JPH07266323A

JPH07266323A - 高強度コンクリート管の製造方法

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Publication number: JPH07266323A
Application number: JP7007467A
Authority: JP
Inventors: Ki-Dong Yuk; 基棟陸
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1995-10-17
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2694723B2; KR970002021B1; KR950023496A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は遠心回転による水とコンクリートの
飛散がなく、また、コンクリートスラッジの発生がなく
て、環境汚染を誘発せず、最短時日内に優れた物性と均
一な製品の肉厚及び外観を有する高強度コンクリート管
の製造方法を提供することにある。【構成】制御された条件の下で成形モールドの胴体部
とソケット部に遠心回転と同時に外部から振動を加えな
がら、水噴射と同時にコンクリートを定量投入する遠心
回転及び外部振動による成形工程と、遠心回転と同時に
段階的に転圧成形する遠心回転及び転圧による成形工程
及び仕上げ工程として高速遠心回転による成形工程とで
構成されることを特徴とする高強度コンクリート管の製
造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高強度コンクリート管
の改良された製造方法に関するものであって、さらに具
体的には、遠心回転と外部振動及び転圧による成形方法
を適切に制御された条件の下に組み合わせてなる、特
に、遠心回転及び外部振動による成形工程と遠心回転及
び転圧による成形工程及び遠心成形工程の組み合わせに
より構成された、遠心力鉄筋コンクリート管（いわゆ
る、ヒューム管）などの高強度コンクリート管の改良さ
れた製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】遠心力鉄筋コンクリート管は、鉄筋より
なるケージ（cage）を管状の成形モールドの内周辺部に
固定し、このモールドを水平に回転しながら、コンクリ
ートを投入して強力な遠心力を加えて緻密なパイプを成
形した後、養生してなるものであって、一般的にはパイ
プ、ポール、パイルなどとして製造されている。しかし
ながら、上記のような一般的な遠心力コンクリート管の
製造方法においては、水分含有量が多いコンクリートを
使用することにより、成形途中水分が多量に流出し、こ
の水分がそのまま外部へ放出されて環境汚染を引き起こ
すようになり、なお、投入したコンクリート中の一部が
遠心力により成形モールドから離脱して、無駄なスラッ
ジとして廃出されるので、これによる環境汚染も深刻な
問題となっている。また、遠心力のみでは所要の物性を
有する満足な製品を製造することができなかった。

【０００３】このような問題を解決するために、種々の
試みが行なわれた。即ち、日本国特許公報昭５５−５１
７２２号によると、水：セメントの比が２２〜３３％の
コンクリートを成形モールド内に投入し、遠心回転と同
時に転圧ローラで成形モールドの内周面全体を一次的に
粗充填した後、残りのコンクリートを一定段階毎に投入
しながら、転圧ローラで精充填する２段階の成形方式に
よるコンクリート管の遠心、転圧成形方式を開示してい
る。この方法は、ストレインゲージが内装された転圧ロ
ーラを用いて精充填する方法であり、ストレインゲーシ
の感度を大きくするためには転圧ローラの管壁の厚さを
薄くしなければならないので、これによる転圧ローラ自
体の機械的強度が小さくて、所要の転圧による成形圧力
を発生することができず、破損の恐れが大きく、また転
圧ローラが胴体部用とソケット部用の２部分に区分され
ているので均一な成形が難かしい。なお、重要な事項で
ある所要の遠心力と転圧力及びこれらの回転数などに対
しては、その具体的な記載がなく、特に、この方法によ
って製造された製品の物性に対しては、その具体的な記
載が全くないので、この方法による効果の程度を見計ら
うことが不可能である。

【０００４】また、日本国特許公報昭５７−４２０１１
号は、上記記載の遠心、転圧成形方法を改良したもので
あって、水：セメント比が２０〜２８％のコンクリート
を成形モールドに投入しながら３０ｇ以上（２５０〜２
７０r.p.m.）の遠心力を加えると同時にパイプの内周面
速度より１０％以上の速度で転圧ローラを回転させて、
一定部分においてのコンクリートの締固めを完了し、次
に充填位置にコンクリート投入機を移動させる遠心力ロ
ーラ転圧パイプの製造方法である。この方法において
は、転圧ローラによるコンクリートの締固め状態を電流
計でモーターの負荷を検出し制御機により制御する方式
であり、このため転圧ローラの圧力は直接的に確めるこ
とが出来ず、また上記方法と同じく胴体部とソケット部
の成形のための２つの転圧ローラを使用するため、均一
な成形を期待することができない。更にこの方法による
製品の物性に関する記載も全くないため、その効果もわ
からない。

【０００５】一方、日本国特許公報昭５８−４９３７１
号は、上記記載の２つの製造方法を改良した遠心、振動
及び転圧成形方法を開示している。即ち、水：セメント
比が２８％以下のコンクリートを全体投入量に対し９５
％にして回転している成形モールド全長に亘って投入し
て、遠心力で粗充填した後、回転状態において衝撃発生
機構による衝撃を下部から成形モールドに加えた後、残
りのコンクリート（５％）を転圧ローラで前記の方法と
同じく精充填するものである。この方法においては、衝
撃発生機構はカムを用いた衝撃システムであり、衝撃の
振幅と強度、即ち、衝撃度は任意多様に変化させること
が出来ず、高衝撃、即ち、高振動を加えられないので、
均一なコンクリートの締固めが期待できない。また、製
品の種類も多様にすることができない。従って、この方
法は高遠心力と高衝撃、即ち、高振動を適切に組み合す
ことが出来ないという欠点を有している。また、精充填
方式においても、前記方法などと同じ欠点を有してい
る。

