JP2021088832A - 型枠、型枠セット及び型枠構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の形状の水硬性組成物の硬化体を容易に構築可能な型枠及び型枠セットを提供することを目的とする。【解決手段】水硬性組成物を成形する型枠のセットであって、第一型枠１と、第一型枠１に隣接して配置される第二型枠５を備え、第一型枠１は、水硬性組成物と接する第一成形部２と、第一成形部２の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する第一接続部３、３とを備え、第二型枠５は、水硬性組成物と接する第二成形部６と、第二成形部６の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する第二接続部７、７とを備え、第一型枠１は、少なくとも第二型枠５に当接する側の第一接続部３が第一成形部２に対して傾斜するテーパ面を有し、第二型枠５は、少なくとも第一型枠１に当接する側の第二接続部７が第二成形部６に対して傾斜する逆テーパ面を有する構成とする。【選択図】図１０

Description

本発明は、コンクリート、セメント、モルタル等の水硬性組成物を流し込んで基礎構造物を成形する型枠、型枠セット及び型枠構造体に関する。

従来、建築物の空調設備は、多数の室外機を建築物の屋上に設置し、建築物内に設置される室内機と、室外機との間を配管接続している。このため、建築物の屋上には、特許文献１の図１に示すような、小屋風の建造物（いわゆるハト小屋）１が設けられ、配管はこの建造物１の側壁部を通るようにして室内機と室外機との間に配設される。また、建築物の屋上に機械を設置する場合にも、機械設置用の基礎構造物が設けられる。

上記構成の基礎構造物を構築する場合には、木材を使って作製した型枠を設置箇所に配設し、型枠で囲まれた空間内にコンクリート等の水硬性組成物を打設し、水硬性組成物が硬化した後に型枠を取り外していた。

特開平１０−３１８４８２号公報

ところで、基礎構造物の構築においては、現場での木製型枠の作製作業には経験及び労力を要する。特に、隣接する木製型枠を、水密性を維持しつつ角度を合せて接続する作業に時間を要していた。また、取り外された型枠は再利用が難しく使い捨てされるため、環境保護の観点からも問題となっていた。

そこで、本発明は、種々の形状の水硬性組成物の硬化体を容易に構築可能な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、本発明の一態様としての型枠は、水硬性組成物を成形するものであって、水硬性組成物と接する成形部と、前記成形部の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する接続部とを備え、前記接続部のうち少なくとも一方は、前記成形部に対して傾斜するテーパ面又は逆テーパ面を有する構成とすることができる。前記成形部及び前記接続部は、強化繊維と合成樹脂とを含有する繊維強化プラスチックによって一体的に形成してもよい。

また、上記型枠を用いた型枠セットとしてもよい。具体的には、水硬性組成物を成形する型枠のセットであって、第一型枠と、前記第一型枠に隣接して配置される第二型枠を備え、前記第一型枠は、水硬性組成物と接する第一成形部と、前記第一成形部の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する第一接続部とを備え、前記第二型枠は、水硬性組成物と接する第二成形部と、前記第二成形部の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する第二接続部とを備え、前記第一型枠は、少なくとも前記第二型枠に当接する側の第一接続部が前記第一成形部に対して傾斜するテーパ面を有し、前記第二型枠は、少なくとも前記第一型枠に当接する側の第二接続部が前記第二成形部に対して傾斜する逆テーパ面を有する型枠セットとしてもよい。

前記型枠セットは、前記第一型枠の第一成形部及び第一接続部並びに前記第二型枠の第二成形部及び第二接続部の少なくとも一方は、強化繊維と合成樹脂とを含有する繊維強化プラスチックによって一体的に形成してもよい。また、前記第一型枠は、左右両側の第一接続部が前記第一成形部に対して傾斜するテーパ面を有し、前記第二型枠は、左右両側の第二接続部が第二成形部に対して傾斜する逆テーパ面を有する構成としてもよい。

