JP2006159449A

JP2006159449A - コンクリート製品の製造方法とその成型型枠

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Publication number: JP2006159449A
Application number: JP2004350253A
Authority: JP
Inventors: Masanori Matsushita; 正宣松下; Kuniyuki Sekino; 邦幸関野
Original assignee: Ito Yogyo Co Ltd
Current assignee: Ito Yogyo Co Ltd
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】接合面の寸法精度を高め、且つ型枠の転用サイクルを向上させることのできるコンクリート製品の製造方法とその成型型枠を提供する。
【解決手段】他部材との接合面を有するコンクリート製品を成型するための型枠１である。前記接合面を含む部分を成型する第１フレーム３と、この第１フレーム３と分割構成され前記接合面を含まない部分を成型する第２フレーム４と、を有し、これら両フレームが互いに着脱自在とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、超硬練りコンクリートから成型されるコンクリート製品の製造方法とその成型型枠に関するものである。

コンクリート製品を成型する方法として、即時脱型工法が知られている。この工法は、ゼロスランプのコンクリートに加圧して振動を加えた後、型枠を即時脱型するものである。この工法によれば、コンクリート充填後直ちに脱型するため、型枠の使用時間が短くて済み、型枠の転用サイクルが短くなるという利点がある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−３０２３０９号公報

上述した即時脱型工法では、加圧振動後に型枠の全体を即時脱型するため、養生時に裸のコンクリートに微小な変形が生じ、設計寸法通りの製品が得られないことがある。このため、他部材との接合面を有するコンクリート製品の場合、この接合面に寸法誤差が生じ、他部材との接続が上手くいかない場合がある。

これに対して、流動性を有する通常スランプのコンクリートを型枠に流し込む流し込み工法では、型枠内でコンクリートを養生するので製品の寸法精度は高い反面、その養生が終わるまで型枠の転用を行うことができないので、型枠の転用サイクルが長くなり製造効率が悪いという欠点がある。

そこで本発明は、接合面の寸法精度を高め、且つ型枠の転用サイクルを向上させることのできるコンクリート製品の製造方法とその成型型枠を提供することを目的としている。

成型型枠に係る本発明は、他部材との接合面を有するコンクリート製品を成型するための型枠であって、前記接合面を含む部分を成型する第１フレームと、この第１フレームと分割構成され前記接合面を含まない部分を成型する第２フレームと、を有し、これら両フレームが互いに着脱自在とされていることを特徴とするコンクリート製品の成型型枠である。

上記成型型枠では、型枠内に超硬練りコンクリートを仕込み、この成型型枠を振動させて型枠内のコンクリートを締め固めた後、第１フレームの脱型前に第２フレームを脱型し、更に所定の養生時間を経てから第１フレームを脱型する製造方法を採用することが可能となる。この場合、第１フレームはコンクリートが硬化するまで脱型しないので、コンクリート製品の接合面の寸法精度が低下することがない。また、第２フレームは第１フレームの脱型前に脱型することができるので、当該第２フレームの転用サイクルが向上する。

上記成型型枠において、前記接合面は、前記成型金型によって成型されたコンクリート製品同士を接合するためのものであるのが好ましい。この場合、接合面に寸法誤差があると、当該寸法誤差を有する接合面同士を接続することとなり、接続不良がより一層顕著となりやすい。したがって、接合面の寸法精度が低下しないという本発明の効果がより一層顕在化する。

前記第２フレームは、前記コンクリート製品の化粧面を成型するものであるのが好ましい。化粧面を成型するフレームは比較的高価となるから、この高価な第２フレームの転用サイクルが向上することにより、コンクリート製品の製造コストをより一層低減することができる。

製造方法に係る本発明は、上記成型型枠内に超硬練りコンクリートを仕込み、この成型型枠を振動させて型枠内の前記超硬練りコンクリートを締め固め、その後、前記第１フレームの脱型前に前記第２フレームを脱型し、更に所定の養生時間を経てから前記第１フレームを脱型することを特徴とするコンクリート製品の製造方法である。上述したように、第１フレームはコンクリートが硬化するまで脱型しないので、コンクリート製品の接合面の寸法精度が低下することがない。また、第２フレームは第１フレームの脱型前に脱型するので、当該第２フレームの転用サイクルが向上する。

