JP2719628B2

JP2719628B2 - コンクリート均し装置

Info

Publication number: JP2719628B2
Application number: JP63126197A
Authority: JP
Inventors: 肇野村; 保夫梶岡; 富夫小峯; 晢岡田; 選男庄川; 敏男熊谷; 和美奥隅
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1988-05-24
Filing date: 1988-05-24
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JPH01295972A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、打設済みコンクリート表面の均し作業
と、均し天端面のレベル出し作業に用いて好適なコンク
リート均し装置に関する。

［従来の技術］構造物のスラブ上面等のコンクリート工事において
は、所定の打込み場所へのコンクリート打設作業が行わ
れた後、コンクリート表面を所定の精度に仕上げ、かつ
美観を得るために均し作業が行われる。

この均し作業は、従来よりバイブレータ等によりコン
クリートを適度に締固めながら、コンクリート表面の天
端レベルが所定レベルかつ平らになるように、人力によ
りコンクリート表面をトンボやアルミ定規等の均し道具
を用いて実施されている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上述した従来の均し作業は、人力によって
行われるため、均し面の仕上がり精度にばらつきが多
く、後工程において補修作業が必要となるといった欠点
があった。また、中腰姿勢の作業となるため、特に長時
間作業の場合に作業者に過大な負担を強いることにもな
り、さらに、熟練土間工の減少によってその確保も年々
難しくなっているという問題もあった。

この発明は、このような背景の下になされたもので、
打設済みコンクリートの表面を均す均し装置を提供し
て、均し作業の機械化を推進することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するためのこの発明は、打設済みコン
クリートの表面に沿って移動しながらコンクリート表面
を均すコンクリート均し装置であって、支持台と、該支
持台に回転自在に取り付けらた回転体の回転運動により
前記支持台を移動させる移動機構と、前記支持台の進行
方向後端側に、前記コンクリート表面に対する傾きを調
節可能な状態で取り付けられた前記コンクリート表面を
均す均し手段と、該均し手段に取り付けられ、打設済み
コンクリートの外に設置されたレーザレベル装置から発
射される基準レーザ光を検出するレーザ受光器と、該レ
ーザ受光器による基準レーザ光の検出結果に基づいて前
記均し手段のコンクリート表面に対する傾きを調節する
傾斜調節機構とを具備してなるものである。

［作用］上記構成によれば、移動機構の回転体が、打設された
コンクリート表面下に埋設された鉄筋、あるいは土間等
の強度部材に当接されることにより、支持台が打設済み
コンクリートの表面と対向された状態で支持され、さら
に回転体の回転運動によりコンクリート表面に沿って移
動させられる。そして移動中は、レーザレベル装置から
発射される基準レーザ光がレーザ受光器に検出され、そ
の検出結果に基づいて傾斜調節機構が作動して均し手段
の傾きが常に所定の天端レベルに一致するように調節さ
れ、この状態で均し手段によるコンクリート表面の均し
動作が繰り返される。

