JP4918014B2 - コンクリート複合構造体及びその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、枠材と枠材との間にコンクリートを打設して製造されるコンクリート複合構造体に関するものであり、特に、その枠材としての内管と外管を用いてその間にコンクリートを打設して製造されるコンクリート複合管、及びそれらの製造方法に関するものである。

従来、コンクリート複合構造体として、対向して配置した板状の枠材１，２間に未硬化のコンクリートｃを流し込み、そのコンクリートｃを硬化させることにより、前記両枠材１，２と前記コンクリートｃとを一体化したものがある。
両枠材１，２は、その硬化したコンクリートｃと一体化して構造体の一部として機能する。このため、より曲げ、引張り、せん断強度の高い構造体を得ることを求めたものである。

また、管状のコンクリート複合構造体もある。その構成は、図９に示すように、同心状に配置した径の異なる二つの筒状の枠材１，２間に未硬化のコンクリートｃを流し込み、そのコンクリートｃを硬化させることにより、前記両枠材１，２と前記コンクリートｃとを一体化したものである。両枠材１，２が、構造体の一部として機能し、より曲げ強度の高い構造体を得ることができる点は同様である。

なお、特に、管状のコンクリート複合構造体（以下、「コンクリート複合管」という）の場合は、外側の枠材２である外管（以下、「外管２」という）の素材として金属を採用し、内側の枠材１である内管（以下、「内管１」という）の素材として合成樹脂を採用する場合がある。
これは、コンクリート複合管を推進管として使用する場合において、金属製の外管２が曲げ荷重への抵抗性を高めるとともに外圧に対する強度を向上させ、合成樹脂製の内管１が防食機能及び流下機能を発揮することを期待したものである。

また、一般に、型枠内に流し込んだ未硬化のコンクリートｃを硬化前に締め固める手法として、コンクリートｃ自身の流動性により、自然に締め固めを行う自己充填締め固めによる手法のほか、型枠を回転させた際に生じる遠心力を利用して締め固める方法（遠心成型法）や、型枠に強力な振動や圧力を加えて締め固める方法（振圧成形法）、若しくは、コンクリート又は型枠に振動を与えて成型する振動成形法などが知られている。一般に、コンクリート複合管の場合、ヒューム管等の製造工程と同様の前記遠心成型法が採用される場合が多い。

なお、図９は、地盤上に縦置きにした内外管１，２間の環状空間に未硬化のコンクリートｃを流し込み、その縦置き状態でコンクリートｃを硬化させてコンクリート複合構造体を製造するものである。

特許文献１は、上記のように、内外管１，２の両方を構造体の一部とするものではないが、内管１のみを一体化して構造体の一部とする場合に採用される遠心成型法の一例である。
また、特許文献２は、内外管１，２間の環状空間に鉄筋籠と呼ばれる鉄筋を配置して、コンクリート複合管の強度を高めたものである。
特開平０８−３９５３４号公報 特開２００１−２６０１２４号公報

上記のように、従来のコンクリート複合構造体では、枠材１，２とコンクリートｃとを一体化することにより、その枠材１，２を構造体の一部として機能させ、その強度を高めている。
また、特許文献２に示すように、枠材１，２の間に鉄筋籠と呼ばれる鉄筋を配置することにより、さらにその強度を高める技術もある。

しかし、コンクリート複合構造体の用途によっては、さらに強度を高めたいという要請がある。

そこで、この発明は、より強度の高いコンクリート複合構造体とすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、枠材の対向面間に板状の補強部材を配置してその面方向が前記枠材の対向面の面方向に交差する向きとし、その板状の補強部材に、未硬化のコンクリートが通過し得る孔を設けたものである。
補強部材が板状で、その補強部材の板面を枠材の対向面に交差する向きに配置すれば、より強度の高いコンクリート複合構造体とすることができ、また孔が設けられていれば、コンクリートが枠材間の空間全体に行き渡ることを阻害しない。また、その孔は、コンクリートと補強部材との付着性能を高める効果を発揮し得る。

具体的な構成は、対向して配置した枠材の対向面間に未硬化のコンクリートを流し込み、そのコンクリートを硬化させるコンクリート複合構造体の製造方法において、前記両枠材間に板状を成す補強部材を配置し、その補強部材はその板面の面方向が前記両枠材の面方向に交差する方向に配置されるとともに、前記補強部材は前記未硬化のコンクリートが通過できる複数の孔を有することを特徴とするコンクリート複合構造体の製造方法である。

また、他の構成として、同心状に配置した筒状の枠材間の環状空間に板状の補強部材を配置してその面方向が前記環状空間の径方向に向くようにし、その板状の補強部材に、未硬化のコンクリートが通過し得る孔を設けたものである。

具体的な構成は、同心状に配置した径の異なる二つの筒状の枠材間の環状空間に未硬化のコンクリートを流し込み、そのコンクリートを硬化させるコンクリート複合構造体の製造方法において、前記両枠材間の環状空間に板状を成す補強部材を配置し、その補強部材は、その板面の面方向が前記環状空間の径方向に向けて配置されるとともに、前記補強部材は前記未硬化のコンクリートが通過できる複数の孔を有することを特徴とするコンクリート複合構造体の製造方法である。

