(57)【要約】【課題】型枠パネル全体を万遍なく温度調整し、コンクリートの表面温度がほぼ均一となるように温度制御することができるコンクリート用の型枠パネルを提供する。【解決手段】型枠フレーム１５と、型枠フレーム１５の一側面に設けられ、コンクリートの表面を成形する成形板１６と、同他側面に設けられた背面板１７とを備え、これらの間には内部空間Ｓが形成され、型枠フレーム１５は、方形状の外周枠材２１と、この外周枠材２１の内側の内部空間Ｓを上下方向に複数段に区画する横枠材２２とを有し、型枠パネル１２の上部には、最上段の内部空間Ｓ１へ温度調整用の熱媒液を供給するための供給口３１が形成され、型枠パネル１２の下部には、最下段の内部空間Ｓｎ内から熱媒液を排出するための排出口３２が形成され、横枠材２２には、上段の内部空間Ｓｉから下段の内部空間Ｓｉへ熱媒液を流通させる流通口３３が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物を成形するために用いられるコンクリート用の型枠パネルであって、
型枠フレームと、この型枠フレームの一側面に設けられ、コンクリート構造物の表面を成形する成形板と、前記型枠フレームの他側面に設けられた背面板とを備え、
前記型枠フレームと前記成形板と前記背面板との間には、これらによって囲まれた内部空間が形成されており、
前記型枠フレームは、方形状の外周枠材と、この外周枠材の内側の前記内部空間を上下方向に複数段に区画する横枠材とを有し、
当該型枠パネルの上部には、最上段の内部空間へ温度調整用の熱媒液を供給するための供給口が形成され、
当該型枠パネルの下部には、最下段の内部空間内から熱媒液を排出するための排出口が形成され、
前記横枠材には、上段の内部空間から下段の内部空間へ前記熱媒液を流通させる流通口が形成されていることを特徴とするコンクリート用の型枠パネル。
【請求項２】
各段の内部空間の上側と下側とに配置された前記流通口同士、前記流通口と前記供給口、及び、前記流通口と前記排出口とは、互いに幅方向の位置がずらされている請求項１に記載のコンクリート用の型枠パネル。
【請求項３】
前記供給口、前記流通口、及び前記排出口は、各段の内部空間における幅方向一方側と他方側とに交互に振り分けて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート用の型枠パネル。
【請求項４】
前記成形板が金属材料からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンクリート用型枠パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋脚等のコンクリート構造物を成形するために用いられるコンクリート用の型枠パネルに関し、特に、打設されたコンクリートの表面温度を調整することができるコンクリート用の型枠パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
高架橋の橋脚のように断面のサイズが大きなコンクリート構造物、いわゆるマスコンクリートは、硬化による水和熱によって内部応力が発生し、温度ひび割れが生じやすくなっている。このような温度ひび割れを防止するため、コンクリート構造物の内部にクーリングパイプを配設し、このクーリングパイプに冷却水を流すことによって硬化中のコンクリート構造物の内部を冷却する、パイプクーリング法を用いた冷却が実施されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、コンクリート構造物の内部ではなく表面を冷却する方法も知られている。この方法は、コンクリート構造物の型枠に外側から冷却水をかけたり、型枠の内部に冷却水を流動させたりすることによって型枠自体を冷却し、型枠に接しているコンクリート構造物の表面をも冷却するものである（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６０３３３号公報
【特許文献２】特開平６−８１４５６号公報
【特許文献３】特開平７−１１３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のパイプクーリング法は、事前の配管計画や配管の設置作業など、準備や実施に要する工数が多大となり高コストである。これに対して、型枠自体を冷却する方法はパイプクーリング法に比べて安価に実施することができ、特に、小型のマスコンクリートを冷却する方法として期待されている。
