JP2018096157A

JP2018096157A - グラウト材充填用底型枠

Info

Publication number: JP2018096157A
Application number: JP2016243340A
Authority: JP
Inventors: 田中　浩一; Koichi Tanaka; 浩一田中; 友子平賀; Tomoko Hiraga; 良司笠木; Ryoji Kasagi
Original assignee: HIRAGA KK; Obayashi Corp
Current assignee: HIRAGA KK; Obayashi Corp
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2036-12-15
Also published as: JP6883983B2

Abstract

【課題】エア抜き口や注入口を介した挿入穴からのグラウト材の流出を確実かつ迅速に防止する。【解決手段】本発明に係るグラウト材充填用底型枠２は、エア抜き部材１０が引き抜かれた後のエア抜き口１１を塞ぐことで挿入穴からのモルタルの流出を遮断するエア抜き側遮断手段としてのエア抜き側シャッター板２６と、注入口３を塞ぐことで挿入穴からのモルタルの流出を遮断する注入側遮断手段としての注入側シャッター板２４とを備える。エア抜き側シャッター板２６は、エア抜き口１１を塞ぐ閉鎖位置と該エア抜き口を開く開放位置との間で進退自在に構成してあり、注入側シャッター板２４は、注入口３を塞ぐ閉鎖位置と該注入口を開く開放位置との間で進退自在に構成してある。【選択図】図２

Description

本発明は、主としてせん断補強具が挿入された挿入穴へのグラウト材充填作業に適用されるグラウト材充填用底型枠に関する。

鉄筋コンクリート構造物を構築するにあたっては、該構造物を構成する壁等に作用する面外せん断力を支持すべく、せん断補強筋を配置する場合があるが、耐震基準の見直し等によってより高いせん断耐力やせん断強さが望まれる場合には、既存の鉄筋コンクリート構造物に対してせん断補強が別途必要になる。

このようなせん断補強を行う手段として、例えば「マルチプルナットバー」（登録商標）と呼ばれるせん断補強具を用いた耐震補強工法が知られている。

かかるせん断補強具は、ＰＣ鋼棒とその両端近傍に取り付けられる円板状あるいはナット状の定着部材とで構成してあり、例えばボックスカルバートの側壁に設置する場合であれば、該側壁に挿入穴を水平に穿孔形成した後、その挿入穴にグラウト材を充填し、しかる後、該グラウト材に埋設する形でせん断補強具を挿入する。

このようにすると、グラウト材が硬化した後は、該グラウト材とその周囲のコンクリート躯体とが一体化するため、挿入されたせん断補強具は、上述の例であれば、ボックスカルバートの側壁に作用する面外せん断力を支持し、あるいは該面外せん断力に抵抗する機能を発揮する。

一方、耐震補強すべき部位が、ボックスカルバートの頂板のように施工側から見て上方に位置する場合においては、その上方部位に上向きの挿入穴を穿孔形成し、次いで、その挿入穴にせん断補強具を挿入して仮固定するとともに、中空のエア抜きホースを、その上端が挿入穴の最上部直下に位置するように挿入穴に配置するとともに、該エア抜きホースが挿通される形で挿入穴の下端開口を底型枠で塞ぐ。

次に、底型枠の注入口に連通接続された注入ホースを介してグラウト材を上方に向けて注入するが、エア抜きホースからグラウト材が流出してきたならば、それによって挿入穴への充填が完了したと確認できるので、この時点でグラウト材の注入を終了する。

このようにすれば、挿入穴が上向きであっても、該挿入穴の最上部に空隙を残すことなく、グラウト材を充填することができる。

特開２０１０―１８５２４７号公報特開２０１４―１１４５５２号公報特開２０１５―０２８２６６号公報

ここで、充填されたグラウト材が挿入穴から流出して該挿入穴に空隙が生じることがないよう適切な流出防止策を講じる必要があるが、エア抜き口側では、せん断補強の品質を向上させるべく、エア抜きホースを残置せずに撤去するため、エア抜きホースの撤去後、エア抜き口を速やかに塞ぐ必要がある。

しかしながら、従来においては、エア抜き口を確実かつ迅速に塞ぐ手段がないため、グラウト材の加圧注入を継続することで挿入穴に空隙が発生する事態は防止できるものの、エア抜き口を塞ぐ作業に手間取れば、エア抜き口から多量のグラウト材が流出し、その処理に時間と手間を要するという問題も生じていた。

また、注入口側においては、従来、注入ホースを折り曲げてその折曲げ箇所を番線等で結束していたが、かかる方法では、作業が煩雑で時間もかかる上、作業員の経験の有無あるいは習熟度の差に起因して結束の仕方にばらつきが生じ、グラウト材が挿入穴から流出するおそれがあるという問題を生じていた。

加えて、加圧ポンプの故障や注入ホースの脱落により、グラウト材の加圧注入が予期せぬ形で中断する事態が生じた場合、ホース類を折り曲げて結束するという上述の方法では即時対応が難しい。

そのため、注入されたグラウト材の相当量が挿入穴から流出し、その結果、加圧注入を最初からやり直さねばならないという問題も生じていた。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、エア抜き口や注入口を介した挿入穴からのグラウト材の流出を確実かつ迅速に防止可能なグラウト材充填用底型枠を提供することを目的とする。

また、本発明は、グラウト材の加圧注入が予期せぬ形で中断した場合であっても、挿入穴からのグラウト材の流出を防止可能なグラウト材充填用底型枠を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るグラウト材充填用底型枠は請求項１に記載したように、岩盤、コンクリート躯体その他の補強対象部位に補強手段が挿入配置できるようにかつ上向きに形成された挿入穴の開口に設置され該挿入穴の最上部直下に上端が位置するように前記挿入穴に配置されるエア抜き部材が挿通されるエア抜き口と前記挿入穴に充填されるグラウト材が注入される注入口とが設けられたグラウト材充填用底型枠において、
前記エア抜き部材が引き抜かれた後の前記エア抜き口を塞ぐことで前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断するエア抜き側遮断手段と、前記注入口を塞ぐことで前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する注入側遮断手段とを備えてなり、前記エア抜き側遮断手段を、前記エア抜き口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して前記エア抜き口を開く開放位置との間で進退自在となるようにエア抜き側シャッター板を配置して構成するとともに、前記注入側遮断手段を、前記注入口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して前記注入口を開く開放位置との間で進退自在となるように注入側シャッター板を配置して構成したものである。

