JP2020176449A - 型枠システム及びこの型枠システムを用いたコンクリート構造物の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート構造物を構築する作業の効率を向上する。【解決手段】型枠システム１１０は、コンクリート材料を打設する際に使用され、連続して設置される複数の型枠１０と、複数の型枠１０上を移動可能なウエイト装置１２０と、を備える。型枠システム１１０を用いたコンクリート構造物１０１の構築方法は、複数の型枠１０を連続して設置する型枠設置工程と、型枠設置工程において連続して設置された複数の型枠１０における所定位置までウエイト装置１２０を移動させるウエイト装置移動工程と、ウエイト装置１２０を所定位置に配置している状態で、コンクリート材料を打設するコンクリート打設工程と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、型枠システム及びこの型枠システムを用いたコンクリート構造物の構築方法に関する。

コンクリート層を多段に打設してダム等のコンクリート構造物を施工する方法が知られている（特許文献１，２参照）。特許文献１には、第１の型枠と、第２の型枠と、第１、第２の型枠間に設けられる接続手段及び昇降駆動手段と、第１、第２の型枠をそれぞれ別個にコンクリート壁面から剥離する剥離手段と、を備える型枠装置が開示されている。第１の型枠及び第２の型枠は、それぞれアンカボルトを支持するアンカボルト支持部と、コンクリート壁面のアンカボルトに固定されるアンカボルト固定部と、を有する。

特許文献２には、型枠を使用して、階段状に法肩を構築する工法が開示されている。特許文献２に記載の型枠は、断面方形状の複数の枠体が階段状に連結され、枠体の中空内部に重量調整用の水が充填される。特許文献２に記載の工法では、型枠を上方へ移動させるときに、枠体の内部の水を排水口から排水して全体の重量を軽減して移動しやすくする。

特開平５−１００２７号公報 特開２００７−２９７８１７号公報

特許文献１に記載の型枠装置のように、昇降駆動手段を有する型枠装置は、型枠を固定するための構造が複雑であるので、昇降（移設）時に複雑な作業を要する。また、特許文献２に記載の工法では、接続材によって水平の直線方向に連結される複数の型枠の全てに対し、型枠を上方に移動させる作業の前に排水作業が必要となり、さらに、コンクリート材料の打設作業を行う前に吸水作業が必要となる。このため、特許文献１及び特許文献２に記載の型枠を用いた工法では、コンクリート構造物を構築する作業の効率が悪いという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、コンクリート構造物を構築する作業の効率を向上することを目的とする。

本発明は、型枠システムであって、コンクリート材料を打設する際に使用され、連続して設置される複数の型枠と、複数の型枠上を移動可能なウエイト装置と、を備える。

また、本発明は、上記型枠システムを用いたコンクリート構造物の構築方法であって、複数の型枠を連続して設置する型枠設置工程と、型枠設置工程において連続して設置された複数の型枠における所定位置までウエイト装置を移動させるウエイト装置移動工程と、ウエイト装置を所定位置に配置している状態で、コンクリート材料を打設するコンクリート打設工程と、を備える。

本発明によれば、コンクリート構造物を構築する作業の効率を向上することができる。

ダムの構築システムを示す斜視図である。 ダムの縦断面図である。 ダムを上流側から見た正面図である。 揚重装置の正面図である。 揚重装置の側面図である。 ウエイト装置の正面図である。 ウエイト装置の側面図である。 ダムの構築方法の手順の一例を示すフローチャートである。 型枠設置工程について説明する図であり、第２層に設置されている１つ目の型枠を最上層（第５層）上に移設する様子を示す。 型枠設置工程について説明する図であり、揚重装置をダムの幅方向に移動させて、第２層に設置されている２つ目の型枠を最上層（第５層）上に移設する様子を示す。 最上層に形成される盛立部、最上層に設置される型枠及び目地板によって画成されるコンクリート打設領域及びコンクリート打設領域に対応して配置されるウエイト装置について示すダムの平面図模式図である。 ウエイト装置移設工程について説明する図である。 コンクリート打設工程について説明する図である。 揚重装置移設工程について説明する図である。 型枠設置工程について説明する図であり、第３層に設置されている型枠を最上層（第６層）上に移設する様子を示す。 本実施形態の変形例１に係る型枠システムの型枠を示す図である。 本実施形態の変形例２に係るダムの構築方法について説明する図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る型枠システム１１０及びこの型枠システム１１０を用いたコンクリート構造物の構築方法について説明する。本実施形態では、コンクリート構造物がダム１０１である場合について説明する。ダム（コンクリート構造物）１０１は、以下で説明する構築システム５を用いて構築される。

図１は、ダム１０１の構築システム５を示す斜視図である。図１に示すように、ダム１０１の構築システム５は、型枠システム１１０と揚重装置１００とを備える。型枠システム１１０は、コンクリート材料を打設する際に使用される複数の型枠１０と、複数の型枠１０上を移動可能なウエイト装置１２０と、を備える。揚重装置１００は、型枠１０を吊り上げ、所定の位置に設置する際に使用される。

揚重装置１００及びウエイト装置１２０は、ダム１０１を構築する際に階段状の段部を利用するものである。なお、揚重装置１００及びウエイト装置１２０は、階段状の段部を利用するものであればよく、例えば、コンクリート構造物の側面に形成された階段状の段部を利用するものや、コンクリート構造物の傾斜状の側面に階段状に設置された型枠の段部を利用するものであってもよい。

