JPH0598687A - コンクリート型枠の省力化工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 土木・建築分野におけるコンクリート躯体の
侵蝕、防水を防ぎ、あわせて工事の省力化をはかる。 【構成】 コンクリート躯体に高強度無機質薄肉ＰＣ型
枠１を埋め殺してコンクリート躯体を一体的に構築す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は土木・建築分野の鉄筋コ
ンクリート（ＲＣ）工法、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲ
Ｃ）工法において高強度無機質薄肉ＰＣ型枠を用いたコ
ンクリート型枠埋め殺し工法に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】土木・建築のＲＣ躯体工法、ＳＲＣ躯体
工法においては、型枠材料を用いて、型枠を固定してか
ら、生コンクリートを打設し一定の養生後に型枠を脱型
しＲＣ躯体、ＳＲＣ躯体を形成していた。また、使用環
境がコンクリート躯体の劣化を促進させる場合、例えば
腐食性の高い環境にさらされるコンクリート面には防水
・防蝕工事が実施され、躯体の性能維持を図っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常、ＲＣ躯体は、型
枠用材料を用いて型枠を固定し、その後コンクリートの
打設を行ないコンクリート強度発現後に型枠を脱型して
形成される。

【０００４】型枠は建物の構造体となるコンクリートを
つくるための仮りの容器、すなわち鋳型であり、打設し
たコンクリートの凝結・硬化の間必要な水分を保持して
外気の影響等よりこれを保護する役目を持っている。

【０００５】型枠はコンクリート面に接するせき板とこ
れを支持する支保工（横バタ材・縦バタ材・根太・大引
・支柱類）および各種緊結材（セパレーター、フォーム
タイ、木製コーン等）より成り立っている。型枠の構成
を図１に示す。

【０００６】次に各部材の材料について説明する。 ａ）せき板 型枠内に打ち込まれるコンクリートを所定の位置におさ
めコンクリート表面の要求される形状及びテクスチャー
に仕上げる性能を有するものでなければならない。現
在、使用されているせき板の材料には、合板・木材・鋼
材（メタルフォーム）・合成樹脂・軽金属・紙材などい
ろいろなものが使われている。

【０００７】・合板製 特記のない場合は、通常、合板が使用されている。合板
は日本農林規格「コンクリート型わく用合板」に定める
品質・規格の製品が使用されている。

【０００８】なお、規格では合板の曲げヤング係数は単
純支持・中央集中荷重による曲げたわみ試験を行ない、
その許容たわみ量を規制することによってその最小値を
保証している。規格に定められている荷重および許容た
わみ量は、表１に示す曲げヤング係数の最小値から定め
られたものである。

【０００９】

【表１】

【００１０】特に、着色、表面われおよびむしれを防ぐ
必要のある場合は、（社）日本合板工業組合連合会の定
めた「コンクリート型わく用合板の耐アルカリ性能に関
する規制について（製造基準）」に適合するものが用い
られている。

【００１１】・金属製 鋼、アルミニウム合金などを材料とする金属製型枠は、
木製型枠に比して、寸法・形状が正確、支保工が少なく
てすみ、コンクリート表面が平滑に仕上がり、多数回の
反覆使用が可能である。

【００１２】ｂ）支保工 支保工はコンクリートの側圧、自重、外力などにせき板
が耐えられるように支持するもので、端太（バタ）材、
根太、大引、支柱類がある。

【００１３】＜端太材＞バタ材は垂直型枠のせき板を外
側から支保して型枠の変形を防ぐための支保工である。
バタ材は通常木製バタと鋼製バタがある。

【００１４】＜支柱＞支柱には鋼管支柱（パイプサポー
ト）、鋼製組立支柱、鋼製仮設ばり、わく組支柱などが
ある。

【００１５】ｃ）各種緊結材 型枠緊結材は、型枠相互の間隔を一定に保ち型枠にかか
るコンクリートの側圧による変形を防ぐために使用され
る。緊結材には、せき板を所定の間隔に保持するセパレ
ーターと、これをバタ（端太）材に固定する締付金物
（フォームタイなど）とがあり、さらにこの両者が一体
となっているものと別個になっているものとがある。緊
結材には、その目的と使用部位に応じて種々の形式のも
のがある。

【００１６】＜セパレーターおよびタイボルト＞セパレ
ーターは相対するせき板相互の間隔を正確に保持するた
めのものである。薄鉄板製Ｖ型セパレーター、タイボル
ト兼用丸セパレーター等がある。

