JP5178479B2 - 免震装置のベースプレート下部への充填材の充填方法および充填装置 - Google Patents
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グラウト材のような充填材やコンクリートを、ホッパー及び自動突き棒装置を備えた充填装置を用いて注入孔よりベースプレート下に注入する。この際、ホッパーの充填材排出口とベースプレートの注入孔とが合うようにベースプレートの上面に充填装置が設置される。まず、コンクリートがホッパー内からホッパーの充填材排出口及びベースプレートの注入孔を経由して型枠で囲まれたベースプレート下に打設されることによって先行コンクリートが形成される。この際、先行コンクリートの天端がベースプレートの下面より下方に約30〜50mm程度の位置まで来るようにする。即ち、先行コンクリートの天端とベースプレートの下面との間に約30〜50mm程度の充填材充填用空間が形成される。そして、充填材がホッパー内からホッパーの充填材排出口及びベースプレートの注入孔を経由して充填材充填用空間内に打設供給されて上端部充填材層が形成される(例えば、特許文献1等参照)。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、ベースプレートに撓みを発生させずに充填作業を行えるようにして、ベースプレートの下面と充填材との間の空隙発生を防止できて高品質の免震基礎を施工できる免震装置のベースプレート下部への充填材の充填方法および充填装置を提供する。
ホッパーとホッパー支持台とを分離し、ホッパー支持台を上記型枠を跨いだ状態で設置し、ホッパー内に充填材を投入してそのホッパーをホッパー支持台に据え置いてホッパー内の充填材を充填材充填用空間に充填したので、ホッパーだけを充填材供給場所に移動させることにより、充填材供給作業を容易に行える。
ホッパーの充填材排出口に、ベースプレートの注入孔の方向に延長する打設管を繋ぎ、充填材排出口より排出される充填材を、打設管及びベースプレートの注入孔経由で上記充填材充填用空間に供給したので、注入孔と充填材排出口との間の距離を調整するための高さ位置可変機構そのもの、及び、ホッパー支持台の高さ位置調整作業を不要とでき、ホッパーの充填材排出口とベースプレートの注入孔との間の間隔を小さくしたり、ホッパーの充填材排出口と注入孔とを連通させる作業を容易にできる。
ベースプレートの上面における注入孔の周りに注入孔と連通する底孔を有した余剰充填材収容容器を設けるとともに、ホッパーの充填材排出口に上記底穴と連通する下端開口を有した伸縮管を設けたので、余剰充填材収容容器の底孔の内面より溢れた充填材を余剰充填材収容容器内に捕集できる。また、余剰充填材収容容器内に捕集された充填材は、充填材充填用空間内に充填された充填材が何らかの原因で沈下した場合に、充填材充填用空間に補填されるので、充填材充填用空間内に充填された充填材が何らかの原因で沈下したとしても、ベースプレートの下面と充填材との密着性が保たれた高品質の免震装置を提供できる。
本発明に係る充填装置は、免震基礎を構築するに際し、ベースプレートに設けた注入孔からベースプレートの下方に充填材を充填するための充填装置であって、型枠を跨ぐように設置されるホッパー支持台と、ホッパー支持台により支持されるホッパーとを備え、ホッパーは、充填材を貯留する貯留部と、充填材を排出する充填材排出口と、貯留部の下に設けられた開閉バルブとを備え、ホッパー支持台は、ホッパーの充填材排出口がベースプレートの注入孔の上方に位置されるようにホッパーを支持するので、ホッパーの自重及び充填材の重量をホッパー支持台が負担するのでベースプレートに撓みなどの変形が生ぜず、ベースプレート下部に弾性変形の復元による空隙が形成されないので、高品質の免震基礎を施工できる。
ホッパーとホッパー支持台とが分離可能に構成されたので、ホッパーだけを充填材供給場所に移動でき、ホッパー支持台だけを移動できるので、充填材供給作業、ホッパー支持台移動作業を容易に行える。
ホッパー支持台が車輪を備えたので、ホッパー支持台移動作業を容易に行える。
