JP5946639B2 - リサイクル対応型枠 - Google Patents

Description

本発明は、使用状態の把握を容易にしたリサイクル対応型枠に関するものである。樹脂型枠は、リサイクル対応型の代表であるが、重量、価格等の性質が適するのであれば、本発明のリサイクル型枠は、樹脂型枠のみならず、金属型枠、特にアルミニウム型枠や鉄製型枠を含む。

二酸化炭素に代表される温室効果ガス対策は、人類が直ちに解決を目指すべき重要な課題の一つである。経済の失速を防止しつつ二酸化炭素削減を強力に実施すべきである。本出願人は、コンクリートを養生するために使用される型枠の分野における新規な提案を行う。

型枠の主要な材料は、現在に至るも南洋材を伐採して製造されるコンクリートパネル（通常「コンパネ」と略称する。）である。

これに変わるものとして、樹脂型枠が開発され実用に供されている。樹脂型枠には完全なリサイクルが可能なものがあり、次世代型枠として注目されている。

しかしながら、第１に、樹脂型枠の単価はコンパネの単価の５倍程度となる、第２に、初期投資が多大になる、第３に、単一現場で償却できない、という諸問題が内在する。

使用回数を加味して、コストについて述べると、コンパネの転用（繰り返し使用）回数は、通常約５回程度であるが、樹脂型枠の転用回数は約５０回であり、コンパネの１０倍である。単価を使用回数で単純に割ると、使用回数１回あたりの単価は、コンパネの方が樹脂型枠の２倍程度高くなる。つまり、樹脂型枠は、環境負荷の面だけでなく使用回数あたりの単価の面でも、コンパネよりも優れている。

しかしながら、樹脂型枠を長期使用する際にその使用時間を有効に管理するための手段が存在しないため、樹脂型枠は本格的に実用される状態には至っていない。

例えば、型枠が壁、梁、床等、構築すべき建物の部分によって、現場に持ち込まれ、組み込まれるが、その後、コンクリートが打設されてから養生が進行し、離型されるまでの時間が大きく異なる。

このような使用部分における使用時間の差を含めて管理をするための技術手段は存在しない。現実には、現場監督らの勘に頼った使用がなされているに過ぎない。

要するに、現状の樹脂型枠のみでは問題を解決することが不可能であり、樹脂型枠に従前になかった機能を追加する必要がある。しかも、追加した結果、樹脂型枠の機能が損なわれないように考慮する必要がある。かかる要請に対応できる技術は未だ知られていない。

さらに、型枠内のコンクリートの温度を管理する際に、外気温による影響を減ずるため、型枠のうちコンクリートとの接触面との反対側に、断熱層を設けるのが有効である。

特に冬場の寒冷地においては、非特許文献１（国土交通省大臣官房技術振興課、「通年施工推進協議会ホームページ」、http://www.mlit.go.jp/tec/kanri/tsuunen/index.htm）に記載されているように、コンクリートパネル等で断熱板を挟んで断熱するのも一案である。

しかしながら、リサイクル対応型枠、就中、樹脂型枠では、断熱材を配する側に補強のためのリブが形成されるなど、表面が平坦でないことが多く、上記一案ではしばしば適用不可能になるという欠点がある。
特開２００４−３３２３０１号公報 国土交通省大臣官房技術振興課、「通年施工推進協議会ホームページ」、http://www.mlit.go.jp/tec/kanri/tsuunen/index.htm

本発明は、リサイクル対応型枠の機能を損なわずに、リサイクル対応型枠に新たな機能を追加できるリサイクル対応型枠を提供することを目的とする。特に、リサイクル型枠を有効に断熱できるようにする。

第１の発明に係るリサイクル対応型枠は、打設されるコンクリートに接触する接触面と、接触面と平行で接触面の反対側に位置する非接触面と、非接触面から接触面の反対側に突出し、リサイクル対応型枠本体を補強する複数のリブとを有するリサイクル対応型枠本体と、リブの間に収納され、非接触面側に固定される筐体と、筐体内に収納される回路とを備え、リサイクル対応型枠本体の非接触面側に断熱層が設けられている。

