JP2018009378A

JP2018009378A - 法枠成形機及び法枠施工方法

Info

Publication number: JP2018009378A
Application number: JP2016139268A
Authority: JP
Inventors: 卓人川本; Takuto Kawamoto; 森田　晃司; Koji Morita; 晃司森田; 邦彦浜井; Kunihiko Hamai
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2016-07-14
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2036-07-14
Also published as: JP6737021B2

Abstract

【課題】作業員が法面で作業することなく、法枠を施工する。【解決手段】バックホウ１０のアーム１８の先端に取り付けられる法枠成形機４０は、バックホウ１０のアーム１８の先端に設けられる型枠５０と、バックホウ１０のアーム１８の先端に設けられ、型枠５０のキャビティ５１に繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートを供給するノズル４２と、を備え、型枠５０のキャビティ５１の前側が開口し、キャビティ５１が、前側から見て、縦方向に延在した縦キャビティ５１ａと、横方向に延在するとともに縦キャビティ５１ａに交差する横キャビティ５１ｂとを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートを法面に成形する法枠成形機及びそれを用いた法枠施工方法に関する。

特許文献１には、短繊維状補強材が混合されたモルタル又はコンクリートを法面に吹き付けることを繰り返すことにより、格子状の法枠を法面に施工する法面保護工法が開示されている。具体的には、作業員がノズルを持ってモルタル又はコンクリートを法面に吹付ながら法面を移動することにより法枠を施工することが記載されている。

特公昭５８−１９８１６号公報

ところが、特許文献１に記載の技術では、作業員の人手による施工作業であるがゆえに作業効率が悪く、施工工期が長期になってしまう上、コストが増大してしまう。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、作業員が法面で作業することなく法枠を施工できるようにすることである。

以上の課題を解決するための発明は、アームを有する重機の前記アームの先端に取り付けられる法枠成形機であって、前記アームの先端に設けられる型枠と、前記アームの先端に設けられ、前記型枠のキャビティに繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートを供給するノズルと、を備え、前記型枠のキャビティの前側が開口し、前記キャビティが、前側から見て、縦方向に延在した縦キャビティと、横方向に延在するとともに前記縦キャビティに交差する横キャビティとを有することを特徴とする法枠成形機である。

また、以上の課題を解決するための発明は、前記法枠成形機を用いて法面に法枠を施工する方法であって、前記アームによって前記型枠の前端面を前記法面に接触させて、前記キャビティの前側開口を前記法面によって閉塞するように前記法枠成形機を位置決めする位置決め工程と、前記位置決め工程後に、前記ノズルから前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを前記キャビティに供給することによって、前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを成形する成形工程と、前記成形工程後に、前記型枠内の前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを硬化させる硬化工程と、前記硬化工程後に前記アームによって前記型枠を前記型枠内の前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートから分離させる脱型工程と、を備えることを特徴とする法枠施工方法である。

以上の発明によれば、法枠成形機が重機のアームの先端に取り付けられるため、法枠成形機の型枠の前端面を法面に接触させて、キャビティの前側開口を法面によって閉塞するように法枠成形機を位置決めすることができる。その状態において、ノズルにより繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートをキャビティに供給すれば、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートが型枠のキャビティの形状に成形される。そのため、作業員が法面で作業せずとも、法枠を施工することができる。よって、短期に法枠を施工することができるとともに、施工コストの削減も図れる。
また、型枠を用いるため、法枠が設計通りに正確に形状加工される。

好ましくは、前記法枠成形機が、前記アームの先端に設けられ、前記ノズルを縦方向及び横方向に揺動する揺動機構を更に備え、前記型枠のキャビティの後ろ側が開口し、前記ノズルが前記縦キャビティと前記横キャビティとの交差部において前記揺動機構によって揺動されて、前記キャビティの後ろ側開口を通じて前記キャビティに前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを噴出する。

以上によれば、ノズルが揺動機構によって揺動されると、ノズルの噴出方向が偏向されるため、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートがキャビティの隅々まで行き渡る。よって、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートがキャビティの形状に正確に成形される。

