特開 2024-126161 コンクリート構造物の構築方法

(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】P2024126161

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】コンクリート構造物の構築方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/02 20060101AFI20240912BHJP

   E04B 1/16 20060101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

E01D19/02

E04B1/16 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023034376

(22)【出願日】2023-03-07

(71)【出願人】

【識別番号】000166627

【氏名又は名称】五洋建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100172096

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 理太

(74)【代理人】

【識別番号】100088719

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 博史

(72)【発明者】

【氏名】田中 智宏

(72)【発明者】

【氏名】池野 勝哉

【テーマコード（参考）】

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D059AA03

2D059AA08

2D059DD16

2D059DD18

(57)【要約】

【課題】簡便な構造で効率よく軽量型枠部材の浮き上がりや水平移動を規制することができるコンクリート構造物の構築方法の提供。
【解決手段】このコンクリート構造物１の構築方法は、既設コンクリート部２の上面に突出した土台部７を形成し、土台部７上に軽量埋設型枠５を設置した後、土台部７と軽量埋設型枠５との接合目地部の外周面を全周に亘って土台部７の外周面と軽量埋設型枠５に跨って貼着されるシール材８によって封鎖し、しかる後、土台部７及び軽量埋設型枠５の周囲にコンクリートＣを打設する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既設コンクリート部の上面部に１又は複数の軽量型枠部材からなる軽量埋設型枠を設置するとともに、該軽量埋設型枠の周囲にコンクリートを打設して内部に前記軽量埋設型枠を埋設するコンクリート構造物の構築方法において、
前記既設コンクリート部の上面に突出した土台部を形成し、該土台部上に前記軽量埋設型枠を設置した後、
前記土台部と前記軽量埋設型枠との接合目地部の外周面を全周に亘って前記土台部の外周面と前記軽量埋設型枠に跨って貼着されるシール材によって封鎖し、
しかる後、前記土台部及び軽量埋設型枠の周囲にコンクリートを打設することを特徴としてなるコンクリート構造物の構築方法。

【請求項2】

前記土台部及び軽量埋設型枠の周囲に下方より満遍なくコンクリートを打設する請求項１に記載のコンクリート構造物の構築方法。

【請求項3】

幅方向に向けた複数の補強材を備える前記シール材を前記接合目地部の外周面に貼着し、前記補強材を前記土台部の外周面と前記軽量埋設型枠に跨って配置する請求項１又は２に記載のコンクリート構造物の構築方法。

【請求項4】

前記シール材を貼着した後、前記土台部と前記軽量埋設型枠との接合目地部の少なくとも対角位置の２カ所の隅部に該隅部を構成する両面に跨る位置ずれ防止部材を固定する請求項１又は２に記載のコンクリート構造物の構築方法。

【請求項5】

前記土台部の上面部又は前記軽量埋設型枠の下面部の何れか一方に設けられた凸部と、前記土台部の上面部又は前記軽量埋設型枠の下面部の何れか他方に設けられ、前記凸部と互いに嵌合する凹部とを備えている請求項１又は２に記載のコンクリート構造物の構築方法。

【請求項6】

前記土台部が土台部上面より高い内壁面を有する型枠に囲まれ、該内壁面と前記土台部及び軽量埋設型枠の外周面との間にコンクリートを打設する請求項１又は２に記載のコンクリート構造物の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発泡スチロール等の軽量型枠部材からなる軽量埋設型枠を用いたコンクリート構造物の構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンクリート構造物では、工期の短縮や、揺れなどによる慣性力を低減すること等を目的として、コンクリート構造物の内部に中空部を設け、軽量化を図ることが知られている。

【0003】

このような中空部を有する構造物は、一般的に、構造物の外形を形成する外型枠の内側に中空部を形成するための内型枠を設置し、外型枠と内型枠との間の空間にコンクリートを打設することによって構築されていた。

【0004】

しかしながら、このような内型枠を用いた工法は、内型枠の設置やそれに使用する支保工等の設置や撤去に熟練度と多くの人員を要し、工期が長期化するという課題があった。

【0005】

そこで、近年では、内型枠や支保工の設置、撤去に係る作業の省略による工期短縮及び人員の削減を目的とし、発泡スチロール等からなる複数の軽量型枠部材（ＥＰＳ）を埋設型枠として使用する工法（以下、ＥＰＳ工法という）が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。

