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特許7361576型枠システム及びこの型枠システムを用いたコンクリート構造物の構築方法
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  • 特許-型枠システム及びこの型枠システムを用いたコンクリート構造物の構築方法 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-05
(45)【発行日】2023-10-16
(54)【発明の名称】型枠システム及びこの型枠システムを用いたコンクリート構造物の構築方法
(51)【国際特許分類】
   E02B 7/00 20060101AFI20231006BHJP
【FI】
E02B7/00 A
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2019205629
(22)【出願日】2019-11-13
(65)【公開番号】P2021075970
(43)【公開日】2021-05-20
【審査請求日】2022-04-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000001373
【氏名又は名称】鹿島建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】林 健二
(72)【発明者】
【氏名】岡山 誠
(72)【発明者】
【氏名】奈須野 恭伸
(72)【発明者】
【氏名】松本 信也
(72)【発明者】
【氏名】丹 秀男
【審査官】松本 泰典
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-152053(JP,A)
【文献】特開平09-287288(JP,A)
【文献】特開昭52-142829(JP,A)
【文献】特開2007-297817(JP,A)
【文献】特開平08-068107(JP,A)
【文献】特開2005-105782(JP,A)
【文献】特開2018-154995(JP,A)
【文献】登録実用新案第3045698(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02B 7/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンクリート材料を打設する際に設置される型枠と、
打設時に前記コンクリート材料が前記型枠に及ぼす荷重に対抗して前記型枠を支持する支持機構と、前記型枠に沿って移動するための移動機構と、を有する型枠支持装置と、を備え、
前記支持機構は、前記型枠の側面に当接する側方支持部を有し、
前記型枠には、前記移動機構がガイドされる部位、または、前記移動機構が走行する走行面が設けられる、
型枠システム。
【請求項2】
コンクリート材料を打設する際に設置される型枠と、
打設時に前記コンクリート材料が前記型枠に及ぼす荷重に対抗して前記型枠を支持する支持機構と、前記型枠に沿って移動するための移動機構と、を有する型枠支持装置と、を備え、
前記型枠は、前記型枠が設置される設置面に沿って延出して設けられた被押圧部を有し、
前記支持機構は、前記被押圧部を前記設置面に向けて押圧する押圧部を有し、
前記型枠には、前記移動機構がガイドされる部位、または、前記移動機構が走行する走行面が設けられる、
型枠システム。
【請求項3】
前記型枠は、前記型枠が設置される設置面に沿って延出して設けられた被押圧部を有し、
前記支持機構は、前記被押圧部を前記設置面に向けて押圧する押圧部を有する、
請求項1に記載の型枠システム。
【請求項4】
請求項1から3の何れか1つに記載の型枠システムを用いたコンクリート構造物の構築方法であって、
前記コンクリート材料を打設するために設置された前記型枠の所定位置へ前記型枠支持装置を移動させる型枠支持装置移動工程と、
前記型枠支持装置の前記支持機構により前記型枠を支持する支持工程と、
前記型枠が前記支持機構によって支持されている状態で、前記コンクリート材料を打設するコンクリート打設工程と、を備える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、型枠システム及びこの型枠システム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】
