(57)【要約】【課題】  プレキャストコンクリート材の連結の施工性を向上させる。【解決手段】    隣接するプレキャストコンクリート材１０を連結する際、プレキャストコンクリート材１０を間隙を介して対向させるように配置し、この配置状態でプレキャストコンクリート材１０の互いの対向面１７ａから鉄筋を突出させるとともに、対応する鉄筋の突出端部１３ａ、１５ａ同士を上記間隙においてオーバーラップさせ、次に、上記間隙にエポキシ樹脂の主剤と硬化剤とセメントと骨材を水を加えずに混練してなる充填材を充填し硬化させることにより、上記プレキャストコンクリート材１０を連結する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接するプレキャストコンクリート材を連結する構造において、プレキャストコンクリート材の互いに対向する面が離れており、各プレキャストコンクリート材の鉄筋が上記対向面から突出し、対応する鉄筋の突出端部同士が上記対向面間においてオーバーラップし、上記対向面間に充填されたエポキシ樹脂と骨材を含む充填材により、オーバーラップした鉄筋の突出端部同士が連結されることを特徴とするプレキャストコンクリート材の連結構造。
【請求項２】
上記充填材がセメントを含み、このセメントは水和反応することなく原料のまま残されていることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート材の連結構造。
【請求項３】
上記オーバーラップする鉄筋の突出端部同士が互いに平行をなし、その径の３〜８倍の長さにわたりオーバーラップし、その径の０．２倍〜１．０倍だけ離れていることを特徴とする請求項１または２に記載のプレキャストコンクリート材の連結構造。
【請求項４】
各プレキャストコンクリート材の鉄筋の突出端部が上記対向面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレキャストコンクリート材の連結構造。
【請求項５】
隣接するプレキャストコンクリート材の鉄筋が同軸上に配置され、上記鉄筋の突出端部が、先に向かって同方向に同角度折り曲げられていることを特徴とする請求項４に記載のプレキャストコンクリート材の連結構造。
【請求項６】
隣接するプレキャストコンクリート材の連結方法において、
プレキャストコンクリート材を間隙を介して対向させるように配置し、この配置状態でプレキャストコンクリート材の互いの対向面から鉄筋を突出させるとともに、対応する鉄筋の突出端部同士を上記間隙においてオーバーラップさせ、
次に、上記間隙にエポキシ樹脂の主剤と硬化剤とセメントと骨材を水を混ぜずに混練してなる充填材を充填し硬化させることにより、上記プレキャストコンクリート材を連結することを特徴とするプレキャストコンクリート材の連結方法。
【請求項７】
上記充填材は、容積比でエポキシ樹脂の主剤と硬化剤を計１２〜３０％含むことを特長とする請求項６に記載のプレキャストコンクリート材の連結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレキャストコンクリート材（以下、ＰＣａ材と称す）を現場で連結するための構造および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣａ材同士を建築現場で連結する従来の一般的な連結手段は、特許文献１の図１〜図１５に記載されている。簡単に説明すると、隣接するＰＣａ材の骨組となる鉄筋を、ＰＣａ材の端面から突出させ、対応する鉄筋の突出端部同士を所定長さにわたりオーバーラップさせ、ＰＣａ材の端面間にセメントモルタルを充填することにより、ＰＣａ材を連結する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３４０００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記連結手段では、セメントモルタルを介して鉄筋の突出端部同士が連結されるが、鉄筋とセメントモルタルの付着強度が比較的低いので、鉄筋の突出端部を長くし鉄筋同士のオーバーラップ領域を大きくする必要があった。そのため多量のセメントモルタルを必要とするとともに、充填作業の負担が大きかった。
また、セメントモルタルを水と混ぜて混練し、その水和反応により硬化させるため、養生期間が４週間と長かった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、隣接するプレキャストコンクリート材を連結する構造において、隣接するプレキャストコンクリート材を連結する構造において、プレキャストコンクリート材の互いに対向する面が離れており、各プレキャストコンクリート材の鉄筋が上記対向面から突出し、対応する鉄筋の突出端部同士が上記対向面間においてオーバーラップし、上記対向面間に充填されたエポキシ樹脂と骨材を含む充填材により、オーバーラップした鉄筋の突出端部同士が連結されることを特徴とする。