第２の発明に係るリサイクル対応型枠は、第１の発明加え、断熱層は、非接触面側に位置し、複数の粒子を含んでなる粒状層と、粒状層よりも外気側に位置する板状層とを含む。

この構成において、非接触面には、板状層でなく専ら粒状層が接触する。ここで、非接触面にリブ等による凹凸が存在していても、粒状層を構成する粒子が凹凸に合わせて位置を変更することにより、凹凸に倣って粒状層が位置することができる。さらに、粒状層の外側に板状層が位置することにより、接触面内のコンクリートは、粒状層における熱抵抗と、板状層における熱抵抗を用いて、外気に対して有効に断熱される。

本発明によれば、粒状層により非接触面の凹凸に対して円滑に対応でき、しかも、粒状層と板状層のそれぞれの熱抵抗により、接触面内のコンクリートを外気から有効に断熱できる。

（実施の形態１）
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態１におけるリサイクル対応型枠を接触面側から見た斜視図、図２は、本発明の実施の形態１におけるリサイクル対応型枠を非接触面側から見た斜視図である。図１、図２は、いずれも筐体が取り付けられる前の状態を示す。

また、図３は、本発明の実施の形態１におけるリサイクル対応型枠を非接触面側から見た斜視図であるが、図２と異なり、筐体が取り付けられた状態を示す。

図１に示すように、本形態のリサイクル対応型枠本体１は、概ね長方形をなし、コンクリート打設時にコンクリートに接触する接触面２には、接触面２から非接触面１ａに至り内部にセパレータ１８（図７参照）を挿通可能に形成される複数のセパレータ孔２ａが、所定寸法毎に開設されている。リサイクル対応型枠本体１の外形寸法は、コンクリートパネルの寸法に準ずるとよい。例えば、短辺が６０センチメートル、長辺が９０センチメートル程度とする。もちろん、これらの数値は例示に過ぎず、種々変更できる。

これらのセパレータ孔２ａは、リサイクル対応型枠本体１を製造する工場で形成されるものであり、その精度は非常に高い。セパレータ１８を挿入せず使用しないときは、セパレータ孔２ａに樹脂（例えばポリプロピレン等）製の栓（図示せず）をしておく。そして、現場では、セパレータ孔２ａ以外の孔を開けることを禁止しておくことが好ましい。

この点に関し、コンクリートパネル（木製）を使用する通常の現場では、孔が開けられていないコンクリートパネルに現場作業者がドリルで孔を開けているが、このような作業は時間・労力を要するだけでなく、開けられた孔の位置・寸法の精度に問題があることが多い。

さらに、一度ある寸法系で孔が開けられたコンクリートパネルを別の箇所で使い回す場合、コンクリートパネルが孔だらけになって使用しにくくなるし、開けられているが使用しない孔をわざわざ栓で塞ぐのは面倒であるため、孔が開いたままの好ましくない状態で、コンクリートパネルが使用されるという事態になりやすい。

本形態によれば、このような欠点がない。本形態のリサイクル対応型枠は、短辺が６０センチメートル、長辺が９０センチメートルとしているので、長辺からセパレータ孔２ａまでの間隔ｔ１は、１５センチメートルとしている。よって、図１のリサイクル対応型枠本体１を横に並べると、隣り合うリサイクル対応型枠のセパレータ孔の間隔は、３０センチメートルとなる。

リサイクル対応型枠本体１は、単なる板状ではない。即ち、短辺及び長辺から図１の下向き（接触面２から非接触面１ａ側）に同じ高さの長辺縁リブ３、短辺縁リブ４が延設される。これらのリブ３、４には、間隔ｔ３：１０センチメートル、間隔ｔ４：３０センチメートル、間隔ｔ５：２０センチメートルで、各リブ３、４を板圧方向に貫通するクリップ孔３ａ、４ａが開けられている。

隣り合うリサイクル対応型枠の長辺同士、あるいは短辺同士を密着させ、これらのクリップ孔３ａ、４ａにＵ字状のクリップを挿入し、クリップにより隣接する長辺同士、あるいは短辺同士を外側からクリップすることにより、これらのリサイクル対応型枠同士を連結することができる（図４も参照）。