［実施例］以下、第１図ないし第６図を参照して、本発明の実施
例を説明する。

第１図に示すように、本実施例のコンクリート均し装
置（以下、均し装置と略称する）は移動部１及び該移動
部１に支持された均し部２とから概略構成されている。

前記移動部１は平板状をなす支持台３と、該支持台３
に取り付けられた移動機構４とからなるものである。移
動機構４は支持台３の両側に設けられた一対の車輪５
を、打設済みコンクリートC1に埋め込まれた鉄筋Ｒ上で
各々の車軸5a回りに回転運動させることにより、支持台
３を主として図中矢印Y1方向（以下、この方向を均し装
置の進行方向とする）に移動させるもので、各車輪５の
外周には、前記鉄筋Ｒとの摩擦係数を高めるための多数
の突起体5b（例えばゴム製）が等ピッチで形成されてい
る（第２図参照）。また、各車輪５の車軸5aは車輪フレ
ーム６に回転自在に支持された上で各車輪フレーム６の
反対側に突出され、それぞれの先端にはプーリ７が一体
に固定されている。そして、各車輪フレーム６にはモー
タ８が取り付けられており、該モータ８の回転がモータ
軸（図示略）に嵌装されたモータプーリ９からベルト10
を介して前記プーリ７に伝達されて、各車輪５が個別に
正転逆転させられるようになっている。また、前記各車
輪フレーム６は、それぞれの一端が支持台３とピン11を
介して回動自在に連結されると共に、他端が支持台３上
に設けられたダンパフレーム12にダンパー13を介して取
り付けられ、車輪５の負荷変動に応じて車輪５が上下に
動くようにダンパー13を変位させて鉄筋Ｒに対する接地
力を常に一定に保つようになっている。

また、第１図及び第２図に示すように、前記支持台３
の下面には、該支持台３の進行方向（第２図中矢印Y1方
向）に沿って平板状をなす２枚のスタビライザ14が設け
られている。これらスタビライザ14は、当該均し装置の
荷重を複数の鉄筋Ｒに分散させて鉄筋Ｒのたわみを減少
させると共に、当該均し装置移動時の姿勢を安定させる
ためのもので、その下面は第２図に示すように車輪５の
最下端とほぼ同一高さとされ、その長さは支持台３の全
長よりやや短い程度に定められている。なお、スタビラ
イザ14の材料としては、車輪５を駆動するモータ８へ過
度の負担が加わらないように超高分子ポリエチレンなど
の低摩擦係数（θ）の材料が用いられる。当該均し装置
移動時の全体重量Ｗは、ダンパー13により負荷変動に車
輪５にかかる重量W₁と、スタビライザ14にかかる重量W₂
とにバランス良く分散される。そして、スタビライザ14
には進行方向と逆向きにθW₂の摩擦抵抗力がかかること
になる。また、支持台３上面の進行方向前端側には、当
該均し装置の駆動源となる発電機15、前記モータ８や後
述する均し部２の傾斜調節モータ等を制御するための制
御装置16、及び無線遠隔操作用の受信器17がそれぞれ取
り付けられている。これら発電機15、制御装置16、受信
器17の取り付け位置は任意で構わないが、なるべく支持
台３の進行方向後端側に設けられた前記均し部２の自重
とのバランスを取る上で、図示のように支持台３の進行
方向前端側に取り付けることが好ましい。

一方、第１図に示すように支持台３の進行方向後端側
には、上下に平行に並べられた２本の横梁18と、各横梁
18を連結する２本の支持アーム19とで構成された支持フ
レーム20が配置され、各支持アーム19の下端が支持台３
にショックダンパ（図示略）を介して固定されて、支持
フレーム20と支持台３は一体とされている。この支持フ
レーム20は前記均し部２の一部をなすもので、以下、均
し部２について説明する。