図２及び図３を参照して、ダム１０１について説明する。図２はダム１０１の縦断面図であり、図３はダム１０１を上流側から見た正面図（図２において、ダム１０１を左側から見た図）である。

図２に示すように、ダム１０１は、断面が台形状の台形ダムである。図３に示すように、ダム１０１は、左右の側面のそれぞれが岩盤１０２，１０３に岩着される。なお、説明の便宜上、図３に示す左右方向、すなわち川幅の方向をダム１０１の幅方向と称する。

本実施形態に係るダム１０１は、ＣＳＧ（Cemented Sand and Gravel）工法により、台形状に盛り立てたＣＳＧ（ダム本体部）の表面を保護コンクリート（保護部）で覆うことで構築される。なお、コンクリート構造物としてのダム１０１を構成するダム本体部及び保護部に使用される材料を総称してコンクリート材料と記す。ダム本体部の材料であるＣＳＧ材は、ダムサイト付近で採取された現地発生材に、水及びセメントを混合して製造される。

ダム１０１は、コンクリート材料の打設によりコンクリート層（ＣＳＧ層及び保護コンクリート層）を下から上へ積層させることによって構築される。コンクリート層の１層の高さｈは、７５ｃｍ〜１００ｃｍ程度である。

図２及び図３では、簡易的に６層のコンクリート層からなるダム１０１を示している。コンクリート層は上層ほど上下流方向の長さが短く形成される。したがって、ダム１０１の上流側及び下流側の側面には、階段上の段部が形成される。第１層１は、端部に形成される壁部１ａと、上面に形成される平坦部１ｂと、を有し、第２層２は、端部に形成される壁部２ａと、上面に形成される平坦部２ｂと、を有する。第１層１の平坦部１ｂと第２層２の壁部２ａとによって１段目の段部９ａが形成され、第２層２の平坦部２ｂと第３層３の壁部３ａによって２段目の段部９ｂが形成される。同様に、ダム１０１の上流側及び下流側の側面には、３〜５段目の段部９ｃ，９ｄ，９ｅが形成される。

図４及び図５を参照して、揚重装置１００について説明する。図４は揚重装置１００の正面図であり、図５は揚重装置１００の側面図である。図４及び図５では、揚重装置１００がダム１０１の側面に形成された段部に設置されている状態を示す。

揚重装置１００は、コンクリート材料を打設する際に使用される型枠１０（図１参照）を吊り上げて搬送し、所定の位置に設置するために使用される。このように、本実施形態では、揚重装置１００による揚重作業の対象となる荷は、型枠１０である。図５に示すように、型枠１０は、互いに平行な一対の鉛直板１０ａ，１０ｂと、互いに平行な一対の水平板１０ｃ，１０ｄと、からなる鋼材である。水平板１０ｃ，１０ｄは、一対の鉛直板１０ａ，１０ｂの間に渡って形成される。型枠１０は、例えば、一対のＨ形鋼を上下に積み重ねて締結、あるいは溶接することにより形成される。

図４及び図５に示すように、揚重装置１００は、フレーム２０と、フレーム２０に支持されるレール部材３０と、レール部材３０に沿って移動可能なトロリ４０と、トロリ４０の移動に伴って移動し、型枠１０を吊り上げ可能な巻上装置５０と、を備える。

フレーム２０は、鉛直方向に立設し互いに平行な一対の第１支柱２１（２１ａ，２１ｂ）と、鉛直方向に立設し互いに平行な一対の第２支柱２２（２２ａ，２２ｂ）と、を有する。一対の第１支柱２１ａ，２１ｂの間隔と一対の第２支柱２２ａ，２２ｂの間隔とは同じである。また、第１支柱２１ａと第２支柱２２ａの間隔と第１支柱２１ｂと第２支柱２２ｂの間隔も同じである。第２支柱２２は、第１支柱２１よりも長さが短い。

第１支柱２１ａと第１支柱２１ｂは、両者に渡って水平に設けられた第１桁材２３（図４参照）によって連結される。

第１支柱２１ａと第２支柱２２ａは、両者に渡って水平に設けられた第１架材２４（図５参照）によって連結される。第１架材２４は、第１支柱２１ａの中程と第２支柱２２ａの下端部との間に渡って設けられる。第１支柱２１ａと第１架材２４の間には、筋交材２５が架け渡される。同様に、第１支柱２１ｂと第２支柱２２ｂは、両者に渡って水平に設けられた架材（図示せず）によって連結される。第１支柱２１ｂとその架材の間には、筋交材（図示せず）が架け渡される。

第１支柱２１ａの上端部と第２支柱２２ａの上端部との間には、第２架材２６ａが水平に架け渡され、第１支柱２１ｂの上端部と第２支柱２２ｂの上端部との間には、第２架材２６ｂが水平に架け渡される。また、第２架材２６ａと第２架材２６ｂとの間には、一対の第２桁材２７が架け渡される。