また、本発明に係るグラウト材充填用底型枠は、切込みによって形成された切片とその周囲に拡がるシート本体とからなり、前記切片が押し開かれる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って該切片が前記シート本体の面外に開かれた状態から該シート本体と概ね同一の平面となる状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材、又は開口が設けられ該開口が押し拡げられる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って前記開口が拡張された状態から収縮した状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材を前記エア抜き側遮断手段として備えたものである。

また、本発明に係るグラウト材充填用底型枠は、切込みによって形成された切片とその周囲に拡がるシート本体とからなり、前記切片が前記グラウト材の注入圧によって前記シート本体の面外に開かれた開放状態になるとともに該注入圧の消失によって該開放状態から前記シート本体と概ね同一の平面となる閉鎖状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材、又は開口が設けられ該開口が前記グラウト材の注入圧によって押し拡げられた拡張状態になるとともに該注入圧の消失によって該拡張状態から収縮状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材を前記注入側遮断手段として備えたものである。

本発明に係るグラウト材充填用底型枠においては、エア抜き部材が引き抜かれた後のエア抜き口を塞ぐことで挿入穴からのグラウト材の流出を遮断するエア抜き側遮断手段と、注入口を塞ぐことで挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する注入側遮断手段とを備えるが、エア抜き側遮断手段は、エア抜き口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退してエア抜き口を開く開放位置との間で進退自在となるようにエア抜き側シャッター板を配置して構成してあり、注入側遮断手段は、注入口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して注入口を開く開放位置との間で進退自在となるように注入側シャッター板を配置して構成してある。

このようにすると、エア抜き口側では、従来、エア抜き部材が引き抜かれる場合に有効な流出防止策がなく、エア抜き口を介した挿入穴からのグラウト材の流出を余儀なくされていたが、本発明によれば、エア抜き側シャッター板を前進又は後退させるという短時間の操作だけでエア抜き口を閉じることができるとともに、その操作に、熟練や習熟が要求されることもない。

そのため、エア抜き口を介した挿入穴からのグラウト材の流出を迅速かつ確実に防止することができる。

また、エア抜き側シャッター板の操作前に、エア抜き口からグラウト材が流出するとしても、その流出時間を短時間に抑えることができるので、従来のように、エア抜き口を塞ぐ作業に手間取って該エア抜き口から多量のグラウト材が流出するおそれがなくなるとともに、注入口側でグラウト材の加圧注入を継続すれば、その流出分がすみやかに補充注入されるため、挿入穴に空隙が発生するおそれもない。

一方、注入口側においても、注入側シャッター板を前進又は後退させるという簡単な操作だけで注入口を閉じることができるとともに、その操作に、熟練や習熟が要求されることもない。

そのため、注入ホースを折り曲げてその折曲げ箇所を番線等で結束する従来の流出防止策に比べ、注入口を介した挿入穴からのグラウト材の流出をより迅速かつ確実に防止することができる。

補強対象部位は、主としてコンクリート躯体、特に鉄筋コンクリート躯体が該当し、その場合の補強手段には、せん断補強筋等のせん断補強部材や、「マルチプルナットバー」（登録商標）に代表されるせん断補強具が含まれるが、補強対象部位と補強手段の組み合わせは、上向き形成された挿入穴に補強手段が挿入され、その状態でグラウト材が充填される限り、任意であって、例えば岩盤等の地山と該地山に埋設されるロックボルトあるいはアンカーとで構成することも可能である。

挿入穴は、上向き形成されたものが本発明の対象となるが、上向きとは鉛直上向きだけを意味するものではなく、グラウト材を注入したときに空気が残留するおそれがある場合、すなわち開口位置よりも孔底位置が高い場合を意味するものとする。

エア抜き部材は、ホース、パイプ等で構成することが可能であって、その材質も任意である。

本発明に係るグラウト材充填用底型枠は、その上面を挿入穴の開口周縁に当接した状態で補強対象部位に設置することが可能であって、必要に応じて挿入穴の開口周縁における不陸を調整しつつ、当接箇所での液密性を確保できるものとする。

ここで、本発明に係るグラウト材充填用底型枠は上述したように、エア抜き側シャッター板を配置してなるエア抜き側遮断手段を備えるが、これとは別に、切込みによって形成された切片とその周囲に拡がるシート本体とからなり、前記切片が押し開かれる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って該切片が前記シート本体の面外に開かれた状態から該シート本体と概ね同一の平面となる状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材、又は開口が設けられ該開口が押し拡げられる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って前記開口が拡張された状態から収縮した状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材をエア抜き側遮断手段として備えるようにしたならば、エア抜き部材を引き抜いてからエア抜き側シャッター板を操作するまでの間、エア抜き口を介したグラウト材の流出については、その流量が大幅に絞られる。

そのため、エア抜き側シャッター板を操作するまでに流出するグラウト材の処理が簡素化されるとともに、エア抜き部材引抜き後のエア抜き側シャッター板の操作を時間的余裕をもって行うことも可能となる。

一方、本発明に係るグラウト材充填用底型枠は上述したように、注入側シャッター板を配置してなる注入側遮断手段を備えるが、これとは別に、切込みによって形成された切片とその周囲に拡がるシート本体とからなり、前記切片が前記グラウト材の注入圧によって前記シート本体の面外に開かれた開放状態になるとともに該注入圧の消失によって該開放状態から前記シート本体と概ね同一の平面となる閉鎖状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材、又は開口が設けられ該開口が前記グラウト材の注入圧によって押し拡げられた拡張状態になるとともに該注入圧の消失によって該拡張状態から収縮状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材を注入側遮断手段として備えるようにしたならば、注入口を介したグラウト材の流出については、グラウト材の注入圧の消失に応答する形で、その流量が大幅に絞られる。