【００１７】冷間加工された丸鋼をセパレーターとし、
これにフォームタイを連結して使用するタイボルト兼用
のものが広く使用されている。タイボルト兼用丸セパレ
ーターには、直径７mmシリーズのほかに高張力フォーム
タイと組合せて用いる直径９mm高張力のものがある。図
２に丸セパレーターの形状、表２に各種セパレーターの
機械的特性を示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】＜フォームタイ＞フォームタイは型枠締付
け用ボルトのことである。フォームタイは型枠の締付け
と、型枠の幅の保持とが同時にできるように工夫された
もので、セパレーターと共用して用いるものと、セパレ
ーターと一体になっているものとがあるが、セパレータ
ーと共用して用いる組立て式フォームタイが一般に使わ
れている。フォームタイの仕様および形状を図３に、緊
結材の許容引張強度を図４に示す。

【００２０】＜木製コーン＞緊結金物の１つで、コンク
リート打設後フォームタイをはずしてせき板を解体すれ
ば、セパレーターがコンクリート表面に露出するもので
ありセパレーターとフォームタイの間に木製コーンを抜
き取り後、モルタルを充填すれば打放し面が見やすくな
り、発錆を防止する。

【００２１】＜なまし鉄線＞コンクリートの側圧があま
り大きくない場合や、特に精度を必要としない型枠の締
付けなどに＃８〜＃１０軟鋼鉄線が使用される。

【００２２】＜コラムクランプ＞一般構造用圧延鋼材
（ＪＩＳＧ３１０１）を加工したものを組み合わせて、
独立柱、壁付柱などの型枠締付け専用に考案された金具
であり、かつ横バタ材に代わるものとして使用されてい
る。

【００２３】ｄ）型枠剥離剤 剥離剤はせき板とコンクリートの付着力を減少させ、脱
型および清掃（けれん）を容易にするため、せき板の使
用の都度せき板表面に塗布する材料である。剥離剤とし
ては、数多くの物が使用されているが、主成分によって
分類すると油性系・樹脂系・ワックス系・界面活性剤系
に大別される。

【００２４】この中で最も使用されているのが、油性系
であり、その主成分は鉱物油または動植物油である。せ
き板の種類や転用度、コンクリートの表面仕上げに適し
たもの、コンクリートに有害でない剥離剤を選択するこ
とが必要である。表３に、剥離剤の種類を示す。

【００２５】

【表３】

【００２６】型枠は前述したように、せき板と支保工と
各種緊結材及び型枠剥離剤等より、成り立っている。従
って、型枠の設計は個々は部材の検討を順次行えば十分
である。型枠に作用する荷重には、生コンクリートの重
量、型枠の自重及び施工中に作用する作業荷重、打設時
の衝撃荷重、生コンクリートの側圧、風圧などがある。

【００２７】型枠の設置後型枠の間にコンクリートを打
設する。コンクリートを打設後に、せき板の存置期間を
定めるためのコンクリートの圧縮強度及び材質はＪＡＳ
Ｓ５に規定されている。その一例を表４に示す。

【００２８】

【表４】

【００２９】表４に示すような存置期間後にせき板が脱
型される。このような方法で一般的にコンクリート躯体
が形成される。しかしながら、従来の型枠工法において
は、以下に示すような数多くの問題が生じている。型枠
用資材としてのせき板は合板が最も使用されている。こ
の合板は大量に建築用途に使用されているため、資源が
枯渇し環境問題をひきおこしている。

【００３０】現場に型枠用資材等が搬入された後、型枠
を清掃し、剥離剤等が塗布され、型枠をセット後にコン
クリートが打設される。その後、コンクリートが硬化養
生した後、型枠が脱型される。この際に生じる問題点と
しては、以下の事がある。型枠の取外し、搬出、清掃等
は機械化が難しく、職人に頼っておりその手間が多くか
かる。近年、型枠職（工）人の絶対数が不足しており、
本工事に支障をきたしている。

【００３１】又、型枠資材は保管用の大きなスペース及
び在庫管理が必要とされ、現場の作業環境を大幅に低下
させているのが実態である。

【００３２】次に、打設されたコンクリート躯体の問題
点について説明する。打設されたコンクリート表面は型
枠の精度が悪いため、一般的に粗面になるため水ごけ等
が発生し易い。又型枠脱型後のコンクリートには不健全
な個所が発生する。

【００３３】即ち、木コン部・じゃんか部、打継部・豆
板部・クラック等が発生し、このような個所は漏水の原
因となるためモルタル・止水材・防水材等による躯体の
補修工事（下地処理）を行なう必要があった。

【００３４】この下地処理方法としては通常、不健全個
所をＶカット（Ｕカット）状にはつり、そのはつり個所
にモルタル又はポリマーセメントモルタル等を充填する
方法が一般的である。通常のＲＣ躯体は上述した方法が
採用されているが、コンクリート躯体の侵食が特に著し
い各種施設等がある。

