(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】P2024118641
(43)【公開日】2024-09-02
(54)【発明の名称】柱状構造物の型枠構造および型枠設置方法
(51)【国際特許分類】
E04G 13/02 20060101AFI20240826BHJP
E04G 17/00 20060101ALI20240826BHJP
【FI】
E04G13/02 A
E04G17/00 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023025029
(22)【出願日】2023-02-21
(71)【出願人】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】509174152
【氏名又は名称】協立エンジ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】山本 康之
(72)【発明者】
【氏名】河野 重行
(72)【発明者】
【氏名】名倉 健二
(72)【発明者】
【氏名】小貫 真広
(72)【発明者】
【氏名】加藤 正大
(72)【発明者】
【氏名】太田 佳佑
(72)【発明者】
【氏名】佐山 貴宏
(72)【発明者】
【氏名】吉武 謙二
(72)【発明者】
【氏名】佐久間 清文
(72)【発明者】
【氏名】黒▲崎▼ ひろみ
(72)【発明者】
【氏名】島津 孝一
(72)【発明者】
【氏名】古賀 尚幸
【テーマコード(参考)】
2E150
【Fターム(参考)】
2E150BA32
2E150BA65
2E150CA01
2E150CA03
2E150GA03
2E150GA24
2E150KD01
2E150MA02Z
2E150MA42X
(57)【要約】
【課題】施工性と作業効率を向上でき、施工にかかる工期やコストを低減できる。
【解決手段】多角形断面からなる鉄筋コンクリート造の風車基礎2の施工に使用され、風車基礎2の外周壁20を構成して風車基礎2の各側面に配置される平板状の埋設コンクリート型枠板30と、埋設コンクリート型枠板30の外面30aに着脱可能に固定された横材40と、を組み合わせた型枠ユニット10が設けられ、隣接する型枠ユニット10の横材40同士を接続する横継ぎ部材50が設けられた構成の柱状構造物の型枠構造を提供する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
多角形断面からなる鉄筋コンクリート造の柱状構造物の施工に使用される柱状構造物の型枠構造であって、
前記柱状構造物の外周壁を構成して前記柱状構造物の各側面に配置される平板状の埋設コンクリート型枠板と、前記埋設コンクリート型枠板の外面に着脱可能に固定された横材と、を組み合わせた型枠ユニットが設けられ、
隣接する前記型枠ユニットの前記横材同士を接続する横継ぎ部材が設けられていることを特徴とする柱状構造物の型枠構造。
【請求項2】
前記横継ぎ部材は、
前記横材の長さ方向両端に設けられた支圧板と、
前記柱状構造物の周方向に隣接する前記支圧板間に圧縮力を導入するPC鋼材と、
を備える、請求項1に記載の柱状構造物の型枠構造。
【請求項3】
前記横継ぎ部材は、
前記柱状構造物の周方向に隣接する前記横材のそれぞれに設けられるボルト固定部と、
前記隣接する前記横材間に架け渡して前記ボルト固定部にボルトにより固定される添接板と、を有し、
前記添接板は、前記ボルト固定部に対応するボルト穴を有し、
前記ボルト穴は、前記隣接する前記横材同士がなす接続角度の変化に応じて変位する前記ボルト固定部の位置を結ぶ仮想線に沿う長穴である、請求項1に記載の柱状構造物の型枠構造。
【請求項4】
前記柱状構造物の内部に配筋される鉄筋と前記型枠ユニットとを連結する型枠固定治具が設けられている、請求項1に記載の柱状構造物の型枠構造。
【請求項5】
前記型枠固定治具は、前記鉄筋の上部と前記型枠ユニットの上部とに対して着脱自在に設けられている、請求項4に記載の柱状構造物の型枠構造。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の柱状構造物の型枠構造を使用した型枠設置方法であって、
前記埋設コンクリート型枠板に前記横材を固定して前記型枠ユニットを組み立てる工程と、
