(57)【要約】【課題】ヘルムホルツ型の吸音機構を正確な位置に形成できるとともに貫通孔を穿設する作業を必要とせずに吸音コンクリートを構築する。【解決手段】空洞部１１と開口部１２とを備えたヘルムホルツレゾネータ１０を表面に埋め込んだ吸音コンクリート１の施工方法であって、突起６を備えた固定用面状部材２を準備する準備工程と、型枠３の内側に、固定用面状部材２を設置する設置工程と、突起６を開口部１２に挿通することでヘルムホルツレゾネータ１０を固定用面状部材２に固定する固定工程と、型枠３内にコンクリート２０を打設する打設工程と、型枠２０を解体する解体工程と、固定用面状部材２を取り外す取外工程とを、備えたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞部と開口部とを備えたヘルムホルツレゾネータを表面に埋め込んだ吸音コンクリートの施工方法であって、
突起を備えた固定用面状部材を準備する準備工程と、
型枠の内側に、前記固定用面状部材を設置する設置工程と、
前記突起を前記開口部に挿通することで前記ヘルムホルツレゾネータを前記固定用面状部材に固定する固定工程と、
前記型枠内にコンクリートを打設する打設工程と、
前記型枠を解体する解体工程と、
前記固定用面状部材を取り外す取外工程とを、備えた
ことを特徴とする吸音コンクリートの施工方法。
【請求項２】
空洞部と開口部とを備えたヘルムホルツレゾネータを表面に埋め込んだ吸音コンクリートを構築する際に、前記ヘルムホルツレゾネータを固定するために用いられる固定用面状部材であって、
型枠の内側面に当接する型枠設置面と、コンクリート打設部に対向する打設部対向面と、を備えており、
前記打設部対向面には、前記開口部に挿通される突起が形成されている
ことを特徴とする固定用面状部材。
【請求項３】
前記突起の断面形状は、前記開口部の断面形状と同等である
ことを特徴とする請求項２に記載の固定用面状部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸音コンクリートの施工方法および固定用面状部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
教室、教会や音楽ホール等の用途によっては、壁や天井に吸音効果を持たせる場合がある。壁をコンクリート打ち放し仕上げにする場合には、反射音の発生を防ぐ吸音板を表面に設置できないため、壁内にヘルムホルツ型の吸音機構を設けることがある。壁内にヘルムホルツ型の吸音機構を設けるには、壁内にヘルムホルツレゾネータを埋設する方法や、特許文献１のような施工方法で吸音機構を形成する方法がある。
【０００３】
壁内にヘルムホルツレゾネータを埋設する場合には、ヘルムホルツレゾネータの開口部を粘着テープで塞ぐとともに、ヘルムホルツレゾネータを鉄筋や型枠に固定した状態でコンクリートを打設するようになっている。
【０００４】
特許文献１には、箱状の捨て型を設置した状態でコンクリートを打設して空洞部を形成し、後工程で、硬化したコンクリートの表面から空洞部に貫通孔を穿設することでヘルムホルツ型の吸音機構を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−８４５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の施工方法では、コンクリートの打設時に、コンクリートの圧力やバイブレータの振動によって、ヘルムホルツレゾネータの位置がずれたり、粘着テープが剥がれて開口部が塞がる場合があった。また、ヘルムホルツレゾネータを鉄筋に取り付ける場合には、空洞部と型枠との距離が長くなり、ネック状の開口部が長くなってしまうので、コンクリートの打設時に破損し易くなる。さらに、特許文献１の施工方法においては、コンクリートの打設時に、箱状の捨て型の位置がずれる問題があるとともに、後工程で貫通孔を穿設するため施工手間が増大する問題もあった。