【０００６】
しかしながら、型枠自体を冷却する方法の場合、型枠全体を万遍なく冷却しないと、マスコンクリートの表面全体が均一に冷却されず、硬化速度にばらつきが生じてしまうおそれがある。従来のように型枠に対して直接水をかけたり、単に型枠の内部に冷却水を流動させたりするだけでは冷却温度に偏りが生じやすくなる。
【０００７】
本発明は、以上のような実情に鑑み、型枠パネル全体を万遍なく温度調整し、コンクリートの表面温度がほぼ均一となるように制御することができるコンクリート用の型枠パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、コンクリート構造物を成形するために用いられるコンクリート用の型枠パネルであって、
型枠フレームと、この型枠フレームの一側面に設けられ、コンクリート構造物の表面を成形する成形板と、前記型枠フレームの他側面に設けられた背面板とを備え、
前記型枠フレームと前記成形板と前記背面板との間には、これらによって囲まれた内部空間が形成されており、
前記型枠フレームは、方形状の外周枠材と、この外周枠材の内側の前記内部空間を上下方向に複数段に区画する横枠材とを有し、
当該型枠パネルの上部には、最上段の内部空間へ温度調整用の熱媒液を供給するための供給口が形成され、
当該型枠パネルの下部には、最下段の内部空間内から熱媒液を排出するための排出口が形成され、
前記横枠材には、上段の内部空間から下段の内部空間へ前記熱媒液を流通させる流通口が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るコンクリート用の型枠パネルによれば、供給口から供給された熱媒液は、まず、最上段の内部空間へ流入し、この内部空間に貯留されつつ、その下段の内部空間へ流通口を介して流入する。下段の内部空間に流入した熱媒液は、当該内部空間に貯留されつつ、さらにその下段の内部空間へ流入する。以下、同様の動作が行われることによって熱媒液は全ての内部空間に貯留されながら流動し、最下段の内部空間から排出口を介して排出される。したがって、本発明においては、各段の内部空間に熱媒液を貯留しつつ型枠パネル全体にわたって熱媒液を流動させることが可能となり、これによって型枠パネル全体を万遍なく温度調整し、コンクリートの表面温度がほぼ均一となるように制御することができる。
また、本発明では、型枠パネルの骨格部材（強度部材）である型枠フレームを利用して型枠パネルの内部空間を上下複数段に区画し、各段の内部空間に熱媒液を貯留することができるので、型枠パネルの内部空間を区画するために別途部材を付加する必要もなく、非常に安価に型枠パネルを構成することができる。
【００１０】
各段の内部空間の上側と下側とに配置された前記流通口同士、前記流通口と前記供給口、及び、前記流通口と前記排出口とは、互いに幅方向の位置がずらされていることが好ましい。
このような構成によって、各段の内部空間に流入した熱媒液は、幅方向に流動したのちにその下方の他の内部空間又は外部へ流出することになるので、各段の内部空間において熱媒液を幅方向に広く流動させることができ、型枠パネル全体をより万遍なく温度調整することができる。
【００１１】
前記供給口、前記流通口、及び前記排出口は、各段の内部空間における幅方向一方側と他方側とに交互に振り分けて配置されていることが好ましい。
このような構成によって、各段の内部空間における幅方向の一方側から流入した熱媒液は、幅方向に流動したのちに同他方側から流出することになるので、各段の内部空間において熱媒液を幅方向により広く流動させることができ、型枠パネル全体をより万遍なく温度調整することができる。
【００１２】
前記成形板は、金属材料から形成されることが好ましい。
この構成によれば、成形板が、木材や合成樹脂材よりも熱伝導率が高い金属材料から形成されるので、成形板を介して熱媒液の熱を効率よくコンクリートの表面に伝達することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、型枠パネル全体を万遍なく温度調整し、コンクリートの表面温度がほぼ均一となるように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る型枠パネルを使用したコンクリート用型枠の全体斜視図である。
【図２】型枠パネルの分解斜視図である。
【図３】型枠パネルの正面断面図である。
