特開 2023-77772 コンクリート用ボイド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023077772

(43)【公開日】2023-06-06

(54)【発明の名称】コンクリート用ボイド

(51)【国際特許分類】

   B28B 23/00 20060101AFI20230530BHJP

【ＦＩ】

B28B23/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021191197

(22)【出願日】2021-11-25

(71)【出願人】

【識別番号】591029921

【氏名又は名称】フジモリ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003340

【氏名又は名称】弁理士法人湧泉特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】海老沼 卓人

(72)【発明者】

【氏名】西野 嘉一

(72)【発明者】

【氏名】中澤 元宏

(72)【発明者】

【氏名】坂上 教夫

(72)【発明者】

【氏名】岡本 衛

【テーマコード（参考）】

4G058

【Ｆターム（参考）】

4G058GA01

4G058GE04

(57)【要約】

【課題】大型であっても軽量を確保でき、保管スペースが嵩むことが無く、運搬、設置施工も容易であり、更にコストダウンを図ることができるコンクリート用ボイドを提供する。
【解決手段】コンクリート用ボイド１は、紙製の上側ボイド部材１０と、器状の紙製の下側ボイド部材２０を備えている。上側ボイド部材１０は、天板部１１及び上側周壁部１２を有して、内部に上側空洞１９が形成された蓋状である。下側ボイド部材２０は、底板部２１及び下側周壁部２２を有して、内部に下側空洞２９が形成された器状である。ボイド部材１０，２０が互いに上下に向き合わされて、周縁部１３，２３どうしが合わさり、空洞１９，２９が閉じられる。閉状態のボイド１がコンクリート構造体５０に埋設される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート構造体に埋設されるコンクリート用ボイドであって、
天板部及び前記天板部の周囲から下方へ延びる上側周壁部を有して、内部に上側空洞が形成された蓋状の紙製の上側ボイド部材と、
底板部及び前記底板部の周囲から上方へ延びる下側周壁部を有して、内部に下側空洞が形成された器状の紙製の下側ボイド部材と、を備え、
前記上側ボイド部材及び前記下側ボイド部材が互いに上下に向き合わされて、前記上側周壁部及び前記下側周壁部の周縁部どうしが合わさり、前記上側空洞及び前記下側空洞が閉じられることを特徴とするコンクリート用ボイド。

【請求項2】

前記上側ボイド部材及び前記下側ボイド部材の間に介在されて、前記上側空洞及び前記下側空洞どうしを隔てる紙製の中子部材を、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート用ボイド。

【請求項3】

前記底板部の内面には一又は複数の水抜き箇所へ向かって下がる排水勾配が形成され、前記水抜き箇所には水抜き穴が形成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ボイド。

【請求項4】

前記上側周壁部及び前記下側周壁部のそれぞれ１の縁部どうしがヒンジを介して互いに相対回転可能に連なっていることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のコンクリート用ボイド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート用のボイドに関し、特にコンクリート構造体に埋設されるボイドに関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリートスラブなどのコンクリート構造体において、コンクリートの打設量を減らして、コンクリート構造体を軽量化するために、ボイドを埋設することが知られている。例えば、特許文献１のボイドは、概略、平面視で四角形のブロック状に形成されている。ボイドの材質は、発泡スチロール等の発泡樹脂にて構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－０２８１８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

発泡スチロール等の発泡樹脂からなるボイドは、コンクリートと比べると軽比重である。しかし、コンクリートの打設量低減やコンクリート構造体の軽量化等のボイド効果を高めるために、ボイドを大型化すると、発泡樹脂製ではあっても、重量が大きくなる。また、大型のボイドは、大きな保管スペースを要し、かつ運搬、設置施工等が容易でない。
本発明は、かかる事情に鑑み、大型であっても軽量を確保でき、保管スペースが嵩むことが無く、運搬、設置施工も容易で、コストダウンを図ることのできるコンクリート用ボイド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】