【０００６】なお、日本国特許公報昭６０−４６００５
号は、遠心、振動打撃成形に関する技術であって、コン
クリートを充填した成形モールドを遠心回転した後、振
動打撃を加えるだけでコンクリートパイプを製造する技
術に関するものである。ここで開示された振動発生機構
は、外周面に複数の突起を一定間隔に形成した起振ホイ
ル（wheel ）と偏心円板を用いたものであり、高速の高
振動を加えるのには不適合であり、または、転圧ローラ
による成形でないので、コンクリートの締固めが不充分
になるばかりでなく、製造されたパイプの内面が平滑で
なく、管壁の厚さが不均一になるなど、所要の製品の物
性を付与することができないという欠点を有している。
一方、日本国公開特許公報昭６０−２１７１１０号に
は、コンクリート遠心成形時水とコンクリートとの飛散
を防止する飛散カバーを遠心成形装置に構成しているの
で効率的な遠心成形といえない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の説明のとおり従
来のコンクリート管の製造方法は、胴体部とソケット部
との２部分に区分され、それぞれの該当転圧ローラで各
々成形しており、遠心成形時水とコンクリートとが多量
飛散し、振動装置が不完全であって振動効果が小さく、
成形モールドとコンクリートの重量が転圧ローラに作用
するので転圧力が不足し、また、コンクリートを部分的
に強制転圧することから、成形が不安定なため製品の外
観が不良であり、管壁の厚さも不均一であって気泡も大
きく発生している。特に、製造方法または製造装置の特
性上、転圧ローラと投入コンベヤが同時に成形モールド
内で作動するような場合には、小径管、例えば、内径５
００ｍｍ以下の管の生産は困難であるか、殆んど不可能
である。また、遠心回転と振動を併行する場合、高速遠
心回転においては、この単なる機械的な振動メカニズム
ではその効果は小さい。要約すると、上記従来の技術等
は、遠心回転、振動及び転圧を単に組合わせたものに過
ぎず、期待以上の効果は発揮されないものであった。

【０００８】本発明は、従来の技術はコンクリートの投
入方式に欠点を有すると共に、成形方法において遠心回
転と振動及び転圧を適切に組み合わせられなかった点に
大きな欠点があり、所要の物性、例えば、所要の強度と
均一な製品の肉厚さ及び美麗な外観を有する製品を製造
することができなかったことを見出し、この従来の技術
が有する欠点を解消するために工夫を重ねた結果、上記
のような欠点を解消することによって、本発明を完成す
るに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は制御され
た条件の下で、成形モールドの胴体部とソケット部に遠
心回転と同時に外部振動を加えながら、水の噴射と同時
にコンクリートを定量投入する遠心回転及び外部振動に
よる成形工程と、遠心回転と同時に段階的に転圧成形す
る遠心回転及び転圧による成形工程及び仕上工程として
高速遠心回転による成形工程などの単位工程を適切に組
み合わせた成形工程及び上記単位工程のための単位装置
を適切に制御された条件の下で操作することにより、遠
心回転時水とコンクリートが飛散せず、また、コンクリ
ートスラッジ発生もなく、環境汚染を誘発せずに、最短
日時内に優れた物性と外観及び均一な肉厚を有する小径
ないし大径のコンクリート管を高生産性で自動化システ
ムにより製造することのできる高強度コンクリート管の
改良された製造方法に関するものである。

【００１０】従って、本発明の第１の目的は、美麗な外
観、均一な製品の肉厚、最短日時内に高強度の発現及び
高生産性を発揮すると共に、コンクリートスラッジが生
じない高強度コンクリート管の改良された製造方法を提
供することにある。本発明の第２の目的は、自動定量投
入メカニズムによる乾式コンクリートの投入方法を用い
た高強度コンクリート管の改良された製造方法を提供す
ることにある。本発明の第３の目的は、コンクリート管
の胴体部とソケット部を別々に成形せず、水とコンクリ
ートの飛散がない遠心回転と同時に高周波振動（外部振
動）による１次成形と、遠心回転と同時に段階的転圧に
よる２次成形及び高速遠心回転による仕上げ成形の工程
より成る高強度コンクリート管の製造方法を提供するこ
とにある。

【００１１】

【実施例】上記のような本発明の長所と目的を達成する
ために、本発明で採用している乾式コンクリートの投入
方法、遠心回転、高周波振動（外部振動）及び段階的転
圧などに対し図面に基づき説明する。イ．乾式コンクリートの投入まず、本発明による乾式コンクリートの投入方法を図１
及び図４によって説明する。即ち、セメントに対する水
の比（以下、“水：セメント比”という）が２５〜３０
％である乾式コンクリートＣを、上・下ロードセル（lo
ad cell ）式２段計量ホッパ（hopper）８，８’が設け
られた自動投入機Ｆより一定量をロードセル式計量ベル
トコンベヤＭＣにより、インバーター式水噴射装置１０
が先端に構成された作動中の定量投入コンベヤ７上に吐
出を開始すると共に、定量投入コンベヤ７を、インバー
ター式高周波振動発生装置４に装着された振動発生機５
で外部から振動を加えながら遠心回転中の成形モールド
１１内に前進させることにより、成形モールド１１の胴
体部Ｂに対し１００ｍｍの間隔毎に乾式コンクリートの
定量投入を開始する。

【００１２】この場合において、投入される乾式コンク
リートに対しインバーター式水噴射装置１０から水を噴
射する。定量投入コンベヤ７の先端部が成形モールド１
１のソケット部Ｓ付近のＰ地点直前（図１−１における
実線で示す定量投入コンベヤ７の位置）に到達すると、
胴体部Ｂに対する１次投入工程が完了し、この際、定量
投入コンベヤ７と自動投入機Ｆの作動を一時停止させ
る。次いで、位置検出システム（図１のＰＳ）により定
量投入コンベヤ７の先端部をソケット部Ｓの開口部Ｏ直
前（図４における破線で示す定量投入コンベヤ７の位
置）まで移動（この時には、コンクリートの投入及び水
噴射はない）させた後、ソケット部Ｓの円滑な定量投入
のため、計量コンベヤベルトＭＣの速度をソケット部の
大きさ（size）にそれぞれ該当する速度に自動減速させ
てコンクリートを定量投入コンベヤ７上に吐出すること
により、ソケット部Ｓに対する所要量のコンクリートを
制御された量で、水噴射と共に制御された時間内に投入
を完了する。このようにして、乾式コンクリートの１次
投入（全体量の５０〜６０％）である胴体部Ｂとソケッ
ト部Ｓへの投入が終了する。

