JPH0573860B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、型枠内に打設されたコンクリートを
自動的に締め固める方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、構築物の構築に際し、型枠に取り付けた
振動機を用いた型枠内に打設されたコンクリート
に振動を与えることにより、未だ固まないコンク
リートを締め固める方法が知られている。

この場合、振動機を駆動させるに当たり、コン
クリートが型枠のどの位置まで充填されているか
は型枠上部の開口部から目視によつて確認してい
た。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の方法においては、構
築物の規模が大きくなると、 目視するだけでも大変な作業となる、 振動機を駆動させる電源の開閉は作業員にト
ランシーバー等で連絡する必要がある、 窓枠の下部など、全く目視できない部分は作
業員の勘によつて振動機を駆動させる等の問題
があり、その結果、コンクリートが充填されて
いない部分で振動機を駆動させて、型枠や支保
工に悪影響を及ぼすことがあつた。

本願発明は、上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、振動機の設置位置におい
て型枠にコンクリートが充填されてきたことを検
出して振動機を自動的に駆動させてコンクリート
の締め固を行うことである。

（課題を解決するための手段） 以上の課題を達成するための本発明のコンクリ
ートの自動締め固め方法の手段は、型枠内に打設
されたコンクリートを型枠の外側に取り付けた振
動機により締め固める方法であつて、型枠内にコ
ンクリートが打設される前に前記振動機を所定時
間空運転させてその振動数又は電流・電圧の測定
値を基準データとして制御装置に入力しておき、
型枠内にコンクリートを打設する際に振動機を間
欠的に所定時間駆動させて前記振動機設置位置に
おいてその駆動ごとに振動数又は電流・電圧を測
定して測定データとし、それらの測定データと前
記基準データとを前記制御装置で比較し、その差
が基準データに対して少なくとも５％以上であつ
た時に前記制御装置により前記振動機を設定した
時間連続的に駆動させることであり、振動機の所
定時間の連続駆動は、制御装置に記憶された条件
に基づいてなされることである。

（作用） 一般に、型枠内にコンクリートが充填されてい
ないとき、コンクリートが充填されているときと
では振動機の駆動状況、即ち、振動数、電流・電
圧が異なるという現象がよく知られている。

この現象は、型枠がコンクリートにより押さえ
付けられて振動が抑制され、その振動抑制が一種
の負荷として振動機に付与され、それによつて必
然的に振動数が変わると共に電流・電圧が異なつ
てくるからである。

本発明は、このような現象を利用したものであ
つて、予め型枠に取り付けた振動機の設置位置に
おいてコンクリート打設前の空運転時における駆
動数等の基準データと、コンクリート打設中に間
欠的に測定した測定データとを比較し、その差が
少なくとも基準データに対して５％以上の差にな
つた時に、自動的に振動機を設定した時間連続的
に駆動させることにより型枠内に投入されたコン
クリートを設定した条件で自動的に締め固めるこ
とができる。

（実施例） 以下に本願発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

型枠１の外側に振動機２が取り付けられ、該振
動機２を駆動する電源３と開閉器６及び振動変換
器１０とが直列に接続されて駆動用の回路４を構
成し、この回路４は制御装置５により駆動され
る。

この制御装置５は記憶部及び演算部等を含む、
所謂マイクロコンピユータ機能を有するものであ
り、予め設定されたプログラムにより前記開閉器
６及び振動変換器１０を制御するものである。

すなわち、予め設定されたタイマにより開閉器
６を制御して振動機２を任意の駆動時間で間欠的
に振動させたり、或は型枠１内にコンクリートを
打設する前の振動機２の振動数等の基準データ
と、型枠１内にコンクリートが打設された時の振
動機２の振動数等の測定データとの差が設定した
値以上になると開閉器６のON状態を自動的に維
持して振動機２を連続的に駆動させたり、或は振
動変換器１０を制御して振動機２の振動数を所定
の範囲（例えば3000〜12000Vpm）で任意に設定
したりするものである。

またこの制御装置５の制御は手動モードと自動
モードに切換えることができ、手動モードは開閉
器６を手動によりON−OFFして振動機２を任意
に駆動させるものであり、自動モードは予め設定
した間隔で開閉器６を自動的にON−OFFして振
動機２を所定の駆動時間で間欠的に駆動させるも
のである。

さらに、この回路４とは別に、振動機２の振動
数を測定する振動数測定器７が配設されると共に
回路４の電流・電圧を測定する電流・電圧測定器
８が前記開閉器６及び振動変換器１０と並列に接
続され、これら振動数測定器７及び電流・電圧測
定器８の各出力側がデータチエツク装置９に接続
され、該データチエツク装置９を介して制御装置
５に各々の測定値を入力するように構成になつて
いる。

