JP2006257814A - コンクリート施工用型枠及びコンクリートの施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート躯体の施工と同時に躯体表面に複数のアンダーカットの形成を可能とし、コンクリート躯体と仕上げ材あるいはコンクリート同士の結合性を向上させる。
【解決手段】本発明は型枠本体２のコンクリート打設面側に、先端部が大径状をなし型枠本体側端面が小径に形成され、かつこの形状に応じた内部拡開した孔１０をコンクリートＣの表面層に残置可能な凸状部材２を、取付手段５を介して前記型枠本体２に対して切離し可能に仮止めした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、下地コンクリートの施工用型枠及び下地コンクリートの施工方法に関し、特にコンクリート躯体と仕上げ材間やコンクリート同士の結合性を向上させるのに好適な型枠及び該型枠を用いた施工方法に関する。

コンクリート構造物のうち、コンクリート躯体の表面に仕上げモルタルやタイル材などの仕上げ材を表面施工したものにあっては、経年により仕上げ材が剥落して落下するおそれがある。

この原因は、コンクリート躯体に対する仕上げ材の結合性が専ら接着用モルタルの化学的接着性に頼っており、空気中に含まれる水分に溶け込んでいる塩分や亜硫酸ガス、ＮＯｘ、あるいは酸性雨などに長年曝されていることにより、接着材料が劣化してひび割れが生じ、このひび割れから雨水が躯体コンクリートと仕上げ材の境界部に侵入することによって、層間剥離を生じさせるためである。

このような現象は、単にコンクリート躯体と仕上げ材間だけでなく、例えば鉄道の高架橋やトンネルなどにおけるコンクリート打継ぎ面などでも生ずる可能性があり、コンクリート塊が落下した場合には重大事故につながりかねないため、定期的にハンマーなどによる打音検査を実施しているのが現状である。

以上のような剥落現象を可級的に防止するためには、コンクリート躯体の接着面をはつり作業などにより面荒しして接着面積を広げ、その凹凸によるくさび効果も加えることにより接着性を高める方法もあるが、依然として剥落の可能性は生じたままである。

そこで本発明者は、例えばコンクリート躯体と仕上げ材、コンクリート同士の接合面にアンカー効果をもたらすようなアンダーカット（凹部の内側が広い形状）があれば、面接合したときにモルタル、コンクリートがこの部分に回り込んで充填されるため、経年により例え化学的接着性が低下しても物理的なアンカー効果により結合性を十分に確保された状態を維持できることに着目した。

この点において、下記特許文献１には、プレキャストコンクリート部材同士の接合面に予めあり溝を形成し、接合により断面蝶形となった縦溝空間内にコンクリートを充填して硬化させるジョイント構造が開示され、木工におけるあり継ぎと同様な構造とすることでコンクリート部材間の接合の強化を図っている。
特開平６−１５８７３７号公報

しかし、前記特許文献１に示す構造ではコンクリート部材同士を横に接合する場合には好適であるが、面同士を強固に接合するための構造としては採用できない。

つまりは、現場打コンクリートであれ、プレキャストコンクリートであれ、当業者である施工業者にとっては、型枠の脱型時には型枠面にアンダーカットがないことが当然のこととされ、例えば型枠のセパレータ用の木コンなどにおいても引抜き方向のテーパが形成されているなど、従来ではコンクリートの施工と同時にその面にアンダーカットを形成することは、思考の埒外であるものとされていた。

本発明は、以上の課題を解決するものであって、その目的は、コンクリート躯体の施工と同時に躯体表面に複数のアンダーカットの形成を可能とし、これによってコンクリート躯体と仕上げ材あるいはコンクリート同士の結合性の向上を図るようにしたコンクリート施工用型枠及びこれを用いたコンクリートの施工方法を提供するものである。