非接触面１ａが上向きになるようにリサイクル対応型枠本体１を置くと、図２のようになる。即ち、上述した長辺縁リブ３、短辺延リブ４の他に、最大高さがこれらのリブ３、４の最大高さと等しくなるように、長辺補強リブ５、短辺補強リブ６が複数形成され、リサイクル対応型枠本体１の全体的な強度が高められている。

図２、図３を見ると分かるように、リブとリブと間には、空間がある。そこで、本形態では、リブとリブとの間に、筐体７を取付て固定する。

詳細は後述するが、筐体７の内部には、回路が収納される。リサイクル対応型枠本体１は、生コンクリートに接触するものであり、また、コンクリートが異常に高温になると、現場で型枠に水をかけ、型枠を冷やす作業が行われることもあるし、雨や雪の日には、リサイクル対応型枠がぬれる場合もある。よって、筐体７で回路を覆い、回路を保護するのである。

ここで、筐体７について重要な点は、非接触面１ａ側において筐体７の最高点は、リブ３、４、６、７の上端部の最高点の高さ以下になっており、筐体７は、決して長辺縁リブ３や短辺縁リブ６等よりも接触面２の反対側に突出しない点である。

端的に言えば、筐体７を取り付けても、リサイクル対応型枠本体１の厚さは、変化しない。このため、リサイクル対応型枠本体１をトラックで搬送する場合や、ストックヤードに保管しておく場合など、リサイクル対応型枠本体１を厚さ方向に重ねる場合に、筐体７を取り付ける前と同じ状態で、重ねることができる。

また、リサイクル対応型枠本体１を組み上げ、鋼管を押しつけて位置決めする場合にも、鋼管に筐体７が触れることはなく、押しつけ力を十分得ることができるし、鋼管により筐体７やその内部に収納されている回路が傷つけられることもない。

図４は、本発明の実施の形態１における２つのリサイクル対応型枠を互いの長辺を接触させて連結させた状態を示す立面図である。図４では、図１の場合と異なり、長辺は１８０センチメートルである。上述した要領で、Ｕ字クリップ１２を用いて、隣接するリサイクル対応型枠本体１０、１１同士が連結される。

なお、図４のサイズのものであっても、通常、リサイクル対応型枠本体の１つに対して、１つの筐体７を取り付けておけば事実上十分である。しかしながら、このことは、１つのリサイクル対応型枠に複数の筐体を取り付ける場合を本願発明の保護範囲から除外するという趣旨ではない。また、検出精度を厳しく検討しないのであれば、筐体が取り付けられていないリサイクル対応型枠を併用しても差し支えない。

図５は、本発明の実施の形態１における温度センサの取り扱いを示す斜視図である。本形態では、温度センサとしてサーミスタを使用する。そして、角ワッシャ１３にサーミスタ（図示せず）を熱結合し一体化する。

サーミスタの出力端子を配線１５に接続し、角ワッシャ１３から引き出しておく。なお、ワッシャを角物としたのは、ねじの供回りを避けるためである。角ワッシャ１３にもセパレータ１８を挿入可能とするため、セパレータ１８と同径かあるいはやや大径の挿通孔１４が角ワッシャ１３の中央に開けられている。

図３には現れていないが、図６に示すように、セパレータ２ａの周囲を角ワッシャ１３を入れ得るように、四角形状に盛り上げておき、包囲壁１６を形成し、さらに包囲壁１６の一部を切り欠いて配線１５を外部へ引き出せるようにする。

図７は、本発明の実施の形態１におけるセパレータの取付部分を示す断面図である。一対のリサイクル対応型枠本体１が所定の間隔を隔てて対面するように支持されるが、その前に、セパレータ１８の両端部に形成されている雄ねじ部１８にＰコン１９をねじ込む。