フレーム２０を構成する第１支柱２１、第２支柱２２、第１桁材２３、第１架材２４、筋交材２５、第２架材２６ａ，２６ｂ、及び第２桁材２７は、Ｈ型鋼で形成される。

レール部材３０は、一対の第２桁材２７の下端面に結合される。このように、レール部材３０は、第２架材２６ａ，２６ｂ及び第２桁材２７を介して、第１支柱２１と第２支柱２２とに渡って支持される。レール部材３０は、互いに平行に設けられる第１レール部材３０ａと第２レール部材３０ｂとを有する。第１レール部材３０ａ及び第２レール部材３０ｂは、第２支柱２２の外側に張り出して設けられる（図５参照）。つまり、第１レール部材３０ａ及び第２レール部材３０ｂは、上下流方向におけるダム１０１の中央部側に向かって張り出して設けられる。第１レール部材３０ａ及び第２レール部材３０ｂはＨ型鋼で形成され、Ｈ型鋼の下方のフランジがレール３１として機能する。なお、第１レール部材３０ａ及び第２レール部材３０ｂは、第１支柱２１の外側に張り出して設けられてもよい。

トロリ４０は、第１レール部材３０ａに沿って移動可能な第１トロリ４０ａと、第２レール部材３０ｂに沿って移動可能な第２トロリ４０ｂと、を有する。トロリ４０は、レール部材３０のレール３１を挟みレール３１上を回転移動する一対のローラ４１と、ローラ４１を回転駆動する電動モータ４２と、を有する。電動モータ４２が駆動することにより、ローラ４１がレール３１上を回転し、トロリ４０がレール部材３０に沿って移動する。第１トロリ４０ａ及び第２トロリ４０ｂの電動モータ４２は同調して作動するため、第１トロリ４０ａ及び第２トロリ４０ｂは、それぞれ第１レール部材３０ａ及び第２レール部材３０ｂに沿って同調して移動する。

巻上装置５０は、第１トロリ４０ａに支持される第１巻上装置５０ａと、第２トロリ４０ｂに支持される第２巻上装置５０ｂと、を有する。巻上装置５０は、型枠１０に引っ掛けられるフック５１と、先端にフック５１が結合されるチェーン５２と、チェーン５２を巻き上げる電動モータ５３と、を有する。フック５１に型枠１０を連結し、電動モータ５３を駆動してチェーン５２を巻き上げると、型枠１０が吊り上げられる。第１巻上装置５０ａ及び第２巻上装置５０ｂの電動モータ５３は同調して作動するため、第１巻上装置５０ａ及び第２巻上装置５０ｂに渡って吊られた型枠１０は水平姿勢を保った状態で吊り上げられる。

巻上装置５０は、トロリ４０に連結されトロリ４０によって支持されるため、トロリ４０がレール部材３０に沿って移動するのに伴って巻上装置５０も移動する。したがって、巻上装置５０に型枠１０が吊られた状態でトロリ４０を移動させることによって、型枠１０をレール部材３０に沿って搬送することができる。

揚重装置１００は、トロリ４０の移動方向及び鉛直方向（すなわち、第１、第２支柱２１，２２の長手方向）と直交する方向に揚重装置１００自体を移動させる走行装置６０も備える。走行装置６０は、第１支柱２１の下端部に設けられる第１走行装置６０ａと、第２支柱２２の下端部に設けられる第２走行装置６０ｂと、を有する。

第１走行装置６０ａは、第１支柱２１ａと第１支柱２１ｂとの間に渡って設けられ第１支柱２１ａ，２１ｂを支持する走行フレーム６１と、走行フレーム６１に回転自在に支持される一対の車輪６２（６２ａ，６２ｂ）と、車輪６２ａを駆動する電動モータ６４と、第１支柱２１ａ，２１ｂの下端部と走行フレーム６１を連結するための連結部材６５と、を有する。

同様に、第２走行装置６０ｂは、第２支柱２２ａと第２支柱２２ｂとの間に渡って設けられ第２支柱２２ａ，２２ｂを支持する走行フレーム６１と、走行フレーム６１に回転自在に支持される一対の車輪６２（６２ａ，６２ｂ）と、車輪６２ａを駆動する電動モータ６４と、第２支柱２２ａ，２２ｂの下端部と走行フレーム６１を連結するための連結部材６５と、を有する。

なお、図５に示すように、第２走行装置６０ｂの車輪６２は、型枠１０の鉛直板１０ａ，１０ｂと水平板１０ｃとで形成される凹部１０ｅに配置される。第２走行装置６０ｂは、一対の鉛直板１０ａ，１０ｂにガイドされて水平板１０ｃ上を走行する。つまり、型枠１０の上部に設けられる凹部１０ｅの底面、すなわち水平板１０ｃの上面が、第２走行装置６０ｂの走行面とされる。

電動モータ６４が駆動することにより、車輪６２ａが回転駆動し、走行装置６０が走行する。第１走行装置６０ａ及び第２走行装置６０ｂの電動モータ６４は同調して作動する。これにより、揚重装置１００自体が移動する。

図６及び図７を参照して、ウエイト装置１２０について説明する。図６はウエイト装置１２０の正面図であり、図７はウエイト装置１２０の側面図である。図６及び図７では、ウエイト装置１２０がダム１０１の側面に形成された段部に設置されている状態を示す。

