JP4879099B2

JP4879099B2 - シースの支持構造

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Publication number: JP4879099B2
Application number: JP2007165671A
Authority: JP
Inventors: 浩志西尾; 高広松山; 朗宮島; 孝幸大園
Original assignee: 株式会社安部日鋼工業
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2027-06-22
Also published as: JP2009000953A

Description

この発明は、シースを型枠内で支持する、シースの支持構造に関するものである。

従来、コンクリート製部材において、ポストテンション方式により、そのコンクリート製部材にプレストレスを導入することがあった。この方式では、コンクリート製部材にシースを埋設する必要があり、このため、シースは、コンクリー製部材を成形する際に、型枠内の鉄筋に取り付けられた（例えば、特許文献１参照）。

特公平３−４８２４５号公報

しかし、コンクリート製部材のうち、特に繊維補強コンクリート製部材のような、鉄筋を用いない場合には、当然に、シースを鉄筋に取り付けることはできなかった。そこで、シースを、支持金具を用いて型枠に取り付けることが考えられた。しかし、この場合には、型枠内に打設されたコンクリートが硬化に伴って収縮することで、支持金具によるコンクリートへの拘束が生じ、コンクリートが、支持金具に接触した部分からひび割れる虞があった。

この発明は、上記した従来の欠点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、コンクリートへの拘束を開放して、コンクリートがひび割れるのを避けることができる、シースの支持構造を提供することにある。

この発明に係るシースの支持構造は、前記目的を達成するために、次の構成からなる。すなわち、
請求項１に記載の発明に係るシースの支持構造は、繊維補強コンクリート製部材に埋設するシースを、その繊維補強コンクリート製部材成形用の型枠内で支持する支持構造であって、前記型枠内で前記シースを保持するシース保持部と、そのシース保持部から連設されて前記型枠の本体部分に固定される固定部とを備える。ここで、前記固定部は、前記シース保持部側の第１部分と、前記本体部分の外に配置される第２部分と、前記本体部分に設けられた通孔を貫通して前記第１部分と前記第２部分とを連結する連結部とを有する。そして、前記本体部分と前記第１部分との間には収縮可能な緩衝材によって構成される中間部材が設けられて、前記固定部は、前記第１部分と前記第２部分とで、前記本体部分と前記中間部材とを挟み込むようにして、前記本体部分に固定される。

この支持構造によると、型枠の本体部分に固定される固定部が、シースを保持するシース保持部側の第１部分と、本体部分の外の第２部分と、それら第１部分と第２部分とを連結する連結部とから構成され、固定部は、第１部分と第２部分とで、本体部分と中間部材とを挟み込むことで、本体部分に固定される。こうして、型枠の本体部分と、シース保持部側の第１部分との間に、中間部材が介在することとなり、この中間部材での緩衝材により、型枠内に打設されたコンクリートが硬化に伴って収縮しても、シース保持部とか第１部分とか連結部とかによるコンクリートへの拘束が開放される。

また、請求項２に記載の発明に係るシースの支持構造のように、請求項１に記載の支持構造において、前記中間部材は、前記本体部分に沿って延設されて、前記型枠における成形板となってもよい。