【００１３】一方、上記ソケット部Ｓへの投入時におい
て、遠心回転と同時に外部振動中の胴体部Ｂに対して定
量投入コンベヤ７のベルト７’速度３０〜８０ｍ／ｍｉ
ｎで、ソケット部投入量の５０〜８０％を投入する。次
いで、定量投入コンベヤ７のベルト７’速度を約６０〜
７０％減速しながら残りの一部の乾式コンクリート（１
０〜１５％）を投入した後、ソケット部傾斜開始点Ｐま
で定量投入コンベヤ７を速度０．１〜１ｍ／ｍｉｎに後
進させながら、残りのコンクリート（１０〜３５％）を
投入する。このようにすることにより、遠心回転時ソケ
ット部からのコンクリートの外部への飛散を防止するこ
とができる。ソケット部Ｓまでのコンクリートの１次投
入工程が完了すると水の噴射は中断され、定量投入コン
ベヤ７の後進開始と同時にコンクリート（全体量の４０
〜５０％）を成形モールド１１の胴体部Ｂに上記１次投
入工程と同じ方式により定量投入して乾式コンクリート
の２次投入工程を完了し、成形モールド１１に対する乾
式コンクリートの全体投入工程が完了する。

【００１４】上記の場合において、計量コンベヤベルト
ＭＣの速度は１０〜８０ｍ／ｍｉｎであり、定量投入コ
ンベヤ７の成形モールド１１内への前進速度は２〜５ｍ
／ｍｉｎである。なお、定量投入コンベヤ７の前進時胴
体部Ｂに対するコンクリートの総投入量は５５〜７，１
２５ｋｇであり、またソケット部Ｓに対するコンクリー
トの総投入量は１０〜１，７５０ｋｇであって、この際
の胴体部Ｂのコンクリート投入時の水噴射量は０．２〜
５０ｌであり、ソケット部Ｓのコンクリート投入時の水
噴射量は０．１〜２０ｌである。なお、定量投入コンベ
ヤ７のベルト７’速度は胴体部Ｂにおいて３０〜８０ｍ
／ｍｉｎであり、ソケット部Ｓにおいて１０〜３０ｍ／
ｍｉｎである。

【００１５】一方、コンクリートの１次投入工程を完了
した後、２次投入工程のための定量投入コンベヤ７の後
進時における胴体部Ｂに対するコンクリートの総投入量
は５５〜７，１２５ｋｇであり、また定量投入コンベヤ
７の後進速度は２〜５ｍ／ｍｉｎであって、定量投入コ
ンベヤ７のベルト７’速度は３０〜８０ｍ／ｍｉｎであ
る。なお、定量投入コンベヤ７の前進時胴体部Ｂとソケ
ット部Ｓに対する水噴射量は、合計０．３〜７０ｌであ
って、コンクリートの投入が完了した後の水：セメント
の比は２６〜３２％になる。

【００１６】また、定量投入コンベヤ７の前・後進時に
おいて、定量投入コンベヤ７が１００ｍｍ間隔に移動す
る間は、コンクリートを一定量ずつ投入する〔２段計量
ホッパー８，８’に設けられたロードセル９を通じて感
知、例えば、３００ｍｍ管の場合には１００ｍｍ当り２
〜３ｋｇ、内径１，０００ｍｍ管の場合には１００ｍｍ
当り３３〜３４ｋｇ〕。投入量が不足する場合には、こ
れを定量投入コンベヤ７と機能的に接続されて作動する
２段計量ホッパー８，８’に設けられたロードセル９で
感知して定量が投入される時まで定量投入コンベヤ７は
停止し、所要の投入量が投入された後には、定量投入コ
ンベヤ７が次の投入位置に移動する。同じく、ソケット
部Ｓ投入の場合にも、設定された量だけ投入が完了する
とコンクリートの２次投入工程のために定量投入コンベ
ヤ７が移動（後進）する。

【００１７】上記コンクリート投入の場合において、定
量投入コンベヤ７の前進時（１次投入工程）、胴体部Ｂ
の投入時間は１．５〜２．０分、ソケット部Ｓの投入時
間は０．５〜１分であり、後進時（胴体部に対する２次
投入工程）には１．５〜２分であって、総投入所要時間
は３．５〜５分である。

【００１８】次には、本発明による遠心回転、外部振動
及び転圧によるコンクリート管の成形方法について図１
ないし図３を参照しながら説明する。ロ．遠心回転、外部振動及び転圧の組み合わせによるコ
ンクリート管の成形１．遠心回転及び外部振動による成形図１及び図３を参照しながら説明する。鉄筋からなるケ
ージが内周辺り部に固定設置された成形モールド１１
を、成形モールド１１の上昇、下降装置及び前・後進メ
カニズムで構成された第１移送台車１で、回転軸がない
分離式回転駆動ホイル２，２’が装置された第１遠心回
転装置に移送して、上記装置の駆動ホイル２，２’上に
載置する。次いで、上記のコンクリートの投入方法
（“イ．乾式コンクリートの投入”）に従いコンクリー
トを投入しながら成形モールド１１の遠心回転とともに
外部振動による成形を実施する。即ち、乾式コンクリー
トを自動投入機Ｆの２段計量ホッパー８，８’より作動
中の定量投入コンベヤ７上に吐出開始と同時に第１遠心
回転装置で成形モールド１１を低速遠心回転、即ち、３
０〜２００r.p.m.（遠心力：３〜５ｇ）で１次遠心回転
させる。

【００１９】このとき、第１遠心回転装置の上部に設け
られたインバーター式高周波振動発生装置４を下降させ
て、振動発生機５の振動伝達ローラ６を成形モールドの
タイヤ３，３’に密着させると同時に、乾式コンクリー
トの遠心回転及び外部振動による成形工程が完了する時
まで１６〜３００ＫＮの高周波振動力（周波数：３，６
００〜１２，０００Ｈｚ、振幅：０．２〜０．７ｍｍ）
を継続的に加える。コンクリートの定量投入が完了する
と、上記と同じ外部振動条件の下に振動を継続的に加え
ながら第１遠心回転装置で成形モールド１１を１〜２分
間中速遠心回転、即ち、５０〜４００r.p.m.（遠心力：
５〜２０ｇ）にて、２次遠心回転させて投入された乾式
コンクリートの均一配分化と締固めとをすることによ
り、本発明の遠心回転及び外部振動による成形工程を完
了する。

