JPH0544495B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、打設コンクリートと一体化させて構
造物の一部を構成するためのコンクリート製の永
久型枠に関する。

〔従来の技術〕

コンクリート打設空間を形成するための型枠を
コンクリートで製造し、このコンクリート型枠を
打設コンクリートと一体化させて構造物の一部に
組み込むいわゆる永久型枠は、コンクリート構造
物の施工上において、型枠の取外し作業から解放
されるという有利な面があると同時にコンクリー
ト打設空間がその分だけ少なくなり、また仮設空
間も少なくなるという利点がある。

第１図は、従来のコンパネを用いた場合の支保
とセパレータの代表例を示したものであり、コン
パネに孔２を設け、この孔２に雄ねじ付きのボル
ト３（型枠同士の間隙を固定するセパレータとな
る）を内側から挿入し、コンパネ１の表面側に突
出させたボルト３に雌ねじ付きの長軸ナツト４を
螺合することによつてボルト３を固定する。５は
角座金、６は支保用パイプを示す。図ではこの支
保用パネル６に長軸ナツト４を番線７で固定した
例を示している。第２図は同じく他の例を示した
もので、コンパネ１の内側に雌ねじ付きのインサ
ート８を取付けておき、このインサート８に雄ね
じ付きのボルト３を挿入することによつて固定す
る方式である。これらのコンパネは、その使用の
態様によつては永久型枠として機能させることも
あるが、取り外されることもある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の技術では、コンクリート製型枠を永久型
枠として使用しようとする場合に次のような問題
が付随した。先ず、打設空間の設定と型枠自身の
固定のために第１図のように型枠に孔２を開けて
外側で支持する方式の場合には、構造物完成後の
表面（型枠の外表面）に突起物が残存することに
なる。このために美観を著しく損ねる。これを回
避するために、第２図のようにインサート８を使
用する場合には、ボルト３によつて引張応力が加
わつたときにインサート８が剥離するという問題
がある。すなわち、コンクリートの引き抜き耐力
が十分でないためにパンチングシヤーによつてこ
の部分でコンクリートが破壊する。このためにイ
ンサート８の部分をコンクリートで盛り付けする
などの対策が採られたりするが、作業性が悪くま
たこの対策でも十分な信頼性を確保することが困
難である。

本発明はこのような問題の解決を目的としたも
のである。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は、打設コンクリートと一体化させて構
造物の一部を構成するためのコンクリート製の永
久型枠であつて、該型枠のコンクリート層内に、
繊維を３次元方向に５mm以上のピツチをあけて編
んでなる自己支持性の立体編物を埋設したことを
特徴とする永久型枠を提供するものである。そし
て、インサートを取付ける場合には、そのインサ
ートを立体編物のセル空間に係止させることよつ
てインサートをコンクリート層に強固に接合させ
る。

また本発明は型枠のコンクリート層内に、繊維
を３次元方向に５mm以上のピツチをあけて編んで
なる自己支持性の立体編物の一部を埋設し、その
他部をコンクリート打設側面に露出させた永久型
枠を提供するものである。この立体編物の露出部
分を永久型枠を打設コンクリートとの間のアンカ
ーの役割を果たす。さらに、本発明は型枠のコン
クリート層内に、繊維を３次元方向に５mm以上の
ピツチをあけて編んでなる自己支持性の立体編物
の一部または全部を理設したうえ、コンクリート
打設面と反対の面（構造物の表面となる面）に、
タイル仕上げ、石材仕上げ、擬石仕上げ、または
塗装仕上げのいずれか一種の装飾仕上げを施した
永久型枠を提枠するものである。

本発明で使用する立体編物は、繊維を３次元方
向に所定のピツチをもつて立体的に編むことによ
つて、遊戯施設のジヤングルジムのように立体格
子が前後左右上下方向に連続的に形成されたもの
であり、その立体形状を自己支持できるものであ
る。この立体編物を構成する繊維としては、炭素
繊維、アラミツド繊維、ガラス繊維、ビニロン系
の繊維、ポリエチレン系の繊維、金属繊維例えば
ステンレス繊維やアモルフアス繊維などが挙げら
れる。このような立体編物の各セル（単位格子）
内にコンクリートが流入することが必要であり、
このために本発明では各単位セルの縦方向、横方
向および高さ方向とも５mm以上となるように編ん
だ立体編物を使用する。もつとも、本発明では型
枠の厚みは十分に薄くすることが可能であるので
板状の立体編物を使用するのが有利であり、この
板状の立体編物の場合には板厚方向では一つのセ
ルしか存在しない単段式の立体編物を使用するこ
ともできる。

