(57)【要約】      （修正有）【課題】スリップフォーム工法に必要なプラント出荷での低スランプ生コンクリートの積み込み障害を解消すると共に、該工法に必要な生コン品質性状を改善し、出来形精度の向上、直壁、庇部等の難易度の高い構造物施工を可能とさせる。【解決手段】スリップフォーム工法に必要な変形抵抗性を人為的に調整可能とする繊維材を添加した特殊生コンクリートを利用し施工構築する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式機械でのスリップフォーム工法による構造物施工において、変形抵抗性を発現する繊維材を添加した特殊生コンクリートを使用し、出来形精度の良い構造物を施工する方法。
【請求項２】
自走式機械でのスリップフォーム工法による構造物施工において、変形抵抗性を発現する繊維材を添加した特殊生コンクリートを利用し、垂直形状を施工する方法。
【請求項３】
自走式機械でのスリップフォーム工法による構造物施工において、変形抵抗性を発現する繊維材を添加した特殊生コンクリートを利用し、庇部のある形状を施工する方法。
【請求項４】
自走式機械でのスリップフォーム工法のための、低スランプ生コンクリートを出荷する際、プラントでの練り混ぜ・アジテータ車への積み込み障害を繊維材を利用し解消する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は,自走式機械でのスリップフォーム工法による構造物施工の方法及び、該工法に使用する生コン出荷プラントでの生コン安定出荷の方法に関する。  
【背景技術】
【０００２】
本特許発明者は、スリップフォーム工法を専門に３５年に亘り携わっている技術員であり、日々に本工法の研究開発を業とする。
自走式機械でのスリップフォーム工法による構造物施工は、国内では昭和４８年頃より開始され、既に３５年の実績を積み、現在に至っている。施工構築物としては主に道路等に付帯される排水路、側溝、縁石、Lガッター、ロールドガッター、コンクリート防護柵等がある。別分野として同名称工法であるサイロや煙突などの構築に利用される縦方向型があり、スライディングフォーム工法とも呼ばれる。
【０００３】
本発明の構成要件である即時脱型スリップフォーム工法（以下スリップフォーム工）は、自走式成形機械１によりアジテータ車２より供給される低スランプ（スランプ:練り混ぜた生コンの柔らかさを表す）の生コンクリートをベルトコンベヤー３にて機械ホッパー４に移動し、機械下部に組付けられる所定の形状を有する機械型枠５に落とし込む。機械型枠５に装備される図示せぬバイブレータ６により生コンクリートは型枠成形部７で締め固められ、所定の形状に充填される。更に機械を連続的に移動させながら型枠から脱型し構造物８を構築する水平移動型の工法である。
【０００４】
特殊生コンクリートによるスリップフォーム工法の実績としては、過去に別分野となる舗装工事で鉄製繊維材を混入した生コンクリートによる試験施工として、オーバーレイ（表層施工）工事に使用された事がある。この時の繊維材添加の目的は，舗装盤の耐摩耗性向上である。しかしながら、練り混ぜの不良や繊維材の絡み不良（ファイバーボール）による障害があり、該工法には合わず、現在別の工法による施工で普及されている。
【０００５】
生コン業界の研究員はこぞって高流動化生コン、高強度生コンの研究に向かっており、スリップフォーム工法での低スランプ生コンを研究している技術員は、全国でも数人にすぎず該分野での研究開発は殆ど進化していない。僅かに化学系混和剤メーカ技術員が、研究の副次的に発見した文献等があるにすぎない。( 特許文献１参照 )
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７ー３１４３９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のスリップフォーム施工による構造物断面は、台形断面９を基本とし脱型後の沈下・変形を少なくさせる形状としている。そのため、元設計で直壁構造となる形状１０では、その都度監督署に施工断面の変更提案を提出し、承認を得る事が必要となっている。
【０００８】
又、庇部（ひさしぶ:垂直より更にせり出した形状）のある構造物１１は、脱型後の出来形の自立性を補助するため、内部に鉄筋を追加し、施工しているものがあるが、庇の部位１２の生コンクリートは、自重による崩落があり基本的にはスリップフォーム工法に合わず、たとえ施工しても困難が伴い成形不良に陥りやすい。
【０００９】
又、蓋掛かりの付く側溝施工１３では、蓋掛かり周辺の出来形の要求精度が高く、通常の普通生コンクリートによる施工では、不良工事が多発し敬遠される工種となっている。機械型枠５の成形部内７では、断面形状の上部に震動機による骨材再配置時に僅かに材料分離（個々の材料の密度の違いによる）が発生し、自立性に欠けるペースト分等が集中する。手打設ではこれを利用し左官職が表面を仕上げるのに有効であるが、スリップフォーム工法では脱型後の天端周辺の変形１４の原因ともなる。この変形により、蓋がはまらない寸法不足や設置線形の乱れにより不良成形となっていた。
