JP5791777B1 - 接合構造及び接合方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、主筋への力の伝達を確実に行うと共に施工性を向上させることができる接合構造及び接合方法を提供する。【解決手段】接合構造Ｓ１では、第１プレキャスト部材１０Ａと第２プレキャスト部材１０Ｂとを接合させる。第１プレキャスト部材１０Ａは、上端に位置する端面１１ａと、第１プレキャスト部材１０Ａに埋め込まれた主筋１２と、端面１１ａから第１プレキャスト部材１０Ａの内側に延びる孔部１１ｂとを備える。第２プレキャスト部材１０Ｂは、下端に位置する端面１１ｃと、端面１１ｃから突出し孔部１１ｂに挿入される主筋１２とを備える。孔部１１ｂ内には、主筋１２を埋め込むモルタルＭが充填されている。主筋１２の先端には定着体１３が設けられている。第１プレキャスト部材１０Ａの主筋１２の上端には、端面１１ａから離れる方向に折り返されたＵ字フック１２ａが設けられている。【選択図】図６

Description

本発明は、プレキャストコンクリート部材同士を接合させるプレキャストコンクリート部材の接合構造及び接合方法に関する。
特開平９−２７３２４７号公報には、戸境壁をプレキャスト壁体で構成した建物が記載されている。この戸境壁は、下プレキャスト壁体に上プレキャスト壁体を積み重ねることによって構成されている。下プレキャスト壁体には上方に露出するＵ字フックが予め植設されており、上プレキャスト壁体には下方に露出するＵ字フックが予め植設されている。これらの壁体は、下プレキャスト壁体上にスラブが打設され、均し用モルタル層を介して上プレキャスト壁体を積み上げることによって接合される。各壁体のＵ字フックは、上プレキャストに予め形成された凹部内で水平方向に重なるように配置される。各フックの内側には棒状部材が通され、その後、上記凹部内にモルタルが充填されることによって各Ｕ字フック及び棒状部材が固定される。
特許第３８０２００９号公報には、一対の鉄筋コンクリート構造物を互いに対向させて接合させる接合構造が記載されている。互いに対向する鉄筋コンクリート構造物のうちの一方には、端面から突出する突出鉄筋と、スパイラルシースパイプ挿入孔とが設けられており、他方にはスパイラルシースパイプが設けられている。この接合構造は、突出鉄筋をスパイラルシースパイプに挿入すると共にスパイラルシースパイプ挿入孔にスパイラルシースパイプの半分程度を挿入し、この状態でスパイラルシースパイプに挿入された突出鉄筋の周囲にグラウトを充填し硬化させることによって形成される。
特開平９−２７３２４７号公報 特許第３８０２００９号公報
上述したような突出鉄筋を有するコンクリート構造物を用いた接合構造では、一方のコンクリート構造物の主筋から他方のコンクリート構造物の主筋への力の伝達を確実に行うため、これらの２本の主筋が重なる部分の長さ（以下、定着長さと称する）を十分に確保する必要がある。ここで、２本の主筋の先端に定着体を取り付ける構成を採用すれば、定着長さを短くすることが可能である。しかしながら、定着体を主筋に取り付ける加工は予め工場等で行われ、加工に伴う費用や手間がかかるため、施工性の点で改善の余地がある。
本発明は、主筋への力の伝達を確実に行うと共に施工性を向上させることができる接合構造及び接合方法を提供することを課題とする。
本発明に係る接合構造は、第１プレキャスト部材と第２プレキャスト部材とを接合させる接合構造であって、第１プレキャスト部材は、第１プレキャスト部材の一端に位置する第１端面と、第１プレキャスト部材に埋め込まれた第１主筋と、第１端面から第１プレキャスト部材の内側に延びる第１孔部と、を備え、第２プレキャスト部材は、第２プレキャスト部材の一端に位置する第２端面と、第２プレキャスト部材に埋め込まれると共に第２端面から突出し第１孔部に挿入される第２主筋と、を備え、第１孔部内には、第１孔部内に挿入された第２主筋を埋め込む固化材が充填されており、第２主筋の先端には、定着体が設けられており、第１主筋の先端には、第１端面から離れる方向に折り返された折り返し部が設けられている。
本発明に係る接合構造では、第１端面から離れる方向に折り返された折り返し部が設けられており、第１主筋の第１端面側の先端が折り返されている。従って、第１主筋の折り返し部と、第１孔部に挿入された第２主筋との間で力の伝達を確実に行うことができる。更に、第１主筋の先端に折り返し部が設けられているので、第１主筋の先端に定着体を取り付けなくても定着長さを短くすることができる。上記接合構造では、定着体を不要とすることもできるため、定着体を第１主筋に取り付ける作業を予め工場等で行う必要がなく、加工に伴う費用や手間を抑えることができる。従って、施工性を向上させることができる。工場において折り返し部を有する第１主筋を埋め込む手間は折り返し部を有しない主筋を埋め込む手間と変わらず、また、第１孔部に固化材を充填し第１孔部に第２主筋を挿入させるだけで施工が可能となるので、この点でも高い施工性が実現されている。
また、折り返し部は、第１プレキャスト部材の内部に埋め込まれていてもよい。この場合、折り返し部を埋め込むコンクリートの打設が不要となるので、施工をより簡単に行うことが可能となる。また、孔部としては、第２主筋を挿入させる第１孔部のみを用意すればよいため、予め形成させる孔部の大きさを小さくすることができる。
また、複数の折り返し部及び複数の第１孔部が第１端面に沿って交互に並設されており、折り返し部は、互いに隣り合う２個の第１孔部を結ぶ線分の略中点位置に配置されていてもよい。