かような立体編物を埋設することによりコンク
リート層を補強するのであるが、そのコンクリー
トミツクスとしては普通のボルトランドセメント
を使用したモルタルまたはコンクリートミツクス
であつてもよく、場合によつては、このミツクス
中に短繊維を分散させた繊維補強モルタルまたは
コンクリートミツクスを使用してもよい。分散さ
せる短繊維としては炭素繊維、アラミツド繊維、
金属繊維などが好ましい。

以下に図面を参照しながら本発明の内容を具体
的に説明する。

第３図は本発明の永久型枠の好ましい態様の要
部を示したものであり、１０は型枠のコンクリー
ト層、１１はコンクリート層１０の中に埋め込ま
れた立体編物、１２はインサート、１３はインサ
ート１２に係合されたボルトを示している。１４
は型枠の外表面を、１５は型枠の内表面を示す。
本例ではインサート１２はフランジ部１６を有し
ており、このフランジ部１６がコンクリート層中
の立体編物１１の繊維に係止されるように、イン
サート１２が立体編物１１の一つのセル内に挿入
されている。

第４図は立体編物１１に対するインサート１２
の係合関係の一例を図解的に示したものである。
図示の例では、インサート１２の胴部が立体編物
１１の一つのセル内を貫通し、その先端部のフラ
ンジ部１６が立体編物１１の繊維に係止された関
係を示している。

第５図は立体編物１１の単位セルを図解的に示
したものてある。いま、三次元方向を第６図のよ
うにＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸として表わし、Ｘ軸方
向の繊維を第一横条Xij、Ｙ軸方向の繊維を第二
横条Yij、Ｚ軸方向の繊維を縦条Zijと呼ぶことに
する。略同ピツチに平行に配列された第一横条
Xijと、略同ピツチに平行に配列された第二横条
Yijと、そして、略同ピツチに平行に配列された
縦条Zijとが互いに規則性をもつてクロスし、そ
のクロス点で編目を形成することによつて立体編
物が構成される。すなわち、第一横Xijについて
言えばＹ軸の方向にＹ軸と直交するように略同ピ
ツチをもつて互いに平行に多数本配列すると共
に、Ｚ軸の方向にもＺ軸と直交するように略同ピ
ツチをもつて互いに平行に多数本配列し、同様
に、第二横条Yijについて言えば、Ｚ軸の方向に
Ｚ軸と直交するように略同ピツチをもつて互いに
平行に多数本配列すると共に、Ｘ軸の方向にもＸ
軸と直交するように略同ピツチをもつて互いに平
行に多数本配列し、同じく縦条Zijについて言え
ば、Ｙ軸の方向にＹ軸と直交するように略同ピツ
チをもつて互いに平行に多数本配列すると共に、
Ｘ軸の方向にもＸ軸と直交するように略同ピツチ
をもつて互いに平行に多数本配列し、しかも、三
次元方向の各条が互いに交差するクロス点を全て
のピツチ間隔で形成し、このクロス点を編み目で
構成するものである。これによつて、第５図に図
解的に示すように、８隅にクロス点をもつ立方体
または長方体の単位格子（セル）が４本の第一横
条と４本の第二横条と、４本の縦条によつて形成
され、この単位格子が三次元方向に規則性をもつ
て拡がることになる。立体編物自身のの立体形状
を繊維自身の剛性によつて保持され得ない場合に
は、各条に樹脂の含浸または塗布を行うことによ
つて自己支持性を付与することができる。

本発明で使用する立体編物は、それを構成する
各条の繊維が、炭素繊維、アラミツド繊維、ビニ
ロン系繊維、ポリエチレン系繊維、ステンレス鋼
繊維、アモルフアス繊維等の強力繊維であり、こ
れをコンクリートパネル内に埋設することによつ
て、強い引張強度を三次元方向に発現すると共に
曲げ強度も著しく高めることができる。