【００１０】
従来のスリップフォーム工法による構造物（排水路やコンクリート防護柵）の施工に於いて、施工の一条件として生コンクリートの品質管理による安定供給が欠かせないが、生コンクリートの品質の変化による、施工出来形不陸発生のリスク、又、最近の骨材事情の劣悪化により起因する沈下変形１７による施工障害や出来形不良が見られており、使用する生コン品質性状に依存し成立する該工法での最たる懸案課題となっている。
【００１１】
又、即脱式の工法により、断面は一様に台形形状９に変更して施工しており、垂直壁１０や庇部１２を有する断面施工は、著しく成形困難であり施工不可能とされていた。このため、建築限界の許容値等によっては台形断面に変更不可能な事も多く、該工法を断念しなければならない工事も多々報告されている。
【００１２】
スリップフォーム工法で使用する生コンクリートは、スランプ値を低く（３から４ｃｍ）設定しているため、ワーカビリティー（流動性）の不足により生コン出荷プラントの練り出し時のホッパーでの詰り、アジテータ車への積み込み困難などの問題が多数発生し安定供給体制が整わない事態も報告されている。連続施工する事がスリップフォーム工法では施工要点となるので、安定した供給体制が整わないと該工法が成立しないのである。
【００１３】
又３から４ｃｍのスランプ値のＪＩＳ規格による供給時許容値は、±１．５ｃｍであり、該工法での目標とする±０．５ｃｍよりも範囲が広く、これによる品質のばらつきに起因する施工障害も多発している。一般に生コン出荷業者はこのような低スランプの配合を求められるのは、稀であるため出荷実績が乏しく品質予想が付かない事、わずかな材料の調整で大きく品質が変動してしまう事等出荷業者が困惑しやすい。又、練り混ぜミキサーの摩耗は低スランプ生コンでは大きく、1バッチの練り混ぜ時間も長くなり、出荷業者が供給を拒否する事も多かった。
【００１４】
前述の各問題点を踏まえ、供給される生コンクリートの安定品質の向上を目指すと共に、スリップフォーム工法での生コンクリートの品質性状を改善し、更には現行で施工困難とされる垂直壁１０の施工や精度の高い出来形の構築、庇部１２を有する構造物等を施工可能とする方法を開発する事にある。又、生コンクリート出荷プラントでの積み込み時の支障を改善させ安定出荷環境を整える。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
生コンクリート性状の変形抵抗性とは、移動する型枠５より脱型された出来形が、自重や内部残圧による沈下・変形を阻止しようとする性状であり自立性とも呼ばれ、スリップフォーム工法では、使用する生コン品質の要素では特に重要な構築要素である。従来ではこの性状を確保するために主に低スランプ化する方法（水量の減少）で対応している。他に使用するセメントや細砂による粉体による粘性や、混入する空気の分散による効果も、その性状を発現させる付加要因となる。
【００１６】
本特許考案者は、長年スリップフォーム工法に使用する生コンクリート配合の品質・特異性を追究しており、要素となる変形抵抗性の研究もその一環としていた。並行研究として生コンの陶土化促進による方法もあるが、帰結させる目標は、変形抵抗性の安定付加による理想の該工法の生コンクリート性状の確保である。
【００１７】
近年、初期ひび割れ防止効果を奏する添加材として化学系繊維材(例-ポリプロピレンファイバー)等が開発供給されている。メーカが示すその効果、目的は、1.初期プラスティックひび割れの防止の向上、2.又剥離・剥落の防止の向上と記載される。
【００１８】
繊維材を添加し練り混ぜた生コンクリートは、メーカが全く期待していないスリップフォーム工法への利用の可能性が、本特許考案者により研究・実験して確認された。それは、変形抵抗性という性状を追究した結果である。変形抵抗性の簡便な理解とすれば、例えばA,B,Cの３配合のセメント、骨材、混和材等を各量を変えておき、同量の水量による練り混ぜを実施し、スランプ値を計測した時、一番低いスランプ値となる配合が変形抵抗性が高い配合となる。直感的に理解できる例であるが、それは、各材料素材の品質性状の総和として発現する物である事に変わりは無い。一定スランプ値における普通生コンクリートと繊維材添加の生コンクリートを比較した場合、後者の変形抵抗性状が大きい事も実証確認されている。
【００１９】
普通生コンクリートの場合、使用される水量、セメント、砂利、砂，混和剤、空気量の調合度合いや個々の品質・形状によっても補助的に変形抵抗性は変化する。しかし配合材料のほとんどは、天然材であり変形抵抗性の発現は一様でなく、又低スランプ化にも該工法上の限界があるため、現状ではその範囲内で発現する変形抵抗性に依存する技術に留まっている。
