JP2763488B2 - 構真柱および逆打ちラーメンプレハブ工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築および土木構造物
の地下躯体の構築において、型枠、鉄筋、コンクリート
工事の工業化を図る逆打ちラーメンプレハブ工法および
本設柱を形成するための構真柱に関する。

【０００２】

【従来の技術】地下鉄筋コンクリート造の地下躯体の構
築工法には、掘削を地表面から底部に向けて行ない、掘
削底部から上部に向けて現場打設する一般工法と、１階
躯体部分を地下の掘削、躯体構築に先だって構築し、本
設杭内に仮設支持抗を架構し、現場打設した躯体を仮設
支持抗で支持する逆打ち工法がある。躯体を掘削底部か
ら上部に向けて現場を打設する一般工法は下記する施工
手順で行なわれる。すなわち、地表面（地盤面）から支
持地盤面の間に、山留め壁と仮設支持杭として乗入構台
を支持する構台支持杭および山留め切梁を支持する棚杭
を構築する。前記乗入構台は地下工事のための作業床と
して使用する。ついで、前記乗入構台面上の掘削重機に
より掘削を開始して、山留め材（山留め壁の内部平面上
に仮設した切梁と腹起材からなる山留め壁を支持する仮
設材）を架構する。

【０００３】この掘削は地盤面から最低部（建物の基礎
底部）まで順次掘削しつつ山留め材を所定間隔で架設す
る。つぎに、型枠、鉄筋の組み立てを現場で行ない、コ
ンクリートを打設し躯体コンクリートを架構する。この
躯体コンクリートの構築は下段から順に行なわれ、山留
め材は下段から順に解体される。地下躯体の構築が完了
したら、乗入構台を解体し、ついで、仮設支持杭を解体
する。

【０００４】躯体を上階から先に打設する逆打工法は下
記する施工手順で行なわれる。すなわち、山留め壁と仮
設支持杭を構築し、ついで、１階床、１階に相当する大
梁、小梁、柱躯体を現場打設し、１階の本設床を地下工
事の作業床として使用する。

【０００５】本設大梁主筋を本設柱内に配筋する作業に
おいては、大梁主筋が仮設支持杭に当たり、所定の位置
に配筋することができなかったり、本設柱内での定着長
さを確保できないので、大梁主筋を仮設支持杭を貫通さ
せたり、本設柱の本設大梁との接合部のコンクリートを
増打し、大梁主筋を仮設支持杭の外面を迂回させるなど
配筋を行なう。

【０００６】つぎに、１階の所定強度を確認し、その
後、地下１階床に相当する地盤まで掘削を行ない仮設支
持杭で１階躯体を支持させる。１階床と地下１階床との
階高が一定以上であれば、１階床と地下１階床との間の
所定位置に山留め材を架構し地盤を支持する。

【０００７】ついで、地下１階床の下部に捨てコンクリ
ートを打設し、地下１階に相当する柱、大梁、小梁、床
の鉄筋、型枠を現場で組み立て、躯体を現場打設する。
つぎに、地下１階の躯体の所定強度を確認し、その後、
１階と地下１階との継目部分の鉄筋、型枠を現場で組み
立て、躯体を現場打設する。その後、地下２階床に相当
する地盤まで掘削を行ない、下部の躯体を所定の底部ま
で掘削、構築を繰り返し、地下躯体を構築する。前記継
目部分の鉄筋、型枠の組み立ておよびコンクリートの現
場打設時期は、底部まで掘削した後に行なうこともあ
る。この種の逆打ち工法では、一般的には、本設柱（建
物本体の柱）とは別に構真柱を設けている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】地下の鉄筋コンクリー
ト造の躯体を掘削底部から上部に向けて現場打設する一
般的な工法では、地盤の崩壊防止の仮設構造物（山留）
を架設しつつ最底部まで掘削した後、下段から順に型
枠、鉄筋、コンクリートをすべて現場組み立てで施工し
ており、階高（階と階との高低差）が小さい場合は、順
次切梁、腹起を除去しつつ躯体工事を進めることができ
るが、階高が大きい場合は、腹起の下まで外周部躯体を
構築し斜め切梁などで受け直すという補助手段を講じる
必要があり、この補助手段は後日に地上に搬出するため
に仮設材が大量なものになるという難点がある。

