図面 (/)

技術 コンクリート打継方法

出願人 大成建設株式会社
発明者 渡邉悟士黒岩秀介
出願日 2016年5月20日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-101762
公開日 2017年11月24日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-206920
状態 特許登録済
技術分野 立坑・トンネルの掘削技術 コンクリート打設にともなう現場作業
主要キーワード 既設部材 空隙面積 継手形式 先行コンクリート 注入パイプ ブリーディング量 強度領域 標準仕様書
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

簡易かつ安価でありながらも打継部の密着性を確保した状態で既設部材の下側にコンクリート打ち継ぐことを可能としたコンクリート打継方法を提案する。

解決手段

下面が水平面に対して傾斜した上部コンクリート2の下側に下部コンクリート3を打ち継ぐコンクリート打継方法であって、上部コンクリート2の下面に撥水膜5を形成する工程と、上部コンクリート2の下側に型枠6を形成する工程と、型枠6内にフレッシュコンクリート打設する工程とを備えている。

概要

背景

地盤掘削並行して上部から下部へと躯体構築する場合には、上側の先行コンクリートの下側に、コンクリート後行コンクリート)を打ち継ぐいわゆる逆打ち工法が採用されている。逆打ち工法では、コンクリートの打設時に巻き込まれた気泡の除去が難しく、打継面に残存するおそれがある。打継面に気泡があると、コンクリート同士の密着性が損なわれ、コンクリート構造物水密性耐久性に影響がおよぶおそれがある。
打継面の密着性の向上を図る施工方法としては、例えば、先行コンクリートの下面に勾配を設けておくことで、先行コンクリートの下面に沿って気泡を移動させて、後行コンクリートの打設時に生じる気泡を残存させないようにする方法がある。
また、本出願人は、特許文献1に示すように、先行コンクリートと後行コンクリートとの空隙に充填材充填するための注入管を、予め先行コンクリートの下面に配管しておくコンクリートの打継方法を提案している。

概要

簡易かつ安価でありながらも打継部の密着性を確保した状態で既設部材の下側にコンクリートを打ち継ぐことを可能としたコンクリート打継方法を提案する。下面が水平面に対して傾斜した上部コンクリート2の下側に下部コンクリート3を打ち継ぐコンクリート打継方法であって、上部コンクリート2の下面に撥水膜5を形成する工程と、上部コンクリート2の下側に型枠6を形成する工程と、型枠6内にフレッシュコンクリートを打設する工程とを備えている。

目的

本発明は、簡易かつ安価でありながらも打継部の密着性を確保した状態で既設部材の下側にコンクリートを打ち継ぐことを可能としたコンクリート打継方法を提案することを課題とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

下面が水平面に対して傾斜した上部コンクリートの下側に下部コンクリートを打ち継ぐコンクリート打継方法であって、前記上部コンクリートの下面に撥水膜を形成する作業を備えていることを特徴とする、コンクリート打継方法。

請求項2

前記上部コンクリートの下面から、接合部材が突出していることを特徴とする、請求項1に記載のコンクリート打継方法。

請求項3

前記下部コンクリートとして、スランプフローが50〜70cmで、かつ、ブリーディング量が0.1cm3/cm2以下のフレッシュコンクリート打設することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のコンクリート打継方法。

請求項4

水平面に対する前記上部コンクリートの下面の角度が5°以上であり、水に対する接触角が130°以上の撥水剤を前記上部コンクリートの下面に塗布あるいは吹付けることにより前記撥水膜を形成することを特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のコンクリート打継方法。

技術分野

0001

本発明は、既設部材の下側にコンクリート打ち継ぐコンクリート打継方法に関する。

背景技術

0002

地盤掘削並行して上部から下部へと躯体構築する場合には、上側の先行コンクリートの下側に、コンクリート(後行コンクリート)を打ち継ぐいわゆる逆打ち工法が採用されている。逆打ち工法では、コンクリートの打設時に巻き込まれた気泡の除去が難しく、打継面に残存するおそれがある。打継面に気泡があると、コンクリート同士の密着性が損なわれ、コンクリート構造物水密性耐久性に影響がおよぶおそれがある。
打継面の密着性の向上を図る施工方法としては、例えば、先行コンクリートの下面に勾配を設けておくことで、先行コンクリートの下面に沿って気泡を移動させて、後行コンクリートの打設時に生じる気泡を残存させないようにする方法がある。
また、本出願人は、特許文献1に示すように、先行コンクリートと後行コンクリートとの空隙に充填材充填するための注入管を、予め先行コンクリートの下面に配管しておくコンクリートの打継方法を提案している。