【００２０】
実施工では、他要素としての移動する機械型枠内での摩擦抵抗の減少性（ペースト分量）の確保も付随要素であり必要な事から、これら必要性状の確保確認のため従来より施工計画時に出荷プラントに出向き、試験練りを実施して性状を個々に確認調整する事が必要であった。
【００２１】
繊維材添加によるスランプ値の大幅な減少は、建設業界ではデメリットとされる性状である。流動性の低下は種々の作業を困難とさせるため、一般には、拒絶否定されている。それ故繊維材メーカもそれについては、消極的に資料提示するに留まっており、これに着目する業界技術員はいなかった。
【００２２】
研究の結果、スリップフォーム工法生コンクリートとしての性状で最重要要素である変形抵抗性は、繊維材を添加することで、変形抵抗性が著しく向上する性状の発現が確認され、又研究によりその添加量の増減により、必要な変形抵抗性が容易に的確に調整できる事が確認された。
【００２３】
この結果はスリップフォーム工法の生コン品質必要要素に合致する事、変形抵抗性を人為的に確実にコントロールできる事から、繊維材添加生コンクリートを使用してのスリップフォーム工法施工により、更なる出来形均一化、安定性、精度の向上が可能であり前記した諸課題を解決する手段と成る。
【００２４】
更に現状でのスリップフォーム工法で使用している普通生コンクリートでの低スランプ環境での変形抵抗性に加えて、添加される繊維材による別次元の変形抵抗性が加算発現する事も含め、これを利用することで施工可能となる構造物形状は格段に増加し多種におよぶ施工環境が整う事で、スリップフォーム工法の一層の発展につながるものである。
【発明の効果】
【００２５】
本件発明による繊維材を添加した生コンクリートをスリップフォーム工法で使用した効果としては、
１.  従来の出荷プラントでの低スランプ出荷によるホッパー部の閉塞、アジテータ車への積み込み時の困難さが解消し、更には、軽負荷への移行によるミキサー駆動消費電力の削減、練り混ぜ時間の短縮も期待できる。
２.  繊維材により生コン品質である変形抵抗性が加算発現するのでスリップフォーム工法に使用する生コン品質条件が容易に確保され安定施工が可能となる。混入量を調整する事で、構築断面に合わせた変形抵抗性を人為的に容易に確保・管理できる。
３.  直線形状部の平坦性が向上し、正確な曲線形状部の構築も可能となる。
４.  繊維材の添加量によって、変形抵抗性を調整できる事でいままで不可能とされた直壁構造物、庇部のある構造物、精度の必要な施工等が可能となり、スリップフォーム工法の施工可能断面が多様化し業界発展に寄与する。
５.  繊維材の種類によっては、有鉄筋構造物を無筋化でき、省資源施工になる。
６.  繊維材の一般目的となるひび割れ防止効果は、スリップフォーム工法と相性が良く、同一断面長尺の構造物施工となる環境で、特に施工後の構造物の収縮・膨張に対して有効となり、更に安定した構造物として社会に提供できる。
【００２６】
生コンに添加する混入材として化学系繊維材を例として示しているが、他の素材となる繊維材(スチール、ガラス、カーボングラファイト等)添加による試験の結果でも変形抵抗性の発現を確認しており、スリップフォーム工法に利用可能である。
【００２７】
スリップフォーム工法で現状の施工可能構造物においても、生コン品質が変形抵抗性の不足等による場合、必要に応じて利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】スリップフォーム工法概要図
【図２】スリップフォーム工法の台形断面化（直壁構造物）        （Ａ）  設計断面    (Ｂ)  機械施工断面
【図３】スリップフォーム工法の台形断面化（Ｌガッター）        （Ｃ） 設計断面    （Ｄ）  機械施工断面
【図４】生コン品質不良による沈下・変形 （直壁構造物）        （Ｅ） 機械施工断面    （Ｆ）  沈下・変形
【図５】生コン品質不良による沈下・変形 （Ｌガッター）        （Ｇ）  機械施工断面    （Ｈ）  沈下・変形
【図６】防波堤庇部の崩落（波返し構造）        （Ｊ）  機械施工断面    （Ｋ）  沈下・変形
【図７】庇形状構造物の崩落 （カーブストン）        （Ｌ）  機械施工断面    （Ｎ）  沈下・変形
【図８】蓋掛かり側溝の成形不良(Ｕ側溝)        （Ｐ）  機械施工断面    （Ｑ）  沈下・変形
【発明を実施するための形態】
【００２９】
繊維材の添加方法としては、直接アジテータ車２に投入する方法があるが、そのために仮設やぐらの設置等の準備が必要となる。直接プラントミキサーに投入し練り混ぜする場合もあるが、練り出し後、他配合をつづけて練り混ぜした場合、ミキサーの周囲に残る繊維材が影響し所定の品質とならない支障が発生する。又この方法によればアジテータ車に積み込む時点で低スランプ生コンクリートとなり、積み込み困難の障害が懸念される。  