【０００７】
このような観点から、本発明は、ヘルムホルツ型の吸音機構を正確な位置に形成できるとともに貫通孔を穿設する作業を必要としない吸音コンクリートの施工方法および当該施工方法に好適に使用される固定用面状部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するための第一の発明は、空洞部と開口部とを備えたヘルムホルツレゾネータを表面に埋め込んだ吸音コンクリートの施工方法であって、突起を備えた固定用面状部材を準備する準備工程と、型枠の内側に、前記固定用面状部材を設置する設置工程と、前記突起を前記開口部に挿通することで前記ヘルムホルツレゾネータを前記固定用面状部材に固定する固定工程と、前記型枠内にコンクリートを打設する打設工程と、前記型枠を解体する解体工程と、前記固定用面状部材を取り外す取外工程とを、備えたことを特徴とする吸音コンクリートの施工方法である。
【０００９】
このような施工方法によれば、突起に開口部に挿通することでヘルムホルツレゾネータを固定できるので、コンクリートの打設時にヘルムホルツレゾネータの位置がずれるのを防止できる。したがって、ヘルムホルツレゾネータを正確な位置に形成できる。また、型枠に設置される固定用面状部材にヘルムホルツレゾネータを固定しているので、開口部の長さが必要以上に大きくならない。したがって、開口部が破損し易くなるのを防止できる。さらに、コンクリートの硬化後は、固定用面状部材を外すことで、開口部が開くので、貫通孔を穿設する作業を行う必要はない。
【００１０】
前記課題を解決するための第二の発明は、空洞部と開口部とを備えたヘルムホルツレゾネータを表面に埋め込んだ吸音コンクリートを構築する際に、前記ヘルムホルツレゾネータを固定するために用いられる固定用面状部材であって、型枠の内側面に当接する型枠設置面と、コンクリート打設部に対向する打設部対向面と、を備えており、前記打設部対向面には、前記開口部に挿通される突起が形成されていることを特徴とする固定用面状部材である。
【００１１】
このような構成によれば、ヘルムホルツレゾネータを容易に固定することができる。さらに、固定用面状部材を取り外すだけで、コンクリート表面にヘルムホルツレゾネータの開口部が出現するので、コンクリート硬化後に貫通孔を穿設する必要はない。また、コンクリートの打設時にヘルムホルツレゾネータの位置がずれることはないので、ヘルムホルツレゾネータを正確な位置に形成できる。
【００１２】
また、本発明の固定用面状部材において、前記突起の断面形状は、前記開口部の断面形状と同等であるものが好ましい。このような構成によれば、前記突起は開口部を構成する筒状部材に嵌合されるので、開口部にコンクリートがより一層流入し難くなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ヘルムホルツ型の吸音機構を正確な位置に形成できるとともに、貫通孔の穿設を行わずに吸音コンクリートを施工できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る固定用面状部材とヘルムホルツレゾネータを示した斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る吸音コンクリートの施工方法の固定工程を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る吸音コンクリートの施工方法の打設工程を示した断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る吸音コンクリートの施工方法の解体工程および取外工程を示した断面図である。
【図５】ヘルムホルツレゾネータの一例を示した斜視図である。
