JP2829363B2 - 柱構築用型枠装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は柱構築用型枠装置に係わり、特に、複数階を
有してなる躯体の柱に用いられて好適な柱構築用型枠装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

躯体を構成する柱がRC造（鉄筋コンクリート造）ある
いはSRC造（鉄骨鉄筋コンクリート造）である場合に
は、柱鉄筋立て込み後、その鉄筋を埋設するようにコン
クリートを打設することにより柱を構築する。

従来、このコンクリートの打設作業は、埋設すべき前
記柱鉄筋を囲繞するように型枠を組み、組まれた型枠内
にコンクリートを所定高さ打設し、打設コンクリート硬
化後に型枠を脱型することによりなされる。

その際の型枠は、例えば矩形の柱では所定長さの堰板
（せきいた）を複数枚組み合せることなどにより箱型を
形成し、その組み合せた堰板を端太（ばた）あるいはボ
ルトなどにより固定することで形成する。内部に打設し
たコンクリートが硬化した後は、前記型枠を解体（脱
型）し、さらに次にコンクリートを打設すべき上方へ移
動させる。そして、このような型枠の組立・解体、およ
び上方への盛り替えは架設足場上にて人手によってなさ
れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、近年、建設業界では深刻な人手不足と大幅
な工期短縮を実現するために、建築物の躯体構築の自動
化を図ろうとする動きができてており、既にいくつかの
技術が提案されている。

このような躯体構築の自動化を図る上で、特にRC構造
あるいはSRC構造のようにコンクリートを用いて構築さ
れる躯体では、如何にコンクリートを打設するための型
枠作業を装置化できるかがネックとなる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、コ
ンクリート柱構築時における型枠作業すなわち型枠の設
置，脱型，移動といった一連の作業を、人手を全くある
いは殆ど介することなく行うことのできる柱構築用型枠
装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る柱構築用型枠装置は、構築すべき柱の断
面形状を構成して筒状に形成された型枠本体と、該型枠
本体を軸方向摺動自在に支持する複数本のガイドロッド
により枠状に組まれた支柱とを有してなり、前記支柱お
よび型枠本体はこれら支柱および型枠本体を柱の既設部
に固定するための固定手段をそれぞれ有するとともに、
前記支柱と型枠本体との間には、これら支柱および型枠
本体のうち構築すべき柱の既設部に固定された一方に反
力を取って他方を上昇させるための駆動機構が介在さ
れ、かつ前記型枠本体の、該型枠本体が移動することに
よって躯体の梁と干渉する梁通過部分には開閉自在とさ
れた開口部が形成されていることを特徴とするものであ
る。。

また、前記駆動機構としては、前記ガイドロッドと平
行に設けられ一端が前記支柱の下端部に接続されるとと
もに他端が前記型枠本体の下端部に接続された伸縮ジャ
ッキにより構成されたもの、あるいは、ガイドロッドに
その長手方向に沿って形成されたラックと、型枠本体側
に設けられ前記ラックに噛合して駆動されるピニオンギ
ヤとで構成されたものなどが好適である。

〔作用〕

型枠本体を支柱の最下位置にセットした状態で、該型
枠本体内にコンクリートを打設する。この状で支柱は、
柱の既設部分に固定されており、前記打設コンクリート
は、既設部分に打ち足されるものとなる。

打設コンクリート硬化後、型枠本体の固定手段を解除
した状態で駆動機構を作動させると、型枠本体が支柱
（ガイドロッド）に沿って上昇し、それとともに脱型が
さなれる。

型枠本体が上昇された位置で再び該型枠本体内にコン
クリートを打設する。このコンクリートは先の打設コン
クリート上にさらに打ち足されるものとなる。

上記打ち足したコンクリートが硬化後、型枠本体の固
定手段を締結して該型枠本体を硬化した打設コンクリー
トに固定するとともに、支柱の固定手段を解除し、さら
に駆動機構を作動させると、今度は型枠本体に対して支
柱が上昇し初期状態、すなわち型枠本体が支柱の下方に
位置した状態に戻る。

以降、上記操作を繰り返すことにより、コンクリート
を既設部に打ち足しながら型枠装置全体を上昇させてい
くことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。

第１図ないし第４図は本発明に係る柱構築用型枠装置
の一実施例を示すもので、矩形断面の柱に適用される柱
構築用型枠装置の例を示したものである。

この柱構築用型枠装置（以下、“型枠装置”と略称す
る）１は、構築すべき柱の断面形状を構成して筒状に形
成された型枠本体10と、該型枠本体10を軸方向摺動自在
に支持する４本のガイドロッド21により枠状に組まれた
支柱20とを有してなるものである。

前記支柱20のガイドロッド21は、第１図に示すよう
に、構築すべき柱２の四隅に位置する間隔に設定されて
いる。また本実施例において支柱20の長手方向の寸法
は、本型枠装置１によって構築される柱より構築される
躯体の１階層以上の長さに形成されたものとなってい
る。この支柱20の下端部にはボルト22によって締め付け
られる締付バンド23が構成されており、この締付バンド
23により該支柱20は柱２の既設部に強固に固定される。