【００２０】２．遠心回転及び転圧による成形図２及び図３を参照しながら説明する。遠心回転及び外
部振動による成形工程を完了した後、成形モールド１１
を第１移送台車１と同じ構造と機能を有する第２移送台
車Ｅによって、回転軸がない分離式回転駆動ホイルＷ，
Ｗ’が装置された第２遠心回転装置側に移送して、第２
遠心回転装置の分離式回転駆動ホイルＷ，Ｗ’上に載置
した後、第２遠心回転装置で遠心回転（５０〜２７５r.
p.m.；遠心力：５〜１０ｇ）させながら転圧装置Ｒの転
圧ローラＤを成形モールド１１の胴体部Ｂ内に進入させ
て、転圧ローラＤの先端部をブラケットＩ内に挿着す
る。

【００２１】これと同時に、転圧ローラＤとブラケット
Ｉを成形モールド１１内の成形コンクリート管Ｔの内面
より５〜１０ｍｍの位置まで同期下降させ、成形モール
ド１１及び転圧ローラＤの回転と同時に転圧成形を開始
する。成形モールド１１の遠心回転（５０〜２７５r.p.
m.）と同時に行なわれる転圧成形において、転圧ローラ
Ｄの線圧力を第１段階：１０〜２０ｋｇ／ｃｍ、第２段
階：２１〜３０ｋｇ／ｃｍ、第３段階：３１〜４０ｋｇ
／ｃｍ及び第４段階：４１〜５０ｋｇ／ｃｍにし、これ
と同時に、転圧ローラＤの線速度を第１段階：６５〜９
６０ｍ／ｍｉｎ、第２段階：７０〜１，０５０ｍ／ｍｉ
ｎ、第３段階：７５〜１，０８０ｍ／ｍｉｎ及び第４段
階：８０〜１，１３０ｍ／ｍｉｎにして段階的に加圧す
る。この場合各段階における時間は２秒〜６０秒とし、
合計８秒〜２４０秒にする。

【００２２】このような遠心回転及び転圧による成形が
完了すると、転圧ローラＤを上昇させて成形モールド１
１の胴体部Ｂより後退させる。次いで、成形モールド１
１を第２遠心回転装置により１００〜６００r.p.m.（遠
心力：２０〜５０ｇ）にて１〜１０分間高速遠心回転さ
せて仕上工程を実施することにより、本発明のコンクリ
ート管の成形を完了する。上記成形方法を同じ条件の下
で手順を変えて実施することも可能である。即ち、コン
クリートの投入方法は、上記“イ．乾式コンクリートの
投入”と同様にして、上記ロ−２の“遠心回転及び転圧
による成形”の後にロ−１の“遠心回転及び外部振動に
よる成形”の工程を実施してもよい。但し、この場合に
おいては遠心回転及び転圧による成形の最終仕上げ段階
での高速遠心回転を省略し、ロ−１の最終工程で実施す
ることも可能である。

【００２３】ハ．蒸気養生及び脱型上記成形工程を完了した成形モールド１１内の成形され
たコンクリート管Ｔを蒸気養生室に入れ、周囲温度で３
０分ないし１時間放置する。次いで、養生室の温度を毎
時間１５〜２０℃の昇温速度で蒸気加熱して６０〜８０
℃まで上昇させた後、この温度の下で３〜５時間蒸気養
生し、次いで、毎時間１５〜２５℃の冷却速度で温度を
徐々に下降させ、室温まで冷却して養生室より取り出し
脱型することによって、本発明による製品を得る。

【００２４】本発明を実施するにおいて、各条件の数値
限定理由は次のとおりである。上記各工程において、乾
式コンクリート投入時の好ましい条件は、定量投入コン
ベヤの前進時における成形モールドの胴体部に対して
は、計量ベルトコンベヤの吐出量：５５〜７，１２５ｋ
ｇ／ｍｉｎ、定量投入コンベヤの投入量：５５〜７，１
２５ｋｇ、定量投入コンベヤの前進移動速度：２〜５ｍ
／ｍｉｎ、定量投入コンベヤのベルト速度：３０〜８０
ｍ／ｍｉｎであり、成形モールドのソケット部に対して
は、計量ベルトコンベヤの吐出量：２０〜３，５００ｋ
ｇ／ｍｉｎ、定量投入コンベヤの投入量：１０〜１，７
５０ｋｇ、定量投入コンベヤの前進移動速度：０．１〜
１ｍ／ｍｉｎ、定量投入コンベヤのベルト速度：１０〜
３０ｍ／ｍｉｎであって、定量投入コンベヤの後進時に
おける成形モールドの胴体部に対しては、計量ベルトコ
ンベヤの吐出量：５５〜７，１２５ｋｇ／ｍｉｎ、定量
投入コンベヤの投入量：５５〜７，１２５ｋｇ、定量投
入コンベヤの後進移動速度：２〜５ｍ／ｍｉｎ、定量投
入コンベヤのベルト速度：３０〜８０ｍ／ｍinである。
上記の各数値の下限値以下であれば生産性が低下し、上
限値以上であると機械的操作や維持管理が難しくなる。

【００２５】なお、定量投入コンベヤの１００ｍｍ当り
定量投入において、２〜２７２ｋｇの吐出量が望ましい
範囲である。吐出量が２ｋｇ以下の場合にはコンクリー
ト管成形時、コンクリート管の肉厚が薄くなるとか、内
面不良状態が生じ、２７２ｋｇ以上の場合にはコンクリ
ート管の肉厚が厚過ぎて成形工程に支障を期たす。ま
た、定量投入コンベヤの先端に位置するインバーター式
水噴射装置の水噴射ノズルからの水噴射量において０．
３〜０．８ｌ（内径２５０ｍｍ管の場合）ないし５７〜
７０ｌ（内径３，０００ｍｍ管の場合）が望ましい。上
記のそれぞれの下限値０．３ｌまたは５７ｌ以下である
とソケット部の成形が困難であって、コンクリート管の
外面は気泡が生じた粗悪な状態となり、それぞれの上限
値０．８ｌまたは７０ｌ以上であると、ソケット部と胴
体部に気泡含入現象が生じてコンクリート管の内面にむ
らが形成される。

