JP3341938B2 - コンクリ−ト打設用型枠 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、土木および建築など
の分野において、ダム、橋脚、道路およびビル等の各種
コンクリ−ト構造物を建設する際に、コンクリ−トを打
設するのに用いられるコンクリ−ト打設用型枠に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より使用されている代表的なコンク
リ−ト打設用型枠としては、木製合板（一般にコンパネ
と称されるベニヤ板）に桟木を打ち付けたもの、および
金属製の面板を同質の金属製リブで補強したもの（鉄、
ステンレス、およびアルミニウム合金製のものなど）が
ある。

【０００３】また、最近では、長繊維強化熱可塑性樹脂
（一般に“スタンパブルシ−ト”と称されている）から
形成したコンクリ−ト打設用型枠が使用されつつある。
スタンパブルシ−トは、軽量性に富む、耐腐食性に優れ
る、および成形性がよく形状の自由度が大きいなどの特
徴を有しており、従来の木製の型枠に比べて、耐久性に
優れることや、軽量であることによりその使用が検討さ
れている。特開平２−８４５９号公報は、このようなス
タンパブルシ−ト製型枠の一例を開示している。この型
枠は、ガラス長繊維マットで強化されたポリプロピレン
樹脂をプレス成形により所定の厚さの板状に成形したも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来から使用
されている型枠には、以下に挙げるような問題点が指摘
されており、その改善が強く望まれている。すなわち、
一般にコンパネと称されている木製型枠は、耐久性が低
く、転用回数はせいぜい２〜３回である。また、できあ
がったコンクリ−トの表面に木目が転写するため、打ち
放し構造物では美しい物を作ることができないという問
題点がある。さらに、数回の使用で廃棄処分になるコン
パネは、環境保護の観点から、森林資源の破壊につなが
るとも言われている。

【０００５】一方、金属製の型枠は、木製のものに比べ
ると、強靭であり、耐久性がよく、転用回数も２０〜３
０回と反復使用に耐え得るというメリットがある。しか
しながら、鉄製のものは、使用中に錆が発生しやすいた
め、いわゆるコンクリ−ト面の“もらい錆”の問題があ
り、転用中の錆落しの手間が掛かる。ステンレス製のも
のは耐腐食性は良好であるが、鉄製のものと同様に、標
準的なサイズ（幅３００ｍｍ、長さ１５００ｍｍ、高さ
５５ｍｍ）のもので、重量が１個あたり１５ｋｇもあ
り、現場での型枠の小運搬が大変であるばかりでなく、
安全面からも問題である。アルミニウム製のものについ
ては、軽量で取扱いやすいのであるが、傷付きやすいた
め転用回数が鉄製のものより少なく、また価格が高いた
めほとんど使用されていないのが現状である。

【０００６】スタンパブルシ−ト製型枠は、基本的にコ
ンパネの代替を目的としているため、従来のコンパネと
同様に、コンクリ−ト打設面と反対側に桟木を打ち付け
て使用するものである。したがって、クリップで簡単に
組立てられる金属製型枠のようなスピ−ディ−な施工性
は望めない。また、本質的に不透明な樹脂を使用してい
るため、スラブの明りとり程度の透光性はあるが、打設
したコンクリ−トの充填状態を確認できるほどの透明性
は有しない。

【０００７】さらに、これら従来の型枠はコンクリ−ト
を打設した場合の充填状態が全く見えないため、鉄筋周
囲へのコンクリ−トの充填不良や、空隙によるアバタの
発生などをその場で確認することができない。このた
め、コンクリ−トの充填状態が良好でない場合には、型
枠を脱型した後に手作業で補修する必要があり、良質の
コンクリート構造物を建造することが難しく、また、手
直しを行う余分の労力を要するという大きな問題点があ
る。

