JP4164117B1 - 角柱状コンクリート構造物用の型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法 - Google Patents

角柱状コンクリート構造物用の型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法 Download PDF

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Abstract

【課題】角柱状コンクリート構造物用の型枠装置において、型枠分割体の組み付け、分解に要する作業時間を省略することができ、これにより大幅な工期の短縮化、コストダウンを可能とする。
【解決手段】角柱状のコンクリート構造物を構築するための型枠装置であって、角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を有する角柱状の型枠を備え、型枠は各面に対応する4片の木製合板を角柱状に組立て、型枠の外周部の上下方向に沿って所定間隔で複数の木製支持材を固着し、該木製支持材の外周部に型枠の上下方向に間隔をおいて保持部材を複数固着し、保持部材を隣接する2辺の形鋼が溶接されれた2組のL字状型枠分割体を構成し、前記2つのL字状部材の対向する接合角部のそれぞれに、直交する2つの形鋼のx方向およびy方向に跨って2組の緊締部材を設け、該緊締部材を弛緩した際、2つのL字状部材をx方向およびy方向に離間させる拡張手段を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、角柱状のコンクリート構造物を構築する場合に好適な型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法に関する。
鉄筋コンクリート製の角柱状の構造物は各種に広く用いられている。そして、鉄筋コンクリート製の角柱状の構造物を作るに際しては、従来、まず、地上において構造物用の鉄筋を配筋しておき、これを所定の位置に立設する。次に、立設された鉄筋の外側に、移動足場や脚立を用いて複数の型枠分割体を組み付けてコンクリート型枠を作る。次に、このコンクリート型枠の内部にコンクリートを打設する。最後に、コンクリートが硬化した後、移動足場や脚立を用いて複数の型枠分割体を分解し、コンクリート型枠を取り外す。
このような鉄筋コンクリート製の構造物を多数作る場合、特に移動足場や脚立を用いた型枠分割体の組み付け作業、分解作業は手間がかかり面倒で、このような一連の作業を多数回繰り返すのでは、作業効率が悪く、そのため工期が長くなり、また、施工コストも上昇する。
また、スピード施工やコストダウン等の要請から、壁、スラブの分離打ち工法が急速に増加する傾向にある。この場合、面板に縦、横端太材を取り付けて、予め一体化した大型の面型枠を柱の面毎に作成し、クレーンを用いて現場に搬入、組立、解体を行なう工法が主流になっている。
ところで、面板を現場において、先に取り付けた後、これに端太材を取り付ける従来のやりかたでは、型枠技術者や熟練工を多数必要とする上、セパレータの取付等もあって工程が複雑になり好ましくない。
また、予め一体化した面型枠を使用する場合には、面毎の面型枠を床面の柱位置に搬入して、組立てる際には、面型枠同士を接続させたり、レベルや建入の調整をして位置決めを行なう必要があるが、面型枠が大型で重量が大きいため、これらの作業には多大な時間と労力を必要とする。
さらに、近年、角柱状の構造物の構築用として組立てや解体が容易で、しかも面型枠の現場での接続や位置決めを迅速に行えるよう、4つの面型枠のうち、隣接する2面をコーナー部で結合して予めL型に形成しておき、これら2つのL型の型枠を現場において4角を形成するように合わせて立設し、2つのL型の合わせ部をボルト等の固定金具で締め付け固定するものが知られている(例えば、特許文献1および2参照。)。