特許文献1には、型枠を使用して、階段状に法肩を構築する工法が開示されている。特許文献1に記載の型枠は、断面方形状の複数の枠体が階段状に連結され、枠体の中空内部に重量調整用の水が充填される。特許文献1に記載の工法では、型枠を上方へ移動させるときに、枠体の内部の水を排水口から排水することで全体の重量を軽減し、移動しやすくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2007-297817号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の工法では、コンクリート材料の打設作業を行う前に複数の型枠内に水を注入する必要があるとともに、型枠を上方へ移動させる作業の前に型枠内から水を排出する必要がある。このような特許文献1に記載の工法において作業の効率を向上させるには、型枠内に注入される水の量を少なくすることが考えられる。しかしながら、型枠内に注入される水の量を少なくすると、型枠の重量が小さくなることで、打設時にコンクリート材料が型枠に及ぼす荷重によって型枠の位置がずれてしまうおそれがある。
【0005】
本発明は、型枠の位置ずれを抑制するとともにコンクリート構造物を構築する作業の効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、型枠システムであって、コンクリート材料を打設する際に設置される型枠と、打設時にコンクリート材料が型枠に及ぼす荷重に対抗して型枠を支持する支持機構と型枠に沿って移動するための移動機構とを有する型枠支持装置と、を備え、支持機構は、型枠の側面に当接する側方支持部を有し、型枠には、移動機構がガイドされる部位、または、移動機構が走行する走行面が設けられる。また、本発明は、型枠システムであって、コンクリート材料を打設する際に設置される型枠と、打設時にコンクリート材料が型枠に及ぼす荷重に対抗して型枠を支持する支持機構と、型枠に沿って移動するための移動機構と、を有する型枠支持装置と、を備え、型枠は、型枠が設置される設置面に沿って延出して設けられた被押圧部を有し、支持機構は、被押圧部を設置面に向けて押圧する押圧部を有し、型枠には、移動機構がガイドされる部位、または、移動機構が走行する走行面が設けられる。
【0007】
また、本発明は、型枠システムを用いたコンクリート構造物の構築方法であって、コンクリート材料を打設するために設置された型枠の所定位置へ型枠支持装置を移動させる型枠支持装置移動工程と、型枠支持装置の支持機構により型枠を支持する支持工程と、型枠が支持機構によって支持されている状態で、コンクリート材料を打設するコンクリート打設工程と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、型枠の位置ずれを抑制するとともにコンクリート構造物を構築する作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】ダムの縦断面図である。
図2】ダムを上流側から見た正面図である。
図3】型枠支持装置の側面図である。
図4図3のIV-IV線に沿う型枠支持装置の断面図である。
図5図3のV-V線に沿う型枠支持装置の断面図である。
図6図3のVI-VI線に沿う型枠支持装置の断面図である。
図7図6のVII-VII線に沿う型枠支持装置の断面図である。
図8】ダムの構築方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る型枠システム110及びこの型枠システム110を用いたコンクリート構造物の構築方法について説明する。本実施形態では、コンクリート構造物がダム101である場合について説明する。
【0011】
まず、図1及び図2を参照して、ダム101について説明する。図1はダム101の縦断面図(上下流方向断面図)であり、図2はダム101を上流側から見た正面図(図1において、ダム101を左側から見た図)である。
【0012】
図1に示すように、ダム101は、上下流方向の断面が台形状の台形ダムである。図2に示すように、ダム101は、左右の側面のそれぞれが岩盤102,103に岩着される。なお、説明の便宜上、図1に示す左右方向、すなわち川の流れる方向をダム101の上下流方向と称し、図2に示す左右方向、すなわち川幅の方向をダム101の幅方向と称する。
