JP2011168971A - コンクリート打設装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易かつ安価に施工を行うことを可能としたコンクリート打設装置を提案する。
【解決手段】一対のレール１０，１０と、一対のレール１０，１０に横架されたスリップフォーム２０と、スリップフォーム２０に沿って配設されたベルトコンベヤ３０と、ベルトコンベヤ３０搬送方向に移動可能なスクレーパ４０とを備えるコンクリート打設装置であって、ベルトコンベヤ３０は、その上面に投入されたコンクリートをスリップフォーム２０に沿って搬送し、スクレーパ４０は、ベルトコンベヤ３０により搬送されたコンクリートをスリップフォーム２０の前に投下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート打設装置に関する。

フィルダムなどの施工において、構造物の斜面のコンクリートを打設する際に、スリップフォームを利用する場合がある。
この方法によれば、機械の進行と同時にコンクリートの締め固め成形を行うことができるため、型枠の設置、取り外し作業を省略することが可能となる。

スリップフォームを利用した斜面でのコンクリートの舗設は、法肩から斜面に沿って配設されたシュートによりスリップフォームにコンクリートを供給し、法尻から法肩に向かってスリップフォームを移動させることにより締め固め成形を行うのが一般的である。

また、特許文献１には、スリップフォーム全幅にわたって吐出することが可能なディストリビュータを備え、コンクリートポンプにより圧送されたコンクリートをこのディストリビュータにより供給するとともに、法尻から法肩に向かって移動するスリップフォームにより締め固め成形を行うコンクリート打設装置が開示されている。

特開２０００−１２００４６号公報

ところが、法肩から配設されたシュートを利用する場合は、コンクリートがシュート内を長い距離にわたって急降下することで、コンクリートが分離する場合があるため、施工を慎重に行う必要があった。

また、ディストリビュータを介してコンクリートポンプによりコンクリートを圧送する場合は、ディストリビュータの操作等により施工に手間を要する場合があった。

そのため、本発明は、簡易に施工を行うことを可能としたコンクリート打設装置を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明のコンクリート打設装置は、一対のレールと、前記一対のレールに横架されたスリップフォームと、前記スリップフォームに沿って配設されたベルトコンベヤと、前記ベルトコンベヤの搬送方向に移動可能なスクレーパと、を備えるものであって、前記ベルトコンベヤはその上面に投入されたコンクリートを前記スリップフォームに沿って搬送し、前記スクレーパは前記ベルトコンベヤにより搬送された前記コンクリートを前記スリップフォームの前に投下させることを特徴としている。

かかるコンクリート打設装置によれば、ベルトコンベヤとスクレーパにより、コンクリートをスリップフォーム前の任意の位置に搬送することが可能なため、施工を簡易に行うことができる。
また、コンクリートを搬送する際に、コンクリートを長距離にわたって落下させる必要がないので、コンクリートの分離を抑制する手間を省略することもできる。

前記コンクリート打設装置に、コンクリートポンプと、前記ベルトコンベヤの一方の端部の上方に配設されたホッパーと、前記コンクリートポンプと前記ホッパーとの間に配設された延伸配管と、を付加してもよい。なお、前記ホッパーは、前記コンクリートポンプにより前記延伸配管を介して圧送されたコンクリートを受けるとともに、受けたコンクリートを前記ベルトコンベヤ上に投入し、前記延伸配管は、前記スリップフォームの進行に伴って延伸する。

かかるコンクリート打設装置によれば、スリップフォームの移動に伴う、延長配管の接続作業を行う必要がなく、作業性に優れている。

前記延伸配管は、両端に曲り管が接続された複数本の直管を、一の直管の端部の曲り管と他の直管の端部の曲り管とを回転可能に連結することにより延伸前の状態で波形状に連続した管路に構成するとよい。この場合、前記曲り管には、前記レールを走行する車輪が回転可能に設置するとよい。このようにすると、輸送管（延伸配管）が、レールに沿って移動することで、スリップフォームの進行に伴って自動的に延伸が行われるため、作業性に優れている。