そのため、加圧ポンプの故障や注入ホースの脱落によってグラウト材の加圧注入が予期せぬ形で中断したときであっても、注入口を介した挿入穴からの流出量が最小限にとどまり、かくして注入ホースを折り曲げて結束するという従来の流出防止策とは異なり、加圧注入を最初からやり直すのではなく、中断時の注入状況から再開することが可能となる。

上述の切片は、切込みを入れることによってその隣接部位が弾性変形して挿入穴側に押し開かれるとともに、その押し開きによって切込み箇所にエア抜き部材の挿通空間が形成されるものであれば、必ずしも切込みの形状がコの字状、十字状、Ｃ字状等であって、該切込みによる切片の輪郭が矩形状、三角形状（扇形状）、半円状といった包囲形状になる場合に限定されるものではなく、直線状の切込みであってもその隣接部位が上述のように作用する場合もその隣接部位が切片として包摂されるものとする。

第１実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２が配置されるグラウト材充填システム１の概略図。グラウト材充填用底型枠２の斜視図であり、(a)は分解図、(b)は全体図。グラウト材充填用底型枠２の作用を示す説明図。引き続きグラウト材充填用底型枠２の作用を示す説明図。第２実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２ａの分解斜視図。グラウト材充填用底型枠２ａの作用を示す説明図。引き続きグラウト材充填用底型枠２ａの作用を示す説明図。変形例に係るグラウト材充填用底型枠２ｂの分解斜視図。シート状弾性材４１ａの変形例に係る作用を示した斜視図。同じくシート状弾性材４１ａの変形例に係る作用を示した斜視図。同じくシート状弾性材４１ａの変形例に係る作用を示した斜視図。第３実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２ｃの分解斜視図。同じくグラウト材充填用底型枠２ｃの全体斜視図。グラウト材充填用底型枠２ｃの作用を示す説明図。グラウト材充填用底型枠２ｃの別の作用を示す説明図であり、(a)は鉛直詳細断面図、(b)はＡ−Ａ線に沿う水平断面図。

以下、本発明に係るグラウト材充填用底型枠の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

[第１実施形態]
図１は、本実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２とそれが配置されるグラウト材充填システム１を概略図で示したものである。同図に示すように、グラウト材充填システム１は、鉄筋コンクリート躯体６を補強対象部位とした耐震補強に適用されるものであって、該鉄筋コンクリート躯体にほぼ鉛直上向きに形成された挿入穴７の開口８に設置されるグラウト材充填用底型枠２と、該グラウト材充填用底型枠に設けられた注入口３に注入用配管４を介して連通接続された加圧ポンプ５とを備え、挿入穴７に補強手段であるせん断補強具９が挿入配置された状態で、加圧ポンプ５から注入用配管４に沿って圧送されてきたグラウト材としてのモルタルを注入口３から挿入穴７に注入することにより、該挿入穴に充填されたモルタルを介してせん断補強具９を鉄筋コンクリート躯体６に一体化させ、該鉄筋コンクリート躯体をせん断補強できるようになっている。

せん断補強具９は、例えば同図に示すように、ロッド状をなすＰＣ鋼棒と、該ＰＣ鋼棒の各端にそれぞれ螺着される一対の定着ナットとで構成すればよい。

グラウト材充填用底型枠２には注入口３と並んでエア抜き口１１を設けてあり、該エア抜き口に、上端が挿入穴７の最上部直下に位置するようにエア抜き部材１０を挿通することにより、モルタルを加圧注入する際、挿入穴７の空気をエア抜き部材１０を介して該挿入穴から追い出すとともに、エア抜き部材１０の下端からモルタルが流出してきた時点で、挿入穴７の最上部直下までモルタルが注入されたこと、すなわち挿入穴７に空隙を残すことなく隅々までモルタルが注入されたことを確認できるようになっている。

エア抜き部材１０や注入用配管４は、材質は問わないが、例えば樹脂製のパイプやホースで構成すればよい。

図２は、グラウト材充填用底型枠２を、分解斜視図と組立が完了した状態の全体斜視図で示したものである。これらの図でわかるように、グラウト材充填用底型枠２は、注入用配管４が接続される接続口２８が下方に突設された下段プレート２２と、注入側シャッター板２４及び該注入側シャッター板と同一面内となるように該注入側シャッター板の各長手側にそれぞれ配置された２つの注入側ガイドプレート２３ａ，２３ｂと、２つの円形開口２７，２９が形成された上段プレート２１とを、注入側シャッター板２４及び２つの注入側ガイドプレート２３ａ，２３ｂが下段プレート２２と上段プレート２１の間に挟み込まれた状態となるように積層するとともに、下段プレート２２の下面にエア抜き側ガイドプレート２５を配置して、上段プレート２１の円形開口２７と下段プレート２２の接続口２８が互いに同心となり、上段プレート２１の円形開口２９と注入側ガイドプレート２３ａに形成された円形開口３０と下段プレート２２に形成された円形開口３１とエア抜き側ガイドプレート２５に形成された円形開口３２とが互いに同心となるように位置決めした上、エア抜き側ガイドプレート２５に形成されたボルト孔３３ａ，３３ａ、下段プレート２２に形成されたボルト孔３４ａ，３４ａ、及び注入側ガイドプレート２３ａに形成されたボルト孔３５ａ，３５ａにボルト３７ａ，３７ａを挿通して上段プレート２１のボルト孔３６ａ，３６ａに螺合するとともに、下段プレート２２に形成されたボルト孔３４ｂ，３４ｂ、及び注入側ガイドプレート２３ｂに形成されたボルト孔３５ｂ，３５ｂにボルト３７ｂ，３７ｂを挿通して上段プレート２１のボルト孔３６ｂ，３６ｂに螺合して相互連結してある。

