JP3892953B2

JP3892953B2 - 軽量型枠材

Info

Publication number: JP3892953B2
Application number: JP24583197A
Authority: JP
Inventors: 伸之坂本
Original assignee: 東横テクノプラン株式会社
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2017-09-10
Also published as: JPH1181533A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、型枠作製用の軽量型枠材に関し、特に、建築、土木用の埋め込み型枠に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビルや発電所等の建築物ならびに橋脚や高架橋、トンネル、防波堤等の土木構造物などの各種建造物では、合板やメタルフォーム等を用いて型枠を作製し、そこにコンクリートを打設することにより基礎や壁面等が構築されている。そして、基礎等が完成した後には、型枠自体は解体撤収されるのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、このような型枠の撤収作業は手間と時間を要すのみならず、特に合板による型枠では廃材が多く発生し、資源の有効活用という観点からもその改善が望まれている。このため、コンクリート打設後に型枠を撤収する必要のない、いわゆる埋め込み型枠（残存型枠、捨て型枠などとも呼ばれる）が近年多く用いられてきている。
【０００４】
このような埋め込み型枠としては、メタルラスを用いたものやコンクリート製のものなどがあり、型枠の一面を化粧面として用いるコンクリート製の化粧型枠も広く用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコンクリート製の型枠材は、その強度を維持するために一定以上の厚さを必要とし、大きくかつ非常に重いという問題があった。そのため、型枠作製に多くの人手や機械力を必要とし、工期や建造コストの面、また作業の安全性の面からもその改善が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、型枠材の重量を削減し、もって型枠作製工程の効率化を図ることが可能な軽量型枠材を提供することにある。
【０００７】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０００９】
すなわち、本発明の軽量型枠材は、建築、土木用の型枠に用いられるコンクリート製の板状の型枠材であって、前記型枠材の表面側と周囲部とを形成する外金型の内部に流し込んで形成されるとともに周囲部が切り取られた元型を内金型として、当該内金型を前記外金型の内側に前記外金型の底面から浮かした状態でセットし、前記外金型と前記内金型との間隙にコンクリートを流し込んで、前記型枠材の表面側の形状と凹凸が反転した形状の空洞部の底面を有し、前記型枠材の壁厚を均一化したことを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記空洞部の底面にセパレータ取付部を突出形成し、前記セパレータ取付部内にセパレータ取付用金具を埋設しても良く、これにより、底面の形状に関わらずセパレータ取付用ボルトを一定高さに設置できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１である軽量型枠材（以下、型枠材と略す）１の構成を示す斜視図、図２は図１の型枠材の表面と裏面の様子を示した説明図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００１５】
本発明による型枠材１は、従来のコンクリートの３〜４倍の圧縮強度や曲げ強度を有する強化コンクリートによって形成されており、図１, ２に示したように、その表面側１ａに天然石風のブロック模様を配し、裏面側１ｂを肉抜きした形態となっている。
【００１６】
ここで、この強化コンクリートとは、セメントに繊維材料、軽量骨材、水を配合した繊維配合の軽量コンクリート素材である。この場合、繊維材料としては、アラミド繊維やＰＰＴＡ、高強力ポリエチレン、高強力ビニロン（ポリビニルアルコール）、ポリアリレート、アクリル、ナイロン等の合成繊維や、耐アルカリガラス繊維、カーボン繊維、スチール繊維等が使用される。また、軽量骨材としては、人工軽量骨材やパーライト、Ｇライト、グラストン、マイクロセルズ等の絶乾材を使用される。
【００１７】
但し、耐アルカリ性や製品のヤング率、耐衝撃性、難燃性、耐熱性、腐食性、モルタルへの付随性を考慮すると、繊維材料として総合的にはアラミド繊維が好ましい。また、耐衝撃性を除いてはカーボン繊維が、腐食性を除いてはスチール繊維が良好である。なお、繊維材料の種類のみならず繊維の長さによっても製品の曲げや圧縮強度等が変化する。また、軽量骨材の配合比率は、要求される強度、配合される繊維材料の種類によって異なるが、概ねセメントの半量から３倍量程度である。
【００１８】