【０００９】地下の鉄筋コンクリート造の躯体を上階か
ら先に打設する逆打ち工法では、構真柱としてＨ型やロ
型や丸型の鋼柱が用いられており、大梁の鉄筋は、構真
柱主材に設けた孔を貫通するか構真柱の外側を迂回する
ように配置され、構真柱を鉄筋コンクリートで構成した
場合には、構真柱は仮設用としてのみ機能するものであ
り、大梁は、型枠を組み立てコンクリートを打設するた
め、打設したコンクリートの所要強度発現までは、型枠
を支持するサポート部材などの解体ができず、しかも、
型枠用資材はその都度引き上げなければならないという
問題点がある。

【００１０】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、構真柱の構成部材を柱隅部に集中することで構真柱
の構真柱主材を本設柱（工事終了後も実際に構造物の重
量を支持する柱）の柱主筋としても機能するようにする
とともに、大梁をプレキャストコンクリート製とするこ
とで、掘削に引き続く架設を可能にする逆打ちラーメン
プレハブ工法および本設柱と本設梁接合部における大梁
主筋の配筋のスペースを確保する構真柱を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による構真柱は、
鉄筋コンクリート造の構造物の地下躯体において、床構
造を支持する大梁の端部を支持する構真柱であって、大
梁の長手方向に沿って配設され構真柱を直線的に貫通し
てその構真柱によって端部を支持された大梁同士を連結
する大梁主筋群と干渉しない位置に構真柱主材を配設
し、前記構真柱主材に構真柱の長手方向に間隔を置いて
構真柱主材同士を固定する補剛材を固着し、前記補剛材
の所定のものにプレキャストコンクリート製大梁の端部
を受ける支持架構を固着したことを特徴とする。

【００１２】また、本発明の逆打ちラーメンプレハブ工
法は、鉄筋コンクリート造の地下躯体の構築において、
地表面に山留め壁および本設杭を構築し、本設杭に構真
柱を挿入し、山留め壁および構真柱の１階に対応する部
位に同一水平面内に位置するように支持架構を取付け、
プレキャストコンクリート製大梁を山留め壁および構真
柱に設けた支持架構に橋絡するように配置し、構真柱主
材の外周部の地下１階に対応する範囲に本設柱の帯筋を
装着し、大梁の配筋を行ない、逆打ち部分の地下１階に
対応する柱頭部の型枠の組み立てを行ない、構真柱補剛
材部分で前記柱頭部の型枠を保持し、１階床型枠の組み
立てを行ない、１階床の一部に開口部を設けて、１階床
の配筋を行ない、前記逆打ち部分の柱頭部型枠と大梁と
１階床型枠にコンクリートを打設して、柱、梁および１
階床を形成し、ついで、前記１階床の開口部を使用し
て、地下１階までの掘削を行ない、山留め壁および構真
柱の地下１階に対応する部位に同一水平面内に位置する
ように支持架構を取付け、プレキャストコンクリート製
大梁を山留め壁および構真柱に設けた支持架構に橋絡す
るように配置し、構真柱主材の外周部の地下２階に対応
する範囲に本設柱の帯筋を組み立て、大梁の配筋を行な
い、逆打ち部分の地下２階に対応する柱頭部の型枠の組
み立てを行ない、構真柱補剛材部分で前記柱頭部の型枠
を保持し、地下１階床型枠の組み立てを行ない、地下１
階床の一部に開口部を設けて、地下１階床の配筋を行な
い、前記逆打ち部分の柱頭部型枠と大梁と地下１階床型
枠にコンクリートを打設して、柱、梁および地下１階床
を形成した後、各階の柱頭部分から柱脚部までの型枠に
コンクリートを打設することを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の構真柱は、構真柱主材を大梁主筋群と
干渉しない位置に配設し、補剛材の所定のものにプレキ
ャストコンクリート製大梁の端部を受ける支持架構を固
着したことにより、構真柱を立設した後に直ちにプレキ
ャストコンクリート製大梁を構真柱間に架構し、さらに
大梁同士を連結する大梁主筋群を構真柱主材と干渉させ
ることなく構真柱を貫通させて直線的に配設することが
できる。これにより、大梁主筋が構真柱主材を貫通する
ことによって構真柱主材の強度低下を招き、必然的に構
真柱を補強しなければならない工事の煩雑さを避けるこ
とが出来る。あるいは構真柱主材を迂回するように大梁
主筋を配設する場合に比し、配筋工事の煩雑さ、および
大梁主筋を迂回させたことによる打設コンクリート、型
枠の増大を避けることができる。なお、ここで、構真柱
主材の「大梁主筋群と干渉しない位置」とは、後にも説
明するように、具体的には横断面四角形の構真柱なら
ば、四角形の各角部であり、横断面多角形の構真柱なら
ば、多角形の各角部であるなど、大梁主筋と干渉するこ
となく、かつ、重量を受ける柱の強度部材としてその機
能を発揮する合理的な位置である。

