JP2020200719A - プレキャストコンクリート部材の接合方法 - Google Patents

プレキャストコンクリート部材の接合方法 Download PDF

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弘二 水野
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Abstract

【課題】より好適にプレキャストコンクリート部材を構造物に接合することができるプレキャストコンクリート部材の接合方法を実現する。【解決手段】構造物10の第1の鉄筋11と第2の鉄筋12をプレキャストコンクリート部材20の鋼板23の貫通孔21,22に挿し入れた後、第1の鉄筋11と第2の鉄筋12に螺着したナット部材30を鋼板23に当接するまで締め付ける。次に、プレキャストコンクリート部材20の一端側の突起部25と横並びの配置で鋼板23に固定されている第1の鉄筋11側のナット部材30を締め付けることによって、突起部25を構造物10の側面に押し付ける。更に、突起部25よりも高い配置で鋼板23に固定されている第2の鉄筋12側のナット部材30の締め付け量を調整して、プレキャストコンクリート部材20の他端側の高さを調整する手順を経て、プレキャストコンクリート部材20を構造物10に接合する。【選択図】図1

Description

本発明は、構造物にプレキャストコンクリート部材を接合するプレキャストコンクリート部材の接合方法に関する。
従来、機械式継手(ネジカプラー)を用いて、プレキャストコンクリート製の梁部材を構造物に接合する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この技術では、梁部材の主筋と構造物の主筋を機械式継手で接合した後、その機械式継手による接合部分を囲うように形成されている凹部空間にコンクリートを打設して、梁部材と構造物を接合するようにしている。
特開2018−131885号公報
しかしながら、上記特許文献1のように、機械式継手を用いる接合方法の場合、梁部材の主筋と構造物の主筋を突き合わせる位置合わせを精度よく行わなければ、接合するのが困難になるという問題があった。
また、凹部空間に打設したコンクリートが硬化するまで、梁部材を支保工などで下支えしなければならないので、支保工の設置や撤去といった付帯作業が大掛かりになることに加え、コンクリートの養生などのために工期が増大するという問題があった。
本発明の目的は、より好適にプレキャストコンクリート部材を構造物に接合することができるプレキャストコンクリート部材の接合方法を提供することである。
上記目的を達成するため、この発明は、
構造物の側面にプレキャストコンクリート部材を接合するプレキャストコンクリート部材の接合方法であって、
前記構造物の所定部位には、その側面から略水平に突出した鉄筋が設けられており、
前記プレキャストコンクリート部材には、凹部が設けられ、前記鉄筋が挿通される貫通穴が形成されている鋼板が前記凹部内に固設されており、
前記貫通穴は、その貫通穴に挿通される鉄筋の径よりも大きな径を有する拡大孔として形成されており、
前記鉄筋を前記鋼板の貫通穴に挿し入れた後、前記鉄筋の端部側からナット部材を螺着し、前記ナット部材が前記鋼板に当接するまで締め付けて前記プレキャストコンクリート部材の一部を前記構造物に当接させて、前記プレキャストコンクリート部材の姿勢を維持するように取り付ける取付工程と、
前記凹部にコンクリートを打設して硬化させる工程と、
を備えるようにした。
かかる構成のプレキャストコンクリート部材の接合方法であれば、拡大孔(ルーズホール)である鋼板の貫通穴に、構造物の鉄筋を挿し入れ易いので、その接合作業を好適に行うことができる。
そして、プレキャストコンクリート部材に固設されている鋼板の貫通穴に構造物の鉄筋を挿し入れた後、その鉄筋にナット部材を螺着して、そのナット部材が鋼板に当接するまで締め付けてプレキャストコンクリート部材の一部を構造物に当接させて、プレキャストコンクリート部材を構造物に取り付けて仮固定することができる。
