JP2007524016A - コンクリート部材、特にコンクリート中間製品および／またはコンクリートスラブを製造する方法およびその製造用の補助手段と、コンクリートスラブを製造するための補助手段 - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、複数のディスプレーサ（２４０）によって複数のコンクリート面の製造を簡素化することにある。このために、ディスプレーサは、例えばプラスチックボール（２４０）またはプラスチックシェルとして構成され、一方の側に、好ましくは下方に向かって開いた格子（２３０）内に固定され、その後、第１の補強メッシュを既に包み込んでいてよい第１または第２のコンクリート層内に複数のモジュールを押し込むことができる。次に、このように製造された中間製品を、その後の仕上げプロセス中にコンクリート塊で被覆することができる。

Description

本発明は、コンクリート部材、特にコンクリート中間製品および／またはコンクリートスラブ（天井または床）を製造する方法に関する。第２の側面によれば、本発明は、さらに、コンクリート部材、特にコンクリート中間製品および／またはコンクリートスラブの製造用の補助手段に関する。本発明の第３の側面は、コンクリート部材、特にコンクリート中間製品および／またはコンクリートスラブに関する。

特許文献１には、コンクリート板用の球形コア部材が記載されており、この球形コア部材の各々は、部材の中心で直角に交差する２つの貫通孔を備えている。したがって、複数のコア部材を複数の列を形成するように、これに対応して交差している補強用の複数の鉄上に配置することができ、これらの鉄を補強材上に固定することができる。その後、平坦な天井／床を製造するために、二次元に配置されたコア部材は、補強用の鉄および補強材と共にコンクリート内に包み込まれる。

特許文献２には、二次元構造体の形態の補強コンクリートを有する中空の床板が記載されており、この床板内には、それぞれ閉じられた中空の複数のプラスチックボールが、互いに直角な両方向に一様な間隔を置いて配置されるように、複数の鉄製ロッドからなる補強格子内に閉じ込められている。補強格子は、複数のワイヤなどによって基本的に平面状に形成された下部格子に連結された、基本的に平面状の上部格子からなっている。特許文献３に記載された情報によれば、この公知の発明を実現するには、ディスプレーサが上部および下部の補強格子内へ突き出ている必要がある。これは、本質的でないだけでなく、建築原理のモジュール性を阻害し、このようなディスプレーサは、ディスプレーサに対応する寸法の格子孔を有する特別に用意された格子を用いなければ製造できないため不利でもあると考えられる。

特許文献２によれば、フラットスラブを製造するための所定の寸法を有する特別に用意された複数のワイヤメッシュ構成を使用する必要がある。これには、所定の寸法を有するワイヤメッシュ用の溶接システムがプレハブ式製造のための施設に必要であり、あるいは比較的高価な溶接済みワイヤメッシュを外部の製造業者から調達する必要がある。

さらに、下部補強材と上部補強材との間に正確に嵌め込む必要のある適合させられた格子担体が必要である。この場合、中空の複数の部材が支持補強材および複数の格子担体と一体になるので、施行計画に合わせた製造しか実現できない。このことは、製造すべき各種類のフラットスラブ毎に別個に寸法を決められ計算された格子を用意する必要があることを意味している。

いずれにしても、コンクリートスラブの、ある程度中立の静特性を有するゾーンに軽量の部材を組み込むのが有利である場合があることが、上に引用した特許文献から分かっている。すなわち、これは、この領域が、スラブの安定性にあまり寄与しないと考えられ、したがって、軽量化することができ、軽量化を合理的に行えると考えられるからである。

しかし、中央領域の所で比較的軽量なコンクリート層の、モジュール式の製造を、中間製品、この場合はコンクリート中間製品をプレハブ式に製造することによって著しく簡略化できることが分かった。このモジュール式製造は、連続製造の場合と同様に、標準化されたやり方で、中間製品内に、または場合によってはコンクリート部材内に組み込むことがきる複数のディスプレーサ部材を、これらのコンクリート中間製品の製造に使用すれば、さらに簡略化することができる。

