コンクリートスラブの施工方法、及びコンクリートスラブ
【課題】温度収縮によるコンクリートスラブのひび割れ、亀裂を抑制することを目的とする。
【解決手段】型枠等によって区画されたコンクリート打設領域に、主筋５２及び配力筋５４を配筋し、コンクリート（スラブコンクリート）を打設する（第１打設工程）。次に、各区画に打設されたコンクリートが硬化したスラブブロック４０を、気温の低下を待って所定値以上温度収縮させる（収縮工程）。次に、目地空間４２の下にある高力ボルト４６を本締めすると共に、ブラケット３２のフランジ３２Ｂと梁部材３４のフランジ３２Ｂを溶接し、ブラケット３２と梁部材３４とを接合する。その後、温度収縮させたスラブブロック４０の間の目地空間４２に充填材４４を充填し、収縮したスラブブロック４０同士を一体してコンクリートスラブ２２を構築する（第２打設工程）。
【解決手段】型枠等によって区画されたコンクリート打設領域に、主筋５２及び配力筋５４を配筋し、コンクリート（スラブコンクリート）を打設する（第１打設工程）。次に、各区画に打設されたコンクリートが硬化したスラブブロック４０を、気温の低下を待って所定値以上温度収縮させる（収縮工程）。次に、目地空間４２の下にある高力ボルト４６を本締めすると共に、ブラケット３２のフランジ３２Ｂと梁部材３４のフランジ３２Ｂを溶接し、ブラケット３２と梁部材３４とを接合する。その後、温度収縮させたスラブブロック４０の間の目地空間４２に充填材４４を充填し、収縮したスラブブロック４０同士を一体してコンクリートスラブ２２を構築する（第２打設工程）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートスラブの施工方法、及びコンクリートスラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートスラブのひび割れ対策としては、コンクリートに膨張剤、収縮低減剤を添加する方法や、コンクリートスラブを先打ち領域と後打ち領域に区画し、先打ち領域に打設されたコンクリートの乾燥収縮を待ってから後打ち領域にコンクリートを打設することにより、コンクリートの乾燥収縮を低減する方法が知られている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
また、特許文献１には、大面積の土間スラブを構築する施工方法において、土間スラブを複数の領域に区画し、普通コンクリートと、膨張剤が添加されたコンクリートとを交互に打設することにより、区画間の継ぎ目地のひび割れを防止している。
【０００４】
ここで、コンクリートには乾燥収縮と温度収縮（気温の低下に伴う収縮）があるところ、非特許文献１及び特許文献１は、コンクリートの乾燥収縮に対する対策であり、温度収縮は考慮されていない。通常規模のコンクリートスラブであれば、乾燥収縮のみを考慮すれば十分であるが、コンクリートスラブの収縮量は規模（面積）に応じて増加するため、大規模（大面積）なコンクリートスラブでは、乾燥収縮に対する対策だけでは不十分となる場合がある。特に、免震構造物では、免震装置の直上階に構築されたコンクリートスラブが収縮すると、免震装置の上に立設された柱等がコンクリートスラブに追従して水平移動し、免震装置が水平変形（せん断変形）する。従って、免震装置の直上階に構築されたコンクリートスラブの収縮量が大きくなると、免震装置の水平変形量が、常時における免震装置の常時許容水平変形量を超えてしまい、免震装置が所定の性能を発揮できなくなる恐れがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】鉄筋コンクリート造のひび割れ対策(設計・施工)指針・同解説 第３版版 日本建築学会
【特許文献】
【０００６】
【特許文献２】特開２００７−１０７１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の事実を考慮し、温度収縮によるコンクリートスラブのひび割れ、亀裂を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のコンクリートスラブの施工方法は、複数の区画に、スラブコンクリートを打設する第１打設工程と、前記スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを、温度収縮又は加圧収縮させる収縮工程と、隣接する前記スラブブロックの間に充填材を充填し、収縮した前記スラブブロック同士を一体化する第２打設工程と、を備えている。
【０００９】
上記の方法によれば、先ず、第１打設工程において、複数の区画にスラブコンクリートを打設する。次に、収縮工程において、スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを温度収縮又は加圧収縮させる。その後、第２打設工程において、隣接するスラブブロックの間に充填材を充填し、収縮したスラブブロック同士を一体化する。
【００１０】
ここで、コンクリートの収縮には、乾燥収縮と温度収縮がある。乾燥収縮はコンクリートの乾燥よって生じる収縮であり、一般的に初期において大きく収縮した後、徐々に収縮が進み、コンクリートを打設してから２〜３年程度で収縮しなくなる。一方、コンクリートは、気温の変化に伴って収縮と膨張を繰り返す。具体的には、気温が低下するとコンクリートが収縮し、気温が上昇するとコンクリートが膨張する。温度収縮とは、この気温の低下に伴う収縮を意味する。そして、これらの乾燥収縮と温度収縮が重なると、コンクリートの収縮量が過大となり、コンクリートのひび割れや亀裂の原因となる。特に、大規模なスラブでは外周部の変形量が設計値を超えてしまう場合がある。
【００１１】
この対策として、本発明の一の態様では、収縮工程において、スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを温度収縮させてから、第２打設工程において、隣接するスラブブロック同士の間に充填材を充填して一体化する。従って、隣接するスラブブロックが一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブに発生する温度収縮量が減少する。従って、コンクリートスラブのひび割れや亀裂が抑制されると共に、収縮によるコンクリートスラブの外周部の変形量が低減される。
【００１２】
また、本発明の他の態様では、収縮工程において、スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを加圧収縮により強制的に収縮させてから、隣接するスラブブロック同士の間に充填材を充填して一体化する。即ち、将来的に発生する温度収縮を見越して、各スラブブロックを予め加圧収縮することにより、実際の温度収縮を待たずに、隣接するスラブブロック同士の間に充填材を充填して一体化する。この加圧収縮によって、実際の温度収縮が相殺され、隣接するスラブブロックが一体化されて面積が大きくなったコンクリートスラブに発生する温度収縮量が減少する。従って、コンクリートスラブのひび割れや亀裂が抑制されると共に、収縮によるコンクリートスラブの外周部の変形量が低減される。
【００１３】
請求項２に記載のコンクリートスラブの施工方法は、請求項１に記載のコンクリートスラブの施工方法において、隣接する前記スラブブロックを支持する梁同士を前記収縮工程以前に接合せず、該収縮工程後に接合する。
【００１４】
上記の方法によれば、隣接するスラブブロックを支持する梁同士を、収縮工程後に接合する。ここで、スラブブロックを支持する梁がスラブブロックの収縮に追従して、梁に軸力等の応力が導入される場合がある。従って、収縮工程以前に、隣接するスラブブロックを支持する梁同士を接合すると、梁の接合部に作用する応力が大きくなる恐れがある。本発明では、収縮工程以前に梁同士を接合しないため、梁の接合部に作用する応力が低減される。
【００１５】
請求項３に記載のコンクリートスラブの施工方法は、請求項２に記載のコンクリートスラブの施工方法において、前記梁が架設された柱が、免震装置に支持され、一体化された前記スラブブロックの収縮量が、前記免震装置の常時許容水平変形量以下となるように、前記収縮工程にて前記スラブブロックを温度収縮又は加圧収縮させる。
【００１６】
