JPS6334889Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案はコンクリートパイル、コンクリートポー
ル、ヒユーム管等の遠心成型コンクリート製品の
製造用型枠に係るものである。

遠心成型コンクリート製品の製造用型枠には、
鉄筋篭に対する緊張力の反力による応力、型枠内
に投入される生コンクリートのアンバランス、及
び型枠の曲りによつて生起する振動による応力等
が型枠使用中に発生する。更に型枠には多数の補
強部材、フランジ、タイヤ等が溶着されているの
で溶接時の入熱量が大であり、従つて溶接による
残留応力が作用している。そしてこれらの応力値
が一定限の範囲を超れると、型枠の反覆使用によ
り型枠は比較的少ない使用回数で変形し、遠心成
型機上で円滑な回転ができなくなり、遂には使用
不能となる欠点がある。また型枠胴板には多数の
補強部材が溶着されるので、製作工程が多くな
り、製作コストが嵩むという欠点があつた。

本案はこのような欠点を除去するために提案さ
れたもので、溶接構造の遠心成型コンクリート製
品製造用型枠において、型枠胴板の補強部材を省
略し、且つ同補強部材を溶着した場合と同程度の
強度を有するように前記胴板を厚くするととも
に、半円環状のタイヤが、４ｍ〜６ｍの間隔で前
記胴板に溶着されており、溶接による残留応力は
除去されていることを特徴とする遠心成型コンク
リート製品の製造用型枠に係るものである。

本考案者等が、現在汎用されている型枠の稼動
中における発生応力を測定したところ、発生応力
のみでは型枠を反覆使用しても変形を生起しない
ことが確認され、更に型枠変形は製作時に行なう
溶接によつて生じた残留応力の作用部に前記発生
応力が附加されることが原因であることが確認さ
れた。

本案はこのような知見に基いて提案されたもの
で、前記したように型枠胴板を厚くすることによ
つて、従来の型枠胴板に溶着されていた補強部材
を省略しても補強部材付きの前記従来の型枠胴板
と同程度の強度を具有せしめることができるとと
もに、補強部材取付のための溶接による入熱量が
なくなる。しかし、補強部材取付以外に、フラン
ジやタイヤ等を取付けるための溶接が必要であ
り、更に、型枠長さが一枚の鋼板長さでは、不足
するために、前記型枠胴板を作成するには、複数
枚の鋼板を溶接する必要がある。それ故、単に型
枠胴板を厚くしたのみでは、前記の色々な溶接に
よる応力が残留している。

本案においては、単に型枠胴板を厚くするのみ
ならず、溶接による残留応力を除去したものであ
る。更にタイヤが４ｍ〜６ｍの粗い間隔であるの
で、溶接個所は大変少くてすむ。

かくして本案によれば型枠の変形もなくなり、
型枠の耐用年限を大幅に延ばすことができるのみ
ならず、上下型枠の密着性がよくなり、セメント
ペースト漏れが減少し、良品質のコンクリート製
品を得ることができるとともに、タイヤの摩耗も
少なくなる。

従来この種の型枠の残留応力除去が行なわれな
かつたのは、型枠の変形の一因として溶接による
残留応力の存在が考えられてはいたが、実機によ
を応力測定及び理論解析はなされず、溶接による
残留応力が型枠の変形であるということを把握し
ていなかつたこと、並に型枠の構造上その残留応
力除去時に大きな歪が生起する惧れがあつたため
であるが、実験の結果、このような歪は実用上問
題のない歪であり、また残留応力の除去後、タイ
ヤの削正、回転バランスの調整等を行なうので、
この点は何等支障とならない。

以下本案を図示の実施例について説明する。

第１図及び第２図は従来の遠心成型コンクリー
ト製品の製造用型枠及びその使用状態を示し、１
は半円筒状の上下型枠の型枠胴板で、夫々の接続
端部には締付フランジ２が溶着され、また長手方
向に亘つて所定間隔毎に半円環状のタイヤ３が溶
着され、更に同型枠胴板１には長手方向並に周方
向に延びる補強部材４，４′が溶着されている。

而して型枠組立時、相対する上下各型枠胴板１
のフランジ２，２に亘つて締付ボルト５が挿貫緊
締され、円筒状の型枠が組立てられるとともに、
円環状のタイヤ３が形成され、遠心成型時に同タ
イヤ３が遠心成型機の駆動ローラ６上に架乗し、
同駆動ローラ６によつて駆動回転されるようにな
つている。

前記型枠によつてコンクリート製品を遠心成型
する場合、２分割の状態にある上下両型枠の中、
下部型枠の型枠胴板１に鉄筋篭を挿入したのち、
上下両型枠胴板１を夫々のフランジ２に亘つて締
付ボルト５を挿貫緊締して型枠を組立て、鉄筋に
緊張力を加えたのち注入管を介して生コンクリー
トを型枠端部より型枠内に均等に注入し、同型枠
のタイヤ３を遠心成型機の駆動ローラ６に架乗
し、同駆動ローラ６を駆動回転して遠心力により
コンクリートを円筒状に成型し、しかるのち蒸気
養生を施して所定の強度に達すると脱型するもの
である。