好ましくは、前記法枠成形機が、前記アームの先端に設けられ、前記ノズルを縦方向及び横方向に変位させる面方向変位機構を更に備え、前記型枠のキャビティの後ろ側が開口し、前記ノズルが前記面方向変位機構によって前記縦キャビティ及び前記横キャビティに沿って変位されて、前記キャビティの後ろ側開口を通じて前記キャビティに前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを噴出する。

以上によれば、ノズルが面方向変位機構によって縦キャビティ及び横キャビティに沿って変位されるため、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートがキャビティの隅々まで行き渡る。よって、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートがキャビティの形状に正確に成形される。

前記位置決め工程、前記成形工程及び前記脱型工程を複数回繰り返し実行するとともに各回の前記位置決め工程において決められた前記法枠成形機の位置を異ならせることによって、前記法面に形成された繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートを格子状に配列させる。

以上によれば、格子状の法枠を成形することができる。

本発明によれば、作業員が法面で作業することなく、法枠を施工することができる。

図１は、法枠施工装置の側面図である。図２は、法面に施工される法枠の正面図である。図３は、法枠成形機の前面側の斜視図である。図４は、法枠成形機の正面図である。図５は、法枠成形機の要部の拡大側面図である。図６は、法枠成形機の要部の拡大平面図である。図７は、法枠の施工工程を示した工程図である。図８は、法枠の施工工程を示した工程図である。図９は、変形例に係る法枠成形機の要部の拡大側面図である。図１０（ａ）は、変形例に係る法枠成形機の正面図であり、図１０（ｂ）は、この法枠成形機によって成形された法枠の正面図である。図１１（ａ）は、変形例に係る法枠成形機の正面図であり、図１１（ｂ）は、この法枠成形機によって成形された法枠の正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

１．法枠施工装置
図１は法枠施工装置１の側面図である。
法枠施工装置１は、バックホウ（アーム付走行重機）１０、供給装置３０及びアタッチメント（法枠成形機）４０を備える。

バックホウ１０は、下部走行体１２、上部旋回体１４、ブーム１６及びアーム１８等を備える。下部走行体１２は、クローラ１２ａを有しており、そのクローラ１２ａの回転により法面３の下の作業場２上を走行する。上部旋回体１４は、下部走行体１２の上部に、下部走行体１２に対して鉛直軸回りに旋回可能に設けられている。ブーム１６は、その基端が上部旋回体１４に水平軸回りに回転可能に連結されて、上部旋回体１４に対して上下に揺動可能となっている。アーム１８は、その基端がブーム１６の先端に水平軸回りに回転可能に連結され、ブーム１６に対して上下に揺動可能となっている。上部旋回体１４とブーム１６との間には、油圧により伸縮する油圧シリンダ１５が設けられており、油圧シリンダ１５の伸縮によってブーム１６が揺動する。ブーム１６とアーム１８との間には、油圧により伸縮する油圧シリンダ１７が設けられており、油圧シリンダ１７の伸縮によってアーム１８が揺動する。アタッチメント４０はアーム１８の先端に上下に揺動可能に連結されている。

バックホウ１０、例えばバックホウ１０の運転室２０には、車載コンピュータ２２が設けられている。上部旋回体１４には、バックホウ１０の位置、つまり緯度、経度及び高度を計測するＧＮＳＳ計測器２４が設けられている。ＧＮＳＳ計測器２４の計測結果は車載コンピュータ２２に出力される。また、バックホウ１０には、傾斜角センサ、旋回角センサ、ブーム角度センナ、アーム角度センサ及びアタッチメント角度センサ等が設けられ、これらセンサの計測結果は車載コンピュータ２２に出力される。傾斜角センサは、水平面を基準とした直交三軸（ロール軸、ヨー軸、ピッチ軸）回りの下部走行体１２の傾斜角（ロール角、ヨー角、ピッチ角）を計測するセンサである。旋回角センサは、下部走行体１２に対する上部旋回体１４の旋回角を計測するセンサである。ブーム角度センサは、上部旋回体１４に対するブーム１６の角度を計測するセンサである。アーム角度センサは、ブーム１６に対するアーム１８の角度を計測するセンサである。アタッチメント角度センサは、アーム１８に対するアタッチメント４０の角度を計測するセンサである。そして、車載コンピュータ２２は、ＧＮＳＳ計測器２４及び上述の各種角度センサの計測結果からアタッチメント４０の位置（緯度、経度及び高度）及び姿勢（水平面を基準とした直交三軸回りの傾斜角）を計算する。