均し部２は、支持フレーム20と、該支持フレーム20に
取り付けられた傾斜調節機構21と、該傾斜調節機構21に
支持された均し手段22とから構成されている。

傾斜調節機構21は、支持フレーム20の両端に設けられ
た傾斜調節モータ23を駆動させることにより、支持フレ
ーム20に配置されたロッド24の両端を上下に移動させ
て、ロッド24と平行に配置されて懸垂された均し手段22
の傾きを所要の天端レベルと一致させるようになってい
る。すなわち、第４図ないし第５図に示すように、各傾
斜調節モータ23は、支持フレーム20の両端（図では片側
のみ示す）に設けられたモータブラケット25に固定さ
れ、図示しないモータ軸は、モータブラケット25内部に
回転自在に取り付けられたボールネジ26のネジ軸26aと
連結されている。ネジ軸26aと螺合されたナット26bはロ
ッド24の両端とピン27を介して回動自在に連結されて、
ネジ軸26aの軸線回りには回転不可とされ、各傾斜調節
モータ23に駆動されるネジ軸26aの回転によりロッド24
を伴って上下に移動させられるようになっている。そし
て、第１図に示すように、ロッド24の両端部近傍には、
前記均し部22を懸垂する連結部材28が固定されると共
に、レーザ受光器29が取り付けられており、各レーザ受
光器29は、柱や床等に設置されたレーザレベル装置（図
示略）から発射される基準レーザ光の受光位置が、レー
ザ受光器29自身の中央位置からずれると支持台３に設け
られた前記制御装置16にレベル補正信号を送出するよう
になっている。なお、基準レーザ光は、水平に設定され
ており、打設済みコンクリートC1の表面が、所要の天端
レベルと一致するようにレーザー受光器29の高さを調整
することができる。そして、制御装置16は、各レーザ受
光器29から送出されるレベル補正信号を元にして、各レ
ーザ受光器29の中央で基準レーザ光が検知されるように
各傾斜調節モータ23を駆動してロッド24の両端を個別に
上下動させるようになっており、従って、ロッド24と連
結部材28を介して平行に連結された均し手段22の傾き
は、所要の天端レベルに一致させられることとなる。な
お、制御装置16は、各レーザ受光器29から送出されるレ
ベル補正信号をキャンセルして、均し手段22を上昇限度
まで移動させるように各傾斜調節モータ23を駆動させる
こともできる。また、均し手段22の傾き状況は、各レー
ザ受光器29のレベル補正信号に応じて点滅させられる運
転状態表示灯30によりモニタ可能とされている。

また、前記均し手段22は、前記傾斜調節機構21のロッ
ド24に懸垂された支持板31に、均しオーガ32、均し板33
及びタンパー34を、それぞれの長手方向が均し装置の進
行方向に対して直交するように取り付けた概略構成とさ
れている。均しオーガ32及び均し板33は、打設済みコン
クリートC1の表面を平滑化するために設けられたもの
で、均しオーガ32は、前記均し板33及びダンパー34に対
して当該均し装置の進行方向前方側に配置されて支持板
31に支持されると共に、支持板31に固定されたモータ35
とタイミングベルト36を介して連結されて図中矢印Y2方
向に回転駆動させられるようになっている。均しオーガ
32の形状は、第３図に示すように、右巻き、左巻きの一
対のスクリューオーガを、均し装置の進行方向側からみ
て右半分が左巻き、左半分が右巻きとなるように連結し
た形状とされ、その回転により凹凸状をなす打設済みコ
ンクリートC1（第２図参照）表面の凸部分を掻き取って
中央方向（第８図中矢印Y3、Y4方向）に移送させるよう
になっている。なお、均しオーガ32は、掻き取る打設済
みコンクリートC1の厚さ、あるいは性状（普通、軽量の
いずれかや、呼び強度、スランプ等）に応じて最適な均
し機能を発揮させるために、回転速度が自在に制御でき
るようになっている。また、均しオーガ32の長さは、移
動部１の各車輪５やスタビライザ14等の痕跡が均し後の
コンクリートC2の表面に残らないように、移動部１の幅
より十分に長く定められている。そして、第２図に示す
ように、均し板33は、均しオーガ32の進行方向（図中矢
印Y1方向）後方に、該均しオーガ32の外周に沿うように
して設けられ、均しオーガ32により均された打設済みコ
ンクリートC1の表面をより一層平滑化させるようになっ
ている。