【０００８】この発明の目的は、打設中のコンクリ−ト
の充填状態や空隙、さらには打ち継ぎ目などの観察が行
える程度の透明性を面板に付与すると同時に、型枠とし
て使用に耐え得る強度と剛性を有するコンクリ−ト打設
用型枠を提供することにある。その上、繊維強化熱可塑
性樹脂から形成されているので、従来から用いられてい
る合板製型枠に比べ耐久性に優れ、金属製型枠に比べ軽
量化することができ、取扱い性が極めて向上するととも
に、安全性も改善される。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明のコンクリ−ト
打設用型枠は、面板と、この面板の少なくとも長手方向
に沿って設けられる補強のためのリブとを備え、該補強
のためのリブが繊維強化熱可塑性樹脂から形成されてお
り、かつ、面板が、長さ１０ｍｍ以上のガラス繊維を、
１０体積％以上含有したガラス繊維強化熱可塑性樹脂か
ら形成されており、該面板部の全光線透過率が５０％以
上および曇価が８０％以下であることを特徴としてい
る。

【００１０】この発明において用いられる面板材料とし
てのガラス繊維強化熱可塑性樹脂の樹脂成分としては、
樹脂単体で高い透明性を有する熱可塑性樹脂であればよ
く、とくに限定されるものではない。たとえば、ポリス
チレンおよびアクリロニトリル・スチレン、アクリロニ
トリル・ブタジエン・スチレンなどのスチレン共重合
体、メチルメタクリレ−トおよびその共重合体、非晶オ
レフィン、ポリプロピレンの透明グレ−ド、ポリカ−ボ
ネ−ト、硬質塩化ビニルなどを挙げることができる。

【００１１】面板が型枠として使用に耐え得る強度と剛
性を有するためには、ガラス繊維の長さは少なくとも１
０ｍｍ以上、より好ましくは２５ｍｍ以上の長さが必要
である。１０ｍｍ未満の長さでは面板の曲げ弾性率が低
く、コンクリ−トの圧力で面板がたわみ、結果としてコ
ンクリ−ト構造物の表面に波打ちが生じてしまう。ま
た、波打ちを防止するためには、面板の厚みがいたずら
に厚くなってしまい軽量化効果が無くなってしまう。ガ
ラス繊維の含有率は１０体積％以上６０体積％以下、よ
り好ましくは２０体積％以上５０体積％以下であること
が好ましい。１０体積％未満では面板の物性が低くな
り、上述した繊維長が短い場合と同様の不都合が生じ
る。６０体積％を越えると、面板が備えるべき透明性が
損なわれるばかりでなく、ガラス繊維が面板表面に浮き
出て、コンクリ−ト面にファイバ−パタ−ンが転写され
るという問題が発生する。

【００１２】打設中のコンクリ−トの充填状態や空隙、
さらには打ち継ぎ目などの観察が行える程度の透明性を
面板に付与することができれば、従来作業者の勘と経験
に頼っていたコンクリ−トの打ち込み、締め固め作業を
肉眼で外部から確認でき、型枠の付加価値が非常に高く
なる。ここで、コンクリ−トの打設状態が確認できる程
度の透明性を有するためには、面板の全光線透過率が５
０％以上および曇価が８０％以下であることが好まし
い。

【００１３】この発明において、リブを構成する繊維強
化熱可塑性樹脂の樹脂成分としては、面板のように透明
性を付与する必要がないので、より広い範囲から選択す
ることができる。上述した、ポリスチレンおよびアクリ
ロニトリル・スチレン、アクリロニトリル・ブタジエン
・スチレンなどのスチレン共重合体、メチルメタクリレ
−トおよびその共重合体、非晶オレフィン、ポリプロピ
レンの透明グレ−ド、ポリカ−ボネ−ト、硬質塩化ビニ
ルなどの透明樹脂の他、たとえば、ポリプロピレンの通
常グレ−ド、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレ
ンテレフタレ−ト、ナイロン６、ナイロン６６、ポリフ
ェニレンサルファイド等を挙げることができるが、これ
らに限定されるものではない。一方、強化繊維として
は、一般に強化材としてよく用いられているガラス繊
維、炭素繊維、全芳香族ポリアミド繊維等を挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。また、
これらの繊維を組合わせて使用することもできる。しか
しながら、型枠として許容される価格を考慮すると、こ
れらの中でもガラス繊維が最も好ましく、組合わせる場
合もガラス繊維をベ−スにして他の強化繊維を部分的に
使用することが好ましい。リブに使用する材料の曲げ弾
性率は、型枠の曲げ剛性に影響を及ぼし、コンクリ−ト
を打設した場合に発生する型枠のたわみに影響を及ぼ
す。従来の金属製型枠に比べて大幅に軽量化するために
は、リブに使用する材料の曲げ弾性率として少なくとも
１０ＧＰａ、より好ましくは２０ＧＰａ以上であること
が好ましい。強化繊維の配置のさせ方は、特に限定され
るものではなく、上述した強化繊維と樹脂の組合せで曲
げ弾性率が１０ＧＰａ以上になるように、樹脂の種類な
らびに強化繊維の種類、含有量、および配向角などを決
定すればよい。強化繊維の特性を最も効率よく引出すた
めには、強化繊維を一方向に引き揃えた一方向強化材を
好ましい例として挙げることができる。

