JP7252613B2 - 建築・土木資材用型枠 - Google Patents

Description

この発明は、建築物、標識、ガードレールなど建設現場における構造物又はその基礎となるコンクリート、土砂、改良土などの流動資材の形状を決める型枠に関する。

コンクリート基礎用型枠は通常、現場の地面を大きく掘って穴を設け、その穴の中で角鋼管とコンクリートパネル（合板）とで組み立てられた箱状ものである。そして、充填された生コンクリートの内圧に負けて型枠が崩れるのを防ぐために、穴内壁に打ち込まれた杭と箱の外面との間を鉄パイプなどで突っ張らせていた。型枠は、角鋼管については再利用するために、コンクリートパネルについては再利用するためと腐敗してそこに空隙が生じるのを防ぐために、コンクリートの硬化後に除く必要があった。

このような従来の型枠の設置から脱型までの作業には熟練した職人が数名必要であるうえ、型枠や鉄パイプ自体のコストやその設置工数も大きい。また、掘削穴の埋め戻しの時間も要する。そこで、布を袋状に縫製した型枠が提案されている（特許文献１、２）。

特開昭６３－６０３６５号公報 特開昭６３－６０３６６号公報

しかし、特許文献１、２に記載の布製型枠は、袋の稜線沿いの縫い糸に硬化前のコンクリートの圧力に起因する過大の張力がかかって縫い糸が千切れてしまい、コンクリートが崩れる可能性がある。
それ故、この発明の課題は、熟練した職人によらなくても低コストで破損しにくい型枠を提供することにある。

その課題を解決するために、この発明の建築・土木資材用型枠は、
いずれも非伸縮性材料からなり、両端を有する２本以上の帯状部材Ｈと、無端の２本以上の帯状部材Ｖとを備え、底面及び底面上の空間を包囲する側面を有し、上面が開口した型枠であって、
前記底面が帯状部材Ｈの中間部を含み、同中間部は中点が一致するようにＸＹ平面視放射状に重ね合わせられているか、又はＸＹ平面視格子状に編まれており、
前記側面が、前記中間部に連なり中間部に対して直角に曲げられた帯状部材Ｈの非中間部とＺ方向複数段に配列した帯状部材Ｖとを含み、同非中間部と帯状部材Ｖとが直交し且つ交互に厚み方向内外に位置するように編まれていることを特徴とする。

帯状部材Ｈ及びＶは、いずれも非伸縮性材料からなり、帯状のものすなわち厚みに対して幅が大きく且つ長さが更に大きいものであればよい。材質的にはゴム、形状的には紐や縄は除かれる。帯状部材Ｖは、帯状部材Ｈと同質または異質の非伸縮性材料からなり両端を有する帯状部材の両端を縫合、結び合わせ、縛り付けなどの手段で結合することにより、得られるものであってよい。帯状部材Ｈの中間部が中点が一致するようにＸＹ平面視放射状に重ね合わせられている場合は、前記底面は円形をなし、型枠は円柱状の基礎を打設するものとなる。帯状部材Ｈの中間部がＸＹ平面視格子状に編まれているときは、前記底面は長方形又は正方形をなし、型枠は直方体状または複数の直方体を積み重ねた形の基礎を打設するものとなる。複数の直方体を積み重ねた形は、帯状部材Ｈの非中間部を階段状の曲げることにより可能である。

この発明の型枠によれば、底面と側面とが帯状部材Ｈで連続し、しかも側面が無端の帯状部材Ｖを含んでいるので、生コンクリートなどの流動資材の圧力を全ての帯状部材Ｈ及び帯状部材Ｖが受ける。帯状部材Ｖが無端すなわちそれ自体平面視で閉じた形状を有するので、外部から側面を押さえなくても型枠が崩れることはない。しかも、同非中間部と帯状部材Ｖとが直交し且つ交互に厚み方向内外に位置するように編まれているので、帯状部材Ｈと帯状部材Ｖとが厚み方向に離れることなく偏荷重による相対移動を拘束しあう。

前記帯状部材Ｈ及びＶは、好ましくは繊維織物からなる。繊維は、合成繊維、天然繊維、金属繊維のいずれであってもよいが、合成繊維が好ましい。錆びることも腐敗することもないし、特に軽量だからである。

帯状部材Ｖのうち、最上段の帯状部材Ｖは好ましくは各帯状部材Ｈの非中間部に固定されている。これにより、帯状部材Ｖから帯状部材Ｈがすり抜けるのを防ぐことができるからである。固定手段は、縫合、結び合わせ、縛り付けなどであってよい。