なお、超硬練りコンクリートとは、成型型枠に振動を加えて液状化現象を起こさない限り成型できないコンクリートのことであり、例えばゼロスランプのコンクリートが該当する。

接合面を含む部分を成型する第１フレームはコンクリートが硬化するまで脱型しないようにしたので、コンクリート製品の接合面の寸法精度が低下することがない。また、接合面を含まない部分を成型する第２フレームは第１フレームの脱型前に脱型するので、当該第２フレームの転用サイクルが向上する。

以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるコンクリート製品の成型型枠１の斜視図であり、図２は、成型型枠１により成型されたコンクリート製品であるライン導水ブロック２である。図２に示すように、ライン導水ブロック２は、主として舗装道路に沿って道路の両脇に配置されるものであり、道路面レベルよりも下側に配置される地中埋没部１０と、道路面レベルよりも上側に配置される地上突出部１１とを有している。

地中埋没部１０には、ブロック２の長手方向に貫通する導水路１２が設けられている。地中埋没部１０と地上突出部１１との境界部付近に設けられた排水用開口１３は導水路１２と連通しており、道路上の水が排水用開口１３を経由して導水路１２内に流れ込むように構成されている。そして、道路に沿って複数のライン導水ブロック２を接続配置することにより、導水路１２が接続されて道路に沿った排水路を形成する。図３は、ライン導水ブロック２が接続配置された状態を示す斜視図であるが、同図に示すように、地中埋没部１０及び地上突出部１１の長手方向両端面は、ライン導水ブロック２同士を接続するための接合面１４となっている。なお、地中埋没部１０の両側面（長手方向側面）の一方側には、ライン導水ブロック２を道路に埋設する際において、ブロック２の埋設深さ方向の位置決めの目印となる側面溝部１５が設けられている。

図１に示すように、成型型枠１は、他部材との接合面１４を有するライン導水ブロック２を成型するための型枠であって、接合面１４（図２参照）を含む部分を成型する第１フレーム３と、この第１フレーム３と分割構成され接合面１４を含まない部分を成型する第２フレーム４と、を有している。第１フレーム３と第２フレーム４とを組み合わせることにより、ライン導水ブロック２を成型する成型型枠１が形成される。第１フレーム３と第２フレーム４とは互いに着脱自在とされている。

図１に示すように、第２フレーム４は、平板を断面略Ｕ字状に曲げたような形状であり、ライン導水ブロック２における地上突出部１１の化粧面５（図２参照）を成型するものである。化粧面５は、ライン導水ブロック２を道路に設置した場合に外部に露出する面であるがら、ブロック２の他の外面よりも仕上がりを良く（平滑度を高く）する必要がある。よって、第２フレーム４の内面４ａは、成型型枠１の他の内面よりも平滑度が高くなるように加工されている。

一方、第１フレーム３は、地中埋没部１０の長辺側の両側面を成型する２枚の側板３ａと、上述した接合面１４（地中埋没部１０及び地上突出部１１の端面）を成型する２枚の妻板３ｂとから構成されている。よって第１フレーム３には底面が無い。妻板３ｂの輪郭形状は、ライン導水ブロック２の断面形状（長手方向に垂直な断面の形状）と略同一である。妻板３ｂには、導水路１２を成型する中子を挿通支持するための中子用孔１２ａが設けられている。

図５は、導水路１２を成型するために成型型枠１と組み合わせて用いられる中子６の断面図（長手方向に平行な断面における断面図）である。
中子６は、中子６の外周面を構成する略円筒状の外筒部６ａと、この外筒部６ａを内側（内周面側）から支持する支持部６ｂとから構成されている。外筒部６ａの外径は、第１フレーム３における中子用孔１２ａの内径と略同一である。この中子６は、成型時に第１フレーム３の中子用孔１２ａに挿入して用いる。即ち、成型時には、中子６の両端部が中子用孔１２ａによって支持され、中子６が成型型枠１内部で固定された状態となる。

中子６には抜け勾配は設けられておらず、長手方向の全ての位置で同一外径とされている。ただし、中子６の構造は、コンクリート成型時において容易に引き抜くことができるように工夫されている。
図５に示す外筒部６ａは合成樹脂等の弾性材料よりなり、支持部６ｂにより内側から支持されない限り比較的容易に変形する材質から構成されている。一方支持部６ｂは鉄鋼等の比較的剛性の高い材料よりなり、成型中において外筒部６ａを内周面側から支持し外筒部６ａの形状を円筒状に維持する役割を果たす。

