(57)【要約】【課題】ボイドの位置決めをするための構造をスラブ内に設けることなく、ボイドを所望の位置に位置決めしたスラブ構成板材を提供する。【解決手段】格子体ｓ1の枡に応じて配置された状態でボイドＡを保持するボイド保持装置８を設け、格子体ｓ1上に打設された生コンクリート７１に、ボイド保持装置８によって、ボイドＡを押し込む。これにより、ボイドＡの溝Ａ１に生コンクリート７１が侵入し、生コンクリート７１を硬化させて構成されたスラブ構成板材では、溝Ａ１でコンクリートとボイドＡが係合し、ボイドＡはコンクリート側に確実に固定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状に組み付けられた鉄筋と、
前記鉄筋の間に設けられるボイドと、
が埋設されたスラブ構成板材を形成するための方法であって、
水平に配置された型枠内の底面に沿って鉄筋を格子状に配置し、
前記型枠内へ、前記鉄筋が埋まるまで生コンクリートを打設し、
生コンクリートが侵入可能であって、侵入硬化したコンクリートによって、コンクリートからの離脱が抑制される係止部を下部に備えるボイドを格子体の各枡毎に配置し、
前記配置された各ボイドの下部を前記打設された生コンクリート内へ圧入し、
前記圧入された各ボイドを圧入した位置に固定し、
前記打設された生コンクリートを硬化させることを特徴するスラブ構成板材の製造方法。
【請求項２】
格子状に組み付けられた複数の鉄筋と、
隣接する鉄筋で画成された各枡に対応して、それぞれ配置されるボイドと、
が埋設されたスラブ構成板材を形成するための方法に用いられる装置であって、
前記枡の位置に応じた位置にそれぞれ配置され、ボイドを保持する保持部を複数有する本体を備え、
保持されたボイドを前記保持部内に一時的に固定する固定手段とを有し、
前記固定手段は、所定値以上の力で離脱方向へ引き出すことにより、固定状態が解除されることを特徴とするボイド保持装置。
【請求項３】
スラブ内に埋設されるボイドであって、
生コンクリート内に没する下部に設けられ、生コンクリートが硬化した際には、硬化したコンクリートに係合し、コンクリートからの離脱を抑制する係止部を有することを特徴とするボイド。
【請求項４】
２つの梁の間に架設されるスラブ構成板材であって、
板状本体の一方の側面に沿って埋設され、縦横に組み付けられた複数の鉄筋と、
架設される梁に対して交差する方向に配列され、頂点部が梁の反対側に突出している複数のトラス筋と、
隣接する前記鉄筋で画成された枡の位置に配置され、一端部がコンクリート内に埋没し、他端部が板状本体の他方の側面に露出している複数のボイドと、
を有することを特徴とするスラブ構成板材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイドが埋め込まれたスラブ製造方法、該製造方法に用いられるボイド保持装置、該製造方法に用いられるボイド及びスラブ構成板材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発泡スチレン等からなる矩形、球体等に形成されたボイドと称される成形物をコンクリートスラブ内に埋設したコンクリートスラブが公知となっている。このコンクリートスラブは、ボイドによって軽量化が図られ、床スパンを大きく取ることが出来る等の利点を有する。  
ところで、スラブの強度を維持させるために、鉄筋の周囲に十分なコンクリートが存在する必要があり、ボイド表面と鉄筋の距離が所定距離以上離れていなければならないため、ボイドの位置を正確に設定する必要がある。
【０００３】
一方、生コンクリートに対するボイドの比重が極めて小さいため、コンクリート打設時にボイドに浮力が作用し、生コンクリート内でのボイドの位置を高い精度で保持することが難しいといった問題があった。万一、生コンクリート打設時に、ボイドの位置が狂い、ボイドと鉄筋が所定距離以下に接近するようなことがあると、設計上期待される強度が得られなくなるといった不都合が生じる。  
