(57)【要約】【課題】建物の基礎工事の工期短縮および労務削減を図ることができるＰＣ型枠ならびにそれを用いた建物の基礎構造およびその施工方法を提供する。【解決手段】コンクリート２６が打設される建物の基礎梁２０および基礎梁２０に囲成されるピット３０を構築するためのコンクリート用型枠として用いられるＰＣ型枠１０であって、天板部１２と、天板部１２の少なくとも片側に配置され略垂直に延びる側板部１４とを有し、略Ｌ字状断面に構成されるようにする。そして、２つのＰＣ型枠１０を、天板部１２同士が接続するように対向配置して略コ字状断面に構成し、接続部分には互いに係合するための係合部１８ｂおよび被係合部１８ａが設けられ、少なくとも一方の天板部１２には、接続部分の近傍に略垂直に延びる支柱部４２を備えるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートが打設される建物の基礎梁および前記基礎梁に囲成されるピットを構築するための前記コンクリート用型枠として用いられるＰＣ型枠であって、
天板部と、前記天板部の少なくとも片側に配置され略垂直に延びる側板部とを有し、略Ｌ字状断面に構成されることを特徴とするＰＣ型枠。
【請求項２】
請求項１に記載のＰＣ型枠２つを前記天板部同士が接続するように対向配置して略コ字状断面に構成したＰＣ型枠であって、前記接続部分には互いに係合するための係合部および被係合部が設けられ、少なくとも一方の前記天板部には、前記接続部分の近傍に略垂直に延びる支柱部を備えることを特徴とするＰＣ型枠。
【請求項３】
前記係合部または前記被係合部は、切欠き部とボルト接合部とを含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載のＰＣ型枠。
【請求項４】
前記天板部または前記側板部の表面の少なくとも一方には凸状のリブが設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のＰＣ型枠。
【請求項５】
前記リブは、ワッフル状に配置されることを特徴とする請求項４に記載のＰＣ型枠。
【請求項６】
前記天板部には鉄筋がトラス状に配置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のＰＣ型枠。
【請求項７】
前記天板部は、前記建物のスラブ構造体に一体化可能に構成されることを特徴とする請求項６に記載のＰＣ型枠。
【請求項８】
前記基礎梁の前記コンクリート打設圧に抵抗するタイバーとして動作可能なセパレータが螺合されるナットを有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載のＰＣ型枠。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造であって、前記ＰＣ型枠によって構築される前記基礎梁および前記ピットとを含むことを特徴とするＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造。
【請求項１０】
前記基礎梁に配筋されるプレファブ化された鉄筋ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造。
【請求項１１】
請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造を施工する方法であって、
耐圧版を設置する工程と、前記耐圧版上に前記基礎梁および前記ピッチを構築するための前記ＰＣ型枠を配置する工程と、前記基礎梁コンクリートおよび床版コンクリートを打設する工程と、を含むことを特徴とするＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造の施工方法。
【請求項１２】
プレファブ化された鉄筋ユニットを前記基礎梁に設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣ型枠ならびにそれを用いた建物の基礎構造およびその施工方法に関し、とくに、ＰＣ型枠を用いて構築される大断面の基礎梁や地下ピットなどの基礎構造およびその施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、超高層建物の基礎梁は、梁せいが４〜５ｍと断面寸法の非常に大きいマスコンクリート構造物であることが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。このため、基礎梁工事では一度にコンクリートを打設することはせず、高さ方向に３〜４回に分けて打設していた。
【０００３】
この基礎梁の側型枠として従来はベニヤ板が用いられていたが、近年ではコスト削減や解体手間の削減のために、ラスやデッキプレートなどの金属製型枠を用いる方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。また、プレキャストコンクリート製型枠（以下、「ＰＣ型枠」という。）を用いて基礎梁およびピットを構築する方法が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１１９２９９号公報
【特許文献２】特開平１１−２９３９４５号公報
【特許文献３】特開２００２−１６１６３８号公報
【特許文献４】特開平５−１７９６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の従来の基礎梁工事では、高さ方向に３〜４回に分けてコンクリート打設を行うことから、コンクリート打設毎に鉄筋組み立て、型枠組み立ておよび解体といった作業を繰り返し、多大な時間と手間がかかり工期短縮が難しかった。
