JP6637843B2 - 免震装置下コンクリートの打設方法と打設用型枠装置 - Google Patents

Description

本発明は、免震装置下コンクリートの打設方法と打設用型枠装置に関するものである。

従来、免震装置載置用の下部ベースプレートの下にコンクリートを打設し充填する施工においては、免震構造施工標準（日本免震構造協会編集）に示されているように、前記下部ベースプレートにコンクリート打設孔を設けて、確実なコンクリート充填を行っている。この様な施工例として、特許文献１、２に記載されているものが知られている。

特開２０１４−１０５４４４号公報 特開平１１−２９３９３３号公報

しかし、近年に開発された免震装置は設計基準面圧が大きく、従来の免震装置の場合と比べて、極厚なベースプレートを配置し、かつ、その境界部を高強度コンクリートの採用によって必要な面圧を担保する設計思想となっている。

かかる場合に、ベースプレートに打設孔を設ける従来の免震装置下コンクリートの打設方法では、鋼板の孔開け部分がコンクリートで置換されることになるが、高面圧状況下では、材料の弾性係数の差異から構造耐力上の弱点となり、必要な応力伝達ができない。また、極厚の鋼板に孔を開けること自体が極めて困難であると言う課題がある。

本発明に係る免震装置下コンクリートの打設方法と打設用型枠装置は、このような課題を解決し、ベースプレートへの孔開け無しに、且つ、応力伝達上で必要なコンクリートの充填率を達成するための提案である。

本発明に係る免震装置下コンクリートの打設方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、免震装置用の下部ベースプレートと免震基礎上面との間のコンクリート打設空間にコンクリートを打設する際に、前記コンクリート打設用の型枠を、前記コンクリートが上流側から下流側へと一方向に流れるともに、コンクリートの流れの下流側を該コンクリートの流れが堰止められないように開放すべく、前記下部ベースプレートの全周囲の内の下流側には設けず他の上流側と側方側とに配設し、前記コンクリートを上流側から前記コンクリート打設空間に必要なコンクリート量よりも多い量のコンクリートを打設することである。

前記下部ベースプレートに、打設されたコンクリートが該下部ベースプレートの上面に流れ込まないようにする、所要高さのプレート型枠が当該下部ベースプレートの上面に設けられることである。

前記下部ベースプレートの形状が矩形状である場合、コンクリート打設方向に対して前記下部ベースプレートの一つの対角線が平行になるように、前記下部ベースプレートが上視して菱形状に配設されることである。

前記打設するコンクリートの流動性は、スランプフロー値を６０±５ｃｍとしたものであることである。

前記打設するコンクリートの量は、コンクリート打設空間に必要なコンクリート量の１．５倍〜３．０倍の量であることである。

前記ホッパーに貯留した打設用のコンクリートは、投入口を最初に開放した後、前記ホッパー内のコンクリートの全量が打設されるまで一気に投入されることを含むものである。

本発明に係る免震装置下コンクリートの打設用型枠装置の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、免震装置用の下部ベースプレートと免震基礎上面との間のコンクリート打設空間にコンクリートを打設するための打設用型枠装置であって、免震基礎用の型枠の上に、下部ベースプレートの側方で間隔をおいて水平方向の周囲の一部を下流側の開口部として残してそれ以外の周囲に、ベースプレート用型枠を配設するとともに、該ベースプレート用型枠上端の位置を前記下部ベースプレートより高く立ち上げて、打設したコンクリートが上流側から下流側へ一方向に流れ且つ前記開口部からコンクリートが溢流するように、前記ベースプレート用型枠が配設されていることである。

前記下部ベースプレートの上面には、打設されたコンクリートが該下部ベースプレートの上面に流れ込まないようにする、所要高さのプレート型枠が設けられていることを含むものである。

本発明の免震装置下コンクリートの打設方法と打設用型枠装置によれば、打設されたコンクリートが、自重で上流側から下流側へ一方向に流れて行き、下部ベースプレートの下面に空気等の気泡をほとんど残すことなく、十分な充填率で下部ベースプレートの下にコンクリートが充填される。