しかしながら従来のコンクリート製品製造用型
枠には鉄筋篭に対する緊張力の反力による応力、
生コンクリートのアンバランス及び型枠の曲りに
よつて生起する振動による応力等が型枠使用中に
発生し、更に前記補強部材４，４′及びフランジ
２タイヤ３等の型枠胴板１に対する溶接時におけ
る入熱量が大きいため、溶接による残留応力が作
用し、これらの応力により型枠は反覆使用によつ
て比較的少ない使用回数で変形し、使用不可能と
なる。

第３図乃至第７図は本案に係る型枠の一実施例
を示し、半円筒型の上下型枠の型枠胴板１には補
強部材４，４′が省略され、後述のように十分な
厚さを有するように構成され、補強部材４，４′
を廃止しても、同補強部材付きの従来の型枠と同
程度の強度を有するように構成されている。

なお、その他の構造は前記従来の型枠と実質的
に同一であり、使用方法も全く同一である。図中
前記従来の型枠と均等部分には同一符号が附され
ている。

第５図に示すフランジ２，２と型枠胴板１と
は、第６図の溶接部ｗに示すように部分的に溶接
するのが好ましい。また、図中には型枠胴板の長
さ方向の溶接部は図示していないが、現実には、
溶接部が存在する。

本案においては、これらの残留応力がある型枠
を例えば、焼鈍装置によつて、焼鈍し、溶接によ
る残留応力を除去する。なお、型枠胴板の厚みが
従来の如く薄いと、焼鈍しにより、逆に応力が発
生することがあるが、本案においては、かかる心
配はなくなる。

第８図は型枠胴板の応力値に対する変形限度線
図を示し、横軸は複数の供試体の平均応力、縦軸
は供試体の各応力値付加状態において振動を賦与
した場合の応力振幅を示し、またσ_bは供試体の型
枠使用鋼材の引張強さ（41Kg／mm²）、σ_yはその降
伏点（23Kg／mm²）、σ_eはそのヘタリ限、σ_wは突合
せ溶接継手疲れ強さ（５Kg／mm²）を示し、型枠胴
板の応力値が斜線部分より超れると、型枠の反覆
使用によつて型枠は比較的少ない使用回数で変形
して使用不能になることを示している。

而して実機で測定した型枠胴板１のタイヤ３の
取付部の横のＸ点（第３図、第６図、及び第７図
参照）の型枠胴板応力は、第８図で示すＡ点（引
張側最大応力）Ｂ点（圧縮側最大応力）であり、
溶接による残留応力が零であれば型枠には何等の
変形も生起しないことが判る。

次に型枠溶接による残留応力が加わると応力発
生部はＣ，Ｄ点となり、Ｃ点は型枠の変形を防止
するためには溶接による残留応力を除くことが必
要であることが、前記実機による試験で判明し
た。

前記した実機による試験結果による知見に基
き、溶接による残留応力を除去するため、型枠を
焼鈍装置によつて焼鈍するか、または予荷重装置
により予荷重負荷を行つた結果、残留応力は13
Kg／mm²（引張側最大応力）−５Kg／mm²（圧縮側最
大応力）であつた。これに型枠使用によつて発生
する応力を加えると、応力発生部はＥ，Ｆ点とな
り、変形限度範囲内に入り、型枠を反覆使用して
も変形を生起しないことが判る。

従つて本案による如く、型枠胴板１を厚くし
て、溶接構造の型枠に残留応力除去を行つた場
合、従来の型枠において生起する反覆使用による
変形は防止され、型枠の耐用年限が従来に比して
大幅に延びるばかりでなく、上下の型枠の密着性
がよくなり、セメントペースト漏れが減少し、良
品質のコンクリート製品を得ることができるとと
もに、タイヤの摩耗が防止される。

なお本案における型枠胴板１の厚みは、下記の
要項の実験結果より８mm〜12mmとなる。

(i) 溶接による残留応力発生を少なくするため、
従来溶着されていた各種補強材を廃止した場合
の強度上要求される厚みを有すること。

(ii) 焼鈍による歪発生を実用上最小限に防止する
ために必要な厚みを有すること。

(iii) 型枠の重量増加に基因する従来設備の変更を
必要としない経済的な厚みを有すること。

(iv) 遠心成型時、型枠に生起する応力を少なくし
て型枠の回転をより円滑にするためタイヤピツ
チを４ｍ〜６ｍに粗くした場合、強度上必要な
厚みを有すること。

次に型枠胴板厚、型枠長及びタイヤピツチの相
関関係について述べる。

(i) 型枠胴板とタイヤピツチとの関係は、タイヤ
と遠心成型機の駆動ローラとが常に接触してい
る場合、発生応力を一定にすると第９図に示す
ような関係となる。

(ii) タイヤと遠心成型機の駆動ローラとが常に接
触するようにするためには、型枠長15ｍの場
合、タイヤピツチと型枠の許容初期曲りとは第
１０図に示すような関係となる。

