JP2008274556A - 外壁コンクリート型枠パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 型枠パネル工法では、型枠パネル自体で型枠としての壁面を形成しなければならないことや、背面側に打設した硬化性打設材が硬化するまでの流動体圧力を受け止める壁面全体としての強度を必要とし、型枠パネルをほぼ垂直に構築する場合には、硬化性打設材による圧力の影響がさらに大きくなる。
【解決手段】 硬化性打設材を打設して構築するコンクリート構造物の外壁面を構成するプレキャストコンクリート製パネルであって、上面と下面の一方を凸面、他方を凹面とし、両側面の一方に凸形ガイドフレーム、他方に凹形ガイドフレームを設けた構造であり、金属板を曲げ加工した各ガイドフレームは、型枠パネル本体の表面側と裏面側に達する延出部を有すると共に、一端側が内周面に沿う形状のリブ板を内周面側に複数介在させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、道路、宅地造成及び軌道工事等に構築するコンクリート構造物等の外型枠として、型枠自体が構造物の外壁面とする外壁面兼用の型枠パネルに関するものである。

道路軌道工事、造成工事、河川改修工事、一般構造物工事、法面保護工事等においては、コンクリートやエアモルタルなどの硬化性打設材の打設によるコンクリート構造物の構築工事が非常に大きなウエイトを占めている。例えば、斜面崩壊防止工法として広く実施されている擁壁工として、プレキャストコンクリートパネルを用いて斜面前面に壁面を形成し、壁面と斜面との間にエアモルタルなどの軽量盛土材を打設して一体化する工法がある。このような型枠パネル工法は、従来のように型枠の解体を必要としないことや、大規模な土工事を伴うことなく施工することができ、大幅なコスト低減及び工期短縮などの利点がある。また、型枠パネルの組み立て軽量盛土材等の硬化性打設材の打設を順次繰り返しながら構造物を構築する工法であるため、仮設足場作業が不要となり安全性も向上する。

型枠パネル工法として例えば特許文献１に示す擁壁施工方法がある。この擁壁施工方法は、法面の底部に基礎ブロックを固定し、該基礎ブロックに固定用定着部材を埋め込む。プレキャストコンクリート製の単体パネルには左右２箇所に貫通孔が設けられ、該貫通孔に該定着部材を貫通させてプレートとナットで緊張固定して単体パネルを基礎ブロックに固定しながら積み重ねる。このようにして、単体パネルを横方向に並設し、単体パネルと法面との間の空間に軽量盛土材を打設してコンクリート構造物が構築される。
特開２０００−３１４１４３

型枠パネル工法では、型枠パネルをコンクリート構造物の外壁としてそのまま使用することにより、型枠解体の手間が省けることや廃棄物ができない点で有用であるものの、比較的重量のあるプレキャストコンクリート製のブロックを積み上げて壁面を形成する上で多大な手間を要する問題があった。これは、型枠パネル自体で型枠としての壁面を形成しなければならないことや、背面側に打設した硬化性打設材が硬化するまでの流動体圧力を受け止める壁面全体としての強度を必要とするからである。

このため、特許文献１に示す擁壁装置では、個々の単体パネルをＰＣ鋼棒等の定着部材で緊張締着しながら積み上げる方法が採られているが、作業能率が著しく低下しこれに伴うコスト高、工期の長期化などの問題を有していた。また、型枠パネル自体が自立できないため型枠組立中の落下及び倒壊等の防止のため仮設の型枠支え用の斜材等が必要となる。

しかも、単体パネルは積み上げた場合におけるパネル同士の係合が充分に考慮された構造でないため、硬化性打設材を打設したときの圧力に耐えにくい面を有している。このことは、打設した硬化性打設材の漏れや積み上げた単体パネルの外壁表面の不陸に通じる。このため、硬化性打設材の打設高さを低くせざるを得ず、作業工程に大きな影響を及ぼす。特に、急傾斜地に道路を建設する場合など盛土面を広く形成するためには、型枠パネルをほぼ垂直に構築する必要があり、硬化性打設材による圧力の影響がさらに大きくなる。

