JP4236966B2 - 外殻ＰＣａ柱の成型方法及び成型型枠 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は外殻ＰＣａ柱の成型方法及び成型型枠に関し、特に、高流動コンクリートを使用し所望の強度を確保した外殻ＰＣａ柱を簡易に製造できる外殻ＰＣａ柱の成型方法及び成型型枠に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄筋コンクリート構造物としての施工効率がよく、良質なコンクリート製品が得られる等の理由でプレキャストコンクリート（ＰＣａ）が使用されており、ＰＣａ柱や梁の軽量化のために内部を中空にした筒状や凹条の外殻ＰＣａ柱や梁を用いている場合が増えてきている。
【０００３】
このような中空柱体は、工場等において、型枠を回転させながら型枠内に投入するコンクリートを遠心力によって型枠内壁面に密着硬化させることで内部中空の柱体を得るのが一般的であり、円筒形の他に断面矩形のものも形成されている。（例えば、「特許文献１」を参照）
【０００４】
しかるに、外殻ＰＣａ等は工場生産のために高品質である反面、運搬費が嵩むために割高になる等の問題点も指摘されており、工場だけでなく現場サイトでも製作できる低コストの外殻ＰＣａを指向した提案もなされている。
【０００５】
本提案の成型内型枠３０は、図６に示すように、対向して配置された四角枠状の柱脚用金物３１と柱頭用金物３２及び内型枠の四隅を構成すると共に両端を両金物３１、３２の各隅部間に着脱自在に固定される長尺状隅枠部材３４で基礎フレーム３５を構成している。
【０００６】
又、隣り合う隅枠部材３４の間には、これを隙間無く塞ぐために長尺状の中間型枠構成体３６を配置すると共に、上記隅枠部材３４の外周には柱の長さ方向に所定間隔をおいて必要数の四角環状の帯筋３７を嵌められている。この中間型枠構成体３６の上面には中子筋を挟持する仕切り板を介して複数のゴム製の突起物であるコッター３３が設けられている。
そして、中間型枠構成体３６の内方には、空気袋３８を挿入して中間型枠構成体３６を内方から押圧保持している。（例えば、「特許文献２」を参照）
【０００７】
しかしながら、外殻ＰＣａに充填する後打ちコンクリートの設計基準強度を６０Ｎ／ｍｍ2〜７０Ｎ／ｍｍ2と高くする場合には、外殻ＰＣａにＦｃ＝７５Ｎ／ｍｍ2の高流動で、高強度コンクリートを使用する必要があることから、内型枠を構成する基礎フレームや中間型枠構成体の剛性が弱いと変形が大となり、所定形状の外殻ＰＣａ柱を形成できないだけではなく、中子筋を挟持する仕切り板と中子筋との隙間にコンクリートが廻り込むと解体しづらいという難点や空気袋を挿入していることで乱暴に取り扱うと使用に耐えられないことが危惧されており、さらに、コンクリートの打ち込みが空気を封じ込めることで外殻ＰＣａの表面に気泡を発生させるという現象も美観上の問題として解決が期待されていた。
【０００８】
【特許文献１】
特公平７−４９６９４号公報（第３頁、第５欄第２行〜第６欄第１１行、図１〜４）
【特許文献２】
特開２０００−２５４９１３号公報（「段落番号」００１３〜「段落番号」００１４、「段落番号」００１７〜「段落番号」００１８、図１、５）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の状況に鑑みて指摘されている問題点を解決するために提案するものであり、現場での使用に耐えられる型枠を形成し、高流動コンクリートを使用して所望の強度を確保すると共に美観も確保された外殻ＰＣａ柱を、工場だけでなく現場でも簡易に製造できる外殻ＰＣａ柱の成型方法及び成型型枠を提供している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法は、内型枠を構成する一対の矩形縁状妻枠と該妻枠間に、それらの四隅に該妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保ちながら固着する隅枠及び該隅枠の間に面一に該妻枠間に固着する中枠を配置すると共に、所定形状に形成したせん断補強筋を該隅枠又は該中枠の周面且つ該妻枠間に所定の間隔で配筋し、しかる後に該隅枠と該中枠を該妻枠に螺着固定し、次いで該隅枠及び該中枠と面一にせん断補強筋を挟持させながらエアチューブを配置膨張させて上記内型枠を形成し、該内型枠を上方が開放状態に形成されて成る凹状外型枠の内部に螺着固定させて、該外型枠と該内型枠との隙間にコンクリートを該外型枠の一方側から片押しで打設しており、高流動コンクリートを使用して所望の強度を確保すると共に美観も確保された外殻ＰＣａ柱を現場で簡易に製造している。
【００１１】
又、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、一対の矩形縁状妻枠と妻枠間の四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保って着脱自在に配置される隅枠及び隅枠の間に面一で妻枠間に着脱自在に配置される中枠から構成される内型枠と、内型枠の隅枠及び中枠に面一に配置されて内型枠を封鎖するせん断補強筋挟持用エアチューブ及び上方を開放状態に形成して内部に内型枠を着脱自在に固着する凹状外型枠とから構成され、せん断補強筋挟持用エアチューブを隅枠と中枠とに設けられた保持部材で支持することを特徴としており、現場での使用に耐えて、所望の強度と美観を確保した外殻ＰＣａ柱を簡易に製造できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法は、内型枠を構成する一対の矩形縁状妻枠と妻枠間に、それらの四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保ちながら固着する隅枠及び隅枠の間に面一に妻枠間に固着する中枠を配置すると共に、所定形状に形成したせん断補強筋を隅枠又は中枠の周面且つ妻枠間に所定の間隔で配筋し、しかる後に隅枠と中枠を妻枠に螺着固定し、次いで隅枠及び中枠と面一にせん断補強筋を挟持させながらエアチューブを配置膨張させて内型枠を形成し、内型枠を上方が開放状態に形成されて成る凹状外型枠の内部に螺着固定させて、外型枠と内型枠との隙間にコンクリートを外型枠の一方側から片押しで打設している。
