JP2005341836A - 型枠ブロック、その製造方法、および、それに使用する単位ブロック - Google Patents

Abstract

【課題】 型枠が不要で、生産性が高いとともに、異なる種類のコンクリートで複雑な形状に製造できる型枠ブロック、その製造方法、および、前記型枠ブロックの製造に使用する単位ブロックを提供することにある。
【解決手段】 複数個の単位ブロック１０を隣接させて環状に配置するとともに、同一形状の複数個の単位ブロック１０を隣接させて環状に少なくとも１段積み上げて形成された中心空間部２０に、コンクリートを打設，養生して一体化した。
【選択図】図１

Description

本発明は型枠ブロック、特に、魚礁、藻場に使用できる型枠ブロック、その製造方法、および、前記型枠ブロックを製造できるとともに、河川の根固め等にも使用できる単位ブロックに関する。

従来、魚礁として使用されるブロックは、型枠にコンクリートを打設，養生して形成していた。
例えば、底部型枠と、前記底部型枠に固定した側部型枠と、前記側部型枠と陥合摺動する頂部型枠とで形成された空間内にコンクリートを打設して成形した複雑な立体構造を有するブロックである（特許文献１参照）。
特開平６−９９４２０号公報

しかしながら、前述のブロックは組み立てた型枠にコンクリートを打設し、所定の期間、養生した後、型枠から取り出す必要がある。このため、量産するためには多数の型枠を必要とするだけでなく、生産工数が多く、生産性が低い。特に、前記ブロックが大型化すると、型枠も大型化し、型枠の取り扱い、管理等に手間がかかる。
また、コンクリートを型枠に打設して養生した後、型枠を分解する必要があるので、型枠の形状が限定され、多種多様な形状のブロックを製造することが困難であった。
さらに、従来の製造方法では、１種類のコンクリートを打設できるだけであり、必要に応じて異なる種類のコンクリートでブロックを製造できないという問題点がある。

本発明は、前記問題点に鑑み、型枠が不要で、生産性が高いとともに、異なる種類のコンクリートで複雑な形状に製造できる型枠ブロック、その製造方法、および、前記型枠ブロックの製造に使用する単位ブロックを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明にかかる型枠ブロックは、前記課題を解決すべく、複数個の単位ブロックを隣接させて環状に配置するとともに、同一形状の複数個の単位ブロックを隣接させて環状に少なくとも１段積み上げて形成された中心空間部に、コンクリートを打設，養生して一体化した構成からなるものである。

本発明によれば、単位ブロックを積み上げて形成される中心空間部にコンクリートを打設，養生して一体化するので、従来の型枠が不要になるとともに、生産工数が減少し、生産性の高い型枠ブロックの製造方法が得られる。特に、型枠ブロックが大型化しても、型枠を必要としないので、型枠の取り扱い、管理が不要になる。
また、単位ブロックを環状に積み上げて型枠ブロックを形成できるので、多様な形状を有する型枠ブロックが得られる。
さらに、単位ブロックを構成するコンクリートと前記単位ブロックを結合一体化するコンクリートとを異ならしめることにより、２種類のコンクリートで型枠ブロックを製造できる。

本発明にかかる実施形態としては、単位ブロックがポーラスコンクリートからなるものであってもよい。
本実施形態によれば、表面側に位置する単位ブロックがポーラスであるので、魚礁や藻場になりやすい型枠ブロックが得られる。

本発明の他の実施形態としては、前記単位ブロックが立方体形状であってもよい。
本実施形態によれば、単位ブロックを積み上げやすいだけでなく、単位ブロック同士の摩擦係数が大きいので、中心空間部にコンクリートを打設しても位置ずれが生じにくく、寸法精度の高い型枠ブロックが得られる。

本発明の別の実施形態としては、単位ブロックが、立方体形状からなるブロック本体の対向する上下面のうち、上面の隣り合う隅部に係合用突部をそれぞれ突設するとともに、前記係合用突部間の直下に位置する下面の縁部に、隣接させた一対の前記係合用突部に係合可能な係合用凹部を設けたものであってもよい。
本実施形態によれば、係合用突部と係合用凹部とが相互に係合することにより、積み上げた単位ブロックの位置ずれが生じず、より一層寸法精度の高い型枠ブロックが得られる。

本発明の異なる実施形態としては、係合用突部が平面扇形状であってもよい。
本実施形態よれば、係合用突部が平面扇形状であるので、積み上げた単位ブロックを回転させて位置調整でき、積み上げ作業が容易になる。