上記の構成によれば、梁が架設された柱が免震装置に支持されている。従って、一体化されたスラブブロックの収縮に梁及び柱が追従すると、柱を支持する免震装置が水平変形（せん断変形）する。この免震装置の水平変形量が、常時許容水平変形量を越えると、免震装置が所定の性能を発揮できなくなる恐れがある。この対策として、本発明では、隣接するスラブブロックが一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブの収縮量が、免震装置の常時許容水平変形量以下となるように、収縮工程にてスラブブロックを温度収縮又は加圧収縮させる。従って、免震装置において、所定の免震性能が確保される。
【００１７】
なお、常時許容水平変形量とは、軸力がかかった状態で、地震時ではなく、常時に許容される免震装置の水平変形量であり、用いられる免震装置ごとに規定されている。
【００１８】
請求項４に記載のコンクリートスラブの施工方法は、請求項１〜３の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法において、前記第２打設工程を冬季に行う。
【００１９】
上記の方法によれば、第２打設工程を冬季に行う。前述したように、コンクリートは、気温の低下に伴って収縮する。従って、冬季では、一年を通してスラブブロックの温度収縮量が最大となる。この冬季に第２打設工程を行うことにより、スラブブロックが一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブに生じる温度収縮量が、更に低減される。従って、コンクリートスラブのひび割れや亀裂が抑制される。
【００２０】
請求項５に記載のコンクリートスラブは、請求項１〜４の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法によって施工されている。
【００２１】
上記の構成によれば、請求項１〜４の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法を用いることで、隣接するスラブブロックが一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブのひび割れや亀裂が抑制される。従って、外観、耐久性等が向上されたコンクリートスラブを構築することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、上記の構成としたので、温度収縮によるコンクリートスラブのひび割れ、亀裂を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るコンクリートスラブの施工方法で施工されたコンクリートスラブを備えた免震構造物を示す、立面図である。
【図２】第１実施形態に係るコンクリートスラブの施工方法によって施工されたコンクリートスラブを示す、平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態に係るコンクリートスラブの施工手順を説明する図２の２−２線断面図に相当する図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態に係るスラブブロックの接合部の施工手順を説明する、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の拡大図である。
【図５】一般的なコンクリートスラブの気温の変化に伴う収縮、膨張サイクルを示す、グラフである。
【図６】従来のコンクリートスラブの施工手順を説明する、図２の２−２線断面図に相当する図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態に係るスラブブロックの接合部の変形例を示す、図４（Ａ）に相当する図である。
【図８】（Ａ）は、第１実施形態に係るスラブブロックの接合部の変形例を示す、図４（Ａ）に相当する図であり、（Ｂ）は、図８（Ａ）の平面図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る収縮工程の施工手順を説明する、図４（Ａ）及び図４（Ｃ）に相当する図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る収縮工程の変形例の施工手順を説明する、図３（Ａ）、図３（Ｃ）に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
先ず、第１実施形態について説明する。
【００２６】
＜免震構造物の構成＞
図１及び図２には、免震構造物１０が示されている。免震構造物１０は、基礎構造１２と、基礎構造１２の上に構築された上部構造体１４と、基礎構造１２と上部構造体１４との間に設けられ、上部構造体１４を支持する免震装置１６と、を備えている。
【００２７】
基礎構造１２は、地盤１８上に敷設された基礎スラブ２０と、地盤１８に埋設され、基礎スラブ２０に接続された杭２４を備えている。基礎スラブ２０は、地盤１８を掘り下げて形成された免震層に構築され、また、基礎スラブ２０の外周部には、擁壁２６が立設されている。この基礎スラブ２０に、積層ゴム支承からなる免震装置１６が設置されている。
【００２８】
上部構造体１４は複数階（複数層）からなり、角形鋼管からなる複数の柱２８と、柱２８の間に架設された複数の梁３０を備えたラーメン構造とされている。各柱２８は免震装置１６の上に立設され、当該免震装置１６で支持されている。また、上部構造体１４の各階の梁３０の上には、コンクリートスラブ２２が構築されている。
【００２９】
図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示されるように、梁３０は、柱２８に接合されたブラケット３２と、ブラケット３２の間に設けられ、両端部がブラケット３２に接合される梁部材３４と、を備えている。ブラケット３２及び梁部材３４はＨ形鋼からなり、接合プレート３６を介して連結されている。
【００３０】
なお、柱２８は角形鋼管に限らず、丸形鋼板、Ｈ形鋼、クロスＩ形鋼、ＣＦＴ等でも良い。また、梁３０もＨ形鋼に限らず、Ｉ形鋼、Ｃ形鋼、ＣＦＴ等でも良い。更に、柱２８は鉄骨造に限らず、コンクリート造、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造でも良い。
【００３１】
＜コンクリートスラブの構成＞
上部構造体１４の各階に構築されたコンクリートスラブ２２は全て同じ構成であるため、以下、免震装置１６の水平変形に対し、最も影響を与える上部構造体１４の最下階のコンクリートスラブ２２について説明し、他階のコンクリートスラブ２２の説明は省略する。
【００３２】
図２に示されるように、コンクリートスラブ２２は、複数（本実施形態では、６つ）のスラブブロック４０を備えている。隣接するスラブブロック４０の間には目地空間４２が形成されており、この目地空間４２に充填されたコンクリート、グラウト、モルタル等の充填材４４によって隣接するスラブブロック４０が接合（一体化）されている（コンストラクション・ジョイント）。なお、スラブブロック４０の数や配置は、適宜変更可能である。
【００３３】
図４（Ｃ）に示されるように、目地空間４２は、ブラケット３２と梁部材３４の接合部の上方に設けられており、当該目地空間４２に充填材４４が充填されている。ブラケット３２のウェブ３２Ａ及び梁部材３４のウェブ３４Ａには接合プレート３６がそれぞれ重ねられ、高力ボルト４６で摩擦接合されている。また、ブラケット３２のフランジ３２Ｂと梁部材３４のフランジ３４Ｂとは溶接で接合されている。
【００３４】
なお、ブラケット３２に接合される接合プレート３６の端部に形成されたボルト孔４８は、梁３０の材軸方向（矢印Ａ方向）に延びる長孔とされ、当該ボルト孔４８に沿って高力ボルト４６が梁３０の材軸方向に移動可能となっている。即ち、ブラケット３２と梁部材３４とは、高力ボルト４６が本締めされるまで、ボルト孔４８が許容する範囲内で梁３０の材軸方向へ相対移動可能となっている。
【００３５】
なお、梁部材３４に接合される接合プレート３６の端部に形成されたボルト孔（不図示）を梁３０の材軸方向に延びる長孔とし、ブラケット３２と梁部材３４とを梁３０の材軸方向へ相対変位可能に連結しても良い。
【００３６】
梁３０で支持されたスラブブロック４０には、主筋５２及び配力筋５４が埋設されている。主筋５２は、隣接するスラブブロック４０からそれぞれ突出し、その端部同士が充填材４４内で重ねられている（重ね継手）。この主筋５２を介して隣接するスラブブロック４０の間で、せん断力、曲げモーメント等の応力が伝達可能となっている。
【００３７】
なお、スラブブロック４０とブラケット３２及び梁部材３４とは、ブラケット３２及び梁部材３４のフランジ３２Ｂ、３４Ｂに突設されたスタッド（不図示）によって適宜接合され、スラブブロック４０の収縮に、ブラケット３２及び梁部材３４が追従するようになっている。
