JP2020139370A - Formation method of formwork and construction method of structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、型枠形成方法および構造体の構築方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a formwork and a method for constructing a structure.
鉄筋コンクリートによる構造体の構築工事では、コンクリートを打設する前に型枠が形成される。型枠にはコンクリートの打設中や打設後の変形が小さいことが求められ、剛性が比較的高い型枠材、例えば合板や鉄板(メタルフォーム)が用いられる。 In the construction work of the structure with reinforced concrete, the formwork is formed before the concrete is placed. The formwork is required to have little deformation during and after the placement of concrete, and a formwork material having relatively high rigidity, for example, plywood or iron plate (metal foam) is used.
その他、特許文献1には、セメント、水、補強繊維および起泡剤をプレフォームした泡を混練した混練物を型枠内に充填し、これを養生固化してなる型枠用パネルが記載されている。また特許文献2には、ガラス繊維からなる立体織物にポリエステル樹脂等を塗布含浸し加熱硬化させてなる型枠パネルが記載されている。これらの型枠材は十分な剛性を有する他、断熱性や防水性等の面でも優れた機能を有している。
In addition,
しかしながら、このように剛性の高い型枠材を用いる場合、型枠の形成に手間と時間を要する。例えば曲面や複雑な形状を有する構造体を構築する場合、当該構造体に合わせた形状の型枠材を多数用意し、それらを接合して型枠として用いるが、型枠材を多数製作したり、型枠材同士を接合したりするのに手間がかかる。 However, when such a highly rigid formwork material is used, it takes time and effort to form the formwork. For example, when constructing a structure having a curved surface or a complicated shape, a large number of formwork materials having a shape suitable for the structure are prepared and joined together to be used as a formwork, but a large number of formwork materials can be manufactured. , It takes time and effort to join the formwork materials together.
また、型枠材の保管にスペースも取り、重量の面でも課題がある。例えば大判の型枠材は、これを運搬する際や設置する際にクレーンによる揚重作業が必要になり、型枠の形成に手間がかかる。 In addition, it takes a lot of space to store the formwork material, and there is a problem in terms of weight. For example, a large-sized formwork material requires lifting work by a crane when it is transported or installed, and it takes time and effort to form the formwork.
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、型枠を容易に形成できる型枠形成方法等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a mold forming method or the like capable of easily forming a mold.
前述した課題を解決するための第1の発明は、柔軟性を有し、水和により硬化するマット状の型枠材を設置する工程と、前記型枠材に水分を供給し、前記型枠材を硬化させる工程と、を有することを特徴とする型枠形成方法である。 The first invention for solving the above-mentioned problems is a step of installing a mat-like formwork material having flexibility and curing by hydration, and supplying water to the formwork material to provide the formwork. It is a mold forming method characterized by having a step of hardening a material.
本発明では、柔軟性が高く、水和により硬化するマット状の型枠材を使用することで、従来の工法に比べて型枠材の取り扱いが簡単であり、曲面や複雑な形状を有する型枠も、その形状に合わせて型枠材を変形させることで容易に形成できる。また型枠材はロール状に巻いて保管できるため、現場の型枠保管スペースも削減できる。 In the present invention, by using a mat-like formwork material that has high flexibility and is cured by hydration, the formwork material is easier to handle than the conventional method, and the mold has a curved surface and a complicated shape. The frame can also be easily formed by deforming the formwork material according to the shape. In addition, since the formwork material can be rolled and stored, the formwork storage space at the site can be reduced.
前記型枠材は、セメント粒子を保持する繊維層を止水層と透水層の間に有することが望ましい。
この型枠材は、セメントの水和反応によって十分な剛性が得られる。また当該型枠材を埋設型枠として構造体の本体構造に利用できるので、型枠の脱型作業を省略し工期を短縮できる。さらに、型枠材を軽量とできるので人力で運搬、設置を行うことが可能となり、型枠材の運搬や設置に係るクレーン作業を省略できる。
It is desirable that the formwork material has a fiber layer for holding cement particles between the water blocking layer and the water permeable layer.
Sufficient rigidity is obtained in this formwork material by the hydration reaction of cement. Further, since the formwork material can be used as an embedded formwork for the main body structure of the structure, the work of removing the formwork can be omitted and the construction period can be shortened. Further, since the formwork material can be made lightweight, it can be transported and installed manually, and the crane operation related to the transportation and installation of the formwork material can be omitted.
前記型枠材は、表面に突起を有することが望ましい。
これにより、型枠材を埋設型枠として利用し構造体を構築する際に、構造体の材料と型枠材の付着性を向上させることができる。
It is desirable that the formwork material has protrusions on its surface.