このため、従来では、特許文献１に記載されているように、格子状に組みつけられた鉄筋において、縦横の鉄筋で仕切られた升目ごとにボイドを配置し、鉄筋に一体的に固定されたパネルバスケット型にボイドを収容し、位置決めする構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３１５０６５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されている技術では、ボイドを固定するための位置決め装置としてパネルバスケット型が用いられているが、この位置決め装置を設けることによって、重量が増加するといった問題があった。これは、軽量化という、ボイドを埋設する目的に反するものであり、ボイドを設けることにより発揮される効果を減殺する構造となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、ボイドの位置決めをするための構造をスラブ内に設けることなく、ボイドを所望の位置に位置決めし得るスラブ構成板材の製造方法、ボイド保持装置、該製造方法に用いられるボイド及びスラブ構成板材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のような問題を解決する本発明は、以下のような構成を有する。  
（１）  格子状に組み付けられた鉄筋と、
前記鉄筋の間に設けられるボイドと、
が埋設されたスラブ構成板材を形成するための方法であって、
水平に配置された型枠内の底面に沿って鉄筋を格子状に配置し、
前記型枠内へ、前記鉄筋が埋まるまで生コンクリートを打設し、
生コンクリートが侵入可能であって、侵入硬化したコンクリートによって、コンクリートからの離脱が抑制される係止部を下部に備えるボイドを格子体の各枡毎に配置し、
前記配置された各ボイドの下部を前記打設された生コンクリート内へ圧入し、
前記圧入された各ボイドを圧入した位置に固定し、
前記打設された生コンクリートを硬化させることを特徴するスラブ構成板材の製造方法。
【０００７】
（２）  格子状に組み付けられた複数の鉄筋と、
隣接する鉄筋で画成された各枡に対応して、それぞれ配置されるボイドと、
が埋設されたスラブ構成板材を形成するための方法に用いられる装置であって、
前記枡の位置に応じた位置にそれぞれ配置され、ボイドを保持する保持部を複数有する本体を備え、
前記本体は、前記各保持部内に設けられ、保持されたボイドを前記保持部内に一時的に固定する固定手段とを有し、
前記固定手段は、所定値以上の力で離脱方向へ引き出すことにより、固定状態が解除されることを特徴とするボイド保持装置。
【０００８】
（３）  スラブ内に埋設されるボイドであって、
生コンクリート内に没する下部に設けられ、生コンクリートが硬化した際には、硬化したコンクリートに係合し、コンクリートからの離脱を抑制する係止部を有することを特徴とするボイド。
【０００９】
（４）  ２つの梁の間に架設されるスラブ構成板材であって、
板状本体の一方の側面に沿って埋設され、縦横に組み付けられた複数の鉄筋と、
架設される梁に対して交差する方向に配列され、頂点部が梁の反対側に突出している複数のトラス筋と、
隣接する前記鉄筋で画成された枡の位置に配置され、一端部がコンクリート内に埋没し、他端部が板状本体の他方の側面に露出している複数のボイドと、
を有することを特徴とするスラブ構成板材。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、型枠に投入された生コンクリートに、係止部が設けられたボイド下部を押し込むことによって、係止部に生コンクリートが侵入する。侵入した生コンクリートが硬化することで、係止部において硬化したコンクリートからボイドが離脱不能な状態となり、ボイドと硬化したコンクリートは一体化される。これにより、ボイドは押し込まれた位置において位置決めされる。