プレキャストコンクリート製品の製造用型枠

【課題】高精度な組み立て形状位置寸法精度が得られるＰＣ製品の製造用型枠を提供する。
【解決手段】コンクリート製の底枠４Ａの周側面に、鋼製の側枠を起立させて組み立て解体自在に固定してなるＰＣ製品の製造用型枠であって、該底枠４には、その周側面の上縁に沿って、高精度な形状位置寸法精度で形成された鋼製の帯板４６が一体的に周回されて設けられ、該帯板４６の外周面を組み立て基準面にしてこれに習わされて該側枠をなす各側板が組み付けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレキャストコンクリート製品（以下、ＰＣ製品と略記する）の製造用型枠に係わり、特に、底枠にコンクリート製のものを用いて、この底枠に鋼製の側枠を組み付けて、組み立て解体が自由に行えるようにした型枠において、その組み立て後の形状位置寸法精度の可及的な向上が図れるようにした改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンクリート板やシールドトンネルに用いるコンクリート製セグメント等のＰＣ製品を製造するにあたっては、組み立て解体が自在に行えて繰り返し転用が可能な鋼製型枠が多用されているが、当該鋼製型枠はその底枠を打設コンクリートの重量や締め固め時の振動等に耐え得るように頑強に製作しなければならないので、その製作費は嵩んでしまい高価なものとなってしまう。このため、ＰＣ製品を大量に生産する必要等があって、その鋼製型枠を多数用意しなければならない場合には、その生産コストが非常に高くなってしまうという課題があった。
【０００３】
そこで、その鋼製型枠のコストダウンを目的として、底枠にコンクリート製のものを採用するようにした技術が、例えば特開２０００−３２６３１９号公報等にて提案されている。
【０００４】
即ち、当該提案の型枠にあっては、ＰＣ製品としてシールドトンネルのセグメントを製造することを前提としているが、先ず、製造するコンクリートセグメントの内周側成型面に対応する面が上面に形成された鋼製の基準型枠を製作し、この基準型枠に硬練りコンクリートを投入して底枠を成型する。次に、基準型枠から脱型された底枠を反転させ、基準型枠の上面に合致する面を上側に向けて配置する。爾後、この底枠の上面に沿って鉄板を張り付けた後、コンクリートセグメントの外周側成型面が形成された側枠を底枠に連結する。そして、これら連結された底枠と側枠との内部に流動コンクリートを充填し、養生後、脱型してコンクリートセグメントを得るようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２６３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＰＣ製品の製造用型枠にあっては、底枠の周側面に鋼製の側板及び端板等からなる側枠を組み付けて、底枠の周縁上側部を囲繞することで、コンクリート打設空間を区画形成することになるが、底枠には側板や端板等の側枠を取り付け固定するためのボルト軸やボルト穴等を予め設けておく必要がある。従って、上記提案のようなコンクリート製の底枠を採用する場合には、当該底枠の打設形成時にその形成用型枠の内周側面部分等の所定位置に、予めボルト軸部材やボルト穴部材等の金具をインサートして、これらを固定した状態でコンクリートを打設、硬化させて底枠を製作することになる。
【０００７】
しかしながら、例えばコンクリート製セグメントにあっては、その外形形状寸法や周側面の平面度、直角度、平行度等の形状位置寸法精度の誤差に、１ｍｍ程の高い精密性が求められているのであるが、このように高精度な形状位置寸法誤差を要求されるＰＣ製品を製造するための型枠に、上述したような従来提案のコンクリート製底枠を採用しようとしても、その形状位置寸法精度を高く確保することが困難であった。
【０００８】
即ち、コンクリートで底枠を形成すると、その外形形状寸法や周側面の平面度、直角度、平行度等の面精度を高精度に出すことが困難であるばかりか、インサートする金具類の位置精度や面精度等を高精度に確保する術がなく、これ故、側板及び端板等の側枠を組み付けたときの組み立て精度を高く維持することができず、もって実用化するにはその精度の面で未だ改善の必要があった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高精度な組み立て形状位置寸法精度が得られるＰＣ製品の製造用型枠を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するために請求項１に示す発明は、コンクリート製の底枠の周側面に、鋼製の側枠を起立させて組み立て解