【0013】
本実施形態に係るダム101は、CSG(Cemented Sand and Gravel)工法により、台形状に盛り立てたCSG(ダム本体部)の表面を保護コンクリート(保護部)で覆うことで構築される。なお、コンクリート構造物としてのダム101を構成するダム本体部及び保護部に使用される材料を総称してコンクリート材料と記す。ダム本体部の材料であるCSG材は、ダムサイト付近で採取された現地発生材に、水及びセメントを混合して製造される。
【0014】
ダム101は、コンクリート材料の打設によりコンクリート層(CSG層及び保護コンクリート層)を下から上へ積層させることによって構築される。コンクリート層の1層の高さhは、75cm~100cm程度である。
【0015】
図1及び図2では、簡易的に6層のコンクリート層からなるダム101を示している。コンクリート層は上層ほど上下流方向の長さが短く形成される。ダム101の上流側及び下流側の側面には、階段上の段部が形成される。第1層1は、端部に形成される壁部1aと、上面に形成される平坦部1bと、を有し、第2層2は、端部に形成される壁部2aと、上面に形成される平坦部2bと、を有する。第1層1の平坦部1bと第2層2の壁部2aとによって1段目の段部9aが形成され、第2層2の平坦部2bと第3層3の壁部3aによって2段目の段部9bが形成される。同様にして、ダム101の上流側及び下流側の側面には、3~5段目の段部9c,9d,9eが形成される。
【0016】
このように上流側及び下流側の側面に段部9a~9eが形成されるダム(コンクリート構造物)101は、型枠システム110と、図示しない揚重装置と、を備える構築システムによって構築される。
【0017】
型枠システム110は、コンクリート材料を打設する際に使用される複数の型枠10と、打設時にコンクリート材料が型枠10に及ぼす荷重に対抗して型枠10を支持する型枠支持装置100と、を備えたシステムであり、揚重装置は、型枠10を所定の位置に設置するために用いられる装置である。
【0018】
次に、図3~5を参照し、本発明の実施形態に係る型枠システム110について具体的に説明する。図3は型枠支持装置100の側面図であり、型枠支持装置100がダム101の側面に形成された段部に設置されている状態が示されている。図4は、図3のIV-IV線に沿う型枠支持装置100の断面を示す断面図であり、図5は、図3のV-V線に沿う型枠支持装置100の断面を示す断面図である。なお、図4及び図5では、型枠支持装置100以外の部分については図示を省略している。
【0019】
型枠支持装置100により支持される型枠10は、図3に示すように、互いに平行に鉛直方向に延びる一対の鉛直板10a,10bと、一対の鉛直板10a,10bの間に架け渡され互いに平行に水平方向に延びる一対の水平板10c,10dと、からなる鋼材である。型枠10は、例えば、一対のH形鋼を上下方向に積み重ねて締結、あるいは溶接することにより形成される。
【0020】
また、型枠10には、後述の支持機構50のジャッキ51により押圧される被押圧部11が設けられる。被押圧部11は、コンクリート材料が打設される際にコンクリート材料が接触する鉛直板10bとは反対側に位置する鉛直板10aの下端部から、型枠10が設置される設置面(図3における平坦部1b,2b,3bの平面)に沿って上下流方向においてダム101の中央部側とは反対側に延びて形成される板状部である。
【0021】
具体的には、被押圧部11は、鉛直板10aの下端部にL形鋼を溶接固定することにより形成される。被押圧部11は、鉛直板10aの下端部に板状部材を溶接固定することにより形成されてもよいし、鉛直板10aを折り曲げることにより形成されてもよい。なお、被押圧部11は、打設時にコンクリート材料が接触する鉛直板10bに対して、その下端付近において、コンクリート材料が接触する面、すなわち、鉛直板10bのダム101の中央部側の面とは反対側に向かって張り出した部分といえる。被押圧部11は後述するジャッキ51により、型枠10の設置面に押し付けられる。
【0022】
上記構成の型枠10を支持する型枠支持装置100は、図3に示すように、ダム101を構築する際に階段状となる段部9a~9eを利用し、揚重装置によって最上層の上面に設置された型枠10を支持する。なお、型枠支持装置100は、階段状の段部を利用するものであってもよく、例えば、コンクリート構造物の側面に形成された階段状の段部を利用するものや、または、コンクリート構造物の傾斜状の側面に設置された型枠を利用するものであってもよい。