車載コンピュータ２２の記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ、不揮発性半導体メモリ等）には、法面３及び施工予定の法枠４の三次元データが記録されている。法面３の三次元データとは、法面３の各点の位置（緯度、経度、高度）及び傾斜角を表したデータであり、法枠４の三次元データとは、法枠４の各点の位置（緯度、経度、高度）及び傾斜角を表したデータである。法面３の三次元データは三次元形状計測器による実測値であり、法枠４の三次元データはその実測値に従って設計された設計値である。

車載コンピュータ２２は、ＧＮＳＳ計測器２４及び上述の各種角度センサの計測結果を入力することによってアタッチメント４０の位置及び姿勢を計算しながら、下部走行体１２、上部旋回体１４、油圧シリンダ１５，１７，１９を制御する。これにより、アタッチメント４０が施工予定の法枠４の所定箇所（例えば、格子形状の交差部）において法面３に当接するように、アタッチメント４０の位置決め及び姿勢決めがなされる。

供給装置３０は作業場２に設置されており、供給装置３０とアタッチメント４０との間にはホース３１が連結されている。供給装置３０は、セメントと細骨材と繊維と水を混合し、それにより得られた繊維補強モルタル（好ましくは、超高強度繊維補強モルタル）をアタッチメント４０に圧送するものである。供給装置３０によってアタッチメント４０に供給される繊維補強モルタルの具体的な例としては、宇部興産株式会社製の密度2.97 g/cm³のプレミックス材（商品名：サイトハード（登録商標）Ｐ）と、表乾密度2.62 g/cm³の細骨材（安山岩砕砂）と、宇部興産株式会社製のポリカルボン酸系高性能減水剤からなる混和剤（商品名：サイトハード（登録商標）Ｌ）と、ベルカルトジャパン株式会社製の直径0.55 mm、長さ35 mm、密度7.85 g/cm³、引張強度1850 N/mm³の鋼繊維（商品名：ドラミックス（登録商標）４Ｄ）と、水とを混合した混合物であり、具体的な配合比は次の表の通りである。

なお、セメントの凝固・硬化を促進する急結剤が繊維補強モルタルに含まれていてもよい。

アタッチメント４０には後述するようにノズル４２及び型枠５０が設けられており、このアタッチメント４０は、法面３上に位置させた型枠５０内にノズル４２により繊維補強モルタルをノズル４２から型枠５０内の法面３に吹き付けることで、図２に示すように格子状の法枠４の構成要素となるフレームエレメント５を施工するものである。ここで、型枠５０のキャビティ５１が十字状に設けられており、複数の十字型のフレームエレメント５を法面３に沿って二次元アレイ状に配列するように施工することによって、これらフレームエレメント５が連結されてなる格子状の法枠４が施工される。

図３〜図６を参照して、アタッチメント４０について詳細に説明する。ここで、図３は法面３側から見たアタッチメント４０の斜視図であり、図４は法面３側から見たアタッチメント４０の正面図であり、図５はアタッチメント４０の要部の拡大側面図であり、図６はアタッチメント４０の要部の拡大平面図である。

アタッチメント４０は、アーム１８の先端に連結されるブラケット４１と、ブラケット４１に取り付けられる型枠５０と、型枠５０のキャビティ５１に繊維補強モルタルを噴出して供給するノズル４２と、ブラケット４１に設けられているとともに、ノズル４２を二軸回りに揺動させる揺動機構６０と、を備える。

ブラケット４１は、水平な回転軸４１ａによってアーム１８の先端に回転可能に取り付けられている。ブラケット４１とアーム１８との間には、油圧シリンダ１９が設けられており、油圧シリンダ１９の伸縮によってブラケット４１が揺動される。