【００３８】
次に、第１実施形態に係るコンクリートスラブの施工方法の例について説明する。
【００３９】
図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示されるように、型枠等によって区画されたコンクリート打設領域に、主筋５２及び配力筋５４を配筋し、コンクリート（スラブコンクリート）を打設する（第１打設工程）。なお、目地空間４２の下にあるブラケット３２と接合プレート３６とを接合する高力ボルト４６は本締めせずに仮留めにし、ブラケット３２と梁部材３４とを梁３０の材軸方向（矢印Ａ方向）に相対変位可能にしておく。
【００４０】
次に、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示されるように、気温の低下を待って、各区画に打設されたコンクリートが硬化したスラブブロック４０を所定値以上温度収縮させる（収縮工程）。この際、隣接するスラブブロック４０の収縮に、ブラケット３２及び梁部材３４がそれぞれ追従し、ブラケット３２と梁部材３４とが梁３０の離れる方向（図４（Ｂ）において、矢印Ｂ方向）へ相対変位する。この結果、ブラケット３２と梁部材３４を仮留めする高力ボルト４６が、接合プレート３６のボルト孔４８内を移動する。
【００４１】
次に、図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示されるように、目地空間４２の下にある高力ボルト４６を本締めすると共に、ブラケット３２のフランジ３２Ｂと梁部材３４のフランジ３２Ｂを溶接し、ブラケット３２と梁部材３４とを接合する。その後、スラブブロック４０の間の目地空間４２に充填材４４を充填し、温度収縮させたスラブブロック４０同士を一体してコンクリートスラブ２２を構築する（第２打設工程）。
【００４２】
ここで、図５には、一般的なコンクリートスラブの気温の変化に伴う収縮、膨張サイクルが示されている。図５から判るように、コンクリートスラブは、気温が低下する夏から冬にかけて収縮（以下、「温度収縮」という場合がある）し、逆に気温が上昇する冬から夏にかけて膨張（以下、「温度膨張」という場合がある）する。これとは別に、コンクリートスラブは乾燥収縮によっても収縮する。従って、例えば、夏に打設されたコンクリートスラブでは、乾燥収縮量に温度収縮量が加算され、コンクリートスラブ全体の収縮量が大きくなる。一方、冬に打設されたコンクリートスラブでは、乾燥収縮量から温度膨張量が減算されるため、コンクリートスラブ全体の収縮量が小さくなる。
【００４３】
このように、乾燥収縮量に温度収縮量が加算され、コンクリートスラブの収縮量が大きくなると、ひび割れや亀裂の原因となる。特に、コンクリートスラブの収縮量は面積に応じて増加するため、大面積のコンクリートスラブでは収縮量が過大となり、ひび割れや亀裂の問題が顕著となる。
【００４４】
更に、図６（Ａ）に示される比較例としてのコンクリートスラブ１０２を例に具体的に説明すると、夏に打設されたコンクリートスラブ１０２では、気温が低下する夏から冬にかけて乾燥収縮量に温度収縮量が加算され、図６（Ｂ）に示されるように、コンクリートスラブ１０２の収縮量Ｓｐ１、Ｓｐ２が大きくなる。従って、コンクリートスラブ１０２のひび割れや亀裂が発生する恐れがある。また、コンクリートスラブ１０２の収縮に梁３０及び柱２８が追従するため、コンクリートスラブ１０２を支持する柱２８及び免震装置１６の水平変形量（せん断変形量）Ｔｐ１、Ｔｐ２が大きくなる。この免震装置１６の水平変形量Ｔｐ１、Ｔｐ２が常時許容水平変形量を越えると、免震装置１６が所定の免震性能を発揮できなくなる恐れがある。
【００４５】
なお、常時許容水平変形量とは、軸力がかかった状態で、地震時ではなく、常時に許容される免震装置の水平変形量であり、用いられる免震装置ごとに規定されている。積層ゴム支承の場合、社団法人日本免震協会編の「免震建物の維持管理基準−２００７−」に準拠して、例えば、積層ゴム厚の２５％等に設定される。なお、コンクリートスラブ２２が収縮した場合、通常、コンクリートスラブ２２の中央部を支持する免震装置１６よりもコンクリートスラブ２２の外周部を支持する免震装置１６の水平変形量が大きくなるため、コンクリートスラブ２２の外周部を支持する免震装置１６の水平変形量を基準に設計される。
【００４６】
これに対して、本実施形態では、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示されるように、隣接するスラブブロック４０を一体化した後のコンクリートスラブ２２の収縮量Ｓｍ１、Ｓｍ２が、免震装置１６の常時許容水平変形量以下となるように、隣接するスラブブロック４０を一体化する前に、各スラブブロック４０を所定値以上温度収縮させる。これにより、各スラブブロック４０の温度収縮が目地空間４２で吸収される。従って、隣接するスラブブロック４０が充填材４４で一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブ２２に発生する温度収縮量が減少する。従って、コンクリートスラブ２２のひび割れや亀裂が抑制される。
【００４７】
また、コンクリートスラブ２２の収縮量に応じて、柱２８を支持する免震装置１６の水平変形量Ｔｍ１、Ｔｍ２が小さくなる（図３（Ｃ）参照）。従って、免震装置１６において、所定の免震性能が確保される。更に、コンクリートに添加する膨張剤や収縮低減剤等の添加剤を用いることなく若しくはその量を減らしても、コンクリートスラブ２２の収縮を低減できるため、材料コストを削減することができる。
【００４８】
なお、コンクリートスラブ２２では、気温の変化に伴って温度膨張と温度圧縮を繰り返すが、この温度収縮量は、隣接するスラブブロック４０を一体化した直後にコンクリートスラブ２２に発生する温度収縮量を超えることはない。換言すれば、隣接するスラブブロック４０を一体化した後に発生するコンクリートスラブ２２の温度収縮によって、免震装置１６の水平変形量が常時許容水平変形量を超えることはない。ただし、コンクリートスラブ２２では、コンクリートを打設してから約２〜３年の間は乾燥収縮が徐々に進むため、当該乾燥収縮を考慮し、収縮工程においてスラブブロック４０を温度収縮させる温度収縮量を設定することが望ましい。
【００４９】
なお、前述したように、スラブブロック４０の温度収縮量は、冬において最も大きくなる。従って、冬季に充填材４４を充填することで、隣接するスラブブロック４０が一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブ２２に発生する温度収縮量をゼロ若しくは最小限に抑えることができる。よって、充填材４４は、冬季に充填することが望ましい。
【００５０】
なお、ここで云う冬季とは、具体的には、１年のうちで月平均気温が小さくなる期間（例えば、１１月〜２月）や、寒中コンクリートが適用される期間を意味する。ここで、寒中コンクリートは、日平均気温が４℃以下となったときに施工されるコンクリート（コンクリート標準示方書 土木学会）、又はコンクリート打込み後の養生期間にコンクリートが凍結するおそれのある場合に施工されるコンクリートであって、コンクリート打込み後、材齢２８日までの積算温度Ｍが３７０°Ｄ・Ｄ（平均外気温３.２℃）以下となる期間に施工されるコンクリート（建築工事標準仕様書・同解説 ＪＡＳＳ５ 鉄筋コンクリート工事 日本建築学会）として定義され、これらの何れの期間を用いても良い。
【００５１】
また、本実施形態では、気温の低下を待ってスラブブロック４０を温度収縮させたが、窒素ガス等の冷気でスラブブロック４０を冷却し、温度収縮を促進させても良い。
【００５２】
また、本実施形態では、隣接するスラブブロック４０の主筋５２の端部同士を重ね継手で接続したが、これに限らない。例えば、主筋５２の端部同士の間に隙間を設ける空き重ね継手としても良いし、図７（Ａ）に示されるように、主筋５２の端部に、それぞれに添え筋５６を重ねる添え継手としても良い。この場合、収縮工程において、スラブブロック４０を所定値以上温度収縮させた後に、隣接するスラブブロック４０の主筋５２同士を添え筋５６で接続する。
【００５３】
更に、図７（Ｂ）に示されるように、主筋５２の端部同士をスプライススリーブ等の機械式継手５８で接続しても良い。この場合は、収縮工程において、スラブブロック４０を所定値以上温度収縮させた後に、機械式継手５８内にグラウド等を充填し、隣接するスラブブロック４０の主筋５２同士を接続する。