また、振動数測定器７としては、振動機２駆動
時の回転数を直接求めるものと、振動加速度を測
定して求めるものとがある。

尚、前記振動数測定器７で得られた振動数の測
定値と、電流・電圧測定器８で得られた電流・電
圧の測定はそれぞれが個別のデータとして制御装
置５に入力されるのであり、これら個別のデータ
を併用することができるし、いずれか一方を選択
して利用することができるのである。

次に、型枠内に打設されたコンクリートを自動
的に締め固める方法について説明する。

まず、コンクリート打設前に制御装置５を手動
モードにして手動により開閉器６をONさせ、空
運転の状態で振動機２を所定時間、例えば５秒間
程度駆動させる。この時の振動機２の設定振動数
は6000vpmとした。

そして、この空運転のときの駆動機２の振動数
を振動製測定器７により測定し、その測定値をデ
ータチエツク装置９を介して制御装置５に入力
し、これによつて振動機２の基準データとして制
御装置５に記憶させておく。

そしてこれと同時に、回転４の電流・電圧も電
流・電圧測定器８により測定し、データチエツク
装置９を介してその測定値を電流・電圧の基準デ
ータとして制御装置５に記憶させる。

この電流・電圧の基準データは、本実施例にお
いては補助的なものであり、前記振動数のデータ
と併用してはいない。但し、電流・電圧のデータ
もこの種の制御のためのデータとしては極めて有
効である。

また前記空運転の場合には、振動機２の設定振
動数を6000vpmとしたが、これは型枠１や支保工
（図示せず）に悪影響を及ぼさない程度の振動数
であり、これは型枠１の種類又は剛性等によつて
任意に選択される。そして、その種別毎に好まし
い振動数はデータとして制御装置５に入力されて
おり、その中から選択される。

次に、制御装置５を手動モードから自動モード
に切換えてコンクリート打設の準備をする。

そして、型枠１内にコンクリートを打設しなが
ら、制御装置５からの信号により予め設定された
間隔及び駆動時間、例えば20秒間隔で３秒間の駆
動を行うように設定しておき、その設定に基づい
て開閉器６を自動的にON−OFFさせて振動機２
を間欠的に駆動させ、各駆動ごとの振動機２に振
動数及び電流・電圧を測定し、それを測定データ
として制御装置５に入力する。

このようにして得られた各駆動ごとの測定デー
タはその都度制御装置５内において基準データと
比較演算され、各振動機２ごとにその設置位置に
おいて型枠１内にコンクリートが投入充填されて
いるか否かの判定をする。

即ち、型枠１における振動機２の設置位置より
もかなり下方の位置までしかコンクリートが充填
されていない場合の測定データは、空運転時の基
準データとほぼ同じであり、その測定値が変わら
ないことから、振動機２は予め設定した時間、即
ち３秒間だけ駆動して停止するとともに設定した
時間後、即ち20秒後に再び駆動を開始して間欠的
な駆動を続行する。

そしてこのような振動機２の間欠駆動の続行中
に、型枠１内に徐々にコンクリートが充填されて
振動機２の設定位置あたりまでくると、型枠１自
体がコンクリートにより押え付けられるので振動
機２の振動が制御される。そしてこの時の駆動で
得られた測定データは基準データと異なる値にな
つてくる。

第２図は、実験による振動数の測定データの一
例を示すものであり、予め設定した振動数4500、
5200、6000vpmに対して、空運転時の振動数N₁
（基準データ）、コンクリートが振動機の設定位置
まで充填されていないときの振動数Ni、及びコ
ンクリートが充填されたことを確認したときの振
動数Nm（測定データ）がどのように変化してい
るかを示したものである。

ここで、設定振動数を6000Vpmに設定した場
合の振動機の振動数は、空運転時の振動数N₁（基
準データ）が5880Vpm、振動機設置位置におい
てコンクリートが未だ充填されていないときの振
動数Niが5640Vpm（Ni／N₁＝0.959）、振動機設
置位置においてコンクリートの充填が確認された
ときの振動数Nm（測定データ）が4920Vpm
（Nm／N₁＝0.837）となつている。

次に、設定振動数を5200Vpmに設定した場合
の振動機の振動数は、空運転時の振動数N₁（基準
データ）が5040Vpm、振動機設置位置において
コンクリートが充填が確認されたときの振動数
Nm（測定データ）が4520Vpm（Nm／N₁＝0.869）
となつている。この場合はコンクリートの打設空
間の体積が小さくてコンクリートが振動機設置位
置まですぐに充填されたので、未だ充填されてい
ときの振動数Niは測定できなかつた。

