造物であって、
前記構造物の上部躯体と下部躯体のそれぞれがプレキャスト部材により構築され、
前記下部躯体は、プレキャスト部材に形成された梁部と柱部によるラーメン構造を有し、
前記上部躯体のプレキャスト部材は、前記下部躯体の前記梁部の上に配置され、
前記梁部および前記柱部は、前記空間に突出するように形成されていることを特徴とする構造物。

【請求項2】

外面が、頂端と底端に向けて外側に凸となる曲線状に傾斜し、内部に空間を有する構造物であって、
前記構造物の上部躯体と下部躯体のそれぞれがプレキャスト部材により構築され、
前記下部躯体は、プレキャスト部材に形成された梁部と柱部によるラーメン構造を有し、
前記上部躯体のプレキャスト部材は、前記下部躯体の前記梁部の上に配置され、
前記梁部は、
前記構造物の周方向の主筋と、
前記周方向に間隔を空けて配置された複数のスターラップ筋と、
をプレキャスト部材の内部に設けて形成され、
前記柱部は、
前記構造物の経線方向の主筋と、
前記経線方向に間隔を空けて配置された複数のフープ筋と、
をプレキャスト部材の内部に設けて形成されることを特徴とする構造物。

【請求項3】

外面が、頂端と底端に向けて外側に凸となる曲線状に傾斜し、内部に空間を有する構造物であって、
前記構造物の上部躯体と下部躯体のそれぞれがプレキャスト部材により構築され、
前記下部躯体は、プレキャスト部材に形成された梁部と柱部によるラーメン構造を有し、
前記上部躯体のプレキャスト部材は、前記下部躯体の前記梁部の上に配置され、
前記構造物の平面は円形であり、
前記上部躯体と前記下部躯体は、複数のプレキャスト部材を前記構造物の周方向に並べて構築され、
プレキャスト部材の内部に、前記周方向の鉄筋が設けられ、
プレキャスト部材の前記周方向の中間部では、前記鉄筋が当該プレキャスト部材の平面における曲率に沿って配置され、
前記鉄筋の端部は、プレキャスト部材の前記周方向の端部から直線状に突出し、
前記周方向に隣り合うプレキャスト部材の前記鉄筋の端部同士が、前記周方向に隣り合うプレキャスト部材の間で連結されることを特徴とする構造物。

【請求項4】

前記構造物は、前記上部躯体の上に配置されるプレキャストの頂部躯体を有し、
前記頂部躯体と前記上部躯体の間にコンクリートが打設され一体化されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の構造物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造物とその構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

タンクやプラネタリウムなど、半球や全球等の球面状の躯体からなる構造物が知られている。球面等の三次元曲面を有する躯体や複雑な形状の不定形面を有する躯体を鉄筋コンクリートで構築するための在来工法として、内外に設置した曲面型枠間にコンクリートを打設することがあるものの、工期遅延や型枠コストの増大などの課題がある。

【0003】

このような在来工法の課題を解決するものとして、特許文献１には、構造解析結果を基に配筋を決定して製作した成形鉄筋トラスユニットを現場に搬入して組み立て、トラスユニットの内外に貼設されたラス金網等の間にコンクリートを打設する方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第6117527号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１記載の方法では、トラスユニットの内側のラス金網等からコンクリートのノロが垂れ落ちることがあり施工性が良くない。また、構造物の外面や内面が見え掛かりになり意匠性が要求される場合、内外面の左官仕上げ作業が発生するため精度の確保が困難であり、品質確保も難しい。さらに、構造物が複雑な形状となると、その設計が難しくなり、構造計算や確認申請に手間がかかる。

【0006】

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高精度な品質管理が可能であり、設計・施工も容易な構造物等を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前述した目的を達成するための第１の発明は、外面が、頂端と底端に向けて外側に凸となる曲線状に傾斜し、内部に空間を有する構造物であって、前記構造物の上部躯体と下部躯体のそれぞれがプレキャスト部材により構築され、前記下部躯体は、プレキャスト部材に形成された梁部と柱部によるラーメン構造を有し、前記上部躯体のプレキャスト部材は、前記下部躯体の前記梁部の上に配置され、前記梁部および前記柱部は、前記空間に突出するように形成されていることを特徴とする構造物である。