【００３５】コンクリート躯体の劣化が著しい例とし
て、上下水道施設及び下水・し尿処理関連施設が挙げら
れる。

【００３６】上下水道施設は以下に示すようにコンクリ
ートの腐食・劣化が著しい。上水道は水質保護や殺菌消
毒などを目的として塩素が使用されており、この塩素に
よるコンクリートの腐食・劣化が問題となっている。
又、下水・し尿処理関連施設は、腐食性ガス・遊離炭酸
・有機酸などが発生し、コンクリートが侵食されてい
る。

【００３７】更にコンクリート構造物の化学的腐食によ
る劣化は化学工業、金属工業、温泉場、火山地帯、繊維
工業、金属工業等において発生している。特にコンクリ
ートの不健全個所（木コン部・じゃんか部・打継部・豆
板部・クラック）での侵食が著しい。

【００３８】この侵食が、長期間継続されることにより
コンクリート躯体に経時変化を生じ、コンクリートの中
性化が進み、躯体中の鉄筋が発錆し、漏水事故にいたっ
ていく。

【００３９】このような侵食性がきびしい水質にさらさ
れるコンクリート躯体には、通常、下地処理の工事後に
防水・防蝕ライニングがほどこされている。一般的に使
用されている材料はエポキシ樹脂やタールでカットバッ
クしたタールエポキシ樹脂塗料が主流である。

【００４０】又、図５に示すように各種材料の組合せに
よる防食ライニング工法（例えばタールエポキシ樹脂ラ
イニング工法、エポキシ樹脂ＦＲＰライニング工法、ビ
ニルエステル樹脂ＦＲＰライニング工法又は不飽和ポリ
エステル樹脂ＦＲＰライニング工法）が提案され施工さ
れている。

【００４１】又、これ以外に水溶性エポキシ樹脂にセメ
ントと骨材を組合せたポリマーセメントモルタルを下地
に用い、その上に各種樹脂をコーティングした工法が採
用されている。このポリマーセメントモルタルの一例を
挙げれば、ショウゼット（昭和電工製）がある〔モルタ
ル組成物（特開昭６３−１５９２４５号）〕。

【００４２】この防水・防蝕工事において、下地処理後
に防水・防蝕材料が施工処理されるが、その施工に際し
種々の問題がある。

【００４３】現場には各種材料・道具等の搬入出、作業
の困難性がある。この種の工事は、密閉された環境での
作業をともなうため、有機溶剤などによる安全衛生上の
危険性がある。施工後に、防水・防蝕材がコンクリート
表面でのハガレ及びフクレが発生し、又、屋外施工面に
おける塗膜劣化の発生等の問題が生ずる。

【００４４】コンクリート構造物の化学的腐食は、各種
処理場以外に化学工業・金属工業・温泉場、火山地帯・
繊維工業等で各種薬品を取り扱っている施設においても
同様なことが生じている。

【００４５】本発明者らは上記に示した数多くの問題を
解決すべく、種々検討を行った結果セメント系等の窯業
系材料によって形成された成形板材は長さ、横断面形状
の成形が自由にできる。又、外観、耐久性、耐火性、水
密性、凍結融解性等に優れていることから、これを型枠
用として用いることを考えた。

【００４６】本成形板材を型枠に使用し、現場にそのま
ま固定することによって型枠材の取外し、搬出及び保管
を不要とし、かつ防水・防蝕の躯体工事を極力おさえた
型枠工法を提供することを目的とする。

【００４７】本工法は、コンクリート用型枠材として有
効な方法であり、適用範囲が土木・建築分野の多岐にわ
たるものである。

【００４８】

【課題を解決するための手段】本発明の型枠工法におい
ては、セメント系等の窯業系材料の押出成形によって形
成され、一方の面に押出方向の複数の係止溝及び凸状が
形成されている押出成形板材の上記係止溝あるいは凸状
に支承部材を取付け、これらを支承部材を内面間で対向
させる。これらを型枠組立用金具で緊結して型枠を形成
することを問題解決の手段とした。ここで使用する成形
板材は、高強度無機質薄肉ＰＣ型枠である。

【００４９】この高強度無機質薄肉ＰＣ材は従来のコン
クリートに比して曲げ・圧縮強度が非常に高いという力
学的性質に優れ、防蝕性及び防水性にも優れている。更
に、コンクリートとの接着性能が良好である。かつ型枠
を薄肉化し、かつ大型化しうるものである。