なお、補強部材の配置に関しては、上記対向して配置した枠材間にコンクリートを打設した構造体においては、その対向する板状の枠材間の空間において、例えば、その枠材の対向面を平面視した状態において、一方向に沿って平行になるよう複数の補強部材を並べて配置してもよいし、縦横に格子状に補強部材を並べて配置してもよい。補強部材の配置は、構造体に作用することが予想される外力の強さ、作用位置、作用方向などに基づいて適宜の方向、間隔、数量で設定することができる。

また、同心状に配置した径の異なる二つの筒状の枠材間にコンクリートを打設した環状の（筒状の）構造体においては、例えば、前記補強部材として、前記環状空間に沿って周方向に配置される補強フランジを備えた構成とすることができる。また、前記補強部材として、前記環状空間に沿って軸方向に配置される補強リブを備えた構成とすることもできる。さらに、前記環状空間に沿って周方向に配置される補強フランジと、前記環状空間に沿って軸方向に配置される補強リブとを併せて備えた構成とすることもできる。

これらの各構成において、前記補強部材は、前記両枠材に接合されていない構成を採用することもできるが、その補強部材を、前記両枠材のいずれか又は両方に接合すれば、構造体の強度をより高めることができるとともに、前記自己充填締め固めの手法によるほか、遠心成型法、振圧成形法、振動成形法などを採用した場合においても、補強部材の位置ずれや変形を防止することができる。

また、前記補強部材として、例えば、合成樹脂板、鉄などの金属板などの素材を採用することができるが、例えば、金属製の補強部材とする場合には、特に、パンチングメタル又はエクスパンドメタルを採用することができる。

パンチングメタルを採用した場合、前記補強部材に設けられる孔は、前記パンチングメタルの貫通孔とすることができる。その貫通孔は孔状のものに限らず、パンチングメタルを孔の介在する部分で切断することにより、その貫通孔がパンチングメタルの縁に臨んで開口しているものも含む。
また、エクスパンドメタルを採用した場合、前記補強部材に設けられる孔は、前記エクスパンドメタルのメッシュで囲まれた空間とすることができる。
補強部材として、パンチングメタルやエクスパンドメタルを採用すれば、従来の鉄筋を用いた構造体では得られなかった高度な曲げ、引っ張り、せん断に対する強度、その他複合力に対する強度が期待できる。また、パンチングメタルやエクスパンドメタルを採用すれば、同時に、そのコンクリートとの高い付着性能により構造体の強度を向上でき、その構造体の用途を広げることができる。孔が全面に亘って均等に分布している点も有効である。

なお、パンチングメタルとエクスパンドメタルとは、両者を併用してもよいし、どちらか一方のみを用いても良い。また、補強部材としてパンチングメタル又はエクスパンドメタルを用いる場合において、それらの補強部材を、パンチングメタルやエクスパンドメタル以外の補強部材と併用してもよい。

また、上記のように環状の構造体において、枠材間の環状空間に沿って周方向に配置される補強フランジと、前記環状空間に沿って軸方向に配置される補強リブとは、いずれか一方を選択的に、あるいは、両方を併せて設けることができるが、周方向の補強フランジを設ける場合には、パンチングメタルを採用することが望ましい。
補強フランジにパンチングメタルを使用した場合、その補強フランジは、軸方向に直交する方向に全周に亘って連続的に外側の枠材に接続される構造とすることができる。このため、補強フランジにエクスパンドメタルを用いた場合と比較して、軸方向に作用する外圧荷重に対し優位な抵抗性を発揮することができる。

なお、前記両枠材のうち少なくとも一方の枠材が樹脂製である場合がある。特に、環状の構造体の場合において、その構造体の内部に水やガスなどの流体を供給する場合があるので、このような用途に用いられる構造体においては、内側の枠材を樹脂製としてコンクリートの防食を図ることができる。
このように、一方の枠材又は両方の枠材が樹脂製である場合、同厚の金属製の枠材を用いた場合と比較して相対的に構造体の強度が劣ることとなるので、上記のように補強部材を配置する効果がより高くなる。これは、板状の構造体である場合においても、環状の構造体である場合においても同様である。

また、そのように少なくとも一方の枠材が樹脂製である場合において、その樹脂製である一方の枠材の板面のうち他方の枠材側に向く対向面に金属製の強化板を宛がった構成を採用し得る。
このようにすれば、相対的に強度が劣る樹脂製の枠材をその板面方向に沿う金属製の強化板によって補強することができる。なお、強化板は、前記一方の枠材に固定することによりさらに強度を高めることができるが、強度が充分である場合には、強化板と一方の枠材とを固定しない構成も採用することが可能である。
なお、前記補強部材と前記一方の枠材とを前記強化板を介して接合することもできる。一方の枠材と強化板とを固定する場合、その固定は接着固定、ビスやピンなどによる固定など、周知の手法を採用し得るほか、前記補強部材が金属製である場合は、その補強部材を前記強化板に溶接固定する構成を採用し得る。
また、補強フランジにパンチングメタルを使用した場合、その補強フランジは、軸方向に直交する方向に沿って連続的に前記強化板に接続される構造とすることができる。このため、補強フランジにエクスパンドメタルを用いた場合と比較して、軸方向に作用する外圧荷重に対し優位な抵抗性を発揮することができる。エクスパンドメタルは、その切断面が点状であるのに対し、パンチングメタルの切断面は線状になるため、軸方向の外圧加重に対してその補強フランジの円盤形状（円弧形状）によるアーチ効果を発揮させる上でより有利だからである。