【0008】

本発明の構造物は、上部躯体と下部躯体のそれぞれがプレキャスト部材により構築されるので、高精度な品質管理が可能であり、工期を短縮でき美観に優れ、施工性も良い。また下部躯体を梁部と柱部によるラーメン構造とし、上部躯体をラーメン構造により支持される部材とすることで、既往の構造計算での対応が可能となり、設計も容易となる。

【0009】

第２の発明は、外面が、頂端と底端に向けて外側に凸となる曲線状に傾斜し、内部に空間を有する構造物であって、前記構造物の上部躯体と下部躯体のそれぞれがプレキャスト部材により構築され、前記下部躯体は、プレキャスト部材に形成された梁部と柱部によるラーメン構造を有し、前記上部躯体のプレキャスト部材は、前記下部躯体の前記梁部の上に配置され、前記梁部は、前記構造物の周方向の主筋と、前記周方向に間隔を空けて配置された複数のスターラップ筋と、をプレキャスト部材の内部に設けて形成され、前記柱部は、前記構造物の経線方向の主筋と、前記経線方向に間隔を空けて配置された複数のフープ筋と、をプレキャスト部材の内部に設けて形成されることを特徴とする構造物である。
これにより、構造物の内部空間を最大限に広く利用することができる。

【0011】

第３の発明は、外面が、頂端と底端に向けて外側に凸となる曲線状に傾斜し、内部に空間を有する構造物であって、前記構造物の上部躯体と下部躯体のそれぞれがプレキャスト部材により構築され、前記下部躯体は、プレキャスト部材に形成された梁部と柱部によるラーメン構造を有し、前記上部躯体のプレキャスト部材は、前記下部躯体の前記梁部の上に配置され、前記構造物の平面は円形であり、前記上部躯体と前記下部躯体は、複数のプレキャスト部材を前記構造物の周方向に並べて構築され、プレキャスト部材の内部に、前記周方向の鉄筋が設けられ、プレキャスト部材の前記周方向の中間部では、前記鉄筋が当該プレキャスト部材の平面における曲率に沿って配置され、前記鉄筋の端部は、プレキャスト部材の前記周方向の端部から直線状に突出し、前記周方向に隣り合うプレキャスト部材の前記鉄筋の端部同士が、前記周方向に隣り合うプレキャスト部材の間で連結されることを特徴とする構造物である。
これにより、構造物の周方向に隣り合うプレキャスト部材の鉄筋同士を簡単に連結し、その接合を容易に行うことができる。

【0012】

前記構造物は、前記上部躯体の上に配置されるプレキャストの頂部躯体を有し、前記頂部躯体と前記上部躯体の間にコンクリートが打設され一体化されることが望ましい。
これにより、頂部躯体により構造物の頂端を閉じるとともに、頂部躯体と上部躯体とを
止水性を保ちつつ一体化することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、高精度な品質管理が可能であり、設計・施工も容易な構造物等を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】構造物１の概要を示す図。

【図2】構造物１を上から見た図。

【図3】基礎梁１０とプレキャスト部材２１－１の接合部、およびプレキャスト部材２１－１の柱部７を示す図。

【図4】基礎梁１０とプレキャスト部材２１－１の接合について説明する図。

【図5】プレキャスト部材２１－１、２１－２の接合部を示す図。

【図6】プレキャスト部材２１－２、３１の接合部を示す図。

【図7】プレキャスト部材３１と頂部躯体４の接合部を示す図。

【図8】構造物１の周方向に隣り合うプレキャスト部材２１、３１の接合部を示す図。

【図9】構造物１の構築方法を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

【0016】

（１．構造物１）
図１は、本発明の実施形態に係る構造物１の概要を示す図である。図１（ａ）は構造物１の立面図であり、図１（ｂ）は構造物１の鉛直方向の断面図である。また図２は構造物１を上から見た図である。

