(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造予定の踏板の断面形状に対応した断面形状を有し、かつ踏板の幅方向に所定長さを有する凹部を並列して形成した型枠内に、必要踏板幅毎に型枠を仕切ることができる仕切り板を配置し、続いて前記凹部内の全長に亘り、仕切り板を貫通して所定の緊張部材を配置すると共に、緊張部材を所定の緊張力で引っ張り、次に、型枠の凹部内にコンクリートを充填し、コンクリート固化後に、緊張部材を緩め、仕切り板毎に緊張部材を切断して固化したコンクリート内に緊張力を導入する製造方法であって、前記並列した凹部内に前記踏板に溝を形成する凸部を有する押え型枠を配置することを特徴とした踏板の製造方法。
【請求項２】
仕切り板の両面に、ささら桁取付け用の螺孔を有するナット部材を、凹部の長さ方向に、仮止めする請求項１記載の踏板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレストレストコンクリート踏板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨造の階段の場合、踏板はチェッカープレート製として鋼板製のささら桁に溶接し、あるいは凹部を形成した鋼板を溶接して、凹部にモルタルを充填して踏板を構成していた。また、他の技術では、踏板をプレキャストコンクリート製（以下「ＰＣａ」とする。）として鋼板製のささら桁にボルトなどにより固定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
大型店舗、駅舎、劇場、競技場などの不特定多数の人が利用する建造物においては、床面積や収容人数に応じた必要幅の階段が義務付けられていた。踏板を幅広とした場合、従来の踏板では、以下のような問題点があった。
【０００４】
溶接階段では、チェッカープレートの場合は歩行による騒音、屋外での使用で錆の発生や、溶接跡が表面に見える為に意匠的不具合が生じていた。また、モルタル充填式の場合は錆の発生、大量人数の歩行によりすべり止め金具の摩耗・脱落が生じていた。また、錆を防止する為に、踏板を溶融亜鉛メッキする場合も考えられるが、メッキ工場までの輸送する手間が係り、また階段が大きい為に一般のメッキ槽に入れられない場合も生じる問題点があった。
【０００５】
また、ＰＣａでは、補強材料を埋設した場合であっても、コンクリートの強度に限界があり、繊維補強コンクリートを使用しても幅２ｍ程度が限界であった。また、厚さを厚くすれば、多少は幅広にできるが、重量増加により輸送の障害があり、また設計上の収まりも不具合が多くなる問題点があった。また、幅広大形となるとひび割れが生じやすく、輸送時、階段組み立て時、現場取付け時に踏板が割れる問題点があった。また、一旦ひび割れが生じると、復元性に乏しく、ひびが目立つと共に内部の補強材料（鉄筋、金網、金属繊維等）に錆が生じる問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明は、踏板の全幅に亘ってストレスを導入した緊張部材を埋設したので、前記問題点を解決した。
【０００７】
即ちこの発明は、製造予定の踏板の断面形状に対応した断面形状を有し、かつ踏板の幅方向に所定長さを有する凹部を並列して形成した型枠内に、必要踏板幅毎に型枠を仕切ることができる仕切り板を配置し、続いて前記凹部内の全長に亘り、仕切り板を貫通して所定の緊張部材を配置すると共に、緊張部材を所定の緊張力で引っ張り、次に、型枠の凹部内にコンクリートを充填し、コンクリート固化後に、緊張部材を緩め、仕切り板毎に緊張部材を切断して固化したコンクリート内に緊張力を導入する製造方法であって、前記並列した凹部内に前記踏板に溝を形成する凸部を有する押え型枠を配置することを特徴とした踏板の製造方法である。更に、前記において、仕切り板の両面に、ささら桁取付け用の螺孔を有するナット部材を、凹部の長さ方向に、仮止めすることが望ましい。
【０００８】
前記における緊張部材は、各種ＰＣ鋼材であり、鋼線、鋼棒、鋼より線、炭素繊維、アラミド繊維等を適宜選択して使用する。
【０００９】
前記におけるナット部材とは、踏板をささら桁に取付ける為のボルトを螺合できるように、螺孔を形成する為の部材である。例えば、長ナットや長ナットの他側に鋼棒を連結した構造である。