ブラケット４１の前側には、型枠５０がフレーム５９を介して取り付けられている。ここで、型枠５０は、矩形型の２枚の堰板５３，５４が短辺において直交するように組まれることによって構成されたＬ字型の４体の型枠要素５２を有する。これら型枠要素５２は、出隅が中心側に向いて互いに離間するように配置されている。そして、横に隣り合う型枠要素５２は一方の堰板５３同士が互いに横方向に離間して対向し、他方の堰板５４同士が同一面上に配置され、縦に隣り合う型枠要素５２は一方の堰板５４，５４同士が互いに縦方向に離間して対向し、他方の堰板５３，５３同士が同一面上に配置されている。キャビティ５１のうち堰板５３の間の領域を縦キャビティ５１ａといい、堰板５４の間の領域を横キャビティ５１ｂという。これら縦キャビティ５１ａと横キャビティ５１ｂがそれぞれの中間部において互いに交差することによって、十字型のキャビティ５１が構成される。また、キャビティ５１の前側及び後ろ側が開口しているとともに、縦キャビティ５１ａ及び横キャビティ５１ｂの両端部が開口している。なお、対向する堰板５３は、互いに平行に設けられていてもよいし、これらの間隔が前側から後ろ側に向かって漸減するように傾斜してもよい。対向する堰板５４についても同様である。

また、ブラケット４１の前部には、揺動機構６０が取り付けられている。揺動機構６０は、ブラケット４１の前側に取り付けられた縦振り機構６１と、縦振り機構６１の出力回転軸６１ａに取り付けられた横振り機構６２と、を有する。縦振り機構６１は、ブラケット４１の回転軸４１ａに平行な出力回転軸６１ａ回りに横振り機構６２を縦方向に揺動させるものである。縦振り機構６１には例えば出力回転軸６１ａを有する油圧モータを採用することができる。横振り機構６２の出力回転軸６２ａにはホルダ６９によってノズル４２が保持されている。横振り機構６２は、縦振り機構６１の出力回転軸６１ａに直交する出力回転軸６２ａ回りにノズル４２を横方向に揺動させるものである。横振り機構６２には例えば出力回転軸６２ａを有する油圧モータを採用することができる。揺動機構６０によってノズル４２が二軸回りに揺動されるが、ノズル４２の揺動の際にフレーム５９及びブラケット４１がノズル４２及びフレーム５９に干渉しないように設けられている。

ノズル４２にはホース３１が接続され、供給装置３０からホース３１を通じてノズル４２に供給された繊維補強モルタルがノズル４２によって噴出される。ノズル４２の噴出方向は、縦振り機構６１の軸及び横振り機構６２の軸に対して直交する。

このノズル４２は、型枠５０の後ろ側に配置されており、より具体的にはキャビティ５１の縦キャビティ５１ａと横キャビティ５１ｂの交差部の真後ろの位置において揺動機構６０によって二軸回りに揺動される。

２．法枠の施工方法
続いて、法枠施工装置１を用いた法枠４の施工方法について説明する。
（１）準備工程
細骨材とセメントと繊維と水を供給装置３０に供給し、供給装置３０においてこれらを混合して、繊維補強モルタルを作製する。
また、アタッチメント４０をバックホウ１０のアーム１８の先端に取り付ける。具体的には、アタッチメント４０のブラケット４１を回転軸４１ａによってアーム１８の先端に回転可能に連結するとともに、油圧シリンダ１９の先端をブラケット４１に連結する。

（２）位置決め・姿勢決め工程
続いて、下部走行体１２、上部旋回体１４及び油圧シリンダ１５，１７，１９が車載コンピュータ２２により制御されることによって、バックホウ１０が自動運転される。これにより、アタッチメント４０の位置決め及び姿勢決めがなされ、アタッチメント４０が法面３に接触した状態で停止する。具体的には、型枠５０の型枠要素５２の前側端面が法面３に接触して、キャビティ５１の前側開口が法面３によって閉塞された状態で、アタッチメント４０の位置決め及び姿勢決めがなされる。ここで、キャビティ５１の横キャビティ５１ｂが法面３に沿ってほぼ水平方向になり、縦キャビティ５１ａが法面３に沿って上下方向になる。なお、作業者がバックホウ１０を運転することによって、アタッチメント４０の位置決め及び姿勢決めがなされてもよい。

