(57)【要約】 【課題】  フレッシュコンクリート内の余剰水を排出して固化後のコンクリートの乾燥収縮を低減しひび割れ発生を抑制することを目的とする。【解決手段】  打ち込まれたフレッシュコンクリート１７内に挿入されてフレッシュコンクリート１７に振動を与える振動部２が備えられているコンクリートバイブレータ１において、振動部２には、振動する棒状の振動棒８と、振動棒８に隙間をあけて被せられているとともに複数の孔１２が形成されている筒状のキャップ９と、キャップ９内に連通されている排水管１０と、排水管１０に介装されている吸引ポンプ１１とが備えられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
打ち込まれたフレッシュコンクリート内に挿入されて該フレッシュコンクリートに振動を与える振動部が備えられているコンクリートバイブレータにおいて、
前記振動部には、振動する棒状の振動棒と、該振動棒に隙間をあけて被せられているとともに複数の孔が形成されている筒状のキャップと、該キャップ内に連通されている排水管と、該排水管に介装されている吸引ポンプとが備えられていることを特徴とするコンクリートバイブレータ。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリートバイブレータにおいて、
前記キャップの外周面には、透水性を有するカバーが被覆されていることを特徴とするコンクリートバイブレータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のコンクリートバイブレータにおいて、
前記振動棒の外周面と前記キャップの内周面との間には、該振動棒の振動を該キャップに伝達する固定治具が介在されていることを特徴とするコンクリートバイブレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打ち込まれたフレッシュコンクリートに振動を与え、該コンクリート内の余剰水を低減させると共に該コンクリートを締め固めるコンクリートバイブレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、フレッシュコンクリートの中には、セメントと水との水和反応に必要な水量（セメントに対して２５％程度）よりも多い水量（セメントに対して５０％前後）が含まれている。これは、フレッシュコンクリートのワーカビリティを考慮したものであり、コンクリートを打ち込む際の流動性を良好にするためである。しかし、フレッシュコンクリートのセメントに対しての水の含有率（水セメント比）が大きいと、コンクリートが固化したときの乾燥収縮量が大きくなり、ひび割れの原因となる。そこで、近年では、打ち込まれたフレッシュコンクリート内に含まれる水和反応に必要な水以外の余分な水（余剰水）を排出するため、型枠に透水性をもたせる方法と、フレッシュコンクリートの締め固めを行う棒状コンクリートバイブレータによって余剰水を集める方法とが提案されている。
【０００３】
前者の型枠に透水性をもたせる方法は、型枠の内側面に不織布などからなる透水シートを貼り付け、この透水シートを伝って打ち込まれたフレッシュコンクリート内の余剰水を排出する方法である。また、後者の棒状コンクリートバイブレータによって余剰水を集める方法は、高い周波数で振動する振動棒と、振動棒に平行に延在する筒体とが螺旋コイル体内にそれぞれ挿入されてなる棒状コンクリートバイブレータをフレッシュコンクリート内に挿入し、振動棒を振動させてフレッシュコンクリート内の余剰水を螺旋コイル体内に集め、螺旋コイル体を徐々に引き上げることで集められた余剰水を上昇させて排出する方法である（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−４５８３号公報  （第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した前者の従来の型枠に透水性をもたせる方法では、型枠全面に透水シートを貼り付けなければその効果は小さいため、多量の透水シートを型枠に貼り付ける必要があり、コストが高くなるという問題が存在する。また、上記した後者の従来の棒状コンクリートバイブレータによって余剰水を集める方法では、螺旋コイル体を徐々に引き上げることで余剰水を上昇させて排出するため、螺旋コイル体内に貯留される量の余剰水だけが排出され、多量の余剰水を排出する場合は、螺旋コイル体を引き上げては挿入する作業を繰り返し行う必要があり、作業員の負担が大きいという問題が存在する。