そして、Ｐコン１９の図７右側端面がリサイクル対応型枠本体１の接触面２に接するように、雌ねじ部１８を通す。その結果、雌ねじ部１８は、リサイクル対応型枠本体１のセパレータ孔２ａ、角ワッシャ１３の挿通孔１４を貫通し、非接触面１ａからさらに外側に突出する。

突出する雄ねじ部１８ａの先端部分に、通常フォーム・タイナットと呼ばれる締付金具２０の先端部をねじ込み、固定する。

ここで、セパレータ１８は、リサイクル対応型枠本体１、１同士の間に打設されるコンクリートと接触（特に、中心部分にも）しており、コンクリートと熱結合される。

また、セパレータ１８は鉄など熱伝導性が高い材料で構成されており、セパレータ１８に角ワッシャ１３が密着するので、結局、セパレータ１８などを介して、温度センサ（本形態ではサーミスタ）は、コンクリートと熱結合される。このため、この温度センサは、コンクリート内部の温度変化を直接計測できる。

次に、図８、図９を参照しながら、本形態の筐体７の取付について説明する。なお、言うまでもないが、以下の取付要領は例示に過ぎず、ビス止め等周知の手段で代用する場合にも本願発明に包含される。

図８は、本発明の実施の形態１における筐体付近の平面図、図９は、図８Ａ−Ａ線断面図である。図８に示すように、温度センサを含む角ワッシャ１３が取り付けられる位置の近傍において、筐体７は、長辺補強リブ５、５に挟まれる空間に取り付けられる。

このとき、図９に示すように、長辺補強リブ５の内側の面から、下向きに係止爪５ａを突設し、係止爪５ａの先端部により、筐体７の上端部を下向きに押しつける。このようにすれば、ビス等を用いずとも、筐体７を係止爪５ａ間に押し込むことにより、筐体７をリサイクル対応型枠本体１に固定できる。

リサイクル対応型枠本体１は、典型的には、リサイクル可能な樹脂から構成される。しかし、アルミニウムや鉄などで構成される場合もある。いずれにしても、使用の結果、リサイクル対応型枠本体１がリサイクルされるべき状態となったら、筐体７を取り外す必要がある。なぜなら、筐体７を取り付けたままリサイクルすると、不純物が含まれることになるからである。この場合には、係止爪５ａを適当な工具で破壊し、筐体７を取り外せばよい。

図８に示すようなレイアウトを採用すれば、筐体７の近傍の温度センサからの出力信号を配線を利用して筐体７の回路へ入力できる。筐体７の回路への信号入力経路の個数は、必要に応じて増減すればよい。通常、一つのリサイクル対応型枠本体１あたり１点だけ温度計測すれば十分であると考えられるが、２点あるいはそれ以上に計測点を増やすこともできる。

次に筐体７の構成例を説明する。図１０は、本発明の実施の形態１における筐体を示す一部切欠斜視図である。

この筐体７は、全部の要素を包囲し、内部を雨水等から保護するカバー７１と、カバー７１から外向きに延設され、取付を容易にするフランジ７２とを有する。カバー７１内には、ベース板７３が固定され、ベース板７３には、基板保持箱７４が固着される。

さらに、基板保持箱７４の各面は、リサイクル対応型枠本体１の向きを考慮して方向付けされており、所定の面には、傾斜センサ７６が実装される第１基板７５が装着される。また、カバー７１内において、基板保持箱７４から離れた位置に、通信回路７８が実装される第２基板７７が装着されている。

もとより、図１０の構成例は、例示に過ぎないのであって、種々の変更が可能である。

（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２に係るリサイクル対応型枠の断面図である。

実施の形態２では、実施の形態１との差異のみを説明する。即ち、実施の形態２において言及されていない箇所については、実施の形態１と同様である。

実施の形態２では、リサイクル対応型枠１に断熱層を設ける点が実施の形態１と異なる。

実施の形態１において述べたように、型枠本体１の非接触面１ａ側には、短辺補強リブ６が設けられるなど、凹凸があるのが通常であり、しかも短辺補強リブ６そのものの寸法誤差もあり得、このような凹凸が一定するとは限らない。