このような強化コンクリートでは、軽量タイプのものでその圧縮強度が７８. ５〜１２７．５Ｎ／ｃｍ²程度、曲げ強度が７. ８５〜１２. ７５Ｎ／ｃｍ²程度あり、従来の高強度コンクリートを超える強度を有している。従って、従来のコンクリート型枠材では強度の面から為し得なかった肉抜きを施すことが可能となり、従来に比して薄肉化を図ることができる。すなわち、当該型枠材１においても、図１に示したように裏面側１ｂを大きく肉抜きしても従来品と同等の強度を確保できる。そして、この肉抜きと素材自体が軽量であることとが相俟って型枠材１の重量を非常に軽量化することが可能となった。発明者の試作によれば、従来のコンクリート製型枠材が、９００×１８００ｍｍのもので約３５０ｋｇ（比重約２. ４）であったところ、本発明による型枠材では約１００ｋｇ（比重１. ０５）程度に軽量化することができた。
【００１９】
一方、図１を再び参照すると、型枠材１の裏面側１ｂには肉抜きによる空洞部２が形成されている。そして、この空洞部２の底面２ａには、表面側１ａとは凹凸が反転した模様が形成されている。このため、型枠材１の表面側１ａは、図３, ４からわかるように、ほぼ一定の壁厚に形成されている。
【００２０】
また、空洞部２には、型枠を構築する際に使用するセパレータを取り付けるためのジョイントナット（セパレータ取付用金具）５が六角ボルト６と共に埋設されている。この場合、ジョイントナット５は、六角ボルト６と螺合した状態で底面２ａから突出形成された基台（セパレータ取付部）４にインサート成形されている。これは、空洞部２の底面２ａが表面側１ａの形状に倣って凹凸となっているため、そこにジョイントナット５を設置したのではナットの設置高さが不揃いとなってしまうためである。従って、底面２ａに基台４を形成し、そこにジョイントナット５を設けたことにより、底面２ａの形状に関わらずジョイントナット５を一定高さに設置することが可能となっている。
【００２１】
なお、空洞部２にはさらに、コンクリートの流し込みに用いられるゲート部に対応したゲート突起７も形成されている。
【００２２】
次に、図１の型枠材１の製造方法について説明する。図５は図１の型枠材１を製造するために用いる型の構成を示す断面図、図６は型をセットした状態を上から見た説明図である。
【００２３】
図１の型枠材１は、図５に示したように外金型１１内に間隙１２をあけて内金型１３を配置し、この間隙１２内に強化コンクリートを流し込むことによって製造される。この場合、外金型１１には従来のコンクリート型枠材の外金型を充当することが可能である。
【００２４】
一方、内金型１３は次のようにして形成される。すなわち、まず外金型１１内にコンクリートまたはウレタンを流し込んで元型を形成する。次に、出来上がった元型の周囲を所定寸法（例えば７５ｍｍ）切り取る。そして、基台４を形成するための基台孔１４（例えばφ７５ｍｍ）を基台４の数に合わせて抜き取る。また、当該型枠材１ではコンクリートの流動性を考慮してさらにゲート孔１５を設けており、これを形成して内金型１３が完成する。なお、基台孔１４やゲート孔１５は抜き勾配を形成するため、外金型１１に面する側の径が若干大きくなったテーパ孔となっている。また、外金型１１に、例えば突起１１ａのような凸部が存在する場合には、製品肉厚確保のため突起１１ａに合わせて凹部１３ａを形成する。
【００２５】
型枠材１を製造する場合は、このようにして出来上がった内金型１３を外金型１１内にセットする。このとき内金型１３は、外金型１１の底面から所定寸法（例えば３０ｍｍ）浮かした状態でセットされる。これにより、外金型１１と内金型１３との間に間隙１２が形成される。このように金型をセットした状態が図５, ６である。なお、図６は断面図ではないが、型の構成をわかり易くするために、外金型１１と内金型１３にハッチングを施して示している。一方、基台孔１４にはジョイントナット５および六角ボルト６を設置する。この場合、ジョイントナット５は六角ボルト６と螺合した状態で埋設される。従って、六角ボルト６の頭部が基台４内に埋め込まれて抜け止めされると共に、それと螺合したジョイントナット５も基台４内に抜け止めされて固定される。
【００２６】
金型をセットしたところで、そこに形成された間隙１２およびゲート孔１５に強化コンクリートが流し込まれる。そして、コンクリートが固化した後、内金型１３を取り去り完成した型枠材１を取り出す。この場合、内金型１３の間隙１２側の面は、外金型１１によって型取りされたものであるため外金型１１の底面と同一形状となっている。従って、出来上がった型枠材１では、表面側１ａの表面の模様と凹凸が反転した模様が空洞部２の底面に形成される。すなわち、当該型枠材１では、最も効率的に肉厚を均一化し、かつ肉抜きを施することができる。
【００２７】
このように、本発明による型枠材１では、強化コンクリートの強度と成形性を生かして、従来のコンクリート型枠材では為し得なかった肉抜きを型枠材１に施し、型枠材の薄肉化、軽量化を図っている。
【００２８】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２である型枠材２１について説明する。図７はその構成を示す斜視図、図８は図７の型枠材の表面と裏面の様子を示した説明図、図９は図８のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１０は図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。なお、実施の形態１の型枠材１と共通する部分には同一の符号付しその詳細は省略する。また、その製造方法も先の型枠材１と同様であるのでその詳細は省略する。
【００２９】
当該型枠材２１では、その表面側２１ａに凹部２２を形成し、そこにセラミックの化粧板２３を嵌め込んでいる。また、この型枠材１では、図１の型枠材１と異なり、基台４にセパレータ取付用ボルト（セパレータ取付用金具）３を埋設している。
【００３０】
