(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート(16)を打設する工程において、
型枠(12)と壁面(30)または別の型枠(32)との間にコンクリート(16)を打設した後、断面形状が円の少なくとも一部を直線により切り欠いた形状である振動部(26)を備えた振動具(18)を、型枠(12)に配設されており振動部(26)の断面形状に対応させた出入口(28)から、型枠(12)と壁面(30)または別の型枠(32)との間に突出させることで打設コンクリート(16)内に挿入させ、振動中の振動部(26)の出入口(28)外周縁への接触時に、振動部(26)の振動による回動を制御させて、振動具(18)によりコンクリート(16)に振動を与え、コンクリート(16)を締固めることを特徴とする打設コンクリートの振動方法。
【請求項２】
コンクリート(16)を打設するための型枠(12)と壁面(30)または別の型枠(32)との間に、断面形状が円の少なくとも一部を直線により切り欠いた形状である振動部(26)を備えた振動具(18)を、型枠(12)に配設されており振動部(26)の断面形状に対応させた出入口(28)を介して出入自在とし、
振動中の振動部(26)の出入口(28)外周縁への接触時に、振動部(26)の振動による回動を制御させて、振動具(18)により打設コンクリート(16)に振動を与え、コンクリート(16)を締固めることを特徴とする打設コンクリートの振動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートを打設する際、型枠と壁面または別の型枠との間に打設されたコンクリートに振動を与えるための振動方法およびその装置に関するものである。
なお、本明細書中、「打設」とは、養生硬化させていない泥状のコンクリートを型枠と壁面または別の型枠との間に充填させることをいう。
【０００２】
【従来の技術】
元来、コンクリートの打設、例えばトンネル内への二次覆工用のコンクリートの打設は、コンクリートを打設するための型枠を、コンクリート打設終了後、前方に折畳んで搬送し、展開させて設置し、その個所でコンクリートを打設する移動式の型枠により行われていた。
【０００３】
この型枠によるコンクリート打設は、トンネル内の所定位置への設置後、型枠に多数設けられた所定個所の開閉自在の検査窓からコンクリート搬送管を介して行われていた。
【０００４】
この際、養生硬化後のコンクリートの強度、耐久性を向上させるため、同一あるいは別の検査窓から振動具を突出させ、打設したコンクリート内に挿入させ、この振動具の振動により、打設したコンクリートを締固め、コンクリート内に混在する気泡を除去していた。
【０００５】
また、振動具は、電源ケーブルの先端に断面円形の振動部を備えたものが主流であり、このため、作業者はケーブルを直接把持し、検査窓を開放して突出させ、また必要に応じて検査窓から身を乗り出して振動部を打設したコンクリート内に挿入させ、振動部を前後左右および上下方向に移動させ（振り回し）、振動部の振動により、打設したコンクリートに振動を与え、振動作業完了後、検査窓から収納させていた。
【０００６】
また、テトラポッド等のコンクリート製品、あるいは高層ビル等のコンクリート構築物のコンクリート打設においては、成形型枠内にコンクリートを打設し、この打設コンクリート内に、成形型枠から振動具を突出させて挿入し、振動部を前後左右および上下方向に移動させ（振り回し）、振動具の振動により、打設したコンクリートに振動を与え、振動作業完了後、収納させていた。
【０００７】
これらトンネル、コンクリート製品およびコンクリート構築物のコンクリート打設における振動作業は、作業者の人手により行われていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来、コンクリートの強度、耐久性を向上させるための振動具による打設コンクリートの振動作業は、作業者が人手により振動具の振動部を型枠の各検査窓あるいは成形型枠から突出させて前後左右、上下方向に移動させ、振動部の振動により打設コンクリートに振動を与え、振動作業完了後、検査窓あるいは成形型枠から収納させていたため、振動具の総移動距離が長く、作業性が極めて良くないことが問題となっていた。
【０００９】
また、振動具を振動させて検査窓あるいは成形型枠から突出または収納させる際に、振動具の振動部が検査窓あるいは成形型枠の突出部位外周縁に接触することにより、振動部が断面円形であるため、振動により振動部が回動し、振動具を把持する作業者に振動部の回動力が必要以上に作用し、この回動力が電源ケーブルに伝達され、時には電源ケーブルがソケットから外れることもあり、作業に支障をきたすことが問題となっていた。