一方、円柱状の柱を立設するための型枠として、柱の外周面に対応した内周面を有する円筒状のコンクリート型枠を備え、前記コンクリート型枠は前記柱の周方向に分割され、合わさった状態で前記内周面を形成する複数の型枠分割体からなり、前記コンクリート型枠の外周部に、前記複数の型枠分割体をその半径方向に移動可能に支持すると共に、前記複数の型枠分割体を合わさった状態に保持する保持手段が、コンクリート型枠の上下方向に間隔をおいて複数設けられ、前記複数の型枠分割体の内部にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化したのち前記保持手段の保持を解除し、各型枠分割体の下端に鉄筋コンクリート製の円柱状の柱の外周面上を転動するように輪体を取り付け、各複数の型枠分割体を、上方でかつそれぞれ前記円柱状の柱の半径方向外方から吊り上げるようにしたものが知られている(例えば、特許文献3参照。)。
特開平7−62864号公報 特開平9−203206号公報 特開平10−25891号公報
しかし、特許文献1及び2記載のL型型枠を用いたものは、複数の構造物を構築する場合、2つのL型型枠を構築物の位置で組み立て、コンクリート打設後、これら2つのL型型枠を完全に分離して次の構造物の位置に運搬し、再組み立てを行わなければならないため、2つのL型型枠の位置決め等に依然として時間および労力を必要としていた。
また、特許文献3記載のものは、円柱状の柱を立設するための型枠としては適用可能であるが、角柱状の構造物には適用できないものであった。角柱状の構造物は4面から形成されるため、4面からなる型枠を締付けおよび緩める構造が上記特許文献3のようにバンドを用いた単純な構成では不可能であった。
本発明者は、角柱状の構造物に適した型枠について試行錯誤を繰り返し、検討を重ねた結果、本発明を得るに至ったものである。
本発明は、角柱状コンクリート構造物用の型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法において、型枠分割体を緊締あるいは緩めるだけで簡単に型枠装置の設置、抜取り、移設および再設置ができるようにすることにより、型枠分割体の組み付け、分解に要する作業時間を省略することができ、これにより工期の短縮化、コストダウンを可能とした型枠装置とそれを用いた構築方法を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するため本発明の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置は、角柱状のコンクリート構造物を構築するための型枠装置であって、前記角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を有する角柱状の型枠を備え、該型枠は各面に対応する4片の木製合板を角柱状に組立て形成されてなり、前記型枠の外周部の上下方向に沿って所定間隔で複数の木製支持材を固着し、該木製支持材の外周部に型枠の上下方向に間隔をおいて保持部材を複数固着し、該保持部材を隣接する2辺の形鋼が溶接されれた2つのL字状部材から形成して前記型枠、木製支持材およびL字状部材からなる2組のL字状型枠分割体を構成し、前記2つのL字状部材の対向する接合角部のそれぞれに、直交する2つの形鋼のx方向およびy方向に跨って2組の緊締部材を設け、該緊締部材を弛緩した際、2つのL字状部材をx方向およびy方向に離間させる拡張手段を備えることを特徴としている。
また、本発明の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置は、前記木製支持材を木製トラス材から形成し、前記形鋼をH型鋼とし、前記緊締部材がボルト・ナットからなることを特徴としている。
また、本発明の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置は、前記拡張手段が、2組のジャッキおよび棒状部材の先端に当接片を溶接した押し金物からなることを特徴としている。
また、本発明の角柱状コンクリート構造物の構築方法は、角柱状のコンクリート構造物を構築するに際して、型枠、木製支持材および保持部材からなる2組のL字状型枠分割体をの対向する接合角部をx方向およびy方向に配設された緊締部材により緊締し、角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を形成し、前記型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化したのち前記緊締部材を弛緩させ、拡張手段により2組のL字状型枠分割体をx方向およびy方向にわずかに離間させ、その状態で上方から吊り上げ、離脱後、前記緊締部材を緊締し、次の角柱状のコンクリート構造物の周囲に吊り下げ、型枠内にコンクリートを打設することを特徴としている。