以下に、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の成型方法によって成型された外殻ＰＣａ柱の施工状態を示す概要図（ａ）と図１（ａ）を（ｂ）−（ｂ）矢視した外殻ＰＣａ柱の平断面図（ｂ）及び外殻ＰＣａ柱の形状図（ｃ）である。
【００１４】
図１（ａ）に示す本実施の形態では、長尺の柱主筋２５が配置されている外殻ＰＣａ柱１の上に半ＰＣ梁２６を載置する場合に、半ＰＣ梁２６の梁上端主筋２７とプレキャストコンクリートの内部に設置された梁下端主筋２８とを外殻ＰＣａ柱１の柱主筋２５に差し込みながら外殻ＰＣａ柱１の上に裁置して、梁上端主筋２７と梁下端主筋２８とは、対峙する側と相互に継手結合しなければならない。
【００１５】
しかるに、これらの作業は、基本的にｎ＋１階以上の高所で行なわれ、柱主筋２５も図１（ｂ）に示されるように２層になっていることが多いので、柱梁仕口部分に人が入り込めない状況を解決して、柱梁仕口部分における継手結合を柱外側の近くに配置して作業能率の改善を図ると共に、外殻ＰＣａ柱１に充填する後打ちコンクリートが６０Ｎ／ｍｍ2〜７０Ｎ／ｍｍ2と高強度にしている場合に対応させて、外殻ＰＣａ柱１にもＦｃ＝７５Ｎ／ｍｍ2の高強度コンクリートを使用している。
【００１６】
即ち、本実施の形態における外殻ＰＣａ柱１は、Ｆｃ＝７５Ｎ／ｍｍ2の高強度コンクリートを使用して図１（ｃ）のように矩形状に成型された所定厚の外殻ＰＣａコンクリート部７と、その内部に所定の間隔にせん断補強筋として配置された複数の中子筋１１から構成されている。
【００１７】
図２は、外殻ＰＣａ柱１を成型するために外殻ＰＣａ柱の成型型枠１０にせん断補強筋として中子筋１１を装着した実施の形態の斜視図である。
【００１８】
本工程では、妻枠１２に四隅に配置の隅枠２と所定間隔で配列される中枠３とを、妻枠縁と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保たせながら固着させて内型枠４を構成しており、この内型枠４には複数の中子筋１１を装備させている。
【００１９】
本実施例では、中子筋１１が妻枠の対向辺に配置された２つの中枠３の外周を囲む形で環状に配筋されているが、この他にも四隅に配置された隅枠２の外周を囲むフープ筋の途中に溶接されてもよいし、２本の隅枠２もしくは中枠３間の各外周を環状に囲む形で配筋されてもよい。
【００２０】
さらに、本実施例のように二隅の隅枠間の中央部に設けられた中枠３の外周に環状に中子筋が配筋されるばかりでなく、この二隅の隅枠間に複数の中枠３を配置し、各々の外周に中子筋を環状に配筋してもよい。
【００２１】
又、配置された中子筋１１と隅枠２もしくは中枠３との間には、エアチューブ５を挿入して置き、エアチューブ５に空気を封入した場合に膨張したエアチューブ５は中枠３の外周面と面一になると同時に、中子筋１１を封鎖状態に挟み込むことで打設されるコンクリートが、妻枠１２のくり抜き空間１４と形成する内型枠４の内側に漏出しないように構成されている。
【００２２】
中子筋１１の装着された内型枠４は、上方が開放状態で凹状に形成された外型枠６中の所定位置に、固着ボルト９によって正規に固定される。これによって、成型型枠１０には、内型枠４と外型枠６との間に所定厚の外殻ＰＣａコンクリート部７を成型できる打設コンクリート用の空間８が形成され、外殻ＰＣａコンクリート部７に中子筋１１を確実に埋設させた状態に打設できることを可能にしている。
【００２３】
しかる後に行われる高強度コンクリートの打設は、コンクリートを成型型枠１０の中央部に落とすようにして外側壁の片面から流し込み、これを片押しして反対面に押し上げていくように施工してコンクリートに気泡が発生しないように考慮している。
【００２４】
コンクリートの気泡は、この打設によって大幅に低減できるが、気泡の残存は、次の作業を付加することで更に除去することが可能になる。
【００２５】
▲１▼ 型枠両面に型枠バイブレータをセットして微振動で使用する。
▲２▼ 板状バイブレータは打設面のみにして、打設反対のコンクリート押し上げ面には使用しない。
▲３▼ 板状バイブレータは、弱振動にしてゆっくりした挿入と引き上げを行うことで巻き込み空気を板状バイブレータに連行させて上昇させる。
【００２６】
以上のように、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法は、実施の形態で説明したように構成されているので、高流動コンクリートを使用して所望の強度を確保すると共に、美観も確保された外殻ＰＣａ柱を現場で簡易に製造することができる。
【００２７】
次に、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠について説明する。
本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、一対の矩形縁状妻枠と妻枠間の四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保って着脱自在に配置される隅枠及び隅枠の間に面一で妻枠間に着脱自在に配置される中枠から構成される内型枠と内型枠の隅枠及び中枠に面一に配置されて内型枠を封鎖するせん断補強筋挟持用エアチューブ及び上方を開放状態に形成して内部に内型枠を着脱自在に固着する凹状外型枠とから構成され、せん断補強筋挟持用エアチューブを隅枠と中枠とに設けられた保持部材で支持することを特徴としている。