前記柱状構造物の前記各側面のそれぞれに前記埋設コンクリート型枠板を前記柱状構造物側に向けた状態で前記型枠ユニットを配置する工程と、
前記柱状構造物の周方向に隣接する前記型枠ユニットの前記横材同士を前記横継ぎ部材で接続する工程と、
を有することを特徴とする型枠設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、柱状構造物の型枠構造および型枠設置方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、鉄筋コンクリート造の柱状構造物を施工する際には、例えば型枠を組み立て、サポート材やセパレータを使用して型枠の反力をとる型枠構造を採用するのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、支保工の内側にメタルフォーム(鋼製型枠)を備え、矩形状支保工を連結して組み立てたメタルフォームの内側にコンクリートを打設し、打設後に、メタルフォーム及び支保工を解体撤去する構成について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に示すような従来の型枠構造では、以下のような問題があった。
すなわち、従来の場合には、型枠の反力をとるためのサポート材やセパレータを取り付ける作業が狭隘場所となる組立て鉄筋内で行う必要があるため、極めて苦渋な作業となっており、作業性に問題があるうえ、多大な作業時間を要することから施工効率が低下していた。
また、例えば風車の基礎等の大型な柱状構造物の場合には、型枠自体の組み立て、撤去に掛かる手間や時間、さらに施工コストが増大することから、その点で改善の余地があった。
【0005】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、施工性と作業効率を向上でき、施工にかかる工期やコストを低減できる柱状構造物の型枠構造および型枠設置方法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】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る柱状構造物の型枠構造は、多角形断面からなる鉄筋コンクリート造の柱状構造物の施工に使用される柱状構造物の型枠構造であって、前記柱状構造物の外周壁を構成して前記柱状構造物の各側面に配置される平板状の埋設コンクリート型枠板と、前記埋設コンクリート型枠板の外面に着脱可能に固定された横材と、を組み合わせた型枠ユニットが設けられ、隣接する前記型枠ユニットの前記横材同士を接続する横継ぎ部材が設けられていることを特徴としている。
【0007】
また、本発明に係る型枠設置方法は、上述した柱状構造物の型枠構造を使用した型枠設置方法であって、前記埋設コンクリート型枠板に前記横材を固定して前記型枠ユニットを組み立てる工程と、前記柱状構造物の前記各側面のそれぞれに前記埋設コンクリート型枠板を前記柱状構造物側に向けた状態で前記型枠ユニットを配置する工程と、前記柱状構造物の周方向に隣接する前記型枠ユニットの前記横材同士を前記横継ぎ部材で接続する工程と、を有することを特徴としている。
【0008】
本発明では、多角形断面からなる柱状構造物の各側面に対応した型枠ユニットの埋設コンクリート型枠板を、型枠ユニット内に打設されるコンクリートに埋設して一体化させることができる。すなわち、埋設コンクリート型枠板はコンクリート打設時の型枠として機能するとともに、打設後の柱状構造物の外周壁を構成して構造体の一部をなす。そのため、組み立てた型枠ユニットの横材のみを解体すればよく、埋設コンクリート型枠板の解体、撤去に掛かる作業が不要になり、施工効率を向上できる。
【0009】
さらに、本発明では、埋設コンクリート型枠板と横材とが一体化した型枠ユニットを構成し、一体化した型枠ユニット自身が支保工となる自己釣り合いの構造となる。そのため、外部反力を期待する従来の支保工(サポート材やセパレータ等)の設置作業が不要となり、これらの組み立てに掛かる苦渋作業がなくなり、作業性および施工性を向上することができる。すなわち、本発明では、型枠構造の設置、解体に関わる作業をほぼ型枠ユニットの外側で行うことが可能となる。しかも、従来のサポート材やセパレータ等の支保工が不要になるのでコストの低減を図ることができる。
【0010】
