コンクリートの締め固め方法
【課題】 コンクリートの締め固めを効率よく行うことできるとともに、作業者の熟練度に左右されることなく、均質の締め固めが得られるコンクリートの締め固め方法を提供する。
【解決手段】 コンクリートの締め固め方法であって、駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、３つ以上の支持部によって支持された偏心重りを有する棒状の振動体とを備えたバイブレータ１を用い、該バイブレータ１をその側面がコンクリート４５の打設面に接触し、又は埋没するように型枠４０の内部に横向きに挿入し、コンクリート４５の打設高さに追従して前記バイブレータ１を横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリート４５を下方から上方に向けて順次締め固める。
バイブレータ１を横向きにした状態でコンクリート４５に挿入すればよいので、作業者の熟練度に影響されることなく、均質の締め固めが得られる。
【解決手段】 コンクリートの締め固め方法であって、駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、３つ以上の支持部によって支持された偏心重りを有する棒状の振動体とを備えたバイブレータ１を用い、該バイブレータ１をその側面がコンクリート４５の打設面に接触し、又は埋没するように型枠４０の内部に横向きに挿入し、コンクリート４５の打設高さに追従して前記バイブレータ１を横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリート４５を下方から上方に向けて順次締め固める。
バイブレータ１を横向きにした状態でコンクリート４５に挿入すればよいので、作業者の熟練度に影響されることなく、均質の締め固めが得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの締め固め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの締め固めに用いるバイブレータの一例が特許文献１に記載されている。このバイブレータは、モータと、モータの駆動軸に連結された偏心振子を有するバイブレータ本体とを備えた棒状のバイブレータであって、このバイブレータのバイブレータ本体を打設したコンクリート中に挿入し、モータを駆動させてバイブレータ本体を振動させることにより、打設したコンクリートに振動を付与して締め固めることができるというものである。
【０００３】
上記のような構成の棒状のバイブレータを用いたコンクリートの締め固め方法の一例が特許文献２に記載されている。特許文献２に記載のコンクリートの締め固め方法は、まず、図１９に矢印ａ、ｂで示すように、移動式型枠（以下、セントル４０という。）の側壁部側の最下段の検査窓４１からコンクリート４５を打設して、その検査窓４１と同一高さの別の検査窓４１を通じて、バイブレータ３５を上下方向に向いた状態でコンクリート４５中に挿入することにより、最下段に打設したコンクリート４５の締め固めを行う。
【０００４】
次に、同様に、図２０に示すように、中段に打設したコンクリート４５の締め固めを行った後、図２１に示すように、上段に打設したコンクリート４５の締め固めを行い、図２２に示すように、天端部と側壁部の上段との間に打設したコンクリート４５の締め固めを行い、バイブレータ３５を回収する。
【０００５】
次に、図２３及び図２４に矢印ａで示すように、天端部の検査窓４１からコンクリート４５を打設するとともに、予め天端部に配置しておいたバイブレータ３６により、天端部に打設したコンクリート４５の締め固めを行い、天端部へのコンクリート４５の打設、締め固めが完了した後に、図２５に示すように、バイブレータ３６を回収する。
【０００６】
そして、このような作業をトンネルの長手方向にセントル４０を移動させながら順次行うことにより、トンネルの全長に亘って覆工コンクリートを施工することができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６２−３４０４９号公報
【特許文献２】特開２００７−１３８５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のような構成のコンクリートの締め固め方法にあっては、側壁部へのコンクリート４５の打設、締め固めを行う場合に、棒状のバイブレータ３５を上下方向に向いた状態で挿入して、コンクリート４５の締め固めを行っているため、バイブレータ３５により振動を付与できる範囲が非常に狭い。このため、コンクリート４５の全体を均質に締め固めるためには、バイブレータ３５を引き上げながら、左右方向（トンネルの長手方向）に動かして、コンクリート４５の締め固めを行わなければならず、コンクリート４５の締め固めに非常に手間がかかるとともに、締め固めの品質が作業者の熟練度に左右され、経験の浅い作業者では打設したコンクリート４５の全体を均質に締め固めることができない。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、コンクリートの締め固めを効率よく行うことができるとともに、作業者の熟練度に影響されることなく、経験の浅い作業者でもコンクリートの全体を均質に締め固めることができるコンクリートの締め固め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】
【００１０】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、コンクリートの締め固め方法であって、駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、３つ以上の支持部によって支持された偏心重りを有する棒状の振動体とを備えたバイブレータを用い、該バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従して前記バイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリートを下方から上方に向けて順次締め固めることを特徴とする。
【００１１】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設に追従してバイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、コンクリートを締め固めることができる。
従って、バイブレータの振動をコンクリートの広範囲に付与することができるので、コンクリートの締め固めを効率よく行うことができる。また、コンクリートを締め固める場合に、バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従してバイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げればよいので、コンクリートの締め固めの品質が作業者の熟練度に影響されるようなことはなく、経験の浅い作業者であってもコンクリートの全体を均質に締め固めることができる。
また、振動体の偏心重りは、３つ以上の支持部によって支持されているので、振動体の全長を長くすることができる。
従って、打設したコンクリートを締め固める場合に、コンクリートに対して横向きに振動体を挿入することにより、コンクリートの広範囲に振動体からの振動を付与することができ、コンクリートの締め固めを効率良く行うことができる。
また、コンクリートに対して振動体を横向きに挿入すればよいので、コンクリートの締め固めの品質が作業者の熟練度に影響されるようなことはなく、経験の浅い作業者であってもコンクリートの全体を均質に締め固めることができる。
さらに、偏心重りが回転する際の撓み量は、支持部間の距離が長くなるほど大きくなり、この撓み量を許容値内に抑えるために支持部間の距離も一定以下に制約される。これに対して、本発明では、偏心重りを３つ以上の支持部で支持しているので、偏心重りを２つの支持部でのみ支持する場合に比べて、支持部間の距離を一定以下に抑えつつ、振動体の全長を長くすることができる。
なお、バイブレータの横向きとは、水平、及び概ね水平を含むものとする。要は、バイブレータを型枠の内部に挿入した際に、バイブレータの側面をコンクリートの打設面に接触させ、又は埋没させることができる角度を意味する。
【００１２】
また、本発明において、前記回転軸には、偏心重りが取り付けられていることとしてもよい。
【００１３】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、振動体よりも質量の大きい駆動モータも振動させることができるので、駆動モータに対応するコンクリートの部分も締め固めることができる。
【００１４】
また、本発明において、前記駆動モータは、両軸モータであることとしてもよい。
【００１５】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、バイブレータの全長を所定の長さに設定する場合に、両軸の駆動モータの各回転軸に棒状の振動体をそれぞれ連結することになるので、片軸の駆動モータの回転軸に１つの棒状の振動体を連結して、バイブレータの全長を所定の長さに設定する場合に比べて、各振動体の長さを短くすることができる。
