JP7029505B1 - 型枠ユニット、及び、型枠の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】迅速に設置可能であり、かつ、剛性の大きい、略円形の型枠ユニット並びに型枠の構築方法を提供する。【解決手段】略円柱形又は略円筒形の鉄筋コンクリート構造物の型枠ユニットＦＵであって、型枠ユニットＦＵは、略円筒片状に構成されたせき板であるライナープレート７１と、ライナープレート７１の上縁に取り付けられる円弧状の上補強リング７２であって、上方に突出する凸部を有する上補強リング７２と、ライナープレート７１の下縁に取り付けられる円弧状の下補強リング７４であって、上記凸部に嵌合する凹部を有する下補強リング７４と、を備える。【選択図】図１１

Description

特許法第３０条第２項適用 令和１年１２月１２日に現場名「北陸新幹線福井橋梁ＪＶ」にて施工

本発明は、円柱形、楕円柱形、若しくは、平断面が小判型の柱を含む略円形柱、又は、円筒形、楕円筒形、若しくは、平断面が小判型の筒の輪郭を有する、略円筒形の鉄筋コンクリート構造物に配置される型枠ユニット、及び、型枠の構築方法に関するものである。

一般に、コンクリート構造物を構築する際には型枠が使用される。一方で、１回の最大コンクリート打ち込み高さが１０ｍにも及ぶ高流動コンクリートの側圧に耐えうる大口径型枠はなかった。このように高さのある高流動コンクリートを打設する場合には、剛性の大きいセグメント鋼材を使用し、セグメント間を多数のボルトで連結していく手法が考えられる。この他、例えば、特許文献１には、セグメントではなく、ライナープレートを内型枠とする深礎基礎の形成方法が開示されている。

特開平１０－１９４４号公報

しかしながら、近年では、工期を短縮することが要望されているところ、セグメント間を多数のボルトで連結する手法では、躯体構築場所での作業となるため、工期の短縮は難しかった。また、ライナープレートのみで型枠を構築した場合には、型枠の剛性が不足するため、構造物の出来形精度を確保できなかった。

そこで、本発明は、迅速に設置可能であり、かつ、剛性の大きい、略円形の型枠を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の型枠ユニットは、円柱形、楕円柱形、若しくは、平断面が小判型の柱を含む略円形柱、又は、円筒形、楕円筒形、若しくは、平断面が小判型の筒の輪郭を有する、略円筒形の鉄筋コンクリート構造物の型枠ユニットであって、略円筒片状に構成されたせき板と、前記せき板の上縁に取り付けられる円弧状の上補強リングであって、上方に突出する凸部を有する、上補強リングと、前記せき板の下縁に取り付けられる円弧状の下補強リングであって、前記凸部に嵌合する凹部を有する、下補強リングと、を備えている。

また、本発明の型枠の構築方法は、上述した型枠ユニットを用いた型枠の構築方法であって、前記型枠ユニットを製造する工程と、前記型枠ユニットを円周方向に連結して略円形型枠とする工程と、吊り孔を用いて前記略円形型枠を吊り上げる工程と、前記上補強リングの前記凸部に前記下補強リングの前記凹部を嵌合させて、前記略円形型枠を重ね合わせる工程と、重ね合わされた前記略円形型枠を上下方向に連結する工程と、を備えている。

このように、本発明の型枠ユニットは、せき板と、上方に突出する凸部を有する上補強リングと、凸部に嵌合する凹部を有する、下補強リングと、を備えている。このため、型枠ユニットを用いることで、迅速に設置可能であり、かつ、剛性の大きい、略円形の型枠となる。

また、本発明の型枠の構築方法は、型枠ユニットを製造する工程と、型枠ユニットを円周方向に連結して略円形型枠とする工程と、吊り孔を用いて略円形型枠を吊り上げる工程と、上補強リングの凸部に下補強リングの凹部を嵌合させて、略円形型枠を重ね合わせる工程と、重ね合わされた略円形型枠を上下方向に連結する工程と、を備えている。このため、型枠の構築方法を用いることで、迅速に設置可能であり、かつ、剛性の大きい、略円形の型枠を構築できる。

ケーソン基礎を構築する全体工程を示すフローチャートである。 ケーソン基礎の全体構成を説明する断面図である。 鉄筋ユニットの平面図である。 鉄筋ユニットの側面図である。 鉄筋ユニットの正面図である。 下テンプレートの平面図である。 上テンプレートの説明図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。 上下の鉄筋ユニットの接続箇所の拡大図である。 左右の鉄筋ユニットの接続箇所の拡大図である。 型枠ブロックの側面図である。 型枠ユニットの側面図である。 型枠ユニットのせき板の平面図である。 型枠ユニットの補強リングの平面図である。 型枠ユニットの断面図である。（ａ）は全体図であり、（ｂ）は拡大図である。 位置合わせ用ロッド材の説明図である。（ａ）は断面図であり、（ｂ）は正面図である。 上下接続プレートの詳細図である。（ａ）は断面図であり、（ｂ）は正面図である。 凹部と凸部の嵌合箇所の近傍を拡大した作用図である。（ａ）は上側の型枠ユニットＦＵが下側の型枠ユニットＦＵより外側にずれている場合の図、（ｂ）は上側の型枠ユニットＦＵが下側の型枠ユニットＦＵより内側にずれている場合の図、（ｃ）は半径方向の位置ずれが修正され、上下が通った形で設置された最終状態の図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成要素は例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。以下では、実施例１で全体工程について説明し、実施例２で鉄筋ユニット（Ｕ）について説明し、実施例３で型枠ユニット（ＦＵ）について説明する。