また、本発明に係る柱状構造物の型枠構造は、前記横継ぎ部材は、前記横材の長さ方向両端に設けられた支圧板と、前記柱状構造物の周方向に隣接する前記支圧板間に圧縮力を導入するPC鋼材と、を備えることが好ましい。
【0011】
この場合、型枠ユニットの設置が完了した後、隣接する型枠ユニットの横材に設けられる支圧板にPC鋼材を設けて、そのPC鋼材に緊張力を付与ることで、PC鋼材に圧縮力を導入する。これによりPC鋼材に一体的に設けられる横材にも横方向(周方向)に圧縮力が作用することになる。そのため、柱状構造物の外周壁に沿って配置されるすべての型枠ユニットに周方向の圧縮力が導入され、一体化した型枠ユニット自身が支保工となる自己釣り合いの構造を確実に実現することができる。したがって、型枠ユニットの内側へのコンクリート打設時に充填されるコンクリートによって型枠ユニットが外周側に膨らむことを防止することができる。
【0012】
また、本発明に係る柱状構造物の型枠構造は、前記横継ぎ部材は、前記柱状構造物の周方向に隣接する前記横材のそれぞれに設けられるボルト固定部と、前記隣接する前記横材間に架け渡して前記ボルト固定部にボルトにより固定される添接板と、を有し、前記添接板は、前記ボルト固定部に対応するボルト穴を有し、前記ボルト穴は、前記隣接する前記横材同士がなす接続角度の変化に応じて変位する前記ボルト固定部の位置を結ぶ仮想線に沿う長穴であることが好ましい。
【0013】
この場合には、型枠ユニットの設置が完了した後、隣接する型枠ユニットの横材同士を添接板で固定することで、周方向に配置される複数の型枠ユニットを一体化させることができる。そのため、一体化した型枠ユニット自身が支保工となる自己釣り合いの構造となることから、型枠ユニットの内側へのコンクリート打設時に充填されるコンクリートによって型枠ユニットが外周側に膨らむことを防止することができる。
そして、この場合には、添接板の長穴は、横材同士がなす接続角度の変化に応じて変位するボルト固定部の位置を結ぶ仮想線に沿って形成されているので、横材を一体化している型枠ユニット同士がなす接続角度の位置に合わせて微調整することができる。また、柱状構造物の多角形状の角数に関わらず添接板を転用することができる。
【0014】
また、本発明に係る柱状構造物の型枠構造は、前記柱状構造物の内部に配筋される鉄筋と前記型枠ユニットとを連結する型枠固定治具が設けられていることが好ましい。
【0015】
このような構成にすることにより、型枠ユニットを組み立てる際に、型枠固定治具を使用して型枠ユニットを柱状構造物の内部に配筋される鉄筋に支持することで、型枠ユニットを所定位置に精度よく位置決めすることができ、複数の型枠ユニットを効率よくかつ高精度で多角形状に設置することができる。
また、この場合には、型枠固定治具によって型枠ユニットが柱状構造物の内部に配筋される鉄筋に支持されているので、コンクリート打設時において型枠固定治具を撤去しないことで、コンクリートの内圧によって型枠ユニットが径方向外側に倒れることを防止できる。すなわち、本発明では、型枠固定治具に型枠ユニットの位置決めの機能だけでなく、支保部材としての機能をもたせることができる。
【0016】
また、本発明に係る柱状構造物の型枠構造は、前記型枠固定治具は、前記鉄筋の上部と前記型枠ユニットの上部とに対して着脱自在に設けられていることが好ましい。
【0017】
この場合には、型枠固定治具によって鉄筋の上部と型枠ユニットの上部とが支持されるので、型枠ユニットが径方向に傾倒することを防止でき、型枠ユニットをより精度よく配置することができる。
また、コンクリートの打設中も型枠固定治具を用いる場合には、打設したコンクリートが硬化した後に、打設したコンクリートの上部に位置する型枠固定治具を上方から容易に取り外すことができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の柱状構造物の型枠構造および型枠設置方法によれば、施工性と作業効率を向上でき、施工にかかる工期やコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明の第1実施形態による風車基礎の型枠構造の構成を示す斜視図である。
【
図2】
図1に示す風車基礎の型枠構造の平面図である。
【
図3】
図1に示す風車基礎の型枠構造の縦断面図である。
【
図4】型枠構造の一部を上方から見た平面図である。
【