従って、各振動体の固有振動数が高くなり、バイブレータの使用振動域から各振動体の固有振動数をずらすことができるので、振動体に共振による節（振動しない部位）ができにくくなり、バイブレータ全体によるコンクリートの締め固め性能を高めることができる。
【００１６】
また、本発明は、駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、２つ以上の支持部によって支持された偏心重りを備えた振動ユニットを、２つ以上離脱可能に連結して構成された棒状の振動体を備えたバイブレータを用い、該バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従して前記バイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリートを下方から上方に向けて順次締め固めることを特徴とする。
【００１７】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、振動体は、２つ以上の支持部によって支持された偏心重りを備えた振動ユニットを、２つ以上離脱可能に連結して構成されているので、コンクリートの締め固め範囲に応じた長さに振動体の全長を設定することにより、コンクリートの締め固め範囲の大小に柔軟に対応することができる。
【００１８】
さらに、本発明において、前記回転軸には、偏心重りがそれぞれ取り付けられていることとしてもよい。
【００１９】
さらに、本発明において、前記駆動モータは、両軸モータであることとしてもよい。
【００２０】
さらに、本発明において、前記バイブレータの周囲には、前記バイブレータと型枠との干渉を避ける２つ以上の干渉リングが取り付けられていることとしてもよい。
【００２１】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、バイブレータの周囲には、２つ以上の干渉リングが取り付けられ、この干渉リングによってバイブレータが型枠と干渉するのを避けることができるので、バイブレータが型枠と干渉して損傷等するのを防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
以上、説明したように、本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、コンクリートの締め固め作業を効率よく行うことができるとともに、作業者の熟練度に影響されることなく、経験の浅い作業者であってもコンクリートの全体を均質に締め固めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの一例を示した平面図である。
【図２】図１のバイブレータの断面図である。
【図３】図２のＡ部の拡大図である。
【図４】振動体の内部を示した説明図である。
【図５】干渉リングの斜視図である。
【図６】本発明によるコンクリートの締め固め方法の一実施の形態を示した説明図であって、側壁部の最下段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図７】側壁部の中段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図８】側壁部の上段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図９】天端部と側壁部の上段との間へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図１０】天端部へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図１１】天端部へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図１２】コンクリートの打設、締め固めが完了した状態を示した説明図である。
【図１３】セントルの蓋及びガイドを示した説明図である。
【図１４】図１３の蓋及びガイドの動作を示した説明図である。
【図１５】本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの他の例を示した斜視図である。
【図１６】図１５の部分拡大断面図である。
【図１７】本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの他の例を示した部分拡大断面図である。
【図１８】図１７の偏心重りの平面図である。
【図１９】従来のコンクリートの締め固め方法の一例を示した説明図であって、側壁部の最下段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２０】側壁部の中段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２１】側壁部の上段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２２】天端部と側壁部の上段との間へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２３】天端部へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２４】天端部へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２５】コンクリートの打設、締め固めが完了した状態を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図５には、本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの一例が示されている。このバイブレータ１は、コンクリートの締め固めに適用可能なものであって、本実施の形態においては、山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めに適用している。
【００２５】
すなわち、このバイブレータ１は、図１及び図２に示すように、棒状のバイブレータ１であって、駆動モータ２と、駆動モータ２の回転軸３に連結される棒状の振動体６と、振動体６の周囲に取り付けられる干渉リング２５と、駆動モータ２に接続される電源ケーブル３３とから構成されている。
【００２６】
駆動モータ２は、片軸モータであって、図２に示すように、筒状のケーシング４と、ケーシング４内に設けられるモータ本体５とから構成され、ケーシング４の一端に後述する振動体６のケーシング７の一端が連結され、モータ本体５の回転軸３に後述する振動体６の偏心重り１０の一端が連結される。
【００２７】
振動体６は、２つ以上の支持部としての軸受９によって支持された偏心重り１０を備えた振動ユニット１３を、２つ以上離脱可能に連結して構成されるものであって、この例においては、図１及び図２に示すように、３つの振動体ユニット１３を離脱可能に連結して構成されている。
【００２８】
各振動ユニット１３は、図４に示すように、筒状のケーシング７と、ケーシング７内の２箇所以上に装着される軸受９と、ケーシング７内に挿着されるとともに、ケーシング７内の軸受９によって回転自在に支持される略丸棒状の偏心重り１０とから構成されている。図４では、ケーシング７内の両端部と中央部の３箇所に軸受９が装着され、この３つの軸受９によって偏心重り１０の両端部と中央部の３箇所が支持されている。
なお、偏心重り１０の長さに応じて、偏心重り１０の両端の２箇所のみを軸受９で支持してもよいし、偏心重り１０の４箇所以上を軸受９で支持してもよい。
【００２９】
振動体ユニット１３は、ケーシング７の一端を駆動モータ２のケーシング４の一端に連結し、偏心重り１０の一端を駆動モータ２のモータ本体５の回転軸３に連結することにより、駆動モータ２に連結することができる。或いは、後述するジョイント１５を介して２つの振動体ユニット１３を互いに連結することもできる。
【００３０】
振動体ユニット１３のケーシング７の両端部の内周面側には雌ねじ部８が設けられ、この雌ねじ部８に後述するジョイント１５（図３参照）のケーシング１６の両端部の外周面側の雄ねじ部１７を螺合させて締め付けることにより、振動体ユニット１３のケーシング７とジョイント１５のケーシング１６とを相互に連結することができる。
【００３１】
振動体ユニット１３の偏心重り１０は、周面の一部を略全長に亘って所定の深さで切欠して、重心の位置を中心軸線上からずらしたものであって、両端部と中央部の３箇所がケーシング７内に装着された３つの軸受９によって回転自在に支持されている。
【００３２】
偏心重り１０の一端部には、Ｉ形状の係合溝１１が設けられるとともに、他端部には、Ｉ形状の係合突起１２が一体に設けられ、この偏心重り１０の係合溝１１又は係合突起１２と後述するジョイント１５のジョイント軸２０の両端部の係合突起２１又は係合溝２２とを互いに係合させることにより、振動体ユニット１３の偏心重り１０とジョイント１５のジョイント軸２０とを相互に連結することができる。
