JP6209121B2 - コンクリート締固め装置及びコンクリート締固め方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート締固め装置及びコンクリート締固め方法に関するものである。

従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載のコンクリート締固め装置が知られている。この装置は、鉄筋が組まれた型枠内にコンクリートが打設されたときに、未硬化のコンクリート内で鉄筋同士の間に挿入される振動装置を有している。

特開２０１０−１８０６２９号公報

しかしながら、この種のコンクリート締固め装置では、型枠近傍まで振動装置による振動力が伝わり難い場合がある。締固め時にコンクリート表面（型枠近傍）にまで振動を適切に加えることは、型枠内側の気泡を除去し、完成後のコンクリート表面のアバタを抑制する上でも重要である。

本発明は、締固め時においてコンクリート表面に振動力を確実に伝達するコンクリート締固め装置及びコンクリート締固め方法を提供することを目的とする。

本発明のコンクリート締固め装置は、型枠内に打設されるコンクリートの締固めを行うコンクリート締固め装置であって、型枠内で最外縁鉄筋に沿って延在し、コンクリートに埋め殺しされる振動媒体と、振動媒体の上端部に着脱可能に取り付けられ、あるいは接触させて振動媒体を振動させる振動発生装置と、を備えたことを特徴とする。

このコンクリート締固め装置によれば、型枠内で最外縁鉄筋に沿って延在する振動媒体が、型枠の近傍で振動するので、締固め時にはコンクリート表面まで振動力が確実に伝達される。

また、振動媒体が型枠内の鉄筋に固定されていないこととしてもよい。この構成によれば、鉄筋自体の振動を抑制することができる。

また、振動発生装置は、棒状をなす振動媒体の上端部を把持する把持機構を備え、把持機構は、下方から挿入される上端部を案内するガイド面と、上端部をガイド面に対して押付け、ガイド面との間に上端部を挟み込む押付け部と、押付け部をガイド面に向けて水平方向に駆動する押出し駆動部と、を備えることとしてもよい。この構成によれば、振動発生装置を振動媒体の上端部に容易に着脱することができる。また、ガイド面は、下方に開いた円錐面をなす挿入ガイド部を有することとしてもよい。この場合、振動媒体への振動発生装置の着脱の操作が容易になる。

また、振動媒体は、ハンチ部を構築するための型枠内に設置され、最外縁鉄筋であるハンチ筋に沿って斜めに延在する傾斜部を有することとしてもよい。一般にハンチ部を構築するためのハンチ部型枠の内側面、特にコンクリート打設時に気泡が残留しやすいところに、振動媒体の傾斜部をハンチ筋に沿って配置することにより、ハンチ部のコンクリート表面まで振動力を確実に伝え、気泡の除去を推進することができる。

本発明のコンクリート締固め方法は、型枠内に打設されるコンクリートの締固めを行うコンクリート締固め方法であって、型枠内の最外縁鉄筋に沿って延在するように振動媒体を設置する振動媒体設置工程と、型枠内にコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、コンクリート打設工程で導入されたコンクリートの上端面から上方に突出した振動媒体の上端部に振動発生装置を取り付ける振動発生装置取付工程と、振動発生装置を駆動して振動媒体を振動させる振動工程と、振動媒体を埋め殺しにしてコンクリートを硬化させる硬化工程と、を備えたことを特徴とする。

このコンクリート締固め方法によれば、型枠内で最外縁鉄筋に沿って延在する振動媒体が、型枠の近傍で振動するので、締固め時にはコンクリート表面まで振動力が確実に伝達される。

また、振動媒体設置工程では、ハンチ部を構築するための型枠内において、振動媒体の少なくとも一部が、最外縁鉄筋であるハンチ筋に沿って斜めに延在するように設置されることとしてもよい。一般にハンチ部を構築するためのハンチ部型枠の内側面、特にコンクリート打設時に気泡が残留しやすいところに、振動媒体の少なくとも一部をハンチ筋に沿って配置することにより、ハンチ部のコンクリート表面まで振動力を確実に伝え、気泡の除去を推進することができる。

本発明によれば、締固め時においてコンクリート表面に振動力を確実に伝達するコンクリート締固め装置を提供することができる。

本実施形態に係るコンクリート締固め装置を設置したコンクリート型枠の内部を示す一部破断斜視図である。 図１のコンクリート型枠内の側断面図である。 本実施形態に係るコンクリート締固め装置の分解斜視図である。 振動発生装置と振動媒体との連結部分を拡大して示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るコンクリート締固め装置及び方法の実施形態について詳細に説明する。