最後に、設定振動数を4500Vpmに設定した場
合の振動機の振動数は、空運転時の振動数N₁（基
準データ）が4450Vpm、振動機設置位置におい
てコンクリートが充填されていないときの振動数
Ni（測定データ）が4320Vpm（Ni／N₁＝0.971）、
振動機設置位置においてコンクリートの充填が確
認されたときの振動数Nm（測定データ）が
3820Vpm（Nm／N₁＝0.858）となつている。

なお、いずれの場合も、打設されたコンクリー
トが「コンクリート未充てん状態」から振動機設
定位置に充填されると、振動機２の振動が所定の
勾配をもつて減衰することが確認され、基準デー
タに対して測定データが所定の値（５％）減衰
（充てん確認可能点）すると、コンクリートが打
設されたことを確認できるのである。

したがつて、基準データN₁に対して95％を越
える振動数が測定されているときには、振動機設
置位置においてコンクリートが未だ充填されてい
ないこととし、確実にコンクリートが充填されて
から締め固めを行うには、基準データN₁と測定
データNiとの差（N₁−Ni）が少なくとも基準デ
ータN₁に対して５％以上、即ち、（N₁−Ni）≧
0.05N₁となつた場合に、コンクリートの充填を
認識して振動機２を所定時間駆動させればよいこ
とになる。

一方、電流・電圧の場合には、振動数ほど顕著
な差は生じないが、コンクリートが充填されるに
伴つて電流・電圧が高くなり、確実コンクリート
が充填されたときには基準データに対して５〜10
％程度の差が生じている。

このように振動機２が間欠的に駆動し、その設
定位置において各駆動ごとに得られた測定データ
と基準データとが比較演算され、その比較演算さ
れた差が設定された値、例えば５％以上になると
制御装置５は開閉器６のON状態を維持して振動
機２を設定した時間、例えば60秒間連続的に駆動
させてコンクリートの締め固めを自動的に行う。

この場合、コンクリートの締め固めが有効にで
きる条件、即ち振動数及び駆動時間としては、前
記型枠の形状、寸法、打設速度、型枠の設置状態
によつて異なるが、空運転時の設定振動数と同程
度以上の振動数を１分以上駆動させることで良好
な結果を得られている。

したがつて、予め適切な値をそれぞれ設定して
おき、それらに基づいて制御装置５が振動変換器
１０を制御して振動器２を駆動させればよい。

そして、このような自動締め固めを行うために
は、型枠の形状、寸法及び打設速度に応じて振動
機２を適切な位置（高さ方向及び水平方向）に複
数個設置しておき、それれの設置位置において、
コンクリートの充填程度を検知しながら、次々に
振動機２を駆動させて型枠１内のコンクリートに
振動を与えて締め固めを行うものである。

なお、原則的には一度駆動させた振動機２は、
１サイクルのコンクリートの打設中において、再
度駆動させることはないが、明らかに締め固め不
足と判定される場合は、コンクリート打設後に制
御装置５を手動に切り替えて任意に振動機２を駆
動させることもできる。

（効果） 以上説明したように、本願発明は、型枠内への
コンクリートの充填状況を振動機の駆動によつて
自動的に検出判定し、かつ、自動的に型枠内のコ
ンクリートを締め固めるようにしたものであり、
従来行われていた高所作業を省くとともに、コン
クリートの打設作業を省略化でき、しかも最適条
件下で締め固めができるいう優れた効果を達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例における装置のブロ
ツク図、第２図は振動数の測定データのグラフ図
である。 尚、図中、１：型枠、２：振動機、３：電源、
４：回路、５：制御装置、６：開閉器、７：振動
数測定器、８：電流・電圧測定器、９：データチ
エツク装置、１０：振動変換器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 型枠内に打設されたコンクリートを型枠の外
   側に取り付けた振動機により締め固める方法であ
   つて、型枠内にコンクリートが打設される前に前
   記振動機を所定時間空運転させてその振動数又は
   電流・電圧の測定値を基準データとして制御装置
   に入力しておき、型枠内にコンクリートを打設す
   る際に振動機を間欠的に所定時間駆動させて前記
   振動機設置位置においてその駆動ごとに振動数又
   は電流・電圧を測定して測定データとし、それら
   の測定データと前記基準データとを前記制御装置
   で比較し、その差が基準データに対して少なくと
   も５％以上であつた時に前記制御装置により前記
   振動機を設定した時間連続的に駆動させることを
   特徴とするコンクリートの自動締め固め方法。 ２ 振動機の所定時間の連続駆動は、制御装置に
   記憶された条件に基づいてなされることを特徴と
   する請求の範囲１に記載のコンクリートの自動締
   め固め方法。