【0006】

このＥＰＳ工法は、基礎又は既設部分等の既設コンクリート部の上面に上下及び水平方向に複数の軽量型枠部材を積み上げて組み立てた後、軽量埋設型枠の外側に軽量埋設型枠の周面と間隔をおいて外型枠を設置し、外型枠と軽量埋設型枠との間にコンクリートを打設して周壁部を形成するようになっている。

【0007】

一方、ＥＰＳ等の軽量型枠部材の密度は、０．０１～０．０３ｇ／ｃｍ^３程度であり、軽量埋設型枠の周りに打設される生コンクリートの密度（２．３～２．４ｇ／ｃｍ^３）と比べて非常に小さい。

【0008】

よって、外型枠と軽量埋設型枠との間にコンクリートを打設する際、軽量埋設型枠を構成する軽量型枠部材が固定されていない状態では、軽量埋設型枠に浮力が生じ、軽量埋設型枠と既設コンクリート部との間に生コンクリートが流入し、軽量埋設型枠を載置した既設コンクリート部の上面から浮き上がってしまうおそれがあった。

【0009】

また、軽量埋設型枠の周囲にコンクリートが打設されると、軽量埋設型枠の外周面には、コンクリートによる圧力（側圧）が作用するため、その側圧に偏りがあると軽量埋設型枠が所定の位置から水平方向に移動してしまうおそれがあった。

【0010】

そこで、このＥＰＳ工法では、既設コンクリートの上面部に軽量埋設型枠を固定し、コンクリート打設時の軽量埋設型枠の浮き上がりや水平移動を規制する必要がある。

【0011】

この軽量型枠部材の固定は、例えば、基礎又は既設部分に鋼棒等からなる支柱を立設させるとともに、この鋼棒等を貫通させた状態で軽量型枠部材を基礎又は既設部分上に設置し、軽量型枠部材の上面に鋼板やその他の定着具を介して鋼棒等からなる支柱の上端を定着させる方法（例えば、特許文献２を参照）や、軽量型枠部材の下面を基礎又は既設部分の上面に接着剤等によって貼着させる方法（例えば、特許文献３を参照）等が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開平０６ －２２８９１５号公報

【特許文献2】特開２０１０－１３２０４９号公報

【特許文献3】特開平０７ －２３３５７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

しかしながら、上述の鋼棒等からなる支柱を用いて軽量型枠部材を固定する方法では、軽量型枠部材毎に固定作業を行う必要があり、支柱の建て込みや支柱に軽量型枠部材を貫通させる作業等に非常に手間を要するという問題があった。

【0014】

また、この従来の方法では、軽量型枠部材を固定するために、鋼棒等からなる支柱や鋼板やその他の定着具等の多数の部材が必要となるとともに、これらの多数の部材をコンクリート内に埋め殺しするため、資材費が嵩むという問題があった。

【0015】

一方、軽量型枠部材の下面を基礎又は既設部分の上面に接着剤等によって貼着させる従来の方法では、接着剤による貼着強度ではコンクリートから受ける側圧に対抗できないおそれがあり、確実に固定するために多量の接着剤とそれを硬化させるための養生に手間が掛るという問題があった。

【0016】

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、簡便な構造で効率よく軽量型枠部材の浮き上がりや水平移動を規制することができるコンクリート構造物の構築方法の提供を目的としてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、既設コンクリート部の上面部に１又は複数の軽量型枠部材からなる軽量埋設型枠を設置するとともに、該軽量埋設型枠の周囲にコンクリートを打設して内部に前記軽量埋設型枠を埋設するコンクリート構造物の構築方法において、前記既設コンクリート部の上面に突出した土台部を形成し、該土台部上に前記軽量埋設型枠を設置した後、前記土台部と前記軽量埋設型枠との接合目地部の外周面を全周に亘って前記土台部の外周面と前記軽量埋設型枠に跨って貼着されるシール材によって封鎖し、しかる後、前記土台部及び軽量埋設型枠の周囲にコンクリートを打設することにある。

【0018】

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記土台部及び軽量埋設型枠の周囲に下方より満遍なくコンクリートを打設することにある。

【0019】

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、幅方向に向けた複数の補強材を備える前記シール材を前記接合目地部の外周面に貼着し、前記補強材を前記土台部の外周面と前記軽量埋設型枠に跨って配置することにある。

【0020】

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記シール材を貼着した後、前記土台部と前記軽量埋設型枠との接合目地部の少なくとも対角位置の２カ所の隅部に該隅部を構成する両面に跨る位置ずれ防止部材を固定することにある。