【００１４】この発明において、面板に対するリブの取
付けは、コンクリ−ト打設面に影響を及ぼさないような
手段を用いることが望ましい。簡単には、面板とリブと
を接着剤により取付けることができる。また、ピン接合
などの簡易な締結材を用い、容易に脱着できるようにす
ることもできる。面板とリブとを容易に脱着できる他の
方法としては、面板をホットメルト系の接着剤によりリ
ブに接着する方法を挙げることができる。ホットメルト
系の接着剤を用いれば、その熱的性質から、型枠を再加
熱することにより面板をリブより容易に分離することが
でき、傷付いた面板のみを交換することができる。しか
し、型枠の構造的な強度を高めるためには、面板とリブ
に同種の樹脂を使用し、面板とリブを一体成形すること
が有効な方法である。

【００１５】

【作用】コンクリ−トの充填不良や空隙によるアバタな
どが発生すると、型枠を脱型した後に手作業で補修する
必要が生じ、結果として施工ト−タル費用が高くなって
しまう。この発明では、このような観点から、面板部の
全光線透過率が５０％以上および曇価が８０％以下にし
ている。この条件を満足する面板は、打設中のコンクリ
−トの充填状態が手に取るように観察することが可能に
なり、コンクリ−トが固まる前に充填不良や空隙を発見
することができ、不良箇所の近辺にバイブレ−タを施す
などの対策を打つことが可能になる。

【００１６】

【発明の効果】この発明のコンクリ−ト打設用型枠を用
いれば、従来から用いられている合板製型枠や金属製型
枠、さらには、スタンパブルシ−ト製型枠の問題点を一
気に解決する事ができる。すなわち、面板およびリブに
繊維強化熱可塑性樹脂を用いることにより、従来の金属
製型枠に比べて大幅に軽量化することができる。また、
取扱い性が極めて向上するとともに、作業者の安全性も
改善される。また、従来の合板製型枠に比べて耐久性が
高く、繰り返し使用することができるので、森林資源の
保護に寄与することができる。さらに、合板製型枠や金
属製型枠に比べて面板とコンクリ−ト打設面との接触面
における剥離性が極めて良好になり、剥離剤が不要とな
る。さらに、型枠を脱型した後の清掃も非常に容易にな
るという波及効果も得ることができる。これらのことに
より、工程の簡略化および剥離剤不要による経費の節減
を図ることができる。

【００１７】さらに、面板がコンクリ−トの打設状態が
確認できる程度の透明性を有しているので、従来作業者
の勘と経験に頼っていたコンクリ−トの打ち込み、締め
固め作業を肉眼で外部から確認することができ、コンク
リ−ト構造物の欠陥を予め防止することができる。これ
は、手直し作業の低減につながり、最終的にはコンクリ
−ト構造物のコストの低減に寄与する。

【００１８】

【実施例】図１は、この発明に従う一実施例の型枠を示
す上面図である。図２および図３は、それぞれ図１の実
施例の正面図および側面図である。図４は、図１に示す
Ａ−Ａ線に沿う断面図である。図５は、従来の合板製型
枠あるいはスタンパブルシ−ト製型枠の一例である。図
６は、従来の金属製型枠の一例である。

【００１９】図１〜図４を参照して、面板３の長手方向
の外側両端縁には外側縦リブ１が平行して設けられてお
り、その内側に内側縦リブ２が２本平行して設けられて
いる。面板３の長手方向と直交する方向には、横リブ６
が複数本設けられている。外側縦リブ１および両端に位
置する横リブ６には、型枠をボルト・ナットやクリップ
などのような締結材で組合わせていく際に用いる、型枠
結合用穴７がそれぞれ形成されている。図４に示すよう
に、内側縦リブ２の上下端には、それぞれ上フランジ４
および下フランジ５が設けられている。このような上フ
ランジ４および下フランジ５を設けることは、型枠長手
方向の曲げ剛性を高める有効な手段である。

