JP6008613B2 - コンクリート部材保持構造 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート部材保持構造に関する。

現場打ちコンクリートによりコンクリート構造物を構築する場合には、所定の位置における型枠の組み立て、コンクリート打設、養生、脱型といった一連の作業を行う必要があるが、これらの作業は工期短縮化の妨げとなっていた。
特に、トンネル坑内のような狭い空間において繰り返し実施する場合には、作業性が悪く、施工に手間を要していた。

そのため、特許文献１に示すように、工場等において生産されたプレキャスト部材を利用することで、工期短縮化を図る場合がある。
このようなプレキャスト部材は、平置きされた型枠にコンクリートを流し込み、養生することで製造するのが一般的である。

ところが、平置きされた型枠は比較的広いスペースを必要とするため、プレキャスト部材を多量に生産する場合には、広大な敷地が必要となる。
特に、製造過程において、型枠内でコンクリートに所定の強度が発現するまで一次養生を行った後、脱型して高温条件下にて二次養生を行う場合には、養生工程に要する時間が長いため、製造ラインの他の工程に影響を及ぼすおそれがある。

そのため、プレキャスト部材を立てた状態で製造することで、プレキャスト部材の製造に必要なスペースの狭小化を図る場合がある。
例えば、特許文献２には、セグメントの製造について型枠を立てた状態で行う製造方法が開示されている。また、特許文献３には、プレキャストコンクリート柱を立てた状態で製造する製造方法が開示されている。

特開２００３−２７８４９５号公報 特開２００５−０７６３０５号公報 特開２０１１−００６８４３号公報

コンクリート部材を立てた状態で二次養生を実施するには、コンクリート部材が倒れることを防止することおよびコンクリートの収縮に伴う反り等を抑制するために、少なくともコンクリート部材の端部において保持しておく必要がある。

ところが、高温条件下で実施する二次養生では、コンクリート部材の端部を保持する保持部材が熱により膨張するので、各端部を保持している保持部材の膨張率が異なっている場合には、コンクリート部材に影響をおよぼすおそれがあった。

本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、高温養生を実施する場合に、高品質なコンクリート部材を製造することを可能としたコンクリート部材保持構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、脱型したコンクリート部材を、立設させた状態で高温養生するとき、前記コンクリート部材を保持するコンクリート部材保持構造であって、前記コンクリート部材の下端側に配設されて、前記コンクリート部材が載置される下梁と、前記コンクリート部材の上端側に配設された上梁と、前記コンクリート部材の上端部を前記上梁に固定する上固定手段とを有し、前記下梁および前記上梁は、線膨張係数が同一の材料により構成されており、前記下梁の一端および前記上梁の一端が同一の垂直面に固定されていて、前記下梁の他端および前記上梁の他端が自由端であることを特徴としている。

かかるコンクリート部材保持構造によれば、温度膨張により上梁および下梁が変形した場合であっても、上梁および下梁は同じ挙動を示すため、温度膨張による影響を最小限に抑えることができる。

前記下梁の一端および前記上梁の一端が同一の垂直面に固定されていて、前記下梁の他端および前記上梁の他端が自由端であるため、下梁および上梁の温度膨張による伸び変形が拘束されることがなく、下梁および上梁が同じ挙動を示す。

前記コンクリート部材は、下固定手段を介して下端部が前記下梁に固定されていてもよい。
なお、前記下梁の下面と養生槽の底面との間には、隙間が形成されていてもよい。
また、第二の発明は、脱型したコンクリート部材を、立設させた状態で高温養生するとき、前記コンクリート部材を保持するコンクリート部材保持構造であって、前記コンクリート部材の下端側に配設された下梁と、前記コンクリート部材の上端側に配設された上梁と、前記コンクリート部材の上端部を前記上梁に固定する上固定手段と、を有し、前記下梁および前記上梁は、線膨張係数が同一の材料により構成されていて、前記下梁の一端および前記上梁の一端が同一の垂直面に固定されていて、前記下梁の他端および前記上梁の他端が自由端であり、前記下梁の下面と養生槽の底面との間に、摺動部材が介設されていることを特徴としている。