特許文献３には、中間製品であるコンクリートスラブ上に複数のディスプレーサを配置するために、一種の位置決め補助部材として働き、複数のディスプレーサ上に配置されるモジュールを開示している。この方法は、特に、建設現場で位置決めを行う必要があり、モジュールのプレハブ式製造を望ましい程度に実現することができないという欠点を有している。
独国特許出願公開第2 116 479号明細書 欧州特許出願公開第0 552 201号明細書 特開2003-321894号公報

これに対して、本発明は、冒頭で引用したフラットスラブモジュールを簡素にするという目的に基づくものである。本発明は、特に、従来技術による製造方法の欠点が解消される方法を開示しようとするものである。本発明の他の目的は、コンクリート部材の製造の簡素化を可能とし、特にモジュール式の製造を可能にする補助手段を提案することにある。これに相応するコンクリート部材も提案される。本発明によれば、プレストレスをかける手段、通気流路、加熱用ダクト、冷却用ダクト、電気ケーブル、給排水管接続部材などを設置するための可とう性の複数のくぼみを、スラブ断面においてモジュール式に構成できるのが有利である。

本発明によれば、この目的は、請求項１による方法によって達成される。この場合、本発明によって開示される方策によれば、まず、複数のコンクリート中間製品を、連続して、またはほとんど連続して製造できる方法が提案される。さらに、ディスプレーサを有するモジュールも、その後の中間製品およびプレハブ式のスラブの寸法にかかわらず、ほとんど連続して製造することができる。

本発明によれば、これは、複数のディスプレーサの直線状の列を有する格子の中空部材ストリップが、フラットスラブの静特性および動特性に左右されず、中空部材ストリップについて、自立していることで実現される。本発明は、有利なことに、ディスプレーサによるコンクリート排除機能を、補強材の支持機能から分離する。したがって、本発明は、もはや各施工計画の特性に左右されず、本発明によって、建設現場またはプレハブ式製造のための施設で所望の長さにするだけでよい標準的な複数のモジュールの合理的な製造が可能になる。施工計画に合わせた構成の中空部材ストリップ（モジュール）によって、特に、プレストレスをかける手段、通気流路、加熱用ダクト、冷却用ダクト、電気ケーブル、給排水管接続部材などを設置するための可とう性のくぼみをスラブ断面にモジュール式に形成することができる。

したがって、格子を形成する複数のロッドの寸法は、比較的軽量のディスプレーサを有する各モジュールが自立したままとなるようにだけ決められる。したがって、モジュールは、比較的軽量であり、簡単な昇降ギアで操作することができる。本発明のモジュールは、完全に計算されたフラットスラブボード上に単に配置され、必要ならば、モジュールの位置を固定する必要がある限り、補強材に単に連結される。しかし、まだ手を加えることができるコンクリート中にモジュールを押し込むかまたは振動させて埋め込むのが好ましい。

本発明は、プレハブ式製造のための施設または建築現場での溶接プロセス無しで実現することができる。幾つかのモジュールを互いに平行に配置する必要があるフラットスラブボードの場合、これらのモジュールを相互に連結する必要はない。各ロッドは、構造用鋼、プラスチック、または他の材料から構成されていてよい。後で、１つまたは複数のモジュールとフラットスラブボードはまとめてコンクリートによって被覆される。ディスプレーサは、中空の部材、例えば、プラスチックなどからなる中空のボール、下方に向かって開いているかまたは閉じている中空のシェル、中空の楕円体、または中空の立方体部材、または中空の立方体、または同等の形状体から構成されていてよく、あるいは、前述の、または前述とは異なる幾何学形状を有し、コンクリートより著しく軽い中空ではない材料から構成されていてよい。

本発明のモジュールは、複数のストリップ間の相対位置を固定するために相互に連結された互いに平行な幾つかのストリップを有するように構成されてよい。格子の断面形状は、有利なことに、１つまたは複数のモジュールを補強材に容易に取り付けることができるようにフラットスラブボードの各補強材の位置に合わせることができる。