このように、位置決めされたボイドは、次に生コンクリートが打設された際、最初に打設され、硬化したコンクリートによって固定されているので、浮力により移動することなく、適正な位置でスラブ内に埋設される。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、ボイドを保持部内に固定させることによって、予め格子体の枡に応じた位置に複数のボイドを同時に配置させることができ、各枡内でのボイドの生コンクリートへの押し込みが容易となる。さらに、生コンクリートの硬化後は、本体を上昇させることにより、固定手段の固定状態が解除され、容易にボイドを保持部から離脱させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、ボイドに硬化したコンクリートと係合し得る係止部を形成することにより、生コンクリート硬化後は、係止部によってコンクリートに固定されることとなり、ボイドを鉄筋側に固定して位置決めするための特別の構成を要せずに、ボイドの位置決めが可能となる。  
請求項４に記載の発明によれば、鉄筋に対して、適正な位置にボイドが予め固定されているため、更に生コンクリートを打設する際に、ボイドが動くことがなく、スラブを作り上げる作業が容易となる。また、ボイドを位置決めするための固定具が用いられていない為、軽量となり、建設現場における設置作業が容易となり、作業の効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の好適実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、ボイドスラブを成形する手順を示すための分解斜視図、図２は、ボイドスラブ１の内部構造を示す全体斜視図である。  
ボイドスラブ１は、図２に示されているように、内部にスラブ骨格Ｓを有している。スラブ骨格Ｓは、下側の格子体ｓ1と上側の格子体ｓ２と、各格子体ｓ１、ｓ２の間に配置された、３角形状のトラス筋６とを備えている。
【００１４】
下側の格子体ｓ1は、主筋下端鉄筋５ａと配力筋下端鉄筋４ａとが直交して格子状に組み合わされて構成され、上側の格子体ｓ２は、主筋上端鉄筋５ｂと配力筋上端鉄筋４ｂとが直交して、下側と上側とで同じ格子形状に組み合わされた構成となっている。そして、配力筋下端鉄筋４ａ，主筋下端鉄筋５ａ，配力筋上端鉄筋４ｂ，主筋上端鉄筋５ｂによって、多数の平面格子状に組立てられた格子空間Ｇが形成され、該空間Ｇ内に、球形のボイドＡが収容された構成となっている。  
下側の格子体ｓ1と上側の格子体ｓ２との間には、３角形状のトラス筋６が設けられ、格子体ｓ1と格子体ｓ２との間隔を維持している。
【００１５】
このように構成されたスラブ１は、以下のような手順で、構造物内に構築される。図３は、型枠９の正面断面図である。図１、図３に示されているように、型枠９の底面に沿って、下側の格子体ｓ１を配置する。格子体ｓ１と底面との間には、鉄筋が組み上げて構成されたスペーサｓ３が配置され、格子体ｓ１と底面との間に隙間が形成される。格子体ｓ１の対向する端辺には、三角形状に屈曲形成された２つのトラス筋６a、６ｂを一組して所定間隔で立設されており、頂点部が上方へ向くように配置されている。２つのトラス筋６ａ、６ｂは、格子体ｓ１の対向する短辺にそれぞれ配置された２つの主筋下端鉄筋５ａ1、５ａ２上に固定され、頂点において相互に接続された構成となっており、全体として四角推形状となるように構成されている。このように複数個配置されたトラス筋６の各頂点には、これらを連結する連結筋５ｃが載置され、各トラス筋６に溶接固定されている。これにより、主筋下端鉄筋５ａ1、５ａ２、トラス筋６、連結筋５ｃによって、トラスが形成され、曲荷重に対する剛性が確保される。トラス筋６で構成されるトラスは、必ずしも両端に設けられていなくても良い。
【００１６】
図１に示される型枠９の状態で、格子体ｓ１が埋まる程度（図３参照）まで、生コンクリート７１を打設する。図３に示されているように、ボイドＡを予め保持したボイド保持装置８を上方から生コンクリート７１へ向けて下降させ、ボイドＡの下部（例えば、ボイドＡの体積の１／３〜１／２程度）が生コンクリート７１内に浸かるまでボイドＡを生コンクリート７１内へ押し込む。
