壁構造及びその施工法

【課題】トラス筋で補強した捨て型枠に発泡樹脂の断熱材を固定し、その外側に外装材を披着させるためのラスを設けてこれを型枠に連結させることにより、重い外装材でも安定的に固定し、また作業手順を簡略化して建築費の低廉化及び工期の短縮を図ることができる壁構造を提供する。捨て型枠にトラス筋、断熱材、及びラスを一体化したユニットを用い、或いは更に外装まで含めて一体化したユニットを用いることにより、壁構造を更に簡単に施工できるようにして、建築費の低廉化及び工期の短縮を促進できる施工法を提供する。
【解決手段】壁を構築すべき部位に支持された板状体１０と、板状体の内側に設けられたトラス筋２０と、トラス筋と交差するように配筋された交差筋１０４と、板状体の外側に固定された発泡樹脂の断熱体４０と、断熱体の外側に設けられたラス５０と、断熱体を貫通してラスを板状体に連結するアンカー部材６０とを備え、板状体１０の内側にコンクリート１２１が打設されていると共に、ラス５０にモルタル１２２、タイル１２３等の外装材が装着されている壁構造。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマンション、ビル等の鉄筋コンクリート又は鉄骨造りの建造物の外壁等として好適な壁構造、及びその施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄筋コンクリート又は鉄骨造りの建造物で外壁を構築する場合、外壁を構築すべき部位に鉄筋を配筋し、その内側及び外側にコンクリートパネルを配し、これらをセパレーターで仮固定して型枠を組み上げ、この型枠内にコンクリートを打設し、その養生後に型枠をばらし、構築された壁本体の外側にモルタル、タイル等の外装材で外装を施すという作業によるのが一般的である。さらに、壁本体の外側に断熱材を装着するときには、発泡樹脂等の断熱材の片面にモルタルを薄く披着させたボードを、モルタルが外側になるように壁本体の外側に当てがい、これをアンカーボルトで壁本体に打ち付け、アンカーボルトの頭部を隠す処理を行う方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】壁本体の外側に断熱材を装着するにしても、上述したような工法により、せいぜいモルタルを薄く披着できる程度であり、タイル等の重い外装材は装着できない。
【０００４】また、従来の外壁構築作業は多くの手順を踏む必要があり、しかも作業者には熟練と力が要求されるから、建築費がかさみ、又ある程度の工期が必要になってくる。
【０００５】本発明はこのような点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、トラス筋で補強した捨て型枠に発泡樹脂の断熱材を固定し、その外側に外装材を披着させるためのラスを設けてこれを上記型枠に連結させることにより、重い外装材でも安定的に固定し、また作業手順を簡略化して建築費の低廉化及び工期の短縮を図ることができる壁構造を提供することにある。さらに、上記捨て型枠にトラス筋、断熱材、及びラスを一体化したユニットを用い、或いは更に外装まで含めて一体化したユニットを用いることにより、上記壁構造を更に簡単に施工できるようにして、建築費の低廉化及び工期の短縮を促進できる施工法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１の壁の壁構造は、壁を構築すべき部位に支持された板状体と、この板状体の内側に設けられたトラス筋と、このトラス筋と交差するように配筋された交差筋と、板状体の外側に固定された発泡樹脂の断熱体と、この断熱体の外側に設けられたラスと、上記断熱体を貫通してラスを板状体に連結するアンカー部材とを備え、上記板状体の内側にコンクリートが打設されていると共に、上記ラスにモルタル、タイル等の外装材が装着されている構成である。