特許文献３に開示された構成とは対照的に、本発明によって提案されるモジュール式の実施態様によって、特に輸送およびプレハブ式製造上の利点が得られる。プレハブ式製造上のこれらの利点は、特にモジュールが単にコンクリートの、直立した複数の補強部材の間に配置される場合に顕著に現れる。

本発明の他の有利な実施態様が従属請求項に記載されている。

前述の部材も、以下の実施形態を参照して説明する本発明に従って使用されるべき、請求項に記載された部材も、それらの大きさ、形状、材料、および技術的構想に関して、特定の例外的な条件に支配されることはなく、その結果、制限を生じることなく各適用分野で公知の選択基準を適用することができる。いかなる点でも材料選択は制限されないが、特に、金属格子、特に従来から建築用に使用されている鋼部材、またはプラスチック部材、特に、例えば炭素繊維（ＣＦＲＰ）またはアラミド繊維で補強されたプラスチックからなる、格子状に配置されたディスプレーサを形成することができる。本発明によって提案される方策は、コンクリートプレハブ式製造のための施設におけるプレハブ式製造にも、建設現場で混合される（本来の）コンクリート床／天井（スラブ）の製造にも適していることも理解される。

本発明の対象物の他の詳細、特徴、および利点が、本発明による相応の方法、有利な補助手段、およびコンクリートスラブを例として示す相応の複数の図についての以下の説明から得られる。

図１および図２の、参照符号２００によって示された、第１の実施形態によるモジュールは、図３に示されている所定の寸法を有するワイヤメッシュ２２０からなり、２つの内側ロッドに沿って約９５°の角度に屈曲させられた部材の形態で構成されている。図示の実施形態では、８個から１０個のプラスチックボール（プラスチック球体）が、必要ならば、各プラスチックボールが押し込まれる位置の２つの横方向格子部材をわずかに広げることによって、下方に向かって開いた格子構造体２３０内に押し込まれている。図示の実施形態では、この格子構造体は、プラスチックボール２４０が格子から上方に突き出るように構成されている。これによって、安定した構造が保証される。

本発明の特定の一実施形態において、ディスプレーサは、中空でない球体の形態では構成されず、人間が歩くことができるのが好ましい所定の面を形成するように上面が平坦にされている。この場合、ディスプレーサは、所定の向きに配置されている。

上述の実施形態と組み合わせてもよい他の実施形態では、ディスプレーサは幾つかの部品から成り、個々の部品、この場合、２つの部品は、ロック機構、例えば差込連結具やクリックストップ連動機構によって互いに連結される。

図４および５では、上述の複数のモジュール２００が互いに隣接して配置されている。これらのモジュールは、上部領域で互いに接触しているが、相互に連結されてはいない。図５では、モジュール２００は第１のコンクリート層内に既に押し込まれている。

本発明の好ましい実施形態による方法は、以下の複数のステップで行われる。まず、複数の中間製品、すなわち、プレハブ式の、部分的に補強されたコンクリート板を製造する。これらの中間製品は以下の方法に従って製造される。
ａ．コンクリート塊からなる第１の層１を型枠に充填し、凝固させ始める。
ｂ．半凝固した第１の層１上に補強メッシュ２を配置する。この補強メッシュ２は、従来の溶接されたワイヤメッシュからなっている。
ｃ．コンクリート塊からなる第２の層３を型枠内の、第１の層１および補強メッシュ上に充填し、凝固させ始める。
ｄ．互いに隣接して配置された複数のディスプレーサ、すなわち図示の実施形態におけるプラスチックボール２４０を有する複数の部材、すなわちモジュール２００を、半凝固しているが、まだ手を加えることができる第２の層３内に押し込む。互いに隣接して配置された複数のプラスチックボール（ディスプレーサ）２４０は、前述の内容に従って格子構造体２３０内にそれぞれ配置され、プラスチックボール２４０の一部が格子から上方に突き出ている。
ｅ．コンクリート塊を凝固させ、このようにして製造した中間製品を型枠から取り出す。