【００５４】
また、本実施形態では、ブラケット３２のフランジ３２Ｂと梁部材３４のフランジ３４Ｂを溶接で接合したが、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、ブラケット３２及び梁部材３４のフランジ３２Ｂ、３４Ｂにスプライスプレート６０をそれぞれ重ね、高力ボルト６２及びナット６４で摩擦接合しても良い。
【００５５】
なお、ブラケット３２と接合されるスプライスプレート６０の端部に形成されたボルト孔６６は、梁３０の材軸方向（矢印Ａ方向）に延びる長孔とされ、当該ボルト孔６６に沿って高力ボルト６２が梁３０の材軸方向に移動可能となっている。この高力ボルト６２は、収縮工程においてスラブブロック４０を所定値以上温度収縮させた後に、本締めされる。
【００５６】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【００５７】
第２実施形態では、隣接するスラブブロック４０を一体化する前の収縮工程において、各スラブブロック４０を強制的に加圧収縮する。具体的には、図９（Ａ）に示されるように、目地空間４２に配置された加圧手段としてのジャッキ６８で、隣接するスラブブロック４０を押圧し、隣接するスラブブロック４０が一体化され、面積が大きくなった後のコンクリートスラブ２２の収縮量Ｓｍ１、Ｓｍ２（図３（Ｃ）参照）が、免震装置１６の常時許容水平変形量以下となるように、隣接するスラブブロック４０を所定値以上加圧収縮させる（収縮工程）。なお、図示を省略するが、ジャッキ６８は各目地空間４２（図２参照）に配置されており、少なくとも２つのジャッキ６８で、一つスラブブロック４０を両側から押圧する。
【００５８】
その後、図９（Ｂ）に示されるように、隣接するスラブブロック４０の間の目地空間４２に、充填材４４を充填し、隣接するスラブブロック４０を一体化してコンクリートスラブ７２を構築する（第２打設工程）。
【００５９】
このように、将来的に発生する温度収縮を見越して、各スラブブロック４０をジャッキ６８で予め所定値以上加圧収縮することにより、実際にスラブブロック４０に発生する温度収縮を待たずに、隣接するスラブブロック４０同士の間に充填材４４を充填して一体化することができる。この加圧収縮によって、実際の温度収縮が相殺され、隣接するスラブブロック４０が一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブ７２に発生する温度収縮量が減少する。従って、コンクリートスラブ７２のひび割れや亀裂が抑制される。
また、コンクリートスラブ７２の収縮量に応じて、柱２８を支持する免震装置１６の水平変形量Ｔｍ１、Ｔｍ２が小さくなる（図３（Ｃ）参照）。従って、免震装置１６の破損、損傷が抑制される。更に、実際にスラブブロック４０に発生する温度収縮を待たずに、隣接するスラブブロック４０同士を一体化できるため、工期の短縮化を図ることができる。
【００６０】
なお、ジャッキ６８には図示せぬ送りネジが設けられており、当該送りネジの捻じ込み量によって、ジャッキ６８が伸縮するように構成されている。また、本実施形態では、ジャッキ６８を充填材４４内に埋設したが（図９（Ｂ）参照）、充填材４４を充填する前にジャッキ６８を撤去しても良い。
【００６１】
また、本実施形態では、加圧手段としてジャッキ６８を用いたがこれに限らない。加圧手段は、スラブブロック４０を圧縮可能であれば良く、例えば、スラブブロック４０、若しくはスラブブロック４０を支持する柱２８や梁３０をＰＣ鋼材で、内側へ引っ張ることにより、スラブブロック４０を圧縮しても良い。
【００６２】
具体的には、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されるように、対向する梁３０のブラケット３２の間には、ターンバックル７４で接続された２本のＰＣ鋼材（ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼棒等）７６が張り渡されている。各ＰＣ鋼材７６の一端はブラケット３２のウェブ３２Ａをそれぞれ貫通し、当該一端のネジ部に取り付けられたナット７８によってウェブ３２Ａに固定されている。各ＰＣ鋼材７６の他端は、ターンバックル７４のフック７４Ａにそれぞれ引っ掛けられている。これらのＰＣ鋼材７６及びターンバックル７４によって、加圧手段が構成されている。
【００６３】
ここで、ターンバックル７４でＰＣ鋼材７６に張力を付与することにより、対向するブラケット３２の間隔が狭くなり、梁３０で支持されたスラブブロック４０が圧縮される。即ち、本実施形態では、スラブブロック４０が一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブ８２の収縮量Ｓｍ１、Ｓｍ２（図３（Ｃ）参照）が、免震装置１６の常時許容水平変形量以下となるように、ターンバックル７４で、隣接するスラブブロック４０を所定値以上加圧収縮させる（収縮工程）。その後、図９（Ｂ）に示されるように、隣接するスラブブロック４０の間の目地空間４２に、充填材４４を充填し、隣接するスラブブロック４０を一体化してコンクリートスラブ８２を構築する（第２打設工程）。これにより、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
なお、上記第１、第２実施形態において、スラブブロック４０のコンクリート（スラブコンクリート）や充填材４４に、乾燥収縮剤、膨張剤等の添加剤を添加し、コンクリートスラブ２２、７２の収縮量を更に低減しても良い。また、スラブブロック４０には、軽量コンクリートや、繊維補強コンクリート等の種々のコンクリートを用いることができる。
【００６５】
また、上記第１実施形態では、上部構造体１４の各階にコンクリートスラブ２２を構築したがこれに限らず、上部構造体１４の特定の階にのみコンクリートスラブ２２を構築しても良い。ただし、免震構造物１０では、少なくとも免震装置１６の直上階にコンクリートスラブ２２を構築することが望ましい。免震装置１６の直上階のコンクリートスラブ２２の収縮が、免震装置１６の水平変形に対して最も影響を与えるためである。一方、上部構造体１４の上層階では、コンクリートスラブ２２の収縮が、柱２８等の変形によって吸収されるため、免震装置１６の水平変形に対する影響は小さくなる。第２実施形態についても同様である。
【００６６】
また、上記第１、第２実施形態は、いわゆる地下基礎免震の免震構造物１０を例に説明したが、中間免震の免震構造物にも適用可能である。
【００６７】
更に、上記第１、第２実施形態では、収縮工程において、スラブブロック４０を温度収縮又は加圧収縮させる収縮量を、免震装置１６の常時許容水平変形量に基づいて設定したが、これに限らない。例えば、コンクリートスラブ２２、７２、８２の許容圧縮量に基づいてスラブブロック４０を温度収縮又は加圧収縮させる収縮量を設定しても良いし、柱２８の移動量や梁３０の許容軸力に基づいて、スラブブロック４０を温度収縮又は加圧収縮させる収縮量を設定しても良い。
【００６８】
更にまた、上記第１、第２実施形態では、免震構造物に限らず、耐震構造物、制振構造物等の種々の構造物に適用することができる。第１、第２実施形態に係るコンクリートスラブの施工方法によってコンクリートスラブを構築することで、コンクリートスラブのひび割れや亀裂を抑制することができる。
【００６９】
以上、本発明の第１、第２実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第１、第２実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７０】
１２ 基礎構造
１４ 上部構造体
１６ 免震装置
２２ コンクリートスラブ
２８ 柱
３０ 梁
４０ スラブブロック
４４ 充填材
７２ コンクリートスラブ
８２ コンクリートスラブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートスラブの施工方法、及びコンクリートスラブに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートスラブのひび割れ対策としては、コンクリートに膨張剤、収縮低減剤を添加する方法や、コンクリートスラブを先打ち領域と後打ち領域に区画し、先打ち領域に打設されたコンクリートの乾燥収縮を待ってから後打ち領域にコンクリートを打設することにより、コンクリートの乾燥収縮を低減する方法が知られている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
