JP4445781B2 - コンクリート長尺体の中空型枠 - Google Patents

Description

本発明は、ＪＩＳ−Ａ−５３７３のプレキャストプレストレストコンクリート製品において規定されている道路橋用プレストレストコンクリート橋げたのようなコンクリート長尺体を形成する中空型枠に関する。

コンクリート製品の一例である図１２に示す道路橋１００は、橋脚１０１の上に、道路の幅方向に分割された複数本のコンクリート製橋げた材１１２を集合させた橋げた１０２が渡されて形成されている。さらに、この橋げた１０２の上はコンクリートなどで舗装され、平らな路面が形成される。このコンクリート製橋げた材１１２は、軽量化および強度向上の目的から図１３のような中空構造となっている。この中空部１１２ａは、ＪＩＳ−Ａ−５３７３で規定されるように横断面七角形であり、この中空部１１２ａを形成するために、一般に内型枠１１３が埋め込まれている。

この内型枠１１３を形成する材料の一つとして、軽量な合成樹脂製発泡材が用いられている（特許文献１参照）。しかしながら、例えば、発泡スチロール製の内型枠１１３が埋め込まれた橋げた１０２で道路橋１００を形成すると、将来解体される場合に有害な産業廃棄物が大量に発生する。
特開平７−３３１６１４号公報

そこで、環境にやさしい内型枠１１３の材料として木製板材が用いられている。また、さらなる軽量化のために波形板の表面にライナを固着した紙製の段ボールによる内型枠１１３Ａも考えられるようになった。（特許文献２参照）。
実公昭６０−２８９７号公報

段ボール製内型枠１１３Ａをコンクリート橋げた材１１２の成形に用いる場合、図１４のように、外型枠１１４の内側に内型枠１１３Ａを設置し、生コンクリート１０８を流し込んで形成されるが、このようなコンクリート打設時に、外側の生コンクリート１０８から受ける圧縮力によって、図１５のように内型枠１１３Ａを形成する段ボール１２０の段が潰れてしまうことがある。段ボール１２０が潰れて内型枠１１３Ａが変形すると、潰れた部分１２０のコンクリート１０８の量が増加し、橋げた材１１２全体の強度のバランスが崩れ、結果的に強度が低下する。したがって、実際に使用される段ボール製内型枠１１３Ａは、木製板材のような補強部材により補強して使用されている。このような木製板材を使用すると、段ボールのみの内型枠に比べて重量が大きくなるうえに、生産コストも上昇する。

本発明は、コンクリート製橋げた材のようなコンクリート長尺体に埋め込まれる内型枠として、軽量で強度が高く、環境にやさしい安価な段ボール製中空型枠を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るコンクリート長尺物の中空型枠は、中空部を有するコンクリート長尺体においてコンクリート打設時に前記長尺体内部に埋め込まれる中空型枠であって、紙製の段ボール平板を折り曲げて形成される横断面多角形の筒体を備え、前記段ボール平板は、波形板の表面にライナを固着した段ボールが目の方向を段ボール平板の厚さ方向に向けた状態で複数段積層して接合され、その表裏主面にシートが接合され、前記筒体の複数個が連結部材を介して長手方向に連結されて筒体列を形成し、前記連結部材は、厚紙からなる基板の両面にそれぞれ前記段ボールからなる嵌合体が接合されてなり、前記嵌合体にそれぞれ前記隣接する筒体の対向する端部が嵌め込まれている。

図１６のような波形板１の表面にライナ２を固着した段ボール３は、構造上、ライナ２の主面に垂直なＣ方向からの圧縮力によって最も変形し易く、次に、ライナ２の主面に平行で波形板１の稜線１ａに垂直なＢ方向の圧縮力によって変形し易く、稜線１ａに平行な、段ボール３の目の方向であるＡ方向の圧縮力に対して最も強い。したがって、上記構成の中空型枠によれば、段ボールを複数段積層して接合された段ボール平板からなる筒体を備え、段ボールの目の方向が段ボール平板の厚さ方向を向いているから、周囲のコンクリートから受ける圧縮力の方向に、強度が高い段ボールの目の方向が対向し、前記筒体が変形するのを防止することができる。これにより、強度の高い中空型枠が得られる。したがって、この中空型枠を使用することにより、コンクリート長尺体全体の強度の低下を防ぐことができる。また、前記段ボール平板が紙製であるから、軽量かつ環境にやさしく、しかも安価な中空型枠が得られる。さらに、筒体の端部の内側に連結部材の嵌合体が嵌合されるので、筒体間の連結部分が嵩張ることなく、高い連結強度が得られる。

