(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧板状コンクリートライナ製造用の型枠であって、内部にコンクリートを充填し振動締め固めした後密閉し遠心成形ドラム内に装着して遠心力を付与する遠心成形コンクリートライナの型枠において、該型枠の円弧内面側の蓋板を弾性部材を介して微少距離上下動可能に弾性的に固着したことを特徴とする遠心成形コンクリートライナの型枠。
【請求項２】
前記弾性部材の合計押圧力を該型枠内のコンクリート重量の１．３〜１．８倍を支持する大きさとしたことを特徴とする請求項１記載の遠心成形コンクリートライナの型枠。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド工法や推進工法に用いられる遠心成形コンクリートライナの型枠に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は先に、特開平７−２０５１２４号公報において、遠心成形によるコンクリートライナの製造技術について、優れた技術を提供している。この技術では、個別の円弧板状のコンクリートライナの密閉型型枠内に所要の鉄筋、インサートその他の部品を組込み、この円弧状中空密閉型枠を円弧状の側板の一端が高く他端が低い姿勢に保ち、この型枠内に上方からコンクリートを投入し、振動を付与してコンクリートを型枠内に充填すると共にコンクリートを振動締固めした後、この型枠を密閉して遠心成形ドラム内に装着し、遠心成形ドラムを高速回転してコンクリートに遠心力を加えてコンクリートを圧密し、次いで型枠を遠心成形ドラムから取外し、型枠の円弧内面側の堰板を取去り、コンクリートの円弧内面側を手入し、ついでコンクリート養生を行うことを特徴とする遠心成形コンクリートライナの製造方法及び装置を開示している。
【０００３】
この技術では、まず型枠内にコンクリートを供給して十分に締め固め、ついで、この個別の型枠を遠心成形ドラム中に取付け、コンクリートに遠心力を付与することによって、コンクリートライナの４周のほぞやシール溝等を高い寸法精度で成形することができ、また、円弧の外面側が高強度の遠心コンクリートである密実で外形形状に優れ、品質がよく、寸法精度が高く、高強度のコンクリートライナを製造することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この技術において、遠心成形ドラム内で遠心力を附与する工程を完了した時、個別型枠内のコンクリートは、強い遠心力で外周側に締め固められたので、その内面側は型枠の内面に対して隙間を生じる状態となっている。そして、遠心成形ドラムが回転停止したとき、丁度回転ドラムの上側に取付けられている型枠内のコンクリートは、重力により、この隙間の方向に移動する問題があった。このため、成形したほぞなどの凹凸部分やインサートの取付け部などの部分に小さな欠陥を生じる恐れがある。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決した遠心成形コンクリートライナの型枠を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するために、次の技術手段を講じたことを特徴とする遠心成形コンクリートライナの型枠である。
本発明は、円弧板状コンクリートライナ製造用の型枠であって、内部にコンクリートを充填し振動締め固めした後密閉し遠心成形ドラム内に装着して遠心力を付与する遠心成形コンクリートライナの型枠において、該型枠の円弧内面側の蓋板を弾性部材を介して微少距離上下動可能に弾性的に固着したことを特徴とする遠心成形コンクリートライナの型枠である。この型枠において、前記弾性部材の合計押圧力を該型枠内のコンクリート重量の１．３〜１．８倍を支持する大きさとすると好適である。また、前記上下動可能な微少距離は、コンクリートの遠心締め固めによる半径方向の収縮量に対応させるとよい。すなわち、遠心力を付与する前には、コンクリートが蓋を微少距離もち上げるようにしておき、遠心力を附与した後その半径方向の収縮量の分だけ弾性部材が蓋板を押し付け、隙間を生じないようにする。
【０００７】