【0017】

構造物１は、内部に空間を有する球状の構造物であり、円形の平面を有する。構造物１の外面は球面状であり、頂端と底端に向けて外側に凸となる曲線状に傾斜する。構造物１は例えばプラネタリウム等の施設であり、内部空間には図示しないスラブや柱等も設けられる。ただし、構造物１の用途は特に限定されず、タンクその他の貯蔵設備などとして利用することもできる。

【0018】

構造物１は、底端から頂端に向かって下部躯体２、上部躯体３、頂部躯体４に区分され、これらの躯体が工場等で予め製作されたコンクリート製のプレキャスト部材により構成される。なお、敷地（サイト）に余裕があれば、敷地内でプレキャスト部材を製造しても良い。

【0019】

下部躯体２は、複数のプレキャスト部材２１を構造物１の周方向に並べて構築される。プレキャスト部材２１は上下２層に設けられ、下層２－１のプレキャスト部材２１－１は基礎梁１０の上に配置され、上層２－２のプレキャスト部材２１－２は下層２－１のプレキャスト部材２１－１の上に配置される。プレキャスト部材２１－１、２１－２は、それぞれ下部躯体２の下層２－１、上層２－２を周方向に等分割した形状である。

【0020】

上部躯体３は、下部躯体２の上に配置され、構造物１の赤道位置よりも上に設けられる。上部躯体３も、下部躯体２と同様に複数のプレキャスト部材３１を構造物１の周方向に並べて構築される。プレキャスト部材３１は、下部躯体２の上層２－２のプレキャスト部材２１－２の上に配置される。

【0021】

プレキャスト部材３１は、上部躯体３を周方向に等分割した形状である。この分割数（プレキャスト部材３１の数）は下部躯体２と同じであるが、下部躯体２と異なっていても構わない。例えば、下部躯体２より少なくてもよい。いずれにせよ、分割数はプレキャスト部材２１、３１の製作面や運搬面、施工面を考慮して定められる。これは下部躯体２や上部躯体３の層数に関しても同様であり、製作面や運搬面、施工面に問題が無ければ、下部躯体２を上下複数層のプレキャスト部材２１で構成するのではなく一層のプレキャスト部材２１で構成することも可能であり、また製作面や運搬面、施工面を考慮して、上部躯体３を上下複数層のプレキャスト部材３１で構成することも可能である。

【0022】

頂部躯体４は、上部躯体３の上に配置される。頂部躯体４は上に凸となる円盤状のプレキャスト部材であり、図２に示すように円形平面を有し、下部躯体２や上部躯体３のように構造物１の周方向に分割されないため止水性に優れる。また頂部躯体４は上部躯体３との間に環状の隙間を空けて設けられ、当該隙間にコンクリート５を打設することで頂部躯体４が上部躯体３に一体化される。

【0023】

（２．梁部６と柱部７）
本実施形態では、下部躯体２が、RC耐震壁付きラーメン構造として構築される。そのため、下部躯体２のプレキャスト部材２１には梁部６と柱部７が形成され、梁部６と柱部７とで囲まれた部分は壁部８（耐震壁）となる。

【0024】

梁部６は構造物１の周方向に沿って環状に設けられる。梁部６は、各層２－１、２－２のプレキャスト部材２１－１、２１－２の上下の端部に当たる高さに設けられ、構造物１の周方向に並んだ複数のプレキャスト部材２１－１、２１－２のそれぞれに、梁部６を構成する部分が形成される。

【0025】

なお、梁部６は、上部躯体３のプレキャスト部材３１の下端部に当たる高さでも設けられ、構造物１の周方向に並んだ複数のプレキャスト部材３１のそれぞれにも、梁部６を構成する部分が形成される。

【0026】

柱部７は、下部躯体２の上下層２－１、２－２に亘って構造物１の経線方向に設けられる。柱部７は、構造物１の周方向に間隔を空けて配置され、構造物１の周方向に並んだ複数のプレキャスト部材２１－１、２１－２のうちの一部のプレキャスト部材２１－１、２１－２に、柱部７を構成する部分が形成される。

