JP6191936B1 - コンクリート施工法 - Google Patents

Abstract

【課題】手作業で均す場合と比べて、短時間で一度に均す範囲を広くするとともに、十分な強度でコンクリートの表面をきれいに仕上げるコンクリート施工法を提供する。【解決手段】コンクリート施工法は、２本のレール上において回転駆動式チューブローラ１０をレール２０に沿って移動させて２本のレール間の硬化前のコンクリートＵＣを均す第１均し工程と、第１均し工程で均した硬化前のコンクリートの表面を振動式タンピング機を用いてタンピングする第１タンピング工程とを具備する。【選択図】図１

Description

本発明は、平面（床面）および法面（傾斜面）の両方において、硬化前のコンクリートを流し込んで均してから硬化させるコンクリート施工法に関する。

従来、硬化前のコンクリートの表面と接触する均し板と、均し板に搭載された振動発生手段と、均し板に取り付けられた操作ハンドルとを備えた均し装置を用いてコンクリートの表面を平準化する均し工程と、プロペラ状の動力式回転鏝を有する平面均し機と、平板状の仕上げ鏝と、仕上げ鏝をコンクリートの表面へ押圧する重錘とを備えた仕上げ装置を用いてコンクリートの表面を仕上げる仕上げ工程とを備えた床面施工法が知られている（例えば、特許文献１）。

特許３９１３２６３号公報

しかしながら、上述した従来の床面施工法の均し装置を用いた均し工程は、コンクリートの強度を上げるために均し装置を振動させながらコンクリートを叩きながら均す所謂、タンピング工程であり、硬化前のコンクリートがある程度均されてからでなければ、均し装置を使用できない。

そのため、生コンクリートを流し込む工程である所謂、生コンクリート打設工程の後、作業者がかき板やコンクリートを均す荒均し工程、および作業者が木製の直線定規をコンクリートに当ててきれいに均す定規擦り工程をする必要があり、その後に上述した均し装置を用いてコンクリートの表面を平準化する均し工程を行っていた。

均し装置を用いた均し工程よりも前工程では、広い範囲を施工する場合、多数の作業者が荒均し工程や定規擦り工程をする必要があり、少ない人数では短時間で広い範囲の生コンクリートをきれいに均すことが困難であるという問題があった。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、手作業で均す場合と比べて、短時間で一度に均す範囲を広くするコンクリート施工法を提供することである。

本請求項１に係る発明は、硬化前のコンクリートを流し込んで均してから硬化させるコンクリート施工法において、２本のレール上において回転駆動式チューブローラをレールに沿って移動させて２本のレール間の硬化前のコンクリートを均す第１均し工程と、前記第１均し工程で均した硬化前のコンクリートの表面を振動式タンピング機を用いてタンピングする第１タンピング工程とを具備することにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたコンクリート施工法の構成に加えて、前記第１均し工程の回転駆動式チューブローラの移動方向に対する回転方向が、移動方向に転がるときの回転方向と逆方向であり、前記回転駆動式チューブローラが、駆動手段によって逆方向に回転しながらレール上をスライド移動することにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたコンクリート施工法の構成に加えて、前記第１均し工程において、前記２本のレールが水平方向に対して傾いて設置され、前記回転駆動式チューブローラの移動方向が、斜面下方から斜面上方へ向かう方向であることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項３に記載されたコンクリート施工法の構成に加えて、前記第１タンピング工程において、前記振動式タンピング機の移動方向が、前記斜面上方から斜面下方へ向かう方向であることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載されたコンクリート施工法の構成に加えて、前記２本のレールの内側には、レール延設方向に沿って弾性体が設けられていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載されたコンクリート施工法の構成に加えて、前記第１均し工程を２本のレールの外側で間隔を空けて複数箇所で行い、前記２本のレール間のコンクリートを硬化させるとともにレールを除去するレール除去工程と、前記レール除去工程の後に２ヶ所の硬化コンクリート間にコンクリートを流し込んで回転駆動式チューブローラを２ヶ所の硬化コンクリートに沿って移動させて２ヶ所の硬化コンクリート間の硬化前のコンクリートを均す第２均し工程とをさらに具備することにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項７に係る発明は、請求項６に記載されたコンクリート施工法の構成に加えて、前記第２均し工程で均した硬化前のコンクリートの表面を振動式タンピング機を用いてタンピングする第２タンピング工程をさらに具備することにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項８に係る発明は、硬化前のコンクリートを流し込んで均してから硬化させるコンクリート施工法において、施工面である平面に設置された２本のレール上において回転駆動式チューブローラをレールに沿って移動させて２本のレール間の硬化前のコンクリートを均す第１均し工程を具備することにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項９に係る発明は、硬化前のコンクリートを流し込んで均してから硬化させるコンクリート施工法において、施工面である傾斜面の傾斜方向に沿って設置された２本のレール上において回転駆動式チューブローラをレールに沿って移動させて２本のレール間の硬化前のコンクリートを均す第１均し工程を具備することにより、前述した課題を解決するものである。

本発明のコンクリート施工法は、硬化前のコンクリートを流し込んで均してから硬化させることができるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

本請求項１に係る発明のコンクリート施工法によれば、２本のレールである所謂、アングル間の硬化前のコンクリートに対して回転駆動式チューブローラの平滑さおよび自重が作用して、手作業で均す場合と比べて、一度に均す範囲が広くなるとともに短時間で均されるため、コンクリートの表面をきれいに仕上げることができる。

つまり、従来の手作業による荒均し工程および定規擦り工程が不要になるため、作業者の人数を少なくするとともに短時間で広い範囲のコンクリートをきれいに均すことができる。

さらに、硬化前のコンクリートの内部に振動が加わって内部のエアーが表面に移動して表面から逃げてコンクリートの密度が高くなるため、コンクリートの強度を上げることができる。

また、硬化前のコンクリートの内部に振動が加わって内部の比重の大きい骨材が下方へ移動（沈降）するとともに比重の小さい余剰水が表面に移動して表面に浮いて、コンクリートの密度が高くなるため、コンクリートの強度を上げることができる。

