JP2009174233A - 角柱状コンクリート構造物用の型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】角柱状コンクリート構造物用の型枠装置において、型枠分割体の組み付け、分解に要する作業時間を省略することができ、これにより大幅な工期の短縮化、コストダウンを可能とする。
【解決手段】角柱状のコンクリート構造物を構築するための型枠装置であって、角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を有する角柱状の型枠を備え、型枠は各面に対応する４片の木製合板を角柱状に組立て、型枠の外周部の上下方向に沿って所定間隔で複数の木製支持材を固着し、該木製支持材の外周部に型枠の上下方向に間隔をおいて保持部材を複数固着し、保持部材を隣接する２辺の形鋼が溶接されれた２組のＬ字状型枠分割体を構成し、前記２つのＬ字状部材の対向する接合角部のそれぞれに、直交する２つの形鋼のｘ方向およびｙ方向に跨って２組の緊締部材を設け、該緊締部材を弛緩した際、２つのＬ字状部材をｘ方向およびｙ方向に離間させる拡張手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、角柱状のコンクリート構造物を構築する場合に好適な型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法に関する。

鉄筋コンクリート製の角柱状の構造物は各種に広く用いられている。そして、鉄筋コンクリート製の角柱状の構造物を作るに際しては、従来、まず、地上において構造物用の鉄筋を配筋しておき、これを所定の位置に立設する。次に、立設された鉄筋の外側に、移動足場や脚立を用いて複数の型枠分割体を組み付けてコンクリート型枠を作る。次に、このコンクリート型枠の内部にコンクリートを打設する。最後に、コンクリートが硬化した後、移動足場や脚立を用いて複数の型枠分割体を分解し、コンクリート型枠を取り外す。
このような鉄筋コンクリート製の構造物を多数作る場合、特に移動足場や脚立を用いた型枠分割体の組み付け作業、分解作業は手間がかかり面倒で、このような一連の作業を多数回繰り返すのでは、作業効率が悪く、そのため工期が長くなり、また、施工コストも上昇する。

また、スピード施工やコストダウン等の要請から、壁、スラブの分離打ち工法が急速に増加する傾向にある。この場合、面板に縦、横端太材を取り付けて、予め一体化した大型の面型枠を柱の面毎に作成し、クレーンを用いて現場に搬入、組立、解体を行なう工法が主流になっている。
ところで、面板を現場において、先に取り付けた後、これに端太材を取り付ける従来のやりかたでは、型枠技術者や熟練工を多数必要とする上、セパレータの取付等もあって工程が複雑になり好ましくない。
また、予め一体化した面型枠を使用する場合には、面毎の面型枠を床面の柱位置に搬入して、組立てる際には、面型枠同士を接続させたり、レベルや建入の調整をして位置決めを行なう必要があるが、面型枠が大型で重量が大きいため、これらの作業には多大な時間と労力を必要とする。

さらに、近年、角柱状の構造物の構築用として組立てや解体が容易で、しかも面型枠の現場での接続や位置決めを迅速に行えるよう、４つの面型枠のうち、隣接する２面をコーナー部で結合して予めＬ型に形成しておき、これら２つのＬ型の型枠を現場において４角を形成するように合わせて立設し、２つのＬ型の合わせ部をボルト等の固定金具で締め付け固定するものが知られている（例えば、特許文献１および２参照。）。

一方、円柱状の柱を立設するための型枠として、柱の外周面に対応した内周面を有する円筒状のコンクリート型枠を備え、前記コンクリート型枠は前記柱の周方向に分割され、合わさった状態で前記内周面を形成する複数の型枠分割体からなり、前記コンクリート型枠の外周部に、前記複数の型枠分割体をその半径方向に移動可能に支持すると共に、前記複数の型枠分割体を合わさった状態に保持する保持手段が、コンクリート型枠の上下方向に間隔をおいて複数設けられ、前記複数の型枠分割体の内部にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化したのち前記保持手段の保持を解除し、各型枠分割体の下端に鉄筋コンクリート製の円柱状の柱の外周面上を転動するように輪体を取り付け、各複数の型枠分割体を、上方でかつそれぞれ前記円柱状の柱の半径方向外方から吊り上げるようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
特開平７−６２８６４号公報 特開平９−２０３２０６号公報 特開平１０−２５８９１号公報