ここでオーバーラップとは、隣接するＰＣａ材の鉄筋の突出端部同士が互いに近接し、しかも長手方向と直交する方向から見た時に、重なる状態（突出端部同士が平行をなしていて完全に重なる状態のみならず、交差して重なる状態を含む）を意味する。
【０００６】
上記構成によれば、鉄筋の突出端部とエポキシ樹脂との付着強度が高いので、鉄筋の突出端部のオーバーラップしている長さ（鉄筋先端間の距離）が短くても、鉄筋の突出端部同士を強固に連結できる。そのため、ＰＣａ材間の間隙を狭くし比較的少量の充填材で連結を行うことができるので、充填作業の負担が少ない。また、エポキシ樹脂は養生期間が例えば２４時間程度と短くて済む。
充填材は骨材を含み、エポキシ樹脂を補強することができるとともに、高価なエポキシ樹脂の使用量を減らすことができる。
【０００７】
好ましくは、上記充填材がセメントを含み、このセメントは水和反応することなく原料のまま残されていることを特徴とする。
セメントは充填材の嵩を増やすための増量材として用いられ、高価なエポキシ樹脂の使用量を減らすことができる。セメントは、エポキシ樹脂の粘度調整（増粘材）の役割も担う。すなわち、充填材の粘度を高めて、充填時の作業性を向上させる。
【０００８】
好ましくは、上記オーバーラップする鉄筋の突出端部同士が互いに平行をなし、その径の３〜８倍の長さにわたりオーバーラップし、その径の０．２倍〜１．０倍だけ離れている。
オーバーラップ長が径の３倍以上としたのは、十分な連結強度を得るためであり、８倍以下としたのは、充填材の量の増大を回避するためである。
【０００９】
好ましくは、各プレキャストコンクリート材の鉄筋の突出端部が上記対向面に対して傾斜している。
これによれば、充填材と各プレキャストコンクリート材との連結強度を高めることができる。
【００１０】
ある態様では、隣接するプレキャストコンクリート材の鉄筋が同軸上に配置され、上記鉄筋の突出端部が、先に向かって同方向に同角度折り曲げられている。
これにより、鉄筋の突出端部は互いに平行をなす。
【００１１】
隣接するプレキャストコンクリート材を連結する本発明の方法では、複数のプレキャストコンクリート材を間隙を介して対向させるように配置し、この配置状態でプレキャストコンクリート材の互いの対向面から鉄筋を突出させるとともに、対応する鉄筋の突出端部同士を上記間隙においてオーバーラップさせ、次に、上記間隙にエポキシ樹脂の主剤と硬化剤とセメントと骨材を水を加えずに混練してなる充填材を充填し硬化させることにより、上記プレキャストコンクリート材を連結する。
セメントは水和反応せずに、そのまま充填材中に残る。
【００１２】
上記充填材は、容積比でエポキシ樹脂（主剤＋硬化剤）を１２〜３０％含む。エポキシ樹脂を１２％以上としたのは十分な連結強度を得るためであり３０パーセント以下としたのは、高価なエポキシ樹脂の使用量を抑えるとともに充填材の粘性の低下を抑制するためである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プレキャストコンクリート材をエポキシ樹脂を含む充填材で連結することにより、充填材の量を減らして充填作業の負担を軽減することができるとともに、養生期間を短くすることができる。その結果、施工性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に用いられる布基礎用ＰＣａ材を示す斜視図である。
【図２】同実施形態において、隣接するＰＣａ材を隙間を介して対峙させ、ＰＣａ材の鉄筋の突出端部をオーバーラップさせた状態を示す斜視図である。
【図３】同実施形態において、隣接するＰＣａ材間にエポキシ樹脂を含む充填材を充填し硬化させることによりＰＣａ材を連結した状態を示す斜視図である。
【図４】同実施形態のＰＣａ材の断面図である。
【図５】同実施形態において、隣接するＰＣａ材間にエポキシ樹脂を含む充填材を充填する工程を説明する側面図であり、（Ａ）は充填前の状態を示し、（Ｂ）は充填後の状態を示す。
【図６】同実施形態において、隣接するＰＣａ材間にエポキシ樹脂を含む充填材を充填する工程を説明する平面図であり、（Ａ）は充填前の状態を示し、（Ｂ）は充填後の状態を示す。
【図７】同実施形態において、隣接するＰＣａ材の鉄筋の突出端部がオーバーラップしている状態を拡大して示す平面図である。
【図８】第２実施形態において、隣接する布基礎用ＰＣａ材の鉄筋の突出端部がオーバーラップしている状態を拡大して示す平面図である。
【図９】第３実施形態の連結構造を介して連結された４つのＰＣａ材からなる筒型構造物の平面図である。