【0027】

上記のように下部躯体２が梁部６と柱部７によるラーメン構造を有する一方、上部躯体３と頂部躯体４は、ラーメン構造により支持されたスラブとして構築される。そのため、前記した柱部７は上部躯体３や頂部躯体４に設けられない。梁部６については、前記したようにプレキャスト部材３１の下端部のみに例外的に設けられる。

【0028】

図３（ａ）は基礎梁１０とプレキャスト部材２１－１との接合部を示す図、図３（ｂ）は図３（ａ）の線ａ－ａに示すプレキャスト部材２１－１の壁厚方向の断面を見た図である。図３（ａ）は図１（ｂ）の範囲Ｂ１を拡大して示したものである。

【0029】

図３（ａ）に示すように、梁部６は、梁主筋６１とスターラップ筋６２をプレキャスト部材２１－１の内部に設けて形成される部分である。プレキャスト部材２１－１の下端部は内側に張り出すように形成されており、梁部６はこの張出部分に設けられる。なお「内側」とは構造物１の中心側を指し、その反対側は「外側」というものとする。

【0030】

梁主筋６１は、構造物１の周方向（図３（ａ）の紙面法線方向に対応する）に連続する鉄筋であり、図３（ａ）に示す梁部６の断面において複数本配置される。スターラップ筋６２は、これら複数の梁主筋６１を囲むように設けられる鉄筋である。スターラップ筋６２は、構造物１の周方向に間隔を空けて複数配置される。

【0031】

図３（ｂ）に示すように、柱部７は、柱主筋７１とフープ筋７２をプレキャスト部材２１－１の内部に設けて形成される部分である。柱主筋７１は構造物１の経線方向（図３（ｂ）の紙面法線方向に対応する）に連続する鉄筋であり、図３（ｂ）に示す柱部７の断面において複数本配置される。フープ筋７２は、これら複数の柱主筋７１を囲むように設けられる鉄筋である。フープ筋７２は、構造物１の経線方向に間隔を空けて複数配置される。

【0032】

なお、プレキャスト部材２１－１の壁厚自体は柱部７とその他の部分（壁部８）とで変わりは無く、プレキャスト部材２１－１の柱部７はその鉄筋配置により規定される。

【0033】

図３（ｂ）の符号８１、８２は、壁部８の壁縦筋と壁横筋である。壁縦筋８１は構造物１の経線方向の鉄筋であり、構造物１の周方向に間隔を空けて複数本配置される。壁横筋８２は構造物１の周方向の鉄筋であり、構造物１の経線方向に間隔を空けて複数本配置される。壁縦筋８１と壁横筋８２はプレキャスト部材２１－１内で内外２列に設けられる。

【0034】

図３（ａ）に示すように、柱主筋７１の下端部７１１は、梁部６において、構造物１の周方向に並んだスターラップ筋６２の間に埋設される。当該下端部７１１は内側に折り曲げられ、梁部６のコンクリートに定着される。これは壁縦筋８１の下端部についても同様である。

【0035】

（３．基礎梁１０とプレキャスト部材２１－１の接合）
前記の図３（ａ）に示すように、構造物１の周方向に並んだ梁部６のスターラップ筋６２の間には、ジョイント筋１１ａと継手部材１２も埋設される。ジョイント筋１１ａと継手部材１２は、プレキャスト部材２１－１を基礎梁１０に接合するための部材であり、ジョイント筋１１ａの下端部が筒状の継手部材１２の上端部に挿入される。継手部材１２の下面はプレキャスト部材２１－１の下面に露出し、基礎梁１０の上面から突出するジョイント筋１１ｂの上端部が継手部材１２の下端部に挿入される。

