JP2011111731A

JP2011111731A - スリップフォーム装置、スリップフォーム工法

Info

Publication number: JP2011111731A
Application number: JP2009266647A
Authority: JP
Inventors: Taido Kamishiro; 泰道神代; Toshimitsu Sakai; 利光坂井; Toshiyuki Uematsu; 俊幸植松
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2011-06-09

Abstract

【課題】型枠パネルの構造が複雑になることなく、また、確実にコンクリートの強度を早期に発現させることができるスリップフォーム工法を提供する。
【解決手段】型枠本体４１内にコンクリートを打設するとともに、型枠本体４１を上昇させることでコンクリート構造物を構築するスリップフォーム工法において、型枠本体４１のコンクリート１が打設されるのとは反対側の面を覆うように発熱シート５０を取り付けておき、発熱シート５０により型枠本体４１を介してコンクリート１を加熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、外気温が低い場合でも施工可能なスリップフォーム工法及び装置に関する。

従来より、鉄筋コンクリート造の塔状構造物を構築する際には、スリップフォーム工法が広く用いられている。スリップフォーム工法では、スリップフォーム内にコンクリートを打設し、打設したコンクリートが所定の強度を発現してからスリップフォーム装置を上昇させる工程を繰り返すことで、塔状構造物を構築する。

ところで、スリップフォーム工法においてスリップフォーム装置を上昇させる際に、打設したコンクリートが所定の強度が発現していなければ、これよりも上部に打設されたコンクリートの荷重を支持することができないので、脱型することができず、スリップフォーム装置を上昇させることができない。

特に、高さの高い構造物を構築する場合や、冬期に施工を行う場合には、外気温が低いために、コンクリートの強度の発現が遅くなり、施工効率が低下してしまう。

そこで、このように外気温が低い場合であっても、コンクリートを良好に硬化させる方法として、例えば、特許文献１には、型枠パネルの内部に例えば、ニクロム線などの発熱体や、所定温度の水又は油を循環させてなる温度制御手段を設けておき、この温度制御手段により型枠面を所定温度に加熱する方法が記載されている。

特開２０００―９４４２８号公報

しかしながら、上記の方法では、型枠パネル内に温度制御手段を組み込む必要があるため、型枠パネルの構造が複雑になるという問題がある。また、スリップフォーム工法は、塔状構造物の外壁などを構築する際によく用いられるが、このような壁体は表面積が大きいため、壁面からの放熱が大きく、十分にコンクリートの温度を制御することができず、強度の早期発現を実現できない虞がある。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、型枠パネルの構造が複雑になることなく、また、コンクリートの強度を早期に発現させることができるスリップフォーム装置及び工法を提供することである。

本発明のスリップフォーム装置は、型枠内にコンクリートを打設するとともに、前記型枠を上昇させることでコンクリート構造物を構築するスリップフォーム装置であって、前記型枠のコンクリートが打設されるのとは反対側の面を覆うように取り付けられた発熱シートを備えることを特徴とする。
上記のスリップフォーム装置において、前記発熱シートを覆うように、断熱材が取り付けられていてもよい。

また、本発明のスリップフォーム工法は、型枠内にコンクリートを打設するとともに、前記型枠を上昇させることでコンクリート構造物を構築するスリップフォーム工法であって、前記型枠のコンクリートが打設されるのとは反対側の面を覆うように発熱シートを取り付けておき、前記発熱シートにより前記型枠を介して前記コンクリートを加熱することを特徴とする。

本発明によれば、型枠のコンクリートが打設されるのとは反対側の面を覆うように、発熱シートを取り付けることとしたため、型枠パネルの構造が複雑になることがなく、また、コンクリートからの放熱を抑えることができるため、コンクリートの強度を早期に発現させることができる。

本実施形態のスリップフォーム工法に用いられるスリップフォーム装置の構成を示す図である。型枠の詳細な構成を示す拡大図である。スリップフォーム装置を用いて鉄筋コンクリート壁を構築する様子を示す図である。実験に用いたコンクリートの調合を示す表である。試験体１〜３の練り上がりからの経過時間と圧縮強度との関係を示すグラフである。別の実施形態の発熱シートの型枠本体への取り付け方法を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態のスリップフォーム工法に用いられるスリップフォーム装置１０の構成を示す図である。
同図に示すように、本実施形態のスリップフォーム装置１０は、スリップフォーム装置本体２０と、スリップフォーム装置本体２０に取り付けられたジャッキ６０と、スリップフォーム装置本体２０に取り付けられた一対の型枠４０と、各型枠４０のコンクリートが打設される側とは反対側の面（以下、外面側という）に取り付けられた発熱シート５０とにより構成される。