【００２０】以下、具体的な実施例によりこの発明をさ
らに詳細に説明するが、これらに限定されるものではな
い。金属製型枠は幅３００ｍｍ、長さ１５００ｍｍ、高
さ５５ｍｍのサイズのものが一般的によく使用されてい
るので、このサイズのものを作製した。

【００２１】実施例１ 高い透明性を有する熱可塑性樹脂としてアクリロニトリ
ル・スチレン共重合樹脂（ＡＳ）を使用し、強化繊維で
あるガラス繊維への含浸性を良くするため、粉砕した。
強化繊維として、カット長５０ｍｍのガラス繊維よりな
るチョップド・ストランド・マットを使用し、ガラス繊
維の体積含有率が３０％になるように積層枚数を決定し
た。予め成形温度にまで加熱した平板金型に上記粉砕し
た樹脂とチョップド・ストランド・マットを交互にセッ
トし、加熱・加圧した後、冷却・固化して、厚さ３．８
ｍｍのガラス繊維マットで強化されたプレス成形用シ−
ト材を得た。

【００２２】このシ−ト材を赤外線加熱炉にて樹脂の溶
融温度より２０℃高い温度にまで加熱し、直ちに金型に
チャ−ジしてスタンピング成形を行い、幅３００ｍｍ、
長さ１５００ｍｍ、厚さ３ｍｍの面板を得た。この面板
からテストピ−スを切り出し、全光線透過率および曇価
を東京電色┷製ヘイズメ−タ−（ＭＯＤＥＬ ＴＣ−Ｈ
IIIＤＰ型）を用いて測定した。その結果、全光線透過
率７０％、曇価６８％という値を得た。

【００２３】実施例２ 強化繊維として、５１７５デニ−ルの連続ガラス繊維を
用い、熱可塑性樹脂繊維として、２７４０デニ−ルのポ
リエステルの連続繊維を用いて、混繊糸を作製した。上
記の混繊糸を金属製の枠に巻き、所定の張力下において
両端の開放された金型を用いてプレスによる圧縮成形を
行い、幅５００ｍｍ、長さ１５００ｍｍ、厚さが６ｍｍ
および３ｍｍの２種類の一方向強化タイプの平板を得
た。厚さ６ｍｍの平板から、外側および内側の縦リブ、
内側縦リブの上下フランジをそれぞれ切断加工した。ま
た、厚さ３ｍｍの平板からは、横リブを切断加工した。
切断加工の際、強化繊維の強化方向を各部材の長手方向
とした。これらの部材をエポキシ接着剤により接着して
組立て、リブ構造体を作製した。

【００２４】作製したリブ構造体と実施例１において作
製した面板を、エポキシ接着剤により接着して組立て、
図１に示すような幅３００ｍｍ、長さ１５００ｍｍ、高
さ５５ｍｍの型枠を作製した。

【００２５】比較例１ 透明性を有しない熱可塑性樹脂として通常のポリプロピ
レン樹脂（ＰＰ）を使用した。実施例１と同様にして、
まずカット長５０ｍｍのガラス繊維よりなるチョップド
・ストランド・マットを体積含有率が３０％になるよう
に、厚さ３．８ｍｍのプレス成形用シ−ト材を得た。次
に、スタンピング成形により幅３００ｍｍ、長さ１５０
０ｍｍ、厚さ３ｍｍの面板を得た。この面板からテスト
ピ−スを切り出し、全光線透過率および曇価を測定した
結果、全光線透過率３８％、曇価９１％という値を得
た。

【００２６】さらに、実施例２と同様にして作製したリ
ブ構造体に上記面板を、エポキシ接着剤により接着して
組立て、図１に示すような幅３００ｍｍ、長さ１５００
ｍｍ、高さ５５ｍｍの型枠を作製した。

【００２７】比較例２ 従来のものとして、幅３００ｍｍ、長さ１５００ｍｍ、
高さ５５ｍｍのサイズの市販の金属（鉄）製型枠およ
び、幅９００ｍｍ、長さ１８００ｍｍ、厚さ１２ｍｍの
コンパネに桟木を打ちつけた合板製型枠を準備した。