体自在に締結固定してなるＰＣ製品の製造用型枠であって、該底枠には、その周側面の上縁に沿って鋼製の帯板が一体的に周回されて設けられている、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に示す発明は、前記鋼製の帯板は、前記コンクリート製底枠の打設形成時にその製作用成型型枠内に予めインサートされて該底枠に一体化されている、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に示す発明は、前記底枠が架台によって支持され、該架台には前記側枠をなす各側板を該底枠の帯板に対して当接離間移動させて開閉自在に支持する支持手段が設けられている、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に示す発明は、前記底枠がこれを支持する基台とともにコンクリートで一体形成されており、該基台部には前記側枠をなす各側板を各々該底枠の帯板に対して当接離間移動させて開閉自在に支持する支持手段が設けられている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高精度な組み立て形状寸法精度が得られるＰＣ製品の製造用型枠を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＰＣ製品の製造用型枠を示す正面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】図１中のIII−III線矢視断面図である。
【図４】図１中に示す底枠とこれを支持する架台とを示した正面図である。
【図５】図４の右側面図である。
【図６】図４中のVI−VI線矢視断面図である。
【図７】底枠製作用型枠の正面図である。
【図８】図７の底枠製作用型枠で底枠を打設形成中の状態を示す正面図であり、説明の便宜上、手前側の側板を取り外した状態で示した図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るＰＣ製品の製造用型枠を示す正面図である。
【図１０】図９の右側面図である。
【図１１】図９中に示す底枠の正面図である。
【図１２】図１１の右側面図である。
【図１３】図１１中のXIII−XIII線部の矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係るＰＣ製品の製造用型枠の実施形態について、添付図面を参照して詳述する。
【００１７】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１〜図８は本発明の第１実施形態に係るＰＣ製品の製造用型枠２Ａを示している。ここで、当該ＰＣ製品の製造用型枠２Ａは、そのＰＣ製品として円弧状に湾曲する平面視矩形の板状のシールドトンネル用のセグメントを製造するものを例示している。
【００１８】
即ち、このＰＣ製品の製造用型枠２Ａは、図１〜図３に示すように、底枠４Ａと、この底枠４Ａに着脱自在に固定される側枠６と、当該底枠４Ａを支持する架台８とを有している。
【００１９】
底枠４Ａは、その上面４Ａａが上記セグメントの内周側面を形成するための成形面になっており、図４〜図６に示すように、その長手方向の中央部が上方に向けて膨らむ円弧状をなし、かつ、平面視で矩形をなす板体状を呈している。ここで、当該底枠４Ａはコンクリートで約２００ｍｍ程度の厚みで成形されており、その外周縁部の下面には、ハンチ４２がその周側面と面一に下方に向けて突出されて一体形成されている。
【００２０】
また、このハンチ４２の適宜箇所には、当該底枠４ａを架台８上に載置するための複数の脚座４４が更に突出されて平坦に形成されており、この図示例にあっては、その脚座４４は底枠４の湾曲した長手方向に沿って片側にそれぞれ６カ所ずつ、総計で１２カ所に設けられている。
【００２１】
また、上記架台８はＨ形鋼を用いて形成されており、矩形枠体状に組んだ基部８２と、この基部８２上に一体的に設けられた複数の支持脚８４とを有している。これらの支持脚８４は上記底枠４をその脚座４４で支持するためのものであり、当該脚座４４に対応されて１２カ所に設けられている。
【００２２】
ところで、上記底枠４Ａには、そのコンクリート製の周側面の上縁に沿って鋼製の帯板４６が一体的に周回されて設けられている。ここで、この帯板４６は主に上記側枠６の組み立て精度を高精度に確保するために設けられたものであって、厚み５０ｍｍ程度の鋼板を用いて、予め工場でその外形寸法や各面の平行度、平面度、直角度、円弧の曲率度、ボルト穴４８の位置精度等の各種の形状位置寸法公差が高精度に保たれて矩形枠体状に形成される。また、この帯板４６には、側枠６をボルトで締結固定するための締結固定用ボルト穴４８がその周側に沿って設けられている。