以下に、本発明の成型型枠に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図３は、本発明による成型型枠の実施の形態を示す一部断面の側面図（ａ）と平面図（ｂ）である。
【００２９】
本実施形態の成型型枠１０は、中子筋１１が装着される内型枠４と膨張したエアチューブ５及び外型枠６から構成されている。外型枠６は、上方が開放状態にした凹状に形成されていることで、内型枠４を所定の位置に着脱自在に配置することを可能にしており、内型枠４は、外型枠６と正規の位置関係に調整されてから固着ボルト９によって螺着設定されることになる。
【００３０】
外型枠６は、部分断面にした図３（ａ）の側面図が示すように、上方を開放して凹状に構成される外側型枠１３で角溝形に形成すると共に、端部に内型枠４を螺着させるボルト孔を配置することで、内型枠４を内部の規定位置に配置設定できるように構成されている。尚、外側型枠１３には、中間位置に複数の補強板１７が装備することで、打設されるコンクリートの重圧に耐えられるように構成されている。
【００３１】
内型枠４を構成している矩形縁状の妻枠１２は、内部をくり抜き空間１４にしながら端縁をＬ字型に曲げることで補強しており、妻枠１２の四隅には隅枠２を配置すると共に、隅枠２、２間には所定間隔で配列される中枠３を設けている。
【００３２】
隅枠２と中枠３を設定する位置には、後述する図５に明らかなように隅枠支持板１５、１５’、１５”と中枠支持板１６とを溶接によって固着させており、隅枠２と中枠３とをこれに螺着支持させて内型枠４を形成できるように構成されている。
【００３３】
そして、断面にした一部が示すように、内型枠４に配置される中子筋１１の内側には中枠３との間にエアチューブ５を挿入させてある。エアチューブ５は、中子筋１１を挟み込むように配置されているので、空気を封入させて膨張させると、中枠３の外周面と面一にすると共に中子筋１１の内側を封鎖して、内型枠４の内部にコンクリートの漏れが発生しないようにしている。
【００３４】
外型枠６に螺着設定される内型枠４は、図３（ｂ）の平面図が示すように、妻枠１２の四隅に成型する外殻ＰＣａコンクリート部７の厚さに相当する間隔を保って配置される隅枠２と所定間隔で隅枠２の間に面一に配列される中枠３とから構成されている。
【００３５】
又、内型枠４には、中子筋１１を配置した後にこれを挟み込んで打設コンクリートが内型枠４の内部に漏れないように封鎖するエアチューブ５が隅枠２と中枠３との間もしくは中枠３の相互間に挿入されている。
【００３６】
そして、外型枠６中の規定位置に固着ボルト９によって螺着設定された後の内型枠４と外型枠６との間には、妻枠１２と外側型枠１３によって打設するコンクリート用の空間８が形成されることになるので、中子筋１１は、打設コンクリートによって成型される外殻ＰＣａコンクリート部７の内部に充分に埋設されることになる。
【００３７】
次に、成型型枠１０の詳細を図３の断面図である図４と側面を示す図５に従って説明する。図４は、図３（ａ）の（４）−（４）断面図であり、内型枠４の内部構成を示している。
【００３８】
内型枠４には、妻枠１２の四隅に中空角柱材から構成され、上面に複数の突起部材１８を設けた長尺の隅枠２を配置しており、成型型枠１０の一面に配置される隅枠２、２の間には、同じ長さの３個の中枠３を図示のように所定の間隔で配列している。中枠３は、コ字形の形鋼から構成されており、その上面には複数の突起部材１８が設けられると共に、形鋼の必要な端部１９には、保持部材２０を配置してエアチューブ５の膨張と打設コンクリートの荷重とからエアチューブ５を抑制支持している。
【００３９】
この隅枠２と中枠３とに設けられる保持部材２０は、エアチューブ５に空気を封入させて膨張させる際に、エアチューブ５がこの保持部材２０によって、隅枠２及び中枠３から離脱しないように係支している。
【００４０】
又、上記隅枠２及び中枠３の上面に設けられた複数の突起部材１８は、コンクリート打設によって形成される中空筒状の外殻コンクリート柱の内壁面に複数の凹凸を形成するものであり、成型された中空筒状の外殻コンクリート柱を用いて柱を形成する際に、その中空部に打設されるコンクリートによってコッターを形成する役割を果たしている。
【００４１】
又、内型枠４に配置された中子筋１１は、隅枠２もしくは中枠３との間に各保持部材２０を構成するエアチューブ５を挿入されており、隅枠２と中枠３と一体になって中子筋１１を支持すると共に、エアチューブ５で挟み込まれることによって、打設コンクリートが内部に漏れないように成型型枠１０の内面を封鎖している。
【００４２】
図５は、成型型枠１０の側面図であり、成型型枠１０の両端を形成する妻枠１２と外型枠６との関連を示している。
部分断面で示すように、隅枠２と中枠３の両端部には、複数のねじ穴２３がそれぞれに設けられた取付板２１、２２が固着されており、妻枠１２に設けられている隅枠支持板１５、１５’、１５”と中枠支持板１６とに隅枠２と中枠３の両端部を接合させながら、妻枠１２にボルト２４で一体に螺着することが出来るように構成されている。
【００４３】
又、所定形状に形成した複数の中子筋１１を装備した内型枠４には、中子筋１１を挟み込むように配置すると同時に中枠と面一に封鎖するようにエアチューブ５が装備されている。エアチューブ５は、空気を封入させて膨張させることで中枠３の外周面と面一になって中子筋１１を内側から支持すると同時に、内型枠４の内部にコンクリートの漏れが発生しないように中子筋１１の周辺を封鎖しているので、内型枠４と外型枠６とは一体に羅着結合されることで安定かつ堅固な成型型枠１０を構成している。