また、前記コンクリート打設装置の前記ベルトコンベヤが、無端状のベルトを備えており、当該ベルトは、一方の端部から他方の端部方向に送られてなる上側搬送部と他方の端部から一方の端部方向に返送されてなる下側返送部とを備える場合には、このベルトコンベヤの下方に、前記下側返送部を洗浄するためのベルトコンベヤ洗浄手段を設けるとよい。このようにすると、ベルトコンベヤへの付着物が自動的に洗い流されるため、簡易に高品質施工を行うことができる。

また、前記スリップフォームが、前記レールに係止可能なストッパを備えていれば、スリップフォームを停止させた状態で作業する場合のスリップフォームの固定や、斜面等での作業においてスリップフォームの逆走の防止等を行うことが可能となる。

また、前記コンクリート打設装置は、前記スリップフォームの前面に沿って配設された作業足場を備えるものでもよいし、また、前記スリップフォームの後面に沿って配設された仕上げ足場を備えるものでもよい。

本発明のコンクリート打設装置によれば、連続したコンクリート構造物の施工を簡易に行うことが可能となる。

本発明の実施の形態に係るコンクリート打設装置を模式的に示す斜視図である。 同コンクリート打設装置の側面図である。 コンクリート打設装置の平面図である。 スリップフォームの車輪およびストッパを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 ベルトコンベヤ洗浄手段を示す図である。 スクレーパを示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 延伸配管を示す図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

本実施形態では、コンクリート打設装置１を利用して法面に対してコンクリートを連続的に打設する場合について説明する。
なお、説明において、「前後」は、スリップフォームの進行方向前側（法肩側）を「前」、進行方向後側（法尻側）を「後」とする。

コンクリート打設装置１は、図１に示すように、一対のレール１０，１０と、スリップフォーム２０と、ベルトコンベヤ３０と、スクレーパ４０と、コンクリートポンプ５０と、延伸配管６０とを備えている。

レール１０は、施工対象となる法面上に、長手方向が上下方向（傾斜方向）となるように敷設されている。
一対のレール１０，１０は、スリップフォーム２０の両端に対応する位置に平行に敷設されており、スリップフォーム２０が移動する際の走行路として機能する。

本実施形態では、コンクリート構造物の側面に対する型枠１１の上部にレール１０を固定するが、レール１０の設置箇所限定されるものではなく、例えば法面に直接敷設してもよい。

レール１０は、スリップフォーム２０の進行方向（法面の傾斜方向）に沿って配設された２本の縦部材１２，１２と、２本の縦部材１２，１２に横架された複数本の横部材１３，１３，…とにより、はしご状に形成されている。
本実施形態の横部材１３は、後記するストッパ２３が係止可能に構成されており、スリップフォーム２０の停止使用に応じて、取付位置が設定されている。

本実施形態では、縦部材１２および横部材１３を、断面矩形状の鋼管により構成するが、縦部材１２および横部材１３を構成する材料は限定されるものではない。また、レール１０は、必ずしもはしご状である必要はない。

スリップフォーム２０は、法面上に敷設された一対のレール１０，１０に横架されていて、レール１０，１０上を走行し、法面に沿って上昇する。また、スリップフォーム２０に設けられた足場９０（図２参照）を利用することで進行方向前側に投入されたコンクリートの締め固め成型や表面仕上げを行うことができる。

スリップフォーム２０には、図２に示すように、下面にスキンプレート２１が設置されており、スリップフォーム２０の前面に投下されたコンクリート上をスリップフォーム２０が通過することで、スキンプレート２１がコンクリートの表面を平坦に敷き均すように構成されている。

スリップフォーム２０は、図３に示すように、スリップフォーム２０の両端部に配設されたシーブ２４に通されたワイヤ２４ａを、図示しないウィンチにより巻き込むことで、法面を上昇する。なお、ウィンチの設置箇所は法肩でも法尻でもよく、その設置箇所は限定されるものではない。