ここで、上段プレート２１の円形開口２７及び下段プレート２２の接続口２８は上述した注入口３を構成し、上段プレート２１の円形開口２９、注入側ガイドプレート２３ａに設けられた円形開口３０、下段プレート２２に設けられた円形開口３１及びエア抜き側ガイドプレート２５に設けられた円形開口３２は、上述したエア抜き口１１を構成する。

エア抜き側ガイドプレート２５は、溝状凹部の各長手側縁部に折返し部をそれぞれ延設して構成してあり、該溝状凹部の底部には上述の円形開口３２が、該各折返し部には上述のボルト孔３３ａがそれぞれ形成してあるが、溝状凹部とその開き側に配置された下段プレート２２の下面との間に形成された挿入空間には、Ｔ字状のエア抜き側シャッター板２６が挿入できるようになっている。

エア抜き側シャッター板２６は、エア抜き側ガイドプレート２５により同図矢印方向に沿って案内されつつ、その先端近傍部位３８でエア抜き口１１を塞ぐ閉鎖位置（同図一点鎖線）と該閉鎖位置から同図右方向に後退してエア抜き口１１を開く開放位置（同図実線）との間で進退自在に構成してあり、該閉鎖位置では、エア抜き口１１を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断するエア抜き側遮断手段として機能する。

一方、注入側シャッター板２４は、その長手側にそれぞれ配置された注入側ガイドプレート２３ａ，２３ｂに挟み込まれており、該注入側ガイドプレートで同図矢印方向に沿って案内されつつ、該注入側シャッター板に形成された円形開口３３が注入口３と全体がずれることで該注入口を塞ぐ閉鎖位置（同図一点鎖線）と該閉鎖位置から同図であれば左側に移動して（左側から見れば後退して）円形開口３３が注入口３と同心になることで該注入口を開く開放位置（同図実線）との間で進退自在に構成されてなり、該閉鎖位置では、注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する注入側遮断手段として機能する。

注入側シャッター板２４は、その短手側縁部にそれぞれ設けられた折曲げ部３９ａ，３９ｂが下段プレート２２の対向縁部にそれぞれ当接することで、注入側ガイドプレート２３ａ，２３ｂの間から、あるいは上段プレート２１と下段プレート２２の間からの抜け出しや脱落が防止されるようになっているが、同図左側に移動して円形開口３３が注入口３と同心になる位置で折曲げ部３９ａが下段プレート２２の縁部に当接し、同図右側に移動して円形開口３３が全体として注入口３から外れる位置で折曲げ部３９ｂが下段プレート２２の縁部に当接するように構成すれば、折曲げ部３９ａ，３９ｂがそれぞれストッパーとして機能するため、注入口３における開き操作と遮断操作を容易に切り替えることが可能となる。

なお、上段プレート２１の４つの隅部にはボルト孔４０をそれぞれ形成してあり、該ボルト孔に挿通されたボルト（図示せず）を用いて、グラウト材充填用底型枠２を鉄筋コンクリート躯体６に固定できるようになっているとともに、該固定作業に支障がないよう、下段プレート２２においては、その４つの隅部に切り欠きをそれぞれ形成してある。

本実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２を用いて挿入穴７にモルタルを充填するには、まず、鉄筋コンクリート躯体６に挿入穴７を上向き形成する。

次に、挿入穴７へのせん断補強具９の挿入配置、挿入穴７の最上部直下に上端が位置する形での該挿入穴へのエア抜き部材１０の挿入配置及びエア抜き部材１０がグラウト材充填用底型枠２のエア抜き口１１に挿通された形での挿入穴７の開口への該グラウト材充填用底型枠の設置を任意の順序で行う。

具体的には例えば、せん断補強具９を挿入穴７に挿入配置して仮固定した後、グラウト材充填用底型枠２にエア抜き部材１０を先付けし、次いで、グラウト材充填用底型枠２を持ち上げながらそれに先付けされたエア抜き部材１０を挿入穴７に挿入し、該グラウト材充填用底型枠の上面が挿入穴７の開口周縁に当接したら、その状態で上段プレート２１の４つの隅部に形成されたボルト孔４０にボルトを挿通してその先端を鉄筋コンクリート躯体６に固着することにより、グラウト材充填用底型枠２を挿入穴７の開口に設置するようにすればよい。

次に、グラウト材充填用底型枠２の注入口３に連通接続された加圧ポンプ５を作動させることで、図３(a)に示すように、挿入穴７へのモルタルの注入を開始し、該注入開始後は、エア抜き部材１０からモルタルが流出してくるのを待って（同図(b)）、該エア抜き部材をエア抜き口１１から引き抜く（図４(a)）。

ここで、加圧ポンプ５は、起動による挿入穴７へのモルタルの注入開始以来、エア抜き部材１０の引抜き中や引抜き後も継続して作動していて、挿入穴７へは該加圧ポンプによる加圧が続いているため、エア抜き部材１０を引き抜いても、その体積減少分に相当する量のモルタルは加圧ポンプ５によってすみやかに補充され、挿入穴７に空隙が生じるおそれはない。

次に、エア抜き側シャッター板２６を閉鎖位置に前進させ、その先端近傍部位３８でエア抜き口１１を塞ぐことにより、該エア抜き口を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する。

次に、注入側シャッター板２４を、例えばハンマー等で折曲げ部３９ｂを叩くことにより閉鎖位置に進退させ（図２の左側から見れば前進、右側から見れば後退）、その円形開口３３を注入口３から全体的にずらすことにより、注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する。

注入側シャッター板２４を閉鎖位置に進退させた後は、適当なタイミングで加圧ポンプ５を停止する。

以上説明したように、本実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２によれば、エア抜き側シャッター板２６を前進させるという短時間の操作だけでエア抜き口１１を閉じることができるとともに、その操作に、熟練や習熟が要求されることもない。