本発明の好ましい実施形態では、前記筒体を形成する段ボール平板における折り曲げられる隅部に、折り曲げ前の横断面形状がＶ字形の切欠部が形成されている。本発明に係る中空型枠を形成する段ボール平板は、厚さ方向の強度が高いために容易に折り曲げることができない。しかしながら、上記構成によれば、筒部の隅部となる部分に、横断面形状Ｖ字形の切欠部が形成されているから、強度の高い前記段ボール平板を容易に折り曲げて、所望の横断面形状を持つ中空型枠を得ることができる。

本発明の好ましい実施形態では、さらに、前記筒体の内側に形成される中空部を長手方向に仕切る紙製の隔壁を備え、この隔壁は、波形板の表面にライナを固着した段ボールが目の方向を隔壁の主面に平行に向けた状態で複数枚接合されて形成され、前記隔壁を形成する複数枚の段ボールのうち、少なくとも１枚は、段ボールの目の方向が他の段ボールの目の方向と直交している。上記構成によれば、コンクリート打設時の中空型枠に対する周囲のコンクリートからの圧縮力に対し、隔壁により前記筒体を補強することができる。このとき、隔壁には図１６に示したＡ方向またはＢ方向、つまりライナ２の主面に沿った方向の圧縮力が作用するので、隔壁の強度は高い。また、接合された複数枚の段ボールのうち、少なくとも１枚の段ボールの目の方向が他の段ボールの目の方向と直交しているため、筒体を通して隔壁に作用する圧縮力は、少なくとも１枚の段ボールに対しては、最も強度の高いＡ方向に作用することになり、したがって、隔壁の強度が一層高くなる。さらに、段ボールを複数枚接合させることにより、隔壁自身の曲げ強度が向上する。

本発明の好ましい実施形態では、前記筒体または筒体列の両端部を閉止する紙製の蓋部材を備え、この蓋部材は、前記段ボール平板からなる本体を有し、前記段ボール平板を形成する段ボールの目の方向が前記本体の厚さ方向に向いている。上記構成の蓋部材によれば、段ボールの目の方向が蓋部材の厚さ方向を向いているから、周囲のコンクリートから蓋部材の厚さ方向に作用する圧縮力に対して蓋部材の強度が高くなる。これにより、中空型枠全体の強度が向上する。

本発明の好ましい実施形態では、前記筒体および蓋部材の外面に耐水処理が施されている。この構成によれば、中空型枠にコンクリート打診時の水分がしみ込むのが防止されるので、水分吸着による紙製中空型枠の強度の低下を防止することができる。

本発明のコンクリート長尺体の中空型枠によれば、筒体を形成する段ボール平板における段ボールの目の方向（強度の高い方向）が、段ボール平板の厚さ方向を向いているから、筒体の変形を防止することができる。これにより、強度の高い中空型枠が得られる。また、前記段ボール平板が紙製であるから、軽量かつ環境にやさしい中空型枠が得られる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である紙製の中空型枠１０を示す斜視図である。この中空型枠１０は、橋げたを形成する橋げた材のようなコンクリート長尺体に埋め込まれるもので、横断面七角形の柱状であり、図２のように、段ボール平板を折り曲げて形成される筒体１１と、この筒体１１の内側に形成される中空部１１ａを長手方向に仕切る隔壁１２と、筒体１１の両端部を閉止する蓋部材１３とを有している。筒体１１および蓋部材１３の外面には、パラフィンのような耐水剤のコーティングによる耐水処理が施されている。

筒体１１は、図３に示す段ボール平板５を折り曲げて形成されている。段ボール平板５は、波形板１の表面にライナ２を固着した段ボール３が複数段積層して接合され、段ボール３の目の方向に対向する表裏の主面に、シート４，４が接着剤により接合されたもので、段ボール３の目の方向Ｐが厚さ方向を向いている。段ボール平板５の厚さは、例えば１５ｍｍ程度である。この段ボール平板５が折り曲げられて、図４（Ａ）に示す横断面七角形の筒体１１が形成される。この七角形は、水平な上辺３１、上辺３１の左右端に連なる傾斜した短い肩辺３２、上辺３１と直交する鉛直の両側辺３３および両側辺３３の下端に連なる傾斜した底辺３４からなる。折り曲げられた段ボール平板５の２つの端縁５ａは、底辺３４の下端に合致しており、これら端縁５ａ同士が、突き合わされて、例えばガムテープのような粘着テープ２５により長手方向の複数箇所で接合される。周囲のコンクリートから受ける圧縮力Ｆの方向に、強度が高い段ボール３の目の方向Ｐが対向し、筒体１１が変形するのを防止することができる。