【０００７】この壁構造は、トラス筋及び交差筋等により充分な強度が発揮される。また外装材はラスに付着し、このラスがアンカー部材により板状体に固定されるから、重い外装材も確実に保持される。そして火災等により断熱体等が焼失しても、ラスがアンカー部材により板状体に固定されたまま残るから、外装材が崩れ落ち難い。さらに、施工時には板状体が捨て型枠として機能するから、従来の施工法によるよりも、作業手順が簡略化される。
【０００８】請求項２の壁構造の施工法は、型枠となる板状体と、この板状体の一方の面に設けられたトラス筋と、上記板状体の他方の面に固定された発泡樹脂の断熱体と、この断熱体の板状体側とは反対側の面に設けられたラスと、上記断熱体を貫通してラスを板状体に連結するアンカー部材とを備えた構成材を用いた壁構造の施工法であって、壁を構築すべき部位に上記構成材を一連に配設し、トラス筋と交差するように交差筋を配筋し、トラス筋に対向させてコンクリートパネルを設置し、このコンクリートパネルを板状体、トラス筋又はアンカー部材にセパレーターで連結し、構成材とコンクリートパネルとの間にコンクリートを打設する一方、ラスにモルタル、タイル等の外装材を装着するというものである。
【０００９】この施工法では、構成材を用いることにより、トラス筋の配筋、外側のコンクリートパネルの設置、コンクリート打設後の断熱材の取り付けといった作業が不要になるから、作業手順が簡略化される。
【００１０】請求項３の壁構造の施工法は、請求項２に記載の構成材のラスにモルタル、タイル等の外装材が装着された外装済み構成材を用いた壁構造の施工法であって、この外装済み構成材を、壁を構築すべき部位に一連に配設し、トラス筋と交差するように交差筋を配筋し、トラス筋に対向させてコンクリートパネルを設置し、このコンクリートパネルを板状体、トラス筋又はアンカー部材にセパレーターで連結し、構成材とコンクリートパネルとの間にコンクリートを打設するというものである。
【００１１】この施工法では、請求項２の作用に加え、構成材のラスに予め外装材が装着されているから、コンクリート打設後に外装を施す手間が省ける。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態に係る壁構造を示す縦断面図である。
【００１３】図１において、１０は壁を構築すべき部位に支持された板状体であって、この板状体１０は横方向（図１では紙面に垂直な方向）に複数枚が連続して一連に立設されている。２０は板状体１０の内側に設けられたトラス筋であって、長手方向（図１では上下方向）からみて山形状になるように鉄筋を組んでなる。１０４はトラス筋２０と交差するように配筋された交差筋であって、図１では紙面に垂直な方向に延びている。４０は板状体１０の外側に固定された発泡樹脂の断熱体、５０は断熱体４０の外側に設けられたラス、６０は上記断熱体４０を貫通してラス５０を板状体１０に連結するアンカー部材である。上記板状体１０の内側にはコンクリート１２１が打設されていると共に、上記ラス５０にはモルタル１２２が付着し、その外側にはタイル１２３が装着されている。この壁構造は、壁の構成材を用いて構築されるので、上記板状体等の各部材については、以下の構成材Ｂの説明において詳述する。
【００１４】図２及び図３は壁の構成材Ｂを示す。これらの図において、１０は型枠となる板状体であって、例えば鉄板又はメラミン樹脂等に代表される合成木材よりなり、縦横寸法は例えば長手方向が２ｍで短手方向が４００〜６００ｍｍであるが、その材質及び寸法はこれらに限定されるものではない。板状体１０の端辺は、隣接する板状体１０と隙間無く接続できるように、例えば図に示すような合決構造や蟻継構造にしておくことが望ましい。さらに、板状体１０の一方の側端縁を断面Ｕ字状に折曲げると共に、他方の側端縁を反対側に断面Ｕ字状に折曲げて、隣会う板状体同士でＵ字状部分を係合させることにより、板状体同士を隙間無く、且つ強固に接続できるようにしてもよい。
【００１５】２０は上記板状体１０の一方の面に取り付けられたトラス筋であって、長手方向からみて山形状になるように鉄筋を組んでなる。すなわち、このトラス筋２０は、長手方向からみて山の頂点に位置する鉄筋２１と、山の斜面を形成する２本の波形鉄筋２２、２２とを備え、この２本の波形鉄筋２２、２２の逆Ｖ字状部分２２ａ・・を上記鉄筋２１に溶接している。