隣り合う帯状部材Ｖが互いに接しており、ｎ段目の帯状部材Ｖがある帯状部材Ｈの前記非中間部の厚み方向内側に位置するときはｎ＋１段目の帯状部材Ｖは外側に位置するように編まれていると好ましい。これにより、各帯状部材ＶのＺ方向の位置がずれにくくなるし、帯状部材Ｈが周方向に間欠的に配置されていても側面がほぼ塞がれるからである。

この構成において帯状部材Ｖのうち、少なくとも１本が引っ張り強度の強い帯状部材ＶＳであり、残りが引っ張り強度の弱い帯状部材ＶＷであってよい。帯状部材ＶＳとＶＷを組み合わせることで流動資材の圧力に耐えるとともに材料コストを最小限に抑えることができるからである。
同様の理由で、帯状部材Ｈの前記中間部が中点が一致するようにＸＹ平面視放射状に重ね合わせられている場合、帯状部材Ｈのうち、少なくとも１本が引っ張り強度の強い帯状部材ＨＳであり、残りが引っ張り強度の弱い帯状部材ＨＷであってよい。

帯状部材Ｈの前記中間部がＸＹ平面視格子状に編まれている場合、更に少なくとも一つの帯状部材Ｈ、Ｖの一方から対向する他方に跨がって係る条鋼を備えると好ましい。これにより条鋼の係っている帯状部材Ｖが外側に膨らむのを防ぐことが容易になるうえ、条鋼が用心鉄筋としても機能するからである。条鋼としては棒鋼、形鋼いずれでもよい。このように条鋼を備える構成の場合、更に前記側面の外面に隣接して置かれるリング鋼を備え、前記条鋼は同リング鋼を介して帯状部材Ｈ、Ｖに係るようにすることもできる。リング鋼に一つの条鋼と、隣の型枠の条鋼を差し込むことで、隣り合う型枠を連結することができるからである。

また、帯状部材Ｈの前記中間部がＸＹ平面視格子状に編まれている場合、隣り合う帯状部材Ｈが互いに接していると好ましい。各帯状部材ＨのＸ方向又はＹ方向の位置がずれにくくなるし、帯状部材ＶがＺ方向に間欠的に配置されていても側面がほぼ塞がれるからである。

この構成において帯状部材Ｈのうち、Ｘ方向及びＹ方向の各々少なくとも１本が引っ張り強度の強い帯状部材ＨＳであり、残りが引っ張り強度の弱い帯状部材ＨＷであってよい。帯状部材ＨＳとＨＷを組み合わせることで流動資材の圧力に耐えるとともに材料コストを最小限に抑えることができるからである。

尚、建築・土木における構造物や基礎の形状は、平面視で円形や方形に限らず、台形や平行四辺形など様々である。台形や平行四辺形の場合は、それらの台形あるいは平行四辺形に外接する方形の型枠を組み立て、内側に想定される隙間相当部分に発泡スチロールや木片などの端材を置いた状態で打設し、養生後に端材を外すことにより、必要な形状の構造物や基礎を設置することができる。
この発明の型枠を使用するときは、流動資材の漏れを防ぐために、内周面にビニール、紙などからなる薄いシートを当てておくとよい。

この発明によれば、側面を押さえる突っ張り鉄パイプを施工現場で組み立てる工程がなく、工場でほぼ完成した状態の型枠を現場に配置するだけで型枠設置作業の大部分が完了するので、熟練した職人を必要としない。工数も材料費もあまりかからない。型枠をそのまま現場に残して製品の一部として使用しても良い。