しかし、特許文献１及び２記載のＬ型型枠を用いたものは、複数の構造物を構築する場合、２つのＬ型型枠を構築物の位置で組み立て、コンクリート打設後、これら２つのＬ型型枠を完全に分離して次の構造物の位置に運搬し、再組み立てを行わなければならないため、２つのＬ型型枠の位置決め等に依然として時間および労力を必要としていた。
また、特許文献３記載のものは、円柱状の柱を立設するための型枠としては適用可能であるが、角柱状の構造物には適用できないものであった。角柱状の構造物は４面から形成されるため、４面からなる型枠を締付けおよび緩める構造が上記特許文献３のようにバンドを用いた単純な構成では不可能であった。
本発明者は、角柱状の構造物に適した型枠について試行錯誤を繰り返し、検討を重ねた結果、本発明を得るに至ったものである。

本発明は、角柱状コンクリート構造物用の型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法において、型枠分割体を緊締あるいは緩めるだけで簡単に型枠装置の設置、抜取り、移設および再設置ができるようにすることにより、型枠分割体の組み付け、分解に要する作業時間を省略することができ、これにより工期の短縮化、コストダウンを可能とした型枠装置とそれを用いた構築方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため本発明の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置は、角柱状のコンクリート構造物を構築するための型枠装置であって、前記角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を有する角柱状の型枠を備え、該型枠は各面に対応する４片の木製合板を角柱状に組立て形成されてなり、前記型枠の外周部の上下方向に沿って所定間隔で複数の木製支持材を固着し、該木製支持材の外周部に型枠の上下方向に間隔をおいて保持部材を複数固着し、該保持部材を隣接する２辺の形鋼が溶接されれた２つのＬ字状部材から形成して前記型枠、木製支持材およびＬ字状部材からなる２組のＬ字状型枠分割体を構成し、前記２つのＬ字状部材の対向する接合角部のそれぞれに、直交する２つの形鋼のｘ方向およびｙ方向に跨って２組の緊締部材を設け、該緊締部材を弛緩した際、２つのＬ字状部材をｘ方向およびｙ方向に離間させる拡張手段を備えることを特徴としている。
また、本発明の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置は、前記木製支持材を木製トラス材から形成し、前記形鋼をＨ型鋼とし、前記緊締部材がボルト・ナットからなることを特徴としている。
また、本発明の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置は、前記拡張手段が、２組のジャッキおよび棒状部材の先端に当接片を溶接した押し金物からなることを特徴としている。

また、本発明の角柱状コンクリート構造物の構築方法は、角柱状のコンクリート構造物を構築するに際して、型枠、木製支持材および保持部材からなる２組のＬ字状型枠分割体をの対向する接合角部をｘ方向およびｙ方向に配設された緊締部材により緊締し、角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を形成し、前記型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化したのち前記緊締部材を弛緩させ、拡張手段により２組のＬ字状型枠分割体をｘ方向およびｙ方向にわずかに離間させ、その状態で上方から吊り上げ、離脱後、前記緊締部材を緊締し、次の角柱状のコンクリート構造物の周囲に吊り下げ、型枠内にコンクリートを打設することを特徴としている。

本発明は、角柱状コンクリート構造物用の型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法において、型枠分割体を緊締あるいは緩めるだけで簡単に型枠装置の設置、抜取り、移設および再設置ができるため、型枠技術者や熟練工を必要とせず、型枠分割体の組み付け、分解に要する作業時間を省略することができ、これにより大幅な工期の短縮化、作業人員の削減、コストダウンを可能とすることができる。
また、本発明は、構築現場において型枠にセパレータを取付けることが不要であり、打設されたコンクリート構造物のセパレータ部の補修の必要もない。
さらに、本発明は、特に、構築する構造物の数が多いほどその効果が倍増される。
さらにまた、本発明は、円柱状のコンクリート構造物ではなく、角柱状のコンクリート構造物を、大幅な工期の短縮、作業人員の削減およびコストダウンを担保しつつ可能にする点に大きな特徴を有する。

本発明の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置およびそれを用いた角柱状コンクリート構造物の構築方法を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加えうるものである。