一方、第１図に示すように前記タンパー34は均しオー
ガ32によって均された打設済みコンクリートC1表面に打
撃を加え、表面の粗骨材を沈下させると共にモルタルペ
ースト分を浮上させるためのもので、均しオーガ32とほ
ぼ等しい長さを持つ鋼板（網目状鋼板）の各縁を上方に
向けて折り曲げ、平鋼により補剛した形状とされてい
る。タンパー34は支持板31に摺設された２本のタンパー
支持軸（以下、支持軸と略称する）38に支持されて上下
動可能とされ、支持軸38に嵌装されたスプリング39によ
り支持軸38と共に常時下方に付勢されている。支持軸38
の上端は、支持板31を貫いて上方に突出されており、タ
ンパー駆動ロッド（以下、ロッドと略称する）40に固定
されたタンパー駆動板（以下、駆動板と略称する）41と
回動自在に連結されている。そして、ロッド40はタンパ
ー34と平行に配置されると共に両端が支持板31に固定さ
れたブラケット42に回転自在に支持されており、タンパ
ー34及び支持軸38の自重とスプリング39の弾発力を受け
止めると共に、これら自重とスプリング39の力により図
中矢印Y5方向に回転させられるようになっている。そし
て、ロッド40の中央部には従動カム板43が固定され、そ
の下面に形成されたカム溝43aが、タンパー駆動用モー
タ37のモータ軸（図示略）に取り付けられた駆動カム44
と係合されて、ロッド40の図中矢印Y5方向への回転を規
制する。そして、駆動カム44は楕円状に形成されると共
にタンパー駆動用モータ37のモータ軸に偏心させて取り
付けられてタンパー駆動用モータ37の回転に伴って従動
カム板43をロッド40の軸線回りに揺動させるようになっ
ており、これによりタンパー34が上下に駆動させられて
打設済みコンクリートC1の表面にタンピングが施される
のである。

次に、以上のように構成された均し装置を用いた均し
作業の手順について第６図を参照して説明する。なお、
均し装置の各構成要素については第１図を参照するもの
とする。

均し作業を行うにあたって、まず、均し装置はその均
し部２の各傾斜調節モータ23により均し手段22が上昇限
まで上昇された状態で、打設済みコンクリートC1上の均
し開始点P1（第６図参照）に載置され、移動部１の各車
輪５及び支持台３下面の各スタビライザ14が打設済みコ
ンクリートC1に埋め込まれた鉄筋Ｒに当接される。続い
て、傾斜調節機構21の各傾斜調節モータ23により、柱や
床等に載置されたレーザレベル装置（図示略）の発射す
る基準レーザ光が、各レーザ受光器29の中央部で検知さ
れるようにロッド24の両端の高さが調節され、均し手段
22の傾きが所要の天端レベルと一致させられる。そし
て、均しオーガ32及びタンパー34を駆動する各モータ3
5、37が起動されて均しオーガ32及びタンパー34による
均し動作が開始され、続いて各車輪５を駆動するモータ
８が起動されて車輪５が同一方向に回転し、均し装置が
進行方向（第６図において矢印Y1方向）へとその移動を
開始する。そして、均し装置の移動中、傾斜調節機構21
の傾斜調節モータ23は常時均し手段22の傾きを所要の天
端レベルと一致させるように駆動される。従って、打設
済みコンクリートC1の表面は、その傾きが所要の天端レ
ベルと一致させられた均しオーガ32、均し板33及びタン
パー34により逐次平滑化され、さらにはタンピングされ
ることになり、均し後のコンクリートC2の表面は所要の
天端レベルに一致した平滑面となるのである。

そして、均し装置が第１の折り返し点P2に達すると、
一方の車輪５の回転方向が切り替えられ、均し装置の向
きがその場で90゜変換される。そして、既に均されたコ
ンクリートC2の表面を重複して均す無駄が生じないよう
に、各車輪５が同方向に回転させられて均し装置が第２
の折り返し点P3まで前進させられ、この後再度一方の車
輪５の回転が逆転されて、さらに均し装置の向きが90゜
変更させられる。これにより均し装置の進行方向が、第
６図に矢印Y6方向で示す向きに反転され、この後均し装
置が移動させられて打設済みコンクリートC1の表面の均
しが繰り返される。そして、以下同様に均し装置の進行
方向反転、移動が繰り返されて、この結果すべての表面
が所定の天端レベルに均されるのである。