（ａ）は実施形態１の型枠に用いられる帯状部材Ｈを格子状に編んだ状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ－Ａ’断面の一部を示す拡大図である。 （ａ）は実施形態１の型枠に用いられる帯状部材Ｖの前駆体である帯状部材Ｖ’を示す平面図、（ｂ）は帯状部材Ｖ’の両端を縫合して帯状部材Ｖを形成した状態を示す斜視図である。 実施形態１において、帯状部材Ｈと帯状部材Ｖとの組み合わせ工程を示す斜視図であり、（ａ）は帯状部材Ｖの一段目、（ｂ）は同三段目、（ｃ）は組み合わせ完了時を示す。 （ａ）は棒鋼を示す正面図、（ｂ）は２段目と４段目の帯状部材Ｖに各２本の棒鋼を架けた状態を示す模式的斜視図、（ｃ）は２段目に２本、６段目のＸ方向に２本、同じくＹ方向に２本架けた状態を示す模式的斜視図、（ｄ）は（ｃ）のＡ部拡大図である。 実施形態２の型枠に用いられる帯状部材Ｈ０を放射状に重ね合わせた状態を示す平面図である。 実施形態２において、帯状部材Ｈ０と帯状部材Ｖ０との組み合わせ工程を示す斜視図であり、（ａ）は帯状部材Ｖの一段目、（ｂ）は同二段目、（ｃ）は組み合わせ完了時を示す。 実施形態３の型枠に用いられる帯状部材Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６の前駆体である帯状部材Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’、Ｖ４’、Ｖ５’、Ｖ６’を各々示す平面図である。 実施形態３の型枠に用いられる帯状部材Ｈ１と帯状部材Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６、Ｈ７を格子状に編んだ状態を示す平面図である。 実施形態３において、帯状部材Ｈ１～Ｈ７と帯状部材Ｖ１～Ｖ６との組み合わせ工程を示す斜視図であり、（ａ）は一段目、（ｂ）は二段目、（ｃ）は組み合わせ完了時を示す。 実施形態４において、隣り合う型枠を連結する方法を示し、（ａ）はそれに用いられるリング鋼の斜視図、（ｂ）は連結部分の要部Ｚ方向断面図である。

－実施形態１－
この実施形態は、立方体状の構造物や基礎となる生コンクリートや土砂などの資材を充填するための型枠を例示する。
ポリプロピレン繊維織物からなり、引っ張り強度３２ＫＮ／１０ｃｍ、幅５０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、長さ９００ｍｍの帯状部材Ｈを１２本、及び長さ１２５０ｍｍである以外は同形同質の帯状部材Ｖ’を６本準備した。

１２本の帯状部材Ｈの中間部を、そのうち６本がＸ方向、残り６本がＹ方向に平行に隙間無く並ぶように平面視格子状に編んだ（図１）。図１において格子編みされていることが判りやすくなるように前記中間部にハッチングを入れるとともに、Ｘ方向とＹ方向とでハッチングの種類を異ならせた。帯状部材Ｖ’には長寸方向の３個所に等間隔で折れ点が設けられ（図２(ａ)）、その位置で直角に曲げるとともに、長寸方向の両端縁から５０ｍｍまでを互いに縫合することにより、平面視正方形の帯状部材Ｖとした（図２(ｂ)）。便宜上、図２において折れ点に黒塗り三角を付し、縫合部分を交差するハッチングで描いた。

帯状部材Ｈのうち前記格子からはみ出た非中間部をＺ方向に立ち上げ、６本の帯状部材Ｖを帯状部材Ｈと直交するように隙間無く積上げるとともに、各段の帯状部材Ｖに対して帯状部材Ｈが交互に厚み方向内外に位置するように、且つｎ段目の帯状部材Ｖがある帯状部材Ｈの厚み方向内側に位置するときはｎ＋１段目の帯状部材Ｖは同じ帯状部材Ｈに対して外側に位置するように編んだ（図３）。帯状部材Ｖは、その縫合部分の位置が平面視で重ならないように、積み上げる段毎に周方向の位相を異ならせた。

図示しないが、各帯状部材Ｈの両端部と最上段の帯状部材Ｖとを縫合した。次に、直径１０ｍｍ、全長４００ｍｍの棒鋼Ｌを数本準備し、それぞれの両端縁から各５０ｍｍを直角に曲げ、曲げた部分をそれぞれ適当な段の帯状部材Ｖの一方から対向する他方に引っかけることにより（図４）、型枠を完成した。

この型枠を施工現場に設置し、内周面にビニールシートを貼り付け、生コンクリートなどを充填し、養生することにより、基礎が仕上がる。各段の帯状部材Ｖが平面視正方形をなしているので、底面に近い部分だけでなく、底面から離れた高さにおける生コンクリートの水平断面もそれに倣ってほぼ正方形となる。仮に生コンクリートの圧力に押されて側面が膨らもうとしても、要所の帯状部材Ｖが棒鋼に係っているので、膨らみが阻止される。また、帯状部材Ｈの両端部と最上段の帯状部材Ｖとが固定され、それ以外の部分では互いの編み合わせによって拘束し合っているだけであるので、帯状部材Ｈと帯状部材Ｖとが厚み方向に離れることなく偏荷重による相対移動を拘束しあう。その結果、生コンクリートの圧力を全ての帯状部材Ｈと帯状部材Ｖがうけることになり、型枠が崩れること無く、立方体の基礎が得られる。