先行技術

0003

特許第3396851号公報

発明が解決しようとする課題

0004

先行コンクリートの下面に勾配を設けた場合であっても、気泡が先行コンクリートの下面に残存してしまう場合があった。
また、特許文献1の方法では、注入管の設置および充填材の注入に伴う作業や費用が増加してしまう。
このような観点から、本発明は、簡易かつ安価でありながらも打継部の密着性を確保した状態で既設部材の下側にコンクリートを打ち継ぐことを可能としたコンクリート打継方法を提案することを課題とする。

課題を解決するための手段

0005

前記課題を解決するために、本発明は、下面が水平面に対して傾斜した上部コンクリートの下側に下部コンクリートを打ち継ぐコンクリート打継方法であって、前記上部コンクリートの下面に撥水膜を形成する作業を備えていることを特徴としている。
かかるコンクリート打継方法によれば、撥水膜により気泡が上部コンクリートの下面に付着することが防止されるため、打継部に空隙が形成されることを防止できる。つまり、本発明によれば、打継部におけるコンクリート同士の密着性を確保することができる。また、撥水膜を形成するのみであるため、簡易かつ安価である。
なお、前記上部コンクリートの下面から、接合部材が突出していれば、上部コンクリートと下部コンクリートとの一体性の向上を図ることができる。
また、前記下部コンクリートとしては、スランプフローが50〜70cmで、かつ、ブリーディング量が0.1cm3/cm2以下のフレッシュコンクリートを使用するのが望ましい。このようなコンクリートを使用すれば、逆打ち工法に適切な流動性および材料分離抵抗性を確保することができる。また、ブリーディング量を抑えることで、打継部の密着性が向上する。
また、水平面に対する前記上部コンクリートの下面の角度が5°以上の範囲内であれば、高水準でコンクリートの密着性を確保することができる。
さらに、撥水膜は、水に対する接触角が130°以上の撥水剤を前記上部コンクリートの下面に塗布あるいは吹付けることにより形成するのが望ましい。一般に、張力などに起因する固体液体の接触角の限界は最大でも120°程度といわれているが、細かい凹凸形状を構成することなどによりこれを十分に上回る接触角を実現する撥水剤を使用すれば、上部コンクリートの下面に気泡が付着し難くなる。

発明の効果

0006

本発明のコンクリート打継方法によれば、簡易かつ安価に打継部の密着性を確保した状態で既設部材の下側にコンクリートを打ち継ぐことが可能となる。

図面の簡単な説明

0007

本発明の実施形態に係る上部コンクリートを示す図であって、(a)は立面図、(b)は(a)のA−A矢視図である。
本実施形態のコンクリート打継方法の各施工段階を示す断面図であって、(a)は撥水膜形成工程、(b)は型枠工程、(c)は打設工程である。
実験時の型枠の形状の概要を示す斜視図である。
他の形態に係る上部コンクリートの下面を示す斜視図である。

実施例

0008

本実施形態では、逆打ち工法により地下構造物の柱1を構築する場合について説明する。
図1に示すように、柱1は、鉄骨鉄筋コンクリート造であって、既設部材である上部コンクリート2の下側に、下部コンクリート3を現場打ちコンクリートにより打ち継ぐことにより形成する。
上部コンクリート2は、現場打ちコンクリートを打設することにより形成してもよいし、プレキャスト部材を配設することにより形成してもよい。本実施形態の上部コンクリート2は、四角柱状に形成されている。なお、上部コンクリート2の形状は限定されるものではなく、例えば円柱状であってもよい。
上部コンクリート2の下面は、図1(a)に示すように、水平面に対して傾斜している。本実施形態では、上部コンクリート2の対向する一対の側面のうちの一方の側面(図1(a)において左側の側面)から他方の側面(図1(a)において右側の側面)に向うに従って低くなるように下面21が傾斜している。なお、上部コンクリート2の下面21の傾斜角は限定されるものではないが、本実施形態では、水平面に対して5°以上の範囲内になるように設定されている。

0009

本実施形態の上部コンクリート2は、下面21の中心部から鉄骨4が突出している。鉄骨4は、上部コンクリート2の軸方向に沿って、上部コンクリート2の中心部に配設されている。鉄骨4は、下部コンクリート3の鉄骨と連結することで、上部コンクリート2と下部コンクリート3との接合部材として機能する。本実施形態では、鉄骨4としてH形鋼が配設されている。なお、鉄骨を構成する材料は限定されるものではなく、例えば溝形鋼であってもよい。また、鉄骨4の断面寸法は限定されるものではない。
なお、図示は省略するが、上部コンクリート2の下面21からは、上部コンクリート2内において鉄骨4を囲うように配筋された鉄筋の端部が突出している。なお、鉄筋の径および配筋ピッチ等は限定されるものではなく、適宜設計すればよい。また、鉄骨4および鉄筋は、必要に応じて配設すればよい。