【図６】（ａ）は本実施形態に係るヘルムホルツレゾネータを示した断面図、（ｂ）乃至（ｅ）は、ヘルムホルツレゾネータの変形例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る吸音コンクリートの施工方法および固定用面状部材を、添付した図面を参照しながら説明する。本実施形態において構築される吸音コンクリートは、コンクリート打ち放し仕上げにて施工されるものであって、教室や教会の礼拝室や音楽ホールなどの反射音が邪魔とされる居室の壁や天井に用いられる。図４に示すように、吸音コンクリート１には、ヘルムホルツレゾネータ１０が埋設されている。ヘルムホルツレゾネータ１０は、吸音コンクリート１の室内側の表面に開口している。固定用面状部材２は、吸音コンクリート１を構築する際に、ヘルムホルツレゾネータ１０を固定するためのものである。
【００１６】
図１および図２に示すように、ヘルムホルツレゾネータ１０は、空洞部１１と開口部１２とを備えて構成されている。空洞部１１は、円形の底面部１３ａと円筒形状の側面部１３ｂと円形の頂面部１３ｃとを備えた中空容器１３にて区画されており、円柱形状（断面円形）を呈している。頂面部１３ｃの中心部には、開口部１２に繋がる孔が形成されている。空洞部１１の寸法、形状は、低減すべき音の周波数帯域に応じて適宜決定されている。空洞部１１の奥行き寸法（吸音コンクリート１の表面に直交する方向に沿った奥行き寸法）は、低減すべき音の波長より短い。ヘルムホルツレゾネータ１０の配置ピッチは、吸音コンクリート１の強度を確保できる範囲内で、要求される吸音性能に応じて決定される。なお、空洞部１１の断面形状は、円形に限定されるものではなく、楕円形、矩形、多角形など他の形状であってもよい。
【００１７】
開口部１２は、空洞部１１から所定長さ延出するネック状に形成されている。開口部１２は、円筒部材１４にて区画されており、断面円形に形成されている。円筒部材１４の一端は、中空容器１３の頂面部１３ｃの中心部に固定されている。開口部１２は、空洞部１１の径よりも小さい径を有している。開口部１２の寸法、形状は、低減すべき音の周波数帯域に応じて適宜決定されている。なお、開口部１２は、断面円形に限定されるものではなく、断面多角形や断面楕円形など、他の形状であってもよい。
【００１８】
ヘルムホルツレゾネータ１０は、樹脂あるいは金属などの材質にて構成されており、コンクリートの圧力で変形しない厚さで形成されている。また、ヘルムホルツレゾネータ１０を、高炉スラグ微粉末やフライアッシュなど、セメント水和物との反応性が期待できる材料を固化させたもので形成すれば、コンクリートとヘルムホルツレゾネータ１０との付着性をより一層高めることができる。
【００１９】
以下に、ヘルムホルツレゾネータを容易に形成できる構成の変形例として、塩化ビニル樹脂製の管（以下、「塩ビ管」という）と、塩化ビニル樹脂製の板材（以下、「塩ビパネル」という）で形成したものを説明する。図５に示すように、かかるヘルムホルツレゾネータ１０Ａは、中空容器１３が塩ビ管と塩ビパネルにて構成され、円筒部材１４が塩ビ管にて構成されている。
【００２０】
中空容器１３の側面部１３ｂは、塩ビ管にて構成され、中空容器１３の底面部１３ａと頂面部１３ｃは、塩ビパネルにて構成されている。側面部１３ｂを構成する塩ビ管は、大径の内径と、比較的短尺の軸方向長さを備えた円筒形状を呈している。側面部１３ｂを構成する塩ビ管の内部空間は、要求される吸音性能に必要な容積となっている。底面部１３ａと頂面部１３ｃを構成する塩ビパネルは、側面部１３ｂの両端の開口を覆う板材であって、側面部１３ｂの外径よりも少し長い辺長の正方形形状を呈している。円筒部材１４を構成する塩ビ管は、要求される吸音性能に必要な断面積と長さを有している。
【００２１】
このような構成のヘルムホルツレゾネータ１０Ａによれば、塩ビ管と塩ビパネルを適宜切断して接着するだけで用に形成することができる。また、底面部１３ａと頂面部１３ｃの周縁部が、側面部１３ｂより外側に突出しているので、コンクリートとの付着性を高めることができる。なお、塩ビパネルの形状は、正方形に限定されるものではなく、円形であってもよい。