【図１０】第４実施形態の連結構造を介して連結される板状のＰＣａ材と細長いＰＣａ材とを示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第１実施形態をなす布基礎用ＰＣａ材の連結方法および構造について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、ＰＣａ材１０は直線状に細長く形成され、基礎部１１と起立部１２とを備えている。基礎部１１は水平に幅広く形成され、起立部１２は基礎部１１の幅方向中央から垂直に起立している。上記基礎部１１は地中に埋められ、起立部１２は地面（図４の符号Ａ参照）から上方に突出して、その上面に建物を載せるようになっている。
【００１６】
図４に示すように、上記ＰＣａ材１０の骨組１０ａは、基礎部１１の複数の主筋１３（鉄筋）および複数の剪断補強筋１４と、起立部１２の複数の主筋１５（鉄筋）および複数の剪断補強筋１６とを備えている。主筋１３，１５は、ＰＣａ材１０の長手方向に水平に延びる。剪断補強筋１４，１６は、ＰＣａ材１０の長手方向に沿って間隔をおいて配置され、主筋１３、１５にそれぞれ番線等で連結されている。
上記骨組１０ａを型枠内に収容してコンクリート１７を打設することにより、上記ＰＣａ材１０が得られる。
【００１７】
図１に示すように、ＰＣａ材１０のコンクリート１７の長手方向の両端面１７ａから、上記主筋１３，１５が突出している。この突出端部をそれぞれ符号１３ａ，１５ａで示す。
図７に最も良く示すように、これら主筋１３，１５の突出端部１３ａ，１５ａの長さＬは等しく、その径の４〜８倍であり、比較的短い。この突出端部１３ａ，１５ａは、水平のまま、先端に向かって左右いずれか一方、本実施形態では左方向に同角度曲げられており、端面１７ａに対して傾斜している。
【００１８】
布基礎を構築する場合、ＰＣａ材１０を並べ、隣接するＰＣａ材１０同士を連結する。この連結の工程について説明する。
図２に示すように隣接する２つのＰＣａ材１０を隙間を介して直線状に並べ、端面１７ａ同士を対向させる。図７に示すように、これらＰＣａ材１０のコンクリート１７の端面１７ａ（対向面）間の間隔Ｋは、上記主筋１３，１５の突出端部１３ａ，１５ａの端面１７ａからの突出量Ｔと等しいか、これより若干量（例えば、主筋１３，１４の径Ｄ以下）だけ大きい。
【００１９】
図２、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、上記配置状態で、２つのＰＣａ材１０の上記主筋１３，１５の対応する突出端部１３ａ，１５ａ同士はオーバーラップしている。より具体的には、対応する突出端部１３ａ，１５ａが、互いに平行をなして近接しており、水平方向から見た時に重なり合っている。
【００２０】
図７に示すように、隣接する２つのＰＣａ材１０の対応する主筋１３，１５同士は、ほぼ同軸をなしているが、突出端部１３ａ，１５ａがそれぞれ左方向に曲げられているので、互いに干渉しない。本実施形態では、突出端部１３ａ同士、突出端部１５ａ同士は、その径Ｄの０．２〜１．０倍離れているとともに、その径Ｄの３〜８倍の長さにわたってオーバーラップしている。
【００２１】
隣接するＰＣａ材１０間には、図２、図４、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように型枠３０が設置される。この型枠３０は、中央部が隣接するＰＣａ材１０間の隙間を囲うとともに、その両側部が２つのＰＣａ材１０の端部の面にそれぞれ沿うように配置される。
【００２２】
本実施形態では、上記型枠３０は底部の型枠部材３１と２つの側部の型枠部材３２からなる。型枠部材３１はビニールシートからなり、掘り下げて平坦に整地された地盤Ｂ（図４参照）に載っていて、その両側部がＰＣａ材１０の基礎部１１の下面に沿って配置される。
２つの型枠部材３２は互いに同形状であって樹脂製、紙製、木製等の薄板により折り曲げ形状をなしている。この型枠部材３２の両側部は、ＰＣａ材１０の端部において、基礎部１１の側面と上面、および起立部１２の側面に沿って配置される。
【００２３】
上記型枠３０の設置後に、ＰＣａ材１０間の隙間の上部開口から、充填材４０が充填される。この充填材４０は、エポキシ樹脂の主剤と硬化剤と、セメントと、骨材を含む。周知のように、エポキシ樹脂の主剤はビスフェノールＡであり、硬化剤はエピクロロヒドリン）であり、主剤と硬化剤の重量比は約７：３である。現場において、これら主剤と硬化剤とセメントと骨材とを混練して上記隙間に充填する。なお、主剤とセメントと骨材を予めミックスして混練しておき、このプレミックス原料に硬化剤を添加し混練してもよい。主剤と硬化剤の重合によりエポキシ樹脂が生成され、例えばほぼ２４時間以内に充填材４０の硬化が完了する。硬化後の状態を図３、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示す。