【００４４】
従って、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、実施の形態で説明したように構成されていることから、現場での使用に充分に耐えると共に、所望の強度と美観を確保した外殻ＰＣａ柱を現場サイトで簡易に製造できるものである。
【００４５】
尚、本実施の形態の形態では、外殻ＰＣａ柱を成型するための型枠として説明していることから、せん断補強筋として中子筋を外殻ＰＣａコンクリートに配置しながら埋設しているが、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、上記実施の形態に限定されるものでなく、せん断補強筋としてフープ筋、スターラップ筋等を所定形状に配置する半ＰＣａ梁等の他の成型型枠としても適用することが可能である。
【００４６】
以上、本発明を各実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法及び成型型枠は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の上記の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００４７】
【発明の効果】
本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法は、内型枠を構成する一対の矩形縁状妻枠と妻枠間に、それらの四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保ちながら固着する隅枠及び隅枠の間に面一に妻枠間に固着する中枠を配置すると共に、所定形状に形成したせん断補強筋を隅枠又は中枠の周面且つ妻枠間に所定の間隔で配筋し、しかる後に隅枠と中枠を妻枠に螺着固定し、次いで隅枠及び中枠と面一にせん断補強筋を挟持させながらエアチューブを配置膨張させて内型枠を形成し、内型枠を上方が開放状態に形成されて成る凹状外型枠の内部に螺着固定させて外型枠と内型枠との隙間にコンクリートを外型枠の一方側から片押しで打設しているので、高流動コンクリートを使用して所望の強度を確保すると共に美観も確保された外殻ＰＣａ柱を現場サイトで簡易に製造できる効果を発揮している。
【００４８】
又、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、一対の矩形縁状妻枠と妻枠間の四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保って着脱自在に配置される隅枠及び隅枠の間に面一で妻枠間に着脱自在に配置される中枠から構成される内型枠と、内型枠の隅枠及び中枠に面一に配置されて内型枠を封鎖するせん断補強筋挟持用エアチューブ及び上方を開放状態に形成して内部に内型枠を着脱自在に固着する凹状外型枠とから構成され、せん断補強筋挟持用エアチューブを隅枠と中枠とに設けられた保持部材で支持することを特徴としているので、現場での使用に耐えて、所望の強度と美観を確保した外殻ＰＣａ柱を現場サイトで簡易に製造できる効果を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【 図１】本発明の成型方法で成型された外殻ＰＣａ柱の施工状態を示す概要図
【 図２】本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法を説明するための成型型枠の斜視図
【 図３】本発明による成型型枠の実施の形態を示す一部断面の側面図（ａ）と平面図（ｂ）
【 図４】本発明の成型方法における内型枠の内部構成を示す図３の（４）−（４）断面図
【 図５】本発明による成型型枠の側面図
【 図６】従来における外殻ＰＣａ柱の成型型枠図
【符号の説明】
１ 外殻ＰＣａ柱、 ２ 隅枠、 ３ 中枠、 ４ 内型枠、
５ エアチューブ、 ６ 外型枠、 ７ 外殻ＰＣａコンクリート、
８ 空間、 ９ 固着ボルト、 １０ 成型型枠、 １１ 中子筋、
１２ 妻枠、 １３ 外側型枠、 １４ くり抜き空間、
１５、１５’、１５” 隅枠支持板、 １６ 中枠支持板、 １７ 補強板、
１８ 突起部材、 １９ 端部、 ２０ 保持部材、 ２１、２２ 取付板、
２３ ねじ穴、 ２４ ボルト、 ２５ 柱主筋、 ２６ 半ＰＣ梁、
２７ 梁上端主筋、 ２８ 梁下端主筋、 ２９ 柱梁仕口部分、
３０ 成型内型枠、 ３１ 柱脚用金物、 ３２ 柱頭用金物、
３３ 凸状コッター、 ３４ 隅枠部材、 ３５ 基礎フレーム、
３６ 中間型枠構成体、 ３７ 帯筋、 ３８ 空気袋、
【発明の属する技術分野】
本発明は外殻ＰＣａ柱の成型方法及び成型型枠に関し、特に、高流動コンクリートを使用し所望の強度を確保した外殻ＰＣａ柱を簡易に製造できる外殻ＰＣａ柱の成型方法及び成型型枠に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉄筋コンクリート構造物としての施工効率がよく、良質なコンクリート製品が得られる等の理由でプレキャストコンクリート（ＰＣａ）が使用されており、ＰＣａ柱や梁の軽量化のために内部を中空にした筒状や凹条の外殻ＰＣａ柱や梁を用いている場合が増えてきている。
【０００３】
このような中空柱体は、工場等において、型枠を回転させながら型枠内に投入するコンクリートを遠心力によって型枠内壁面に密着硬化させることで内部中空の柱体を得るのが一般的であり、円筒形の他に断面矩形のものも形成されている。（例えば、「特許文献１」を参照）
