JP2994483B2 - コンクリートセグメントの成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば鉄道用トンネル
や地下タンクなどを構築する際に用いられるコンクリー
トセグメントの成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリートセグメントの中には、円形
のトンネルの内周面に対応して円弧状に形成されるもの
があり、この種円弧状のコンクリートセグメントは、従
来所定箇所に固定された円弧状の型枠内にコンクリート
を流し込んで成形していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た成形方法では、ひとつひとつの型枠に対してコンクリ
ートを流し込み、養生し、脱型するという一連の作業を
個々に行わなければならず、非常に手間がかかり、製造
コストが割高になる欠点があった。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは省力化が図れかつコスト
ダウンが図れ、しかも所定形状に容易に仕上げることが
できるコンクリートセグメントの成形方法を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、 内周面に仕切板により仕切られて複数のコンクリ
ートセグメント用型枠が形成されてなる円筒体をその軸
線を中心として回転させるとともに、該円筒体の内面に
コンクリートを供給し、かつ、供給したコンクリートが
硬化する前に前記円筒体を所定時間おきに正・逆回転操
作し、コンクリートが硬化した後、脱型してコンクリー
トセグメントを得ることを特徴としている。

【０００６】請求項２記載の発明では、内周面に仕切板
により仕切られて複数のコンクリートセグメント用型枠
が形成されてなる円筒体をその軸線を中心として回転さ
せるとともに、該円筒体の内面にコンクリートを供給
し、該供給したコンクリートが半硬化したところで、該
コンクリートの内面に回転押さえローラを押し付けるこ
とにより、コンクリートセグメントの内面形状を整えて
所定形状とするコンクリートセグメントの成形方法であ
って、前記円筒体の内面にコンクリートを供給するコン
クリート供給管を支持するコンクリート供給機に、前記
回転押さえローラを支持させて前記コンクリートセグメ
ントの内面形状を整えることを特徴としている。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明では、円筒体を回転させな
がらその内面にコンクリートを供給すると、供給直後に
おいては各型枠内のコンクリートの表面には多少の凹凸
が生じるが、円筒体の強制回転に伴い該コンクリートに
遠心力が作用して、凸部のコンクリートは凹部に流れ込
む。この結果、型枠内のコンクリートの内周面は円弧状
に沿って平坦化される。また、上記のようにコンクリー
トに半径方向外方の遠心力が作用するので、コンクリー
トの内部に空洞が生じにくくかつ密に固着されることと
なり、強度的に強いコンクリートが得られる。このよう
にして得られるコンクリートセグメントは、両端部に比
べて中央部が厚く全体として均等な厚さになりにくい傾
向にあるが、この発明では、さらに、供給したコンクリ
ートが硬化する前に円筒体を所定時間おきに正・逆回転
操作し、慣性力を利用することによって両端部にもコン
クリートを行き渡らすようにしてコンクリートセグメン
トの外形を整えており、したがって、所定形状のコンク
リートセグメントとすることができる。

【０００８】請求項２記載の発明では、円筒体を正・逆
転操作する代わりに、コンクリートが半硬化したところ
で、コンクリートの内面に回転押さえローラを押し付け
ているが、これによっても、コンクリートセグメントを
所定形状とすることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１０】第１実施例 図１は本発明にかかるコンクリートセグメントの成形方
法の一工程を示す図である。図中符号１は上記成形方法
を実施するのに用いられるコンクリートセグメントの成
形装置を示す。この成形装置１は、内周面に仕切板２に
より仕切られて複数のコンクリートセグメント用型枠３
…が形成されてなる円筒体４と、該円筒体４の下部に所
定間隔をあけて配設され、該円筒体４をその軸線を中心
として強制的に回転させる一対の駆動ローラ５，５と、
前記円筒体４の略中央に配設されて円筒体４の内面の前
記型枠３…にノズル６ａを介してコンクリートを供給す
るコンクリート供給機構６とを備えている。なお、コン
クリート供給機構６は基端側をホース７を介して図示し
ないコンクリート供給源に接続されている。

【００１１】図で示す円筒体４では、コンクリートセグ
メント用型枠３…が周方向に複数形成されてなる型枠リ
ング９が軸方向に２列並んで形成されているが、これに
限られることなく型枠リング９は１列あるいは３列以上
設けても良く、その場合には、該型枠リング９の列数に
合わせてコンクリート供給機構６を増設あるいは一部の
ノズル６ａを休止させるようにすればよい。また、駆動
ローラ５，５も同様に長くしたり短くしたり調整すれば
よい。