また、樹脂製である前記一方の枠材が、その対向面に複数の凹部を有し、前記強化板は、前記凹部に臨むとともに前記未硬化のコンクリートが通過できる複数の孔を有する構成とすることができる。
一方の枠材の対向面に複数の凹部を設けると、その枠材の剛性が高まるとともに、枠材とコンクリートとの付着力が高まるので、構造体の強度を高める点でより好ましいといえる。しかし、上記のように強化板を固定するだけでは、その凹部内にコンクリートは入り込まなくなるので、上記構造体の強度を高める効果が落ちてしまう。
このため、強化板に、前記凹部に臨むとともに未硬化のコンクリートが通過できる複数の孔を設ければ、凹部内にコンクリートが入り込むので、それらの問題を解消することができる。また、凹部内にコンクリートが入り込めば、一方の枠材とコンクリートとの付着力を高めることができる。

なお、前記強化板として、前記補強部材の場合と同様、パンチングメタル又はエクスパンドメタルを採用することができる。パンチングメタルを採用した場合、前記強化板に設けられる孔は、前記パンチングメタルの貫通孔とすることができる。エクスパンドメタルを採用した場合、前記強化板に設けられる孔は、前記エクスパンドメタルのメッシュで囲まれた空間とすることができる。
強化板として、パンチングメタルやエクスパンドメタルを採用すれば、補強部材の場合と同様、従来の鉄筋を用いた構造体では得られなかった高度な曲げ、引っ張り、せん断に対する強度、その他複合力に対する強度が期待できる。また、パンチングメタルやエクスパンドメタルを採用すれば、同時に、そのコンクリートとの高い付着性能により構造体の強度を向上でき、その用途を広げることができる。

なお、パンチングメタルとエクスパンドメタルとは、部分的に、両者を併用してもよいし、どちらか一方のみを全体に亘って用いても良い。また、強化板としてパンチングメタル又はエクスパンドメタルを用いる場合において、それらの強化板を、部分的に、パンチングメタルやエクスパンドメタル以外の強化板と併用してもよい。

上記の各コンクリート複合構造体の製造方法によって製造されるコンクリート複合構造体として、以下の構成を採用することができる。

すなわち、前記枠材と一体の構造体が、例えば板状であったり、あるいはブロック状であったり、その他、対向する枠材の対向面間にコンクリートを打設したものである場合において、前記両枠材間に板状を成す補強部材を配置し、その補強部材はその板面の面方向が前記両枠材の面方向に交差する方向に配置されるとともに、前記補強部材は、前記未硬化のコンクリートが通過できる複数の孔を有し、前記両枠材間にコンクリートが打設されて前記両枠材と前記コンクリートとが一体化されていることを特徴とするコンクリート複合構造体である。

また、前記枠材と一体の構造体が環状（筒状）である場合においては、前記両枠材間の環状空間に板状を成す補強部材を配置し、その補強部材は、その板面の面方向が前記環状空間の径方向に向けて配置されるとともに、前記補強部材は、前記未硬化のコンクリートが通過できる複数の孔を有し、前記両枠材間にコンクリートが打設されて前記両枠材と前記コンクリートとが一体化されていることを特徴とするコンクリート複合構造体である。

この発明は、対向する枠材の対向面間に板状の補強部材を配置してその面方向が前記枠材の面方向に交差する向きとし、その板状の補強部材に、未硬化のコンクリートが通過し得る孔を設けたので、また、同心状に配置した筒状の枠材間の環状空間に板状の補強部材を配置してその面方向が前記環状空間の径方向に向くようにし、その板状の補強部材に、未硬化のコンクリートが通過し得る孔を設けたので、より強度の高いコンクリート複合構造体とすることができる。

（第一の実施形態）
第一の実施形態を図１に基づいて説明する。この実施形態は、同心状に配置した樹脂製の内管（一方の枠材）１と金属製の外管（他方の枠材）２との間の環状空間に、コンクリートｃを打設して、そのコンクリートｃと前記内外管１，２とを一体化したコンクリート複合管（コンクリート複合構造体）１０である。

コンクリート複合管１０は、一端に挿し口６が、他端に受口５が設けられて、受口５内に別のコンクリート複合管１０の挿し口６が差し込まれることにより複数本のコンクリート複合管１０が連結されて、管路を形成する。
このとき、外管２の一端に固定された金属製の挿し口用部材９が挿し口６の外周面を形成し、外管２の他端が受口５の内周面を形成するようになっている。なお、受口５と挿し口６とは、通常、図示しないゴム輪等を介在して接続され、その内外周面間の水密あるいは気密が維持される。