また、前記下部ベースプレートには、コンクリート打設用の大きな孔を開ける必要が無くなるので、ベースプレートの加工コストが低減される。

更に、打設されたコンクリートの流れに対する、矩形状の下部ベースプレートの配置を、対角線をコンクリート流れに平行にして菱形状に配置することで、型枠と下部ベースプレートとの間において、打設口用の面積を広く取ることができる。よって、ホッパーの投入口を設置する施工が容易となり、ホッパーの移動、設置の段取りが施工しやすくなる、と言う数々の優れた効果を奏するものである。

本発明に係る免震装置下コンクリートの打設用型枠装置１（上流型枠１ａ、側方型枠１ｂ，１ｃ）を、免震基礎２用の型枠の上に配設した状態の平面図である。 同図１におけるＹ−Ｙ線に沿った断面図である。 同図１におけるＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 同本発明に係る免震装置下コンクリートの打設用型枠装置１による打設方法の手順を示すフロー図である。 同本発明に係る免震装置下コンクリートの打設用型枠１に、コンクリートを打設する２口ホッパーの平面図（Ａ）、Ａ−Ａ線に沿った断面図（Ｂ）、正面図（Ｃ）である。 同免震装置下コンクリートの打設用型枠装置１を使用した、コンクリート打設状態を示す説明図（Ａ），（Ｂ）である。 同免震装置下コンクリートの打設用型枠装置１によるコンクリート打設時における、多量のコンクリートが型枠内で盛り上がる様子を示す一部拡大説明図である。

本発明に係る免震装置下コンクリートの打設方法と打設用型枠装置１は、図１に示すように、免震基礎２を構築後に、コンクリートを、コンクリート打設空間５に必要な量（当該コンクリート打設空間５の体積に対して、緻密に充填するのに必要なコンクリート量をいう、以下同じ）よりも多い量にして、上流側から下流側へと、一方向に向けて一気に流し込むものである。

本発明に係る免震装置下コンクリートの打設用型枠装置１は、図１乃至図３に示すように、免震基礎２上面の全体で、該免震基礎の上面の水平位置と下部ベースプレート３下面の水平位置までとの間の体積である、コンクリート打設空間５にコンクリートを打設する際に、前記コンクリート打設用の型枠（１ａ，１ｂ，１ｃ）を、前記コンクリートが上流側から下流側へと一方向に流れるともに、コンクリートの流れの下流側を該コンクリートの流れが堰止められないように開放すべく、前記下部ベースプレート３の全周囲のうちの下流側の部分を除いて、他の上流側の周囲と側方側の周囲とに配設する。

前記型枠（１ａ，１ｂ，１ｃ）の具体的な配設は、図１に示すように、型枠１ａを、上流型枠と称して、コンクリート流れに直交する配置に配設する。図３に示すように、免震基礎２用の型枠１０の上に載置されるものである。この上流型枠１ａの立ち上げ高さｂは、例えば１００ｍｍ程度である。

前記型枠１ｂ，１ｃは、コンクリートの流れ方向に沿って平行な配置であり、側方型枠と称する。この側方型枠１ｂ，１ｃも、図３に示すように、前記型枠１０の上に載置され、その立ち上げ高さｂは、例えば１００ｍｍ程度である。

前記免震基礎２は、一例として、その大きさが１７００ｍｍ口程度である。また、前記下部ベースプレート３は、一例として、９４０ｍｍ口の正方形状体であり、厚さが約４０ｍｍである。

前記下部ベースプレート３は、前記免震基礎２に対して、図１に示すように、前記下部ベースプレート３の形状が矩形状である場合、コンクリート打設方向（図柱の矢印）に対して前記下部ベースプレート３の一つの対角線（角部３ａ，３ｂを結ぶ線）が平行になるように、上視して菱形状に配設される。