この発明に係るシースの支持構造によれば、型枠の本体部分と、シース保持部側の第１部分との間に、緩衝材によって構成される中間部材を介在させることで、コンクリートへの拘束を開放して、コンクリートがひび割れるのを避けることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図８は、本発明の一実施の形態を示す。図中符号１は、例えば、歩道橋用の桁に用いられる、コンクリート製部材、特に、繊維補強コンクリート製部材である。この繊維補強コンクリート製部材１の材料となるコンクリート材は、セメントと、ポゾラン材と、骨材例えば粉末または微粉末状の骨材と、補強用繊維とで構成される。ここで、この補強用繊維としては、鋼線材が用いられるが、鋼線材に限定されるものではない。また、このコンクリート材を用いた繊維補強コンクリート製部材１は、繊維によって補強されるため、鉄筋は使用されない。このコンクリート材としては、例えば、太平洋セメント株式会社が販売する超高強度繊維補強コンクリート材である「Ｄｕｃｔａｌ／ダクタル」（登録商標）が用いられる。ここにおいて、この超高強度繊維補強コンクリート材を用いた、繊維補強コンクリート製部材としての超高強度繊維補強コンクリート製部材とは、土木学会の「超高強度繊維補強コンクリートの設計・施工指針（案）」に定義されるように、圧縮強度の特性値が１５０Ｎ／ｍｍ²以上、ひび割れ発生強度の特性値が４Ｎ／ｍｍ²以上、引張強度の特性値が５Ｎ／ｍｍ²以上の、繊維補強を行ったセメント質複合材である。

この繊維補強コンクリート製部材１は、図１および図２に示すように、スラブ１ａを有し、さらに、そのスラブ１ａの両端から上方に起立する側壁１ｂ、１ｂを有して、断面略Ｕ型形状をしている。そして、繊維補強コンクリート製部材１の側壁１ｂには、その上端から外側に向かって突出する突条１ｃが設けられているが、この突条１ｃは、特に無くともよい。なお、符号１ｄは、側壁１ｂにあけられた窓孔である。

符号２は、繊維補強コンクリート製部材成形用の型枠であり、図示実施の形態においては、繊維補強コンクリート製部材１を反転した状態に成形するものである（図３参照）。つまり、型枠２は、前記スラブ１ａの一方の板面である外側面１ｅが天面１０１となる向きで成形する型枠である。３は、内枠であって、特に、平行位置する対向面１ｆ、１ｆを有してそれら対向面１ｆ、１ｆ間が一方に開放してなる繊維補強コンクリート製部材１を成形するための、内枠である。図示実施の形態においては、側壁１ｂ、１ｂの内面が平行位置して、前記対向面１ｆ、１ｆとなっている。

詳細には、型枠２は、前記内枠３と外枠４と底枠５と妻板（図示せず）とを備える。内枠３は、繊維補強コンクリート製部材１の前記対向面１ｆ、１ｆを成形する対向面成形板３ａ、３ａと、それら対向面成形板３ａ、３ａを保持するとともにそれら対向面成形板３ａ、３ａとは分離可能な保持枠３ｂとを備える。そして、これら対向面成形板３ａ、３ａの、前記対向面１ｆ、１ｆと接する成形面３ｃ、３ｃとは反対の非成形面３ｄ、３ｄは、それら非成形面３ｄ、３ｄ間が前記一方を向く開放方向Ｐに進むに連れて広がるように、傾斜して形成されている。この傾斜する角度は、保持枠３ｂの脱枠を容易にする角度、例えば、１〜３°程度あればよい。また、内枠３は、対向面成形板３ａの他に、スラブ１ａの内側面１ｇを成形するスラブ面成形板３ｅを備える。そこで、保持枠３ｂは、対向面成形板３ａおよびスラブ面成形板３ｅを保持するとともに対向面成形板３ａおよびスラブ面成形板３ｅとは分離可能となっている。ここにおいて、対向面成形板３ａおよびスラブ面成形板３ｅは、収縮可能な緩衝材Ｂ１、Ｂ２（例えば、発泡スチロールとか発泡ウレタン等の発泡樹脂）によって構成される。

そして、対向面成形板３ａは、図４に示すように、保持枠３ｂ側に外フィルム３ｆを有し、その外フィルム３ｆによって前記非成形面３ｄが形成される。さらに、対向面成形板３ａは、対向面１ｆ側に内フィルム３ｇを有し、その内フィルム３ｇによって、前記成形面３ｃが形成される。また、スラブ面成形板３ｅは、図５に示すように、スラブ１ａの内側面１ｇ側に内フィルム３ｈを有し、その内フィルム３ｈによって、内側面１ｇを成形する成形面が形成される。