スリップフォーム装置本体２０は、ヨーク３０と、ヨークの下部の前面及び後面に接続された下段作業床８０と、ヨーク３０の前面及び後面に取り付けられた中段作業床８１と、ヨーク３０の上部に取り付けられた上段作業床８２とにより構成される。
ジャッキ６０は、構築が完了した鉄筋コンクリート壁内に、上端が突出するように埋設されたロッドに反力を取って、スリップフォーム装置１０全体を上昇させることができる。なお、本実施形態では、ロッドに反力をとってスリップフォーム装置１０を上昇させているが、これに限られず、近傍に支持架構を構築し、この支持架構に反力をとってスリップフォーム装置を上昇させる構成にしてもよく、スリップフォーム装置を上昇させる方法は問わない。

図２は、型枠４０の詳細な構成を示す拡大図である。同図に示すように、型枠４０は、対向するように設けられた型枠本体４１と、型枠本体４１の外面側に設けられた支持部材７０とにより構成される。支持部材７０は、例えば、鋼材からなり、コンクリートの打設時に、コンクリートから型枠本体４１に作用する圧力を支持する。

発熱シート５０は、支持部材７０の外面側から型枠本体４１を覆うように取り付けられている。発熱シート５０は、例えば、シリコンラバーヒータ、アルミ箔ヒータ、ソーインクロスヒータ、カーボンヒータ、ポリエステルヒータ、ポリイミドヒータなどのシート全体が均一に発熱する面状発熱体を用いることができる。

上記のスリップフォーム装置１０を用いて、鉄筋コンクリート壁を構築する際には、図３に示すように、１時間当たり２００ｍｍ程度の厚さのコンクリートを打設するとともに、スリップフォーム装置全体を１時間当たり２００ｍｍ程度上昇させる。そして、打設してから６時間程度経過するとコンクリートが型枠本体４１の下方から脱型されることとなる。

この際、コンクリートを脱型するためには、コンクリートに所定の強度（１［ｋｇｆ／ｃｍ^２］程度）が発現している必要がある。しかしながら、従来技術の欄に記載したように、高さの高い塔状構造物を構築する場合や冬期に施工を行う場合には、外気温が低いため、早期に強度を発現させることができず、スリップフォーム装置１０を上昇させることができない。

これに対して、本実施形態では、型枠本体４１を外面側から覆うように、発熱シート５０が取り付けられている。このため、発熱シート５０により型枠本体４１を介して打設されたコンクリート１を加熱することで、コンクリート１の温度が低下することを防止できる。スリップフォーム公報では、鋼製型枠を用いる場合が多く、一般の木製型枠に比べて放熱が大きいが、本実施形態では、型枠本体４１を覆うように発熱シート５０を取り付けているため、このような放熱を抑えることができ、コンクリート１の温度の低下を防止できる。
このため、脱型するまでにコンクリート１に所定の強度を確保することができ、スリップフォーム装置１０の上昇を遅延させることがない。

また、型枠本体４１の外面側からコンクリート１を加熱することで、コンクリート内部と外部の温度差を小さくすることができ、温度ひび割れを低減する効果も期待できる。
また、発熱シート５０が型枠本体４１と一体となっていないため、不要時には取り外すことができ、また、故障等の不具合が生じた場合にも、容易に取替えることができる。

ここで、上記のように型枠本体４１の外部側から発熱シート５０により加熱することで、外気温が低い場合であっても、十分に脱型可能な強度を確保することができることを実験により確かめたので以下に説明する。

本実験では、図４に示すような調合のコンクリートについて、試験体１：硬化促進剤を用いないもの、試験体２：硬化促進剤を用いず、発熱シートにより型枠を加熱したもの（本実施形態に相当）、試験体３：硬化促進剤を重量比０．６％添加したものについて、低温状況下（養生温度約１０℃）における練り上がりからの経過時間と圧縮強度との関係を調べた。なお、試験体２では発熱シートを型枠に密着させて加熱した。