そこで、非接触面１ａ側に断熱層を設けるにあたり、本形態では、非接触面１ａ側に近い粒状層３０と、粒状層３０に隣接し外気に接する板状層４０とを設けている。もちろん、これらの層３０、４０の間に更なる層を設けても良い。

粒状層３０は、多数の粒子３１の集合により構成される。粒子３１の形状は、図１１では同径の球状となっているが、多面体あるいはその他の周知形状としても良い。さらに、大小さまざまな寸法（例えば直径）の粒子３１を配置し、大径の粒子によりあらかた断熱し、さらに小径の粒子を大径の粒子間に配置して、隙間を埋め断熱効率を向上させるようにすることも好適である。

板状層４０は、板体４１を含む。板体４１のうち、粒状層３０に接する面は、粒状層３０を非接触面１ａ側に押圧する押圧面となり、その反対側の面は、外気に接する露出面４１ｂとなっている。また、板体４１の側部には、フランジ４２が外向きに突設され、フランジ４２が短辺縁リブ４に係合することにより、板体４１は、粒状層３０を封止する。

ここで、粒子３１及び板対４１を構成する合成樹脂発泡体としては、十分な断熱性を発揮できるものであれば任意に構成できる。

例えば、ポリスチレン系発泡体、ポリエチレン系発泡体、ポリプロピレン系発泡体、ポリウレタン系発泡体、フェノール樹脂系発泡体等を用いることができる。これらの中でも、吸水性が低く、断熱性に優れることから、ポリスチレンの発泡体が好ましい。

本発明のリサイクル対応型枠は、例えば、リサイクル対応型枠をレンタル・リースする分野において、各リサイクル対応型枠の使用回数を管理するために好適に利用できる。

本発明の実施の形態１におけるリサイクル対応型枠を接触面側から見た斜視図 本発明の実施の形態１におけるリサイクル対応型枠を非接触面側から見た斜視図 本発明の実施の形態１におけるリサイクル対応型枠を非接触面側から見た斜視図 本発明の実施の形態１における２つのリサイクル対応型枠を互いの長辺を接触させて連結させた状態を示す立面図 本発明の実施の形態１における温度センサの取り扱いを示す斜視図 本発明の実施の形態１における角ワッシャの平面図 本発明の実施の形態１におけるセパレータの取付部分を示す断面図 本発明の実施の形態１における筐体付近の平面図 図８Ａ−Ａ線断面図 本発明の実施の形態１における筐体を示す一部切欠斜視図 本発明の実施の形態２におけるリサイクル対応型枠の断面図

１、１０、１１ リサイクル対応型枠本体
１ａ 非接触面
２ 接触面
２ａ セパレータ孔
３ 長辺縁リブ
３ａ、４ａ クリップ孔
４ 短辺縁リブ
５ 長辺補強リブ
６ 短辺補強リブ
７ 筐体
１２ Ｕ字クリップ
１３ 角ワッシャ
１４ 挿通孔
１５ 配線
１６ 包囲壁
１７ 溝
１８ セパレータ
１８ａ 雄ねじ部
１９ Ｐコン
２０ 締付金具
３０ 粒状層
３１ 粒子
４０ 板状層
４１ 板体
４１ａ 押圧面
４１ｂ 露出面
４２ フランジ
７１ カバー
７２ フランジ
７３ ベース板
７４ 基板保持箱
７５ 第１基板
７６ 傾斜センサ
７７ 第２基板
７８ 通信回路

Claims (1)

1. 打設されるコンクリートに接触する接触面と、前記接触面と平行で前記接触面の反対側に位置する非接触面と、前記非接触面から前記接触面の反対側に突出し、前記リサイクル対応型枠本体を補強する複数のリブとを有するリサイクル対応型枠本体と、
   前記リブの間に収納され、前記非接触面側に固定される筐体と、
   前記筐体内に収納される回路とを備え、
   前記リサイクル対応型枠本体の前記非接触面側に断熱層が設けられており、
   前記断熱層は、前記非接触面側に位置し、複数の粒子を含んでなる粒状層と、前記粒状層よりも外気側に位置する板状層とを含むリサイクル対応型枠。