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、フレッシュコンクリート内の余剰水を排出して固化後のコンクリートの乾燥収縮を低減しひび割れ発生を抑制することができるコンクリートバイブレータを提供することを目的とし、また、低コストの構成としてコストダウンを図ると共に多量の余剰水が含まれる場合の作業員の手間を省略することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、打ち込まれたフレッシュコンクリート内に挿入されて該フレッシュコンクリートに振動を与える振動部が備えられているコンクリートバイブレータにおいて、前記振動部には、振動する棒状の振動棒と、該振動棒に隙間をあけて被せられているとともに複数の孔が形成されている筒状のキャップと、該キャップ内に連通されている排水管と、該排水管に介装されている吸引ポンプとが備えられていることを特徴としている。
【０００７】
このような特徴により、打ち込まれたフレッシュコンクリート内の余剰水は複数の孔からキャップ内に流入され、キャップ内に流入した余剰水は吸引ポンプによって排水管を介して外部に排出される。また、フレッシュコンクリート内の余剰水が複数の孔からキャップ内に集められるとともに、キャップ内の余剰水は吸引ポンプによって外部に排出される。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のコンクリートバイブレータにおいて、前記キャップの外周面には、透水性を有するカバーが被覆されていることを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、フレッシュコンクリート内の余剰水が通過する複数の孔はカバーで塞がれて、複数の孔がフレッシュコンクリートによって目詰りすることが防止される。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のコンクリートバイブレータにおいて、前記振動棒の外周面と前記キャップの内周面との間には、該振動棒の振動を伝達する固定治具が介在されていることを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、振動棒の振動が固定治具を介してキャップに確実に伝達され、キャップが振動することでフレッシュコンクリートを確実に締め固められる。また、固定治具によって振動棒の外周面とキャップの内周面との間には隙間があき、余剰水の流路は確保される。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係るコンクリートバイブレータによれば、打ち込まれたフレッシュコンクリート内に挿入されてフレッシュコンクリートに振動を与える振動部が備えられているコンクリートバイブレータにおいて、振動部には、振動する棒状の振動棒と、振動棒に隙間をあけて被せられているとともに複数の孔が形成されている筒状のキャップと、キャップ内に連通されている排水管と、排水管に介装されている吸引ポンプとが備えられているため、打ち込まれたフレッシュコンクリート内の余剰水は複数の孔からキャップ内に流入され、キャップ内に流入した余剰水は吸引ポンプによって排水管を介して外部に排出され、フレッシュコンクリート内の余剰水は排出されて固化後のコンクリートの乾燥収縮を低減しひび割れ発生を抑制することができる。また、フレッシュコンクリート内の余剰水が複数の孔からキャップ内に集められるとともに、キャップ内の余剰水は吸引ポンプによって外部に排出されるため、余剰水の排出作業は連続的に行われ、フレッシュコンクリート内に多量の余剰水が含まれる場合の作業員の手間を軽減することができる。さらに、フレッシュコンクリート内に挿入される振動棒だけにキャップが被せられるため、設備費用は安価となり低コストを実現することができる。
【００１３】
また、請求項２に係るコンクリートバイブレータによれば、キャップの外周面には透水性を有するカバーが被覆されているため、孔の目詰りは防止され、確実にフレッシュコンクリート内の余剰水を排出して低減させることができる。
【００１４】