図１は、本実施の形態に係る角柱状コンクリート構造物用の型枠装置の平面図、図２は、同正面図であり、図１および図２はコンクリートの打設ができる状態に型枠装置がセットされた様子を示している。また、図３は、図１のＡ部拡大図である。

角柱状のコンクリート構造物を構築するための型枠装置は、角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を有する角柱状の型枠１を備えている。この型枠１は角柱状のコンクリート構造物の外周面の各面に対応する４片の木製合板を角柱状に組立て形成されており、各１片は厚さ１２ｍｍの木製合板が２枚積層され、剛性および耐久性を有するものである。また、型枠１の内面がコンクリート打設により損傷を受けた場合でも、２枚積層された木製合板の内側の木製合板のみ交換することにより簡単に修復することができる。
型枠１の上下方向について、例えば、既成の１８００ｍｍの長さの木製合板をつなぎ合わせて必要な長さに形成する。

型枠１の外周部の上下方向に沿って所定間隔で複数の木製支持材２をビス等で固着し、型枠１がコンクリートの内圧で外側に膨出しないように支える。この木製支持材２は、所定の間隔を有して平行に伸びる２つの木製角材３の間を長手方向にトラスを組むようにして配置されたトラス材４で２つの木製角材３を一体化したトラス構造に形成されている。木製支持材２の配置間隔は設計的に決められるが、例えば、型枠１が８００×８００ｍｍの寸法の場合、約２００ｍｍ間隔で４列設けられる。

木製支持材２の外周部には、図２に示すように、型枠１の上下方向に間隔をおいて保持部材５が複数固着される。保持部材５の上下方向間隔は、設計的に決められるが、例えば約１２００ｍｍ程度である。この保持部材５は、Ｈ型鋼からなり、全体として４角形をなしており、隣接する２辺のＨ形鋼がその接合部において溶接６された２つのＬ字状部材５−１、５−２から形成される。その際、Ｈ型鋼は、そのウエブが水平（図１の紙面に沿う面）に、また、フランジが鉛直（図１の紙面に垂直な面）に向くように配置される。
このようにして、型枠１、木製支持材２およびＬ字状部材５−１、５−２からなる２組のＬ字状型枠分割体が構成される。
図１および２において、左右の木製支持材２のトラス材４の空間を貫通するように１対の吊り金具３４、３４が設けられている。この吊り金具３４はパイプで形成されており、後記する２組のＬ字状型枠分割体からなる型枠装置の吊上げ時において吊り上げ装置３０のワイヤ３２が巻架けられるものであり、比較的上方に設けられる。また、右側の木製支持材２のトラス材４の空間を貫通するように１つの吊り金具３５が型枠装置の上端近傍に設けられている。この吊り金具３５は、地上で横たわるように組立てられた型枠装置をクレーン等で引き起こす際に、ワイヤを巻架けるためのものであり、これにより型枠装置の一部に過大な力が集中することが防止される。

２つのＬ字状部材５−１、５−２の対向する接合角部ａ、ｂのそれぞれに、直交する２つのＨ形鋼のｘ方向およびｙ方向に跨って２組の緊締部材８、９が設けられている。
一方の緊締部材８は、ｘ方向（図１の横方向）に、他方の緊締部材９は、ｙ方向（図１の縦方向）に配置され、２つのＨ形鋼をｘ方向およびｙ方向にそれぞれ緊締、あるいは、弛緩する。

図３には、接合角部ｂの拡大された状態が示されている。
接合角部ｂにおいては、一方のＬ字状部材５−１を形成する２つのＨ型鋼１０、１１のうちｙ方向に配置されたＨ型鋼１１端部内側面に他方のＬ字状部材５−２を形成する２つのＨ型鋼１２、１３のうちｘ方向に配置されたＨ型鋼１３の端部が当接するようになっている。
なお、接合角部ａにおいても接合角部ｂと対称的ではあるが同様の構成となっているので説明を省略する。
接合角部ｂにおいて、ｘ方向に配置された緊締部材８は、ボルト８−１及びナット８−２からなり、フック状に曲げられたボルト８−１の先端側がＨ形鋼１３のウエブ１４の孔１５に嵌入され、ボルト８−１の基端側がＨ型鋼１３のウエブ１４に沿うようにして延び、Ｈ形鋼１１のフランジ１６の孔１７を貫通してその突出基部のネジ部にナット８−２が螺合されている。
また、ｙ方向に配置された緊締部材９は、ボルト９−１及びナット９−２からなり、フック状に曲げられたボルト９−１の先端側がＨ形鋼１１の内側のフランジ１８の孔１９に嵌入され、ボルト９−１の基端側がＨ型鋼１１の内側フランジ１８に沿うようにして延び、Ｈ形鋼１３のフランジ２０の孔２１を貫通してその突出基部のネジ部にナット９−２が螺合されている。