本発明にかかる型枠ブロックの製造方法は、同一形状の複数個の単位ブロックを隣接させて環状に配置し、さらに、同一形状の複数個の単位ブロックを隣接させて環状に少なくとも１段積み上げた後、中心に形成された中心空間部にコンクリートを打設，養生して一体化する工程からなるものである。

本発明によれば、型枠を必要としないので、前述の発明と同様な効果が得られる。さらに、前記中心空間部は上方に向けて開口しているので、コンクリートを打設しやすいとともに、中心空間部内の隅々まで打設，充填できる。

本発明にかかる単位ブロックは、立方体形状からなるブロック本体の対向する上下面のうち、上面の隣り合う隅部に係合用突部をそれぞれ突設するとともに、前記係合用突部間の直下に位置する下面の縁部に、隣接させた一対の前記係合用突部に係合可能な係合用凹部を設けた構成としてある。

本発明によれば、前述の型枠ブロックおよびその製造方法に使用することよって同様な効果が得られるだけでなく、面状に相互に組み付けて造成地の法面や河川の根固めにも使用できる。

本発明の実施形態としては、単位ブロックがポーラスコンクリートからなるものであってもよい。
本実施形態によれば、海藻等の植物が繁茂しやすい藻場や根固めとして利用できる。

本発明の他の実施形態としては、前記係合用突部が平面扇形状であってもよい。
本実施形態によれば、係合用突部が平面扇形状であるので、積み上げた単位ブロックを回転させて位置調整でき、積み上げ作業が容易になるという効果がある。

本発明にかかる実施形態を図１ないし図１１の添付図面に従って説明する。
第１実施形態は、図１ないし図５に示すように、魚礁として利用できる型枠ブロックに適用した場合であり、単位ブロック１０のブロック本体１１の外表面のうち、上面の隣り合う隅部に平面略扇状の係合用突部１２，１３をそれぞれ突設してある（図１Ａ）。なお、前記係合用突部１２，１３は必ずしも平面扇状である必要はなく、例えば、３角形、４角形、５角形であってもよい。そして、例えば、前記係合用突部が４角形である場合、単位ブロック１０の角部から伸びる対角線の長さは前述の扇状突部の半径であればよい。

さらに、前記ブロック本体１１は、その下面のうち、前記係合用突部１２，１３の下方側に位置する縁部に前記係合用突部１２，１３に係合する係合用凹部１４を形成してある。前記係合用凹部１４は半円形を基本形状とするが、環状に積み上げて形成する多面体、例えば、３角形、４角形、５角形、６角形、８角形等に応じ、その中心点Ｃ（図２Ｃ）をブロック本体１１の縁部から内側に偏心させる必要がある。

図１１に示すように、単位ブロックの一辺の長さをｓとし、外接円半径をＲとし、内接円半径をｒとすると、前記係合用凹部１４の偏心量Ｐ（図２Ｃ）は、ｎ個の単位ブロックを環状に隣接させた場合に求められる外接円半径Ｒと内接円半径ｒとの差として求められる。
すなわち、
Ｒ＝ｓ／２・arc sinθ／２
ｒ＝Ｒ・cosθ／２
θ＝３６０°／ｎ

例えば、一辺の長さｓが２８０ｍｍである立方体形状の単位ブロックを６個、隣接させて環状に並設した場合の外接円半径Ｒは２８０ｍｍ、内接円半径ｒは２４２．５ｍｍとなる。このため、前記係合用凹部１４の中心点Ｃの偏心量Ｐ（＝Ｒ−ｒ）は３７．５ｍｍとなる。

そして、前記ブロック本体１１は、その外側面のうち、前記係合用凹部１４に連続する外側面に断面長方形の縦溝１５を形成してあるとともに、残る他の外側面に断面半円形の縦溝１６をそれぞれ設けてある。

また、前記ブロック本体１１は、骨材と、前記骨材同士を結合させるセメント系結合材とからなり、必要に応じて混和材が添加されて形成される。骨材としては、例えば、砂利、砕石、スラグ、カラミ、シンダーアッシュ、火山性天然軽量骨材、廃ガラス等を含む人工軽量骨材、重量骨材等の無機系骨材、プラスチック等の有機系骨材単体、あるいは、これらを組み合わせたものが挙げられる。さらに、前記骨材には、粗骨材および細骨材を組み合わせて使用してもよい。粗骨材は２０ｍｍの篩い目を全量通過するとともに、５ｍｍの篩い目で８５パーセント残留する粒径のものをいい、細骨材は５ｍｍの篩い目で８５パーセント通過する粒径のものをいう。そして、骨材の添加量は、１ｍ^３当たり１５００ｋｇ〜１９００ｋｇが好適である。１５００ｋｇ未満であると、空隙率が小さくなるからであり、１９００ｋｇを超えると、圧縮・曲げ・せん断強度が小さくなるからである。