【００５０】高強度薄肉型枠としての材料は種々のもの
がある。その例を示すと、セメントに骨材と各種添加剤
及び熱架橋型メラミン樹脂を添加混入し、成形後、加熱
処理して製造されたものがある（特開昭６２−１８２１
４４号公報）。又、セメントと骨材と各種添加剤で構成
される粉体組成物に、一定量の合成高分子系エマルジョ
ンを混入した系が適用される。本材料は所定の形に成形
され、加熱処理される。

【００５１】ここでいう合成高分子系エマルジョンは、
通常のエマルジョンより粒子径が小さく、即ち平均粒子
径が１００nm以下であり、しかも粒子内が緻密な網目状
三次元構造のアクリル樹脂分散体が好ましい。

【００５２】又、セメントに骨材とポパール樹脂を混入
したニムス（ＩＣＩ社製）が市販されている。

【００５３】これらの組成物の曲げ・圧縮強度は、従来
のコンクリートやモルタルの３〜４倍となり部材厚を従
来品より大幅に低減することが可能であり、完全不燃材
料で中性化や防水性、凍結融解性などの耐久性に優れて
いる。

【００５４】本部材は高強度であるため、コンクリート
打設時に生じる側圧等には十分耐えることができる。し
かし、予想外の突発的な外力が部材の最大耐力以上に達
した場合、本部材（本型枠材）が破壊する危険性があ
る。そのため、あらかじめ万一の破壊に対し安全性を確
保するために本部材に補強材としての鉄筋等のメッシュ
を挿入した方がより好ましい。

【００５５】以上本発明に用いる材料の説明をしたよう
に、非常に高強度であり緻密な部材となる。そのため、
本部材を従来の型枠の代わりに使用し埋め殺しすること
によって工事の短縮化（脱型作業不要）、不健全なコン
クリート個所（例、木コン、じゃんか、打継部等の欠陥
部）が生ぜず、又、緻密な部材であるため、各種薬品に
対する耐蝕性が高く、表面が平滑なために水ごけが発生
しにくい。

【００５６】本部材の成形方法及びその形状について記
載する。本成形方法には、流し込み・プレス・押出し・
ロールが採用される。

【００５７】型枠材の構成は型枠部材と支承部材と支柱
及び緊結部材よりなる。

【００５８】各部材のサイズは特に制限されるものでは
ないが、運搬時等のハンドリング性及び型枠組立ての作
業性を考慮して、幅を５００〜１２００mm、長さを１０
００〜５０００mm、厚さを１０〜５０mm程度が適当であ
る。厚みが１０mm未満である場合は強度不足、緊結部材
の取付が困難となる。又、厚みが５０mmを超える場合は
重量が増加するため取扱いが困難であり、且つ輸送効率
が悪く、大型クレーン、大型ロボットが必要となり、又
型枠の加工性が困難であり、適用する現場が大規模な敷
地を必要とする。型枠部材の形状は例えば図６〜図７に
示す如く、部材の一面にアリ溝、凸状を交互に形成し、
型枠組立て時に支承部材を選ばれたアリ溝２にスライド
させながら嵌合固定するものである。図６に示す型枠部
材については型枠工法（特願平３−９９３２７号）に詳
述されているものである。

【００５９】図７の型枠部材１はアリ溝２、凸状３が交
互に形成されており、長手方向の両端は隣接する型枠部
材を支承部材４にて連結するため、アリ溝２を中心から
２分割した形状の凹部２ａを有する。

【００６０】次に上記型枠部材１を用いた型枠の組立て
方法を述べる。図８〜図１２において 型枠部材１の連結個所及び打設するコンクリートの側
圧を考慮して、適宜選ばれたアリ溝の所定個所に支承部
材４をスライドさせながら嵌合する。 支柱５の孔５ａと支承部材のネジ孔４ａをボルト７を
介して接合する。 支承部材４を介して支柱５の固定された型枠部材１を
対向配慮し、向い合う支柱５同志を緊結部材６によって
緊結するが、緊結部材としてはネジ棒を用いることで内
外型枠部材１、１’の間隔を一定に保持するとともに内
外の型枠の平面精度を高めることができる。 上記型枠部材１は打設されるコンクリートとの接着強度
の向上、部材の厚さが比較的うすくてすむ点、又、成形
方法としては成形効率の良い押出成形を採用できる点な
どから、アリ溝を係止溝としたが、これに限定されるも
のでなく、取付けられる支承部材の形状を選ぶことで種
々な形状の溝、或は凸状なども使用できる。