0010

本実施形態のコンクリート打継工法は、撥水膜形成工程、補強材設置工程、型枠工程および打設工程を備えている。
撥水膜形成工程は、図2(a)に示すように、上部コンクリート2に下面21に撥水膜5を形成する工程である。撥水膜5は、下面21の全体に撥水剤を吹き付けることにより形成する。なお、撥水膜5の形成方法は限定されるものではなく、例えば、下面21に撥水剤を塗布することにより形成してもよい。
撥水膜5は、水に対する接触角が130°以上の撥水剤により形成する。なお、撥水剤の水に対する接触角は限定されない。

0011

補強材設置工程は、図2(b)に示すように、下部コンクリート3の鉄骨4および鉄筋(図示せず)を配設する工程である。下部コンクリート3の鉄骨4は、上部コンクリート2の鉄骨4と接合する。鉄骨4同士の接合方法は限定されるものではないが、本実施形態では、上下の鉄骨4,4のフランジまたはウェブに跨って配設された板材41と、板材41および鉄骨4を貫通したボルト42を介して連結する。
また、下部コンクリート3の鉄筋は、上部コンクリート4の鉄筋と重ね継手により連結する。なお、鉄筋の継手形式は限定されるものではなく、例えば、機械式継手により連結してもよい。

0012

型枠工程は、上部コンクリート2の下側に、図2(b)に示すように、下部コンクリート用の型枠6を形成する工程である。
型枠6は、下部コンクリート3の外面を覆うように組み立てる。型枠6の上端部には空気抜き孔61が形成されている。空気抜き孔61は、上部コンクリート2の下面21の最も高い部分(図2(b)において左側)に面して形成されている。本実施形態では、矩形状の空気抜き孔61が、上部コンクリート2の一方の面(図2(b)において左側の面)に沿って、所定の間隔をあけて複数形成されている。なお、空気抜き孔61の形状は限定されるものではなく、例えば円形であってもよい。また、空気抜き孔61の数や配設ピッチも限定されるものではなく、上部コンクリート2(柱1)の形状に応じて適宜決定すればよい。
また、型枠6の下部には、打設口62が形成されている。打設口62は、コンクリートを打設するための孔であって、注入パイプ63が接続されている。打設口62の形状、配置および数等は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。

0013

打設工程は、図2(c)に示すように、型枠6内にフレッシュコンクリート(下部コンクリート3)を打設する工程である。フレッシュコンクリートは、注入パイプ63を介して型枠6の下部から圧入する。フレッシュコンクリートの圧入作業は、空気抜き孔61からフレッシュコンクリートが排出されるまで行う。コンクリート打設時の気泡は、下面21に沿って上昇することで、空気抜き孔61から排出される。
本実施形態では、下部コンクリート3として、スランプフローが50〜70cmで、かつ、ブリーディング量が0.1cm3/cm2以下で、なおかつ、設計基準強度が45N/mm2以上のフレッシュコンクリートを打設する。なお、フレッシュコンクリートの配合は限定されるものではない。

0014

本実施形態のコンクリート打継方法によれば、上部コンクリート2の下面21に撥水膜5が形成されているため、コンクリート打設時の気泡が下面21に付着することが防止されている。そのため、上部コンクリート2と下部コンクリート3との打継部に空隙が形成されることを防止でき、ひいては、コンクリート同士の密着性を確保することができる。さらに、打継部に対して充填材を充填する手間および費用を省略することができる。
また、撥水膜5は、撥水剤を下面21に吹き付けあるいは塗布するのみで気泡の上昇が促され、打継部の密着性を確保することができるため、簡易かつ安価に施工することができる。
また、撥水膜5には、水に対する接触角が130°以上の撥水性に優れた撥水剤を使用しているため、上部コンクリートの下面に気泡が付着し難くい。

0015

また、水平面に対する上部コンクリート2の下面21の角度を5°以上にしているため、気泡の上昇を期待することができる。
また、下部コンクリート3として、スランプフローが50〜70cmのフレッシュコンクリートを使用すると、適切な流動性および材料分離抵抗性を確保して、高品質な施工を図ることができる。
また、ブリーディング量を0.1cm3/cm2以下に抑えると、打継部に隙間が形成されることが防止され、密着性が向上する。
なお、建築工事標準仕様書・同解説JASS鉄筋コンクリート工事では、設計基準強度が45N/mm2以上では、スランプフロー60cmが標準的な仕様として認められており、また、このような強度領域ではブリーディング量が極めて小さくなる傾向にある。したがって、下部コンクリートに設計基準強度45N/mm2以上の高強度コンクリートを使用することで、下部コンクリート3の施工に適したワーカビリティとブリーディング量を確保することができる。
さらに、上部コンクリート2と下部コンクリート3は、鉄骨4を介して一体性が確保されている。