【００２３】
そして、図７及び図８に示すように、この矩形枠体状の帯板４６は、底枠４Ａをコンクリートで製作する際に、その製作用成型型枠１０のコンクリート打設空間内にインサートされて、爾後に打設されるコンクリートと一体化されて設けられるようになっている。ここで、底枠４Ａはその製作時には上下が反転されて形成されるようになっており、その製作用成型型枠１０は全て鋼製で構成されて、精密に組み立てられるようになっている。
【００２４】
即ち、図８に示すように、底枠４Ａの上面を形成することになる当該底枠の製作用成型型枠１０の底板１０２は、その最終的な製造品たるセグメントの内周側面形状に一致されて可及的に高精度に形成される。そして、当該底板１０２上に矩形枠体状の上記帯板４６が載置されるとともに、この帯板４６にタッピング形成された締結固定用ボルト穴４８に、図７に示すように側枠１０３がボルトで締め付けられて固定される。
【００２５】
この側枠１０３は、円弧状に湾曲した長辺側面に取り付けられる一対の長側板１０４と、直線状の短辺側面に取り付けられる一対の短側板１０６とからなり、これらの側板１０４，１０６は各々その下部に形成された挿通孔１０８を通じてボルト（図示省略）で締め付けられて、当該帯板４６に密着固定される。つまり、４枚の側板１０４，１０６は帯板４６に密着固定されることによって直角度や平行度等の誤差が高精度に保たれて組み付けられる。そして、これらの側板１０４，１０６の上端部には蓋板１１０が被せられて設置され、その内部にコンクリート打設空間が区画形成される。そして、コンクリート打設口１１２からそのコンクリート打設空間内に高流動コンクリートを打設、硬化させることによって帯板４６を一体化させたコンクリート製の底枠４Ａが製作される。
【００２６】
ここで、本実施形態では上記側枠１０３をなす長側板１０４と短側板１０６とは、それぞれ底枠製作用成型型枠１０の基部に設けられた支持手段１１４，１１６によって開閉自在に支持されている。
【００２７】
即ち、図７及び図８とに示すように、長側板１０４の支持手段１１４は、当該長側板１０４の下部内側に一体的に突設された支承軸１１８と、底枠製作用成型型枠１０の基部に設けられてその支承軸１１８を上下から挟んでその軸方向に移動自在に保持する上下一対のローラ１２０、及び長側板１０４の下端面に一体的に取り付けられたラックギヤ１２２、このラックギヤ１２２に噛合されて底枠製作用成型型枠１０の基部に設けられたピニオギヤ１２４とからなる。つまり、ピニオンギヤ１２４を正逆回転駆動することにより、長側板１０４は図示する紙面の表裏方向にスライド移動して開閉作動し、底枠４Ａの帯板４６に対して当接離間移動するようになっている。
【００２８】
また、短側板１０６の支持手段１１６は、当該短側板１０６を支持して下方に延びる揺動部材１２６と、この揺動部材１２６の下端部を回動自在に支持して底枠製作用成型型枠１０の基部に取り付けられた支持軸１２８とからなる。即ち、短側板１０６は支持軸１２８を中心に回動する揺動部材１２６に取り付けられて揺動開閉し、底枠４Ａの帯板４６に対して当接離間移動するようになっている。
【００２９】
そして、当該長側板１０４と短側板１０６とは、形状位置精度が精密に形成されている上記帯板４６の外周面に対して密着当接された時点で、その帯板４６の外周面に習って組み上げられて、その直角度や平行度等の組み立て精度が高精度に得られるとともに、その高精度な組み立て精度を保ちながらボルト締めによって強固に帯板４６に組み付け固定されるようになっている。
【００３０】
そして、上記の様にして製作されたコンクリート製の底枠４の周側面には、図１〜図３に示すように、鋼製の側枠６が起立された状態にて組み立て解体自在に締結固定されて、ＰＣ製品の製造用型枠２Ａが構成される。ここで、当該製造用型枠２Ａにあっても、側枠６はそれぞれに一対の長側板６２と短側板６４とからなっており、これらはともに平板状をなして所定の高さ寸法を有して形成されている。そして、これらの長側板６２と短側板６４も、上記した底枠の製作用成型型枠１０の場合と同様に構成された支持手段８５，８６によって、底枠４の帯板４６に対して当接離間移動自在に設けられている。
【００３１】