図6】横継ぎ部材によって接続された横材を上方から見た平面図であって、(a)は横材同士を直線状に接続した状態を示す図、(b)は横材同士に角度を付けて接続した状態を示す図、(c)は(a)に示すA-A線矢視図である。
【
図8】型枠固定治具によって型枠ユニットと鉄筋とを連結した状態を示す側面図である。
【
図10】第2実施形態による横継ぎ部材によって接続された横材を上方から見た平面図であって、(a)は横材同士に角度を付けて接続した状態を示す図、(b)は横材同士に(a)より大きな角度を付けて接続した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態による柱状構造物の型枠構造および型枠設置方法について、図面に基づいて説明する。
【0021】
(第1実施形態)
図1~
図3に示すように、本実施形態の柱状構造物の型枠構造1は、複数の側面2aを有する多角形断面からなる鉄筋コンクリート造の風車基礎2(柱状構造物)のコンクリート打設による施工に使用される。風車基礎2は、風力発電設備における構成のタワー(図示省略)を下方から支持する地盤に構築される基礎構造物である。
【0022】
風車基礎2は、全辺長が等しい正多角形(ここでは正8角形)である。風車基礎2は、いずれの高さにおいても水平方向の断面形状が同じ角数(ここでは8角形)により形成される多角形柱状構造である。
図1に示す風車基礎2は、フーチング2Aとペデスタル2Bとからなる。ペデスタル2Bの内部には、上述したタワーに固定されるアンカーボルト26が埋め込まれている。本実施形態では、フーチング2Aを型枠構造1の施工対象として以下説明する。
【0023】
風車基礎2の外周壁20は、型枠構造1の一部である後述する埋設コンクリート型枠板30によって構成されている。すなわち、埋設コンクリート型枠板30は、風車基礎2のコンクリート22と一体となり、コンクリート打設後において本設として機能する。すなわち、風車基礎2の一部は、埋設コンクリート型枠板30である。
【0024】
ここで、風車基礎2において、基礎中心軸(単に中心軸Oという)を鉛直方向に向けて配置され、この中心軸Oに平行な方向を軸方向と定義し、中心軸O回りに周回する方向を周方向と定義し、中心軸Oに直交する方向を径方向と定義する。また、径方向で中心軸Oに向かう方向を内側、中心軸Oから離れる方向を外側と定義する。
【0025】
型枠構造1は、風車基礎2の施工時において、風車基礎2の外周壁20が形成される外周部全周にわたって設置される。風車基礎2の施工時には、コンクリート22中に鉄筋21(
図8参照)や補強鋼材などの埋設部材が埋設される。
【0026】
型枠構造1は、風車基礎2の外周壁20を構成して風車基礎2の各側面2aに配置される平板状の埋設コンクリート型枠板30と、埋設コンクリート型枠板30の外面30aに着脱可能に固定された横材40と、を組み合わせた型枠ユニット10が設けられている。型枠ユニット10は、風車基礎2の各側面2aに沿って配置される。また、型枠構造1には、隣接する型枠ユニット10の横材40同士を接続する横継ぎ部材50が設けられている。
【0027】
埋設コンクリート型枠板30は、コンクリート打設時の型枠として機能するとともに、コンクリート打設後には風車基礎2のコンクリート22と一体化して風車基礎2の構造体としても機能する。埋設コンクリート型枠板30は、一定の厚みの平板形状をなし、例えば工場等で製作されたプレキャストコンクリートからなる。埋設コンクリート型枠板30は、
図4に示すように、径方向内側を向く内面30bに凹凸状の凹凸部31が形成され、外面30aは平坦に形成されている。
【0028】
また、本実施形態では、
図5に示すように、埋設コンクリート型枠板30は、横方向(周方向)に複数(ここでは4つ)に分割された縦長の分割板体30Aが組み合わされ、風車基礎2の側面2aと同形状に設定された1枚の埋設コンクリート型枠板30を構成している(
図1参照)。なお、埋設コンクリート型枠板30の分割数、分割位置はこれに限定されることはない。横材40が設けられる観点から、埋設コンクリート型枠板30は横方向に分割されることが好ましい。
【0029】