0016

次に、本実施形態のコンクリート打継方法の効果を確認するために行った実験結果について説明する。
本実験では、図3に示すように、コンクリート板(上部コンクリート)20の下側に下部コンクリート3を打設する場合について説明する。
型枠6には、コンクリート板20の下端側(図3において左側)からコンクリートを流し込めるように、打設口62が形成されている。
コンクリート板20は、500×510×30mmの板状部材であって、下面の勾配がおおむね5°になるように型枠6の上部に固定した。コンクリート板20の下面21には、水に対する接触角が144°の撥水剤ネバウェット(Never Wet社製)により撥水膜5を形成した(実施例)。また、本実験では、比較例として、撥水膜5を形成していない無処理のコンクリート板20に対しても同様の実験を行った。

0017

コンクリート板20および下部コンクリート3の調合条件は同一とした。コンクリートの調合を表1に示す。また、表2に、本実験で使用したコンクリート(表1の配合によるコンクリート)の試験結果を示す。なお、コンクリートを採取した供試体の上面の目視観察結果では、ブリーディング量はほぼ0と判断された。

0018

0019

0020

本実験では、打設口62から下部コンクリートを連続的に流し込み、空気抜き孔61からコンクリートが溢れ出るのを確認するまで、打設口62側から型枠6内(上部コンクリート20の下面)にコンクリートを徐々に充填した。空気孔61からのコンクリートの流出を確認したら、空気抜き孔61を塞いだ状態で、打設口62の上部までコンクリートを打ち増した。
コンクリートの打込みから7日後に脱型し、脱型後の打継部の状況を確認した。
打継部を目視した結果、実施例および比較例共に、コンクリート板20と下部コンクリート3との間には隙間は見られなかった。
次にコンクリート板20を下部コンクリート3から剥がして、下面21の空隙率(打継面の面積に占める空隙面積比率)を測定した結果、実施例の空隙率は4.8%であった。一方、比較例の空隙率は12.8%であった。また、比較例の空隙の深さは、3〜5mm程度であったのに対し、実施例の空隙の深さは1mm以下であった。したがって、撥水膜5を形成することで、打継部の密着性が向上することが確認できた。

0021

以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
本発明のコンクリート打継工法により形成する構造物は柱に限定されるものではなく、あらゆる構造物に適用することが可能である。
また、前記実施形態では、下面21が一方から他方に向って一定の角度で傾斜している場合について説明したが、下面21の形状は限定されるものではない。例えば、図4(a)に示すように、下面21の中心部から一方および他方の外面に向って上昇するように、2つの面がそれぞれ傾斜してもよいし、図4(b)に示すように、下面21の中心から各側面(外側)に向って上昇するように、4つの面がそれぞれ傾斜していてもよい。さらに、下面21は、曲面であってもよいし、円錐状であってもよい。
また、上部コンクリート2の下面21には、コッターとしての凸部または凹部が形成されていてもよい。

0022

1 柱(躯体)
2 上部コンクリート
20コンクリート板(上部コンクリート)
21 下面
3 下部コンクリート
30フレッシュコンクリート
4鉄骨(接合部材)
5撥水膜
6型枠
61空気抜き孔
62打設口
63 注入パイプ

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 川崎重工業株式会社の「 トンネル掘削機」が 公開されました。( 2021/03/18)

    【課題】カッタードラムに設けられた開口を閉塞する扉を固定するためのボルトの落下を防止することができるトンネル掘削機を提供する。【解決手段】一実施形態に係るトンネル掘削機1では、カッタードラム5と扉7を... 詳細

  • 大成建設株式会社の「 立坑工事用の作業床」が 公開されました。( 2021/03/18)

    【課題】簡易な構成で、機材搬入用扉の開閉時間を短縮し、かつ墜落防止措置を同時に達成できる立坑工事用の作業床を提案すること。【解決手段】立坑Sに収容可能なステージ2と、ステージ2に設けられた平面視で矩形... 詳細

  • 株式会社大林組の「 ジャッキパターンの選択支援方法及びシールド掘進機の方向制御システム」が 公開されました。( 2021/03/18)

    【課題】正確性を高めつつ安定した精度でシールド掘進機の方向制御を可能とするジャッキパターンの選択支援方法及び方向制御システムを提供する。【解決手段】シールド掘進機の掘進に寄与するシールドジャッキと、掘... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