【００１６】上記トラス筋２０は、弾性的に撓められてその端部が板状体１０にはめ込まれている。すなわち、上記波形鉄筋２２のＶ字状部分２２ｂ・・が板状体１０にほぼ平行になるまで曲げ起こされてトラス筋２０の裾部として形成されていると共に、板状体１０にこのＶ字状部分２２ｂ・・が嵌入する受入部１１が設けられている。この受入部１１は、図３に示すように、板状体１０に逆Ｌ字状のアングル材状の部分を一体成形したり、このような部分を別途に成形してから取り付けることにより設けられる。なお、２３、２３は鉄筋２１と平行に配置され、波形鉄筋２２、２２にそれぞれ溶接固定された鉄筋である。
【００１７】図３において、３０はトラス筋２０の裾部同士を連結するロック部材であって、帯状の板材等よりなり、その両端をそれぞれＬ字状に立ち上げ、さらに外側へ折り曲げることにより係合部３１、３１が形成されており、この係合部３１、３１を上記鉄筋２３、２３にそれぞれ乗架させると、Ｌ字状の立ち上げ部により鉄筋２３、２３が互いに接近する方向に動くことを阻止し、これによってトラス筋２０の対向するＶ字状部分２２ｂ・・同士の相対位置を固定するようにしている。
【００１８】上記板状体１０の他方の面には発泡樹脂の断熱体４０が固定されている。この発泡樹脂としては、発泡ポリプロピレン、発泡ポリエチレンなどに代表される発泡ポリオレフィンのほか、発泡スチロール、発泡ウレタン、発泡塩化ビニールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、発泡した樹脂であればよい。断熱体４０は、例えば板状体１０に対して一体成形すればよい。すなわち、例えばビーズ法による発泡樹脂成形用の型内に板状体１０をセットし、ここにビーズを入れて発泡させる方法である。その場合、板状体１０に係止孔１２・・を貫設しておけば、発泡樹脂が係止孔１２・・に入り、さらに板状体１０の反対側の面へと行き渡り、板状体１０を挟んでサンドイッチ構造となって強く一体化する。しかし、必ずしもこのようにサンドイッチ構造にしなくてもよく、板状体１０のトラス筋２０とは反対側の面に断熱体４０が固定されておればよい。一体化を促進するには、例えば板状体１０に凹凸を付けたり、酢酸ビニル系、エポキシ系等に代表される接着剤を事前に塗布しておくことが望ましい。また、必ずしも一体成形しなくてもよく、例えば板状体１０に対して別途に成形した断熱体４０を接着してもよいし、加熱して融着させてもよい。
【００１９】この断熱体４０の板状体側とは反対側の面にはラス５０が固定されている。このラス５０は、メタルラスであってもワイヤラスであってもよく、また図１１に拡大して示した平面状のラスであっても、図１２に拡大して示したように波状に成形した立体ラスであってもよい。このラス５０を断熱体４０に固定するには、ラス５０を加熱して断熱体４０に融着させる方法、ラス５０の少なくとも一部を断熱体４０に圧入する方法、ラス５０にワイヤー等を溶接等で固定し、このワイヤー等を加熱して断熱体４０に融着させる方法、このワイヤー等を断熱体４０に圧入する方法などがある。また、複数枚のラスを重ねて溶接等により固定し、その端の１枚のラスを断熱体４０に融着等により固定するようにしてもよい。さらに、ラス５０の一部を凹陥形成してこの部位のみを断熱体４０に固定したり、ラス５０に固定したワイヤー等を断熱体４０に固定したときには、ラス５０の少なくとも一部が断熱体４０から浮くから、モルタルを付着させたときに、モルタルがラス５０の裏側（断熱体４０に面する側）まで回り込んでしっかりと付着することになる。これとは逆に断熱体４０に凹部を凹陥形成することにより、ラス５０の少なくとも一部が断熱体４０から浮くようにして、同じ作用を狙ってもよい。