【０００４】
しかるに、外殻ＰＣａ等は工場生産のために高品質である反面、運搬費が嵩むために割高になる等の問題点も指摘されており、工場だけでなく現場サイトでも製作できる低コストの外殻ＰＣａを指向した提案もなされている。
【０００５】
本提案の成型内型枠３０は、図６に示すように、対向して配置された四角枠状の柱脚用金物３１と柱頭用金物３２及び内型枠の四隅を構成すると共に両端を両金物３１、３２の各隅部間に着脱自在に固定される長尺状隅枠部材３４で基礎フレーム３５を構成している。
【０００６】
又、隣り合う隅枠部材３４の間には、これを隙間無く塞ぐために長尺状の中間型枠構成体３６を配置すると共に、上記隅枠部材３４の外周には柱の長さ方向に所定間隔をおいて必要数の四角環状の帯筋３７を嵌められている。この中間型枠構成体３６の上面には中子筋を挟持する仕切り板を介して複数のゴム製の突起物であるコッター３３が設けられている。
そして、中間型枠構成体３６の内方には、空気袋３８を挿入して中間型枠構成体３６を内方から押圧保持している。（例えば、「特許文献２」を参照）
【０００７】
しかしながら、外殻ＰＣａに充填する後打ちコンクリートの設計基準強度を６０Ｎ／ｍｍ2〜７０Ｎ／ｍｍ2と高くする場合には、外殻ＰＣａにＦｃ＝７５Ｎ／ｍｍ2の高流動で、高強度コンクリートを使用する必要があることから、内型枠を構成する基礎フレームや中間型枠構成体の剛性が弱いと変形が大となり、所定形状の外殻ＰＣａ柱を形成できないだけではなく、中子筋を挟持する仕切り板と中子筋との隙間にコンクリートが廻り込むと解体しづらいという難点や空気袋を挿入していることで乱暴に取り扱うと使用に耐えられないことが危惧されており、さらに、コンクリートの打ち込みが空気を封じ込めることで外殻ＰＣａの表面に気泡を発生させるという現象も美観上の問題として解決が期待されていた。
【０００８】
【特許文献１】
特公平７−４９６９４号公報（第３頁、第５欄第２行〜第６欄第１１行、図１〜４）
【特許文献２】
特開２０００−２５４９１３号公報（「段落番号」００１３〜「段落番号」００１４、「段落番号」００１７〜「段落番号」００１８、図１、５）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の状況に鑑みて指摘されている問題点を解決するために提案するものであり、現場での使用に耐えられる型枠を形成し、高流動コンクリートを使用して所望の強度を確保すると共に美観も確保された外殻ＰＣａ柱を、工場だけでなく現場でも簡易に製造できる外殻ＰＣａ柱の成型方法及び成型型枠を提供している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法は、内型枠を構成する一対の矩形縁状妻枠と該妻枠間に、それらの四隅に該妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保ちながら固着する隅枠及び該隅枠の間に面一に該妻枠間に固着する中枠を配置すると共に、所定形状に形成したせん断補強筋を該隅枠又は該中枠の周面且つ該妻枠間に所定の間隔で配筋し、しかる後に該隅枠と該中枠を該妻枠に螺着固定し、次いで該隅枠及び該中枠と面一にせん断補強筋を挟持させながらエアチューブを配置膨張させて上記内型枠を形成し、該内型枠を上方が開放状態に形成されて成る凹状外型枠の内部に螺着固定させて、該外型枠と該内型枠との隙間にコンクリートを該外型枠の一方側から片押しで打設しており、高流動コンクリートを使用して所望の強度を確保すると共に美観も確保された外殻ＰＣａ柱を現場で簡易に製造している。
【００１１】
又、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、一対の矩形縁状妻枠と妻枠間の四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保って着脱自在に配置される隅枠及び隅枠の間に面一で妻枠間に着脱自在に配置される中枠から構成される内型枠と、内型枠の隅枠及び中枠に面一に配置されて内型枠を封鎖するせん断補強筋挟持用エアチューブ及び上方を開放状態に形成して内部に内型枠を着脱自在に固着する凹状外型枠とから構成され、せん断補強筋挟持用エアチューブを隅枠と中枠とに設けられた保持部材で支持することを特徴としており、現場での使用に耐えて、所望の強度と美観を確保した外殻ＰＣａ柱を簡易に製造できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法は、内型枠を構成する一対の矩形縁状妻枠と妻枠間に、それらの四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保ちながら固着する隅枠及び隅枠の間に面一に妻枠間に固着する中枠を配置すると共に、所定形状に形成したせん断補強筋を隅枠又は中枠の周面且つ妻枠間に所定の間隔で配筋し、しかる後に隅枠と中枠を妻枠に螺着固定し、次いで隅枠及び中枠と面一にせん断補強筋を挟持させながらエアチューブを配置膨張させて内型枠を形成し、内型枠を上方が開放状態に形成されて成る凹状外型枠の内部に螺着固定させて、外型枠と内型枠との隙間にコンクリートを外型枠の一方側から片押しで打設している。
以下に、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の成型方法によって成型された外殻ＰＣａ柱の施工状態を示す概要図（ａ）と図１（ａ）を（ｂ）−（ｂ）矢視した外殻ＰＣａ柱の平断面図（ｂ）及び外殻ＰＣａ柱の形状図（ｃ）である。
【００１４】