図１及び図２に示されるように、コンクリート型枠１０は、躯体構築時に底盤上に側壁を構築するための型枠である。底盤と側壁の接合部にはハンチ部３が構築される。本実施形態のコンクリート締固め装置１はコンクリート型枠１０内に設置され使用される。コンクリート型枠１０内には、鉄筋１１が組まれている。コンクリート型枠１０は、ハンチ部３を形成するため傾斜して設置されるハンチ部型枠１０ａを含んでいる。そして、鉄筋１１は、ハンチ部３の最外縁鉄筋としてハンチ部型枠１０ａの内側面に沿って斜めに延在するハンチ筋１１ａを含んでいる。

コンクリート締固め装置１は、振動媒体２１と、振動媒体２１の上端部に着脱可能に取り付けられる振動発生装置２３とを備えている。振動媒体２１は、例えば鉄筋等の金属材料からなり、主に丸鋼で製作されている。振動媒体２１は、ハンチ筋１１ａに沿って斜めに延在する傾斜本体部（傾斜部）２１ａと、振動発生装置２３を取り付けるための取付部２１ｂとを有している。傾斜本体部２１ａは、ハンチ筋１１ａ付近に、ハンチ部型枠１０ａに平行な平面内で矩形に形成されている。傾斜本体部２１ａの上下寸法は、ハンチ部３の寸法に合わせて適宜設定すればよい。また、傾斜本体部２１ａの幅寸法は、例えば、２５０〜５００ｍｍとすることが好ましい。これにより、傾斜本体部２１ａを構成する２本の縦棒材部分同士の間隔が２５０〜５００ｍｍとなり、ハンチ部型枠１０ａに沿ったコンクリートの締固めが適切なピッチ（２５０〜５００ｍｍ）で行われることになる。

傾斜本体部２１ａの上端部及び下端部には、ハンチ部型枠１０ａに向けて張り出す方向に半径を持つ円盤状のスペーサ２５が取り付けられている。このスペーサ２５の存在により、傾斜本体部２１ａとハンチ部型枠１０ａとの間隙が確保される。取付部２１ｂは、傾斜本体部２１ａの上端の両端から更に鉛直上方に突出した２本の丸棒材で構成されている。以上のような振動媒体２１は、締固めの終了後、コンクリートに埋め殺しされる。また、振動媒体２１は、鉄筋１１に対して固定されていない。よって、振動媒体２１が振動したとしても、鉄筋１１にはほとんど振動は伝わらないと考えられる。ここで、鉄筋１１に対して固定されるとは、例えば、鉄筋に対して針金（番線）、固定金物等で結束されること、又は連結されること等を意味する。

図３及び図４に示されるように、振動発生装置２３は、振動フレーム３１と、振動フレーム３１上に取り付けられた振動体３３と、振動フレーム３１に取り付けられた把持装置３５と、を有している。振動フレーム３１は、例えば梯子型をなしており、振動フレーム３１の２本の鉛直フレーム３７の下端内側には、それぞれ、下方から挿入される取付部２１ｂを案内するガイド面３９が互いに対向して設けられている。ガイド面３９の下部は、下方に開いた円錐面をなすベルマウス形状の挿入ガイド部３９ａであり、ベルマウス形状によって下方からの取付部２１ｂの挿入が容易になる。

振動体３３は、振動フレーム３１の中央部に取り付けられ、振動発生装置２３全体を振動させるための棒状の振動発生源である。振動体３３の振動方式としては、例えば、偏心分銅を用いた方式、超音波振動方式、又は電動・電磁、空圧、若しくは油圧を駆動源とする重錘往復方式などを採用することができる。

振動発生装置２３の下部には、振動媒体２１の取付部２１ｂを把持するための把持機構３６が設けられている。把持機構３６は、前述のガイド面３９と把持装置３５とを有している。把持装置３５は、２つのガイド面３９の間に設置されている。把持装置３５は、取付部２１ｂをガイド面３９に対して押付け、ガイド面３９との間に挟み込むための２つの押付けロッド（押付け部）４１を有している。また、把持装置３５は、押付けロッド４１を水平方向に駆動する駆動部（押出し駆動部）４３を有している。例えば、駆動部４３は、油圧機構によって押付けロッド４１を水平に伸縮させる。この場合、駆動部４３に油圧を供給するための油圧ホース４３ａがコンクリート型枠１０の上方まで引き回されてもよい。この構造により、ガイド面３９に沿って挿入された取付部２１ｂを、当該ガイド面３９と押付けロッド４１との間に挟み込んで強固に把持することができ、駆動部４３の操作によって取付部２１ｂを把持・解放することができる。