【0021】

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記土台部の上面部又は前記軽量埋設型枠の下面部の何れか一方に設けられた凸部と、前記土台部の上面部又は前記軽量埋設型枠の下面部の何れか他方に設けられ、前記凸部と互いに嵌合する凹部とを備えていることにある。

【0022】

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記土台部が土台部上面より高い内壁面を有する型枠に囲まれ、該内壁面と前記土台部及び軽量埋設型枠の外周面との間にコンクリートを打設することにある。

【発明の効果】

【0023】

本発明に係るコンクリート構造物の構築方法は、請求項１に記載の構成を具備することによって、コンクリート打設時における既設コンクリート部の上面と軽量型枠部材下面との間へのコンクリートの流入を防止するとともに、打設されたコンクリートの側圧によってシール材を締め付け、軽量型枠部材の浮き上がりを防止することができる。

【0024】

また、本発明において、請求項２に記載の構成を具備することによって、軽量型枠部材の外周面に作用するコンクリートによる側圧の偏りを抑制することができる。

【0025】

さらに、本発明において、請求項３乃至５に記載の構成を具備することによって、補強材、位置ずれ防止部材又は互いに嵌合する凹凸部によってコンクリートから受ける側圧に対抗し、側圧の偏りによる軽量型枠部材の水平移動を防止することができる。

【0026】

さらに、本発明において、請求項６に記載の構成を具備することによって、初めに型枠の内壁面と土台部及び軽量埋設型枠の外周面との間にコンクリートが充填されることによって、土台部上に軽量埋設型枠を安定して固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】（ａ）は本発明に係るコンクリート構造物の構築方法によって構築されたコンクリート構造物の一例を示す平面図、（ｂ）は同Ａ－Ａ線矢視断面図である。

【図2】（ａ）は同上のコンクリート構造物の構築方法における土台部形成工程の状態を説明するための平面図、（ｂ）は同Ｂ－Ｂ線矢視断面図である。

【図3】（ａ）は同上の土台部が形成された状態を説明するための平面図、（ｂ）は同Ｂ－Ｂ線矢視断面図である。

【図4】（ａ）は同上の土台部上に軽量埋設型枠を設置した状態を説明するための平面図、（ｂ）は同Ａ－Ａ線矢視断面図である。

【図5】（ａ）は同上の土台部と軽量埋設型枠との接合目地部をシール材で封鎖した状態を説明するための平面図、（ｂ）は同Ａ－Ａ線矢視断面図である。

【図6】（ａ）は同上のコンクリート打設作業の状態を説明するための平面図、（ｂ）は同Ａ－Ａ線矢視断面図である。

【図7】（ａ）は同上の土台部の周囲を型枠で囲ってコンクリート打設作業を行う際の状態を説明するための平面図、（ｂ）は同Ａ－Ａ線矢視断面図である。

【図8】（ａ）は同上の水平移動防止手段の一例を示す平面図、（ｂ）は同Ａ－Ａ線矢視断面図である。

【図9】（ａ）は同上の水平移動防止手段の他の態様を示す平面図、（ｂ）は同Ａ－Ａ線矢視断面図である。

【図10】（ａ）は同上の水平移動防止手段の他の態様を示す平面図、（ｂ）は同Ａ－Ａ線矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

次に、本発明に係るコンクリート構造物の構築方法の実施態様を図１～図６に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１はコンクリート構造物である。

【0029】

コンクリート構造物１は、特に限定されないが、例えば、桟橋やドルフィン等の上部工、高架橋の桁部や橋脚部等に対応することができる。

【0030】

このコンクリート構造物１は、図１に示すように、コンクリート製の基礎や既設部分等の既設コンクリート部２上に形成された周壁部３及び上版部４の内側に発泡スチロール等の軽量型枠部材からなる内型枠を兼用する軽量埋設型枠５が埋設された構造となっている。

【0031】

尚、特に図示しないが、コンクリート構造物１を構成する既設コンクリート部２、周壁部３及び上版部４には、求められる強度に応じて適宜鉄筋や鉄骨が配置されていてもよい。

【0032】

このようなコンクリート構造物１を構築するには、既に構築されている基礎、又は先行して構築された既設部分等の既設コンクリート部２の上面部に１又は複数の軽量型枠部材からなる軽量埋設型枠５を設置するとともに、軽量埋設型枠５の周囲にコンクリートを打設して内部に軽量埋設型枠５を埋設するようになっている。

