ＰＣａ部材およびＰＣａ工法
【課題】建物の壁を形成するためのＰＣａ部材とそれによるＰＣａ工法を提供する。
【解決手段】 本発明のＰＣａ部材１０は、内外二層の壁面部１１ａ、１１ｂを連結部１１ｃにより連結してなる略エ字状ないし略Ｈ字状をなす長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部１１と、各壁面部にそれぞれ幅方向に所定間隔をおいて高さ方向に沿って配筋された縦筋１２と、中央部が連結部を水平方向に貫通し両端部が本体部の側方に突出する状態で多段に配筋された横筋１３とを備える。隣接配置した双方のＰＣａ部材の壁面部の先端縁どうしを突き合わせて形成される中空部１１ｄにコンクリートを充填し、双方の横筋どうしを重ね継手により接合する。対向配置したＰＣａ部材間にハーフＰＣａ版２０を架設して実質的にラーメン架構としての門形架構による建物を施工する。
【解決手段】 本発明のＰＣａ部材１０は、内外二層の壁面部１１ａ、１１ｂを連結部１１ｃにより連結してなる略エ字状ないし略Ｈ字状をなす長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部１１と、各壁面部にそれぞれ幅方向に所定間隔をおいて高さ方向に沿って配筋された縦筋１２と、中央部が連結部を水平方向に貫通し両端部が本体部の側方に突出する状態で多段に配筋された横筋１３とを備える。隣接配置した双方のＰＣａ部材の壁面部の先端縁どうしを突き合わせて形成される中空部１１ｄにコンクリートを充填し、双方の横筋どうしを重ね継手により接合する。対向配置したＰＣａ部材間にハーフＰＣａ版２０を架設して実質的にラーメン架構としての門形架構による建物を施工する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物の施工技術に関連し、特に建物の壁を形成するためのＰＣａ部材とそのＰＣａ部材を用いるＰＣａ工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、建物の施工方法としてのＰＣａ工法（プレキャストコンクリート工法）は、所定規格で予め工場製作した各種のＰＣａ部材（プレキャストコンクリート部材）を現場で組み立てて建物の躯体を構築することを基本とするものである。
この種のＰＣａ工法は、在来のＲＣ工法（鉄筋コンクリート工法）に比較して現場作業（配筋作業、型枠作業、コンクリート打設作業等）を大幅に軽減できることから広く普及しており、たとえば特許文献１〜４に示されるように様々な形態のＰＣａ部材を用いる様々なＰＣａ工法が提案され実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６１８３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９２０１０号公報
【特許文献３】特開２００４−２７０２８５号公報
【特許文献４】特開平１１−３２４１８２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、現時点で提案されている各種のＰＣａ工法は、必ずしも現場作業を十分に軽減できないものであったり、ＰＣａ部材どうしを効率的に接合できないものであったり、複雑なＰＣａ部材を必要としてコスト高である、といった問題を残しているものも多く、未だに決定的に有効なＰＣａ工法は確立されていないというのが実状である。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は特に壁を形成するための有効適切なＰＣａ部材とそれによる有効適切なＰＣａ工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、建物の壁を形成するためのＰＣａ部材であって、水平断面形状が内外二層の壁面部の幅方向中央を連結部により連結してなる略エ字状ないし略Ｈ字状をなし、階高相当分の高さ寸法を有するとともに柱を兼用し得る厚さ寸法と幅寸法を有する長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部と、前記各壁面部にそれぞれ幅方向に所定間隔をおいて高さ方向に沿って配筋された縦筋と、中央部が前記連結部を水平方向に貫通し両端部が前記本体部の側方に突出する状態で多段に配筋された横筋とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求１記載のＰＣａ部材を用いて壁を形成するためのＰＣａ工法であって、前記ＰＣａ部材を横方向に並設して隣接配置した双方のＰＣａ部材の内外二層の壁面部の先端縁どうしを突き合わせることにより、双方のＰＣａ部材の間に双方の壁面部と双方の連結部とによる中空部を区画形成するとともに該中空部内において双方のＰＣａ部材における横筋の先端部どうしを重ね合わせ、前記中空部内にコンクリートを充填することにより双方のＰＣａ部材どうしを前記横筋どうしの重ね継手により接合して柱を兼用する一連の壁を形成することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のＰＣａ部材を用いて壁を形成するとともに、前記ＰＣａ部材と幅寸法が同等とされて梁を兼用可能なハーフＰＣａ版を用いて屋根または床としてのスラブを形成するためのＰＣａ工法であって、前記ＰＣａ部材を間隔をおいて対向配置する工程、前記各ＰＣａ部材の頂部相互間に前記ハーフＰＣａ版を架設した門形架構を構築する工程、前記門形架構に対して同様の門形架構を連続せしめた状態で構築する工程、各門形架構間における前記ＰＣａ部材間の中空部および前記ハーフＰＣａ版上にコンクリートを充填して一連の壁およびスラブを形成する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、略エ字状ないし略Ｈ字状の壁用のＰＣａ部材を組み立てることで壁を形成し、さらにそのＰＣａ部材とハーフＰＣａ版とを組み合わせて組み立てることで壁とともに屋根または床を形成することにより、建物を効率的に施工可能である。
特に、壁面を形成するためのＰＣａ部材と屋根ないし床を形成するためのハーフＰＣａ版とを実質的にラーメン架構となる門形架構として自立状態で構築し、それを順次継ぎ足して延長していくという作業を単純に繰り返すことが可能であり、それよって施工途中段階における仮設支保工を最少限とすることができるし、内部に対する仕上げ工事や設備工事その他の関連工事の早期着手も可能である。
また、ＰＣａ部材およびハーフＰＣａ版を揚重可能な範囲内で最大限に大きくすることによって組み立て対象部材数を必要最少限とすることが可能であるし、現場での配筋作業や型枠作業、コンクリート打設量も可及的に少なくすることが可能であり、それによる施工の効率化、省力化を十分に図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を示すもので、施工対象の建物の形態を示す平面図および断面図である。
【図２】同、壁用のＰＣａ部材の概略構成を示す図である。
【図３】同、屋根用のハーフＰＣａ版の概略構成を示す図である。
【図４】同、基礎の構成例を示す図である。
【図５】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図６】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図７】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図８】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図９】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図１０】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図１１】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図１２】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図１３】同、位置決め治具を示す図である。