【００２０】上記ラス５０は、断熱体４０を貫通するアンカー部材６０を介して板状体１０に連結されている。このアンカー部材６０は、図４に示すように、ラス５０に取り付けられたガイド部材６１と、このガイド部材６１に螺合するタッピングネジ６２とを備える。ガイド部材６１のボス部の外周には雄ねじが切られ、このボス部がラス５０に下側からねじ込まれている。また、タッピングネジ６２はガイド部材内方の雌めじ部に螺合し、先端のタップ部が板状体１０にねじ込まれている。そして、タッピングネジ６２の頭部が沈むことにより形成されたガイド部材６１の凹陥部には、熱橋対策のために発泡ウレタン６３が注入されており、タッピングネジ６２を介した熱伝導により断熱体４０の断熱効果が減じられないようにしている。図５はアンカー部材６０の変形例を示す。このアンカー部材６０もガイド部材６１及びタッピングネジ６２を備えるが、このガイド部材６１は、例えば樹脂により半球状に形成され、これを図５（ａ）に示すようにラス５０に当てがい、タッピングネジ６２をガイド部材内方の雌めじ部に螺合して螺進させていき、タッピングネジ先端のタップ部が板状体１０に達してから更にねじ込んでいくと、図５（ｂ）に示すようにガイド部材６１が反転するように変形し、ラス５０に食い込むようになっている。この反転したガイド部材６１には、上記同様に熱橋対策のための発泡ウレタン６３が注入されている。なお、アンカー部材６０としては他にも例えばピン状のものを板状体１０に立設し、断熱体４０を固定した後でラス５０をアンカー部材６０に対して熱融着、溶接等により固定してもよく、要するにラス５０が、断熱体４０を貫通するアンカー部材６０を介して板状体１０に連結されておればよい。
【００２１】上記アンカー部材６０は、先端（具体的にはタッピングネジ６２等の先端）が板状体１０から突き出ていて、この部位に後述するセパレーターを係止できるようになっている。
【００２２】この壁の構成材Ｂの組立方法は、図６の上側のトラス筋２０で示すように、トラス筋２０をその弾性により対向するＶ字状部分２２ｂ・・同士が接近するように撓ませて、これを板状体１０の受入部１１に嵌入すれば、トラス筋２０が板状体１０に取り付けられる。そして、図６の下側のトラス筋２０で示すように、ロック部材３０の係合部３１、３１を鉄筋２３、２３にそれぞれ乗架させると、トラス筋２０の裾部同士の相対位置が固定される。
【００２３】そして、上記構成材Ｂを用いた壁構造の施工法を説明すると、図８及び図９に示すように、この壁の構成材Ｂを、建造物の壁を構築すべき部位に自立させる。この図では、構築済み床面１０１の端縁付近に構成材Ｂを、そのトラス筋２０が内側となるように、且つトラス筋２０の鉄筋２１が上下方向に沿うように置き、次々に構成材Ｂを並べて板状体１０の間に隙間ができないように並べ、又は端縁で接続してゆく。その場合、構成材Ｂの固定を確実にするために、床面１０１に２本の桟木１０２、１０２を平行に固定し、この間で構成材Ｂの下端を挟持したり、外側に横端太１０３を組み、これを建造物の既設構造部分で支持したりすることが望ましい。そして、トラス筋２０の鉄筋２１と交差する方向に（この実施形態では水平方向）に横筋１０４を当てて、トラス筋２０に対して結束等により固定する。次いで、構成材Ｂ・・の内側にコンクリートパネル１０５・・を配し、これらの構成材Ｂ・・とコンクリートパネル１０５・・とをセパレーター１０６で仮固定する。その接続構造としては、図１０に示すように、アンカー部材６０のタッピングネジ６２の先端に雌ネジが切られたパイプ状のコネクタ１０７の一端を螺合し、このコネクタ１０７の他端に、コンクリートパネル１０５に取り付けるセパレーター１０６の先端を螺合するというものが例示される。その場合、コネクタ１０７を樹脂等の断熱性ある部材で形成すれば、熱橋対策になる。このようにコネクタ１０７を用いた螺合接続に限らず、アンカー部材６０又はセパレーター１０６の先端を鈎状に形成して接続してもよい。このように構成材Ｂ・・とコンクリートパネル１０５・・との仮固定が完了すれば、その間にコンクリート１２１を打設し、養生後にコンクリートパネル１０５・・を外せば、打設コンクリート１２１及びトラス筋２０により壁本体が構築されると共に、板状体１０の外側に断熱体４０が固定される。そしてラス５０にモルタル１２２を付け、さらにタイル１２３を付けて外装を施せば、図１に示すように外壁等が構築される。なお、１０８はセパレーター１０６の一端を構成するフォームタイ（登録商標）、１０９はこのフォームタイ１０８の端部を挟持する２本のパイプよりなる横端太、１１０はフォームタイ１０８の端部に螺合して横端太１０９に係合するリブ座である。この横端太１０９によりコンクリートパネル１０５が支持されるが、さらに縦端太を取り付けて支持強度を増してもよい。
