JP6666172B2 - 中子 - Google Patents

Description

本発明はプレキャストコンクリート成形体、例えば建築物の構成部材である柱、梁、壁、柱梁接合部等の成形時にこれに貫通孔を設けるために用いられる中子に関する。

従来、貫通孔を有するプレキャストコンクリート成形体の成形に際して用いられ貫通孔を形成する中子として、シリコーンゴムのようなゴム状弾性体からなる管状の型と該型に挿入され該型の内壁面に接する細長い芯とからなるものが提案されている。中子の芯は成形中のコンクリート中において型の形状を保持し、型はコンクリート中にプレキャストコンクリート成形体の貫通孔となる空洞の周壁面を規定する役割を担う。中子は、コンクリート中の型から芯を抜き出し、次いでコンクリート中に残った型を抜き出すことにより脱型される。

ところで、中子の型は、コンクリートの成形中、その周囲からコンクリートによる締め付け力を受け、型とその内部の芯とは互いに密に接した状態におかれる。このため、中子の脱型に際し、型からの芯の抜き出しに困難を伴う。

特開２０１５−２２１５３７号公報

本発明は、貫通孔を有するプレキャストコンクリート成形体の成形に供される型及び芯を備える中子であって、脱型時における型からの芯の容易な抜き出しを可能とする中子を提供することにある。

本発明は、貫通孔を有するプレキャストコンクリート成形体の成形に際して用いられ、前記貫通孔を形成する中子に係り、該中子は、ゴム状弾性体からなる管状の型と、該型に挿入され該型の内壁面に接する周面を有する細長い芯とを含み、前記芯は該芯に形成され該芯の周面上を前記芯の一端からその他端まで伸びる１又は複数の溝を備え、前記芯は前記型より長い長さ寸法を有し、その両端がそれぞれ前記型の外部に突出している。

本発明に係る中子にあっては、従来におけると同様、成形中のコンクリート中においてその芯がその型の形状を保持し、前記型がコンクリート中にプレキャストコンクリート成形体の貫通孔となる空洞の周壁面を規定する役割を担う。また、前記中子は、コンクリート中から前記芯及び型を順次に抜き出すことにより脱型される。

本発明によれば、前記中子を構成する型の内壁面に接する芯の周面に該芯の一端から他端まで伸びる１又は複数の溝が形成されており、前記中子の脱型に先立ち、前記溝を通して、成形時に周囲のコンクリートからの締付力を受けて互いに密接した状態にある前記型及び芯相互間に潤滑剤のような油を供給することができる。前記型及び芯相互間への油の供給により、前記コンクリート中の型からの前記芯の抜き出しを困難にする両者間の摩擦抵抗を大幅に低減することができる。また、前記溝は前記芯の周面と前記型の内壁面との接触面積の低減とこれによる前記摩擦抵抗の低減に寄与する。

溝は、さらに、前記芯の周面に加えて、前記型の内壁面に設けることができる。前記型に設けられた溝は、前記型の内壁面上を該型の一端からその他端まで伸びる。これによれば、前記芯の周面上及び前記型の内壁面上の双方の溝を通して、前記油を、前記型及び前記芯相互間のより広い範囲に、また、迅速に供給することができる。また、これによれば、前記芯の周面と前記型の内壁面との接触面積の低減率をより増大することができる。

前記芯の溝は直線状又は螺旋状に伸び、あるいはねじ溝からなるものとすることができる。前記直線状に伸びる溝（直線溝）を有する前記芯については、さらに、前記芯の周面上を該芯の周方向へ伸びかつ前記直線溝に交差しかつ連通する１又は複数の溝（周溝）を有するものとすることができる。これによれば、前記直線溝及び前記周溝の双方を通して、前記油を、前記型及び前記芯相互間のより広い範囲に、また、迅速に供給することができる。また、これによれば、前記芯の周面と前記型の内壁面との接触面積の低減率をより増大することができる。