【００１４】本発明の逆打ちラーメンプレハブ工法は、
構真柱の構成部材を所定位置に集中することで、構真柱
の構成部材を柱主筋としても機能するようにし、プレキ
ャストコンクリート製大梁を用いることで、型枠資材の
搬入および搬出が少なくし、コンクリート強度発現まで
の待機時間の削減を図ることができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面につき説明す
る。図１は本発明の逆打ちラーメンプレハブ工法に用い
られる構真柱１を示し、この構真柱１は、コンクリート
打設により形成されるべき本設柱の所定位置に配置され
た断面Ｌ型の鋼材からなる構真柱主材２と、これら構真
柱主材２の外面に巻き付けられる柱フープ３（図３）
と、構真柱主材２の内面に構真柱主材の長手方向に所定
間隔を置いて配置され構真柱主材同士を結合するように
構真柱主材２に溶接された構真柱補剛材４とから構成さ
れている。

【００１６】ここで本設柱の構真柱主材２の所定位置と
は本設柱が四角形であれば各隅部であり、本設柱が多角
形であれば各角部であり、本設柱が円形であれば全体と
して円形を呈する位置である。すなわち、構真柱１によ
って端部を支持された大梁同士を連結する大梁主筋を直
線的に挿通させられ、かつ、構真柱主材２が構造物の重
量を受ける本設柱の強度部材として機能することができ
る合理的な位置である。

【００１７】構真柱１の構真柱主材２に設けた補剛材４
は、構真柱主材２の座屈防止と平面形状保持のためのも
のであり、構真柱１の下端部１ａすなわち構真柱主材２
の下端部２ａは本設杭５に固定される（図４）。この本
設杭５は、場所打ちコンクリート杭などの通常の手段で
形成されるものであり、たとえば、地面を掘削すること
で形成された杭掘削孔に杭鉄筋を挿入し、その後、杭掘
削孔にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化する
前に構真柱１を杭掘削孔内に挿入し、杭コンクリート上
端面より下側の位置で構真柱１を定着させることにより
構築される。この構真柱１の本設杭５への固定はコンク
リートの硬化により行なわれる。

【００１８】図１に示す構真柱主材２は断面形状Ｌ形で
あるが、構真柱主材２は必要に応じて断面形状をコ字状
としたものやコ字状の端部をさらに内側に折り曲げ成形
したチャンネル状のものであってもよい。また。構真柱
１の上端部は、上階の柱主筋の定着長さを考慮して１階
床より所定位置まで上に突き出るようにすることが好ま
しい。

【００１９】一方、上記本設杭５に固定された構真柱１
の各面には、図３に示すように、それぞれ同一水平面内
に位置するように支持架構６，６…が取付けられる。支
持架構６は、構真柱１に交差するプレキャストコンクリ
ート製大梁７の一端の下面を受けるもので、現場におい
て所定位置の大梁取付けレベルの墨だしを行ない、支持
架構６のＬ形の外面を取付けレベルに合わせて構真柱補
剛材４に固着される。この時に、大梁７の寄りの位置合
わせは、支持架構６に大梁７の寄り墨を出し、大梁７の
梁側面の一方と寄り墨を合わせて位置を決める。