【００１２】上記した成形装置１を用いてコンクリート
セグメントＣを成形するには、まず円筒体４の各型枠３
…内に図示しない所定形状の鉄筋かごを組み込む。この
場合、鉄筋かごは別箇所で製作しあらかじめ用意してお
くのがよい。

【００１３】次いで、駆動ローラ５，５を駆動させるこ
とにより円筒体４を強制的に回転させながら、コンクリ
ート供給機構６により円筒体の内面にコンクリートを供
給し、上記鉄筋かごが組み込まれた各型枠３内にコンク
リートを流し込む。そして、コンクリートを流し込んだ
後においても円筒体４の強制回転を続ける。

【００１４】上記各型枠３内のコンクリートの内周面
は、供給された直後においてはその表面に多少の凹凸が
生じているが、円筒体４の強制回転に伴い該コンクリー
トに遠心力が作用するので、凸部のコンクリートは凹部
に流れ込む。この結果型枠３内のコンクリートの内周面
は円弧状に沿って平坦化される。また、上記のようにコ
ンクリートに半径方向外方の遠心力が作用するので、コ
ンクリートの内部に空洞が生じにくくかつ密に固着され
ることとなり、強度的に強いコンクリートセグメントが
得られる。

【００１５】上記のように円筒体４を回転させながら養
生し、型枠３内のコンクリートが所定硬さまで固まる
と、円筒体４の回転を止めた後、脱型することで所定形
状のコンクリートセグメントを得ることができる。

【００１６】また、上記方法で得られるコンクリートセ
グメントは、図２に示すように周方向の両端部に比べて
中央部分の厚さが厚くなりがちである。これを修正する
には、図４に示すようにコンクリートセグメントの外周
面を基準として内周面中央を削り取ったり（図において
削り取る部分を斜線Ｚで示す）、あるいは図５に示すよ
うにコンクリートセグメントの内周面を基準として外周
面中央部分を削り取ったりすればよい。

【００１７】なお、上記の方法によって得られるコンク
リートセグメントＣにおいて、周方向両端の厚さにバラ
ツキが出る場合には、コンクリートが硬化する前に、円
筒体４を一方向の回転に止どまらず適宜時間おきに正転
および逆転操作するようにすればよい。

【００１８】また、上記方法によって得られるコンクリ
ートセグメントＣは、型枠３をはずしてリング状に組み
込むときに、軸方向に延びる仕切板２の厚さ（ｔ）分だ
け周方向に隙間があくことになるが、この隙間を小さく
するには、該仕切板２の板厚をできるだけ薄くすればよ
い。また、各コンクリートセグメントの間に充填材やシ
ール材を介装させて隙間を埋めてもよい。

【００１９】なお、上記実施例では、円筒体４を強制回
転するのに、外側に配置した駆動ローラ５で行なってい
るが、これに限られることなく、歯車であるいはチエー
ンを掛けて円筒体４を強制に回転すさせるように構成し
てもよい。

【００２０】また、上記のように円筒体４をその軸線を
中心に強制的に回転させるにとどまらず、回転させなが
ら該円筒体４を軸線方向に沿って往復動させるようにし
ても良く、さらにコンクート供給を下地用と仕上用とに
２段に分けて行なってもよく、その場合円筒体４の回転
速度を変えて供給するようにしてもよい。

【００２１】第２実施例 図６は本発明にかかる第２実施例のコンクリートセグメ
ントの成形方法の一工程を示す図である。図中符号１１
は上記成形方法を実施するのに用いられるコンクリート
セグメントの成形装置を示す。この成形装置１１は、内
周面に仕切板１２により仕切られて複数のコンクリート
セグメントを形成するための円筒体１３と、該円筒体１
３の下部に所定間隔をあけて配設され、該円筒体１３を
その軸線を中心として強制的に回転させる一対の駆動タ
イヤ１４，１４と、前記円筒体１３の中央下部に配設さ
れて円筒体１３の内面にスクリューコンベアー１５ａを
介してコンクリートを供給するコンクリート供給機１５
とを備えている。なお、コンクリート供給機１５は配給
車１６を介して図示しないコンクリート供給源に移動接
続されている。