ステップａ〜ｃを共通のステップとして組み合わせることができるのはもちろんであり、その場合、補強材は、コンクリート塊が型枠に充填されている間に、従来技術から公知の任意の適切な補助手段によって所定の位置に保持される。

このようにして製造された中間製品は、以下のようにさらに処理されるように意図されている。
ａ．中間製品を建築現場で用意された支保工上に設置する。
ｂ．必要ならば、中間製品の複数の中空部材ストリップ（モジュール）上に追加の補強メッシュを配置する。
ｃ．追加のコンクリート層を形成する。製造すべきコンクリート層の数に関しては、この追加のコンクリート注入工程をそれぞれの要求に従って任意に行うことができる。こうして、最後のコンクリート層が、完成したコンクリートスラブの上面を形成する。

本発明による方法の特定の一実施形態では、モジュール２００が所定の位置に配置される前に、プレハブ式に製造されたコンクリートから上方に突き出た追加の複数の格子担体が設けられる。この場合、これらの追加の格子担体は複数の列を形成し、これらの列の間に、複数のモジュール、すなわち、この特定の実施形態の場合は２つのモジュールが挿入され、しかし、これらのモジュールは相互に連結はされない。この実施形態では、当然のことながら、格子担体からのこれらの列の間隔とモジュール２００の幅とは互いに呼応している。しかし、重要な点は、格子担体の高さが、特許文献２による従来技術とは対照的に、中空部材ストリップ（モジュール）にまったく左右されず、また、それらに連結されないことである。

図６による第２の実施形態では、複数の格子の骨組みは９０°の角度でのみ屈曲させられている。したがって、この格子構造体は直角になっている。プラスチックからなる（中空の）複数のディスプレーサボール３４０は、この場合、頂部および底部を平坦にされている。ディスプレーサは、この実施形態では下方に向かって閉じているが、底部の所で開いていてもよい。直径が２２．５ｃｍであり、（ボールを平坦にしてあるために）高さが１８ｃｍである代表的なボールの場合、この実施形態は、薄いスラブのための細長い設置空間の、長手方向の最適化を意味している。

図７による第３の実施形態では、複数の格子ロッド４３０が約１１５°だけ屈曲させられ、複数のディスプレーサ４４０が、下方に向かって開き（あるいは下方に向かって閉じ）上部が平坦になった複数の球形シェルの形態で構成されている。このような下方に向かって開いたディスプレーサ４４０は、コンクリート塊の注入時に内側からコンクリートによって部分的に満たされないようにするのを保障する必要があるが、この問題は、ディスプレーサを比較的強い力で押し込むことによって解決することができる。この構想も、薄いコンクリートスラブに特に適しており、この実施形態は、第１の実施形態の蜂の巣構造体とは異なる構成である。

図８〜１１による第４の実施形態では、格子５３０が、横方向において、互いに直角な複数のロッドによってではなく、各三角形構造によって構成されている。この実施形態では、三角形構造は、両側で、三角形の幅の半分だけそれぞれずらされている。この実施形態の利点は、格子担体の機能が格子構造体に組み込まれていることにあることが分かる。したがって、少なくとも、追加の格子担体（図４）の形態の補強部材を省くことができる。この実施形態の格子構造体が、所定の寸法を有するワイヤメッシュ構造体を屈曲させることによってではなく、特別な製造方法によって形成されることも分かる。したがって、図示の実施形態のように、スチールロッドやＣＦＲＰロッドのような高強度材料からなる三角形部材を実現し、また、荷重支持能力がより低い（場合によっては厚さも薄い）第２の材料を長手方向の連結および上部での横方向の連結に使用することが容易に可能となる。本発明の第５の実施形態に相当するこの実施形態の変形実施形態では、ディスプレーサボールが中に配置された格子が示されている。この実施形態では、横方向格子部材は、波形に湾曲したロッドの形態で実現され、この場合、加わる力の比率を最適化することができる。