そこで本発明者は、鋭意研究の結果本発明を成し得たものであり、その特徴とするところは、基礎コンクリート上に一枚おきに一部突出した状態に設け、上部に形成される突出部間に順次嵌め込むことによって積み上げると共に、該基礎コンクリートに立設した支持部材に連結筋で連結し、該支持部材側に硬化性打設材を打設して構築するコンクリート構造物の外壁面を構成するプレキャストコンクリート製パネルであって、上面と下面の一方を凸面、他方を凹面とし、両側面の一方に凸形ガイドフレーム、他方に凹形ガイドフレームを設けた構造であり、金属板を曲げ加工した各ガイドフレームは、型枠パネル本体の表面側と裏面側に達する延出部を有すると共に、一端側が内周面に沿う形状のリブ板を内周面側に複数介在させたことにある。

ここで本明細書中でいう「基礎コンクリート」とは、構築するコンクリート構造物の基礎とするもので、支持地盤にコンクリートを打設して形成する。この基礎コンクリートに本発明に係る外壁コンクリート型枠パネルを一枚おきに一部突出するように設ける。これは、基礎コンクリート上に標準の型枠パネルとこれの高さが約半分の型枠パネルを交互に並べる他、基礎コンクリートに型枠パネルを埋設して一枚おきに一部突出させてもよい。そして、型枠パネルの背面側に、該型枠パネルを固定連結するための形鋼などの支持部材を立設する。

「ガイドフレーム」とは、ステンレスやアルミニウムなどの金属板を曲げ加工により形成したもので、本発明型枠パネルの両側面に設けた部材である。これの一方を凸面、他方を凹面に形成することによって、横方向に相互に嵌め込む構造である。本発明型枠パネルは、基礎コンクリートに型枠パネルを一枚おきに一部突出するように設けることにより、突出した型枠パネル間に順次嵌め込んでいくことによって積み上げる方法で組み立てる。このため、両側面に金属製のガイドフレームを設けることで、型枠パネルを上からスライドさせながら嵌め込む際の滑り易さや、コンクリート部分の欠け防止を図っている。

「リブ板」とは、ガイドフレームの内部に設ける板状部材であり、一端側を各ガイドフレームの内周面に沿う形状としている。このリブ板の主たる目的は、ガイドフレームの保形にある。ガイドフレームは、凸形と凹形の組み合わせで長手方向にスライドさせながら嵌め込むことを目的とするため、隙間が大きい場合のズレや隙間が小さい場合の嵌め込みにくさを軽減することにより、美観の低下及び作業効率の低下防止を図ると共に、型枠パネルで構成する外壁面を一体化する上で重要な要素となる。

このため、本発明では各ガイドフレームを、型枠パネルの表面側と裏面側の一部に達する延出部を設けた構造としている。これは、表面側と裏面側の延出部により、幅方向（型枠パネルの厚み方向）の変形をリブ板の介在によって防止するためである。特に、凹形ガイドフレームにおける凹部の間隔が狭くなるのを防止する上で有効となる。そして、型枠パネル本体の構造として、その上面と下面の一方を凸面、他方を凹面形状とし、相互に嵌め込むようにしたことで、型枠パネルで構成する外壁面の一体化並びに型枠パネル間の隙間の軽減を図っている。

本発明型枠パネルは、矩形状であればよく、大きさについては特に限定するものではない。ただ、山間部等の急峻な地形など大型重機の導入が難しい作業現場では、例えば幅１０００mm以下、高さ５００mm以下、厚さ１００mm以下の横長の矩形状とし、重量を２５kg以下にすることで、持ち易さ、重さ、嵌め込みストロークを勘案して人力による施工も可能となる。この点においても、型枠パネル全体の軽量化やコスト面で、金属製の各ガイドフレームを薄板にして保形できる構造が有効となる。

「アンカーナット」とは、型枠パネル本体に埋め込むことによって、支持部材と連結筋を介して連結するためのナットである。アンカーナットを設ける位置は特に限定するものではない。ただ、リブ板が各ガイドフレームに溶接等で固定したり、プレキャストコンクリートの配設鉄筋に固定されるため、アンカーナットをこのリブ板の他端側に設けることで、位置決め及び抜け止めを図る上で好ましい。