つまり、タンピングにより、コンクリート内の良質なセメントペースト層をコンクリート表層に成形することができる。

さらに、第１均し工程および第１タンピング工程の両工程に機械が用いられて第１均し工程で均されたコンクリートの表面が硬化前に第１タンピング工程で素早く広範囲にタンピングされて、確実にコンクリートの内部のエアーおよび余剰水が逃げるため、短時間で広範囲にわたって施工した場合であっても、コンクリートの内部の細かい水の通り道やエアーだまりを無くしてクラックを発生しにくくすることができる。

本請求項２に係る発明のコンクリート施工法によれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、回転駆動式チューブローラの回転運動によって移動方向上流側から下流側へ余分な硬化前のコンクリートがかき出されるため、凹凸が少ないコンクリートの表面を容易に作成することができる。

本請求項３に係る発明のコンクリート施工法によれば、請求項１または請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、２本のレール間の硬化前のコンクリートの余分な部分が斜面下方から上方へかき出されながら２本のレール間の硬化前のコンクリートの表面が均されるため、硬化前のコンクリートの表面が斜面下方へ流れてしまうことを回避できる。

本請求項４に係る発明のコンクリート施工法によれば、請求項３に係る発明が奏する効果に加えて、硬化前のコンクリートの水分は斜面上方から下方へ向かって流れて、斜面下方と比べて斜面上方の方が早く乾く傾向があり、早く乾く側から先にタンピングが行われるため、コンクリートの硬化前にエアーおよび余剰水を確実に逃がしてコンクリートのクラック発生を回避できる。

本請求項５に係る発明のコンクリート施工法によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、第１均し工程のときは弾性体が硬化前のコンクリートから力を受けてレール幅方向に圧縮変形するが、２本のレールの内側のコンクリートが硬化してレール幅方向に収縮すると弾性体が元の形状に戻ろうとして、コンクリートの幅方向両端で２本のレールの外側に引っ張られる力が弾性体で緩和されるため、２本のレールを設置したことで発生する外側に引っ張られる力に起因するクラック発生を回避できる。

本請求項６に係る発明のコンクリート施工法によれば、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、第１均し工程で均した複数のコンクリートの幅方向端部が第２均し工程で２本のレールの役割を果たして、第１均し工程と同様に、手作業で均す場合と比べて、一度に均す範囲が広くなるとともに短時間で均されるため、コンクリートの表面をきれいに仕上げることができる。

本請求項７に係る発明のコンクリート施工法によれば、請求項６に係る発明が奏する効果に加えて、第１タンピング工程と同様に、硬化前のコンクリートの内部に振動が加わって内部のエアーが表面に移動して表面から逃げてコンクリートの密度が高くなるため、コンクリートの強度を上げることができる。

また、硬化前のコンクリートの内部に振動が加わって内部の比重の大きい骨材が下方へ移動するとともに比重の小さい余剰水が表面に移動して表面に浮いて、コンクリートの密度が高くなるため、コンクリートの強度を上げることができる。

本請求項８に係る発明のコンクリート施工法によれば、施工面である平面において、２本のレールである所謂、アングル間の硬化前のコンクリートに対して回転駆動式チューブローラの平滑さおよび自重が作用して、手作業で均す場合と比べて、一度に均す範囲が広くなるとともに短時間で均されるため、コンクリートの表面をきれいに仕上げることができる。

つまり、従来の手作業による荒均し工程および定規擦り工程が不要になるため、作業者の人数を少なくするとともに短時間で広い範囲のコンクリートをきれいに均すことができる。

本請求項９に係る発明のコンクリート施工法によれば、施工面である傾斜面において、２本のレールである所謂、アングル間の硬化前のコンクリートに対して回転駆動式チューブローラの平滑さおよび自重が作用して、手作業で均す場合と比べて、一度に均す範囲が広くなるとともに短時間で均されるため、コンクリートの表面をきれいに仕上げることができる。

つまり、従来の手作業による荒均し工程および定規擦り工程が不要になるため、作業者の人数を少なくするとともに短時間で広い範囲のコンクリートをきれいに均すことができる。

本発明の第１実施例のコンクリート施工法の第１均し工程の様子を示す斜視図。 （Ａ）（Ｂ）は図１の符号２Ａ、符号２Ｂから視た図。 本発明のコンクリート施工法のフローを示す図。 本発明の第１実施例の第１タンピング工程の様子を示す斜視図。 （Ａ）（Ｂ）はタンピング前後のコンクリートの内部を示す概念図。 本発明の第１実施例の第１均し工程および第２均し工程の場所の関係を示す図。 本発明の第１実施例の第２均し工程の様子を示す斜視図。 本発明の第２実施例のレールを示す斜視図。 （Ａ）（Ｂ）は図８の符号９−９で視たコンクリート硬化前および硬化後の断面図。

本発明のコンクリート施工法は、施工面である平面に沿って、または、傾斜面の傾斜方向に沿って設置された２本のレール上において回転駆動式チューブローラをレールに沿って移動させて２本のレール間の硬化前のコンクリートを均す第１均し工程を具備することにより、コンクリートの表面をきれいに仕上げるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

例えば、レール（アングル）は、金属製パイプ、木製角材、コンクリート面の一部など、少なくとも一部が回転駆動式チューブローラと接触して回転駆動式チューブローラを移動方向へ案内するものであれば如何なるものであっても構わない。

また、振動式タンピング機は、少なくとも一部が振動することによって硬化前のコンクリートを叩く構成であればよく、コンクリートの表面を接触する箇所は、板状部の平面でもよいし、ローラ部の曲面でもよい。

以下に、本発明の第１実施例であるコンクリート施工法について、図１乃至図７に基づいて説明する。

ここで、図１は、本発明の第１実施例のコンクリート施工法の第１均し工程の様子を示す斜視図であり、図２（Ａ）は、図１の符号２Ａから視た平面図であり、図２（Ｂ）は、符号２Ｂから視た側面図であり、図３は、本発明のコンクリート施工法の概略のフローを示す図であり、図４は、本発明の第１実施例の第１タンピング工程の様子を示す斜視図であり、図５（Ａ）は、タンピング前のコンクリートの内部を示す概念図であり、図５（Ｂ）は、タンピング後のコンクリートの内部を示す概念図であり、図６は、本発明の第１実施例の第１均し工程および第２均し工程の場所の関係を示す図であり、図７は、本発明の第１実施例の第２均し工程の様子を示す斜視図である。