図６及び図７に示すように、ウエイト装置１２０は、段部に設置されている型枠１０上に載置され、型枠１０に対して下方に向けて荷重を付与することにより、コンクリート材料の打設作業において、型枠１０の位置がずれたり傾いたりすることを防止する。

ウエイト装置１２０は、複数の型枠１０上を走行可能な走行装置１２１と、走行装置１２１に搭載され、重量調整用のウエイト材料を充填可能な容器１２９と、を有する。なお、本実施形態では、ウエイト材料として水が採用されるが、ウエイト材料は水に限られない。また、ダム１０１の幅方向に沿って走行するウエイト装置１２０の走行方向は、ウエイト装置１２０の前後方向と平行である。

容器１２９の上部には、水を容器１２９内に供給可能な吸水口１２９ａが設けられ、容器１２９の下部には、容器１２９内から水を排出可能な排水口１２９ｂ（図６参照）が設けられる。

走行装置１２１は、積層構造のダム（コンクリート構造物）１０１の複数の層のうち上側の層に載置される型枠１０上を走行する上側走行部１２２と、上側の層（上側走行部１２２が走行する層）よりも下方に設けられる下側の層に載置される型枠１０上を走行する下側走行部１２３と、上側走行部１２２及び下側走行部１２３を連結する前後一対の連結部１２４と、を有する。

上側走行部１２２は、上側走行フレーム１２２ｃと、上側走行フレーム１２２ｃに回転自在に支持される複数（本実施形態では、６つ）の車輪１２２ｄと、上側走行フレーム１２２ｃの前部に取り付けられる電動モータ１２２ｅと、上側走行フレーム１２２ｃに支持される受け台１２２ｆと、を有する。上述の容器１２９は、受け台１２２ｆに固定される。上側走行部１２２の車輪１２２ｄは、型枠１０の鉛直板１０ａ，１０ｂと水平板１０ｃとで形成される凹部１０ｅに配置される。つまり、型枠１０の上部に設けられる凹部１０ｅの底面、すなわち水平板１０ｃの上面が、上側走行部１２２の走行面とされる。電動モータ１２２ｅが駆動することにより、最も前方に位置する車輪１２２ｄが回転し、上側走行部１２２が走行する。なお、本実施形態では、最も前方に位置する車輪１２２ｄが駆動輪とされ、他の車輪１２２ｄが従動輪とされる例について説明しているが、駆動輪及び従動輪の配置関係は、図６に示す例に限定されるものではない。

下側走行部１２３は、下側走行フレーム１２３ｃと、下側走行フレーム１２３ｃに回転自在に支持される複数（本実施形態では、２つ）の車輪１２３ｄと、を有する。下側走行部１２３の車輪１２３ｄは、型枠１０の鉛直板１０ａ，１０ｂと水平板１０ｃとで形成される凹部１０ｅに配置される。つまり、型枠１０の上部に設けられる凹部１０ｅの底面、すなわち水平板１０ｃの上面が、下側走行部１２３の走行面とされる。なお、本実施形態では、複数の車輪１２３ｄは全て従動輪であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、下側走行部１２３に電動モータを設け、この電動モータを駆動することにより、車輪１２３ｄを回転させてもよい。この場合、上側走行部１２２の電動モータ１２２ｅと下側走行部１２３の電動モータとは、同調して作動させる。

前後一対の連結部１２４は、それぞれ、下側走行部１２３の下側走行フレーム１２３ｃに結合される垂直フレーム１２４ａと、上側走行部１２２の上側走行フレーム１２２ｃに結合される水平フレーム１２４ｂと、を有する。

図７に示すように、ウエイト装置１２０は、走行装置１２１の走行方向（前後方向）及び鉛直方向に直交する方向、すなわち型枠１０の幅方向（以下、横方向とも記す）において、その重心Ｇ１が下側走行部１２３よりも上側走行部１２２に近い位置に設定される。つまり、上側走行部１２２の車輪１２２ｄの幅方向中心からウエイト装置１２０の重心Ｇ１までの横方向の距離Ｘ１は、下側走行部１２３の車輪１２３ｄの幅方向中心からウエイト装置１２０の重心Ｇ１までの横方向の距離Ｘ２よりも小さい（Ｘ１＜Ｘ２）。

このように、本実施形態では、水（ウエイト材料）が充填された状態のウエイト装置１２０の重心Ｇ１の位置が、下側走行部１２３よりも上側走行部１２２に近い位置に設定されているため、下側走行部１２３が載置される型枠１０に比べて、上側走行部１２２が載置される型枠１０に大きな荷重を付与することができる。したがって、ウエイト装置１２０の大型化を抑制しつつ、上側走行部１２２が載置される型枠１０に必要な荷重を付与することができる。

次に、図８〜図１５を主に参照して、揚重装置１００及び型枠システム１１０を用いたダム（コンクリート構造物）１０１の構築方法について説明する。図８は、ダム１０１の構築方法の手順の一例を示すフローチャートである。ダム１０１の構築方法は、型枠設置工程Ｓ１１０と、ＣＳＧ盛立工程Ｓ１２０と、ウエイト装置移設工程Ｓ１３０と、ウエイト装置移動工程Ｓ１４０と、コンクリート打設工程Ｓ１５０と、揚重装置移設工程Ｓ１６０と、を備える。なお、型枠設置工程Ｓ１１０、ウエイト装置移設工程Ｓ１３０、ウエイト装置移動工程Ｓ１４０及び揚重装置移設工程Ｓ１６０は、ダム１０１の上流側及び下流側の双方の側面において行われる。