横材40は、横方向(周方向)に沿って延びて埋設コンクリート型枠板30の外面30aにボルト等の固定手段によって着脱可能に固定されている。横材40は、1つの埋設コンクリート型枠板30において、縦方向(軸方向)に間隔をあけて複数(ここでは3本)設けられている。横材40は、L字断面のアングル材が用いられ、L型の一方のフランジ面が埋設コンクリート型枠板30の外面30aに当接している。横材40の長さは、埋設コンクリート型枠板30の横寸法と一致している。横材40の長さ方向両端は、埋設コンクリート型枠板30の側縁部に位置している。横材40の両端には、横継ぎ部材50の支圧板51(後述する)が設けられている。
【0030】
このように構成される型枠ユニット10は、埋設コンクリート型枠板30と横材40とを地組により一体的に組み付けてユニット化される。そして、平面視して周方向に隣接する型枠ユニット10、10同士がなす角度は、風車基礎2の多角形状に合わせた角度となる。
【0031】
図6(a)~(c)に示すように、横継ぎ部材50は、多角形状に設置される複数の型枠ユニット10を周方向に緊張力を付与した状態で連結するための継手部材である。横継ぎ部材50は、横材40の長さ方向両端に設けられた支圧板51と、周方向に隣接する支圧板51、51との間に圧縮力F1(
図7参照)を導入するPC(プレストレスコンクリート)鋼棒52(PC鋼材)と、を備える。
【0032】
支圧板51は、板面を横材40の長手方向に直交する方向に向けて配置されている。すなわち、支圧板51の面方向は、型枠ユニット10が所定位置に設置された状態で、横方向(周方向)に直交する方向を向き、隣接する型枠ユニット10の横材40の支圧板51、51同士が周方向に対向する。支圧板51の向き合う側の面(外面51b)と反対側の面(内面51a)は、PC鋼棒52の定着面となる。
また、周方向に隣接して互い向き合う支圧板51、51同士がなす角θは、型枠ユニット10、10同士がなす角度θ(
図4参照)とほぼ同等で風車基礎2の外側に開くように角度をもって配置されている。
【0033】
支圧板51の中央には、厚さ方向に貫通してPC鋼棒52が挿通可能な貫通孔51cが設けられている。また、支圧板51の内面51aには、球面座53が設けられている。球面座53は、横材40の長さ方向中心側を向く面に球面状に凹む凹面53aを有する。
【0034】
PC鋼棒52は、隣接する支圧板51の貫通孔51c同士を貫通し、その貫通した両端部52a、52bに対してナット54による締め込みが必要な長さに設定されている。ナット54と球面座53との間には、球面座金55が介在される。球面座金55は、一方の面が球面座53の凹面53aに係止する球面状の凸面55aを有し、他方の面が平面55bになっている。
【0035】
このように横継ぎ部材50が構成されることで、本実施形態のように、隣接する角度をもって配置される一対の支圧板51、51間を挿通するPC鋼棒52と、それら一対の支圧板51、51と、が直交しない場合であっても、PC鋼棒52の両端部52a、52bに締め付けるナット54の締付力を球面座金55および球面座53を介して支圧板51に伝達できる。すなわち、
図7に示すように、PC鋼棒52(横継ぎ部材50)によって横材40(型枠ユニット10)に周方向の圧縮力F1を導入することができる。
【0036】
また、
図8及び
図9に示すように、型枠構造1は、風車基礎2の内部に配筋される鉄筋21の上部21aと型枠ユニット10の上部10aとを着脱自在に連結して支持する型枠固定治具60を備えている。
【0037】
型枠固定治具60は、型枠ユニット10の埋設コンクリート型枠板30(型枠ユニット10)の上部10aに支持される保持キャップ61と、鉄筋21の上部21aに係止する鉄筋係止部62と、保持キャップ61と鉄筋係止部62とを連結する連結材63と、連結材63の長さを調整するターンバックル64と、を備えている。
【0038】
保持キャップ61は、埋設コンクリート型枠板30の上部10aに上方から被せて装着可能に設けられている。ここで本実施形態では、鉄筋21の上部21aに水平方向に延びる鉄筋組立用アングル材23が固定されている。鉄筋係止部62は、鉄筋組立用アングル材23に上方から被せて装着可能に設けられている。連結材63は、保持キャップ61と鉄筋係止部62とのそれぞれに対してピン支持部65によって連結されている。連結材63の長さ方向の中間部にはターンバックル64が接続され、連結材63の保持キャップ61と鉄筋係止部62との間の離間を調整できるように構成されている。なお、鉄筋組立用アングル材23が省略されてしてもよい。すなわち、鉄筋係止部62を鉄筋21に直接装着してもよい。
【0039】