また、セメント系結合材としては、例えば、普通ポルトランドセメント、早強セメント、中庸熱セメント、ビーライトセメント、アルミナセメント、高炉スラグ微粉末もしくはフライアッシュを混入した混合セメント単体、および、これらを組み合わせたものが挙げられる。そして、セメント系結合材の添加量は、１ｍ^３当たり２００ｋｇ〜４５０ｋｇが好適である。２００ｋｇ未満であると、圧縮・曲げ・せん断強度が小さくなり、運搬・設置時の取り扱いが危険だからであり、４５０ｋｇを超えると、空隙率が小さくなるからである。

混和材としては、例えば、フライアッシュ、スラグ微粉末、シリカヒューム、粘土、人工または天然のゼオライトおよび木炭粉が挙げられ、必要とあれば、化学混和材としてＡＥ剤、減水剤、遅延剤等を添加してもよい。混和材の添加量は、１ｍ^３当たり１０ｋｇ〜２００ｋｇが好適である。１０ｋｇ未満であると、圧縮・曲げ・せん断強度が小さくなるからであり、２００ｋｇを超えると、空隙率が小さくなり、圧縮・曲げ・せん断強度が小さくなるからである。

そして、前記ブロック本体１１は、前記骨材およびセメント系結合材に水を適宜添加して得られるコンクリート、特に、ノースランプコンクリートを型枠に打設，養生して形成してもよい。このように、ノースランプコンクリートで前記ブロック本体１１を形成するのは、型込めした直後にコンクリートを型抜きでき、生産性が高いからである。特に、本実施形態にかかる単位ブロック１０は、外側面に設けた縦溝１５，１６が上下方向に揃っているので、型抜きしやすいという利点がある。

前記ノースランプコンクリートを得る手順としては、例えば、粗骨材および細骨材を混合し、ついで、セメント系結合材および混和材を添加して混合した後、水を添加して混練して得られる。前記ノースランプコンクリートを得るための水の添加量は、１ｍ^３当り６５〜１２０ｋｇ、特に、６５〜７５ｋｇとすることが好ましい。６５ｋｇ未満であると、所望の結合力が得られないからであり、１２０ｋｇを超えると、コンクリートにスランプが生じるからである。

そして、前述のようなコンクリートを打設，養生して得られるポーラスコンクリートは、透水係数０．０５〜３ｃｍ／ｓ、空隙率１０〜３０％のものが好ましい。透水係数が０．０５ｃｍ／ｓ未満であると、海藻等の植物が繁茂しにくいからであり、３ｃｍ／ｓを超えると、所望の強度が得られないからである。また、空隙率１０％未満であると、所望の透水性を確保できないからであり、３０％を超えると、所望の強度を確保できないからである。

次に、前記単位ブロック１０で型枠ブロックを形成する方法について説明する。
まず、図３に示すように、６個の単位ブロック１０の角部をそれぞれ隣接させて正６角形となるように環状に配置する（図４）。ついで、異なる単位ブロック１０，１０の隣接する一対の係合用突部１２，１３に、他の単位ブロック１０の下面に形成した係合用凹部１４を係合して位置決めし、単位ブロック１０を積み上げる（図５）。これにより、平面略６角柱の中心空間部２０が単位ブロック１０によって形成される。ついで、前記中心空間部２０に図示しないコンクリートを打設，養生することにより、各単位ブロック１０を一体化する。

本実施形態によれば、複数個の単位ブロック１０を積み上げて一体化することにより、従来の型枠では形成できなかった多様な形状を有する型枠ブロックが得られる。
また、本実施形態では、前記中心空間部２０に面する側面に断面長方形の縦溝１５を形成してあるので、単位ブロック１０とコンクリートとの接触面積が大きくなり、強度の高い型枠ブロックが得られる。

なお、必要に応じ、図示しない吊り上げ金具を前記中心空間部２０内に位置決めし、コンクリートを打設して養生させることにより、各単位ブロック１０および前記吊り上げ金具を一体化しておいてもよい。吊り上げ金具を単位ブロック１０と一体化することにより、養生後の処理，運搬が簡単になり、作業性が向上するという利点がある。