また、複数の折り返し部及び複数の第１孔部が第１端面に沿って交互に並設されており、各折り返し部は、各第１孔部の近接位置に配置されていてもよい。この場合、第１主筋と第１孔部に挿入された第２主筋との距離が近くなるので、これらの主筋における力の伝達を一層スムーズにさせることができる。更に、第１孔部の近接位置に折り返し部を配置することにより、第１孔部に挿入された第２主筋と折り返し部との間で直接的に力を伝達させることができると共に力の伝達経路を明確にすることも可能となる。また、たとえ第１端面近傍に第１主筋とは異なる鋼線等が埋まっていたとしても、折り返し部を第１孔部の近接位置に配置することにより、当該鋼線等の影響を受けることなく、これらの主筋における力の伝達を直接的且つスムーズに行うことができる。
また、第１プレキャスト部材は、第１端面から第１プレキャスト部材の内側に延びる第２孔部を更に備え、第２孔部内には、固化材が充填されており、折り返し部は、第２孔部内に設けられていてもよい。この場合、第１孔部及び第２孔部の全体が固化材で満たされることとなるため、硬化された固化材を介して第１主筋と第２主筋との間で力が伝達される。従って、固化材の強度を上げることにより、第１主筋と第２主筋との間における継手の強度を効果的に上げることが可能となる。
また、第１プレキャスト部材は、第１主筋に交差する平面に沿って配置された帯筋を更に備え、当該平面における第１孔部の外側に位置する帯筋は、防食鉄筋とされていてもよい。ここで、第１孔部の外側に位置する帯筋は、第１孔部の外側以外の箇所に位置する帯筋と比較して、帯筋の外側に位置するコンクリートの厚さが薄くなっている。よって、第１孔部の外側に位置する帯筋は、第１孔部の外側以外の箇所に位置する帯筋よりも腐食する可能性が高い。そこで、上述したように第１孔部の外側に位置する帯筋を防食鉄筋とすることによって、帯筋の外側に位置するコンクリートの厚さが薄い場合であっても一層確実に帯筋の腐食を抑えることができる。
本発明に係る接合方法は、上述した接合構造を形成する接合方法であって、第１端面を囲むように型枠を設置する工程と、型枠を設置した後に第１端面に固化材を充填させる工程と、固化材の充填後に第１孔部に第２主筋を挿入させる工程と、第２主筋の挿入後に固化材を硬化させる工程と、を備えている。
本発明に係る接合方法では、第１端面を囲むように型枠を設置し第１端面への固化材の充填を行い、その後、第１孔部への第２主筋の挿入と固化材の硬化とを行っている。このように予め型枠を設置して固化材を流し込んだ後に第２主筋の挿入を行えばよいので、第１プレキャスト部材と第２プレキャスト部材とを接合させる作業の施工性を高めることができる。
本発明に係る別の接合方法は、上述した接合構造を形成する接合方法であって、第１孔部内に固化材を充填させる工程と、第１端面と第２端面との間に隙間を形成させた状態で第２主筋を第１孔部に挿入させる工程と、当該隙間を囲むように型枠を設置する工程と、型枠に形成された孔部から当該隙間に固化材を充填させて固化材を硬化させる工程と、を備えている。
この接合方法では、予め第１孔部内に固化材を充填させた状態で、第１端面と第２端面との間に隙間を形成させつつ第２主筋を第１孔部に挿入させる。そして、当該隙間を囲むように型枠を設置し、その後型枠に形成された孔部から当該隙間に固化材を充填して硬化させる。この場合、予め第１孔部への固化材の充填及び第１孔部への第２主筋の挿入を行った後に、隙間を埋める固化材の充填及び硬化を行えばよいので、第１プレキャスト部材と第２プレキャスト部材とを接合させる作業の施工性を高めることができる。
本発明に係る更に別の接合方法は、上述した接合構造を形成する接合方法であって、第１端面又は第２端面に止水ゴムを配置する工程と、第１孔部内に固化材を充填させる工程と、第２主筋を第１孔部に挿入させると共に、第１端面又は第２端面を止水ゴムに押し付けて止水ゴムを潰す工程と、第２主筋の挿入後に当該固化材を硬化させる工程と、を備えている。
この接合方法では、第１端面又は第２端面に止水ゴムを配置し第１孔部内に固化材を充填させた後に、第１孔部への第２主筋の挿入と共に第１端面又は第２端面で止水ゴムを潰す。これにより、潰された止水ゴムが第１端面と第２端面との間で広がるので、第１プレキャスト部材と第２プレキャスト部材との接合部分において止水性を高めることができる。また、この接合方法では、型枠が不要であり、型枠を設置する手間を省くことができるため、施工性を一層高めることができる。
本発明によれば、主筋への力の伝達を確実に行うと共に施工性を向上させることができる。
第１実施形態に係る接合構造によって構成された構造物の一例であるＬＮＧタンクを示す斜視図である。 第１実施形態に係る接合構造を構成する第１プレキャスト部材を示す斜視図である。 第１プレキャスト部材と第２プレキャスト部材とを対面させた状態を示す側面図である。 （ａ）は図３のＡ−Ａ線断面図である。（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図３のＣ−Ｃ線断面図である。 第１プレキャスト部材と第２プレキャスト部材との間にモルタルを充填させた状態を示す断面図である。 図６のＤ−Ｄ線断面図である。 図６のＥ−Ｅ線断面図である。 （ａ）は、図４（ａ）に対応する第２実施形態のプレキャスト部材を示す断面図である。（ｂ）は、図４（ｂ）に対応する第２実施形態のプレキャスト部材を示す断面図である。 第２実施形態に係る第１プレキャスト部材及び第２プレキャスト部材を示し、図５に対応する断面図である。 