図６は、成型の各段階における中子６を中心軸延長方向からみた図である。図５及び図６（ａ）は、脱型する前の段階における中子６の図であり、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は脱型時における中子６の様子を示している。

支持部６ｂは、中子６の中心軸体を構成する円柱状の芯部６１と、この芯部６１に固定され且つ外筒部６ａに対しては相対回転可能とされた可動側支持部材６２と、芯部６１に対して相対回転可能とされ且つ外筒部６ａに対しては相対回転回転不能に固定された固定側支持部材６３とを有している。
図６に示すように、外筒部６ａは、全周に亘って等肉厚とされておらず、肉厚が比較的厚い厚肉部６ａ１と、肉厚が比較的薄い薄肉部６ａ２とから構成されている。外筒部６ａの略半周分が厚肉部６ａ１であり、残りの略半周分が薄肉部６ａ２である。そして、図６（ａ）に示すように、可動側支持部材６２は厚肉部６ａ１の内周面を支持しており、固定側支持部材６３は薄肉部６ａ２を支持している。

可動側支持部材６２は、断面略扇形形状であり、厚肉部６ａ１の内周面と実質的に同一径とされた半周外面６２ａを有している。一方固定側支持部材６３も断面略扇形形状であり、薄肉部６ａ２の内周面と実質的に同一径とされた半周外面６３ａを有している。固定側支持部材６３の内部には空洞部があり、且つ、この空洞部の径（固定側支持部材６３の半周内面６３ｂの径）は可動側支持部材６２の半周外面６２ａの外径よりも小さくされている。芯部６１を軸回転させることにより、可動側支持部材６２を芯部６１と一体的に回動させることができ、更には、可動側支持部材６２を固定側支持部材６３の上記空洞部に収容させることができる。その結果、図６（ｂ）に示すように、可動側支持部材６２の半周外面６２ａと固定側支持部材６３の半周外面６３ａとの周方向位置を重複させることができる。

脱型前の段階では、可動側支持部材６２の位相と固定側支持部材６３の位相を互いに略１８０度相違させた状態とする。この状態では、可動側支持部材６２は外筒部６ａの厚肉部６ａ１を支持しており、固定側支持部材６３は外筒部６ａの薄肉部６ａ２を支持している。この状態から芯部６１を軸回転させて可動側支持部材６２を回動し、可動側支持部材６２の位相と固定側支持部材６３の位相とが重複した状態とする。すると、図６（ｂ）に示すように、可動側支持部材６２の半周外面６２ａが固定側支持部材６３の半周外面６３ａの径方向内側に配置された状態となる。よって、厚肉部６ａ１の内周面と可動側支持部材６２の半周外面６２ａとの接触が解除され、厚肉部６ａ１が支持部６ｂにより支持されない状態となる。この状態において、公知の方法により外筒部６ａの内部を減圧すると、図６（ｃ）に示すように厚肉部６ａ１が内側に凹むように弾性変形し、ブロック２における導水路１２の内周面１２ａ（図６（ｃ）において破線で示す）と中子６との間に空間ができるので、中子６を容易に脱型する（引き抜く）ことができる。なお、厚肉部６ａ１の弾性変形を容易とするために、厚肉部６ａ１の内周面の周方向複数位置には、中子長手方向に延びる溝状の欠肉部６５が設けられている。

なお、外筒部６ａは、合成樹脂により一体成形されていると、耐久性に優れるので好ましい。また外筒部６ａの材質としては、ポリウレタンエラストマーが弾性変形しやすく耐久性にも優れるので特に好ましい。また、外筒部６ａに用いる弾性材料の硬度は、ＪＩＳＫ６３０１に記載されるショア硬度で、６０Ａ〜７０Ｄの範囲が好ましく、８０Ａ〜９５Ａの範囲が更に好ましい。この硬度が低すぎると、支持部６ｂによる支持があっても外筒部６ａが過度に変形してしまう恐れがあり、この硬度が高すぎると、中子を脱型するときに弾性変形しにくくなるからである。