コンクリート複合管１０を連結した管路は、地中に埋設され、主に下水道管路として使用されている。なお、図中の符号１３は、コンクリート複合管１０を運搬する際に使用する吊り具用インサートである。

前記内外管１，２はそれぞれコンクリートｃと一体となって構造体の一部として機能する。
このうち内管１は、管路の内部に供給される搬送物がコンクリートに直接触れないようにする機能を有する。すなわち、内管１により、コンクリートの腐食、劣化を防止し、また流下性能を向上させることができる。
また、外管２は、構造体の一部として強度の一部を担っている。特に、コンクリート複合管１０を推進管として使用する場合において、外管２は曲げ荷重への抵抗性を高め、また、その推進時や管路の敷設後における外圧に対する強度を高める機能を有している。

内管１と外管２との間の環状空間は、受口５側は受口側端面板７によって閉じられており、挿し口６側は挿し口側端面板８によって閉じられている。
この受口側端面板７と挿し口側端面板８は、受口５内に挿し口６を差し込んだ場合における両コンクリート複合管１０同士の軸方向への位置決め機能（嵌め込み度合いを決めるストッパ）としても機能し得るようになっている。

内管１と外管２との間の環状空間に、板状の補強部材１１が配置されている。その補強部材１１は全て、図２（ａ）に示すような板状のパンチングメタルｐで構成され、前記環状空間に沿って周方向に配置される補強フランジＦと、前記環状空間に沿って軸方向に配置される補強リブＲとで構成される。パンチングメタルｐの板厚、孔の形状や大きさ、孔同士の間隔等は、適宜のものを採用することができる。

補強リブＲは、前記環状空間内において、図１（ａ）に示すように、前記挿し口６の挿し口用部材９の介在する部分と、受口５に相当する部分を除く軸方向全長に亘って連続的に設けられている。
また、その補強リブＲは、周方向に沿って等間隔で設けられている。各補強リブＲを構成するパンチングメタルｐの板面の面方向は、前記環状空間の径方向に向くように配置されている。

また、補強フランジＦは、図１（ｂ）に示すように、周方向に隣り合う前記補強リブＲ，Ｒ間を掛け渡すように、その環状空間の全周に亘って設けられている。補強リブＲの周方向へ向く板面に補強フランジＦの端縁が当接する部分は、溶接により相互に接合されている。
また、その補強フランジＦは、前記環状空間における挿し口６の挿し口用部材９の介在する部分と、受口５に相当する部分を除く部分において、軸方向に沿って等間隔に設けられている。各補強フランジＦを構成するパンチングメタルｐの板面の面方向は、前記環状空間の径方向に向くように配置されている。
なお、この実施形態では、補強リブＲを周方向に沿って１２箇所、補強フランジＦを軸方向に沿って４箇所としたが、口径によってその数が変更しても構わない。

さらに、樹脂製の前記内管１の外径面（対向面）１ａに、金属製の強化板１２が宛がわれ、その内管１と強化板１２とが接着固定されている。強化板１２は、全て板状のエクスパンドメタルｅで構成され、前記環状空間に沿って周方向全周、及び受口５に相当する部分を除く軸方向全長に亘って配置されている。
なお、強化板１２は、筒状のエクスパンドメタルｅを内管１の外周に密着させるように接着固定される。

前記補強フランジＦ及び前記補強リブＲは、それぞれ強化板１２に溶接により接合されており、すなわち、各補強部材１１と前記内管１とは、前記強化板１２を介して接合されている。また、その補強フランジＦ及び前記補強リブＲは、前記外管２にも接合されている。

その補強フランジＦ及び補強リブＲの外管２への接合方法は、例えば、以下の手法とすることができる。
まず、強化板１２の外周に補強フランジＦを溶接により接合する。次に、同じく強化板１２の外周に補強リブＲを溶接により接合する。補強フランジＦの周方向端縁が、補強リブＲの周方向側面に突き合わされた状態にあるので、その部分を溶接により接合する。また、外管２の内側に挿し口側端面板８を挿入し、その挿し口側端面板８の外周を外管２に溶接接合する。
その一体となった強化板１２、補強フランジＦ、補強リブＲを、外管２の内周部に圧入接合するとともに、その外管２の内側から点溶接によって、外管２と強化板１２、外管２と補強フランジＦ、外管２と補強リブＲとをそれぞれ接合する。次に、強化板１２の内周部に内管１を圧入接合する。
なお、受口側端面板７はコンクリート打ち込み後に挿入され、前記外管２に溶接接合されるようになっている。

このように環状空間内に固定した補強部材１１を構成するパンチングメタルｐの貫通孔ｈ（１１ａ）は、未硬化のコンクリートｃが通過する孔１１ａとして機能するようになっている。

また、前記内管１の外周面１ａに、周方向に伸びる多数本の溝（凹部）３が形成されている。各溝３は、内管１の周方向全長に連続的に設けられている。また軸方向に隣り合う溝３，３間は、同じく周方向に環状に繋がった突条（凸部）４となっている。
なお、内管１に設けられる溝（凹部）３及び突条（凸部）４の形状は、このほかにも、それぞれ螺旋状に形成したり、あるいは、平面視円形、矩形、多角形を成す凹部３を、内管１の外周面に沿ってその周方向、軸方向に多数並べて配置してもよい。また、コンクリート複合管１０に要求される性能によっては、前記溝（凹部）３及び突条（凸部）４は、内管１の内周面に形成してもよい。

