JP2010201915A - セグメントを製作するための型枠及びその型枠を用いたセグメントの製作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高流動コンクリートを使用してセグメントを製作する際に、型枠に接する表面部の気泡を容易に抜き取ることが可能な型枠及びその型枠を用いたセグメントの製作方法を提供する。
【解決手段】型枠３における外周面型枠板３ｄは、蓋型枠として周方向端面型枠板３ａ及び軸方向端面型枠板３ｂの上に設置される。外周面型枠板３ｄの縁部には、高流動コンクリート９内の気泡を抜き取るための気泡抜き取り具６を挿通可能な開口部３ｆが複数設けられており、コンクリート打設に伴い、この開口部３ｆから気泡抜き取り具６を抜き差しすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、セグメントを製作するための型枠及びその型枠を用いたセグメントの製作方法に関する。

コンクリートを型枠内に充填してコンクリート構造物を製作する際は、テーブルバイブレーターによって振動を与えることにより、コンクリート内の気泡を抜いてセグメントの表面にあばた（凹凸）が生じることを防止していたが、テーブルバイブレーターで振動を与えても破損しない頑丈な型枠の作成に費用がかかり、また、テーブルバイブレーターのメンテナンス等も必要になるため、近年、高流動コンクリートを型枠内に充填する方法が採用されている。この高流動コンクリートを型枠内に充填してコンクリート構造物を製作する際は、コンクリート内の気泡を抜くために、以下のような対策方法が用いられている。

例えば、特許文献１には、高流動コンクリートと接する型枠の表面に、気泡の表面張力を低下させて気泡を消去する消泡剤を塗布する方法が開示されている。この方法は、消泡剤が塗布された型枠内に高流動コンクリートを充填し、型枠近傍の高流動コンクリート内の気泡を消去することによって、セグメントの表面にあばたが生じることを防止するものである。

また、擁壁等のコンクリート構造物のコンクリート打設時においては、コンクリートの表面部の気泡を抜き取るために気泡抜き取り具が考案され、特許文献２等に開示されている。この気泡抜き取り具は、作業員が把持する棒状の柄部と、柄部の先端に取り付けられ、複数のピアノ線を所定の間隔で櫛状に配置して形成される帯部とからなり、上方が開放された型枠内にコンクリートを充填しながら、型枠とコンクリートとの境界部分に上方からその帯部を挿入し、帯部を型枠の表面に当接させながらコンクリート内より上方に引き抜くことにより、セグメントの表面部の気泡を抜き取るものである。

特開２００６−１３７１０１号公報 特許第３７６８１８８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、セグメントを１つ製作する毎に消泡剤の濃度を調整するとともに、その消泡剤を型枠の表面に塗布しなければならないので、手間がかかるという問題点があった。

また、特許文献２に記載の方法では、高流動コンクリートを使用して断面弧状のセグメントを製作する際には、セグメントの側面を形成するための型枠の上方を完全に覆う外周面型枠板を設けて、その中にコンクリートを充填するので、コンクリートを充填しながら気泡抜き取り具を型枠内に中に挿入することができないという問題点があった。さらに、コンクリートがある程度硬化した状態で上蓋を取り外して、気泡抜き取り具をコンクリート内に挿入して気泡を抜き取ってもあまり効果が得られないという問題点があった。

本発明は、このような問題に鑑みなされたものであって、高流動コンクリートを使用してセグメントを製作する際に、型枠に接する表面部の気泡を容易に抜き取ることが可能な型枠及びその型枠を用いたセグメントの製作方法を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、本発明は、環状の覆工体を構成するコンクリート製のセグメントを製作するための型枠であって、前記セグメントの外周面を形成する外周面型枠板の周方向両側及び軸方向両側の縁部に、前記型枠内に充填されるコンクリート内の気泡を抜き取るための開口部を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、外周面型枠板の縁部に開口部が設けられているので、外周面型枠板を型枠から取り外すこと無く、高流動コンクリートを充填しながら、高流動コンクリート内の気泡を抜き取るための気泡抜き取り具を開口部から挿入することが可能となる。そして、この気泡抜き取り具を用いて高流動コンクリート内の側部の気泡を抜き取ることにより、セグメントの側面にあばたが生じることを防止できる。

また、セグメント組立の際に互いの接触面となる端面は、表面を綺麗に仕上げる必要があり、従来は、表面仕上げ作業が必須であったが、本発明の手法を用いると、型枠を取り外した後のセグメントの表面に生じるあばたが低減し、この作業を省力化することができる。

本発明の型枠は、前記セグメントの軸方向両側面を形成する軸方向端面型枠板又は周方向両側面を形成する周方向端面型枠板の少なくとも何れかの上端面に、前記外周面型枠板との間に隙間を形成するためのスペーサを設けることとしてもよい。