そのため、エア抜き口１１を介した挿入穴７からのモルタルの流出を迅速かつ確実に防止することができる。

また、エア抜き側シャッター板２６の操作前に、エア抜き口１１からモルタルが流出するとしても、その流出時間を短時間に抑えることができるので、従来のように、エア抜き口１１を塞ぐ作業に手間取って該エア抜き口から多量のモルタルが流出するおそれがなくなるとともに、注入口３の側でモルタルの加圧注入を継続すれば、その流出分がすみやかに補充注入されるため、挿入穴７に空隙が発生するおそれもない。

一方、注入口３の側においても、注入側シャッター板２４を前進又は後退させるという簡単な操作だけで注入口３を閉じることができるとともに、その操作に、熟練や習熟が要求されることもない。

そのため、注入ホースを折り曲げてその折曲げ箇所を番線等で結束する従来の流出防止策に比べ、注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出をより迅速かつ確実に防止することができる。

本実施形態では、グラウト材がモルタルである場合を例としたが、モルタルに代えて、その他の水硬性材料を用いることは可能であるし、薬液その他さまざまなグラウト材を用いることもできる。

また、本実施形態では、グラウト材充填用底型枠２をグラウト材充填システム１に組み込む形で用いるようにしたが、本発明に係るグラウト材充填用底型枠は、加圧ポンプとの併用を必須とするものではなく、例えばヘッド差を用いた加圧によってグラウト材を注入するシステムに用いることも可能である。

この場合、注入用配管４を、加圧ポンプ５に代えて、グラウト材を貯留する貯留タンクに連通接続した上、該貯留タンクを挿入穴７の最上部よりも高くなるように設置した構成とすればよい。

[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係るグラウト材充填用底型枠について説明する。なお、第１実施形態と同一の部品等については同一の番号を付してその説明を省略する。

図５は、第２実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２ａを示した分解斜視図であって、グラウト材充填用底型枠２に代わる形で第１実施形態と同様にグラウト材充填システム１で用いられるものとする。

グラウト材充填用底型枠２ａは同図に示したように、第１実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２と、該グラウト材充填用底型枠の上段プレート２１の上面に取り付けられたエア抜き側遮断手段及び注入側遮断手段としてのシート状弾性材４１とを備えたものであって、グラウト材充填用底型枠２については、ここではその説明を省略する。

シート状弾性材４１は、コの字状の切込みによってそれぞれ矩形状に形成された切片４３及び切片４５とそれらの周囲に拡がるシート本体４４とからなり、該シート本体の４つの隅部には、グラウト材充填用底型枠２ａを鉄筋コンクリート躯体６に固定するためのボルト（図示せず）を挿通可能なボルト孔４０ａを上段プレート２１のボルト孔４０と同心位置となるようにそれぞれ形成してある。

ここで、シート状弾性材４１は、切片４３が押し開かれる形で挿通されたエア抜き部材１０の引抜きに伴って該切片がシート本体４４の面外に開かれた状態から該シート本体と概ね同一の平面となる状態に復帰するように構成してあるとともに、切片４５がモルタルの注入圧によってシート本体４４の面外に開かれた開放状態になるとともに該注入圧の消失によって該開放状態からシート本体４４と概ね同一の平面となる閉鎖状態に復帰するように構成してある。

本実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２ａを用いて挿入穴７にモルタルを充填するには、第１実施形態と同様、鉄筋コンクリート躯体６に上向き形成された挿入穴７にせん断補強具９を配置するとともに、挿入穴７の開口８にグラウト材充填用底型枠２ａを設置し、該グラウト材充填用底型枠のエア抜き口１１には、上端が挿入穴７の最上部直下に位置するようにエア抜き部材１０を挿通しておく。

次に、グラウト材充填用底型枠２ａの注入口３に連通接続された加圧ポンプ５を作動させることで、図６(a)に示すように、挿入穴７へのモルタルの注入を開始する。

このとき、エア抜き口１１の側では、該エア抜き口に挿通されたエア抜き部材１０によって切片４３がシート本体４４の面外に開かれた状態となり、注入口３の側でも、切片４５がモルタルの注入圧によってシート本体４４の面外に開かれた開放状態となる。

次に、エア抜き部材１０からモルタルが流出してきたら、該エア抜き部材をエア抜き口１１から引き抜く（同図(b)）。

このようにすると、エア抜き部材１０の引抜きに伴い、切片４３がシート本体４４の面外に開かれた状態から該シート本体と概ね同一の平面となる状態に復帰する。

ここで、モルタル中の砂分が切片４３の下方に入り込むことに起因して切片４３とシート本体４４との間にわずかな隙間が生じ、この隙間を介してモルタルが若干流出するため、エア抜き口１１を介したモルタル流出を切片４３によって完全に遮断することは難しいが、少なくともその流量については大幅に絞ることができる。

一方、注入口３の側では、モルタルの加圧が継続されているので、切片４５は、その注入圧により、シート本体４４の面外に開かれた開放状態が維持される。

なお、モルタルの加圧は上述したように継続されるため、エア抜き部材１０を引き抜いても、その体積減少分に相当する量のモルタルは加圧ポンプ５によってすみやかに補充されるとともに、引抜き後に生じる若干の流出についても、同様に補充されるため、挿入穴７に空隙が生じるおそれはない。

次に、同図(c)に示すように、エア抜き側シャッター板２６を閉鎖位置に前進させ、その先端近傍部位３８でエア抜き口１１を塞ぐことにより、該エア抜き口を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する。

ここで、注入口側の切片４５は、注入側シャッター板２４の閉鎖位置への進退操作により、該切片へのモルタルの注入圧が作用しなくなるため、シート本体４４と概ね同一の平面となる閉鎖状態に復帰する。