【００２８】実施例３ 実施例２および比較例１において作製した型枠、さらに
比較例２で準備した従来の型枠を用いてコンクリ−ト打
設試験を行った。型枠をセパレ−タによって３０ｃｍの
間隔に保ち、打設面反対側には所定の位置に端太材を設
置した。コンクリ−トには普通ポルトランドセメント、
４週強度２４０ｋｇｆ／ｃｍ² 、骨材寸法４０ｍｍ、ス
ランプ８ｃｍの仕様のものを用いた。

【００２９】コンクリ−トを打設したところ、この発明
に従う実施例２の型枠は、面板を通してコンクリ−トの
打設状態が手にとるように観察できた。また、コンクリ
−ト硬化後にアバタの原因となる空隙の状態まで見るこ
とができ、バイブレ−タ−により対策を施すことができ
た。これに対して、比較例１の型枠はコンクリ−トの存
在の有無程度の確認はできたが、空隙の状態や打ち継ぎ
目などのコンクリ−ト表面の打設状態の確認は全く行え
なかった。比較例２で準備した従来の型枠においては、
言うまでもなくコンクリ−トの存在の有無さえも確認で
きなかった。

【００３０】コンクリ−トの打設後３日目に型枠を脱型
したところ、実施例２および比較例１の型枠は、面板に
ガラス繊維強化熱可塑性樹脂を使用しているため剥離剤
を塗布していないにもかかわらず、金槌等を用いなくて
も極めて容易に脱型することができた。その上、面板に
はほとんどコンクリ−トの付着が見られず、濡れ雑巾で
拭く程度の清掃で充分であり、通常のケレン作業の必要
性は全くなかった。これに対して、比較例２の従来の型
枠は剥離剤を塗布しているにもかかわらず、脱型に際し
て金槌やバ−ルを使用しないと脱型できなかった。

【００３１】出来上がったコンクリ−ト構造物を観察し
たところ、この発明に従う実施例２の型枠は、表面の波
打ちもなく、従来のコンクリ−ト構造物に比較して、ア
バタの少ない表面性の非常に優れたコンクリ−ト構造物
が得られた。これに対して、コンクリ−トの打設状態の
確認を行うことができない比較例１および比較例２の型
枠は、出来上がったコンクリ−ト構造物の表面に多数の
アバタが見られた。また、比較例２の合板製型枠はコン
クリ−ト構造物の表面に木目の転写も確認された。さら
に、繰り返し打設試験を行ったところ比較例２の金属
（鉄）製型枠は、面板に錆が発生し、コンクリ−ト構造
物の表面にもらい錆の現象も観察された。

【００３２】

【表１】 実施例３のコンクリ−ト打設試験の結果も含めて、型枠
の代表的な評価項目について比較した結果を表１に示
す。表１の比較から明らかなように、この発明に従う実
施例２の型枠は、他の型枠に比べ、多くの点で優れてい
ることが判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従う一実施例の型枠を示す上面図で
ある。

【図２】この発明に従う一実施例の型枠を示す正面図で
ある。

【図３】この発明に従う一実施例の型枠を示す側面図で
ある。

【図４】図１に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図５】従来の合板製型枠あるいはスタンパブルシ−ト
製型枠の一例である。

【図６】従来の金属製型枠の一例である。

【符号の説明】

１ 外側縦リブ ２ 内側縦リブ ３ 面板 ４ 上フランジ ５ 下フランジ ６ 横リブ ７ 型枠結合用穴 ８ 従来の合板製型枠あるいはスタンパブルシ−ト製型
枠 ９ 桟木 １０ 釘

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】面板と、この面板の少なくとも長手方向に
   沿って設けられる補強のためのリブとを備えるコンクリ
   −ト打設用型枠であって、前記補強のためのリブが繊維
   強化熱可塑性樹脂から形成されており、前記面板が、長
   さ１０ｍｍ以上のガラス繊維を、１０体積％以上含有し
   たガラス繊維強化熱可塑性樹脂から形成されており、該
   面板部の全光線透過率が５０％以上および曇価が８０％
   以下であることを特徴とするコンクリ−ト打設用型枠。