【００３３】
ジョイント１５は、図３に示すように、筒状のケーシング１６と、ケーシング１６内の両端部の２箇所に装着される軸受１９と、ケーシング１６内に挿着されるとともに、ケーシング１６内の軸受１９によって両端部が回転自在に支持される丸棒状のジョイント軸２０とから構成されている。
【００３４】
ジョイント１５のケーシング１６の軸方向の両端部の外周面側には雄ねじ部１７が設けられ、この雄ねじ部１７を振動体６のケーシング７の両端部の雌ねじ部８に螺合させて締め付けることにより、振動体６のケーシング７とジョイント１５のケーシング１６とを相互に連結することができる。
なお、図２に示すように、ジョイント１５の外面には吊りかん１８が設けられ、この吊りかん１８に後述する第１ワイヤー４７の先端を連結することにより、第１ワイヤー４７の先端にバイブレータ１を吊り下げることができる。
なお、吊りかん１８の設置位置は、ジョイント１５に限定されるものではなく、振動体６、或いは駆動モータ２の任意の位置に設置してもよい。
【００３５】
ジョイント軸２０の軸方向の一端部には、Ｉ形状の係合突起２１が一体に設けられるとともに、他端部には、Ｉ形状の係合溝２２が設けられ、このジョイント軸２０の係合突起２１又は係合溝２２を振動体ユニット１３の偏心重り１０の両端部の係合溝１１又は係合突起１２に係合させることにより、振動体ユニット１３の偏心重り１０とジョイント１５のジョイント軸２０とを相互に連結することができる。
【００３６】
なお、図１及び図２に示すように、３つの振動体ユニット１３のうち、第１の振動体ユニット１３ａを駆動モータ２に連結し、第１の振動体ユニット１３ａにジョイント１５を介して第２の振動体ユニット１３ｂを連結し、第２の振動体ユニット１３ｂにジョイント１５を介して第３の振動体ユニット１３ｃを連結している。
【００３７】
図１及び図２に示すように、振動体６の周囲の複数箇所（本実施の形態では２箇所）には干渉リング２５が取り付けられ、この干渉リング２５によって振動体６が後述するセントル４０と干渉して破損等するのを防止できる。
なお、干渉リング２５の取付位置は、振動体６に限定されるものではなく、駆動モータ２に取り付けてもよく、振動体６を安定して支持するためには、振動体６と駆動モータ２の両方に取り付けるのが好ましい。
【００３８】
干渉リング２５は、図５に示すように、ゴム等の弾性体から形成される一対の半円板状のリング本体２６と、両リング本体２６を円板状をなすように固定する固定部材３０とから構成されている。
【００３９】
各リング本体２６の中心部には、振動体ユニット１３のケーシング７を挿通させるための半円形状の挿通孔２７が設けられ、両リング本体２６の挿通孔２７内に振動体ユニット１３のケーシング７を挿通させた状態で、両リング本体２６を固定部材３０で円板状に固定することにより、両リング本体２６を振動体６のケーシング７の周囲に固定することができる。
【００４０】
固定部材３０は、各リング本体２６の両面に設けられた略Ｌ形状の固定プレート３１と、両リング本体２６の各面の固定プレート３１間を連結する一対のねじ締結体３２とから構成され、両リング本体２６の挿通孔２７内に振動体ユニット１３のケーシング７を挿通させた状態で、両リング本体２６の各面の両固定プレート３１間を一対のねじ締結体３２でそれぞれ連結することにより、干渉リング２５を振動体６の周囲に固定することができる。
【００４１】
図６〜図１４には、本発明によるコンクリートの締め固め方法の一実施の形態が示されている。本実施の形態のコンクリートの締め固め方法は、図１〜図６に示すバイブレータ１を用いて、山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めを行うように構成したものである。以下、本実施の形態のコンクリートの締め固め方法について詳しく説明する。
【００４２】
まず、図６に示すように、セントル４０の下段の検査窓４１（図中矢印ａ、ｂ）からセントル４０の内部にコンクリート４５を打設するとともに、引上げ装置（図示せず）を操作して、引上げ装置から第１ワイヤー４７を繰り出し、第１ワイヤー４７の先端に取り付けた上記のバイブレータ１を天端部側の検査窓４１からセントル４０の内部に挿入し、バイブレータ１を横向きに保った状態で打設したコンクリート４５中に挿入する。この場合、セントル４０の全長に行き渡るように、複数（本実施の形態では３つ）のバイブレータ１を天端部側の検査窓４１からセントル４０の内部に挿入する。
【００４３】
そして、各バイブレータ１の駆動モータ２を作動させることによって振動体６を振動させ、振動体６の振動をコンクリート４５に付与することにより、最下段に打設したコンクリート４５の締め固めを行う。
【００４４】
この場合、振動体６は、３つの振動体ユニット１３を連結して長尺に形成し、この長尺の振動体６を横向きにした状態でコンクリート４５中に挿入しているので、バイブレータを上下方向に向けた状態でコンクリート４５中に挿入した従来の技術に比べて、振動体６によるコンクリート４５の締め固め範囲を大きくとすることができ、側壁部の最下段に打設したコンクリート４５を効率良く締め固めることができる。
【００４５】
また、振動体６を横向きに保った状態でコンクリート４５内に挿入すればよいので、コンクリート４５に上下方向に向けた状態でバイブレータの振動体を挿入する従来の技術のように、均質な締め固めを得るためにバイブレータを左右に動かす必要はなく、経験の浅い作業者であっても最下段に打設したコンクリート４５の全体を均質に締め固めることができる。
【００４６】
次に、側壁部の最下段へのコンクリート４５の打設、締め固めが完了した後に、図７に示すように、引上げ装置の操作によって第１ワイヤー４７を引き上げ、各バイブレータ１を最下段のコンクリート４５の打設面４６から上方に所定の距離、離間させるとともに、中段の検査窓４１（図中矢印ａ、ｂ）からセントル４０の内部にコンクリート４５を打設し、引上げ装置を操作することによって第１ワイヤー４７を繰り出し、各バイブレータ１を側壁部の中段に打設したコンクリート４５中に横向きに保った状態で挿入することにより、中段に打設したコンクリート４５の締め固めを行う。
【００４７】
次に、側壁部の中段へのコンクリート４５の打設、締め固めの作業が完了した後に、図８に示すように、中段と同様に、側壁部の上段へのコンクリート４５の打設、締め固めを行い、図９に示すように、天端部と側壁部の上段との間へのコンクリート４５の打設、締め固めを行う。
【００４８】
なお、中段、上段、天端部と上段との間のコンクリート４５を締め固める場合にも、最下段の場合と同様に、振動体６によるコンクリート４５の締め固め範囲を大きくとすることができるので、中段、上段、及び天端部と上段との間に打設したコンクリート４５を効率良く締め固めることができる。また、振動体６を横向きに保った状態でコンクリート４５内に挿入すればよいので、経験の浅い作業者であっても中断、上段、天端部と上段の間に打設したコンクリート４５の全体を均質に締め固めることができる。
【００４９】
次に、天端部と側壁部の上段との間へのコンクリートの打設、締め固めが完了した後に、図１０に示すように、セントルの妻部側の一組のバイブレータ１（図中では手前側の一組）を残し、天端部の検査窓４１から他のバイブレータ１を回収するとともに、残した一組のバイブレータ１を天端部にセントル４０の長手方向に延出するように予め水平に配置しておいた第２ワイヤー４８に取り付け代える。
【００５０】
そして、図１０、図１１に示すように、天端部の検査窓４１（図中矢印ａ）からセントル４０の内部にコンクリート４５を打設し、図１２に示すように、バイブレータ１を作動させて第２ワイヤー４８をトンネルの長手方向に引き抜くことにより、天端部へのコンクリート４５の打設、締め固めを行う。
【００５１】
このようにして、セントル４０の全長に対応する部分に覆工コンクリートを施工することができ、このようなコンクリート４５の打設、締め固めをセントル４０をトンネルの長手方向に移動させながら順次行うことにより、トンネルの全長に亘って覆工コンクリートを施工することができる。
【００５２】
なお、図１３及び図１４に示すように、セントル４０の内面側には、セントル４０の各検査窓４１を開閉させる四角形板状の蓋４３と、第１ワイヤー４７を引上げ装置から繰り出し可能に支持する円弧状のガイド４４とが回転自在に設けられている。側壁部へコンクリート４５を打設する際には、コンクリート４５の打設面４６よりも下方の検査窓４１は蓋４３で閉じた状態とし、打設面４６よりも上方の検査窓４１は開いた状態とし、開いた状態の検査窓４１からセントル４０の内部にガイド４４を突出させ、このガイド４４によって天端部の検査窓４１からセントル４０の内部に挿入した第１ワイヤー４７と電源ケーブル３３とを支持し、コンクリート４５の打設面４６の上昇に伴って、検査窓４１を順次蓋４１で閉塞するとともに、検査窓４１からガイド４４を回収しながらバイブレータ１を上昇させるものとする。なお、図１４中、４２は、ガイド４４を回収した状態に固定する固定部材である。
【００５３】