弾性部材の合計押圧力は、少なくともコンクリートの重量を支持する支持力を必要とし、少なくとも１倍以上は必要であるが、弾性部材例えばばねの精度、余裕等を勘案すると、１．３倍以上とするのがよい。一方、余り大きくすると、遠心力を付与する前のコンクリートを初期充填したとき、コンクリートの縮み代分だけ蓋をもち上げておくことができなくなる。その限界はコンクリートの大きさ、初期充填の時の加振の大きさ、コンクリートの配合、蓋の取付け部の加工精度、型枠使用経年変形等種々の要因に支配されるが、おおむね１．８倍以下に定めると適当である。最も好適な値は１．５程度である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図４〜図６は、本発明の適用される従来技術の説明図である。図４に示すように、円弧板状のコンクリートライナの型枠５０は底板５１及び四方を囲む側板５２によって偏平円弧板状の空所５３を形成し、その円弧内側の面５４に蓋板１０を取付けて円弧板状コンクリートライナの密閉型枠を形成する。この型枠５０は、蓋板１０を取付けるためのフランジ５５、遠心成形ドラムに取付けるための取付け耳５６を備えている。蓋板１０にはコンクリート投入口１２、投入開口１３及びこの投入開口１３を密閉する蝶番構造の閉止版１１を備えている。図５に矢印５７で示すように、上方からこの型枠５０内にコンクリート５８を充填し、矢印５９で示すように型枠５０に振動を与えてコンクリートを締め固める。この締め固めによって、コンクリートライナの周囲のほぞが正確に形成される。ついでコンクリート投入開口１３を閉止版１１で閉止し、コンクリートを充填した型枠５０を、図６に示すように、遠心成形ドラム７０のシェル７１の内面に取付ける。遠心成形ドラム７０を高速回転してコンクリート５８に遠心力を付与し、コンクリートライナの外周面を高強度のコンクリートに締め固める。
【０００９】
型枠内のコンクリートは、強い遠心力で外周側に締め固められ、その内面側は蓋板１０の内面に対して隙間を生じる。そして、遠心成形ドラム７０が回転停止したとき、丁度遠心成形ドラム７０の上側に取付けられている型枠内のコンクリートは、重力により、この隙間の分だけ型枠内で落下移動する。
本発明では、これを防止するため、蓋板１０の型枠５０への取付けに工夫を加えた。図２は、本発明の実施例の遠心成形コンクリートライナの型枠５０の蓋板１０の平面図、図３はその側面図、図１はその型枠５０への取付け部の詳細図である。実施例の蓋板１０はその周辺部に型枠への取付けボルト孔（長孔１６、切欠１７）を多数備えている。蓋板１０は湾曲しており、取付けボルト孔は長孔１６又は切欠１７となっている。蓋板１０は一部にコンクリートを供給する供給口１２を備えている。
【００１０】
図１は、実施例の蓋板１０の取付部２０の詳細説明図である。型枠５０の側枠５２に取付けられたフランジ５５に、取付けボルト２１、ナット２２によって蓋板１０が取付けられる。蓋板１０はその周辺に補強板１５を備えており、この補強板１５に穿設された長孔１６又は切欠１７（図２参照）に、取付けボルトナット２１、２２を取付ける。ボルト２１は、２枚の支圧板２３、２４間に弾性材であるコイルばね２５を介装し、この支圧板２３、２４を貫通して蓋板１０をフランジ５５に固定する。上の支圧板２３とフランジ５５との間にボルトに外嵌するスリーブ２７が装着されている、このスリーブ２７は、上の支圧板２３の下面とフランジ５５の上面との間の距離を一定に保つものである。このスリーブ２７によって、コイルばね２５の長さが規制され、ばねの圧縮力が規定される。また、コイルばねの外周には、支圧板２３、２４間に、ディスタンスピース２６が介装されている。このディスタンスピース２６は、ばねの縮み代を規制する。すなわち、蓋板１０が押し上げられた時、押上量を規制する。蓋板の型枠と接する面のには周囲をシールするパッキング３１が挿入されている。ののパッキング３１は蓋板１０が上下に動いた時も、シール性を保つような、弾性ゴム等からなるものである。
【００１１】
上記弾性部材２５としては、コイルばねがもっとも適当であるが、これに限定されるものではなく、板ばね、流体ばね等を用いることを妨げるものではない。この弾性部材２５は、図１に示されるように装着された状態で、全部の弾性部材の合計押圧力が型枠内コンクリートの１．３〜１．８倍の支持力となるように、弾性部材の寸法、材質、取付け関係寸法等を決定する。
【００１２】