前記強化板１２は、前記突条４のフラットな外周面に接着固定されている。また、その強化板１２を構成するエクスパンドメタルｅの貫通孔ｈ（１２ａ）の全部又は一部は、前記溝３に臨むように配置されているので、その貫通孔ｈ（１２ａ）が前記溝３内に未硬化のコンクリートｃを流し込むための孔１２ａとして機能するようになっている。

このコンクリート複合管１０の製造方法について説明すると、前述の各方法により、強化板１２及び補強部材１１を前記内外管１，２間に固定する。その内外管１，２を、挿し口６側が下になるように地盤の上に立てるとともに、適宜の方法により倒れないように固定する（従来例の図９参照）。

このとき、挿し口側端面板８は、予め外管２に溶接固定されているので、その挿し口側端面板８により環状空間の挿し口６側の端面は閉じられた状態にある。

環状空間の受口５側に位置する受口側端面板７は、コンクリート打ち込み後に取付ける構造のものとし、受口５側の環状空間より未硬化のコンクリートｃを流し込む。このとき、その流し込まれたコンクリートｃは、前記補強フランジＦ及び補強リブＲの各孔１１ａを通って、前記環状空間の全体に行き渡っていく。また、コンクリートｃは、強化板１２の孔１２ａを通って溝３内にも入り込んでいく。
このコンクリートcがスムーズに行き渡るよう、又環状空間に気泡が介在しないよう適宜振動を与えたり、手作業により下部に押し込んでもよい。この作業を続け、未硬化コンクリートｃの打込み頂上面と、後付けする受口側端面板７との距離が約５０ｍｍとなった時点で、環状空間の一部を残し未硬化コンクリートｃを打ち終える。
その直後、即座に受口側端面板７を予め設けられたストッパー位置まで押し込む。受口側端面板７にはアンカ筋が設けられているので（図示せず）、打ち終えたコンクリートが未だ硬化しないうちに、そのアンカ筋をコンクリート内に差し込み、振動を与えながら受口側端面板7とコンクリートとを一体化させる。その後、コンクリートが硬化するまで一定期間静置する。
なお、受口側端面板７に設けられるアンカ筋は、受口側端面板７の内面に、複数本の異形鉄筋が周方向に沿って取り付けられた構造となっている。アンカ筋は、例えば、周方向に沿って一定の間隔で６本配置することができる。

所定の時間を経過しコンクリートが硬化した後、受口側端面板７の外周部と外管２との接触部分を受口５側より溶接し封鎖する。その後、コンクリート打ち込み済みの管体１０を一旦横転させ、コンクリートの打込みを終えてない前記約５０ｍｍの環状空間に未硬化のモルタル又はコンクリートを注入する。
環状空間へのモルタル又はコンクリートの注入は、横向きとなった前記受口側端面板７の適当なところに注入孔を設け（図示せず）、また、前記受口側端面板７の上方寄りの部分に空気抜き孔を設けて、前記注入孔から専用機器で内部にモルタル又はコンクリートを注入しながら適宜振動を与え、その空気抜き孔から空気、気泡を追い出していく。
空気抜き孔より、未硬化のモルタル又はコンクリートが排出となれば、注入を終える。
モルタル又はコンクリートの硬化後、注入孔及び空気抜き孔を清掃し、鋼製ねじ蓋を嵌め込み取り付ける。その後、置場に移動、整理し封かん状態での養生期間を終え、コンクリート複合管１０が完成する（図示せず）。

ところで、従来から行っていた縦置き型（内外管１，２の管軸方向が鉛直方向に向くように枠材を立てて行う成型法）の自己充填締め固めによるコンクリート成型法では、横置き型（内外管１，２の管軸方向が水平方向に向くように枠材を横向きにして行う成型法）の遠心成型法を用いて製造したコンクリート複合管１０と比較して、管の管軸方向に対する曲げ強度が低いという問題があったといえる。

しかし、上記のように内外管１，２間に補強部材１１を設けたことにより、従来の縦置き型の自己充填締め固めによるコンクリート成型法により得られるコンクリート複合管１０よりも、相対的に管軸方向に対する曲げ強度が高い製品を得ることができるという効果が期待できる。

また、多数の孔ｈ（１１ａ）を有するパンチングメタルｐを補強部材１１に採用したことにより、その補強部材１１とコンクリートｃとの付着力を高めることができ、その付着力により、コンクリート複合管１０の前記曲げ強度がさらに高まっている。
併せて、内管１の外周に沿う強化板１２がコンクリート複合管１０の前記曲げ強度を高めているとともに、及び、その強化板１２の孔１２ａを介してコンクリートｃが内管１の外周に設けた凹部３に入り込んでいることから、その内管１とコンクリートｃ、強化板１２との付着力が高まり、コンクリート複合管１０の前記曲げ強度の向上に寄与している。