【図４】型枠パネルの要部を拡大して示す側面断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る型枠パネルの概略的な正面断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る型枠パネルの概略的な正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る型枠パネルを使用したコンクリート用型枠の全体斜視図である。
本実施形態におけるコンクリート用型枠１０は、支保工１１により支持された複数枚の型枠パネル１２を平面視で方形状に並べることによって構成されている。そして、複数枚の型枠パネル１２で囲まれた空間内にコンクリートを打設し、所定の養生期間を経ることによってコンクリート構造物が成形される。コンクリート用型枠１０は、コンクリート構造物が成形された後、撤去される。
【００１６】
また、本実施形態のコンクリート用型枠１０は、例えば、橋梁の下部に施工されるマスコンクリート、主として圧縮強度が３０Ｎ／ｍ２程度で比較的小型のマスコンクリートを成形するために好適に使用することができる。また、本実施形態のコンクリート用型枠１０は、打設されたコンクリートの表面温度を制御する機能、より具体的には、コンクリートの表面を冷却することによって、硬化に伴って発生する水和熱を外部へ逃がし、内部応力の発生を抑制してひび割れを防止する機能を有している。したがって、本実施形態のコンクリート用型枠１０は、コンクリートの昇温が著しい夏期における施工により適している。
【００１７】
図２は、型枠パネルの分解斜視図、図３は、型枠パネルの正面断面図である。
各型枠パネル１２は、型枠フレーム１５と、成形板１６と、背面板１７とから構成されている。本実施形態の型枠フレーム１５は、型枠パネル１２の骨格となる部材であり、正面視で上下方向に長い長方形状に形成された外周枠材２１と、この外周枠材２１の内側に設けられた複数の横枠材２２とからなる。外周枠材２１及び横枠材２２は、段面形状が四角形状、円形状等のパイプ材又は中実棒材により形成されている。
【００１８】
外周枠材２１は、水平方向に沿って配置された上部枠材２４及び下部枠材２５と、上下方向（鉛直方向）に沿って配置された幅方向一対の側枠材２６とからなり、上部枠材２４の長手方向両端部と下部枠材２５の長手方向両端部とがそれぞれ側枠材２６によって互いに連結されている。
複数の横枠材２２は、水平方向に沿って配置され、上下方向に並設されている。そして、各横枠材２２の長手方向の両端部は、それぞれ側枠材２６に接合されている。複数の横枠材２２は、上下方向に等間隔で配置され、外周枠材２１の内側を均等な上下幅で区画している。
【００１９】
成形板１６は、コンクリートの内面に接することによってコンクリート構造物の表面を成形するものである。成形板１６は、鋼板等の金属製の板材よりなり、型枠フレーム１５の外形と同一の長方形状に形成されている。そして、成形板１６は、型枠フレーム１５の一側面（厚さ方向の一方の側面）に対して溶接等によって接合されている。
背面板１７は、成形板１６と同様に鋼板等の金属製の板材よりなり、成形板１６と同一の長方形状に形成されている。そして、背面板１７は、型枠フレーム１５の他側面に対して溶接等によって接合されている。
【００２０】
成形板１６と背面板１７とを同一の材料により形成することで、部品の種類を少なくすることができるとともに、各板１６，１７を型枠フレーム１５に接合したときの形状のバランスを良好なものとし、歪みや反り等の発生を抑制することができる。
型枠パネル１２における横枠材２２が設けられた部分には、複数の孔２８が厚さ方向に貫通して形成されている。この孔２８には、互いに対向して配置された型枠パネル１２の間隔を保持するセパレータ（図示省略）が取り付けられる。
【００２１】
型枠パネル１２の内部には、型枠フレーム１５と成形板１６と背面板１７とによって囲まれた空間Ｓが形成されている。そして、型枠パネル１２の内部空間Ｓは、横枠材２２によって上下方向に複数段に区画されている。以下、Ｎ段に区画された各内部空間Ｓｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、上段側からＳ１、Ｓ２、・・・Ｓｎ−１、Ｓｎという符号を付して示す。成形板１６及び背面板１７と、型枠フレーム１５の少なくとも外周枠材２１との接合部分は、次に述べるように内部空間Ｓに供給された熱媒液が漏れないように液密性が確保されている。
【００２２】