【図１４】同、位置決め治具の使用状態を示す図である。
【図１５】同、シール機構を示す図である。
【図１６】同、シール機構の使用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明のＰＣａ工法により施工する建物の基本形態を模式的に示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は梁間方向の断面図である。
【００１２】
図示例の建物は平面形状が矩形の単層（平屋建て）の建物であって、本実施形態ではその規模はたとえば梁間方向（短辺方向）の長さが１５ｍ程度、桁行方向（長辺方向）の長さが４０ｍ程度、階高が１０ｍ程度を想定している。
また、この建物は原子力関連施設における建屋として使用されるものであって、壁面および屋根面は放射線に対する遮蔽性能が必要とされることから通常のＲＣ造ラーメン構造による場合に比べて壁厚および屋根厚を十分に大きく（厚く）する必要があり、図示例の場合における壁厚および屋根厚はいずれもたとえば０．８〜１ｍ程度とすることを想定している。
そのため、この建物の構造形式は、通常のラーメン構造における柱が省略されて壁全体が柱としても機能する壁構造の範疇に属するものとされ、かつ、屋根面自体が梁の機能を有して通常の梁も省略されたものとなっており、それら壁面全体と屋根面全体とで実質的に門形のラーメン架構が構成されているものである。
【００１３】
そして、上記の建物はコーナー部を除いて壁の全体が本発明の実施形態であるＰＣａ部材１０により形成されている。すなわち、図１に示す建物では（ａ）に示すように各コーナー部に断面形状が略正方形の中実のＰＣａ部材１が配置されているが、それらのＰＣａ部材１の間に梁間方向では９台、桁行方向では２２台のＰＣａ部材１０が並設されていて、それらの全体で両方向の壁が形成されている。
【００１４】
また、上記建物の屋根面はハーフＰＣａ版２０を主体として形成されている。すなわち、図示例の建物では、（ｂ）に示すように屋根面を形成するためのハーフＰＣａ版２０が梁間方向に沿って架設されてその両端部が上記のＰＣａ部材１０の上端部に接合されて支持され、ハーフＰＣａ版２０上にコンクリートが打設されてそれ自体が梁として機能する大版厚の屋根面が形成されている。
【００１５】
図２に壁用のＰＣａ部材１０の詳細を示す。
これは上述したように梁間方向および桁行方向の双方の壁を形成するためのもので、階高相当分の高さ寸法を有するとともに柱を兼用し得る厚さ寸法と幅寸法を有する長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部１１を主体として、その本体部に壁および柱として機能するうえで必要となる所要本数の縦筋１２と横筋１３とを所定位置に所定間隔で配筋したことを基本とするものである。
【００１６】
具体的には、本体部１１は図２（ｃ）、（ｄ）に示すように内外二層の壁面部すなわち内部側の壁面部１１ａと外部側の壁面部１１ｂを有するとともに、双方の壁面部１１ａ、１１ｂの幅方向中央が連結部１１ｃにより一体に連結されることで水平断面形状が略エ字状ないし略Ｈ字状をなすものとされている。
各壁面部１１ａ、１１ｂにはそれぞれ幅方向に所定間隔をおいて複数本（図示例では各８本）の縦筋１２が高さ方向に沿って配筋され、各縦筋１２の下端部にはモルタル充填型のスリーブ継手１２ａが装着されている。
また、連結部１１ｃには多数の横筋１３が上下方向に間隔をおいて多段（図示例では５０段）に配筋されている。各段の横筋１３は中央部が連結部１１ｃを水平方向に貫通して両端部が本体部１１の側方に大きく突出する状態で壁厚方向に間隔をおいて２本ずつ配筋されている。
【００１７】
このＰＣａ部材１０は、壁を形成するべき位置において（ｃ）、（ｄ）に示すように同一形状、同一寸法のものが横方向に並設されて双方のＰＣａ部材１０の内外二層の壁面部１１ａ、１１ｂの先端縁どうしが突き合わせられることにより、隣接配置された双方のＰＣａ部材１０の間に双方の壁面部１１ａ、１１ｂと双方の連結部１１ｃとによる中空部１１ｄが実質的に閉鎖空間として区画形成されるようになっている。そして、その際には中空部１１ｄ内において双方のＰＣａ部材１０における横筋１３の先端部どうしがおのずと互いにラップし、したがって後段においてその中空部１１ｄ内にコンクリートを充填することにより双方のＰＣａ部材１０が横筋１３どうしの重ね継手ないしあき重ね継手により構造的に接合され、これにより一連の壁が形成されるようになっている。
なお、上記のように横筋１３どうしを重ね継手ないしあき重ねにより接合することから、隣接配置する双方のＰＣａ部材１０の双方の横筋１３の位置を互いに干渉しない範囲で、かつ適切な重ね継手ないしあき重ね継手を構成するうえで支障のない範囲内で、上下方向あるいは左右方向にずらしておく必要がある。
【００１８】
さらに、このＰＣａ部材１０の頂部は上記のハーフＰＣａ版２０の端部が接合される仕口部となることから、（ｂ）に示すように内部側の壁面部１１ａは外部側の壁面部１１ｂの上端よりも低い位置に留められてそこにはハーフＰＣａ版２０を支持するための顎部１４が形成されているとともに、外部側の壁面部１１ｂの頂部は仕口部に対してコンクリートを充填する際の型枠として機能するものとなっており、内部側の壁面部１１ａに配筋されている縦筋１２の上端部は仕口部に突出する状態で立ち上げられている。
また、このＰＣａ部材１０は施工時にはＰＣ鋼材（ＰＣ鋼棒あるいはＰＣ鋼線）を緊張することで自立可能とされており、そのため、ＰＣ鋼材を本体部１１の底部から頂部まで上下方向に貫通する状態で通すためのシース管１５が所定位置に所定本数（図示例では内外の壁面部１１ａ、１１と連結部１１ｃとの連結部にそれぞれ２本ずつ計４本）設けられている。
【００１９】
本実施形態におけるＰＣａ部材１０の寸法、質量としては、上記のように高さ寸法を階高相当分の１０ｍ程度、厚さ寸法を壁厚相当分の０．８〜１ｍ程度とする場合には、幅寸法をたとえば１．６ｍ程度として、その質量を最大でも一般的なクレーンで揚重可能な範囲（たとえば２０ton程度）とすることが好ましい。
【００２０】
図３に屋根用のハーフＰＣａ版２０の詳細を示す。
これは、梁間方向のスパンに相当する長さ（本実施形態では１５ｍ程度）と、屋根厚に相当する高さ寸法（同、０．８〜１ｍ程度）を有するとともに、上記の壁用のＰＣａ部材１０と同等の幅寸法（同、１．６ｍ程度）を有する長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部２１を主体として、それに主筋２２およびせん断補強筋２３が配筋されているものである。なお、本実施形態のハーフＰＣａ版２０の質量もＰＣａ部材１０と同様に最大で２０ton程度とすることが好ましい。
【００２１】
具体的には、本体部２１は（ｃ）に示すように断面形状が略逆Ｔ状とされていて、その中央部が矩形断面形状の梁部２１ａとされているとともにその下部両側には底型枠部２１ｂが側方に延出する状態で一体に形成されている。
梁部２１ａにはその長さ方向に複数本（図示例では上筋および下筋ともに各４本）の主筋２２が配筋され、主筋２２の周囲に所定間隔で巻回されているせん断補強筋２３が梁部２１ａの両側部（底型枠部２２ｂの上部）にループ状態で露出して配筋されている。
【００２２】
主筋２２の先端部は本体部２１の両端よりも突出していて、（ａ）に示すようにこのハーフＰＣａ版２０の両端部を上記のＰＣａ部材１０の顎部１４に支持した状態で両側のＰＣａ部材１０間に架設した際には、ハーフＰＣａ版２０の主筋２２の先端部とＰＣａ部材１０の壁面部１１ａの縦筋１２の上端部とが仕口部において自ずと交差状態で配筋され、したがって仕口部にコンクリートが充填されることによりそれら主筋２２および縦筋１２がそれぞれ仕口部に対して定着され、それにより壁用のＰＣａ部材１０と屋根用のハーフＰＣａ版２０とが仕口部において剛接合されて実質的にラーメン架構を構成するようにされている。
【００２３】