【0036】

ジョイント筋１１ａは内外２列に設けられる。内側のジョイント筋１１ａ－１の上端部は外側に向かってＬ字状に折り曲げられ、梁部６のコンクリートに定着される。外側のジョイント筋１１ａ－２の上端部は内側に向かってＬ字状に折り曲げられ、同じく梁部６のコンクリートに定着される。内外のジョイント筋１１ａ－１、１１ａ－２は、構造物１の周方向の位置をずらして配置される。以上は基礎梁１０のジョイント筋１１ｂについても同様であるが、ジョイント筋１１ｂの定着については、内側のジョイント筋１１ｂ－１の下端部を外側に向かってＬ字状に折り曲げ、外側のジョイント筋１１ｂ－２の下端部を内側に向かって折り曲げることで行われる。

【0037】

基礎梁１０の上面とプレキャスト部材２１－１の下面は略水平に仕上げられており、その間には目地部１４が設けられる。目地部１４は、モルタル等で設けた内外のシール材Ｓ１の間に充填材を充填することで形成される。充填材にはモルタル等が用いられる。

【0038】

本実施形態では、図４（ａ）の矢印ｂに示すようにプレキャスト部材２１－１を鉛直下方に吊り降ろし、図４（ｂ）に示すように、前記したジョイント筋１１ｂの上端部が継手部材１２内に挿入されるように基礎梁１０の上面のシール材Ｓ１上に載置する。その後、プレキャスト部材２１－１の注入口１３ａから継手部材１２内にモルタル等の充填材を注入する。

【0039】

充填材は、継手部材１２の内部に充填されるとともに、継手部材１２から基礎梁１０の上面とプレキャスト部材２１－１の下面の間の隙間に流出し、当該隙間に充填される。作業者は、充填材がプレキャスト部材２１－１の排出口１３ｂから排出されるのを確認し、充填作業を完了する。注入口１３ａと排出口１３ｂは、プレキャスト部材２１－１の内面から継手部材１２に達するように、プレキャスト部材２１－１に予め形成されている。

【0040】

上記の充填作業により、ジョイント筋１１ａ、１１ｂが継手部材１２により連結されるとともに、基礎梁１０の上面とプレキャスト部材２１－１の下面の間の隙間に充填材による目地部１４が形成され、基礎梁１０とプレキャスト部材２１－１が接合される。

【0041】

本実施形態では、プレキャスト部材２１－１を鉛直下方に吊り降ろしてセットするので施工が容易である。またプレキャスト部材２１－１の設置面が略水平なので、プレキャスト部材２１－１の設置時の安定性も高く、プレキャスト部材２１－１を支えるサポート材（不図示）が少量で済む。

【0042】

（４．プレキャスト部材２１－１、２１－２の接合）
図５は、下部躯体２の上下層２－１、２－２のプレキャスト部材２１－１、２１－２の接合部を示す図であり、図１（ｂ）の範囲Ｂ２を拡大して示したものである。

【0043】

図５に示すように、プレキャスト部材２１－１の上端部はそれより下方の部分に比べて増厚しており、プレキャスト部材２１－１の上端部の梁部６はこの増厚部分に設けられる。

【0044】

またプレキャスト部材２１－２の下端部は構造物１の内部に張り出すように形成されており、プレキャスト部材２１－２の下端部の梁部６はこの張出部分に設けられる。張出部分の内面は、上記した増厚部分の内面と同一面となっている。

【0045】

これらの梁部６は、基本的には先程説明したプレキャスト部材２１－１の下端部の梁部６と同様の構成である。ただし、プレキャスト部材２１の形状の違い等に応じてスターラップ筋６２の形状等は異なる。

【0046】

プレキャスト部材２１－２には前記した柱部７も形成され、前記の壁縦筋８１や壁横筋８２も設けられる。プレキャスト部材２１－２の下端部の梁部６には、柱主筋７１や壁縦筋８１の下端部とともにジョイント筋１１ａと継手部材１２が前記と同様に埋設され、上下層２－１、２－２のプレキャスト部材２１－１、２１－２は前記と同様の手順で接合される。その際に継手部材１２に挿入するジョイント筋１１ｂは、プレキャスト部材２１－１の上端部において、構造物１の周方向に並んだ梁部６のスターラップ筋６２の間に埋設される。スターラップ筋６２の間には、柱主筋７１や壁縦筋８１の上端部も埋設される。