本発明の第１実施例であるコンクリート施工法は、図１乃至図３に示すように、硬化前のコンクリートＵＣを流し込むコンクリート流し込み工程の後、均し工程を有している。

均し工程である第１均し工程は、図１乃至図２（Ｂ）に示すように、２本のレールである所謂、アングル上において回転駆動式チューブローラ１０をレール２０に沿って移動させて２本のレール間の硬化前のコンクリートＵＣを均す。

一例として、回転駆動式チューブローラ１０は、回転軸部１１と、駆動手段１２と、回転チューブローラ部１３と、ハンドル部１４と、２本の牽引ロープ１５、１６とを備えている。

このうち、回転軸部１１は、長尺に設けられ、回転チューブローラ部１３の内部に挿通されている。

駆動手段１２は、回転軸部１１の一端側に設けられ、例えば、油圧によって回転チューブローラ部１３が回転軸部１１に対して回転するように両者間に力を加えるように構成されている。

回転チューブローラ部１３は、駆動手段１２から力を受けて回転し、本実施例では、回転駆動式チューブローラ１０の移動方向に対してレール上を転がる回転方向と逆方向に回転する。

回転チューブローラ部１３の幅は、１ｍ〜３０ｍ程であり、直径は、１０ｃｍ〜５０ｃｍ程である。

ハンドル部１４は、回転軸部１１における駆動手段１２が設けられている側に回転軸部１１と一体に設けられている。

２本の牽引ロープ１５、１６のうち、１本の牽引ロープ１５の一端側は、ハンドル部１４と連結され、他端側は、作業者や牽引機によって引っ張られる。

もう１本の牽引ロープ１６の一端側は、回転軸部１１の他端と連結され、他端側は、作業者や牽引機によって引っ張られる。

本実施例では、土手斜面にコンクリート施工する場合について説明する。

図１に示すように、土手斜面において、斜面下方ＢＬから斜面上方ＵＰへ向かって２本のレール２０が間隔を空けて互いに略平行に設置される。

そして、水平方向に対して傾いて設置された２本のレール２０の間にコンクリートが流し込まれる。

作業者は、かき板やレーキなどで、施工面に対して大きな偏りが無いよう大まかに生コンクリートを敷き均す。

そして、レベル棒を用いてコンクリート施工のレベルを決め、２本のレール２０をそのレベルに合わせる。

第１均し工程として、回転駆動式チューブローラ１０を、２本のレール２０における斜面下方側のレール上に置き、回転チューブローラ部１３の両端近傍を、２本のレール２０と接触させる。

そして、回転駆動式チューブローラ１０を駆動させながら、２本の牽引ロープ１５、１６を引っ張って、回転駆動式チューブローラ１０をレール２０に沿って斜面下方ＢＬから斜面上方ＵＰへ向かってゆっくり移動させる。

これにより、２本のレール間の硬化前のコンクリートＵＣに対して回転駆動式チューブローラ１０の平滑さおよび自重が作用して、手作業で均す場合と比べて、一度に均す範囲が広くなるとともに短時間で均される。

つまり、従来の手作業による荒均し工程および定規擦り工程が不要になる。

さらに、回転駆動式チューブローラ１０の移動方向に対する回転チューブローラ部１３の回転方向が、移動方向に転がるときの回転方向と逆方向であり、回転チューブローラ部１３が、駆動手段１２によって逆方向に回転しながらレール上をスライド移動する。

これにより、余分な硬化前のコンクリートＵＣは、回転チューブローラ部１３の回転運動によって回転駆動式チューブローラ１０の移動方向上流側から下流側（前方）へかき出される。

その結果、凹凸が少ない硬化前のコンクリートＵＣの表面を容易に作成することができる。

なお、斜面下方ＢＬからコンクリートが均されていくので、斜面下方ＢＬから斜面上方ＵＰへ向かって均していく際、均されたコンクリートが斜面下方ＢＬへ崩れてしまう虞がない。

つまり、斜面上方ＵＰから斜面下方ＢＬへ向かって均していくと、コンクリートが自重によって斜面上方ＵＰから斜面下方ＢＬへ向かって移動しようとするため、均されたコンクリートが崩れてしまう虞が生じるが、斜面下方ＢＬから斜面上方ＵＰへ向かって均していくことで、斜面下方ＢＬのコンクリートが斜面上方ＵＰのコンクリートを支えるため、均されたコンクリートが斜面下方ＢＬへ崩れることを回避できる。

次に、硬化前のコンクリートＵＣの表面を叩いてコンクリートに振動を加えるタンピング工程を行う。

タンピング工程である第１タンピング工程では、振動式タンピング機３０を用いる。

振動式タンピング機３０は、一例として、タンピング板部３１と、振動手段３２と、ハンドルバー３３とを備えている。

タンピング板部３１は、横方向に長尺に設けられている。

タンピング板部３１の横幅は、１００ｃｍ〜３００ｃｍ程であり、前後方向の長さは、１５ｃｍ〜５０ｃｍ程である。

振動手段３２は、タンピング板部３１の上に設けられ、タンピング板部３１と一体にタンピング板部３１の面に対して垂直方向に振動するように構成されている。

振動手段３２は、エンジンによる構成でもよいし、充電式バッテリーを電源とした電動モータによる構成でもよい。

ハンドルバー３３は、タンピング板部３１と接続されている。

振動式タンピング機３０が駆動しているとき、タンピング板部３１は、振動によってコンクリート面から浮いた状態となるため、作業者は、１人でも容易に振動式タンピング機３０を操作して移動させることができる。

タンピング前では、図５（Ａ）に示すように、硬化前のコンクリートＵＣの中のセメントＣ１の内部に細かなエアーＡＲや余剰水ＷＴがある。また、硬化前のコンクリートＵＣの中の骨材Ｃ２の下方に余剰水ＷＴが溜まりやすい。さらに、比重の違いによってセメントＣ１や骨材Ｃ２より比重の小さい水が上方へ移動しようとして、細かい水の通り道ＷＰが形成されている。