ホッパーの充填材排出口にはベースプレートの注入孔まで延長した打設管が接続されたので、ホッパーの充填材排出口と注入孔とを容易に連通させることができる。
図1乃至図4は最良の形態1を示し、図1は充填装置の断面図を示し、図2は、充填装置の要部拡大図を示し、図3は充填装置の斜視図を示し、図4は充填装置の充填材の充填方法を示す。
図外の免震装置を据え置く基礎(土台)となる免震基礎16の上面16aに設置されることになるベースプレート90は、例えば厚さ10〜30mm程度の鉄板により形成され、ベースプレート90の表面(以下、上面という)91と裏面(以下、下面という)92とに貫通する注入孔93を備える。
このベースプレート90の設置作業は、まず、建築物の床版コンクリート100を形成し、床版コンクリート100上の所定の位置に型枠105を組み立て、型枠内94にコンクリートを打設して先行下部コンクリート95aを形成する。先行下部コンクリート95a上にベースプレート90を受ける架台96を設置するとともに、免震基礎16を補強する図外の鉄筋をはかま筋として組み立てる。架台96の上部にはベースプレート設置面98を形成するための3個以上のベースプレート支持体99が設けられており、架台96に設けられたベースプレート支持体99の上下移動機構101(ねじ式上下機構など)を操作してベースプレート支持体99の上下位置を調整することによってベースプレート設置面98の水平レベルを調整する。架台96の上部に形成された水平レベル調整後のベースプレート設置面98にベースプレート90の下面92を載置し、ベースプレート90の上面91が水平面となるように設置固定する。
そして、充填装置1を用い、ベースプレート90の注入孔93を介して型枠内94にコンクリートを打設して先行上部コンクリート95bを形成する。この場合、先行上部コンクリート95bの天端95t(先行コンクリートの上面)とベースプレート90の下面92との間に充填材充填用空間69を残すように、先行上部コンクリート95bを形成する。尚、充填装置1を用いずに、先行下部コンクリート95aや先行上部コンクリート95bを形成するコンクリートを、ベースプレート90の外周縁90aと型枠105との間Dや注入孔93より直接打設してもよい。この場合、コンクリートがベースプレート90の下面92に付着しないように打設する。その後、充填装置1を用い、充填材をベースプレート90の注入孔93を介して充填材充填用空間69に充填する。
即ち、大径円筒部22の他端開口28の縁部と円錐状筒壁部25の底面側に位置する一端開口29の縁部とが後述するリング平板を介して溶接などの連結手段で連結され、かつ、円錐状筒壁部25の他端開口26の縁部と小径円筒部27の一端開口30の縁部とが溶接などの連結手段で互いに連結されることによって、充填材が大径円筒部22の筒内及び円錐状筒壁部25の円錐状筒内を経由して小径円筒部27の筒内に移動可能に形成され、小径円筒部27の他端開口が充填材排出口23を形成する。
大径円筒部22の他端開口28の口内径d1は、円錐状筒壁部25の一端開口29の開口の口内径d2よりも大径であり、大径円筒部22の他端開口28の縁部28aと円錐状筒壁部25の一端開口29の縁部29aとの間を塞ぐようにリング平板31が配置される。上記大径円筒部22の他端開口28の縁部28aとリング平板31の外周縁部側上面とが溶接などの連結手段により連結され、円錐状筒壁部25の一端開口29の縁部29aとリング平板31の内周縁部側下面とが溶接などの連結手段により連結されることによって、当該リング平板31の下面32が後述のホッパー受面50に載置される面となる。
つまり、ホッパー2は、大径円筒部22の一端開口が上端となるようにホッパー支持台3に載置されることにより、大径円筒部22の一端開口である充填材入口21から投入された充填材を、大径円筒部22の内部、漏斗部24の円錐状筒壁部25の内部、漏斗部24の小径円筒部27の内部を通過させて小径円筒部27の他端開口である充填材排出口23から排出する構成を備える。