【００２４】
上記セメントとしては例えば普通ポルトランドセメントを用いる。なお、上記充填材４０には水を加えないので、セメントの水和反応は生じない。セメントは、エポキシ樹脂の粘性を高めるための増粘材として、およびエポキシ樹脂の使用量を低減させ充填材４０の嵩を増やすための増量材としての役割を担う。
骨材は、細砂（結合材）、砂利、砕石等からなり、エポキシ樹脂の割れを防ぎ強度を増大させる役割を担う。なお、細砂は充填材４０の粘性を高める役割も担う。
【００２５】
上記のように充填材４０の硬化が完了した後、型枠部材３２を外すが、この型枠部材３２が安価な材料からなる場合は、そのまま残しておいてもよい。
【００２６】
布基礎の隅部や交差部では、平面形状がＬ字型、Ｔ字型、十字型のＰＣａ材が用いられるが、上記と同様にして、これらＰＣａ材の端面でも主筋を突出させ、この突出端部と隣接するＰＣａ材の端面からの主筋の突出端部をオーバーラップさせ、端面間に上記と同様の充填材を充填させて、ＰＣａ材同士を連結する。
【００２７】
上記充填材４０において、エポキシ樹脂（主剤＋硬化剤）の重量比は５〜１５％、体積比で１２〜３０％とするのが好ましい。セメントの重量比は１０〜４０％、容積比で１０〜３０％とするのが好ましい。骨材は重量比で５０〜６０％、容積比で５０〜６０％とするのが好ましい。
上記エポキシ樹脂およびセメントの使用量は、使われる骨材や充填部位の形状等により変えるのが好ましい。例えば、主として細砂を用いる場合には、エポキシ樹脂の使用量を多くし、例えばエポキシ樹脂を１０〜１５重量％とし、砕石（例えば６号の砕石）と細砂を併用する場合には、エポキシ樹脂の使用量を少なくし、例えばエポキシ樹脂５〜７重量％とするのが好ましい。
【００２８】
充填材４０の配合例を以下に示す。まず、砕石を含まない配合例を示す。細砂は０．５ｍｍ〜２ｍｍの粒径分布を有している。
配合例Ａ
細砂          ：  ５７．０重量％        ５０．０容積％
セメント      ：  ２８．０重量％        ２０．０容積％
エポキシ樹脂  ：  １５．０重量％        ３０．０容積％
配合例Ｂ
細砂          ：  ５６．０重量％        ５０．０容積％
セメント      ：  ３０．３重量％        ２２．０容積％
エポキシ樹脂  ：  １３．７重量％        ２８．０容積％
配合例Ｃ
細砂          ：  ５５．０重量％        ５０．０容積％
セメント      ：  ３２．４重量％        ２４．０容積％
エポキシ樹脂  ：  １２．６重量％        ２６．０容積％
配合例Ｄ
細砂          ：  ５４．１重量％        ５０．０容積％
セメント      ：  ３４．５重量％        ２６．０容積％
エポキシ樹脂  ：  １１．４重量％        ２４．０容積％
配合例Ｅ
細砂          ：  ５３．２重量％        ５０．０容積％
セメント      ：  ３６．５重量％        ２８．０容積％
エポキシ樹脂  ：  １０．３重量％        ２２．０容積％
【００２９】
次に砕石を含む配合例を示す。なお、銅精錬スラグはセメントと同様に増量材としての役割を担う。砕石（６号）は１０ｍｍ〜１５ｍｍの粒径分布を有する。
配合例Ｆ
砕石（６号）  ：  ３３．３重量％        ３３．０容積％
銅精錬スラグ  ：  ２２．６重量％        １７．０容積％
細砂          ：  ２４．２重量％        ２５．０容積％
セメント      ：  １４．３重量％        １２．０容積％
エポキシ樹脂  ：    ５．６重量％        １３．０容積％
配合例Ｇ
砕石（６号）  ：  ３３．１重量％        ３３．０容積％
銅精錬スラグ  ：  ２２．４重量％        １７．０容積％
細砂          ：  ２４．０重量％        ２５．０容積％
セメント      ：  １５．４重量％        １３．０容積％
エポキシ樹脂  ：    ５．１重量％        １２．０容積％
配合例Ｈ
砕石（６号）  ：  ２７．９重量％        ２７．０容積％
銅精錬スラグ  ：  １７．８重量％        １３．０容積％
細砂          ：  ２９．９重量％        ３０．０容積％
セメント      ：  １７．６重量％        １４．４容積％
エポキシ樹脂  ：    ６．８重量％        １５．６容積％
配合例Ｉ
砕石（６号）  ：  ２７．６重量％        ２７．０容積％