【0023】
図3~5に示すように、型枠支持装置100は、鋼材で形成されるフレーム20と、フレーム20に取り付けられ型枠支持装置100を型枠10に沿って移動させる走行装置(移動機構)30と、フレーム20に取り付けられウエイト材料を充填可能なウエイト容器40と、フレーム20に取り付けられ打設時にコンクリート材料が型枠10に及ぼす荷重に対抗して型枠10を支持する支持機構50と、を有する。
【0024】
フレーム20は、型枠10に沿って設けられる第1桁材21と、第1桁材21と平行に配置され上下流方向において第1桁材21よりもダム101の中央部側(図3中の右側)に配置される第2桁材22と、第1桁材21及び第2桁材22に対して直交する方向に互いに平行に延び第1桁材21と第2桁材22とを接続する一対の架材23(23a,23b)と、を有する。
【0025】
走行装置30は、鉛直方向に立設し互いに平行な一対の支柱24(24a,24b)を介して第1桁材21と架材23との結合部に取り付けられる第1走行装置31と、第2桁材22に取り付けられる第2走行装置32と、を有する。第1走行装置31と第2走行装置32とは、型枠10の長手方向であるダム101の幅方向と交差する上下流方向に所定の間隔、例えば、図3に示すように段部2つ分を隔てて設けられる。したがって、型枠支持装置100は上下流方向の転倒等に対して安定する。また転倒等に対して安定した移動(走行)が可能となる。
【0026】
第1走行装置31は、型枠10に沿って設けられる走行フレーム34と、走行フレーム34に回転自在に支持される一対の車輪35(35a,35b)と、車輪35aを駆動する電動モータ36と、一対の支柱24の下端部と走行フレーム34とを連結する連結部材38と、を有する。
【0027】
同様に、第2走行装置32は、型枠10に沿って設けられる走行フレーム34と、走行フレーム34に回転自在に支持される一対の車輪35(35a,35b)と、車輪35aを駆動する電動モータ36と、第2桁材22と走行フレーム34とを連結する連結部材38と、を有する。
【0028】
第2走行装置32の車輪35は、図3に示すように、型枠10の鉛直板10a,10bと水平板10cとにより上方に開放するように形成された凹部10e内に配置される。このため、第2走行装置32は、一対の鉛直板10a,10bにガイドされて水平板10c上を走行することになる。つまり、型枠10に設けられた凹部10eの底面、すなわち水平板10cの上面が、第2走行装置32の走行面となる。すなわち、型枠支持装置100の重量が、走行装置32を介して型枠10に付与される構造となっている。
【0029】
一方、第1走行装置31は、地表面またはコンクリート層から型枠10が取り除かれた部分の平坦面を走行面としている。このように第2走行装置32は、積層構造のダム(コンクリート構造物)101の複数の層のうち最上層に載置される型枠10上を走行し、第1走行装置31は、第2走行装置32よりも下側の層上を走行する。なお、第1走行装置31は、第2走行装置32と同様に、型枠10の水平板10cの上面を走行面としてもよい。
【0030】
各走行装置31,32の電動モータ36を同調して回転駆動し、各走行装置31,32の車輪35aを回転させることによって、型枠支持装置100は型枠10に沿って移動する。したがって、コンクリート材料を打設する際に連なって設置された複数の型枠10に沿って移動することが可能であるとともに、連なって設置された複数の型枠10をそれぞれ支持することが可能である。
【0031】
ウエイト容器40は、ウエイト材料として水を貯留可能なタンクであり、上部に図示しない注水口を有するとともに、下部に図示しない排水口を有する。ウエイト容器40は、図示しない固定具によって第2桁材22上に固定される。
【0032】
ウエイト容器40内のウエイト材料の重量は、第2走行装置32を介して型枠10に作用し、型枠10に対して鉛直方向下方に向かう荷重を付与することになる。なお、ウエイト材料は水に限定されず、注入及び排出を容易に行うことができればどのようなものであってもよく、水以外の液体または粒状体であってもよい。
【0033】