【００２６】成形モールドの遠心回転及び外部振動によ
る成形段階における１次遠心回転が３０r.p.m.（遠心
力：３ｇ）以下であると、コンクリートの成形モールド
内壁に対する成形性が悪くなって、モールド内面より剥
がれ落ち、２００r.p.m.（遠心力：５ｇ）以上であると
セメントモルタルが集塊を形成するので、骨材との分離
現象が生ずる。従って、遠心回転数は３０〜２００r.p.
m.（遠心力：３〜５ｇ）の範囲であるのが望ましい。一
方、遠心回転及び外部振動による成形段階における２次
遠心回転が５０〜４０r.p.m.（遠心力：５〜２０ｇ）の
場合においては、５０r.p.m.（遠心力：５ｇ）以下であ
ると締固め効果が不十分であって、所要強度に及ばず、
４００r.p.m.（遠心力：２０ｇ）以上であると所要の転
圧効果が生じない。

【００２７】インバーター式高周波振動発生機より成形
モールドに加えられる振動（外部振動）において好まし
い振動条件は、周波数３，６００〜１２，０００Ｈｚ、
振幅０．２〜０．７ｍｍ、振動力１６〜３００ＫＮにて
振動時間３〜１０分間である。周波数３，６００Ｈｚ以
下、振幅０．２ｍｍ以下、振動力１６ＫＮ以下及び振動
時間３分以下であると、セメントモルタルが集塊を形成
して、コンクリートの締固め効果が低下し、周波数１
２，０００Ｈｚ以上、振幅０．７ｍｍ以上、振動力３０
０ＫＮ以上及び振動時間１０分以上であると、セメント
モルタルと骨材との分離現象が生ずる。

【００２８】一方、転圧を加える場合における、遠心回
転装置の遠心力は５〜１０ｇ（５０〜２７５r.p.m.）で
あり、成形モールド内面の線速度は６５〜１，１３０ｍ
／ｍｉｎであることが好ましい。また、上記のような遠
心回転範囲に対する転圧ローラの線速度と線圧力は、第
１段階転圧時には、それぞれ６５〜９６０ｍ／ｍｉｎ及
び１０〜２０ｋｇ／ｃｍ、第２段階転圧時には、それぞ
れ７０〜１，０５０ｍ／ｍｉｎ及び２１〜３０ｋｇ／ｃ
ｍ、第３段階転圧時には、７５〜１，０８０ｍ／ｍｉｎ
及び３１〜４０ｋｇ／ｃｍ、また、第４段階転圧時に
は、８０〜１，１３０ｍ／ｍｉｎ及び４１〜５０ｋｇ／
ｃｍの範囲であることが好ましい。なお、転圧後高速遠
心において、遠心回転装置の遠心力は、２０〜５０ｇ
（１００〜６００r.p.m.）の範囲が好ましい。

【００２９】上記遠心回転及び転圧による成形におい
て、上記各条件の下限値以下であると、コンクリートが
壁面から落下したり、付着力が低下してコンクートの締
固め力が弱くなり、各条件の上限値以上であると、加速
された遠心力により、成形モールドが遠心回転装置外に
跳ね飛ばされるとか、セメントモルタルと骨材との分離
現象が生ずる。なお、本発明の製造方法により、乾式コ
ンクリートが定量投入され、遠心回転、振動及び転圧を
組み合わせて成形するので、乾式コンクリートが成形モ
ールド内に均一分散され、締固め効果が十分であり、水
とコンクリートが飛散することもなく、成形工程も段階
別に区分して台車移送、自動制御システムを用いるか
ら、成形効率が高く、成形時間も短縮され、完成した製
品の外観、即ち、内面と外面が極めて平滑であるなどの
長点を有するのみでなく、このようにして製造された本
発明の高強度コンクリート管は、従来品に比べて短い材
齢で高強度を示す特徴を有する。

【００３０】以下、本発明を実施例によって具体的に説
明する。実施例１（内径４００ｍｍの高強度コンクリート管製
造）（イ）コンクリート投入及び遠心回転と外部振動による
成形補強鉄筋骨組（cage）が周囲内壁近く設けられた成形モ
ールド１１を第１移送台車１で第１遠心回転装置に移送
して、上記遠心回転装置の駆動ホイル２，２’上に載置
した。次いで、遠心回転装置を駆動させることにより成
形モールド１１を１１１r.p.m.にて遠心回転（遠心力：
３ｇ）させると同時に振動発生装置４を下降させ、振動
発生機５の振動伝達ローラ６を成形モールドのタイヤ
３，３’に密着させて４８ＫＮの外部振動力（周波数
７，２００Ｈｚ、振幅０．３１ｍｍ）を成形モールド１
１に加える即時に、成形モールド１１の胴体部Ｂに対す
るコンクリート投入と水の噴射を開始した。

【００３１】即ち、成形モールド１１の遠心回転と外部
振動が開始する即時、上・下２段式計量ホッパー８，
８’が設けられた自動投入機Ｆの下部計量ホッパー８’
から計量ベルトコンベヤＭＣ上にセメントに対する水の
比（水：セメント）が２５％の乾式コンクリートを成形
モールド１１の胴体部Ｂに対して１３７ｋｇ／ｍｉｎの
吐出量で吐出した。次いで、計量ベルトコンベヤＭＣ上
に吐出した乾式コンクリートを成形モールド１１の胴体
部Ｂ内に３ｍ／ｍｉｎの速度で移動（前進）する定量投
入コンベヤ７に装置された移送速度６０ｍ／ｍｉｎの定
量投入ベルトコンベヤ７’の上に投入した。計量ベルト
コンベヤＭＣより投入されたコンクリートが積載された
定量投入コンベヤ７が成形モールド１１の胴体部Ｂ内に
進入して、胴体部Ｂに対し１００ｍｍ当り、コンクリー
トを表１に示す投入量で定量投入を開始する即時、定量
投入コンベヤ７の先端に装置されたインバーター式水噴
射装置１０のノズルから水を下記表１に示す噴射量でコ
ンクリートに噴射した。