筒体１１を形成する段ボール平板５における折り曲げられる隅部１１ａには、図４（Ｂ）のように、折り曲げ前の横断面形状がＶ字形である切欠部５ｂが形成されている。この切欠部５ｂは、段ボール平板５において、筒体１１の内側面となるシート４と、段ボール３とにわたって形成される。このような切欠部５ｂにより、図４（Ａ）に示す筒体１１の隅部１１ａは、しわになることがなく、安定した形状で容易に折り曲げることができる。

筒体１１の内側には、図５に示すように、中空部１１ｂを長手方向に仕切る前記隔壁１２が一定間隔Ｌで配設されている。この隔壁１２は筒体１１の内側面に合致した七角形の形状であり、筒体１１に対し、糊材のような接着剤により固着される。隔壁１２は、図６のように、波形板１の表面にライナ２を固着した段ボール３Ａ，３Ｂが目の方向Ｐを隔壁１２の主面に平行に向けた状態でそれぞれ２枚ずつ、４枚接合されて、２０ｍｍ程度の厚さに形成されている。図６の例では、２枚の段ボール３Ａの目の方向Ｐが上辺３１に直交し、他の２枚の段ボール３Ｂの目の方向Ｐが側辺３３に直交している。隔壁１２は、コンクリート打設時に、図５の筒体１１を介して外周面の全体から圧縮力を受ける。これに対し、本実施形態の隔壁１２は、段ボール３の強度が比較的高い、ライナ２の主面に平行な方向（図１６のＡ，Ｂの方向）に圧縮力を受けるから、圧縮強度が高い。さらに、段ボール３Ａ，３Ｂのうち一方は、圧縮強度の高い目の方向Ｐが筒体１１を介して受ける圧縮力の方向に合致しているから、一層強度が高くなる。図５の筒体１１の内側に配設される隔壁１２同士の間隔Ｌは、強度上、段ボール１枚で形成された隔壁１２の場合に比べて、本実施形態のように互いに目の向きＰが異なる２枚ずつの段ボール３を４枚接合した隔壁１２によれば、２〜３倍程度大きくしても、同等の強度が得られる。また、段ボール３を４枚接合することにより、隔壁１２自身の曲げ強度が向上する。

図７のように、蓋部材１３は、筒体１１と同様の積層された複数段の段ボール３の目の方向Ｐが厚さ方向を向いている段ボール平板５からなる本体１３ａと、蓋部材１３内表面に接合され、目の方向Ｐが厚さ方向と直交する主面の方向を向き、かつ、互いに目の方向Ｐが直交する２枚の段ボール３Ａ，３Ｂからなる嵌合部１３ｂとによって形成されている。この蓋部材１３は、図８のように筒体１１の端部の内側に嵌合部１３ｂが嵌め込まれた状態で本体１３ａが筒体１１の端面１１ｄに接合されて、筒体１１の端部を閉止し、かつ補強する。蓋部材１３において、蓋部材１３の本体１３ａを形成する段ボール平板５は、コンクリート打設時にコンクリートから受ける外表面に垂直な圧縮力Ｆの方向に、段ボール平板５の目の方向Ｐが合致しているから、圧縮強度が高い。また、筒体１１の端部において周囲のコンクリートにより、周方向から受ける圧縮力に対して、蓋部材１３の嵌合部１３ｂの段ボール３Ａ，３Ｂが対抗し、筒体１１を内側から補強する。

図９に筒体１１を長手方向に連ねて使用する場合を示す。中空型枠１０は、例えば２ｍ程度の長さに形成された筒体１１を複数本つなげて７〜８ｍ程度の長さの筒体列５０が形成される。その場合、筒体１１同士の連結には、厚紙からなる基板７の両面に段ボール平板５からなる嵌合体８が接合された連結部材１４が用いられる。段ボール平板５は図１０に示すように、段ボール３の目の方向Ｐが厚さ方向に向いている。この連結部材１４の各嵌合体８に、図９に示す隣接する筒体１１の対向する端部がそれぞれ嵌め込まれた状態で、厚紙７が両筒体１１の端面１１ｄ間に接合される。厚紙７に曲げ強度が高い段ボール平板５が接合されていることにより、連結部材１４自身の強度が向上する。段ボール平板５の代わりに図６の隔壁１２に用いたのと同じ段ボール３Ａまたは３Ｂを使用してもよい。こうして形成された筒体列５０の両端部には、図７の蓋部材１３が接合される。