これらハーフＰＣａ版２０は、後述（図１２参照）するように同一形状、同一寸法のものが横方向に並設されて双方のハーフＰＣａ版２０の底型枠部２１ｂどうしが突き合わせられて設置されるものであり、その際には隣接配置された双方のハーフＰＣａ版２０の梁部２１ａの間に形成される凹部において双方のせん断補強筋２３が対向状態で配筋されることになるから、別途製作した鉄筋ユニット２４（図１０参照）を双方のせん断補強筋２３にラップするようにその凹部に配置したうえで底型枠部２１ｂ上に所定厚さのコンクリートを充填することにより、大版厚の屋根スラブが形成されるようになっている。
【００２４】
以上で説明した壁用のＰＣａ部材１０と屋根用のハーフＰＣａ版２０を用いて上記の建物を構築するための施工手順を図４〜図１２を参照して説明する。
【００２５】
まず、上記建物の基礎を施工するが、基礎としてはマットスラブとすることが好ましく、その施工に際しては図４、図５に示すように簡易な擁壁の形態のＰＣａ型枠３１を用いることが好ましい。
具体的には、底版部と側壁部からなる断面形状略Ｌ状のＰＣａ型枠３１を予め製作し、それをマットスラブ３０を形成するべき位置の外周部に配置して底版部を地表部に浅く埋設し、それを捨て型枠としてその内側にコンクリートを充填して基礎としての所要厚さのマットスラブ３０を形成すれば良い。
【００２６】
その際、マットスラブ３０の外周部（壁を立ち上げるべき位置）には上記のＰＣａ部材１０を建て込むためのアンカー筋３２を予め埋設状態で配筋する必要があるので、そのためには図５に示すように各アンカー筋３２を各縦筋１２の配列に対応させて配列してアングル材により一体に組み立てた鉄筋ユニット３３をＰＣａ型枠３１の内側に配置し、必要に応じてＰＣａ型枠３１に対して適宜の連結筋３４により連結したうえで、鉄筋ユニット３３をその上端部を残して埋設する状態でマットスラブ３０を形成することにより、各アンカー筋３２の上端部をＰＣａ部材１０の下端部に埋設されているスリーブ継手１２ａに挿入可能な位置に立ち上げておけば良い。
また、後段においてシース管１５（図２参照）内に挿通されるＰＣ鋼材をマットスラブ３０に対して連結するためのＰＣ鋼材継手３５（図６参照）を、シース管１５に対応する位置に予め設けておく。
【００２７】
以上のようにして基礎としてのマットスラブ３０を施工してその上面にアンカー筋３２およびＰＣ鋼材継手３５を立ち上げた状態から、そこに壁となるＰＣａ部材１０を建て込むに際しては、図６に示すようにそれに先だってマットスラブ３０とＰＣａ部材１０との間に介装する台座４０を設置することが好ましい。
台座４０はその上面がＰＣａ部材１０の底面に密着し得るように十分に平滑に仕上げた平板状のプレキャストコンクリート部材であって、各アンカー筋３２およびＰＣ鋼材継手３５に対応する位置に予め貫通孔を設けておき、これをマットスラブ３０上に設置してその底面とマットスラブ３０上面との間にグラウトを注入してマットスラブ３０に対して一体化せしめることで、その台座４０上にＰＣａ部材１０を安定に支持して建て込むことが可能となる。
【００２８】
しかる後に、図７に示すようにＰＣａ部材１０を台座４０上に吊り降ろしていって、各アンカー筋３２をスリーブ継手１２ａに挿入するとともにＰＣ鋼材継手３５をシース管１５に挿入した状態でＰＣａ部材１０を台座４０上に配置し、この段階では適宜仮支持する。
そして、ＰＣａ部材１０の上部からＰＣ鋼材をシース管１５に通してその下端部をＰＣ鋼材継手３５に連結し、ＰＣ鋼材を緊張してその上端部をＰＣａ部材１０の頂部に対して定着せしめることにより、その緊結力によってＰＣａ部材１０を安定に自立させる。
しかる後に、スリーブ継手１２ａにモルタルを注入して各アンカー筋３２をスリーブ継手１２ａを介して各縦筋１２に対して接合することにより、各縦筋１２をスリーブ継手１２ａ、アンカー筋３２を介してマットスラブ３０に対して定着し、これにより１台のＰＣａ部材１０の建て込み作業が完了となる。
【００２９】
本実施形態のＰＣａ工法では、以上の手順によるＰＣａ部材１０の建て込み作業により、まず図８に示すように２台のＰＣａ部材１０を一対としてそれらを梁間方向に間隔をおいて対向配置し、それらＰＣａ部材１０の頂部相互間にハーフＰＣａ版２０を架設することにより、それら２台のＰＣａ部材１０と１台のハーフＰＣａ版２０とによって図９に示すような１ユニットの門形架構を自立状態で構築する。
そして、図１０に示すようにその門形架構に対して同様にして他の門形架構を連続せしめた状態で組み立て、それら門形架構の間およびハーフＰＣａ版２０上にコンクリートを充填して図１１に示すように２ユニット分の門形ラーメン架構を構築する。
【００３０】
その際、図１２に示すように隣接配置した２ユニットの門形架構における双方のＰＣａ部材１０の間には実質的に閉鎖空間としての中空部１１ｄが形成されて双方の横筋１３の先端部どうしがその中空部１１ｄ内において自ずとラップする。また、双方のハーフＰＣａ版２０の間は凹部となってそこには双方のハーフＰＣａ版２０のせん断補強筋２３が配筋されるから、その凹部に鉄筋ユニット２４を落とし込み、必要に応じて他の屋根筋を配筋する。
そこで、ハーフＰＣａ版２０上からの作業によりＰＣａ部材１０間の中空部１１ａにトレミー管を用いてコンクリートを充填するとともに、ＰＣａ部材１０とハーフＰＣａ版２０との仕口部、およびハーフＰＣ版２０の底型枠部２１ｂ上に所定厚さでコンクリートを充填する。
これにより、図１１に示したようにＰＣａ部材１０とハーフＰＣａ版２０とが仕口部において剛接合されると同時に２ユニットの門形架構が構造的に一体化し、それらの全体で２ユニット分の門形ラーメン架構が構築される。
【００３１】
以降は、以上の手順を繰り返して、構築済みの門形ラーメン架構に対して次の門形架構を継ぎ足してはコンクリートを打設していくことによって門形ラーメン架構を桁行方向に順次延長していくことにより、最終的に一連の壁面全体と一連の屋根面全体を構築して建物全体の躯体を完成させれば良い。
【００３２】
なお、仕口部に対するコンクリートの充填の際には要所に型枠を設置してコンクリートの充填範囲を設定する必要があるので、そのための型枠をＰＣａ部材１０あるいはハーフＰＣａ版２０の要所に予め取り付けておくか一体に形成しておくと良い。
また、上記のように１ユニットの門形架構を組み立てた時点でその都度コンクリートを充填することが現実的であるが、場合によっては複数のユニットを連続的に組み立ててからそれらユニット間に対してまとめてコンクリートを充填することでも良い。
【００３３】
以上の手順によれば、予め製作したＰＣａ部材１０とハーフＰＣａ版２０とを主体としてそれらを順次組み立てることで建物全体を効率的に施工可能である。
特に、上記のように壁面を形成するためのＰＣａ部材１０と屋根面を形成するためのハーフＰＣａ版２０とを実質的にラーメン架構となる門形架構として自立状態で構築し、それを順次継ぎ足していくという作業を単純に繰り返すことによって、施工途中段階における仮設支保工を最少限とすることができるし、内部に対する仕上げ工事や設備工事その他の関連工事の早期着手も可能である。
また、ＰＣａ部材１０およびハーフＰＣａ版２０を揚重可能な範囲内で最大限に大きくすることによって組み立て対象部材数を必要最少限とすることが可能であるし、現場での配筋作業や型枠作業、コンクリート打設量も可及的に少なくすることが可能であり、それによる施工の効率化、省力化を十分に図ることが可能である。
以上のことから、本実施形態のＰＣａ工法は、特に壁厚や屋根厚を十分に大きくする必要があるような特殊用途の建物、たとえば上記実施形態のように放射線に対する遮蔽機能を必要とする原子力関連施設における建屋の施工に適用して最適であり、その種の用途の建物の施工に際して工期短縮、工費削減に大きく寄与することができる。
【００３４】
以上で本発明の基本的な実施形態について説明したが、以下に本発明のＰＣａ工法に適用して好適な補助工法について追記する。
【００３５】
２台のＰＣａ部材１０を隣接配置して並設する際には双方のＰＣａ部材１０の位置決めを精度良く行う必要があり、特にＰＣａ部材１０の下端部の位置決めはアンカー筋３２により支障なく行うことができるが、頂部を精度良く位置決めするためには鉛直精度を十分に確保する必要があるから、そのためには図１３〜図１４に示す位置決め治具５０を用いることが好適である。