スリップフォーム２０は、両端部にレール１０上を走行するための車輪２２を備えている。

車輪２２には、図４（ａ）に示すように、レール１０の縦部材１２の幅に応じた溝２２ａが形成されており、当該溝２２ａに縦部材１２を挿入した状態で走行することで脱輪が防止されている。なお、車輪２２の形状や設置箇所、個数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

スリップフォーム２０は、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、車輪２２の近傍に、レール１０の横部材１３に係止可能なストッパ２３を備えている。

ストッパ２３は、先端部（スリップフォームの進行方向前側）に傾斜面２３ａを有し、傾斜面２３ａの後端部には鉤形状の係止部２３ｂが形成されている。また、ストッパ２３は、後端部において上下左右に回転可能に軸支されている。

ストッパ２３は、スリップフォーム２０が上昇することで傾斜面２３ａが横材１３に当接すると、傾斜面２３ａが横材１３に沿って摺動することによりストッパ２３が上昇する。傾斜面２３ａが横部材１３を通り過ぎると、ストッパ２０が落下して係止部２３ｂにより横部材１３への係止が可能となる。

スリップフォーム２０は、ストッパ２３が横部材１３に係止することで、下降（逆送）することが防止（非常時の落下が防止）されている。なお、コンクリート打設終了後や修理時等にスリップフォーム２０を下降させる際には、ストッパ２３を上に上げた状態とする。
また、ストッパ２３は、左右の回転も可能に構成されているため、スリップフォームの左右の高さが異なっている場合等、横部材１３に対してストッパ２３が斜めになっている場合でも、対応することが可能に構成されている。

ベルトコンベヤ３０は、図１〜図３に示すように、スリップフォーム２０に沿って配設されている。すなわちベルトコンベヤ３０は、斜面横方向（水平方向）に配置されている。
本実施形態では、スリップフォーム２０の上方前側にベルトコンベヤ３０を設置するが、ベルトコンベヤ３０の配置は、法面へのコンクリートの搬送が可能であれば、限定されるものではない。

ベルトコンベヤ３０は、図２に示すように、無端状のベルトを備えている。ベルトの上側は、一方の端部から他方の端部方向に送られる上側搬送部３１であり、当該ベルトの下側は、他方の端部から一方の端部方向に返送される下側返送部３２である。

図１に示すように、ベルトコンベヤ２０の一方の端部の上方にはホッパー７０が設置されており、他方の端部の下方にはベルトコンベヤ洗浄手段８０が設置されている。

ホッパー７０は、コンクリートポンプ５０により圧送されたコンクリートを受けるとともに、このコンクリートをベルトコンベヤ３０の上側搬送部３１上に投入する部材である。

ホッパー７０は、上面と下面が開口した筒状の部材であって、図２に示すように、上部の断面積よりも下部の断面積が小さくなるように形成されている。下部の開口部は上側搬送部３１の幅寸法よりも小さな幅寸法に形成されている。

コンクリートポンプ５０により圧送されたコンクリートは、ホッパー７０を介してベルトコンベヤ３０上に投入されることで、周囲に飛び散ることが防止されている。

ベルトコンベヤ洗浄手段８０は、図５に示すように、複数の散水孔８１ａ，８１ａ，…が形成された散水パイプ８１と、散水孔８１ａ，８１ａ，…から噴射された洗浄水を受けるための洗浄水受け８２と、を備えている。

散水パイプ８１は、ベルトコンベヤ３０のベルトの進行方向と交差するように設置されており、ベルトコンベヤ３０の下側返送部３２の幅方向に対して全体に洗浄水ｗを吹きつけることが可能に構成されている。

洗浄水受け８２は、上側（ベルトコンベヤ側）が開口した四角錐状の部材であって、下端には図示しない排水管が連結されている。上端の開口部の幅は、散水パイプ８１の散水範囲（散水孔８１ａが形成されている範囲）の幅よりも長く、散水パイプ８１から散水された洗浄水ｗの全てを集水できるように構成されている。