【００１０】
前記における階段の幅は主に１．８ｍ〜３．０ｍ程度を対象とする。
【００１１】
前記における緊張力は、通常、踏板の断面に対して、１０〜３０ｋｇｆ／ｃｍ２程度とする。
【００１２】
【実施の態様】
成形型枠には、製造予定の踏板の断面形状に対応した断面形状を有し、かつ踏板の幅に対して数倍の長さを有する凹部が並列して形成してある。凹部内は必要踏板幅に応じて、仕切り板で仕切ることができる。
【００１３】
凹部内の全長に亘り、仕切り板を貫通して緊張部材を配置して、緊張部材を引っ張る。必要な金網、格子鉄筋など補強部材を配置し、型枠の凹部内にコンクリートを充填する。蒸気養生により、コンクリートを固化させる。その後、緊張部材を緩め、仕切り板毎に切断して、固化したコンクリートに緊張力を導入して、脱型して踏板（固化したコンクリート）を取り出す。
【００１４】
【実施例１】
図１〜５、１０、１１に基づきこの発明の実施例を説明する。
【００１５】
この発明の実施に使用する成形型枠１は、製造予定の踏板の断面形状に対応した断面形状を有する凹部２、３が、踏板の幅方向に連続して、並列して２条形成されている。凹部２、３は、踏板の基部を構成する凹部本体２ａ、３ａと、踏板の蹴込み部分を構成する深凹部２ｂ、３ｂとからなる。また、凹部本体２ａ、３ａにすべり止め溝２３の形成用の凸部材４、４が組み込まれている。
【００１６】
また、踏板の下面の水切り溝２４の形成用の凸部５、５を有する押え型枠６を組み合わせて使用する。押え型枠６により凸部５、５は両凹部２、３内に夫々配置される。
【００１７】
(1) 成形型枠の凹部２、３内の全長に亘り、ＰＣ鋼線（より線。φ２．９mm  SWPD3 ）８を４本づつ均等に配置し（ピッチ１００mm）、夫々ＰＣ鋼線８の長さ方向の両端の外方に配置したアバットメント（緊張反力台。図示していない）にＰＣ鋼線８、８を係止する。
【００１８】
(2) ＰＣ鋼線８、８を、１本当たり１ｔで緊張する。
【００１９】
(3) 成形型枠の凹部２、３に補強用金網（φ３．２mm、幅方向＠５０mm）９を配置すると共に、成形型枠の凹部２、３に、必要な長さ（踏板の幅）毎に仕切り板１１、１１を嵌挿して、凹部２、３を長さ方向２Ａ、２Ｂ、・・・（３Ａ、３Ｂ、・・・）に分割する。前記仕切り板１１は、凹部の断面形状に対応した仕切り本体１２ａの外周に沿って、直角の位置を保持の為に添え板１２ｂが周設されている（図１０（ａ）（ｂ））。また、仕切り本体１２ａには、ＰＣ鋼線８挿通用の透孔１８、ナット部材１３を係止する透孔１９が夫々穿設されている（図１０（ｂ））。
【００２０】
(4) 成形型枠１の各仕切り板１１、１１の透孔１９に、ナット部材１３、１３を長さ方向に仮止めする。ナット部材１３、１３は、長ナット１４の一側に補強鋼棒１５を嵌挿してあり、他側の端縁を仕切り板１１に当接してある。また、成形型枠の上端に押え型枠６を取付ける。また、図中１７は側枠である。
【００２１】
(5) 凹部２、３内にコンクリートを打設する。尚、このコンクリートの材料は、セメント、混練水、細骨材、粗骨材、減水剤等からなり、その調合は、スランプ：８±２．５ｃｍ、水セメント比：３８％、単位セメント量：４００ｋｇ／ｍ３程度としてある。
【００２２】
(6) こて仕上げした後、所定の養生を行い、これが完了したならば、アバットメントの緊張を緩め、プレストレスを導入する。仕切り板１１毎にＰＣ鋼線８、８を切断する。
【００２３】
(7) 成形型枠１から部材を取り出し、端部処理をすれば、この発明の踏板２０が完成する（図１、２、図４（ａ））。
【００２４】
前記踏板２０は、踏板本体２１の奥側２１ａ端部の上面に、幅方向の全長に亘り、蹴込み突条２２が形成され、また、手前側２１ｂ端部の上面にすべり止め溝２３、２３が形成され、手前側２１ｂ端部の下面には水きり用溝２４が形成されている。
【００２５】
また、踏板の幅方向の端面に露出したナット部材１３の他側が露出しており、螺孔２５、２５が形成されている。また、踏板本体２１及び蹴込み突条２２の外面形状に沿って、溶接金網９が埋設されている。
【００２６】
次にこの発明の踏板２０の使用は、従来の踏板と同様である。
【００２７】