また、前記型枠セットを備えた型枠構造体であって、前記第二型枠を介して前記第一型枠と第一型枠とが接続された型枠ユニットを備えた構成としてもよい。

上記態様によれば、本発明の型枠の接続部は、成形部に対して傾斜するテーパ面又は逆テーパ面を有するため、隣接する型枠の接続部と接続部とを当接させることで、隣接する成形部の間の角度を調節することが可能となり、様々な形状の水硬性組成物の硬化体を容易に構築することが可能となる。

本発明の第一型枠の実施形態を示す正面側斜視図 第一型枠の背面側斜視図 第一型枠の平面図 本発明の第二型枠の実施形態を示す正面側斜視図 第二型枠の背面側斜視図 図５のＢ−Ｂ断面図 第一型枠のみで構成した型枠構造体を示す平面図 図７に示す型枠構造体を用いて成形された基礎構造物の斜視図 第一型枠及び第二型枠で構成した型枠構造体の平面図 本発明の型枠ユニットの分解斜視図 図９に示す型枠構造体を用いて成形された基礎構造物の斜視図

以下、本発明の実施態様を図面に基づいて説明する。本実施形態では、機械設置用の基礎構造物を成形するための型枠として、第一型枠及び第二型枠を使用した型枠セットの例について説明する。

図１は、本実施形態の第一型枠の正面側斜視図であり、図２は、本実施形態の第一型枠の背面側斜視図である。図示のごとく、第一型枠１は、水硬性組成物と接する第一成形部２と、第一成形部２の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する第一接続部３、３とを備える。なお、図中、矢印Ｘ、Ｙ及びＺは、それぞれ型枠の左右方向、高さ方向及び厚み方向を示す。さらに、厚み方向Ｚにおいて、Ｚ１は型枠の外側方向を、Ｚ２は型枠の内側方向を示す。

第一成形部２には、第一段差部４が形成される。第一接続部３は、第一成形部２に対して傾斜するテーパ面を有する。ここで、テーパ面とは、図３に示すように、第一型枠１を平面視したときに、第一成形部２の表面を通過する延長線Ａと第一接続部３の表面との間の角度αがα＜９０°の角度で傾斜する面をいう。本実施形態では、α＝４５°に設定されている。

図４は、本実施形態の第二型枠の正面側斜視図で、図５は、本実施形態の第二型枠の背面側斜視図である。第二型枠５は、水硬性組成物と接する第二成形部６と、第二成形部６の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する第二接続部７、７とを備える。矢印Ｘ、Ｙ及びＺについては、第一型枠１と同様とされる。第二成形部６には第二段差部８が形成される。

第二接続部７は、第二成形部６に対して傾斜する逆テーパ面を有する。ここで、逆テーパ面とは、図６に示すように、第二型枠５を平面視したときに、第二成形部６の表面を通過する延長線Ｃと第二接続部７の表面との間の角度βが、９０°＜β＜１８０°の角度で傾斜する面をいう。本実施形態ではβ＝１３５°に設定されている。すなわち、本実施形態においては、α＋β＝１８０°となるように設定されている。これにより、第二型枠５を介して、その左右に第一型枠を接続することで実質的に第一成形部２を左右方向に延長することが可能となる。

なお、第二型枠５の形状は、第一型枠１を２つ左右方向Ｘに横並びで互いに接触するように配置したときに、左右方向Ｘに配置された２つの第一成形部２の隙間が丁度埋まる形状とされる。すなわち、第一成形部２と第二成形部６とで連続する成形面が形成される。このように、本実施形態では、第二型枠５は、第一型枠１の左右方向Ｘの長さを延長するジョイント部材として機能する。

第一型枠１は、第一成形部２及び第一接続部３を補強する補強部９を備える。補強部９は、第一型枠１において、水硬性組成物が接する正面側とは反対の背面側に形成される。補強部９は、左右方向Ｘ及び／又は高さ方向Ｙに形成された補強リブから構成される。第一成形部２、第一接続部３及び補強部９は、強化繊維と合成樹脂とを含有する繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰという場合がある。）によって一体的に形成される。そして、第二型枠５も第一型枠１と同様に補強部９を備え、第二成形部６、第二接続部７及び補強部９は、ＦＲＰによって一体的に形成される。