前記目的を達成するため、本発明のコンクリート施工用型枠は、型枠本体のコンクリート打設面に、先端部側が大径に拡径されるとともに基端部側が小径に縮径されて、この形状に応じた内部拡開した孔を打設するコンクリート表面層に残置形成可能な凸状部材を、取付手段を介して該型枠本体のコンクリート打設面から切り離し可能に仮止めしたことを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、前記凸状部材が、有機及び／または無機フィラーをバインダで練り固めて成形されたものであって、前記バインダが水溶性の糊であることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項２において、前記凸状部材の外周を金網で覆ったことを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記型枠本体が強磁性体金属板で構成され、前記凸状部材の該型枠本体への取付け手段が、該凸状部材の基端部側端面に一体に設けたマグネットであることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記凸状部材を所定間隔をおいて前記型枠本体のコンクリート打設面に多数突設配置したことを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項１において、前記凸状部材は、前記基端部側の端面が開口した内部中空の成形体であることを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項６において、前記型枠本体が強磁性体金属板で構成され、前記凸状部材の該型枠本体への取付け手段が、該凸状部材の基端部側端部に一体に設けたマグネットであることを特徴とすることを特徴とするものである。

請求項８の発明は、請求項６または７のいずれかにおいて、前記凸状部材を所定間隔をおいて型枠本体のコンクリート打設面に多数突設配置したことを特徴とするものである。

請求項９の発明方法は、請求項２〜５のいずれかに記載のコンクリート施工用型枠を用いて形成するコンクリートの施工方法であって、
該型枠の内側にコンクリートを打設する工程と、
コンクリートの養生硬化後に、前記凸状部材をコンクリート躯体の表層に残置した状態で型枠を撤去する工程と、
該型枠の撤去後、コンクリート躯体表面に高圧水を噴射してバインダを溶出させ、フィラーとともに型枠表層から撤去し、コンクリート躯体表層に前記凸状部材の外形に応じた内部拡開する孔を形成する工程
とからなることを特徴とするものである。

請求項１０の発明方法は、請求項６〜８のいずれかに記載の下地コンクリートの施工用型枠を用いて形成するコンクリートの施工方法であって、該型枠の内側にコンクリートを打設する工程と、コンクリートの養生硬化後に、前記凸状部材をコンクリート躯体の表層に残置した状態で型枠を撤去することにより、コンクリート躯体表層に前記凸状部材の内側形状に応じた内部拡開する孔を形成する工程とからなることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、凸状部材を分離しつつ型抜きすることで、アンダーカットを生ずることなく型抜きが可能であり、かつ脱型後は内部拡開した孔を躯体などのコンクリートの表層に形成することができる。

請求項２の発明は、請求項１のより具体例を示すものであり、型抜き後は高圧水噴射処理により、凸状部材を洗い流して、躯体等のコンクリートの表層に内部拡開した孔を形成することができる。

請求項３の発明によれば、内部拡開された孔の面に沿ってコンクリートと一体化された金網のみ残置されるため、躯体等のコンクリート成形後に行う表面仕上げ材の施工時に、仕上げ用のモルタルやコンクリートなどとの付着性がさらに向上する。

請求項４の発明によれば、マグネットの吸着力だけで型枠本体に取付けるため、取付作業性が良い。

請求項５の発明によれば、躯体等のコンクリート表層面に所定間隔をおいて多数の内部拡開した孔を形成できるので、仕上げ材等の剥離を、より広い面積に亘って有効に防止することができるようになる。

請求項６の発明によれば、型枠脱型後の高圧洗浄処理が不要となる。

請求項７の発明によれば、請求項４と同様に、マグネットの吸着力だけで型枠本体に取付けるため、取付作業性が良い。

請求項８の発明によれば、請求項５と同様に、躯体等のコンクリート表層面に所定間隔をおいて多数の内部拡開した孔を形成できるので、仕上げ材等の剥離を、より広い面積に亘って有効に防止することができるようになる。

請求項９の発明方法によれば、脱型後に高圧水の洗浄処理工程を付加するのみでコンクリート躯体表層に内部拡開する孔を形成できる。

請求項１０の発明方法によれば、洗浄処理も不要となり脱型後直ちに次の工程に移行できる。

以下、本発明の最良の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）は本発明の第一実施形態を示す拡大断面図及び分解斜視図である。

図において、型枠１は、ラワン材の積層合板からなる型枠本体２と、この型枠本体２のコンクリート打設面側に仮止固定されたアンダーカット形成用の凸状部材３とからなっている。なお、図においては要部構成を示し、凸状部材３を１つのみ例示しているが、実際には型枠本体２のコンクリート打設面側に所定間隔をおいて複数配置されるものである。