【００２４】従って、上記実施形態の壁構造によれば、トラス筋２０及び交差筋１０４等により充分な壁強度を確保できる。そして、モルタル１２２及びタイル１２３等の外装材はラス５０に付着し、このラス５０がアンカー部材６０により板状体１０に固定されるから、モルタル１２２を厚く塗ったりタイル１２３を貼るなどして外装材が重くなったときでも、これらを安定的に固定できる。本発明ではラス５０は断熱体４０に固定しさえすればよいが、上記実施形態のようにラス５０を断熱体４０に融着したときには、図１１に拡大して示したようにラス５０の目に断熱体表面の溶融層が絡みつき、両者が強く一体化されるから、構成材自体の剛性が上がると共に、ラス５０が断熱体４０に確実に固定され、ひいては外装材１２２、１２３が安定して保持される。また、火災等により断熱体等が焼失しても、ラス５０がアンカー部材６０により板状体１０に固定されたまま残るから、外装材１２２、１２３が崩れ落ち難い。なお、本発明のトラス筋は上記実施形態の構造に限定されるものではなく、鉄筋を用いてトラス構造に組まれたものであればよい。
【００２５】また、上記壁構造を採用すれば、施工時には板状体１０が捨て型枠として機能するから、従来の施工法によるよりも作業手順が簡略化され、建築費の低廉化及び工期の短縮を図ることができる。さらに、上述した施工法によれば、構成材Ｂを用いることにより、トラス筋の配筋、外側のコンクリートパネルの設置、コンクリート打設後の断熱材の取り付けといった作業が不要になるから、作業手順が更に簡略化され、一層の建築費の低廉化及び工期の短縮を図ることができる。
【００２６】さらに、アンカー部材６０を、セパレーター１０６を係止できるように構成したので、自立させた壁の構成材Ｂ・・をコンクリートパネル１０５・・に仮固定するときには、セパレーター１０６を板状体１０、トラス筋２０又はアンカー部材６０に係止すればよく、作業性がよくなり、建築費の低廉化及び工期の短縮を更に促進することができる。このようにアンカー部材６０にセパレーター１０６を係止する以外にも、板状体１０又はトラス筋２０にセパレーター１０６を係止するように構成してもよい。その係止構造としては、セパレーター１０６の先端を鈎状に形成して接続してもよいし、上記実施形態のようなコネクタを用いて、板状体１０又はトラス筋２０に固定したボルト等に接続してもよい。
【００２７】また、本発明はトラス筋を板状体に溶接等により固定したものも含むものである。しかし、上記実施形態のようにトラス筋２０を弾性的に撓ませてその裾部２２ｂ・・を板状体１０の受入部１１にはめ込むように構成すれば、トラス筋２０を板状体１０に取り付ける前では板状体１０とトラス筋２０が別体であるので、板状体同士を積み上げ、また図７に示すようにトラス筋同士を重ねても嵩張らない。このため、保管するにも輸送するにも場所をとらない。そして、施工現場ではトラス筋２０及び板状体１０を別体で移動できるから、運搬対象が軽く且つコンパクトになって人力運搬が容易である。しかも、トラス筋２０を弾性的に撓ませてその裾部２２ｂ・・を板状体１０の受入部１１にはめ込む構成であるから、組み付けが容易である。また、ロック部材３０は必ずしも要しないが、これを付ければトラス筋２０が板状体１０から外れ難くなる。
【００２８】さらに、上記実施形態では、壁の構成材Ｂ・・の立設、固定後にラス５０にモルタル１２２を付けたが、図１３に示すように、工場出荷段階で予め構成材Ｂのラス５０にモルタル１２２及びタイル１２３等の外装材を固定しておき、これを施工現場に搬入して組み付けるという施工法を採用すれば、コンクリート打設後に外装を施す手間が省けるから、建築費の低廉化及び工期の短縮を更に促進することができる。