As a result, when the formwork material is used as the buried formwork to construct the structure, the adhesiveness between the material of the structure and the formwork material can be improved.
第2の発明は、第1の発明の型枠形成方法において設置した前記型枠材を含む型枠の内側に充填材を充填することで構造体を構築することを特徴とする構造体の構築方法である。
本発明では、上記の型枠材あるいは当該型枠材と他の型枠材によって形成された型枠の内側にコンクリート等の充填材を充填することで、中実の構造体を構築できる。
The second invention is characterized in that the structure is constructed by filling the inside of the mold including the formwork installed in the formwork forming method of the first invention with a filler. The method.
In the present invention, a solid structure can be constructed by filling the inside of the above-mentioned formwork material or a formwork formed of the formwork material and another formwork material with a filler such as concrete.
第3の発明は、第1の発明の型枠形成方法において設置した前記型枠材の側面に硬化材を塗布することで構造体を構築することを特徴とする構造体の構築方法である。
本発明では、上記の型枠材の側面に硬化材を塗布することで、構造体の構築を簡易に行うことができる。
A third invention is a method for constructing a structure, which comprises applying a hardening material to a side surface of the formwork material installed in the formwork forming method of the first invention to construct the structure.
In the present invention, the structure can be easily constructed by applying the hardening material to the side surface of the formwork material.
前記構造体には補強材が埋設され、前記型枠材は、前記補強材に取り付けて設置されることも望ましい。
型枠材は鉄筋などの補強材に取付けることで容易に自立させることができる。
It is also desirable that a reinforcing material is embedded in the structure, and the formwork material is attached to the reinforcing material.
The formwork material can be easily made to stand on its own by attaching it to a reinforcing material such as a reinforcing bar.
本発明により、型枠を容易に形成できる型枠形成方法等を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a formwork forming method or the like in which a formwork can be easily formed.
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る構造体100の構築方法を示す図である。図1(a)〜(d)は構造体100の構築方法における各工程を示したものであり、上図は構造体100の構築途中の状態を上から見た図、下図は当該状態を側方から見た図である。これは後述する図3においても同様である。
FIG. 1 is a diagram showing a method of constructing the
本実施形態では柱状の構造体100を構築するものとし、まず図1(a)に示すように構造体100の鉄筋3を先組みして配置する。そして、図1(b)に示すように鉄筋3の周囲にコンクリートマット1を筒状に巻き付け、平面において鉄筋3を囲む閉領域を形成する。コンクリートマット1は鉄筋3の外側に取り付けて自立させる。
In the present embodiment, the
コンクリートマット1の巻付方法は特に限定されず、例えば帯状のコンクリートマット1を鉄筋3の周囲にスパイラル状に巻付け、、当該コンクリートマット1の幅方向の端部同士をラップさせてもよい。コンクリートマット1の鉄筋3への取付方法も特に限定されないが、例えば鉄筋3から外側に突出するピン(不図示)を鉄筋3に設け、このピンにコンクリートマット1を刺すようにして配置すれば、コンクリートマット1の取付が簡単になる。
The method of wrapping the
図2(a)はコンクリートマット1を示す図である。コンクリートマット1は、水分を供給する前は柔軟性を有し、水分を供給すると水和により硬化するマット状の型枠材である。このようなコンクリートマット1としては、GCCM(Geosynthetic Cementitious Composite Mats)やFlexible Concrete Sheetと呼ばれるものがあり(例えばRangesh M. Jajodia, Dr. S. G. Makarande, Prof. M. R. Nikhar, “Behavioral Study of Flexible Concrete Sheet”, International Journal of Design in Civil Engineering, Volume 1 Issue 1, Page 1-6)、例えばConcrete Canvas社の商品名「Concrete Canvas」や、Milliken Infrastructure Solutions社の商品名「Concrete Cloth」を用いることができる。
FIG. 2A is a diagram showing a