【００２２】図で示す円筒体１３では、周方向に延びて
形成されてなる型枠仕切リング１７が軸方向に間隔を明
けて装着固定されているが、これに限られることなく、
型枠仕切リング７を取り外すか、あるいは２個以上設け
てもよく、この場合該型枠仕切リング７の列数に合わせ
てコンクリート供給機１５を増減設すればよい。また、
駆動タイヤ１４，１４のシャフト１４ａも同様に長くし
たり短くすればよい。

【００２３】上記した成形装置１１を用いてコンクリー
トセグメントＣを成形するには、まず円筒体１３の各仕
切板１２…内に図示しない所定形状の鉄筋かごを組み込
む。この場合、鉄筋かごは別箇所で製作しあらかじめ用
意しておくのがよい。

【００２４】次いで、駆動タイヤ１４，１４を駆動させ
ることにより円筒体１３を強制的に回転させながら、コ
ンクリート供給機１５により円筒体の内面にコンクリー
トを供給し、上記鉄筋かごが組み込まれた各仕切板１２
内にコンクリートを流し込む。そして、コンクリートを
流し込んだ後においても円筒体１３の強制回転を続け
る。

【００２５】上記各仕切板１２内のコンクリートの内周
面は、供給された直後においてはその表面に多少の凹凸
が生じるが、円筒体１３の強制回転に伴い該コンクリー
トに遠心力が作用するので、凸部のコンクリートは凹部
に流れ込む。この結果型枠仕切板内のコンクリートの内
周面は円弧状に沿って平坦化される。また、上記のよう
にコンクリートに半径方向外方の遠心力が作用するの
で、コンクリートの内部に空洞が生じにくくかつ密に固
着されることとなり、強度的に強いコンクリートセグメ
ントが得られる。

【００２６】また、上記方法で得られるコンクリートセ
グメントは、図７に示すようにコンクリート投入内面、
両端部に比べて中央部の厚さが均等になりにくく、規定
厚さの確保が難しいため、コンクリートが半硬化したと
ころで、図８に示すコンクリート投入内面均等仕上用回
転押さえローラ１８ａを、前記円筒体の内面にコンクリ
ートを供給するスクリューコンベアー（コンクリート供
給管）１５ａを支持するコンクリート供給機と兼用する
コンクリート内面仕上機構１８を介して上下・前後動さ
せて位置調整し、コンクリートの内面に押し付けること
で、コンクリートを規定厚に仕上げる。

【００２７】なお、上記のように円筒体１３を回転させ
て、投入したコンクリートが回転を止めても離脱しなく
なるまで一定時間回転させて図示しない養生室または養
生槽にて養生してコンクリートが硬化した段階で円筒体
（型枠）３を外し脱型する。また、各コンクリートセグ
メントの間に充填材やシール材を介装させたりしてもよ
い。なお、上記実施例では、円筒体１３を強制回転する
のに、外側に配置した駆動タイヤで行なっているが、こ
れに限られることなく、歯車であるいはチエーンを掛け
て円筒体１３を強制に回転すさせるように構成してもよ
い。

【００２８】第３実施例 図９は本発明の第３実施例を示す要部断面図である。こ
の実施例では、円筒体２０の内周面に仕切板２１が配置
されることにより、周方向に連続する３つのコンクリー
トセグメント用型枠２２，２２，２２が形成されてい
る。また、上記コンクリートセグメント用型枠２２の内
周側には、例えば鋼材等から作られる円弧状の内型枠２
３が取り付けられている。なお、２４はそれらコンクリ
ートセグメント用型枠２２の間に介装される寸法調整用
のブロックであり、仕切板２１の各厚さ分を考慮してそ
の長さが設定されている（例えば、この実施例のよう
に、共に等しい４つのコンクリートセグメントＣを突き
合わせてトンネルを作る場合には、コンクリートセグメ
ントＣの長さｍから仕切板２１の厚さｔを２倍したもの
を引いた値：ｍー２ｔが、このブロック２４の長さとな
る）。なお、この実施例でも、円筒体２０をその軸線を
中心に回転させながら、その内部の型枠２２にコンクリ
ートを供給して、コンクリートセグメントＣを作るのは
前記各実施例と同様である。