（全体工程）
まず、図１のフローチャート、及び、図２の断面図を用いて、本発明の鉄筋の組立方法、及び、型枠の構築方法を含む、円柱形又は円筒形の鉄筋コンクリート構造物の構築工法について説明する。以下では、円形断面（円筒形断面）のケーソン基礎Ｃを例として、鋼製のオープンケーソン工法によって構築された円形立坑（Ｓ）の内部に円筒状のＲＣ構造物を構築する場合について、高剛性の鉄筋ユニット(円形又は円筒型ＲＣ構造物の急速鉄筋組立方法)と高剛性型枠(円形型枠の急速組立方法)とを適用する事例について説明する。

事前に、鋼製の分割組立型の（仮設）土留壁Ｓを用いた圧入ケーソン工法によって、円柱型の空間を構築しておく。すなわち、本実施例の鉄筋ユニットＵ及び型枠ユニットＦＵは、外側に円形状の土留壁（兼型枠）Ｓがすでに構築されている状態で、その内部空間に円筒形の鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造物を構築する際に使用される。

（ステップＳ１）
はじめに、原位置とは別に設けた地上の仮設ヤードにおいて、架台フレーム１０を構築する。次に、架台フレーム１０に複数の主筋４１、・・・、帯鉄筋４２、・・・、せん断補強筋（図示省略）、・・・を結束線等によって取り付けて、鉄筋ユニットＵが構築される。

鉄筋ユニットＵは、鉛直方向(円筒軸方向)には１０ｍずつ分割され、円周方向には中心角９０度ずつ４分割される。鉄筋ユニットＵは、並行作業によって３６０度分（４基）を作成しておくことができる。

（ステップＳ２）
次に、鉄筋連結作業に必要な内足場を設置(２段目以上は上昇)する。本実施例では、箱状の浮体を発泡ウレタンで充填したものを連結した後、この上に枠組足場を略円形に組み立てて設置する。足場を上昇させる際には、内型枠の内側に注水して水位を上昇させることで足場を上昇させる。

（ステップＳ３）
次に、地上で架台フレーム１０を用いて各鉄筋ユニットＵを(機械式継手の仕込みを含めて)組み立てた後、鉄筋ユニットＵを一つずつ吊り込む。

（ステップＳ４）
次に、隣接する鉄筋ユニットＵ、Ｕどうしを連結し、さらに鉄筋（４１、４２）についても鉛直方向・円周方向に連結する。

（ステップＳ５）
次に、型枠ユニットＦＵを設置する。型枠は、鉛直方向(円筒軸方向)には約１．７ｍ(ライナープレート３段分＋上下の補強リング)ずつ分割するとともに、円周方向には４分割したものを工場製作し、現場の設置個所近傍で４ピースを組み立てて円形の型枠ユニットＦＵとして、１つずつ順に吊り込み、上下に連結する。

（ステップＳ６）
次に、内型枠である型枠ユニットＦＵと鉄筋ユニットＵとの間に（手前側のみに）、鉄筋スペーサーを設置する。鉄筋スペーサーは、高さ約１．７ｍの型枠ユニットＦＵを２段分設置した後に1回、型枠ユニットＦＵの補強リング近傍の鉄筋に設置し、補強リングと鉄筋とのかぶりを確保する。鉄筋スペーサーは、例えば、モルタル製の頂部が丸みを帯びた円錐形をし、底面から鉄筋を挟むための２枚の鋼板が出ている。設置する時には円錐形の頂部が型枠と接し、必要なかぶりを確保する。

（ステップＳ７）
次に、さらに上の型枠ユニットＦＵを設置し、足場を張り出し固定する。

（ステップＳ８）
次に、型枠１リフト分、高さ１０ｍ分のコンクリートを1回で打設する。１０ｍ下までバイブレーターの振動を届かせ、コンクリートを締固めることが困難なため、コンクリートとしては高流動コンクリートを使用する。

（ステップＳ９）
最後に、例えばコンクリート打設の翌日に、コンクリート上面のレイタンスを除去して、次のリフトの施工サイクルに入る（ステップＳ１へ戻る）。

上述したように、本工法では、各リフトにおいて概略で、「足場の設置又は高さ調整」、「高剛性鉄筋体の設置」、「型枠ユニットの設置」、「鉄筋スペーサー設置」、「コンクリート打設」の順に施工を繰り返していく。

（鉄筋ユニットＵの構成）
ここで、図３～図５を用いて、鉄筋ユニットＵの構成について説明する。鉄筋ユニットＵは、骨格を構成する架台フレーム１０に、複数の主筋４１、・・・と、複数の帯鉄筋４２、・・・と、複数のせん断補強筋（図示省略）、・・・と、が取り付けられて構成される。架台フレーム１０は、図３～図５に示すように、等辺山形鋼（アングル）を用いて高剛性の枠体として構築される。架台フレーム１０は、上下２段に円弧形状の補鋼材１１、１２を有し、それに高さ方向の帯鉄筋間隔ごとに帯鉄筋を載せる張り出し(棚部材１３ａ)を取り付けた縦部材１３を、周方向に内側外側とも５本ずつ設置して構成される。