なお、前記補強部材１１及び強化板１２の素材として、パンチングメタルｐに代えて、例えば、エクスパンドメタルｅを採用してもよい。

すなわち、前記補強部材１１の補強フランジＦ、補強リブＲ、及び強化板１２の素材には、それぞれパンチングメタルｐ、エクスパンドメタルｅを選択的に採用し得る。
このため、例えば、上記図１及び図２（ａ）に示すように、強化板１２のみをエクスパンドメタルｅとし、補強フランジＦ、及び補強リブＲをパンチングメタルｐとしてもよいし、図２（ｂ）に示すように、補強フランジＦ、補強リブＲ、及び強化板１２を全てパンチングメタルｐとしてもよい。また、図２（ｃ）に示すように、補強フランジＦのみをパンチングメタルｐとし、他をエクスパンドメタルｅとしてもよい。ほかにも、強化板１２のみ、補強リブＲのみ、若しくは補強フランジＦのみをエクスパンドメタルｅとした各構成も考えられる。これは、後記各実施形態においても同様である。

（第二の実施形態）
第二の実施形態を図３に示す。この実施形態は、前記補強部材１１のうち、補強フランジＦを省略し、補強リブＲのみを配置したものである。他の構成は、第一の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

（第三の実施形態）
第三の実施形態を図４に示す。この実施形態は、前記補強部材１１のうち、補強リブＲを省略し、補強フランジＦのみを配置したものである。他の構成は、第一の実施形態と同様であるので、同じく説明を省略する。

（第四の実施形態）
第四の実施形態を図５に示す。この実施形態は、内管１の外周面１ａに設ける凹部３及び凸部４を省略し、その外周面１ａをフラットな円筒面としたものである。この構成において、強化板１２に設けられる孔１２ａは省略してもよい。このため、孔のない平面状の金属板、孔のない筒状の金属板を強化板１２として用いることができる。

（第五の実施形態）
第五の実施形態を図６に示す。この実施形態は、前記凹部３及び前記凸部４を内管１の内周面に形成したものである。前記凹部３及び前記凸部４は、それぞれ、内管１の管軸方向に沿って交互に形成される。また、その凹部３及び凸部４は、内管１の周方向に沿って螺旋状に又は環状に形成されたものを用いることができる。
前記凹部３及び前記凸部４が内管１の内周面にあれば、内部に供給される流体の流下抵抗を大きくすることができる。例えば、比較的短距離の管路で流量を制御する必要のある場合に活用することができる。

なお、図５、図６では、補強部材１１としてパンチングメタルｐからなる補強フランジＦのみを設けているが、この実施形態においても補強リブＲと補強フランジＦとは、そのいずれか又は両方を選択的に採用し得る。また、その素材として、パンチングメタルｐのほかエクスパンドメタルｅを上記各部材１１；Ｆ，Ｒ及び強化板１２にそれぞれ選択的に採用することができる点も同様である。

（その他の実施形態）
上記の各実施形態において、補強フランジＦ及び補強リブＲは、それぞれ内管１及び外管２へ接合すること（強化板１２を介して内管１に間接的に接合することを含む）が望ましいが、コンクリートｃの打設時において、それらの補強フランジＦ及び補強リブＲが移動しないような手段が施されている場合には、成形後のコンクリート複合管１０の強度が許す限りにおいて、その内管１及び外管２への接合のいずれか又は両方を省略した構成も考えられる。

なお、前記補強部材１１及び強化板１２の素材として、パンチングメタルｐ、エクスパンドメタルｅ以外の素材を採用した構成も考えられる。パンチングメタルｐ、エクスパンドメタルｅ以外に考えられる素材としては、各種金属板、樹脂板、繊維強化樹脂板などで、複数の孔を設けたものなどが挙げられる。これらは、上記パンチングメタルｐ、エクスパンドメタルｅに併用して用いてもよい。

また、上記の各実施形態は、管体の敷設現場などで行う縦置き型の自己充填締め固めによるコンクリート成型法を用いたコンクリート複合管１０、及びその製造方法であるが、例えば、これを横置き型の遠心成型法や、あるいは、縦置き型、横置き型にかかわらず振圧成形法に適用することも可能である。

横置き型の遠心成型法によりコンクリート複合管１０を製造する場合、例えば、図１（ａ）、図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）などに示すように、前述の各方法により、強化板１２及び補強部材１１を前記内外管１，２間に固定する。その内外管１，２を、管軸方向が水平になるように回転装置上に横向きに配置する。回転装置としては、内外管１，２を支えるとともに、それらを管軸周りに回転させる機能を有する駆動ローラを備えた周知のものを用いて良い。

このとき、一方の端面板、例えば、挿し口側端面板８は、予め外管２に溶接固定しておき、その挿し口側端面板８により環状空間の挿し口６側の端面は閉じておく。

環状空間の受口５側の端面の開口部から未硬化のコンクリートｃを環状空間内に流し込み、回転装置の駆動機構によって内外管１，２を高速回転させながらコンクリートｃを環状空間内に行き渡らせていく。そのコンクリートｃは、遠心力等により前記補強フランジＦ及び補強リブＲの各孔１１ａを通って、前記環状空間の全体に行き渡っていくとともに、同時にその遠心力によって締め固められる。
また、内管１に前記溝３を、強化板１２に前記孔１２ａを設けた場合には、コンクリートｃは強化板１２の孔１２ａを通って溝３内にも入り込んでいく。

