JP4352259B2 - コンクリート製品の成形方法および成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、スリップフォームの成形方法（slipform casting method）によって製造される、長尺のコンクリート製品の成形方法に関するものである。特に、本発明は、スリップフォームの成形方法によって製造される、中空のコンクリート製品に関するものである。

今日、一般的に用いられている長尺製品の成形装置は、いずれも、押出し成形若しくはスリップフォームの成型技術を基礎とするものである。まず、押出し成形用の成形装置では、コンクリートミックスは、ホッパーから螺旋状フィーダー（auger feeders）上へと供給され、螺旋状フィーダーから押し出されたコンクリートミックスは、側方および上方のこて板によって構成される成形型へと供給される。そして、中空スラブ（hollow-core slabs）を成形する際には、螺旋状フィーダーに対し、コンクリート製品に中空キャビティーを成形するためのコア成形マンドレルが追従する。さらに、コンクリート製品を成形するための圧縮が、側方および上方のこて板の振動動作、均し動作によって行われ、その結果として、コア成形マンドレルの圧縮動作を受けて、中空キャビティーの形成がなされる。ホイールに支持された成形装置の全体には、螺旋状フィーダーによる押出力の反力として推進力が付与されることにより、成形装置の全体は成形台に沿って移動する。そして、成形済みの製品は、成形台（casting bed）上に残される。

また、スリップフォームの成型技術を基礎とする成形装置の場合、コンクリートミックスは、成形工程の進行と共に供給され、当初は、成形装置と共に移動する成形型の側面と、静止した成形台とによって構成された成形型の底位置に供給される。この、コンクリートミックスが供給される第１工程の次工程では、コンクリートミックス流は、振動によって成形型の内部へとコンクリートミックスを圧入する振動シュー（vibratory shoes）に衝突すると同時に、既に成形されたコンクリート層に重なるようにして、初期段階における、所望の中空形状のキャビティーを成形する。コンクリートミックスの流れ方向で振動シューの直後には、成形品の中空キャビティーの仕上げ成形を行うためのマンドレルごて（troweling mandrels）が配置されている。第２のコンクリートミックス供給工程では、マンドレルごての追従側端部にコンクリートミックスが流されて、製品の最上層が積層され、その後、マンドレルごての追従側端部の上方に配置された振動こて板（vibratory troweling plate）の動作によって圧縮される。そして、成形済みの製品は、成形台上に残される。
従来の中空成形技術は、長尺製品の製造に用いられ、この長尺製品は硬化した後、適当な長さの最終製品へと切断することによって、形が整えられる。

本発明は、押出し成形装置と中空成形技術とを組み合わせることによって、新規な細長成形技術を提供するものである。そして、単一のスリップフォーム成形工程で中空梁を成形することを目的とするものである。
また、螺旋状フィーダー及び振動シューのいずれとも独立してコンクリートミックスの流れ方向に往復運動するマンドレルごてが、最初に成形される成形品の中空キャビティーを所望の形状に保持する構成により、振動シューおよびマンドレルごてを交換することのみによって製品の断面形状を変更することを可能とするものである。

本発明に係る中空成形技術によれば、コンクリートミックスは、ホッパーから螺旋状フィーダー上へと流れ、振動シューへと進む。振動シューは、振動によってコンクリートミックスを圧縮し、これと同時に、製品の中空キャビティを最初に成形する。コンクリートミックスの流れ方向で振動シューの直後には、マンドレルごてが配置されており、このマンドレルごては、少なくとも、振動効果が及ぶ成形領域をコンクリートミックスが通過する間は、最初に成形された成形品の中空キャビティーを所望の形状に保持する。そして、成形装置の移動は、外部駆動機構によって行われる。
また、本発明に係る成形方法は、高速成形を可能とするための、一工程からなる有利な成形工程を提供するものである。そして、本発明に係る成形装置の構造は、単純かつ構成部品の点数を抑えたものである。さらには、螺旋状フィーダーは、単体で他の断面形状の成形品にも用いることが可能である。
さらに、本発明に係る成形方法の特徴部分は請求項１に明らかにされており、本発明に係る成形装置の特徴部分は請求項４に明らかにされている。

次に、添付図面を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
図１には、本発明の実施の形態に係る、中空成形品の成形装置の主要部を示しており、かかる成形装置は、コンクリートミックスのホッパー１、螺旋状フィーダー２、振動シュー３、マンドレルごて４、フレーム５、ホイール６、６’、駆動モーター７を備えている。