（３）成形工程
続いて、供給装置３０を作動させて、供給装置３０により繊維補強モルタルをノズル４２に圧送する。そうすると、ノズル４２の先端から繊維補強モルタルが法面３に噴出されることで、繊維補強モルタルが型枠５０に充填される。

ここで、ノズル４２による繊維補強モルタルの噴出中には、横振り機構６２を停止させた状態で縦振り機構６１を作動させ、ノズル４２を縦振り機構６１によって縦方向に１回又は複数回往復するように揺動させる。従って、ノズル４２から噴出される繊維補強モルタルも、縦キャビティ５１ａにおいて上下方向に変位しながら法面３に堆積して、縦キャビティ５１ａに漸次充填される。

ノズル４２が縦方向に１回又は複数回往復するように揺動される前又は後に、縦振り機構６１を停止させた状態で横振り機構６２を作動させ、ノズル４２を横振り機構６２によって横方向に１回又は複数回往復するように揺動させる。この際ノズル４２から噴出中の繊維補強モルタルは、横キャビティ５１ｂにおいて水平方向に変位しながら法面３に堆積して、横キャビティ５１ｂに漸次充填していく。
以上のようにノズル４２を揺動することによって、繊維補強モルタルの流動性が低い場合でも繊維補強モルタルがキャビティ５１の隅々に行き渡るため、成形性が良い。

以上のようなノズル４２の上下方向の１回又は複数回の揺動と、ノズル４２の水平方向の１回又は複数回の揺動とが交互に繰り返されるため、キャビティ５１内の法面３上のどの位置においても均一に繊維補強モルタルが堆積する。こうして、キャビティ５１内の繊維補強モルタルの堆積厚が所定値に至ったら、供給装置３０が停止して、ノズル４２からの繊維補強モルタルの噴出も停止する。更に、縦振り機構６１及び横振り機構６２を停止するとともに、ノズル４２の揺動も停止する。

以上のようにすれば、キャビティ５１が十字型であるため、図７（ａ）に示すように法面３に堆積する繊維補強モルタル５ａも十字型に形作られる。

（４）硬化工程
続いて、型枠５０が法面３に接して静止した状態を維持して、型枠５０内の繊維補強モルタル５ａを養生して、硬化させる。型枠５０内の繊維補強モルタル５ａが硬化すると、十字型のフレームエレメント５になる。繊維補強モルタル５ａに急結剤が添加されていると、硬化時間が短縮する。なお、フレームエレメント５のうち縦条部５ｂは、縦キャビティ５１ａ内の繊維補強モルタル５ａが硬化したものであり、横条部５ｃは、横キャビティ５１ｂ内の繊維補強モルタル５ａが硬化したものである。

（５）脱型工程
型枠５０内の繊維補強モルタルが脱型できる程度に硬化したら、作業者がバックホウ１０を運転して、型枠５０を法面３から離間して、硬化した繊維補強モルタルから型枠５０を分離する。この際、法面３の垂直方向に型枠５０を法面３から離間すると、繊維補強モルタルと型枠５０の分離が容易である。また、上述のように、対向する堰板５３や堰板５４の間隔が前側（法面３側）から後ろ側（法面３の反対側）に向かって漸減するように堰板５３，５４が傾斜していると、繊維補強モルタルと型枠５０の分離が容易である。

（６）順次施工
その後、上述の位置決め・姿勢決め工程、成形工程、硬化工程及び脱型工程を再度行うことによって、図７（ｂ）に示すように下隣りのフレームエレメント５が加工されて、このフレームエレメント５を前回施工のフレームエレメント５に連結する。その後も、位置決め・姿勢決め工程、成形工程、硬化工程及び脱型工程を繰り返し行うことによって、フレームエレメント５を上から順に法面３に施工する（図７（ｃ）参照）。つまり、或る回の位置決め・姿勢決め工程におけるアタッチメント４０の位置は、１回前の位置決め・姿勢決め工程におけるアタッチメント４０の位置よりも１体のフレームエレメント５分だけ下方である。