こうして鉄筋にナット部材を螺着して、プレキャストコンクリート部材を構造物に仮固定した状態で、プレキャストコンクリート部材の凹部にコンクリートを打設して養生することができるので、構造物にプレキャストコンクリート部材を接合する過程で、プレキャストコンクリート部材を下支えする支保工は不要であり、支保工の設置にかかる工期や工費を削減することができる。
また、望ましくは、
前記鉄筋は、前記構造物の側面から略水平に突出した第1の鉄筋と、前記第1の鉄筋とは異なる高さから前記第1の鉄筋と略平行に突出した第2の鉄筋とで構成されており、
前記プレキャストコンクリート部材の一端側には、前記構造物の側面に当接するようにその周囲よりも突き出している突起部が設けられており、
前記第1の鉄筋は、前記突起部と横並びの配置で前記鋼板に固定され、前記第2の鉄筋は、前記突起部よりも高い配置で前記鋼板に固定されるように構成されており、
前記取付工程において、前記第1の鉄筋に螺着したナット部材を締め付けることで、前記プレキャストコンクリート部材の突起部を前記構造物の側面に押し付けた後、前記第2の鉄筋に螺着したナット部材の締め付け量を調整することで、前記プレキャストコンクリート部材の他端側の高さを調整する角度調整を行うようにする。
第1の鉄筋は、突起部と横並びの配置で鋼板に固定されているので、ナット部材を鋼板に向けて締め付けて第1の鉄筋にトルクを導入することによって、プレキャストコンクリート部材の一端側の突起部を構造物の側面に好適に押し付けることができる。
また、第1の鉄筋および突起部よりも高い配置の第2の鉄筋に螺着して、その第2の鉄筋を鋼板に固定しているナット部材の締め付け量を調整することで、プレキャストコンクリート部材の他端側の高さを調整する角度調整を行うことができる。
このように、プレキャストコンクリート部材の一端側の突起部を構造物の側面に押し付けて支圧力を作用させた後、プレキャストコンクリート部材の他端側の高さを調整する角度調整を行うようにすることで、突起部と構造物の間に隙間が開かないように、その角度調整を行うことができる。
特に、プレキャストコンクリート部材の一端側に部分的に設けられている突起部が構造物の側面に当接しており、その突起部の周囲には間隙がある状態で構造物の側面に当接しているので、プレキャストコンクリート部材の一端側のほぼ全面が構造物の側面に当接している場合に比べ、プレキャストコンクリート部材の他端側を上げ下げする角度調整を行い易くなっている。
また、望ましくは、
前記取付工程において、
前記第2の鉄筋に螺着して前記鋼板に当接させているナット部材の締め付け量を締める方向に調整することで、前記プレキャストコンクリート部材の他端側を上げる角度調整を行い、
前記第2の鉄筋に螺着して前記鋼板に当接させているナット部材の締め付け量を緩める方向に調整することで、前記プレキャストコンクリート部材の他端側を下げる角度調整を行うようにする。
第2の鉄筋に螺着して鋼板に当接させているナット部材の締め付け量を締める方向に調整して、鋼板を構造物側に押し込む力を強めるようにすることで、プレキャストコンクリート部材の他端側を上げる角度調整を行うことができる。
第2の鉄筋に螺着して鋼板に当接させているナット部材の締め付け量を緩める方向に調整して、鋼板を構造物側に押し込む力を弱めるようにすることで、プレキャストコンクリート部材の他端側を下げる角度調整を行うことができる。
このような角度調整を行って、プレキャストコンクリート部材が所定の姿勢をとるように調整することができる。
また、望ましくは、
前記鋼板は、前記第1の鉄筋が固定される部分の板面よりも、前記第1の鉄筋よりも高い配置の前記第2の鉄筋が固定される部分の板面の方が小さく露出するように、前記プレキャストコンクリート部材に埋没した状態で固設されているようにする。
こうすることで、鋼板のより多くの部分をプレキャストコンクリート部材に埋没した状態で固設することができ、プレキャストコンクリート部材に鋼板をより強固に固設することができる。
また、望ましくは、
前記プレキャストコンクリート部材の鉄筋は、前記凹部内で前記鋼板に固定されており、
前記プレキャストコンクリート部材の鉄筋が固定されている箇所の横に並んだ状態で、前記鋼板に前記構造物の鉄筋が固定されるようにする。