次に、図3図6及び図7を参照し、型枠支持装置100の支持機構50について説明する。図6は、図3のVI-VI線に沿う型枠支持装置100の断面を示す断面図であり、主に支持機構50が設けられる部分を示し、他の部分については省略して示している。図7は、図6のVII-VII線に沿う支持機構50の断面を示す断面図である。
【0034】
支持機構50は、上下方向に伸縮自在なジャッキ(押圧部)51と、型枠10の側面に当接する支持ローラ(側方支持部)61と、を有する。
【0035】
ジャッキ51は、シリンダ部52と、シリンダ部52に対して進退自在に設けられるロッド部53と、を有する油圧ジャッキであり、第1桁材21と第2桁材22との間において一対の架材23(23a,23b)の間に架け渡される第3桁材25から下方に向かって延びる一対の支持支柱26a,26bにそれぞれ組み付けられる。なお、ジャッキ51の数は、2つに限定されず、単数または3つ以上の複数であってもよい。
【0036】
ジャッキ51は、シリンダ部52の外周面に結合されたブラケット55の端部が図示しないボルトを介して支持支柱26a,26bに固定されることによって、フレーム20に対して取り付けられる。ジャッキ51は、フレーム20に取り付けられた状態において、ロッド部53が下方に向かって伸長可能な姿勢となっている。
【0037】
支持ローラ61は、型枠10に沿って等間隔に複数配置されるとともに、上下方向に間隔をあけて複数配置される。例えば、支持ローラ61は、図3及び図6に示すように、型枠10に沿って3カ所及び上下方向に2カ所の計6カ所に設けられる。これら支持ローラ61は、一対の支持支柱26a,26bの先端部の間に架け渡される第4桁材27と、第4桁材27から上方に所定の間隔をあけて一対の支持支柱26a,26bの間に架け渡される第5桁材28と、に組み付けられる。第4桁材27と第5桁材28との上下方向の間隔は、型枠10の傾き防止の観点からは、型枠10の一対の水平板10c,10dの間隔と同程度かこれよりも大きくすることが好ましい。なお、上述の支持ローラ61の配置や数は一例にすぎず、例えば、型枠10に沿って4カ所及び上下方向に3カ所の計12カ所に設けてもよい。
【0038】
支持ローラ61は、図7に示すように、ウレタン等の樹脂により形成された円環状のローラ部62と、シャフト63を介してローラ部62を回転自在に支持するローラ支持部64と、一端にローラ支持部64が設けられたロッド部66と、ロッド部66を摺動自在に収容するシリンダ部67と、を有する。
【0039】
支持ローラ61は、シリンダ部67の基端部67aが図示しないボルトを介して第4桁材27に固定されることによって、フレーム20に対して取り付けられる。支持ローラ61は、フレーム20に取り付けられた状態において、ローラ部62の回転方向が型枠10の長手方向と一致するように、すなわち、ローラ部62を回転支持するシャフト63の軸方向が略鉛直方向となるようになっている。
【0040】
また、シリンダ部67の内部には、ロッド部66をローラ部62側へ向けて付勢するスプリング68が設けられており、シリンダ部67の側部には、ロッド部66の側面に軸方向に沿って形成された長穴66aに挿通する抜止部材69が設けられている。このため、支持ローラ61は、長穴66aの軸方向における長さの範囲内で、ローラ部62に作用する押圧力に応じて伸縮可能である。
【0041】
上記構成の型枠10を所定の位置に設置する揚重装置は、例えば、走行部により型枠10に沿って移動可能なフレームと、フレームに取り付けられ上下流方向に沿って移動可能な巻上装置と、を備え、下層のコンクリート層を形成する際に用いられた型枠10を、巻上装置によって吊り上げて最上層の上面の所定の位置へと移設することが可能な装置である。このように揚重装置は、型枠支持装置100と同様に、ダム101を構築する際に階段状となる段部9a~9eを利用する構成を有していることが好ましいが、揚重装置は、このような構成に限定されず、下層のコンクリート層を形成する際に用いられた型枠10を最上層の上面の所定の位置へと移設することができればどのようなものであってもよく、例えば、平地に設置されたクレーンであってもよい。
【0042】
次に、図8を参照して、上述の型枠システム110及び揚重装置を備えた構築システムによるダム(コンクリート構造物)101の構築方法について説明する。図8は、ダム101の構築方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【0043】