支持脚35は、型枠105の中心を挟んで対称に対向するように2つ設けられる。支持脚35は、垂直面に平行な四角枠により構成され、四角枠の縦辺部を形成する脚柱部39の下端に車輪40を備える。梁受筒部36は、脚柱部39及び四角枠の横辺部を形成する連結部41と直交する方向に延長するように、一端部42が、脚柱部39の上端に溶接などの連結手段で連結される。
梁部37は、各支持脚35の脚柱部39の上端に設けられて互いに向かい合う梁受筒部36の他端開口43から梁受筒部36の筒内に収納される両端部を備えた互いに平行に向かい合う一対の支持梁44と、当該一対の支持梁44同士を連結する2つの連結梁45とを備える。2つの連結梁45は、一対の支持梁44の中央部を連結するために所定間隔隔てて平行に設けられる。
ホッパー受枠38は、リング枠体46により形成される。リング枠体46は、一対の支持梁44の上面47と連結梁45の上面48に跨って載置されて、リング枠体46の下面66と上面47;48とが溶接などの連結手段により固定状態に連結される。
リング枠体46の上面49におけるリングの内径は、ホッパー2の漏斗部24が通過可能で、かつ、ホッパー2の大径円筒部22が通過不可能な大きさに形成される。
つまり、ホッパー2の漏斗部24がリング枠体46の上側からリングの内側を通過し、ホッパー2のリング平板31の外面がリング枠体46の上面49により形成されたホッパー受面50に載置される。即ち、ホッパー2がリング平板31を備え、ホッパー受枠38がホッパー2のリング平板31の外面を安定に載置可能なホッパー受面50を備えたので、ホッパー2をホッパー受枠38の所定の位置に容易かつ正確に設置できる。
高さ位置可変機構により、ホッパー受枠38の高さ位置を調整できるようにすることによって、ホッパー2の充填材排出口23とベースプレート90の注入孔93との間の間隔を小さくしたり、ホッパー2の充填材排出口23とベースプレート90の上面91とを接触させることができ、充填材がホッパー2の充填材排出口23、及び、注入孔93を経由して充填材充填用空間69内に良好に充填される。
図1;3に示すように、シャッター板51の平板51aの他端部側が両端開口筒状通路62内に挿入され、シャッター板操作棒52によりシャッター板51のストッパ部51bが押圧されて、図2に示すように、両端開口筒状通路62の一端開口63の縁面とストッパ部51bとが接触した状態となった場合に、開通路53を形成する円貫通孔の中心と上筒部55及び下筒部56の中心とが一致して、この状態での上筒部55の筒内と開通路53と下筒部56の筒内とにより、漏斗部24内の充填材を充填材排出口23に導く小径円筒部27の筒路が形成される。小径円筒部27の筒路を介した充填作業を終了する場合には、図1に示すように、シャッター板操作棒52によりシャッター板51の平板51aの他端部が押圧され、シャッター板51の平板51aの遮断面54が上筒部55の筒内と下筒部56の筒内との間を遮断することによって、充填材排出口23からの充填材の排出が停止する。尚、シャッター板51とシャッター板操作棒52とを一体にしてシャッター板操作棒52を引く操作をする場合、充填材の重さなどでシャッター板操作棒52を引けないので、ここでは、シャッター板51の平板51aの一端部側と他端部側とをシャッター板操作棒52により押圧して小径円筒部27の筒路を開閉するようにしている。
まず、型枠105を跨いでホッパー受枠38がベースプレート90の注入孔93の上方に位置されるようにホッパー支持台3を設置する。そして、ホッパー2をホッパー支持台3のホッパー受枠38に支持されるように設置する。この場合、ホッパー受枠38に設置したホッパー2の充填材排出口23の中心軸とベースプレート90の注入孔93の中心軸とが一致するように、支持脚間距離長さ可変機構を調節してホッパー2の充填材排出口23とベースプレート90の注入孔93との間の間隔を調整する。このように位置決めされた場合、充填材排出口23の口径が、注入孔93の孔径よりも小さく形成されていることから、充填材排出口23より充填材が排出された場合に、注入孔93周りのベースプレート90の上面91に充填材がこぼれにくくなり、充填材を充填材充填用空間69に効率的に充填できる。