縦方向１列分の複数のフレームエレメント５の施工終了後に、図８（ａ），（ｂ）に示すように横隣りの列の複数のフレームエレメント５を上から順に施工する。ここで、図８（ａ）は横隣りの列の最も上のフレームエレメント５施工後の工程図であり、図８（ｂ）は横隣りの列の最も下のフレームエレメント５施工後の工程図である。こうして、縦方向の列の施工を横方向に順に行って、全体としてフレームエレメント５を格子状に配列するように施工することで、法枠４が完成する（図８（ｃ）参照）。

なお、２回目以降の位置決め・姿勢決め工程では、既に施工されたフレームエレメント５（このフレームエレメント５はこれから施工するようとするフレームエレメント５の上や下の隣りである。）の縦条部５ｂの端部が縦キャビティ５１ａの端部に収まるように、型枠５０を位置決めしてもよい。同様に、既に施工されたフレームエレメント５（このフレームエレメント５はこれから施工するようとするフレームエレメント５の左や右の隣りである。）の横条部５ｃの端部が横キャビティ５１ｂの端部に収まるように、型枠５０を位置決めしてもよい。このようにすれば、隣り合うフレームエレメント５の継ぎ目の不良（例えば強度不足、ボイドの発生、亀裂の発生、切欠きの発生など）を防止できる。

３．効果
（１）ノズル４２付きのアタッチメント４０がバックホウ１０のアーム１８の先端に取り付けられているため、法面３の高い位置から低い位置にかけての広範囲に繊維補強モルタルを吹き付けることができる。また、作業員が法面３で吹付作業を行わずとも済み、法枠４の施工作業の省力化及び安全化を図ることができる。更に、法枠４を施工する期間を短縮でき、施工コストの削減も図れる。

（２）型枠５０がアタッチメント４０に設けられているため、フレームエレメント５を設計通りに正確に形状加工することができる。それゆえ、法枠４が設計通りに正確に形状加工される。

（３）ノズル４２から噴出される繊維補強モルタルに繊維が含まれているため、配筋作業を行わずとも、高強度且つ耐久性のある法枠４を製造することができる。

４．変形例
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。以下に、以上の実施形態からの変更点について説明する。以下に説明する変更点は、可能な限り組み合わせて適用してもよい。

（１）上記実施形態では、ノズル４２が揺動機構６０により二軸回りに揺動されることによって、ノズル４２の噴出方向が偏向されたのに対し、ノズル４２の噴出方向が固定されていてもよい。具体的には、図９の側面図に示すように、ノズル４２の噴射方向は、キャビティ５１の前側開口によって規定される面に対して交差（好ましくは直交）するように固定されている。この場合、揺動機構６０の代わりに、キャビティ５１の前側開口によって規定される面に平行な移動平面に沿ってノズル４２を変位させる面方向変位機構７０がブラケット４１の前側に設けられている。面方向変位機構７０は、ブラケット４１の前側に設けられた縦方向駆動機構（例えば油圧シリンダ）７１と、縦方向駆動機構７１に接続された横方向駆動機構（例えば油圧シリンダ）７２と、を有する。縦方向駆動機構７１は、図９の矢印Ａに示すように、堰板５３に平行な直線に沿って直線的に横方向駆動機構７２及びノズル４２を駆動するものである。横方向駆動機構７２は、堰板５４に平行な直線に沿って図９の紙面に直行する方向に直線的にノズル４２を駆動する。

面方向変位機構７０が設けられている場合、成形工程では、面方向変位機構７０が次のように動作する。すなわち、縦方向駆動機構７１及び横方向駆動機構７２によりノズル４２がキャビティ５１をなぞるように十字型軌跡に沿って断続的（間欠的）又は連続的に移動される。ノズル４２が十字型軌跡のうち上下の軌跡に沿って縦方向駆動機構７１によって移動される際に、ノズル４２から縦キャビティ５１ａに向けて繊維補強モルタルが噴出されるため、縦キャビティ５１ａ内において繊維補強モルタルが法面３に堆積する。一方、ノズル４２が十字型軌跡のうち水平な軌跡に沿って横方向駆動機構７２によって移動される際に、ノズル４２から横キャビティ５１ｂに向けて繊維補強モルタルが噴出されるため、横キャビティ５１ｂ内において繊維補強モルタルが法面３に堆積する。以上のようにノズル４２が十字型の軌跡を描いて移動されるため、法面３に堆積する繊維補強モルタルが十字型となり、それが硬化するとフレームエレメント５になる。