また、本発明で使用する立体編物は、モルタル
ミツクスまたはコンクリートミツクスが立体編物
の各単位格子内に十分に流動して充填されること
が必要なことから、ピツチ巾が少なくとも５mm以
上のものを使用する。しかし、あまりピツチ巾が
大きくなり、例えば70mm以上のピツチ巾をもつよ
うなものでは自己支持性を保つのが困難になるの
で70mm未満のピツチをもつものを使用するのがよ
い。５〜70mmの範囲のピツチ巾であるならば、三
次元方向とも同ピツチである必要はなく、互いに
異なつたピツチ巾であつてもよい。また、第４図
の例に示すように、Ｘ軸方向の第一横条XijとＹ
軸方向の第二横条YijとがＺ軸方向に二段しか持
たない単段の立体編物１１を用いてもよいが、Ｚ
軸方向に三段以上となつている多段の立体編物を
用いてもよい。何段のものを用いるかは、コンク
リート層１０の厚みと立体編物１１のピツチの大
きさに応じて決めればよい。

第７図は、第一横状Xijと第二横条YijがＺ軸方
向に三段に配列されることよつて各セルがＺ軸方
向に二段に配列された立体編物１１を、コンクリ
ート層１０の厚みの中にすつぽり埋めこんだ本発
明の永久型枠の例を示している。

第８図は、第一横状Xijと第二横条YijがＺ軸方
向に二段に配列されることによつて各セルがＺ軸
方向に一段に配列された立体編物１１を、コンク
リート層１０の厚みの中に、型枠の外表面１４の
側の寄せてすつぽり埋め込んだ本発明の永久型枠
の例を示している。

第９図は、各セルが一段に配列された立体編物
１１を、各セルの半身だけをコンクリート層１０
の内表面１５の側に埋め込んだ例であり、各セル
の他の半身がコンクリート層１０の内表面よりも
露出した本発明の永久型枠の例を示している。本
例のように、コンクリート層１０内に立体編物１
１の一部を埋設し、その他部をコンクリート打設
側面に露出させたものでは、露出した部分の立体
編物が、この側にコンクリートを打設した場合
に、その打設コンクリートと永久型枠とを強固に
接合するアンカーの役割を果たす。

第１０図は、インサート１２を取付ける本発明
の型枠の製造法を説明するためのものである。図
示のように基台１８の上に、上面および下面が開
口した方形の型１９をセツトすることによつて構
成された型内に、立体編物１１を敷きつめる。そ
のさい、型１９の内部面積のほぼ一杯に立体編物
１１を敷くのであるが、一つの連続した立体編物
で全面積を覆うことが出来なければ、複数の立体
編物を敷き詰めてその面積を覆うようにすればよ
い。このように型１９内に立体編物１１が敷かれ
た状態で、インサート１２を立体編物１１と係止
するような関係をもつて必要数を所定の箇所に配
置する。第１０図の例ではインサート１２のフラ
ンジ部１６が立体編物１１の最下段の第一横条ま
たは第二横条の下に位置するようにして係止させ
る状態を示している。このセツトが完了したあ
と、第１０図の破線２０で示すレベルまで予め調
合されたモルタルミツクスまたはコンクリートミ
ツクスを打設する。これによつて、インサート１
２が立体編物１１に係止された状態の永久型枠の
成形が完了し、基台１８および型１９を離型する
ことによつてパネル状の永久型枠が得られる。

第１１図は、インサート１２のフランジ部１６
を二段目の第一横条または第二横条の下に位置す
るようにして係止させ、その装飾仕上げ材料２１
を基台１８の上に敷きつめたうえで立体編物１１
をセツトした以外は、第１０図と同様の製造過程
を示す。装飾仕上げ材料２１としてはタイルや石
材を使用することができる。これによつて、永久
型枠の外表面が装飾仕上げされ、内表面にはイン
サート１２が装着された永久型枠が得られる。重
量の重い石材などを外装材に使用する場合には、
その石材の背面に鉤部を造つておき、この鉤部を
立体編物１１に係止することによつて、石材をコ
ンクリート層に強固に接合させることが可能であ
る。

なお、永久型枠を造るコンクリートとして、擬
石をミツクス中に配合したものを使用し、離型後
に外表面を研磨処理して擬石仕上げとすることも
できる。また、タイル仕上げとしては、前記のタ
イル打ち込み仕上げに代えて、離型後の外表面に
吹付けタイル仕上げを行なうこともできる。離型
後の外表面を塗装仕上げできることは言うまでも
ない。

