特許 7619780 天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法

(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】2025-01-14

(45)【発行日】2025-01-22

(54)【発明の名称】天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 1/29 20060101AFI20250115BHJP

   B28B 11/08 20060101ALI20250115BHJP

【ＦＩ】

B28B1/29 A

B28B11/08

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020170142

(22)【出願日】2020-10-07

(65)【公開番号】P2022061893

(43)【公開日】2022-04-19

【審査請求日】2023-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000103769

【氏名又は名称】オリエンタル白石株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(74)【代理人】

【識別番号】100198214

【弁理士】

【氏名又は名称】眞榮城 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】檜垣 誠

(72)【発明者】

【氏名】高橋 英介

【審査官】末松 佳記

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－０４１２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１３８３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０４４８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４９－０２２４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－０９８９５７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２８Ｂ １／０８－１／１０

Ｂ２８Ｂ １／２９

Ｂ２８Ｂ １１／０８－１１／１０

Ｅ０４Ｇ ２１／０６－２１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＣａ製品の型枠にコンクリートを打設して天端となる表面を平滑に仕上げるＰＣａ製品の製造方法であって、
前記型枠にコンクリートを打設するとともに一般的な棒状バイブレータを用いてコンクリートを締め固めた後、前記型枠の短辺長さより長い平滑な平滑底板が振動装置に接続された天端バイブレータを前記型枠の上に短辺方向に沿って架け渡し、前記天端バイブレータを前記振動装置で振動させてコンクリートを締め固めながら、前記天端バイブレータの前記平滑底板を前記型枠の長辺方向に沿って移動させることで、コンクリートの締め固めと天端となる表面を平滑に仕上げることを同時に行こと
を特徴とする天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法。

【請求項2】

前記型枠に高強度コンクリートを打設した後、前記天端バイブレータを用いて、高強度コンクリートの締め固めと表面の均しを同時に行うこと
を特徴とする請求項１に記載の天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリートを締め固めると同時に天端を平滑に均して仕上げることができる天端バイブレータ及びそれを用いたＰＣａ製品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＰＣａ床版などのＰＣａ（プレキャスト）製品は、工場などにおいて型枠に必要な配筋を施した後、コンクリートが打設されてバイブレータ等で締め固められた上、一定時間経過後コンクリートが硬化することによりＰＣａ製品となる。また、ＰＣａ製品は、コンクリートがある程度硬化した後、完全に硬化する前に、天端である表面を鏝で均して平滑にする必要がある。

【0003】

例えば、ＰＣａ製品の製造方法としては、特許文献１に、コンクリート打設空間の底面を構成するテーブルバイブレータ上に、水硬性セメント、カラー骨材、顔料及び水を含むコンクリート原料を混練してなる混合物を打設し、テーブルバイブレータの振動締固め作用の下でテーブルバイブレータのテーブル上に前記混合物を流し延べて、比重２．３以上のコンクリート硬化体の表層部分を成形する工程と、前記テーブルバイブレータを停止して所定の乾燥硬化時間が経過した後、前記表層部分の上に軽量コンクリートを更に打設して比重２．１以下のコンクリート硬化体の裏層部分を前記表層部分の背後層として成形する工程と、前記表層部分及び裏層部分の複層構造を有するコンクリート成形体を脱型した後、前記表層部分の外装表面に表面処理を施して前記カラー骨材の一部を外装表面に露出せしめるＰＣパネル製造方法が開示されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００２０］～［００３５］、図面の図１～図４等参照）。

【0004】

しかし、特許文献１に記載のＰＣパネル製造方法は、意匠性の高い複層構造のＰＣパネルを製造するためのＰＣパネル製造方法であり、型枠と接しない天端の表面をサンドブラスト処理ではなく平滑に仕上げる場合は、鏝で均して平滑にする必要があることには変わりはなかった。

【0005】

また、コンクリ―トを締め固めるバイブレータとしては、通常の棒状のバイブレータの他、特許文献２に、通常の棒状バイブレータに多数の孔が穿設されたパンチングメタルを取り付けてコンクリートを締め固めることが開示されている（特許文献２の図面の第４図～第６図等参照）。

【0006】

しかし、特許文献２に記載のバイブレータは、コンクリートを締め固めることはできても均すことはできないため、別途、コンクリートの硬化具合を見極めながら、左官工などの熟練した作業員がコンクリートの天端の表面を鏝で均して平滑にする必要があった。