【００１０】
また、トンネル内へのコンクリート打設において、必要に応じて振動作業中の検査窓から作業者が身を乗り出して行う必要があり、危険性を伴うため、作業を慎重に行うことを強いられ、安全、かつ短時間に作業を行うことができないばかりか、工程遅延の要因となっていた。
【００１１】
また、振動作業中の検査窓近部までコンクリートが打設された際には、この作業中の検査窓から振動具を収納させ、この検査窓を閉塞させ、別の検査窓へ移動し、この検査窓を開放させて振動具を突出させ、先のコンクリート打設された検査窓近部の振動を行う必要があり、振動作業中の検査窓近部の振動を同一個所から行うことができないため、作業効率が良くないことが問題となっていた。
【００１２】
本発明は、このような欠点に鑑み、容易かつ安全に、しかも効率良く作業を行うことができる打設コンクリートの振動方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンクリートを打設する工程において、型枠と壁面または別の型枠との間にコンクリートを打設した後、断面形状が円の少なくとも一部を直線により切り欠いた形状の振動部を備えた振動具を、型枠に配設されており振動部の断面形状に対応させた出入口から、型枠と壁面または別の型枠との間に突出させ、打設コンクリート内に挿入させ、振動中の振動部の出入口外周縁への接触時に、振動部の振動による回動を制御させて、振動具によりコンクリートに振動を与え、コンクリートを締固めることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る打設コンクリートの振動装置は、例えばトンネル１４内に覆工用、主に二次覆工用のコンクリート１６を打設するための移動式の型枠１２に装着して使用に供するものであり、図１〜図５に示すように、以下の構成からなるものである。
【００１５】
型枠１２の内側に案内部（図示略）を介して振動具１８が複数配設されている。
【００１６】
本例において、振動具１８は、図３および図４に示すように、電源ケーブル２０の先端に、スイッチ部２２、防振部２４および断面形状が、円の一部を直線により切り欠いた（真円でない）形状である振動部２６を配してなるものであり、この振動部２６が型枠１２からの突出部分となる。
【００１７】
この振動部２６の断面形状を円の一部を直線により切り欠いた形状とするのは、従前の振動具の振動部が断面円形であった都合上、設計変更が簡易であると共に、振動部の振動面を十分に確保するためである。
【００１８】
型枠１２の振動具１８に対応する個所に、振動部２６の断面形状に対応させた外部と貫通した出入口２８が配設されている。
【００１９】
また、振動具１８の振動部２６を出入口２８から出入自在としてある。
【００２０】
このように、断面形状が円の一部を直線により切り欠いた（真円でない）形状である振動部２６が、振動部２６の断面形状と対応させた出入口２８に、嵌挿、支持されるため、振動部２６の振動により回動しようとしてもその回動が制御され、振動具１８を把持する作業者にかかる振動部２６の回動力が激減し、この回動力が電源ケーブル２０に伝達されること、電源ケーブル２０がソケットから外れること、もなく、作業に支障をきたすことがない。
【００２１】
また、振動具１８の振動部２６のみを型枠１２の出入口２８から出入させることにより、打設コンクリート１６を振動させることができるため、振動部２６の型枠１２に対する出入長（移動距離）を、従来の作業者の人手による振動作業における振動具の総移動距離に対して大幅に短縮し、作業性を向上させることができる。
【００２２】
また、収納した振動部２６の先端面を型枠１２の外周面と同一平面とすることにより、出入口２８の開閉蓋を省略し、コンクリート１６の型枠１２内側への浸入を防止すると共に、打設コンクリートの仕上がり面を段差がないフラットな状態とすることができ、均一に、しかも高品質にコンクリートを打設することが可能となる。
【００２３】
なお、図中３０は壁面（トンネル内壁面）を示す。
【００２４】
本装置を介してトンネル１４内に打設する二次覆工用のコンクリート１６を振動させる方法を以下に詳述する。
【００２５】
まず、型枠１２をトンネル１４の所定位置まで移動させる。
【００２６】
次に、コンクリート打設個所の検査窓（図示略）を開放させ、この検査窓からコンクリート搬出管（図示略）を突出させ、または専用のコンクリート打設口（図示略）からコンクリート１６を、型枠１２と壁面３０との間に打設する。