これにより、本発明の第一型枠１及び第二型枠５（以下、型枠１及び５と略する場合がある。）は、木製型枠に比べて軽量でありながらも、高い強度を備える。したがって、現場での型枠１及び５の組立作業が容易となり、労力を軽減することができる。また、コンクリートやモルタルなどの水硬性組成物が硬化した硬化体から型枠１及び５を引き剥がす際に、型枠１及び５の破損を抑制することができ、これにより型枠１及び５の再利用が可能となる。

第一成形部２又は第二成形部６（以下、成形部２又は６と略する場合がある。）、第一接続部３又は第二接続部７（以下、接続部３又は７と略する場合がある。）及び補強部９を一体的に形成するには、たとえば、型枠１及び５の成形型に強化繊維と合成樹脂とを含むＦＲＰ組成物を導入し、プレス成形することにより、成形部２又は６、接続部３又は７、及び、補強部３を一体成形することができる。

ＦＲＰを成形する場合、ＦＲＰ組成物としては、成形時に成形型の隅々にまで十分に行き渡る流動性を備えることが好ましい。そのため、強化繊維は短繊維を含むことが好ましい。ここで、短繊維としては、平均繊維長さが３ｍｍ〜１５ｍｍであることが好ましい。

強化繊維としては、ガラス繊維を用いることができるほか、合成樹脂繊維を用いることも可能である。特に、炭素繊維を用いた炭素繊維強化プラスチック（（以下、ＣＦＲＰという）は、その他の繊維、たとえば、ガラス繊維を用いたＦＲＰよりも強度に優れるという利点を有する。ＦＲＰに用いられる合成樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

上記構成の型枠１および５を用いて型枠構造体を構築する方法について説明する。図７は、第一型枠１のみを用いて構築した型枠構造体１０を示す平面図であり、図８は、図７に示す型枠構造体１０を用いて成形された基礎構造物を示す斜視図である。

図８に示すように、平面視で正方形の基礎構造物１１を成形するには、図１に示すように、設置面との間に桟木Ｓ１を介在させた第一型枠１を４つ用いて、隣接する第一接続部３、３同士を接続する。本発明の第一型枠１の第一接続部３は、第一成形部２に対して４５°に傾斜するテーパ面を有しているため、隣接する第一型枠１、１の第一接続部３、３同士を当接させることで、隣接する第一成形部２、２の間の角度を容易に９０°とすることが可能となる。

さらに、隣接する第一接続部３、３同士をボルト・ナット等の適当な締結部材によって接続することで容易に水密性を確保することができる。そして、４つの第一型枠１で囲まれた空間内に水硬性組成物を注入し、水硬性組成物が硬化した後、第一型枠１を取り外すことによって、基礎構造物１１を成形することができる。また、隣接する第一接続部２、２との境界部分に水硬性組成物が入り込むことがないため、第一型枠１を破損することなく、水硬性組成物の硬化体から取り外すことが可能となり、より第一型枠の再利用を促進することができる。

桟木Ｓ１は、木製角材からなり、桟木Ｓ１の内面と第一型枠１の第一成形部２とが面一になるように、さらに、桟木Ｓ１の両端部と第一接続部３とが面一になるように形成される。すなわち、桟木Ｓ１の両端部は、第一接続部３の角度αと同じ角度のテーパ面とされる。桟木Ｓ１の両端部同士を接続することで枠状体が形成される。

図２に示すように、第一型枠１の底面のＺ方向の幅は、左右両端部の２箇所において幅広に形成されており、この幅広部分が固定部１ａ、１ａとされる。固定部１ａ、１ａは、桟木Ｓ１の上にネジ等によって固定される。上述のごとく、桟木Ｓ１は、第一型枠１の一部としての機能と、スペーサとしての機能を兼ね備える。