【００２０】支持架構６の構真柱１への取付け位置は、
建築しようとする建物の１階床を形成するために、支持
架構６に支持されるプレキャストコンクリート製大梁７
の高さにより決められる。構真柱１と大梁７の接合部の
梁主筋の配筋は、架設後に内部空間にコンクリートを充
填する断面形状をＵ形としたものや、在来の大梁（大梁
の型枠や鉄筋を現場で組み立て、コンクリートも現場打
設する無垢なもの）あるいは工場などで製作されたプレ
キャスト大梁でも、大梁主筋９を構真柱主材２の間を通
して配筋するために構真柱主材２と大梁主筋９が交差す
ることはない。

【００２１】すなわち、大梁主筋９は、図３に示すよう
に、対向配置された大梁７の一方の大梁７の上面に設け
た大梁のあばら筋８を挿通して他方の大梁７の上面に設
けた大梁のあばら筋８を挿通するように所定本数配置さ
れるが、対向配置された大梁７の一端側が構真柱１の各
面に配置された支持架構６に支持されているので、所定
本数の大梁主筋９は２方向から挿入されて構真柱１の空
間で交差する。この場合、構真柱主材２は図２に示すよ
うに、構真柱１の角部に配置されているので、構真柱主
材２と大梁主筋９が交差することはない。

【００２２】また、図３に示すように、上記構真柱１の
建物の１階床に相当する部分とこれより下の部分を囲む
ように柱頭部の柱型枠１０が配置され、大梁７の上面を
囲むように１階床型枠１１が配置される。柱型枠１０お
よび１階床型枠１１の配置も大梁主筋９の配置と同様に
作業現場において行なわれる。構築された１階床部分を
図４に示す。

【００２３】つぎに、本発明の逆打ちラーメンプレハブ
工法の作業手順を説明する。まず、構真柱１を構築す
る。この構真柱１は、逆打ち部分の躯体などの固定荷重
（１階床と梁、地下１階柱、地下１階床と梁、地下２階
柱、耐圧版内の柱部分などの鉄筋とコンクリートなど躯
体部分の固定荷重）と地下部分の床に加わる積載荷重お
よびコンクリート打設の際の衝撃荷重や作業荷重、山留
め材による仮設荷重などと構真柱の重量を考慮した部材
で作られる。

【００２４】ついで、図５に示すように、地盤面２０か
ら地中に延びる山留め壁２１を構築し、地盤面２０より
下方に本設杭掘削孔２２を掘削し、この本設杭掘削孔２
２内に本設杭５の杭鉄筋籠（図示せず）を挿入し、その
後、本設杭５の先端から所定高さ２３までコンクリート
を打設する。この場合、構真柱１は、頭部の位置を所定
の構真柱レベル、寄りなどを確認した後、図示しない固
定具により固定され、本設杭掘削孔２２のコンクリート
未充填部分を土砂などで埋め戻すことで構真柱１をその
位置に保持する。図５において、符号２４は最終掘削面
である。

【００２５】つぎに、図６に示すように、建物の１階床
を構築するために、地盤面２０より下方の第１次掘削面
２５までの地下１階部分の掘削を行ない、１階部分の躯
体を構築する。１階部分の躯体の構築においては、各構
真柱１の面および山留め壁２１の内面に同一面上に位置
するように支持架構６をそれぞれ取付け、プレキャスト
コンクリート製大梁７を山留め壁２１に設けた支持架構
６ｂと構真柱１に設けた支持架構６に橋絡するように配
置し、つぎに、対向する構真柱１に設けた支持架構６，
６同士に橋絡するように配置し、ついで、山留め壁２１
に設けた支持架構６ｂに外周部プレキャストコンクリー
ト製大梁７ｂを配置することで１階床に相当する部分に
おける大梁７の配置が終了する。

【００２６】これら大梁７の配置が終了したら、大梁７
の大梁主筋９および柱フープ３を配筋し、大梁７を囲む
ように１階床型枠１１および構芯柱１の１階床下方の柱
頭部分柱型枠１０を配置する（図３）。各部材の配置が
終了したら、小梁、床の鉄筋（図示せず）を配筋し、設
備などの配管類を配設し、その後、１階床型枠１１およ
び柱型枠１０）図示しない大梁型枠内や小梁型枠内にコ
ンクリートを打設する。これにより、１階床２６および
構真柱１の１階床に相当する部分が構築される。