より具体的に言うと、架台フレーム１０は、内側の円弧形（小さい円弧）の補鋼材１１と、外側の円弧形（大きい円弧）の補鋼材１２と、上下の内側の補鋼材１１、１１を繋ぐ５本の縦部材１３、・・・と、上下の外側の補鋼材１２、１２を繋ぐ５本の縦部材１３、・・・と、内側の円筒殻と外側の円筒殻とを連繋する複数のつなぎ材１４、・・・と、補鋼材１１、１２間を斜めに連繋する複数のブレース材１５、・・・と、によって構成される。したがって、架台フレーム１０は、全体として高い剛性を有する、円筒片状（厚みのある円筒殻状）に構成される。

そして、内側の補鋼材１１には、断面内側の主筋４１が取り付けられる。すなわち、内側の補鋼材１１にはテンプレート（２１、２２）を用いて主筋４１、・・・が等間隔に設置される。さらに、鉛直方向に延びる５本の縦部材１３、・・・には、図４、図５、図８に示すように、鉛直方向に等間隔に棚部材１３ａが水平方向に突設されている。そして、同じ高さの棚部材１３ａ、１３ａに架け渡すようにして帯鉄筋４２、・・・が設置される。

同様に、外側の補鋼材１２には、断面外側の主筋４１が取り付けられる。すなわち、外側の補鋼材１２にはテンプレート（２１、２２）を用いて主筋４１、・・・が等間隔に設置される。さらに、鉛直方向に延びる５本の縦部材１３、・・・には、図４、図５、図８に示すように、鉛直方向に等間隔に棚部材１３ａが水平方向に突設されている。そして、同じ高さの棚部材１３ａ、１３ａに架け渡すようにして帯鉄筋４２、・・・が設置される。

ここで図６、図７を用いて、テンプレート（２１、２２）の構成について説明する。テンプレート（２１、２２）は、主筋４１の上端を位置決めする上テンプレート２１と、主筋４１の下端を位置決めする下テンプレート２２と、から構成される。下テンプレート２２は、図６に示すように、円弧形状の平鋼板に等間隔（等円周角）で複数の孔２２ａを設けた形状となっている。そして、架台フレーム１０の下方の地面に設置・固定されて、複数の主筋４１、・・・の下端が嵌め込まれるようになっている。

上テンプレート２１は、図７に示すように、円弧形状の平鋼板に等間隔（等円周角）で複数の短円筒容器２１ａを設けた形状となっている。そして、架台フレーム１０の上方において複数の主筋４１、・・・の上端が嵌め込まれるようになっている。したがって、鉄筋ユニットＵを吊り込む際には、下テンプレート２２は作業ヤードに残置されるが、上テンプレート２１は鉄筋ユニットＵの主筋４１、・・・上に嵌め込まれた状態となっている。その後、さらに上の鉄筋ユニットＵが吊り込み・設置される前に、上テンプレート２１は取り外される。

そして、上下の鉄筋ユニットＵ、Ｕの連結箇所は、図８に示すように、下側の既設の鉄筋ユニットＵの縦部材１３の上端に取り付けられた鉄筋ピン３２と、上側の鉄筋ユニットＵの縦部材１３の下端に取り付けられた円筒形ステープラー３１と、から構成されている。すなわち、鉄筋ユニットＵには、縦部材１３の下端に円筒形ステープラー３１が固定されるとともに、縦部材１３の上端に鉄筋ピン３２が固定される。

そして、鉄筋ユニットＵ、Ｕを重ねる際には、下側の鉄筋ユニットＵの鉄筋ピン３２を、上側の鉄筋ユニットＵの円筒形ステープラー３１内に挿入することで、上側の鉄筋ユニットＵを高い精度で位置決めすることができるようになっている。その後、円筒形ステープラーに仕込まれたナット（図示省略）にボルト３３、３３を締め付けることで、両者の相対的な位置関係を固定できる。なお、上述した上端と下端の部材は逆の配置であってもよい。

一方、左右の鉄筋ユニットＵ、Ｕの連結箇所は、図９に示すように、あらかじめ補鋼材１１（１２）の端部にボルト孔を設けておき、隣接する補鋼材１１（１２）を突き合わせた状態で添接板５１、５２によって連結する。すなわち、補鋼材１１（１２）の縦フランジは、隣接する補鋼材間に架け渡された第１の添接板５１とボルト・ナット５３、・・・によって接続されるとともに、補鋼材１１（１２）の横フランジは、隣接する補鋼材間に架け渡された第２の添接板５２とボルト・ナット５３、・・・によって連結される。

（鉄筋の組立方法）
次に、実施例１で説明した全体工程のうち、鉄筋の組立方法に関係する各ステップ（すなわち、ステップＳ１、ステップＳ３、及び、ステップＳ４）について説明する。