振動式タンピング機３０によって硬化前のコンクリートＵＣをタンピングすることにより、図５（Ｂ）に示すように、硬化前のコンクリートＵＣの内部に振動が加わって内部のエアーＡＲが表面に移動して表面から逃げてコンクリートの密度が高くなる。

さらに、硬化前のコンクリートＵＣの内部に振動が加わって内部の比重の大きい骨材Ｃ２が下方へ移動（沈降）するとともに比重の小さい余剰水ＷＴが表面に移動して表面に浮いて、コンクリートの密度が高くなる。

つまり、余剰水ＷＴが表面に移動して表面に浮き、充分な締固め仕上げにより、余剰水を取り除き、レイタンス等コンクリート表層の脆弱部を除去し、良質なセメントペースト層をコンクリート表層に形成することにより、コンクリートの密度が高くなる。

その結果、硬化後のコンクリートＣＣの強度を上げることができる。

また、第１均し工程および第１タンピング工程の両工程に機械が用いられて第１均し工程で均されたコンクリートの表面が硬化前に第１タンピング工程で素早く広範囲にタンピングされて、確実にコンクリートの内部のエアーＡＲおよび余剰水ＷＴが逃げる。

その結果、短時間で広範囲にわたって施工した場合であっても、コンクリートの内部の細かい水の通り道ＷＰやエアーＡＲのたまりを無くしてクラックを発生しにくくすることができる。

本実施例では、コンクリート施工面が傾斜している。

第１タンピング工程において、振動式タンピング機３０の移動方向が、斜面上方ＵＰから斜面下方ＢＬへ向かう方向である。

これにより、硬化前のコンクリートＵＣの水分は斜面上方ＵＰから下方へ向かって流れて、斜面下方ＢＬと比べて斜面上方ＵＰの方が早く乾く傾向があり、早く乾く側から先にタンピングが行われる。

その結果、コンクリートの硬化前にエアーＡＲおよび余剰水ＷＴを確実に逃がして硬化後のコンクリートＣＣのクラック発生を回避できる。

施工位置基準において、タンピング工程の次に、硬化待ち工程、ノロ出し工程、フレスノや刷毛引きによる最終仕上げ工程、養生工程の順で行う。

硬化待ち工程の後、レール２０を除去するレール除去工程を行う。

続いて、第１均し工程および第１タンピング工程を、位置をずらして行う。

具体的には、図６に示すように、回転駆動式チューブローラ１０の幅を考慮して、２本のレール２０の外側で所定間隔を空けた領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ａ３において、第１均し工程および第１タンピング工程を順に行う。

なお、領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ａ３の順で第１均し工程を行ってから第１タンピング工程を行う場合、領域Ａ１における傾斜上下方向の上端から中央までタンピングし、次に、領域Ａ２における傾斜上下方向の上端から中央までタンピングし、続いて、領域Ａ３における傾斜上下方向の上端から中央までタンピングし、その後、領域Ａ１における傾斜上下方向の中央から下端までタンピングし、次に、領域Ａ２における傾斜上下方向の中央から下端までタンピングし、続いて、領域Ａ３における傾斜上下方向の中央から下端までタンピングするとよい。

その後、領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ａ３において、コンクリートが硬化したら、領域Ｂ１、領域Ｂ２、領域Ｂ３において、第２均し工程を行い、その後、第１タンピング工程と同様に第２タンピング工程を行う。

図７に示すように、第２均し工程では、第１均し工程の２本のレール２０を必要とせず、２本のレール２０に代えて領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ａ３の硬化後のコンクリートＣＣの表面の一部を用いる。

本実施例では、第１均し工程を２本のレール２０の外側で間隔を空けて複数箇所で行い、２本のレール間のコンクリートを硬化させるとともにレール２０を除去するレール除去工程と、レール除去工程の後に２ヶ所の硬化コンクリート間にコンクリートを流し込んで回転駆動式チューブローラ１０を２ヶ所の硬化コンクリート（ＣＣ）に沿って移動させて２ヶ所の硬化コンクリート間の硬化前のコンクリートＵＣを均す第２均し工程とをさらに具備する。

これにより、第１均し工程で均した複数のコンクリートが硬化し、これらの硬化後のコンクリートＣＣの幅方向端部が第２均し工程で２本のレール２０の役割を果たして、第１均し工程と同様に、手作業で均す場合と比べて、一度に均す範囲が広くなるとともに短時間で均される。

その結果、硬化前のコンクリートＵＣの表面をきれいに仕上げることができる。

なお、第１均し工程と同様、回転駆動式チューブローラ１０を斜面下方ＢＬから斜面上方ＵＰへ向かって移動させながら、回転チューブローラ部１３を逆回転させるとよい。

さらに、本実施例では、第２均し工程で均した硬化前のコンクリートＵＣの表面を振動式タンピング機３０を用いてタンピングする第２タンピング工程をさらに具備する。

これにより、第１タンピング工程と同様に、領域Ｂ１、領域Ｂ２、領域Ｂ３においても、硬化前のコンクリートＵＣの内部に振動が加わって内部のエアーＡＲが表面に移動して表面から逃げてコンクリートの密度が高くなる。

さらに、硬化前のコンクリートＵＣの内部に振動が加わって内部の比重の大きい骨材Ｃ２が下方へ移動するとともに比重の小さい余剰水ＷＴが表面に移動して表面に浮いて、コンクリートの密度が高くなる。

その結果、領域Ｂ１、領域Ｂ２、領域Ｂ３においても、硬化後のコンクリートＣＣの強度を上げることができる。

なお、第１タンピング工程と同様、斜面上方ＵＰから斜面下方ＢＬに向かって振動式タンピング機３０を移動させるとよい。

以上のように、土手斜面にコンクリート施工する場合について説明したが、水平面にコンクリート施工してもよい。

また、コンクリート施工する場所は、屋外、屋内のいずれでもよい。

さらに、回転チューブローラ部１３の回転方向は、回転駆動式チューブローラ１０の移動方向に対してレール上を転がる回転方向と逆方向としたが、転がる回転方向と同じでもよい。