－実施形態２－
この実施形態は、円柱状の構造物や基礎となる資材を充填するための型枠を例示する。
長さが６００ｍｍである以外は実施形態１における帯状部材Ｈと同形同質の帯状部材Ｈ０を１２本、及び長さが６７８ｍｍである以外は実施形態１における帯状部材Ｖ’と同形同質の帯状部材Ｖ０’を４本準備した。

１２本の帯状部材Ｈ０を互いの中点が一致するように平面視放射状に重ね合わせた（図５）。別途、帯状部材Ｖ０’の長寸方向の両端縁から５０ｍｍまでを互いに縫合することにより、平面視円形の帯状部材Ｖ０とした。

各帯状部材Ｈ０の中間部３００ｍｍ長の両側に連なる非中間部をＺ方向に立ち上げ、４本の帯状部材Ｖ０を帯状部材Ｈ０と直交するように隙間無く積上げるとともに、各段の帯状部材Ｖ０に対して帯状部材Ｈ０が交互に厚み方向内外に位置するように、且つｎ段目の帯状部材Ｖ０がある帯状部材Ｈ０の厚み方向内側に位置するときはｎ＋１段目の帯状部材Ｖ０は同じ帯状部材Ｈ０に対して外側に位置するように編んだ（図６）。帯状部材Ｖ０は、その縫合部分の位置が平面視で重ならないように、積み上げる段毎に周方向の位相を異ならせた。図示しないが、各帯状部材Ｈ０の両端部と最上段の帯状部材Ｖ０とを縫合することにより、型枠を完成した。

この型枠を施工現場に設置し、内周面にビニールシートを貼り付け、生コンクリートなどを充填し、養生することにより、基礎が仕上がる。各段の帯状部材Ｖ０が平面視同一の円形をなしているので、底面に近い部分だけでなく、底面から離れた高さにおける生コンクリートの水平断面もそれに倣ってほぼ円形となる。また、帯状部材Ｈ０の両端部と最上段の帯状部材Ｖ０とが固定され、それ以外の部分では互いの編み合わせによって拘束し合っているだけであるので、帯状部材Ｈ０と帯状部材Ｖ０とが厚み方向に離れることなく且つ偏荷重による相対移動を拘束しあう。その結果、生コンクリートの圧力を全ての帯状部材Ｈ０と帯状部材Ｖ０が受けることになり、型枠が崩れること無く、円柱体の基礎が得られる。

－実施形態３－
この実施形態は、一側面が階段状をなす構造物となる資材を充填するための型枠を例示する。
長さが１２５０ｍｍである以外は実施形態１における帯状部材Ｈと同形同質の帯状部材Ｈ１を６本、同じく長さが９００ｍｍである帯状部材Ｈ２を３本、及び同じく長さが１２００ｍｍ、１１００ｍｍ、１０００ｍｍ、９００ｍｍ、８００ｍｍである帯状部材Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６、Ｈ７を各１本準備した。また、長さが１４５０ｍｍ、１３５０ｍｍ、１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ、１０５０ｍｍ、９５０ｍｍである以外は実施形態１における帯状部材Ｖ’と同形同質の帯状部材Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’、Ｖ４’、Ｖ５’、Ｖ６’、を各１本準備した（図７）。

６本の帯状部材Ｈ１を横列に隙間無く並べ、３本の帯状部材Ｈ２を帯状部材Ｈ１と直交する方向の横列に隙間無く並べ且つ帯状部材Ｈ１とＨ２の互いの中間部が平面視格子状となるように編んだ。同様に帯状部材Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６、Ｈ７を帯状部材Ｈ２に続けて並べるとともに帯状部材Ｈ１と平面視格子状になるように編んだ。ただし、帯状部材Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６、Ｈ７は両端が階段状をなすように長寸方向の中点を一直線上に一致させた（図８）。

帯状部材Ｈ１の一方の非中間部と帯状部材Ｈ２の両側非中間部をＺ方向に立ち上げ、帯状部材Ｈ１の他方の非中間部に山折り谷おりを５０ｍｍごとに繰り返し、帯状部材Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６、Ｈ７の両側非中間部をＺ方向に立ち上げ、続いて一方の非中間部を所定の折れ点で直角に曲げるとともに帯状部材Ｈ１の水平部分と編み、最後に両端縁から５０ｍｍまでを互いに縫合した。