【００３２】成形モールド１１の胴体部Ｂに対する乾式
コンクリートの１次投入工程が完了して、定量投入コン
ベヤ７の先端部が成形モールドのソケット部Ｓに到達す
ると一応停止し（この時、自動投入機Ｆ、コンクリート
投入及び水噴射も中止、遠心回転及び振動は継続）、表
２に示すソケット部Ｓの投入条件下でコンクリートを投
入した。即ち、ソケット部Ｓに対する計量ベルトコンベ
ヤＭＣの吐出量を６０ｋｇ／ｍｉｎの量として吐出し、
定量投入ベルトコンベヤ７’の速度２０ｍ／ｍｉｎでソ
ケット部Ｓに対し、水噴射と同時にコンクリートを１８
ｋｇ（ソケット部全体投入量の６０％）投入した後、定
量投入ベルトコンベヤ７’の速度を１８ｍ／ｍｉｎに減
速しながら、コンクリートを４．０ｋｇ投入した。

【００３３】その後ソケット部の傾斜開始点Ｐまで定量
投入コンベヤ７を速度０．５ｍ／ｍｉｎで後進させなが
ら、残りのコンクリート８ｋｇを投入した。このような
ソケット部Ｓに対するコンクリート投入時において、ソ
ケット部Ｓに対し水を表１に示す条件で噴射した。これ
で、胴体部Ｂとソケット部Ｓに対する乾式コンクリート
の１次投入工程（全体量の５５％）を完了（１次投入所
要時間：胴体部１分、ソケット部０．８分、外部振動５
分、遠心回転５分）した。

【００３４】下記表１には、上記内径４００ｍｍの遠心
力鉄筋コンクリート管の製造時のコンクリートの１次投
入工程（定量投入コンベヤ７の前進）において、定量投
入コンベヤ７の成形モールド胴体部Ｂ１００ｍｍ当り、
コンクリートの定量投入と水噴射量がそれぞれ示されて
いる。

【００３５】

【表１】

【００３６】ソケット部Ｓまでコンクリートの１次投入
工程が完了すると、上記のような条件における遠心回転
と外部振動を継続しながら自動投入機Ｆ、定量投入コン
ベヤ７及び水噴射の作動を一旦中断した後、定量投入コ
ンベヤ７の後進を開始した。即ち、この場合は水の噴射
は省き、計量コンベヤベルトＭＣのコンクリート吐出量
１３７ｋｇ／ｍｉｎ、定量投入コンベヤ７の移動（後
進）速度３ｍ／ｍｉｎ及び定量投入ベルトコンベヤ７’
の移動速度６０ｍ／ｍｉｎの制御された条件の下で表１
に示したコンクリート投入量（２次投入：後進）によっ
て成形モールド１００ｍｍ当り一定量ずつを投入するこ
とによって乾式コンクリートの２次投入工程を完了した
（２次投入所要時間：１分）（セメントに対する水の最
終比：約２７％）。上記のようにして、コンクリートの
投入が完了すると成形モールド１１に４８ＫＮの外部振
動力（周波数７，２００Ｈｚ、振幅０．３１ｍｍ）を継
続して加えながら２０３r.p.m.で２分間遠心回転（遠心
力：１０ｇ）させた。

【００３７】（ロ) 遠心回転及び転圧による成形上記（イ) の工程を完了した成形モールド１１を第２移
送台車Ｅを用いて遠心回転及び転圧成形装置に移送し
て、遠心回転及び転圧による成形工程を実施した。即
ち、遠心回転及び外部振動による成形が完了した成形モ
ールド１１を第２遠心回転装置の駆動ホイルＷ，Ｗ’上
に安置した後、遠心回転（１４３r.p.m.；遠心力：５
ｇ）させながら、転圧装置の転圧ローラＤを回転中の成
形モールド１１内に６ｍ／ｍｉｎの速度で前進させて、
上記転圧ローラの先端部をブラケットＩに結合すると同
時に、転圧ローラＤとブラケットＩを成形したコンクリ
ート管Ｔの内面から５ｍｍの位置まで同期下降させた
後、成形モールド１１の遠心回転と共に転圧ローラＤの
回転と同時に表３に示す条件下で段階別転圧成形を開始
した。即ち、転圧ローラＤの線圧を第１段階：１５ｋｇ
／ｃｍ（線速度：１５３ｍ／ｍｉｎ）で１５秒、第２段
階：２５ｋｇ／ｃｍ（線速度：１６２ｍ／ｍｉｎ）で１
５秒、第３段階：３５ｋｇ／ｃｍ（線速度：１７１ｍ／
ｍｉｎ）で１５秒、第４段階：４５ｋｇ／ｃｍ（線速
度：１８０ｍ／ｍｉｎ）で５秒の条件の下において４段
階の転圧成形を実施した。上記のようにして遠心回転及
び転圧による成形が完了すると、転圧ローラＤを成形モ
ールド１１から後進させ、次いで、成形モールド１１を
第２遠心回転装置にて４０６r.p.m.で２分間高速遠心回
転（遠心力：４０ｇ）させることによって、本発明の内
径４００ｍｍのコンクリート管の成形を完了した。上記
工程においては、コンクリートスラッチが全然排出され
なかった。

【００３８】（ハ) 養生及び脱型上記の成形工程を経た成形モールド１１内のコンクリー
ト管Ｔを蒸気養生室に入れ、周囲温度で６０分間放置し
た後、養生室を２０℃／ｈｒの昇温速度で蒸気加熱して
７０℃にし、この温度で４時間維持した。次いで、２０
℃／ｈｒの冷却速度で徐冷して周囲温度まで冷却した
後、脱型することによって本発明の内径４００ｍｍの高
強度コンクリート管を製造した。上記実施例１の製造条
件を要約すると表２、表２−１、表２−２及び表３に示
すとおりである。実施例２〜１０下記表２ないし表３に示す条件を用いる以外は実施例１
と同じ方法で実施例２ないし１０による本発明の各種内
径の高強度コンクリート管を製造した。