これにより、図１に示すように、上流型枠１ａと下部ベースプレート３との間に、ホッパー６の投入口６ａ，６ｂをセットするスペース（面積）が容易に確保される。また、菱形状に配設した前記下部ベースプレート３により、打設されたコンクリート８ａ，８ｂ（図５−Ｂ（Ｂ）参照）が、下部ベースプレート３の角部３ｂを左右両側から挟むように流れ、そのコンクリート同士の衝突が上流側から下流側に順次行われ、下部ベースプレート３の下面の空気が外部に抜けやすくなるものである。これがコンクリート充填率の向上に貢献する。

なお、前記下部ベースプレート３の形状が円形の場合は、上記菱形状の場合と同様に、投入口６ａ，６ｂのセット用のスペースが確保される。

前記下部ベースプレート３の上面には、図１、図３に示すように、打設されたコンクリート８ａ，８ｂ（図５−Ｂ（Ｂ）参照）が、該下部ベースプレート３の上面に流れ込まないようにする、所要高さのプレート型枠（右プレート型枠４ａ，左プレート型枠４ｂ）が設けられている。

前記左右プレート型枠４ａ，４ｂの立ち上げ高さｂは、図３に示すように、１００ｍｍ程度である。なお、図１に示すように、下部ベースプレート３の上流側に向けて２辺に、前記左右ペレート型枠４ａ，４ｂを設けたが、これに限らず、４辺全部にプレート型枠を設けるようにしてもよい。この場合、下流側のプレート型枠の高さは、上流側のプレート型枠の高さよりも低くしても良い。

図１、図２に示すように、コンクリートを流す下流側には型枠の配設がなく、解放前面として、コンクリートが型枠１０の外部に溢流する解放口部９となっている。図２に示すように、打設されたコンクリートが、免震基礎用の型枠１０を乗り越えて、外側に溢れ出すものである。

以上のようにして、免震基礎用の型枠１０の上に、下部ベースプレート３の側方で間隔をおいて水平方向の周囲の一部を下流側の開口部として解放口部９を残して、それ以外の周囲に、ベースプレート用型枠としての、上流型枠１ａ，側方型枠１ｂ，１ｃを配設する。そして、前記ベースプレート用型枠の上端の位置を前記下部ベースプレート３より高く立ち上げて、打設したコンクリート８ａ，８ｂが上流側から下流側へ一方向に流れ且つ前記開口部である解放口部９からコンクリート８ａ，８ｂが溢流するようにして、前記上流型枠１ａ，側方型枠１ｂ，１ｃにより、免震装置下コンクリートの打設用型枠装置１が構成されている。

前記免震装置下コンクリートの打設用型枠装置１を使用して、免震装置下コンクリートの打設方法について説明する。図４に示すように、まず、コンクリート打設の段取りとして、免震基礎部分に下部ベースプレート３を支持部材で支持させて配設する。

この下部ベースプレート３の形状が矩形状である場合、コンクリート打設方向に対して前記下部ベースプレート３の一つの対角線（角度３ａ，角部３ｂ）が平行になるように、前記下部ベースプレート３が上視して菱形状に配設される。

次に、前記下部ベースプレート３の周囲に、免震基礎用の型枠１０を設置して、更に、前記免震装置下コンクリートの打設用型枠装置１を組立て設置する。

次に、ホッパー６の段取りを行う。このホッパー６は、図５−Ａに示すように、２口の投入口６ａ，６ｂを備え、筐体のキャリアー等によって移動自在である。

次に、図５−Ｂに示すように、コンクリートミキサーからのコンクリートポンプ筒先７を介してコンクリートをホッパー６に投入し、前記ホッパー６から、前記免震基礎用型枠１０の内部にコンクリートを打設する。図２、図３に示すように、下部ベースプレート３の下面から寸法ａとして約５０ｍｍで、コンクリートの打設を停止する。これは、基礎上端筋のかぶり寸法を５０ｍｍ以上として、２次コンクリートの流動性の阻害要因を極力減らすとともに、常に閉塞状態でコンクリートを圧入・充填するためである。

