JPS6043571A - コンクリ−ト締め固め工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンクリート締め固め工法に関するものである
。

例えば、建築現場などにおいて、コンクリートの打設作
業を行なう場合、打設されたコンクリートに振動を与え
、コンクリートを打設場所の隅々にまで行きわたらせる
ためにバイブレータが用いられる。

この場合、例えばコンクリートや骨材の粒径によりバイ
ブレータの振動数が選択される。

例えば粗５粒９骨材に対しては１５−００ｖ、ｐ、ｍ　
、セメントや細粒骨材に対しては９０００ｖ、ｐ、ｍな
どの振動数が与えられる。このような振動を与えること
により、コンクリート内部の空隙を取り除き、コンクリ
ートの強度の増大、美しい仕上がり等−の好結果が得ら
れる。

ところで、従来のバイブレータを考えると、モータの回
転軸に一定の重量のウェイトを取り付け、モータを一定
方向に回転させる構造を採用しているため、一定の振動
数と一定の遠心力および一定の振幅しか得ることができ
なかった。

また、従来のバイブレータは振動体が棒状のものが多く
、この棒状の振動体を打設されたコンクリート内に挿し
込んで振動を加えるが、最近の建築物は耐震構造が要求
されているため、鉄筋の配筋密度が高くなっており、締
め固めの際に棒状の振動体が挿入し難くなっている。

また、打設されたコンクリートに加える振動が従来のよ
うに同一振動数であると、コンクリートを構成している
セメント、砂、砂利などはそれぞれ比重が鉤なっている
ため、比重に応じた分離現象が生じてしまう。

さらに、工事は受負制であるため、工期が限られており
、コンクリートポンプ車を利用して早く注入する必要が
あり、このため締め固め作業員を多く必要とし、人海戦
術で多数のバイブレータを用いて締め固め作業を行なわ
なければならないと含う欠点があった。

また、従来のバイブレータは大重量であり、木製の型枠
に取付けようとすると型枠が破損してしまうおそれがあ
る。

本発明は以上のような事情に鑑みなされたもので、コン
クリートの分離が生じず、コンクリート投入時から締め
固め終了時まで連続して、かつ時期に適した振動を与え
ることにより短時間で効率よくコンクリートの打設が行
えるように構成したコンクリートの締め固め工法を提供
することを目的としている。

以下、図面と共に本発明工法の詳細を説明する。

まず、本工法に用いるバイブレータについて第１図〜第
５図とともに説明する。

図において符号１で全体を示すバイブレータはモータ２
を母体として構成されている。このモータ２の側面には
ターミナルボックス３が設けられており、このターミナ
ルボックス３を介して電流供給用のコード４が接続され
ている。

符号２ａはカバーを示す。

モータ２の出力軸５にはウェイト本体６が固定されてい
る。このウェイト本体６は全体としてほぼ扇形に形成さ
れており、材質は鉄等が選ばれる。

このウェイト本体６の左右いずれかの側辺の近傍には出
力軸５の嵌合孔６ａにまで達する所定幅の切込み６ｂが
形成されている。この切込み６ｂを形成することにより
弾性片７が形成される。

そして、この弾性片７の外側からボルト８をウェイト本
体６側に向かってねじ込むことにより、ウェイト本体６
が出力軸５に対して締付は固定される。

ウェイト本体６と出力軸５との間には滑り止め用のキー
９が打込まれている。

また、ウェイト本体６の側面ヒは例えば２個のウェイト
変更ボルト１０．１０が着脱可能に設けられている。こ
れらのウェイト変更ボルト１０゜１０は５０サイクルと
６０サイクルの地域に対応するためのもので、周波数の
変化により、モータ２の基本となる回転数が変るのをウ
ェイトの増減によって調整しようとするもので゛ある。

一方、はぼ扇形のウェイト本体６の軸線上には角筒状の
突出部１１が突設されており、この突出部１１の基部に
前記出力軸５が固定される。。

突出部１１に形成された中空の部屋１２内には出力軸５
側に寄った位置に鋼球１３が摺動自在、かつ回転自在に
嵌合されている。

この中空の部屋１２は第２図、第３図から明らかなよう
に一方の側が開放されており、この開放側は遮閉板１４
をねじ１５によって固定することにより閉塞され葛。符
号１１ａで示すものはねじ孔である。