【0033】

具体的には、まず、図２に示すように、既設コンクリート部２上面の所定の場所、即ち、軽量埋設型枠５を設置する場所を囲うように土台形成用型枠６を設置し、土台形成用型枠６内にコンクリートＣを打設する。

【0034】

次に、図３に示すように、土台形成用型枠６内に打設したコンクリートの上面を均し、上面を平坦にするとともに、形状を維持可能な程度までコンクリートを硬化させて既設コンクリート部２の上面に突出した土台部７を形成する。

【0035】

この土台部７は、既設コンクリート部２の上面から所定高さ分だけ突出した矩形台状に形成され、その上面は、軽量埋設型枠５の下面と同一形状、且つ、平坦となるように形成されている。

【0036】

土台部７の突出高さは、土台部７を設けてもコンクリート構造物１全体の厚みに対して既設コンクリート部２及び上版部４が十分な厚み、即ち、コンクリート構造物１の上下部に必要なかぶり厚を確保できる高さに設定されている。

【0037】

尚、上述の実施例では、土台部７を既設コンクリート部２とは別工程で形成する場合について説明したが、土台部７は、既設コンクリート部２を形成する際に一体に形成してもよく、既設コンクリート部２が別の場所で予め形成されるプレキャストコンクリート部材である場合には、土台部７を既設コンクリート部２と一体に形成することが望ましい。

【0038】

また、上述の実施例では、土台部７を矩形台状に形成した場合について説明したが、形状が限定されるものではなく、軽量埋設型枠５の下面と同一形状、且つ、平坦であればよい。

【0039】

土台部７が形成されたら、図４に示すように、土台部７上に１又は複数の軽量型枠部材からなる軽量埋設型枠５を設置する。

【0040】

尚、軽量埋設型枠５を土台部７のコンクリートが完全に硬化する前に土台部７上に設置することで、土台部７と軽量埋設型枠５との密着度が増し、土台部７と軽量埋設型枠５との互いの接合面における不陸が緩和される。

【0041】

軽量型枠部材は、撥水性、難燃性を有する発泡スチロール等の発泡樹脂によって定形の中実ブロック状に形成され、単位体積重量が０．１２～０．３５ｋＮ／ｍ^３と軽量であるとともに、許容圧縮応力が２０～２００ｋＮ/ｍ^２と高い強度を有している。

【0042】

軽量埋設型枠５を複数の軽量型枠部材によって構成する場合には、複数の軽量型枠部材を互いに水平方向及び／又は上下方向で接合させて所望の形状を成し、互いの接合面に接着剤を塗布して組み付ける。

【0043】

尚、本実施例では、軽量埋設型枠５を直方体状に形成した場合について説明したが、下面が土台部７の上面と同一形状を成し、且つ、軽量埋設型枠５を土台部７上に載置させた際、下部の外周面が土台部７の外周面と同一平面に位置するものであれば、形状は限定されず、例えば、上部に高低差のある段部を形成してもよい。

【0044】

そして、土台部７が完全に硬化したら、土台形成用型枠６を撤去し、土台部７の外周面を脱脂処理又はプライマーを塗布する。

【0045】

次に、図５に示すように、土台部７と軽量埋設型枠５との接合目地部の外周面をシール材８によって全周に亘って封鎖する。

【0046】

ここで、接合目地部とは、土台部７と軽量埋設型枠５とが接合された継ぎ目部分であって、接合目地部の外周面とは、土台部７と軽量埋設型枠５とに跨る一定範囲の部分の外周面をいう。

【0047】

シール材８は、一定幅を有する長尺テープ状に形成され、裏面に接着剤などからなる粘着層が形成されている。

【0048】

シール材８の幅は、土台部７の突出高さの２倍程度であって、十分な貼着力を発揮できるだけの貼着面積が確保され、土台部７の外周面と軽量埋設型枠５の外周面とに跨って貼着され、接合目地部、即ち、土台部７と軽量埋設型枠５とに跨る一定範囲の部分の外周面が全周に亘って封鎖される。

【0049】

このシール材８は、樹脂製テープやフッ素樹脂テープ等の一定の強度を有するものであれば材質は特に限定されないが、遮水性を有する材質であることが望ましい。

【0050】

また、土台部７と軽量埋設型枠５との接合目地部の外周面をシール材８によって全周に亘って封鎖するとともに、コンクリート構造物１の外周に沿って外型枠９を設置する。

【0051】

また、外型枠９の設置と併せて、必要に応じて型枠内に鉄筋等を配置し、その後、図６に示すように、外型枠９内に土台部７及び軽量埋設型枠５の周囲に下方より満遍なくコンクリートＣを打設する。