【００２７】つぎに、図７に示すように、建物の地下１
階床を構築するために、第２次掘削面２７までの地下２
階部分の掘削を行ない地下１階部分の躯体を構築する。
地下１階部分の躯体の構築においては、図６と同様に、
各構真柱１の面および山留め壁２１の内面に支持架構６
ｃを取付け、大梁７ａを山留め壁２１の支持架構６ｃと
構真柱１の支持架構６ａに橋絡するように配置し、つぎ
に、対向する構真柱１に設けた支持架構６ａ，６ａ同士
に橋絡するように配置し、ついで、山留め壁２１の支持
架構６ａに外周部大梁７ａを配置することで地下１階床
に相当する部分における大梁７ａの配置が終了する。

【００２８】これら大梁７ａの配置が終了したら、大梁
７ａの大梁主筋９および柱フープ３を配筋し、大梁７を
囲むように地下１階床型枠１１ａおよび構真柱１の地下
１階床下方の柱頭部分柱型枠１０ａを配置する（図
８）。各部材の配置が終了したら、小梁、床の鉄筋（図
示せず）を配筋し、設備などの配管類を配設し、その
後、地下１階床型枠１１ａおよび柱型枠１０ａ、図示し
ない大梁型枠や小梁型枠にコンクリートを打設する。こ
れにより、地下１階床２８および構真柱１の地下１階床
に相当する部分が構築される。以下同様に所定階までの
床および構芯柱１の構築が行なわれる。

【００２９】図８は最終掘削の段階を示す。この最終掘
削の段階では、耐圧版３０、基礎フーチング３１、基礎
梁３２、床版３３を含む基礎躯体が構築される。

【００３０】図９は構真柱１を鉄筋コンクリート造の地
下躯体を構築する際の乗入構台の支柱として使用した例
を示すもので、この場合の構真柱１の構成は図１と同じ
である。

【００３１】構真柱１を乗入構台の支柱に使用するに
は、地盤面より下方に本設杭掘削孔を掘削し、本設杭掘
削孔内に本設杭の鉄筋籠５ｂを挿入し、この鉄筋籠５ｂ
を所定位置に固定する。ついで、構真柱１を本設杭掘削
孔内に挿入し、本設杭掘削孔内にコンクリートを打設す
ることで構真柱１の挿入側端部を本設杭内に埋設固定す
る。そして、本設杭のコンクリートの強度が所定強度に
達したら、本設杭の掘削孔内に土砂などを埋め戻して構
真柱１のずれを防ぐ。構真柱１の頭部は地盤面より上方
に突出する長さに設定されており、構真柱１の突出部分
とこの突出部分に隣り合う構真柱１の突出部分とは水平
つなぎ４０と垂直ブレース４１により互いに連結され
る。本実施例は、構真柱１を仮設支持抗または本設柱の
本筋として機能させる。

【００３２】構真柱１の突出部分とこの突出部分に隣り
合うの構真柱１の突出部分との間には下桁４２が掛け渡
され、この下桁４２の上には下桁４２の長手方向と直交
する方向に延びる上桁４３，４３が掛け渡される。そし
て、掛け渡された上桁４３，４３の上に隙間なく覆工板
４４が敷き詰められる。

【００３３】このように、本設杭に用いられる構真柱１
を乗入構台の支柱に利用することで従来の乗入構台の支
柱のように本設杭を避けた位置に配置する必要がないの
で、作業スペースが確保され、支柱が本設梁や本設壁、
あるいは本設床を貫通することがなく、地下躯体を阻害
することがない。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、地下
の鉄筋コンクリート造の地下躯体の構築において、プレ
キャストコンクリート製大梁を用いることで、構真柱を
本設梁や本設柱を仮設構造物としても機能させることに
より、従来の工法のような山留め材が不要となり、型枠
資材の搬入および搬出が少なくなり、また、コンクリー
ト強度発現までの待機時間の削減を図ることができると
ともに、山留め用資材の搬入および搬出と架設解体作業
を省略できる。また、構真柱の主材は柱主筋として機能
し、本設梁主筋を構真柱の主材に当たることなく本設柱
内の所定位置に容易に配筋できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による本発明の逆打ちラーメンプレハブ
工法に用いられる構真柱とプレキャストコンクリート製
大梁の配置を示す図。