また、前記型は、その長手方向に互いに間隔をおいて設けられその外壁面の一部を規定する複数の突起を備えるものとすることができる。これによれば、前記プレキャストコンクリート成形体の貫通孔が凹凸面からなる周壁面を有するものとすることができる。

中子の正面図である。 図１に示す中子の複数個を用いて形成された複数の貫通孔を有するコンクリート成形体の平面図である。 中子の型と芯との正面図である。 図１の線４−４に沿って得た中子の横断面図である。 他の例に係る芯の正面図である。 さらに他の例に係る芯の正面図である。 型の縦断面図である。 図７の線８−８に沿って得た型の横断面図である。 他の例に係る型の縦断面図である。

図１を参照すると、本発明に係る中子が全体に符号１０で示されている。また、図２には、複数の中子１０を用いて形成された複数の貫通孔１４を有するプレキャストコンクリート成形体１２が示されている。複数の中子１０は、プレキャストコンクリート成形体１２の成形に際して、コンクリートが充填されプレキャストコンクリート成形体１２の外形を規定する主型枠（外型枠）（図示せず）の内部に互いに平行に配置される。

図２に例示するプレキャストコンクリート成形体１２は、建物の柱と梁とが相互に接合される部分を構成する柱梁接合部からなる。前記柱梁接合部は、矩形の横断面形状を有する柱の一部なす柱部材１６と、該柱部材にその４つの側面においてそれぞれ連なる４つの梁の一部をなす４つの梁部材１８とを有する。複数の貫通孔１４は柱部材１６をその軸線方向に伸びている。各貫通孔１４には、柱部材１６の上下にそれぞれ配置され柱部材１６に接合される他の２つの柱部材（図示せず）からそれぞれ伸びる２つの主筋（図示せず）が通される。前記主筋が通された貫通孔１４にはモルタル又はコンクリート（図示せず）が充填される。

図３及び図４に示すように、中子１０は、シリコーンゴムのようなゴム状弾性体からなる管状の型２０と、型２０内に挿入されその軸線方向へ伸びる細長い芯２２であって、型２０の内壁面２０ａ（図４）に接する周面２２ａを有する細長い芯２２とを含む。図示の型２０及び芯２２はそれぞれ円形の横断面形状を有する。図示の芯２２は鋼製、塩化ビニル製等の中空の棒である管からなる。図示の例に代えて、中実の棒（図示せず）からなる芯２２とすることができる。但し、型２０及び芯２２は、プレキャストコンクリート成形体１２の用途に応じて、前記円形以外の例えば矩形の横断面形状を有するものとされることがある。

また、図示の例にあっては、芯２２が型２０より長い長さ寸法を有し、その両端２２ｂ、２２ｃがそれぞれ型２０の外部に突出している（図１参照）。芯２２の両端２２ｂ、２２ｃの突出長さは任意に定めることができる。但し、図示の例に代えて、芯２２の長さ寸法を型２０の長さ寸法と同一に設定することが可能である。

中子１０の型２０は、その外壁面２０ｄにおいて、前記主型枠内に充填（打設）される前記コンクリートに接し該コンクリート中にプレキャストコンクリート成形体１２の貫通孔１４となる空洞の周壁面を規定する。但し、図示の例にあっては、型２０から突出する芯２２の各端２２ｂ、２２ｃを規定する周面部分が前記コンクリートに接し、前記空洞に連なるより小径の空洞の周壁面を規定する。前記コンクリート中の型２０はその周囲から打設時や硬化時に生じる前記コンクリートの圧力すなわち締付力を受け、型２０内をその軸線方向へ伸びる芯２２は弾性変形可能である型２０の形状を保持する。

