(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートが充填される凹溝状の下枠と、コンクリートの加圧成形時に前記下枠の開口に載置される加圧成形用上蓋と、加圧成形後に前記加圧成形用上蓋に代えて前記下枠の開口に載置される圧力保持用上蓋から構成されていることを特徴とする加圧成形用型枠装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トンネル覆工用セグメント，スラブ床版，あるいはコンクリート矢板などのプレスコンクリート部材を製造するための加圧成形用型枠装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のプレスコンクリート部材は、型枠内に充填したコンクリートをプレスにより加圧成形し、その状態のままで型枠を移動し、養生槽で蒸気養生することにより製造している。加圧成形用の型枠は、コンクリートが充填される凹溝状の下枠（底型枠・側型枠・端部型枠）と、この下枠の開口に載置され加圧成形用プレスが上面に設置される加圧成形用上蓋からなり、加圧成形用上蓋は、加圧成形プレスによる荷重をコンクリートに伝達するため、高剛性の型枠となっており、特にアーチ形状のセグメント用型枠で顕著となっている。従来においては、このような加圧成形用上蓋を加圧成形後も下枠に取り付けたまま養生槽まで搬送し、この状態で蒸気養生を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来においては、一時的に過大な荷重を受ける加圧成形用上蓋を圧力が安定した時点でも圧力保持用として固定して使用しているため、型枠の数に応じた多数の加圧成形用上蓋を必要とし、高剛性の加圧成形用上蓋を多数保有することで多大のコストがかかるという問題があった。さらに、養生・脱型後にコンクリート製品表面に絞り出された水や気泡の跡が残り、製品表面も美しいとはいい難く、脱型後に仕上げ工程を必要としていた。
【０００４】
この発明は、前述のような問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、加圧成形用の型枠コストを大幅に低減することができ、さらに、脱型後の仕上げ工程を要することなくプレスコンクリート製品の美観の向上を図ることのできる加圧成形用型枠装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明においては、コンクリートが充填される凹溝状の下枠（底型枠・側型枠・端部型枠）と、コンクリートの加圧成形時に前記下枠の開口に載置される加圧成形用上蓋と、加圧成形後に前記加圧成形用上蓋に代えて前記下枠の開口に載置される圧力保持用上蓋とから加圧成形用型枠装置を構成する。
【０００６】
以上のような構成の加圧成形用型枠装置において、下枠にコンクリートを充填した後、下枠の開口に加圧成形用上蓋を載置し、この加圧成形用上蓋の上に、加圧ジャッキを有する移動成形機をセットし、コンクリートの加圧成形を行う。所定の時間が経過すると、移動成形機および加圧成形用上蓋を除去し、コンクリートの表面を金鏝で均し、次いで、圧力保持用上蓋を下枠の開口に載置し、下枠に所定の締結力で緊結する。この圧力保持用上蓋がセットされた状態で蒸気養生を行う。
【０００７】
コンクリートを加圧成形すると、一時的に間隙水圧が上昇するが、脱水されると水圧は減少して、ある時間経過すると一定となる。この状態では、コンクリートは型枠に対して静止土圧のように作用してコンクリート材料の移動は生じない。従って、加圧成形用上蓋で加圧成形した後、圧力保持用上蓋と置換しても何ら問題を生じることがない。また、圧力保持用上蓋による圧力保持は加圧成形時よりも少ない圧力でよく、圧力保持用上蓋は簡単な構造とすることができる。
【０００８】
以上から高剛性の加圧成形用上蓋は、多数使用される型枠に対して１型だけでよく、また、簡単な構造の圧力保持用上蓋を型枠の数だけ用意すればよく、型枠コストを大幅に低減することができる。さらに、加圧成形用上蓋を圧力保持用上蓋に取り替える際に、コンクリート表面の仕上げを行うことができ、従来のような脱型後の仕上げ工程を要することなくプレスコンクリート製品の美観の向上を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示する一実施例に基づいて説明する。これは、トンネル覆工用セグメントの加圧成形用型枠に適用した例であり、図１はこの発明に係る加圧成形用型枠装置を分解して示す正面図である。図２は加圧成形用上蓋の側面図、図３は加圧成形時の加圧成形用型枠装置を示す正面図である。図４は加圧成形後の圧力保持（養生）時の加圧成形用型枠装置の締結部分を示す。
【００１０】
図１に示すように、本発明に係る加圧成形用型枠装置１は、コンクリートが充填される円弧状の凹溝が形成された下枠２と、コンクリートの加圧成形時に下枠２の開口に載置される加圧成形用上蓋３と、加圧成形後に加圧成形用上蓋３に代えて下枠２の開口に載置される圧力保持用上蓋４から構成されている。
【００１１】
下枠２は、基台５と、この基台５上に一体的に載置固定される底型枠６と、この底型枠６の両側部に対向配置される側型枠７と、底型枠６上に設けられる端型枠８から構成されている。基台５には複数の連結杆９の下部がヒンジピンにより取り付けられ、これら連結杆９の内側に側型枠７が固定され、連結杆９と共に側型枠７が横方向に起倒可能とされている。なお、立て起こされて底型枠６の側面に当接した側型枠７は、ボルト・ナット等で底型枠６の側面に固定される。
【００１２】
加圧成形用上蓋３は、従来の構造と同じであり、下面に円弧状の加圧面１０が形成され、上面には移動成形機（加圧成形プレス）の複数の加圧ジャッキ（図示省略）のロッド先端が当接する受圧板１１が取り付けられている。また、加圧成形用上蓋３の両側面にはガイド１２が設けられ、側型枠７上部の対応する位置にはガイドローラ１３が設けられ、ガイドローラ１３の転動案内で上下移動可能に案内支持され、またガイド１２とガイドローラ１３の係合により所定の位置にセットされるようにしている。