Ｈ形鋼１１のフランジ１６の孔１７のうち内側のフランジ１８の孔、および、Ｈ形鋼１３のフランジ２０の孔２１のうち内側の孔は、直交する２つのＨ型鋼１１、１３の相対移動（ｘ、ｙ方向にそれぞれ約数ｍｍ程度）を許容するように、ボルト径より大きく開口されている。例えば、ボルト径が１６ｍｍの場合、これらの孔の径は３０ｍｍ程度とされる。
なお、この例ではボルト８−１はＨ形鋼１１、１３のウエブの手前側に配置され、ボルト９−１はＨ形鋼１１、１３のウエブの裏側に配置されているため、これらのボルト８−１、９−１が干渉することはない。

図４は、前記型枠１、木製支持材２および保持部材５からなる型枠装置に角柱状のコンクリート構造物が形成された後、該コンクリート構造物から型枠装置を抜き取る作業を説明するための平面図である。
型枠装置の上下方向に複数設置された保持部材５の少なくとも最上段および最下段の保持部材５のＬ字状部材５−１、５−２にそれぞれ拡張手段２２、２３をｘ方向およびｙ方向に向けて設置する。
拡張手段２２、２３は同一構造を有しており、ジャッキ２４と棒状部材２５の先端に当接片２６を溶接した押し金物から構成されている。
図５は、図４のＡ−Ａ断面図であり、当接片２６は、図５に示すように棒状部材２５の上側に接するようにして平行に設けられた板状部材の側端に角材を固着したもので、板状部材がＨ型鋼の内側のフランジ乗り越えて延びており、かつ、角材がフランジの上端より下側に位置するように形成されている。
保持部材５のＬ字状部材５−１、５−２の２つの直交するＨ形鋼の溶接部６、６にジャッキ２４、２４をその底部がＨ型鋼の外側フランジに当接するように設置し、当接片２６、２６が接合角部ａにおけるＨ型鋼のフランジに当接するように押し金物を配置する。
その際、ｙ方向に配置された拡張手段２３の当接片２６がＬ字状部材５−２のＨ型鋼の内側フランジを乗り越えて他方のＬ字状部材５−１のＨ型鋼の内側フランジに当接するように配置される。ｘ方向に配置された拡張手段２２の方は、当接片２６の端面がＬ字状部材５−２のＨ型鋼の内側フランジに当接するように配置すればよい。

この状態において、コンクリート構造物から型枠装置を抜き取るためには、まず、すべての保持部材５の緊締部材８、９のナット８−２、９−２を約５〜１０ｍｍ程度緩めておく。次に、一方の拡張手段２２のジャッキ２４を伸張させると、棒状部材２５を介して当接片２６がＬ字状部材５−２のＨ型鋼の内側フランジをｘ方向に押し出し、型枠装置のｘ方向寸法が拡張される。次に、他方の拡張手段２３のジャッキ２４を伸張させると、棒状部材２５を介して当接片２６がＬ字状部材５−１のＨ型鋼の内側フランジをｙ方向に押し出し、型枠装置のｙ方向寸法が拡張される。このとき、予め緩めておいたナットに外向きの力が作用するのでナットとボルトのネジ部同士が密着し、その位置でナットが固定されるので、２組のＬ字状型枠分割体は拡張された状態で保持される。これらの拡張作業は、すべての拡張手段を同時に操作してもよく、あるいは、順次、行っても良い。

型枠装置がｘ方向およびｙ方向に拡張されたら、図６に示すように、クレーン３１に吊下げられた吊り上げ装置３０のワイヤ３２、３２を吊り金具３４、３４に巻架け、クレーン３１を上昇させ、型枠装置をコンクリート構造物３３から抜き取り、離脱後、一旦型枠装置を地面に仮置きして緊締部材８、９を緊締し、その後、型枠装置を次のコンクリート構造物の構築位置に吊下げる。