（ステップＳ１：架台フレームを構築する工程、及び、鉄筋を取り付ける工程）
まず、ステップ１に相当する「架台フレーム１０を構築する工程、及び、鉄筋ユニットＵを構成する工程」について説明する。鉄筋ユニットＵは、鉛直方向（円筒軸方向）に１０ｍずつ、円周方向に９０度ずつ４分割されて構築される。

（１－１）まず、鉄筋ユニットＵごとに、鉄筋を添える等辺山形鋼（アングル）を用いた円筒殻状の架台フレーム１０を構築する。

（１－２）次に、架台フレーム１０に、複数の主筋(鉛直方向鉄筋)４１、・・・を取り付ける。主筋４１の取り付けの際には、下端と上端にそれぞれ専用のテンプレート２１、２２を使用する。下テンプレート２２は作業用均しコンクリートに固定されており、これに主筋４１を嵌め込んで位置決めする。上端には着脱可能な上テンプレート２１を挿入する（嵌め込む）ことで、組立時の主筋４１、・・・の周方向間隔が一定となるようにする。

（１－３）次に、架台フレーム１０に、主筋４１、・・・の外側に複数の帯鉄筋（円周方向鉄筋）４２、・・・を取り付ける。帯鉄筋４２は架台フレーム１０の縦部材１３に水平に張り出した棚部材（鉄筋架台）１３ａ上に載せる。

（１－４）帯鉄筋４２、・・・の設置完了後に、せん断補強筋（図示省略）、・・・を設置して鉄筋ユニットＵの組立完了となる。

（ステップＳ３：鉄筋ユニットの吊り込み）
次に、ステップ３に相当する「鉄筋ユニットＵの吊り込み工程」について説明する。

（３－１）完成した鉄筋ユニットＵを１つずつクレーン等の揚重機によって吊り込み、円形立坑の内部に配置する。鉄筋ユニットＵの吊り込み時、吊り込む(上側の)鉄筋ユニットＵの下端にあらかじめ取り付けられた円筒形ステープラー３１の円筒内に、既設(下側の)鉄筋ユニットＵの架台フレーム１０の上端のあらかじめ取り付けられた鉄筋ピン３２を通すように設置する。

（ステップＳ４：鉄筋ユニットの連結）
次に、ステップ４に相当する「鉄筋ユニットＵの連結工程」について説明する。

（４－１）次に、鉄筋ユニットＵの吊り込み完了後、上下の鉄筋ユニットＵ、Ｕを円筒形ステープラー３１のねじを締めることで連結固定する。

（４－２）次に、周方向の鉄筋ユニットＵ、Ｕ間の接続箇所の架台フレーム１０、１０どうしを添接板５１、５２を用いて連結する。

（４－３）続いて、あらかじめ仕組んでおいた機械式継手を用いて、主筋４１、４１間、及び、帯鉄筋４２、４２間の継手箇所で鉄筋どうしを連結する。また、次の（上の）鉄筋ユニットＵの吊り込みまでに、上テンプレート２１を外して、主筋(軸方向鉄筋)４１の上端に機械式継手を設置しておく。

（４－４）鉄筋ユニットＵの設置が完了したら、型枠ユニットの設置工程となる。

（効果）
次に、鉄筋ユニットＵの奏する効果を列挙しながら説明する。
（１）上述してきたように、本実施例の鉄筋ユニットＵは、円柱形又は円筒形の鉄筋コンクリート構造物に配置される鉄筋ユニットＵであって、円筒殻状に構成された架台フレーム１０と、架台フレーム１０に取り付けられた複数の鉛直方向鉄筋である主筋４１、・・・及び複数の円周方向鉄筋である帯鉄筋４２、・・・と、を備えている。したがって、剛性が大きく、かつ、鉄筋の設置精度の高い、鉄筋ユニットＵを構築することで、設置に手間のかかるスペーサーの数を減らすことができる。

なお、本発明の内型枠構築工法は、特に、高流動コンクリートを用いる場合のように、コンクリート打設時に液圧が作用する略円形の内型枠に対して有効である。また、型枠の剛性が大きい場合には、剛性の大きな鉄筋ユニットＵと併用することで、打設時の型枠および鉄筋ユニットＵの双方の移動・変形の抑制効果が大きいことから、従来技術に比べ、鉄筋スペーサーの個数を大きく削減することが可能となる。

（２）また、複数の鉛直方向鉄筋である主筋４１、・・・は、その下端が架台フレーム１０の下方に固定される下テンプレート２２に嵌め込まれて位置決めされるとともに、その上端が架台フレーム１０の上方において上テンプレート２１に嵌め込まれて位置決めされるようになっているため、架台フレーム１０に対して、鉛直方向鉄筋である主筋４１、・・・を高い精度で設置することができる。加えて、架台フレーム１０の剛性が高いことから、鉄筋ユニットＵを吊り込み・設置した場合にも、主筋４１、・・・の位置精度を保持することができる。

（３）さらに、複数の円周方向鉄筋である帯鉄筋４２、・・・は、架台フレーム１０の縦部材１３に略水平方向に取り付けられる複数の棚部材１３ａ、・・・に載置されて位置決めされるようになっているため、架台フレーム１０に対して、円周方向鉄筋である帯鉄筋４２、・・・を高い精度で設置することができる。加えて、架台フレーム１０の剛性が高いことから、鉄筋ユニットＵを吊り込み・設置した場合にも、帯鉄筋４２、・・・の位置精度を保持することができる。