【００２７】
次に、所定個所（１個所または複数個所）の振動具１８の振動部２６のみを出入口２８から突出させ、振動部２６を打設したコンクリート１６内に挿入させる。
【００２８】
次に、振動部２６を所定時間振動させる。
【００２９】
この際、振動部２６を振動させて出入口２８から突出または収納させる際に、振動部２６が出入口２８の外周縁に接触することにより、振動部２６に回動力が作用するが、振動部２６の断面形状および出入口２８の形状が円の一部を直線により切り欠いた（真円でない）形状であるため、振動部２６が出入口２８に嵌挿、支持され、振動部２６の振動により回動しようとしてもその回動が制御され、振動具１８を把持する作業者にかかる振動部２６の回動力が激減し、この回動力が電源ケーブル２０に伝達されること、電源ケーブル２０がソケットから外れること、もなく、作業に支障をきたすことがない。
【００３０】
次に、振動具１８の振動部２６を出入口２８から収納させる。
【００３１】
この際、振動部２６の先端面により型枠１２の出入口２８を閉塞することにより、出入口２８の開閉蓋を省略し、打設したコンクリート１６の型枠１２内側への浸入を防止でき、従来のように振動具を出入させる検査窓の開閉作業を皆無とすることができる。
【００３２】
また、出入口２８近部までコンクリート打設された際にも、出入口２８には振動部２６が嵌挿、支持された状態であるため、振動部２６をそのまま振動させることができ、出入口２８近部の打設コンクリートをも振動させることができ、作業効率が著しく向上する。
【００３３】
次に、所定量のコンクリート１６の打設終了後、検査窓からのコンクリート搬出管の収納、検査窓の閉鎖、または専用のコンクリート打設口を閉塞する。
【００３４】
この際、コンクリート１６の打設量に応じて再び同一の振動具１８を、打設したコンクリート１６内に挿入して振動させることにより、打設したコンクリート１６をより確実に振動させることができる。
【００３５】
このように、振動部２６を型枠１２の出入口２８から出入させることにより、打設コンクリート１６を振動させるため、振動部２６の型枠１２に対する出入長（移動距離）を、従来の作業者の人手による振動作業における振動具の総移動距離に対して大幅に短縮し、作業性を向上させることができ、また作業者が型枠の外側へ身を乗り出して振動作業を行う必要もなく、容易かつ安全に作業を行うことができる。
【００３６】
その後、別の検査窓からコンクリート搬出管を突出させ、またはコンクリート打設口から、別個所へコンクリート１６を打設し、前記同様振動具１８の振動部２６の出入口２８からの突出、打設したコンクリート１６内への挿入、振動部２６の振動、振動部２６の出入口２８からの収納、の各作業を順次行い、トンネル１４の掘削側と反対側の下部、掘削側の下部、掘削側と反対側の上部、掘削側の上部へと順次コンクリート１６を打設すると共に、打設したコンクリート１６を振動させる。
【００３７】
また、図６に本発明の別の使用例が示してある。
【００３８】
本例は、型枠１２と壁面３０との間にコンクリート１６を打設するのではなく、型枠１２と別の型枠３２間にコンクリート１６を打設することにより、ビル等のコンクリート構築物を構築する際、打設コンクリート１６を振動させるものであり、以下にその使用方法を詳述する。
【００３９】
まず、振動具１８を配した型枠１２と、別の型枠３２とを、構築するコンクリート構築物、例えば側壁の幅に対応させて配設させる。
【００４０】
次に、型枠１２と別の型枠３２間にコンクリート１６を打設する。
【００４１】
次に、型枠１２の出入口２８から振動具１８の振動部２６を突出させ、振動部２６を打設したコンクリート１６内に挿入させ、振動部２６を所定時間振動させる。
【００４２】
この際、振動部２６が出入口２８の外周縁に接触することにより、振動部２６に回動力が作用するが、振動部２６の断面形状および出入口２８の形状が円の一部を直線により切り欠いた（真円でない）形状であるため、振動部２６の回動が制御され、作業者にかかる振動部２６の回動力が激減し、電源ケーブル２０がソケットから外れることがなく、作業に支障をきたすことがない。
【００４３】
次に、振動具１８の振動部２６を出入口２８から収納させ、打設コンクリートの養生硬化後、両型枠１２，３２を脱型させる。
【００４４】
前記作業を繰り返し行うことによりコンクリート構築物を構築する。
【００４５】
また、図７（イ）〜（ハ）に振動具１８の振動部２６の断面形状および型枠１２の出入口２８の形状の別の例が示してある。