ここで、１つのフレームエレメント５を施工するにあたって、ノズル４２が十字型軌跡を描く回数は１回でも良いし、複数回でもよい。また、ノズル４２の軌跡が十字型であれば、どのような経路順でもよい。例えば、繊維補強モルタルの噴出中にノズル４２が縦方向駆動機構７１によって上下方向に１回又は複数回往復移動された後に、繊維補強モルタルの噴出中にノズル４２が横方向駆動機構７２によって水平方向に１回又は複数回往復移動される。

ノズル４２の移動中には、繊維補強モルタルの噴出が一時的に停止されてもよい。例えば、ノズル４２が上下軌跡と水平軌跡のどちらか一方に沿って移動する最中にノズル４２が十字型軌跡の交差部を通過する時には、供給装置３０が一時的に停止されて、ノズル４２による繊維補強モルタルの噴出が一時的に停止されるが、ノズル４２が他方に沿って移動する最中にノズル４２がその交差部を通過する時には、供給装置３０が停止されずに供給を継続する。

（２）上記実施形態では、ノズル４２が揺動機構６０により二軸回りに揺動されることによって、ノズル４２の噴出方向が偏向されたのに対し、ノズル４２の噴出方向が固定されていてもよい。つまり、揺動機構６０が設けられておらず、ノズル４２がブラケット４１に取り付けられ、ノズル４２の噴射方向はキャビティ５１の前側開口によって規定される面に対して交差（好ましくは直交）するように固定されている。この場合、キャビティ５１の後面側が十字型の閉塞板によって閉塞され、ノズル４２が閉塞板の中央部に形成された通し孔に挿入された状態で閉塞板に固定され、ノズル４２の噴出口がキャビティ５１の縦キャビティ５１ａと横キャビティ５１ｂの交差部に位置している。

この場合、成形工程では、ノズル４２の噴出が連続的又は断続的に行われると、ノズル４２から噴出される繊維補強モルタルが縦キャビティ５１ａと横キャビティ５１ｂの交差部から縦キャビティ５１ａ及び横キャビティ５１ｂに沿って放射状に広がるように流動するため、キャビティ５１内に繊維補強モルタルが充填される。これにより、十字型のフレームエレメント５を成形することができる。ノズル４２から噴出される繊維補強モルタルの流動性を高めるため、繊維補強モルタルに添加する混和剤を例えば2.0 [重量%]以上に増やすとよい。
なお、閉塞板が設けられずにキャビティ５１の後面側が開口した場合でも、ノズル４２の噴出口がキャビティ５１の縦キャビティ５１ａと横キャビティ５１ｂの交差部に位置して、ノズル４２の噴射方向が固定されていてもよい。

（３）上記実施形態では、キャビティ５１の後面側が開口されているが、十字型の閉塞板によって閉塞されていてもよい。この場合、揺動機構６０又は面方向変位機構７０によって揺動又は変位されるノズル４２から噴出される繊維補強モルタルが閉塞板を通過するように、閉塞板には十字型のスリットが形成されている。

（４）上記実施形態では、供給装置３０からノズル４２に供給される材料が繊維補強モルタルであったが、セメントと細骨材と粗骨材と繊維と水を混合してなる繊維補強コンクリートでもよい。

（５）上記実施形態では、型枠５０のキャビティ５１が前側から見て十字型であったが、図１０（ａ）に示すよう型枠５０Ａのキャビティ５１がＴ字型であってもよい。ここで、図１０（ａ）に示す型枠５０Ａと図４に示す型枠５０との相違点は次の通りである。つまり、型枠５０では、４つの型枠要素５２が堰板５３，５４を有するのに対して、型枠５０Ａでは、下側の２つの型枠要素５２が堰板５３，５４を有し、上側の２つの型枠要素５２は堰板５４を有するが、堰板５３を有さない。そして、縦キャビティ５１ａの上端部が横キャビティ５１ｂの中間部に連なるように、縦キャビティ５１ａと横キャビティ５１ｂが交差する。このような型枠５０Ａを有したアタッチメントを用いれば、図１０（ｂ）に示すようにフレームエレメント５の形状がＴ字型となり、縦条部５ｂの端部が横条部５ｃの中間部に連なった状態となる。