保持枠３ｂは、前述したように、対向面成形板３ａおよびスラブ面成形板３ｅを保持するためのものであり、対向面成形板３ａに接する合板等の第１保持板３ｉと、スラブ面成形板３ｅに接する合板等の第２保持板３ｊと、それら第１保持板３ｉと第２保持板３ｊとを支持する木枠等の枠組み（バタ）３ｋとから構成される。

外枠４は、繊維補強コンクリート製部材１における突条１ｃを含めた側壁１ｂの外面１ｈを成形するものであり、合板等の側壁外面成形板４ａと、その側壁外面成形板４ａを支持する木枠等の枠組み（バタ）４ｂとからなる（図３参照）。そして、側壁外面成形板４ａは、側壁１ｂの外面１ｈ側に内フィルム４ｃを有する（図４参照）。また、底枠５は、側壁１ｂの先端面１ｉを成形するものであり、合板等の側壁先端面成形板５ａと、その側壁先端面成形板５ａを支持する木枠等の枠組み（バタ）５ｂとからなる（図３参照）。この側壁先端面成形板５ａも、内フィルムを有するものであってもよい。妻板は、図示を省略するが、スラブ１ａおよび側壁１ｂ、１ｂの、前後の端面を成形するものである。

ところで、繊維補強コンクリート製部材１（詳細には、スラブ１ａ）には、シース６が埋設される（図３参照）。そこで、次に、繊維補強コンクリート製部材１に埋設するシース６を、その繊維補強コンクリート製部材成形用の型枠２内で支持する支持構造７について説明する。

この支持構造７は、図５および図６に示すように、型枠２内でシース６を保持するシース保持部７ａと、そのシース保持部７ａから連設されて型枠２の本体部分となる前記保持枠３ｂ（詳細には、第２保持板３ｊ）に固定される固定部７ｂとを備える。そして、固定部７ｂは、シース保持部７ａ側の第１部分７ｃと、第２保持板３ｊの外に配置される第２部分７ｄと、第２保持板３ｊに設けられた通孔３ｍを貫通して前記第１部分７ｃと前記第２部分７ｄとを連結する連結部７ｅとを有する。そこで、第２保持板３ｊ（保持枠３ｂ）と第１部分７ｃとの間に収縮可能な緩衝材によって構成される中間部材７ｆが設けられて、固定部７ｂは、第１部分７ｃと第２部分７ｄとで、第２保持板３ｊ（保持枠３ｂ）と中間部材７ｆとを挟み込むようにして、第２保持板３ｊに固定される。

図示実施の形態においては、中間部材７ｆは、型枠２における成形板としての前記スラブ面成形板３ｅからなり、第２保持板３ｊ（保持枠３ｂ）に沿って延設されている。そして、シース保持部７ａは、シース６が挿入されるように円筒状に形成されている。固定部７ｂにおける第１部分７ｃは、シース保持部７ａに溶接等により固着された第１ナット７ｇと、その第１ナット７ｇとスラブ面成形板３ｅ（中間部材７ｆ）との間に配置される例えば円錐台形状の座堀板７ｈとからなる。そして、第２部分７ｄは、第２保持板３ｊに当接する座金７ｉと、第２ナット７ｊとからなる。連結部７ｅは、ボルトからなり、第２ナット７ｊにねじ込まれ、座金７ｉを貫通し、第２保持板３ｊの通孔３ｍを貫通し、スラブ面成形板３ｅ（中間部材７ｆ）に設けられた孔３ｎを貫通し、座堀板７ｈに設けられた孔７ｋを貫通し、そして、第１ナット７ｇにねじ込まれる。そこで、第２ナット７ｊを締め込むと、第１部分７ｃと第２部分７ｄとで、第２保持板３ｊ（保持枠３ｂ）とスラブ面成形板３ｅ（中間部材７ｆ）とを挟み込み、固定部７ｂ、ひいてはシース６は、第２保持板３ｊ（つまりは、型枠２）に固定される。なお、脱枠した際には、固定部７ｂは、第１ナット７ｇを除いて取り外され、座堀板７ｈがあった部分が、モルタルやコンクリート等の充填材で埋められる。