ダム101の構築方法は、型枠設置工程S110と、型枠支持装置移設工程S120と、型枠支持装置移動工程S130と、型枠支持工程S140と、コンクリート打設工程S150と、を主に備える。なお、型枠設置工程S110、型枠支持装置移設工程S120、型枠支持装置移動工程S130及び型枠支持工程S140は、ダム101の上流側及び下流側の双方の側面においてほぼ同時に行われる。
【0044】
<型枠設置工程>
型枠設置工程S110では、最上層(図3における第3層3)の上面に新たなコンクリート層を施工するために、揚重装置を用いて、例えば、下層のコンクリート層を形成する際に用いられた型枠10を最上層へと移設し、最上層の上面に複数の型枠10をダム101の幅方向に沿って連続して設置する。なお、型枠10を最上層の上面に設置するにあたり、揚重装置の移設が必要である場合には、揚重装置全体を予めクレーン(図示せず)を用いて上段へと移設しておく。
【0045】
<型枠支持装置移設工程>
型枠支持装置移設工程S120では、型枠設置工程S110において最上層に設置された型枠10の凹部10e内に、型枠支持装置100の第2走行装置32の車輪35が配置されるように、型枠支持装置100が移設される。型枠支持装置100の移設は、クレーン(図示せず)を用いて、型枠支持装置100全体を吊り上げることによって行われる。この場合、型枠支持装置100の移設は、クレーンの負荷を減らすために、型枠支持装置100のウエイト容器40から水(ウエイト材料)を排出し、型枠支持装置100の重量を軽減した状態で行われる。
【0046】
<型枠支持装置移動工程>
続く型枠支持装置移動工程S130では、型枠支持装置100の走行装置30を駆動し、最上層の上面に設置された型枠10の所定位置へと型枠支持装置100を移動させる。本実施形態では、型枠支持装置100に走行装置30が設けられているため、型枠10の所定位置へと型枠支持装置100を速やかに且つ精度よく移動させることが可能である。ここでいう所定位置とは、図6に示されるように、型枠支持装置100のジャッキ51の位置が、型枠10に設けられた被押圧部11に対向した状態となる位置、すなわち、ジャッキ51が伸長した際に、ロッド部53によって被押圧部11を押圧可能な位置である。また、コンクリート材料が型枠10に及ぼす圧力は、振動が付与されるなどしてコンクリート材料が流動化されることにより締め固めてられている箇所において一般的に大きくなる。このような箇所での型枠10のずれを防止するために、型枠支持装置100は、コンクリート材料を締固めている箇所に対向して配置される型枠10へと順次、移動することになる。
【0047】
なお、型枠支持装置100を型枠10に沿って移動させる際、支持ローラ61のローラ部62は、型枠10の鉛直板10aにほぼ接した状態となる。しかしながら、ローラ部62は、型枠10の長手方向に沿って回転するように支持されているため、鉛直板10aに接するローラ部62は、型枠支持装置100の移動に伴って回転することになる。したがって、型枠10側に突出する支持ローラ61が設けられていても型枠支持装置100を型枠10に沿って円滑に移動させることができる。なお、コンクリート材料を打設する際に連なって複数設置された型枠10の範囲に対して、型枠支持装置100が型枠10を支持する範囲は小さい。
【0048】
<型枠支持工程>
型枠支持装置移動工程S130において、型枠支持装置100の移動が完了すると、続く型枠支持工程S140において、型枠10の支持が型枠支持装置100により行われる。
【0049】
型枠支持工程S140では、型枠支持装置100の複数の支持ローラ61が型枠10の側面に当接した状態となる。具体的には、支持ローラ61のローラ部62がスプリング68の付勢力により型枠10の鉛直板10aに押圧される。なお、支持ローラ61は、ある程度は伸縮可能であることから、型枠10の位置が多少ずれていたとしても型枠10にローラ部62を接触させておくことが可能である。
【0050】
また、型枠支持工程S140では、ジャッキ51が伸長され、ジャッキ51のロッド部53によって型枠10の被押圧部11が設置面(図3における平坦部3b)に向けて押圧された状態となる。
【0051】
また、型枠支持工程S140では、必要に応じて型枠支持装置100のウエイト容器40に水(ウエイト材料)を注入し、型枠支持装置100の重量を増加させる。