型枠設置工程Ｓ１１０に先立って、揚重装置１００が所定の位置に設置されている。図９に示すように、揚重装置１００は、第１支柱２１が図中１段目の段部７１の平坦部７１ａに立設し、第２支柱２２が図中４段目の段部７４の平坦部７４ａに立設している。このように、第２支柱２２は、第１支柱２１よりも上の段部に立設する。また、第１支柱２１と第２支柱２２は、間に２段空けて立設する。なお、第１支柱２１と第２支柱２２の間の段数は２段に限られず、１段でもよく、３段以上でもよい。第１支柱２１と第２支柱２２の間の段数に応じて、第１支柱２１と第２支柱２２の長さの差が決定される。

第１支柱２１を支持する第１走行装置６０ａは、１段目の段部７１の平坦部７１ａ上に直接配置されるのに対して、第２支柱２２を支持する第２走行装置６０ｂは、４段目の段部７４の平坦部７４ａに設置された型枠１０上に配置される。このように、第１支柱２１は、走行装置６０を介して１段目の段部７１の平坦部７１ａ上に立設し、第２支柱２２は、走行装置６０及び型枠１０を介して４段目の段部７４の平坦部７４ａ上に立設する。

＜型枠設置工程＞
型枠設置工程Ｓ１１０では、図９に示すように、最上層（第５層）上に新たなコンクリート層（第６層）を施工するにあたり、その準備として揚重装置１００のトロリ４０及び巻上装置５０を用いて最上層（第５層）上に複数の型枠１０を連続して設置する。以下、型枠設置工程Ｓ１１０で行われる型枠移設作業について詳しく説明する。

図中２段目の段部７２の平坦部７２ａに設置された型枠１０に巻上装置５０のフック５１を取り付ける。巻上装置５０の電動モータ５３（図４、図５参照）を駆動することにより、２段目の段部７２の平坦部７２ａに設置された型枠１０を吊り上げる。トロリ４０の電動モータ４２（図４参照）を駆動することにより、トロリ４０をレール部材３０に沿って移動させ、第５層上に型枠１０を搬送する。巻上装置５０の電動モータ５３を駆動することにより、第５層上において予め定められた位置に型枠１０を載置する。これにより、１つ目の型枠１０の設置が完了する。

１つ目の型枠１０の設置が完了したら、図１０に示すように、走行装置６０を用いて揚重装置１００を１つの型枠１０の長さ分だけ、ダム１０１の幅方向に沿ってスライド移動させる。具体的には、第１走行装置６０ａ及び第２走行装置６０ｂの電動モータ６４（図４、図５参照）を駆動することにより、第１走行装置６０ａを、１段目の段部７１の平坦部７１ａ上を走行させるとともに、第２走行装置６０ｂを、４段目の段部７４の平坦部７４ａに設置された型枠１０上を走行させる。第１走行装置６０ａ及び第２走行装置６０ｂは、２段目の段部７２の平坦部７２ａに設置された型枠１０に対向した位置で停止する。そして、再びトロリ４０及び巻上装置５０を用いて、第１層上に配置されている２つ目の型枠１０を第５層上に移設する。

本実施形態では、２つ目の型枠１０を第５層上に載置し、この型枠１０を１つ目の型枠１０に連結する。図１０に示すように、型枠１０同士は、連結具６により連結される。連結具６は、ダム１０１の幅方向に隣接して載置される一方の型枠１０の一端部に設けられるＬ字状の連結金具６ａと、他方の型枠１０の他端部に設けられるＬ字状の連結金具６ｂと、をボルトまたはピン等の締結部材６ｃにより締結することにより、型枠１０同士を連結する。連結金具６ａは型枠１０の一端部に結合され、連結金具６ｂは型枠１０の他端部に結合されている。なお、連結金具６ａ，６ｂは、型枠１０の幅方向（型枠１０の長手方向及び鉛直方向に直交する方向）の一端面側にのみ設けられ、その反対側の他端面側（コンクリート打設領域側）には設けられていない。

このように、複数の型枠１０を互いに連結可能に構成することで、ウエイト装置１２０が型枠１０上を走行する際に、型枠１０の位置がずれることを効果的に防止できる。なお、連結金具６ａ，６ｂは、型枠１０の外側の側面に設けられているため、走行装置６０による揚重装置１００の走行を妨げることはない。

トロリ４０及び巻上装置５０を用いた型枠１０の移設作業と、走行装置６０を用いた揚重装置１００のスライド移動と、が交互に行われることによって、２段目の段部７２の平坦部７２ａに設置された全ての型枠１０が最上層上に移設される。これにより、最上層上には、ダム１０１の幅方向に沿うように複数の型枠１０が連続して設置される。