【００１３】
また、加圧成形用上蓋３の下枠２に対する固定には、連結杆９を使用している。即ち、図３に示すように、加圧成形用上蓋３に形成した貫通孔１４に連結杆９の上部を挿通させ、連結杆９の先端突出部に形成した楔嵌合孔に楔１５を水平方向から打ち込むことにより、固定できるようにしている。
【００１４】
圧力保持用上蓋４は、新しく創案された上蓋であり、円弧状の加圧板１６と補強リブ１７などから構成され、側型枠７の円弧状の上面に締結ボルト１８・ナット１９などで着脱可能に緊結される。締結ボルト１８は、図４に示すように、その頭部を側型枠７の外面上部にヒンジピン２０を介して取り付けて横方向に起倒可能とし、側型枠７の上部水平突出フランジ７ａおよび圧力保持用上蓋４の板突出部４ａに形成した切欠部２１に締結ボルト１８を立て起こして挿入し、ナット１９を締め付けることで緊結する。
【００１５】
なお、この締結ボルト１８・ナット１９に代えて楔を打ち込む方式を採用することもできる。この場合には、連結杆９の中間部にも楔嵌合孔を形成し、前述の加圧成形用上蓋３の楔嵌合孔と共に上下二段とする。この楔方式であれば、楔を打ち込むだけで所定の締結力が得られる。
【００１６】
以上のような構成において、次のような手順でセグメントの製造を行う。
【００１７】
(1) 下枠２を組み立てると共に、内部に鉄筋ユニットを配置し、コンクリートを下枠３の凹部に上から充填し、テーブルバイブレーター等により締固めを行う。
【００１８】
次いで、コンクリート投入蓋を除去し、打設コンクリートの荒仕上げ（セグメント中央凸部分への盛り上げ）を行う。
【００１９】
(2) 下枠２の上部開口部に加圧成形用上蓋３を上から載置し、楔１５を打ち込んで側型枠７に固定する。次に、移動成形機を加圧成形用上蓋３の上に吊り込み、楔などにより加圧成形用上蓋３に固定する。移動成形機の加圧ジャッキを作動させて加圧成形用上蓋３を介してコンクリートを加圧成形する。
【００２０】
(3) 所定の時間が経過すると、加圧ジャッキの加圧を解除し、移動成形機２を加圧成形用上蓋３上から取り外した後、加圧成形用上蓋３を下枠２上から取り外す。取り外した加圧成形用上蓋３は水洗いし、次の加圧成形に使用できるようにしておく。
【００２１】
(4) 加圧成形用上蓋３が除去された下枠２内のコンクリート表面を金鏝で均して仕上げを行い、コンクリート表面をきれいにする。
【００２２】
(5) 下枠２の開口部に圧力保持用上蓋４を上から載置し、締結ボルト１８・ナット１９で側型枠７に緊結させる。
【００２３】
(6) 圧力保持用上蓋４が固定された下枠２を養生槽へ移動させ、所定の温度と時間で蒸気養生を行う。蒸気養生が終了すると、圧力保持用上蓋４を取り外し、脱型することによりセグメントが完成する。
【００２４】
表１および図５（ｂ）に示すのは、実際にセグメントを製造した際のコンクリート間隙水圧の経時変化の数値例である。間隙水圧検出のゲージセル番号と配置位置の関係は図５（ａ）に示す通りである。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
以上の結果から、移動成形機および加圧成形用上蓋により圧力を加えてコンクタートを締め固めると、１３〜１４分後にはほぼ６０％の圧力で安定することがわかる。従って、この状態ではコンクリート材料の移動が発生することはなく、１３〜１４分程度経過したら加圧成形用上蓋を除去すればよい。また、コンクリート表面仕上げ後に圧力保持用上蓋を装着する際には、その締付力を６０％程度とすればよいことがわかる。
【００２７】
なお、以上はトンネル覆工用セグメントについて説明したが、これに限らず、その他のプレスコンクリート製品の製造にも本発明の加圧成形用型枠装置を適用できることはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
この発明に係る加圧成形用型枠装置は、加圧成形用上蓋を加圧成形時にのみ使用し、加圧成形後に加圧成形用上蓋を圧力保持用上蓋に取り替えるように構成したため、次のような効果を奏する。
【００２９】
(1) 高剛性の加圧成形用上蓋は、多数使用される型枠に対して１型だけでよく、また簡単な構造の圧力保持用型枠を型枠の数だけ用意すればよいため、型枠コストを大幅に低減することができる。
【００３０】
(2) 加圧成形用上蓋を圧力成形用上蓋に取り替える際に、コンクリート表面の均しを行うことができ、従来のような脱型後の仕上げ工程を要することなくプレスコンクリート製品の美観の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る加圧成形用型枠装置を分解して示す正面図である。
【図２】加圧成形用上蓋の側面図である。
【図３】この発明に係る加圧成形用型枠装置の加圧成形時における状態を示す正面図である。
【図４】この発明に係る加圧成形用型枠装置の圧力保持（養生）時の状態における下枠と圧力保持用上蓋の締結部分を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】（ａ）はコンクリートセグメント内における間隙水圧を検出するゲージの配置位置を示す概略図、（ｂ）は間隙水圧の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１…加圧成形用型枠装置
２…下枠
３…加圧成形用上蓋
４…圧力保持用上蓋
５…基台
６…底型枠
７…側型枠
８…端型枠
９…連結杆
１０…加圧面
１１…受圧板
１２…ガイド
１３…ガイドローラ
１４…貫通孔
１５…楔
１６…加圧板
１７…補強リブ
１８…締結ボルト
１９…ナット
２０…ヒンジピン
２１…切欠部
【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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