【0052】
<コンクリート打設工程>
コンクリート打設工程S150では、上述のように型枠10が型枠支持装置100のジャッキ51と支持ローラ61とにより支持された状態で、型枠10等により囲まれた打設領域にコンクリート材料を打設する打設作業が行われる。
【0053】
具体的には、型枠10等により画成された打設領域内にコンクリート材料が流し込まれ、その後、振動締固め機(バイブレータ等)で締固め作業が行われる。
【0054】
ここで、一般的に、コンクリート材料を流し込む作業や締固める作業が行われる際には、コンクリート打設圧力が発生する。型枠10には、このコンクリート打設圧力がコンクリート材料を介して型枠10を上下流方向に沿って移動させる荷重や型枠10を傾斜させる荷重となって作用するため、型枠10の位置がずれてしまうおそれがある。
【0055】
これに対して本実施形態では、上述のように支持ローラ61が型枠10の側面に当接しているため、打設時にコンクリート材料を介して型枠10に荷重が作用したとしても、型枠10を上下流方向に沿って移動してしまうことは防止される。特に、支持ローラ61は、上下方向に離間して設けられていることから、支持ローラ61が当接する部分を支点として型枠10が傾いてしまうことも防止することができる。
【0056】
なお、型枠10を介して支持ローラ61が押圧されたとしても、支持ローラ61が収縮することは、ロッド部66に形成された長穴66aと、長穴66aに挿通する抜止部材69と、によって規制されている。したがって、型枠10の側面を支持ローラ61により支持することによって、打設時にコンクリート材料から受ける荷重により型枠10の位置がずれてしまうことを防止することができる。
【0057】
また、本実施形態では、上述のように型枠10の被押圧部11がジャッキ51によって設置面に向けて押圧されているため、型枠10と設置面との間の摩擦力が増大される。このように型枠10と設置面との間の摩擦力を大きくすることで、打設時にコンクリート材料から受ける荷重により型枠10が設置面に沿って、コンクリート材料が接する面とは反対側に向かって移動することが抑制され、結果として、型枠10の位置がずれてしまうことを防止することができる。
【0058】
さらに、本実施形態では、ウエイト容器40内に水(ウエイト材料)を注入することで、型枠10に対して鉛直下向きの荷重を型枠支持装置100から作用させることも可能である。これにより、型枠10と設置面との間の摩擦力がさらに増大し、打設時にコンクリート材料から受ける荷重により型枠10が設置面に沿って移動することを確実に抑制することができる。
【0059】
このようにコンクリート打設工程S150では、型枠10の位置がずれてしまうことを防止しつつ、最上層の上面に新たなコンクリート層を形成することができる。
【0060】
なお、最上層には、打設領域が幅方向に分割して形成されているため、所定の打設領域に対してコンクリート打設工程S150が完了すると、次にコンクリート材料を打設する隣の打設領域に向かって型枠支持装置100を移動し(型枠支持装置移動工程S130)、型枠支持装置100により型枠10を支持し(型枠支持工程S140)、この状態で隣の打設領域にコンクリート材料が打設される(コンクリート打設工程S150)。したがって、複数の型枠10が連なって設置される範囲の全域にわたって、型枠10を支持する型枠支持装置100を設置する必要はない。
【0061】
図8に示すように、最上層の複数の打設領域の全てに対してコンクリート材料が打設され、新たな層の施工が完了するまでは、型枠支持装置移動工程S130からコンクリート打設工程S150までの工程が繰り返し行われることになる。そして、最上層の複数の打設領域の全てに対してコンクリート材料の打設作業が完了し、新たな層が形成されると、さらに新たな層を形成するために、再び型枠設置工程S110へと戻る。
【0062】
以上のように、複数の型枠10を最上層の上面に設置し、型枠支持装置100を型枠10上に配置し、型枠10を型枠支持装置100により支持した状態でコンクリート材料を打設するという一連の工程(S110~S150)を繰り返すことにより、複数のコンクリート層を有する積層構造のダム101が構築され、ダム101の上流側及び下流側の側面には階段上の段部が形成される。
【0063】