【図２】構真柱およびプレキャストコンクリート製大梁
の１階床部分および各階床の鉄筋の配置を示す図。

【図３】本発明による本発明の逆打ちラーメンプレハブ
工法の１階床コンクリート打設段階を示す図。

【図４】本発明による本発明の逆打ちラーメンプレハブ
工法の１階床構築部分を示す図。

【図５】本発明による本発明の逆打ちラーメンプレハブ
工法の第１段階を示す図。

【図６】本発明による本発明の逆打ちラーメンプレハブ
工法の第２段階を示す図。

【図７】本発明による本発明の逆打ちラーメンプレハブ
工法の第３段階を示す図。

【図８】本発明による本発明の逆打ちラーメンプレハブ
工法の最終段階を示す図。

【図９】構芯柱１を乗入構台の支柱に使用した例を示す
図。

【符号の説明】

１ 構真柱 ２ 構真柱主材 ４ 構真柱補剛材 ５ 本設杭 ６ 支持架構 ７ プレキャストコンクリート製大梁 １０ 柱型枠 １１ １階床型枠 ２０ 地盤面 ２１ 山留め壁 ２６ １階床 ２８ 地下１階床

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄筋コンクリート造の構造物の地下躯体に
   おいて、床構造を支持する大梁の端部を支持する構真柱
   であって、 大梁の長手方向に沿って配設され構真柱を直線的に貫通
   してその構真柱によって端部を支持された大梁同士を連
   結する大梁主筋群と干渉しない位置に構真柱主材を配設
   し、前記構真柱主材に構真柱の長手方向に間隔を置いて
   構真柱主材同士を固定する補剛材を固着し、前記補剛材
   の所定のものにプレキャストコンクリート製大梁の端部
   を受ける支持架構を固着したことを特徴とする構真柱。
2. 【請求項２】鉄筋コンクリート造の地下躯体の構築にお
   いて、地表面に山留め壁および本設杭を構築し、本設杭
   に構真柱を挿入し、山留め壁および構真柱の１階に対応
   する部位に同一水平面内に位置するように支持架構を取
   付け、プレキャストコンクリート製大梁を山留め壁およ
   び構真柱に設けた支持架構に橋絡するように配置し、構
   真柱主材の外周部の地下１階に対応する範囲に本設柱の
   帯筋を装着し、大梁の配筋を行ない、逆打ち部分の地下
   １階に対応する柱頭部の型枠の組み立てを行ない、構真
   柱補剛材部分で前記柱頭部の型枠を保持し、１階床型枠
   の組み立てを行ない、１階床の一部に開口部を設けて、
   １階床の配筋を行ない、前記逆打ち部分の柱頭部型枠と
   大梁と１階床型枠にコンクリートを打設して、柱、梁お
   よび１階床を形成し、ついで、前記１階床の開口部を使
   用して、地下１階までの掘削を行ない、山留め壁および
   構真柱の地下１階に対応する部位に同一水平面内に位置
   するように支持架構を取付け、プレキャストコンクリー
   ト製大梁を山留め壁および構真柱に設けた支持架構に橋
   絡するように配置し、構真柱主材の外周部の地下２階に
   対応する範囲に本設柱の帯筋を組み立て、大梁の配筋を
   行ない、逆打ち部分の地下２階に対応する柱頭部の型枠
   の組み立てを行ない、構真柱補剛材部分で前記柱頭部の
   型枠を保持し、地下１階床型枠の組み立てを行ない、地
   下１階床の一部に開口部を設けて、地下１階床の配筋を
   行ない、前記逆打ち部分の柱頭部型枠と大梁と地下１階
   床型枠にコンクリートを打設して、柱、梁および地下１
   階床を形成した後、各階の柱頭部分から柱脚部までの型
   枠にコンクリートを打設することを特徴とする逆打ちラ
   ーメンプレハブ工法。