本発明によれば、気泡抜き取り具により上面に引き出された気泡が、この隙間から外部に流出するので、高流動コンクリート内に気泡が残留することを抑制できる。

本発明の型枠は、前記軸方向端面型枠板又は前記周方向端面型枠板の少なくとも何れかの縁部に開口部を設けることとすれば、型枠内に充填された高流動コンクリート内に気泡抜き取り具をその開口部から挿入することが可能となる。そして、この気泡抜き取り具を用いて高流動コンクリート内の気泡を抜き取ることにより、外周面型枠板に接するセグメントの表面にあばたが生じることを抑制できる。

本発明の型枠は、前記開口部に開閉可能な蓋を備えることとすれば、高流動コンクリートが開口部から外部へ流出することを防止できる。

本発明は、上述した外周面型枠板の縁部にのみ開口部が設けられた型枠を用いたセグメントの製作方法において、前記型枠内に充填したコンクリート内の気泡を抜き取るための気泡抜き取り具を、充填した前記コンクリートと前記型枠との境界部分に前記開口部から挿入した後、前記気泡抜き取り具を前記型枠の側面に当接させながら引き抜くことにより、前記コンクリート内の気泡を抜き取ることを特徴とする。
この方法において、前記気泡抜き取り具は、起振装置と、この起振装置により起振される振動板とを備えることとしてもよい。

本発明により、高流動コンクリートを使用してセグメントを製作する際に、型枠に接する表面部の気泡を容易に抜き取ることができる。

本発明の第一実施形態に係る型枠を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る型枠を示す平面図である。 本発明の第一実施形態に係る型枠を示す側面図である。 本実施形態に係るセグメントの製造工程を示す正断面図である。 本実施形態に係るセグメントの製造工程を示す正断面図である。 本実施形態に係るセグメントの製造工程を示す正断面図である。 本発明の第二実施形態に係る型枠を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係る型枠を示す側面図である。 本実施形態に係るセグメントの製造工程を示す正断面図である。 本実施形態に係るセグメントの製造工程を示す水平断面図である。 気泡抜き取り具の他の例を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１〜図３は、本発明の第一実施形態に係る型枠３を示し、それぞれ斜視図、平面図、側面図である。

図１〜図３に示すように、型枠３は、セグメント１の周方向端面を形成するための一対の周方向端面型枠板３ａと、軸方向端面を形成するための一対の軸方向端面型枠板３ｂと、内周面を形成するための内周面型枠板３ｃと、外周面を形成するための外周面型枠板３ｄとから構成され、外周面型枠板３ｄは、蓋型枠として周方向端面型枠板３ａ及び軸方向端面型枠板３ｂの上に設置される。

周方向端面型枠板３ａ及び軸方向端面型枠板３ｂは、セグメント１の側面に沿うように、例えば、鉄板を成形することにより製作される。また、内周面型枠板３ｃ及び外周面型枠板３ｄは、セグメント１の曲率半径に沿うように、例えば、鉄板を円弧状に湾曲させることにより製作される。

周方向端面型枠板３ａ及び軸方向端面型枠板３ｂの上面には、スペーサ４が複数、所定の間隔で設置されている。なお、スペーサ４を磁石で構成すれば、外周面型枠板３ｄを容易に脱着することができる。スペーサ４の厚さは、例えば、２ｍｍであって（図１及び図３では、スペーサ４を誇張して示している。）、周方向端面型枠板３ａ及び軸方向端面型枠板３ｂと外周面型枠板３ｄとの間には隙間５が形成されているが、後述するように高流動コンクリート９を型枠３内に充填しても、２ｍｍ程度の大きさの隙間５であれば、そこから高流動コンクリート９が流出することはない。

外周面型枠板３ｄの中央部には、コンクリートを注入するための注入孔３ｅが設けられている。また、外周面型枠板３ｄの縁部には、高流動コンクリート９内の気泡を抜き取るための気泡抜き取り具６（後述の図５及び図６を参照）を挿通可能な開口部３ｆが複数設けられている。本実施形態においては、気泡抜き取り具６として、幅、厚さがそれぞれ、例えば、２４０ｍｍ、３．５ｍｍのピカコン（登録商標：株式会社山全製）を用いたので、開口部３ｆは、これよりもやや大きく、幅、奥行きをそれぞれ３００ｍｍ、１０ｍｍとした。なお、開口部３ｆは、この大きさに限定されるものではなく、気泡抜き取り具６の大きさに応じた大きさとする。