本実施形態では、単位ブロック１０を６個ずつ積み上げて型枠ブロックを形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限らず、例えば、３個ずつ、４個ずつ、８個ずつ所望の段数だけ単位ブロック１０を積み上げて形成してもよい。
また、本実施形態にかかる単位ブロック１０は環状に組み付ける場合に限らず、例えば、面状に組み付けて造成地における法面を形成してもよい。この場合、前記係合用凹部１４の中心点Ｃはブロック本体１１の下面縁部から偏心させる必要はない。

第２実施形態は、図６ないし図１０に示すように、前述の第１実施形態とほぼ同様であり、異なる点は縦溝を形成しなかった点である。他は前述の第１実施形態とほぼ同様であるので、同一部分には同一番号を附して説明を省略する。

前述の実施形態では、略立方体形状の単位ブロック１０を積み上げる場合について説明したが、単位ブロック１０は必ずしも前述の形状に限らず、例えば、直方体、円柱、６角柱、８角柱形状等であってもよい。
また、係合用突部１２，１３は略扇形状である必要はなく、例えば、４角形あるいは５角形であってよい。その場合、前記係合用突部１２，１３が係合用凹部１４の内周面に摺接する外形寸法としておく必要がある。位置決めを容易にし、単位ブロック１０の位置ずれを防止するためである。

優れた魚礁、藻場を短期間に形成するのに適したブロックとしてだけでなく、河川の根固めや造成地の法面を形成するのに適したブロックとしても利用できる。

図１Ａ，１Ｂは本発明にかかる単位ブロックの第１実施形態をそれぞれ示す異なる角度から見た斜視図である。 図６Ａないし図６Ｆは、図１で示した単位ブロックをそれぞれ示す平面図、正面図、底面図、背面図、左側面図、および、縦断面図である。 図３Ａ，３Ｂは組立工程をそれぞれ説明するための斜視図である。 図４Ａ，４Ｂは組立工程をそれぞれ説明するための斜視図および平面図である。 図５Ａ，５Ｂは組立工程をそれぞれ説明するための斜視図および平面図である。 図６Ａ，６Ｂは本発明にかかる単位ブロックの第２実施形態をそれぞれ示す異なる角度から見た斜視図である。 図７Ａないし図７Ｆは、図６で示した単位ブロックをそれぞれ示す平面図、正面図、底面図、背面図、左側面図、および、縦断面図である。 図８Ａ，８Ｂは組立工程をそれぞれ説明するための斜視図である。 図９Ａ，９Ｂは組立工程をそれぞれ説明するための斜視図および平面図である。 図１０Ａ，１０Ｂは組立工程をそれぞれ説明するための斜視図および平面図である。 本発明にかかる単位ブロックの係合用凹部の偏心量を決定する方法を説明するための平面図である。

符号の説明

１０： 単位ブロック
１１： ブロック本体
１２、１３： 係合用突部
１４： 係合用凹部
１５、１６： 縦溝
２０： 中心空間部

Claims (9)

1. 複数個の単位ブロックを隣接させて環状に配置するとともに、同一形状の複数個の単位ブロックを隣接させて環状に少なくとも１段積み上げて形成された中心空間部に、コンクリートを打設，養生して一体化したことを特徴とする型枠ブロック。
2. 単位ブロックが、ポーラスコンクリートからなることを特徴とする請求項１に記載の型枠ブロック。
3. 単位ブロックが、立方体形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の型枠ブロック。
4. 単位ブロックが、立方体形状からなるブロック本体の対向する上下面のうち、上面の隣り合う隅部に係合用突部をそれぞれ突設するとともに、前記係合用突部間の直下に位置する下面の縁部に、隣接させた一対の前記係合用突部に係合可能な係合用凹部を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の型枠ブロック。
5. 係合用突部が、平面扇形状であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の型枠ブロック。
6. 同一形状の複数個の単位ブロックを隣接させて環状に配置し、さらに、同一形状の複数個の単位ブロックを隣接させて環状に少なくとも１段積み上げた後、中心に形成された中心空間部にコンクリートを打設，養生して一体化することを特徴とする型枠ブロックの製造方法。
7. 立方体形状からなるブロック本体の対向する上下面のうち、上面の隣り合う隅部に係合用突部をそれぞれ突設するとともに、前記係合用突部間の直下に位置する下面の縁部に、隣接させた一対の前記係合用突部に係合可能な係合用凹部を設けたことを特徴とする単位ブロック。
8. 単位ブロックが、ポーラスコンクリートからなることを特徴とする請求項７に記載の単位ブロック。
9. 係合用突部が、平面扇形状であることを特徴とする請求項７または８に記載の単位ブロック。
   

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