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】

【表５】

【００４３】

【表６】

【００４４】

【表７】

【００４５】比較例１〜４従来例の遠心力鉄筋コンクリート管を従来方法により製
造し、対照に使用して本発明の方法による製品と比較し
た。即ち、上記各実施例２、３、５及び７にそれぞれ対
応する大きさの補強鉄筋骨組と成形モールドを使用し、
セメントに対する水の比が４５％である従来の湿式コン
クリートをスクリューコンベアーを使用して投入しなが
ら、遠心回転装置で、下記表４に示す各条件によりそれ
ぞれ遠心回転によって成形し、実施例１と同じ方法で蒸
気養生した後、脱型することによって比較例１〜比較例
４の対照用遠心力鉄筋コンクリート管を製造した。遠心
回転による成形済みのコンクリート管の内面は、水分が
多量浸出しており、セメントと骨材との分離現象がはな
はだしく、なお、遠心成形の際コンクリートスラッチが
全体投入量の約５％が排出された。

【００４６】

【表８】

【００４７】試験例実施例１ないし実施例１０と比較例１ないし比較例４で
製造したそれぞれのコンクリート管に対し、韓国工業規
格〔ＫＳＦ４４０３（遠心力鉄筋コンクリート
管）〕により、外圧強度試験をして比較した。その結果
は表５、表６及び表７にそれぞれ示されている。

【００４８】

【表９】

【００４９】

【表１０】

【００５０】

【表１１】

【００５１】

【表１２】

【００５２】表５と表６により明らかなように、本発明
によるコンクリート管は、材齢 3日でＫＳ基準値に殆ん
ど接近した外圧強度を示し、材齢７日からはＫＳ基準値
をはるかに上回る外圧強度を示しているのに反し、従来
の方法によるコンクリート管（比較例）は、材齢２８日
でも、殆んどが KS 基準値に達しない外圧強度を示して
いる。特に、表７よりわかるように、同種の製品におい
て、本発明と比較例（従来例）を比較してみても、本発
明は比較例（従来例）に対し各各の材齢において、外圧
強度の顕著な増加率を示している。

【００５３】

【発明の効果】従って、以上の結果より、本発明の方法
では従来の方法より短時間の製造工程で高生産性と、短
い材齢での大きい外圧強度を示すことをわかり、また、
本発明による製品は、材齢７日目より十分に使用可能で
あるため、短い材齢で商品化が可能である。以上説明し
たとおり、本発明は自動化された一貫生産工程ラインを
構成して、単位工程を継続的に実施することができ、遠
心回転、振動及び転圧による成形方法を適切りに組み合
わせて、制御された条件の下で実施することができるの
で、水とコンクリートの飛散がなく、美麗な外観、最短
日時内の高強度発現、コンクリートスラッジ生成防止、
均一な製品の肉厚、高生産性等を有する高強度コンクリ
ート管の大量生産が可能であるため、産業上の利用にお
いて、その意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の成形モールドに対する乾式コ
ンクリート投入及び遠心回転・振動による成形のための
装置の断面構成図である。