成型型枠１によってライン導水ブロック２を成型する成型手順の概略について、図７を参照しながら説明する。まず、第１フレーム３と第２フレーム４とを組み合わせ、中子６を第１フレーム３の中子用孔１２ａに挿入固定し、更には排水用開口１３（図２参照）と導水路１２とを連通させるための中子部材（図示省略）をセットすることにより成型型枠１を組み立てる。成型型枠１は、図７（ａ）に示すように、第１フレーム３が第２フレーム４に対して上側となった状態としておく。次に、高周波振動機により成型型枠１に振動を与えながら、第１フレーム３の上方から超硬練りコンクリート７を投入する。超硬練りコンクリート７の打ち込み面をこて等で平坦に仕上げたあと、５０分〜６０分程度養生する。なお、成型されるコンクリート製品の形状等によっては、第２フレーム４を脱型する前における養生時間は更に短縮される場合もあり、更には即時脱型が可能な場合もある。例えば、第２フレーム４で成型される部分の幅Ｗと高さＨとの比（Ｗ／Ｈ）が１程度（Ｗ：Ｈが１：１程度）の場合は５０〜６０分程度の養生時間とするのがよいが、（Ｗ／Ｈ）が２程度（Ｗ：Ｈが１：０．５程度）の場合には約３０分程度の養生時間でよく、（Ｗ／Ｈ）が２より大きい場合は第２フレーム４の即時脱型が可能である。次に、反転用パレット１６により第１フレーム３の開口部を塞ぎ（図７（ａ）参照）、成型型枠１を上下反転させ（図７（ｂ）参照）、第２フレーム４を脱型する（図７（ｃ）参照）。第２フレーム４の脱型と同時に中子６を脱型することもできる。そして、第２フレーム４を脱型した状態で１２〜２０時間程度養生した後第１フレーム３を脱型し、ライン導水ブロック２が完成する。なお、中子６を脱型する際には、上述したように中子６の芯部６１を回転させて厚肉部６ａ１の一部を内側に弾性変形させる。

超硬練りコンクリートを用いて且つ成型型枠１を振動させているので、例えば５０〜６０分程度の比較的短時間の養生で第２フレーム４を脱型することができる。即時脱型工法の原理により、比較的短時間の養生で第２フレーム４を脱型しても、ブロック２の化粧面に問題が生ずるような変形が地上突出部１１に生ずることはない。一方、第１フレーム３はコンクリートが十分に硬化するまで脱型しないので、接合面１４の寸法精度が高いライン導水ブロック２となる。

上述したように、ライン導水ブロック２は他のライン導水ブロック２と接続して用いられるため、接合面１４同士を接続することとなる。このため接合面１４に寸法誤差があると、当該寸法誤差を有する接合面１４同士を接続することとなり、接続不良がより一層顕著となりやすい。本実施形態のライン導水ブロック２では、接合面１４の寸法精度が低下しないので、接合面１４同士を接続しても接続不良が顕著となることがない。

上述した製造方法によれば、第２フレーム４は比較的短時間で脱型することができるので、第２フレーム４の転用サイクルは第１フレーム３の転用サイクルよりも大幅に短くなる。よって、第２フレーム４の転用サイクルが向上され、この点においてライン導水ブロック２の製造効率が向上している。
更に、第２フレーム４の内面４ａは、ライン導水ブロック２の化粧面５を成型するものであるから、比較的高い平滑度に加工されている。そのため第２フレーム４は、第１フレーム３に比べて比較的高価である。この比較的高価な第２フレーム４の転用サイクルが向上しているので、製造効率の向上効果が更に大きくなっている。

図４（ａ）は、本発明の他の実施形態である成型型枠７０の概略構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、この成型型枠７０により成型されたコンクリート化粧板１００の概略構成を示す斜視図である。コンクリート化粧板１００は、例えば壁などの平面に敷き詰めるために用いられるものであり、四方の側面１０１は他のコンクリート化粧板１００との接合面となっている。また、コンクリート化粧板１００の上面は割れ石状の化粧面１０２とされている。壁などに敷き詰めて使用される際に、この化粧面１０２が外側に露出することになる。

成型型枠７０は、接合面である側面１０１をふくむ部分を成型する第１フレーム７１と、この第１フレーム７１と分割構成され側面１０１を含まない部分を成型する第２フレーム７２とを有している。第１フレーム７１と第２フレーム７２とは互いに着脱自在とされている。