所定の時間が経過し、環状空間内に充填したコンクリートｃが硬化すれば、受口側端面板７を取付け、その受口側端面板７により環状空間の受口５側の端面を閉じて、コンクリート複合管１０が完成する。なお、コンクリートｃの硬化前に受口側端面板７を取付けてもよい。また、受口側端面板７は、外管２に溶接固定してもよい。

さらに、上記の構成を、筒状以外のコンクリート構造体１０及びその製造方法に適用することも可能である。

例えば、図７（ａ）に示すように、複数の共同孔を有する推進用多孔構造体としてのコンクリート複合構造体１０の構成を採用し得る。
このコンクリート複合構造体１０は、金属製の外管（他方の枠材）２内に、一定の間隔を隔てて複数本の樹脂製の内管（一方の枠材）１を、その外管２の管軸方向と内管１の管軸方向が平行になるように配置し、前記内外管１，２の間の空間にコンクリートｃを打設して、そのコンクリートｃと前記内外管１，２とを一体化した構造体である。

このコンクリート複合構造体１０を管軸方向に複数本が連結した状態で、対応する内管１内の空間同士が連通した状態となって使用される。

内管１と外管２との間の空間に配置される板状の補強部材１１は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、管軸方向に直交する方向に配置されるパンチングメタルｐからなる補強フランジＦと、管軸方向に配置されるパンチングメタルｐからなる補強リブＲとで構成される。また、前記各内管１の外周には、前述の実施形態と同様、強化板１２としてエクスパンドメタルｅを円筒状にして配置している。

内管１の構成は、前述の実施形態と同様であり、前記内管１の外周面１ａに、周方向に伸びる多数本の溝（凹部）３が形成されている。各溝３は、内管１の周方向全長に連続的に設けられている。また軸方向に隣り合う溝３，３間は、同じく周方向に伸びて環状に繋がった突条（凸部）４となっている。
なお、内管１に設けられる溝（凹部）３及び突条（凸部）４の形状は、このほかにも、それぞれ螺旋状に形成したり、あるいは、平面視円形、矩形、多角形を成す凹部３を、内管１の外周面に沿ってその周方向、軸方向に多数並べて配置してもよい点も同様である。
また、その溝（凹部）３及び突条（凸部）４は、前記各内管１の全てに設けても良いし、一部の内管１にのみ設けてもよい。また、強化板１２についても、前記各内管１の全てに設けても良いし、一部の内管１にのみ設けてもよい。

補強フランジＦは、外管２の内周にぴったりと嵌る断面円形を成しており、パンチングメタルｐが備える多数の孔ｈ（１１ａ）のほかに、前記各内管１が挿通できる大きさの挿通孔１１ｂが形成されている。内管１は、この補強部材１１によって径方向に位置決めされる。

なお、前記補強フランジＦ、補強リブＲ、強化板１２のいずれにおいても、エクスパンドメタルｅ、パンチングメタルｐを選択的に採用できる点は同様である。
また、補強リブＲは、その板面方向が管軸方向を向くように、内管１の外周面と外管２の内周面間を結ぶように配置してもよいし、隣りあう内管１の外周面同士を結ぶように配置してもよい。

また、図８に示すように、断面矩形の開削工法用多孔構造体としてのコンクリート複合構造体１０の構成を採用し得る。
外管２の断面形状が矩形（この実施形態では長方形）であることを除けば、図７に示す実施形態と同様の構成であるが、図８では、補強リブＲを、前記補強フランジＦに対してその板面に直交する方向に溶接固定しているものである。

さらに他の形態として、例えば、対向して配置されるフラットな枠材１，２の対向面間にコンクリートｃが打設された板状、又はブロック状のコンクリート複合構造体１０の構成を採用し得る。この例において、枠材１，２の対向面間に板状の補強部材１１が配置されている。

補強部材１１は、相互に直交し格子状に配置される補強フランジＦと補強リブＲとを備える。補強フランジＦと補強リブＲとは、その板面の面方向が前記両枠材１，２の対向面の面方向に直交する方向に配置されている。

その補強フランジＦと補強リブＲとが、前記未硬化のコンクリートｃが通過できる複数の孔１１ａを有している点、補強フランジＦと補強リブＲの素材にはパンチングメタルｐやエクスパンドメタルｅ、その他素材を選択的に用いることができる点については同様である。

また、一方の枠材１又は両方の枠材２が樹脂製である場合は、その各枠材１，２の対向面に強化板１２を沿わせて固定した態様とすることができる点、及び、その樹脂製の枠材１，２の対向面に溝（あるいは凹部）３又は突条（あるいは凸部）４を設けた場合には、その溝（凹部）３に臨む孔１２ａを前記強化板１２に設けている点も、前述の各実施形態と同様である。