プレキャストコンクリート部材に固設されている鋼板に、プレキャストコンクリート部材の鉄筋と構造物の鉄筋が横に並んだ状態で固定されていれば、プレキャストコンクリート部材側の鉄筋と構造物側の鉄筋とを重ね継手状に接続することができ、プレキャストコンクリート部材を構造物に好適に接合することができる。
本発明によれば、より好適にプレキャストコンクリート部材を構造物に接合することができる。
構造物と、その構造物に接合するプレキャストコンクリート部材を示す斜視図である。 構造物にプレキャストコンクリート部材を取り付けた状態を示す斜視図である。 構造物と、その構造物に接合するプレキャストコンクリート部材を示す断面図であり、第1の鉄筋部分(a)と、第2の鉄筋部分(b)である。 構造物にプレキャストコンクリート部材を取り付けた状態を示す断面図であり、第1の鉄筋部分(a)と、第2の鉄筋部分(b)である。 プレキャストコンクリート部材の角度調整に関する説明図(a)(b)である。 構造物にプレキャストコンクリート部材を接合した状態を示す断面図であり、第1の鉄筋部分(a)と、第2の鉄筋部分(b)である。 プレキャストコンクリート部材の変形例を示す断面図(a)(b)である。
以下、図面を参照して、本発明に係るプレキャストコンクリート部材の接合方法の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
本実施形態では、図1〜図4に示すように、構造物10の側面に、プレキャストコンクリート製の梁部材(プレキャストコンクリート部材)20を接合する場合を例に説明する。
なお、プレキャストコンクリート部材20は、例えば柱状の構造物10の上部側面に接合される片持ち梁である。
構造物10の所定部位には、その側面から略水平に突出した第1の鉄筋11と、第1の鉄筋11とは異なる高さから第1の鉄筋11と略平行に突出した第2の鉄筋12とが設けられている。
第1の鉄筋11と第2の鉄筋12は、ねじ節鉄筋であり、その端部側からナットやカプラーを螺入して螺着することができる。
本実施形態では、第1の鉄筋11が2本、第2の鉄筋12が5本設けられており、第1の鉄筋11よりも高い配置に第2の鉄筋12が設けられている。
プレキャストコンクリート部材20には、第1の鉄筋11と第2の鉄筋12がそれぞれ挿通される貫通穴21,22が形成されている鋼板23が固設されている。具体的には、プレキャストコンクリート部材20には凹部20aが設けられており、その凹部20a内に鋼板23が固設されている。鋼板23は、貫通穴21,22が凹部20a内に位置するように固設されている。
貫通穴21,22は、鉄筋の径よりも大きな径を有するルーズホールであり、その貫通穴21,22に挿通される鉄筋11,12の径の少なくとも1.5倍の径を有する拡大孔として形成されている。本実施形態の貫通穴21,22は、鉄筋11,12の径の1.7倍程度の径を有する拡大孔とした。
図3(a)(b)、図4(a)(b)に示すように、第1の鉄筋11が挿通される貫通穴21は、鋼板23の高さ方向中央寄りの位置に設けられており、第2の鉄筋12が挿通される貫通穴22は、鋼板23の高さ方向上縁寄りの位置に設けられている。
なお、プレキャストコンクリート部材20に埋没した状態で固設されている鋼板23には、プレキャストコンクリート部材20の鉄筋20b,20cの端部がナット部材3とワッシャーによって締結されて固定されている。
また、プレキャストコンクリート部材20の一端側(接合側の面)には、構造物10の側面に当接するようにその周囲よりも突き出している突起部25が設けられている。
具体的には、プレキャストコンクリート部材20には、最終的に間詰コンクリート28(図6(a)(b)参照)が打設される凹部20aが設けられている。その凹部20a内に一段高く形成された段部24が設けられており、その段部24の端面が突起部25として機能するようになっている。
また、プレキャストコンクリート部材20に埋没した状態で固設されている鋼板23は、段部24に覆われているため、第1の鉄筋11が固定される部分(貫通孔21が形成されている部分)の板面よりも、第2の鉄筋12が固定される部分(貫通孔22が形成されている部分)の板面の方が小さく露出している。このように鋼板23のより多くの部分をプレキャストコンクリート部材20に埋没した状態で固設することで、鋼板23をより強固に固設することができる。