以上説明したように、本実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２ａによれば、第１実施形態で述べたグラウト材充填用底型枠２の作用効果に加えて、エア抜き部材１０を引き抜いてからエア抜き側シャッター板２６を操作するまでの間、エア抜き口１１を介したモルタルの流出流量を大幅に絞ることが可能となり、かくしてエア抜き側シャッター板２６を操作するまでに流出するモルタルの処理が簡素化されるとともに、エア抜き部材１０を引き抜いた後のエア抜き側シャッター板２６の操作を時間的余裕をもって行うことも可能となる。

また、本実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２ａによれば、シート状弾性材４１を、切片４５がモルタルの注入圧によってシート本体４４の面外に開かれた開放状態になるとともに、該注入圧の消失によって該開放状態からシート本体４４と概ね同一の平面となる閉鎖状態に復帰するように構成したので、切片４５が逆止弁として機能し、加圧ポンプ５が正常に作動している状況では、図７(a)に示すように、モルタルの注入圧によって切片４５が開いてモルタルの注入が可能になる一方、加圧ポンプ５の動作異常や注入用配管４の脱落によって注入圧が消失したときには、同図(b)に示すように切片４５が閉じ、モルタルの流出流量が制限される。

そのため、加圧ポンプ５の故障や注入用配管４の脱落によってモルタルの加圧注入が予期せぬ形で中断したときであっても、注入口３を介した挿入穴７からの流出量が最小限にとどまるとともに、エア抜き部材１０の引抜き及びエア抜き側シャッター板２６の操作を速やかに行うことにより、エア抜き口１１の側においても、挿入穴７からのモルタルの流出量を最小限にとどめることができるので、モルタルの加圧注入を従来のように最初からやり直す必要はなく、中断時の注入状況から再開することが可能となる。

なお、注入されたモルタルの天端がエア抜き部材１０の上端よりも低い状況であれば、エア抜き部材１０を引き抜く必要はない。

本実施形態では、グラウト材がモルタルである場合を例としたが、第１実施形態と同様、モルタルに代えて、その他の水硬性材料をはじめ、さまざまなグラウト材を用いることができるし、グラウト材充填用底型枠２ａを、加圧ポンプとの併用ではなく、例えばヘッド差を用いた加圧によってグラウト材を注入するシステムに用いることも可能である。以下、その内容については第１実施形態とほぼ同様であるので、ここではその説明を省略する。

また、本実施形態では、本発明のシート状弾性材を、エア抜き側遮断手段及び注入側遮断手段の両方を含むシート状弾性材４１で構成したが、本発明のシート状弾性材は、エア抜き側遮断手段又は注入側遮断手段の単独構成とすることが可能であり、例えば図８に示すように、エア抜き側遮断手段としてのシート状弾性材４１ａで構成してもかまわない。

同図に示したグラウト材充填用底型枠２ｂは、第１実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２と、該グラウト材充填用底型枠の上段プレート２１の上面に取り付けられたエア抜き側遮断手段としてのシート状弾性材４１ａとを備えたものであって、グラウト材充填用底型枠２については、ここではその説明を省略する。

シート状弾性材４１ａは、コの字状の切込みによってそれぞれ矩形状に形成された切片４３とそれらの周囲に拡がるシート本体４４とからなり、該シート本体の４つの隅部には、グラウト材充填用底型枠２ｂを鉄筋コンクリート躯体６に固定するためのボルト（図示せず）を挿通可能なボルト孔４０ａを上段プレート２１のボルト孔４０と同心位置となるようにそれぞれ形成してあるとともに、円形開口２７及び接続口２８とともに注入口３を構成する円形開口４２をそれらと同心になるように設けてある。

かかる変形例においては、エア抜き口１１の側では第２実施形態で、注入口３の側では第１実施形態でそれぞれ述べた通りであるので、ここではその説明を省略する。

なお、注入側遮断手段の単独構成とする場合には、図５に示したシート状弾性材４１において、その切片４３に代えて、該切片位置にエア抜き部材１０が挿通される円形開口をエア抜き口１１の一つとして設けて構成すればよい。

また、本実施形態及び上述の変形例では、コの字状の切込みによって矩形状に形成されてなる切片４３、切片４５又はそれらの両方を本発明の切片としたが、切込みの入れ方やそれによって形成される形は任意であって、例えば放射状に切込みを入れるようにしてもよい。この場合、三角形状あるいは扇形状からなる複数枚で切片が構成される。

図９は、十字状に切込みを入れることで４枚からなる切片４３ａとした例を示したものであり、図１０は直線状に切込みを入れることで２枚からなる切片４３ｂとした例を示したものである。また、シート状弾性材４１に代えて、図１１に示すようにシート状弾性材７１を上段プレート２１の上面に取り付けて構成してもよい。

シート状弾性材７１は、挿通されたエア抜き部材１０の引抜きに伴って拡張状態から収縮状態に復帰する開口７２を設けて構成してあり、４つの隅部に、底型枠２を鉄筋コンクリート躯体６に固定するためのボルト（図示せず）が挿通されるボルト孔４０ａを上段プレート２１のボルト孔４０と同心位置となるようにそれぞれ形成してあるとともに、円形開口２７及び接続口２８とともに注入口３を構成する円形開口４２をそれらと同心になるように設けてある。

ここで、シート状弾性材７１は、モルタルの加圧注入を行っている状況では、同図(a)に示すように、エア抜き部材１０が挿通されることで開口７２が拡張状態となっているが、エア抜き部材１０が引き抜かれた後は、同図(b)に示すように該引抜き操作に応答して、開口７２がその弾性復元力とモルタルの加圧作用によって収縮状態に戻る。

以下、シート状弾性材７１に関する他の作用については、シート状弾性材４１と概ね同様であるので、ここではその説明を省略する。

なお、図９〜図１１の変形例は、切片４３の変形例として構成した例であるが、これらの構成を切片４５の変形例として適用することが可能である。

[第３実施形態]
次に、第３実施形態に係るグラウト材充填用底型枠について説明する。なお、第１，２実施形態と同一の部品等については同一の番号を付してその説明を省略する。