図１（ａ）に示す本実施の形態では、長尺の柱主筋２５が配置されている外殻ＰＣａ柱１の上に半ＰＣ梁２６を載置する場合に、半ＰＣ梁２６の梁上端主筋２７とプレキャストコンクリートの内部に設置された梁下端主筋２８とを外殻ＰＣａ柱１の柱主筋２５に差し込みながら外殻ＰＣａ柱１の上に裁置して、梁上端主筋２７と梁下端主筋２８とは、対峙する側と相互に継手結合しなければならない。
【００１５】
しかるに、これらの作業は、基本的にｎ＋１階以上の高所で行なわれ、柱主筋２５も図１（ｂ）に示されるように２層になっていることが多いので、柱梁仕口部分に人が入り込めない状況を解決して、柱梁仕口部分における継手結合を柱外側の近くに配置して作業能率の改善を図ると共に、外殻ＰＣａ柱１に充填する後打ちコンクリートが６０Ｎ／ｍｍ2〜７０Ｎ／ｍｍ2と高強度にしている場合に対応させて、外殻ＰＣａ柱１にもＦｃ＝７５Ｎ／ｍｍ2の高強度コンクリートを使用している。
【００１６】
即ち、本実施の形態における外殻ＰＣａ柱１は、Ｆｃ＝７５Ｎ／ｍｍ2の高強度コンクリートを使用して図１（ｃ）のように矩形状に成型された所定厚の外殻ＰＣａコンクリート部７と、その内部に所定の間隔にせん断補強筋として配置された複数の中子筋１１から構成されている。
【００１７】
図２は、外殻ＰＣａ柱１を成型するために外殻ＰＣａ柱の成型型枠１０にせん断補強筋として中子筋１１を装着した実施の形態の斜視図である。
【００１８】
本工程では、妻枠１２に四隅に配置の隅枠２と所定間隔で配列される中枠３とを、妻枠縁と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保たせながら固着させて内型枠４を構成しており、この内型枠４には複数の中子筋１１を装備させている。
【００１９】
本実施例では、中子筋１１が妻枠の対向辺に配置された２つの中枠３の外周を囲む形で環状に配筋されているが、この他にも四隅に配置された隅枠２の外周を囲むフープ筋の途中に溶接されてもよいし、２本の隅枠２もしくは中枠３間の各外周を環状に囲む形で配筋されてもよい。
【００２０】
さらに、本実施例のように二隅の隅枠間の中央部に設けられた中枠３の外周に環状に中子筋が配筋されるばかりでなく、この二隅の隅枠間に複数の中枠３を配置し、各々の外周に中子筋を環状に配筋してもよい。
【００２１】
又、配置された中子筋１１と隅枠２もしくは中枠３との間には、エアチューブ５を挿入して置き、エアチューブ５に空気を封入した場合に膨張したエアチューブ５は中枠３の外周面と面一になると同時に、中子筋１１を封鎖状態に挟み込むことで打設されるコンクリートが、妻枠１２のくり抜き空間１４と形成する内型枠４の内側に漏出しないように構成されている。
【００２２】
中子筋１１の装着された内型枠４は、上方が開放状態で凹状に形成された外型枠６中の所定位置に、固着ボルト９によって正規に固定される。これによって、成型型枠１０には、内型枠４と外型枠６との間に所定厚の外殻ＰＣａコンクリート部７を成型できる打設コンクリート用の空間８が形成され、外殻ＰＣａコンクリート部７に中子筋１１を確実に埋設させた状態に打設できることを可能にしている。
【００２３】
しかる後に行われる高強度コンクリートの打設は、コンクリートを成型型枠１０の中央部に落とすようにして外側壁の片面から流し込み、これを片押しして反対面に押し上げていくように施工してコンクリートに気泡が発生しないように考慮している。
【００２４】
コンクリートの気泡は、この打設によって大幅に低減できるが、気泡の残存は、次の作業を付加することで更に除去することが可能になる。
【００２５】
▲１▼ 型枠両面に型枠バイブレータをセットして微振動で使用する。
▲２▼ 板状バイブレータは打設面のみにして、打設反対のコンクリート押し上げ面には使用しない。
▲３▼ 板状バイブレータは、弱振動にしてゆっくりした挿入と引き上げを行うことで巻き込み空気を板状バイブレータに連行させて上昇させる。
【００２６】
以上のように、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法は、実施の形態で説明したように構成されているので、高流動コンクリートを使用して所望の強度を確保すると共に、美観も確保された外殻ＰＣａ柱を現場で簡易に製造することができる。
【００２７】
次に、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠について説明する。
本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、一対の矩形縁状妻枠と妻枠間の四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保って着脱自在に配置される隅枠及び隅枠の間に面一で妻枠間に着脱自在に配置される中枠から構成される内型枠と内型枠の隅枠及び中枠に面一に配置されて内型枠を封鎖するせん断補強筋挟持用エアチューブ及び上方を開放状態に形成して内部に内型枠を着脱自在に固着する凹状外型枠とから構成され、せん断補強筋挟持用エアチューブを隅枠と中枠とに設けられた保持部材で支持することを特徴としている。
以下に、本発明の成型型枠に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図３は、本発明による成型型枠の実施の形態を示す一部断面の側面図（ａ）と平面図（ｂ）である。
【００２９】
本実施形態の成型型枠１０は、中子筋１１が装着される内型枠４と膨張したエアチューブ５及び外型枠６から構成されている。外型枠６は、上方が開放状態にした凹状に形成されていることで、内型枠４を所定の位置に着脱自在に配置することを可能にしており、内型枠４は、外型枠６と正規の位置関係に調整されてから固着ボルト９によって螺着設定されることになる。