【００２９】図１０はこの実施例の方法によって制作さ
れた４つのコンクリートセグメントＣを組み合わせて作
られるトンネルの断面図である。このように、あらかじ
め仕切板２１の厚さ分を考慮し、寸法調整用のブロック
２３を介装させてコンクリートセグメントを作っている
ので、コンクリートセグメントＣどうしを突き合わせる
際にそれらの間に隙間は生じることがなく、隙間を埋め
るために充填材やシール材を用いる必要はない。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、内周面に
仕切板により仕切られて複数のコンクリートセグメント
用型枠が形成されてなる円筒体をその軸線を中心として
回転させるとともに、該円筒体の内面にコンクリートを
供給し、該コンクリートが硬化した後、脱型してコンク
リートセグメントを得る方法であり、一つの工程で一度
に多数のコンクリートセグメントが得られることから、
成形効率の向上が図れて省力化およびコストダウンが図
れ、かつ各コンクリートセグメントに対して共通の条件
設定が行ないやすくなり品質の均一化が図れる。加え
て、このようにして得られるコンクリートセグメント
は、両端部に比べて中央部が厚く全体として均等な厚さ
になりにくい傾向にあるが、この発明では、さらに供給
したコンクリートが硬化する前に円筒体を所定時間おき
に正・逆回転操作し、慣性力を利用することによって両
端部にもコンクリートを行き渡らすようにしてコンクリ
ートセグメントの外形を整えており、したがって、中央
部と両端部の厚さが均一な所定形状のコンクリートセグ
メントを容易に得ることができる。

【００３１】また、請求項２記載の発明によれば、前記
請求項１記載の発明における、円筒体を正・逆転操作す
る代わりに、コンクリートが半硬化したところで、コン
クリートの内面に回転押さえローラを押し付けており、
こうすることによっても、所定形状のコンクリートセグ
メントを得ることができる。加えて、回転押さえローラ
を、円筒体の内面にコンクリートを供給するコンクリー
ト供給管を支持するコンクリート供給機に支持させてお
り、回転押さえローラを別途設ける場合に比べて、部品
点数を削減並びに省スペース化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のコンクリートセグメント
の成形方法の一工程を示す斜視図である。

【図２】内面に複数の型枠を有する円筒体の拡大斜視図
である。

【図３】上記円筒体の内面に形成されるコンクリートセ
グメントの成形状態を示す断面図である。

【図４】コンクリートセグメントの修正方法の例を示す
断面図である。

【図５】コンクリートセグメントの修正方法の他の例を
示す断面図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す斜視図である。

【図７】同第２実施例で用いる円筒体の断面図である。

【図８】同第２実施例の他の要部工程を示す斜視図であ
る。

【図９】第３実施例を示す円筒体の断面図である。

【図１０】本実施例で制作したコンクリートセグメント
を用いて得られるトンネルの断面図である。

【符号の説明】

１ コンクロートセグメントの成形装置 ２ 仕切板 ３ コンクリートセグメント用型枠 ４ 円筒体 ６ コンクリート供給機構 １１ コンクロートセグメントの成形装置 １２ 仕切板 １３ 円筒体 １４ 駆動タイヤ １５ コンクリート供給機 ２０ 円筒体 ２１ 仕切板 ２２ コンクリートセグメント用型枠 ２３ 内型枠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 正明 北海道江別市工栄町２番地２ 山上高圧 コンクリート株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−236705（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−192008（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−1568（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−143762（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−15158（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B28B 1/20,7/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に仕切板により仕切られて複数の
   コンクリートセグメント用型枠が形成されてなる円筒体
   をその軸線を中心として回転させるとともに、該円筒体
   の内面にコンクリートを供給し、かつ、供給したコンク
   リートが硬化する前に前記円筒体を所定時間おきに正・
   逆回転操作し、コンクリートが硬化した後、脱型してコ
   ンクリートセグメントを得ることを特徴とするコンクリ
   ートセグメントの成形方法。
2. 【請求項２】 内周面に仕切板により仕切られて複数の
   コンクリートセグメント用型枠が形成されてなる円筒体
   をその軸線を中心として回転させるとともに、該円筒体
   の内面にコンクリートを供給し、該供給したコンクリー
   トが半硬化したところで、該コンクリートの内面に回転
   押さえローラを押し付けることにより、コンクリートセ
   グメントの内面形状を整えて所定形状とするコンクリー
   トセグメントの成形方法であって、 前記円筒体の内面にコンクリートを供給するコンクリー
   ト供給管を支持するコンクリート供給機に、前記回転押
   さえローラを支持させて前記 コンクリートセグメントの
   内面形状を整えることを特徴とするコンクリートセグメ
   ントの成形方法。