これにより、振動発生装置２３は、振動媒体２１の上端に着脱可能に取り付けられる。そして、振動媒体２１に取り付けられた振動発生装置２３が振動を発生すると、振動媒体２１に振動が伝達される。また、振動フレーム３１の上部には、鉛直上方に直状に延びるハンドル部４４が取り付けられている。作業者は、ハンドル部４４を保持しコンクリート型枠１０の上方から振動発生装置２３全体を移動させることができ、所定の位置に設置済みの振動媒体２１に対して振動発生装置２３を着脱させることができる。なお、振動発生装置２３に準じる部材と振動媒体２１が一体となったものを設置しておき、同部材に一般的に用いられるコンクリート締固め用振動機を接触させて、振動させてもよい。

続いて、コンクリート締固め装置１を用いたコンクリート締固め方法について説明する。本実施形態のコンクリート締固め方法は、振動媒体設置工程と、コンクリート打設工程と、振動発生装置取付工程と、振動工程と、硬化工程と、を備えている。

（振動媒体設置工程）
まず、コンクリート型枠１０内のハンチ筋１１ａ（最外縁鉄筋）に沿って傾斜本体部２１ａが延在するように振動媒体２１を設置する。具体的には、鉄筋１１を組み立てるときに、ハンチ筋１１ａ付近に振動媒体２１を載置する。このとき、振動媒体２１の傾斜本体部２１ａがハンチ筋１１ａと平行になり、取付部２１ｂが鉛直になるような姿勢とする。ここで、振動媒体２１は鉄筋１１に対して固定されていない。振動媒体２１は、ハンチ部３に沿って水平方向（図２の紙面に垂直な方向）に複数配列される。配列される振動媒体２１同士の間隔は、例えば、２５０〜５００ｍｍとすることが好ましい。これにより、ハンチ部型枠１０ａに沿ったコンクリートの締固めが適切なピッチ（２５０〜５００ｍｍ）で行われることになる。その後、コンクリート型枠１０が組み立てられ、ハンチ部型枠１０ａは、傾斜本体部２１ａの上を覆うように設置される。

（コンクリート打設工程）
続いて、コンクリート型枠１０内の打設空間にコンクリートを打設する。このとき、コンクリートはハンチ部３の上端近傍の高さまで導入され、振動媒体２１の取付部２１ｂがコンクリート上端面５０（図２参照）から上に突出するようにする。

（振動発生装置取付工程）
続いて、コンクリート上端面５０から上方に突出した振動媒体２１の取付部２１ｂに振動発生装置２３を取り付ける。具体的には、コンクリート型枠１０の上端開口から振動発生装置２３を挿入し、振動発生装置２３をハンチ部３の上端部近傍まで降ろす。そして、ガイド面３９に沿って取付部２１ｂが挿入されるように、振動媒体２１の上方に振動発生装置２３を設置し、駆動部４３の操作によって取付部２１ｂを強固に把持させる。このとき作業者は、ハンドル部４４を保持して振動発生装置２３の位置合わせ等を行うことができ、コンクリート型枠１０の上方から作業を行うことができる。

（振動工程）
次に、振動発生装置２３の振動体３３を駆動してハンチ部３におけるコンクリートの締固めを実行する。振動媒体２１の取付部２１ｂが振動発生装置２３によって強固に把持されているので、振動体３３で発生した振動が、振動フレーム３１から振動媒体２１に伝達され、振動媒体２１が振動する。そうすると、振動媒体２１の振動力がハンチ部型枠１０ａに接するコンクリート表面にまで十分に到達し、ハンチ部型枠１０ａの内側面近傍の気泡が除去される。

（振動発生装置移動工程）
次に、駆動部４３の操作によってガイド面３９から取付部２１ｂを解放し、振動発生装置２３を振動媒体２１から取り外す。そして、振動発生装置２３を移動させて、隣接する振動媒体２１の取付部２１ｂに取り付け、振動発生装置２３の振動体３３を駆動する。すなわち、隣接する振動媒体２１において同様に締固めを実行する。このように、振動発生装置２３をハンチ部３に沿って水平方向（図２の紙面に垂直な方向）に移動させながら、上記の振動発生装置取付工程と振動工程と繰り返すことにより、ハンチ部３全体の締固めを行うことができる。

（硬化工程）
ハンチ部３全体の締固めが終了した後、振動媒体２１を除去することなくコンクリートを硬化させる。振動媒体２１は、コンクリート内に埋め殺しされる。

このコンクリート締固め装置１及び締固め方法によれば、ハンチ筋１１ａに沿って延在する振動媒体２１の傾斜本体部２１ａが、ハンチ部型枠１０ａの近傍で振動するので、締固め時にはハンチ部型枠１０ａに接するコンクリート表面まで振動力が確実に伝達される。よって、ハンチ部型枠１０ａの内側面における気泡の残留が抑制され、ハンチ部３のコンクリート表面のアバタ発生が抑制される。一般にハンチ部型枠の内側面には特にコンクリート打設時に気泡が残留しやすいところ、振動媒体２１の傾斜本体部２１ａをハンチ筋１１ａに沿って配置することにより、ハンチ部型枠１０ａのコンクリート表面まで振動力を確実に伝え、気泡の除去を推進することができる。