【００３０】
外型枠６は、部分断面にした図３（ａ）の側面図が示すように、上方を開放して凹状に構成される外側型枠１３で角溝形に形成すると共に、端部に内型枠４を螺着させるボルト孔を配置することで、内型枠４を内部の規定位置に配置設定できるように構成されている。尚、外側型枠１３には、中間位置に複数の補強板１７が装備することで、打設されるコンクリートの重圧に耐えられるように構成されている。
【００３１】
内型枠４を構成している矩形縁状の妻枠１２は、内部をくり抜き空間１４にしながら端縁をＬ字型に曲げることで補強しており、妻枠１２の四隅には隅枠２を配置すると共に、隅枠２、２間には所定間隔で配列される中枠３を設けている。
【００３２】
隅枠２と中枠３を設定する位置には、後述する図５に明らかなように隅枠支持板１５、１５’、１５”と中枠支持板１６とを溶接によって固着させており、隅枠２と中枠３とをこれに螺着支持させて内型枠４を形成できるように構成されている。
【００３３】
そして、断面にした一部が示すように、内型枠４に配置される中子筋１１の内側には中枠３との間にエアチューブ５を挿入させてある。エアチューブ５は、中子筋１１を挟み込むように配置されているので、空気を封入させて膨張させると、中枠３の外周面と面一にすると共に中子筋１１の内側を封鎖して、内型枠４の内部にコンクリートの漏れが発生しないようにしている。
【００３４】
外型枠６に螺着設定される内型枠４は、図３（ｂ）の平面図が示すように、妻枠１２の四隅に成型する外殻ＰＣａコンクリート部７の厚さに相当する間隔を保って配置される隅枠２と所定間隔で隅枠２の間に面一に配列される中枠３とから構成されている。
【００３５】
又、内型枠４には、中子筋１１を配置した後にこれを挟み込んで打設コンクリートが内型枠４の内部に漏れないように封鎖するエアチューブ５が隅枠２と中枠３との間もしくは中枠３の相互間に挿入されている。
【００３６】
そして、外型枠６中の規定位置に固着ボルト９によって螺着設定された後の内型枠４と外型枠６との間には、妻枠１２と外側型枠１３によって打設するコンクリート用の空間８が形成されることになるので、中子筋１１は、打設コンクリートによって成型される外殻ＰＣａコンクリート部７の内部に充分に埋設されることになる。
【００３７】
次に、成型型枠１０の詳細を図３の断面図である図４と側面を示す図５に従って説明する。図４は、図３（ａ）の（４）−（４）断面図であり、内型枠４の内部構成を示している。
【００３８】
内型枠４には、妻枠１２の四隅に中空角柱材から構成され、上面に複数の突起部材１８を設けた長尺の隅枠２を配置しており、成型型枠１０の一面に配置される隅枠２、２の間には、同じ長さの３個の中枠３を図示のように所定の間隔で配列している。中枠３は、コ字形の形鋼から構成されており、その上面には複数の突起部材１８が設けられると共に、形鋼の必要な端部１９には、保持部材２０を配置してエアチューブ５の膨張と打設コンクリートの荷重とからエアチューブ５を抑制支持している。
【００３９】
この隅枠２と中枠３とに設けられる保持部材２０は、エアチューブ５に空気を封入させて膨張させる際に、エアチューブ５がこの保持部材２０によって、隅枠２及び中枠３から離脱しないように係支している。
【００４０】
又、上記隅枠２及び中枠３の上面に設けられた複数の突起部材１８は、コンクリート打設によって形成される中空筒状の外殻コンクリート柱の内壁面に複数の凹凸を形成するものであり、成型された中空筒状の外殻コンクリート柱を用いて柱を形成する際に、その中空部に打設されるコンクリートによってコッターを形成する役割を果たしている。
【００４１】
又、内型枠４に配置された中子筋１１は、隅枠２もしくは中枠３との間に各保持部材２０を構成するエアチューブ５を挿入されており、隅枠２と中枠３と一体になって中子筋１１を支持すると共に、エアチューブ５で挟み込まれることによって、打設コンクリートが内部に漏れないように成型型枠１０の内面を封鎖している。
【００４２】
図５は、成型型枠１０の側面図であり、成型型枠１０の両端を形成する妻枠１２と外型枠６との関連を示している。
部分断面で示すように、隅枠２と中枠３の両端部には、複数のねじ穴２３がそれぞれに設けられた取付板２１、２２が固着されており、妻枠１２に設けられている隅枠支持板１５、１５’、１５”と中枠支持板１６とに隅枠２と中枠３の両端部を接合させながら、妻枠１２にボルト２４で一体に螺着することが出来るように構成されている。
【００４３】
又、所定形状に形成した複数の中子筋１１を装備した内型枠４には、中子筋１１を挟み込むように配置すると同時に中枠と面一に封鎖するようにエアチューブ５が装備されている。エアチューブ５は、空気を封入させて膨張させることで中枠３の外周面と面一になって中子筋１１を内側から支持すると同時に、内型枠４の内部にコンクリートの漏れが発生しないように中子筋１１の周辺を封鎖しているので、内型枠４と外型枠６とは一体に羅着結合されることで安定かつ堅固な成型型枠１０を構成している。
【００４４】
従って、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、実施の形態で説明したように構成されていることから、現場での使用に充分に耐えると共に、所望の強度と美観を確保した外殻ＰＣａ柱を現場サイトで簡易に製造できるものである。
【００４５】
尚、本実施の形態の形態では、外殻ＰＣａ柱を成型するための型枠として説明していることから、せん断補強筋として中子筋を外殻ＰＣａコンクリートに配置しながら埋設しているが、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、上記実施の形態に限定されるものでなく、せん断補強筋としてフープ筋、スターラップ筋等を所定形状に配置する半ＰＣａ梁等の他の成型型枠としても適用することが可能である。