第２実施形態に係る接合構造を示し、図７に対応する断面図である。 第２実施形態に係る接合構造を示し、図８に対応する断面図である。 （ａ）は、図９（ａ）に対応する第３実施形態のプレキャスト部材を示す断面図である。（ｂ）は、図９（ｂ）に対応する第３実施形態のプレキャスト部材を示す断面図である。 第３実施形態に係る第１プレキャスト部材及び第２プレキャスト部材を示し、図１０に対応する断面図である。 第３実施形態に係る接合構造を示し、図１１に対応する断面図である。 第３実施形態に係る接合構造を示し、図１２に対応する断面図である。 （ａ）は、第４実施形態に係るプレキャスト部材を示す縦断面図である。（ｂ）は、図１７（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第５実施形態に係る接合方法を説明する断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第６実施形態に係る接合方法を説明する断面図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る接合構造及び接合方法の実施形態について詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る接合構造及び接合方法を適用させたＬＮＧタンク（Liquefied natural Gas Tank）１を示す斜視図である。ＬＮＧタンク１は、ＬＮＧ（液化天然ガス）を貯蔵するタンクであり、例えば地上式のタンクである。ＬＮＧタンク１の外形は、略円柱状となっている。ＬＮＧタンク１は、ＬＮＧを収容する内槽と、内槽の外側に位置すると共にＬＮＧタンク１の上部を覆う外槽２と、外槽２の外側で環状に設けられた防液堤３と、内槽、外槽２及び防液堤３を下方で支持する円板状の底版４とを備えている。
上述した内槽と外槽２は、金属板等によって構成されており、内槽と外槽２との間でＬＮＧの保冷が行われる。外槽２における環状に形成された側壁は、防液堤３の内側で防液堤３に沿うように設けられる。防液堤３は、ＬＮＧの外部への漏れを防止するために設けられる。また、底版４は、地盤中に埋め込まれた杭によって支持されている。
防液堤３は、複数のブロック状のプレキャスト部材１０によって構成されており、複数のプレキャスト部材１０はＬＮＧタンク１の周方向及び鉛直方向に沿って並設されている。すなわち、ＬＮＧタンク１では、複数のプレキャスト部材１０がＬＮＧタンク１の周方向に並べられると共に鉛直方向に積層され、周方向及び鉛直方向に隣り合うプレキャスト部材１０同士の間に目地が形成されることで防液堤３が構築される。また、防液堤３では、プレキャスト部材１０内で鉛直方向に延在するＰＣ（Prestressed Concrete）鋼線、及びプレキャスト部材１０内で周方向に延在するＰＣ鋼線によりプレストレスが導入される。
図２は、斜め上方からプレキャスト部材１０を見た状態を示す斜視図である。図３は、プレキャスト部材１０を示す側面図である。図４（ａ）は図３のＡ−Ａ線断面図であり、図４（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線断面図である。図２〜図４に示されるように、プレキャスト部材１０は、矩形状に形成されたコンクリート製の本体１１と、本体１１に埋設されると共に本体１１から突出する複数の主筋（第１主筋、第２主筋）１２と、主筋１２の先端に取り付けられた定着体１３とを備えている。なお、以下の説明では、「厚み方向」、「上下方向」及び「長さ方向」の語を用いるが、これらの語は図示する状態に基づく便宜的なものである。以下の説明において、厚み方向は本体１１の厚み方向（図３の紙面における左右方向）であり、下方向は主筋１２が突出する方向であり、長さ方向は厚み方向及び上下方向に直交する方向（図４の紙面における左右方向）である。
本体１１の一端に位置する端面（第１端面）１１ａには、複数の孔部（第１孔部）１１ｂが設けられている。これらの孔部１１ｂは、例えばシース管を本体１１内に埋設させることによって形成されている。孔部１１ｂは、端面１１ａから本体１１の内側（下方）に延びるように形成される。この孔部１１ｂは、上から別のプレキャスト部材１０の主筋１２及び定着体１３を挿入させると共に、主筋１２及び定着体１３を埋め込むモルタル（固化材）Ｍを充填させるために設けられる。
水平面上において、複数の孔部１１ｂ及び複数の主筋１２は格子状に配置されている。本体１１の長さ方向において、孔部１１ｂと主筋１２とは交互に配置されている。また、本体１１の厚み方向において、孔部１１ｂと主筋１２とは、互いに隣り合うように配置される。なお、本体１１内には、上述したＰＣ鋼線を通すためのシース管も埋設されている。しかし、このＰＣ鋼線及びシース管は省略することも可能である。
主筋１２は本体１１内部に埋め込まれると共に本体１１内で上下方向に延在しており、主筋１２の下端は本体１１の端面（第２端面）１１ｃから下方に突出している。端面１１ｃは、プレキャスト部材１０の下端に位置する端面である。一方、主筋１２の上端は、本体１１内に埋め込まれた状態となっており、本体１１の外部に露出していない。
また、主筋１２の上端には、端面１１ａから離れる方向に折り曲げられたＵ字フック（折り返し部）１２ａが設けられている。Ｕ字フック１２ａは、互いに隣り合う２個の孔部１１ｂを結ぶ線分Ｌの略中点位置に配置される。すなわち、Ｕ字フック１２ａは、線分Ｌの中点位置に配置されてもよいし、線分Ｌの中点から若干ずれた位置に配置されてもよい。