このように型枠固定治具60は、型枠ユニット10の組み立て時の位置決めの機能を有する。
さらに、型枠固定治具60は、型枠ユニット10を型枠ユニット10の径方向内側に配置される複数の鉄筋21に支持することで、多角形状に設置した複数の型枠ユニット10の内側にコンクリート22を打設した際にコンクリート22の内圧によって型枠ユニット10が径方向外側に倒れることを防止する機能をもたせることも可能である。なお、この場合には、型枠固定治具60に支保機能の一部を負担させることができるので、より軽量で剛性が小さい横材40を採用することも可能である。
【0040】
次に、上述した型枠構造1を使用した型枠設置方法について、図面に基づいて具体的に説明する。
本実施形態による型枠設置方法は、
図1に示すように、埋設コンクリート型枠板30に横材40を固定して型枠ユニット10を組み立てる工程と、風車基礎2の各側面2aのそれぞれに埋設コンクリート型枠板30を風車基礎2側に向けた状態で型枠ユニット10を配置する工程と、周方向に隣接する型枠ユニット10の横材40同士を横継ぎ部材50で接続する工程と、を有する。
【0041】
先ず、
図5に示す上述した型枠ユニット10を施工現場で地組みする。すなわち、例えば工場などで製作したプレキャストコンクリートからなる埋設コンクリート型枠板30をその側面を横向きの姿勢に配置してから、この埋設コンクリート型枠板30の外面30aに対して複数の横材40を組み付けることでユニット化する。このとき、横材40には、上述した支圧板51および球面座53を取り付けておく。組み立てる型枠ユニット10は、風車基礎2の側面2aの数量分、すなわち本実施形態では風車基礎2が8角形断面であるので8つ設けておく。
【0042】
次に、
図1及び
図2に示すように、組み立てた型枠ユニット10を風車基礎2の各側面2aのそれぞれに配置する。具体的には、クレーン等を使用して地上に横置き姿勢で配置されている型枠ユニット10を組み付ける姿勢(埋設コンクリート型枠板30の板面が縦向きとなる姿勢)となるように吊り上げ、地盤の所定位置に位置決めするとともに、適宜な固定手段(図示省略)により型枠ユニット10の基部を地盤に固定する。
このとき、
図8に示すように、型枠ユニット10の設置前、あるいは設置後に風車基礎2の内側には風車基礎2のコンクリート22に埋設される鉄筋21を組み立てる。
そして、型枠ユニット10の組立時には、型枠ユニット10の上部10aと鉄筋21の上部21aとの間を連結する型枠固定治具60を取り付け、型枠ユニット10の上部10aを鉄筋21の上部21aに支持する。型枠固定治具60は、複数の型枠ユニット10を多角形状に配置して組み立てが完了した後、撤去してもよいし、このとき撤去せずに鉄筋21と型枠ユニット10同士を連結し、支保機能をもたせた状態でコンクリートを打設するようにしてもよい。
【0043】
次に、
図6(a)~(c)に示すように、周方向に隣接する型枠ユニット10の横材40同士を横継ぎ部材50で接続する。具体的には、型枠ユニット10の設置が完了した後、隣接する型枠ユニット10、10の横材40に設けられる支圧板51、51にPC鋼棒52を挿入し、そのPC鋼棒52の両端部52a、52bの定着端のそれぞれをナット54で締め付けてPC鋼棒52に緊張力F2(
図7参照)を付与することで、PC鋼棒52に圧縮力F1を導入する。
これにより、
図7に示すように、PC鋼棒52に一体的に設けられる横材40にも横方向(周方向)に圧縮力F1が作用することになる。本実施形態では、8つの型枠ユニット10によって平面視で8角形に囲む型枠構造1が一体で形成され、型枠ユニット10の内側コンクリート打設時に充填されるコンクリート22によって型枠ユニット10が外周側に膨らむことが防止されている。
【0044】
これにより、
図2に示すような型枠構造1の設置が完了となる。
その後、設置した型枠構造1の内側にコンクリート22を打設する。そして、打設したコンクリート22が十分に硬化した後、埋設コンクリート型枠板30を残した状態で横材40及び横継ぎ部材50を取り外す。また、コンクリート打設中も型枠固定治具60を取り付けた状態にしておいた場合には、打設したコンクリートの硬化後に型枠固定治具60を取り外す。
このように、埋設コンクリート型枠板30は、打設したコンクリート22と一体になり、風車基礎2の外周壁20となる。
【0045】