（４）また、本実施例の鉄筋の組立方法は、円柱形又は円筒形の鉄筋コンクリート構造物に配置される鉄筋の組立方法であって、円筒殻状に構成された架台フレーム１０を構築する工程と、架台フレーム１０に複数の鉛直方向鉄筋である主筋４１、・・・及び複数の円周方向鉄筋である帯鉄筋４２、・・・を取り付けて鉄筋ユニットＵを構成する工程と、鉄筋ユニットＵを吊り込んで配置する工程と、円周方向に隣接する鉄筋ユニットＵの架台フレーム１０を互いに連結する工程と、円周方向に隣接する鉄筋ユニットＵの円周方向鉄筋である帯鉄筋４２、・・・を互いに連結する工程と、を備えている。したがって、剛性が大きく、かつ、鉄筋の設置精度の高い、鉄筋ユニットＵを構築することで、設置に手間のかかるスペーサーの数を減らすことができる。

（５）また、架台フレーム１０に複数の鉛直方向鉄筋である主筋４１、・・・を取り付ける工程は、複数の鉛直方向鉄筋である主筋４１、・・・の下端を架台フレーム１０の下方に固定される下テンプレート２２に嵌め込む工程と、上端を架台フレーム１０の上方において上テンプレート２１に嵌め込む工程と、を含んでいる。したがって、架台フレーム１０に対して、鉛直方向鉄筋である主筋４１、・・・を高い精度で設置することができる。加えて、架台フレーム１０の剛性が高いことから、鉄筋ユニットＵを吊り込み・設置した場合にも、主筋４１、・・・の位置精度を保持することができる。

（６）さらに、架台フレーム１０に複数の円周方向鉄筋である帯鉄筋４２、・・・を取り付ける工程は、複数の円周方向鉄筋である帯鉄筋４２、・・・を、架台フレーム１０に略水平方向に取り付けられる複数の棚部材１３ａ、・・・に載置する工程を含んでいる。したがって、架台フレーム１０に対して、円周方向鉄筋である帯鉄筋４２、・・・を高い精度で設置することができる。加えて、架台フレーム１０の剛性が高いことから、鉄筋ユニットＵを吊り込み・設置した場合にも、帯鉄筋４２、・・・の位置精度を保持することができる。

（７）また、上下方向に隣接する鉄筋ユニットＵ、Ｕの架台フレーム１０、１０を互いに連結する工程と、上下方向に隣接する鉄筋ユニットＵ、Ｕの鉛直方向鉄筋である主筋４１、・・・を互いに連結する工程と、をさらに備えている。このため、架台フレーム１０、１０どうしの相対的な位置を高い精度で位置決めすることができる。その結果、上下の架台フレーム１０、１０に高い精度で設置されている主筋４１、・・・どうしを、機械式継手等を用いて連結することができる。

（型枠ユニットＦＵの構成）
ここで、図１０～図１７を用いて、型枠を構成する要素である型枠ユニットＦＵの構成について説明する。すなわち、型枠は、図１０に示すように、上下に積み重ねられる複数の型枠ユニットＦＵから構成される。例えば、打設リフトを１０．２ｍとすると、打設リフトを高さ１．７ｍずつ鉛直方向に６分割して、高さ方向の１ブロックとしている。すなわち、図１０に示すように、型枠ユニットＦＵの６段分を１ブロック（高さ１０．２ｍ）としている。

それぞれの型枠ユニットＦＵは、補強リング７２～７４をせき板としてのライナープレート７１間に挿入することで型枠ユニットＦＵの円周方向の剛性を高めている。すなわち、型枠ユニットＦＵは、図１１、図１４に示すように、円筒片状に構成された３段分のライナープレート７１、７１、７１と、最上部のライナープレート７１の上縁に取り付けられる円弧状の上補強リングで７２と、最下部のライナープレート７１の下縁に取り付けられる円弧状の下補強リング７４と、ライナープレート７１、７１、７１の間に取り付けられる中間補強リング７３、７３と、から構成される。

せき板としてのライナープレート７１は、図１２に示すように、例えば円周方向に１６分割された円弧形状となっている。逆にいうと、１６個のライナープレート７１を円周方向に連結することで円形状のせき板が構成されるようになっている。ライナープレート７１は、その上縁及び下縁が補強リング（７２、７３、７４）にボルトで固定されることによって剛性が高められている。なお、せき板としてのライナープレート７１、・・・は、隣接する上下のライナープレート７１、・・・に対して、円周方向の接続位置がずらされて千鳥配置となっていることが好ましい。

上補強リング７２、中間補強リング７３、及び下補強リング７４は、図１３に示すように、Ｈ形鋼から構成されており、例えば円周方向に８分割された円弧形状となっている。逆にいうと、８個の補強リング（７２、７３、７４）を円周方向に連結することで円形状の補強リングが構成されるようになっている。