【００２２】
ヘルムホルツレゾネータ１０は、図６に示すように、バリエーションを持たせることができる。図６の（ａ）は、図２に示すヘルムホルツレゾネータ１０を示し、（ｂ）〜（ｅ）は、変形例に係るヘルムホルツレゾネータ１０Ｂ〜１０Ｅを示している。図６の（ｂ）〜（ｅ）においては、（ａ）のヘルムホルツレゾネータ１０と異なる部分を主に説明し、同等の部分は同じ符号を付して説明を省略する。
【００２３】
図６の（ｂ）のヘルムホルツレゾネータ１０Ｂは、中空容器１３Ｂの側面部１３ｂＢの軸方向長さが大きくなっている。これによって、空洞部１１Ｂの奥行寸法が大きくなり、空洞部１１Ｂの容積も大きくなっている。このようなヘルムホルツレゾネータ１０Ｂによれば、共振周波数が低くなる。
【００２４】
図６の（ｃ）のヘルムホルツレゾネータ１０Ｃは、中空容器１３Ｃの底面部１３ａＣおよび頂面部１３ｃＣの径が小さくなっている。これによって、空洞部１１Ｃの断面積が小さくなり、空洞部１１Ｃの容積も小さくなっている。このようなヘルムホルツレゾネータ１０Ｃによれば、共振周波数が高くなる。
【００２５】
図６の（ｄ）のヘルムホルツレゾネータ１０Ｄは、中空容器１３の形状は変わらず、円筒部材１４Ｄの径は変わらず、軸方向長さが大きくなっている。長くなった開口部１２Ｄに突起６が挿通されるようになっている。このようなヘルムホルツレゾネータ１０Ｄによれば、共振周波数が低くなる。
【００２６】
図６の（ｅ）のヘルムホルツレゾネータ１０Ｅは、中空容器１３の形状は変わらず、その内部の空洞部１１に、グラスウール等の吸音材１７が設けられている。このようなヘルムホルツレゾネータ１０Ｅによれば、吸音する周波数範囲が広くなる。以上のように、種々の形状のヘルムホルツレゾネータ１０Ｂ〜１０Ｅを形成すれば、幅広い周波数帯域の吸音が可能となる。
【００２７】
固定用面状部材２は、図２および図３に示すように、型枠３の内側のコンクリート打設領域において、ヘルムホルツレゾネータ１０を固定するためのものである。固定用面状部材２は、樹脂製のシート状部材にて構成されており、型枠３の形状に追従して変形可能となっている。固定用面状部材２は、型枠設置面４と打設部対向面５とを備えている。打設部対向面５には、突起６が形成されている。
【００２８】
型枠設置面４は、型枠３の内側（コンクリート打設部側）の面に当接する面であって、固定用面状部材２の一方の面にて構成されている。型枠設置面４は、平面状に構成されており、接着性を持たせるために接着剤が塗布されている。接着剤は、固定用面状部材２にヘルムホルツレゾネータ１０と固定した状態においてコンクリート打設時に固定用面状部材２が型枠３から剥がれず、且つ型枠３の脱型時に型枠３を固定用面状部材２から剥がすことができる程度の接着性を備えているものを用いる。
【００２９】
打設部対向面５は、コンクリート打設部に対向する面であって、固定用面状部材２の他方の面（型枠設置面４の裏側面）にて構成されている。打設部対向面５には、打設されたコンクリートが接触する面となる。
【００３０】
突起６は、ヘルムホルツレゾネータ１０の開口部１２に挿通される部位であって、ヘルムホルツレゾネータ１０を固定用面状部材２に固定する役目を果たす。突起６の断面形状は、開口部１２の断面形状と同等であって、円柱形状を呈している。突起６は、開口部１２に嵌合される。突起６の突出長さは、円筒部材１４の軸方向長さより若干短い。なお、突起６の突出長さは、突起６の先端部が中空容器１３の底面部１３ａに当接しない長さであれば、円筒部材１４の軸方向長さより長くてもよい。突起６は、水平方向に所定ピッチで複数並列されるとともに、上下方向にも所定ピッチで複数並列されている。つまり、突起６は、水平方向および上下方向にそれぞれ直線状に配置されている。なお、突起６は、一列ごとにオフセットして設置位置をずらして、千鳥配置するようにしてもよい。
【００３１】