図１２は、第３実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２ｃを示した分解斜視図、図１３は、同じく組立が完了した全体斜視図であって、グラウト材充填用底型枠２に代わる形で第１実施形態と同様にグラウト材充填システム１で用いられるものとする。

グラウト材充填用底型枠２ｃはこれらの図に示したように、注入用配管４が接続される接続口２８が下方に突設された下段プレート２２と、注入側シャッター板２４ａ及び該注入側シャッター板と同一面内となるように該注入側シャッター板の各長手側にそれぞれ配置された２つの注入側ガイドプレート２３ｃ，２３ｄと、だるま状開口８１が形成された中間プレート２１ａと、２つの円形開口８８，８９が形成された上段プレート８６とを、注入側シャッター板２４ａ及び２つの注入側ガイドプレート２３ｃ，２３ｄが下段プレート２２と中間プレート２１ａの間に挟み込まれた状態となりかつ上段プレート８６が最上段となるように積層するとともに、下段プレート２２の下面にエア抜き側ガイドプレート２５を配置して、上段プレート８６の円形開口８８と下段プレート２２の接続口２８が互いに同心となり、上段プレート２１の円形開口８９と下段プレート２２に形成された円形開口３１とエア抜き側ガイドプレート２５に形成された円形開口３２とが互いに同心となるように位置決めした上、エア抜き側ガイドプレート２５に形成されたボルト孔３３ａ，３３ａ、下段プレート２２に形成されたボルト孔３４ａ，３４ａ、注入側ガイドプレート２３ｃに形成されたボルト孔３５ａ，３５ａ及び中間プレート２１ａに形成されたボルト孔３６ａ，３６ａにボルト３７ａ，３７ａを挿通して上段プレート８６のボルト孔８７ａ，８７ａに螺合するとともに、下段プレート２２に形成されたボルト孔３４ｂ，３４ｂ、注入側ガイドプレート２３ｄに形成されたボルト孔３５ｂ，３５ｂ及び中間プレート２１ａに形成されたボルト孔３６ｂ，３６ｂにボルト３７ｂ，３７ｂを挿通して上段プレート８６のボルト孔８７ｂ，８７ｂに螺合して相互連結してある。

また、上段プレート８６の下面には、その円形開口８８，８９にそれぞれ同心に位置決めされる円形開口８４，８５が形成されてなるだるま状のシール保持部材８２をネジ止めできるようになっているとともに、該シール保持部材は、その周縁に環状シール部材８３が巻き付けられた状態で中間プレート２１ａのだるま状開口８１に嵌め込まれるようになっている。

ここで、上段プレート８６の円形開口８８、シール保持部材８２の円形開口８４及び下段プレート２２の接続口２８は上述した注入口３を構成し、上段プレート８６の円形開口８９、シール保持部材８２の円形開口８５、下段プレート２２に設けられた円形開口３１及びエア抜き側ガイドプレート２５に設けられた円形開口３２は、上述したエア抜き口１１を構成する。

一方、注入側シャッター板２４ａは、その長手側にそれぞれ配置された注入側ガイドプレート２３ｃ，２３ｄに挟み込まれており、該注入側ガイドプレートで同図矢印方向に沿って案内されつつ、該注入側シャッター板に形成された円形開口３３が注入口３と全体がずれることで該注入口を塞ぐ閉鎖位置（同図一点鎖線）と該閉鎖位置から同図であれば左側に移動して（左側から見れば後退して）円形開口３３が注入口３と同心になることで該注入口を開く開放位置（同図実線）との間で進退自在に構成されてなり、該閉鎖位置では、注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する注入側遮断手段として機能する。

ここで、注入側シャッター板２４ａには、上述したようにエア抜き部材１０が挿通される円形開口３０ａが設けてあり、注入側シャッター板２４ａが閉鎖位置に進退したときには、円形開口３０ａもエア抜き口１１からずれるが、注入側シャッター板２４ａを操作する段階では、既にエア抜き側シャッター板２６によってエア抜き口１１が遮断されているので、注入側シャッター板２４ａの操作によってエア抜き口１１が遮断されるわけではない。円形開口３０ａを注入側ガイドプレート２３ｃではなく、注入側シャッター板２４ａに設けた理由については後ほど詳述する。

注入側シャッター板２４ａは、その短手側縁部にそれぞれ設けられた折曲げ部３９ａ，３９ｂが下段プレート２２の対向縁部にそれぞれ当接することで、注入側ガイドプレート２３ｃ，２３ｄの間から、あるいは中間プレート２１ａと下段プレート２２の間からの抜け出しや脱落が防止されるようになっているが、同図左側に移動して円形開口３３が注入口３と同心になる位置で折曲げ部３９ａが下段プレート２２の縁部に当接し、同図右側に移動して円形開口３３が全体として注入口３から外れる位置で折曲げ部３９ｂが下段プレート２２の縁部に当接するように構成すれば、折曲げ部３９ａ，３９ｂがそれぞれストッパーとして機能するため、注入口３における開き操作と遮断操作を容易に切り替えることが可能となる。

なお、中間プレート２１ａの４つの隅部及び上段プレート８６の４つの隅部には、ボルト孔４０がそれぞれ形成してあり、該ボルト孔に挿通されたボルト（図示せず）を用いて、グラウト材充填用底型枠２を鉄筋コンクリート躯体６に固定できるようになっているとともに、該固定作業に支障がないよう、下段プレート２２においては、その４つの隅部に切り欠きをそれぞれ形成してある。

本実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２ｃを用いて挿入穴７にモルタルを充填するには、第１，２実施形態と同様、鉄筋コンクリート躯体６に上向き形成された挿入穴７にせん断補強具９を配置するとともに、挿入穴７の開口８にグラウト材充填用底型枠２ｃを設置し、該グラウト材充填用底型枠のエア抜き口１１には、上端が挿入穴７の最上部直下に位置するようにエア抜き部材１０を挿通しておく。