上補強リング７２には、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、上向きに突出した、円周方向に直交する半円形の板状の凸部７５が設けられている。すなわち、Ｈ形鋼である上補強リング７２のフランジ内部の凹形状を利用して、この凹形状に凸部７５を溶接によって固定している。さらに、凸部７５の中心近傍には、吊り孔７５ａが形成されている。なお、この上向きの突出部である凸部７５の形状は、半円形、逆Ｕ字型、半円弧形、又は鋭角三角形、跳び箱のような斜辺および上底辺が下底辺より側方に突出していない台形、将棋の駒のような、各斜辺が底辺より側方に突出していない五角形などの多角形などの形状であってもよい。

一方、下補強リング７４には、図１４（ａ）に示すように、下向きに開いた凹部７６が形成されている。すなわち、Ｈ形鋼である下補強リング７４のフランジ内部の凹形状をそのまま凹部７６として利用している。

また、上補強リング７２及び下補強リング７４には、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、型枠ユニットＦＵどうしの連結作業を容易にするための位置合わせロッド８４が設置されている。この位置合わせロッド８４は、上補強リング７２に取り付けたさや管８１と、下補強リング７４に取り付けたさや管８２に共通して、ガイドピン８３を挿入することで実現される。

つまり、型枠ユニットＦＵ、ＦＵ間の鉛直方向の連結は、下側の型枠ユニットＦＵ上端の上補強リング７２のフランジ側面の上に、上側の型枠ユニットＦＵ下端の下補強リング７４のフランジ側面が線接合するが、フランジ側面は幅が１～２ｃｍ程度と狭いため不安定である。

そこで、半径方向のずれを防止するために考案した「精度出し兼ずれ止め鋼材」を有することで、吊込み時の半径方向の位置が正確になり、円周方向の回転位置を合わせて設置すればよい。さらに、設置後、添接板８５による連結までの間、円周方向および半径方向のずれが生じないように、上下の補強リング７２、７４にさや管８１、８２を溶接し、設置後に上下のさや管８１、８２を通すようにガイドピン８３を挿入することで位置ずれを防ぐことができる。

そして、上下の型枠ユニットＦＵ、ＦＵの連結は、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、添接板８５によるボルト接合とする。なお、本施工事例では、鉛直方向の剛性確保のために、上下方向に平板を周方向の３か所に追加しており（不図示）、鉛直方向の連結（接続）はこの平板で補強された位置で実施される。

具体的には、下側の型枠ユニットＦＵの上補強リング７２と、上側の型枠ユニットＦＵの下補強リング７４と、を正確に位置決めして、Ｈ形鋼のフランジ端面どうしを重ね合わせた状態で、添接板８５をボルト・ナット８６によって締め付け固定する。なお、上述した「凸部（精度出し兼ずれ止め鋼材）」によって型枠ユニットＦＵ、ＦＵが高い精度で設置されているため、本実施例においては半径方向の位置の調整作業はほぼ不要である。

（型枠の構築方法）
次に、実施例１で説明した全体工程のうち、型枠の構築方法に関係するステップ（すなわち、ステップＳ５）について説明する。以下に説明するように、型枠の構築方法は、型枠ユニットＦＵを構築する工程と、型枠ユニットＦＵを吊り上げる工程と、型枠ユニットＦＵ、ＦＵを重ね合わせる工程と、型枠ユニットＦＵ、ＦＵを連結する工程と、を含んでいる。

（５－１）型枠ユニットＦＵを構築する工程は、図１１～図１４に示すように、まずライナープレート７１と補強リング７２～７４とを連結して円周方向に４分割された円弧形の型枠ピースを工場製作し、４つの型枠ピースを地組して円形の型枠ユニットＦＵとすることで実施される。このようにして、所定の高さ（例えば１．７ｍ）の円形型枠である型枠ユニットＦＵを構築しておく。

（５－２）型枠ユニットＦＵを吊り上げる工程は、円形に地組された上側の型枠ユニットＦＵをクレーンによって吊込むことにより行う。吊込みには、型枠ユニットＦＵの上補強リング７２の凸部７５に設けた吊り孔７５ａを使用する。

（５－３）型枠ユニットＦＵ、ＦＵを重ね合わせる工程は、図１７に示すように、上側の型枠ユニットＦＵの下補強リング７４のフランジ部である凹部７６が、下側の型枠ユニットＦＵの上補強リング７２の凸部７５の円弧形状に沿って半径方向の適切な位置に自動的に降りることで実施される。すなわち、仮に半径方向（図中では左右方向）に相対位置がずれていた場合には、凹部７６が凸部７５の円弧の片側と接触し、斜め方向（横方向の成分を含む）に抗力を受けるため、ゆっくり降下させれば位置が強制されることになる。

すなわち、図１７（ａ）に示すように、上側の型枠ユニットＦＵが下側の型枠ユニットＦＵより半径方向外側にあれば、上側の型枠ユニットＦＵの半径方向内側のフランジが先に上補強リング７２の凸部７５の上補強リングの半径方向の中心より内側に接する。凸部７５の上補強リングの半径方向の中心より内側は、半径方向の外側が高く、内側が低く傾斜している。これにより、上側の型枠ユニットＦＵの下補強リング７４の下端のフランジのうち半径方向内側のフランジだけが先に凸部に接する。このとき、上側の型枠ユニットＦＵの下補強リング７４の下端のフランジのうち内側のフランジには、上側の型枠ユニットＦＵの自重により凸部から半径方向内側への力を受け、上側の型枠ユニット全体が半径方向内側に動く。