【0047】

（５．プレキャスト部材２１－２、３１の接合）
図６（ａ）は、下部躯体２のプレキャスト部材２１－２と上部躯体３のプレキャスト部材３１の接合部を示す図であり、図１（ｂ）の範囲Ｂ３を拡大して示したものである。

【0048】

図６（ａ）の符号９１、９２は、プレキャスト部材３１の補強筋であるスラブ縦筋とスラブ横筋である。スラブ縦筋９１は構造物１の経線方向の鉄筋であり、構造物１の周方向に間隔を空けて複数本配置される。スラブ横筋９２は構造物１の周方向の鉄筋であり、構造物１の経線方向に間隔を空けて複数本配置される。スラブ縦筋９１とスラブ横筋９２はプレキャスト部材３１内で内外２列に設けられる。

【0049】

図６（ａ）に示すように、プレキャスト部材２１－２の上端部はそれより下方の部分に比べて若干増厚しており、プレキャスト部材２１－２の上端部の梁部６はこの増厚部分に設けられる。

【0050】

またプレキャスト部材３１の下端部は構造物１の内部に若干張り出すように形成されており、プレキャスト部材３１の下端部の梁部６はこの張出部分に設けられる。張出部分の内面は、上記した増厚部分の内面と同一面となっている。

【0051】

これらの梁部６も、基本的には先程説明した梁部６と同様の構成である。ただし、プレキャスト部材２１、３１の形状の違い等に応じてスターラップ筋６２の形状等は異なる。

【0052】

プレキャスト部材３１の下端部において、構造物１の周方向に並んだ梁部６のスターラップ筋６２の間には、スラブ縦筋９１の下端部とともにジョイント筋１１ａと継手部材１２が前記と同様に埋設される。プレキャスト部材２１－２の上端部において、構造物１の周方向に並んだ梁部６のスターラップ筋６２の間には、柱主筋７１や壁縦筋８１の上端部とともにジョイント筋１１ｂが埋設される。

【0053】

プレキャスト部材２１－２、３１の接合手順は、基本的には先程と同様であるが、図６（ａ）の例では、プレキャスト部材３１の下面とプレキャスト部材２１－２の上面が斜めに仕上げられており、プレキャスト部材３１は図４（ａ）で説明したように鉛直下方に吊り降ろすのではなく、矢印ｃで示すように斜め下方に移動させながら配置を行う。

【0054】

プレキャスト部材３１の下面とプレキャスト部材２１－２の上面を略水平とし、プレキャスト部材３１を鉛直下方に吊り降ろして配置することも可能であるが、この場合、図６（ｂ）に簡略化して示すように、プレキャスト部材２１－２の上端部の増厚幅およびプレキャスト部材３１の下端部の張出長さを余分に大きくとる必要がある。本実施形態では、プレキャスト部材３１に柱部７が無く配筋が簡素化されているので、プレキャスト部材３１の設置面が斜めであっても少量のサポート材（不図示）で十分に安定させることができる。

【0055】

なお、プレキャスト部材３１において、前記した注入口１３ａや排出口１３ｂは、プレキャスト部材３１の外面から継手部材１２に達するように形成されている。これにより、充填作業を構造物１の外側から行うことができ、施工性が向上する。

【0056】

（６．プレキャスト部材３１と頂部躯体４の接合）
図７（ａ）は、上部躯体３のプレキャスト部材３１と頂部躯体４の接合部を示す図であり、図１（ｂ）の範囲Ｂ４を拡大して示したものである。

【0057】

前記したように、上部躯体３のプレキャスト部材３１と頂部躯体４とは、その隙間に打設されたコンクリート５により一体化される。コンクリート５には、プレキャスト部材３１から突出するスラブ縦筋９１の端部が埋設されるとともに、頂部躯体４から突出する定着筋９４が埋設される。