上記のように構成した本実施の形態のコンクリートの締め固め方法にあっては、セントル４０の内部にコンクリート４５を打設し、この打設したコンクリート４５中にバイブレータ１を横向きに保った状態で挿入して、コンクリート４５の締め固めを行うように構成したので、バイブレータ１の振動体６の全長に対応するコンクリート４５の部分に振動を付与することができる。
【００５４】
従って、バイブレータを上下方向に向いた状態でコンクリート４５中に挿入する従来の締め固め方法に比べて、バイブレータ１の振動体６によるコンクリート４５の締め固めの範囲を広くとることができるので、コンクリート４５の締め固めを効率よく行うことができる。
【００５５】
また、バイブレータ１の振動体６は、２つ以上の振動体ユニット１３を離脱可能に連結して構成しているので、コンクリート４５の締め固め範囲に応じて振動体６の長さを任意に設定でき、各種のコンクリート４５の締め固めに柔軟に対応することができる。
【００５６】
さらに、バイブレータ１の振動体６を横向きに保った状態でコンクリート４５中に挿入すればよいので、作業者の熟練度によってコンクリート４５の締め固めの品質が左右されるようなことはなく、経験の浅い作業者でもコンクリート４５の全体を均質に締め固めることができる。
【００５７】
なお、前記の説明においては、２つ以上（上記の実施の形態では３つ）の振動体ユニット１３を離脱可能に連結することによって振動体６を構成したが、振動体ユニット１３を用いずに、３つ以上の軸受によって支持された偏心重りによって振動体を構成してもよい。その場合には、バイブレータ１を、振動体ユニット１３、駆動モータ２等のパーツに分けることなく、一体の製品とすることができるので、これらのパーツの接合部における故障を防ぐことができる。
【００５８】
図１５及び図１６には、本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの他の例が示されている。このバイブレータ１は、駆動モータ２に２つの回転軸３ａ、３ｂを有する両軸モータを用い、各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ振動体６ａ、６ｂを連結したものであって、その他の構成は図１〜図５に示すものと同様である。
【００５９】
駆動モータ２は、筒状のケーシング４と、ケーシング４内に設けられる、ステータ５ａ、ロータ５ｂ、２つの回転軸３ａ、３ｂ等からなるモータ本体５と、ケーシング４の両端にそれぞれ設けられる軸受ケース４ａ、４ｂと、各軸受ケース４ａ、４ｂの外側に設けられる蓋４ｅ、４ｆとから構成され、各軸受ケース４ａ、４ｂに設けられた軸受４ｃ、４ｄによってモータ本体５の各回転軸３ａ、３ｂが回転自在に支持されている。
【００６０】
駆動モータ２のケーシング４の一端及び他端には、一方の振動体６ａのケーシング７ａの一端及び他方の振動体６ｂのケーシング７ｂの一端がそれぞれ連結され、モータ本体５の一方の回転軸３ａ及び他方の回転軸３ｂには、一方の振動体６ａの偏心重り１０ａの一端及び他方の振動体６ｂの偏心重り１０ｂの一端がそれぞれ連結されている。
【００６１】
そして、図１５及び図１６に示すバイブレータ１を用いて、山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めを行う場合においても、図６〜図１４に示した一実施の形態のコンクリートの締め固め方法と同様の作用効果を奏することができる。
【００６２】
また、駆動モータ２の各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ振動体６ａ、６ｂを連結することにより、バイブレータ１の全長を所定の長さに設定しているので、１つの振動体６によってバイブレータ１の全長を所定の長さに設定した図１〜図５に示した例に比べて、各振動体６ａ、６ｂの長さを短くすることができる。
従って、各振動体６ａ、６ｂの固有振動数が高くなり、バイブレータ１の使用振動域から各振動体６ａ、６ｂの固有振動数をずらすことができるので、振動体６ａ、６ｂに共振による節（振動しない部位）ができにくくなり、バイブレータ１全体によるコンクリートの締め固め性能を高めることができる。
【００６３】
図１７及び図１８には、本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの他の例が示されている。このバイブレータ１は、駆動モータ２に２つの回転軸３ａ、３ｂを有する両軸モータを用い、各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ振動体６ａ、６ｂを連結するとともに、各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ偏心重り１０ｃ、１０ｄを取り付けたものであって、その他の構成は図１５及び図１６に示すものと同様である。
【００６４】
偏心重り１０ｃ、１０ｄは、図１８に示すように、略円弧板状をなすものであって、各軸受ケース４ａ、４ｂの内面とロータ５ｂとの間に位置する各回転軸３ａ、３ｂの部分に取り付けられている。
【００６５】
そして、このバイブレータ１を用いて、山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めを行う場合においても、図１〜図５、及び図１５〜図１６に示すバイブレータ１を用いた場合と同様の作用効果を奏する他に、このバイブレータ１は、駆動モータ２の各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ偏心重り１０ｃ、１０ｄを取り付けているので、駆動モータ２も振動させることができ、駆動モータ２に対応するコンクリートの部分も締め固めることができる。
【００６６】
なお、図１〜図５に示すバイブレータ１において、図１７〜図１８に示すバイブレータ１と同様に、駆動モータ２の回転軸３にも偏心重りを取り付け、駆動モータ２に対応するコンクリートの部分も締め固めるように構成してもよい。
【００６７】
なお、前記の説明においては、本発明によるコンクリートの締め固め方法を山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めに用いたが、これに限定することなく、その他の各種のコンクリートの締め固めに用いてもよいものであり、その場合にも同様の作用効果を奏する。
【符号の説明】
【００６８】
１ バイブレータ
２ 駆動モータ
３ 回転軸
３ａ、３ｂ 回転軸
４ ケーシング
４ａ、４ｂ 軸受ケース
４ｃ、４ｄ 軸受
４ｅ、４ｆ 蓋
５ モータ本体
５ａ ステータ
５ｂ ロータ
６ 振動体
６ａ、６ｂ 振動体
７ ケーシング
７ａ、７ｂ ケーシング
８ 雌ねじ部
９ 軸受
１０ 偏心重り
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 偏心重り
１１ 係合溝
１２ 係合突起
１３ 振動ユニット
１５ ジョイント
１６ ケーシング
１７ 雄ねじ部
１８ 吊りかん
１９ 軸受
２０ ジョイント軸
２１ 係合突起
２２ 係合溝
２５ 干渉リング
２６ リング本体
２７ 挿通孔
３０ 固定部材
３１ 固定プレート
３２ ねじ締結体
３３ 電源ケーブル
３５ バイブレータ
３６ バイブレータ
４０ セントル
４１ 検査窓
４２ 固定部材
４３ 蓋
４４ ガイド
４５ コンクリート
４６ 打設面
４７ 第１ワイヤー
４８ 第２ワイヤー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの締め固め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートの締め固めに用いるバイブレータの一例が特許文献１に記載されている。このバイブレータは、モータと、モータの駆動軸に連結された偏心振子を有するバイブレータ本体とを備えた棒状のバイブレータであって、このバイブレータのバイブレータ本体を打設したコンクリート中に挿入し、モータを駆動させてバイブレータ本体を振動させることにより、打設したコンクリートに振動を付与して締め固めることができるというものである。
【０００３】
上記のような構成の棒状のバイブレータを用いたコンクリートの締め固め方法の一例が特許文献２に記載されている。特許文献２に記載のコンクリートの締め固め方法は、まず、図１９に矢印ａ、ｂで示すように、移動式型枠（以下、セントル４０という。）の側壁部側の最下段の検査窓４１からコンクリート４５を打設して、その検査窓４１と同一高さの別の検査窓４１を通じて、バイブレータ３５を上下方向に向いた状態でコンクリート４５中に挿入することにより、最下段に打設したコンクリート４５の締め固めを行う。
【０００４】
次に、同様に、図２０に示すように、中段に打設したコンクリート４５の締め固めを行った後、図２１に示すように、上段に打設したコンクリート４５の締め固めを行い、図２２に示すように、天端部と側壁部の上段との間に打設したコンクリート４５の締め固めを行い、バイブレータ３５を回収する。
【０００５】