図１の取付け構造の作動は、次のとおりである。先ず、コンクリート５８を充填したとき、十分に締め固めを行うと、コンクリート５８は、蓋板１０を押し上げる。蓋板１０はコイルばね２５を押し上げる。その押上限度は、ディスタンスピース２６が支圧板２３、２４の双方に当接する位置である。このとき、蓋板１０の浮上量３２が最大値となる。次に、この型枠を遠心成形ドラム中に装着して遠心力を付与すると、コンクリート５８は、締め固められて収縮し、蓋板１０はコイルばね２５の押圧力により型枠５０の上面に当接するまで、すなわち、隙間３２が零となるまで押し下げられる。このとき、蓋板１０の内面とコンクリート５８の上面との間に隙間が生じないように、あらかじめ取付部２０の取付寸法を設定しておくと、この型枠が遠心成形ドラムの上側に位置してドラムが停止しても、コンクリートの面を蓋板１０の内面が支持しており、コンクリートが型枠内で落下移動することはない。そしてこのとき、コイルばねの押圧力が、コンクリート重量を支持する大きさであればよい。
【００１３】
以上の作動をなすように、取付けボルトナットの数、コイルばねの寸法、ばね常数、スリーブの長さ、ディスタンスピースの寸法を決定する。
１実施例を挙げると、コンクリートライナの寸法が、内径４０００ｍｍ、外径４４００ｍｍ、円弧長さ２５００ｍｍ、幅１２００ｍｍで、取付けボルト数１８本、ボルト径１６ｍｍ×長さ１４０ｍｍ、コイルばね材質ＳＷＰ、線径７ｍｍ、コイル巻き数６巻、コイル外径３９ｍｍ、自由長さ５７ｍｍ、ばね常数１８．３ｋｇ／ｍｍ、許容荷重２５０ｋｇ、スリーブは１／２ＳＧＰ、長さ８４ｍｍ、ディスタンスピースは１−１／２ＳＧＰ、長さ４６ｍｍ、シールパッキングは幅２０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのゴムスポンジとした。シールパッキングは型枠の全周に貼着した。また、この時の、蓋板１０の許容最大浮き上がり量は２ｍｍであった。コンクリート配合は、セメント量３５０ｋｇ／ｍ３  、水セメント比６０％、コンクリート２８日強度４００ｋｇｆ／ｃｍ２  、遠心成形遠心力２５Ｇとした。遠心成形ドラムの上側で停止した型枠内のコンクリートの欠陥は皆無であった。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の遠心成形コンクリートライナの型枠は以上のように構成されているので、コンクリートの初期充填のとき、コンクリートの遠心成形によるコンクリートの半径方向収縮代に相当する寸法だけ浮き上がっており、遠心力によりコンクリートが収縮したとき、コンクリートと蓋板との間に隙間を生じない。従って、型枠が遠心成形ドラムが停止したとき、ドラムの上側に取付けられている型枠内のコンクリートがこの隙間分落下することがない。また、蓋の弾性材は、このコンクリートの重量を十分に支持する弾性力を有している。
【００１５】
従って、遠心成形コンクリートコンクリートライナに欠陥が生じるのを完全に防止することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のコンクリートライナの型枠の蓋板の取付を示す部分断面図である。
【図２】実施例のコンクリートライナの型枠の蓋板の平面図である。
【図３】実施例の蓋板の側面図である。
【図４】実施例のコンクリートライナの遠心成形型枠の説明図である。
【図５】実施例のコンクリートライナの遠心成形型枠の説明図である。
【図６】遠心成形ドラムの型枠取付けを示す説明図である。
【符号の説明】
１０  蓋板
１１  閉止板
１２  投入口
１３  投入開口
１４  補強部材
１５  補強部材
１６  長孔
１７  切欠
１８  補強リブ
２０  取付部
２１  ボルト
２２  ナット
２３  支圧板
２４  支圧板
２５  弾性材（コイルばね）
２６  ディスタンスピース
２７  スリーブ
３１  パッキング
３２  隙間
５０  型枠
５１  底板
５２  側板
５３  空所
５４  面
５５  フランジ
５６  取付け耳
５７  矢印
５８  コンクリート
５９  振動
７０  遠心成形ドラム
７１  シェル
【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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