【0005】

前記課題を解決するため、本発明は、コンクリート構造体に埋設されるボイドであって、
天板部及び前記天板部の周囲から下方へ延びる上側周壁部を有して、内部に上側空洞が形成された蓋状の紙製の上側ボイド部材と、
底板部及び前記底板部の周囲から上方へ延びる下側周壁部を有して、内部に下側空洞が形成された器状の紙製の下側ボイド部材と、を備え、
前記上側ボイド部材及び前記下側ボイド部材が互いに上下に向き合わされて、前記上側周壁部及び前記下側周壁部の周縁部どうしが合わさり、前記上側空洞及び前記下側空洞が閉じられることを特徴とする。

【0006】

前記ボイドが、前記上側ボイド部材及び前記下側ボイド部材の間に介在されて、前記上側空洞及び前記下側空洞どうしを隔てる紙製の中子部材を、更に備えていることが好ましい。

【0007】

前記底板部の内面には一又は複数の水抜き箇所へ向かって下がる排水勾配が形成され、前記水抜き箇所には水抜き穴が形成されていることが好ましい。

【0008】

前記上側周壁部及び前記下側周壁部のそれぞれ１の縁部どうしがヒンジを介して互いに相対回転可能に連なっていることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係るコンクリート用ボイドによれば、大型であっても軽量を確保できる。また、保管スペースが嵩むことが無い。運搬、設置施工も容易であり、更に、コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るボイドを上側から見た斜視図である。図１（ｂ）は、前記ボイドを下側から見た斜視図である。

【図2】図２は、図１（ａ）のＩＩ-ＩＩ線に沿う、前記ボイドの断面図である。

【図3】図３（ａ）は、前記ボイドの上側ボイド部材の斜視図である。図３（ｂ）は、前記ボイドの中子部材の斜視図である。図３（ｃ）は、前記ボイドの下側ボイド部材の斜視図である。

【図4】図４は、前記ボイドの製造装置の一例を示す解説断面図である。

【図5】図５は、前記ボイドが組み込まれたコンクリートスラブ（コンクリート構造体）の断面図である。

【図6】図６（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るボイドを展開状態で示す平面図である。図６（ｂ）は、前記展開状態のボイドの正面図である。図６（ｃ）は、同図（ａ）のＶＩｃ－ＶＩｃ線に沿う正面断面図である。図６（ｄ）は、同図（ｃ）の円部ＶＩｄの拡大断面図である。図６（ｅ）は、同図（ｃ）の円部ＶＩｅの拡大断面図である。

【図7】図７（ａ）は、前記第２実施形態に係るボイドを閉状態で示す正面図である。図７（ｂ）は、前記第２実施形態に係る閉状態のボイドの正面断面図である。図７（ｃ）は、同図（ｂ）の円部ＶＩＩｃの拡大断面図である。

【図8】図８は、前記第２実施形態に係るボイドが組み込まれたコンクリートスラブ（コンクリート構造体）の断面図である。

【図9】図９は、本発明の第３実施形態に係るボイドを模式的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
＜第１実施形態（図１～図５）＞
図５に示すように、コンクリート用ボイド１は、例えば建物用のコンクリートスラブ５０に埋設されて使用される。コンクリート用ボイド１は、紙製である。ボイド１の材料の紙としては、木材パルプ由来の普通紙でもよく、非木材パルプ由来の非木材紙でもよく、古紙パルプ由来の再生紙でもよく、合成樹脂由来の合成紙でもよい。また、洋紙でもよく、和紙でもよく、段ボール紙でもよい。
ボイド１を構成する紙の厚みは、好ましくは１ｍｍ～数ｍｍ程度であるが、これに限らず、１ｍｍ以下でもよく、数ｍｍ以上でもよい。

【0012】

好ましくは、ボイド１を構成する紙には、耐水材が含有されている。好ましくは、耐水材が紙材料に練り込まれたり混合されたりすることによって、紙材料に耐水材が均一に分散されている。耐水材の成分としては、例えば脂肪酸系誘導体、スチレンアクリル系樹脂等が挙げられる。