【００２９】以上説明した壁構造では、コンパクトな構成材Ｂを用い、これを壁を構築すべき部位に一連に配設して構築した。しかし、本発明の壁構造は必ずしも構成材Ｂを用いなければならないものではなく、例えば側面投影面積を異にする板状体、トラス筋、断熱体、ラス、及びアンカー部材をそれぞれ現場に搬入し、これらを壁を構築すべき部位で組むことにより、上記構成材Ｂを連設したものに相当する構造を組み上げるようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の壁構造によれば、充分な壁強度を確保しながら、重い外装材でも安定的に固定でき、また捨て型枠の採用により作業手順を簡略化して建築費の低廉化及び工期の短縮を図ることができる。
【００３１】請求項２の施工法によれば、トラス筋の配筋、外側のコンクリートパネルの設置、コンクリート打設後の断熱材の取り付けといった作業が不要になるから、作業手順が簡略化され、建築費の低廉化及び工期の短縮を図ることができる。
【００３２】請求項３のようにすれば、コンクリート打設後に外装を施す手間が省けるから、建築費の低廉化及び工期の短縮を更に促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の壁構造の縦断面図、
【図２】実施形態の壁の構成材を示す斜視図、
【図３】上記構成材の一部を断面して示した平面図、
【図４】上記構成材で用いたアンカー部材の拡大図、
【図５】アンカー部材の変形例の拡大図、
【図６】上記構成材でトラス筋を板状体に組み付ける手順を示す説明図、
【図７】上記トラス筋を重ねて保管している状態を示す正面図、
【図８】上記壁構造の施工を説明する斜視図、
【図９】図８の縦断面図、
【図１０】アンカー部材とセパレーターとの接続構造を示す拡大側面図、
【図１１】断熱体の表面のラスを示す拡大断面図、
【図１２】別のラスで示す図１１相当図、
【図１３】別の実施形態で用いる構成材を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｂ壁の構成材
１０板状体
２０トラス筋
４０断熱体
５０ラス
６０アンカー部材
１０１床面
１０４交差筋
１０５コンクリートパネル
１０６セパレータ
１２１コンクリート
１２２モルタル
１２３タイル

【特許請求の範囲】
【請求項１】壁を構築すべき部位に支持された板状体と、この板状体の内側に設けられたトラス筋と、このトラス筋と交差するように配筋された交差筋と、板状体の外側に固定された発泡樹脂の断熱体と、この断熱体の外側に設けられたラスと、上記断熱体を貫通してラスを板状体に連結するアンカー部材とを備え、上記板状体の内側にコンクリートが打設されていると共に、上記ラスにモルタル、タイル等の外装材が装着されている壁構造。
【請求項２】型枠となる板状体と、この板状体の一方の面に設けられたトラス筋と、上記板状体の他方の面に固定された発泡樹脂の断熱体と、この断熱体の板状体側とは反対側の面に設けられたラスと、上記断熱体を貫通してラスを板状体に連結するアンカー部材とを備えた構成材を用いた壁構造の施工法であって、壁を構築すべき部位に上記構成材を一連に配設し、トラス筋と交差するように交差筋を配筋し、トラス筋に対向させてコンクリートパネルを設置し、このコンクリートパネルを板状体、トラス筋又はアンカー部材にセパレーターで連結し、構成材とコンクリートパネルとの間にコンクリートを打設する一方、ラスにモルタル、タイル等の外装材を装着する壁構造の施工法。
【請求項３】請求項２に記載の構成材のラスにモルタル、タイル等の外装材が装着された外装済み構成材を用いた壁構造の施工法であって、この外装済み構成材を、壁を構築すべき部位に一連に配設し、トラス筋と交差するように交差筋を配筋し、トラス筋に対向させてコンクリートパネルを設置し、このコンクリートパネルを板状体、トラス筋又はアンカー部材にセパレーターで連結し、構成材とコンクリートパネルとの間にコンクリートを打設する壁構造の施工法。

【図１】