尚、ホッパー2とホッパー支持台3とを分離し、ホッパー支持台3を上記型枠105を跨いだ状態で設置し、コンクリート供給場所に移動させたホッパー2内にコンクリートを投入してそのホッパー2をホッパー支持台3に据え置いてホッパー2内のコンクリートを型枠内94に打設したり、ホッパー受枠38にホッパー2を設置した状態でホッパー2の内側に圧送管などを用いてコンクリートを投入することでコンクリートを型枠内94に打設して、先行下部コンクリート95a及び先行上部コンクリート95bを形成する。即ち、コンクリート供給場所においてコンクリートを収容したホッパー2をクレーン等の揚重機で吊上げてホッパー受枠38に設置することで、ホッパー受枠38にホッパー2及びコンクリートの荷重を支持させるか、ホッパー受枠38にホッパー2を設置した状態でホッパー2の内側に圧送管などを用いてコンクリートを投入することで、ホッパー受枠38にホッパー2及びコンクリートの荷重を支持させる。この際、シャッターバルブ装置4を閉じておく。そして、ホッパー受枠38に設置されたホッパーのシャッターバルブ装置4を開状態とすることで、コンクリートがホッパー2の充填材排出口23及びベースプレート90の注入孔93を経由して型枠内94に打設されて先行下部コンクリート95a及び先行上部コンクリート95bが形成される。この際、先行上部コンクリート95bの天端95tがベースプレート90の下面92より下方に約30mm〜50mm程度の位置まで来るようにする。
また、ホッパー2とホッパー支持台3とを分離し、ホッパー支持台3を型枠105を跨いだ状態で設置し、ホッパー2内に充填材を投入してそのホッパー2をホッパー支持台3に据え置いてホッパー2内の充填材を充填材充填用空間69に充填したので、ホッパー2だけを充填材供給場所に移動させることにより、充填材供給作業を容易に行える。
また、ホッパー支持台3が車輪40を備えるので、車輪40を走行させてホッパー支持台3を次の充填箇所まで移動させる移動作業が容易となる。
一方、充填材排出口23の孔径と注入孔93の孔径とを同径とした場合、最良の形態1と比べて、ベースプレート90下に落下する充填材の落下速度が遅くなるので、充填材が先行上部コンクリート95bの天端95tより上方向に山状に盛り上がるように積み重なりにくく、先行上部コンクリート95bの天端95tに落下した充填材がすぐに周辺に拡がって面状になり、広い面を形成したままベースプレート90の下面92に面接触するため、その下面92の真下に存在する空気が充填材により押出されないまま充填材が充填されるので、充填材内への空気の巻き込みが多くなる(図4(b)参照)。このため、ベースプレート90の下面92と充填材充填用空間69に充填される充填材との境界に空気溜まりが生じやすくなる。
図5に示すように、ホッパーの小径円筒部27の下端部に打設管120を取付けるようにしてもよい。打設管120は、充填材排出口23と注入孔93との間の距離に応じた長さで、かつ、充填材排出口23と注入孔93との間の充填材通過路として機能する管を用いればよい。
最良の形態2によれば、高さ位置可変機構そのもの、あるいは、高さ位置可変機構によるホッパー受枠38の高さ位置調整作業を不要とでき、ホッパー2の充填材排出口23とベースプレート90の注入孔93との間の間隔を小さくしたり、ホッパー2の充填材排出口23と注入孔93とを連通させる作業を容易にできる。
図6(a),(b)に示すように、ホッパー2の小径円筒部27の下端部に設けられた打設管120を、充填材排出口23よりも下方に延長可能で、かつ、充填材排出口23の位置に復帰させることの可能な伸縮管121により構成してもよい。伸縮管121は、例えば、蛇腹管、あるいは、小径円筒部27とで二重管を形成する内管あるいは外管により形成すればよい。伸縮管121は、充填時以外は、吊上手段125により充填材排出口23側に位置され、充填時には、吊上手段125が解除されることで自重で降下して注入孔93の周囲のベースプレート90の上面91に位置される。