【００１７】
ボイド保持装置８は、生コンクリート７１が硬化するまで、上記押し込んだ位置で固定される。ボイド保持装置８は、例えば型枠９に対して固定される。固定方法としては、型枠９とボイド保持装置８の側面において、対向する位置にフックを設け、固定位置において相互が離れないように、上下方向の移動を抑止する構成のものであればよい。ボイド保持装置８の平面形状は、型枠９の内法に合わせた形状に構成される。  
つまり、ボイド保持装置８を、上記ボイドＡを生コンクリート内へ押し込んだ位置とした（図９の位置）際、ボイド保持装置８は、型枠９の内側に嵌り込み、ボイド保持装置８の水平方向の位置（即ち、ボイドＡの水平方向の位置）は、型枠９によって位置決めされる構成となっている。
【００１８】
図４に示されているように、ボイド保持装置８は、格子体ｓ1の主筋下端鉄筋５ａと配力筋下端鉄筋４ａで画成された矩形の枡ｓｓ1にそれぞれ対応した位置に、ボイドＡを保持する保持部８１を備えており、ボイド保持装置８によって生コンクリート７１に押し込まれたボイドＡは、それぞれ枡ｓｓ1の内側に配置される。
【００１９】
図５は、ボイドＡの正面図及び断面正面図である。ボイドＡは、図５（Ａ）に示されているように、球形に形成され、発泡スチレン等から構成されている。ボイドＡの下部には、周方向に溝Ａ１が形成され、係止部が構成されている。この溝Ａ１に生コンクリート７１が侵入し、硬化することによって、溝Ａ１と硬化したコンクリートが係合し、ボイドＡはコンクリートに固定される。溝Ａ１は、全周に渡って連続して設けられている必要はなく、等間隔で周方向に設けられていてもよい。
【００２０】
図６は、係止部の他の構成を示すボイドＡの正面図及び断面側面図である。ボイドＡの下部に水平に３角形状の孔Ａ２が形成され、係止部が設けられている。この孔Ａ２の部分を生コンクリート７１内に押し込むことによって、孔Ａ２内に生コンクリート７１が侵入し、これが硬化することによって、硬化したコンクリートにボイドＡが固定される。  
また、係止部は、上記のような凹部でなくてもよく、表面から突出した凸部あってもよい。いずれの場合にも、水平面か、上側に望む面を有する部分を設けることにより、該面に生コンクリートが接触して硬化することで、ボイドＡの位置決めが可能となる。
【００２１】
このようなボイドＡは、固定手段８２を介して、ボイド保持装置８の保持部８１内に一時的に固定される。図７及び図８は、ボイド保持装置８の保持部８１の断面図である。保持部８１は、ボイドＡの外周形状に沿って形成された球面状の凹部となっており、その頂点部に、ファスナー８２ａが設けられている。一方ボイドＡの頂点部にもファスナー８２ａに係合するファスナー８２ｂが設けられている。ファスナー８２ａとファスナー８２ｂの結合強度は、ボイドＡの自重により生じる力よりも強く、ボイドＡが係止部により硬化したコンクリートに固定されている力よりも小さい強度に設定されている。  
保持部８１の形状は、ボイドＡの表面形状に沿って湾曲しているので、ボイドＡを生コンクリート７１へ押し込む際に、ボイドＡに加わる圧力を分散でき、ボイドＡの変形を抑制することができる。
【００２２】
生コンクリート７１が硬化した後、ボイド保持装置８を引き上げると、各ボイドＡは、コンクリート側に固定されているので、固定手段のファスナーが解除されて、図９に示されているように、ボイドＡはコンクリート７１側に残る。図１０に示されているように、型枠９を取り除くことにより、ハーフＰＣ工法に用いられるハーフＰＣ（プレキャストコンクリート）材２が得られる。  
このようなハーフＰＣ材２は、トラス筋６の上端部と連結鉄筋５ｃ、及び各ボイドＡの上半分が片側面上に露出した構成となっている。トラス筋６と連結筋５ｃによって構成されるトラスによって、ハーフＰＣ材２に加わる曲荷重に対する強度が補強されている。
【００２３】