【０００６】
一方、近年の都市部においては、昼間の雨水などを貯留し夜間下水に放流するなどの要請があり、水を貯めるピットの必要性が増加している。ピット内に金属が露出すると錆発生のおそれがあることから、基礎梁工事において、上記の従来のようにラスやデッキプレートなどの金属製型枠を採用することは難しくなってきている。また、上記の従来の特許文献４のＰＣ型枠は、基礎梁およびピットを有する建物の基礎構造を合理的に構築するための具体的な方法や構成を開示するものではない。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、建物の基礎工事の工期短縮および労務削減を図ることができるＰＣ型枠ならびにそれを用いた建物の基礎構造およびその施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係るＰＣ型枠は、コンクリートが打設される建物の基礎梁および前記基礎梁に囲成されるピットを構築するための前記コンクリート用型枠として用いられるＰＣ型枠であって、天板部と、前記天板部の少なくとも片側に配置され略垂直に延びる側板部とを有し、略Ｌ字状断面に構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係るＰＣ型枠は、上述した請求項１に記載のＰＣ型枠２つを前記天板部同士が接続するように対向配置して略コ字状断面に構成したＰＣ型枠であって、前記接続部分には互いに係合するための係合部および被係合部が設けられ、少なくとも一方の前記天板部には、前記接続部分の近傍に略垂直に延びる支柱部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係るＰＣ型枠は、上述した請求項２において、前記係合部または前記被係合部は、切欠き部とボルト接合部とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係るＰＣ型枠は、上述した請求項１から請求項３のいずれか一つにおいて、前記天板部または前記側板部の表面の少なくとも一方には凸状のリブが設けられることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係るＰＣ型枠は、上述した請求項４において、前記リブは、ワッフル状に配置されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６に係るＰＣ型枠は、上述した請求項１から請求項５のいずれか一つにおいて、前記天板部には鉄筋がトラス状に配置されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７に係るＰＣ型枠は、上述した請求項６において、前記天板部は、前記建物のスラブ構造体に一体化可能に構成されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項８に係るＰＣ型枠は、上述した請求項１から請求項７のいずれか一つにおいて、前記基礎梁の前記コンクリート打設圧に抵抗するタイバーとして動作可能なセパレータが螺合されるナットを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項９に係るＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造は、上述した請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造であって、前記ＰＣ型枠によって構築される前記基礎梁および前記ピットとを含むことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項１０に係るＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造は、上述した請求項９において、前記基礎梁に配筋されるプレファブ化された鉄筋ユニットをさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項１１に係るＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造の施工方法は、上述した請求項１から請求項８のいずれか一つに記載のＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造を施工する方法であって、耐圧版を設置する工程と、前記耐圧版上に前記基礎梁および前記ピッチを構築するための前記ＰＣ型枠を配置する工程と、前記基礎梁コンクリートおよび床版コンクリートを打設する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１２に係るＰＣ型枠を用いた建物の基礎構造の施工方法は、上述した請求項１１において、プレファブ化された鉄筋ユニットを前記基礎梁に設ける工程をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、コンクリートが打設される建物の基礎梁および基礎梁に囲成されるピットを構築するためのコンクリート用型枠として、現場サイトの一画やＰＣ工場で予め製作することができるＰＣ型枠を用いる。このＰＣ型枠は、天板部と側板部とで略Ｌ字状断面を有するように構成されていることから、側板部を基礎梁の側部に配置することで側型枠として機能すると同時に、天板部をピット上面側に配置することでピットを構成する部材となり得る。そして、従来のベニヤ板型枠のように型枠解体や撤去の手間がないので、基礎梁工事および地下ピット工事を合理化することができ、工期短縮、労務削減およびコスト削減を図ることができる。