こうして形成された紙製の中空型枠１０は、図１４の従来例と同様に、外型枠の内側に設置され、外型枠との間に生コンクリートを打設して図１１のコンクリート長尺体４０が形成される。このコンクリート長尺体４０は、長期にわたり使用された結果、内側の中空型枠１０を形成する段ボールが朽ち、コンクリートに発生したひび割れなどから雨が入り、中空型枠１０の中空部１１ｂに雨水が溜まるおそれがある。そこで、下部のコンクリート部に水抜き孔２０が形成される場合がある。これに対し、中空型枠１０の隔壁１２の下部に、隔壁１２で仕切られた空間同士を連通させる連通孔２１を設けておけば、中空部１１ｂ内の水はすべて、筒体１１を形成する段ボール平板５の突き合わせ端縁５ａから水抜き孔２０を通って外部に排出され、コンクリート長尺体４０の水抜きを行うことができる。

以上のとおり、上記構成によれば、中空型枠１０を形成する筒体１１、隔壁１２、蓋部材１３および連結部材１４が強度に優れ、しかも紙製であるから、軽量で環境にやさしく、かつ安価な中空型枠が得られる。

なお、隔壁１２、蓋部材１３および連結部材１４は木製としてもよい。また、中空型枠１０の横断面形状は、ＪＩＳ−Ａ−５３７３に規定されていないコンクリート長尺体に使用する場合、七角形以外の多角形を採用することができる。

本発明の一実施形態に係るコンクリート長尺体の中空型枠を示す斜視図である。 同中空型枠の分解斜視図である。 同中空型枠の筒体を形成する段ボール平板を示す斜視図である。 （Ａ）は同中空型枠の筒体を示す横断面図、（Ｂ）同段ボール平板の切欠部を示す斜視図である。 同中空型枠の筒体内に隔壁が取り付けられた状態を示す部分縦断面図である。 同中空型枠の隔壁を示す斜視図である。 同中空型枠の蓋部材を示す斜視図である。 同中空型枠の筒体に蓋部材が取り付けられた状態を示す縦断面図である。 同中空型枠の筒体を連結した状態を示す縦断面図である。 同中空型枠の筒体同士を連結する連結部材を示す斜視図である。 中空型枠を埋め込んだコンクリート長尺体を示す横断面図である。 道路橋を示す斜視図である。 同道路橋のコンクリート製橋げたの一部を示す斜視図である。 同橋げたを形成する型枠にコンクリートを打設した状態を示す横断面図である。 同橋げたにおいて、従来の段ボール製中空型枠が変形した状態を示す部分横断面図である。 一般的な段ボールを示す斜視図である。

符号の説明

１ 波形板
２ ライナ
３，３Ａ，３Ｂ 段ボール
４ シート
５ 段ボール平板
５ｂ 切欠部
１０ 中空型枠
１１ 筒体
１１ｂ 中空部
４０ コンクリート長尺体
５０ 筒体列
Ｐ 目の方向

Claims (5)

1. 中空部を有するコンクリート長尺体においてコンクリート打設時に前記長尺体内部に埋め込まれる中空型枠であって、
   紙製の段ボール平板を折り曲げて形成される横断面多角形の筒体を備え、
   前記段ボール平板は、波形板の表面にライナを固着した段ボールが目の方向を段ボール平板の厚さ方向に向けた状態で複数段積層して接合され、その表裏主面にシートが接合され、
   前記筒体の複数個が連結部材を介して長手方向に連結されて筒体列を形成し、
   前記連結部材は、厚紙からなる基板の両面にそれぞれ前記段ボールからなる嵌合体が接合されてなり、前記嵌合体にそれぞれ前記隣接する筒体の対向する端部が嵌め込まれているコンクリート長尺体の中空型枠。
2. 請求項１において、
   前記筒体を形成する段ボール平板における折り曲げられる隅部に、折り曲げ前の横断面形状がＶ字形の切欠部が形成されているコンクリート長尺体の中空型枠。
3. 請求項１または２において、
   さらに、前記筒体の内側に形成される中空部を長手方向に仕切る紙製の隔壁を備え、この隔壁は、波形板の表面にライナを固着した段ボールが目の方向を隔壁の主面に平行に向けた状態で複数枚接合されて形成され、
   前記隔壁を形成する複数枚の段ボールのうち、少なくとも１枚は、段ボールの目の方向が他の段ボールの目の方向と直交しているコンクリート長尺体の中空型枠。
4. 請求項１から３のいずれか一項において、
   前記筒体または筒体列の両端部を閉止する紙製の蓋部材を備え、この蓋部材は、前記段ボール平板からなる本体を有し、前記段ボール平板を形成する段ボールの目の方向が前記本体の厚さ方向に向いているコンクリート長尺体の中空型枠。
5. 請求項１から４のいずれか一項において、
   前記筒体および蓋部材の外面に耐水処理が施されているコンクリート長尺体の中空型枠。

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