【００３６】
これは、先行設置したＰＣａ部材１０（たとえば図１３（ａ）、（ｂ）における左側のもの）をガイドとして後行設置するＰＣａ部材１０（同、右側のもの）の頂部の位置決めを行うもので、各ＰＣａ部材１０の頂部において内部側の壁面部１１ａから上方に突出している縦筋１２のうちの端部側に位置している２本の縦筋１２をそれぞれ把持する対のグリップ５１と、それらグリップ５１どうしを離接する方向に平行移動させるためのターンバックル機構５２と、各グリップ５１をターンバックル機構５２に対して離接する方向に移動させるためのネジ機構５３からなるものである。
これによれば、高精度で位置決めされた状態で既に設置されている先行のＰＣａ部材１０に対して一方のグリップ５１を装着するとともに、その側方に配置して鉛直精度を概略的に位置決めした状態で自立させた後行のＰＣａ部材１０に対して他方のグリップ５１を装着し、その状態で後行のＰＣａ部材１０に装着したグリップ５１をネジ機構５３の調整により面外方向に変位させることで面外方向の位置決めが可能であり、かつその状態でターンバックル機構５２を調整することにより面内方向の位置決めが可能であり、それにより後行のＰＣａ部材１０の面外方向および面内方向の位置決めを先行のＰＣａ部材１０を基準としてそれに合致させるように高精度でしかも容易に行うことが可能である。
【００３７】
上記のように位置決めして隣接配置した双方のＰＣａ部材１０の間の中空部１１ｄにコンクリートを充填する際には、双方の壁面部１１ａ、１１ｂ間の隙間からのコンクリートの漏出を防止するため（いわゆるノロ止め）に、その隙間をシールする必要があるので、そのためには図１５〜図１６に示すようなシール機構６０を用いると良い。
これは、双方の壁面部１１ａ、１１ｂの先端部の内面を直角に突き合わせる形状に形成しておいて、そこにアングル材６１を密着させて双方の突き合わせ部に跨るように装着し、そのアングル材６１をＰＣａ部材１０の外側からワッシャ６２を介して複数本のボルト６３およびナット６４により所定間隔で突き合わせ部に対して締結するようにしたものである。ＰＣａ部材１０の表面に露出するボルト６３の頭部はコンクリート硬化後に切断してワッシャ６２とともに除去すれば良い。
これによれば、双方のＰＣａ部材１０の突き合わせ部の隙間をアングル材６１により塞いで確実にノロ止めを行い得るし、仮に図１６に示すように双方のＰＣａ部材１０の間に多少の位置ずれが生じた場合であってもその位置ずれを支障なく吸収することが可能である。図１６（ａ）は面外方向にずれた場合を示し、（ｂ）は双方のＰＣａ部材１０間の隙間の基準寸法より面内方向に広がるようにずれた場合、（ｃ）は同じく狭まるようにずれた場合を示す。
【００３８】
なお、ＰＣａ部材１０間の中空部１１ｄにコンクリートを打設する際しては、トレミー管を中空部１１ｄ内の底部にまで挿入してそれを引き抜きつつコンクリートを充填することになるが、横筋１３の間隔が狭いような場合において通常の断面円形のトレミー管を中空部に挿入できないような場合には、同一断面積を有する偏平な断面形状のトレミー管を用いれば良い。
【００３９】
以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下に列挙するような適宜の設計的変更や応用が可能である。
【００４０】
上記実施形態は平屋建ての建物への適用例であるので、ＰＣａ部材１０の頂部相互間に架設したハーフＰＣａ版２０によって屋根面を形成するようにしたが、本発明のＰＣａ工法は平屋建てのみならず二層以上の複層建物にも適用可能である。
その場合には、ＰＣａ部材の頂部相互間に上階の床面としてのスラブを形成するためのハーフＰＣａ版を架設して床を形成し、さらにその上層階に対して同様にＰＣａ部材およびハーフＰＣａ版による門形架構を積層していけば良い。
【００４１】
本発明のＰＣａ部材は断面形状が略エ字状ないし略Ｈ字状であって壁厚を十分に大きくすることが可能であることから、そのような建物を施工する場合に適用することが現実的ではあるが、それに限るものでもなく様々な用途、規模、形態の建物に対して広く適用可能であることはいうまでもなく、それに応じて本発明のＰＣａ部材の具体的な構成や本発明のＰＣａ工法の具体的な工程については、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更すれば良い。
特に、本発明のＰＣａ部材は可及的に大型・大質量のものとして形成することが効率的に有利ではあるものの、断面形状を略エ字状ないし略Ｈ字状として横筋どうしの重ね継手により互いに接合可能なものとする限りにおいてその形状や寸法は任意であり、施工するべき建物の形態や規模に応じて縦筋や横筋の所要本数やそれらの径寸法、鉄筋間隔等の仕様も設計条件に合致する範囲内で適切に設計すれば良い。
勿論、ＰＣａ部材により形成する壁面は上記実施形態のように外壁面として形成するのみならず、建物の内部に内壁面として形成することも可能であり、そのような場合において縦筋や横筋の配筋量を削減可能な場合には、たとえば各段の横筋を1本ずつとする等、必要最少限の配筋を行えば良いことは当然である。
【００４２】
なお、本発明のＰＣａ工法は本発明のＰＣａ部材に対して上記実施形態において例示したようなハーフＰＣ版を組み合わせることで壁および屋根ないし床を形成することを要旨とするが、本発明のＰＣａ部材は必ずしもそのようなハーフＰＣ版と組み合わせて用いることを前提とするものではなく、屋根面や床面をフルＰＣａ版等の他の形式のＰＣａ版や他の工法によって施工する場合においても本発明のＰＣａ部材を単独で用いることは可能である。
その場合、上記実施形態のように壁と屋根（ないし床）を同時に施工するのではなく、本発明のＰＣａ部材により壁面全体あるいは壁面の所定範囲を先行施工した後、それに後追いして屋根（ないし床）を適宜の工法により施工することでも良い。
【符号の説明】
【００４３】
１ ＰＣａ部材（コーナー用）
１０ ＰＣａ部材（壁用）
１１ 本体部
１１ａ 内部側の壁面部
１１ｂ 外部側の壁面部
１１ｃ 連結部
１１ｄ 中空部
１２ 縦筋
１２ａ スリーブ継手
１３ 横筋
１４ 顎部
１５ シース管
２０ ハーフＰＣａ版（屋根用）
２１ 本体部
２１ａ 梁部
２１ｂ 底型枠部
２２ 主筋
２３ せん断補強筋
２４ 鉄筋ユニット
３０ マットスラブ（基礎）
３１ ＰＣａ型枠
３２ アンカー筋
３３ 鉄筋ユニット
３４ 連結筋
３５ ＰＣ鋼材継手
４０ 台座
５０ 位置決め機構
５１ グリップ
５２ ターンバックル機構
５３ ネジ機構
６０ シール機構
６１ アングル材
６２ ワッシャ
６３ ボルト
６４ ナット
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物の施工技術に関連し、特に建物の壁を形成するためのＰＣａ部材とそのＰＣａ部材を用いるＰＣａ工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、建物の施工方法としてのＰＣａ工法（プレキャストコンクリート工法）は、所定規格で予め工場製作した各種のＰＣａ部材（プレキャストコンクリート部材）を現場で組み立てて建物の躯体を構築することを基本とするものである。
この種のＰＣａ工法は、在来のＲＣ工法（鉄筋コンクリート工法）に比較して現場作業（配筋作業、型枠作業、コンクリート打設作業等）を大幅に軽減できることから広く普及しており、たとえば特許文献１〜４に示されるように様々な形態のＰＣａ部材を用いる様々なＰＣａ工法が提案され実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６１８３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９２０１０号公報
【特許文献３】特開２００４−２７０２８５号公報