最良の形態3によれば、小径円筒部27が伸縮管121を備えたことにより、充填材排出口23とベースプレート90の注入孔93との間の距離を伸縮管121の伸縮距離の範囲で調整可能となり、高さ位置可変機構そのもの、あるいは、高さ位置可変機構によるホッパー受枠38の高さ位置調整作業を不要とでき、ホッパーの充填材排出口23とベースプレート90の注入孔93との間の間隔を小さくしたり、ホッパー2の充填材排出口23と注入孔93とを連通させる作業を容易にできる。
また、伸縮管121は、蛇腹管または二重管であるので、伸縮管121を直線状に垂直方向に移動でき、伸縮管121に曲線部ができないため円滑な充填作業が可能となる。
尚、伸縮管121の下端開口122と注入孔93とが離れないように外部から伸縮管121を注入孔93側に押え付けたり、伸縮管121の下端開口縁部をベースプレート90の上面91に固定することで、安定な充填作業を行える。
図7(a),(b)に示すように、伸縮管121が、下端部に重り(カウンターウエイト)を備えた構成としてもよい。重りは、例えば、伸縮管121の下端開口122の縁部より下端開口122より離れる方向でかつ伸縮管121の中心軸と直交する方向に延長するように設けられたフランジ状の鋼板材126により形成される。重りは、充填時以外は、吊上手段125により充填材排出口23側に位置され、充填時には、吊上手段125が解除されることで自重で降下して注入孔93の周囲のベースプレート90の上面91に位置される。この際、伸縮管121が伸びて、充填材排出口23とベースプレート90の注入孔93とが伸縮管121により連通するので、充填材は、充填材排出口23、伸縮管121、注入孔93を介してベースプレート90下の充填材充填用空間69に充填される。重りは、伸縮管121内を通過する充填材の圧力で移動することなく、伸縮管121の位置を安定に維持できる重量のものを用いる。
打設管120、または、伸縮管121の下端に、管路を開閉するバルブを設けてもよい。
最良の形態5によれば、ホッパー2のシャッターバルブ装置4のシャッター板51の位置から打設管120、または、伸縮管121の下端までに滞留する充填材をベースプレート90上に排出してベースプレート90上に付着させることなく、ホッパー支持台3、または、ホッパー2を移動できるようになる。充填材をベースプレート90上に付着させたままでは免震装置を水平に設置できない。また、ベースプレート90上に付着した充填材を除去すればよいが、作業が煩雑である。最良の形態5では、このような問題を解消できる。
図8に示すように、ベースプレート90上に余剰充填材収容容器130を設けるようにしてもよい。余剰充填材収容容器130は、ベースプレート90の上面91に設置される底板131と、底板131の周縁部より立上るように設けられた壁133とを備えた上部開放の箱体により形成される。底板131には、注入孔93の径よりも小径の底孔132が形成される。
充填材を充填する際に、余剰充填材収容容器130の底板131をベースプレート90の上面91に置いて、底孔132の中心と注入孔93の中心とが一致するように余剰充填材収容容器130を位置決めした後に、例えば、伸縮管121の充填材排出口23と底孔132とを連通させて充填材を充填する。尚、余剰充填材収容容器130は、例えば、伸縮管121や打設管120の下端、あるいは、充填材排出口23からシャッターバルブ装置4のシャッター板51までの管路の容積よりも大きい容積のものを用いる。
最良の形態6によれば、伸縮管121や打設管120の下端、あるいは、充填材排出口23の下端に開閉バルブを設けない場合において、余剰充填材収容容器130の底孔132の内面より溢れた充填材を余剰充填材収容容器130内に捕集できる。また、余剰充填材収容容器130内に捕集された充填材は、充填材充填用空間69内に充填された充填材が何らかの原因で沈下した場合に、充填材充填用空間69に補充されるので、充填材充填用空間69内に充填された充填材が何らかの原因で沈下したとしても、ベースプレート90の下面92と充填材との密着性が保たれた高品質の免震基礎を提供できる。
上記余剰充填材収容容器130の底孔132と注入孔93との間に薄板を挿入してから、薄板と余剰充填材収容容器130とを一緒にベースプレート90の上面91から取り除くようにした。