また、請求項３に係るコンクリートバイブレータによれば、振動棒の外周面とキャップの内周面との間には固定治具が介在されているため、振動棒の振動が固定治具を介してキャップに確実に伝達されてキャップが振動することでフレッシュコンクリートが確実に締め固められ、フレッシュコンクリート内の余剰水を確実にキャップ内に集めることができる。また、また、固定治具によって振動部の外周面とキャップの内周面との間には隙間があき、キャップ内での余剰水の流路は確保され、孔から流入した余剰水は振動部の外周面とキャップの内周面との隙間を通って排水管内に流入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るコンクリートバイブレータの実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るコンクリートバイブレータ１の全体図である。図１に示すように、コンクリートバイブレータ１は、振動部２と、振動部２を高い周波数で振動させる原動機３と、原動機３によって発生した動力を振動部２に伝達するフレキシブルなシャフト４とから構成されている。振動部２と原動機３とはシャフト４を介して接続されており、原動機３はコード５を介して図示せぬ電源に接続されている。原動機３の端部には作業員が握るハンドル部６が形成されており、ハンドル部６には原動機３の切換スイッチ７が備えられている。
【００１７】
図２は本発明に係る振動部２の拡大断面図である。図１、図２に示すように、振動部２には、振動する棒状の振動棒８と、鋼製の筒状のキャップ９と、余剰水Ｗが流通する排水管１０と、余剰水Ｗや空気を吸引排出する吸引ポンプ１１とがそれぞれ備えられている。振動棒８はシャフト４に接続されており、振動棒８にはキャップ９が隙間をあけて被せられている。キャップ９の胴部には５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の孔１２が複数形成されている。キャップ９には透水性が高い不織布などから形成されているカバー１３が被覆されている。振動棒８の外周面とキャップ９の内周面との間には隙間１４が形成されているとともに、振動棒８の振動を伝達する複数の固定治具１５が介在されている。
【００１８】
キャップ９の一端は閉鎖されており、他端は開放されている。キャップ９の他端部にはキャップ９内に連通された排水管１０の一端が接続されている。排水管１０の中間部にはキャップ９内の水や空気を吸引するとともに排水管１０の他端側に排出する吸引ポンプ１１が介装されている。
【００１９】
また、図１に示すように、型枠１６は図示せぬ柱鉄筋を囲うように建て込まれ、振動部２は型枠１６内に打ち込まれたフレッシュコンクリート１７の内部に挿入されている。また、排水管１０の他端は、型枠１６の外部に配置されている。
【００２０】
次に、上記した構成からなるコンクリートバイブレータ１の使用方法について説明する。ここでは、断面が７００ｍｍ×７００ｍｍであり、階高が３８００ｍｍの柱コンクリート（１．９ｍ３）を形成する場合について説明する。
【００２１】
まず、図示せぬ柱鉄筋を組み立てた後に、柱鉄筋周りに型枠１６を建て込む。そして、型枠１６内にフレッシュコンクリート１７を打ち込む。このフレッシュコンクリート１７は、単位セメント量が３００ｋｇ／ｍ３であり、単位水量が１７５ｋｇ／ｍ３であり、水セメント比は５８．３％である場合を想定する。
【００２２】
次に、振動部２をフレッシュコンクリート１７内に挿入して、切換スイッチ７をオンにして、原動機３を作動させる。原動機３が作動させることで、図示せぬ電源からコード５を介して原動機３に供給された電気エネルギーを機械エネルギー（動力）に変換し、この動力をシャフト４を介して振動棒８に伝達する。動力が伝達された振動棒８は高い周波数で振動する。振動棒８の振動は複数の固定治具１５を介してキャップ９に伝わり、キャップ９は振動する。
【００２３】
キャップ９の振動はフレッシュコンクリート１７に伝わり、フレッシュコンクリート１７は締め固まるとともに、フレッシュコンクリート１７内の余剰水Ｗはカバー１３を通過して複数の孔１２からキャップ９内（隙間１４）に流入する。
【００２４】
次に、吸引ポンプ１１を作動させて、キャップ９内に流入した余剰水Ｗを吸引する。キャップ９内の余剰水Ｗは、振動棒８の外周面とキャップ９の内周面との隙間１４を上昇し、排水管１０の一端から排水管１０内に流入する。吸引ポンプ１１は、排水管１０の一端内に流入した余剰水Ｗを吸引し、この余剰水Ｗを排水管１０の他端内に吐出して排水管１０の他端から外部に排出する。余剰水Ｗの排出量を１０ｋｇ／ｍ３とすると、約１９リットルの余剰水Ｗを排出することになる。