第１２図は、既述の第９図で説明したように、
立体編物１１の他部を内表面に露出させた態様の
本発明の永久型枠を使用し、これによつて建物の
スラブ打ちを行う場合を示したものである。すな
わち立体編物１１の露出した永久型枠の内表面１
５を上にしてセツトし、その上にコンクリートを
現場打ちし、この現場打ちコンクリート２３を、
露出した立体編物１１のセル内に流入させて永久
型枠の内表面１５の上に流延させる。この現場打
ちコンクリート２３が硬化した段階では永久型枠
のコンクリート層１０と現場打ちコンクリート層
２３とが立体編物１１を介して接合されることに
なり、この両層１０と２３の合計の厚みがスラブ
厚みとなる。第１２図ではスラブ打設の例を示し
たが、このように露出させた立体編物部分をアン
カーとして機能させる本発明の永久型枠は、柱、
梁、壁などの打設に対しても適用できる。

第１３図は本発明の型枠で使用するインサート
の他の一例を示したもので、先端に弾性材料から
なる鉤部２５をもつインサート２６を、その鉤部
２５を絞つた状態で立体編物のセル２８内に挿入
し、鉤部２５の弾性を利用してその部分をセル２
８内で拡げることによつて立体編物とインサート
を係止する態様を示す。

第１４図および第１５図に、本発明の立体編物
入りコンクリート型枠の特性試験結果を示した。
第１４図は骨材に川砂を用いたモルタルをマトリ
ツクスとした場合、第１５図は骨材に硅砂とシラ
スバルーンを使用すると共に長さ６mmのピツチ系
の炭素繊維をマトリツクス中に分散させたCFRC
をマトリツクスとした場合の材令 日での荷重〜
たわみ曲線を示す。立体編物は第４図に図解的に
示したようにセルが単段式のものを使用した。コ
ンクリートパネルの厚みは7.5cm、立体編物の厚
みは約３cmであり、立体編物の各セルのピツチ巾
は約2.5mmである。この立体編物を構成する繊維
の詳細は図中に表示したとおり直径７〜14.2μｍ
のフイラメントが１万本〜３万６千本からなる繊
維である。図中のPAN−CFは立体編物の繊維が
ピツチ系の炭素繊維からなり、HM−50は立体編
物の繊維が帝人株式会社製のアラミツド繊維から
なるものである。またVinylonおよびNaslonは
立体編物の繊維がそれらの繊維からなることを示
す。

第１４図および第１５図の結果に示されるよう
に、立体編物を配しないマトリツクスだけのもの
に比べて立体編物を配したパネルは、特に立体編
物が炭素繊維からなるもの並びにアラミツド繊維
からなるものでは従来のコンクリートでは実現し
えないような驚くべき高い曲げ強度を有してい
る。そして、第１５図のようにマトリツクスに
CFRCを使用した場合には、その応力たわみ曲線
は途中で振幅が生ずるようなこともなく、あたか
も剛性材料のような滑らかな曲線が得られたこと
がわかる。これは途中の曲げ過程で亀裂が殆ど生
じないことを示している。

以上説明したように、本発明に従うコンクリー
ト製の永久型枠は、繊維を３次元方向に５mm以上
のピツチをあけて編んでなる自己支持性の立体編
物をコンクリート層の補強材料に使用するもので
あるから、非常に曲げ強度に優れたものが得られ
且つ鉄筋のような重量増をもたらさないという効
果を奏する。そして該立体編物は５mm以上のピツ
チをあけて編んだ自己支持性をもつものを使用す
るから、本発明のコンクリート型枠を製造するさ
いに、未だ固まらないコンクリートが該立体編物
のピツチ内に自由に流動することができ、三次元
方向に強度をもつ良品質のコンクリート製型枠と
なる。特に、コンクリート層内に、この立体編物
の一部を埋設し、他部をコンクリート打設側面に
露出させた本発明に従う永久型枠（請求の範囲第
１項の永久型枠）は、前記の効果を享受したう
え、コンクリート打設面に露出する立体編物の他
部がこの型枠と打設コンクリートとの間のブリツ
ジ作用を果たし、両者の接合強度を向上させる効
果を奏する。加えて、この型枠を用いた仮設工事
において、打設面に露出する立体編物の網目が支
保材やスペーサとの接合点に利用できるので、仮
設工事の作業性を向上させる。