一方、突出部１１の外方端には切欠部１１ｂが形成され
ており、この切欠部１１ｂを利用して摺動軸１６が摺動
自在に嵌合されている。

摺動軸１６は第５゛図に示すようにその一端を部屋１２
中に嵌入させており、この嵌入側に円板１６ａが固定さ
れている。

そして、この円板１６ａと部屋１２の切欠部１１ｂ側の
側面との間にはスプリング１７が弾装されており、摺動
軸１６を鋼球１３方向に常時押圧している。

摺動軸１６の外方端は切欠部１１ｂを通って外方に突出
しており、この部分には雄ねじ部１６ｂが形成されてい
る。雄ねじ部１６ｂには２個のナツト１８．．１９が螺
合されている。ダブルナツトを構成するこれらのナツト
１８．１９を調節することによりスプリング１７を伸縮
し、摺動軸１６の鋼球１３に対する押圧力を調整するこ
とができる。

ところで、図示してはいないが、電源側にはモータ２に
供給する電流の周波数を調節するインバータが設けられ
ており、モータ２に供給する電流の周波数を一定の範囲
内で自由に変化させることができる。

次に、以上のように構成された本発明に適用されるバイ
ブレータの動作について説明する。

モータ２に対して電流が供給されていない状態ではスプ
リング１７の弾撥力により摺動軸１６は円板１６ａを介
して鋼球１３を押圧し、部＠１２の出力軸５側の端部に
押圧している。

この状態で所定の周波数を持つ電流がモータ２に供給さ
れると、モータ２が所定の回転速度をもって回転される
。そ・して、この回転速度に応じて遠心力が生じ、この
遠心力に応じて鋼球１３が部屋１２内を出力軸５から遠
ざかる方向へ移動する。

この結果、摺動軸１６がスプリング１７をたわませて外
方へ押し出される。この移動量は遠心力の大きさに対応
している。

この摺動軸の移動は沼、球１３の移動によるばかりでは
なく、摺動軸１６自身の自重およびナツト１８、１９の
自重に加わる遠心力によっても生じる。

この結果、ウェイト全体の慣性モーメントが変化し、バ
イブレータとしての摺動数が決定される。

従って、モータ２への電流の周波数を変化させればバイ
ブレータの振動数を任意に変イヒさせることができる。

また、ナラ１〜１８．１９があるため、ウェイトの変化
は大きく、慣性モーメントの変化も大きく、振動数の変
化を大きくすることができる。

このようにしてバイブレータ１はモータに供給する電流
の周波数を変化させ、回転速度を変化させることによる
遠心力の変化で移動する可動ウェイトを設けた構造であ
るため、一台のバイブレータで台秤の振動数を与えるこ
とができる。

また、振動軸にはナツトがその位置を調節可能に設けで
あるため、振動数を大きく変化させることができる。

次に、以上のような振動数を自由に設定することができ
るバイブレータを用いたコンクリートの締め固め工法の
具体的な例を説明する。

第６図〜第１２図は本発明工法を説明するもので、図に
おいて符号２０で示づものは土台で、この土台上には第
８図に示すように１組ずつ向かい合った木製の型枠２１
．２１およびこれらを両側から挾むもう１組の向かい合
った型枠２２．２２が配置されており、角柱状の空間を
形成している。

それぞれの型枠２１．２２の外側には例えば２゜３本ず
つのパイプ２３が垂直な状態で配置されており、これら
のパイプ２３の外側面に接触した状態で２本１組ずつの
支持パイプ２４．２４が配置されている。

これら支持パイプ２４．２４は連結金具２５によって２
本ずつ１組にされており、パイプ２３に沿って上下方向
に複数組配置されている。

これら支持パイプ２４．２４は型枠２１．２１および２
２、２２をそれぞれ挾むように配置されており、連結金
具２５．２５間には連結ロンド２６が張架されており、
この連結ロッド２６の両端に形成された雄ねじ部に連結
金具２５の外側からナツト２７を螺合させることにより
、対向配置されている支持パイプ２４．２４から成る１
１１ずつを型枠２１．２１および２２．２２の外側を移
動しないように規制している。

ところで、支持パイプ２４を利用して木製の支柱２８が
垂直な状態でいずれかの型枠に沿って固定される。

すなわち支柱２８は複数個の支持金具２９を介して支持
パイプ２４側に固定される。

支持金具２９は第９図に示すようにほぼ口字状の支持枠
３０を有し、支持枠３０の両椀３０ａ　、　３０ａには
それぞれ支軸３１が摺動自在に嵌合されている。支軸３
１は支持枠３０側の咽部に雄ねじ部の３１ａを有し、他
端側にはフック３２が固定されている。