凸状部材３は先端部３ａ側が略球形であって、型枠本体２に対する取付側となる基端部３ｂ側がこれより径の細い円柱状をなす略キノコ型に形成されたものであり、かつ基端部３ｂの本体取付面（端面）にゴムなどからなる座板４を配置し、これらの中心を縦通して釘部材４により型枠本体２に仮止固定したものである。

凸状部材３を構成する材料は、無機または有機フィラーまたはこれらの混合物をバインダで練り固めた粘土状素材からなるもので、無機フィラーとしては、砂、タルク等、有機フィラーとしては胡粉等があげられる。また使用されるバインダーとしては水溶性の糊、例えばでんぷん糊などの食物糊が望ましい。

さらには上記構成材料として、紙材料をでんぷん糊などの水溶性の糊で練り固めた、いわゆる紙粘土などを用いることもできる。

そして、練り混ぜにより粘土状となった素材を型内に充填して、図示のごとき形状に成形した後、適温で焼成あるいは乾燥することにより、前記水溶性バインダを介して前記フィラー成分を一体に固化させ、保形性のある部材に変化させることができる。

そして、フランジ６を備えた釘部材５を用い、該釘部材５の頭部５ａをハンマーなどでたたき込むことで、前記凸状部材３の座板４を型枠本体２に密着させた状態で型枠本体２に仮止め固定するものである。したがって、ハンマーの打撃による力は直接凸状部材３には伝達されないため、ハンマーによる固定作業での凸状部材３の破損を極力防止できる。

この場合における釘部材５としては、図示のごとく、頭部５ａ側を大径とし、後端先鋭化させた竹釘などが望ましく、またその打込み深さは後述するコンクリートの打設圧力程度では引抜きされることなく、かつ脱型時には容易に型抜きできるように設定される。

次に以上の構成からなる型枠１を用いた外壁を構成する躯体コンクリートの成型方法について図２を用いて説明する。

まず、図２（ａ）に示すように型枠本体２の内側に凸状部材３を縦横に配列する。この配列ピッチについては躯体の仕上げ材との関係に応じて所定値に設定する。

この後型枠１を組立て、内部に鉄筋を配筋し、かつセパレータなどで型枠間隔を保持し、桟材などで補強したうえで（いずれも図示略）、（ｂ）に示すように、コンクリートＣを型枠１の内部に打設する。

打設したコンクリートＣ中の水分により、凸状部材３の表面から順次ゲル化させつつ、溶出させようとするが、この程度の水分では完全に溶出することなく、ほぼその外形を保つ程度の保形性を維持する。

そして、コンリートの固化反応とともに、前記凸状部材３に対するコンクリート圧力は順次取除かれ、コンクリートＣは、凸状部材３をその表層に一体化した状態で硬化する。

養生固化後に型枠１を（ｃ）に示すように脱型する。このとき、型枠１の型枠本体２には釘部材５が突刺さっており、通常の型抜きの場合より力が加わるが、支障のない程度の型抜き力で脱型できる。

またこのときまでに、前記凸状部材３はコンクリート中の水分により軟化しており、釘部材５が型枠本体２から抜けない場合は、型枠本体２側に釘部材５を引連れて脱型され、このとき凸状部材３の一部中身まで固化したコンクリート躯体Ｃ’の表層より引抜かれる。また、座板４がコンクリートＣの表面に残置されている場合は、これをむしり取って除去する。

その後は、（ｄ）に示すように、得られたコンクリート躯体Ｃ’の表面に高圧ホースＨなどにより高圧洗浄水を噴射することで、凸状部材３はフィラーとともに完全に溶出する。その後は釘部材５を抜き去る。以上の作業後、コンクリート躯体Ｃ’の表層には（ｅ）に示すように前記凸状部材３と同形状の内部拡開したアンカー孔１０が縦横に所定ピッチで形成され、このアンカー孔１０をアンカーとしてその表面に仕上げ加工を施すことができるのである。