また、振動媒体２１が鉄筋１１に固定されていないので、鉄筋１１自体の振動を抑制することができる。

また、振動発生装置２３は、振動媒体２１の取付部２１ｂを上下方向に挿入させ、把持する構造なので、振動発生装置２３を振動媒体２１の上端部に容易に着脱することができる。また、ガイド面３９は、下方に開いた円錐面をなす挿入ガイド部３９ａを有するので、振動媒体２１への振動発生装置２３の着脱の操作が容易になる。また、コンクリート型枠１０の上端開口から振動発生装置２３を吊り下げるように挿入し、振動媒体２１への振動発生装置２３の着脱の操作を行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。例えば、実施形態においては、振動媒体２１の傾斜本体部２１ａを、ハンチ筋１１ａのやや外側に配置しているが（図２参照）、傾斜本体部２１ａをハンチ筋１１ａのやや内側に配置してもよく、水平方向に隣接するハンチ筋１１ａ同士の間に配置してもよい。

また、実施形態では、本発明をハンチ部３に適用し、最外縁鉄筋としてのハンチ筋１１ａに沿って傾斜本体部２１ａを配置しているが、本発明は、ハンチ部３以外にも適用可能である。例えば、最外縁鉄筋である鉛直の鉄筋に沿って、鉛直方向に延びる振動媒体を配置してもよい。また、実施形態では、振動発生装置２３に油圧式の把持装置３５を採用しているが、これには限定されず、例えば、モータで駆動する把持装置を用いてもよい。この場合、例えば、油圧ホース４３ａに代えて電源ケーブルにより把持装置に電力が供給される。また、振動発生装置２３が振動媒体２１に取り付けられることも必須ではなく、振動発生装置を単に振動媒体に接触させて振動媒体を振動させてもよい。

１…コンクリート締固め装置、１０…コンクリート型枠、１１ａ…ハンチ筋（最外縁鉄筋）、２１…振動媒体、２１ａ…傾斜本体部（傾斜部）、２１ｂ…取付部（振動媒体の上端部）、２３…振動発生装置、３６…把持機構、３９…ガイド面、３９ａ…挿入ガイド部、４１…押付けロッド（押付け部）、４３…駆動部（押出し駆動部）、５０…コンクリート上端面。

Claims (7)

1. 型枠内に打設されるコンクリートの締固めを行うコンクリート締固め装置であって、
   前記型枠内で最外縁鉄筋に沿って延在し、前記コンクリートに埋め殺しされる振動媒体と、
   前記振動媒体の上端部に着脱可能に取り付けられる、あるいは接触させて前記振動媒体を振動させる振動発生装置と、を備えたことを特徴とするコンクリート締固め装置。
2. 前記振動媒体が前記型枠内の鉄筋に固定されていないことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート締固め装置。
3. 前記振動発生装置は、棒状をなす前記振動媒体の上端部を把持する把持機構を備え、
   前記把持機構は、
   下方から挿入される前記上端部を案内するガイド面と、
   前記上端部を前記ガイド面に対して押付け、前記ガイド面との間に前記上端部を挟み込む押付け部と、
   前記押付け部を前記ガイド面に向けて水平方向に駆動する押出し駆動部と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート締固め装置。
4. 前記ガイド面は、下方に開いた円錐面をなす挿入ガイド部を有することを特徴とする請求項３に記載のコンクリート締固め装置。
5. 前記振動媒体は、
   ハンチ部を構築するための前記型枠内に設置され、
   前記最外縁鉄筋であるハンチ筋に沿って斜めに延在する傾斜部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のコンクリート締固め装置。
6. 型枠内に打設されるコンクリートの締固めを行うコンクリート締固め方法であって、
   前記型枠内の最外縁鉄筋に沿って延在するように振動媒体を設置する振動媒体設置工程と、
   前記型枠内に前記コンクリートを打設するコンクリート打設工程と、
   前記コンクリート打設工程で導入されたコンクリートの上端面から上方に突出した前記振動媒体の上端部に振動発生装置を取り付ける振動発生装置取付工程と、
   前記振動発生装置を駆動して前記振動媒体を振動させる振動工程と、
   前記振動媒体を埋め殺しにして前記コンクリートを硬化させる硬化工程と、を備えたことを特徴とするコンクリート締固め方法。
7. 前記振動媒体設置工程では、
   ハンチ部を構築するための前記型枠内において、前記振動媒体の少なくとも一部が、前記最外縁鉄筋であるハンチ筋に沿って斜めに延在するように設置されることを特徴とする請求項６に記載のコンクリート締固め方法。
   

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