フック３２は円弧状部３２ａを有し、この円弧状部３２
ａを支持バイブ２４の１本に引っ掛けた状態で取付けら
れ、支持枠３０と支持バイブ２４との間−に支柱２８を
位置させ、支軸３１の雄ねじ部３１にナツト３３を螺合
させることにより支持枠３０を介して支柱２８を支持パ
イプ２４側に押付け、支柱２８を垂直な状態に固定して
いる。

この支柱２８には第１１図に示すようなバイブレータの
取付は台３４が固定される。

取付は台３４は金属板から成る基板３５を有し、この基
板３５にはバイブレータを取付けるためのボルトが嵌合
する透孔３５ａが複数個形成されている。

また、基板３５の裏面には対向した位置に１対ずつの支
持板３６．３７が固定されている。一方の支持板３６の
内側面には凹凸状３６ａが多数条形成されており、他方
の支持板３７の外側にはボス３７ａが形成されおり、こ
のボス３７ａと支持板３７に形成されたねじ穴中にはね
じ軸３８が螺合されている。

ねじ軸３８の外方端は角柱状部３８ａとなっており、ね
じ軸３８の内方端には抑圧板３９が固定されている。

抑圧板３９の支持板３６側の側面には支持板３６と同様
に凹凸状３９ａが形成されている。

このような構造を有する取付（プ台３４はねじ軸３８を
回して抑圧板３９を支持板３６から離した状態で第６図
、第１２図に示すＪ：うに支柱２８を支持板３６と押圧
板３９との間に位置させ、ねじ軸３８の角柱部３８ａに
図示していないクランクシャフトなどの治具の一端を嵌
合させねじ軸３８を回転させることにより抑圧板３９を
前進させ、支持板３６と押圧板３９との間で支柱２８を
左右から強固に挾み付け、取付は台３４を完全に固定す
る。

この状態でバイブレータ１を取付は台３４の基板３５の
ボルト嵌合用の透孔３５ａを利用してボルトにより固定
する。

このようにしてバイブレータ１を型枠２１あるいは２２
の外側に取付けた状態で型枠２１．２２によって囲まれ
た空間内にコンクリート４０が打設される。

ところで、バイブレータ１の周波数別による機能は次の
ように分類される。

（１）約３０００回転程度の低周波バイブレーションの
場合 この場合にはコンクリート材を構成する材料内部を振動
が通過し、型枠２１．２２等を含めた構造全体を振動さ
せるため、コンクリート材の流動性を高めるが、長時間
経過すると混合材の物質の比重が異なる材料の分離、沈
降が生じる。

（２）約６０００回転程度の中周波バイブレーションの
場合 この場合にはコンクリート材の流動性に振動が円滑に作
用し、材料内部の分離作用も少なく、微細な材料の分離
作用により余分な水分の排出が促進されコンクリートの
粘度が向上する。

（３）約９０００回転以上の高周波バイブレーションの
場合 この場合には振動の波長が極めて短かいためコンクリー
ト材を構成する各材質に振動が反射し、材料内に含有す
る気泡を各部に排出し、コンクリート材の密着度を増加
する。また長時間経過しても材料の分離現象はほとんど
生じない。

ところで、コンクリートの粘度と撮勤数との関係も重要
な関係である。

コンクリートの粘度はスランプ数で表わされるが、スラ
ンプ数が高い程軟らかいとされ、スランプ数が小さい程
硬いものとされている。

例えばスランプ１８は極めて軟らかく、スランプ１０は
中間程度の硬さで、スランプ７は硬練りである。このス
ランプ数と振動数およびその持続時間を例示すると次の
如きである。

例えばスランプ１８の場合には４０００回転程度の低い
周波バイブレーションの場合には３０秒、６０００回転
程回転中周波パイ、ブレーシヨンの場合にも３０秒、９
０００回転以上の高周波バイブレーションの場合には１
分程度が好ましい。

またスランプ１０程度の場合には４０００回転の低周波
バイブレーションで２分、６０ｏｏ回転の中周波バイブ
レーションで２分、９０００回転の高周波バイブレーシ
ョンで１分程度のバイブレーションを加えるのが適当で
ある。

ところで、実際にはコンクリートは型枠２１゜２２によ
って囲まれた空間内に順次打設されていくが、打設すべ
き高さの１／３程度までコンクリートが打設される状態
では約４０００回転程度の低周波バイブレーションを前
述したスランプ数に応じて所定時間加える。