本実施形態の型枠パネル１２は、内部空間Ｓに熱媒液を供給することによって成形板１６の温度を調整し、これによってコンクリート用型枠１０に打設されたコンクリートの表面温度を適切に制御することが可能となっている。本実施形態では、熱媒液として、成形板１６を冷却するための冷却水が用いられる。
型枠フレーム１５の上部には、型枠パネル１２の内部空間Ｓに冷却水を供給するための供給口３１が形成されている。具体的に、供給口３１は、外周枠材２１の上部枠材２４における幅方向の一側部を上下方向に貫通する孔形状に形成されている。
【００２３】
また、型枠フレーム１５の下部には、型枠パネル１２の内部空間Ｓに供給された冷却水を排出するための排出口３２が形成されている。具体的に、排出口３２は、一方の側枠材２６の下端部を水平方向に貫通する孔形状に形成されている。
図４は、型枠パネルの要部を拡大して示す側面断面図である。図４に示されるように、型枠フレーム１５における各横枠材２２には、上下方向に貫通する孔形状の流通口３３が形成されている。この流通口３３は、図３に示されるように、横枠材２２の長手方向（型枠パネル１２の幅方向）の端部に形成されている。また、上下に並ぶ２本の横枠材２２のうち、一方の横枠材２２には長手方向の一端側に流通口３３が形成され、他方の横枠材２２には長手方向の他端側に流通口３３が形成されている。
【００２４】
したがって、複数の流通口３３は、型枠パネル１２の幅方向一方側と他方側とに交互に振り分けて形成されている。また、供給口３１は、最上部の横枠材２２に形成された流通口３３とは幅方向に関して反対側に形成されている。排出口３２は、最下部の横枠材２２に形成された排出口３２とは幅方向に関して反対側に形成されている。したがって、供給口３１、流通口３３、及び排出口３２は、型枠パネル１２の幅方向一方側と幅方向他方側とに交互に振り分けて形成されている。
【００２５】
供給口３１には、冷却水を供給するための供給管３５が接続されており、この供給管３５を介して図示しない供給源から型枠パネル１２内に冷却水が供給される。また、排出口３２には、冷却水を排出するための排出管３６が接続されている。なお、型枠パネル１２から排出される冷却水を周囲の環境に排出してもよい場合には排出管３６を省略することもできる。また、排出口３２から排出された冷却水は、温度を下げた後に供給源に戻し、型枠パネル１２の冷却のために再利用してもよい。
【００２６】
図３に示されるように、供給口３１から供給された冷却水は、最上段の内部空間Ｓ１に流入して貯留されるが、同時に幅方向反対側の流通口３３を介して上から２段目の内部空間Ｓ２へ排出される。当該内部空間Ｓ２に流入した冷却水は、当該内部空間Ｓ２に貯留されると同時に、幅方向反対側の流通口３３を介して上から３段目の内部空間Ｓ３へ排出される。以下、同様に各流通口３３を介して各内部空間Ｓｉに対する冷却水の流入と排出とが行われ、最下段の内部空間Ｓｎに流入した熱媒液は、排出口３２を介して型枠パネル１２の外部へ排出される。
【００２７】
したがって、冷却水は、図３に矢印で示すように型枠パネル１２の内部を幅方向に広く流動しながら上から下へと流れていくことになる。そのため、型枠パネル１２の全体を万遍なく冷却することができる。特に、型枠パネル１２の内部空間Ｓ全体が冷却水で満たされるまでの間においても、各段の内部空間Ｓｉには冷却水が貯留されるため、型枠パネル１２の全体を可及的に万遍なく冷却することができる。型枠パネル１２の内部空間Ｓ全体が冷却水で満たされた後は、冷却水は各段の内部空間Ｓｉにおいて幅方向全体を流動した後に下段の内部空間Ｓｉに送られるため、型枠パネル１２の全体をより万遍なく冷却することができる。したがって、型枠パネル１２の成形板１６に接しているコンクリートの表面をほぼ均一に冷却することができ、コンクリートの内部応力の発生を抑制しつつ、硬化速度を均一化することができ、品質の高いコンクリート構造物を成形することが可能となる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、型枠パネル１２の骨格部材（強度部材）である型枠フレーム１５における横枠材２２を利用して型枠パネル１２の内部空間Ｓを上下複数段に区画し、各段の内部空間Ｓｉに冷却水を貯留することができるので、型枠パネル１２の内部空間Ｓを区画するために別の部材を付加する必要もなく、非常に安価に型枠パネル１２を構成することができる。また、本実施形態では、型枠パネル１２の上部の一箇所から冷却水を供給すればよいので、冷却水の供給形態を簡素化することができる。