Ｕ字フック１２ａは、主筋１２の上端が本体１１の厚み方向内側に折り曲げられることによって形成される。このように主筋１２の上端を厚み方向内側に折り曲げることによって、主筋１２と孔部１１ｂとの距離を近づけることができる。従って、孔部１１ｂに挿入された主筋１２とのスムーズな力の伝達が可能となる。なお、Ｕ字フック１２ａが曲げられる方向は、本体１１の厚み方向内側でなくてもよく、例えば厚み方向に対して傾斜する方向に曲げられていてもよい。また、定着体１３は、主筋１２の下端に、例えば圧着によって固定されている。
以上のように構成されるプレキャスト部材１０を接合させる接合方法について説明する。この接合方法は、上述したプレキャスト部材１０を上下に対向させて、下側に位置するプレキャスト部材１０に、上側に位置するプレキャスト部材１０を積層させる接合方法である。図５に示されるように、以下では、下側に位置するプレキャスト部材１０を第１プレキャスト部材１０Ａ、上側に位置するプレキャスト部材１０を第２プレキャスト部材１０Ｂとして説明する。本実施形態では、第１プレキャスト部材１０Ａと第２プレキャスト部材１０Ｂとは同一の部材であるものとして説明するが、第１プレキャスト部材１０Ａと第２プレキャスト部材１０Ｂとで形状等が異なっていてもよい。
まず、第２プレキャスト部材１０Ｂの鉛直度調整用の治具１５を第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａ上に設置する。この治具１５は、第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａと第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃとの間に隙間を形成するため、そして、第１プレキャスト部材１０Ａに対する第２プレキャスト部材１０Ｂの高さを調整するために設けられる。次に、治具１５の上面をやすり等で削り、治具１５の上面の高さを均一にさせる。その後、治具１５の上面に第２プレキャスト部材１０Ｂを仮置きし、第１プレキャスト部材１０Ａに対する第２プレキャスト部材１０Ｂの高さ（鉛直度）を調整する。この調整の完了後には、一旦第２プレキャスト部材１０Ｂを撤去する。
次に、第１プレキャスト部材１０Ａの上端に位置する端面１１ａを囲むように型枠１４を設置する（型枠を設置する工程）。型枠１４は、例えばネジ等で第１プレキャスト部材１０Ａの側面の上端に取り付けられることによって、設置される。型枠１４を設置した後には、端面１１ａにモルタルＭを充填させる（固化材を充填させる工程）。このとき、治具１５の周囲にもモルタルＭが充填される。なお、図５以外では、簡略化のため治具１５の図示を省略している。また、モルタルＭとしては、例えば、硬化遅延剤を混合し硬化時間を５〜６時間以上とした硬化遅延型の無収縮性モルタルを用いることができる。なお、第２プレキャスト部材１０Ｂでは、端面１１ｃから下方に突出する主筋１２の先端に予め定着体１３を取り付けておく。
そして、上記で充填させたモルタルＭが硬化する前に、第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃを治具１５の上面に載置すると共に、第２プレキャスト部材１０Ｂの主筋１２を第１プレキャスト部材１０Ａの孔部１１ｂに挿入させる（第２主筋を挿入させる工程）。このとき、主筋１２の下端に取り付けられた定着体１３も主筋１２と共に孔部１１ｂ内に挿入させる。
図６及び図７に示されるように、孔部１１ｂへの主筋１２の挿入によって、モルタルＭは、第１プレキャスト部材１０Ａ内において孔部１１ｂと主筋１２との間に介在する。また、図８に示されるように、モルタルＭは、孔部１１ｂから溢れると共に、第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃによって上から押し付けられる。よって、第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃと第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａとの間でモルタルＭが横方向に広がることとなる。そして、この状態において時間を経過させることにより、モルタルＭを硬化させる（固化材を硬化させる工程）。モルタルＭを硬化させた後は、型枠１４を第１プレキャスト部材１０Ａの側面から取り外すことにより本実施形態に係る接合構造Ｓ１（図６及び図７参照）が完成する。
以上、本実施形態の接合構造Ｓ１では、端面１１ａから離れる方向に折り返されたＵ字フック１２ａが設けられており、主筋１２の端面１１ａ側の先端が折り返されている。従って、第１プレキャスト部材１０ＡのＵ字フック１２ａと、第１プレキャスト部材１０Ａの孔部１１ｂに挿入された主筋１２との間で力の伝達を確実に行うことができる。更に、主筋１２の先端にＵ字フック１２ａが設けられているので、該主筋１２の先端に定着体を取り付けなくても定着長さを短くすることができる。このように接合構造Ｓ１では定着体を不要とすることもでき、工場等で行う定着体の取り付け作業を簡素化させることが可能となるので、加工に伴う費用や手間を抑えることができる。従って、施工性を向上させることができる。
しかも、工場においてＵ字フック１２ａを有する主筋１２を埋め込む手間はＵ字フック１２ａを有しない主筋を埋め込む手間と変わらず、また、孔部１１ｂにモルタルＭを充填し孔部１１ｂに主筋１２を挿入させるだけで施工が可能となるので、この点でも高い施工性が実現されている。