【0007】

特に、打設するコンクリートが高強度コンクリートの場合は、骨材が沈み込まないため、木鏝で押さえ付けて骨材を沈み込ませた上、金鏝で再度平滑に仕上げる必要があり、手間がかかる上、熟練した作業員しか仕上げることができないという問題もあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００９－１９６３３３号公報

【文献】実公平４－５４２６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、コンクリートを締め固めると同時に天端を平滑に均して仕上げることができる天端バイブレータ及びそれを用いたＰＣａ製品の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に係る天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法は、ＰＣａ製品の型枠にコンクリートを打設して天端となる表面を平滑に仕上げるＰＣａ製品の製造方法であって、前記型枠にコンクリートを打設するとともに一般的な棒状バイブレータを用いてコンクリートを締め固めた後、前記型枠の短辺長さより長い平滑な平滑底板が振動装置に接続された天端バイブレータを前記型枠の上に短辺方向に沿って架け渡し、前記天端バイブレータを前記振動装置で振動させてコンクリートを締め固めながら、前記天端バイブレータの前記平滑底板を前記型枠の長辺方向に沿って移動させることで、コンクリートの締め固めと天端となる表面を平滑に仕上げることを同時に行うことを特徴とする。

【0011】

請求項２に係る天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法は、請求項１に係る天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法において、前記型枠に高強度コンクリートを打設した後、前記天端バイブレータを用いて、高強度コンクリートの締め固めと表面の均しを同時に行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

請求項１～２に係る発明によれば、ＰＣａ製品を製造する際に、コンクリートを締め固めるとともに、天端となる表面を平滑に仕上げることができる。このため、熟練した作業員がコンクリートの打設に立ち合いながらコンクリートの硬化具合を見極め、コンクリートの天端の表面を鏝で均して平滑にする必要がなくなり、作業員不足を解消することができるとともに、ＰＣａ製品の製造コストを低減することができる。

【0015】

特に、請求項２に係る発明によれば、高強度コンクリート特有の骨材が沈み込みにくいという問題を、コンクリートの表面に均等に振動をかけることで解消して締め固めることができるだけでなく、同時に天端表面を仕上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る天端バイブレータを示す側面図である。

【図2】図２は、同上の天端バイブレータの使用状態を示すＰＣａ製品の型枠の鉛直断面図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法の型枠組立工程を示す工程説明図である。

【図4】図４は、同上の天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法の配筋工程を示す工程説明図である。

【図5】図５は、同上の天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法のコンクリート打設工程を示す工程説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係る天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0019】

先ず、図１，図２を用いて、本発明の実施形態に係る天端バイブレータ１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る天端バイブレータ１を示す側面図であり、図２は、本実施形態に係る天端バイブレータ１の使用状態を示すＰＣａ製品の型枠Ｋの鉛直断面図である。図示、Ｘ方向がＰＣａ製品の型枠Ｋの短辺方向であり、Ｙ方向が長辺方向である。Ｚ方向は、上下方向である（以下同じ）。

【0020】

図１に示すように、本実施形態に係る天端バイブレータ１は、棒状バイブレータ２と、この棒状バイブレータ２に接続されて固定された角形管３など、からなる装置である。この天端バイブレータ１は、型枠Ｋに打設されたコンクリートＣ１を締め固めるとともに、天端となる表面を平滑に仕上げる機能を有している。

【0021】

（棒状バイブレータ）
この棒状バイブレータ２は、図１に示すように、柔軟性のある樹脂チューブ部分のない電棒型のハンディータイプの市販の棒状バイブレータである。この棒状バイブレータ２は、振動装置である電動モータ２０を有するバイブレータ本体２１と、このバイブレータ本体２１の先端に取り付けられた棒部２２と、バイブレータ本体２１の後端に取り付けられた取っ手２３など、から構成されている。

【0022】

この棒状バイブレータ２は、電動モータ２０で棒部２２の振動部２４内に設けられた図示しない偏芯錘を回転させて起振力を発生させる振動装置を有している。勿論、棒状バイブレータ２は、ハンディータイプのものに限られず、高周波バイブレータなど起振力を発生させる振動装置を有し、棒部２２などの振動する棒状の振動部を有しているものであればよい。