【００６１】又、上記支承部材４は短いものでも長尺の
ものでも良く、長尺品を用いた場合には、コンクリート
打設時に受ける側圧に対して支持力を高め、コンクリー
トが硬化した場合の構造躯体の補強材として機能するこ
とも可能である。尚、支承部材は例えばＳＳ４１などの
鋼板を冷間形成してつくられる。更に支柱５はＪＩＳＧ
３３５０に規定される一般構造用軽量形鋼のハット形鋼
に支承部材の取付孔５ａ及び緊結部材の取付け用切欠５
ｂを設けたものである。このように型枠を組立てるが、
隣接する型枠部材の接触部にはパッキン材又はシール材
８を入れて打設コンクリートのリークを防止してもよ
い。

【００６２】耐薬品性が大きく要求される場合には、本
成形品に各種耐蝕性ライニング材が塗布される。使用す
る材料としては、エポキシ樹脂、タールエポキシ樹脂、
ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエチレン樹脂及びポリ
マーセメントモルタルが使用される。尚、適用個所によ
って上述した材料が使用されるのであるが、単独で使用
される場合もあるが組合せで使用される場合もある。

【００６３】この場合、本発明においては高強度薄肉Ｐ
Ｃ板の表面に各種、防水・防蝕材を事前に工場で塗布さ
れたＰＣ板を現場へ搬入される。そのため「発明が解決
しようとする課題」で記載したような問題点は発生しな
い。

【００６４】

【実施例】次に実施例と比較例について説明するが、本
例は本発明に限定されるものではない。

【００６５】次に、評価項目として本型枠工法による実
施例図１３及び同寸法の在来工法による比較例図１４を
行ない、それぞれの型枠にコンクリートを打設して水槽
を構築して水張りテストを実施した。なお高強度無機質
薄肉ＰＣ型枠の厚みは３０mmのものを使用した。

【００６６】その結果、本型枠工法により構築した水槽
には何ら問題はなかったが、在来工法により構築した水
槽では、フォームタイをはずし、木コン処理部より注水
後１日目で漏水が確認された。尚、型枠組立て、又は脱
型には表５の人工を要した。

【００６７】

【表５】

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る型枠
工法は押出成形によって作られ、これに使用する部材は
緻密で高強度のＰＣ材のため薄型枠として使用でき、コ
ンクリート用型枠として使用するため脱型作業が不要と
なる。又、緻密なＰＣ板のため、上下水道処理場におい
て従来のコンクリート造より防水・防蝕性が高い。又、
本ＰＣ板の表面に防水・防蝕ライニグ材を事前に塗布し
ておけば、より省力化・安全性を向上することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】在来型枠工法の説明図。

【図２】丸セパレーターの形状の側面図。

【図３】フォームタイの形状の側面図及び説明。

【図４】緊結材の組合せ図。

【図５】主なライニング工法の概略図。

【図６】型枠部材の一例を示す斜視図。

【図７】型枠部材の一例を示す斜視図。

【図８】支承部材の一例を示す斜視図。

【図９】支柱の一例を示す斜視図。

【図１０】本発明において用いられる型枠の一例を示す
平面図。

【図１１】図１０の断面図。

【図１２】図１０の斜視図。

【図１３】本発明により組立てられた水槽の型枠の斜視
図。

【図１４】在来工法により組立てられた水槽の型枠の斜
視図。

【符号の説明】

１ 型枠部材 ２ アリ溝 ２ａ 凹部 ３ 凸条 ４ 支承部材 ４ａ ネジ孔 ５ 支柱 ５ａ 取付孔 ５ｂ 取付け用切欠 ６ ネジ棒 ７ ボルト ８ シール材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 土木・建築分野において高強度無機質薄
   肉（１０〜５０mm）ＰＣ型枠を埋め殺して使用すること
   を特徴とするコンクリート型枠の省力化工法。
2. 【請求項２】 上下水道処理場に高強度無機質薄肉（１
   ０〜５０mm）ＰＣ型枠を埋め殺して使用することを特徴
   とするコンクリート型枠の省力化工法。
3. 【請求項３】 高強度無機質薄肉（１０〜５０mm）ＰＣ
   型枠が防水・防蝕ライニング処理を施したものであるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート型枠
   の省力化工法。
4. 【請求項４】 耐薬品性を要求される化学工業、食品工
   業、温泉工場、繊維工業、金属工業に高強度無機質薄肉
   （１０〜５０mm）ＰＣ型枠を埋め殺して使用することを
   特徴とするコンクリート型枠の省力化工法。
5. 【請求項５】 高強度無機質薄肉（１０〜５０mm）ＰＣ
   型枠が防水・防蝕ライニング処理を施したものであるこ
   とを特徴とする請求項４記載のコンクリート型枠の省力
   化工法。