コンクリートマット1は、図2(b)で厚さ方向の断面構成を示すように、止水層11と透水層13の間にセメントが含浸された繊維層12を有する3層構造となっている。
The
止水層11は例えばポリ塩化ビニル等の樹脂により形成され、透水層13は合成繊維や綿による布状の織物の層である。繊維層12はポリエチレンやポリプロピレンなどの繊維を立体的に織り込んだ層であり、繊維の隙間に水硬性材料であるセメント粒子(セメント粉末)が保持される。本実施形態では、透水層13が外側になるようにコンクリートマット1が鉄筋3に巻きつけられる。
The water blocking layer 11 is formed of a resin such as polyvinyl chloride, and the water
コンクリートマット1は柔軟性に富んでおり、そのため図2(a)に示すようにロール状に巻いて保管することができ、保管スペースも取らない。また小分けにしたバッチ状製品であれば人力で運搬して現場への搬入と設置を行うことができ、クレーン作業が不要である。
Since the
構造体100の構築方法の説明に戻る。本実施形態では、次に、図1(c)に示すようにコンクリートマット1の側方からコンクリートマット1に水分を供給し、繊維層12のセメント粒子を水和反応させ、コンクリートマット1を硬化させる。コンクリートマット1の強度の発現は速やかで工期が延びることも無く、水分を供給してから24時間後には最終強度(40N/mm2程度)の80%の強度を発現する。水分の供給方法は特に限定されない。
Returning to the description of the construction method of the
こうして硬化したコンクリートマット1による型枠が形成され、その内側に図1(d)に示すようにコンクリート4(充填材)を打設して充填する。これにより柱状の構造体100が構築される。コンクリートマット1の配置に用いた鉄筋3は、構造体100の補強材として機能する。また、コンクリートマット1は埋設型枠として残置し構造体100の一部として利用する。
A formwork made of the
以上説明したように、本実施形態では、柔軟性が高く、水和により硬化するコンクリートマット1を型枠材として使用することで、従来の工法に比べて型枠材の取り扱いが簡単であり、曲面や複雑な形状を有する型枠も、その形状に合わせてコンクリートマット1を変形させることで容易に形成できる。本実施形態では柱状の構造体100を構築しているが、コンクリートマット1を型枠材として用いることで様々な形状の構造体を容易に構築でき、例えば壁状の構造体を構築することも可能である。またコンクリートマット1はロール状に巻いて保管できるため、現場の型枠保管スペースも削減できる。
As described above, in the present embodiment, by using the
また、コンクリートマット1は、セメント粒子を保持する繊維層12を止水層11と透水層13の間に有するものであり、セメントの水和反応によって十分な剛性が得られる。またコンクリートマット1を埋設型枠として構造体100の本体構造に利用できるので、型枠の脱型作業を省略し工期を短縮できる。さらに、コンクリートマット1は軽量とできるので人力で運搬、設置を行うことが可能となり、その運搬や設置に係るクレーン作業を省略できる。
Further, the
また、本実施形態ではコンクリートマット1によって形成された型枠の内側にコンクリート4を充填することで、中実の構造体100を構築できる。構造体100には補強材として鉄筋3が埋設され、コンクリートマット1はこの鉄筋3に取付けて配置することで容易に自立させることができる。なお、コンクリートマット1は、鉄筋3に限らず、構造体100に埋設される形鋼や樹脂製ロッド等の各種の補強材に取付けて配置することが可能である。
Further, in the present embodiment, the
しかしながら、本発明は上記の実施形態に限らない。例えば、鉄筋3等の補強材のかぶり厚さを考慮し、コンクリートマット1をスペーサ(不図示)を挟んで補強材に取付けることも可能である。また補強材の代わりに仮設の架台(不図示)にコンクリートマット1を巻き付けて配置し、コンクリートマット1の硬化後、架台を撤去することも可能である。補強材はコンクリート4の充填前に配置すればよいが、補強材を配置しなくてもよい場合もある。あるいは、コンクリートマット1を上から吊るす、といった設置方法も場合によっては考えられる。
However, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in consideration of the cover thickness of the reinforcing material such as the reinforcing
また、本実施形態ではコンクリートマット1の内側に充填材として通常のコンクリート4を充填しているが、充填材はこれに限らず、改良土や高流動コンクリート、砂利等を用いてもよい。また本実施形態ではセメントを水硬性材料として用いているが、その他の水硬性材料、例えば鉄鋼スラグ等を代わりに用いる可能性もある。
Further, in the present embodiment, the inside of the
また、本実施形態ではコンクリートマット1により型枠を形成し、その内側に充填材を充填しているが、コンクリートマット1と他の型枠材により型枠を形成し、その内側に充填材を充填してもよい。いずれにせよ、型枠がコンクリートマット1を含み、その内側に充填材が充填されるような構成であればよい。
Further, in the present embodiment, the formwork is formed by the
次に、本発明の別の例を第2の実施形態として説明する。第2の実施形態は第1の実施形態と異なる点について説明し、第1の実施形態と同様の構成については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。 Next, another example of the present invention will be described as a second embodiment. The second embodiment will be described as being different from the first embodiment, and the same configurations as those of the first embodiment will be omitted by adding the same reference numerals in figures and the like.