なお、プレキャストコンクリート部材20の一端側であって、突起部25の周囲の一段低い端面の縁には、弾性変形可能な樹脂製のシール部材26が貼付されるなどして配設されている。
このシール部材26は、プレキャストコンクリート部材20の凹部20aに間詰コンクリート28(図6(a)(b)参照)などを打設する際の漏れを防ぐために設けられている。
次に、構造物10にプレキャストコンクリート部材20を接合する手順(プレキャストコンクリート部材の接合方法)について説明する。
まず、図1、図3(a)(b)に示すように、クレーン(図示省略)などによってプレキャストコンクリート部材20を吊り上げ、そのプレキャストコンクリート部材20の一端側を構造物10の接続箇所に向けて配置する。
次いで、図2、図4(a)(b)に示すように、プレキャストコンクリート部材20を構造物10に近接させ、第1の鉄筋11を鋼板23の貫通孔21に、第2の鉄筋12を鋼板23の貫通穴22にそれぞれ挿し入れた後、第1の鉄筋11と第2の鉄筋12の端部側からそれぞれナット部材30を螺着して、ナット部材30が鋼板23に当接するまで締め付け、プレキャストコンクリート部材20を構造物10に取り付けて固定する。なお、ナット部材30はワッシャーを介して螺着している。
このとき、第1の鉄筋11は、突起部25(段部24)と横並びの配置で鋼板23に固定され、第2の鉄筋12は、突起部25(段部24)よりも高い配置で鋼板23に固定されている。そして、第1の鉄筋11はプレキャストコンクリート部材20の鉄筋20bの横に並んだ状態で鋼板23に固定されており、第2の鉄筋12はプレキャストコンクリート部材20の鉄筋20cの横に並んだ状態で鋼板23に固定されている。
また、このとき、プレキャストコンクリート部材20の突起部25は構造物10の側面に当接している。
そして、ナット部材30の螺着によってプレキャストコンクリート部材20を構造物10に取り付ける際、第1の鉄筋11に螺着したナット部材30を締め付けることで、プレキャストコンクリート部材20の突起部25を構造物10の側面に押し付けた後、第2の鉄筋12に螺着したナット部材30の締め付け量を調整することで、プレキャストコンクリート部材20の他端側の高さを調整する角度調整を行うようにする。
図4(a)に示すように、第1の鉄筋11に螺着して鋼板23に当接させているナット部材30を締め付けて、第1の鉄筋11にトルクを導入することで、図4(b)に示すように、プレキャストコンクリート部材20の突起部25を構造物10の側面に押し付ける支圧力Pを好適に作用させることができる。
特に、第1の鉄筋11は、突起部25(段部24)と横並びの配置で鋼板23に締結されているので、ナット部材30を締め付けて第1の鉄筋11にトルクを導入することによって、突起部25を構造物10の側面に好適に押し付けることができる。
なお、前述したように、鋼板23のより多くの部分をプレキャストコンクリート部材20に埋没した状態で固設して、鋼板23をより強固に固設しているので、第1の鉄筋11にトルクを導入する際、鋼板23から反力をとることができる。
このように突起部25を構造物10の側面に押し付けて支圧力Pを作用させた後、プレキャストコンクリート部材20の他端側の高さを調整する角度調整を行うようにすることで、突起部25と構造物10の間に隙間が開かないように、その角度調整を行うことができる。
具体的には、図5(a)に示すように、第2の鉄筋12に螺着して鋼板23に当接させているナット部材30の締め付け量を締める方向に調整して、鋼板23を構造物10側に押し込む力を強めるようにすることで、プレキャストコンクリート部材20の他端側を上げる角度調整を行うことができる。
また、図5(b)に示すように、第2の鉄筋12に螺着して鋼板23に当接させているナット部材30の締め付け量を緩める方向に調整して、鋼板23を構造物10側に押し込む力を弱めるようにすることで、プレキャストコンクリート部材20の他端側を下げる角度調整を行うことができる。