帯状部材Ｖ１’、Ｖ２’、Ｖ３’、Ｖ４’、Ｖ５’、Ｖ６’には長寸方向の３個所に所定の間隔で折れ点が設けられ、その位置で直角に曲げるとともに、帯状部材Ｈ１及び帯状部材Ｈ２の非中間部と編み、最後に長寸方向の両端縁から５０ｍｍまでを互いに縫合することにより、平面視正方形の帯状部材Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６とし、型枠を完成した（図９）。便宜上、図７及び図８において折れ点に黒塗り三角を付し、縫合部分を交差するハッチングで描いた。

－実施形態４－
この実施形態は、直方体状の構造物や基礎を複数個連結するための手段を例示する。
実施形態１で組み立てたような型枠を複数個と、外径４５ｍｍ、内径２５ｍｍ、高さ５０ｍｍのリング鋼Ｒ（図１０(a)）を準備した。リング鋼Ｒを隣り合う型枠で挟み、一つのリング鋼Ｒの孔内に一の型枠の棒鋼Ｌの端部と隣の型枠の棒鋼Ｌの端部を差し込む（図１０(a)）。これにより隣り合う型枠が連結され、その状態で生コンクリートを充填することで水平方向に長い構造物や基礎が得られる。

Claims (10)

1. いずれも非伸縮性材料からなり、両端を有する２本以上の帯状部材Ｈと、無端の２本以上の帯状部材Ｖとを備え、底面及び底面上の空間を包囲する側面を有し、上面が開口した型枠であって、
   前記底面が帯状部材Ｈの中間部を含み、同中間部は中点が一致するようにＸＹ平面視放射状に重ね合わせられているか、又はＸＹ平面視格子状に編まれており、
   前記側面が、前記中間部に連なり中間部に対して直角に曲げられた帯状部材Ｈの非中間部とＺ方向複数段に配列した帯状部材Ｖとを含み、同非中間部と帯状部材Ｖとが直交し且つ交互に厚み方向内外に位置するように編まれていることを特徴とする、建築・土木資材用型枠。
2. 前記帯状部材Ｈ及びＶが、繊維織物からなる、請求項１に記載の建築・土木資材用型枠。
3. 帯状部材Ｖのうち、最上段の帯状部材Ｖは各帯状部材Ｈの非中間部に固定されている、請求項１に記載の建築・土木資材用型枠。
4. 隣り合う帯状部材Ｖが互いに接しており、ｎ段目の帯状部材Ｖがある帯状部材Ｈの前記非中間部の厚み方向内側に位置するときはｎ＋１段目の帯状部材Ｖは外側に位置するように編まれている、請求項１に記載の建築・土木資材用型枠。
5. 帯状部材Ｖのうち、少なくとも１本が引っ張り強度の強い帯状部材ＶＳであり、残りが引っ張り強度の弱い帯状部材ＶＷである、請求項４に記載の建築・土木資材用型枠。
6. 前記中間部が中点が一致するようにＸＹ平面視放射状に重ね合わせられており、帯状部材Ｈのうち、少なくとも１本が引っ張り強度の強い帯状部材ＨＳであり、残りが引っ張り強度の弱い帯状部材ＨＷである、請求項１に記載の建築・土木資材用型枠。
7. 帯状部材Ｈの前記中間部がＸＹ平面視格子状に編まれており、更に少なくとも一つの帯状部材Ｈ、Ｖの一方から対向する他方に跨がって係る条鋼を備える、請求項１に記載の建築・土木資材用型枠。
8. 帯状部材Ｈの前記中間部がＸＹ平面視格子状に編まれており、更に前記側面の外面に隣接して置かれるリング鋼を備え、前記条鋼は同リング鋼を介して帯状部材Ｈ、Ｖに係る、請求項７に記載の建築・土木資材用型枠。
9. 帯状部材Ｈの前記中間部がＸＹ平面視格子状に編まれており、隣り合う帯状部材Ｈが互いに接している、請求項１に記載の建築・土木資材用型枠。
10. 帯状部材Ｈのうち、Ｘ方向及びＹ方向の各々少なくとも１本が引っ張り強度の強い帯状部材ＨＳであり、残りが引っ張り強度の弱い帯状部材ＨＷである、請求項９に記載の建築・土木資材用型枠。

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