【００４６】
図７（イ）に示す例は、振動部２６の断面形状および型枠１２の出入口２８の形状が、円の２個所を平行な二直線により切り欠いた形状であり、図７（ロ）に示す例は、その形状が四角形であり、図７（ハ）に示す例は、その形状が八角形である。
【００４７】
また、図７（イ）〜（ハ）に示す例の使用方法は、いずれも前記両例と同様である。
【００４８】
なお、両例はトンネルへのコンクリート打設時、コンクリート構築物の構築時に使用するものであるが、本発明はテトラポッド等のコンクリート製品の成形時にも使用できることは自明である。
【００４９】
また、型枠１２の出入口２８および振動具１８の個数を、トンネル、コンクリート製品あるいはコンクリート構築物の形状、大きさに応じて適宜増減させることは自明である。
【００５０】
また、振動具１８の振動部２６の断面形状および振動部２６に対応する出入口２８の形状は、円の一部を直線により切り欠いた形状とすることが望ましいが、振動部２６の出入口２８の外周縁との接触時に振動部２６が回動しない、真円でない他の形状とすることは自由である。
【００５１】
また、振動具１８の振動部２６を出入口２８から突出させる場合、それ以上の突出を制御し、かつ振動部２６を出入口２８から収納させる場合、それ以上の収納を制御する制御部材を配備させることにより、振動部２６の突出、収納作業をより容易化できることは自明である。
【００５２】
また、出入口２８に、型枠１２の内側に向けて幅広となるテーパー部を備えた案内具を配設させることにより、型枠１２と振動部２６との接触面積が小さくなり、摩擦抵抗が軽減され、打設したコンクリート１６内から振動部２６を引戻し易くなり、振動具１８の収納性を向上できることは自明である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る打設コンクリートの振動方法およびその装置によれば、型枠と壁面または別の型枠との間にコンクリートを打設した後、断面形状が真円でない形状である振動部を備えた振動具を、型枠に配設させた、振動部の断面形状に対応させた出入口から型枠と壁面または別の型枠との間に突出させ、打設したコンクリート内に挿入させ、コンクリートに振動を与え、締固めるため、振動作業は振動具の振動部を型枠の出入口から出入させるだけでよく、従来の作業者の人手による振動作業における振動具の総移動距離に対して大幅に短縮することができ、容易かつ安全に作業を行うことができる。
【００５４】
また、振動中の振動具の振動部が型枠の出入口外周縁に接触しても、振動部の断面形状および出入口の形状が真円でない形状であるため、振動部が出入口に嵌挿、支持され、振動部の振動により回動しようとしてもその回動が制御され、振動具を把持する作業者にかかる振動部の回動力が激減し、この回動力が電源ケーブルに伝達されること、電源ケーブルがソケットから外れること、もなく、作業に支障をきたすことがない。
【００５５】
また、振動部を突出させる出入口近部までコンクリート打設された際にも、振動具をそのまま振動させることができ、出入口近部の打設コンクリートをも振動させることができ、作業効率が著しく向上する。
【００５６】
また、振動具の振動部の断面形状および振動部に対応する出入口の形状を、円の一部を直線により切り欠いた形状とすることにより、従前の振動具の振動部が断面円形であった都合上、極めて容易に製作することができると共に、振動面をより多く確保できるため有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る打設コンクリートの振動装置の突出状態を示す要部正面図。
【図２】同、収納状態を示す要部正面図。
【図３】振動具の正面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】本装置の使用状態を示す正面図。
【図６】本装置の使用状態の別の例を示す正面図。
【図７】振動具の振動部の別の例を示す断面図。
【符号の説明】
１２  型枠
１４  トンネル
１６  コンクリート
１８  振動具
２６  振動部
２８  出入口
３０  （トンネル内）壁面
３２  別の型枠
【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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【図７】
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