次に、このようなスラブ１ａを有する繊維補強コンクリート製部材１を成形する成形方法について説明する。この成形方法は、スラブ１ａの一方の板面（図示実施の形態においては、スラブ１ａの外側面１ｅ）が天面１０１となる向きで成形する型枠２に、前記天面１０１が当接するとともにコンクリートＣｒの投入・排出口８ａを備えた伏せ枠８を設け、前記投入・排出口８ａから打設されるコンクリートＣｒを、投入・排出口８ａ内を上昇するまで投入することで、そのコンクリートＣｒの上昇高さによる押圧力を天面１０１に付与するものである。

詳細には、始めに、伏せ枠８を除いて型枠２を組立てるとともに、その型枠２に、シース６を前述の支持構造７を用いて取り付ける。そして、型枠２内に、コンクリートＣｒを所定量近くまで打設する。このとき、必要に応じて、打設されたコンクリートＣｒが下がるまで、例えは、２〜３時間放置し、その後に、あらためてコンクリートＣｒを継ぎ足す。そして、放置している間は、コンクリートＣｒの上面にビニルシート等のシートを被せて、コンクリートＣｒの乾きを防止する。次に、被せたシートを取り除き、伏せ枠８を組み付ける。その後、伏せ枠８に設けられた投入・排出口８ａから、コンクリートＣｒを型枠２内に打設する。ここで、投入・排出口８ａは、複数設けられ、投入・排出口８ａからコンクリートＣｒを投入するにあたって、その投入される投入・排出口８ａおよび他の投入・排出口８ａ内を、コンクリートＣｒが上昇するまで、コンクリートＣｒを投入する。そして、繊維補強コンクリート製部材１が大きい場合には、投入・排出口８ａは、多数設けられ、それら投入・排出口８ａ、８ａに順次、あるいは、一つ置きとか二つ置き等飛び飛びに、コンクリートＣｒを投入する。ここにおいて、投入・排出口８ａでの、前記コンクリートＣｒの上昇高さを、そのコンクリートＣｒの硬化後において、５ｃｍ以上、特に、５〜３０ｃｍとするのが望ましいが、その範囲に限定されるものではない。なお、この投入・排出口８ａ内で硬化したコンクリートＣｒは、脱枠後に、必要に応じて切除される。

この繊維補強コンクリート製部材１の成形方法に用いられる伏せ枠８は、図３、図７および図８に示すように、前記投入・排出口８ａが設けられた伏せ枠本体８ｂと、その伏せ枠本体８ｂの下面側に設けられた透気シート８ｃとからなる。そして、伏せ枠本体８ｂには、上下に貫通する複数の通気孔８ｄ、８ｄがあけられている。詳細には、伏せ枠本体８ｂは、透気シート８ｃ側のシート保持板８ｅと、そのシート保持板８ｅを支持する木枠等の枠組み（バタ）８ｆとからなる。そして、伏せ枠本体８ｂにおけるシート保持板８ｅに、前記通気孔８ｄがあけられ、前記投入・排出口８ａが設けられる。ここで、通気孔８ｄは、例えば、直径５ｍｍ程度の孔であって、１００ｍｍピッチで前後左右にあけられる。そして、投入・排出口８ａは、例えば、左右に、０．５〜１ｍ、前後に、１〜３ｍのピッチで設けられる。もっとも、通気孔８ｄおよび投入・排出口８ａは、前記数値に限定されるものではない。また、伏せ枠８、あるいは、シート保持板８ｅとか透気シート８ｃは、全体が一体に形成されてもよいが、図７に示すように、分割されていても構わない。