これらの開口部３ｆから高流動コンクリート９が外部に流出しないように、外周面型枠板３ｄの表面の開口部３ｆに開閉可能な蓋７を設置してもよい。

以下に、本実施形態に係るセグメント１の製作方法を施工手順に従って説明する。
図４〜図６は、本実施形態に係るセグメント１の製造工程を示す正断面図である。

まず、図４に示すように、高流動コンクリート９を注入するための注入管８を注入孔３ｅに挿通して、型枠３内に高流動コンクリート９を充填する。高流動コンクリート９を充填するとともに、図５及び図６に示すように、型枠３に充填された高流動コンクリート９と型枠３との境界部分に、気泡抜き取り具６を外周面型枠板３ｄの開口部３ｆから挿入し、小さく上下にゆすりながらゆっくり引き抜いて高流動コンクリート９内の空気を抜き取る。気泡抜き取り具６を引き抜く際は、気泡抜き取り具６を周方向端面型枠板３ａ又は軸方向端面型枠板３ｂに当接させながら行う。コンクリート充填中は、気泡抜き取り具６を挿入し、ゆっくり引き抜く作業を繰り返し行う。

気泡抜き取り具６により上面付近まで引き出された気泡は、上記隙間５から外方に自然に抜け出す。

その後、外周面型枠板３ｄの注入孔３ｅに蓋７をして所定の温度で高流動コンクリート９が適宜硬化するまで養生する。養生後、型枠３を脱型することにより、セグメント１が製造される。

以上説明した本実施形態における型枠３によれば、外周面型枠板３ｄの縁部に開口部３ｆが設けられているので、外周面型枠板３ｄを型枠３から取り外すこと無く、型枠３内に充填された高流動コンクリート９内に気泡抜き取り具６を挿入することが可能となる。そして、この気泡抜き取り具６を用いて高流動コンクリート９内の側部の気泡を抜き取ることにより、セグメント１の側面にあばたが生じるのを抑制し、脱型後の側面仕上げの手間を大きく省力化できる。

また、周方向端面型枠板３ａ及び軸方向端面型枠板３ｂの上面と外周面型枠板３ｄとの間にスペーサ４が設けられているので、周方向端面型枠板３ａ及び軸方向端面型枠板３ｂの上面と外周面型枠板３ｄとの間に隙間５が形成される。気泡抜き取り具６により上面付近まで引き出された気泡は、この隙間５から型枠３外に流出するので、内部に残留してしまった気泡を排出し易くすることができる。

また、外周面型枠板３ｄの開口部３ｆに蓋７が設けられた場合には、高流動コンクリート９が開口部３ｆから外部へ流出するのを防止できる。

次に、本発明の第二の実施形態について説明する。以下の説明において、第一実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
第二実施形態における型枠１３は、スペーサ４の代わりに、軸方向端面型枠板３ｂの外周縁部に開口部３ｇを設けたものである。

図７及び図８は、本発明の第二実施形態に係る型枠１３を示し、それぞれ斜視図、側面図である。

図７及び図８に示すように、外周面型枠板３ｄと接する軸方向端面型枠板３ｂの外周縁部には、開口部３ｇが複数設けられている。また、これらの開口部３ｇから高流動コンクリート９が外部に流出しないように、軸方向端面型枠板３ｂの表面に開閉可能な蓋７を設置してもよい。本実施形態においては、第一実施形態と同じ大きさの開口部３ｇを設けたが、これに限定されるものではない。

以下に、本実施形態に係るセグメント１の製作方法を施工手順に従って説明する。

図９及び図１０は、本実施形態に係るセグメント１の製造工程を示す正断面図、水平断面図である。

まず、図９に示すように、第一実施形態と同様に、型枠１３内に高流動コンクリート９を充填するとともに、気泡抜き取り具６を外周面型枠板３ｄの開口部３ｆから高流動コンクリート９と型枠３との境界部分に挿入し、引き抜いてセグメント１側部にあたる高流動コンクリート９の表面の空気を抜き取る。そして、高流動コンクリート９を所定の量だけ充填した後も１０分程度、その作業を継続する。

さらに、高流動コンクリート９を所定の量だけ充填した後は、図１０に示すように、他の気泡抜き取り具６を軸方向端面型枠板３ｂの開口部３ｇから挿入し、引き抜いてセグメント１の外周面にあたる高流動コンクリート９の上面側の空気を抜き取る。

その後、第一実施形態と同様に、外周面型枠板３ｄの注入孔３ｅに蓋７をして所定の温度で高流動コンクリート９が適宜硬化するまで養生する。

以上説明した本実施形態における型枠１３によれば、第一実施形態と同様に、側面仕上げの手間を省力化できるだけでなく、気泡抜き取り具６を用いて高流動コンクリート９内の外周面側の気泡を抜き取ることにより、セグメント１の表面にあばたが生じることを防止でき、脱型後の表面仕上げ作業を大きく省力化することができる。

