JPH0768765B2 - コンクリート自動締固め装置及びその工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、コンクリート自動締固め装置と、この装置を
用いて型枠内に打設されるコンクリートを自動的に締固
める工法とに関するものである。

《従来の技術》 現場あるいはPC（プレキャストコンクリート）部材製造
工場におけるコンクリート打設に際し、従来は、型枠内
に投入された生コンクリートを、型枠の上部開口部から
差し込んだ棒状等の加振機により振動させ、型枠内の隅
々まで行渡らせ、かつ密に充填させていた。

しかし、近年、鉄筋コンクリート構造建物の高層化に伴
ない配筋される鉄筋量が多くなり、あるいは１回のコン
クリート打設高さが高くなり、またPC部材が大型化し、
棒状等の加振機を奥深く差し込むことが困難乃至は不可
能な状況下にある。

そこで、第３図に示すように、型枠１の外側に振動機２
を取付け、型枠１の外側から型枠１内に投入される生コ
ンクリートＣを加振する工法（特開昭61−64957号等参
照）が採用されるようになった。

この工法は、型枠１の外側の中央部に振動機２が、下部
に開始センサ３が、上部に終了セイサ４が夫々設置さ
れ、型枠１内に投入された生コンクリートＣが開始セン
サ３の設置位置迄達すると、開始センサ３から制御器５
に信号が送られ、振動機２が作動を開始し、型枠１を加
振しながら生コンクリートＣの充填性を促進する。

このように、型枠１を介して加振機２による振動が加え
られつつ投入された生コンクリートＣが終了センサ４の
設置位置に達すると、終了センサ４から制御器５に信号
が送られ、振動機２の作動が停止する。

《発明が解決しようとする課題》 しかし、上記のように外側から振動を与える手法では、
生コンクリートＣに加わる振動力が弱い。

このように性能面に限界があることから、少量，小部分
への加振作業しかできず、高層建物や大型PC部材へのコ
ンクリート打設に際しては、加振部分を多数区画に区分
けし、各区画毎にきめ細かい加振作業を施す必要があっ
た。

また、第３図に示す従来の振動機２は、下部の開始セン
サ３と上部の終了センサ４の間に生コンクリートＣの打
設レベルが存在するときのみ作動するため、コンクリー
ト打設を高さ方向に複数回に分けて行う場合には、開始
・終了両センサ3,4を多数設けねばならず、しかもその
うちの１個の終了センサ４はコンクリート打込み完了位
置（高所）に必ず設けねばならず、両センサ3,4の設置
作業が煩雑であった。

しかも、型枠１内に投入されるコンクリートの高さが終
了センサの設置位置までくると、コンクリートの締固め
状態に関係なく加振作業が終了してしまうため、確実か
つ正確な締固め作業を行うことができなかった。

更に、コンクリート打設時の型枠１は、一般にベニヤ合
板が用いられる。ベニヤ合板は、不透明であるため、型
枠１内の生コンクリートＣの充填状態が確認できない。

そのため、従来は、型枠１の外側を作業員がハンマ等で
叩き、その反響音の音色の変化等をキャッチし、充填不
十分と判断した部分に、振動機２を移動させ、再度加振
する等の煩雑な作業を余儀なくされていた。

本発明は、以上の諸点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところには、型枠外側から振動を与える装置の
取付作業が極めて容易であり、またこの装置による加振
作業も容易であり、しかもコンクリート打設全領域にわ
たって均一な充填度を容易に実現することのできるコン
クリート自動締固め装置及び工法を提供するにある。