なお、ダム101を構築する工程は、上述の工程だけではなく、例えば、コンクリート打設工程S150の前に、型枠10等により囲まれた打設領域を形成するために、図示しない目地板を上方に延長させる工程を設けてもよい。目地板とは、コンクリート材料の膨張や収縮による内部応力を緩和し、クラック等が生じてしまうことを防止するために設けられる鉄板等の板状部材であり、ダム101の幅方向に所定間隔毎、例えば15m毎に設けられる。目地板は、最上層から露出する目地板の上端部に、新たな目地板の下端部を溶接等により結合することにより、上方へと延長される。
【0064】
また、コンクリート打設工程S150の前に、最上層の上面にCSG材を盛立材として撒き出し、転圧ローラ車等を用いて締固めを行うことで、盛立部を形成する工程を設けてもよい。
【0065】
上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
【0066】
上述の型枠システム110では、コンクリート材料を打設する際に使用される型枠10は、型枠支持装置100の支持機構50によって、打設時にコンクリート材料が型枠10に及ぼす荷重に対抗して支持される。このように、本実施形態では、打設時に型枠10の位置がずれたり傾いたりすることは、型枠支持装置100の支持機構50によって確実に抑制することができる。
【0067】
また、本実施形態では、型枠10の位置がずれたり型枠10が傾いたりすることは、型枠支持装置100の支持機構50によって防止されることから、型枠10に下方に向かう荷重を付与するために設けられたウエイト容器40内の水(ウエイト材料)の重量を低減させることが可能となる。
【0068】
したがって、型枠支持装置100を移設する前にウエイト容器40から排出させる水の量、及び、型枠支持装置100を移設した後にウエイト容器40に注入する水の量が少なくなることから、水の排出及び注入に要する時間が短くなることによって、型枠支持装置100を移設する際の作業効率を向上させることができる。
【0069】
このように、本実施形態によれば、型枠10の位置ずれを抑制することができるとともに、水(ウエイト材料)の出し入れ作業に伴う工数を抑えることが可能となることで、ダム(コンクリート構造物)101を構築する作業の効率を向上させることができる。
【0070】
また、型枠システム110では、下層のコンクリート層を形成する際に用いられた型枠10が最上層の上面に移設され、新たなコンクリート層を形成するために再利用される。このように型枠10を再利用することにより、ダム(コンクリート構造物)101の構築コストを低減させることができる。また、型枠10は最上層の上面に移設されるまでは、下層のコンクリート層に残置されるため、例えば、最上層から4~5層下のコンクリート層を形成する際に用いられた型枠10を最上層の上面に移設することによって、最上層から1~3層下のコンクリート層の養生期間を十分確保することができる。
【0071】
次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
【0072】
上記実施形態では、1つの型枠10に対して1つの型枠支持装置100を配置してコンクリート材料を打設する例について説明した。型枠10の数と、これに対応する型枠支持装置100の数と、はこれに限定されず、1つの型枠10に対して複数の型枠支持装置100が配置されてもよいし、複数の型枠10に対して1つの型枠支持装置100が配置されてもよい。
【0073】
また、上記実施形態では、型枠システム110を用いてCSG工法により形成されるダム101を施工する場合について説明したが、型枠システム110が適用可能なコンクリート構造物はCSGダムに限定されず、型枠を使用してコンクリート材料を打設して成るコンクリート構造物であればどのようなコンクリート構造物に対しても適用可能である。
【0074】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【0075】
110・・・型枠システム
10・・・型枠
11・・・被押圧部
100・・・型枠支持装置
20・・・フレーム
30・・・走行装置(移動機構)
40・・・ウエイト容器
50・・・支持機構
51・・・ジャッキ(押圧部、支持機構)
61・・・支持ローラ(側方支持部、支持機構)
101・・・ダム(コンクリート構造物)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8