本発明のコンクリート部材保持構造によれば、高温養生を実施する場合に、高品質なコンクリート部材を製造することが可能となる。

第一の実施形態に係るコンクリート部材保持構造の概略を示す斜視図である。 図１に示すコンクリート部材保持構造の側面図である。 第二の実施形態に係るコンクリート部材保持構造の側面図である。 第三の実施形態に係るコンクリート部材保持構造の概略を示す斜視図である。 図４に示すコンクリート部材保持構造の他の形態を示す斜視図である。 第四の実施形態に係るコンクリート部材保持構造の概略を示す斜視図である。 （ａ）は第五の実施形態に係るコンクリート部材保持構造の側面図、（ｂ）は同平面図である。

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態のコンクリート部材保持構造１は、図１に示すように、脱型したコンクリート部材２，２，…を、長手方向を横にした状態で立設させて保持するものである。
本実施形態では、コンクリート部材２として、シールドトンネル等のセグメントピースを製造する場合について説明する。コンクリート部材２の形状寸法は限定されるものではない。また、コンクリート部材２はセグメントピースに限定されるものではなく、例えば、柱部材や、床版等の版状部材や、壁部材等であってもよい。

コンクリート部材２は、養生槽３内においてコンクリート部材保持構造１により保持された状態で高温養生する。

コンクリート部材保持構造１は、養生槽３の内部に配設されている。
コンクリート部材保持構造１は、図２に示すように、下梁１１と、上梁１２と、上固定手段１３，１３とを有している。

下梁１１は、コンクリート部材２，２，２の下端側に配設されている。
下梁１１の一端は、図２に示すように、養生槽３の壁面３１に固定されている。また、下梁１１の他端は、養生槽３の壁面３１との間に隙間が形成されていて、自由端となっている。さらに、下梁１１は、養生槽３の底面３２との間に隙間を有した状態で配設されている。

下梁１１は、コンクリート部材２，２，２の長手方向の両端部に配設されている。なお、下梁１１は、必ずしも２箇所に配設されている必要はなく、コンクリート部材２の形状に応じて３箇所以上に配設されていてもよい。

図１に示すように、下梁１１は、養生槽３の内部において、間隔をあけて複数本（図面では２本のみ表示）配設されている。なお、下梁１１の配設ピッチおよび本数等は限定されるものではない。

本実施形態では、下梁１１，１１の上面にコンクリート部材２，２，２を載置する。なお、下梁１１に下固定手段を設け、コンクリート部材２の下端部を下固定手段で固定してもよい。

下梁１１を構成する材料は限定されるものではないが、例えば、Ｈ形鋼等の形鋼材により構成すればよい。

上梁１２は、下梁１１に上載されたコンクリート部材２，２，２の上端側に配設されている。すなわち、上梁１２は下梁１１の直上に配置されている。
本実施形態では、コンクリート部材２，２，２の長手方向の両端部のそれぞれに上梁１２が配設されている。なお、上梁１２は、必ずしも２箇所に配設されている必要はなく、コンクリート部材２の形状に応じて３箇所以上に配設されていてもよい。

上梁１２の一端は、図２に示すように、養生槽３の壁面３１に固定されている。上梁１２の他端は、自由端となっている。上梁１２は、下梁１１の一端が固定された壁面３１と同一の壁面３１に固定されている。
なお、上梁１２を構成する材料は、下梁１１と部材諸元が同一の材料であれば限定されるものではなく、本実施形態では、下梁１１と上梁１２として、線膨張係数が同一で、かつ、断面形状が同一の材料を使用する。

図１に示すように、上梁１２は、下梁１１と同様に、養生槽３の内部において間隔をあけて複数本（図面では２本のみ表示）配設されている。なお、上梁１２の配設ピッチおよび本数等は限定されるものではない。

上固定手段１３は、コンクリート部材２の上端部を上梁１２に固定するものである。
本実施形態の上固定手段１３は、上梁１２の下面に固定された一対の係止部材からなり、上梁１２の直下に配設されたコンクリート部材２の上端部を挟持するように構成されている。