本発明に係る外壁コンクリート型枠パネルは、上述のとおり構成されており、以下に記載されるような効果を奏する。
１．側面に凸形ガイドフレームと凹形ガイドフレームを設け、上面と下面の一方を凸面、他方を凹面とし、一枚おきに一部突出する型枠パネル間に順次上から嵌め込んで積み上げていく構造であるため、周囲４面による型枠パネル同士の厚み方向の連結が確実となり、強固に一体化した外壁を構築することができる。特に、型枠パネルを厚くしたり大型化することで、重量による鉛直方向の係合力を高めることができる。
２．金属板を曲げ加工してリブ板を複数介在させた凸形と凹形のガイドフレームを、両側面に配した構造であるため、パネル本体を傷つけることなくスムーズに嵌め込むことができる。
３．リブ板を複数介在させたことにより、凸形と凹形の精度が高くズレや嵌め込み難さが軽減でき、作業効率が向上する。
４．リブ板による保形性の向上により、金属製のガイドフレームの厚みを薄くすることができ、型枠パネルの軽量化及びコスト削減が図れる。
５．本体両側面に金属板を曲げ加工したガイドフレームを配した構造であるため、プレキャストコンクリート本体に貫通孔を設ける場合などの強度低下がない。
６．薄く小型軽量にしても同様の効果が得られることから、資材運搬を含む各作業工程について人力施工によることも可能となり、現場の状況に応じて対応することができる。
７．人力施工を可能としたことにより、資材運搬路やクレーン等の吊り上げ施工機械等の作業スペース等の仮設工を省略できる。
８．単純構造で型枠パネル自体が外壁面となるため、型枠の解体作業が不要で表面に意匠性を持たせることも容易となる。
９．型枠パネルを所定の高さに積み上げてからエアモルタルやコンクリート等の打設作業を繰り返す、いわゆるスライスブロック施工により、スライスブロック毎に型枠パネルを構造体の内側から組み立てることができる。

金属板を曲げ加工してリブ板を複数介在させた凸形と凹形のガイドフレームを両側面に配した構造により、一枚おきに一部突出する型枠パネル間に上からスライドさせて嵌め込む積み上げる方法において、凸形と凹形のガイドフレームの精度を高め、コンクリート構造物を構築する型枠パネルの剛性及び作業効率を高める。

図１は、本発明に係る型枠パネル１の一実施例を示すもので、本体両側面の一方に凸形ガイドフレーム２、他方に凹形ガイドフレーム３を配した構造である。各ガイドフレーム２、３は、厚さ０．６mmのステンレス板を曲げ加工により、凹凸状に形成したもので、側面のみならず、本体表面側と裏面側に至る延出部４を設けている。本例では、表面側の延出部４は本体に埋設させることによって、表面に露出させないようにしている。また、図２（ａ）（ｂ）のように本体の上面を凸面、下面を凹面形状とし、両側面及び上下面を相互に嵌め込む構造にすることで、コンクリート構造物を構築するための外壁面としての一体化を図っている。

型枠パネル１の裏面側には、図３（ａ）（ｂ）のようにアンカーナット５を設けており、後述する基礎コンクリート６に立設した支持部材７に連結支持するための連結筋８を連結する。同図（ａ）の型枠パネル１と同図（ｂ）の高さが１／２の半型枠パネル２０を、基礎コンクリート６上に交互に並べて設置することにより、一枚おきに一部突出した状態にし、突出した型枠パネル１間に順次型枠パネル１を嵌め込んで外壁１０を構築する。基礎コンクリート６上に設置する型枠パネル１や半型枠パネル２０は、通常コンクリートやモルタルペーストなどで固定するが、凸形ガイドフレーム２と凹形ガイドフレーム３が相互に係合することと、連結筋８を介して支持部材７に連結するため、単に設置するだけでもよい。

型枠パネル１は、既設の型枠パネル１間に凸形ガイドフレーム２と凹形ガイドフレーム３を相互に嵌め込み、上から下へスライドさせて積み上げる構造であるため、各ガイドフレーム２、３の幅方向の寸法精度により作業効率が大きく左右される。嵌め込みやすくした場合にはズレが生じて外壁面としての平滑性や一体化が損なわれることに繋がる。このため、本発明型枠パネル１においては、図４のように各ガイドフレーム２、３の内面側に複数のリブ板８を介在させている。これにより、各ガイドフレーム２、３を一体化したプレキャストコンクリート製の型枠パネル１において、各ガイドフレーム２、３の変形や成型時におけるを変形を軽減している。

リブ板８は、図５のように一端側を各ガイドフレーム２、３の内周面に沿う形状とすることによって、凸部と凹部の保形を図っている。特に、この保形効果は、各ガイドフレーム２、３に設けた延出部４が該リブ板８を挟み込んで規制されていることに大きく依存している。本例では、リブ板８の他端側にアンカーナット５を溶接で固定した例を示しており、該アンカーナット５の埋設側の端部に抜け止め用のアンカーボルト９を螺合している。型枠パネル１は、内部に設けられる配設鉄筋（図示せず）にリブ板８を溶接で固定し、該リブ板８に合わせて各ガイドフレーム２、３を取り付けた状態でコンクリートを打設して成型される。各ガイドフレーム２、３の一つに対して２個以上のリブ板８を介在させることにより、各ガイドフレーム２、３の幅方向の変形防止のみならず、捻れの矯正も図れることになる。