【特許文献４】特開平１１−３２４１８２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、現時点で提案されている各種のＰＣａ工法は、必ずしも現場作業を十分に軽減できないものであったり、ＰＣａ部材どうしを効率的に接合できないものであったり、複雑なＰＣａ部材を必要としてコスト高である、といった問題を残しているものも多く、未だに決定的に有効なＰＣａ工法は確立されていないというのが実状である。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は特に壁を形成するための有効適切なＰＣａ部材とそれによる有効適切なＰＣａ工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、建物の壁を形成するためのＰＣａ部材であって、水平断面形状が内外二層の壁面部の幅方向中央を連結部により連結してなる略エ字状ないし略Ｈ字状をなし、階高相当分の高さ寸法を有するとともに柱を兼用し得る厚さ寸法と幅寸法を有する長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部と、前記各壁面部にそれぞれ幅方向に所定間隔をおいて高さ方向に沿って配筋された縦筋と、中央部が前記連結部を水平方向に貫通し両端部が前記本体部の側方に突出する状態で多段に配筋された横筋とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求１記載のＰＣａ部材を用いて壁を形成するためのＰＣａ工法であって、前記ＰＣａ部材を横方向に並設して隣接配置した双方のＰＣａ部材の内外二層の壁面部の先端縁どうしを突き合わせることにより、双方のＰＣａ部材の間に双方の壁面部と双方の連結部とによる中空部を区画形成するとともに該中空部内において双方のＰＣａ部材における横筋の先端部どうしを重ね合わせ、前記中空部内にコンクリートを充填することにより双方のＰＣａ部材どうしを前記横筋どうしの重ね継手により接合して柱を兼用する一連の壁を形成することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のＰＣａ部材を用いて壁を形成するとともに、前記ＰＣａ部材と幅寸法が同等とされて梁を兼用可能なハーフＰＣａ版を用いて屋根または床としてのスラブを形成するためのＰＣａ工法であって、前記ＰＣａ部材を間隔をおいて対向配置する工程、前記各ＰＣａ部材の頂部相互間に前記ハーフＰＣａ版を架設した門形架構を構築する工程、前記門形架構に対して同様の門形架構を連続せしめた状態で構築する工程、各門形架構間における前記ＰＣａ部材間の中空部および前記ハーフＰＣａ版上にコンクリートを充填して一連の壁およびスラブを形成する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、略エ字状ないし略Ｈ字状の壁用のＰＣａ部材を組み立てることで壁を形成し、さらにそのＰＣａ部材とハーフＰＣａ版とを組み合わせて組み立てることで壁とともに屋根または床を形成することにより、建物を効率的に施工可能である。
特に、壁面を形成するためのＰＣａ部材と屋根ないし床を形成するためのハーフＰＣａ版とを実質的にラーメン架構となる門形架構として自立状態で構築し、それを順次継ぎ足して延長していくという作業を単純に繰り返すことが可能であり、それよって施工途中段階における仮設支保工を最少限とすることができるし、内部に対する仕上げ工事や設備工事その他の関連工事の早期着手も可能である。
また、ＰＣａ部材およびハーフＰＣａ版を揚重可能な範囲内で最大限に大きくすることによって組み立て対象部材数を必要最少限とすることが可能であるし、現場での配筋作業や型枠作業、コンクリート打設量も可及的に少なくすることが可能であり、それによる施工の効率化、省力化を十分に図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態を示すもので、施工対象の建物の形態を示す平面図および断面図である。
【図２】同、壁用のＰＣａ部材の概略構成を示す図である。
【図３】同、屋根用のハーフＰＣａ版の概略構成を示す図である。
【図４】同、基礎の構成例を示す図である。
【図５】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図６】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図７】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図８】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図９】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図１０】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図１１】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図１２】同、施工手順を工程順に示す図である。
【図１３】同、位置決め治具を示す図である。
【図１４】同、位置決め治具の使用状態を示す図である。
【図１５】同、シール機構を示す図である。
【図１６】同、シール機構の使用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明のＰＣａ工法により施工する建物の基本形態を模式的に示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は梁間方向の断面図である。
【００１２】
図示例の建物は平面形状が矩形の単層（平屋建て）の建物であって、本実施形態ではその規模はたとえば梁間方向（短辺方向）の長さが１５ｍ程度、桁行方向（長辺方向）の長さが４０ｍ程度、階高が１０ｍ程度を想定している。
また、この建物は原子力関連施設における建屋として使用されるものであって、壁面および屋根面は放射線に対する遮蔽性能が必要とされることから通常のＲＣ造ラーメン構造による場合に比べて壁厚および屋根厚を十分に大きく（厚く）する必要があり、図示例の場合における壁厚および屋根厚はいずれもたとえば０．８〜１ｍ程度とすることを想定している。
そのため、この建物の構造形式は、通常のラーメン構造における柱が省略されて壁全体が柱としても機能する壁構造の範疇に属するものとされ、かつ、屋根面自体が梁の機能を有して通常の梁も省略されたものとなっており、それら壁面全体と屋根面全体とで実質的に門形のラーメン架構が構成されているものである。
【００１３】
そして、上記の建物はコーナー部を除いて壁の全体が本発明の実施形態であるＰＣａ部材１０により形成されている。すなわち、図１に示す建物では（ａ）に示すように各コーナー部に断面形状が略正方形の中実のＰＣａ部材１が配置されているが、それらのＰＣａ部材１の間に梁間方向では９台、桁行方向では２２台のＰＣａ部材１０が並設されていて、それらの全体で両方向の壁が形成されている。
【００１４】
また、上記建物の屋根面はハーフＰＣａ版２０を主体として形成されている。すなわち、図示例の建物では、（ｂ）に示すように屋根面を形成するためのハーフＰＣａ版２０が梁間方向に沿って架設されてその両端部が上記のＰＣａ部材１０の上端部に接合されて支持され、ハーフＰＣａ版２０上にコンクリートが打設されてそれ自体が梁として機能する大版厚の屋根面が形成されている。
【００１５】
図２に壁用のＰＣａ部材１０の詳細を示す。
これは上述したように梁間方向および桁行方向の双方の壁を形成するためのもので、階高相当分の高さ寸法を有するとともに柱を兼用し得る厚さ寸法と幅寸法を有する長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部１１を主体として、その本体部に壁および柱として機能するうえで必要となる所要本数の縦筋１２と横筋１３とを所定位置に所定間隔で配筋したことを基本とするものである。
【００１６】
具体的には、本体部１１は図２（ｃ）、（ｄ）に示すように内外二層の壁面部すなわち内部側の壁面部１１ａと外部側の壁面部１１ｂを有するとともに、双方の壁面部１１ａ、１１ｂの幅方向中央が連結部１１ｃにより一体に連結されることで水平断面形状が略エ字状ないし略Ｈ字状をなすものとされている。