次に、図２３及び図２４に矢印ａで示すように、天端部の検査窓４１からコンクリート４５を打設するとともに、予め天端部に配置しておいたバイブレータ３６により、天端部に打設したコンクリート４５の締め固めを行い、天端部へのコンクリート４５の打設、締め固めが完了した後に、図２５に示すように、バイブレータ３６を回収する。
【０００６】
そして、このような作業をトンネルの長手方向にセントル４０を移動させながら順次行うことにより、トンネルの全長に亘って覆工コンクリートを施工することができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭６２−３４０４９号公報
【特許文献２】特開２００７−１３８５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のような構成のコンクリートの締め固め方法にあっては、側壁部へのコンクリート４５の打設、締め固めを行う場合に、棒状のバイブレータ３５を上下方向に向いた状態で挿入して、コンクリート４５の締め固めを行っているため、バイブレータ３５により振動を付与できる範囲が非常に狭い。このため、コンクリート４５の全体を均質に締め固めるためには、バイブレータ３５を引き上げながら、左右方向（トンネルの長手方向）に動かして、コンクリート４５の締め固めを行わなければならず、コンクリート４５の締め固めに非常に手間がかかるとともに、締め固めの品質が作業者の熟練度に左右され、経験の浅い作業者では打設したコンクリート４５の全体を均質に締め固めることができない。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、コンクリートの締め固めを効率よく行うことができるとともに、作業者の熟練度に影響されることなく、経験の浅い作業者でもコンクリートの全体を均質に締め固めることができるコンクリートの締め固め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】
【００１０】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、コンクリートの締め固め方法であって、駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、３つ以上の支持部によって支持された偏心重りを有する棒状の振動体とを備えたバイブレータを用い、該バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従して前記バイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリートを下方から上方に向けて順次締め固めることを特徴とする。
【００１１】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設に追従してバイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、コンクリートを締め固めることができる。
従って、バイブレータの振動をコンクリートの広範囲に付与することができるので、コンクリートの締め固めを効率よく行うことができる。また、コンクリートを締め固める場合に、バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従してバイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げればよいので、コンクリートの締め固めの品質が作業者の熟練度に影響されるようなことはなく、経験の浅い作業者であってもコンクリートの全体を均質に締め固めることができる。
また、振動体の偏心重りは、３つ以上の支持部によって支持されているので、振動体の全長を長くすることができる。
従って、打設したコンクリートを締め固める場合に、コンクリートに対して横向きに振動体を挿入することにより、コンクリートの広範囲に振動体からの振動を付与することができ、コンクリートの締め固めを効率良く行うことができる。
また、コンクリートに対して振動体を横向きに挿入すればよいので、コンクリートの締め固めの品質が作業者の熟練度に影響されるようなことはなく、経験の浅い作業者であってもコンクリートの全体を均質に締め固めることができる。
さらに、偏心重りが回転する際の撓み量は、支持部間の距離が長くなるほど大きくなり、この撓み量を許容値内に抑えるために支持部間の距離も一定以下に制約される。これに対して、本発明では、偏心重りを３つ以上の支持部で支持しているので、偏心重りを２つの支持部でのみ支持する場合に比べて、支持部間の距離を一定以下に抑えつつ、振動体の全長を長くすることができる。
なお、バイブレータの横向きとは、水平、及び概ね水平を含むものとする。要は、バイブレータを型枠の内部に挿入した際に、バイブレータの側面をコンクリートの打設面に接触させ、又は埋没させることができる角度を意味する。
【００１２】
また、本発明において、前記回転軸には、偏心重りが取り付けられていることとしてもよい。
【００１３】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、振動体よりも質量の大きい駆動モータも振動させることができるので、駆動モータに対応するコンクリートの部分も締め固めることができる。
【００１４】
また、本発明において、前記駆動モータは、両軸モータであることとしてもよい。
【００１５】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、バイブレータの全長を所定の長さに設定する場合に、両軸の駆動モータの各回転軸に棒状の振動体をそれぞれ連結することになるので、片軸の駆動モータの回転軸に１つの棒状の振動体を連結して、バイブレータの全長を所定の長さに設定する場合に比べて、各振動体の長さを短くすることができる。
従って、各振動体の固有振動数が高くなり、バイブレータの使用振動域から各振動体の固有振動数をずらすことができるので、振動体に共振による節（振動しない部位）ができにくくなり、バイブレータ全体によるコンクリートの締め固め性能を高めることができる。
【００１６】
また、本発明は、駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、２つ以上の支持部によって支持された偏心重りを備えた振動ユニットを、２つ以上離脱可能に連結して構成された棒状の振動体を備えたバイブレータを用い、該バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従して前記バイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリートを下方から上方に向けて順次締め固めることを特徴とする。
【００１７】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、振動体は、２つ以上の支持部によって支持された偏心重りを備えた振動ユニットを、２つ以上離脱可能に連結して構成されているので、コンクリートの締め固め範囲に応じた長さに振動体の全長を設定することにより、コンクリートの締め固め範囲の大小に柔軟に対応することができる。
【００１８】
さらに、本発明において、前記回転軸には、偏心重りがそれぞれ取り付けられていることとしてもよい。
【００１９】
さらに、本発明において、前記駆動モータは、両軸モータであることとしてもよい。
【００２０】
さらに、本発明において、前記バイブレータの周囲には、前記バイブレータと型枠との干渉を避ける２つ以上の干渉リングが取り付けられていることとしてもよい。
【００２１】
本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、バイブレータの周囲には、２つ以上の干渉リングが取り付けられ、この干渉リングによってバイブレータが型枠と干渉するのを避けることができるので、バイブレータが型枠と干渉して損傷等するのを防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
以上、説明したように、本発明のコンクリートの締め固め方法によれば、コンクリートの締め固め作業を効率よく行うことができるとともに、作業者の熟練度に影響されることなく、経験の浅い作業者であってもコンクリートの全体を均質に締め固めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの一例を示した平面図である。
【図２】図１のバイブレータの断面図である。
【図３】図２のＡ部の拡大図である。
【図４】振動体の内部を示した説明図である。
【図５】干渉リングの斜視図である。
【図６】本発明によるコンクリートの締め固め方法の一実施の形態を示した説明図であって、側壁部の最下段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図７】側壁部の中段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図８】側壁部の上段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図９】天端部と側壁部の上段との間へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図１０】天端部へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図１１】天端部へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図１２】コンクリートの打設、締め固めが完了した状態を示した説明図である。