また、特許文献１には、大面積の土間スラブを構築する施工方法において、土間スラブを複数の領域に区画し、普通コンクリートと、膨張剤が添加されたコンクリートとを交互に打設することにより、区画間の継ぎ目地のひび割れを防止している。
【０００４】
ここで、コンクリートには乾燥収縮と温度収縮（気温の低下に伴う収縮）があるところ、非特許文献１及び特許文献１は、コンクリートの乾燥収縮に対する対策であり、温度収縮は考慮されていない。通常規模のコンクリートスラブであれば、乾燥収縮のみを考慮すれば十分であるが、コンクリートスラブの収縮量は規模（面積）に応じて増加するため、大規模（大面積）なコンクリートスラブでは、乾燥収縮に対する対策だけでは不十分となる場合がある。特に、免震構造物では、免震装置の直上階に構築されたコンクリートスラブが収縮すると、免震装置の上に立設された柱等がコンクリートスラブに追従して水平移動し、免震装置が水平変形（せん断変形）する。従って、免震装置の直上階に構築されたコンクリートスラブの収縮量が大きくなると、免震装置の水平変形量が、常時における免震装置の常時許容水平変形量を超えてしまい、免震装置が所定の性能を発揮できなくなる恐れがある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】鉄筋コンクリート造のひび割れ対策(設計・施工)指針・同解説 第３版版 日本建築学会
【特許文献】
【０００６】
【特許文献２】特開２００７−１０７１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の事実を考慮し、温度収縮によるコンクリートスラブのひび割れ、亀裂を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のコンクリートスラブの施工方法は、複数の区画に、スラブコンクリートを打設する第１打設工程と、前記スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを、温度収縮又は加圧収縮させる収縮工程と、隣接する前記スラブブロックの間に充填材を充填し、収縮した前記スラブブロック同士を一体化する第２打設工程と、を備えている。
【０００９】
上記の方法によれば、先ず、第１打設工程において、複数の区画にスラブコンクリートを打設する。次に、収縮工程において、スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを温度収縮又は加圧収縮させる。その後、第２打設工程において、隣接するスラブブロックの間に充填材を充填し、収縮したスラブブロック同士を一体化する。
【００１０】
ここで、コンクリートの収縮には、乾燥収縮と温度収縮がある。乾燥収縮はコンクリートの乾燥よって生じる収縮であり、一般的に初期において大きく収縮した後、徐々に収縮が進み、コンクリートを打設してから２〜３年程度で収縮しなくなる。一方、コンクリートは、気温の変化に伴って収縮と膨張を繰り返す。具体的には、気温が低下するとコンクリートが収縮し、気温が上昇するとコンクリートが膨張する。温度収縮とは、この気温の低下に伴う収縮を意味する。そして、これらの乾燥収縮と温度収縮が重なると、コンクリートの収縮量が過大となり、コンクリートのひび割れや亀裂の原因となる。特に、大規模なスラブでは外周部の変形量が設計値を超えてしまう場合がある。
【００１１】
この対策として、本発明の一の態様では、収縮工程において、スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを温度収縮させてから、第２打設工程において、隣接するスラブブロック同士の間に充填材を充填して一体化する。従って、隣接するスラブブロックが一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブに発生する温度収縮量が減少する。従って、コンクリートスラブのひび割れや亀裂が抑制されると共に、収縮によるコンクリートスラブの外周部の変形量が低減される。
【００１２】
また、本発明の他の態様では、収縮工程において、スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを加圧収縮により強制的に収縮させてから、隣接するスラブブロック同士の間に充填材を充填して一体化する。即ち、将来的に発生する温度収縮を見越して、各スラブブロックを予め加圧収縮することにより、実際の温度収縮を待たずに、隣接するスラブブロック同士の間に充填材を充填して一体化する。この加圧収縮によって、実際の温度収縮が相殺され、隣接するスラブブロックが一体化されて面積が大きくなったコンクリートスラブに発生する温度収縮量が減少する。従って、コンクリートスラブのひび割れや亀裂が抑制されると共に、収縮によるコンクリートスラブの外周部の変形量が低減される。
【００１３】
請求項２に記載のコンクリートスラブの施工方法は、請求項１に記載のコンクリートスラブの施工方法において、隣接する前記スラブブロックを支持する梁同士を前記収縮工程以前に接合せず、該収縮工程後に接合する。
【００１４】
上記の方法によれば、隣接するスラブブロックを支持する梁同士を、収縮工程後に接合する。ここで、スラブブロックを支持する梁がスラブブロックの収縮に追従して、梁に軸力等の応力が導入される場合がある。従って、収縮工程以前に、隣接するスラブブロックを支持する梁同士を接合すると、梁の接合部に作用する応力が大きくなる恐れがある。本発明では、収縮工程以前に梁同士を接合しないため、梁の接合部に作用する応力が低減される。
【００１５】
請求項３に記載のコンクリートスラブの施工方法は、請求項２に記載のコンクリートスラブの施工方法において、前記梁が架設された柱が、免震装置に支持され、一体化された前記スラブブロックの収縮量が、前記免震装置の常時許容水平変形量以下となるように、前記収縮工程にて前記スラブブロックを温度収縮又は加圧収縮させる。
【００１６】
上記の構成によれば、梁が架設された柱が免震装置に支持されている。従って、一体化されたスラブブロックの収縮に梁及び柱が追従すると、柱を支持する免震装置が水平変形（せん断変形）する。この免震装置の水平変形量が、常時許容水平変形量を越えると、免震装置が所定の性能を発揮できなくなる恐れがある。この対策として、本発明では、隣接するスラブブロックが一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブの収縮量が、免震装置の常時許容水平変形量以下となるように、収縮工程にてスラブブロックを温度収縮又は加圧収縮させる。従って、免震装置において、所定の免震性能が確保される。
【００１７】
なお、常時許容水平変形量とは、軸力がかかった状態で、地震時ではなく、常時に許容される免震装置の水平変形量であり、用いられる免震装置ごとに規定されている。
【００１８】
請求項４に記載のコンクリートスラブの施工方法は、請求項１〜３の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法において、前記第２打設工程を冬季に行う。
【００１９】
上記の方法によれば、第２打設工程を冬季に行う。前述したように、コンクリートは、気温の低下に伴って収縮する。従って、冬季では、一年を通してスラブブロックの温度収縮量が最大となる。この冬季に第２打設工程を行うことにより、スラブブロックが一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブに生じる温度収縮量が、更に低減される。従って、コンクリートスラブのひび割れや亀裂が抑制される。
【００２０】
請求項５に記載のコンクリートスラブは、請求項１〜４の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法によって施工されている。
【００２１】
上記の構成によれば、請求項１〜４の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法を用いることで、隣接するスラブブロックが一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブのひび割れや亀裂が抑制される。従って、外観、耐久性等が向上されたコンクリートスラブを構築することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、上記の構成としたので、温度収縮によるコンクリートスラブのひび割れ、亀裂を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るコンクリートスラブの施工方法で施工されたコンクリートスラブを備えた免震構造物を示す、立面図である。