【0013】

図１及び図２に示すように、コンクリート用ボイド１は、紙製の上側ボイド部材１０と、紙製の下側ボイド部材２０と、紙製の中子部材３０を備えている。
＜上側ボイド部材１０＞
図２及び図３（ａ）に示すように、上側ボイド部材１０は、天板部１１と上側周壁部１２を有する蓋状に形成されている。天板部１１は、平面視で概略四角形をなし、ボイド１の上面を構成している。上側周壁部１２は、概略四角錐台形状をなし、天板部１１の周囲から下方へ延びている。上側周壁部１２の下端の周縁部には、全周にわたって、外方へ突出する環状の上鍔部１３が形成されている。蓋状の上側ボイド部材１０の内部には、上側空洞１９が形成されている。さらに、天板部１１及び上側周壁部１２には、縦横に延びる複数の凹溝１４が形成されている。上側ボイド部材１０の内面側から見ると、凹溝１４と対応する部分は凸部となっている。これによって、上側ボイド部材１０は、外面側から見ても内面側から見ても凸凹になっている。

【0014】

＜下側ボイド部材２０＞
図２及び図３（ｃ）に示すように、下側ボイド部材２０は、底板部２１と下側周壁部２２を有する器状に形成されている。底板部２１は、平面視で概略四角形をなし、ボイド１の底面を構成している。下側周壁部２２は、概略四角錐台形状をなし、底板部２１の周囲から上方へ延びている。下側周壁部２２の上端の周縁部には、全周にわたって、外方へ突出する環状の下鍔部２３が形成されている。器状の下側ボイド部材２０の内部には、下側空洞２９が形成されている。さらに、底板部２１及び下側周壁部２２には、縦横に延びる複数の凹溝２４が形成されている。下側ボイド部材２０の内面側から見ると、凹溝２４と対応する部分は凸部となっている。これによって、下側ボイド部材２０は、外面側から見ても内面側から見ても凸凹になっている。

【0015】

＜中子部材３０＞
図２及び図３（ｂ）に示すように、中子部材３０は、平面視で概略四角形状をなしている。中子部材３０には、上側から見て多数の凸部３１及び凹部３２が形成されている。上側から見た凸部３１は、下側から見て凹部となっている。上側から見た凹部３２は、下側から見て凸部となっている。中子部材３０の周縁部には、全周にわたって中間鍔部３３が形成されている。

【0016】

中子部材３０は、上側ボイド部材１０及び下側ボイド部材２０の間に介在されている。上側ボイド部材１２及び下側ボイド部材２２が、中子部材３０を挟んで、互いに上下に向き合わされている。上鍔部１３及び下鍔部２３どうしが、中間鍔部３３を挟んで重ね合わされている。これによって、上側空洞１９及び下側空洞２９が閉じられている。かつ、中子部材３０によって、上側空洞１９及び下側空洞２９どうしが隔てられている。

【0017】

互いに凸凹をなす上側ボイド部材１０及び中子部材３０どうしが嵌め合わされることによって、上側ボイド部材１０と中子部材３０が相対変位不能に係合されている。かつ、互いに凸凹をなす下側ボイド部材２０及び中子部材３０どうしが嵌め合わされることによって、下側ボイド部材２０と中子部材３０が相対変位不能に係合されている。これによって、上側ボイド部材１０と下側ボイド部材２０が、中子部材３０を介して相対変位不能に係合されている。

【0018】

＜ボイド製造装置４０＞
図４は、ボイド１の各ボイド構成部材１０～３０を製造するボイド製造装置４０を模式的に示したものである。ボイド製造装置４０は、成形型４１と、成形網４２と、原料容器４３を含む。成形型４１は、各部材１０～３０に表面形状に合わせた型面４１ａを有している。成形網４２は、型面４１ａに合わせた形状に形成され、型面４１ａに添うように配置されている。成形型４１及び成形網４２が、原料容器４３内に収容されている。成形型４１には、真空吸引手段４４が接続されている。真空吸引手段４４の吸引孔４４ａが型面４１ａに開口されている。

【0019】

＜ボイド製造方法＞
原料容器４３に紙原料液４５が供給されることによって、成形型４１及び成形網４２が紙原料液４５に漬かる。かつ、真空吸引手段４４の駆動によって、紙原料液４５中の紙繊維４６が成形網４２に絡まって付着される。真空吸引時間によって、ボイド構成部材１０～３０の成形厚みを調整できる。
その後、成形型４１及び成形網４２を原料容器４３から引き上げ、脱水及び脱気の後、乾燥炉で乾燥させる。更に、熱プレス成型等を行ってもよい。
このようにして、ボイド構成部材１０～３０が作製される。