【0023】

（角形管）
本実施形態に係る角形管３は、図１に示すように、長手方向の長さがＨ１のアルミニウム製の長手方向の直交断面が長方形状の角形管である。この角形管３は、図２に示すように、撓みにくいように長方形状の断面の長辺方向が型枠Ｋと直交する上下方向Ｚとなるように棒状バイブレータ２に取り付けられている。また、この角形管３の長さＨ１は、ＰＣａ製品の型枠Ｋの上に載置して使用することからＰＣａ製品の型枠Ｋの短辺方向Ｘの長さＨ２より長い必要がある。

【0024】

但し、この角形管３は、アルミニウム製の角形管に限られず、通常の鋼材など所定の強度を有する溝形フレームやＬ形アングルなどの金属の条材とすることができる。即ち、本発明に係るバイブレータの振動装置に接続される部材は、バイブレータの振動をコンクリートに伝達することができる条材であり、コンクリートの天端の表面を均すことができる底面が平滑な平滑底板を有していればよい。

【0025】

また、図１，図２に示すように、棒状バイブレータ２と角形管３とは、棒部２２と接続金具４で、取っ手２３と結束バンド５で、それぞれ強固に接続されて固定され、棒状バイブレータ２で発生させた振動を角形管３に伝達されるように構成されている。

【0026】

なお、天端バイブレータ１として、市販の棒状バイブレータ２にアルミニウム製の角形管３を接続したものを例示して説明した。しかし、天端バイブレータ１は、市販のバイブレータに限られず、起振力を発生させる振動装置に、直接底面が平滑な平滑底板を有して型枠Ｋの短辺方向Ｘの長さＨ２より長い金属の条材が接続されていてもよい。

【0027】

次に、図２～図５を用いて、本発明の実施形態に係る天端バイブレータ１を用いたＰＣａ製品の製造方法（以下単にＰＣａ製品の製造方法ともいう。）について説明する。ＰＣａ製品として、ＰＣａ床版を例示して説明する。勿論、ＰＣａ製品は、ＰＣａ床版に限られず、予め工場等でコンクリートが打設・硬化され、製造されて現地に搬送されるＰＣａ製品には適用可能である。

【0028】

（１．型枠組立工程）
図３に示すように、本実施形態に係るＰＣａ製品の製造方法では、先ず、ＰＣａ床版の平面視長方形状の型枠Ｋを組み立てる型枠組立工程を行う。図３は、本実施形態に係る天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法の型枠組立工程を示す工程説明図である。

【0029】

（２．配筋工程）
図４に示すように、本実施形態に係るＰＣａ製品の製造方法では、次に、型枠組立工程で組み立てた型枠Ｋ内に所定の鉄筋Ｓ（異形鋼棒）を配筋する配筋工程を行う。図４は、本実施形態に係るＰＣａ製品の製造方法の配筋工程を示す工程説明図である。

【0030】

（３．コンクリート打設工程）
図５に示すように、本実施形態に係るＰＣａ製品の製造方法では、次に、所定の鉄筋Ｓが配筋された型枠Ｋ内にコンクリートＣ１を打設するコンクリート打設工程を行う。図５は、本実施形態に係るＰＣａ製品の製造方法のコンクリート打設工程を示す工程説明図である。

【0031】

本工程では、高強度コンクリートＣ１を打設する。高強度コンクリートとは、土木学会のコンクリート標準示方書では、「設計基準強度５０～１００Ｎ／ｍｍ^２のコンクリート」とされている。背景技術で述べたように、打設するコンクリートが高強度コンクリートの場合は、骨材が沈み込みにくいという問題があった。勿論、本工程において、通常の強度のコンクリートを打設しても構わないことは言うまでもない。

【0032】

一般には、コンクリートを打設する場合、棒状バイブレータ２のようなハンディータイプの電動バイブレータや高周波バイブレータを用いて、コンクリートを打設しながら締め固めを行って、骨材を沈み込ませている。しかし、高強度コンクリートを打設する場合、このような棒状バイブレータだけでは、棒状バイブレータを挿入した部分のごく近傍しか骨材を沈み込ませることはできない。このため、従来の高強度コンクリート打設の際は、棒状バイブレータを挿入した跡を消すためにも木鏝で押さえ付けて骨材を沈み込ませた上、再度、金鏝で平滑に仕上げる必要があった。