＜ＣＳＧ盛立工程＞
ＣＳＧ盛立工程Ｓ１２０では、第５層上にＣＳＧ材を盛立材として撒き出し、転圧ローラ車等を用いて締固めを行うことで、盛立部９０を形成する。なお、ＣＳＧ盛立工程Ｓ１２０は、図８に示すように、型枠設置工程Ｓ１１０の後であってウエイト装置移設工程Ｓ１３０の前に行われてもよいが、型枠設置工程Ｓ１１０やウエイト装置移設工程Ｓ１３０と並行に行ってもよい。また、ＣＳＧ盛立工程Ｓ１２０は、後述するコンクリート打設工程Ｓ１５０が完了し、最上層を構成する保護コンクリート層９１（図１０参照）が形成された後であれば、任意のタイミングで行うことができる。

図１１に示すように、最上層（第５層）上にＣＳＧ材による盛立部９０が形成されるとともに最上層（第５層）上に複数の型枠１０が連続して設置されると、最上層（第５層）上に設置された複数の型枠１０と、最上層（第５層）上に敷き均された盛立部９０と、目地板８０と、により囲まれる領域が、コンクリート打設領域９５として画成される。コンクリート打設領域９５は、最上層（第５層）上の盛立部９０よりも上流側及び下流側のそれぞれにおいて、ダム１０１の幅方向に沿って複数形成される。なお、目地板８０とは、コンクリート材料の収縮過程で生じるクラックを防止するために設けられる鉄板であり、ダム１０１の幅方向に所定間隔毎、例えば１５ｍ毎に設けられる。目地板８０は、例えば、型枠設置工程Ｓ１１０と並行して、上方に延長される。目地板８０は、最上層から露出する目地板８０の上端部に、新たな目地板８０の下端部を溶接等により結合することにより、上方に延長される。

＜ウエイト装置移設工程＞
ウエイト装置移設工程Ｓ１３０では、図１２に示すように、第３層及び第４層の型枠１０上に設置されているウエイト装置１２０を第４層及び最上層（第５層）の型枠１０上に移設する。ウエイト装置移設工程Ｓ１３０では、まず、ウエイト装置１２０の容器１２９から水（ウエイト材料）を排出する。これにより、ウエイト装置１２０が軽くなる。そして、クレーン（図示せず）を用いて、ウエイト装置１２０を吊り上げ、上側走行部１２２を最上層（第５層）上に設置された型枠１０に載置するとともに、下側走行部１２３を第４層上に設置された型枠１０に載置する。

＜ウエイト装置移動工程＞
ウエイト装置移動工程Ｓ１４０では、図１１に示すように、型枠設置工程Ｓ１１０において連続して設置された複数の型枠１０における所定位置までウエイト装置１２０を移動させる。ここで、所定位置とは、ダム１０１の幅方向に延在する複数の型枠１０のうち、次にコンクリート材料を打設するコンクリート打設領域９５を画成する型枠１０にウエイト装置１２０が直接載置される位置である。

本実施形態では、１つのコンクリート打設領域９５の一側面が３つの型枠１０で形成され、３つの型枠１０のそれぞれにウエイト装置１２０が配置される。ウエイト装置１２０の上側走行部１２２には、複数の車輪１２２ｄが設けられているため、ウエイト装置１２０の荷重は型枠１０に分散して作用する。なお、ウエイト装置１２０における最も前方側の車輪１２２ｄの接地点と最も後方側の車輪１２２ｄの接地点との間の距離（以下、車輪間距離Ｄと記す）は、型枠１０の全長（長手方向の両端部間の寸法）Ｌよりも短い。

＜コンクリート打設工程＞
コンクリート打設工程Ｓ１５０では、ウエイト装置１２０を所定位置に配置し、コンクリート打設領域９５を画成する型枠１０に荷重を付与している状態で、コンクリート打設領域９５にコンクリート材料を打設する打設作業を行う。これにより、最上層上に新たなコンクリート層（図１３では第６層）を施工する。コンクリート材料の打設作業では、型枠１０等により画成されたコンクリート打設領域９５内にコンクリート材料を流し込む打込み作業を行い、その後、振動締固め機（バイブレータ等）で締固め作業を行う。このとき、型枠１０にはウエイト装置１２０により鉛直下向きに荷重が作用しているため、コンクリート材料からの圧力を型枠１０によって適切に支持することができ、型枠１０がその幅方向に位置がずれたり、型枠１０が傾いたりすることが防止される。新たなコンクリート層が施工されることによって、ダム１０１の側面には新たな段部（図１３では５段目の段部７５）が形成される。なお、コンクリート材料の打込み作業の前に、コンクリート打設領域９５を画成する型枠１０の内側に板状のメタルフォームを配置してもよい。

最上層には、複数のコンクリート打設領域９５が形成されているため、所定のコンクリート打設領域９５に対するコンクリート打設工程が完了すると、次にコンクリート材料を打設する隣りのコンクリート打設領域９５に向かってウエイト装置１２０を移動し（ウエイト装置移動工程Ｓ１４０）、隣りのコンクリート打設領域９５にコンクリート材料を打設する（コンクリート打設工程Ｓ１５０）。つまり、最上層の複数のコンクリート打設領域９５の全てに対し、ウエイト装置移動工程Ｓ１４０の作業及びコンクリート打設工程Ｓ１５０の作業を行う。最上層の複数のコンクリート打設領域９５の全てに対してコンクリート材料の打設作業が完了すると、揚重装置移設工程Ｓ１６０へ進む。