次に、上述した柱状構造物の型枠構造1および型枠設置方法の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
図1~
図3に示すように、本実施形態による柱状構造物の型枠構造1では、多角形断面からなる鉄筋コンクリート造の風車基礎2の施工に使用される。型枠構造1は、風車基礎2の外周壁20を構成して風車基礎2の各側面2aに配置される平板状の埋設コンクリート型枠板30と、埋設コンクリート型枠板30の外面30aに着脱可能に固定された横材40と、を組み合わせた型枠ユニット10が設けられ、隣接する型枠ユニット10の横材40同士を接続する横継ぎ部材50が設けられている。
【0046】
本実施形態では、多角形断面からなる風車基礎2の各側面2aに対応した型枠ユニット10の埋設コンクリート型枠板30を、型枠ユニット10内に打設されるコンクリート22に埋設して一体化させることができる。すなわち、埋設コンクリート型枠板30はコンクリート打設時の型枠として機能するとともに、打設後の風車基礎2の外周壁20を構成して構造体の一部をなす。そのため、組み立てた型枠ユニット10の横材40のみを解体すればよく、埋設コンクリート型枠板30の解体、撤去に掛かる作業が不要になり、施工効率を向上できる。
【0047】
さらに、本実施形態では、埋設コンクリート型枠板30と横材40とが一体化した型枠ユニット10を構成し、一体化した型枠ユニット10自身が支保工となる自己釣り合いの構造となる。そのため、外部反力を期待する従来の支保工(サポート材やセパレータ等)の設置作業が不要となり、これらの組み立てに掛かる苦渋作業がなくなり、作業性および施工性を向上することができる。すなわち、本実施形態では、型枠構造1の設置、解体に関わる作業をほぼ型枠ユニット10の外側で行うことが可能となる。しかも、従来のサポート材やセパレータ等の支保工が不要になるのでコストの低減を図ることができる。
【0048】
また、本実施形態では、
図6(a)~(c)及び
図7に示すように、横継ぎ部材50は、横材40の長さ方向両端に設けられた支圧板51と、風車基礎2の周方向に隣接する支圧板51、51間に圧縮力F1を導入するPC鋼棒52と、を備える。
そのため、型枠ユニット10の設置が完了した後、隣接する型枠ユニット10の横材40に設けられる支圧板にPC鋼棒52を設けて、そのPC鋼棒52に緊張力を付与ることで、PC鋼棒52に圧縮力F1を導入する。これによりPC鋼棒52に一体的に設けられる横材40にも横方向(周方向)に圧縮力F1が作用することになる。そのため、風車基礎2の外周壁20に沿って配置されるすべての型枠ユニット10に周方向の圧縮力F1が導入され、一体化した型枠ユニット10自身が支保工となる自己釣り合いの構造を確実に実現することができる。したがって、型枠ユニット10の内側へのコンクリート打設時に充填されるコンクリートによって型枠ユニット10が外周側に膨らむことを防止することができる。
【0049】
また、本実施形態では、
図8及び
図9に示すように、風車基礎2の内部に配筋される鉄筋21と型枠ユニット10とを連結する型枠固定治具60が設けられている。
そのため、型枠ユニット10を組み立てる際に、型枠固定治具60を使用して型枠ユニット10を風車基礎2の内部に配筋される鉄筋21に支持することで、型枠ユニット10を所定位置に精度よく位置決めすることができ、複数の型枠ユニット10を効率よくかつ高精度で多角形状に設置することができる。
また、この場合には、型枠固定治具60によって型枠ユニット10が風車基礎2の内部に配筋される鉄筋21に支持されているので、コンクリート打設時において型枠固定治具60を撤去しないことで、コンクリートの内圧によって型枠ユニット10が径方向外側に倒れることを防止できる。すなわち、本実施形態では、型枠固定治具60に型枠ユニット10の位置決めの機能だけでなく、支保部材としての機能をもたせることができる。
【0050】
また、本実施形態では、型枠固定治具60は、鉄筋21の上部21aと型枠ユニット10の上部10aとに対して着脱自在に設けられている。
そのため、型枠固定治具60によって鉄筋21の上部21aと型枠ユニット10の上部10aとが支持されるので、型枠ユニット10が径方向に傾倒することを防止でき、型枠ユニット10をより精度よく配置することができる。
また、コンクリートの打設中も型枠固定治具60を用いる場合には、打設したコンクリートが硬化した後に、打設したコンクリートの上部に位置する型枠固定治具60を上方から容易に取り外すことができる。