回転駆動式チューブローラ１０の自重によって硬化前のコンクリートＵＣを均すことができるからである。

＜参考事項＞
カラクリート（登録商標）やフェロコン（登録商標）、ベスコン（登録商標）カラー、カラーハード（登録商標）ＥＭ等のセメント系仕上げ材の表面にクラックが発生する場合がある。

このクラックは、大別すると次の２つに分類される。
１．下地の影響ではなく、カラクリート（登録商標）やフェロコン（登録商標）等セメント系仕上げ材の表層に発生するクラック。
２．コンクリートやモルタル等、カラクリート（登録商標）等を施工する下地に入ったクラックが仕上げ材表面に表れたクラック。

この２種類のクラックの入る原因について解説し、防止または減少方法を説明する。
１．「カラクリート（登録商標）、フェロコン（登録商標）の材料のみに入るクラック」の発生原

（１）クラックの入り方は次に「（Ａ）、（Ｂ）の２種」が挙げられる

（Ａ）亀甲状のヘアークラックが無数に入る。

大きさはおおよそ一片２〜５ｃｍ程度、幅は微細で表層０．１ｍｍ程度に表れ内部には進行しない。

殆ど入っている事がわからない程度のクラック幅であるが、逆光による反射や水洗いしたときの水のしみ込み（光線と水の浸潤状態）で認められる非常に細微なクラック

（Ｂ）長さ５〜１０ｃｍ、幅０．５〜１ｍｍ程度で比較的直線状に入る。

柱周りなどで床の動きを拘束される部分ではなく、何でもない平面に突然入る

（２）クラックの発生原因についての考

（Ａ）亀甲状のヘアークラックの原因
ポルトランドセメントが完全に水和反応をするために必要な最低水分量は、使用ポルトランドセメント量の２５％と言われている。

２５％以上の水分は、全てセメントの反応には寄与しない余剰の水分になる。

このことを前提として、次に（ａ）、（ｂ）が成り立つ

（ａ）セメントの水和反応による収縮（化学的収縮）
ポルトランドセメントに水を加えると水和反応を起こし硬化する。このときの水和反応は、収縮硬化である。すなわち、セメントと水との反応によって出来た生成物の容積は、反応しない前のセメントと水の合計容積よりも減少する。

このときの容積減少量は、化学的結合に要する水量（理論水量）の約２５％に相当すると言われている。

セメントが硬化するための理論水量は、セメント量の約２５％であることから、１００ｇのセメントが、完全に水和するためには役２５ｇ（２５ｃｃ）の水を必要とする。

この水量の２５％、すなわち２５×２５％＝６．２５ｃｃが、この反応プロセスによる容積減少となる。

混練直後は「セメント＋水＝１２５」であったが、反応後は「セメント＋水＝１１８．７５」になった。

これは、水和反応により「水６．２５」が使用され、減少していることを表している

（ｂ）セメントの乾燥収縮（物理的収縮）
コンクリートやモルタルを作るときにはセメントの他に砂や砂利、砕砂や砕石などの骨材を混入する。

骨材の表面が水で濡れるために、骨材表面に吸着される水量は、配合にも左右されるが、おおよそセメント重量の約１５％になると言われている。

反応には寄与せず、ただ骨材の表面を濡らすだけの自由水（ルーズな水という）として持っている。この自由水は、乾燥した空気中で全て蒸発する。

蒸発した水の容積分だけ容積減少となる。

この水の蒸発後の空隙を埋めようとする力が収縮力となる（物理的収縮）。

すなわち、理論水量（２５％）＋骨材表面吸着水（１５％）＝約４０％ がコンクリートを練るための最低のＷ／Ｃ（水セメント比）であるが、その内の１５％は蒸発してしまう水である。

前記（ａ）化学的収縮（６．２５％）と（ｂ）物理的収縮（１５％）の２つの収縮が合算され、セメントにはクラックが入る。収縮量は合計量、すなわちセメントの２１．２５％となる。

以上がカラクリート（登録商標）やフェロコン（登録商標）の表面に入る亀甲状のヘアークラックの発生メカニズムとなる。

この現象は、カラクリート（登録商標）やフェロコン（登録商標）のみに発生する現象のように考えられることがあるが、これはポルトランドセメントを使用している材料全て、例えば、普段のコンクリートやモルタル、成型品の舗道用コンクリート平板などにも当てはまる現象である。

コンクリートやモルタルに発生が見えないのは、表面が粗面なため目立ちにくくなっているだけである。特に、手で押さえるコンクリート面では、発生は殆ど見えない。
防止方法
上記の２１．２５％の収縮は理論水量に近いため防ぐことができないが、打設直後からの保水養生を丁寧に行いセメントの水和反応が十分に行える環境を整えれば、収縮した分をセメントの反応時に生成する反応性生物（エトリンガイトなど）が埋めるため、殆ど目立たなくなる。

この微細クラックが原因となり、下地コンクリートに影響を与えることはない

（Ｂ）長さ５〜１０ｃｍ、幅０．５〜１ｍｍ程度で比較的直線状に入るクラックの原因
風や日差しなどの影響で仕上げ材表面の水が急激に蒸発した場合に発生するクラックである。プラスチックひび割れと称する。

まだ十分に固くなっていない施工直後〜硬化途上の材料中の水が主に風や太陽の日差しの影響で急激に蒸発した場合、表面にクラックとして入る。

材料の硬化収縮が大きいから入る、無収縮材だから入りにくいということではなく、材料の物性が出る前に入ってしまうクラックである。

この現象は、無収縮材料やコンクリートやモルタルでも急激に混練水が蒸発すれば起こる。
防止方法
「風や日差し防止対策が必要である」
初期に急激に水が蒸発させないこと、乾燥させないために風や日差しを防ぐことが大切である。

屋内では開口部を塞ぎ、ドア等からの風を目張りなどで防ぐなどの対策が重要である。

冬場は、ジェットヒーターなどの温風で入る場合がある。

ジェットヒーターの風で床が乾燥しないよう、噴き出しの風が床に当たらないように架台の上に置いたり、口を上に向け空間を暖める工夫が必要である。

屋外では積極的な風や日差し対策が取れないため、屋根壁をつけてからの打設をお勧めする。

上記（Ａ）、（Ｂ）の２種が下地コンクリートやモルタルに影響ではなく仕上げ材のみに入るクラックである。
２．「コンクリートやモルタル等、下地のクラックが仕上げ材表面に表れたクラック」の発生原因
コンクリート等に入るクラックは配合（セメント量や水量、Ｓ／Ａ）や配筋、建築物の構造、沈下、剥離など様々な要因の複合により発生するので一概に原因を特定することができない。