＜揚重装置移設工程＞
揚重装置移設工程Ｓ１６０では、図１４に示すように、揚重装置１００自体を上段へ移設する。具体的には、揚重装置１００は、第１支柱２１が１段上の段部７２の平坦部７２ａに立設し、第２支柱２２が１段上の新たに形成された段部７５の平坦部７５ａに立設するように移設される。第１支柱２１が移設される段部７２は、型枠設置工程Ｓ１１０にて型枠１０が移設された後であるため、第１支柱２１は走行装置６０を介して段部７２の平坦部７２ａに立設する。一方、第２支柱２２が移設される段部７５には、第６層を施工するために用いられた型枠１０が残置されているため、第２支柱２２は走行装置６０及び型枠１０を介して段部７５の平坦部７５ａに立設する。揚重装置１００の移設は、クレーン（図示せず）を用いて行われる。

揚重装置１００の移設が完了した後、型枠設置工程Ｓ１１０に戻り、図１５に示すように、図中最上層（第６層）上に新たなコンクリート層（第７層）を施工するにあたり、揚重装置１００を用いて３段目の段部７３の平坦部７３ａに設置された型枠１０（すなわち、第３層上に設置された型枠１０）を第６層上に移設する。さらに、ウエイト装置１２０を最上層に設置される型枠１０上に載置されるように移設して、ウエイト装置１２０を所定位置に配置し、新たに画成されるコンクリート打設領域９５にコンクリートを打設する。

以上のように、複数の型枠１０を設置し、ウエイト装置１２０を型枠１０上に配置してコンクリート材料を打設するという一連の作業（Ｓ１１０〜Ｓ１６０）を繰り返すことにより、複数のコンクリート層を有する積層構造のダム１０１が構築され、ダム１０１の上流側及び下流側の側面には階段上の段部が形成される。

型枠設置工程Ｓ１１０では、第２支柱２２が立設する段部よりも下の段部に設置された型枠１０を最上層上に移設する。このように、型枠設置工程Ｓ１１０では、第１支柱２１と第２支柱２２の間の段部に設置された型枠１０を最上層上に搬送する。つまり、下の保護コンクリート層９１を施工する際に用いた型枠１０が再利用される。換言すれば、型枠１０は最上層上に移設されるまでは、下の保護コンクリート層９１に残置される。したがって、下の保護コンクリート層９１の養生期間を確保することができる。下の保護コンクリート層９１の養生期間をより長くするためには、第１支柱２１と第２支柱２２の間の段数を多くするとよい。

ところで、特許文献２に記載の方法では、複数の型枠を上方に移動させて連結する際に、複数の型枠のそれぞれに対し、水の出し入れ作業が必要であった。このため、特許文献２に記載の方法では、最上層に設置する型枠の数が多くなるほど、水の出し入れ作業が増加してしまうという問題がある。

これに対して、本実施形態では、ウエイト材料としての水の出し入れ作業は、一連の作業（Ｓ１１０〜Ｓ１６０）において、クレーン（図示せず）により、各ウエイト装置１２０を吊り上げ、所定の位置に吊り下ろす作業の前後のみである。

本実施形態では、ウエイト装置１２０は３つであり、最上層に配置される型枠１０の全数に比べて少ない。したがって、本実施形態によれば、ウエイト材料の出し入れに要する作業工数を低く抑えることができる。このため、本実施形態では、特許文献２に記載の方法に比べて、水（ウエイト材料）の出し入れ作業に伴う工数を低減することができる。

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。

型枠システム１１０は、連続して設置される複数の型枠１０と、複数の型枠１０上を移動可能なウエイト装置１２０と、を備える。複数の型枠１０を連続して設置し、ウエイト装置１２０により型枠１０に荷重を付与することにより、型枠１０によってコンクリート打設時の圧力を支持できる。このように、本実施形態では、型枠１０自体にウエイト材料を充填可能な充填部や、型枠１０を最上層に移設するための昇降手段を設ける必要がなく、型枠１０の構造を簡素なものとすることができる。また、型枠１０の移設作業は、揚重装置１００によって吊り上げ、最上層に並べて設置するという簡易な作業であるため、型枠１０の移設作業を容易に行うことができる。このように、本実施形態によれば、型枠１０の移設作業を容易に行うことができるとともに、水（ウエイト材料）の出し入れ作業に伴う工数を抑えることができるので、ダム（コンクリート構造物）１０１を構築する作業の効率を向上することができる。

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。

＜変形例１＞
図１６に示すように、型枠２１０の下部に、型枠２１０が載置される載置面８に対する型枠２１０の位置ずれを抑制する抑制部材２３５を設けてもよい。図１６に示すように、本変形例に係る型枠２１０は、鋼材からなる型枠本体２１１と、型枠本体２１１の下部に結合される抑制部材２３５と、を有する。

抑制部材２３５は、所定の環境下において、鋼材からなる型枠本体２１１よりもコンクリート材料により形成される載置面８との間での摩擦係数が大きい材料によって形成される。抑制部材２３５は、例えば、ゴムにより形成される。これにより、型枠２１０の載置面が水等で濡れていたとしても十分な摩擦係数を確保することができ、ウエイト装置１２０が型枠２１０上に載置された状態でコンクリート材料が打設されたときに、型枠２１０の位置がずれてしまうことをより効果的に抑制することができる。