前記１次コンクリート打設においては、コンクリートの締め固めは外周部から行い、バイブレーターの使用は、空気の巻き込み防止のため、必要最小限とする。角スコップやトンボを使用してコンクリート天端のレベルを平坦に揃える。下部ベースプレート３の下面にコンクリートが付着しないように、注意する。

前記１次コンクリートの打設が終了後、約１５分〜２０分程度、コンクリートを静置する。コンクリートの空気抜き、ブリージングが落ち着くのを待つためである。こうして、免震基礎２を構築する。

次に、２次コンクリート打設のために、ホッパー６に、前記コンクリートを上流側から前記コンクリート打設空間５に必要なコンクリート量よりも多い量のコンクリートを用意する。

前記ホッパー６に投入するコンクリートの量は、例えば、コンクリート打設空間５に必要なコンクリート量の１．５倍〜３．０倍の量である。このようにするのは、下部ベースプレート３の下面に空気を巻き込まないようにするためである。また、コンクリート充填量の範囲を、前記コンクリート打設空間５に充填するのに必要な量の１．５〜３．０倍にしたのは、この範囲のコンクリート打設量であれば、型枠（例えば、上流型枠１ａ、側方型枠１ｂ，１ｃ、プレート型枠４）から溢れるほど多すぎず、コンクリートの流れが遅すぎて停滞するほど少なすぎず、無理なくコンクリートを上流側から下流側に流して、下部ベースプレート３下の空気の残存を極力減らすことができるからである。

更に、２次コンクリートは、コンクリート量ばかりでなく、スランプフロー値も管理する。例えば、打設するコンクリートの流動性としてスランプフロー値を６０±５ｃｍとする。高い流動性を確保することで、打設したコンクリートを上流側から下流側へ停滞することなく、一気に流れて解放口部９から溢流させるためである。なお、スランプフロー値が５５ｃｍ以下の時は、高性能ＡＥ減水材を現場で添加し、スランプフロー値６５ｃｍ以内で施工する。

このようなコンクリートを前記２口のホッパー６に投入し、約１０分程度静置する。そして、図５−Ｂに示すように、２口の投入口６ａ，６ｂから、投入口を最初に開放した後、前記ホッパー６内のコンクリートの全量が、自重によって自然落下して打設されるまで一気に投入する。但し、バイブレータは使用しない。コンクリート８ａ，８ｂが左右から均等に充填され、下部ベースプレート３の下面に左右両側から充填されて、上流側から下流側へと異常なく充填されるようにする。

前記打設されたコンクリート８ａ，８ｂは、図６に示すように、下部ベースプレート３下面より１０ｍｍ程度盛り上がり、末広がりに扇状に拡がって流れながら、解放口部９に向かって流れ、そこから外部に溢れ出す。

前記２次コンクリートの打設管理においては、コンクリートの練混ぜ開始から打ち込み終了までの時間が、外気温度が２５℃以下の場合は１２０分以内、外気温度が２５℃を超える場合には９０分以内となるように管理する。また、１次コンクリート打設完了から２次コンクリート打設までの間の打重ね時間は、外気温度によらず、９０分以内となるように管理する。

図４に示すように、前記２次コンクリートの打設後は、コンクリート８ａ，８ｂのオーバーフロー状況を確認後、コンクリート８ａ，８ｂが下部ベースプレート３の下面から全周に亘って盛り上がるのを確認した時点で、コンクリートの打設完了とする。本発明に係る免震装置下コンクリートの打設方法によれば、充填率が９５．９６％で、従来の施工における必要充填率９５％を達成している。

その後、しばらく放置して、コンクリート８ａ，８ｂの沈降が安定した時点で、左官にてコンクリートの盛り上がり部分を削り取って整形する。図６に示すように、その整形する場合、前記下部ベースプレート３周りのコンクリートは、このプレートの下面より１０ｍｍ程度かぶせ、下部ベースプレート３の防錆上の要請から、木鏝若しくはプラスチック製鏝を使用して、前記コンクリートを押さえる。また、下部ベースプレート３の周囲のコンクリートの外形面８ｃは、外周部に向けて若干水勾配を設ける。