また、Ｕ字フック１２ａは、第１プレキャスト部材１０Ａの内部に埋め込まれている。従って、Ｕ字フック１２ａを埋め込むコンクリートの打設が不要となるので、施工をより簡単に行うことが可能となる。また、孔部としては、主筋１２を挿入させる孔部１１ｂのみを用意すればよいため、予め形成させる孔部の大きさを小さくすることができる。
また、上述したように、複数のＵ字フック１２ａ及び複数の孔部１１ｂは交互に並設されており、Ｕ字フック１２ａは、互いに隣り合う２個の孔部１１ｂを結ぶ線分Ｌの中点位置に配置されている。
また、本実施形態に係る接合構造Ｓ１を形成する接合方法では、端面１１ａを囲むように型枠１４を設置して端面１１ａへのモルタルＭの充填を行い、その後、孔部１１ｂへの主筋１２の挿入とモルタルＭの硬化とを行っている。このように予め型枠１４を設置してモルタルＭを流し込んだ後に主筋１２の挿入を行えばよいので、第１プレキャスト部材１０Ａと第２プレキャスト部材１０Ｂとを接合させる作業の施工性を高めることができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るプレキャスト部材２０の接合構造及び接合方法について説明する。以下では、上述した記載と重複する説明を省略する。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第２実施形態に係るプレキャスト部材２０における本体２１及び主筋２２の断面図を示しており、第１実施形態の図４（ａ）及び図４（ｂ）に対応する断面図である。また、図１０は、第１実施形態の図５に対応する断面図である。
図９（ａ）、図９（ｂ）及び図１０に示されるように、第２実施形態に係るプレキャスト部材２０は、本体２１の孔部２１ｂの配置と主筋２２の配置とが第１実施形態と異なっている。第２実施形態に係るプレキャスト部材２０において、Ｕ字フック１２ａ及び孔部２１ｂは、端面１１ａに沿って交互に並設されている。また、プレキャスト部材２０において、各主筋２２は孔部２１ｂの近接位置に配置されている。具体的には、主筋２２の上端と孔部２１ｂを構成するシース管とが束ねられており、当該シース管に主筋２２の上端が接触することにより、主筋２２が孔部２１ｂに近接した状態が実現されている。
第２実施形態に係るプレキャスト部材２０を接合させる接合方法については、第１実施形態と同様である。すなわち、図１１及び図１２に示されるように、第１プレキャスト部材２０Ａの端面１１ａにモルタルＭを充填させた後に孔部２１ｂに主筋２２を上から挿入させ、その後、モルタルＭを硬化させることによって第２実施形態に係る接合構造Ｓ２が形成される。
第２実施形態の接合構造Ｓ２では、複数のＵ字フック１２ａ及び複数の孔部２１ｂが交互に並設されており、各Ｕ字フック１２ａは、各孔部２１ｂの近接位置に配置されている。従って、第１プレキャスト部材２０Ａの主筋２２と、孔部２１ｂに挿入された第２プレキャスト部材２０Ｂの主筋２２との距離が近くなるので、これらの主筋２２における力の伝達を一層スムーズにさせることができる。更に、孔部２１ｂの近接位置にＵ字フック１２ａを配置することにより、孔部２１ｂに挿入された主筋２２とＵ字フック１２ａとの間で直接的に力を伝達させることができると共に力の伝達経路を明確にすることも可能である。また、たとえ端面１１ａ近傍に主筋２２とは異なる鋼線（ＰＣ鋼線）等が埋まっていたとしても、Ｕ字フック１２ａを孔部２１ｂの近接位置に配置することにより、当該鋼線等の影響を受けることなく、これらの主筋２２における力の伝達を直接的且つスムーズに行うことができる。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るプレキャスト部材３０の接合構造及び接合方法について説明する。第３実施形態に係るプレキャスト部材３０は、本体３１の構造が第２実施形態と異なっており、それ以外の構造は第２実施形態に係るプレキャスト部材２０と同様である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第３実施形態に係るプレキャスト部材３０における本体３１及び主筋２２の断面図を示しており、第２実施形態の図９（ａ）及び図９（ｂ）に対応している。また、図１４は、第２実施形態の図１０に対応する断面図である。
図１３（ａ）、図１３（ｂ）及び図１４に示されるように、第３実施形態に係るプレキャスト部材３０の本体３１は、Ｕ字フック１２ａを上方に露出させる孔部（第２孔部）３１ｂを備えている。この孔部３１ｂは、上から主筋２２を挿入させるための孔部２１ｂと連通している。水平面上において、孔部３１ｂと孔部２１ｂとはＬ字状の空間を成している。これらの孔部３１ｂ及び孔部２１ｂは、例えばシース管を本体３１内に埋設させることによって形成されている。
プレキャスト部材３０を接合させる接合方法については、第１及び第２実施形態と同様である。すなわち、図１５及び図１６に示されるように、第１プレキャスト部材３０Ａの端面１１ａにモルタルＭを充填させて孔部２１ｂに主筋２２を上から挿入させ、その後、モルタルＭを硬化させることによって第３実施形態に係る接合構造Ｓ３が形成される。
以上、第３実施形態の接合構造Ｓ３では、第１プレキャスト部材３０Ａが、端面１１ａから第１プレキャスト部材３０Ａの内側に延びる孔部３１ｂを備えており、孔部３１ｂ内にはモルタルＭが充填されている。そして、Ｕ字フック１２ａは孔部３１ｂ内に設けられている。このように、接合構造Ｓ３では、第１プレキャスト部材３０ＡのＵ字フック１２ａが第２プレキャスト部材３０Ｂの主筋２２と同一の領域（孔部２１ｂと孔部３１ｂとによって形成された領域）に配置される。従って、第１プレキャスト部材３０Ａの主筋２２と、上から挿入された主筋２２との距離が近くなるので、第２実施形態と同様の効果が得られる。