《課題を解決するための手段》 本発明は、上記目的を達成するため型枠を介して型枠内
コンクリートを加振する型枠バイブレータと、型枠内コ
ンクリートの打設高さを検知し型枠バイブレータの作動
を開始させるコンクリートセンサと、型枠バイブレータ
の加振力と加振時間の積算値を検知し、この積算値が所
定値になったときに型枠バイブレータの作動を停止する
振動センサとからなること及び型枠バイブレータの１個
又は複数個を１ユニットとし、各型枠バイブレータ毎に
又は１ユニット毎に少くとも１個のコンクリートセンサ
と振動センサを用い、コンクリート打設用型枠の外側面
の適宜位置に少なくとも１ユニット取付け、コンクリー
ト打設天端が型枠外から打込まれている前記コンクリー
トセンサ以上になったときに該コンクリートセンサから
の信号により型枠バイブレータの電源回路を閉じ、該型
枠バイブレータの加振力と加振時間の積算値が所定値に
なったときに前記振動センサからの信号により前記電源
回路を開くことにより、１ユニット分毎にコンクリート
の打設及び締固めを行うことにより達成するものであ
る。

《作用》 本発明に係る装置は、コンクリート打設用型枠の外側面
に取付けられ、コンクリートセンサがこの型枠外から型
枠内に例えばハンマ等により打込まれる。

このような状態で型枠内へのコンクリート打設が開始さ
れ、コンクリートがコンクリートセンサに達したなら、
このセンサからの信号で電源が入り、型枠バイブレータ
の作動が開始する。

型枠バイブレータが所定の加振力と加振時間の積算値を
与えたことが振動センサによって検知され、この検知信
号で上記の電源が切れ、型枠バイブレータの作動が停止
する。

また、本発明に係る工法は、上記のような作用を有する
型枠バイブレータの１個又は複数個を１ユニットとし、
各型枠バイブレータ毎に又は１ユニット毎に少くとも１
個のコンクリートセンサと振動センサを用いる。

そして、少くとも１ユニットを、型枠の外側面に施工さ
れた支保工の適宜位置に取付け、コンクリートセンサを
上記にようにして型枠内に打込んでおく。

この状態で、コンクリート打設を開始する。各型枠バイ
ブレータ毎に１個のコンクリートセンサが用いられてい
る場合は、コンクリートが各コンクリートセンサに達す
ると、各型枠バイブレータ毎に電源が入り、各型枠バイ
ブレータ毎に作動が開始する。なお、１ユニット中のい
ずれか１個のコンクリートセンサにコンクリートが達し
たなら、１ユニット中のすべての型枠バイブレータが一
斉に作動を開始するようにしてもよい。

また、１ユニットに１個のコンクリートセンサが用いら
れている場合には、このコンクリートセンサに達した時
点で、全型枠バイブレータの電源が入り、一斉に作動が
開始する。

各型枠バイブレータ毎に１個の振動センサが用いられて
いる場合は、各型枠バイブレータの加振力と加振時間が
各振動センサにより検知され、所定の値に達すると、各
振動センサからの信号で各型枠バイブレータの電源が切
れ、各型枠バイブレータの作動が停止する。この作用
も、１ユニット中のいずれか１個の振動センサからの信
号で行わせるようにすることもできる。

また、１ユニットに１個の振動センサが用いられている
場合は、この振動センサが検知する加振力と加振時間の
積算値が所定値に達した時点で電源が切れ、全型枠バイ
ブレータの作動が一斉に停止する。

なお、上記のように振動センサは、型枠バイブレータの
加振力と加振時間の積算値を検知するものであるから、
型枠バイブレータの作動の有無のみならず、コンクリー
ト締固めのための有効な振動を与えたか否かをも検知す
る。すなわち、もし型枠バイブレータが支保工に、支保
工が型枠に良好に取付けられていなければ、型枠バイブ
レータの振幅が大きくなり、これらの取付不良によりコ
ンクリート締固めのための有効な振動を与えていないこ
とが確認できるのである。

以上のようにして１ユニット分のコンクリート打設及び
締固めを行った後、その上あるいは左横，右横に本発明
に係る装置の１ユニット分を取付け（予め取付けておい
てもよい）、上記と同様にしてコンクリートの打設及び
締固めを行う。