各壁面部１１ａ、１１ｂにはそれぞれ幅方向に所定間隔をおいて複数本（図示例では各８本）の縦筋１２が高さ方向に沿って配筋され、各縦筋１２の下端部にはモルタル充填型のスリーブ継手１２ａが装着されている。
また、連結部１１ｃには多数の横筋１３が上下方向に間隔をおいて多段（図示例では５０段）に配筋されている。各段の横筋１３は中央部が連結部１１ｃを水平方向に貫通して両端部が本体部１１の側方に大きく突出する状態で壁厚方向に間隔をおいて２本ずつ配筋されている。
【００１７】
このＰＣａ部材１０は、壁を形成するべき位置において（ｃ）、（ｄ）に示すように同一形状、同一寸法のものが横方向に並設されて双方のＰＣａ部材１０の内外二層の壁面部１１ａ、１１ｂの先端縁どうしが突き合わせられることにより、隣接配置された双方のＰＣａ部材１０の間に双方の壁面部１１ａ、１１ｂと双方の連結部１１ｃとによる中空部１１ｄが実質的に閉鎖空間として区画形成されるようになっている。そして、その際には中空部１１ｄ内において双方のＰＣａ部材１０における横筋１３の先端部どうしがおのずと互いにラップし、したがって後段においてその中空部１１ｄ内にコンクリートを充填することにより双方のＰＣａ部材１０が横筋１３どうしの重ね継手ないしあき重ね継手により構造的に接合され、これにより一連の壁が形成されるようになっている。
なお、上記のように横筋１３どうしを重ね継手ないしあき重ねにより接合することから、隣接配置する双方のＰＣａ部材１０の双方の横筋１３の位置を互いに干渉しない範囲で、かつ適切な重ね継手ないしあき重ね継手を構成するうえで支障のない範囲内で、上下方向あるいは左右方向にずらしておく必要がある。
【００１８】
さらに、このＰＣａ部材１０の頂部は上記のハーフＰＣａ版２０の端部が接合される仕口部となることから、（ｂ）に示すように内部側の壁面部１１ａは外部側の壁面部１１ｂの上端よりも低い位置に留められてそこにはハーフＰＣａ版２０を支持するための顎部１４が形成されているとともに、外部側の壁面部１１ｂの頂部は仕口部に対してコンクリートを充填する際の型枠として機能するものとなっており、内部側の壁面部１１ａに配筋されている縦筋１２の上端部は仕口部に突出する状態で立ち上げられている。
また、このＰＣａ部材１０は施工時にはＰＣ鋼材（ＰＣ鋼棒あるいはＰＣ鋼線）を緊張することで自立可能とされており、そのため、ＰＣ鋼材を本体部１１の底部から頂部まで上下方向に貫通する状態で通すためのシース管１５が所定位置に所定本数（図示例では内外の壁面部１１ａ、１１と連結部１１ｃとの連結部にそれぞれ２本ずつ計４本）設けられている。
【００１９】
本実施形態におけるＰＣａ部材１０の寸法、質量としては、上記のように高さ寸法を階高相当分の１０ｍ程度、厚さ寸法を壁厚相当分の０．８〜１ｍ程度とする場合には、幅寸法をたとえば１．６ｍ程度として、その質量を最大でも一般的なクレーンで揚重可能な範囲（たとえば２０ton程度）とすることが好ましい。
【００２０】
図３に屋根用のハーフＰＣａ版２０の詳細を示す。
これは、梁間方向のスパンに相当する長さ（本実施形態では１５ｍ程度）と、屋根厚に相当する高さ寸法（同、０．８〜１ｍ程度）を有するとともに、上記の壁用のＰＣａ部材１０と同等の幅寸法（同、１．６ｍ程度）を有する長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部２１を主体として、それに主筋２２およびせん断補強筋２３が配筋されているものである。なお、本実施形態のハーフＰＣａ版２０の質量もＰＣａ部材１０と同様に最大で２０ton程度とすることが好ましい。
【００２１】
具体的には、本体部２１は（ｃ）に示すように断面形状が略逆Ｔ状とされていて、その中央部が矩形断面形状の梁部２１ａとされているとともにその下部両側には底型枠部２１ｂが側方に延出する状態で一体に形成されている。
梁部２１ａにはその長さ方向に複数本（図示例では上筋および下筋ともに各４本）の主筋２２が配筋され、主筋２２の周囲に所定間隔で巻回されているせん断補強筋２３が梁部２１ａの両側部（底型枠部２２ｂの上部）にループ状態で露出して配筋されている。
【００２２】
主筋２２の先端部は本体部２１の両端よりも突出していて、（ａ）に示すようにこのハーフＰＣａ版２０の両端部を上記のＰＣａ部材１０の顎部１４に支持した状態で両側のＰＣａ部材１０間に架設した際には、ハーフＰＣａ版２０の主筋２２の先端部とＰＣａ部材１０の壁面部１１ａの縦筋１２の上端部とが仕口部において自ずと交差状態で配筋され、したがって仕口部にコンクリートが充填されることによりそれら主筋２２および縦筋１２がそれぞれ仕口部に対して定着され、それにより壁用のＰＣａ部材１０と屋根用のハーフＰＣａ版２０とが仕口部において剛接合されて実質的にラーメン架構を構成するようにされている。
【００２３】
これらハーフＰＣａ版２０は、後述（図１２参照）するように同一形状、同一寸法のものが横方向に並設されて双方のハーフＰＣａ版２０の底型枠部２１ｂどうしが突き合わせられて設置されるものであり、その際には隣接配置された双方のハーフＰＣａ版２０の梁部２１ａの間に形成される凹部において双方のせん断補強筋２３が対向状態で配筋されることになるから、別途製作した鉄筋ユニット２４（図１０参照）を双方のせん断補強筋２３にラップするようにその凹部に配置したうえで底型枠部２１ｂ上に所定厚さのコンクリートを充填することにより、大版厚の屋根スラブが形成されるようになっている。
【００２４】
以上で説明した壁用のＰＣａ部材１０と屋根用のハーフＰＣａ版２０を用いて上記の建物を構築するための施工手順を図４〜図１２を参照して説明する。
【００２５】
まず、上記建物の基礎を施工するが、基礎としてはマットスラブとすることが好ましく、その施工に際しては図４、図５に示すように簡易な擁壁の形態のＰＣａ型枠３１を用いることが好ましい。
具体的には、底版部と側壁部からなる断面形状略Ｌ状のＰＣａ型枠３１を予め製作し、それをマットスラブ３０を形成するべき位置の外周部に配置して底版部を地表部に浅く埋設し、それを捨て型枠としてその内側にコンクリートを充填して基礎としての所要厚さのマットスラブ３０を形成すれば良い。
【００２６】
その際、マットスラブ３０の外周部（壁を立ち上げるべき位置）には上記のＰＣａ部材１０を建て込むためのアンカー筋３２を予め埋設状態で配筋する必要があるので、そのためには図５に示すように各アンカー筋３２を各縦筋１２の配列に対応させて配列してアングル材により一体に組み立てた鉄筋ユニット３３をＰＣａ型枠３１の内側に配置し、必要に応じてＰＣａ型枠３１に対して適宜の連結筋３４により連結したうえで、鉄筋ユニット３３をその上端部を残して埋設する状態でマットスラブ３０を形成することにより、各アンカー筋３２の上端部をＰＣａ部材１０の下端部に埋設されているスリーブ継手１２ａに挿入可能な位置に立ち上げておけば良い。
また、後段においてシース管１５（図２参照）内に挿通されるＰＣ鋼材をマットスラブ３０に対して連結するためのＰＣ鋼材継手３５（図６参照）を、シース管１５に対応する位置に予め設けておく。
【００２７】
以上のようにして基礎としてのマットスラブ３０を施工してその上面にアンカー筋３２およびＰＣ鋼材継手３５を立ち上げた状態から、そこに壁となるＰＣａ部材１０を建て込むに際しては、図６に示すようにそれに先だってマットスラブ３０とＰＣａ部材１０との間に介装する台座４０を設置することが好ましい。
台座４０はその上面がＰＣａ部材１０の底面に密着し得るように十分に平滑に仕上げた平板状のプレキャストコンクリート部材であって、各アンカー筋３２およびＰＣ鋼材継手３５に対応する位置に予め貫通孔を設けておき、これをマットスラブ３０上に設置してその底面とマットスラブ３０上面との間にグラウトを注入してマットスラブ３０に対して一体化せしめることで、その台座４０上にＰＣａ部材１０を安定に支持して建て込むことが可能となる。
【００２８】
しかる後に、図７に示すようにＰＣａ部材１０を台座４０上に吊り降ろしていって、各アンカー筋３２をスリーブ継手１２ａに挿入するとともにＰＣ鋼材継手３５をシース管１５に挿入した状態でＰＣａ部材１０を台座４０上に配置し、この段階では適宜仮支持する。