次に、以上の構成からなる型枠２および成形方法の作用効果について説明する。繊維補強コンクリート製部材１の成形方法、および伏せ枠８によると、型枠２に伏せ枠８を設け、その伏せ枠８の投入・排出口８ａから、その投入・排出口８ａ内を上昇するまでコンクリートＣｒを投入することで、そのコンクリートＣｒの上昇高さによる押圧力を、繊維補強コンクリート製部材１のスラブ１ａの一方の板面となる天面１０１（外側面１ｅ）に付与することができる。そして、この天面１０１に付与される押圧力により、その天面１０１を十分に平滑にすることができる。しかも、伏せ枠８に、透気シート８ｃと通気孔８ｄとを設けることで、打設されたコンクリートＣｒ内の気泡を伏せ枠８の外部に逃がすことができ、このため、前記天面１０１を、確実に平滑にすることができる。

また、シース６の支持構造７によると、型枠２の本体部分となる保持枠３ｂ（詳細には、第２保持板３ｊ）に固定される固定部７ｂが、シース６を保持するシース保持部７ａ側の第１部分７ｃと、第２保持板３ｊの外の第２部分７ｄと、それら第１部分７ｃと第２部分７ｄとを連結する連結部７ｅとから構成され、固定部７ｂは、第１部分７ｃと第２部分７ｄとで、第２保持板３ｊ（保持枠３ｂ）と中間部材７ｆとしてのスラブ面成形板３ｅとを挟み込むことで、第２保持板３ｊ（保持枠３ｂ）に固定される（図５、図６参照）。こうして、型枠２の第２保持板３ｊ（保持枠３ｂ）と、シース保持部７ａ側の第１部分７ｃとの間に、中間部材７ｆとしてのスラブ面成形板３ｅが介在することとなり、このスラブ面成形板３ｅでの緩衝材Ｂ２により、型枠２内に打設されたコンクリートＣｒが硬化に伴って収縮しても、シース保持部７ａとか第１部分７ｃとか連結部７ｅとかによるコンクリートＣｒへの拘束が開放される。すなわち、型枠２の本体部分としての保持枠３ｂ（詳細には第２保持板３ｊ）と、シース保持部７ａ側の第１部分７ｃとの間に、緩衝材Ｂ２によって構成されるスラブ面成形板３ｅ（中間部材７ｆ）を介在させることで、コンクリートＣｒへの拘束を開放して、コンクリートＣｒがひび割れるのを避けることができる。

また、内枠３によると、内枠３の脱枠の際には、まず、コンクリート打設により成形された繊維補強コンクリート製部材１に対し、相対的に保持枠３ｂを、その繊維補強コンクリート製部材１の平行位置する対向面１ｆ、１ｆ間の開放方向Ｐに移動させる。このとき、対向面成形板３ａ、３ａの非成形面３ｄ、３ｄは、それら非成形面３ｄ、３ｄが前記開放方向Ｐに進むに連れて広がるように傾斜して形成されているため、保持枠３ｂを対向面成形板３ａ、３ａから分離させるようにして相対移動させることができる。そして、保持枠３ｂの相対移動後には、繊維補強コンクリート製部材１の対向面１ｆ、１ｆに密着する対向面成形板３ａ、３ａを、その対向面１ｆ、１ｆから取り除く（図示実施の形態においては、対向面成形板３ａに加えて、スラブ面成形板３ｅを、スラブ１ａの内側面１ｇから取り除く）。このように、内枠３を対向面成形板３ａと保持枠３ｂとで構成し、対向面成形板３ａの非成形面３ｄを傾斜させるというような、内枠３の簡単な構造で脱枠を可能とし、繊維補強コンクリート製部材１の平行位置する対向面１ｆ、１ｆを、容易に形成することができる。