【図１３】セントルの蓋及びガイドを示した説明図である。
【図１４】図１３の蓋及びガイドの動作を示した説明図である。
【図１５】本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの他の例を示した斜視図である。
【図１６】図１５の部分拡大断面図である。
【図１７】本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの他の例を示した部分拡大断面図である。
【図１８】図１７の偏心重りの平面図である。
【図１９】従来のコンクリートの締め固め方法の一例を示した説明図であって、側壁部の最下段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２０】側壁部の中段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２１】側壁部の上段へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２２】天端部と側壁部の上段との間へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２３】天端部へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２４】天端部へのコンクリートの打設、締め固めの手順を示した説明図である。
【図２５】コンクリートの打設、締め固めが完了した状態を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図５には、本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの一例が示されている。このバイブレータ１は、コンクリートの締め固めに適用可能なものであって、本実施の形態においては、山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めに適用している。
【００２５】
すなわち、このバイブレータ１は、図１及び図２に示すように、棒状のバイブレータ１であって、駆動モータ２と、駆動モータ２の回転軸３に連結される棒状の振動体６と、振動体６の周囲に取り付けられる干渉リング２５と、駆動モータ２に接続される電源ケーブル３３とから構成されている。
【００２６】
駆動モータ２は、片軸モータであって、図２に示すように、筒状のケーシング４と、ケーシング４内に設けられるモータ本体５とから構成され、ケーシング４の一端に後述する振動体６のケーシング７の一端が連結され、モータ本体５の回転軸３に後述する振動体６の偏心重り１０の一端が連結される。
【００２７】
振動体６は、２つ以上の支持部としての軸受９によって支持された偏心重り１０を備えた振動ユニット１３を、２つ以上離脱可能に連結して構成されるものであって、この例においては、図１及び図２に示すように、３つの振動体ユニット１３を離脱可能に連結して構成されている。
【００２８】
各振動ユニット１３は、図４に示すように、筒状のケーシング７と、ケーシング７内の２箇所以上に装着される軸受９と、ケーシング７内に挿着されるとともに、ケーシング７内の軸受９によって回転自在に支持される略丸棒状の偏心重り１０とから構成されている。図４では、ケーシング７内の両端部と中央部の３箇所に軸受９が装着され、この３つの軸受９によって偏心重り１０の両端部と中央部の３箇所が支持されている。
なお、偏心重り１０の長さに応じて、偏心重り１０の両端の２箇所のみを軸受９で支持してもよいし、偏心重り１０の４箇所以上を軸受９で支持してもよい。
【００２９】
振動体ユニット１３は、ケーシング７の一端を駆動モータ２のケーシング４の一端に連結し、偏心重り１０の一端を駆動モータ２のモータ本体５の回転軸３に連結することにより、駆動モータ２に連結することができる。或いは、後述するジョイント１５を介して２つの振動体ユニット１３を互いに連結することもできる。
【００３０】
振動体ユニット１３のケーシング７の両端部の内周面側には雌ねじ部８が設けられ、この雌ねじ部８に後述するジョイント１５（図３参照）のケーシング１６の両端部の外周面側の雄ねじ部１７を螺合させて締め付けることにより、振動体ユニット１３のケーシング７とジョイント１５のケーシング１６とを相互に連結することができる。
【００３１】
振動体ユニット１３の偏心重り１０は、周面の一部を略全長に亘って所定の深さで切欠して、重心の位置を中心軸線上からずらしたものであって、両端部と中央部の３箇所がケーシング７内に装着された３つの軸受９によって回転自在に支持されている。
【００３２】
偏心重り１０の一端部には、Ｉ形状の係合溝１１が設けられるとともに、他端部には、Ｉ形状の係合突起１２が一体に設けられ、この偏心重り１０の係合溝１１又は係合突起１２と後述するジョイント１５のジョイント軸２０の両端部の係合突起２１又は係合溝２２とを互いに係合させることにより、振動体ユニット１３の偏心重り１０とジョイント１５のジョイント軸２０とを相互に連結することができる。
【００３３】
ジョイント１５は、図３に示すように、筒状のケーシング１６と、ケーシング１６内の両端部の２箇所に装着される軸受１９と、ケーシング１６内に挿着されるとともに、ケーシング１６内の軸受１９によって両端部が回転自在に支持される丸棒状のジョイント軸２０とから構成されている。
【００３４】
ジョイント１５のケーシング１６の軸方向の両端部の外周面側には雄ねじ部１７が設けられ、この雄ねじ部１７を振動体６のケーシング７の両端部の雌ねじ部８に螺合させて締め付けることにより、振動体６のケーシング７とジョイント１５のケーシング１６とを相互に連結することができる。
なお、図２に示すように、ジョイント１５の外面には吊りかん１８が設けられ、この吊りかん１８に後述する第１ワイヤー４７の先端を連結することにより、第１ワイヤー４７の先端にバイブレータ１を吊り下げることができる。
なお、吊りかん１８の設置位置は、ジョイント１５に限定されるものではなく、振動体６、或いは駆動モータ２の任意の位置に設置してもよい。
【００３５】
ジョイント軸２０の軸方向の一端部には、Ｉ形状の係合突起２１が一体に設けられるとともに、他端部には、Ｉ形状の係合溝２２が設けられ、このジョイント軸２０の係合突起２１又は係合溝２２を振動体ユニット１３の偏心重り１０の両端部の係合溝１１又は係合突起１２に係合させることにより、振動体ユニット１３の偏心重り１０とジョイント１５のジョイント軸２０とを相互に連結することができる。
【００３６】
なお、図１及び図２に示すように、３つの振動体ユニット１３のうち、第１の振動体ユニット１３ａを駆動モータ２に連結し、第１の振動体ユニット１３ａにジョイント１５を介して第２の振動体ユニット１３ｂを連結し、第２の振動体ユニット１３ｂにジョイント１５を介して第３の振動体ユニット１３ｃを連結している。
【００３７】
図１及び図２に示すように、振動体６の周囲の複数箇所（本実施の形態では２箇所）には干渉リング２５が取り付けられ、この干渉リング２５によって振動体６が後述するセントル４０と干渉して破損等するのを防止できる。
なお、干渉リング２５の取付位置は、振動体６に限定されるものではなく、駆動モータ２に取り付けてもよく、振動体６を安定して支持するためには、振動体６と駆動モータ２の両方に取り付けるのが好ましい。
【００３８】
干渉リング２５は、図５に示すように、ゴム等の弾性体から形成される一対の半円板状のリング本体２６と、両リング本体２６を円板状をなすように固定する固定部材３０とから構成されている。
【００３９】
各リング本体２６の中心部には、振動体ユニット１３のケーシング７を挿通させるための半円形状の挿通孔２７が設けられ、両リング本体２６の挿通孔２７内に振動体ユニット１３のケーシング７を挿通させた状態で、両リング本体２６を固定部材３０で円板状に固定することにより、両リング本体２６を振動体６のケーシング７の周囲に固定することができる。
【００４０】
固定部材３０は、各リング本体２６の両面に設けられた略Ｌ形状の固定プレート３１と、両リング本体２６の各面の固定プレート３１間を連結する一対のねじ締結体３２とから構成され、両リング本体２６の挿通孔２７内に振動体ユニット１３のケーシング７を挿通させた状態で、両リング本体２６の各面の両固定プレート３１間を一対のねじ締結体３２でそれぞれ連結することにより、干渉リング２５を振動体６の周囲に固定することができる。
【００４１】
図６〜図１４には、本発明によるコンクリートの締め固め方法の一実施の形態が示されている。本実施の形態のコンクリートの締め固め方法は、図１〜図６に示すバイブレータ１を用いて、山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めを行うように構成したものである。以下、本実施の形態のコンクリートの締め固め方法について詳しく説明する。