そして、軸方向端面型枠板３ｂの開口部３ｇに蓋７を設けた場合には、型枠１３内に充填された高流動コンクリート９が開口部３ｇから外部へ流出するのを防止できる。

なお、上述した各実施形態においては、気泡抜き取り具６として、ピカコン（登録商標）を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１１に示すように、棒状の振動体１１ａを備える起振装置１１と、振動体１１ａの先端に取り付けられ、スリット１３を有する振動板１２とを備えた気泡抜き取り具１０を用いてもよい。起振装置１１は、例えば、その内部に偏心した錘を有する回転軸を有し、この回転軸の回転により振動体１１ａを振動させるように構成されており、その振動が振動板１２に伝達されて振動板１２が起振されるようになっている。

図１１に示す気泡抜き取り具１０を用いる場合は、振動板１２を、起振装置１１により振動させた状態で、高流動コンクリート９と型枠３、１３との境界部分に、開口部３ｆ、３ｇから挿入し、ゆっくり引き抜く。振動板１２を振動させながら高流動コンクリート９内に挿入すると、振動板１２に接触する部分の気泡が付着するのみならず、振動板１２の近傍の高流動コンクリート９内の気泡が振動によって移動して振動板１２に付着し、この振動板１２が引き抜かれことにより、気泡が型枠３、１３の外へ抜け出すこととなる。その際、振動板１２が板状であって一定の面積を有しているため、棒状の振動体を高流動コンクリート９内に挿入する場合に比べて、より広い範囲の気泡を振動板１２に付着させて抜き取ることが可能である。また、振動板１２にスリット１３が設けられているので、気泡がこのスリット１３の部分に付着し易くなっている。

このように、振動板１２を備えた気泡抜き取り具１０によれば、高流動コンクリート９内の気泡をより効率的に抜き取ることができる。このため、必ずしも、同じ場所で振動板１２の挿入、引抜きを繰り返す必要はないので、気泡抜き取り作業の効率を向上させることができる。ただし、例えば、気泡の量が多く、振動板１２の挿入、引抜きを一度行っただけでは十分に気泡が抜き取れないおそれがある場合には、挿入、引抜きを繰り返して行うこととしてもよい。

以上のとおり、気泡抜き取り具１０を用いることによっても、上記第一及び第二の実施形態の場合と同様に、高流動コンクリート９内の側部あるいは外周面の気泡を抜き取ることができる。

なお、振動板１２は振動体１１ａの先端に例えばボルト締め等により着脱可能に取り付けられており、開口部３ｆ、３ｇの寸法や型枠３，１３の寸法等に応じた適切な形状寸法の振動板１２を選んで用いることができる。また、図１１には、振動板１２にスリット１３が設けられた場合を示したが、これに限らず、丸穴等、適宜な形状の開口が設けられてもよい。また、開口部に限らず、気泡が付着しやすいような細かな凹凸が設けられていてもよい。

１ セグメント
３、１３ 型枠
３ａ 周方向端面型枠板
３ｂ 軸方向端面型枠板
３ｃ 内周面型枠板
３ｄ 外周面型枠板
３ｅ 注入孔
３ｆ 開口部
３ｇ 開口部
４ スペーサ
５ 隙間
６ 気泡抜き取り具
７ 蓋
８ 注入管
９ 高流動コンクリート
１０ 気泡抜き取り具
１１ 起振装置
１１ａ 振動体
１２ 振動板
１３ スリット

Claims (6)

1. 環状の覆工体を構成するコンクリート製のセグメントを製作するための型枠であって、
   前記セグメントの外周面を形成する外周面型枠板の周方向両側及び軸方向両側の縁部に、前記型枠内に充填されるコンクリート内の気泡を抜き取るための開口部を設けたことを特徴とする型枠。
2. 前記セグメントの軸方向両側面を形成する軸方向端面型枠板又は周方向両側面を形成する周方向端面型枠板の少なくとも何れかの上端面に、前記外周面型枠板との間に隙間を形成するためのスペーサを設けたことを特徴とする請求項１に記載の型枠。
3. 前記軸方向端面型枠板又は前記周方向端面型枠板の少なくとも何れかの縁部に開口部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の型枠。
4. 前記開口部に開閉可能な蓋を備えることを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の型枠。
5. 請求項１〜４のうち何れか一項に記載の型枠を用いるセグメントの製作方法において、
   前記型枠内に充填したコンクリート内の気泡を抜き取るための気泡抜き取り具を、充填した前記コンクリートと前記型枠との境界部分に前記開口部から挿入した後、前記気泡抜き取り具を前記型枠の側面に当接させながら引き抜くことにより、前記コンクリート内の気泡を抜き取ることを特徴とするセグメントの製作方法。
6. 前記気泡抜き取り具は、起振装置と、この起振装置により起振される振動板とを備えることを特徴とする請求項５に記載のセグメントの製作方法。

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