散水パイプ８１から下側返送部３２に対して洗浄水ｗを吹き付けることで、ベルトコンベヤ３０のベルトに付着したコンクリート（モルタル）等が洗い流される。
また、下側返送部３２の洗浄に使用した洗浄水ｗは、洗浄水受け８２を介して集水されて、洗浄水受け８２の下端に接続された排水管により排水される。

散水パイプ８１および洗浄水受け８２は、コンベヤ枠３３に固定された固定部材８３を介してベルトコンベヤ３０に固定されている。なお、固定部材８３の構成や、ベルトコンベヤ洗浄手段８０の固定方法は限定されるものではなく、適宜行えばよい。

スクレーパ４０は、ベルトコンベヤ３０により搬送されたコンクリートを、スリップフォーム２０前の法面に投下させる部材である。

スクレーパ４０は、ベルトコンベヤ３０によるコンクリートの搬送方向に沿った移動が可能となるように、ベルトコンベヤ３０の上面に配設されている。

本実施形態のスクレーパ４０は、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、ベルトコンベヤ３０の上部搬送部３１と交差するように配設された誘導部４１と、誘導部４１の前側（図６において右側）に配設されたシュート部４２と、を備えている。

誘導部４１は、ベルトコンベヤ３０により搬送されたコンクリートをシュート部４２に誘導する部材であって、ベルトコンベヤ３０（上側搬送部３１）に対して斜めに配設されている。

誘導部４１は、保持部材４３により支持されている。保持部材４３は、ベルトコンベヤ３０のベルトを支持するコンベヤ枠３３上を走行可能に構成された部材であって、車輪４４を備えて構成されている。

なお、本実施形態では、コンベヤ枠３３に設置されたローラ３３ａと保持部材４３に設置されたローラ４３ａにチェーンやワイヤー等のロープ状部材（図示省略）を通し、このロープ状部材を操作することによりスクレーパ４０をベルトコンベヤ３０に沿って移動させる。
保持部材４３の構成は限定されるものではなく、適宜構成することが可能である。

シュート部４２は、溝状または筒状の部材であって、誘導部４１により誘導され、送りこまれたコンクリートを、スリップフォーム２０の前面に投下する。

シュート部４２は、作業足場９１を跨いで設置されており、コンクリートを作業足場９１の前側に投下することが可能に構成されている。本実施形態では、シュート部４２を二股に形成し、必要に応じて作業足場９１の後側にもコンクリートを投下することが可能に構成している。
なお、シュート部４２の構成は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

コンクリートポンプ５０は、法面に打設されるコンクリートを、延伸配管６０を介してベルトコンベヤ３０に圧送する装置であって、本実施形態では図１に示すように、法面下の平地に配置されている。
なお、コンクリートポンプ５０の設置箇所は限定されるものではないが、ミキサー車等により搬送されてきたコンクリートを打設する場合には、作業道路に面して配置されていることが望ましい。また、コンクリートポンプ５０の圧送能力も限定されるものではなく、適宜設定すればよい。

延伸配管６０は、図１に示すように、コンクリートポンプ５０とホッパー７０との間に配設されていて、コンクリートポンプ５０により圧送されたコンクリートを、ベルトコンベヤ３０（ホッパー７０）にまで輸送する。

延伸配管６０は、スリップフォーム２０の進行に伴って伸長するように構成された輸送管である。

延伸配管６０は、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、複数の直管６１を備えている。直管６１の両端には、曲り管６２，６２が接続されている。延伸配管６０は、一の直管６１の端部の曲り管６２と他の直管６１の端部の曲り管６２とを回転可能に連結することにより延伸前の状態で波形状に連続した管路に構成されている。

延伸配管６０は、スリップフォーム２０の進行に伴って延伸するように構成されている。すなわち、スリップフォーム２０が上昇すると、曲り管６２同士の連結部が回転し、延伸配管６０を側面視したときの直管６１同士の内角αが大きくなることで延伸する。延伸配管６０は、レール１０上では、内角αが１８０°になり、側面視で直線状となって、レール１０に沿って配置されるようになる。