なお、このアンカー孔１０の深さ及び空間寸法は、躯体Ｃ’内に配筋される鉄筋のかぶり厚みを阻害しない程度であって、仕上げ材に対するアンカー効果を十分に発現できる程度の大きさ寸法に形成され、これに応じて前記凸状部材３の寸法が設定される。

図３（ａ）は、一例として前記アンカー孔１０を形成したコンクリート躯体Ｃ’の表面に仕上げモルタル１１を塗工して左官仕上げした場合を示し、仕上げモルタル１１の一部１１ａはアンカー孔１０内に充填されてその表面層１１ｂと一体化され、仕上げモルタル１１自体の化学的接着力に加えて、アンカー孔１０による物理的な結合力により、従来よりさらに強固な仕上げ施工を行えることになるのである。

また図３（ｂ）は、仕上げ材としてレンガタイル２０を躯体Ｃ’の表面に貼付けた場合を示し、この場合にはモルタル２１が接着剤として機能し、その一部は前記アンカー孔１０内に充填された状態でレンガタイル１２を躯体Ｃ’の表面に接着する。レンガタイル１２の接着面には元々アンカー効果用のあり溝１２ａが形成されているので、これらのアンダーカット部分が躯体Ｃ’及びレンガタイル２０にそれぞれ作用することでより強固な結合性を得ることができるのである。

なお、図に示すように、前記アンカー孔１０の形成ピッチは必ずしもレンガタイル２０に対し２対１でなく、レンガタイル２０の大きさに応じて定め、１対１でも良いし、小面積のタイルであれば、縦横２〜５枚で１ピッチとなる形成ピッチを設定すれば良い。

図４は、前記凸状部材３の第２実施形態を示すもので、この凸状部材３の外表面は金網３０で覆われている以外は前記実施形態と同じである。したがって、この実施形態の場合には、コンクリート躯体Ｃ’の成型後、高圧洗浄水の噴射により、フィラー及び水溶性バインダが除去された後は、アンカー孔１０の内面には金網３０のみが周囲のコンクリートと一体化した状態で残置される。

その後仕上げ材、あるいは仕上げ用接着剤であるモルタルがこのアンカー孔１０内に充填されると、この内部でいわゆるラスモルタル構造により、アンカー孔１０とモルタルとの付着性をさらに向上することになる。

図５は凸状部材の第３実施形態を示すもので、この凸状部材４０は（ａ）に示すように、薄鋼板をプレス成形により半割状の内部中空の頭部４０ａと、これより細径の軸部４０ｂと、軸部４０ｂの軸端に形成されたフランジ４０ｃとを設けて一体に成形し、この一対の半割状部材を外周フランジ４０ｄを介して接合することにより、（ｂ）に示すように内部中空とした一体の凸状部材４０としたものである。そして、フランジ４０ｃには、これと同じ径の例えばネオジムなどの強力マグネットからなるリング状マグネット４１が一体的に吸着固定される。

本実施形態においては、型枠本体として、鋼製型枠パネルなどに取付ける上で好適であり、マグネット４１を介して型枠パネルのコンクリート打設面側に取付けることで、取付作業が簡単となる。

この凸状部材４０を用いた製造手順は前記第１実施形態とほぼ同様であり、製造手順の説明は省略するが、脱型後の高圧洗浄水による中身の洗い出し作業や釘部材の除去が不要であり、図６に示すように、脱型状態では。凸状部材４０は躯体Ｃ’の表層内部に残置され、この内側にアンカー孔４２が形成される。

また、マグネット４１は脱型後、躯体Ｃ’の表面から抜出することにより、繰返し転用可能であるため、鋼製型枠を使用しなければならない制約があるものの、前記第一実施形態に比べて製造が簡単となる。

以上の各実施形態では凸状部材の形状を先端部球形をなし、型面取付側の軸部をこれより細径の円柱状に形成したが、要はコンクリート躯体の表面よりも内部側が拡開するアンダーカット形状に形成できれば、いずれの形状も採用できる。

また実施形態では、現場打コンクリートに適用し、これの表面に仕上げ材施工する場合のみについて説明したが、本発明方法をプレキャストコンクリート版にも適用することもできるし、現場打コンクリートにプレキャストコンクリート版を面接合するような場合にも適用できる。