そして、ＰＣａ部材１０の上部からＰＣ鋼材をシース管１５に通してその下端部をＰＣ鋼材継手３５に連結し、ＰＣ鋼材を緊張してその上端部をＰＣａ部材１０の頂部に対して定着せしめることにより、その緊結力によってＰＣａ部材１０を安定に自立させる。
しかる後に、スリーブ継手１２ａにモルタルを注入して各アンカー筋３２をスリーブ継手１２ａを介して各縦筋１２に対して接合することにより、各縦筋１２をスリーブ継手１２ａ、アンカー筋３２を介してマットスラブ３０に対して定着し、これにより１台のＰＣａ部材１０の建て込み作業が完了となる。
【００２９】
本実施形態のＰＣａ工法では、以上の手順によるＰＣａ部材１０の建て込み作業により、まず図８に示すように２台のＰＣａ部材１０を一対としてそれらを梁間方向に間隔をおいて対向配置し、それらＰＣａ部材１０の頂部相互間にハーフＰＣａ版２０を架設することにより、それら２台のＰＣａ部材１０と１台のハーフＰＣａ版２０とによって図９に示すような１ユニットの門形架構を自立状態で構築する。
そして、図１０に示すようにその門形架構に対して同様にして他の門形架構を連続せしめた状態で組み立て、それら門形架構の間およびハーフＰＣａ版２０上にコンクリートを充填して図１１に示すように２ユニット分の門形ラーメン架構を構築する。
【００３０】
その際、図１２に示すように隣接配置した２ユニットの門形架構における双方のＰＣａ部材１０の間には実質的に閉鎖空間としての中空部１１ｄが形成されて双方の横筋１３の先端部どうしがその中空部１１ｄ内において自ずとラップする。また、双方のハーフＰＣａ版２０の間は凹部となってそこには双方のハーフＰＣａ版２０のせん断補強筋２３が配筋されるから、その凹部に鉄筋ユニット２４を落とし込み、必要に応じて他の屋根筋を配筋する。
そこで、ハーフＰＣａ版２０上からの作業によりＰＣａ部材１０間の中空部１１ａにトレミー管を用いてコンクリートを充填するとともに、ＰＣａ部材１０とハーフＰＣａ版２０との仕口部、およびハーフＰＣ版２０の底型枠部２１ｂ上に所定厚さでコンクリートを充填する。
これにより、図１１に示したようにＰＣａ部材１０とハーフＰＣａ版２０とが仕口部において剛接合されると同時に２ユニットの門形架構が構造的に一体化し、それらの全体で２ユニット分の門形ラーメン架構が構築される。
【００３１】
以降は、以上の手順を繰り返して、構築済みの門形ラーメン架構に対して次の門形架構を継ぎ足してはコンクリートを打設していくことによって門形ラーメン架構を桁行方向に順次延長していくことにより、最終的に一連の壁面全体と一連の屋根面全体を構築して建物全体の躯体を完成させれば良い。
【００３２】
なお、仕口部に対するコンクリートの充填の際には要所に型枠を設置してコンクリートの充填範囲を設定する必要があるので、そのための型枠をＰＣａ部材１０あるいはハーフＰＣａ版２０の要所に予め取り付けておくか一体に形成しておくと良い。
また、上記のように１ユニットの門形架構を組み立てた時点でその都度コンクリートを充填することが現実的であるが、場合によっては複数のユニットを連続的に組み立ててからそれらユニット間に対してまとめてコンクリートを充填することでも良い。
【００３３】
以上の手順によれば、予め製作したＰＣａ部材１０とハーフＰＣａ版２０とを主体としてそれらを順次組み立てることで建物全体を効率的に施工可能である。
特に、上記のように壁面を形成するためのＰＣａ部材１０と屋根面を形成するためのハーフＰＣａ版２０とを実質的にラーメン架構となる門形架構として自立状態で構築し、それを順次継ぎ足していくという作業を単純に繰り返すことによって、施工途中段階における仮設支保工を最少限とすることができるし、内部に対する仕上げ工事や設備工事その他の関連工事の早期着手も可能である。
また、ＰＣａ部材１０およびハーフＰＣａ版２０を揚重可能な範囲内で最大限に大きくすることによって組み立て対象部材数を必要最少限とすることが可能であるし、現場での配筋作業や型枠作業、コンクリート打設量も可及的に少なくすることが可能であり、それによる施工の効率化、省力化を十分に図ることが可能である。
以上のことから、本実施形態のＰＣａ工法は、特に壁厚や屋根厚を十分に大きくする必要があるような特殊用途の建物、たとえば上記実施形態のように放射線に対する遮蔽機能を必要とする原子力関連施設における建屋の施工に適用して最適であり、その種の用途の建物の施工に際して工期短縮、工費削減に大きく寄与することができる。
【００３４】
以上で本発明の基本的な実施形態について説明したが、以下に本発明のＰＣａ工法に適用して好適な補助工法について追記する。
【００３５】
２台のＰＣａ部材１０を隣接配置して並設する際には双方のＰＣａ部材１０の位置決めを精度良く行う必要があり、特にＰＣａ部材１０の下端部の位置決めはアンカー筋３２により支障なく行うことができるが、頂部を精度良く位置決めするためには鉛直精度を十分に確保する必要があるから、そのためには図１３〜図１４に示す位置決め治具５０を用いることが好適である。
【００３６】
これは、先行設置したＰＣａ部材１０（たとえば図１３（ａ）、（ｂ）における左側のもの）をガイドとして後行設置するＰＣａ部材１０（同、右側のもの）の頂部の位置決めを行うもので、各ＰＣａ部材１０の頂部において内部側の壁面部１１ａから上方に突出している縦筋１２のうちの端部側に位置している２本の縦筋１２をそれぞれ把持する対のグリップ５１と、それらグリップ５１どうしを離接する方向に平行移動させるためのターンバックル機構５２と、各グリップ５１をターンバックル機構５２に対して離接する方向に移動させるためのネジ機構５３からなるものである。
これによれば、高精度で位置決めされた状態で既に設置されている先行のＰＣａ部材１０に対して一方のグリップ５１を装着するとともに、その側方に配置して鉛直精度を概略的に位置決めした状態で自立させた後行のＰＣａ部材１０に対して他方のグリップ５１を装着し、その状態で後行のＰＣａ部材１０に装着したグリップ５１をネジ機構５３の調整により面外方向に変位させることで面外方向の位置決めが可能であり、かつその状態でターンバックル機構５２を調整することにより面内方向の位置決めが可能であり、それにより後行のＰＣａ部材１０の面外方向および面内方向の位置決めを先行のＰＣａ部材１０を基準としてそれに合致させるように高精度でしかも容易に行うことが可能である。
【００３７】
上記のように位置決めして隣接配置した双方のＰＣａ部材１０の間の中空部１１ｄにコンクリートを充填する際には、双方の壁面部１１ａ、１１ｂ間の隙間からのコンクリートの漏出を防止するため（いわゆるノロ止め）に、その隙間をシールする必要があるので、そのためには図１５〜図１６に示すようなシール機構６０を用いると良い。
これは、双方の壁面部１１ａ、１１ｂの先端部の内面を直角に突き合わせる形状に形成しておいて、そこにアングル材６１を密着させて双方の突き合わせ部に跨るように装着し、そのアングル材６１をＰＣａ部材１０の外側からワッシャ６２を介して複数本のボルト６３およびナット６４により所定間隔で突き合わせ部に対して締結するようにしたものである。ＰＣａ部材１０の表面に露出するボルト６３の頭部はコンクリート硬化後に切断してワッシャ６２とともに除去すれば良い。
これによれば、双方のＰＣａ部材１０の突き合わせ部の隙間をアングル材６１により塞いで確実にノロ止めを行い得るし、仮に図１６に示すように双方のＰＣａ部材１０の間に多少の位置ずれが生じた場合であってもその位置ずれを支障なく吸収することが可能である。図１６（ａ）は面外方向にずれた場合を示し、（ｂ）は双方のＰＣａ部材１０間の隙間の基準寸法より面内方向に広がるようにずれた場合、（ｃ）は同じく狭まるようにずれた場合を示す。
【００３８】
なお、ＰＣａ部材１０間の中空部１１ｄにコンクリートを打設する際しては、トレミー管を中空部１１ｄ内の底部にまで挿入してそれを引き抜きつつコンクリートを充填することになるが、横筋１３の間隔が狭いような場合において通常の断面円形のトレミー管を中空部に挿入できないような場合には、同一断面積を有する偏平な断面形状のトレミー管を用いれば良い。
【００３９】