曲り管６２には、レール１０を走行する車輪６３が回転可能に設置されている。そのため、延伸配管６０は、スリップフォーム２０の進行に伴って直管６１および曲がり管６２がレール１０上を走行し、延伸配管６０が自動的に法面上に配管される。

なお、延伸前の延伸配管６０は、法面下の平地に配設された仮置き枠６４により保持されている。仮置き枠６４の底部には、レール６４ａが形成されており、車輪６３による走行が可能に構成されている。仮置き枠６４の構成は限定されるものではない。

コンクリート打設装置１には、図２および図３に示すように、足場９０として、スリップフォーム２０の前面に沿って配設された作業足場９１と、スリップフォーム２０の後面に沿って配設された仕上げ用足場９２と、ベルトコンベヤ３０に沿って配設された管理用足場９３と、を備えている。

作業足場９１は、スリップフォーム２０の前面に投入されたコンクリートに対する締め固め作業や、スクレーパ４０を所定の位置に移動させる際の作業スペースとして機能する。

仕上げ用足場９２は、スリップフォーム２０により所定の形状に形成されたコンクリート面に対して、作業員が仕上げ加工（均し作業）を行うための足場である。

管理用足場９３は、ベルトコンベヤ３０の管理等を行うための足場であって、本実施形態では、ベルトコンベヤ３０の後側（法尻側）に配置されている。

コンクリート打設装置１を利用したコンクリート構造物の構築方法は、コンクリートポンプ５０により延伸配管６０を介してホッパー７０まで圧送されたコンクリートを、ベルトコンベヤ３０とスクレーパ４０を利用してスリップフォーム２０の前面に投入し、スリップフォーム２０の足場９０等を利用して法面上で締め固め成型することにより行う。なお、法面には、必要に応じて鉄筋を配筋しておく。

延伸配管６０を介して圧送されたコンクリートは、ベルトコンベヤ３０によりスリップフォーム２０に沿って輸送された後、スクレーパ４０により両端の型枠１１（レール１０）の間の任意の位置に投下される。

スリップフォーム２０の前面に投下されたコンクリートは、作業足場９１上の作業員が棒状バイブレータ等により締め固められた後、スキンプレート２１により粗成型される。

スリップフォーム２０が通過した後のコンクリート表面は、作業員が仕上げ用足場９２上から仕上げ作業を行うことで仕上げがなされる。

以上、本実施形態のコンクリート打設装置１によれば、法面に対して連続的にコンクリートを打設して連続した同一断面形状のコンクリート構造物を構築する場合において、簡易に施工を行うことが可能となる。

コンクリートポンプ５０により圧送されたコンクリートを、ベルトコンベヤ３０を介してスリップフォーム２０に沿って搬送するため、コンクリート投入時にコンクリートが分離することを抑制することが可能となる。

ベルトコンベヤ３０により搬送されたコンクリートは、スクレーパ４０により任意の位置に投下することができる。そのため、コンクリートを敷き広げなくて済むので材料分離を抑制し、簡易に高品質施工を行うことができる。

延伸配管６０が、スリップフォーム２０の移動とともに自動的に伸長するため、延長用の管の配管作業等の手間を省略することができる。
延伸配管６０にはレール１０上を走行車輪６３が設置されているため、延伸配管６０をレール１０に沿って移動させることができる。

延伸配管６０は、延伸前は、仮置き枠６４において、直管６１を立てた状態で波型に折りたたまれているため、比較的コンパクトに収容されていて、仮置きスペース等の省スペース化が可能である。

ベルトコンベヤ洗浄手段８０により回転するベルトの洗浄を自動的に行うため、ベルトに付着したモルタル分が自動的に洗い落とされる。そのため、ベルトの洗浄作業に要する手間を省略し、簡易に高品質施工を行える。また、洗浄水は、洗浄水受け８２により周囲に飛び散ることが防止されている。