【0033】

（４．天端仕上工程）
本実施形態に係るＰＣａ製品の製造方法でも、従来と同様に、コンクリートを打設するとともに、前述の棒状バイブレータ２などの一般的な棒状バイブレータを用いてコンクリートを締め固める。しかし、図２に示すように、本実施形態に係るＰＣａ製品の製造方法では、次に、天端バイブレータ１を用いて、型枠Ｋに打設された高強度コンクリートを締め固めるとともに、天端となる表面を平滑に仕上げる天端仕上工程を行う。

【0034】

本工程では、天端バイブレータ１の角形管３を型枠Ｋの上に短辺方向Ｘに沿って架け渡し、角形管３を振動装置で振動させて打設された高強度コンクリートＣ１を締め固めながら、角形管３を型枠Ｋの長辺方向Ｙに沿って移動させる。このとき、角形管３は、アルミニウム製であるので、軽量で扱い易く、作業員の肉体的負担を軽減して誰でも簡単に表面を仕上げることができる。

【0035】

その上、角形管３は、前述のように、有効断面が開放端のない長方形状の枠体であり、その長辺方向が型枠Ｋと直交する上下方向Ｚとなるように載置されている。このため、角形管３軽量であるアルミニウム製であっても撓みにくく、ＰＣ床版の天端をうねりや凹凸がない平滑に仕上げることができる。

【0036】

このように、本工程では、打設した高強度コンクリートＣ１の表面を局所的に天端バイブレータ１で振動させて高強度コンクリートＣ１の骨材を沈み込ませつつ、角形管３の平らな底面で均すことができる。このため、熟練した作業員がコンクリートの打設に立ち合いながらコンクリートの硬化具合を見極め、コンクリートの天端の表面を鏝で均して平滑にする必要がなくなる。よって、作業員不足を解消することができいるとともに、ＰＣａ製品の製造コストを低減することができる。

【0037】

なお、本工程又は終了後において、金鏝などの鏝で再度平坦にして仕上げても構わない。ＰＣ床版の天端をさらに平滑に綺麗に仕上げることができるからである。但し、その場合でも、本実施形態に係るＰＣａ製品の製造方法によれば、従来の製造方法と相違して骨材が沈み込まないため、木鏝で押さえ付けて骨材を沈み込ませた上、金鏝で平滑に仕上げるという作業負担が軽減されることは明らかである。

【0038】

以上説明した天端バイブレータ１及び天端バイブレータ１を用いたＰＣａ製品の製造方法によれば、ＰＣａ製品を製造する際に、高強度コンクリートであってもコンクリートを確実に締め固めるとともに、天端となる表面を平滑に仕上げることができる。このため、熟練した作業員がコンクリートの打設に立ち合いながらコンクリートの硬化具合を見極め、コンクリートの天端の表面を鏝で均して平滑にする必要がなくなる。よって、本ＰＣａ製品の製造方法によれば、作業員不足を解消することができいるとともに、ＰＣａ製品の製造コストを低減することができる。

【0039】

また、天端バイブレータ１の角形管３は、アルミニウム製であるので、軽量で扱い易く、作業員の肉体的負担を軽減して誰でも簡単に表面を仕上げることができる。

【0040】

以上、本発明の実施形態に係る天端バイブレータを用いたＰＣａ製品の製造方法について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎない。よって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

【0041】

特に、ＰＣａ製品としてＰＣａ床版を例示したが、ＰＣａ床版に限られず、予め工場等でコンクリートが打設・硬化され、製造されて現地に搬送されるＰＣａ製品には適用可能である。但し、本発明は、簡単に表面を仕上げることができるため、ＰＣａ床版のような天端の面積が広い板状のＰＣａ製品には、特に有効に適用することができる。

【符号の説明】

【0042】

１：天端バイブレータ
２：棒状バイブレータ
２０：電動モータ（振動装置）
２１：バイブレータ本体（振動装置）
２２：棒部
２３：取っ手
２４：振動部（振動装置）
３：角形管（平滑底面）
Ｈ１：角形管の長手方向の長さ
４：接続金具
５：結束バンド
Ｋ：（ＰＣａ製品の）型枠
Ｈ２：型枠の短辺方向の長さ
Ｓ：鉄筋
Ｃ１：高強度コンクリート（コンクリート）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】