最良の形態7によれば、余剰充填材収容容器130内に残った充填材が底孔132を介してベースプレート90の上面91に落ちるのを防止でき、ベースプレート90の上面91を汚さずに余剰充填材収容容器130を撤去できるため、充填材がベースプレート90上に排出されてベースプレート90上に付着するようなことを防止できる。
ホッパー2の大径円筒部22と漏斗部24とを分離可能に構成し、この場合において、漏斗部24を金属製で構成するとともに、大径円筒部22を防水加工された紙製筒体で構成してもよい。最良の形態8によれば、容量の大きな大径円筒部22を使い捨ての紙型枠にすることができ、大径円筒部22分の重量が減るため、作業所から倉庫などへの台車の運搬作業が容易となる。
ホッパー支持台3は、一対の車輪40つき支持脚35と、梁受筒部36と、梁部37と、ホッパー受枠38とに、分離可能な構成とすれば、装置の運搬が容易となる。
4 開閉バルブ(シャッターバルブ装置)、23 充填材排出口、
69 充填材充填用空間、90 ベースプレート、
91 ベースプレートの上面、92 ベースプレートの下面、93 注入孔、
105 型枠、120 打設管、121 伸縮管、130 余剰充填材収容容器、
132 底孔。
Claims (8)
- 免震基礎を構築する型枠を配置するとともに、注入孔を有するベースプレートを上記型枠で規定される空間の上端部に設置し、この型枠内に先行コンクリートを打設して先行コンクリートの上面とベースプレートの下面との間に充填材充填用空間を設けた後、上記型枠を跨いだ状態でホッパー支持台を設置し、当該ホッパー支持台で支持されたホッパー内に一定量貯留された充填材を、ホッパーの下部に設けた開閉バルブを開放することによって、ホッパーの下端の充填材排出口よりベースプレートの注入孔を介して上記充填材充填用空間に供給したことを特徴とする免震装置のベースプレート下部への充填材の充填方法。
- ホッパーとホッパー支持台とを分離し、ホッパー支持台を上記型枠を跨いだ状態で設置し、ホッパー内に充填材を投入してそのホッパーをホッパー支持台に据え置いてホッパー内の充填材を充填材充填用空間に充填したことを特徴とする請求項1に記載の免震装置のベースプレート下部への充填材の充填方法。
- ホッパーの充填材排出口に、ベースプレートの注入孔の方向に延長する打設管を繋ぎ、充填材排出口より排出される充填材を、打設管及びベースプレートの注入孔経由で上記充填材充填用空間に供給したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の免震装置のベースプレート下部への充填材の充填方法。
- ベースプレートの上面における注入孔の周りに注入孔と連通する底孔を有した余剰充填材収容容器を設けるとともに、ホッパーの充填材排出口に上記底孔と連通する下端開口を有した伸縮管を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の免震装置のベースプレート下部への充填材の充填方法。
- 免震基礎を構築するに際し、ベースプレートに設けた注入孔からベースプレートの下方に充填材を充填するための充填装置であって、型枠を跨ぐように設置されるホッパー支持台と、ホッパー支持台により支持されるホッパーとを備え、ホッパーは、充填材を貯留する貯留部と、充填材を排出する充填材排出口と、貯留部の下に設けられた開閉バルブとを備え、ホッパー支持台は、ホッパーの充填材排出口がベースプレートの注入孔の上方に位置されるようにホッパーを支持することを特徴とする充填装置。
- ホッパーとホッパー支持台とが分離可能に構成されたことを特徴とする請求項5に記載の充填装置。
- ホッパー支持台が車輪を備えたことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の充填装置。
- ホッパーの充填材排出口にはベースプレートの注入孔まで延長した打設管が接続されたことを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに記載の充填装置。
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