【図２】第１実施形態に係るコンクリートスラブの施工方法によって施工されたコンクリートスラブを示す、平面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態に係るコンクリートスラブの施工手順を説明する図２の２−２線断面図に相当する図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態に係るスラブブロックの接合部の施工手順を説明する、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の拡大図である。
【図５】一般的なコンクリートスラブの気温の変化に伴う収縮、膨張サイクルを示す、グラフである。
【図６】従来のコンクリートスラブの施工手順を説明する、図２の２−２線断面図に相当する図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態に係るスラブブロックの接合部の変形例を示す、図４（Ａ）に相当する図である。
【図８】（Ａ）は、第１実施形態に係るスラブブロックの接合部の変形例を示す、図４（Ａ）に相当する図であり、（Ｂ）は、図８（Ａ）の平面図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る収縮工程の施工手順を説明する、図４（Ａ）及び図４（Ｃ）に相当する図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る収縮工程の変形例の施工手順を説明する、図３（Ａ）、図３（Ｃ）に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
先ず、第１実施形態について説明する。
【００２６】
＜免震構造物の構成＞
図１及び図２には、免震構造物１０が示されている。免震構造物１０は、基礎構造１２と、基礎構造１２の上に構築された上部構造体１４と、基礎構造１２と上部構造体１４との間に設けられ、上部構造体１４を支持する免震装置１６と、を備えている。
【００２７】
基礎構造１２は、地盤１８上に敷設された基礎スラブ２０と、地盤１８に埋設され、基礎スラブ２０に接続された杭２４を備えている。基礎スラブ２０は、地盤１８を掘り下げて形成された免震層に構築され、また、基礎スラブ２０の外周部には、擁壁２６が立設されている。この基礎スラブ２０に、積層ゴム支承からなる免震装置１６が設置されている。
【００２８】
上部構造体１４は複数階（複数層）からなり、角形鋼管からなる複数の柱２８と、柱２８の間に架設された複数の梁３０を備えたラーメン構造とされている。各柱２８は免震装置１６の上に立設され、当該免震装置１６で支持されている。また、上部構造体１４の各階の梁３０の上には、コンクリートスラブ２２が構築されている。
【００２９】
図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示されるように、梁３０は、柱２８に接合されたブラケット３２と、ブラケット３２の間に設けられ、両端部がブラケット３２に接合される梁部材３４と、を備えている。ブラケット３２及び梁部材３４はＨ形鋼からなり、接合プレート３６を介して連結されている。
【００３０】
なお、柱２８は角形鋼管に限らず、丸形鋼板、Ｈ形鋼、クロスＩ形鋼、ＣＦＴ等でも良い。また、梁３０もＨ形鋼に限らず、Ｉ形鋼、Ｃ形鋼、ＣＦＴ等でも良い。更に、柱２８は鉄骨造に限らず、コンクリート造、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造でも良い。
【００３１】
＜コンクリートスラブの構成＞
上部構造体１４の各階に構築されたコンクリートスラブ２２は全て同じ構成であるため、以下、免震装置１６の水平変形に対し、最も影響を与える上部構造体１４の最下階のコンクリートスラブ２２について説明し、他階のコンクリートスラブ２２の説明は省略する。
【００３２】
図２に示されるように、コンクリートスラブ２２は、複数（本実施形態では、６つ）のスラブブロック４０を備えている。隣接するスラブブロック４０の間には目地空間４２が形成されており、この目地空間４２に充填されたコンクリート、グラウト、モルタル等の充填材４４によって隣接するスラブブロック４０が接合（一体化）されている（コンストラクション・ジョイント）。なお、スラブブロック４０の数や配置は、適宜変更可能である。
【００３３】
図４（Ｃ）に示されるように、目地空間４２は、ブラケット３２と梁部材３４の接合部の上方に設けられており、当該目地空間４２に充填材４４が充填されている。ブラケット３２のウェブ３２Ａ及び梁部材３４のウェブ３４Ａには接合プレート３６がそれぞれ重ねられ、高力ボルト４６で摩擦接合されている。また、ブラケット３２のフランジ３２Ｂと梁部材３４のフランジ３４Ｂとは溶接で接合されている。
【００３４】
なお、ブラケット３２に接合される接合プレート３６の端部に形成されたボルト孔４８は、梁３０の材軸方向（矢印Ａ方向）に延びる長孔とされ、当該ボルト孔４８に沿って高力ボルト４６が梁３０の材軸方向に移動可能となっている。即ち、ブラケット３２と梁部材３４とは、高力ボルト４６が本締めされるまで、ボルト孔４８が許容する範囲内で梁３０の材軸方向へ相対移動可能となっている。
【００３５】
なお、梁部材３４に接合される接合プレート３６の端部に形成されたボルト孔（不図示）を梁３０の材軸方向に延びる長孔とし、ブラケット３２と梁部材３４とを梁３０の材軸方向へ相対変位可能に連結しても良い。
【００３６】
梁３０で支持されたスラブブロック４０には、主筋５２及び配力筋５４が埋設されている。主筋５２は、隣接するスラブブロック４０からそれぞれ突出し、その端部同士が充填材４４内で重ねられている（重ね継手）。この主筋５２を介して隣接するスラブブロック４０の間で、せん断力、曲げモーメント等の応力が伝達可能となっている。
【００３７】
なお、スラブブロック４０とブラケット３２及び梁部材３４とは、ブラケット３２及び梁部材３４のフランジ３２Ｂ、３４Ｂに突設されたスタッド（不図示）によって適宜接合され、スラブブロック４０の収縮に、ブラケット３２及び梁部材３４が追従するようになっている。
【００３８】
次に、第１実施形態に係るコンクリートスラブの施工方法の例について説明する。
【００３９】
図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示されるように、型枠等によって区画されたコンクリート打設領域に、主筋５２及び配力筋５４を配筋し、コンクリート（スラブコンクリート）を打設する（第１打設工程）。なお、目地空間４２の下にあるブラケット３２と接合プレート３６とを接合する高力ボルト４６は本締めせずに仮留めにし、ブラケット３２と梁部材３４とを梁３０の材軸方向（矢印Ａ方向）に相対変位可能にしておく。
【００４０】
次に、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示されるように、気温の低下を待って、各区画に打設されたコンクリートが硬化したスラブブロック４０を所定値以上温度収縮させる（収縮工程）。この際、隣接するスラブブロック４０の収縮に、ブラケット３２及び梁部材３４がそれぞれ追従し、ブラケット３２と梁部材３４とが梁３０の離れる方向（図４（Ｂ）において、矢印Ｂ方向）へ相対変位する。この結果、ブラケット３２と梁部材３４を仮留めする高力ボルト４６が、接合プレート３６のボルト孔４８内を移動する。
【００４１】
次に、図３（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示されるように、目地空間４２の下にある高力ボルト４６を本締めすると共に、ブラケット３２のフランジ３２Ｂと梁部材３４のフランジ３２Ｂを溶接し、ブラケット３２と梁部材３４とを接合する。その後、スラブブロック４０の間の目地空間４２に充填材４４を充填し、温度収縮させたスラブブロック４０同士を一体してコンクリートスラブ２２を構築する（第２打設工程）。
【００４２】