即ち、図１と図３とに示すように、長側板６２の支持手段８５は、当該長側板６２の下部内側に一体的に突設された支承軸８７と、架台８の基部８２に設けられてその支承軸８７を上下から挟んでその軸方向に移動自在に保持する上下一対のローラ８８、及び長側板６２の下端面に一体的に取り付けられたラックギヤ８９、このラックギヤ８９に噛合されて架台８の基部８２に設けられたピニオンギヤ９０とからなる。つまり、ピニオンギヤ９０を正逆回転駆動することにより、長側板６２は図１に示す紙面の表裏方向（図３では紙面の左右方向）にスライド移動して、底枠４Ａの帯板４６に対して当接離間移動し得るようになっている。ここで、支承軸８７を保持する上下一対のローラ８８は、長側板６２の重量によるモーメントを受けるために軸方向にオフセット配置されていて、上側のローラが下側のローラよりも内側に設置されている。なお、このオフセット配置は前述した底枠の製作用成型型枠１０における開閉支持手段１１４にあっても同様の構成とされている。
【００３２】
また、短側板６４の開閉支持手段８６は、当該短側板６４を支持して下方に延びる揺動部材９２と、この揺動部材９２の下端部を回動自在に支持して架台８の基部８２に取り付けられた支持軸９４とからなる。即ち、短側板６４は支持軸９４を中心に回動する揺動部材９２に取り付けられて揺動開閉可能になっている。
【００３３】
そして、長側板６２と短側板６４とはそれぞれ閉じられると、底枠４の帯板４６の外周面に密着当接して相互に面接触し、その帯板４６の外周面に設けられているボルト穴４８にボルトを介して強固に締め付け固定される。なお、図１中の６２２は長側板６２に形成されたボルト挿通孔であり、図２中の６４２は短側板６４に形成されたボルト挿通孔である。
【００３４】
即ち、このようにして長側板６２と短側板６４とを帯板４６の外周面に密着当接させると、その時点で、当該長側板６２と短側板６４とは形状位置精度が精密に形成されている帯板４６の外周面に習って組み上げられて、その直角度や平行度等の組み立て精度が高精度に得られ、その状態を保持したまま帯板４６にボルトで強固に締め付け固定されるようになっている。爾後、長側板６２と短側板６４とは相互にボルトで強固に締結固定されて側枠６として一体化されることになる。
【００３５】
従って、以上のように構成されたＰＣ製品の製造用型枠２にあっては、そのコンクリート製の底枠４を製作する際に、予め工場で外形寸法や各面の平面度、直角度、平行度、位置度等の形状位置寸法を高精度に保って形成した鋼製の矩形枠体状の帯板４６を、図８に示すように、底枠の製作用成型型枠１０の底板１０２上に載置して、当該帯板４６をこれから製作する底枠４の周側面の上縁部に相当する所定部位に沿わせてインサート配置し、この帯板４６の外周面を組み立て基準面として側板１０４と短側板１０６とを組み付けて側枠を構成した後、その内部のコンクリート打設空間内にコンクリートを打設、硬化させて当該底枠４を形成するので、鋼製の帯板４６をコンクリートと一体化させて底枠４の周側面の上縁部に周回させて設置することができる。
【００３６】
しかも、当該帯板４６は底枠４の周側面における上縁部のコンクリートの外周を拘束することになるから、当該底枠４の上面外周縁部の補強材としても機能することになり、もって当該底枠４の繰り返しの転用等に対する耐久性の向上にも寄与することができるようになる。
【００３７】
そして、最終的な製造品であるＰＣ製品としてのセグメントを製造するに際しては、図１〜図３に示すように、当該底枠４の帯板４６をセグメント製造用型枠２の組み立て時の基準部材となして、当該帯板４６の外周面に側枠６をなす長側板６２と短側板６４とを密着当接させ、それらをボルト締めして製造用型枠２を組み立てるので、側枠６をなす長側板６２及び短側板６４を帯板４６の平面度や直角度、平行度等の高精度な形状位置寸法に習わせて高精度に組み付けることができ、もって組み立て精度の高いセグメント製造用型枠２を製作できる。これ故、当該セグメント製造用型枠２によって製造されるセグメントもその形状位置精度が高く保たれることになる。
【００３８】
なお、当該セグメント製造用型枠２でセグメントを打設形成する際には、底枠４の上面４ａに脱型を容易とするための剥離剤等を含侵あるいは塗布しておくようにするか、または剥離層として樹脂層あるいは鉄板等を積層形成しておくようにするのが望ましい。
【００３９】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図９〜図１０は本発明の第２実施形態に係るＰＣ製品の製造用型枠２Ｂを示し、図１１〜図１３はその底枠４Ｂを示している。ここで、当該第２実施形態のＰＣ製品の製造用型枠２Ｂも、そのＰＣ製品としてシールドトンネル用のセグメントを製造するものを例示しており、その主たる構成は前述の第１実施形態と同様であって、その相違するところは、第１実施形態において用いていた架台をも底枠４Ｂの一部としてコンクリートで一体形成するようにした点にある。よって、以下には第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその説明は省略し、その相違する点に付いて説明する。
