JPH06320525A - コンクリート製円柱体成形用型枠及びコンクリート製円柱体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンクリート製円柱体を遠心成形する型枠の開
閉及び閉鎖状態の保持を容易に行う。 【構成】外側胴板１，内側胴板２，キール材３からなる
周壁４を有し、該周壁４の開放部６を構成する縁部７に
留具８を設けて型枠Ａを構成する。周壁４は外力が作用
しない状態では、開放部６が予め設定された寸法だけ離
隔して鉄筋籠12を挿入する際の作業を容易に実施し得る
ように構成される。また半径方向の圧縮力を付与したと
き、周壁４は弾性範囲内の撓みを生じて開放部６を閉鎖
して円形状態となり、同時に留具８を操作してヒンジ８
ａを結合板９の背面に係合させることで円形状態を保持
する。型枠Ａの開放部６を開放して鉄筋籠12を挿入し、
円柱体17を成形し、且つ養生した後、プッシャーによっ
て押し出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンクリート製円柱体を
成形するための型枠と、この型枠を用いたコンクリート
製円柱体の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パイルや柱等のコンクリート製の円柱体
を製造する際に用いられる型枠は、図10（ａ），（ｂ）
に示すように、円筒を二つ割りした形状に形成された半
型51ａ，51ｂをヒンジ52によって接続して構成されてい
るのが一般である。

【０００３】円柱体を製造する際には、これ等の半型51
ａ，51ｂを同図（ｂ）に示すように開いた状態に保持し
て鉄筋籠を挿入し、その後同図（ａ）に示すように閉鎖
して多数のボルト53によって締結して円筒状の型枠51と
し、該型枠51の内部にコンクリートを注入して遠心成形
することで円柱体を製造している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記型枠では、成形時
の耐衝撃性を増大させるために、60本〜70本程度のボル
トによって締結されている。このため、型枠の閉鎖時及
び脱型時にボルトの締結及び離脱に多くの時間が必要と
なり、且つ多大な労力を必要とするという問題があり、
且つボルトの締結及び離脱の際の衝撃によって人体に白
蝋病等の障害が生じる虞があるという問題がある。

【０００５】最近では、ボルトを締結及び離脱させるた
めに、自動締緩機が実用化されているが、この装置であ
っても完全なものではなく、例えばボルトの位置検出が
不確実であること、装置が高価であること等種々の問題
がある。

【０００６】本発明の目的は、コンクリート製円柱体を
成形する際に容易に閉鎖し得る型枠を提供すると共に、
前記型枠を用いたコンクリート製円柱体の製造方法を提
供せんとするものである。

【０００７】上記課題を解決するために本発明に係るコ
ンクリート製円柱体成形用型枠は、コンクリート製円柱
体を遠心成形するための円筒状の型枠であって、半径方
向に圧縮力を付与しない状態では自体の有する弾性によ
って離隔する開放部を軸方向の全長にわたって形成し且
つ半径方向に圧縮力を付与したときに前記開放部を閉鎖
して円筒状となる周壁と、前記周壁の開放部を構成する
対向した一対の縁部に沿って設けた複数の留具とを有
し、周壁の半径方向に圧縮力を付与して開放部を閉鎖さ
せると共に縁部に設けた留具を係合させて周壁の円筒形
状を保持し得るように構成したものである。

【０００８】またコンクリート製円柱体の製造方法は、
上記コンクリート製円柱体成形用型枠を用い、前記型枠
に半径方向の圧縮力を作用させない状態で端部に形成さ
れた開口部から補強用の鉄筋により形成された鉄筋籠を
挿入し、次いで前記型枠に半径方向の圧縮力を作用させ
て開放部を閉鎖すると共に留具を係合させて周壁の円筒
形状を保持し、その後、前記型枠にコンクリートを注入
して遠心成形することを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記コンクリート製円柱体成形用型枠（以下単
に『型枠』という）によれば、ボルトを用いることなく
開閉することが出来る。即ち、半径方向の圧縮力が作用
しない状態では自体の有する弾性によって離隔する開放
部を軸方向の全長にわたって形成し、且つ半径方向に圧
縮力が作用したときに開放部を閉鎖して円筒状となる周
壁を有するので、円柱体を成形する際には周壁の半径方
向に前記開放部を閉鎖させるような力を付与すること
で、周壁の断面を円筒状に構成することが出来る。