【0020】

ボイド構成部材１０～３０は、紙製であるから、大型であっても重量が過大になるのを防止できる。更にコストダウンを図ることができる。
好ましくは、作製したボイド構成部材１０～３０を種類ごとにまとめておく。より好ましくは、同種のボイド構成部材１０～３０を積み重ねることによって、コンパクトにできる。したがって、保管スペースが嵩むのを防止できる。各ボイド構成部材１０～３０が軽量であるから、運搬も容易である。

【0021】

コンクリートスラブの打設現場又は打設工場において、ボイド１を組み立てる。すなわち、上側ボイド部材１０と下側ボイド部材２０を、これらの間に中子部材３０を挟んではめあわせる。これによって、ボイド１を簡単に組み立てることができる。

【0022】

図５に示すように、組み立てたボイド１を、コンクリートスラブ５０の打設型枠（図示省略）内に設置する。
また、型枠内に鉄筋５２を配筋する。
続いて、型枠にコンクリート５１を打設する。これによって、コンクリートスラブ５０が形成される。ボイド１は、コンクリート５１に埋設される。
ボイド１が耐水材を含有する紙によって構成されているため、コンクリート５１中の水分と接触しても、品質が劣化するのを防止できる。特に、ボイド１を構成する紙が水分の吸収によってふやけるのを回避できる。
ボイド１によって、コンクリートスラブ５０におけるコンクリート打設量を少量化できる。また、コンパクトスラブ２０の重量を軽くすることができる。

【0023】

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
＜第２実施形態（図６～図８）＞
図６（ａ）～同図（ｃ）に示すように、第２実施形態に係るボイド１Ｂにおいては、上側ボイド部材１０Ｂと下側ボイド部材２０Ｂとが連なって一体になっている。ボイド１Ｂの全体が１枚の紙によって構成されている。
ボイド１Ｂは、中子部材３０（図３（ｂ））を有していない。

【0024】

詳しくは、上側周壁部１２の上鍔部１３の一辺（１の縁部）と、下側周壁部２２の下鍔部２３の一辺（１の縁部）とが、一体に連なっている。これら鍔部１３，２２どうしの連通部には、折り目状のヒンジ１ａが形成されている。図７（ａ）に示すように、ボイド１Ｂが、ヒンジ１ａにおいて折り曲げ可能になっている。すなわち、上側ボイド部材１０及び下側ボイド部材２０どうしが、ヒンジ１ａを介して相対回転可能に連なっている。

【0025】

これによって、ボイド１Ｂが、展開された展開状態（図６）と、閉じられた閉状態（図７）との間で変態可能になっている。図６（ｂ）に示すように、展開状態では、例えば下側ボイド部材２０がヒンジ１ａを中心に反転された状態になっており、２つのボイド部材１０，２０どうしが、共に同じ側（例えば上側）へ向けられ、ヒンジ１ａを挟んで横に並んでいる。図６（ｃ）に示すように、各ボイド部材１０，２０の空洞１９，２９が、例えば下方へ開放されている。

【0026】

図６（ｃ）及び同図（ｄ）に示すように、２つのボイド部材１０，２０のうち例えば上側ボイド部材１０の上鍔部１３には、雌嵌合部１３ａが形成されている。図６（ｃ）及び同図（ｅ）に示すように、下側ボイド部材２０の下鍔部２３には、雄嵌合部２３ｂが形成されている。
上鍔部１３に雄嵌合部が形成され、下鍔部２３に雌嵌合部が形成されていてもよい。

【0027】

図７（ａ）に示すように、閉状態では、上側ボイド部材１０及び下側ボイド部材２０どうしが上下に向き合わされている。上鍔部１３及び下鍔部２３どうしが重ね合わされている。さらに、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、雌嵌合部１３ａに雄嵌合部２３ｂが嵌め込まれることによって、鍔部１３，２３どうしが凹凸嵌合にて接合されている。図７（ｂ）に示すように、各ボイド部材１０，２０の空洞１９，２９どうしが一体に連なるとともに閉塞されている。