【0051】
上述のように本実施形態による柱状構造物の型枠構造1および型枠設置方法では、施工性と作業効率を向上でき、施工にかかる工期やコストを低減できる。
【0052】
(第2実施形態)
図10(a)、(b)に示す第2実施形態による型枠構造1Aは、周方向に隣接する型枠ユニット10、10同士を連結する横継ぎ部材50Aの構成が上述した第1実施形態と異なっている。ここで、
図10(a)は、横材同士に角度を付けて接続した状態を示している。
図10(b)は、横材同士に
図10(a)より大きな角度を付けて接続した状態を示している。
【0053】
第2実施形態の横継ぎ部材50Aは、風車基礎2(柱状構造物)の周方向に隣接する横材40のそれぞれに設けられるボルト挿通穴41(ボルト固定部)と、隣接する横材40間に架け渡してボルト挿通穴41にボルト(図示省略)により固定される添接板56と、を有している。
【0054】
添接板56は、ボルト挿通穴41に対応する長穴56a(ボルト穴)を有する。長穴56aは、隣接する横材40同士がなす接続角度θの変化に応じて変位するボルト挿通穴41の位置を結ぶ仮想線に沿って長い形状に形成されている。
【0055】
第2実施形態では、型枠ユニット10の設置が完了した後、隣接する型枠ユニット10の横材40同士を添接板56で固定することで、周方向に配置される複数の型枠ユニット10を一体化させることができる。そのため、一体化した型枠ユニット10自身が支保工となる自己釣り合いの構造となることから、型枠ユニット10の内側へのコンクリート打設時に充填されるコンクリート22によって型枠ユニット10が外周側に膨らむことを防止することができる。
そして、この場合には、添接板56の長穴56aは、横材40同士がなす接続角度θの変化に応じて変位するボルト挿通穴41の位置を結ぶ仮想線に沿って形成されているので、横材40を一体化している型枠ユニット10同士がなす接続角度θの位置に合わせて微調整することができる。また、風車基礎2の多角形状の角数に関わらず添接板56を転用することができる。
【0056】
以上、本発明による柱状構造物の型枠構造および型枠設置方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の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で適宜変更可能である。
【0057】
例えば、本実施形態では、周方向に隣接する横材40同士を連結する横継ぎ部材50の構成として第1実施形態では支圧板51とPC鋼棒52を使用した構成、第2実施形態において添接板56を使用する構成としているが、これらに限定されることはない。例えばPC鋼棒52に代えてPC鋼線からなるPC鋼材であってもよい。
【0058】
また、型枠ユニット10の具体的な構成、例えば埋設コンクリート型枠板30の厚さや分割数、分割位置、横材40の本数や埋設コンクリート型枠板30の外面30aに対する固定方法、固定位置等の構成については適宜変更可能である。
【0059】
さらに、本実施形態では、柱状構造物の内部に配筋される鉄筋21と型枠ユニット10とを連結する型枠固定治具60をコンクリート22の打設後に取り外す例を示したが、型枠固定治具60を取り外さずに、打設したコンクリート22に埋設して残すようにしてもよい。また、型枠固定治具60が装着される位置は、鉄筋21の上部21aと型枠ユニット10の上部10aの位置に制限されることはない。
【0060】
また、本実施形態では、柱状構造物として風車基礎2を一例として説明したが、風車基礎2であることに限定されることはなく、多角形断面の鉄筋コンクリート造で複数の平坦な側面を周方向に有する柱状構造物であれば他の用途の柱状構造物であってもかまわない。
【0061】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【0062】
1、1A 型枠構造
2 風車基礎(柱状構造物)
2a 側面
10 型枠ユニット
10a 上部
20 外周壁
21 鉄筋
21a 上部
22 コンクリート
30 埋設コンクリート型枠板
30a 外面
40 横材
41 ボルト挿通穴(ボルト固定部)
50、50A 横継ぎ部材
51 支圧板
52 PC鋼棒(PC鋼材)
53 球面座
55 球面座金
56 添接板
56a 長穴(ボルト穴)
60 型枠固定治具