さらには、既存コンクリート構造物の補修の際にあっては、既存の表面仕上げ材を剥離して撤去した後、上記のような内部で拡開するアンカー孔をコンクリート躯体表面側に穿設して、新たに表面仕上げ材の施工やコンクリートを打継ぐことも可能であり、このような打継ぎ構造により、表面仕上げ材や打継ぎコンクリートの接合強度を飛躍的に増加させることができる。

（ａ）は本発明の第１実施形態による型枠の部分拡大断面図、（ｂ）は凸状部材の分解斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は同型枠を用いたコンクリート躯体の製造手順を示す説明用断面図である。 （ａ）は得られた躯体に対する仕上げモルタルを施工した状態を示す断面図、（ｂ）は同レンガタイルを施工した状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による凸状部材の半断面側面図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の第３実施形態による凸状部材の分解斜視図及び組立斜視図である。 第３実施形態によって形成されたアンカー孔を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ 型枠
２ 型枠本体
３、４０ 凸状部材
１０、４２ アンカー孔
１１、２０ 仕上げ材（１１モルタル、２０ レンガタイル）
５、４１ 取付手段（５ 釘部材、４１ マグネット）
３０ 金網
Ｃ コンクリート
Ｃ’コンクリート躯体
Ｈ 高圧ホース

Claims (10)

1. 型枠本体のコンクリート打設面に、先端部側が大径に拡径されるとともに基端部側が小径に縮径されて、この形状に応じた内部拡開した孔を打設するコンクリート表面層に残置形成可能な凸状部材を、取付手段を介して該型枠本体のコンクリート打設面から切り離し可能に仮止めしたことを特徴とするコンクリート施工用型枠。
2. 前記請求項１において、前記凸状部材が、有機及び／または無機フィラーをバインダで練り固めて成形されたものであって、前記バインダが水溶性の糊であることを特徴とするコンクリート施工用型枠。
3. 前記請求項２において、前記凸状部材の外周を金網で覆ったことを特徴とするコンクリート施工用型枠。
4. 前記請求項１〜３のいずれかにおいて、前記型枠本体が強磁性体金属板で構成され、前記凸状部材の該型枠本体への取付け手段が、該凸状部材の基端部側端面に一体に設けたマグネットであることを特徴とするコンクリート施工用型枠。
5. 前記請求項１〜４のいずれかにおいて、前記凸状部材を所定間隔をおいて前記型枠本体のコンクリート打設面に多数突設配置したことを特徴とするコンクリート施工用型枠。
6. 前記請求項１において、前記凸状部材は、前記基端部側の端面が開口した内部中空の成形体であることを特徴とするコンクリート施工用型枠。
7. 前記請求項６において、前記型枠本体が強磁性体金属板で構成され、前記凸状部材の該型枠本体への取付け手段が、該凸状部材の基端部側端部に一体に設けたマグネットであることを特徴とするコンクリート施工用型枠。
8. 前記請求項６または７のいずれかにおいて、前記凸状部材を所定間隔をおいて型枠本体のコンクリート打設面に多数突設配置したことを特徴とするコンクリート施工用型枠。
9. 前記請求項２〜５のいずれかに記載のコンクリート施工用型枠を用いて形成するコンクリートの施工方法であって、
   該型枠の内側にコンクリートを打設する工程と、
   コンクリートの養生硬化後に、前記凸状部材をコンクリート躯体の表層に残置した状態で型枠を撤去する工程と、
   該型枠の撤去後、コンクリート躯体表面に高圧水を噴射してバインダを溶出させ、フィラーとともに型枠表層から撤去し、コンクリート躯体表層に前記凸状部材の外形に応じた内部拡開する孔を形成する工程
   とからなることを特徴とするコンクリートの施工方法。
10. 前記請求項６〜８のいずれかに記載のコンクリート施工用型枠を用いて形成するコンクリートの施工方法であって、
    該型枠の内側にコンクリートを打設する工程と、
    コンクリートの養生硬化後に、前記凸状部材をコンクリート躯体の表層に残置した状態で型枠を撤去することにより、コンクリート躯体表層に前記凸状部材の内側形状に応じた内部拡開する孔を形成する工程
    とからなることを特徴とするコンクリートの施工方法。

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