コンクリート層内に、該立体編物の全部を埋設
し、この埋設された立体編物のセル空間に少なく
とも１個のインサートを係止させた本発明に従う
永久型枠（同第２項の永久型枠）は、立体編物を
補強材とすることによる前記の効果を享受したう
え、インサートが抜け落ちる事故やコンクリート
層の破壊といつた事故が防止できると共に、外表
面に突出せず、また孔も明かないから構造物の外
装材として美麗に仕上がるという効果を奏する。

さらに、コンクリート層内に、該立体編物の少
なくとも一部を埋設し、コンクリート打設面と反
対側の面に、タイル仕上げ、石材仕上げ、擬石仕
上げまたは塗装仕上などの装飾仕上げを予め施し
た本発明に従う永久型枠（同第３項の永久型枠）
は、立体編物を補強材とすることによる前記の効
果を享受したうえ、型枠としての機能の他に内外
装材としても機能し、しかも、工場生産によつて
装飾仕上げができるので、装飾仕上げの寸法安定
性や作業性がよく、またコンクリート製型枠との
接合強度も安定させることができるという効果を
奏する。

このようなことから、本発明の永久型枠は大型
建物の外壁用の型枠としてはもとより、スラブ、
柱、梁などに対しての型枠として、コンクリート
構造物の品質改善、施工性改善、さらには経済性
の改善に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコンパネの支保とインサートに
よる固定の例を示す略断面図、第２図は従来のコ
ンパネのインサートによる固定の他の例を示す略
断面図、第３図は本発明の永久型枠の要部の例を
示す略断面図、第４図は立体編物とインサートと
の係合関係の例を示す斜視図、第５図は立体編物
の単位格子の状態を説明するための部分斜視図、
第６図は第５図の立体編物の繊維の方向を説明す
るための三次元方向図、第７図は二段セルの立体
編物をコンクリート層内に埋設した本発明の永久
型枠の態様を示す略断面図、第８図は同じく単段
セルの立体編物をコンクリート層内に埋設した本
発明の永久型枠の態様を示す略断面図、第９図は
同じく立体編物をコンクリート層に一部だけ埋設
し他部を露出させた本発明の永久型枠の態様を示
す略断面図、第１０図は本発明の永久型枠の製造
過程を説明するための立体編物とインサートの配
置関係を示す略断面図、第１１図は装飾仕上げを
行つた永久型枠の製造過程を説明するための第１
０図同様の略断面図、第１２図は立体編物の他部
を内表面に露出させた態様の本発明の永久型枠を
使用して、建物のスラブ打ちを行う状態を示した
略断面図、第１３図は立体編物とインサートの他
の係合関係の例を示す略断面図、第１４図は本発
明に従う永久型枠の荷重たわみ曲線、そして第１
５図は本発明に従う他の永久型枠の荷重たわみ曲
線である。 １０……コンクリート層、１１……立体編物、
１２……インサート、１４……永久型枠の外表
面、１５……永久型枠の内表面、１６……インサ
ートのフランジ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 打設コンクリートと一体化させて構造物の一
   部を構成するためのコンクリート製の永久型枠で
   あつて、該型枠のコンクリート層内に、繊維を３
   次元方向に５mm以上のピツチをあけて編んでなる
   自己支持性の立体編物の一部が埋設され、その他
   部がコンクリート打設側面に露出している永久型
   枠。 ２ 打設コンクリートと一体化させて構造物の一
   部を構成するためのコンクリート製の永久型枠で
   あつて、該型枠のコンクリート層内に、繊維を３
   次元方向に５mm以上のピツチをあけて編んでなる
   自己支持性の立体編物の全体が埋設され、この埋
   設された立体編物のセル空間に少なくとも１個の
   インサートが係止されている永久型枠。 ３ 打設コンクリートと一体化させて構造物の一
   部を構成するためのコンクリート製の永久型枠で
   あつて、該型枠のコンクリート層内に、繊維を３
   次元方向に５mm以上のピツチをあけて編んでなる
   自己支持性の立体編物の少なくとも一部が埋設さ
   れ、コンクリート打設面と反対側の面が装飾仕上
   げされている永久型枠。 ４ 装飾仕上げは、タイル仕上げ、石材仕上げ、
   擬石仕上げ、または塗装仕上げのいずれか一種で
   ある特許請求の範囲第４項記載の永久型枠。