【図２】本発明の実施例の遠心回転・転圧による成形の
ための装置の断面構成図である。

【図３】本発明の実施例を示す製造工程図である。

【図４】図１の成形モールドのソケット部の開口部断面
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】遠心、振動及び転圧成形によるコンクリ
ート管の製造において、（イ）セメントに対する水の比
が２５〜３０％のコンクリートをロードセル式２段計量
ホッパーが装置された自動投入機の計量コンベヤベルト
から所定量ずつ定量投入コンベヤに吐出し、上記定量投
入コンベヤを、成形モールド内に前進させながら、上記
吐出されたコンクリートを、第１遠心回転装置で低速遠
心回転と同時に外部振動中の上記成形モールド内の胴体
部に、一定間隔毎に定量投入すると同時に、インバータ
ー式水噴射装置から制御された量で水噴射をして、上記
胴体部に対するコンクリート投入を行ない、上記定量投
入コンベヤが、上記成形モールドのソケット部の開口部
直前に到達すると、上記計量コンベヤベルトの速度を減
速させてコンクリートを、上記定量投入コンベヤに吐出
し、上記インバーター式水噴射装置よりの水噴射と同時
に、定量投入コンベヤの制御された速度で所定量のコン
クリートを上記ソケット部に投入することにより、全体
コンクリート投入量の５０〜６０％を投入するコンクリ
ートの１次投入工程と、上記コンクリートの１次投入工
程後、水噴射を中断し、成形モールドの低速遠心回転と
外部振動を継続しながら、定量投入コンベヤの後進開始
と同時に残りのコンクリートを上記胴体部に一定間隔毎
に定量投入するコンクリートの２次投入工程を行い更に
これら工程の完了した後、外部振動を継続的に加えなが
ら、成形モールドを中速遠心回転させる遠心回転及び外
部振動成形工程と、（ロ）上記遠心回転及び外部振動成
形工程の完了後、上記成形モールドを第２遠心回転装置
で遠心回転させながら、転圧装置の転圧ローラを、上記
成形モールド内に進入させ、上記成形されたコンクリー
ト管内面より５〜１０ｍｍの位置まで下降させて、４段
階の圧力及び速度で遠心回転と同時に段階的に転圧成形
する遠心回転及び転圧成形工程と、（ハ）上記遠心回転
及び転圧成形工程の完了後、上記成形モールドを上記第
２遠心回転装置で高速遠心回転させる仕上工程としての
高速遠心回転成形工程より成ることを特徴とする高強度
コンクリート管の製造方法。
【請求項２】上記計量ベルトコンベヤより定量投入コ
ンベヤへのコンクリート吐出において、上記ベルトの速
度が１０〜８０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする請求
項１記載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項３】上記定量投入コンベヤの成形モールド内
への前進速度が２〜５ｍ／ｍｉｎであることを特徴とす
る請求項１記載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項４】上記遠心回転及び外部振動成形工程の第
１遠心回転装置での低速遠心回転は３０〜２００r.p.m.
であり、この場合の遠心力が３〜５ｇであることを特徴
とする請求項１記載の高強度コンクリート管の製造方
法。
【請求項５】上記遠心回転及び外部振動成形工程での
振動はインバーター式高周波振動発生装置を用いて、振
動力１６〜３００ＫＮを加え、この場合の周波数は３，
６００〜１２，０００Ｈｚ、振幅は０．２〜０．７ｍｍ
であることを特徴とする請求項１記載の高強度コンクリ
ート管の製造方法。
【請求項６】上記定量投入コンベヤの成形モールド内
への前進時の胴体部に対するコンクリート投入は、計量
ベルトコンベヤのコンクリート吐出量５５〜７，１２５
ｋｇ／ｍｉｎ、上記定量投入コンベヤの前進速度２〜５
ｍ／ｍｉｎ、上記定量投入コンベヤのベルト速度３０〜
８０ｍ／ｍｉｎ、上記定量投入コンベヤのコンクリート
投入量５５〜７，１２５ｋｇ及び投入時間１．５〜２．
０分であることを特徴とする請求項１記載の高強度コン
クリート管の製造方法。
【請求項７】上記定量投入コンベヤの成形モールド内
への前進と同時のコンクリート投入時の胴体部に対する
水噴射量は０．２〜５０ｌであることを特徴とする請求
項１記載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項８】上記定量投入コンベヤの成形モールド内
への前進時のソケット部に対するコンクリート投入は、
胴体部内への前進時の上記定量投入コンベヤのベルト速
度３０〜８０ｍ／ｍｉｎでソケット部投入量の５０〜８
０％を投入し、上記定量投入コンベヤのベルト速度を６
０〜７０％減速しながら１０〜１５％投入した後、ソケ
ット部傾斜開始点まで、上記定量投入コンベヤを０．１
〜１ｍ／ｍｉｎの速度で後進しながら、残りのコンクリ
ート１０〜３５％を投入することを特徴とする請求項１
記載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項９】上記ソケット部に対するコンクリート投
入は、上記定量投入コンベヤのベルト速度１０〜３０ｍ
／ｍｉｎ、コンクリート投入量１０〜１，７５０ｋｇ及
び投入時間０．５〜１分とすることを特徴とする請求項
１または８記載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項１０】上記ソケット部に対するコンクリート
投入時の水噴射量は０．１〜２０ｌであることを特徴と
する請求項９記載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項１１】上記定量投入コンベヤの成形モールド
内への前進時、胴体部とソケット部に対する水噴射総量
を０．３〜７０ｌにして、コンクリートの水：セメント
の比を２５〜３０％とすることを特徴とする請求項１、
６、７または８のいずれか１項に記載の高強度コンクリ
ート管の製造方法。
【請求項１２】上記コンクリート１次投入後、胴体部
に対する２次投入のための、上記定量投入コンベヤの後
進速度が２〜５ｍ／ｍｉｎであり、上記コンベヤのベル
ト速度が３０〜８０ｍ／ｍｉｎであって、上記定量投入
コンベヤ後進時の胴体部に対するコンクリート総投入量
が５５〜７，１２５ｋｇであることを特徴とする請求項
１記載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項１３】上記定量投入コンベヤの一定間隔毎の
コンクリート投入量は、上記定量投入コンベヤが成形モ
ールド内で１００ｍｍ移動する間、２段計量ホッパーに
設けられたロードセルで感知しながら、一定量を投入す
ることを特徴とする請求項１、３、６、７または１２の
いずれか１項に記載の高強度コンクリート管の製造方
法。
【請求項１４】上記定量投入コンベヤの１００ｍｍ当
りのコンクリートの投入量は２〜２７２ｋｇであること
を特徴とする請求項１３記載の高強度コンクリート管の
製造方法。
【請求項１５】上記定量投入コンベヤのソケット部に
対するコンクリート投入は、２段計量ホッパーに設けら
れたロードセルで感知しながら、一定量を投入すること
を特徴とする請求項１または８記載の高強度コンクリー
ト管の製造方法。
【請求項１６】上記成形モールドに対するコンクリー
トの２次投入工程が完了した後、第１遠心回転装置で成
形モールドを振動力１６〜３００ＫＮ（周波数３，６０
０〜１２，０００Ｈｚ、振幅０．２〜０．７ｍｍ）の外
部振動を加えながら５０〜４００r.p.m.（遠心力：５〜
２０ｇ）で遠心回転させることを特徴とする請求項１記
載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項１７】上記第２遠心回転装置での遠心回転条
件が５０〜２７５r.p.m.（遠心力：５〜１０ｇ）である
ことを特徴とする請求項１記載の高強度コンクリート管
の製造方法。
【請求項１８】上記第２遠心回転装置での遠心回転と
同時の転圧ローラによる成形は、転圧ローラの圧力と速
度をそれぞれ第１段階：１０〜２０ｋｇ／ｃｍ及び６５
〜９６０ｍ／ｍｉｎ、第２段階：２１〜３０ｋｇ／ｃｍ
及び７０〜１０５０ｍ／ｍｉｎ、第３段階：３１〜４０
ｋｇ／ｃｍ及び７５〜１０８０ｍ／ｍｉｎ、第４段階：
４１〜５０ｋｇ／ｃｍ及び８０〜１１３０ｍ／ｍｉｎに
して成形し、各段階別転圧時間は２秒〜６０秒とする遠
心回転及び転圧成形を特徴とする請求項１または１７記
載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項１９】上記遠心、転圧成形後、成形モールド
を第２遠心回転装置で１００〜６００r.p.m.（遠心力：
２０〜５０ｇ）で１〜１０分間高速遠心回転させること
を特徴とする請求項１８記載の高強度コンクリート管の
製造方法。
【請求項２０】上記自動投入機、定量投入コンベヤ、
第１遠心回転装置と振動発生装置、第２遠心回転装置と
転圧装置で構成された一貫生産ラインを用いることを特
徴とする請求項１記載の高強度コンクリート管の製造方
法。
【請求項２１】上記第１遠心回転装置と第２遠心回転
装置とが回転軸がない分離式回転駆動ホイルをそれぞれ
有する遠心回転装置を用いることを特徴とする請求項１
または２０記載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項２２】上記第１遠心回転装置に対する成形モ
ールドの移送、載置は、第１移送台車を用い、第２遠心
回転装置に対する成形モールドの移送、載置は、第２移
送台車を用いることを特徴とする請求項１または２０記
載の高強度コンクリート管の製造方法。
【請求項２３】上記移送台車は成形モールドの上昇、
下降装置及び前後進メカニズムが具備されたものである
ことを特徴とする請求項２２記載の高強度コンクリート
管の製造方法。