[第2の実施形態]
第2の実施形態では、図1(a)〜図1(c)の手順でコンクリートマット1による型枠を形成した後、図3(a)に示すようにコンクリートマット1の外側に硬化材2を塗布する。硬化材2にはコンクリートやセメントなどのセメント系材料を用い、これをコンクリートマット1の外周面全体に塗布する。硬化材2の養生を行って硬化材2を硬化させると、硬化材2とコンクリートマット1により構造体100’の外殻部分101が構築される。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, after forming the formwork with the
本実施形態では、吹付機械aを用いてコンクリートマット1の外側に硬化材2を吹き付けることで、コンクリートマット1の側方での作業により硬化材2の塗布を行う。吹付後の硬化材2の表面は例えば人力でコテ仕上げして平滑にする。
In the present embodiment, the hardening
硬化材2の硬化後、図3(b)に示すように外殻部分101の内側にコンクリート4を打設することで、柱状の構造体100’の内側部分が構築される。この例では外殻部分101がコンクリート4の打設時の型枠として機能し、コンクリートマット1と硬化材2により型枠としてより高い剛性、強度が得られる。
After the
第2の実施形態でも、コンクリートマット1を型枠に用いることで第1の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、コンクリートマット1の外側に硬化材2を塗布することで、コンクリート4の打設時の型枠としてより高い剛性、強度が得られる。
Also in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by using the
なお、図4に示すように、硬化材2に補強材として鉄筋5を埋設することも可能である。この場合、事前に鉄筋5を組立てて、その内側にコンクリートマット1を取付けることで、コンクリートマット1を自立して配置させることも可能である。なお、前記と同様、硬化材2に埋設する補強材は鉄筋5に限らない。
As shown in FIG. 4, it is also possible to embed the reinforcing bar 5 as a reinforcing material in the hardening
また、硬化材2は、高強度かつ高剛性であること、構造体100’の表面に位置するため高耐久な材料であることが望ましく、本実施形態のようにコンクリートやモルタルでもよいが、超高強度繊維補強コンクリート(UFC)を用いることがより好ましい。このような硬化材2は鋼繊維が混入されており引張強度が高いため、構造体100’内部の鉄筋3の量を減らす、もしくは省略することができる。また硬化材2には、硬化を早めるため既知の硬化促進剤を添加することも可能である。
Further, the
また、本実施形態では吹付により硬化材2の塗布を行うが、硬化材2の塗布は、左官的方法により硬化材2を塗り付けて行うことも可能である。さらに、外殻部分101の出来形の3次元データに基づいて硬化材2の塗布を自動で行う自動塗布装置(3Dプリンタ)を用いることも可能である。コテ仕上げについても、上記と同様の3次元データに基づいてコテ仕上げを自動で行う自動コテ仕上げ装置を用いることが可能である。これらの装置を用いることで、外殻部分101の施工の自動化が可能になり、外殻部分101の構築が容易になる。
Further, in the present embodiment, the curing
また、本実施形態ではコンクリートマット1と硬化材2による外殻部分101の内側にコンクリート4を充填して中実の構造体100’を構築しているが、コンクリート4の充填を省略して(外殻部分101のみにより構成される)中空の構造体を構築することも可能であり、コンクリートマット1は例えば前記の鉄筋5の内側に取付けて筒状に配置する。また中空の構造体を構築する場合、コンクリートマット1の内側に硬化材2を塗布することも可能である。この場合は、鉄筋3の外側にコンクリートマット1を巻付けて配置することで、当該鉄筋3を硬化材2内に埋設し、硬化材2の補強材として機能させることができる。
Further, in the present embodiment, the concrete 4 is filled inside the
また、図5に示すようにコンクリートマット1の表面に突起14を設け、外殻部分101を構成する材料である硬化材2との一体性を向上させるようにしてもよい。図5の例ではコンクリートマット1の外側に突起14を設けているが、コンクリートマット1の内側に同様の突起を設け、構造体100’の内側部分を構成するコンクリート4との一体性を高めることも可能である。
Further, as shown in FIG. 5,
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these also naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.
1:コンクリートマット
2:硬化材
3、5:鉄筋
4:コンクリート
11:止水層
12:繊維層
13:透水層
14:突起
100、100’:構造体
101:外殻部分
1: Concrete mat 2:
Claims (6)
前記型枠材に水分を供給し、前記型枠材を硬化させる工程と、
を有することを特徴とする型枠形成方法。 The process of installing a mat-like formwork that has flexibility and cures by hydration,
The process of supplying water to the formwork material and curing the formwork material, and
A formwork forming method characterized by having.
前記型枠材は、前記補強材に取り付けて設置されることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の構造体の構築方法。 A reinforcing material is embedded in the structure.
The method for constructing a structure according to claim 4 or 5, wherein the formwork material is attached to the reinforcing material and installed.
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