次に、ヘルムホルツレゾネータ１０を表面に埋め込んだ吸音コンクリートを、前記固定用面状部材２を用いて構築する施工方法を説明する。かかる吸音コンクリートの施工方法は、準備工程と設置工程と固定工程と型枠設置工程と打設工程と解体工程と取外工程とを備えている。
【００３２】
準備工程は、固定用面状部材２を準備する工程である。準備工程では、たとえば平板状の樹脂シートに突起６を接着または溶着して固定用面状部材２を形成する。なお、樹脂を型に流し込んで固定用面状部材２を形成してもよい。
【００３３】
設置工程は、図２に示すように、型枠３の内側に、固定用面状部材２を設置する工程である。設置工程では、型枠設置面４に接着剤を塗布し、接着性を持たせた固定用面状部材２を型枠３に貼り付ける。接着剤は、後工程で固定用面状部材２と型枠３とを剥離できるものを用いる。これによって、固定用面状部材２が、型枠３に仮止めされる。なお、固定用面状部材２は、型枠３の内側全面に貼り付けてもよいし、規格化した小面積の固定用面状部材を必要な部分に組み合わせて貼り付けてもよい。なお、接着剤は、固定用面状部材２ではなく、型枠３の内側面に塗布してもよい。
【００３４】
固定工程は、図１および図２に示すように、固定用面状部材２の突起６にヘルムホルツレゾネータ１０の開口部１２を固定する工程である。具体的には、円筒部材１４で突起６を覆って、突起６を開口部１２に挿通させる。これによって、突起６が円筒部材１４に嵌合し、ヘルムホルツレゾネータ１０が固定用面状部材２に固定される。このとき、円筒部材１４の先端面は、打設部対向面５に当接させておく。
【００３５】
型枠設置工程は、型枠３を設置する工程である。型枠設置工程では、配筋された鉄筋２１を囲むように型枠３を設置する。型枠３は、固定用面状部材２とヘルムホルツレゾネータ１０を固定した状態で設置する。
【００３６】
打設工程は、型枠３内にコンクリート２０を打設する工程である。打設工程では、流動性の高いコンクリート２０を打設して、コンクリート２０がヘルムホルツレゾネータ１０の周囲まで隙間なく充填されるようにする。打設工程では、コンクリート２０が、ヘルムホルツレゾネータ１０に直接落下しないように、ヘルムホルツレゾネータ１０から離れた位置に打設するのが好ましい。また、コンクリート２０を振動させるバイブレータ（図示せず）は、ヘルムホルツレゾネータ１０に衝突しない位置に挿入するのが好ましい。なお、ヘルムホルツレゾネータ１０は、突起６に嵌合されることで強固に固定されているので、打設されたコンクリート２０が多少衝突しても、位置ズレすることはない。
【００３７】
解体工程は、図４に示すように、型枠３を解体する（脱型する）工程である。解体工程は、コンクリートが所定の強度を発現した後に行う。解体工程では、固定用面状部材２を残したままで、型枠３を解体する。このように、固定用面状部材２を、脱型後もしばらく存置させることで、コンクリート２０の表面の乾燥を防止することができる。
【００３８】
取外工程は、硬化したコンクリート２０から固定用面状部材２を取り外す工程である。取外工程では、固定用面状部材２を引っ張り、突起６を開口部１２から引き抜く。開口部１２を区画する円筒部材１４の先端面は、打設部対向面５に当接していたので、固定用面状部材２を取り外すと、円筒部材１４の先端面とコンクリート２０の表面が面一となり、ヘルムホルツレゾネータ１０の開口部１２が、コンクリートを０の表面に露出することとなる。
【００３９】
以上のような吸音コンクリートの施工方法によれば、固定用面状部材２の突起６にヘルムホルツレゾネータ１０の開口部１２を嵌合することで、ヘルムホルツレゾネータ１０を容易且つ強固に固定できる。これによって、コンクリート２０の打設時にヘルムホルツレゾネータ１０の位置がずれるのを防止できる。したがって、ヘルムホルツレゾネータ１０を正確な位置に形成できる。
【００４０】
また、ヘルムホルツレゾネータ１０は、突起６を円筒部材１４に嵌合するだけで固定できるので、鉄筋等に番線で固定していた従来と比較して、固定作業が非常に容易になるとともに、固定位置が正確になる。
【００４１】