本発明は、角柱状コンクリート構造物用の型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法において、型枠分割体を緊締あるいは緩めるだけで簡単に型枠装置の設置、抜取り、移設および再設置ができるため、型枠技術者や熟練工を必要とせず、型枠分割体の組み付け、分解に要する作業時間を省略することができ、これにより大幅な工期の短縮化、作業人員の削減、コストダウンを可能とすることができる。
また、本発明は、構築現場において型枠にセパレータを取付けることが不要であり、打設されたコンクリート構造物のセパレータ部の補修の必要もない。
さらに、本発明は、特に、構築する構造物の数が多いほどその効果が倍増される。
さらにまた、本発明は、円柱状のコンクリート構造物ではなく、角柱状のコンクリート構造物を、大幅な工期の短縮、作業人員の削減およびコストダウンを担保しつつ可能にする点に大きな特徴を有する。
本発明の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加えうるものである。
図1は、本実施の形態に係る角柱状コンクリート構造物用の型枠装置の平面図、図2は、同正面図であり、図1および図2はコンクリートの打設ができる状態に型枠装置がセットされた様子を示している。また、図3は、図1のA部拡大図である。
角柱状のコンクリート構造物を構築するための型枠装置は、角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を有する角柱状の型枠1を備えている。この型枠1は角柱状のコンクリート構造物の外周面の各面に対応する4片の木製合板を角柱状に組立て形成されており、各1片は厚さ12mmの木製合板が2枚積層され、剛性および耐久性を有するものである。また、型枠1の内面がコンクリート打設により損傷を受けた場合でも、2枚積層された木製合板の内側の木製合板のみ交換することにより簡単に修復することができる。
型枠1の上下方向について、例えば、既成の1800mmの長さの木製合板をつなぎ合わせて必要な長さに形成する。
型枠1の外周部の上下方向に沿って所定間隔で複数の木製支持材2をビス等で固着し、型枠1がコンクリートの内圧で外側に膨出しないように支える。この木製支持材2は、所定の間隔を有して平行に伸びる2つの木製角材3の間を長手方向にトラスを組むようにして配置されたトラス材4で2つの木製角材3を一体化したトラス構造に形成されている。木製支持材2の配置間隔は設計的に決められるが、例えば、型枠1が800×800mmの寸法の場合、約200mm間隔で4列設けられる。
木製支持材2の外周部には、図2に示すように、型枠1の上下方向に間隔をおいて保持部材5が複数固着される。保持部材5の上下方向間隔は、設計的に決められるが、例えば約1200mm程度である。この保持部材5は、H型鋼からなり、全体として4角形をなしており、隣接する2辺のH形鋼がその接合部において溶接6された2つのL字状部材5−1、5−2から形成される。その際、H型鋼は、そのウエブが水平(図1の紙面に沿う面)に、また、フランジが鉛直(図1の紙面に垂直な面)に向くように配置される。
このようにして、型枠1、木製支持材2およびL字状部材5−1、5−2からなる2組のL字状型枠分割体が構成される。
図1および2において、左右の木製支持材2のトラス材4の空間を貫通するように1対の吊り金具34、34が設けられている。この吊り金具34はパイプで形成されており、後記する2組のL字状型枠分割体からなる型枠装置の吊上げ時において吊り上げ装置30のワイヤ32が巻架けられるものであり、比較的上方に設けられる。また、右側の木製支持材2のトラス材4の空間を貫通するように1つの吊り金具35が型枠装置の上端近傍に設けられている。この吊り金具35は、地上で横たわるように組立てられた型枠装置をクレーン等で引き起こす際に、ワイヤを巻架けるためのものであり、これにより型枠装置の一部に過大な力が集中することが防止される。
2つのL字状部材5−1、5−2の対向する接合角部a、bのそれぞれに、直交する2つのH形鋼のx方向およびy方向に跨って2組の緊締部材8、9が設けられている。
一方の緊締部材8は、x方向(図1の横方向)に、他方の緊締部材9は、y方向(図1の縦方向)に配置され、2つのH形鋼をx方向およびy方向にそれぞれ緊締、あるいは、弛緩する。
