(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面が水平面に対して傾斜した既設部材である上部コンクリートの下側に下部コンクリートを打ち継いで一体性を確保する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なり、前記下面は、接合部材が突出しているとともに、その中心部から前記上部コンクリートの外面に向って上昇するように、複数の面がそれぞれ傾斜しており、前記下部コンクリートとして、設計基準強度４５Ｎ／ｍｍ２以上で、かつ、スランプフローが５０〜７０ｃｍのフレッシュコンクリートを打設することを特徴とする、コンクリート打継方法。
【請求項２】
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に記載のコンクリート打継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設部材の下側にコンクリートを打ち継ぐコンクリート打継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤の掘削と並行して上部から下部へと躯体を構築する場合には、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の水密性や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を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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３９６８５１号公報
【発明の概要】
【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既設部材である上部コンクリートの下側に下部コンクリートを打ち継いで一体性を確保する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なり、前記下面は、接合部材が突出しているとともに、その中心部から前記上部コンクリートの外面に向って上昇するように、複数の面がそれぞれ傾斜しており、前記下部コンクリートとして、設計基準強度４５Ｎ／ｍｍ２以上で、かつ、スランプフローが５０〜７０ｃｍのフレッシュコンクリートを打設す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。
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前記撥水膜を形成するのが望ましい。一般に、張力などに起因する固体と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】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】実験時の型枠の形状の概要を示す斜視図である。
【図４】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。
【発明を実施するための形態】
【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ＪＡＳＳ５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°の撥水剤ネバーウェット（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】
【表１】
0006785579.tif 000002
【００１９】
【表２】
0006785579.tif 000003
【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の比率）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。
【符号の説明】
【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
【図１】
0006785579.tif 000004
【図２】
0006785579.tif 000005
【図３】
0006785579.tif 000006
【図４】
0006785579.tif 000007