【0058】

定着筋９４は、頂部躯体４に埋設された継手部材９３の外側の端部に連結される。継手部材９３の内側の端部には、頂部躯体４に埋設されたスラブ縦筋９１の端部が連結される。

【0059】

上部躯体３のプレキャスト部材３１と頂部躯体４を接合する際は、図７（ｂ）に示すようにプレキャスト部材３１から隙間を空けて頂部躯体４をセットした後、図７（ｃ）に示すように継手部材９３に定着筋９４を連結し、プレキャスト部材３１から突出するスラブ縦筋９１の端部と定着筋９４とであき重ね継手を構成する。継手方式は特に問わないが、上部躯体３のプレキャスト部材３１と頂部躯体４の接合部のようにカーブがついた状態においては、あき重ね継手が最も施工効率が良い。

【0060】

そして、隙間の上下面を図示しない型枠で塞ぎ、当該隙間にコンクリート５を打設する。上面の型枠にはプレキャスト部材３１と頂部躯体４の断面形状に応じた鋼製型枠を用い、隙間の上面をこの型枠で塞ぐことで、左官仕上げを不要とし、高精度の仕上品質を確保できる。

【0061】

（７．周方向に隣り合うプレキャスト部材２１（３１）同士の接合）
図８（ａ）は、構造物１の周方向に隣り合うプレキャスト部材２１（プレキャスト部材２１－１または２１－２）同士の接合部を示す図である。

【0062】

図８（ａ）に示すように、この接合部では、構造物１の周方向に隣り合う両プレキャスト部材２１について、構造物１の周方向の端部Ｂの内側に切欠き２１２が形成される。

【0063】

プレキャスト部材２１同士の接合部では、両プレキャスト部材２１の切欠き２１２によって形成された空間に、両プレキャスト部材２１の壁横筋８２の端部が突出し、当該端部同士が継手部材８３によって連結される。当該空間には充填材であるコンクリートＣが打設され、充填される。符号Ｓ２はシール材であり、両プレキャスト部材２１の切欠き２１２の外側に位置する薄肉部分２１３の間に配置される。

【0064】

壁横筋８２は、構造物１の周方向の中間部Ａではプレキャスト部材２１の平面における曲率に沿って円弧状に配置され、構造物１の周方向の端部Ｂでは直線状に配置されて切欠き２１２内に突出する。両プレキャスト部材２１の切欠き２１２に隣接する範囲では、プレキャスト部材２１の内面が上記壁横筋８２の直線部分と平行になるように、増厚部２１１（ふかし）が設けられ、これにより必要な壁厚が確保される。

【0065】

構造物１の周方向に隣り合うプレキャスト部材２１同士を接合する際は、図８（ｂ）に示すように、両プレキャスト部材２１の壁横筋８２の端部同士を、前記の切欠き２１２によって形成された空間内で継手部材８３により連結する。またプレキャスト部材２１の外側に前記のシール材Ｓを配置し、プレキャスト部材２１の内側においては上記空間を塞ぐ型枠Ｆを設置する。前記の増厚部２１１により、型枠Ｆの平面は直線状でよく、躯体内面の曲率に合わせた型枠を使用する必要はない。

【0066】

型枠Ｆ等の設置を行った後、プレキャスト部材２１の天端側から上記空間にコンクリートＣを打設し充填することで、構造物１の周方向に隣り合うプレキャスト部材２１同士が接合される。

【0067】

以上は下部躯体２のプレキャスト部材２１同士の接合についての説明であるが、構造物１の周方向に隣り合う上部躯体３のプレキャスト部材３１同士の接合部についても、図８（ｃ）に示すように、スラブ横筋９２同士を継手部材９５により連結するほかは、図８（ａ）と同様の構成となる。ただし、コンクリートＣの打設を天端側から行うのは難しいので、図８（ｃ）に示すようにプレキャスト部材３１の外面にコア孔（貫通孔）３２を設け、当該コア孔３２を利用してプレキャスト部材３１の外側からコンクリートＣを打設する。これにより、接合部の施工が容易になる。