【００１０】また開放部を構成する対向した一対の縁部
に軸方向に沿って複数の留具を設けたので、周壁の半径
方向に圧縮力を付与して開放部を閉鎖し、この状態で留
具を係合させることで周壁の円形状態を保持することが
出来る。

【００１１】このため、留具を係合させて周壁に付与し
た圧縮力を除去したとき、留具には周壁が元の形状に戻
ろうとする力、即ち、型枠が開放しようとする力が作用
し、この力によって留具は一層強固に型枠の円形状態を
保持する。

【００１２】また上記コンクリート製円柱体の製造方法
によれば、上記型枠を用いて容易にコンクリート製の円
柱体を製造することが出来る。

【００１３】

【実施例】以下、上記型枠の実施例について図を用いて
説明する。図１はベルト式製柱用の型枠の構成を説明す
る斜視図、図２はタイヤ式製柱用の型枠の構成を説明す
る斜視図、図３は型枠に作用する力に応じて発生する型
枠の撓みを説明する図、図４は型枠が開放した状態を説
明する正面図、図５は縁部の構成を説明する図、図６は
留具の構成を説明する図である。

【００１４】図１に示す型枠Ａはベルト式遠心成形装置
に適用し得るように構成されたものであり、図２に示す
型枠Ｂはタイヤ式遠心成形装置に適用し得るように構成
されてものである。これ等の型枠Ａ，Ｂは外側胴板１，
内側胴板２，キール材３からなる周壁４を有して構成さ
れている。型枠Ｂの外側胴板１の外周所定位置には複数
のタイヤ５が取り付けられている。

【００１５】型枠Ａ，Ｂの軸方向全長にわたって開放部
６が形成されている。この開放部６は周壁４に半径方向
の圧縮力を付与しない状態、即ち、自由状態では常に開
放されている。このように、型枠Ａ，Ｂはタイヤ５の有
無以外は実質的に同様に構成されるため、以下代表して
図１に示す型枠Ａの構成について説明する。

【００１６】図１，図３〜図６に於いて、型枠Ａは、外
側胴板１，内側胴板２，キール材３からなる周壁４と、
周壁４の縁部７に沿って設けた複数の留具８とによって
構成されている。型枠Ａの周壁４には円周上の一部に軸
方向の全長にわたる開放部６が形成されている。

【００１７】開放部６は周壁４自体の有する弾性によっ
て常に開放しており、縁部７は互いに離隔した状態とな
る。そして周壁４に半径方向の圧縮力を付与したとき、
付与された力に応じて縁部７が互いに接近して開放部６
を閉鎖し、これにより、周壁４を円筒状に形成し得るよ
うに構成されている。

【００１８】開放部６を構成する対向した一方の縁部７
ａには、後述する留具８が取り付けられており、周壁４
を円筒状に形成して留具８のヒンジ８ａを他方の縁部７
ｂに係合させることで、周壁４の円筒形状を保持して円
筒状の型枠Ａを構成することが可能である。

【００１９】外側胴板１，内側胴板２，キール材３から
なる周壁４は、予め設定された製造すべきコンクリート
製円柱体の外周長と等しい内周長を有し、且つ円柱体の
長さよりも長い寸法を持って構成されている。周壁４を
構成する各部材１〜３は、夫々適度な弾性と強度を有す
る材料（例えば軟鋼板或いは高張力鋼板等）によって形
成されている。特に、内側胴板２は内周面が円柱体の成
形面としての機能を有し、また外側胴板１は成形時の回
転面としての機能を有するものであり、夫々所定の厚さ
を有する鋼板によって構成される。

【００２０】遠心成形法以外の方法で円柱体を成形する
場合、型枠は成形面となる内側胴板のみで構成すること
が可能である。然し、コンクリート製の円柱体を遠心成
形する型枠では、成形時に内部に打設されたコンクリー
トによる大きな遠心力が作用するため、該遠心力に対抗
し得る強固な構造であることが必要となる。また成形時
に型枠を回転させるため、型枠の外周面も円筒状である
ことが必要となる。

【００２１】このため、本実施例では、型枠Ａの周壁４
を内周面が成形面となる内側胴板２と、外周面が回転面
となる外側胴板１と、内側胴板２と外側胴板１の間に所
定のピッチで配設され竜骨或いは補強材として機能する
キール材３とによって構成することで必要な強度を得て
いる。