本発明に係る型枠パネル１は、コンクリート構造物を構築するための、外壁を兼ねる型枠である。この外壁を形成するための積み上げ手段として、図６のように基礎地盤に打設した基礎コンクリート６上に型枠パネル１と高さが１／２の半型枠パネル２０を交互に設置する。そして、突出した型枠パネル１間に型枠パネル１を順次嵌め込むことによって所定高さまで積み上げて外壁１０を形成する。外壁１０の天端には半型枠パネル２０を嵌め込んでフラットにする。このように、型枠パネル１の両側面に設けた各ガイドフレーム２、３及び上下面の凸面と凹面形状により、相互に噛み合った状態となって、型枠パネル１による自立した外壁１０の形成が可能となる。

型枠パネル１により形成した外壁１０は、図７に示すようにその背面側に基礎コンクリート６に立設した支持部材７に連結して固定する。本例では連結は両端部にネジ部を形成した連結筋１１を用いて行う状態を示しており、一端を型枠パネル１に設けたアンカーナット５に螺合し、他端を支持部材７にナットで固定して連結している。支持部材７は、チャンネルやアングルなどの型鋼を基礎コンクリート６に埋め込んで固定したものである。このようにして形成した外壁１０により、その背面側に打設した硬化性打設材１２が硬化するまでの流動体圧力を受け止める。打設する硬化性打設材１２としてはコンクリートの他、スラリー状のモルタルに気泡を混入した気泡混合土などである。

型枠パネル１による外壁１０の組立、硬化性打設材１２の打設・硬化、の作業を順次繰り返すことによって所要高さの構造物が構築され、例えば図８のように硬化性打設材１２の上部にコンクリート擁壁１４を設けたり、路床１３を敷設して道路建設が行われる。

本発明に係る型枠パネルの一実施例を示す斜視図である。（実施例１） （ａ）は図１に示した型枠パネルの凹形ガイドフレーム側の側面図、（ｂ）は凸形ガイドフレーム側の側面図である。 （ａ）は図１に示した型枠パネルの裏面側の斜視図、（ｂ）は半型枠パネルの裏面側の斜視図である。 本発明に係る型枠パネルに設けられる凸形ガイドフレームと凹形ガイドフレームの裏面側の斜視図である。 本発明に係る型枠パネルに設けられる凸形ガイドフレームと凹形ガイドフレームの平面図である。 本発明に係る型枠パネルを積み重ねて外壁を形成する状態を示す正面図である。 形成した外壁を支持部材に固定して硬化性打設材を打設した状態を示す斜視図である。 本発明に係る型枠パネルで構築したコンクリート構造物の一実施例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 型枠パネル
２ 凸形ガイドフレーム
３ 凹形ガイドフレーム
４ 延出部
５ アンカーナット
６ 基礎コンクリート
７ 支持部材
８ リブ板
９ アンカーボルト
１０ 外壁
１１ 連結筋
１２ 硬化性打設材
１３ 路床
１４ コンクリート擁壁
２０ 半型枠パネル

Claims (4)

1. 基礎コンクリート上に一枚おきに一部突出した状態に設け、上部に形成される突出部間に順次嵌め込むことによって積み上げると共に、該基礎コンクリートに立設した支持部材に連結筋で連結し、該支持部材側に硬化性打設材を打設して構築するコンクリート構造物の外壁面を構成するプレキャストコンクリート製パネルであって、上面と下面の一方を凸面、他方を凹面とし、両側面の一方に凸形ガイドフレーム、他方に凹形ガイドフレームを設けた構造であり、金属板を曲げ加工した各ガイドフレームは、型枠パネル本体の表面側と裏面側に達する延出部を有すると共に、一端側が内周面に沿う形状のリブ板を内周面側に複数介在させたことを特徴とする外壁コンクリート型枠パネル。
2. 少なくとも表面側の延出部は、型枠パネル本体に埋設した請求項１記載の外壁コンクリート型枠パネル。
3. リブ板は、その他端側に連結筋を接続するアンカーナットを設けた請求項１記載の外壁コンクリート型枠パネル。
4. アンカーナットは、他端にアンカーボルトを螺着した請求項３記載の外壁コンクリート型枠パネル。

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