銅精錬スラグ  ：  １７．６重量％        １３．０容積％
細砂          ：  ２９．６重量％        ３０．０容積％
セメント      ：  １８．９重量％        １５．６容積％
エポキシ樹脂  ：    ６．３重量％        １４．４容積％
配合例Ｊ
砕石（６号）  ：  ２７．４重量％        ２７．０容積％
銅精錬スラグ  ：  １７．４重量％        １３．０容積％
細砂          ：  ２９．３重量％        ３０．０容積％
セメント      ：  ２０．２重量％        １６．８容積％
エポキシ樹脂  ：    ５．７重量％        １３．２容積％
【００３０】
図８は本発明の第２実施形態を示す。この実施形態では隣接するＰＣａ材１０の対応する主筋１３，１５の軸線が一致しないように配筋され、突出端部１３ａ，１５ａは曲げられずに端面１７ａと直交して突出しており、対応する突出端部１３ａ，１５が互いに平行をなしてオーバーラップしている。
【００３１】
図９は本発明の第３実施形態を示す。この実施形態では、同一構成をなす４つの板形状のＰＣａ材５０を連結することにより、断面四角の筒形状の構造物が構築される。各ＰＣａ材５０は、板部５１と、この板部５１の両側縁部に配置された縁部５２とを有しており、幅方向に延びる鉄筋５３を含む骨組とコンクリート５４により形成されている。
【００３２】
上記コンクリート５４の幅方向の両端面５４ａは、板部５１が配置される平面に対して４５°傾斜している。これにより互いに９０°をなして配置されたＰＣａ材５０の端面５４ａ同士は平行をなして対向している。鉄筋５３の両端部は４５°折り曲げられており、端面５４ａと直交して突出している。ＰＣａ材５０の幅方向両側において、鉄筋５３の折り曲げ位置が若干異なり、これにより端面５４ａにおける突出位置が異なる。そのため、ＰＣａ材５０を隣接させた時、対応する鉄筋５３の突出端部５３ａは互いに干渉せず、接近した状態で互いに平行をなしてオーバーラップしている。
【００３３】
図９に示すように、４つのＰＣａ材５０を隙間を介して設置した状態で、各隙間に第１実施形態と同様の構成をなす充填材６０を充填してＰＣａ材５０を連結し、筒状の構造物を構築する。
【００３４】
図１０は本発明の第４実施形態を示す。この実施形態では、板状のＰＣａ材７０と細長いＰＣａ材８０とが連結される。板状のＰＣａ材７０は、骨組の一部として、中央近傍から放射状に伸びる多数の鉄筋７１を有している。なお、図１０では対角線に沿って延びる４本の鉄筋７１のみを示す。これら鉄筋７１がその中央近傍で折り曲げられてコンクリート７２の面から突出している。これら鉄筋７１の突出端部７１ａは、正方形の隅と辺に配置されている。なお、図では隅に位置する突出端部７１ａのみ示す。これら突出端部７１ａは、コンクリート７２の面に対して若干傾斜している。上記正方形の対峙する辺に位置する突出端部７１ａ同士は、互いに先端に向かって遠ざかるように突出している。他方、細長いＰＣａ材８０はその長手方向に沿って延びる鉄筋８１を有し、これら鉄筋８１がコンクリート８２の端面から突出している。なお、図１０では鉄筋８１の数を少なくして示している。これら鉄筋８１の突出端部８１ａはコンクリート８２の端面に対して若干傾斜している。
第１実施形態と同様に、ＰＣａ材７０，８０は、対応する突出端部７１ａ，８１ａが互いに接近し平行をなしてオーバーラップするようにして対峙し、両者の間に第１実施形態と同様の充填材を充填することにより連結される。
【００３５】
本発明は、上記実施例に制約されず、種々の態様を採用することができる。例えば、隣接するＰＣａの対応する突出端部は互いに接するようにしてオーバーラップしていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、ＰＣａ材の連結に適用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０，５０，７０，８０  ＰＣａ材
１３，１５  主筋（鉄筋）
１３ａ，１５ａ  主筋（鉄筋）の突出端部
１７ａ  端面（対向面）
５３、７１，８１  鉄筋
５３ａ、７１ａ，８１ａ  鉄筋の突出端部
１７、５４、７２，８２  コンクリート
４０，６０  充填材
【図１】
2011069051.tif 000003
【図２】
2011069051.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011069051.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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