従つてタイヤピツチを粗くする場合は型枠の
許容初期曲りが最大値をとる4.6ｍのタイヤピ
ツチが望ましいが、既設の遠心成型機を使用す
る場合、第１１図に示すように同遠心成型機の
ローラピツチが２ｍであり、且つまた型枠長が
２ｍピツチであるため、そのタイヤピツチは４
ｍ〜６ｍとなる。従つて型枠胴板厚は第９図か
ら明らかなように、８mm〜10mmとなる。

このようにタイヤピツチを粗くした型枠は型
枠長に応じてタイヤピツチが４ｍ若しくは６ｍ
の組合せとなつており、第１１図ａ，ｂ，ｃは
型枠長11ｍ，13ｍ，15ｍの各型枠におけるタイ
ヤ配置状態を示すものである。この際、型枠の
発生応力を一定値以下にするため、オーバハン
グA′は一定値以下とするものである。

(iii) なお型枠径が増大すると型枠が負担する重量
が増大するが、同一板厚でも型枠径が増大する
と強度も増大するので、型枠径によつて型枠胴
板厚を変える必要はない。

このように本案によれば型枠胴板１の外周に配
設され、遠心成型機駆動ローラと接触して型枠を
回転させるタイヤ３のピツチが粗くしてあるの
で、各型枠タイヤは駆動ローラに確実に接触し、
型枠回転中の安定性が増大し、型枠タイヤと駆動
ローラとの衝突による衝撃力が減少し、型枠、駆
動ローラ共に悪影響の及ぼされることが少なくな
り、型枠の耐用年限がより増大し、タイヤ数の縮
減とタイヤピツチ粗化とによつて型枠の許容初期
曲りが大きくなり、製作精度が粗くてよいため、
製作コストが節減されるものである。

更にまたタイヤピツチを粗くした型枠を使用す
るので、遠心成型機の駆動ローラが少なくて済む
という利点がある。

なお一般の遠心成型機の駆動ローラ設備を使用
してタイヤピツチを粗くした型枠を稼動する場
合、タイヤピツチを一般に使用されているタイヤ
ピツチの整数倍とすれば実用できるものである。

第１２図及び第１３図に示した実施例は、締付
ボルト５の代りに楔を使用した型枠に本案を適用
した場合を示し、上部型枠胴板１Ａのフランジ２
Ａ上面に固着された楔片７を、下部型枠胴板１Ｂ
のフランジ２Ｂに取付けられた楔受片８の楔面に
楔合して上下両型枠を緊締するものである。

図示の型枠に本案を適用した場合、型枠の変形
がないため、上下型枠の密着が良好となり、型枠
変形のための楔力調整が不要となり、また使用す
る楔数が少なくてよいという利点がある。

第１４図及び第１５図は下部型枠胴板１Ｂのフ
ランジ２Ｂ上面にスペーサ９を配設し、上部型枠
胴板１Ａのフランジ２Ａと下部型枠胴板１Ｂのフ
ランジ２Ｂとをボルト５を介して緊締する際、前
記フランジ２Ａ，２Ｂ間にガスケツト１０を介装
するようにした型枠に本案を適用した場合を示
し、この場合型枠の変形がないため、上下型枠の
密着性が良好となり、ガスケツト１０のシール性
がよくなり、セメントペーストの漏出がなくな
り、品質のよいコンクリート製品が得られる。

一方セメントペーストの漏出がなくなると、タ
イヤ３と駆動ローラ６との間にセメントペースト
が侵入しないので両者間の摩擦が減少し、型枠に
変形を生起しないことと相俟つて、耐久性の高い
型枠が構成されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の遠心成型コンクリート製品の製
造用型枠の使用状態を示す平面図、第２図は第１
図の矢視−図、第３図は本案に係る遠心成型
コンクリート製品製造用型枠の一実施例を示す平
面図、第４図は第３図の矢視−図、第５図は
第４図の部分の拡大図、第６図は第３図の部分
の拡大図、第７図は第３図の一部拡大図、第８
図は型枠の応力値に対する変形限度線図、第９図
はタイヤピツチと型枠胴板との関係を示す図表、
第１０図はタイヤピツチと型枠の許容初期曲りと
の関係を示す図表、第１１図ａ，ｂ，ｃ及びｄは
各種の型枠長の型枠におけるタイヤ配置状態並に
一般の遠心成型機のローラピツチを示す説明図、
第１２図は本案に係る遠心成型コンクリート製品
の製造用型枠の他の実施例を示す要部正面図、第
１３図はその縦断側面図、第１４図は本案に係る
遠心成型コンクリート製品の製造用型枠の更に他
の実施例を示す要部縦断側面図、第１５図は第１
４図の部分の拡大図である。 １……型枠胴板、２……フランジ、３……タイ
ヤ、５……ボルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接構造の遠心成型コンクリート製品製造用型
   枠において、型枠胴板の補強部材を省略し、且つ
   同補強部材を溶着した場合と同程度の強度を有す
   るように前記胴板を厚くするとともに、半円環状
   のタイヤが、４ｍ〜６ｍの間隔で前記胴板に溶着
   されており、溶接による残留応力は除去されてい
   ることを特徴とする遠心成型コンクリート製品の
   製造用型枠。