本発明によれば、当業者は、本明細書の記載にしたがって、任意構成を選択することができ、個々の特徴を互いに自由に組み合わせることができる。

格子構造体内に固定された複数のディスプレーサを有する本発明の第１の実施形態によるモジュールの斜視図である。 図１によるモジュールの正面図である。 図１による格子構造体を製造するため、本発明にしたがって使用するために切断し屈曲させる前の、代表的な溶接されたワイヤメッシュを示す図である。 補強されたコンクリート層上に配置された、図１による、互いに隣接して配置された複数のモジュールの正面図である。 互いに隣接して、また互いに前後に配置された複数のモジュールを有する図５による構成の平面図である。 本発明の第２の実施形態の正面図である。 本発明の第３の実施形態の正面図である。 本発明の第４の実施形態の正面図である。 図８による本発明の第４の実施形態の側方からの斜視図である。 図８による本発明の第４の実施形態の上方からの斜視図である。 図８による本発明の第４の実施形態の斜め方向からの斜視図である。 本発明の第５の実施形態の斜め方向からの斜視図である。

Claims (25)

1. 複数のコンクリート部材、特にコンクリート中間製品を製造する方法であって、
   −コンクリート塊からなる第１の層を型枠内に充填し、凝固させ始めるステップと、
   −従来の溶接されたワイヤメッシュから成るのが好ましい補強メッシュを、半凝固した前記第１の層上に配置するステップと、
   −前記型枠内の、前記第１の層および前記補強メッシュ上にコンクリート塊からなる第２の層を充填し、凝固させ始めるステップと、
   −互いに隣接して配置された複数のディスプレーサ、好ましくはプラスチックボール（２４０）またはプラスチックシェル（４４０）を有する複数のモジュール（２００，３００，４００，５００）を、半凝固した前記第２の層内に押し込むステップであって、この際、互いに隣接して配置された複数の前記ディスプレーサ（２４０，４４０）は、複数のロッドからなる格子（２３０，３３０，４３０，３４０）内にそれぞれ配置されている、ステップと、
   −前記コンクリート塊を凝固させ、このようにして製造された中間製品を前記型枠から取り出すステップと、
   を有し、
   前記格子は、一方の側、好ましくは下方に向かって開いており、この開いた側に隣接して位置する複数の格子が、この開いた側の反対側に位置する格子に対して約９０°から１３５°、好ましくは９５°から１２０°の角度だけ傾斜しており、前記格子（２３０，３３０，４３０，３４０）内への前記ディスプレーサ（２４０，３４０，４４０，５４０）の固定が行われている、複数のコンクリート部材、特にコンクリート中間製品を製造する方法。
2. 複数のコンクリート部材、特にコンクリート中間製品を製造する方法であって、
   −補強部材、好ましくは格子状の補強部材を型枠内に配置するステップと、
   −コンクリート塊からなる層を前記型枠内に充填し、凝固させ始めるステップと、
   −互いに隣接して配置された複数のディスプレーサ、好ましくはプラスチックボール（２４０）またはプラスチックシェル（４４０）を有する複数のモジュール（２００，３００，４００，５００）を、半凝固した第２の層内に押し込むステップであって、この際、互いに隣接して配置された複数の前記ディスプレーサ（２４０，３４０，４４０，５４０）は、複数のロッドからなる格子（２３０，３３０，４３０，３４０）内にそれぞれ配置されている、ステップと、
   −前記コンクリート塊を凝固させ、このようにして製造された中間製品を前記型枠から取り出すステップと、
   を有し、
   前記格子は、一方の側、好ましくは下方に向かって開いており、この開いた側に隣接して位置する複数の格子が、この開いた側の反対側に位置する格子に対して約９０°から１３５°、好ましくは９５°から１２０°の角度だけ傾斜しており、前記格子（２３０，３３０，４３０，３４０）内への前記ディスプレーサ（２４０，３４０，４４０，５４０）の固定が行われている、複数のコンクリート部材、特にコンクリート中間製品を製造する方法。
3. 前記モジュール（２００，３００，４００）は、所定のサイズに切断された溶接された複数のワイヤメッシュ部から製造され、すなわち、格子（２３０，３３０，４３０，３４０）をそれぞれ屈曲させることによって製造されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記モジュールは、両側の基本的に三角形の構造をそれぞれ備え下方に向かって開いた複数の格子構造体から製造されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