特に、プレキャストコンクリート部材20の一端側に部分的に設けられている突起部25が構造物10の側面に当接しており、その突起部25の周囲には間隙がある状態で構造物10の側面に当接しているので、プレキャストコンクリート部材20の一端側のほぼ全面が構造物10の側面に当接している場合に比べ、プレキャストコンクリート部材20の他端側を上げ下げする角度調整を行い易くなっている。
このような角度調整を行って、プレキャストコンクリート部材20が所定の姿勢をとるように調整する。
なお、プレキャストコンクリート部材20の他端側を上げ下げする角度調整を行う際、プレキャストコンクリート部材20の一端側に配設されているシール部材26は弾性変形して構造物10の側面に当接している。
次いで、図6(a)(b)に示すように、プレキャストコンクリート部材20と構造物10の隙間に凹部20aを通じて無収縮モルタル27を充填し、さらに凹部20aに間詰コンクリート28を打設し、それらを硬化させることで、構造物10にプレキャストコンクリート部材20を接合することができる。
このように、本実施形態のプレキャストコンクリート部材の接合方法であれば、第1の鉄筋11と第2の鉄筋12を鋼板23の貫通孔21,22にそれぞれ挿し入れた後、第1の鉄筋11と第2の鉄筋12の端部側からそれぞれナット部材30を螺着することで、プレキャストコンクリート部材20を構造物10に取り付けることができる。
鋼板23の貫通孔21,22は拡大孔(ルーズホール)であるので、第1の鉄筋11と第2の鉄筋12を貫通孔21,22に挿し入れ易くなっており、その接合作業を好適に行うことができる。
また、ナット部材30の螺着によってプレキャストコンクリート部材20を構造物10に取り付けて仮固定した状態で、プレキャストコンクリート部材20の凹部20aに間詰コンクリート28を打設して養生することができるので、構造物10にプレキャストコンクリート部材20を接合する過程で、プレキャストコンクリート部材20を下支えする支保工は不要であり、支保工の設置にかかる工期や工費を削減することができる。
特に、第1の鉄筋11に螺着して、その第1の鉄筋11を鋼板23に締結しているナット部材30を締め付けて、第1の鉄筋11にトルクを導入することで、プレキャストコンクリート部材20の一端側の突起部25を構造物10の側面に好適に押し付けることができるとともに、突起部25よりも高い配置の第2の鉄筋12に螺着して、その第2の鉄筋12を鋼板23に締結しているナット部材30の締め付け量を調整することで、プレキャストコンクリート部材20の他端側の高さを調整する角度調整を行うことができるので、プレキャストコンクリート部材20が所定の姿勢をとるように調整して、プレキャストコンクリート部材20を構造物10に好適に接合することができる。
また、プレキャストコンクリート部材20に埋没した状態で固設されている鋼板23には、プレキャストコンクリート部材20の鉄筋20bと構造物10の第1の鉄筋11が横に並んだ状態で固定され、プレキャストコンクリート部材20の鉄筋20cと構造物10の第2の鉄筋12が横に並んだ状態で固定されており、プレキャストコンクリート部材20側の鉄筋20b,20cと、構造物10側の第1の鉄筋11と第2の鉄筋12とが重ね継手状に接続されているので、プレキャストコンクリート部材20を構造物10に好適に接合することができる。
以上のように、本実施形態のプレキャストコンクリート部材の接合方法であれば、より好適にプレキャストコンクリート部材20を構造物10に接合することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図7(a)(b)に示すように、プレキャストコンクリート部材20の突起部25の端面を、側面視して構造物10に向けて凸の湾曲面に形成してもよい。
こうすることで、プレキャストコンクリート部材20の他端側の高さを調整する角度調整を行い易くなる。
なお、以上の実施の形態においては、構造物10に第1の鉄筋11が2本、第2の鉄筋12が5本設けられており、プレキャストコンクリート部材20には計7本の鉄筋20b,20cが設けられている場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、鉄筋の数は任意であり、プレキャストコンクリート部材20の大きさ等に応じて適宜設計された複数本の鉄筋が設けられていればよい。