代表的な事柄を抽出して原因の考察と対策を列記する

（Ｃ）コンクリートの配合に起因するクラック
前述した（Ａ）のようにコンクリートを混練するための水量は、理論水量２５％と骨材吸着水量１５％合わせて４０％が最低水量となる（水セメント比 Ｗ／Ｃ）。

コンクリートは現場作業のポンプ圧送のしやすさや配り易さ等の施工性の目的からさらに水を追加して流動性を改良した後に打設している（水セメント比 ６５％が最大値）。

施工性改良のために入れた分を含めた数値と最低水量４０％との差が余剰の水量になる。

例えばセメント量 ３００ｋｇ／立方メートルの場合
避けられない理論水量２５％と骨材吸着水量１５％、合わせて４０％を基本と考えると
最低水量は（２５＋１５＝４０％） ３００×０．４０＝１２０ｋｇ
最大の水セメント比を考えると ３００×０．６５＝１９５ｋｇ
すなわち、１９５−１２０＝７５ｋｇ が余剰水量である硬化に伴って蒸発する。

蒸発して出来た水の抜けた隙間を埋めようとする力が収縮力であり、クラックの一番の原因になる。

理論水量で考えるとさらに余剰水は多くなり
理論水量は（２５％） ３００×０．２５＝７５ｋｇ
最大の水セメント比を考えると ３００×０．６５＝１９５ｋｇ
すなわち、１９５−７５＝１２０ｋｇ が余剰水量となる。

吸着水の４５ｋｇ＋施工性のための余剰水の（０〜７５ｋｇ）の合計水量＝４５〜１２０ｋｇが蒸発・収縮しクラックの原因となる。

この数値を小さくした分だけ収縮も小さくなり、クラックが入りにくくなる。
防止方

（i）水セメント比（理論水量２５％＋吸着水１５％）４０％を超えた分の水量が余剰水になり、収縮の原因になるので施工に差し障りのない範囲で固練りコンクリート打設とする。

６５％より６０％、５０％と水セメント比が少なくなれば、コンクリートの流動性が悪くなり施工性が落ちるが、収縮は小さくなりクラックの減少につながる

（ii）目地を設ける（土間コンクリートの場合）
「コンクリートは必ず収縮する」との考え方から、その収縮を自由に出させるのではなく定められた場所に誘導する目的で目地を設ける。
誘発目地（カッター目地）
水が蒸発することで起こる収縮クラックは防げないので、コンクリート打設の当日、または翌日にコンクリート表面にダイヤモンドカッターなどで深さ２０〜２５ｍｍ程度の切れ込みを入れ、断面欠損を作りクラックをこの切れ込みに集中させるような手法を取る。

この切れ込みが誘発目地（カッター目地）となる。
誘発目地の作成場所
柱芯、柱間の見栄えのよい箇所でおおよそ５ｍ間隔でカッター切断し誘発目地を作成する。

誘発目地の作成は打設の当日〜翌日が適当であり、何日も経過した後ではすでにコンクリートの硬化に伴う収縮とひび割れが始まっているため誘発効果が少なくなる。
伸縮目地（エキスパンションジョイント）
大きな面積では誘発目地２〜４本に１箇所の割合で伸縮目地（エキスパンションジョイント）を設ける。これによりコンクリート版の伸縮を受け止める。
スラブコンクリート
スラブコンクリートは土間コンクリートと異なり、設計上定められたコンクリート厚を連続で確保しなくてはならないので、上記に挙げたような切れ込みを入れて断面欠損させることはできない。

柱や梁などの構造上で荷重などが許せれば、カッターで切断する厚み分をコンクリート打設時に厚く打ち（「ふかす」と表現する）その厚い分を切断するのであれば断面欠損作成も可能である

（iii）鉄筋量を増やす
無筋コンクリートは有筋コンクリートに、シングル筋やダブル筋にするなどの方策が有効である。

ただし、鉄筋を入れる目的はクラック防止ではなく、コンクリートの収縮を拘束することが目的である。入ったクラックを分散させ大きく口を開けることを防ぐ目的である。

固練りコンクリートや誘発目地の設置などとの組み合わせが必要である

（iv）真空コンクリート工法を採用
大気圧により余剰水を抜く真空コンクリート工法もひび割れ防止には有効である。

施工性確保のために理論水量（Ｗ／Ｃ ４０％）より多く水を入れることは仕方がないが、打設直後にこの余剰水を抜いてしまう真空コンクリート工法を採用すれば固練りコンクリート打設と同じ効果が求められるので効果的である。

注意事項として、コンクリート表面を網下駄やスポンジスリッパで歩ける程度に締まらせてから、この工法を行っても十分な脱水は出来ず、また内部までの効果的な脱水は望めないので効果が少ない。この工法を効果的に行うのであれば打設直後の流動性のある、柔らかいコンクリートに行うことが必要である。

また、抜いた余剰水はセメントの影響で強アルカリ性（ＰＨ１３程度）であるため、そのまま下水には流せない。中和した後に流すことが必要になる

（Ｄ）コンクリートの配合を変更してクラック要因を減らす
普通コンクリートの打設ではなく以下の方法もひび割れ防止には有効である

（i）ファイバーコンクリートの打設
コンクリート混練用ファイバー（繊維）の種類は「スチール繊維」、「ビニロン繊維」、「ナイロン繊維」、「ガラス繊維」等があるが、現場で使用されるのは分散能力の関係からスチール繊維が多い。

スチールファイバーは鉄筋量に比べ表面積が大きく、またコンクリートに混ぜ込んだ場合には三次元ランダムにファイバーが分散しているので、鉄筋よりさらに収縮の拘束力が強いとされているのでひび割れが入りにくくなる。