【００２２】開放部６の開放寸法、即ち、周壁４の自由
状態に於ける対向する縁部７の離隔寸法は、後述する鉄
筋籠12を型枠Ａの内部に挿入する際の作業を容易に実施
し得る値に設定されている。即ち、周壁４は円柱体を遠
心成形する際の鉄筋籠12を挿入する作業を実施するクレ
ーン等のワイヤ或いはチェン等の寸法や、内部を視認し
得る寸法に応じて予め開放部６の寸法が設定され、且つ
開放部６を閉鎖したとき、周壁４が円筒状となる形状が
設定される。

【００２３】従って、周壁４は外力が作用しない自由状
態では予め設定された寸法を持った開放部６を含む形状
（Ｃ字状或いはピストンリング状）となり、且つ半径方
向の圧縮力が作用したとき予め設定された内径を持った
円筒形状となる。

【００２４】上記の如き周壁４は、内側胴板２，外側胴
板１，キール材３の夫々の板厚、材質等を厳密に計算し
て設計される。即ち、周壁４を材料力学的に考察して各
部材１〜３の寸法を設定することで、前記各部材１〜３
の弾性、特にキール材３の弾性を活用して耐久性の高い
型枠Ａを構成することが可能である。

【００２５】材料力学的に周壁４には曲がり梁の公式を
当てはめることが可能である。従って、キール材３に対
応する図３に示すようなリング状の部材Ｃを設定し、こ
の部材Ｃに於ける、中立軸の曲率半径Ｒ，中立軸から任
意の応力点までの距離ｙ，部材Ｃに作用する力Ｆ，部材
Ｃの幅ｂ，高さｃとすると、力Ｆの作用によって生じる
曲げ応力σは、σ＝（Ｍ／ＡＲ）・〔１＋ｙ／（Ｚ・
（Ｒ＋ｙ））〕＋Ｆ／Ａ式（１）となる。

【００２６】ここでＭは曲げモーメント，Ａは部材Ｃの
断面積でありＡ＝ｂ×ｃ，Ｚは部材Ｃの形状係数であり
Ｚ＝−１＋（Ｒ／ｃ）・ln〔（２Ｒ＋ｃ）／（２Ｒ−
ｃ）〕式（２）となる。

【００２７】従って、予め設定された製造すべき円柱体
の寸法や開放部６の寸法等の設計条件に基づいて、キー
ル材３の材質及び配設数を設定することで許容曲げ応力
を設定し、設定された許容曲げ応力をσとして式（１）
に代入すると共に力Ｆを適宜設定して式（１）を計算す
ることで、形状計数Ｚの値を演算することが可能であ
る。

【００２８】上記式（１）の演算結果から部材Ｃの幅
ｂ，高さｃの値を選択的に演算することが可能である。
そして演算された部材Ｃの寸法に応じてキール材３の寸
法を設定すると共に内側胴板２，外側胴板１の厚さを設
定し、これにより、周壁４の開放部６を閉鎖して円筒状
に成形するのに必要な力Ｆを算出することが可能であ
る。

【００２９】上記の如くして構成された周壁４は、半径
方向に圧縮力を付与したとき、各部材１〜３には圧縮力
に応じた弾性範囲の撓みδが発生する。そして前記圧縮
力が予め設定された値Ｆになったとき、撓みδは最大値
となり開放部６を閉鎖すると共に該周壁４を円筒状に変
形させる。従って、圧縮力Ｆを付与して開放部６を閉鎖
させた後、圧縮力Ｆを除去すると、周壁４は各部材１〜
３の弾性力によって元の形状に復帰し、開放部６は予め
設定された寸法に離隔する。

【００３０】上記開放部６に沿って一対の縁部７（７
ａ，７ｂ）が形成され、この縁部７にはインロー部９ａ
を形成した結合板９が固着されており、一方の縁部７ａ
にはヒンジ軸８ｂに回動可能に取り付けたヒンジ８ａを
有する複数の留具８が所定の間隔を持って設けられてい
る。そして周壁４の開放部６を閉鎖したとき、留具８の
ヒンジ８ａを回動させて対向する縁部７ｂに固着した結
合板９の背面に係合させることで、開放部６の閉鎖状
態、即ち、型枠Ａの円筒状態を保持し得るように構成さ
れている。