【００４６】
以上、本発明を各実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法及び成型型枠は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の上記の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００４７】
【発明の効果】
本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法は、内型枠を構成する一対の矩形縁状妻枠と妻枠間に、それらの四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保ちながら固着する隅枠及び隅枠の間に面一に妻枠間に固着する中枠を配置すると共に、所定形状に形成したせん断補強筋を隅枠又は中枠の周面且つ妻枠間に所定の間隔で配筋し、しかる後に隅枠と中枠を妻枠に螺着固定し、次いで隅枠及び中枠と面一にせん断補強筋を挟持させながらエアチューブを配置膨張させて内型枠を形成し、内型枠を上方が開放状態に形成されて成る凹状外型枠の内部に螺着固定させて外型枠と内型枠との隙間にコンクリートを外型枠の一方側から片押しで打設しているので、高流動コンクリートを使用して所望の強度を確保すると共に美観も確保された外殻ＰＣａ柱を現場サイトで簡易に製造できる効果を発揮している。
【００４８】
又、本発明による外殻ＰＣａ柱の成型型枠は、一対の矩形縁状妻枠と妻枠間の四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保って着脱自在に配置される隅枠及び隅枠の間に面一で妻枠間に着脱自在に配置される中枠から構成される内型枠と、内型枠の隅枠及び中枠に面一に配置されて内型枠を封鎖するせん断補強筋挟持用エアチューブ及び上方を開放状態に形成して内部に内型枠を着脱自在に固着する凹状外型枠とから構成され、せん断補強筋挟持用エアチューブを隅枠と中枠とに設けられた保持部材で支持することを特徴としているので、現場での使用に耐えて、所望の強度と美観を確保した外殻ＰＣａ柱を現場サイトで簡易に製造できる効果を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【 図１】本発明の成型方法で成型された外殻ＰＣａ柱の施工状態を示す概要図
【 図２】本発明による外殻ＰＣａ柱の成型方法を説明するための成型型枠の斜視図
【 図３】本発明による成型型枠の実施の形態を示す一部断面の側面図（ａ）と平面図（ｂ）
【 図４】本発明の成型方法における内型枠の内部構成を示す図３の（４）−（４）断面図
【 図５】本発明による成型型枠の側面図
【 図６】従来における外殻ＰＣａ柱の成型型枠図
【符号の説明】
１ 外殻ＰＣａ柱、 ２ 隅枠、 ３ 中枠、 ４ 内型枠、
５ エアチューブ、 ６ 外型枠、 ７ 外殻ＰＣａコンクリート、
８ 空間、 ９ 固着ボルト、 １０ 成型型枠、 １１ 中子筋、
１２ 妻枠、 １３ 外側型枠、 １４ くり抜き空間、
１５、１５’、１５” 隅枠支持板、 １６ 中枠支持板、 １７ 補強板、
１８ 突起部材、 １９ 端部、 ２０ 保持部材、 ２１、２２ 取付板、
２３ ねじ穴、 ２４ ボルト、 ２５ 柱主筋、 ２６ 半ＰＣ梁、
２７ 梁上端主筋、 ２８ 梁下端主筋、 ２９ 柱梁仕口部分、
３０ 成型内型枠、 ３１ 柱脚用金物、 ３２ 柱頭用金物、
３３ 凸状コッター、 ３４ 隅枠部材、 ３５ 基礎フレーム、
３６ 中間型枠構成体、 ３７ 帯筋、 ３８ 空気袋、
Claims (4)
- 内型枠を構成する一対の矩形縁状妻枠と該妻枠間に、それらの四隅に該妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保ちながら固着する隅枠及び該隅枠の間に面一に該妻枠間に固着する中枠を配置すると共に、所定形状に形成したせん断補強筋を該隅枠又は該中枠の周面且つ該妻枠間に所定の間隔で配筋し、しかる後に該隅枠と該中枠を該妻枠に螺着固定し、次いで該隅枠及び該中枠と面一にせん断補強筋を挟持させながらエアチューブを配置膨張させて上記内型枠を形成し、該内型枠を上方が開放状態に形成されて成る凹状外型枠の内部に螺着固定させて該外型枠と該内型枠との隙間にコンクリートを打設することを特徴とする外殻ＰＣａ柱の成型方法。
- コンクリートが、外型枠の一方側から内型枠との間に打設されて片押しされることを特徴にする請求項１に記載の外殻ＰＣａ柱の成型方法。
- 一対の矩形縁状妻枠と該妻枠間の四隅に妻枠外周と成型する外殻ＰＣａコンクリート部の厚さに相当する間隔を保って着脱自在に配置される隅枠及び該隅枠の間に面一で妻枠間に着脱自在に配置される中枠から構成される内型枠、該内型枠の隅枠及び中枠に面一に配置されて内型枠を封鎖するせん断補強筋挟持用エアチューブ及び上方を開放状態に形成して内部に内型枠を着脱自在に固着する凹状外型枠から構成される外殻ＰＣａ柱の成型型枠。
- せん断補強筋挟持用エアチューブが、隅枠と中枠とに設けられた保持部材で支持されていることを特徴とする請求項３に記載の外殻ＰＣａ柱の成型型枠。
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2003
- 2003-03-20 JP JP2003076738A patent/JP4236966B2/ja not_active Expired - Fee Related
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