例えば、踏板２０、２０を階段状に配置し、これをパッキン２６を介して、ささら桁２７、２７で挟み、ささら桁２７の側から各踏板２０、２０の螺孔２５、２５にボルト２８、２８を螺合緊結して階段３０を構成する。図３中２９は、踊り場を構成する踊り場部材である。
【００２８】
前記階段３０の踏板２０は幅方向の中間位置で踏板２０を支持しなくとも、長さ２５００mm程度の幅広階段を容易に構成できる。
【００２９】
前記実施例において、ＰＣ鋼線８は、４本使用したが、必要ストレス量を確保でき、隣接するＰＣ鋼線が干渉しなければ、その本数は問わない。例えば、上下２段に合計８本のＰＣ鋼線８、８を均等に配置することもできる（図４（ｂ））。
【００３０】
【試験例】
図１２〜図１５に基づき、この発明の踏板２０と従来の踏板３２とを曲げ試験により比較する。
【００３１】
この発明の踏板は、実施例１により製造し、外径寸法は、図１２（ａ）に示すように、全体の踏板幅Ｌ（＝２５００ｍｍ）・奥行きＤ（＝３４０ｍｍ）、踏板本体の高さ（厚さ）Ｈ（＝８０ｍｍ）、蹴込み突条も含めた全体の高さＨ１（＝１６０ｍｍ）、蹴込み突条の厚さ（奥行き）Ｄ１（＝４０ｍｍ）で形成されている（図１２（ａ）、図１）。
【００３２】
一方、従来のプレキャスト踏板３２は、前記踏板２０の外径寸法は同一であり、同じ養生をして仕上げてある（図１２（ｂ））。また、プレキャスト踏板３２はプレストレスを導入せず、繊維強化コンクリートを使用している。
【００３３】
ここで、コンクリートの材料は、セメント、混練水、細骨材、減水剤、鋼繊維等からなり、その調合は、スランプ：７±２ｃｍ、水セメント比：３９％、単位セメント量：６００ｋｇ／ｍ３、繊維混入率：１％（体積比）程度としてある。
【００３４】
従来のプレキャスト踏板３２内には、幅方向（Ｌ方向）ほぼ全長に亘り、φ１６の丸鋼棒が埋設され、その両端に、ささら桁取付け用の高ナット（Ｍ１６）が夫々固定されて、高ナットの端面（螺孔の開口縁）が該部に露出している。また、踏板本体内には、φ６の鉄筋からなるメッシュ筋（□１００ｍｍ）が埋設されている（図１３）。
【００３５】
図１４に示すように、各試験体（踏板２０、３２）の両端部に、ボルトで、支持側板（厚さ１２mm。ささら桁様）３４、３４を固定して、中央部に加圧板３５で、加圧して、試験体の下面に貼った歪みゲージで歪みを測定する。
【００３６】
図１５に示すように、従来品のプレキャスト踏板３２は、荷重４００ｋｇｆで初亀裂が生じ、荷重Ｐの増加により大きくたわみが生じ、最大荷重は１３００ｋｇｆであり、荷重Ｐを除去後の復元力が乏しく、残留たわみは３０mmになった。
【００３７】
また、この発明の踏板２０は、荷重８００ｋｇｆで初亀裂が生じ、荷重のＰの増加により生じるたわみは従来のプレキャスト踏板３２に比して、少なく、最大荷重１９００ｋｇｆ程度（たわみ３０mm程度）で、荷重Ｐを除去後の復元力に富み、残留たわみは５mmとなった。
【００３８】
【実施例２】
図５〜図９に基づきこの発明で製造される踏板の他の構造を説明する。この場合には、当然、成形型枠１の凹部２、３の断面形状も対応して形成する（図示していない）。
【００３９】
踏板２０は、前記実施例１の蹴上げ突条２２の高さを低く形成することもできる（図５（ａ）（ｂ））。この場合には、上下の踏板２０、２０間に間隙が生じ、採光できる（図５（ｃ））。
【００４０】
また、前記実施例では、蹴上げ突条２２を踏板本体２１の上面に形成したが、下面の手前側２１ａの端縁部に蹴上げ突条２２ａ形成した踏板２０とすることもできる（図６）。
【００４１】
また、踏板本体２１の上面の奥側２１ａの端縁部に蹴上げ突条２２を、下面の手前側２１ｂの端縁部に夫々形成した踏板とすることもできる（図７）。
【００４２】
また、前記実施例において、蹴上げ突条２２、２２ａは、踏板本体２１の端縁部に形成したが、踏板本体２１の下面中央部に蹴上げ突条２２ａを形成した踏板２０とすることもできる（図８）。
【００４３】
更に、蹴上げ突条２２を省略して、踏板本体２１のみから板状の踏板２０を形成することもできる（図９）。
【００４４】
【発明の効果】
この発明で製造される踏板は、曲げ強度に優れ、階段幅が１．８〜３．０ｍ程度の踏板であっても、厚さの増加を押え重量を増加させることなく、踏板を両端支持のみで階段を構築できる効果がある。また、たとえひび割れが発生しても緊張部材の緊張力によりたわみが抑制され、ひびわれが目立たなく、また補修も容易となる効果がある。従って、歩行音が静かであり、錆も生じない等の利点を有するコンクリート系踏板の使用範囲を大幅に拡大できる効果がある。