【0028】

好ましくは、ボイド１Ｂは、展開状態（図６）で成形される。ボイド１Ｂは、紙製であるから、大型であっても重量が過大になるのを防止できる。更に、展開状態の複数のボイド１Ｂを積み重ねることによって、コンパクトにできる。したがって、保管スペースが嵩むのを防止できる。軽量であるから、運搬も容易である。

【0029】

図７に示すように、ボイド１Ｂを使用するときは、閉状態にする。例えば下側ボイド部材２０を、ヒンジ１ａを中心にして１８０度回転させることで、上側ボイド部材１０及び下側ボイド部材２０どうしを、互いに上下に向き合わせる。かつ雌雄の嵌合部１３ａ，２３ｂどうしを嵌め合わせ、鍔部１３，２３どうしを接合する。これによって、ボイド１Ｂを簡単に閉状態にできる。図８に示すように、閉状態のボイド１Ｂを、コンクリートスラブ５０の打設型枠（図示省略）内に設置して、型枠にコンクリート５１を打設することによって、ボイド１Ｂをコンクリート５１に埋設する。

【0030】

＜第３実施形態（図９）＞
図９に示すように、第３実施形態のボイド１Ｃにおいては、下側ボイド部材２０Ｃの底板部２１の内面２５には、四隅のコーナー２５ｃ（水抜き箇所）へ向かって下がる排水勾配が形成されている。したがって、内面２５における中央部２５ａが最も高く、コーナー２５ｃが最も低くなっている。各コーナー２５ｃには、それぞれ水抜き穴２６が形成されている。水抜き穴２６は、底板部２１を厚み方向へ貫通している。

【0031】

これによって、打設コンクリート中の水等が、ボイド部材１０Ｃ，２０Ｃどうしの間などを通してボイド１Ｃ内に入り込んだ場合、その水を排水勾配に沿ってコーナー２５ｃへ導き、水抜き穴２６から排出することができる。したがって、ボイド１Ｃ内に水が溜まるのを防止できる。

【0032】

本発明は、前記実施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において種々の改変をなすことができる。
例えば、第１実施形態において、上側ボイド部材１０と下側ボイド部材２０との間に、複数の中子部材３０が積層されていてもよい。
第２実施形態の鍔部１３，２３どうしの接合手段は、凹凸嵌合に限らず、接着剤、粘着テープ、クリップ、クランプ等であってもよい。
第３実施形態の水抜き構造を、第１実施形態の上下分離型のボイド１に適用してもよく、第２実施形態のヒンジ型のボイド１Ｂに適用してもよい。
ボイドの各構成部材が、複数枚の紙を貼り合わせることによって形成されていてもよい。
ボイドを構成する紙の表面に耐水フィルムが貼られていてもよい。
コンクリート構造体は、コンクリートスラブ１に限らず、コンクリート壁、コンクリート柱等であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明は、例えばコンクリート構造の建物のコンクリートスラブに埋設されるボイドに適用できる。

【符号の説明】

【0034】

１ コンクリート用ボイド
１Ｂ，１Ｃ コンクリート用ボイド
１ａ ヒンジ
１０ 上側ボイド部材
１０Ｂ，１０Ｃ 上側ボイド部材
１１ 天板部
１２ 上側周壁部
１３ 上鍔部（周縁部）
１３ａ 雌嵌合部
１４ 凹溝
１９ 上側空洞
２０ 下側ボイド部材
２０Ｂ，２０Ｃ 下側ボイド部材
２１ 底板部
２２ 下側周壁部
２３ 下鍔部（周縁部）
２３ｂ 雄嵌合部
２４ 凹溝
２５ 内面
２５ｃ コーナー
２６ 水抜き穴
２９ 下側空洞
３０ 中子部材
３１ 凸部
３２ 凹部
３３ 中間鍔部
４０ ボイド製造装置
４１ 成形型
４１ａ 型面
４２ 成形網
４３ 原料容器
４４ 真空吸引手段
４４ａ 吸引孔
４５ 紙原料液
４６ 紙繊維
５０ コンクリートスラブ（コンクリート構造体）
５１ コンクリート
５２ 鉄筋

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】