【００２１】
また、ＰＣ型枠をピット形成用に用いることで、従来のデッキプレート等の金属製型枠のようにピット側の錆発生のおそれがなくなる。このためピット空間の品質を向上することができる。また、天板部にトラス状の鉄筋を配置し、天板部をピット上部のスラブと一体化可能に構成することで、スラブの合理化を図ることができる。さらに、ＰＣ型枠に設けられたナットに螺合したセパレータを、基礎梁のコンクリート打設圧に抵抗するタイバーとして機能させることができる。また、プレファブ化された鉄筋ユニットを基礎梁に配置する構成とすることにより、工期の更なる短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係るＰＣ型枠ならびにそれを用いた建物の基礎構造およびその施工方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る建物の基礎構造の概略正面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。図３は、本発明に係るＰＣ型枠の概略斜視図である。
【００２３】
図１および図２に示すように、本発明の建物の基礎構造１００は、ＰＣ型枠１０と基礎梁２０とピット３０と耐圧版６０とを備える。本発明に係るＰＣ型枠１０は、ピット形成を兼用した基礎梁コンクリート用型枠として用いられるＰＣ型枠であり、図３に示すように、略Ｌ字状断面に構成された２つの部材１０ａ、１０ｂが合わされたカルバート型の構造をしている。各部材１０ａ、１０ｂは、略矩形状の天板部１２と、天板部１２の片側に配置され略垂直に延びる略矩形状の側板部１４とをそれぞれ有し、側板部１４は基礎梁２０側に向けられる一方で、天板部１２はピット３０上方に配置される。
【００２４】
このようにすることで、サイトＰＣ等にて予め製作したカルバート型のＰＣ型枠１０を重機で吊って、建物の基礎梁２０の側部に配置して側型枠として機能させることができる一方で、カルバートで形成される空間に地下ピット３０を構築することができる。とくに、オープン掘削で順打ちの場合には大型重機が使えることから、予め製作したＰＣ型枠１０を一気に吊り込むことが可能である。
【００２５】
また、深い地下における逆打ち工法または新地下工法のように、１階先行床が存在して大型重機を使うことが難しい場合には、略板状の天板部１２と側板部１４とを製作しておいて、現場にてボルト接合によりＰＣ型枠１０を組み立ててもよい。
【００２６】
基礎梁２０は、その両側にＰＣ型枠１０が設置された後、内部に鉄筋２２が配置される。また、セパレータ２４が両側のＰＣ型枠１０を連結するように設けられ、この両端がＰＣ型枠１０の側板部１４の外側に予め埋設されたナット１６に螺合することにより、コンクリート打設圧に抵抗するタイバーとして機能するようになっている。
【００２７】
ＰＣ型枠１０の各部材１０ａ、１０ｂは、図３に示すように、天板部１２同士を接続するように対向配置され、これにより、下方に開口を有する略コ字状断面のＰＣ型枠を構成する。第１部材１０ａの天板部１２の接続側には被係合部としての切欠き部１８ａが設けられる。切欠き部１８ａは天板部１２の側部に段差を形成している。一方、第２部材１０ｂの天板部１２の接続側には係合部としての段差状の切欠き部１８ｂが設けられ、被係合部の切欠き部１８ａ上に載せられてボルト４０により接合される。２つの天板部１２の上面は面一に配置される。
【００２８】
ＰＣ型枠１０は、略コ字状断面の長手方向略中央において鉛直下方に延びる支柱部４２を有する。支柱部４２は、第１部材１０ａの天板部１２の下面の接続側両隅とその間に配置される。ピットの幅は５ｍ程度が一般的であることから、この支柱部４２を設けることにより天板部１２の上部に配置されるスラブ構造を合理化することができる。また、天板部１２の下面側には略水平方向に延びる凸状のリブ４４が、側板部の内面側には略上下方向に延びる凸状のリブ４６がそれぞれ複数形成されてある。さらに、側板部１４の下方の耐圧版６０に接する側には、図１に示すように、配管などを通すための半円形断面の連通孔１５が設けられる。
【００２９】
このように、本発明では、従来のベニヤ板型枠のように型枠解体や撤去の手間がないので、基礎梁工事および地下ピット工事を合理化することができ、工期短縮、労務削減およびコスト削減を図ることができる。また、ＰＣ型枠１０をピット形成用に用いることで、従来のデッキプレート等の金属製型枠のようにピット側の錆発生のおそれがなくなる。このためピット空間の品質を向上することができる。
【００３０】
上記の実施形態において、側板部１４の内面側に設けられる上下方向に延びるリブ４６の代わりに、図４に示すように、ワッフル状のリブ４８を形成するようにしてもよい。また、図５に示すように、ＰＣ型枠１０の天板部１２には、トラス状に配置した鉄筋５０を設けてもよい。この場合、天板部１２と側板部１４とを予め別個製作してそれぞれ基礎梁２０側部およびピット３０に配置するとともにボルト接合等によってＰＣ型枠１０として組み立てる。そして、基礎梁コンクリート２６の打設時に、天板部１２上にトップコンクリートを打設してこれと一体化させることで、天板部１２を建物のスラブ構造体５２の一部として用いることが可能である。これによって使用資材の物量を削減することができる。なお、この場合、側板部１４は仮設備として使用してもよい。
【００３１】