以上説明したように、本実施例においては、移動部１
により均し手段22の均しオーガ32、均し板33及びタンパ
ー34を打設済みコンクリートC1に沿って移動させなが
ら、レーザレベル装置から発射される基準レーザ光をレ
ーザ受光器29によって検出し、その検出結果に基づいて
均し部２の傾斜調節機構21を作動させ、均し手段22の傾
きを常時所要の天端レベルに一致させるように調節する
ことにより、打設済みコンクリートC1の表面を逐次所要
の天端レベルと一致した状態に均すことができる。従っ
て、均し作業に要する人員を、従来の人力作業に比して
大幅に削減させることができ、また人為誤差も排除され
ることから均し精度を大幅に向上させることもできるの
である。

なお、本実施例では特に均し手段22の均しオーガ32を
右巻きと左巻きの一対のスクリューオーガを組み合わせ
て、その中央部に余分なコンクリートを移送する構成と
したため、均し装置の外部に余分なコンクリートが排出
されないという効果が得られた。

次に本発明の他の実施例について第７図ないし第９図
を参照して説明する。なお、本実施例は上述した実施例
における均し手段22を変更したものであり、同一の構成
要素には同一符号を付してその説明を省略する。

第７図ないし第９図に示すように、本実施例は均し手
段22の均しオーガ32と均し板33の間に、コンクリート還
流用オーガ（以下、還流用オーガと略称する）51を設け
たものである。還流用オーガ51は、第８図に示すよう
に、その巻き方向が均しオーガ32と逆に均し装置の進行
方向（第７図ないし第９図において矢印Y1方向）側から
見て右半分が右巻き、左半分が左巻きとされ、後述する
モータにより均しオーガ32と同一方向に回転させられて
均しオーガ32の中央部に掻き寄せられるコンクリートを
両端（図中矢印Y7、Y8方向）に向けて移送するようにな
っている。第７図に示すように、還流用オーガ51は、カ
バー52に覆われると共に、その両端が、均しオーガ32と
同一高さに設定された中央部分に対して持ち上げられて
支持板31の上方に突出されており、カバー52の両端に取
り付けられたモータ53により前述のように均しオーガ32
と同一方向に回転駆動される。なお、還流用オーガ51
は、還流させるコンクリートの量を調節するために、そ
の回転速度が自在に制御できるようになっている。そし
て、カバー52両端の下部にはコンクリート排出口（図示
略）が設けられており、還流用オーガ51の両端に移送さ
れたコンクリートを支持板31の上面に固定されたシュー
ト54に落下させるようになっている。そして、シュート
54の前端は均しオーガ32の両端に達する位置まで延長さ
れた上で下方に向けて折り曲げられており、該シュート
54に排出されたコンクリートを、均しオーガ32の両端部
に供給するようになっている。なお、還流用オーガ51は
スクリュー部分の細い、いわゆるリボンスクリュータイ
プのオーガとされており、均しオーガ32に掻き寄せられ
たコンクリートを撹拌しながら移送して、その骨材分離
を防止するようになっている。

本実施例においては、均しオーガ32に掻き寄せられた
コンクリートが、撹拌されながら均しオーガ32の両端に
還流されて、再度均しオーガ32に供給されるので、特に
打設済みコンクリート表面の凹部に対する均し効果が改
善されてコンクリート表面がより確実に均されるという
効果が得られる。すなわち、均しオーガ32は打設済みコ
ンクリートの表面の凸部からコンクリートを掻き取って
中央に移送すると共に、打設済みコンクリート表面の凹
部に掻き取ったコンクリートを適宜補給することによっ
てコンクリート表面を均すものであるため、極端な凹部
や均しオーガ32の両端部近傍に形成された凹部に対して
は補給するコンクリートの量が不足して均し切れない恐
れがある。ところが、本実施例では、均しオーガ32の中
央部に掻き寄せられた余剰コンクリートが、還流用オー
ガ51により繰り返し均しオーガ32に還流されるので、凹
部に補給されるコンクリートの不足が解消され、結果と
して打設済みコンクリート表面がより確実に均されるの
である。また、本実施例では還流用オーガ51を特にリボ
ンスクリュータイプのオーガとして、撹拌機能を持たせ
たため、骨材分離が防止されてコンクリートの成分が均
一に保たれるという効果も得られた。