一方、図１７（ｂ）に示すように、上側の型枠ユニットＦＵが下側の型枠ユニットＦＵより半径方向内側にあれば、上側の型枠ユニットＦＵの半径方向外側のフランジが先に上補強リング７２の凸部７５の上補強リングの半径方向の中心より外側に接する。凸部７５の上補強リングの半径方向の中心より外側は、半径方向の内側が高く、外側が低く傾斜している。これにより、上側の型枠ユニットＦＵの下補強リング７４の下端のフランジうち半径方向外側のフランジだけが先に凸部に接する。このとき、上側の型枠ユニットＦＵの下補強リング７４の下端のフランジのうち外側のフランジには、上側の型枠ユニットＦＵの自重により凸部から半径方向外側への力を受け、上側の型枠ユニット全体が半径方向外側に動く。

これにより、凸部７５の存在により、上から吊り降ろされる型枠ユニットＦＵの半径方向の位置は、下側の型枠ユニットＦＵより半径方向内側にあっても、半径方向外側にあっても、吊り降ろす行為により、図１７（ｃ）に示すように、自動的に半径方向の所定の位置に設置される。

上下の型枠ユニットＦＵ、ＦＵの連結（接続）までの間、不意の地震動等によるずれを防止するため、図１５に示すように、上下の型枠ユニットＦＵ、ＦＵを位置決めロッド８３を用いて仮固定する。

（５－４）型枠ユニットＦＵ、ＦＵを連結する工程は、図１６に示すように、鉛直方向・円周方向ともに補強リング７２、７４の内側に添接板８５を添えることで行い、補強リング７２、７４とせき板であるライナープレート７１の隙間に手を入れてナットを押さえながら、ボルト・ナット８６を用いて補強リング７２、７４と添接板８５を縫い合わせることで実施される。

（効果）
次に、本実施例の型枠ユニットＦＵの奏する効果を列挙しながら説明する。

（１）上述してきたように、本実施例の型枠ユニットＦＵは、円柱形又は円筒形の鉄筋コンクリート構造物の型枠ユニットＦＵである。そして、型枠ユニットＦＵは、円筒片状に構成されたせき板であるライナープレート７１と、ライナープレート７１の上縁に取り付けられる円弧状の上補強リング７２であって、上方に突出する凸部７５を有する、上補強リング７２と、ライナープレート７１の下縁に取り付けられる円弧状の下補強リング７４であって、凸部７５に嵌合する凹部７６を有する、下補強リング７４と、を備えている。このため、型枠ユニットＦＵを用いることで、迅速に設置可能であり、かつ、剛性の大きい、円形の型枠となる。

したがって、型枠ユニットＦＵを用いれば、躯体構築現場の急速化の実現と、真円度精度の確保が可能となる。また型枠ユニットＦＵの剛性が高いことから、1リフト高さ１０ｍのコンクリート打設を可能にするために必要な、高流動コンクリートを打設した際に生じる、大きな側圧(コンクリートの液圧)にも耐えうる構造となっている。つまり、円形型枠を地組で事前に構築できることで、躯体構築場所での作業量を低減できるため、全体工程を1/2程度以下にまで低減可能である。

さらに、型枠ユニットＦＵの剛性を大きくすることが可能であることから、剛性の大きな鉄筋ユニットＵと併用することで、打設時の型枠および鉄筋体の双方の移動・変形の抑制効果を高めることが可能になり、従来技術に比べ、鉄筋スペーサーの個数を削減することが可能となる。

なお、型枠ユニットＦＵを円筒片状の型枠ピースに分割するため、型枠ピースの３辺のうち１辺を２．５ｍ以下、１辺を概ね３．５ｍ以下にすることで、型枠ピースの工場製作と公道を用いた運搬が可能になる。また型枠ピース自体を定型化することで、単純に製造するのに比べて工場内の工数も削減可能となる。

（２）また、上補強リング７２の凸部７５は、半円形、逆Ｕ字形、又は、半円弧形に形成されていることで、上下の型枠ユニットＦＵ、ＦＵを重ね合わせる際に、位置決めしやすく、かつ、製作しやすい凸部７５となる。

（３）さらに、上補強リング７２の凸部７５には、吊り込み用の吊り孔７５ａが設けられることで、精度出し兼ずれ止め鋼材を吊輪としても利用可能となる。さらに、吊り孔７５ａは、各型枠ピースに分散して配置されているため、吊り孔７５ａを利用して吊り上げた際にバランスよく吊り上げることができる。

（４）そして、本実施例の型枠の構築方法は、上述したいずれかの型枠ユニットＦＵを用いた型枠の構築方法であって、型枠ユニットＦＵ、ＦＵを構築する工程と、吊り孔７５ａを用いて型枠ユニットＦＵを吊り上げる工程と、上補強リング７２の凸部７５に下補強リング７４の凹部７６を嵌合させて、型枠ユニットＦＵ、ＦＵを重ね合わせる工程と、重ね合わされた型枠ユニットＦＵ、ＦＵを上下方向に連結する工程と、を備えている。このため、型枠の構築方法を用いることで、迅速に設置可能であり、かつ、剛性の大きい、円形の型枠を構築できる。