【００２５】
上記した構成からなるコンクリートバイブレータ１によれば、振動部２には、振動する振動棒８と、振動棒８に隙間をあけて被せられているとともに複数の孔１２が形成されている筒状のキャップ９と、キャップ９内に連通されている排水管１０と、排水管１０に介装されている吸引ポンプ１１とが備えられているため、打ち込まれたフレッシュコンクリート１７内の余剰水Ｗは複数の孔１２からキャップ９内に流入され、キャップ９内に流入した余剰水Ｗは吸引ポンプ１１によって排水管１０を介して外部に排出される。このため、フレッシュコンクリート１７内の余剰水Ｗは低減され、固化後の柱コンクリートの乾燥収縮は低減され、柱コンクリートのひび割れ発生を抑制することができる。
【００２６】
また、フレッシュコンクリート１７内の余剰水Ｗが複数の孔１２からキャップ９内に集められるとともに、キャップ９内の余剰水Ｗは吸引ポンプ１１によって外部に排出されるため、余剰水Ｗの排出作業は連続的に行われ、フレッシュコンクリート１７内に多量の余剰水Ｗを排出する作業の手間は軽減することができる。さらに、フレッシュコンクリート１７内に挿入される振動棒８だけにキャップ９が被せられるため、設備費用は安価となり低コストを実現することができる。
【００２７】
また、柱コンクリート（１．９ｍ３）から余剰水Ｗ（１０ｋｇ／ｍ３）を除去するため、フレッシュコンクリート１７の場合の水セメント比（５８．３％）に比べて、固化した後の水セメント比（５５％）が低減するため、材齢２８日での圧縮強度は上昇する。１．９ｍ３の柱コンクリートから１０ｋｇ／ｍ３の余剰水Ｗを除去すると、余剰水Ｗを除去しなかった場合に比べて圧縮強度は２〜３Ｎ／ｍｍ２程度上昇する。このため、コンクリートの呼び強度を低くすることができ、コンクリートの費用を低減させることができる。
【００２８】
また、キャップ９の外周面には透水性を有するカバー１３が被覆されているため、孔１２の目詰りは防止され、確実にフレッシュコンクリート１７内の余剰水Ｗをキャップ９内に流入させることができ、フレッシュコンクリート１７内の水セメント比を低減させることができる。
【００２９】
また、振動棒８の外周面とキャップ９の内周面との間には固定治具１５が介在されているため、振動棒８の振動が固定治具１５を介してキャップ９に確実に伝達されてキャップ９が振動することでフレッシュコンクリート１７が確実に締め固められ、フレッシュコンクリート１７内の余剰水Ｗを確実にキャップ９内に集めることができる。また、また、固定治具１５によって振動棒８の外周面とキャップ９の内周面との間には隙間１４があき、キャップ９内での余剰水Ｗの流路は確保され、孔１２から流入した余剰水Ｗは振動棒８の外周面とキャップ９の内周面との隙間１４を通って排水管１０内に流入させることができる。
【００３０】
以上、本発明に係るコンクリートバイブレータの実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、振動部２と原動機３とがシャフト４を介して連結されたフレキシブル形のコンクリートバイブレータを使用しているが、本発明は、振動部に直接原動機を取り付けた直結形のコンクリートバイブレータを使用してもよく、またモータ内蔵型の振動部に電線を介してインバータ装置を接続するコンクリートバイブレータを使用してもよい。
【００３１】
また、上記した実施の形態では、キャップ９には円形の孔１２が複数形成されているが、本発明は、角形の孔や長孔や切り目状の孔でもよく、キャップを網状のものから形成することで孔を形成し、これによって機械的加工の手間を省略してよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るコンクリートバイブレータの実施の形態を説明するための全体図である。
【図２】本発明に係るコンクリートバイブレータの実施の形態を説明するための部分断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  コンクリートバイブレータ
２  振動部
８  振動棒
９  キャップ
１０  排水管
１１  吸引ポンプ
１２  孔
１３  カバー
１５  固定治具
１７  フレッシュコンクリート
【図１】
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【図２】
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