5. 一方の側の複数の横方向ロッド構成が、他方の側に対して三角形の幅の約半分だけずれていることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 前記部材（４）はプラスチック部品からなることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記部材（４０４）はシェルから成ることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記部材（４０４）は、平坦な上面および／または下面を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記部材（４０４）は下方に向かって開いている、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記ディスプレーサ（２４０）の一部が前記格子（２３０）から上方に突き出ていることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
11. 幾つかの前記モジュール（２００，３００，４００，５００）を、互いに平行に、半凝固した前記コンクリート塊内に押し込むことを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
12. 複数の前記部材を、固定するために相互に連結することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 前記部材を、コンクリートの、直立した複数の補強部材の間に配置する、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記ディスプレーサ（２４０）と下方の前記補強メッシュとの間に残される空間を、前記コンクリート塊によって満たすことを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
15. 請求項１から４のいずれか１項に記載の方法によって製造されたコンクリート中間製品。
16. 複数のコンクリート部材、特にコンクリートスラブを製造する方法であって、請求項１から１５のいずれか１項にしたがって製造されたコンクリート中間製品をさらに処理し、すなわち、前記中間製品上に追加の少なくとも１つのコンクリート層を設けるステップを有し、頂部の前記コンクリート層は、完成したコンクリート部材、好ましくは完成したコンクリート板の上面を形成する、複数のコンクリート部材、特にコンクリートスラブを製造する方法。
17. 複数のコンクリート部材、特にコンクリート中間製品またはコンクリートスラブの製造用のモジュール（２００，３００，４００，５００）であって、半凝固したコンクリート層内に押し込むための、互いに隣接して配置された複数のディスプレーサ、好ましくはプラスチックボール（２４０）またはプラスチックシェル（４４０）を有し、互いに隣接して配置された複数の前記ディスプレーサ（２４０，３４０，４４０，５４０）は、複数のロッドからなる格子（２３０，３３０，４３０，３４０）内にそれぞれ配置されている、モジュール（２００，３００，４００，５００）において、
    前記格子（２３０，３３０，４３０，３４０）は、一方の側に向かって開き、この開いた側に隣接して位置する複数の前記格子は、この開いた側の反対側に位置する前記格子に対して約９０°から１３５°、好ましくは９５°から１２０°の角度だけ傾斜していることを特徴とするモジュール。
18. 前記ディスプレーサ（２４０）の一部が前記格子（２３０）から突き出ていることを特徴とする、請求項１７に記載の、コンクリート部材の製造用のモジュール。
19. 前記モジュール（２００，３００，４００，５００）は、所定の大きさに切断された溶接された複数のワイヤメッシュ部、好ましくは、所定の寸法を有する複数のワイヤメッシュ構成部から、格子をそれぞれ屈曲させ、このように屈曲させられた前記格子内に前記ディスプレーサ（２４０，３４０，４４０）を閉じ込めることによって製造されていることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の、コンクリート部材の製造用のモジュール。
20. 前記ディスプレーサは、ロック機構によって互いに連結された幾つかの部分的な部材からなる、請求項１７から１９のいずれか１項に記載の、コンクリート部材の製造用のモジュール。
21. 前記モジュール（５００）は、基本的に三角形のロッド構造を両側にそれぞれ備え下方に向かって開いた複数の格子構造体から製造されていることを特徴とする、請求項１７または２０に記載のモジュール。
22. 一方の側の、横方向の前記ロッド構造は、他方の側に対して三角形の幅の約半分だけずれていることを特徴とする、請求項２１に記載のモジュール。
23. 前記部材（４０４）はシェルからなることを特徴とする、請求項１７から２２のいずれか１項に記載のモジュール。
24. 前記部材（４０４）は、平坦な、または平坦にされた上面および／または下面を有することを特徴とする、請求項１７から２３のいずれか１項に記載のモジュール。
25. 前記部材（４０４）は下方に向かって開いている、請求項１７から２４のいずれか１項に記載のモジュール。

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