上記の実施形態において、基礎梁２０用の鉄筋２２としては、プレファブ化された鉄筋ユニットをラフター等の重機で吊り込む構成としてもよい。この場合、鉄筋ユニットの製作をＰＣ型枠１０の製作と同時並行して行えるので工期を短縮することができる。さらに、基礎梁２０における配筋工事の期間も大幅に短縮化することができる。このため、工期の更なる短縮を図ることができる。
【００３２】
次に、本発明の建物の基礎構造１００の施工手順を説明する。
まず、適切な前処理がされた地盤２上に耐圧版６０を設置し、耐圧版６０上に基礎梁２０およびピット３０を構築するために基礎梁２０の側部を囲うようにＰＣ型枠１０を配置する。ついで、ＰＣ型枠１０に囲まれてできた空間に鉄筋２２を配置する。その後、図６に示すように、マスコンクリート対策および側圧低減対策のために、基礎梁用空間に高さ方向３層に分けて基礎梁コンクリート２６および床版コンクリート２８を打設する。この場合、例えば層厚１．５m程度の基礎梁コンクリート２６を（１）、（２）の２層に分けて打設した後、３層目として層厚１m程度の（３）の基礎梁コンクリート２６および床版コンクリート２８を同時打設してもよい。また、この場合、ＰＣ型枠１０の天板部１２は、上記したように床版コンクリート２８と一体化するような構成を用いることができる。さらに、鉄筋２２としてプレファブ化された鉄筋ユニットを用いてもよく、ラフター等の重機で基礎梁用空間に吊り込んでもよい。
【００３３】
プレファブ化された鉄筋ユニットを使用する場合の施工手順について説明する。高さ５m程度の大断面の基礎梁の鉄筋の重量は、図７に示すように、例えば、主筋４．５ｔｆ程度、肋筋２ｔｆ程度と非常に大きい重量となることがある。このため、配筋作業には多大な時間を要してしまう。そこで鉄筋を分割ユニット化する。図８に示すように、肋筋ユニット７０を配置する。次に、図９に示すように、鉄筋ユニットとしての主筋１段ユニット７２（１．５ｔｆ程度）を不図示のラフター等の重機で配置する。そして、図１０に示すように、基礎梁コンクリート２６を（１）〜（３）の３層に分けて打設する。これにより工期を大幅に短縮することができる。
【００３４】
次に、本発明による工期短縮の効果について、図１１の基礎梁施工スケジュールの比較検討図を参照しながら説明する。図１１に示すように、ケース１は、ＲＣ超高層住宅の基礎梁施工に在来工法を適用した場合のスケジュールである。ケース２は、本発明のＰＣ型枠１０と鉄筋手組の組み合わせによる方法を適用した場合のスケジュールである。ケース３は、本発明のＰＣ型枠１０とプレファブ化した鉄筋ユニット（鉄筋プレファブ構法）の組み合わせによる方法を適用した場合のスケジュールである。図１１中、記号「Ｃ」はコンクリート打設工程を示す。（１）、（２）、（３）はコンクリート打設層の順番を示す。また、「ＰＣ型枠」は、ＰＣ型枠１０の製作および基礎梁側部への吊り込み配置作業を意味している。
【００３５】
図１１に示すように、各作業に所要する合計日数（実働日）は、ケース１では２７日、ケース２では２０日（ケース１に比べ７日間の短縮）、ケース３では１９日（ケース１に比べ８日間の短縮）となることが判る。これにより、本発明によれは、施工の合理化および工期の短縮が図られることが判る。
【００３６】
以上、本発明に係るＰＣ型枠ならびにそれを用いた建物の基礎構造およびその施工方法の実施形態について説明した。本発明によれば、サイトＰＣまたはＰＣ工場で製作することにより現場作業の削減による工期短縮や、型枠の解体および撤去作業の削減による労務削減が可能である。また、ピット内に金属が露出しないので、高い耐久性を有するとともに、品質の高い水槽として使用可能なピットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る建物の基礎構造の一例を示す概略正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【図３】本発明に係るＰＣ型枠の一例を示す概略斜視図である。
【図４】本発明に係るＰＣ型枠の他の例を示す概略斜視図である。
【図５】本発明のＰＣ型枠の天板部の配筋の一例を示す概略斜視図である。
【図６】基礎梁コンクリートの打設手順の一例を示す概略正面図である。
【図７】従来の基礎梁の配筋状況の一例を示す概略断面図である。
【図８】基礎梁に配置された肋筋の一例を示す概略断面図である。
【図９】基礎梁に配置される主筋ユニットの一例を示す概略断面図である。
【図１０】基礎梁コンクリートが打設された状況の一例を示す概略断面図である。
【図１１】基礎梁施工スケジュールの比較検討図である。
【符号の説明】
【００３８】
２  地盤
１０  ＰＣ型枠
１０ａ，１０ｂ  部材
１２  天板部
１４  側板部
１６  ナット
１８ａ，１８ｂ  切欠き部
２０  基礎梁
２２  鉄筋
２４  セパレータ
２６  基礎梁コンクリート
２８  床版コンクリート
３０  ピット
４０  ボルト
４２  支柱部
４４，４６，４８  リブ
５０  トラス状の鉄筋
５２  スラブ構造体
６０  耐圧版
７０  肋筋ユニット
７２  主筋ユニット（鉄筋ユニット）
１００  建物の基礎構造
【図１】
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【図２】
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【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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