【0068】

（８．構造物１の構築方法）
図９は、構造物１の構築方法を示す図である。構造物１を構築するには、まず図９（ａ）に示すように、複数のプレキャスト部材２１－１を基礎梁１０の上で構造物１の周方向に並べて配置する。基礎梁１０とプレキャスト部材２１－１の接合、および構造物１の周方向に隣り合うプレキャスト部材２１－１同士の接合は前記したように行われ、これにより下部躯体２の下層２－１が構築される。

【0069】

その後、図９（ｂ）に示すように、下層２－１のプレキャスト部材２１－１の上端部の梁部６の上で、複数のプレキャスト部材２１－２を構造物１の周方向に並べて配置する。プレキャスト部材２１－１、２１－２の接合、および構造物１の周方向に隣り合うプレキャスト部材２１－２同士の接合についても前記したように行うことで、下部躯体２の上層２－２が構築される。

【0070】

次に、図９（ｃ）に示すように、下部躯体２のプレキャスト部材２１－２の上端部の梁部６の上で、複数のプレキャスト部材３１を構造物１の周方向に並べて配置する。プレキャスト部材２１－２、３１の接合、および構造物１の周方向に隣り合うプレキャスト部材３１同士の接合を前記したように行うことで、上部躯体３が構築される。

【0071】

その後、図９（ｄ）に示すように頂部躯体４を設置し、前記したように上部躯体３と頂部躯体４との間にコンクリート５を打設して頂部躯体４を上部躯体３と一体化することで、構造物１が構築される。

【0072】

以上説明したように、本実施形態によれば、上部躯体３と下部躯体２のそれぞれがプレキャスト部材２１、３１により構築されるので、高精度な品質管理が可能となり、工期を短縮でき美観に優れ、施工性も良い。また下部躯体２を梁部６と柱部７によるラーメン構造とし、上部躯体３をラーメン構造により支持される部材とすることで、既往の構造計算での対応が可能となり、設計も容易になる。

【0073】

構造物１では、プレキャスト部材２１の内部に梁主筋６１とスターラップ筋６２、柱主筋７１とフープ筋７２を設けて梁部６や柱部７が形成されるので、構造物１の内部空間を最大限に広く利用することができる。

【0074】

また頂部躯体４をプレキャスト部材とし、上部躯体３と頂部躯体４とを現場打ちのコンクリート５で一体化するので、頂部躯体４により構造物１の頂端を閉じる際に止水性を確実なものとし、品質の高い構造物１を容易に構築できる。

【0075】

またプレキャスト部材２１、３１では、壁横筋８２の端部をプレキャスト部材２１、３１の端部から直線状に突出させることにより、周方向に隣り合うプレキャスト部材２１、３１の壁横筋８２同士を継手部材８３によって簡単に連結でき、現場で曲げ加工等を行う必要が無い。

【0076】

しかしながら、本発明は以上の実施形態に限定されない。例えば構造物１の外面の形状は球面状に限らず、頂端と底端に向けて外側に凸となる曲線状に傾斜するものであればよい。例えば構造物１の外面の形状を卵型とすることも可能であり、当該形状に応じたプレキャスト部材を製作すればよい。また構造物１の梁部６や柱部７を除く部分に開口等を設けることも可能である。

【0077】

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0078】

１：構造物
２：下部躯体
３：上部躯体
４：頂部躯体
５：コンクリート
６：梁部
７：柱部
８：壁部
１０：基礎梁
１１ａ、１１ａ－１、１１ａ－２、１１ｂ、１１ｂ－１、１１ｂ－２：ジョイント筋
１２：継手部材
２１、２１－１、２１－２、３１：プレキャスト部材
６１：梁主筋
６２：スターラップ筋
７１：柱主筋
７２：フープ筋
８１：壁縦筋
８２：壁横筋
８３、９３、９５：継手部材
９１：スラブ縦筋
９２：スラブ横筋
９４：定着筋

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】