ただし、スラブコンクリートは、コストがかかる、空気量が増える、流動性が低下する、などの欠点もあるので使用には注意が必要である。

注意事項として、「エントラップエアー（混練時に巻き込んだ空気）」が増加するので、仕上げ材表面に空気ふくれが出る可能性が高くなる。ベースコンクリートの空気量をできる限り少なくして、打ち込み時にはタッピングを念入りに行う必要がある。

また、「流動性が３〜４ｃｍ低下」するため、軟らかなベースコンクリートにファイバーを添加する傾向にある。軟らかなコンクリートでは、ブリージングが増加するため、ファイバーを沈めるためのタッピング作業などで表面にレイタンスなどの脆弱層が厚くできる。仕上げ材の剥離につながる危険性があるので、配合上のベースコンクリートは基本の１５ｃｍ程度を確保する必要がある（ファイバー混入後のコンクリートの、筒先スランプではない）。

ファイバー混入後の筒先のスランプを１５〜１８ｃｍとすると、ベースコンクリートのスランプは２０ｃｍ近くか、それ以上になる可能性が高いので、そのようなコンクリートは不可である

（ii）流動化コンクリートの打設
ひび割れ防止には、水セメント比を押さえた固練りコンクリートが有効である。

固練りコンクリートは、打設時の施工性が悪いので敬遠される傾向にある。流動化コンクリートは薬品により、一定時間流動性を確保したコンクリートである。

たとえば、 元のスランプ ８ｃｍ→ 流動化後のスランプ１８ｃｍ
元のスランプ１２ｃｍ→ 流動化後のスランプ１８ｃｍ
等、ポンプ圧送に差し障りない軟らかなコンクリートになるが、３０〜６０分後には元のスランプに戻るコンクリートである。

たとえば、「元のスランプ８ｃｍ→ 流動化後のスランプ１８ｃｍ」であれば、コンクリート混練時の水量はスランプ８ｃｍの水量と同じなので固練りコンクリートとなりひび割れの少ないコンクリートが打設できる。

カラクリート（登録商標）などの散布型仕上げ材を施工する際の注意事項として、流動性を保っているのは打設前後の３０〜６０分の短時間である。その時間を過ぎると元のスランプの固いコンクリートに戻るので、作業者は「固練りコンクリートを打設している」との意識を持って作業者の手配や作業段取りを組まないと施工タイミングを逸してしまう危険性がある

（iii）膨張コンクリートの打設
膨張材を混入したコンクリートを打設する。

実際は「０を無収縮と考えた場合」、プラス（＋）側に膨張させるのではなくコンクリートの収縮する分を見越して「限りなく０に近くなるように膨張材を添加し補償すること」を目的とする収縮補償コンクリートである。

水セメント比（理論水量２５％＋吸着水１５％）４０％を超えた分の水量が余剰水になり、収縮の原因になるが、その収縮する分を膨張材混入により補償する。

カラクリート（登録商標）などの散布型仕上げ材を施工する際の注意事項として、打設後の早期の水養生、保水養生が必要である。膨張過程では水分を必要とするので、仕上げ材を施工し表面に傷が付かなくなったら速やかに保水養生を行う。

「セメントにはなぜ骨材を入れるのか？」について
セメントを水のみで練ったものを「セメントペースト」という。

セメントペーストだけでもかなりの高強度が出る。

セメントペーストは、乾燥による収縮が極めて大きいので、ペーストだけで構造物を作ると
→乾燥収縮に伴うひび割れが発生
→硬化途中で発生する反応熱により、ひび割れが発生
→そのため、水がしみ込みやすくなり、鉄筋があれば錆びる
などの不具合がでる。

骨材を入れることによって全体の収縮量を小さくし、ひび割れ発生を抑制することができる

（Ａ１）セメントペーストに砂を入れてモルタルとして使用

（Ａ２）セメントペーストに砂と砂利を入れてコンクリートとして使用。

砂や砂利を入れると骨材分だけセメントペーストが少なくなる。また砂利の場合には骨材同士がぶつかるので収縮が抑制されるなどの利点がある。

セメントペーストよりモルタル、モルタルよりコンクリートの収縮が小さい。

「モルタルやコンクリートの概念」について
コンクリートやモルタルを混練すると

（Ｂ１）セメントが反応するために必要な水

（Ｂ２）骨材を濡らすための水（骨材周りに吸着される水）

（Ｂ３）作業性に適した流動性を得るために入れる水
の３種類が必要な水になるが、その内の（Ｂ２）と（Ｂ３）が余剰な水であり、クラックの原因にもなる。

混練直後では、セメントは骨材と密に接している。

そして、混練水（Ｂ２）および（Ｂ３）が蒸発し空隙が多くなる。

その後、水が蒸発した空隙に骨材やセメントが移動して埋める。これが収縮であり、クラックの原因である。固練りすると混練水が少ない分収縮も小さい。

均一に収縮すれば体積減少ですむが、様々な原因で拘束される部分ができて実際には均一ではないため、拘束部分と自由収縮部分の歪みがクラックの原因になる。

このようにして得られた本発明の第１実施例であるコンクリート施工法は、２本のレール上において回転駆動式チューブローラ１０をレール２０に沿って移動させて２本のレール間の硬化前のコンクリートＵＣを均す第１均し工程と、第１均し工程で均した硬化前のコンクリートＵＣの表面を振動式タンピング機３０を用いてタンピングする第１タンピング工程とを具備することにより、硬化前のコンクリートＵＣおよび硬化後のコンクリートＣＣの表面をきれいに仕上げるとともに硬化後のコンクリートＣＣの強度を上げることができ、短時間で広範囲にわたって施工した場合であっても、コンクリートの内部の細かい水の通り道ＷＰやエアーＡＲのたまりを無くしてクラックを発生しにくくすることができる。

さらに、第１均し工程の回転駆動式チューブローラ１０の移動方向に対する回転方向が、移動方向に転がるときの回転方向と逆方向であり、回転駆動式チューブローラ１０が、駆動手段１２によって逆方向に回転しながらレール上をスライド移動することにより、凹凸が少ない硬化前のコンクリートＵＣの表面を容易に作成することができる。

また、第１均し工程において、２本のレール２０が水平方向に対して傾いて設置され、回転駆動式チューブローラ１０の移動方向が、斜面下方ＢＬから斜面上方ＵＰへ向かう方向であることにより、硬化前のコンクリートＵＣの表面が斜面下方ＢＬへ流れてしまうことを回避できる。