さらに、この内枠３では、コンクリート打設されて、繊維補強コンクリート製部材１が硬化する際に、その繊維補強コンクリート製部材１が収縮すると、その収縮する繊維補強コンクリート製部材１の対向面１ｆ、１ｆに押されて、対向面成形板３ａ、３ａでの緩衝材Ｂ１が収縮する。こうして、対向面成形板３ａが、繊維補強コンクリート製部材１の収縮を吸収することから、保持枠３ｂの、前記開放方向Ｐへの相対移動が妨げられることなく、保持枠３ｂの脱枠、ひいては内枠３の脱枠を容易に行なうことができる。しかも、対向面成形板３ａでの緩衝材Ｂ１と保持枠３ｂとの間に介在する外フィルム３ｆによって、対向面成形板３ａと保持枠３ｂとの間の滑りが良くなり、一層容易に、保持枠３ｂの脱枠、ひいては内枠３の脱枠を行なうことができる。その上、対向面成形板３ａでの緩衝材Ｂ１と繊維補強コンクリート製部材１の対向面１ｆとの間に介在する内フィルム３ｇによって、脱枠の際に、対向面成形板３ａを、繊維補強コンクリート製部材１の対向面１ｆから容易に取り除くことができる。同様に、スラブ面成形板３ｅでの緩衝材Ｂ２とスラブ１ａの内側面１ｇとの間に介在する内フィルム３ｈによって、脱枠の際に、スラブ面成形板３ｅを、スラブ１ａの内側面１ｇから容易に取り除くことができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。例えば、繊維補強コンクリート製部材１の天面１０１は、必ずしも水平となっている必要はなく、傾斜していてもよく、さらには、水平部分と傾斜部分とを有していてもよい。

また、シース６は、繊維補強コンクリート製部材１のスラブ１ａに埋設されるが、繊維補強コンクリート製部材１のその他の部位に埋設されてもよい。

また、中間部材７ｆは、成形板としてのスラブ面成形板３ａによって形成されなくとも、座堀板７ｈ（第１部分７ｃ）に対応する部位にのみ設けられるものであっても構わない。

また、支持構造７における固定部７ｂには、第２部分７ｄを構成する第２ナット７ｊと、連結部７ｅとしてのボルトが設けられているが、この第２ナット７ｊを無くし、ボルトの頭部で第２部分を構成し、ボルトの軸部を連結部としてもよい。

この発明の一実施の形態の、繊維補強コンクリート製部材の正面図である。同じく、繊維補強コンクリート製部材の側面図である。同じく、型枠内にコンクリートを打設した状態の、妻板を省略した正面図である。同じく、図３におけるＡ部拡大図である。同じく、図３におけるＢ部拡大断面図である。同じく、図５におけるＣ−Ｃ線による断面図である。同じく、伏せ枠部分の、枠組みを省略した平面図である。同じく、伏せ枠部分の、枠組みを省略した要部拡大断面図である。

符号の説明

１繊維補強コンクリート製部材
２型枠
３ｂ保持枠（本体部分）
３ｍ通孔
６シース
７支持構造
７ａシース保持部
７ｂ固定部
７ｃ第１部分
７ｄ第２部分
７ｅ連結部
７ｆ中間部材
Ｂ２緩衝材

Claims

繊維補強コンクリート製部材に埋設するシースを、その繊維補強コンクリート製部材成形用の型枠内で支持する支持構造であって、
前記型枠内で前記シースを保持するシース保持部と、
そのシース保持部から連設されて前記型枠の本体部分に固定される固定部とを備え、
前記固定部は、前記シース保持部側の第１部分と、前記本体部分の外に配置される第２部分と、前記本体部分に設けられた通孔を貫通して前記第１部分と前記第２部分とを連結する連結部とを有し、
前記本体部分と前記第１部分との間には収縮可能な緩衝材によって構成される中間部材が設けられて、前記固定部は、前記第１部分と前記第２部分とで、前記本体部分と前記中間部材とを挟み込むようにして、前記本体部分に固定されることを特徴とする、シースの支持構造。
前記中間部材は、前記本体部分に沿って延設されて、前記型枠における成形板となることを特徴とする、請求項１に記載の、シースの支持構造。