ここで、スペーサとしての機能とは、水硬性組成物が硬化して得られた硬化体を脱型する際に、後述するように、第一型枠１を下方に押し下げるための隙間（スペース）を確保する機能をいう。スペーサは、第一型枠１を設置する際に、まず桟木Ｓ１を所定位置に設置した後、その上部に第一型枠１を固定するための機能も有している。

図８に示すように、基礎構造物１１は、下部直方体部１２と、上部直方体部１３とが一体成形された形状となっており、下部直方体部１２に対し、上部直方体部１３が大径に形成される。これにより、上部直方体部１３の水平方向周縁部は、下部直方体部１２よりも水平方向に張り出した形となり、この張り出し部の下面が水切り部１４とされる。

上述のごとく、第一型枠１のみ用いて型枠構造体１０を構築することができるほか、第一型枠１と第二型枠５をセットとして用いて型枠構造体１５を構築することもできる。図９は、第一型枠及び第二型枠を型枠セットとして用いて構築した型枠構造体を示す平面図であり、図１１は、図９に示す型枠構造体を用いて成形された基礎構造物を示す斜視図である。

図１１に示す基礎構造物１６は平面視で略矩形形状である。このように平面視で矩形形状の基礎構造物１６を成形するには、図１０に示すように、設置面との間に桟木Ｓ１を介在させた第一型枠１、１を２つ左右方向Ｘに横並びで互いに接触するように配置させる。横並びに配置された第一型枠１、１の間には、２つの第一型枠１、１の隙間を埋めるように第二型枠５が配置される。第二型枠５と設置面との間には桟木Ｓ２が介装される。

桟木Ｓ２は、木製角材からなり、桟木Ｓ２の内面と第二型枠５の第二成形部６とが面一になるように、さらに、桟木Ｓ２の両端部と第二型枠の接続部７とが面一になるように形成される。すなわち、桟木Ｓ２の両端部は、第二接続部の角度βと同じ角度の逆テーパ面とされる。桟木Ｓ２の両端部は隣接する桟木Ｓ１に接続される。

上述したように、型枠構造体１５の長手方向に延びる対応した２辺において、横並びに配置された第一型枠１、１が第二型枠５を介して接続された型枠ユニット１７を用いることにより、実質的に第一成形部２の幅を左右方向Ｘに延長することができ、平面視で矩形形状の硬化体を成形することが可能となる。

型枠ユニット１７の左右方向にさらに第二型枠５を介して、第一型枠１を接続することも可能であり、このようにして、必要に応じて型枠構造体１５の左右方向Ｘ長さを延長することができる。なお、本実施形態では、型枠構造体１５の一方向の左右長さを延長することについて説明したが、これに限らず、二方向とも型枠ユニット１７を用いて延長することも可能である。

また、型枠ユニット１７において、第一型枠１と第二型枠５との境界は、第一成形部２（及び第二成形部６）に対して傾斜しているため、型枠構造体１５内に水硬性組成物を注入したときに、第二型枠５にかかる水硬性組成物の圧力によって第一型枠１と第二型枠５とが密着することになり、水密性を高めることができる。

これにより、第一型枠１と第二型枠５との境界に、水硬性組成物が浸入することを効果的に防止することができる。したがって、水硬性組成物硬化後に、第一型枠１及び第二型枠５を破損することなく、水硬性組成物の硬化体から取り外すことが可能となり、より第一型枠１及び第二型枠５の際李凹を促進することができる。

第一接続部同士又は第一接続部と第二接続部とを接続する方法としては、公知の接続方法であれば制限なく使用することができる。本実施形態では接続部５に図示しない複数のボルト孔を形成しており、締結手段として前述したように、ボルト・ナットを用いることができるほか、型枠用のクランプ部材を用いることもできる。

上記実施形態では、第二成形部６の左右長さは、第一成形部２の左右長さよりも短く形成されており、第二型枠５は、第一型枠１を横並びで接続するためのジョイント部材として機能するが、これに限らず、第二成形部６の左右長さを長くすることも可能である。また、同じ第一型枠（又は第二型枠）でも、左右長さが異なる複数種類を用いることも可能である。