更に、第３実施形態の接合構造Ｓ３では、孔部２１ｂ及び孔部３１ｂの全体がモルタルＭで満たされることとなるため、硬化されたモルタルＭを介して主筋２２間で力が伝達される。従って、モルタルＭの強度を上げることにより、主筋２２間における継手の強度を効果的に上げることが可能となる。
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係るプレキャスト部材４０の接合構造について説明する。なお、第４実施形態のプレキャスト部材４０の接合方法は、第１実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されるように、プレキャスト部材４０は、主筋１２に交差する平面に沿って配置された帯筋４１，４２を備えている。図１７（ａ）はプレキャスト部材４０の縦断面図を示しており、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＦ−Ｆ線断面図を示している。
帯筋４１，４２は、主筋１２に直交する平面（水平面）に沿うように本体１１内に埋め込まれており、本体１１の内部で主筋１２を囲むように配置されている。帯筋４１は孔部１１ｂの外側に位置しており、帯筋４２は孔部１１ｂの外側以外の箇所に位置している。帯筋４１の内側には上述した孔部１１ｂ及びＵ字フック１２ａが設けられており、帯筋４２の内側には上下方向に延びる主筋１２が設けられている。ここで、孔部１１ｂの外側に位置する帯筋４１は、孔部１１ｂの外側以外の箇所に位置する帯筋４２と比較して、帯筋４１，４２の外側に位置するコンクリートの厚さ（被り）が薄くなっている。よって、孔部１１ｂの外側に位置する帯筋４１は、孔部１１ｂの外側以外の箇所に位置する帯筋４２よりも腐食する可能性が高い。
そこで、プレキャスト部材４０では、孔部１１ｂの外側に位置する帯筋４１が防食鉄筋とされている。具体的には、帯筋４１にエポキシ塗装が施されることにより、帯筋４１の防食性が高められている。なお、帯筋４１の防食性を高める材料としては、上述したエポキシ樹脂の他、例えば亜鉛メッキが挙げられる。
以上、第４実施形態によれば、孔部１１ｂの外側に位置する帯筋４１を防食鉄筋とすることによって、帯筋４１の外側に位置するコンクリートの厚さが薄い場合であっても一層確実に帯筋４１の腐食を抑えることができる。
（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係る接合方法について説明する。第５実施形態に係る接合構造は第１実施形態に係る接合構造Ｓ１と同様であり、第５実施形態は接合方法のみが第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と重複する説明は省略し、第１実施形態と異なる点を重点的に説明する。
図１８（ａ）に示されるように、第５実施形態では、まず第１プレキャスト部材１０Ａの孔部１１ｂにモルタルＭを充填させる（第１孔部内に固化材を充填させる工程）。このとき、例えば孔部１１ｂの容積の８〜９割程度のモルタルＭを孔部１１ｂに充填させておく。その後、第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａと第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃとの間に隙間を形成させた状態で孔部１１ｂに主筋１２を上から挿入させ（第２主筋を挿入させる工程）、当該隙間を囲むように型枠５４を設置する。
この型枠５４は、例えばネジ等によって本体１１の側面に取り付けられることにより設置される。また、図１８（ｂ）に示されるように、型枠５４は、内外を連通する孔部５４ａを有しており、この孔部５４ａを介して型枠５４内にモルタルＭを充填させることが可能となっている。よって、上述したように型枠５４を設置した後には、外から孔部５４ａにホース等を挿入し、このホースを介して外部から上記隙間にモルタルＭを充填させる。その後、第１実施形態と同様にモルタルＭを硬化させ（固化材を硬化させる工程）、型枠５４を本体１１の側面から外すことにより第５実施形態に係る接合構造が完成する。
以上、第５実施形態に係る接合方法では、予め孔部１１ｂ内にモルタルＭを充填させた状態で、端面１１ａと端面１１ｃとの間に隙間を形成させつつ第２プレキャスト部材１０Ｂの主筋１２を孔部１１ｂに挿入させる。そして、上記隙間を囲むように型枠５４を設置し、その後型枠５４に形成した孔部５４ａから当該隙間にモルタルＭを充填して硬化させる。従って、予め孔部１１ｂへのモルタルＭの充填及び孔部１１ｂへの主筋１２の挿入を行った後に、隙間を埋めるモルタルＭの充填及び硬化を行えばよいので、第１プレキャスト部材１０Ａと第２プレキャスト部材１０Ｂとを接合させる作業の施工性を高めることができる。
（第６実施形態）
続いて、第６実施形態に係る接合構造及び接合方法について説明する。図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示されるように、第６実施形態に係る接合構造は、第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａに設けられた凹部６２と、凹部６２に配置される止水性のブチルゴム（止水ゴム）６３と、第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃに設けられた凹部６１とを備える点が第１実施形態と異なっている。