第１フレーム７１は矩形の枠体であり、その内面７１ａによりコンクリート化粧板１００の四方に位置する側面１０１が成型される。一方、第２フレーム７２は、略平板状をなし、コンクリート化粧板１００の外面のうち化粧面１０２のみを成型するためのものである。なお、図４（ａ）に示すように、成型に先立って、第１フレーム７１の内部には、コンクリート化粧板１００を補強するための金網７３を設けておき、成型後のコンクリート化粧板１００の内部に金網７３が埋設されるようにしている。一方、第２フレーム７２の一方側の面は、化粧面１０２を成型するための割れ石面７２ａ（図４（ａ）において破線にて示す）とされている。

コンクリート化粧板１００の成型工程は、前述したライン導水ブロック２と基本的に同様である。図７のような工程図は省略するが、以下に成型工程を説明する。第１フレーム７１が第２フレーム７２の上側となる状態（図４（ａ）と逆の上下関係）で、第１フレーム７１と第２フレーム７２とを組み合わせて成型型枠７０を組み立てる。この際第２フレーム７２は、割れ石面７２ａが上向きとなるように配置される。また、図示しない周辺治具等により、上下方向のいずれにも開口する第１フレーム７１の下側開口が第２フレーム７２により塞がれた状態とされる。よってここでは、割れ石面７２ａは成型型枠７０内面のうち底面部分を構成することになる。この状態で、成型型枠７０を高周波振動機により振動させながら、第１フレーム７１の上側開口より超硬練りコンクリート７を投入する。超硬練りコンクリート７の打ち込み面をこて等で平坦に仕上げたあと、第１フレーム７１の上側開口を反転用パレットにより塞いだまま成型型枠７０を上下反転させ、第２フレーム７２を即時脱型する。そして、第２フレーム７２を脱型した状態で所定時間養生した後、第１フレーム７１を脱型し、コンクリート化粧板１００が完成する。

この場合も、化粧面１０２を成型する第２フレーム７２は比較的短時間で脱型することができ、第２フレーム７２の転用サイクルが向上している。この第２フレーム７２は割れ石面７２ａを有するので、第１フレーム７１よりも高価である。比較的高価な第２フレーム７２の転用サイクルが向上することにより、製造効率が更に高められている。そして、接合面である側面１０１を成型する第１フレーム７１は、コンクリートが十分に硬化した後に脱型されるので、側面１０１の寸法精度が高められている。

本発明の一実施形態である成型型枠の分解斜視図である。図１の成型型枠により成型されたライン導水ブロックの斜視図である。２つのライン導水ブロックの接合面同士が接続された様子を示す斜視図である。（ａ）は、本発明の他の実施形態である成型型枠の分解斜視図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の成型型枠により成型されたコンクリート化粧板の斜視図である。図１の成型型枠と組み合わせて用いられる中子の断面図である。図５の中子を軸線延長方向から見た図であり、（ａ）は外筒部６ａの略全体が内側から支持された中子の図、（ｂ）は外筒部の略半周が内側から支持されない状態とした図、（ｃ）は外筒部の略半周が内側に弾性変形した様子を示す図である。図１の成型型枠を用いてライン導水ブロックを成型する際の成型工程を説明するための図である。

符号の説明

１成型型枠
３第１フレーム
４第２フレーム
５化粧面
７超硬練りコンクリート
１４接合面
７０成型型枠
７１第１フレーム
７２第２フレーム
１０１側面（接合面）
１０２化粧面

Claims

他部材との接合面を有するコンクリート製品を成型するための型枠であって、
前記接合面を含む部分を成型する第１フレームと、この第１フレームと分割構成され前記接合面を含まない部分を成型する第２フレームと、を有し、これら両フレームが互いに着脱自在とされていることを特徴とするコンクリート製品の成型型枠。
前記接合面は、前記成型金型によって成型されたコンクリート製品同士を接続するためのものであることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート製品の成型型枠。
前記第２フレームは、前記コンクリート製品の化粧面を成型するものであることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のコンクリート製品の成型型枠。
請求項１〜３のいずれかに記載の成型型枠内に超硬練りコンクリートを仕込み、この成型型枠を振動させて型枠内の前記超硬練りコンクリートを締め固め、その後、前記第１フレームの脱型前に前記第２フレームを脱型し、更に所定の養生時間を経てから前記第１フレームを脱型することを特徴とするコンクリート製品の製造方法。