さらに、第１タンピング工程において、振動式タンピング機３０の移動方向が、斜面上方ＵＰから斜面下方ＢＬへ向かう方向であることにより、コンクリートの硬化前にエアーＡＲおよび余剰水ＷＴを確実に逃がして硬化後のコンクリートＣＣのクラック発生を回避できる。

また、第１均し工程を２本のレール２０の外側で間隔を空けて複数箇所で行い、２本のレール間のコンクリートを硬化させるとともにレール２０を除去するレール除去工程と、レール除去工程の後に２ヶ所の硬化コンクリート間にコンクリートを流し込んで回転駆動式チューブローラ１０を２ヶ所の硬化コンクリートに沿って移動させて２ヶ所の硬化コンクリート間の硬化前のコンクリートＵＣを均す第２均し工程とをさらに具備することにより、第１均し工程と同様に、硬化前のコンクリートＵＣの表面をキレイに仕上げることができる。

さらに、第２均し工程で均した硬化前のコンクリートＵＣの表面を振動式タンピング機３０を用いてタンピングする第２タンピング工程をさらに具備することにより、第１タンピング工程と同様に、硬化後のコンクリートＣＣの強度を上げることができるなど、その効果は甚大である。

続いて、本発明の第２実施例であるコンクリート施工法について、図８乃至図９（Ｂ）に基づいて説明する。

ここで、図８は、本発明の第２実施例のレール２０を示す斜視図であり、図９（Ａ）は、図８の符号９−９で視たコンクリート硬化前の断面図であり、図９（Ｂ）は、図８の符号９−９で視たコンクリート硬化後の断面図である。

第２実施例のコンクリート施工法は、第１実施例のコンクリート施工法の２本のレール２０の内側に弾性体を設けたものであり、多くの要素について第１実施例のコンクリート施工法と共通するので、共通する事項については詳しい説明を省略する。

図８に示すように、２本のレール２０の内側には、レール延設方向に沿って弾性体の一例としてゴム部２１が設けられている。

図９（Ａ）に示すように、２本のレール２０の間に生コンクリートを流し込み、第１均し工程で均したとき、ゴム部２１は、硬化前のコンクリートＵＣから力を受け、押しつぶされるようにレール幅方向に僅かに圧縮変形する。

そして、図９（Ｂ）に示すように、２本のレール２０の内側のコンクリートが硬化する際、コンクリートの内部の水分が抜けてコンクリートがレール幅方向に僅かに収縮する。

この際、ゴム部２１は元の形状に戻ろうとして、コンクリートの幅方向両端で２本のレール２０の外側に引っ張られる力が弾性体で緩和される。

その結果、２本のレール２０を設置したことで発生する外側に引っ張られる力に起因するクラック発生を回避できる。

なお、本実施例のレール２０は、断面四角形のパイプであるが、前述した実施例と同じ断面円形のパイプでもよい。

このようにして得られた本発明の第２実施例であるコンクリート施工法は、２本のレール２０の内側には、レール延設方向に沿って弾性体としてのゴム部２１が設けられていることにより、２本のレール２０を設置したことでコンクリートが硬化する際の水和反応および余剰水の除去乾燥などによって収縮するときに発生する外側に引っ張られる力に起因するクラック発生を回避できるなど、その効果は甚大である。

１０ ・・・ 回転駆動式チューブローラ
１１ ・・・ 回転軸部
１２ ・・・ 駆動手段
１３ ・・・ 回転チューブローラ部
１４ ・・・ ハンドル部
１５ ・・・ 牽引ロープ
１６ ・・・ 牽引ロープ
２０ ・・・ レール
２１ ・・・ ゴム部（弾性体）
３０ ・・・ 振動式タンピング機
３１ ・・・ タンピング板部
３２ ・・・ 振動手段
３３ ・・・ ハンドルバー
ＵＣ ・・・ （硬化前の）コンクリート
ＣＣ ・・・ （硬化後の）コンクリート
ＢＬ ・・・ 斜面下方
ＵＰ ・・・ 斜面上方
Ｃ１ ・・・ セメント
Ｃ２ ・・・ 骨材
ＷＴ ・・・ 余剰水
ＷＰ ・・・ 細かい水の通り道
ＡＲ ・・・ エアー

Claims (6)

1. 硬化前のコンクリートを流し込んで均してから硬化させるコンクリート施工法において、
   ２本のレール上において回転駆動式チューブローラをレールに沿って移動させて２本のレール間の硬化前のコンクリートを均す第１均し工程と、
   前記第１均し工程で均した硬化前のコンクリートの表面を振動式タンピング機を用いてタンピングする第１タンピング工程とを具備し、
   前記第１均し工程を２本のレールの外側で間隔を空けて複数箇所で行い、前記２本のレール間のコンクリートを硬化させるとともにレールを除去するレール除去工程と、
   前記レール除去工程の後に２ヶ所の硬化コンクリート間にコンクリートを流し込んで回転駆動式チューブローラを２ヶ所の硬化コンクリートに沿って移動させて２ヶ所の硬化コンクリート間の硬化前のコンクリートを均す第２均し工程とをさらに具備することを特徴とするコンクリート施工法。
2. 前記第１均し工程の回転駆動式チューブローラの移動方向に対する回転方向が、移動方向に転がるときの回転方向と逆方向であり、
   前記回転駆動式チューブローラが、駆動手段によって逆方向に回転しながらレール上をスライド移動することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート施工法。
3. 前記第１均し工程において、前記２本のレールが水平方向に対して傾いて設置され、
   前記回転駆動式チューブローラの移動方向が、斜面下方から斜面上方へ向かう方向であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンクリート施工法。
4. 前記第１タンピング工程において、前記振動式タンピング機の移動方向が、前記斜面上方から斜面下方へ向かう方向であることを特徴とする請求項３に記載のコンクリート施工法。
5. 前記２本のレールの内側には、レール延設方向に沿って弾性体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のコンクリート施工法。
6. 前記第２均し工程で均した硬化前のコンクリートの表面を振動式タンピング機を用いてタンピングする第２タンピング工程をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート施工法。