スリップフォーム２０に、ストッパ２３を設けたので、スリップフォーム２０が逆送することがない。
また、ストッパ２３を具備しているため、スリップフォーム２０を停止させた状態で作業を行う際に、ワイヤーにより張力を付加している必要がなく、ウィンチ等への負担を軽減することができる。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、前記実施形態では、本発明のコンクリート打設装置１を利用して法面にコンクリート構造物を形成する場合について説明したが、コンクリート打設装置１の使用箇所は限定されるものではない。

また、前記実施形態では、ホッパー７０を備える場合について説明したが、ホッパー７０は必要に応じて設置すればよく、省略してもよい。

作業足場９１、仕上げ用足場９２および管理用足場９３の設置は、必要に応じて行えばよく、例えば、いずれかの足場９０を兼用することで、他の足場９０を省略してもよい。

ベルトコンベヤ３０までのコンクリートの輸送方法は、コンクリートポンプ５０による方法に限定されるものではない。
また、コンクリートポンプまたは他のコンクリート輸送設備は、法肩に配置されていてもよい。

ベルトコンベヤ洗浄手段の構成や設置箇所は前記のものに限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、ベルトコンベヤ洗浄手段は必要に応じて設置すればよく、省略してもよい。

１ コンクリート打設装置
１０ レール
２０ スリップフォーム
２３ ストッパ
３０ ベルトコンベヤ
３１ 上側搬送部
３２ 下側返送部
４０ スクレーパ
５０ コンクリートポンプ
６０ 延伸配管
６１ 直管
６２ 曲り管
６３ 車輪
７０ ホッパー
８０ ベルトコンベヤ洗浄手段
９０ 足場
９１ 作業足場
９２ 仕上げ足場

Claims (7)

1. 一対のレールと、
   前記一対のレールに横架されたスリップフォームと、
   前記スリップフォームに沿って配設されたベルトコンベヤと、
   前記ベルトコンベヤの搬送方向に移動可能なスクレーパと、を備えるコンクリート打設装置であって、
   前記ベルトコンベヤは、その上面に投入されたコンクリートを前記スリップフォームに沿って搬送し、
   前記スクレーパは、前記ベルトコンベヤにより搬送された前記コンクリートを、前記スリップフォームの前に投下させることを特徴とするコンクリート打設装置。
2. コンクリートポンプと、
   前記ベルトコンベヤの一方の端部の上方に配設されたホッパーと、
   前記コンクリートポンプと前記ホッパーとの間に配設された延伸配管と、をさらに備えており、
   前記ホッパーは、前記コンクリートポンプにより前記延伸配管を介して圧送されたコンクリートを受けるとともに前記ベルトコンベヤ上に投入し、
   前記延伸配管は、前記スリップフォームの進行に伴って延伸することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート打設装置。
3. 前記延伸配管は、両端に曲り管が接続された複数本の直管を、一の直管の端部の曲り管と他の直管の曲り管とを回転可能に連結することにより延伸前の状態で波形状に連続した管路に構成されており、
   前記曲り管には、前記レールを走行する車輪が回転可能に設置されていることを特徴とする請求項２に記載のコンクリート打設装置。
4. 前記ベルトコンベヤが、無端状のベルトを備えており、
   前記ベルトは、一方の端部から他方の端部方向に送られてなる上側搬送部と、前記他方の端部から前記一方の端部方向に返送されてなる下側返送部と、を備えており、
   前記ベルトコンベヤの下方に、前記下側返送部を洗浄するためのベルトコンベヤ洗浄手段を備えることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコンクリート打設装置。
5. 前記スリップフォームは、前記レールに係止可能なストッパを備えていることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のコンクリート打設装置。
6. 前記スリップフォームの前面に沿って配設された作業足場を備えていることを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のコンクリート打設装置。
7. 前記スリップフォームの後面に沿って配設された仕上げ足場を備えていることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のコンクリート打設装置。

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