ここで、図７の型枠材２１では、表面側２１ａの凹部２２以外の部分には、細かな線状の模様が施されている。そして、その裏面側２１ｂには実施の形態１の型枠材１と同様に、肉抜きによる空洞部２が形成されている。また、基台４にはセパレータ取付用ボルト３がインサート成形されており、その先端部が基台４の上面から突出している。
【００３１】
この型枠材２１では、表面側２１ａの模様が細かい模様であるため、空洞部２の底面に特に表面側２１ａの模様を形成しなくともその壁厚を略一定にできる。このため、空洞部２の底面は平面状に形成されており、実施の形態１の場合とは異なり、内金型（図示せず）も表面側２１ａの模様や凹部２２に相当する凹凸が形成されていない表面がフラットなものを用いている。なお、前記のように内金型を作製し、その表面を削ってフラットな内金型を形成することも可能である。
【００３２】
そして、このような金型を、前述同様に外金型と内金型との間に間隙を形成してセットし、セパレータ取付用ボルト３をセットした後、この間隙およびゲート孔に強化コンクリートを流し込む。これにより、型枠材２１の原形が形成され、これに化粧板２３を嵌め込み型枠材２１が完成する。
【００３３】
このように、当該型枠材２１においても、従来のコンクリート型枠材では為し得なかった肉抜きを型枠材１に施し、型枠材の薄肉化、軽量化を図っている。なお、この型枠材２１においても、セパレータ取り付け用として、基台４にジョイントナット５および六角ボルト６を埋設しても良いのは勿論である。
【００３４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３５】
たとえば、前述の型枠材は本発明の適用例のひとつに過ぎず、その形状や模様、寸法はあくまでも例示であり前述のものには限られないのは勿論である。また、基台４の数や寸法、ピッチ等も同様である。さらに、実施の形態２の型枠材２１においても、実施の形態１のような金型を用いて表裏反転模様を形成しても良いことは勿論である。
【００３６】
なお、前述の型枠材の製造においては、必ずしもゲート孔を設ける必要はなく、流動性の良いコンクリートを用いた場合にはこれを省略することも可能である。
【００３７】
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその利用分野である化粧型枠用の型枠材に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、建物の基礎や擁壁等を構築するための埋め込み型枠用にも適用し得る。
【００３８】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００３９】
（１）. 型枠材を強化コンクリートを用いて成形し、その裏面側を肉抜きして空洞部を形成したことにより、型枠材の薄肉化、軽量化を図ることができる。従って、従来の重いコンクリート型枠に比して、型枠構築作業を効率化でき、工期の短縮や建造コストの削減、安全性向上などを図ることが可能となる。
【００４０】
（２）. 型枠材裏面側の空洞部底面を、表面側の形状と凹凸が反転した形状に形成することにより、最も効率良く壁厚を一定にしつつ肉抜きを施すことができる。
【００４１】
（３）. 空洞部底面に基台を突出形成し、そこにジョイントナットやセパレータ取付用ボルトをインサート成形することにより、底面の形状に関わらずこれらを一定高さに設置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１である軽量型枠材の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の軽量型枠材の表面と裏面の様子を示した説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】図１の軽量型枠材を製造するために用いる型の構成を示す断面図である。
【図６】型をセットした状態を上から見た説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２である軽量型枠材の構成を示す斜視図である。
【図８】図７の軽量型枠材の表面と裏面の様子を示した説明図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１０】図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１軽量型枠材
１ａ表面側
１ｂ裏面側
２空洞部
２ａ底面
３セパレータ取付用ボルト（セパレータ取付用金具）
４基台（セパレータ取付部）
５ジョイントナット（セパレータ取付用金具）
６六角ボルト
７ゲート突起
１１外金型
１１ａ突起
１２間隙
１３内金型
１３ａ凹部
１４基台孔
１５ゲート孔
２１型枠材
２１ａ表面側
２１ｂ裏面側
２２凹部
２３化粧板

Claims

建築、土木用の型枠に用いられるコンクリート製の板状の型枠材であって、
前記型枠材の表面側と周囲部とを形成する外金型の内部に流し込んで形成されるとともに周囲部が切り取られた元型を内金型として、当該内金型を前記外金型の内側に前記外金型の底面から浮かした状態でセットし、前記外金型と前記内金型との間隙にコンクリートを流し込んで、前記型枠材の表面側の形状と凹凸が反転した形状の空洞部の底面を有し、前記型枠材の壁厚を均一化したことを特徴とする軽量型枠材。
請求項１記載の軽量型枠材であって、前記空洞部の底面にセパレータ取付部を突出形成し、前記セパレータ取付部内にセパレータ取付用金具を埋設したことを特徴とする軽量型枠材。