図3には、接合角部bの拡大された状態が示されている。
接合角部bにおいては、一方のL字状部材5−1を形成する2つのH型鋼10、11のうちy方向に配置されたH型鋼11端部内側面に他方のL字状部材5−2を形成する2つのH型鋼12、13のうちx方向に配置されたH型鋼13の端部が当接するようになっている。
なお、接合角部aにおいても接合角部bと対称的ではあるが同様の構成となっているので説明を省略する。
接合角部bにおいて、x方向に配置された緊締部材8は、ボルト8−1及びナット8−2からなり、フック状に曲げられたボルト8−1の先端側がH形鋼13のウエブ14の孔15に嵌入され、ボルト8−1の基端側がH型鋼13のウエブ14に沿うようにして延び、H形鋼11のフランジ16の孔17を貫通してその突出基部のネジ部にナット8−2が螺合されている。
また、y方向に配置された緊締部材9は、ボルト9−1及びナット9−2からなり、フック状に曲げられたボルト9−1の先端側がH形鋼11の内側のフランジ18の孔19に嵌入され、ボルト9−1の基端側がH型鋼11の内側フランジ18に沿うようにして延び、H形鋼13のフランジ20の孔21を貫通してその突出基部のネジ部にナット9−2が螺合されている。
H形鋼11のフランジ16の孔17のうち内側のフランジ18の孔、および、H形鋼13のフランジ20の孔21のうち内側の孔は、直交する2つのH型鋼11、13の相対移動(x、y方向にそれぞれ約数mm程度)を許容するように、ボルト径より大きく開口されている。例えば、ボルト径が16mmの場合、これらの孔の径は30mm程度とされる。
なお、この例ではボルト8−1はH形鋼11、13のウエブの手前側に配置され、ボルト9−1はH形鋼11、13のウエブの裏側に配置されているため、これらのボルト8−1、9−1が干渉することはない。
図4は、前記型枠1、木製支持材2および保持部材5からなる型枠装置に角柱状のコンクリート構造物が形成された後、該コンクリート構造物から型枠装置を抜き取る作業を説明するための平面図である。
型枠装置の上下方向に複数設置された保持部材5の少なくとも最上段および最下段の保持部材5のL字状部材5−1、5−2にそれぞれ拡張手段22、23をx方向およびy方向に向けて設置する。
拡張手段22、23は同一構造を有しており、ジャッキ24と棒状部材25の先端に当接片26を溶接した押し金物から構成されている。
図5は、図4のA−A断面図であり、当接片26は、図5に示すように棒状部材25の上側に接するようにして平行に設けられた板状部材の側端に角材を固着したもので、板状部材がH型鋼の内側のフランジ乗り越えて延びており、かつ、角材がフランジの上端より下側に位置するように形成されている。
保持部材5のL字状部材5−1、5−2の2つの直交するH形鋼の溶接部6、6にジャッキ24、24をその底部がH型鋼の外側フランジに当接するように設置し、当接片26、26が接合角部aにおけるH型鋼のフランジに当接するように押し金物を配置する。
その際、y方向に配置された拡張手段23の当接片26がL字状部材5−2のH型鋼の内側フランジを乗り越えて他方のL字状部材5−1のH型鋼の内側フランジに当接するように配置される。x方向に配置された拡張手段22の方は、当接片26の端面がL字状部材5−2のH型鋼の内側フランジに当接するように配置すればよい。
この状態において、コンクリート構造物から型枠装置を抜き取るためには、まず、すべての保持部材5の緊締部材8、9のナット8−2、9−2を約5〜10mm程度緩めておく。次に、一方の拡張手段22のジャッキ24を伸張させると、棒状部材25を介して当接片26がL字状部材5−2のH型鋼の内側フランジをx方向に押し出し、型枠装置のx方向寸法が拡張される。次に、他方の拡張手段23のジャッキ24を伸張させると、棒状部材25を介して当接片26がL字状部材5−1のH型鋼の内側フランジをy方向に押し出し、型枠装置のy方向寸法が拡張される。このとき、予め緩めておいたナットに外向きの力が作用するのでナットとボルトのネジ部同士が密着し、その位置でナットが固定されるので、2組のL字状型枠分割体は拡張された状態で保持される。これらの拡張作業は、すべての拡張手段を同時に操作してもよく、あるいは、順次、行っても良い。