【００４２】
まず、図６に示すように、セントル４０の下段の検査窓４１（図中矢印ａ、ｂ）からセントル４０の内部にコンクリート４５を打設するとともに、引上げ装置（図示せず）を操作して、引上げ装置から第１ワイヤー４７を繰り出し、第１ワイヤー４７の先端に取り付けた上記のバイブレータ１を天端部側の検査窓４１からセントル４０の内部に挿入し、バイブレータ１を横向きに保った状態で打設したコンクリート４５中に挿入する。この場合、セントル４０の全長に行き渡るように、複数（本実施の形態では３つ）のバイブレータ１を天端部側の検査窓４１からセントル４０の内部に挿入する。
【００４３】
そして、各バイブレータ１の駆動モータ２を作動させることによって振動体６を振動させ、振動体６の振動をコンクリート４５に付与することにより、最下段に打設したコンクリート４５の締め固めを行う。
【００４４】
この場合、振動体６は、３つの振動体ユニット１３を連結して長尺に形成し、この長尺の振動体６を横向きにした状態でコンクリート４５中に挿入しているので、バイブレータを上下方向に向けた状態でコンクリート４５中に挿入した従来の技術に比べて、振動体６によるコンクリート４５の締め固め範囲を大きくとすることができ、側壁部の最下段に打設したコンクリート４５を効率良く締め固めることができる。
【００４５】
また、振動体６を横向きに保った状態でコンクリート４５内に挿入すればよいので、コンクリート４５に上下方向に向けた状態でバイブレータの振動体を挿入する従来の技術のように、均質な締め固めを得るためにバイブレータを左右に動かす必要はなく、経験の浅い作業者であっても最下段に打設したコンクリート４５の全体を均質に締め固めることができる。
【００４６】
次に、側壁部の最下段へのコンクリート４５の打設、締め固めが完了した後に、図７に示すように、引上げ装置の操作によって第１ワイヤー４７を引き上げ、各バイブレータ１を最下段のコンクリート４５の打設面４６から上方に所定の距離、離間させるとともに、中段の検査窓４１（図中矢印ａ、ｂ）からセントル４０の内部にコンクリート４５を打設し、引上げ装置を操作することによって第１ワイヤー４７を繰り出し、各バイブレータ１を側壁部の中段に打設したコンクリート４５中に横向きに保った状態で挿入することにより、中段に打設したコンクリート４５の締め固めを行う。
【００４７】
次に、側壁部の中段へのコンクリート４５の打設、締め固めの作業が完了した後に、図８に示すように、中段と同様に、側壁部の上段へのコンクリート４５の打設、締め固めを行い、図９に示すように、天端部と側壁部の上段との間へのコンクリート４５の打設、締め固めを行う。
【００４８】
なお、中段、上段、天端部と上段との間のコンクリート４５を締め固める場合にも、最下段の場合と同様に、振動体６によるコンクリート４５の締め固め範囲を大きくとすることができるので、中段、上段、及び天端部と上段との間に打設したコンクリート４５を効率良く締め固めることができる。また、振動体６を横向きに保った状態でコンクリート４５内に挿入すればよいので、経験の浅い作業者であっても中断、上段、天端部と上段の間に打設したコンクリート４５の全体を均質に締め固めることができる。
【００４９】
次に、天端部と側壁部の上段との間へのコンクリートの打設、締め固めが完了した後に、図１０に示すように、セントルの妻部側の一組のバイブレータ１（図中では手前側の一組）を残し、天端部の検査窓４１から他のバイブレータ１を回収するとともに、残した一組のバイブレータ１を天端部にセントル４０の長手方向に延出するように予め水平に配置しておいた第２ワイヤー４８に取り付け代える。
【００５０】
そして、図１０、図１１に示すように、天端部の検査窓４１（図中矢印ａ）からセントル４０の内部にコンクリート４５を打設し、図１２に示すように、バイブレータ１を作動させて第２ワイヤー４８をトンネルの長手方向に引き抜くことにより、天端部へのコンクリート４５の打設、締め固めを行う。
【００５１】
このようにして、セントル４０の全長に対応する部分に覆工コンクリートを施工することができ、このようなコンクリート４５の打設、締め固めをセントル４０をトンネルの長手方向に移動させながら順次行うことにより、トンネルの全長に亘って覆工コンクリートを施工することができる。
【００５２】
なお、図１３及び図１４に示すように、セントル４０の内面側には、セントル４０の各検査窓４１を開閉させる四角形板状の蓋４３と、第１ワイヤー４７を引上げ装置から繰り出し可能に支持する円弧状のガイド４４とが回転自在に設けられている。側壁部へコンクリート４５を打設する際には、コンクリート４５の打設面４６よりも下方の検査窓４１は蓋４３で閉じた状態とし、打設面４６よりも上方の検査窓４１は開いた状態とし、開いた状態の検査窓４１からセントル４０の内部にガイド４４を突出させ、このガイド４４によって天端部の検査窓４１からセントル４０の内部に挿入した第１ワイヤー４７と電源ケーブル３３とを支持し、コンクリート４５の打設面４６の上昇に伴って、検査窓４１を順次蓋４１で閉塞するとともに、検査窓４１からガイド４４を回収しながらバイブレータ１を上昇させるものとする。なお、図１４中、４２は、ガイド４４を回収した状態に固定する固定部材である。
【００５３】
上記のように構成した本実施の形態のコンクリートの締め固め方法にあっては、セントル４０の内部にコンクリート４５を打設し、この打設したコンクリート４５中にバイブレータ１を横向きに保った状態で挿入して、コンクリート４５の締め固めを行うように構成したので、バイブレータ１の振動体６の全長に対応するコンクリート４５の部分に振動を付与することができる。
【００５４】
従って、バイブレータを上下方向に向いた状態でコンクリート４５中に挿入する従来の締め固め方法に比べて、バイブレータ１の振動体６によるコンクリート４５の締め固めの範囲を広くとることができるので、コンクリート４５の締め固めを効率よく行うことができる。
【００５５】
また、バイブレータ１の振動体６は、２つ以上の振動体ユニット１３を離脱可能に連結して構成しているので、コンクリート４５の締め固め範囲に応じて振動体６の長さを任意に設定でき、各種のコンクリート４５の締め固めに柔軟に対応することができる。
【００５６】
さらに、バイブレータ１の振動体６を横向きに保った状態でコンクリート４５中に挿入すればよいので、作業者の熟練度によってコンクリート４５の締め固めの品質が左右されるようなことはなく、経験の浅い作業者でもコンクリート４５の全体を均質に締め固めることができる。
【００５７】
なお、前記の説明においては、２つ以上（上記の実施の形態では３つ）の振動体ユニット１３を離脱可能に連結することによって振動体６を構成したが、振動体ユニット１３を用いずに、３つ以上の軸受によって支持された偏心重りによって振動体を構成してもよい。その場合には、バイブレータ１を、振動体ユニット１３、駆動モータ２等のパーツに分けることなく、一体の製品とすることができるので、これらのパーツの接合部における故障を防ぐことができる。
【００５８】
図１５及び図１６には、本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの他の例が示されている。このバイブレータ１は、駆動モータ２に２つの回転軸３ａ、３ｂを有する両軸モータを用い、各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ振動体６ａ、６ｂを連結したものであって、その他の構成は図１〜図５に示すものと同様である。
【００５９】
駆動モータ２は、筒状のケーシング４と、ケーシング４内に設けられる、ステータ５ａ、ロータ５ｂ、２つの回転軸３ａ、３ｂ等からなるモータ本体５と、ケーシング４の両端にそれぞれ設けられる軸受ケース４ａ、４ｂと、各軸受ケース４ａ、４ｂの外側に設けられる蓋４ｅ、４ｆとから構成され、各軸受ケース４ａ、４ｂに設けられた軸受４ｃ、４ｄによってモータ本体５の各回転軸３ａ、３ｂが回転自在に支持されている。
【００６０】
駆動モータ２のケーシング４の一端及び他端には、一方の振動体６ａのケーシング７ａの一端及び他方の振動体６ｂのケーシング７ｂの一端がそれぞれ連結され、モータ本体５の一方の回転軸３ａ及び他方の回転軸３ｂには、一方の振動体６ａの偏心重り１０ａの一端及び他方の振動体６ｂの偏心重り１０ｂの一端がそれぞれ連結されている。
【００６１】
そして、図１５及び図１６に示すバイブレータ１を用いて、山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めを行う場合においても、図６〜図１４に示した一実施の形態のコンクリートの締め固め方法と同様の作用効果を奏することができる。
【００６２】
また、駆動モータ２の各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ振動体６ａ、６ｂを連結することにより、バイブレータ１の全長を所定の長さに設定しているので、１つの振動体６によってバイブレータ１の全長を所定の長さに設定した図１〜図５に示した例に比べて、各振動体６ａ、６ｂの長さを短くすることができる。