第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃに位置する凹部６１と、第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａに位置する凹部６２とは、第２プレキャスト部材１０Ｂを第１プレキャスト部材１０Ａの直上に配置したときに上下に対向する。凹部６１及び凹部６２は端面１１ｃ及び端面１１ａの外縁付近で環状に形成されている。ブチルゴム６３は、凹部６１及び凹部６２と同様、環状となっており、凹部６２上に貼り付けられる。このブチルゴム６３は、第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａと第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃとの間の隙間を埋めるために設けられる。また、ブチルゴム６３は、水を吸い込むと膨張するものであってもよく、この場合、上記隙間における止水性を一層高めることが可能となる。
次に、第６実施形態に係る接合方法について説明する。まず、図１９（ａ）に示されるように、第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａの上にブチルゴム６３を配置する（止水ゴムを配置する工程）。そして、孔部１１ｂ内にモルタルＭを充填させる（固化材を充填させる工程）。なお、ブチルゴム６３を配置する工程と、モルタルＭを充填させる工程とは、いずれを先に行っても構わない。
次に、第２プレキャスト部材１０Ｂの主筋１２を第１プレキャスト部材１０Ａの孔部１１ｂに上から挿入させる。そして、第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃ（凹部６１）を上からブチルゴム６３に押し付けてブチルゴム６３を潰す（止水ゴムを潰す工程）。このとき、図１９（ｂ）に示されるように、ブチルゴム６３の外側であって且つ第１プレキャスト部材１０Ａと第２プレキャスト部材１０Ｂとの間の位置にコーキング材６４を挟み込む。このようにコーキング材６４を挟み込むことによって、ブチルゴム６３の外側部分を塞いでいる。
上記のように主筋１２を孔部１１ｂに挿入させてブチルゴム６３を潰した後には、モルタルＭを時間をかけて硬化させ（固化材を硬化させる工程）、第６実施形態に係る接合構造が完成する。
以上、第６実施形態に係る接合方法では、第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａ（凹部６２）にブチルゴム６３を配置し、孔部１１ｂ内にモルタルＭを充填させた後に、孔部１１ｂへ主筋１２を挿入すると共に端面１１ｃでブチルゴム６３を潰している。これにより、潰されたブチルゴム６３が端面１１ａと端面１１ｃとの間で横方向に広がるので、第１プレキャスト部材１０Ａと第２プレキャスト部材１０Ｂとの接合部分において止水性を高めることができる。また、第６実施形態に係る接合方法では、型枠が不要であり、型枠を設置する手間を省くことができるため、施工性を一層高めることができる。
なお、第６実施形態では、止水ゴムとしてブチルゴム６３を用いたが、止水ゴムとしてはブチルゴム以外のものを用いることも可能である。すなわち、ブチルゴム６３に代えて、例えば他の水膨張性ゴムを用いることも可能である。また、止水ゴムを、第２プレキャスト部材１０Ｂの端面１１ｃに位置する凹部６１に配置してもよい。
以上、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。
例えば、上記実施形態では、図５に示されるように、第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａ上に鉛直度調整用の治具１５を設置し、治具１５の上面をやすり等で削ることにより治具１５の高さを均一にした。しかしながら、鉛直度調整用の治具としては、治具１５以外のものを用いることも可能である。具体的には、治具１５に代えて、ボルトの治具と、第１プレキャスト部材１０Ａの端面１１ａに埋め込まれたナットとを用いることも可能である。この場合、ボルトを回すことによってナットに対するボルトの螺合度合を調整し、ボルトの高さを変えるだけで鉛直度を調整することが可能となる。従って、鉛直度の調整を一層容易に行うことができる。
また、上記実施形態では、固化材としてモルタルＭを用いた例について説明したが、モルタルＭ以外の固化材を使用することも可能である。例えば、モルタルＭに代えて、グラウト材又は樹脂等を用いることも可能である。
また、上記実施形態では、下側に位置する第１プレキャスト部材１０Ａに上側に位置する第２プレキャスト部材１０Ｂを積層させる例について説明したが、この例に限られず、例えば第１プレキャスト部材と第２プレキャスト部材とを横方向に接合させることも可能である。この場合、例えば、第１プレキャスト部材又は第２プレキャスト部材をレールで横方向にスライド移動させて鉄筋を孔部に挿入させた後、固化材を孔部に充填させることによって接合構造を形成できる。