上記スラブ構成板材としてのハーフＰＣ材を、製造工場等、製造施設が用意された場所で多数製造し、これを建設現場へ輸送する。建設現場において、ハーフＰＣ材を床材として架設する。図１１は、架設されたハーフＰＣ材２の状態を示す斜視図である。図１１に示されているように、梁上に複数のハーフＰＣ材２を隣接させて架設する。両端辺に沿って配置されている複数のトラス筋６上に、等間隔で複数の配力筋上端鉄筋４ｂを載置固定し、その上に等間隔で複数の主筋上端鉄筋５ｂを載せる。
【００２４】
主筋上端鉄筋５ｂと配力筋上端鉄筋４ｂとによって、格子体ｓ２が構成され、隣接する主筋上端鉄筋５ｂと配力筋上端鉄筋４ｂとによって、枡ｓｓ２が構成される。枡ｓｓ２は、枡ｓｓ１に対向する位置に配置され、枡ｓｓ２と枡ｓｓ１との間にボイドＡの中心が位置するように配置される。  
なお、配力筋上端鉄筋４ｂは、複数のハーフＰＣ材２を跨いで配置され、交差する各主筋上端鉄筋５ｂにそれぞれ固定される。上記格子体ｓ２を組み付けた後、生コンクリートを打設する。この際、既にボイドＡは、最初に打設したコンクリートに固定され、位置決めされているため、ハーフＰＣ材２の上に打設した際には動くとこなく、格子体ｓ２の鉄筋等との間隔が適切な距離となるように維持される。
【００２５】
図１２に示されているように、最後に打設した生コンクリートが硬化する（硬化した部分は符号７２で示す）ことによって、スラブ１が完成する。この際、ボイドＡを位置決めするために設けられる特別の構造物を含んでいないので、スラブ１の軽量化を一層図ることができる。  
さらに、図１３及び図１４は、固定手段の他の構成を示す断面図である。ボイドＡが、発泡スチレン等の軟性の物質である場合には、保持部８１の頂点部に、先端が鋭利なピン８２ｃを設け、ピン８２ｃの周囲に凸部８２１を設ける。保持部８１にボイドＡを装着する場合には、係止部が設けられた下部を下側にして、保持部８１にボイドＡを押し込む。これにより、ピン８２ｃがボイドＡの頂点に刺さり、ピン８２ｃの凸部８２１がボイドＡとの間の摩擦抵抗を強くさせ、ボイドＡの自重程度ではピン８２ｃが抜けない構成となっている。ボイドＡがコンクリートに係合した場合には、容易にピン８２ｃは、ボイドＡから抜けるため、ボイドＡの離脱は容易になされる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】製造工程を示すボイドスラブの分解斜視図である。
【図２】ボイドスラブの全体透視斜視図である。
【図３】型枠の正面断面図である。
【図４】ボイド保持装置の部分拡大斜視図である。
【図５】ボイドの全体図である。
【図６】ボイドの他の構成例を示す全体図である。
【図７】ボイド保持装置の部分断面図である。
【図８】ボイド保持装置の部分断面図である。
【図９】型枠に打設した状態を示す正面断面図である。
【図１０】ハーフＰＣ材の全体斜視図である。
【図１１】ハーフＰＣ材を配置した状態を示す斜視図である。
【図１２】スラブとして完成された状態を示す正面断面図である。
【図１３】固定手段の他の構成を示す断面図である。
【図１４】固定手段の他の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    ボイドスラブ
８    ボイド保持装置
８１  保持部
８２ａ、８２ｂ  ファスナー（固定手段）
Ａ    ボイド
Ａ１  溝（係止部）
Ｓ    スラブ骨格
ｓ１、ｓ２  格子体
【図１】
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【図２】
2008149598.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008149598.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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