【００３１】次に、上記の如く構成された型枠Ａを開閉
すると共に円筒状態を保持する手順について図７により
説明する。先ず、型枠Ａを同図（ａ）に示すように、開
放部６を上方に向けて図示しない載置装置上に載置する
と共に、周壁４の断面に於ける中心を通る水平方向の両
側に油圧シリンダー等からなるプッシャー10を配置す
る。

【００３２】そしてプッシャー10の先端に取り付けた押
圧ピース11を型枠Ａの外側胴板１に当接させて矢印方向
の力、即ち、周壁４に半径方向の圧縮力Ｆを付与する
と、型枠Ａは付与された力Ｆに応じて円筒状に変形して
開放部６が閉鎖し、同時に縁部７に設けた結合板９が互
いに当接する。このとき、結合板９がインロー部９ａを
介して当接するため、内側胴板２には半径方向への段違
い等の障害を生じることなく、型枠Ａの内周面は正確な
円筒状態となる。

【００３３】上記状態で留具８を操作し、ヒンジ８ａを
ヒンジ軸８ｂを中心に回動させて縁部７ｂ側の結合板９
の背面に係合させる。これにより、型枠Ａを円筒状に保
持し且つ遠心成形中もこの形状を維持することが可能で
ある。

【００３４】即ち、ヒンジ８ａを縁部７ｂの結合板９の
背面に係合させた後、型枠Ａに付与された圧縮力Ｆを除
去したとき、結合板９とヒンジ８ａには周壁４が元の形
状に戻ろうとする力Ｆが作用し、この力Ｆによって両者
の間に摩擦力が生じる。このため、前記摩擦力が型枠Ａ
を回転させて遠心成形する際に発生する遠心力に対抗
し、ヒンジ８ａが開放部６を開放するように回動するこ
とがなく、従って、結合板９が離隔することがない。

【００３５】上記の如く、留具８をヒンジ軸８ｂを中心
として回動するヒンジ８ａによって構成した本実施例で
は、従来の型枠の如くボルトを使用することなく型枠Ａ
の閉鎖状態を保持することが可能である。このため、ボ
ルトの締緩作業を廃止することが可能となり、作業性を
向上させて型枠の開閉時間を低減することが可能であ
る。

【００３６】次に、上記型枠Ａを用いて円柱体を製造す
る方法について図８，図９を用いて説明する。先ず、図
８に示すように、型枠Ａに半径方向の圧縮力Ｆを付与し
ない状態、即ち、図７（ａ）に示す状態で、該型枠Ａの
内部に鉄筋籠12を挿入する。鉄筋籠12は、予め多数の補
強鉄筋を円筒状に組み合わせて構成されており、両端に
は型枠Ａの長手方向の両端に形成された開口13に対応す
る蓋14が装着されている。尚、蓋14にはコンクリートを
打設するための孔14ａが形成されている。

【００３７】型枠Ａの内部に鉄筋籠12を挿入する作業は
鉄筋籠12を水平に保持してクレーン等の吊り具15によっ
て吊り下げた状態で行われる。即ち、鉄筋籠12を吊り具
15のフック15ａによって引っ掛け、この状態で吊り上げ
て移動させてチェン15ｂを型枠Ａの周壁４に形成された
開放部６内に通すことによって、鉄筋籠12を型枠Ａの内
部に挿入することが可能である。そして鉄筋籠12及び蓋
14が型枠Ａの所定の位置に到達したとき、作業員が開放
部６を介してフック15ａを外し、吊り具15を上昇させる
ことで、型枠Ａの内部に鉄筋籠12が挿入される。このと
き、鉄筋籠12は蓋14が型枠Ａの内周面と当接することで
所定の位置に保持される。

【００３８】次に、型枠Ａの周壁４に半径方向の圧縮力
Ｆを付与して開放部６を閉鎖し、留具８を操作して型枠
Ａを円筒状態に保持する。その後、蓋14の孔14ａから円
筒状の型枠Ａの内部にコンクリートを打設し、型枠Ａを
予め設定された回転数で所定時間回転させて円柱体を遠
心成形する。

【００３９】型枠Ａを回転させたとき、該型枠Ａの内部
に打設されたコンクリートには大きな遠心力が作用し、
内側胴板２の結合板９の部分から漏洩する虞がある。然
し、本実施例では結合板９がインロー部９ａを介して当
接するため、ペースト分が外部に漏洩することがない。