この成形装置の動作は、次の通りである。まず、コンクリートミックスを、ホッパー１から螺旋状フィーダー２上へと流すことにより、振動シュー３へと押し出されるコンクリートミックスは、閉鎖された成形型の断面全体に満たされる。振動シュー３は、最初に、製品の初期段階の中空キャビティを成形し、同時に、振動によってコンクリートミックスを圧縮する。螺旋状フィーダー２は、駆動モーター８に駆動されて回転し、振動シュー３は、振動駆動装置９によって駆動される。振動シュー３のコンクリートミックスの流れ方向後方に配置されたマンドレルごて４は、マンドレルごての駆動装置１０に駆動されて往復運動する。マンドレルごて４は、少なくとも振動効果が及ぶ成形領域をコンクリートミックスが通過する間は、最初に成形された成形品の中空キャビティーを所望の形状に保持する。中空の成形型は、側壁１３と、上壁として機能する振動梁１１およびこて梁１２とを備える成形装置と共に移動する。振動梁１１はコンクリートミックスを製品の上部表面形状へと圧縮し、一方、こて梁１２は当該上部表面を均すものである。これらの各構成要素は、図示しない各々の駆動装置によって駆動される。

成形作業の間、当該成形装置は、駆動モーター７から動力を受けるホイール６、６’によって、成形台１４上を移動する。したがって、成形済みの製品は成形台上に残される。
上記の成形装置は、一つの中空キャビティーのみを成形する成形装置に関するものである。しかしながら、本発明は、一つの中空キャビティーのみ成形する成形装置に限定されるものではないことは明らかであり、よって、本発明によれば、必要な数の螺旋状フィーダー２と、振動シュー３と、マンドレルごて４とを装置内に設けることのみによって、必要な数の中空スラブを成形するための、所望の数のキャビティを構成することが可能である。

本発明に係る方法および装置は、従来の押出し成形装置もしくは中空形状の成形装置と比べ、単純構造で高速成形が可能な成形装置を用いて、単一のスリップフォーム成形工程で中空梁を成形することが可能である。
さらに、本発明によれば、消耗部品の交換に伴う運転率の低下を防ぐことができる。
本発明に係る成形装置は、螺旋状フィーダー及び振動シューのいずれとも独立してコンクリートミックスの流れ方向に往復運動するマンドレルごてが、最初に成形される成形品の中空キャビティーを所望の形状に保持する構成により、螺旋状フィーダーを交換することなく、他の断面形状の成形品の成形も用いることも可能である。すなわち、振動シューおよびマンドレルごてを交換することのみによって製品の断面形状を変更することが可能であり、形状変更に伴う運転率の低下も防ぐことができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る中空成形品の成形装置の、側方立面図である。

符号の説明

１：ホッパー、２：螺旋状フィーダー、３：振動シュー、４：マンドレルごて、５：フレーム、 ６、６’：ホイール、 ７、８：駆動モーター、９：振動駆動装置、１０：駆動装置、１１：振動梁、１２：こて梁、１３：側壁、１４：成形台

Claims (4)

1. 中空コンクリート製品を成形する成形方法であって、
   該方法では、所望の形状のコンクリート製品を単一のスリップフォーム成形工程により得るために、スリップフォームの成形装置の供給手段（２）によって定められた断面形状を有するスリップフォーム型の、断面全体にコンクリートミックスが供給され、
   コンクリートミックスを圧縮するために、前記供給手段（２）が、コンクリートミックスを振動シュー（３）へと送り出し、前記振動シュー（３）によりコンクリートミックスを圧縮し、これに続いて当該圧縮振動効果が及ぶ成形領域をコンクリートが通過する間は、前記供給手段（２）及び前記振動シュー（３）のいずれとも独立してコンクリートミックスの流れ方向に往復運動するマンドレルごて（４）が、前記振動シュー（３）により最初に成形される成形品の中空キャビティーを所望の形状に保持することを特徴とするコンクリート製品の成形方法。
2. 前記供給手段（２）および駆動装置（７）によって出力される推進力によって前記スリップフォームの成形装置を移動させることを特徴とする請求項１記載のコンクリート製品の成形方法。
3. 中空コンクリート製品を成形する成形装置であって、
   単一のスリップフォーム成形工程のための断面形状が構成された成形型の断面全体にコンクリートミックスを供給するための、少なくとも一つの螺旋状フィーダー（２）と、当該螺旋状フィーダー（２）の回転駆動手段（８）と、
   コンクリートミックスを圧縮するための、少なくとも一つの振動シュー（３）と、該振動シュー（３）の駆動手段（９）と、前記振動シュー（３）により最初に成形される中空キャビティーの形状を維持するための、前記供給手段（２）及び前記振動シュー（３）のいずれとも独立してコンクリートミックスの流れ方向に往復運動する少なくとも一つのマンドレルごて（４）と、該マンドレルごて（４）の駆動手段（１０）とを含むことを特徴とする成形装置。
4. 該装置の移動を補助するための駆動装置（７）を含むことを特徴とする請求項３記載の成形装置。

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