なお、上記各実施形態は、一方の枠材１と他方の枠材２との間の環状空間に、コンクリートｃを打設して、そのコンクリートｃと前記両枠材１，２とを一体化することにより、その両枠材１，２を構造体の一部とするものであるが、例えば、前記両枠材１，２のいずれか又は両方を、コンクリート硬化後に除去する複合構造体も採用することができる。

第一の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図、（ｅ）は（ａ）の要部拡大図 （ａ）は、第一の実施形態の要部拡大斜視図、（ｂ）（ｃ）は、その変形例を示す。 第二の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）の要部拡大図 第三の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図、（ｅ）は（ａ）の要部拡大図 第四の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図 第五の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図 さらに他の実施形態を示し、（ａ）は一部切断斜視図、（ｂ）は正面図 さらに他の実施形態を示し、（ａ）は一部切断斜視図、（ｂ）は正面図 従来例を示し、（ａ）は（ｃ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は（ｃ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は（ｃ）の要部拡大図

符号の説明

１ 枠材（内管）
２ 枠材（外管）
３ 凹部（溝）
４ 凸部（突条）
５ 受口
６ 挿し口
７ 受口側端面板
８ 挿し口側端面板
９ 挿し口用部材
１０ コンクリート複合構造体（コンクリート複合管）
１１ 補強部材
１１ａ 孔
１２ 強化板
１２ａ 孔
１３ 吊り具用インサート
ｃ コンクリート
ｅ エクスパンドメタル
ｐ パンチングメタル
Ｆ 補強フランジ
Ｒ 補強リブ

Claims (11)

1. 対向して配置した枠材１，２の対向面間に未硬化のコンクリートｃを流し込み、そのコンクリートｃを硬化させるコンクリート複合構造体の製造方法において、
   前記両枠材１，２間に板状を成す補強部材１１を配置し、その補強部材１１はその板面の面方向が前記両枠材１，２の面方向に交差する方向に配置されるとともに、前記補強部材１１は前記未硬化のコンクリートｃが通過できる複数の孔１１ａを有することを特徴とするコンクリート複合構造体の製造方法。
2. 同心状に配置した径の異なる二つの筒状の枠材１，２間の環状空間に未硬化のコンクリートｃを流し込み、そのコンクリートｃを硬化させるコンクリート複合構造体の製造方法において、
   前記両枠材１，２間の環状空間に板状を成す補強部材１１を配置し、その補強部材１１は、その板面の面方向が前記環状空間の径方向に向けて配置されるとともに、前記補強部材１１は前記未硬化のコンクリートｃが通過できる複数の孔１１ａを有することを特徴とするコンクリート複合構造体の製造方法。
3. 前記補強部材１１は、前記環状空間に沿って周方向に配置される補強フランジを備えることを特徴とする請求項２に記載のコンクリート複合構造体の製造方法。
4. 前記補強部材１１は、前記環状空間に沿って軸方向に配置される補強リブを備えることを特徴とする請求項２又は３に記載のコンクリート複合構造体の製造方法。
5. 前記補強部材１１は、前記両枠材１，２に接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコンクリート複合構造体の製造方法。
6. 前記補強部材１１は、パンチングメタル又はエクスパンドメタルであり、前記補強部材１１に設けられる孔１１ａは、前記パンチングメタルの貫通孔又は前記エクスパンドメタルのメッシュで囲まれた空間であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のコンクリート複合構造体の製造方法。
7. 前記両枠材１，２のうち少なくとも一方の枠材１は樹脂製であり、その一方の枠材１の板面のうち他方の枠材２側に向く対向面１ａに金属製の強化板１２を宛がったことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のコンクリート構造体の製造方法。
8. 前記一方の枠材１は、前記対向面１ａに複数の凹部を有し、前記強化板１２は、前記凹部に臨むとともに前記未硬化のコンクリートｃが通過できる複数の孔１２ａを有することを特徴とする請求項７に記載のコンクリート複合構造体の製造方法。
9. 前記強化板１２は、パンチングメタル又はエクスパンドメタルであり、前記強化板１２に設けられる孔１２ａは、前記パンチングメタルの貫通孔又は前記エクスパンドメタルのメッシュで囲まれた空間であることを特徴とする請求項８に記載のコンクリート複合構造体の製造方法。
10. 請求項１に記載のコンクリート複合構造体の製造方法によって製造されるコンクリート複合構造体１０であって、
    前記両枠材１，２間に板状を成す補強部材１１を配置し、その補強部材１１はその板面の面方向が前記両枠材１，２の面方向に交差する方向に配置されるとともに、前記補強部材１１は前記未硬化のコンクリートｃが通過できる複数の孔１１ａを有し、前記両枠材１，２間にコンクリートｃが打設されていることを特徴とするコンクリート複合構造体。
11. 請求項２に記載のコンクリート複合構造体の製造方法によって製造されるコンクリート構造体１０であって、
    前記両枠材１，２間の環状空間に板状を成す補強部材１１を配置し、その補強部材１１は、その板面の面方向が前記環状空間の径方向に向けて配置されるとともに、前記補強部材１１は前記未硬化のコンクリートｃが通過できる複数の孔１１ａを有し、前記両枠材１，２間にコンクリートｃが打設されていることを特徴とするコンクリート複合構造体。

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