前記コンクリート８ａ，８ｂの余剰コンクリートは、引き続いて施工する、免震基礎２用の１次コンクリートに使用可能であるか否かを、練混ぜ開始時間から打ち込み終了までの時間、及び、打重ね時間を管理した上で、決定するものである。

本発明に係る免震装置下コンクリートの打設方法と打設用型枠装置は、下部ベースプレートにコンクリート打設用の孔を設けず、且つ、気泡のない緻密なコンクリート充填率を従来と同様、若しくはそれ以上に達成するので、設計基準面圧の高い免震装置の施工が可能となって、今後の超高層建築等に広く採用することができる。

１ 免震装置下コンクリートの打設用型枠装置、
１ａ 上流型枠、 １ｂ，１ｃ 側方型枠、
２ 免震基礎、
３ 下部ベースプレート、
４ａ 右プレート型枠、
４ｂ 左プレート型枠、
５ コンクリート打設空間、
６ ホッパー、 ６ａ 投入口、
６ｂ 投入口、
７ コンクリートポンプ筒先、
８ａ 投入口６ａから打設されたコンクリート、
８ｂ 投入口６ｂから打設されたコンクリート、
８ｃ 鏝均しされた外形面、
９ 解放口部、
１０ 免震基礎用の型枠。

Claims (8)

1. 免震装置用の下部ベースプレートと免震基礎上面との間のコンクリート打設空間にコンクリートを打設する際に、
   前記コンクリート打設用の型枠を、前記コンクリートが上流側から下流側へと一方向に流れるともに、コンクリートの流れの下流側を該コンクリートの流れが堰止められないように開放すべく、前記下部ベースプレートの全周囲の内の下流側には設けず他の上流側と側方側とに配設し、
   前記コンクリートを上流側から前記コンクリート打設空間に必要なコンクリート量よりも多い量のコンクリートを打設すること、
   を特徴とする免震装置下コンクリートの打設方法。
2. 下部ベースプレートに、打設されたコンクリートが該下部ベースプレートの上面に流れ込まないようにする、所要高さのプレート型枠が当該下部ベースプレートの上面に設けられること、
   を特徴とする請求項１に記載の免震装置下コンクリートの打設方法。
3. 下部ベースプレートの形状が矩形状である場合、コンクリート打設方向に対して前記下部ベースプレートの一つの対角線が平行になるように、前記下部ベースプレートが上視して菱形状に配設されること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の免震装置下コンクリートの打設方法。
4. 打設するコンクリートの流動性は、スランプフロー値を６０±５ｃｍとしたものであること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の免震装置下コンクリートの打設方法。
5. 打設するコンクリートの量は、コンクリート打設空間に必要なコンクリート量の１．５倍〜３．０倍の量であること、
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の免震装置下コンクリートの打設方法。
6. ホッパーに貯留した打設用のコンクリートは、投入口を最初に開放した後、前記ホッパー内のコンクリートの全量が打設されるまで一気に投入されること、
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の免震装置下コンクリートの打設方法。
7. 免震装置用の下部ベースプレートと免震基礎上面との間のコンクリート打設空間にコンクリートを打設するための打設用型枠装置であって、
   免震基礎用の型枠の上に、下部ベースプレートの側方で間隔をおいて水平方向の周囲の一部を下流側の開口部として残してそれ以外の周囲に、ベースプレート用型枠を配設するとともに、該ベースプレート用型枠上端の位置を前記下部ベースプレートより高く立ち上げて、打設したコンクリートが上流側から下流側へ一方向に流れ且つ前記開口部からコンクリートが溢流するように、前記ベースプレート用型枠が配設されていること、
   を特徴とする免震装置下コンクリートの打設用型枠装置。
8. 下部ベースプレートの上面には、打設されたコンクリートが該下部ベースプレートの上面に流れ込まないようにする、所要高さのプレート型枠が設けられていること、
   を特徴とする請求項７に記載の免震装置下コンクリートの打設用型枠装置。

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