【００４５】
また、この発明の製造方法では、凹部の長さを階段幅の長さより十分長くすれば、ロングラインで一度に大量の生産が可能となる効果がある。また、仕切り板を調節すれば、同一断面で階段幅の異なる踏板を同時に製造でき、製造効率を高めることができる。
【００４６】
また、ささら桁との固定用のナット部材を別部材として、仕切り板に仮止めするので、製造予定の踏板の異なる幅毎や異なる断面形状毎に部材を用意することなく踏板の製造を効率化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明で製造されるプレストレストコンクリート踏板で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図２】同じく（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線における拡大断面図、（ｂ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。
【図３】踏板の使用した階段の構成を表す斜視図である。
【図４】（ａ）は踏板の拡大側面図、（ｂ）は他ＰＣ鋼線の配置を示す踏板の拡大側面図、（ｃ）は取付け状態を示す一部縦断面図である。
【図５】他の形状の踏板の実施例で、（ａ）は同じく踏板の拡大側面図、（ｂ）は他ＰＣ鋼線の配置を示す踏板の拡大側面図、（ｃ）は取付け状態を示す一部縦断面図である。
【図６】同じく他の形状の踏板の実施例で、（ａ）は同じく踏板の拡大側面図、（ｂ）は他ＰＣ鋼線の配置を示す踏板の拡大側面図、（ｃ）は取付け状態を示す一部縦断面図である。
【図７】同じく他の形状の踏板の実施例で、（ａ）は同じく踏板の拡大側面図、（ｂ）は他ＰＣ鋼線の配置を示す踏板の拡大側面図、（ｃ）は取付け状態を示す一部縦断面図である。
【図８】同じく他の形状の踏板の実施例で、（ａ）は同じく踏板の拡大側面図、（ｂ）は他ＰＣ鋼線の配置を示す踏板の拡大側面図、（ｃ）は取付け状態を示す一部縦断面図である。
【図９】同じく他の形状の踏板の実施例で、（ａ）は同じく踏板の拡大側面図、（ｂ）は他ＰＣ鋼線の配置を示す踏板の拡大側面図、（ｃ）は取付け状態を示す一部縦断面図である。
【図１０】（ａ）はこの発明の実施に使用する成形型枠の一部平面図で、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線における拡大断面図で仕切り板のみを表した図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線における拡大断面図である。
【図１２】試験例で、（ａ）は発明の踏板の試験体の概略した斜視図、（ｂ）は従来例の踏板の試験体の概略した斜視図である。
【図１３】従来例の踏板の試験体で、（ａ）は一部を破切した平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図１４】試験例で、曲げ試験方法を説明する図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線における断面図である。
【図１５】試験結果の曲げ性状を比較した「荷重−たわみ」のグラフである。
【符号の説明】
１  成形型枠
２  凹部
３  凹部
６  押え形枠
８  ＰＣ鋼線
９  溶接金網
１１  仕切り板
１３  ナット部材
１７  側枠
２０  踏板
２１  踏板本体
２２  蹴込み突条
２７  ささら桁
３０  階段
３２  踏板（従来例）
【図１】
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【図２】
0004174613.tif 000003
【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】
0004174613.tif 000012
【図１２】
0004174613.tif 000013
【図１３】
0004174613.tif 000014
【図１４】
0004174613.tif 000015
【図１５】
0004174613.tif 000016