この操作を繰返し、所要高さのコンクリート打設及び締
固めが完了する。

《実施例》 第１図は本発明に係る装置の一実施例を示し、12が型枠
１を介して型枠１内のコンクリートを加振する型枠バイ
ブレータ、13がこの型枠１内のコンクリート打設高さを
検知して型枠バイブレータ12の作動を開始されるコンク
リートセンサで、この型枠バイブレータ12の加振力と加
振時間の積算値を検知して型枠バイブレータ12の作動を
停止させる振動センサ14が型枠バイブレータ12に接触さ
せて設けられている。なお、この加振センサ14は型枠面
に取付けるようにしてもよい。

そして、型枠バイブレータ12は、型枠１の両外側に施工
された所謂縦丸端太パイプ15と横丸端太パイプ16とから
なる型枠支保工に接触させて取付けられ、型枠バイブレ
ータ12の本例では上方に（左横、右横でも良い）コンク
リートセンサ13が型枠１の外側から内側へ打込まれてい
る。

従って、コンクリートセンサ13は、ハンマ等により型枠
１の外側か内側へ簡単に打込めるよう、釘状のものとす
ることが好ましい。

また、上記のコンクリートセンサ13は中継器11を介して
電源（電圧，周波数を調整できる電源）17に接続され、
振動センサ14は中継器11を介してコントローラ18に、ま
たコントローラ18は管理用のコンピュータ19に夫々接続
されている。

以上の状態で型枠１内に生コンクリートＣを注入し、生
コンクリートＣがコンクリートセンサ13以上にまで注入
されると、コンクリートセンサ13からの信号により電源
17の回路が閉路して、型枠バイブレータ12を作動され
る。

このときのコンクリートセンサ13による生コンクリート
Ｃ打設レベルの検出手段としては、特開昭63−44159号
にて提案した手段が好ましく適用できる。

すなわち、コンクリートセンサ13の少なくとも表面全体
を鉄以外の材質（例えば、亜鉛，アルミニウム，炭素
等）で調節し、このコンクリートセンサ13と、型枠１内
の配設鉄筋（図示省略）と結合されたセパレータ20をリ
ード線で接続させる。

このような状態のコンクリートセンサ13とセパレータ20
の周囲に生コンクリートＣが充填されると、両者間に起
電力が生じる。例えば、コンクリートセンサ13が鉄釘に
亜鉛メッキを施したものの場合、コンクリートセンサ13
が極、セパレータ20が極となり、両者間に0.5〜0.7
V程度の起電力が生じる。

この起電力により上記の電源回路が閉路する。

このようにして型枠バイブレータ12が作動開始すると、
型枠バイブレータ12に設けられている振動センサ14が加
振力と加振時間の積算値を検知し、その信号を中継器11
を介してコントローラ18に伝送し、コンピュータ19に収
録する。

このコンピュータ19には、型枠バイブレータ12の加振
力、加振時間、取付位置、動作状況、あるいはコンクリ
ート打設量等の管理項目が入力されている。

コンピュータ19に記録された上記の信号は、これらの管
理項目に照合され、過不足分の信号がコンピュータ19か
らコントローラ18へ出力される。

次いで、コントローラ18から中継器11を介して電源17に
上記の過不足分に相当する信号が伝送され、電圧，周波
数等が調整されて、型枠バイブレータ12の加振力等を調
整する。

そして、加振力と加振時間の積算値が所定の値に達した
なら、電源回路を開路して、型枠バイブレータ12の作動
を停止し、コンクリートＣの締固めを完了する。

第２図は、本発明に係る方法の一実施例を示し、本例で
は上述した本発明に係る装置の９個を１ユニットとして
用い、１本の柱100と一面の壁101のコンクリート打設作
業を１回のコンクリート打設と締固めの操作により行う
ものである。

第２図において、21が本発明に係る装置であり、この装
置21の６個を、壁101の型枠１に施行されている横丸端
太パイプ16に、略等間隔に配置して取付け、残り３個の
装置21を、柱100の型枠１に施行されている横丸端太パ
イプ16に、略等間隔に配置して取付ける。

そして、これら９個の装置21の各コンクリートセンサ13
は中継器11を介して電源17に、各振動センサ14は中継器
11を介してコントローラ18に夫々接続され、コントロー
ラ18は管理用コンピュータ19に接続されている。