また１／３以上２／３にコンクリートが打設されるまで
は中周波（６０００回転）程度のバイブレーションを同
じくスランプ数に応じて与える。

また２／３以上全部入る間での間は高周波（９０００回
転）程度のバイブレーションを与えてコンクリートの打
設を行なう。

このようにして打設されるコンクリートのスランプ数に
応じてかつ打設時期（打設（６））に応じて使用するコ
ンクリートに適した振動数を切換えることにより、極め
て効率的に短時間内にコンクリートの打設を確実に行な
え、締め固め作業を完了することができる。

ところで、上述した実施例にあってはバイブレータのウ
ェイト本体６に連続する角筒状の突出部１１中に摺動自
在に嵌合された摺動軸１６にはダブルナツトを構成する
ナツト１８．１９が螺合されているが、必らずしもナツ
トは必要な構成要件ではなく、第１３図〜第１５図に示
すように雄ねじ部のない摺動軸２０を設け、この摺動軸
２０の内方端に形成された円板部２０ａと突出部１１の
先端部の内側との間にスプリング１７を弾装した構造を
採用しても良い。

このような構造を採用すると前述した実施例のようにナ
ツト１８．１９を締付けることによりスプリング１７を
伸縮しｉｌ＋軸２軸転０る鋼球１３に対する押圧力を調
整すをことができないが、あらかじめ設定された摺動軸
２０の重さとスプリング１７のばね定数に応じた遠心力
を生じさせることができる。

従って構造が簡単で製作容易となる。

以上の説明から明らかなように本発明によれば振動数を
自由に変えられ、型枠の外側に取付けられるバイブレー
タを用いて打設されるコンクリートの粘度および打設時
期に応じて周波数を選択し、コンクリートの性質および
打設時期に応じた鰻適の振動数を与えてコンクリートの
締め固めを行なうことができるため、コンクリートの構
成材料が分離したりすることがなく、理想的なコンクリ
ートの締め固めを行なうことができる。

また、バイブレータは型枠の外側に取付けられるため、
鉄筋の配筋密度が高くても自由に振動を与えることがで
き、木製の型枠自身に直接取付ける構造ではないため、
コンクリート打設時に型枠を破損するなどという事故は
生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に適用されるバイブレータを説
明するもので第１図はバイブレータの斜視図、第２図は
ウェイト移動装置の正・面図、第３図は第２図のＡ−Ａ
線断面図、第４図は動作状態を示す正面図、第５図は摺
動軸とナラ１−を示す斜視図、第６図〜第１２図は本発
明工法を説明するもので第６図は型枠に取付けた状態の
正面図、第７図は型枠に取付けた状態の側面図、第８図
は型枠に取付けた状態の平面図、第９図は取付は金具の
斜視図、第１０図は支柱を取付けた状態の断面図、第１
１図は取付は台の斜視図、第１２図は取付は台にバイブ
レータを固定した状態の平面図、第１３図〜第１５図は
本発明に適用されるバイブレータのウェイト部の他の構
造例を説明するもので、第１３図は平面図、第１４図は
摺動軸の斜視図、第１５図はウェイト部の縦断側面図で
ある。 １・・・バイブレータ、２・・・モータ、６・・・ウェ
イト本体、１３・・・鋼球、１６・・・摺動軸、１７・
・・スプリング、ｉａ、　１９・・・ナツト、２１．２
２・・・型枠、２３・・・パイプ、２４・・・支持パイ
プ、２５・・・連結金具、２６・・・連結ロンド、２８
・・・支柱、３４・・・取付は台。 特許出願人　高　野　菊　先 代　理　人　旦　六　部　油 量　旦　範　之 第３図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）振動周波数を自由に選択することができるバイブ
   レータを用い、コンクリートの粘度に応じて与える振動
   数と時間とを選択し、コンクリート打設初期においては
   低周波数で打設、中期においては中周波数で打設、後期
   においては高周波数でコンクリートに振動を与え締め固
   めることを特徴とするコンクリートの締め固め工法。 （′２Ｉ　バイブレータは回転速度を変化させることが
   できるモータの出力軸に要の部分を固定されるほぼ扇形
   のウェイト本体と、このウェイト本体の軸線上で、かつ
   出力軸を越えた方向に伸びた中空の部屋を持つ突出部と
   、前記部屋の出力軸側に寄った位置に摺動自在かつ回転
   自在に嵌合された鋼球と、一端を前記部屋内に、他端を
   突出部の外方へ、突出部の先端の切欠部を通って摺動自
   在に突出させた摺動軸と、この摺動輪に前記鋼球方向へ
   の移動習性を与えるスプリングと、前記摺動軸の外方端
   にその位置を調節に螺合されたナツトとを備えているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンクリー
   ト締め固め工法。