【００２９】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る型枠パネルの概略的な正面断面図である。
本実施形態の型枠パネル１２は、冷却水の供給口３１、流通口３３、及び排出口３２の配置が上記実施形態とは異なっている。本実施形態の供給口３１は、型枠パネル１２の上部枠材２４における幅方向略中央に設けられている。また、最上部の横枠材２２には、幅方向両側に流通口３３が形成され、その下方の横枠材２２には幅方向中央に流通口３３が形成されている。以下、横枠材２２には、幅方向両側と幅方向中央とに交互に流通口３３が形成され、最下部の横枠材２２には、幅方向中央に流通口３３が形成されている。排出口３２は、最下段の内部空間Ｓｎの幅方向両側における側枠材２６の下端部に形成されている。
【００３０】
本実施形態においては、供給口３１に供給された冷却水は、各段の内部空間Ｓｉにおいて幅方向に流動しつつ流通口３３を介して下方に流下するようになっている。したがって、第１の実施形態と同様に型枠パネル１２の全体をほぼ万遍なく冷却することができる。
【００３１】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る型枠パネルの概略的な正面断面図である。
本実施形態の型枠パネル１２は、型枠フレーム１５の構成、供給口３１、流通口３３、及び排出口３２の配置が上記実施形態とは異なっている。本実施形態の型枠フレーム１５は、外周枠材２１及び横枠材２２のほか、縦枠材２３を備えている。この縦枠材２３は、型枠フレーム１５の幅方向中央に配置され、外周枠材２１の上部枠材２４と下部枠材２５とにわたって上下方向に延びている。したがって、型枠パネル１２の内部空間Ｓは、横枠材２２によって上下複数段に区画されるだけでなく、縦枠材２３によって幅方向にも区画されている。
【００３２】
そして、本実施形態では、縦枠材２３によって幅方向に区画された各上下複数段の内部空間Ｓｉに対して、それぞれ第１実施形態と略同様の供給口３１、流通口３３、及び排出口３２が形成されている。したがって、本実施形態においても第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、本実施形態は、型枠パネル１２の幅が広く形成されている場合に、好適に適用することができ、縦枠材２３の本数は、１本に限らず、型枠パネル１２の幅に応じて適宜変更することができる。
【００３３】
本発明は、上記各実施形態に限定されることものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することができる。
例えば、供給口３１及び排出口３２は、型枠フレーム１５の外周枠材２１に限らず、他の場所に形成してもよい。例えば、供給口３１は、背面板１７における最上段の内部空間Ｓ１に対応した位置に形成することができ、排出口３２は、背面板１７における最下段の内部空間Ｓｎに対応した位置に形成することができる。
【００３４】
また、熱媒液は、水に限定されることなく他の液体を用いてもよい。また、本発明は、型枠パネルを冷却するだけでなく加温するためにも用いることができる。例えば、冬期におけるコンクリート構造物の成形のために温水を熱媒液として用いることができる。
型枠フレーム１５における横枠材２２の数も適宜変更することができる。横枠材２２の数は、型枠パネル１２の強度や、内部空間Ｓの区画段数による型枠パネル１２の温度の調整具合（温度の偏り）等を考慮して適宜決定することができる。
【００３５】
複数の流通口３３の孔径（流路面積）は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、より上側の流通口３３ほど孔径を小さく、又は大きくすることができる。このように流通口３３の孔径を相互に異ならせることによって各段の内部空間Ｓｉへ流入する熱媒液の流量を適宜調整することが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１０：コンクリート用型枠
１２：型枠パネル
１５：型枠フレーム
１６：成形板
１７：背面板
２１：外周枠材
２２：横枠材
３１：供給口
３２：排出口
３３：流通口
Ｓ、Ｓｉ：内部空間
【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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