上固定手段１３の構成は、コンクリート部材２の上端部を着脱自在に固定することが可能なものであれば限定されない。本実施形態では、一対の上固定手段１３，１３によりコンクリート部材２の挟持している。

養生槽３は、内部にコンクリート部材２，２，…を配設することが可能な形状であって、上方が開口しており、四方が壁により囲まれている。
なお、少なくとも下梁１１および上梁１２の一端が固定される養生槽３の壁面３１は、垂直面を呈している。

コンクリート部材２，２，…の養生は、養生槽３の開口部を塞いだ状態で、養生槽３の内部を高温にした状態で行う。
なお、養生槽３の構成は限定されるものではなく、適宜形成すればよい。例えば、養生槽３の開口部は、養生槽３の側面に形成されていてもよい。

本実施形態のコンクリート部材保持構造１によれば、下梁１１および上梁１２の部材諸元が同一であるため、高温で養生することにより下梁１１や上梁１２が膨張した場合であっても同じ挙動を示す。つまり、下梁１１と上梁１２との間にズレが生じることはなく、同じ方向に同じ量だけ温度膨張する。そのため、コンクリート部材２は、下梁１１と上梁１２の温度膨張に伴い平行移動するため、コンクリート部材２に反りなどが発生することがなく、高品質にコンクリート部材２を形成することができる。

また、下梁１１および上梁１２は、一端が同一の垂直面に固定されていて、他端が自由端であるため、膨張時の変形が阻害されることがない。そのため、下梁１１と上梁１２との変形は、同じ挙動を示す。

下梁１１は、その下面と養生槽３の底面３２との間に隙間が形成されているため、膨張時に底面３２との間に摩擦力が作用することがない。そのため、上梁１２と同じ挙動で変形することになる。

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態に係るコンクリート部材保持構造１は、図３に示すように、下梁１１の下面と養生槽３の底面３２との間に、摺動部材１４が介設されている点で、下梁１１と養生槽３の底面３２との間に隙間が形成されている第一の実施形態のコンクリート部材保持構造１と異なっている。

摺動部材１４の構成は限定されるものではなく、例えば、ローラーや、球状部材、フッ素加工が施された摩擦低減材等が使用可能である。

この他の第二の実施形態に係るコンクリート部材保持構造１の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

本実施形態のコンクリート部材保持構造１によれば、下梁１１が高温養生時に膨張しても、摺動部材が配設されていることにより水平移動が可能となり、上梁１２と同じ挙動を示すことが可能となる。
この他の第二の実施形態に係るコンクリート部材保持構造１の作用効果は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

＜第三の実施の形態＞
第三の実施形態では、トンネルの床版等、平板状のコンクリート部材２を製造する場合について説明する。なお、コンクリート部材２の断面形状や長さ等は限定されるものではない。また、コンクリート部材２は床版に限定されるものではなく、例えば、シールドトンネル等のセグメントピースや、柱部材や、壁部材等であってもよい。
本実施形態のコンクリート部材保持構造１は、図４に示すように、コンクリート部材２，２，２を、長手方向を横にした状態で立設させて保持している。

下梁１１は、コンクリート部材２，２，２の長手方向の両端部と中間部のそれぞれに配設されている。なお、下梁１１は、必ずしも３箇所に配設されている必要はなく、コンクリート部材２の形状に応じて２箇所または４箇所以上に配設されていてもよい。例えば、図５に示すように、コンクリート部材２の長さが短い場合には、コンクリート部材２の両端部の２箇所に下梁１１を配置すればよい。

本実施形態では、下梁１１の上面にコンクリート部材２，２，２を載置する。なお、下梁１１に下固定手段を設け、コンクリート部材２の下端部を下固定手段で固定してもよい。

この他の下梁１１の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、コンクリート部材２，２，２の長手方向の両端部と中間部のそれぞれに上梁１２が配設されている。なお、上梁１２は、必ずしも３箇所に配設されている必要はなく、コンクリート部材２の形状に応じて２箇所または４箇所以上に配設されていてもよい。例えば、図５に示すように、コンクリート部材２の長さが短い場合には、コンクリート部材２の両端部の２箇所に上梁１２を配置すればよい。