以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下に列挙するような適宜の設計的変更や応用が可能である。
【００４０】
上記実施形態は平屋建ての建物への適用例であるので、ＰＣａ部材１０の頂部相互間に架設したハーフＰＣａ版２０によって屋根面を形成するようにしたが、本発明のＰＣａ工法は平屋建てのみならず二層以上の複層建物にも適用可能である。
その場合には、ＰＣａ部材の頂部相互間に上階の床面としてのスラブを形成するためのハーフＰＣａ版を架設して床を形成し、さらにその上層階に対して同様にＰＣａ部材およびハーフＰＣａ版による門形架構を積層していけば良い。
【００４１】
本発明のＰＣａ部材は断面形状が略エ字状ないし略Ｈ字状であって壁厚を十分に大きくすることが可能であることから、そのような建物を施工する場合に適用することが現実的ではあるが、それに限るものでもなく様々な用途、規模、形態の建物に対して広く適用可能であることはいうまでもなく、それに応じて本発明のＰＣａ部材の具体的な構成や本発明のＰＣａ工法の具体的な工程については、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更すれば良い。
特に、本発明のＰＣａ部材は可及的に大型・大質量のものとして形成することが効率的に有利ではあるものの、断面形状を略エ字状ないし略Ｈ字状として横筋どうしの重ね継手により互いに接合可能なものとする限りにおいてその形状や寸法は任意であり、施工するべき建物の形態や規模に応じて縦筋や横筋の所要本数やそれらの径寸法、鉄筋間隔等の仕様も設計条件に合致する範囲内で適切に設計すれば良い。
勿論、ＰＣａ部材により形成する壁面は上記実施形態のように外壁面として形成するのみならず、建物の内部に内壁面として形成することも可能であり、そのような場合において縦筋や横筋の配筋量を削減可能な場合には、たとえば各段の横筋を1本ずつとする等、必要最少限の配筋を行えば良いことは当然である。
【００４２】
なお、本発明のＰＣａ工法は本発明のＰＣａ部材に対して上記実施形態において例示したようなハーフＰＣ版を組み合わせることで壁および屋根ないし床を形成することを要旨とするが、本発明のＰＣａ部材は必ずしもそのようなハーフＰＣ版と組み合わせて用いることを前提とするものではなく、屋根面や床面をフルＰＣａ版等の他の形式のＰＣａ版や他の工法によって施工する場合においても本発明のＰＣａ部材を単独で用いることは可能である。
その場合、上記実施形態のように壁と屋根（ないし床）を同時に施工するのではなく、本発明のＰＣａ部材により壁面全体あるいは壁面の所定範囲を先行施工した後、それに後追いして屋根（ないし床）を適宜の工法により施工することでも良い。
【符号の説明】
【００４３】
１ ＰＣａ部材（コーナー用）
１０ ＰＣａ部材（壁用）
１１ 本体部
１１ａ 内部側の壁面部
１１ｂ 外部側の壁面部
１１ｃ 連結部
１１ｄ 中空部
１２ 縦筋
１２ａ スリーブ継手
１３ 横筋
１４ 顎部
１５ シース管
２０ ハーフＰＣａ版（屋根用）
２１ 本体部
２１ａ 梁部
２１ｂ 底型枠部
２２ 主筋
２３ せん断補強筋
２４ 鉄筋ユニット
３０ マットスラブ（基礎）
３１ ＰＣａ型枠
３２ アンカー筋
３３ 鉄筋ユニット
３４ 連結筋
３５ ＰＣ鋼材継手
４０ 台座
５０ 位置決め機構
５１ グリップ
５２ ターンバックル機構
５３ ネジ機構
６０ シール機構
６１ アングル材
６２ ワッシャ
６３ ボルト
６４ ナット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の壁を形成するためのＰＣａ部材であって、
水平断面形状が内外二層の壁面部の幅方向中央を連結部により連結してなる略エ字状ないし略Ｈ字状をなし、階高相当分の高さ寸法を有するとともに柱を兼用し得る厚さ寸法と幅寸法を有する長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部と、
前記各壁面部にそれぞれ幅方向に所定間隔をおいて高さ方向に沿って配筋された縦筋と、
中央部が前記連結部を水平方向に貫通し両端部が前記本体部の側方に突出する状態で多段に配筋された横筋とを備えてなることを特徴とするＰＣａ部材。
【請求項２】
請求１記載のＰＣａ部材を用いて壁を形成するためのＰＣａ工法であって、
前記ＰＣａ部材を横方向に並設して隣接配置した双方のＰＣａ部材の内外二層の壁面部の先端縁どうしを突き合わせることにより、双方のＰＣａ部材の間に双方の壁面部と双方の連結部とによる中空部を区画形成するとともに該中空部内において双方のＰＣａ部材における横筋の先端部どうしを重ね合わせ、前記中空部内にコンクリートを充填することにより双方のＰＣａ部材どうしを前記横筋どうしの重ね継手により接合して柱を兼用する一連の壁を形成することを特徴とするＰＣａ工法。
【請求項３】
請求項１記載のＰＣａ部材を用いて壁を形成するとともに、前記ＰＣａ部材と幅寸法が同等とされて梁を兼用可能なハーフＰＣａ版を用いて屋根または床としてのスラブを形成するためのＰＣａ工法であって、
前記ＰＣａ部材を間隔をおいて対向配置する工程、
前記各ＰＣａ部材の頂部相互間に前記ハーフＰＣａ版を架設した門形架構を構築する工程、
前記門形架構に対して同様の門形架構を連続せしめた状態で構築する工程、
各門形架構間における前記ＰＣａ部材間の中空部および前記ハーフＰＣａ版上にコンクリートを充填して一連の壁およびスラブを形成する工程
を有することを特徴とするＰＣａ工法。
【請求項１】
建物の壁を形成するためのＰＣａ部材であって、
水平断面形状が内外二層の壁面部の幅方向中央を連結部により連結してなる略エ字状ないし略Ｈ字状をなし、階高相当分の高さ寸法を有するとともに柱を兼用し得る厚さ寸法と幅寸法を有する長尺のプレキャストコンクリートからなる本体部と、
前記各壁面部にそれぞれ幅方向に所定間隔をおいて高さ方向に沿って配筋された縦筋と、
中央部が前記連結部を水平方向に貫通し両端部が前記本体部の側方に突出する状態で多段に配筋された横筋とを備えてなることを特徴とするＰＣａ部材。
【請求項２】
請求１記載のＰＣａ部材を用いて壁を形成するためのＰＣａ工法であって、
前記ＰＣａ部材を横方向に並設して隣接配置した双方のＰＣａ部材の内外二層の壁面部の先端縁どうしを突き合わせることにより、双方のＰＣａ部材の間に双方の壁面部と双方の連結部とによる中空部を区画形成するとともに該中空部内において双方のＰＣａ部材における横筋の先端部どうしを重ね合わせ、前記中空部内にコンクリートを充填することにより双方のＰＣａ部材どうしを前記横筋どうしの重ね継手により接合して柱を兼用する一連の壁を形成することを特徴とするＰＣａ工法。
【請求項３】
請求項１記載のＰＣａ部材を用いて壁を形成するとともに、前記ＰＣａ部材と幅寸法が同等とされて梁を兼用可能なハーフＰＣａ版を用いて屋根または床としてのスラブを形成するためのＰＣａ工法であって、
前記ＰＣａ部材を間隔をおいて対向配置する工程、
前記各ＰＣａ部材の頂部相互間に前記ハーフＰＣａ版を架設した門形架構を構築する工程、
前記門形架構に対して同様の門形架構を連続せしめた状態で構築する工程、
各門形架構間における前記ＰＣａ部材間の中空部および前記ハーフＰＣａ版上にコンクリートを充填して一連の壁およびスラブを形成する工程
を有することを特徴とするＰＣａ工法。
【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】
【図１５】
【図１６】
【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】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−５３４９１（Ｐ２０１３−５３４９１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３８１６（Ｐ２０１１−１９３８１６）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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