また、上記実施形態では、接合構造をＬＮＧタンク１に適用させた例について説明した。しかしながら、本発明に係る接合構造及び接合方法は、ＬＮＧタンク１以外の構造物にも適用可能である。例えば、ＬＮＧタンク以外の構造物を構成する壁材若しくは柱材、又は上下に分割されたボックスカルバート等に本発明を適用することも可能である。
１…ＬＮＧタンク、２…外槽、３…防液堤、４…底版、１０，２０，３０，４０…プレキャスト部材、１０Ａ，２０Ａ，３０Ａ…第１プレキャスト部材、１０Ｂ，２０Ｂ，３０Ｂ…第２プレキャスト部材、１１，２１，３１…本体、１１ａ…端面（第１端面）、１１ｂ，２１ｂ，３１ｂ…孔部、１１ｃ…端面（第２端面）、１２，２２…主筋、１２ａ…Ｕ字フック（折り返し部）、１３…定着体、１４…型枠、１５…治具、４１…帯筋、４２…帯筋、５４…型枠、５４ａ…孔部、６１，６２…凹部、６３…ブチルゴム（止水ゴム）、６４…コーキング材、Ｍ…モルタル（固化材）、Ｓ１，Ｓ２、Ｓ３…接合構造。

Claims (8)

  1. 第１プレキャスト部材と第２プレキャスト部材とを接合させる接合構造であって、
    前記第１プレキャスト部材は、前記第１プレキャスト部材の一端に位置する第１端面と、前記第１プレキャスト部材に埋め込まれた第１主筋と、前記第１端面から前記第１プレキャスト部材の内側に延びる第１孔部と、を備え、
    前記第２プレキャスト部材は、前記第２プレキャスト部材の一端に位置する第２端面と、前記第２プレキャスト部材に埋め込まれると共に前記第２端面から突出し前記第１孔部に挿入される第２主筋と、を備え、
    前記第１孔部内には、前記第１孔部内に挿入された前記第２主筋を埋め込む固化材が充填されており、
    前記第２主筋の先端には、定着体が設けられており、
    前記第１主筋の先端には、前記第１端面から離れる方向に折り返された折り返し部が設けられており、
    前記折り返し部は、前記第１プレキャスト部材の内部に埋め込まれており、
    複数の前記折り返し部及び複数の前記第１孔部が前記第１端面に沿って交互に並設されている、接合構造。
  2. 前記折り返し部は、互いに隣り合う２個の前記第１孔部を結ぶ線分の略中点位置に配置されている、請求項１に記載の接合構造。
  3. 各前記折り返し部は、各前記第１孔部の近接位置に配置されている、請求項１に記載の接合構造。
  4. 第１プレキャスト部材と第２プレキャスト部材とを接合させる接合構造であって、
    前記第１プレキャスト部材は、前記第１プレキャスト部材の一端に位置する第１端面と、前記第１プレキャスト部材に埋め込まれた第１主筋と、前記第１端面から前記第１プレキャスト部材の内側に延びる第１孔部と、を備え、
    前記第２プレキャスト部材は、前記第２プレキャスト部材の一端に位置する第２端面と、前記第２プレキャスト部材に埋め込まれると共に前記第２端面から突出し前記第１孔部に挿入される第２主筋と、を備え、
    前記第１孔部内には、前記第１孔部内に挿入された前記第２主筋を埋め込む固化材が充填されており、
    前記第２主筋の先端には、定着体が設けられており、
    前記第１主筋の先端には、前記第１端面から離れる方向に折り返された折り返し部が設けられており、
    前記第１プレキャスト部材は、前記第１端面から前記第１プレキャスト部材の内側に延び、前記第１孔部と連通する第２孔部を更に備え、
    前記第２孔部内には、前記固化材が充填されており、
    前記折り返し部は、前記第２孔部内に設けられており、
    複数の前記折り返し部及び複数の前記第１孔部が前記第１端面に沿って交互に並設されている、接合構造。
  5. 前記第１プレキャスト部材は、前記第１主筋に交差する平面に沿って配置された帯筋を更に備え、
    前記平面における前記第１孔部の外側に位置する前記帯筋は、防食鉄筋とされている、
    請求項１〜４のいずれか一項に記載の接合構造。
  6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の接合構造を形成する接合方法であって、
    前記第１端面を囲むように型枠を設置する工程と、
    前記型枠を設置した後に前記第１端面に固化材を充填させる工程と、
    前記固化材の充填後に前記第１孔部に前記第２主筋を挿入させる工程と、
    前記第２主筋の挿入後に前記固化材を硬化させる工程と、
    を備えた接合方法。
  7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の接合構造を形成する接合方法であって、
    前記第１孔部内に固化材を充填させる工程と、
    前記第１端面と前記第２端面との間に隙間を形成させた状態で前記第１孔部に前記第２主筋を挿入させる工程と、
    前記隙間を囲むように型枠を設置する工程と、
    前記型枠に形成された孔部から前記隙間に固化材を充填させて前記固化材を硬化させる工程と、
    を備えた接合方法。
  8. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の接合構造を形成する接合方法であって、
    前記第１端面又は前記第２端面に止水ゴムを配置する工程と、
    前記第１孔部内に固化材を充填させる工程と、
    前記第２主筋を前記第１孔部に挿入させると共に、前記第１端面又は前記第２端面を前記止水ゴムに押し付けて前記止水ゴムを潰す工程と、
    前記第２主筋の挿入後に前記固化材を硬化させる工程と、
    を備えた接合方法。
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