【００４０】
即ち、この第２実施形態の底枠４Ｂには前述の第１実施形態における架台に相当する基台部５がコンクリートで一体に形成されている。ここで、この図示例の基台部５にあっては、前述した第１実施形態におけるハンチが更に下方に延長されることによって形成されている。なお、図中４Ｂａは底枠４Ｂの上面である。
【００４１】
また、側枠６をなす長側板６２と短側板６４とには、それらを底枠４Ｂの帯板４６に対して当接離間移動させて開閉自在に支持する支持手段５２が設けられている。図９と図１０とに示すように、この支持手段５２は長側板６２と短側板６４とにそれぞれ一体的に取り付けられて下方に延びる揺動部材５４と、この揺動部材５４を回動自在に支持して基台部５に一体的に設けられた支持軸５６とからなり、長側板６２と短側板６４はそれぞれ支持軸５６を回動中心にして揺動開閉するようになっている。
【００４２】
そして、当該長側板６２と短側板６４とが上方に向けて回動されて底枠４Ｂの帯板４６の外周面に密着当接されると、その時点で長側板６２と短側板６４とは、形状位置精度が精密に形成されている帯板４６の外周面に習って組み上げられて、それらの組み立て精度が高精度に得られるとともに、その高精度な組み立て精度を保ちながら当該ボルト締めによって強固に組み付け固定されるようになっている。爾後、長側板６２と短側板６４とは相互にボルトで強固に締結固定されて側枠６として一体化されることになる。
【００４３】
なお、図示していないが、矩形枠体状の帯板４６は、前述の第１実施形態と同様に、底枠４Ｂをコンクリートで製作する際に、その製作用成型型枠のコンクリート打設空間内にインサートされて、爾後に打設されるコンクリートと一体化されて設けられる。
【００４４】
従って、当該第２実施形態に係るＰＣ製品の製造用型枠２Ｂにあっても、前述の第１実施形態の場合と同様の作用効果が得られる。
【００４５】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
上述の第１実施形態並びに第２実施形態にあっては、ともにＰＣ製品としてシールドトンネルのセグメントを製造するための型枠を例示したが、本発明は当該セグメントの製造用型枠に限定されるものではなく、コンクリート床板等のＰＣ製品全般において、その下型にコンクリート製のものを採用するようにしたＰＣ製品の製造用型枠に対して適用可能である。
【００４６】
また、上述の第１実施形態並びに第２実施形態にあっては、底枠４Ａ，４Ｂの帯板４６に側枠６をなす長側板６２と短側板６４とをボルトで締結固定させるようにしているが、例えば、支持手段に例えば油圧シリンダー等のアクチュエータを付設して、当該アクチュエータによって長側板６２と短側板６４とを帯板４６に密着圧接させた状態に固定保持するようにしたり、あるいはチェーン及びターンバックルや、パイプサポートを用いて密着圧接させた状態に固定保持するようにすれば、そのボルトによる締結固定は不要となすこともできる。
【符号の説明】
【００４７】
２Ａ，２ＢＰＣ製品の製造型枠
４Ａ，４Ｂ底枠
４６帯板
４８締結固定用ボルト穴
５基台部
５２支持手段
６側枠
６２長側板
６４短側板
８架台
８５，８６支持手段
１０底枠製作用成型型枠

【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製の底枠の周側面に、鋼製の側枠を起立させて組み立て解体自在に固定してなるプレキャストコンクリート製品の製造用型枠であって、
該底枠には、その周側面の上縁に沿って鋼製の帯板が一体的に周回されて設けられている、ことを特徴とするプレキャストコンクリート製品の製造用型枠。
【請求項２】
前記鋼製の帯板は、前記コンクリート製底枠の打設形成時にその製作用成型型枠内に予めインサートされて該底枠に一体化されている、ことを特徴とする請求項１に記載プレキャストコンクリート製品の製造用型枠。
【請求項３】
前記底枠が架台によって支持され、該架台には前記側枠をなす各側板を前記底枠の帯板に対して当接離間移動させて開閉自在に支持する支持手段が設けられている、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のプレキャストコンクリート製品の製造用型枠。
【請求項４】
前記底枠がこれを支持する基台とともにコンクリートで一体形成されており、該基台部には前記側枠をなす各側板を各々該底枠の帯板に対して当接離間移動させて開閉自在に支持する支持手段が設けられている、ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のプレキャストコンクリート製品の製造用型枠。

【図１】