中子１０の芯２２は、該芯に形成された複数（図示の例にあっては３つ）の溝２４を有する。各溝２４は、芯２２の周面２２ａ上を該芯の一端２２ｂからその他端２２ｃまで伸びている。図示の溝２４は矩形の横断面形状を有する。溝２４は、図示の例に代えて、他の横断面形状、例えば半円形の横断面形状を有するものとすることができる。

３つの溝２４は芯２２の軸線方向へ直線的に伸びる直線溝からなり、芯２２の周方向に等間隔に配置されている。３つの前記直線溝は、図示の例に代えて、芯２２の周方向に不等間隔に配置することも可能である。また、溝２４の数量（条数）は、図示の例に代えて、１、２又４以上とすることができる。

中子１０の型２０の内径及び芯２２の外径は、プレキャストコンクリート成形体１２が前記柱梁接合部からなりその柱部材１６の貫通孔１４が前記主筋の挿通孔とされる図示の例では、それぞれ、４０〜５０ｍｍの範囲内に設定され、また、型２０の厚さ寸法は５ｍｍに設定されている。さらに、溝２４の幅寸法及び深さ寸法は、それぞれ、１〜２ｍｍの範囲内に設定されている。

中子１０の脱型は、前記主型枠についての脱型の後、前記コンクリート中にある型２０から芯２２を抜き出し、次いで前記コンクリート中から残りの型２０を抜き出すことにより行う。このとき、中子１０の脱型に先立ち、中子１０の芯２２の一端２２ｂ又は他端２２ｃに開口する各溝２４に潤滑剤のような油を注入し、これにより芯２２の周面２２ａと型２０の内壁面２０ａとの間に前記油を供給し、これらの間に油膜を形成する。

前記油膜の形成により、前記コンクリートによる締め付けのために型２０と密接した状態にある芯２２の抜き出しを困難にする両者間の摩擦抵抗を大幅に低減することができる。また、溝２４の形成によって、芯２２の周面２２ａと型２０の内壁面２０ａとの接触面積の低減及びこれによる前記摩擦抵抗のさらなる低減を図ることができる。その結果、中子１０の脱型時における芯２２の抜き出しは該芯に比較的小さい引き抜き力又は押し出し力を加えることにより、したがって比較的容易に行うことができる。

溝２４内への前記油の注入に際して前記油を比較的高圧の状態とし、あるいは、溝２４内への前記油の注入後に芯２２に回転力あるいは軸線方向力を及ぼし、型２０に対して芯２２をわずかに相対移動させることにより、芯２２及び型２０相互間への油の供給領域又油膜の形成領域を徐々に拡大することができる。

図５に示すように、芯２２に１又は複数の直線状の溝２４を形成することに加えて、さらに、１又は複数の他の溝（周溝）２６を形成することができる。周溝２６は、直線状の溝２４と同様の横断面形状並びに同様の幅寸法及び深さ寸法を有するものとすることができる。複数の周溝２６は該芯の周面２２ａ上を芯２２の周方向へ伸びかつ前記直線溝に交差しかつ連通している。これらの周溝２６は、芯２２の軸線方向に互いに間隔をおいて、好ましくは等間隔をおいて配置される。これによれば、前記油が前記直線溝である溝２４から周溝２６に分岐して流れることから、型２０及び芯２２相互間への前記油の侵入箇所がより増大され、これにより、前記型２０及び芯２２相互間に前記油をより迅速に供給することができる。また、周溝２６の形成は型２０及び芯２２相互の接触面積のさらなる低減に寄与する。

図６に示すように、溝２４は、これを１又は複数の前記直線溝とすることに代えて、芯２２の一端２２ｂから他端２２ｃまで芯２２の周面２２ａ上を螺旋状に伸びる１つの溝（螺旋溝）とすることができる。但し、図示の例に代えて、異なる位相差をもって伸びあるいは互いに交差する複数の螺旋溝とすることが可能である。前記螺旋溝は、芯２２の周面２２ａの一部領域を伸びる前記直線溝と異なり、芯２２の周面２２ａの全領域にわたって伸びることから、芯２２と型２０との間への前記油のより迅速な供給が可能である。溝２４は、また、これを前記直線溝あるいは前記螺旋溝とすることに代えて、ねじ溝（図示せず）からなるものとすることができる。前記ねじ溝は、直線状の溝２４の幅寸法及び深さ寸法の大きさに準じた幅寸法及び深さ寸法を有するものとすることができる。