ここで、図５には、一般的なコンクリートスラブの気温の変化に伴う収縮、膨張サイクルが示されている。図５から判るように、コンクリートスラブは、気温が低下する夏から冬にかけて収縮（以下、「温度収縮」という場合がある）し、逆に気温が上昇する冬から夏にかけて膨張（以下、「温度膨張」という場合がある）する。これとは別に、コンクリートスラブは乾燥収縮によっても収縮する。従って、例えば、夏に打設されたコンクリートスラブでは、乾燥収縮量に温度収縮量が加算され、コンクリートスラブ全体の収縮量が大きくなる。一方、冬に打設されたコンクリートスラブでは、乾燥収縮量から温度膨張量が減算されるため、コンクリートスラブ全体の収縮量が小さくなる。
【００４３】
このように、乾燥収縮量に温度収縮量が加算され、コンクリートスラブの収縮量が大きくなると、ひび割れや亀裂の原因となる。特に、コンクリートスラブの収縮量は面積に応じて増加するため、大面積のコンクリートスラブでは収縮量が過大となり、ひび割れや亀裂の問題が顕著となる。
【００４４】
更に、図６（Ａ）に示される比較例としてのコンクリートスラブ１０２を例に具体的に説明すると、夏に打設されたコンクリートスラブ１０２では、気温が低下する夏から冬にかけて乾燥収縮量に温度収縮量が加算され、図６（Ｂ）に示されるように、コンクリートスラブ１０２の収縮量Ｓｐ１、Ｓｐ２が大きくなる。従って、コンクリートスラブ１０２のひび割れや亀裂が発生する恐れがある。また、コンクリートスラブ１０２の収縮に梁３０及び柱２８が追従するため、コンクリートスラブ１０２を支持する柱２８及び免震装置１６の水平変形量（せん断変形量）Ｔｐ１、Ｔｐ２が大きくなる。この免震装置１６の水平変形量Ｔｐ１、Ｔｐ２が常時許容水平変形量を越えると、免震装置１６が所定の免震性能を発揮できなくなる恐れがある。
【００４５】
なお、常時許容水平変形量とは、軸力がかかった状態で、地震時ではなく、常時に許容される免震装置の水平変形量であり、用いられる免震装置ごとに規定されている。積層ゴム支承の場合、社団法人日本免震協会編の「免震建物の維持管理基準−２００７−」に準拠して、例えば、積層ゴム厚の２５％等に設定される。なお、コンクリートスラブ２２が収縮した場合、通常、コンクリートスラブ２２の中央部を支持する免震装置１６よりもコンクリートスラブ２２の外周部を支持する免震装置１６の水平変形量が大きくなるため、コンクリートスラブ２２の外周部を支持する免震装置１６の水平変形量を基準に設計される。
【００４６】
これに対して、本実施形態では、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示されるように、隣接するスラブブロック４０を一体化した後のコンクリートスラブ２２の収縮量Ｓｍ１、Ｓｍ２が、免震装置１６の常時許容水平変形量以下となるように、隣接するスラブブロック４０を一体化する前に、各スラブブロック４０を所定値以上温度収縮させる。これにより、各スラブブロック４０の温度収縮が目地空間４２で吸収される。従って、隣接するスラブブロック４０が充填材４４で一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブ２２に発生する温度収縮量が減少する。従って、コンクリートスラブ２２のひび割れや亀裂が抑制される。
【００４７】
また、コンクリートスラブ２２の収縮量に応じて、柱２８を支持する免震装置１６の水平変形量Ｔｍ１、Ｔｍ２が小さくなる（図３（Ｃ）参照）。従って、免震装置１６において、所定の免震性能が確保される。更に、コンクリートに添加する膨張剤や収縮低減剤等の添加剤を用いることなく若しくはその量を減らしても、コンクリートスラブ２２の収縮を低減できるため、材料コストを削減することができる。
【００４８】
なお、コンクリートスラブ２２では、気温の変化に伴って温度膨張と温度圧縮を繰り返すが、この温度収縮量は、隣接するスラブブロック４０を一体化した直後にコンクリートスラブ２２に発生する温度収縮量を超えることはない。換言すれば、隣接するスラブブロック４０を一体化した後に発生するコンクリートスラブ２２の温度収縮によって、免震装置１６の水平変形量が常時許容水平変形量を超えることはない。ただし、コンクリートスラブ２２では、コンクリートを打設してから約２〜３年の間は乾燥収縮が徐々に進むため、当該乾燥収縮を考慮し、収縮工程においてスラブブロック４０を温度収縮させる温度収縮量を設定することが望ましい。
【００４９】
なお、前述したように、スラブブロック４０の温度収縮量は、冬において最も大きくなる。従って、冬季に充填材４４を充填することで、隣接するスラブブロック４０が一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブ２２に発生する温度収縮量をゼロ若しくは最小限に抑えることができる。よって、充填材４４は、冬季に充填することが望ましい。
【００５０】
なお、ここで云う冬季とは、具体的には、１年のうちで月平均気温が小さくなる期間（例えば、１１月〜２月）や、寒中コンクリートが適用される期間を意味する。ここで、寒中コンクリートは、日平均気温が４℃以下となったときに施工されるコンクリート（コンクリート標準示方書 土木学会）、又はコンクリート打込み後の養生期間にコンクリートが凍結するおそれのある場合に施工されるコンクリートであって、コンクリート打込み後、材齢２８日までの積算温度Ｍが３７０°Ｄ・Ｄ（平均外気温３.２℃）以下となる期間に施工されるコンクリート（建築工事標準仕様書・同解説 ＪＡＳＳ５ 鉄筋コンクリート工事 日本建築学会）として定義され、これらの何れの期間を用いても良い。
【００５１】
また、本実施形態では、気温の低下を待ってスラブブロック４０を温度収縮させたが、窒素ガス等の冷気でスラブブロック４０を冷却し、温度収縮を促進させても良い。
【００５２】
また、本実施形態では、隣接するスラブブロック４０の主筋５２の端部同士を重ね継手で接続したが、これに限らない。例えば、主筋５２の端部同士の間に隙間を設ける空き重ね継手としても良いし、図７（Ａ）に示されるように、主筋５２の端部に、それぞれに添え筋５６を重ねる添え継手としても良い。この場合、収縮工程において、スラブブロック４０を所定値以上温度収縮させた後に、隣接するスラブブロック４０の主筋５２同士を添え筋５６で接続する。
【００５３】
更に、図７（Ｂ）に示されるように、主筋５２の端部同士をスプライススリーブ等の機械式継手５８で接続しても良い。この場合は、収縮工程において、スラブブロック４０を所定値以上温度収縮させた後に、機械式継手５８内にグラウド等を充填し、隣接するスラブブロック４０の主筋５２同士を接続する。
【００５４】
また、本実施形態では、ブラケット３２のフランジ３２Ｂと梁部材３４のフランジ３４Ｂを溶接で接合したが、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、ブラケット３２及び梁部材３４のフランジ３２Ｂ、３４Ｂにスプライスプレート６０をそれぞれ重ね、高力ボルト６２及びナット６４で摩擦接合しても良い。
【００５５】
なお、ブラケット３２と接合されるスプライスプレート６０の端部に形成されたボルト孔６６は、梁３０の材軸方向（矢印Ａ方向）に延びる長孔とされ、当該ボルト孔６６に沿って高力ボルト６２が梁３０の材軸方向に移動可能となっている。この高力ボルト６２は、収縮工程においてスラブブロック４０を所定値以上温度収縮させた後に、本締めされる。
【００５６】
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成のものは同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
【００５７】
第２実施形態では、隣接するスラブブロック４０を一体化する前の収縮工程において、各スラブブロック４０を強制的に加圧収縮する。具体的には、図９（Ａ）に示されるように、目地空間４２に配置された加圧手段としてのジャッキ６８で、隣接するスラブブロック４０を押圧し、隣接するスラブブロック４０が一体化され、面積が大きくなった後のコンクリートスラブ２２の収縮量Ｓｍ１、Ｓｍ２（図３（Ｃ）参照）が、免震装置１６の常時許容水平変形量以下となるように、隣接するスラブブロック４０を所定値以上加圧収縮させる（収縮工程）。なお、図示を省略するが、ジャッキ６８は各目地空間４２（図２参照）に配置されており、少なくとも２つのジャッキ６８で、一つスラブブロック４０を両側から押圧する。
【００５８】
その後、図９（Ｂ）に示されるように、隣接するスラブブロック４０の間の目地空間４２に、充填材４４を充填し、隣接するスラブブロック４０を一体化してコンクリートスラブ７２を構築する（第２打設工程）。
【００５９】