抑制部材２３５の下端部におけるコンクリート打設側の角部には、面取りによりテーパ面２３５ａが形成される。テーパ面２３５ａは、下方に向かうほど抑制部材２３５の幅が小さくなるように傾斜する傾斜面である。このように、抑制部材２３５にテーパ面２３５ａを形成することにより、型枠２１０が載置されるコンクリート層とその上に積層される新たなコンクリート層とによって形成される段部の隅部にテーパ面を形成することができる。抑制部材２３５は、成形が容易なゴムにより形成されているので、抑制部材２３５を設けない型枠１０の角部にテーパ面を形成する場合に比べて、型枠２１０の製造効率の向上を図ることができる。

さらに、抑制部材２３５は、型枠本体２１１の材料（鋼材）や、段部の構成材料であるコンクリートよりも弾性率が小さいゴム等の弾性部材からなる。このため、コンクリート打設作業の際に、抑制部材２３５がコンクリート面に密着し、コンクリート材料中の水分やセメントペースト分、またはモルタル分がコンクリート打設領域９５から型枠１０の外側に流出すること防止できる。

＜変形例２＞
上記実施形態では、１つの型枠１０に対し、１つのウエイト装置１２０を配置してコンクリート材料を打設する例（図１１参照）について説明したが、本発明はこれに限定されない。図１７に示すように、複数の型枠１０に対し、１つのウエイト装置１２０を配置してコンクリート材料を打設するようにしてもよい。本変形例では、ウエイト装置１２０の車輪間距離Ｄは、型枠１０の全長Ｌよりも長い。なお、コンクリート打設領域９５の一側面を形成する全ての型枠１０のそれぞれに、ウエイト装置１２０の車輪１２２ｄが配置される。これにより、ウエイト装置１２０の荷重を型枠１０に直接付与することができ、コンクリート打設作業において、型枠１０の位置がずれたり、型枠１０が傾いたりすることを効果的に防止できる。

＜変形例３＞
上記実施形態では、ウエイト装置１２０の下側走行部１２３が、最上層よりも下側の層に載置される型枠１０上を走行する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。上側走行部１２２と下側走行部１２３との間に複数の段部が配置されるように連結部１２４を形成し、下側走行部１２３が、下側の層上に直接載置され、下側の層上を走行するようにしてもよい。

上記実施形態では、型枠１０同士を連結具６で連結する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。連結具６を省略し、複数の型枠１０を連結することなく、ダム１０１の幅方向に沿って、連続して設置するようにしてもよい。

＜変形例４＞
上記実施形態では、ＣＳＧ工法により形成されるダム１０１を施工する場合について説明したが、本発明の型枠システム及びコンクリート構造物の構築方法が適用可能なコンクリート構造物はＣＳＧダムに限定されるものではない。本発明は、型枠を使用してコンクリート材料を打設して成る種々のコンクリート構造物を構築する際に用いられる型枠システム及びコンクリート構造物の構築方法に適用することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１・・・第１層（層）、２・・・第２層（層）、３・・・第３層（層）、８・・・載置面、１０，２１０・・・型枠、９１・・・保護コンクリート層（層）、１０１・・・ダム（コンクリート構造物）、１１０・・・型枠システム、１２０・・・ウエイト装置、１２１・・・走行装置、１２２・・・上側走行部、１２３・・・下側走行部、１２４・・・連結部、１２９・・・容器、２３５・・・抑制部材、Ｇ１・・・重心、Ｓ１１０・・・型枠設置工程、Ｓ１４０・・・ウエイト装置移動工程、Ｓ１５０・・・コンクリート打設工程

Claims (6)

1. コンクリート材料を打設する際に使用され、連続して設置される複数の型枠と、
   前記複数の型枠上を移動可能なウエイト装置と、を備える型枠システム。
2. 前記ウエイト装置は、
   前記複数の型枠上を走行可能な走行装置と、
   前記走行装置に搭載され、重量調整用のウエイト材料を充填可能な容器と、を有する
   請求項１に記載の型枠システム。
3. 前記走行装置は、
   積層構造のコンクリート構造物の複数の層のうち上側の層に載置される前記型枠上を走行する上側走行部と、
   前記上側の層よりも下方に設けられる下側の層上を走行する、または、前記下側の層に載置される前記型枠上を走行する下側走行部と、
   前記上側走行部及び前記下側走行部を連結する連結部と、を有する
   請求項２に記載の型枠システム。
4. 前記ウエイト装置は、前記走行装置の走行方向及び鉛直方向に直交する方向において、その重心が前記下側走行部よりも前記上側走行部に近い位置に設定される
   請求項３に記載の型枠システム。
5. 前記型枠の下部に設けられ、前記型枠が載置される載置面に対する前記型枠の位置ずれを抑制する抑制部材をさらに備える
   請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の型枠システム。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の型枠システムを用いたコンクリート構造物の構築方法であって、
   前記複数の型枠を連続して設置する型枠設置工程と、
   前記型枠設置工程において連続して設置された前記複数の型枠における所定位置まで前記ウエイト装置を移動させるウエイト装置移動工程と、
   前記ウエイト装置を前記所定位置に配置している状態で、コンクリート材料を打設するコンクリート打設工程と、を備えるコンクリート構造物の構築方法。

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