（５）また、型枠ユニットＦＵの上補強リング７２及び下補強リング７４には、さや管８１、８２が取り付けられ、型枠ユニットＦＵ、ＦＵを重ね合わせる工程は、下補強リング７４のさや管８２と、上補強リング７２のさや管８１に、ガイドピン８３を連通する工程を含んでいる。

以上、図面を参照して、本発明の実施例１～３を詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例１～３に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、使用するコンクリートは高流動コンクリートに限定されない。

また、せき板はライナープレートに限定されず、コンクリートが漏れることなく、コンクリートから型枠に作用する側圧を支持することができれば、ライナープレート以外の鋼板等を用いてもよい。

さらに、凸部７５の向きは、半径方向のみに限定されず、円周方向において凸であっても、球面や錐体のように半径方向と円周方向の両方向において凸であってもよい。

そして、さや管のうち、上補強リング７４に取り付けられるさや管８２については、孔が下まで貫通してなくてもよい。すなわち、ガイドピン８３が上側の型枠ユニットＦＵの下補強リング７４に備えられたさや管８１を貫通し、下側の型枠ユニットＦＵの上補強リング７２に備えられたさや管８２の孔に連通されていれば、さや管８２の孔については下まで貫通してなくてもよい。

また、架台フレーム１０に用いる材料は、架台フレームに求められる剛性が実現できれば、等辺山形鋼（アングル）に限定されず、溝形鋼（チャンネル）、H型鋼、フラットバー、角パイプなどを用いてもよい。さらに、材質については、鋼に限らず、架台フレームに求められる剛性を実現するに十分な縦弾性係数を有し、温度変化によるコンクリートのひび割れを誘発しないよう線膨張係数がコンクリートと概ね同じであれば、ステンレスなどの他の金属、材料であってもよい。

１１ ：補鋼材
１２ ：補鋼材
１３ ：縦部材
１３ａ ：棚部材
１４ ：つなぎ材
１５ ：ブレース材
２１ ：上テンプレート
２１ａ ：短円筒容器
２２ ：下テンプレート
２２ａ ：孔
３１ ：円筒形ステープラー
３２ ：鉄筋ピン
３３ ：ボルト
４１ ：主筋
４２ ：帯鉄筋
５１ ：添接板
５２ ：添接板
５３ ：ボルト・ナット
７１ ：ライナープレート
７２ ：上補強リング
７３ ：中間補強リング
７４ ：下補強リング
７５ ：凸部（精度出しずれ止め鋼材）
７５ａ ：吊り孔
７６ ：凹部
８１ ：さや管
８２ ：さや管
８３ ：ガイドピン
８４ ：位置合わせロッド
８５ ：添接板
８６ ：ボルト・ナット
Ｃ ：ケーソン基礎
ＦＵ ：型枠ユニット
Ｓ ：土留壁
Ｕ ：鉄筋ユニット

Claims (4)

1. 円柱形、楕円柱形、若しくは、平断面が小判型の柱を含む略円形柱、又は、円筒形、楕円筒形、若しくは、平断面が小判型の筒の輪郭を有する、略円筒形の鉄筋コンクリート構造物の型枠ユニットであって、
   略円筒片状に構成されたせき板と、
   前記せき板の上縁に取り付けられる円弧状の上補強リングであって、上方に突出する凸部を有する、上補強リングと、
   前記せき板の下縁に取り付けられる円弧状の下補強リングであって、前記凸部に嵌合する凹部を有する、下補強リングと、を備え、
   前記上補強リングの前記凸部には、吊り込み用の吊り孔が設けられる、型枠ユニット。
2. 円柱形、楕円柱形、若しくは、平断面が小判型の柱を含む略円形柱、又は、円筒形、楕円筒形、若しくは、平断面が小判型の筒の輪郭を有する、略円筒形の鉄筋コンクリート構造物の型枠ユニットであって、
   略円筒片状に構成されたせき板と、
   前記せき板の上縁に取り付けられる円弧状の上補強リングであって、上方に突出する凸部を有する、上補強リングと、
   前記せき板の下縁に取り付けられる円弧状の下補強リングであって、前記凸部に嵌合する凹部を有する、下補強リングと、を備え、
   前記上補強リングの前記凸部は、半円形、逆Ｕ字形、半円弧形、又は斜辺および上底辺が下底辺より側方に突出していない、三角形、台形、五角形を含む多角形に形成されており、
   前記上補強リングの前記凸部には、吊り込み用の吊り孔が設けられる、型枠ユニット。
3. 請求項１又は請求項２に記載された型枠ユニットを用いた型枠の構築方法であって、
   前記型枠ユニットを構築する工程と、
   前記吊り孔を用いて前記型枠ユニットを吊り上げる工程と、
   前記上補強リングの前記凸部に前記下補強リングの前記凹部を嵌合させて、前記型枠ユニットを重ね合わせる工程と、
   重ね合わされた前記型枠ユニットを上下方向に連結する工程と、
   を備える、型枠の構築方法。
4. 前記型枠ユニットの上補強リング及び下補強リングには、さや管が取り付けられ、
   前記型枠ユニットを重ね合わせる工程は、前記下補強リングの前記さや管と、前記上補強リングの前記さや管に、ガイドピンを連通する工程を含む、請求項３に記載された、型枠の構築方法。

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