このように、将来的に発生する温度収縮を見越して、各スラブブロック４０をジャッキ６８で予め所定値以上加圧収縮することにより、実際にスラブブロック４０に発生する温度収縮を待たずに、隣接するスラブブロック４０同士の間に充填材４４を充填して一体化することができる。この加圧収縮によって、実際の温度収縮が相殺され、隣接するスラブブロック４０が一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブ７２に発生する温度収縮量が減少する。従って、コンクリートスラブ７２のひび割れや亀裂が抑制される。
また、コンクリートスラブ７２の収縮量に応じて、柱２８を支持する免震装置１６の水平変形量Ｔｍ１、Ｔｍ２が小さくなる（図３（Ｃ）参照）。従って、免震装置１６の破損、損傷が抑制される。更に、実際にスラブブロック４０に発生する温度収縮を待たずに、隣接するスラブブロック４０同士を一体化できるため、工期の短縮化を図ることができる。
【００６０】
なお、ジャッキ６８には図示せぬ送りネジが設けられており、当該送りネジの捻じ込み量によって、ジャッキ６８が伸縮するように構成されている。また、本実施形態では、ジャッキ６８を充填材４４内に埋設したが（図９（Ｂ）参照）、充填材４４を充填する前にジャッキ６８を撤去しても良い。
【００６１】
また、本実施形態では、加圧手段としてジャッキ６８を用いたがこれに限らない。加圧手段は、スラブブロック４０を圧縮可能であれば良く、例えば、スラブブロック４０、若しくはスラブブロック４０を支持する柱２８や梁３０をＰＣ鋼材で、内側へ引っ張ることにより、スラブブロック４０を圧縮しても良い。
【００６２】
具体的には、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されるように、対向する梁３０のブラケット３２の間には、ターンバックル７４で接続された２本のＰＣ鋼材（ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼棒等）７６が張り渡されている。各ＰＣ鋼材７６の一端はブラケット３２のウェブ３２Ａをそれぞれ貫通し、当該一端のネジ部に取り付けられたナット７８によってウェブ３２Ａに固定されている。各ＰＣ鋼材７６の他端は、ターンバックル７４のフック７４Ａにそれぞれ引っ掛けられている。これらのＰＣ鋼材７６及びターンバックル７４によって、加圧手段が構成されている。
【００６３】
ここで、ターンバックル７４でＰＣ鋼材７６に張力を付与することにより、対向するブラケット３２の間隔が狭くなり、梁３０で支持されたスラブブロック４０が圧縮される。即ち、本実施形態では、スラブブロック４０が一体化され、面積が大きくなったコンクリートスラブ８２の収縮量Ｓｍ１、Ｓｍ２（図３（Ｃ）参照）が、免震装置１６の常時許容水平変形量以下となるように、ターンバックル７４で、隣接するスラブブロック４０を所定値以上加圧収縮させる（収縮工程）。その後、図９（Ｂ）に示されるように、隣接するスラブブロック４０の間の目地空間４２に、充填材４４を充填し、隣接するスラブブロック４０を一体化してコンクリートスラブ８２を構築する（第２打設工程）。これにより、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
なお、上記第１、第２実施形態において、スラブブロック４０のコンクリート（スラブコンクリート）や充填材４４に、乾燥収縮剤、膨張剤等の添加剤を添加し、コンクリートスラブ２２、７２の収縮量を更に低減しても良い。また、スラブブロック４０には、軽量コンクリートや、繊維補強コンクリート等の種々のコンクリートを用いることができる。
【００６５】
また、上記第１実施形態では、上部構造体１４の各階にコンクリートスラブ２２を構築したがこれに限らず、上部構造体１４の特定の階にのみコンクリートスラブ２２を構築しても良い。ただし、免震構造物１０では、少なくとも免震装置１６の直上階にコンクリートスラブ２２を構築することが望ましい。免震装置１６の直上階のコンクリートスラブ２２の収縮が、免震装置１６の水平変形に対して最も影響を与えるためである。一方、上部構造体１４の上層階では、コンクリートスラブ２２の収縮が、柱２８等の変形によって吸収されるため、免震装置１６の水平変形に対する影響は小さくなる。第２実施形態についても同様である。
【００６６】
また、上記第１、第２実施形態は、いわゆる地下基礎免震の免震構造物１０を例に説明したが、中間免震の免震構造物にも適用可能である。
【００６７】
更に、上記第１、第２実施形態では、収縮工程において、スラブブロック４０を温度収縮又は加圧収縮させる収縮量を、免震装置１６の常時許容水平変形量に基づいて設定したが、これに限らない。例えば、コンクリートスラブ２２、７２、８２の許容圧縮量に基づいてスラブブロック４０を温度収縮又は加圧収縮させる収縮量を設定しても良いし、柱２８の移動量や梁３０の許容軸力に基づいて、スラブブロック４０を温度収縮又は加圧収縮させる収縮量を設定しても良い。
【００６８】
更にまた、上記第１、第２実施形態では、免震構造物に限らず、耐震構造物、制振構造物等の種々の構造物に適用することができる。第１、第２実施形態に係るコンクリートスラブの施工方法によってコンクリートスラブを構築することで、コンクリートスラブのひび割れや亀裂を抑制することができる。
【００６９】
以上、本発明の第１、第２実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第１、第２実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７０】
１２ 基礎構造
１４ 上部構造体
１６ 免震装置
２２ コンクリートスラブ
２８ 柱
３０ 梁
４０ スラブブロック
４４ 充填材
７２ コンクリートスラブ
８２ コンクリートスラブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の区画に、スラブコンクリートを打設する第１打設工程と、
前記スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを、温度収縮又は加圧収縮させる収縮工程と、
隣接する前記スラブブロックの間に充填材を充填し、収縮した前記スラブブロック同士を一体化する第２打設工程と、
を備えるコンクリートスラブの施工方法。
【請求項２】
隣接する前記スラブブロックを支持する梁同士を前記収縮工程以前に接合せず、該収縮工程後に接合する請求項１に記載のコンクリートスラブの施工方法。
【請求項３】
前記梁が架設された柱が、免震装置に支持され、
一体化された前記スラブブロックの収縮量が、前記免震装置の常時許容水平変形量以下となるように、前記収縮工程にて前記スラブブロックを温度収縮又は加圧収縮させる請求項２に記載のコンクリートスラブの施工方法。
【請求項４】
前記第２打設工程を冬季に行う請求項１〜３の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法によって施工されたコンクリートスラブ。
【請求項１】
複数の区画に、スラブコンクリートを打設する第１打設工程と、
前記スラブコンクリートが硬化したスラブブロックを、温度収縮又は加圧収縮させる収縮工程と、
隣接する前記スラブブロックの間に充填材を充填し、収縮した前記スラブブロック同士を一体化する第２打設工程と、
を備えるコンクリートスラブの施工方法。
【請求項２】
隣接する前記スラブブロックを支持する梁同士を前記収縮工程以前に接合せず、該収縮工程後に接合する請求項１に記載のコンクリートスラブの施工方法。
【請求項３】
前記梁が架設された柱が、免震装置に支持され、
一体化された前記スラブブロックの収縮量が、前記免震装置の常時許容水平変形量以下となるように、前記収縮工程にて前記スラブブロックを温度収縮又は加圧収縮させる請求項２に記載のコンクリートスラブの施工方法。
【請求項４】
前記第２打設工程を冬季に行う請求項１〜３の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のコンクリートスラブの施工方法によって施工されたコンクリートスラブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１４９２２２（Ｐ２０１１−１４９２２２Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２１３６（Ｐ２０１０−１２１３６）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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