型枠装置がx方向およびy方向に拡張されたら、図6に示すように、クレーン31に吊下げられた吊り上げ装置30のワイヤ32、32を吊り金具34、34に巻架け、クレーン31を上昇させ、型枠装置をコンクリート構造物33から抜き取り、離脱後、一旦型枠装置を地面に仮置きして緊締部材8、9を緊締し、その後、型枠装置を次のコンクリート構造物の構築位置に吊下げる。
次のコンクリート構造物の構築位置に吊下げられた型枠装置は、図2に示すように、コンクリ−トが打設できる位置にセットされる。
その際、型枠装置が鉛直方向に正しく立設されるように、図1および図2に示すように、ベースプレート27と型枠装置との間に、型枠装置を押すためのパイプサポート28および型枠装置を引くためのチエーン29が直交する2面にそれぞれ2組装着されている。作業者は、水準器を見ながらパイプサポート28およびチエーン29を操作して型枠装置が鉛直方向に正しく立設する。
本実施の形態に係る角柱状コンクリート構造物用の型枠装置の平面図である。 本実施の形態に係る角柱状コンクリート構造物用の型枠装置の正面図である。 図1のA部拡大図である。 コンクリート構造物から型枠装置を抜き取る作業を説明するための平面図である。 図4のA−A断面図である。 コンクリート構造物から型枠装置を抜き取る状態を説明するための概略図である。
符号の説明
1 型枠
2 木製支持材
3 木製角材
4 トラス材
5 保持部材
5−1 L字状部材
5−2 L字状部材
6 溶接
8 緊締部材
8−1 ボルト
8−2 ナット
9 緊締部材
9−1 ボルト
9−2 ナット
10 H形鋼
11 H形鋼
12 H形鋼
13 H形鋼
14 ウエブ
15 孔
16 フランジ
17 孔
18 フランジ
19 孔
20 フランジ
21 孔
22 拡張手段
23 拡張手段
24 ジャッキ
25 棒状部材
26 当接片
27 ベースプレート
28 パイプサポート
29 チエーン
30 吊り上げ装置
31 クレーン
32 ワイヤ
33 コンクリート構造物
34 吊り金具
35 吊り金具
























Claims (3)

  1. 角柱状のコンクリート構造物を構築するための型枠装置であって、前記角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を有する角柱状の型枠を備え、該型枠は各面に対応する4片の木製合板を角柱状に組立て形成されてなり、前記型枠の外周部の上下方向に沿って所定間隔で複数の木製支持材を固着し、該木製支持材の外周部に型枠の上下方向に間隔をおいて保持部材を複数固着し、該保持部材を隣接する2辺の形鋼が溶接された2つのL字状部材から形成して前記型枠、木製支持材およびL字状部材からなる2組のL字状型枠分割体を構成し、前記2つのL字状部材の対向する接合角部のそれぞれに、直交する2つの形鋼のx方向およびy方向に跨って2組の緊締部材を設け、該緊締部材を弛緩した際、2つのL字状部材をx方向およびy方向に離間させる拡張手段を備え、該拡張手段が、2組のジャッキおよび棒状部材の先端に当接片を溶接した押し金物からなることを特徴とする角柱状コンクリート構造物用の型枠装置。
  2. 前記木製支持材を木製トラス材から形成し、前記形鋼をH型鋼とし、前記緊締部材がボルト・ナットからなることを特徴とする請求項1記載の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置。
  3. 角柱状のコンクリート構造物を構築するに際して、型枠、木製支持材および保持部材からなる2組のL字状型枠分割体をの対向する接合角部をx方向およびy方向に配設された緊締部材により緊締し、角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を形成し、前記型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化したのち前記緊締部材を弛緩させ、x方向およびy方向に設置した拡張手段のジャッキを伸張させて2組のL字状型枠分割体をx方向およびy方向に拡張し、その状態で上方から吊り上げ、離脱後、前記緊締部材を緊締し、次の角柱状のコンクリート構造物の周囲に吊り下げ、型枠内にコンクリートを打設することを特徴とする角柱状コンクリート構造物の構築方法。
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