上梁１２は、下梁１１に上載されたコンクリート部材２，２，２の上端側に配設されている。すなわち、上梁１２は下梁１１の直上に配置されている。

本実施形態では、コンクリート部材２，２，２の上端面に上梁１２，１２，１２を載置させた状態で、コンクリート部材２，２，２を固定するものとする。
なお、上梁１２は、必ずしもコンクリート部材２，２，２の上面を固定する必要はなく、例えば、図５に示すように、コンクリート部材２，２，２の側端面の上端部を固定してもよい。

この他の上梁１２の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
また、本実施形態の上固定手段１３および養生槽３の構成も第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

本実施形態のコンクリート部材保持構造１によれば、第一の実施形態に係るコンクリート部材保持構造と同様の作用効果を得ることができる。

＜第四の実施形態＞
第四の実施形態のコンクリート部材保持構造１は、図６に示すように、脱型したコンクリート部材２，２，…を、長手方向が縦になるように立設させた状態で保持するものである。
本実施形態では、コンクリート部材２として、断面正方形の柱部材を製造する場合について説明するが、柱部材の形状寸法は限定されるものではない。また、コンクリート部材２は柱部材に限定されるものではなく、例えば、シールドトンネル等のセグメントピースや、床版等の版状部材や、壁部材等であってもよい。

本実施形態では、下梁１１の上面にコンクリート部材２，２，２を載置する。なお、下梁１１に下固定手段を設け、コンクリート部材２の下端部を下固定手段で固定してもよい。
なお、この他の下梁１１の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

上梁１２は、下梁１１に上載されたコンクリート部材２，２，２の上端側に配設されている。すなわち、上梁１２は下梁１１の直上に配置されている。
なお、この他の上梁１２の構成は、第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
また、本実施形態の上固定手段１３および養生槽３の構成も第一の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

本実施形態のコンクリート部材保持構造１によれば、第一の実施形態に係るコンクリート部材保持構造と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

１ コンクリート部材保持構造
１１ 下梁
１２ 上梁
１３ 上固定手段
１４ 摺動部材
１５ 下固定手段
２ コンクリート部材
３ 養生槽
３１ 壁面
３２ 底面

Claims (4)

1. 脱型したコンクリート部材を、立設させた状態で高温養生するとき、前記コンクリート部材を保持するコンクリート部材保持構造であって、
   前記コンクリート部材の下端側に配設されて、前記コンクリート部材が載置される下梁と、
   前記コンクリート部材の上端側に配設された上梁と、
   前記コンクリート部材の上端部を前記上梁に固定する上固定手段と、を有し、
   前記下梁および前記上梁は、線膨張係数が同一の材料により構成されており、
   前記下梁の一端および前記上梁の一端が同一の垂直面に固定されていて、前記下梁の他端および前記上梁の他端が自由端であることを特徴とする、コンクリート部材保持構造。
2. 前記コンクリート部材の下端部を前記下梁に固定する下固定手段を有していることを特徴とする、請求項１に記載のコンクリート部材保持構造。
3. 脱型したコンクリート部材を、立設させた状態で高温養生するとき、前記コンクリート部材を保持するコンクリート部材保持構造であって、
   前記コンクリート部材の下端側に配設された下梁と、
   前記コンクリート部材の上端側に配設された上梁と、
   前記コンクリート部材の上端部を前記上梁に固定する上固定手段と、を有し、
   前記下梁および前記上梁は、線膨張係数が同一の材料により構成されていて、
   前記下梁の一端および前記上梁の一端が同一の垂直面に固定されていて、前記下梁の他端および前記上梁の他端が自由端であり、
   前記下梁の下面と養生槽の底面との間に、摺動部材が介設されていることを特徴とする、コンクリート部材保持構造。
4. 前記下梁の下面と養生槽の底面との間に、隙間が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコンクリート部材保持構造。

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