この状態で、型枠１の上部から生コンクリートを注入し
生コンクリートの天端が各コンクリートセンサ13以上に
なれば、各型枠バイブレータ12が作動し、型枠１を介し
て生コンクリートに振動を加え、生コンクリートの締固
めを行う。

この加振力し加振時間が各振動センサ14で検知され、コ
ントローラ18とコンピュター19の作用により、電源17の
電圧や周波数等が調整されて、各型枠バイブレータ12毎
の加振力，加振時間等が制御される。

そして、各型枠バイブレータ12毎の加振力と加振時間の
積算値が所定値になったなら、各型枠バイブレータ12毎
に電源17が切れ、その作動を停止する。

なお、１個の装置21、例えば柱100の最上段に取付けら
れた装置21のコンクリートセンサ13と振動センサ14のみ
の信号により、上記９個の型枠バイブレータの作動開
始、加振力と加振時間の制御、および作動停止を行うよ
うにすることもできる。但し、振動センサ14は全て作動
させるようにすることが好ましい。

そして、９個の型枠バイブレータ12の作動が全て終了し
たなら、これら９個の本発明に係る装置21を、右あるい
は左隣の壁101の一面と柱100の１本に盛替え、これら壁
101と柱100のコンクリート打設及び締固めを行う。

以上の操作を繰返して、柱と壁へのコンクリート打設作
業を終了する。

《発明の効果》 以上詳述したように、本発明に係る装置及び工法によれ
ば、大量，大部分へのコンクリート打設及び締固めを一
度に行うことができ、工期が短縮する。

また、コンクリートの打設位置を検出するセンサは、加
振開始位置に配すればよく、従来のように高所に設置す
る必要がないためその設置作業が容易となる。

そして、加振の開始と終了を検知するセンサは、本発明
に係る装置１個につき各１個づつで充分であり、しかも
本発明に係る工法において、本発明に係る装置の複数個
を１ユニットとして用いる場合は、１ユニットにつき各
１個づつで充分な場合もある。

従って、センサの設置作業は、前述の先願の技術に比
し、簡単である。

さらに、型枠内の生コンクリートの締固め状況（充填状
況）は、振動センサにより容易に検知でき、確実かつ正
確な締固め作業を行うことができる。

また、型枠や支保工の建込み不良も、この振動センサに
より容易に検知できる。

さらにまた、コンクリートの締固めを、コンクリート打
設の全領域において均一に行うことができる等種々の効
果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す説明図、第
２図は本発明に係る工法の一実施例を示す説明図、第３
図は従来の技術を示す図である。 １……型枠 12……型枠バイブレータ 13……コンクリートセンサ 14……振動センサ 15,16……型枠支保工 17……電源 18……コントローラ 19……コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−64957（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−73961（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−36107（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】型枠を介して型枠内コンクリートを加振す
   る型枠バイブレータと、型枠内コンクリートの打設高さ
   を検知し型枠バイブレータの作動を開始させるコンクリ
   ートセンサと、型枠バイブレータの加振力と加振時間の
   積算値を検知し、この積算値が所定値になったときに型
   枠バイブレータの作動を停止する振動センサとからなる
   ことを特徴とするコンクリート自動締固め装置。
2. 【請求項２】型枠バイブレータの１個又は複数個を１ユ
   ニットとし、各型枠バイブレータ毎に又は１ユニット毎
   に少なくとも１個のコンクリートセンサと振動センサを
   用い、コンクリート打設用型枠の外側面の適宜位置に少
   なくとも１ユニット取付け、コンクリート打設天端が型
   枠外から打込まれている前記コンクリートセンサ以上に
   なったときに該コンクリートセンサからの信号により型
   枠バイブレータの電源回路を閉じ、該型枠バイブレータ
   の加振力と加振時間の積算値が所定値になったときに前
   記振動センサからの信号により前記電源回路を開くこと
   により１ユニット分毎にコンクリートの打設及び締固め
   を行うことを特徴とするコンクリート自動締固め工法。