（６）上記実施形態では、型枠５０のキャビティ５１が前側から見て十字型であったが、図１１（ａ）に示すよう型枠５０ＢのキャビティがＬ字型であってもよい。ここで、図１１（ａ）に示す型枠５０Ｂは、堰板５３，５４を有するＬ字型の型枠要素５２と、堰板５３から横方向に離間して対向する堰板５５と、堰板５４から縦方向に離間して対向する堰板５６と、前側から見て、堰板５３、５４を延長させて交差する位置に配置されるとともに型枠要素５２の角部の対角位置に配置された堰止部５７とを有する。そして、縦キャビティ５１ａの上端部が横キャビティ５１ｂの一端部に連なるように、縦キャビティ５１ａと横キャビティ５１ｂが交差する。このような型枠５０Ｂを有したアタッチメントを用いれば、図１１（ｂ）に示すようにフレームエレメント５の形状がＬ字型となり、縦条部５ｂの端部が横条部５ｃの端部に連なった状態となる。

１…法枠施工装置，３…法面，４…法枠，５…フレームエレメント，１０…バックホウ（重機），１６…ブーム，１８…アーム，４０…アタッチメント（法枠成形機），４２…ノズル，５０…型枠，５０Ａ…型枠，５０Ｂ…型枠，５１…キャビティ，５１ａ…縦キャビティ，５１ｂ…横キャビティ，６０…揺動機構，７０…面方向変位機構

Claims

アームを有する重機の前記アームの先端に取り付けられる法枠成形機であって、
前記アームの先端に設けられる型枠と、
前記アームの先端に設けられ、前記型枠のキャビティに繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートを供給するノズルと、を備え、
前記型枠のキャビティの前側が開口し、
前記キャビティが、前側から見て、縦方向に延在した縦キャビティと、横方向に延在するとともに前記縦キャビティに交差する横キャビティとを有することを特徴とする法枠成形機。
前記アームの先端に設けられ、前記ノズルを縦方向及び横方向に揺動する揺動機構を更に備え、
前記型枠のキャビティの後ろ側が開口し、前記ノズルが前記縦キャビティと前記横キャビティとの交差部において前記揺動機構によって揺動されて、前記キャビティの後ろ側開口を通じて前記キャビティに前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを噴出することを特徴とする請求項１に記載の法枠成形機。
前記アームの先端に設けられ、前記ノズルを縦方向及び横方向に変位させる面方向変位機構を更に備え、
前記型枠のキャビティの後ろ側が開口し、前記ノズルが前記面方向変位機構によって前記縦キャビティ及び前記横キャビティに沿って変位されて、前記キャビティの後ろ側開口を通じて前記キャビティに前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを噴出することを特徴とする請求項１に記載の法枠成形機。
請求項１から３の何れか一項に記載の法枠成形機を用いて法面に法枠を施工する方法であって、
前記アームによって前記型枠の前端面を前記法面に接触させて、前記キャビティの前側開口を前記法面によって閉塞するように前記法枠成形機を位置決めする位置決め工程と、
前記位置決め工程後に、前記ノズルから前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを前記キャビティに供給することによって、前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを成形する成形工程と、
前記成形工程後に、前記型枠内の前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートを硬化させる硬化工程と、
前記硬化工程後に前記アームによって前記型枠を前記型枠内の前記繊維補強モルタル又は前記繊維補強コンクリートから分離させる脱型工程と、を備えることを特徴とする法枠施工方法。
前記位置決め工程、前記成形工程及び前記脱型工程を複数回繰り返し実行するとともに各回の前記位置決め工程において決められた前記法枠成形機の位置を異ならせることによって、前記法面に形成された繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートを格子状に配列させることを特徴とする請求項４に記載の法枠施工方法。