【００４０】上記の如くして遠心成形した後、成形され
た円柱体を型枠Ａの内部で所定時間養生する。前記養生
が終了した後、型枠Ａに半径方向の圧縮力Ｆを付与し、
この状態で留具８を操作してヒンジ８ａの結合板９に対
する係合を解除する。そして付与している圧縮力Ｆを除
去すると型枠Ａは元の形状に復帰し、結合板９の当接が
解除されて上方に開放部６が形成される。

【００４１】次に、型枠Ａの一方の開口13に配置された
蓋14にプッシャー16を当接させて押圧すると、養生によ
り所定の強度を発揮している円柱体17が他方の開口から
押し出される。このとき、プッシャー16の押出ストロー
クを型枠Ａの全長と等しい長さに設定しても良く、また
円柱体17の排出側に図示しないコンベアを設け、このコ
ンベアを駆動して成形された円柱体17に引出力を付与し
得るように構成しても良い。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
コンクリート製円柱体成形用型枠では、該型枠を構成す
る周壁の有する弾性によって型枠を開放することが出
来、且つ半径方向の圧縮力を付与して弾性範囲内の撓み
を発生させることで型枠を閉鎖することが出来る。そし
て型枠を閉鎖したとき、該型枠の縁部に沿って配置した
留具を操作して他方の縁部に係合させることで、型枠の
円形状態を保持することが出来る。このため、型枠の開
閉作業が容易となり、作業性を向上させることが出来
る。

【００４３】特に、型枠の閉鎖状態を保持する際にボル
トを必要としない。このため、ボルトを締結或いは離脱
させる作業が不要となり、この作業を実施する際の衝撃
によって人体に白蝋病等の障害を生じさせる虞がない。

【００４４】また本発明に係るコンクリート製円柱体の
製造方法では、上記型枠を用いることで作業性を向上さ
せて円柱体を製造することが出来る等の特徴を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ベルト式製柱用の型枠の構成を説明する斜視図
である。

【図２】タイヤ式製柱用の型枠の構成を説明する斜視図
である。

【図３】型枠の材料力学的説明図である。

【図４】型枠が開放した状態を説明する正面図である。

【図５】縁部の構成を説明する図である。

【図６】留具の構成を説明する図である。

【図７】型枠を開閉すると共に円筒状態を保持する手順
を説明する図である。

【図８】型枠の内部に鉄筋籠を挿入する状態を説明する
図である。

【図９】養生された円柱体を型枠から脱型する状態を説
明する図である。

【図10】従来技術を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 型枠 Ｃ リング状の部材 １ 外側胴板 ２ 内側胴板 ３ キール材 ４ 周壁 ５ タイヤ ６ 開放部 ７，７ａ，７ｂ 縁部 ８ 留具 ８ａ ヒンジ ９ 結合板 ９ａ インロー部 10 プッシャー 11 押圧ピース 12 鉄筋籠 13 開口 14 蓋 14ａ 孔 15 吊り具 15ａ フック 15ｂ チェン 16 プッシャー 17 円柱体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート製円柱体を遠心成形するた
   めの円筒状の型枠であって、半径方向に圧縮力を付与し
   ない状態では自体の有する弾性によって離隔する開放部
   を軸方向の全長にわたって形成し且つ半径方向に圧縮力
   を付与したときに前記開放部を閉鎖して円筒状となる周
   壁と、前記周壁の開放部を構成する対向した一対の縁部
   に沿って設けた複数の留具とを有し、周壁の半径方向に
   圧縮力を付与して開放部を閉鎖させると共に縁部に設け
   た留具を係合させて周壁の円筒形状を保持し得るように
   構成したことを特徴としたコンクリート製円柱体成形用
   型枠。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコンクリート製円柱体成
   形用型枠を用い、前記型枠に半径方向の圧縮力を作用さ
   せない状態で端部に形成された開口部から補強用の鉄筋
   により形成された鉄筋籠を挿入し、次いで前記型枠に半
   径方向の圧縮力を作用させて開放部を閉鎖すると共に留
   具を係合させて周壁の円筒形状を保持し、その後、前記
   型枠にコンクリートを注入して遠心成形することを特徴
   としたコンクリート製円柱体の製造方法。