図５は、試験体１〜３の練り上がりからの経過時間と圧縮強度との関係を示すグラフである。同図に示すように、試験体１は、練り上がりから８時間以上経過しても、圧縮強度がスリップフォームにより施工を行う際に脱型可能な圧縮強度である１．０［ｋｇｆ／ｃｍ^２］以下である。
また、試験体３は、５時間３０分経過時点では、脱型可能な圧縮強度である１．０［ｋｇｆ／ｃｍ^２］を超えておらず、６時間経過後に超えている。

これに対して、試験体２は、５時間３０分経過時点で、圧縮強度が１．５［ｋｇｆ／ｃｍ^２］であり、６時間３０分経過時点で２．５［ｋｇｆ／ｃｍ^２］、７時間３０分経過時点で４．８［ｋｇｆ／ｃｍ^２］と非常に高い圧縮強度が確保されている。

以上の実験により、型枠の外周を覆うように発熱シートを取り付けることにより、周囲の温度が低い場合であっても、スリップフォーム工法で必要なコンクリートの強度を確保することができることが確かめられた。

本実施形態によれば、型枠本体４１の外側から発熱シート５０を取り付けるのみであるので、型枠本体４１の構成が複雑にならず、また、型枠本体４１としては従来と同様の型枠を用いることができる。

また、本実施形態では、型枠本体４１を外面側から覆うように、発熱シート５０を取り付けることとしたため、壁面からの放熱を抑えることができ、コンクリート１の温度の低下を防止できる。
また、発熱シート５０として、面状発熱体を用いることで、加熱のばらつきが生じるのを防止できる。

なお、本実施形態では、発熱シート１５０を型枠本体４１を外部側から覆うように取り付けるものとしたが、これに限らず、図６に示すように取り付けることもできる。すなわち、型枠本体４１の裏面に発熱シート１５０を貼付し、さらに、発熱シート１５０の表面に断熱材１６０を取り付ける。かかる構成によれば、発熱シート１５０が型枠本体４１に密着するため、効率よくコンクリート１を加熱することができ、また、断熱材１６０を設けることで、熱の放射を抑えることができる。

なお、本実施形態では、スリップフォーム装置１０の上昇速度を１時間当たり２００ｍｍ程度としているが、一般的には２００〜３００ｍｍ程度であり、また、施工計画によってこれ以外の値も適宜設定することができる。また、鉄筋コンクリート壁の壁厚も工事毎に適宜変更することができる。
また、本実施形態では、コンクリートを脱型するために必要とされる強度について、１［ｋｇｆ／ｃｍ^２］としているが、この値は工事条件により異なり、一般的には０．６〜０．７［ｋｇｆ／ｃｍ^２］程度である。

また、本実施形態では、型枠表面には、何も加工を施していないが、これに限らず、型枠本体４１のコンクリート側表面に塗る剥離剤として、所定の温度（発熱シートにより加熱した際に、コンクリートが達する温度）に達すると、剥離する機能を発揮あるいは強化されるような材料を用いてもよい。

また、温度計により打設したコンクリートの温度を測定して、測定したコンクリートの温度が所定の温度となるように発熱シートの加熱を制御してもよい。
また、発熱シートとしては、面状発熱体に限らず、内部に電熱線が配設されたシート状の電気発熱体を用いることとしてもよい。

１コンクリート１０スリップフォーム装置
２０スリップフォーム装置本体３０ヨーク
４０型枠４１型枠本体
５０、１５０発熱シート６０ジャッキ
７０支持部材８０下段作業床
８１中段作業床８２上段作業床
１６０断熱材

Claims

型枠内にコンクリートを打設するとともに、前記型枠を上昇させることでコンクリート構造物を構築するスリップフォーム装置であって、
前記型枠のコンクリートが打設されるのとは反対側の面を覆うように取り付けられた発熱シートを備えることを特徴とするスリップフォーム装置。
請求項１記載のスリップフォーム装置であって、
前記発熱シートを覆うように、断熱材が取り付けられていることを特徴とするスリップフォーム装置。
型枠内にコンクリートを打設するとともに、前記型枠を上昇させることでコンクリート構造物を構築するスリップフォーム工法であって、
前記型枠のコンクリートが打設されるのとは反対側の面を覆うように発熱シートを取り付けておき、前記発熱シートにより前記型枠を介して前記コンクリートを加熱することを特徴とするスリップフォーム工法。