次に、グラウト材充填用底型枠２ｃの注入口３に連通接続された加圧ポンプ５を作動させることで、図１４(a)に示すように、挿入穴７へのモルタルの注入を開始し、該注入開始後は、エア抜き部材１０からモルタルが流出してくるのを待って、該エア抜き部材をエア抜き口１１から引き抜く。

次に、エア抜き側シャッター板２６を閉鎖位置に前進させ（同図(b)）、その先端近傍部位３８でエア抜き口１１を塞ぐことにより、該エア抜き口を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する（同図(c)）。

次に、注入側シャッター板２４ａを、例えばハンマー等で折曲げ部３９ｂを叩くことにより閉鎖位置に進退させ（図１２の左側から見れば前進、右側から見れば後退）、その円形開口３３を注入口３から全体的にずらすことにより、注入口３を介した挿入穴７からのモルタルの流出を遮断する（同図(d)）。

注入側シャッター板２４ａを閉鎖位置に進退させた後は、適当なタイミングで加圧ポンプ５を停止する。

以上説明したように、本実施形態に係るグラウト材充填用底型枠２ｃによれば、第１実施形態で述べたと同様の作用効果を奏するほか、図１５に示すように、環状シール部材８３を、その上面が上段プレート８６の下面に当接し、その下面が注入側シャッター板２４ａの上面に摺動自在に当接するように、該上段プレートと該注入側シャッター板との間に挟み込んであるので、上段プレート８６の円形開口８８，８９を介して流れ込み、さらにはシール保持部材８２の円形開口８４，８５へと流れ込んできたモルタルは、注入側シャッター板２４ａが閉鎖位置に進退した状態では、環状シール部材８３及び注入側シャッター板２４ａによって水平放射方向及び下方でその流れが遮断され、かくして充填完了後の挿入穴７からのモルタル漏出が確実に防止される。

また、環状シール部材８３は、シール保持部材８２によって収縮方向への動きが、中間プレート２１ａのだるま状開口８１の内周縁部によって拡張方向への動きがそれぞれ拘束されるため、その下面で注入側シャッター板２４ａによる摺動作用が加わっても、当初の配置形状が保持され、液密機能が損なわれるおそれもない。

このように、注入側シャッター板２４ａは、注入口３を塞ぐ機能を果たすだけではなく、環状シール部材８３等とともに、より確実にモルタル流出を防止する液密機能をも果たすものであり、それゆえ、閉鎖位置でエア抜き口１１を塞ぐことができるように、なおかつ退避位置ではエア抜き部材１０に干渉せぬように該エア抜き部材を挿通させるための円形開口３０ａが必要となる。

ちなみに、注入側ガイドプレート２３ｃと注入側シャッター板２４ａの各幅を調整した上、円形開口３０ａを注入側ガイドプレート２３ｃに設けた場合には（第１実施形態参照）、環状シール部材８３が注入側ガイドプレート２３ｃと注入側シャッター板２４ａとを跨ぐことになるため、それらの隙間からモルタルが流出するおそれがあり、高い液密性能を確保することは難しくなる。

２グラウト材充填用底型枠
３注入口
４注入用配管
６鉄筋コンクリート躯体（補強対象部位）
７挿入穴
８開口
９せん断補強具（補強手段）
１０エア抜き部材
１１エア抜き口
２６エア抜き側シャッター板（エア抜き側遮断手段）
２４注入側シャッター板（注入側遮断手段）
４１シート状弾性材（エア抜き側遮断手段及び注入側遮断手段）
４１ａシート状弾性材（エア抜き側遮断手段）
７１シート状弾性材（エア抜き側遮断手段）

Claims

岩盤、コンクリート躯体その他の補強対象部位に補強手段が挿入配置できるようにかつ上向きに形成された挿入穴の開口に設置され該挿入穴の最上部直下に上端が位置するように前記挿入穴に配置されるエア抜き部材が挿通されるエア抜き口と前記挿入穴に充填されるグラウト材が注入される注入口とが設けられたグラウト材充填用底型枠において、
前記エア抜き部材が引き抜かれた後の前記エア抜き口を塞ぐことで前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断するエア抜き側遮断手段と、前記注入口を塞ぐことで前記挿入穴からのグラウト材の流出を遮断する注入側遮断手段とを備えてなり、前記エア抜き側遮断手段を、前記エア抜き口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して前記エア抜き口を開く開放位置との間で進退自在となるようにエア抜き側シャッター板を配置して構成するとともに、前記注入側遮断手段を、前記注入口を塞ぐ閉鎖位置と該閉鎖位置から前進又は後退して前記注入口を開く開放位置との間で進退自在となるように注入側シャッター板を配置して構成したことを特徴とするグラウト材充填用底型枠。
切込みによって形成された切片とその周囲に拡がるシート本体とからなり、前記切片が押し開かれる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って該切片が前記シート本体の面外に開かれた状態から該シート本体と概ね同一の平面となる状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材、又は開口が設けられ該開口が押し拡げられる形で挿通された前記エア抜き部材の引抜きに伴って前記開口が拡張された状態から収縮した状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材を前記エア抜き側遮断手段として備えた請求項１記載のグラウト材充填用底型枠。
切込みによって形成された切片とその周囲に拡がるシート本体とからなり、前記切片が前記グラウト材の注入圧によって前記シート本体の面外に開かれた開放状態になるとともに該注入圧の消失によって該開放状態から前記シート本体と概ね同一の平面となる閉鎖状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材、又は開口が設けられ該開口が前記グラウト材の注入圧によって押し拡げられた拡張状態になるとともに該注入圧の消失によって該拡張状態から収縮状態に復帰するように構成されてなるシート状弾性材を前記注入側遮断手段として備えた請求項１記載のグラウト材充填用底型枠。