次のコンクリート構造物の構築位置に吊下げられた型枠装置は、図２に示すように、コンクリ−トが打設できる位置にセットされる。
その際、型枠装置が鉛直方向に正しく立設されるように、図１および図２に示すように、ベースプレート２７と型枠装置との間に、型枠装置を押すためのパイプサポート２８および型枠装置を引くためのチエーン２９が直交する２面にそれぞれ２組装着されている。作業者は、水準器を見ながらパイプサポート２８およびチエーン２９を操作して型枠装置が鉛直方向に正しく立設する。

本実施の形態に係る角柱状コンクリート構造物用の型枠装置の平面図である。 本実施の形態に係る角柱状コンクリート構造物用の型枠装置の正面図である。 図１のＡ部拡大図である。 コンクリート構造物から型枠装置を抜き取る作業を説明するための平面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 コンクリート構造物から型枠装置を抜き取る状態を説明するための概略図である。

符号の説明

１ 型枠
２ 木製支持材
３ 木製角材
４ トラス材
５ 保持部材
５−１ Ｌ字状部材
５−２ Ｌ字状部材
６ 溶接
８ 緊締部材
８−１ ボルト
８−２ ナット
９ 緊締部材
９−１ ボルト
９−２ ナット
１０ Ｈ形鋼
１１ Ｈ形鋼
１２ Ｈ形鋼
１３ Ｈ形鋼
１４ ウエブ
１５ 孔
１６ フランジ
１７ 孔
１８ フランジ
１９ 孔
２０ フランジ
２１ 孔
２２ 拡張手段
２３ 拡張手段
２４ ジャッキ
２５ 棒状部材
２６ 当接片
２７ ベースプレート
２８ パイプサポート
２９ チエーン
３０ 吊り上げ装置
３１ クレーン
３２ ワイヤ
３３ コンクリート構造物
３４ 吊り金具
３５ 吊り金具

Claims (4)

1. 角柱状のコンクリート構造物を構築するための型枠装置であって、前記角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を有する角柱状の型枠を備え、該型枠は各面に対応する４片の木製合板を角柱状に組立て形成されてなり、前記型枠の外周部の上下方向に沿って所定間隔で複数の木製支持材を固着し、該木製支持材の外周部に型枠の上下方向に間隔をおいて保持部材を複数固着し、該保持部材を隣接する２辺の形鋼が溶接されれた２つのＬ字状部材から形成して前記型枠、木製支持材およびＬ字状部材からなる２組のＬ字状型枠分割体を構成し、前記２つのＬ字状部材の対向する接合角部のそれぞれに、直交する２つの形鋼のｘ方向およびｙ方向に跨って２組の緊締部材を設け、該緊締部材を弛緩した際、２つのＬ字状部材をｘ方向およびｙ方向に離間させる拡張手段を備えることを特徴とする角柱状コンクリート構造物用の型枠装置。
2. 前記木製支持材を木製トラス材から形成し、前記形鋼をＨ型鋼とし、前記緊締部材がボルト・ナットからなることを特徴とする請求項１記載の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置。
3. 前記拡張手段が、２組のジャッキおよび棒状部材の先端に当接片を溶接した押し金物からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の角柱状コンクリート構造物用の型枠装置。
4. 角柱状のコンクリート構造物を構築するに際して、型枠、木製支持材および保持部材からなる２組のＬ字状型枠分割体をの対向する接合角部をｘ方向およびｙ方向に配設された緊締部材により緊締し、角柱状のコンクリート構造物の外周面に対応した内周面を形成し、前記型枠内にコンクリートを打設し、コンクリートが硬化したのち前記緊締部材を弛緩させ、拡張手段により２組のＬ字状型枠分割体をｘ方向およびｙ方向にわずかに離間させ、その状態で上方から吊り上げ、離脱後、前記緊締部材を緊締し、次の角柱状のコンクリート構造物の周囲に吊り下げ、型枠内にコンクリートを打設することを特徴とする角柱状コンクリート構造物の構築方法。

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