また、以上の実施の形態においては、第1の鉄筋11と第2の鉄筋12に、ねじ節鉄筋を用いたが、第1の鉄筋11と第2の鉄筋12は、普通鉄筋にねじを切ったものでもよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
10 構造物
11 第1の鉄筋
12 第2の鉄筋
20 プレキャストコンクリート部材
20a 凹部
20b、20c 鉄筋(プレキャストコンクリート部材の鉄筋)
21、22 貫通穴2
23 鋼板
24 段部
25 突起部
26 シール部材
27 無収縮モルタル
28 間詰コンクリート
30 ナット部材
P 支圧力

Claims (5)

  1. 構造物の側面にプレキャストコンクリート部材を接合するプレキャストコンクリート部材の接合方法であって、
    前記構造物の所定部位には、その側面から略水平に突出した鉄筋が設けられており、
    前記プレキャストコンクリート部材には、凹部が設けられ、前記鉄筋が挿通される貫通穴が形成されている鋼板が前記凹部内に固設されており、
    前記貫通穴は、その貫通穴に挿通される鉄筋の径よりも大きな径を有する拡大孔として形成されており、
    前記鉄筋を前記鋼板の貫通穴に挿し入れた後、前記鉄筋の端部側からナット部材を螺着し、前記ナット部材が前記鋼板に当接するまで締め付けて前記プレキャストコンクリート部材の一部を前記構造物に当接させて、前記プレキャストコンクリート部材の姿勢を維持するように取り付ける取付工程と、
    前記凹部にコンクリートを打設して硬化させる工程と、
    を備えたことを特徴とするプレキャストコンクリート部材の接合方法。
  2. 前記鉄筋は、前記構造物の側面から略水平に突出した第1の鉄筋と、前記第1の鉄筋とは異なる高さから前記第1の鉄筋と略平行に突出した第2の鉄筋とで構成されており、
    前記プレキャストコンクリート部材の一端側には、前記構造物の側面に当接するようにその周囲よりも突き出している突起部が設けられており、
    前記第1の鉄筋は、前記突起部と横並びの配置で前記鋼板に固定され、前記第2の鉄筋は、前記突起部よりも高い配置で前記鋼板に固定されるように構成されており、
    前記取付工程において、前記第1の鉄筋に螺着したナット部材を締め付けることで、前記プレキャストコンクリート部材の突起部を前記構造物の側面に押し付けた後、前記第2の鉄筋に螺着したナット部材の締め付け量を調整することで、前記プレキャストコンクリート部材の他端側の高さを調整する角度調整を行うことを特徴とする請求項1に記載のプレキャストコンクリート部材の接合方法。
  3. 前記取付工程において、
    前記第2の鉄筋に螺着して前記鋼板に当接させているナット部材の締め付け量を締める方向に調整することで、前記プレキャストコンクリート部材の他端側を上げる角度調整を行い、
    前記第2の鉄筋に螺着して前記鋼板に当接させているナット部材の締め付け量を緩める方向に調整することで、前記プレキャストコンクリート部材の他端側を下げる角度調整を行うことを特徴とする請求項2に記載のプレキャストコンクリート部材の接合方法。
  4. 前記鋼板は、前記第1の鉄筋が固定される部分の板面よりも、前記第1の鉄筋よりも高い配置の前記第2の鉄筋が固定される部分の板面の方が小さく露出するように、前記プレキャストコンクリート部材に埋没した状態で固設されていることを特徴とする請求項2又は3に記載のプレキャストコンクリート部材の接合方法。
  5. 前記プレキャストコンクリート部材の鉄筋は、前記凹部内で前記鋼板に固定されており、
    前記プレキャストコンクリート部材の鉄筋が固定されている箇所の横に並んだ状態で、前記鋼板に前記鉄筋が固定されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のプレキャストコンクリート部材の接合方法。
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