コンクリート２０の硬化後は、固定用面状部材２を外すだけで、開口部１２が露出するので、従来のように貫通孔の穿設の施工を行う必要はない。したがって、コンクリート２０内に埋設されたヘルムホルツレゾネータ１０を容易に形成することができる。
【００４２】
さらに、突起６を開口部１２に挿通させているので、開口部１２が養生されている。したがって、開口部１２にコンクリート２０が流入することはない。また、円筒部材１４の先端面は打設部対向面５に当接しているので、円筒部材１４の先端面と打設部対向面５との間にコンクリート２０は入り込まない。したがって、開口部１２がコンクリート２０で塞がれるのを確実に防止できる。
【００４３】
また、ヘルムホルツレゾネータ１０は、コンクリート２０の表面に接する固定用面状部材２に固定されているので、コンクリートの表面から離れた鉄筋に取り付けた場合に比べて、開口部１２を構成する円筒部材１４を短くできる。これによって、ヘルムホルツレゾネータ１０が破損し易くなるのを防止できるとともに、要求される吸音効果に応じた開口部１２の長さを確保することができる。
【００４４】
本実施形態では、固定用面状部材２が樹脂にて形成されているので、型枠３の様々な形状や、型枠内面に設置されるセパレータ用コーンおよびインサート等に対して、固定用面状部材２の形状を柔軟に追従させて合わせることができる。
【００４５】
また、固定用面状部材２と型枠３は繰り返し利用することができるので、施工費用の削減を達成できる。特に、型枠３においては、固定用面状部材２を布設したことによって、コンクリートが直接接触しない。これによって、型枠３の表面が保護され、転用回数を増やすことができる。さらに、専用の型枠を特別に製造する必要はなく、既存の型枠をそのまま使用することができる。
【００４６】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、固定用面状部材１０を樹脂にて変形可能なシート状に形成しているが、これに限定されるものではない。型枠３の形状が全て平面状である場合には、固定用面状部材を金属等にて変形不能な板状に形成してもよい。
【００４７】
また、前記実施形態では、固定用面状部材２を型枠３へ固定するために、型枠設置面４に接着剤を塗布しているが、これに限定されるものではない。たとえば粘着テープやねじ等を用いて、固定用面状部材２を型枠３に固定してもよい。固定用面状部材２の型枠３への固定は、型枠３および固定用面状部材２の材質、寸法および形状に応じて適宜最適なものを選択すればよい。
【００４８】
さらに、前記実施形態では、コンクリート打ち放し仕上げにて施工される吸音コンクリートを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、吸音コンクリートの表面に仕上げ塗装を施したり、開口部１２に相当する位置に貫通孔が形成された仕上げ材を布設したりする場合であっても、本発明は適用可能である。仕上げ材を布設する場合は、貫通孔の径を開口部と同等にし、貫通孔の長さと開口部の長さとを合わせた長さが、要求される吸音効果に応じた長さと同等になるようにすることが好ましい。
【符号の説明】
【００４９】
１      吸音コンクリート
２      固定用面状部材
３      型枠
４      型枠設置面
５      打設部対向面
６      突起
１０    ヘルムホルツレゾネータ
１１    空洞部
１２    開口部
１３    中空容器
１４    円筒部材
２０    コンクリート
【図１】
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【図２】
2019100139.tif 000004
【図３】
2019100139.tif 000005
【図４】
2019100139.tif 000006
【図５】
2019100139.tif 000007
【図６】
2019100139.tif 000008