【0052】

その際、土台部７と軽量埋設型枠５との接合目地部の外周面がシール材８によって全周に亘って封鎖されているので、土台部７の上面と軽量埋設型枠５の下面との間へのコンクリートＣの流入が防止され、軽量埋設型枠５の下面から上向きに作用する圧力を生じさせず、軽量埋設型枠５に浮力が作用しないようしている。

【0053】

また、外型枠９内の下方より順次コンクリートＣの打設が進むと、軽量埋設型枠５より先にコンクリートＣによる圧力（側圧）がシール材８の外周に作用し、シール材８を締め付け、シール材８による軽量埋設型枠５の拘束力が増加し、土台部７に対する軽量埋設化枠の固定度が増加する。

【0054】

また、図７に示すように、予め土台部７の外側に土台部７を土台部７上面より高い内壁面を有する型枠１０によって囲んでおき、内壁面と土台部７及び軽量埋設型枠５の外周面との間にもコンクリートＣを打設することによって、大きな側圧が軽量埋設型枠５に作用する前に少量のコンクリートによってシール材８を締め付けることができる。

【0055】

尚、コンクリートの打設に際しては、コンクリートから受ける側圧に対抗し、側圧の偏りによる軽量型枠部材の水平移動を防止する手段（以下、水平移動防止手段と総称する）を用いることが望ましい。

【0056】

水平移動防止手段としては、例えば、図８に示す本実施例のように、幅方向に向けた鋼棒等の複数の補強材１１，１１…を備えるシール材８を用いることができる。

【0057】

この補強材１１，１１…は、シール材８を接合目地部の外周面に貼着することによって、補強材１１，１１…が土台部７の外周面と軽量埋設型枠５の外周面に跨って配置されるので、コンクリートの側圧によって軽量埋設型枠５が水平方向に押圧されると、補強材１１，１１…にせん断力が作用するので、当該コンクリートの側圧に対し、せん断耐力によって対抗し、軽量埋設型枠５の水平移動を防止するようになっている。

【0058】

尚、補強材１１，１１…は、鋼棒等の棒材に限定されず、鋼板等の一定の強度を有する板材等を用いてもよい。

【0059】

また、他の水平移動防止手段としては、図９に示すように、シール材８を貼着した後、土台部７と軽量埋設型枠５との接合目地部の少なくとも対角位置の２カ所の隅部に隅部を構成する両面に跨るＬ型のアングル材等からなる位置ずれ防止部材１２，１２を固定してもよい。尚、図９に示す実施例では、対角位置の２カ所に位置ずれ防止部材１２，１２を設置したが、四隅に位置ずれ防止部材１２，１２を設置してもよい。

【0060】

さらに、他の水平移動防止手段としては、図１０に示すように、土台部７の上面部又は軽量埋設型枠５の下面部の何れか一方に設けられた凸部１３と、土台部７の上面部又は軽量埋設型枠５の下面部の何れか他方に設けられ、凸部１３と互いに嵌合する凹部１４とからなる嵌合構造によるものであってもよい。

【0061】

尚、この嵌合構造の態様は、図１０に示す実施例に限定されず、例えば、凹部１４を軽量埋設型枠５の下面部に設け、凸部１３を土台部７の上面部に設けてもよい。また、図１０に示す実施例では、凸部１３及び凹部１４をそれぞれ直方体状とそれと嵌合する矩形凹穴状に形成した場合について説明したが、形状は任意の形状とすることができる。さらに、図１０に示す実施例では、凸部１３を軽量埋設型枠５と一体に形成した場合について説明したが、凸部１３を別部品によって構成してもよい。

【0062】

そして、軽量埋設型枠５の周囲及び上部に順次コンクリートを打設し、コンクリートを養生・硬化させた後に外型枠９を撤去し、コンクリート構造物１が完成される。

【0063】

尚、コンクリート構造物１の態様は、上述の実施例に限定されず、あらゆる構造物にも適用することができる。

【符号の説明】

【0064】

１ コンクリート構造物
２ 既設コンクリート部
３ 周壁部
４ 上版部
５ 軽量埋設型枠
６ 土台形成用型枠
７ 土台部
８ シール材
９ 外型枠
１０ 型枠
１１ 補強材
１２ 位置ずれ防止部材
１３ 凸部
１４ 凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】