従って、各振動体６ａ、６ｂの固有振動数が高くなり、バイブレータ１の使用振動域から各振動体６ａ、６ｂの固有振動数をずらすことができるので、振動体６ａ、６ｂに共振による節（振動しない部位）ができにくくなり、バイブレータ１全体によるコンクリートの締め固め性能を高めることができる。
【００６３】
図１７及び図１８には、本発明によるコンクリートの締め固め方法に使用するバイブレータの他の例が示されている。このバイブレータ１は、駆動モータ２に２つの回転軸３ａ、３ｂを有する両軸モータを用い、各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ振動体６ａ、６ｂを連結するとともに、各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ偏心重り１０ｃ、１０ｄを取り付けたものであって、その他の構成は図１５及び図１６に示すものと同様である。
【００６４】
偏心重り１０ｃ、１０ｄは、図１８に示すように、略円弧板状をなすものであって、各軸受ケース４ａ、４ｂの内面とロータ５ｂとの間に位置する各回転軸３ａ、３ｂの部分に取り付けられている。
【００６５】
そして、このバイブレータ１を用いて、山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めを行う場合においても、図１〜図５、及び図１５〜図１６に示すバイブレータ１を用いた場合と同様の作用効果を奏する他に、このバイブレータ１は、駆動モータ２の各回転軸３ａ、３ｂにそれぞれ偏心重り１０ｃ、１０ｄを取り付けているので、駆動モータ２も振動させることができ、駆動モータ２に対応するコンクリートの部分も締め固めることができる。
【００６６】
なお、図１〜図５に示すバイブレータ１において、図１７〜図１８に示すバイブレータ１と同様に、駆動モータ２の回転軸３にも偏心重りを取り付け、駆動モータ２に対応するコンクリートの部分も締め固めるように構成してもよい。
【００６７】
なお、前記の説明においては、本発明によるコンクリートの締め固め方法を山岳トンネルの覆工コンクリートの締め固めに用いたが、これに限定することなく、その他の各種のコンクリートの締め固めに用いてもよいものであり、その場合にも同様の作用効果を奏する。
【符号の説明】
【００６８】
１ バイブレータ
２ 駆動モータ
３ 回転軸
３ａ、３ｂ 回転軸
４ ケーシング
４ａ、４ｂ 軸受ケース
４ｃ、４ｄ 軸受
４ｅ、４ｆ 蓋
５ モータ本体
５ａ ステータ
５ｂ ロータ
６ 振動体
６ａ、６ｂ 振動体
７ ケーシング
７ａ、７ｂ ケーシング
８ 雌ねじ部
９ 軸受
１０ 偏心重り
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 偏心重り
１１ 係合溝
１２ 係合突起
１３ 振動ユニット
１５ ジョイント
１６ ケーシング
１７ 雄ねじ部
１８ 吊りかん
１９ 軸受
２０ ジョイント軸
２１ 係合突起
２２ 係合溝
２５ 干渉リング
２６ リング本体
２７ 挿通孔
３０ 固定部材
３１ 固定プレート
３２ ねじ締結体
３３ 電源ケーブル
３５ バイブレータ
３６ バイブレータ
４０ セントル
４１ 検査窓
４２ 固定部材
４３ 蓋
４４ ガイド
４５ コンクリート
４６ 打設面
４７ 第１ワイヤー
４８ 第２ワイヤー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの締め固め方法であって、
駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、３つ以上の支持部によって支持された偏心重りを有する棒状の振動体とを備えたバイブレータを用い、
該バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従して前記バイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリートを下方から上方に向けて順次締め固めることを特徴とするコンクリートの締め固め方法。
【請求項２】
前記回転軸には、偏心重りが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンクリートの締め固め方法。
【請求項３】
前記駆動モータは、両軸モータであることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリートの締め固め方法。
【請求項４】
駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、２つ以上の支持部によって支持された偏心重りを備えた振動ユニットを、２つ以上離脱可能に連結して構成された棒状の振動体を備えたバイブレータを用い、
該バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従して前記バイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリートを下方から上方に向けて順次締め固めることを特徴とするコンクリートの締め固め方法。
【請求項５】
前記回転軸には、偏心重りがそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載のコンクリートの締め固め方法。
【請求項６】
前記駆動モータは、両軸モータであることを特徴とする請求項４又は５に記載のコンクリートの締め固め方法。
【請求項７】
前記バイブレータの周囲には、前記バイブレータと型枠との干渉を避ける２つ以上の干渉リングが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のコンクリートの締め固め方法。
【請求項１】
コンクリートの締め固め方法であって、
駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、３つ以上の支持部によって支持された偏心重りを有する棒状の振動体とを備えたバイブレータを用い、
該バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従して前記バイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリートを下方から上方に向けて順次締め固めることを特徴とするコンクリートの締め固め方法。
【請求項２】
前記回転軸には、偏心重りが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のコンクリートの締め固め方法。
【請求項３】
前記駆動モータは、両軸モータであることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリートの締め固め方法。
【請求項４】
駆動モータと、該駆動モータの回転軸に連結されるとともに、２つ以上の支持部によって支持された偏心重りを備えた振動ユニットを、２つ以上離脱可能に連結して構成された棒状の振動体を備えたバイブレータを用い、
該バイブレータをその側面がコンクリートの打設面に接触し、又は埋没するように型枠の内部に横向きに挿入し、コンクリートの打設高さに追従して前記バイブレータを横向きに保ちながら上方に引き上げることにより、打設されたコンクリートを下方から上方に向けて順次締め固めることを特徴とするコンクリートの締め固め方法。
【請求項５】
前記回転軸には、偏心重りがそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載のコンクリートの締め固め方法。
【請求項６】
前記駆動モータは、両軸モータであることを特徴とする請求項４又は５に記載のコンクリートの締め固め方法。
【請求項７】
前記バイブレータの周囲には、前記バイブレータと型枠との干渉を避ける２つ以上の干渉リングが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のコンクリートの締め固め方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１２−２３３３９４（Ｐ２０１２−２３３３９４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３７３９０（Ｐ２０１２−３７３９０）
【出願日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【分割の表示】特願２０１１−１９７４７９（Ｐ２０１１−１９７４７９）の分割
【原出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【分割の表示】特願２０１１−１９７４７９（Ｐ２０１１−１９７４７９）の分割
【原出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【Ｆターム（参考）】
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