【００３０】
本発明でのスリップフォーム工法で利用する生コンクリートの繊維材添加方法は、プラントのミキサー下方のホッパー部で添加する方法である。繊維材を添加すると生コンクリートのスランプ値は、普通４から５ｃｍ程度低下するので、プラントミキサーではスランプの高い生コンとして混練りし、下方ホッパーに移動した状態で繊維材を添加する事で、アジテータ車２への積み込み段階では依然高スランプの流動性の良い状態を維持し、ホッパー部や積み込み時での低スランプ生コンによるホッパー部の閉塞やアジテータ車２への積み込みの障害が解消される。
【００３１】
アジテータ車２が現地までの搬送中にゆっくり撹拌混練りされ、繊維材は均一に分散し低スランプ化される。但し変形抵抗性が格段に高いため、従来使用していた生コンスランプ値よりも高い（柔らかい）状態でも同等の施工が可能ともなる。図１のスリップフォーム工法で利用される自走式機械１のベルトコンベヤー３に普通生コンと同様に供給される。機械ホッパー部４を介して下方に位置する機械型枠５に移動した生コンクリートは、図示せぬバイブレータ６により締め固められ機械型枠５の成形部７で所定の形状に充填し機械の移動に順じ脱型され構造物８が構築されていく。
【００３２】
図2では設計例（Ａ）直立壁10のスリップフォ-ム工法用断面の（Ｂ）台形構造９を表し、図３では、設計例（Ｃ）Ｌガッター10のスリップフォ-ム工法用断面の（Ｄ）台形構造９を表したものである。本発明により、設計に記載される形状を変更する事無く施工する事が可能となる。
【００３３】
図４では、直立壁（Ｅ）目標成形断面9が変形抵抗性の不足により（Ｆ）沈下変形１７したものであり、図５では、Ｌガッター（Ｇ）目標成形断面9が変形抵抗性の不足により（Ｈ）沈下変形１７したものである。本発明により脱型後の沈下変形量の減少化と変位量を管理調整出来、安定施工が可能となる。
【００３４】
施工構造物例として、図６の防波堤波返し構造物１５の施工で説明する。構造物形状は、波の衝突により、水が地上に侵入せぬ様庇部(オーバーハング部)１２を有している。従来の生コンクリートによる施工では庇部１２は、自重が変形抵抗性に勝りその部が崩落１６してしまうが、変形抵抗性が充分に調整確保される繊維材添加生コンクリートを使用することで、自重による崩落をする事なく施工できる。これにより現在施工難易度の高い構造物施工で使用される自立性補助の目的で配置する鉄筋材も省略できる。
【００３５】
庇部１２のある他例として図７の（Ｌ）カーブストン１１があり、変形抵抗性の不足により庇部１２が（Ｍ）崩落１６する。これも繊維材添加による変形抵抗性の調整により、安定施工ができる。
【００３６】
図８（Ｐ）蓋掛かり側溝１３の施工も従来（Ｑ）沈下変形１４し不良施工となるものが、繊維材添加により変形抵抗性が人為的に調整可能となることから、精密成形が可能となり、安定して構築ができるのである。  
【００３７】
生コンクリートの供給品質を改善向上するために、前記する繊維材添加による特殊配合にする事で、第一手段として出荷業者の実績のあるスランプ値の生コンクリートを使用する事で普通コンクリートでの段階で品質安定がまず確保され、繊維材の添加により打設機械に供給する時点で、求められる変形抵抗性に調整された生コンクリートとなる。          
これにより、スリップフォーム工法用生コンの特殊な性状に対する出荷業者の調合、練り混ぜ、前記した積み込み環境が改善することで、どの地区でもスリップフォーム工法用生コンクリートを出荷業者に負荷をかけず、容易に品質が向上し安定供給される事が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、特殊工法であるスリップフォーム工法に特化した発明であり、建設業界内に留まる。但し、精度を要求される構造物 (リニアモータカーの電磁板取り付け壁の構築、鉄道のコンクリートレールベット、) 等に利用可能となる。
【符号の説明】
【００３９】
１    スリップフォーム成形機械
２    アジテータ車
３    ベルトコンベヤー
４    機械ホッパー
５    機械型枠
６    バイブレータ
７    型枠成形部
８    構築物
９    台形断面
１０  直壁構造物
１１  庇構造物
１２  庇部
１３  蓋掛かり側溝
１４  蓋掛かり側溝の天端部変形
１５  防波堤波返し構造物
１６  崩落
１７  沈下変形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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