図７及び図８に示すように、中子１０の芯２２に溝２４を形成することに加えて、さらに型２０に少なくとも１つの溝２８を形成することができる。図示の溝２８は、型２０に形成され該型の内壁面２０ａ上を型２０の一端２０ｂから他端２０ｃまでその軸線方向へ直線的に伸びる直線溝からなる。この例にあっては、型２０の直線溝からなる溝２８に対する芯２２の直線溝からなる３つの溝２４の位置が、型２０への芯２２の挿入時に定まる。すなわち、型２０の溝２８は、芯２２の３つの溝２４のうちの一つとその全部又は一部において相対するように位置し、あるいは、芯２２の溝２４間に位置するように定まる。型２０の溝２８もまたこれが前記直線溝からなるものとすることに代えて、螺旋溝からなるものとし、あるいはねじ溝（図示せず）からなるものとすることができる（図９）。これによれば、芯２２に設けられた溝２４と、型２０に設けられた溝２８との双方を通しての前記油の供給を行うことができ、また、型２０及び芯２２相互の接触面積をより低減することができる。型２０の溝２８は、芯２２の溝２４と同様の横断面形状並びに同様の幅寸法及び深さ寸法を有するものとすることができる。

型２０は、好ましくは、凹凸面からなる外壁面２０ｄを有する。図示の例において、前記凹凸面は、型２０の長手方向（軸線方向）に互いに間隔をおいて、好ましくは等間隔をおいて設けられた複数の環状の突起３０が規定する凸面と、突起３０相互間の凹面とからなる。前記凹凸面は、図示の例に代えて、例えば型２０の一端２０ｂから他端２０ｃに向けて螺旋状に伸びるものとすることができる。これらの例によれば、プレキャストコンクリート成形体１２の貫通孔１４が凹凸面からなる周壁面を有するものとすることができる。

１０ 中子
１２ プレキャストコンクリート成形体
１４ 貫通孔
２０ 中子の型
２０ａ、２０ｄ 型の内壁面及び外壁面
２０ｂ、２０ｃ 型の一端及び他端
２２ 中子の芯
２２ａ 芯の周面
２２ｂ、２２ｃ 芯の一端及び他端
２４ 芯に形成された溝
２６ 溝（周溝）
２８ 型に形成された溝

Claims (6)

1. 貫通孔を有するプレキャストコンクリート成形体の成形に際して用いられ前記貫通孔を形成する中子であって、
   ゴム状弾性体からなる管状の型と、該型に挿入され該型の内壁面に接する周面を有する細長い芯とを含み、
   前記芯は、該芯に形成され該芯の周面上を前記芯の一端から他端まで伸びる１又は複数の溝を備え
   前記芯は前記型より長い長さ寸法を有し、その両端がそれぞれ前記型の外部に突出している、中子。
2. 前記型は、該型に形成され該型の内壁面上を前記型の一端から他端まで伸びる１又は複数の溝を有する、請求項１に記載の中子。
3. 前記芯の溝は直線状又は螺旋状に伸びる、請求項１又は２に記載の中子。
4. 前記芯は、さらに、該芯に形成され該芯の周面上を前記芯の周方向へ伸びかつ前記直線状に伸びる溝に交差しかつ連通する溝を有する、請求項３に記載の中子。
5. 前記型の溝は直線状又は螺旋状に伸びる、請求項２に記載の中子。
6. 前記型は、その長手方向に互いに間隔をおいて設けられその外壁面の一部を規定する複数の突起を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の中子。

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