以上の実施例では特に支持台３を移動させる移動機構
４を車輪５の回転運動によるものとしたが、本発明の均
し装置はこれに限るものでは無く、例えばクローラの回
転運動によるものとすることも十分に考えられる。ま
た、車輪５の配置や個数も限定されるものではなく、さ
らに複数設けてスタビライザ14の代わりをさせることも
できる。さらに、車輪５の外周に設けた突起体5bは必ず
しも必要では無く、平滑面であっても差し支えはない。
また、均し手段22の構成も均しオーガ32、還流用オーガ
51、均し板33及びタンパー34によるものに限らず、その
他にも様々なものが考えられる。

また、タンパー34を上下動させる機構もカムによるも
のに限らず、直接アクチュエータ等で駆動するようにし
ても良い。さらに、カムを用いた場合の駆動カム44と従
動カム板43の形状については以上の実施例によるものに
限らず、例えば第10図に示すように、タンパー駆動用モ
ータ37（第１図ないし第７図参照）のモータ軸37aと同
軸上に設けられた円盤状をなす駆動カム61のカム溝61a
に、ロッド40（第１図ないし第７図参照）に取り付けら
れた従動カムレバー62を係合させるようにしても良く、
この場合には、従動カムレバー62が駆動カム61の外周か
らカム溝61aに落とし込まれる時点において駆動カム61
と従動カムレバー62との係合が外れて、タンパー34がそ
の自重とスプリング39の弾発力によりコンクリート表面
に押圧されるため、タンピングが強固に為されると共
に、そのタンピング強さをスプリング39の弾発力を変え
ることにより変化させることができる。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明においては、均し手段を
打設済みコンクリートの表面に沿って移動機構により移
動させながら、レーザレベル装置から発射される基準レ
ーザ光をレーザ受光器によって検出し、その検出結果に
基づいて傾斜調節機構を作動させて均し手段の傾きを所
定の天端レベルに一致させるように調節することにより
打設済みコンクリート表面を逐次所定の天端レベルに均
すことができる。従って、均し作業は機械化され、この
ため作業に必要な人員が従来の人力作業に比して大幅に
削減され、また、人為誤差も排除されるので均し精度も
大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は均し装置の外観図、第２図は均し装置の側面
図、第３図は均し装置の平面図、第４図は傾斜調節機構
の正面図、第５図は傾斜調節機構の側面図、第６図は均
し作業における均し装置の移動経路を示す図、第７図な
いし第９図は本発明の他の実施例を示すもので、第７図
は均し手段の外観図、第８図は均し手段の構成を示す水
平断面図、第９図は均し手段の配置を示す垂直断面図、
そして第10図はタンパーを駆動するカム機構の変形例を
示す図である。３……支持台、４……移動機構、５……車輪（回転体）、21……傾斜調節機構、22……均
し手段、29……レーザ受光器、 C1……打設済みコンクリート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田晢東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者庄川選男東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者熊谷敏男東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者奥隅和美東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (56)参考文献特開昭62−146363（ＪＰ，Ａ) 特表昭61−501785（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】打設済みコンクリートの表面に沿って移動
しながらコンクリート表面を均すコンクリート均し装置
であって、支持台と、該支持台に回転自在に取り付けら
れた回転体の回転運動により前記支持台を移動させる移
動機構と、前記支持台の進行方向後端側に、前記コンク
リート表面に対する傾きを調節可能な状態で取り付けら
れた前記コンクリート表面を均す均し手段と、該均し手
段に取り付けられ、打設済みコンクリートの外に設置さ
れたレーザレベル装置から発射される基準レーザ光を検
出するレーザ受光器と、該レーザ受光器による基準レー
ザ光の検出結果に基づいて前記均し手段のコンクリート
表面に対する傾きを調節する傾斜調節機構とを具備して
なるコンクリート均し装置。