また、第一型枠１の第一成形部２及び第二型枠５の第二成形部６は、いずれも側面視で段差のある形状とされているが、成形部２及び６の形状は適宜変更することができる。たとえば、第一成形部２及び／又は第二成形部６の形状として、平面状とすることはもちろん、平面視で凸面状、凹面状、凸曲面状、凹曲面状としたり、段差を有する形状とすることもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。たとえば、上記実施形態では、型枠１及び５はＦＲＰ製とされているが、両者又は一方が木製であってもよい。

さらに、上記実施形態では、桟木Ｓ１及びＳ２は型枠１及び５と区別して説明したが、これに限らず、桟木Ｓ１及びＳ２を型枠１及び５の下型として、型枠１及び５自身を上型としてみることも可能である。特に、上記実施形態では桟木Ｓ１及びＳ２は木製としているが、ＦＲＰ製とすることも可能であり、これにより、桟木を含めた型枠の再利用が可能となる。

また、上記実施態様では、ＦＲＰに用いられる強化繊維として短繊維を用いた場合について説明したが、強化繊維として短繊維のほかに織布あるいは不織布を基材として併用することも可能である。この場合、補強部３は強化繊維を短繊維のみとし、成形部２及び６と、接続部３及び７とは、強化繊維として短繊維及び織布又は不織布からなる基材を併用することができる。これにより、成形部２及び６と接続３及び７部の強度をより高めることができ、型枠１及び５の軽量化が可能となる。さらに、強化繊維として、織布あるいは不織布のみを用いることも可能である。

また、本実施形態では機械設備等を設置するための基礎構造物を成形する場合について説明したが、これに限らず、たとえば、型枠ユニット１７に第二型枠５を介して、第一型枠１を接続し、これを繰り返すことにより、左右方向に延びるコンクリート壁等を成形することも可能である。

本実施形態及び上記変形例に開示されている構成要件は互いに組合せ可能であり、組合せることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 第一型枠
２ 第一成形部
３ 第一接続部
４ 第一段差部
５ 第二型枠
６ 第二成形部
７ 第二接続部
８ 第二段差部
９ 補強部
１０、１５ 型枠構造体
１１、１６ 基礎構造物
１２ 下部直方体部
１３ 上部直方体部
１４ 水切り部
１７ 型枠ユニット

Claims (5)

1. 水硬性組成物を成形する型枠であって、水硬性組成物と接する成形部と、前記成形部の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する接続部とを備え、前記接続部のうち少なくとも一方は、前記成形部に対して傾斜するテーパ面又は逆テーパ面を有する型枠。
2. 前記成形部及び前記接続部は、強化繊維と合成樹脂とを含有する繊維強化プラスチックによって一体的に形成された請求項１に記載の型枠。
3. 水硬性組成物を成形する型枠のセットであって、第一型枠と、前記第一型枠に隣接して配置される第二型枠を備え、前記第一型枠は、水硬性組成物と接する第一成形部と、前記第一成形部の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する第一接続部とを備え、前記第二型枠は、水硬性組成物と接する第二成形部と、前記第二成形部の左右両側に形成され、隣接する型枠に当接する第二接続部とを備え、前記第一型枠は、少なくとも前記第二型枠に当接する側の第一接続部が前記第一成形部に対して傾斜するテーパ面を有し、前記第二型枠は、少なくとも前記第一型枠に当接する側の第二接続部が前記第二成形部に対して傾斜する逆テーパ面を有する型枠セット。
4. 前記第一型枠の第一成形部及び第一接続部並びに前記第二型枠の第二成形部及び第二接続部の少なくとも一方は、強化繊維と合成樹脂とを含有する繊維強化プラスチックによって一体的に形成された請求項３に記載の型枠セット。
5. 請求項４に記載の型枠セットを備えた型枠構造体であって、前記第二型枠を介して前記第一型枠と第一型枠とが接続された型枠ユニットを備えた型枠構造体。

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