型枠本体10は、前記支柱20を構成する４本のガイドロ
ッド21に沿って摺動自在に設けられ、底部および上部が
開口された筒状箱体を構成するものとなっている。この
筒状箱体となる型枠本体10の中空部の断面形状は、形成
すべき柱２の断面形状に形成されている。また、この型
枠本体10は、柱２と共に躯体を構成する梁の成（セイ）
の約２倍の長さに設定されており、かつ、長さ方向（高
さ方向）に対し中央部より上下に２分割された構成とな
っている。

さらに、この型枠本体10は、第２図および第３図にも
示すように、箱体の四隅を形成する固定堰板（せきい
た）11と、前記ガイドロッド21に軸支され、これら固定
堰板11間に形成される開口部12を両側から開閉自在に塞
ぐ開閉堰板13A,13Bとから構成されたものとなってい
る。第４図に開閉堰板13A,13Bの開状態を示す。一方の
開閉堰板13Aにおけるコンクリート支持面13a、すなわち
前記固定堰板11の内面11aと面一となるなる部分は薄肉
のプレート14により構成され、他方の開閉堰板13Bのコ
ンクリート支持面13bは前記プレート14の背面に重なる
如く構成されている。

さらに、この型枠本体10の下端には、支柱20下端に設
けられた前記締付バンド23と同様の締付バンド16が前記
固定堰板11と一体に構成されている。符号15は該締付バ
ンド16を締め付けるボルトである。なお、該締付バンド
16および前記締付バンド23は、それぞれ前記開口部12に
対応した位置に、この開口部12と同一幅の離間部16a,23
aを形成しており、ボルト21,15は、それら離間部16a,23
aを締め付ける構成となっている。

そして、前記移動支柱20の下端と、型枠本体10の下端
との間には伸縮ジャッキ30が介在されており、該伸縮ジ
ャッキ30の伸縮動作により型枠本体10と移動支柱20とが
相対的に摺動できるものとなっている。なお、第２図に
おいて符号17は、開閉堰板13A,13Bの閉状態時に、それ
ら開閉堰板13A,13Bを固定するためのロック機構であ
る。

次に、上記構成とされた柱構築用型枠装置１の作用に
ついて第５図ないし第14図を参照しながら説明する。

〈柱基部の形成〉 基礎（図示略）構築後、第５図に示すように柱2,2,…
の基部を形成する。

柱２は、まず、ユニットに組まれほぼ１階層分の高さ
を有した柱鉄筋３を立設した後、その基部に約1mの高さ
にコンクリート４を打設する。このコンクリート４の打
設は通常の型枠作業により行う。

ここで、基部のみに予めコンクリート４を打設するの
は、この後、このコンクリート４打設部に型枠装置１
（支柱20）を支持させるためである。

〈型枠装置の設置〉 第６図または第１図に示すように各柱2,2,…の前記コ
ンクリート４が打設された基部に、支柱20の下端部を前
記締付バンド23により固定する。この状態では前記伸縮
ジャッキ30は最も退縮させた状態としておき、型枠本体
10を支柱20の下部に位置させておく。

柱2,2,…の基部に支柱20,20,…が固定されたならば、
複数の支柱20の上端近傍どうしを接続する。ただし、本
実施例においては、各支柱20の上端間をトロリー40,40,
…が走行できるように構成してあり、従ってこの場合、
各支柱20が該トロリー40のための軌道、すなわちトロリ
ーレール41により接続されたものとなっている。図示は
省略してあるが、前記各トロリー40には例えば巻き上げ
装置等が装着されている。

本発明に係る型枠装置１は、例えば支柱20の固定部す
なわち前記締付バンド23を幅広に形成する等の手段によ
り単体での運用も可能であるが、上記の如く数台を互い
に接続することにより、支柱20の柱２に対する心出し等
が確実に行なわれるものとなる。そして、実施例では、
前記各支柱20をトロリーレール41により接続し、このト
ロリーレール41に沿ってトロリー40を走行させるように
構成したわけである。なお、第６図等では、隣合う２本
の支柱20のみが接続された状態を示しているが、実際に
は、多数の支柱20,20,…が縦横共に接続されている。

〈コンクリート打設〉 上記の如く各支柱20が、先に形成された柱基部にセッ
トされたならば、型枠本体10内にコンクリート４を打設
して前記基部上に打ち足す（第６図）。

〈型枠本体上昇・コンクリート打設〉 上記にて打設したコンクリート４が硬化したら、第７
図に示すように型枠本体10を上方に移動させる。型枠本
体10は伸張ジャッキ30を伸張させることによりガイドロ
ッド21に沿って上方に移動することができ、それと共に
型枠本体10は脱型されるものとなる。このときの型枠本
体10の上昇高さは、この移動型枠20の下部が、先に打設
した前記コンクリート４の上端部と若干ラップする程度
である。

上記の如く型枠本体10を所定位置まで上昇させたら、
該型枠本体10内部に、前記工程により延長構築された部
分に打ち足す如くコンクリート４を打設する。

ただし、この時点で型枠本体10の上半分は、躯体９を
構成するための梁５を架設する位置に対応するから、前
記コンクリート４は該型枠本体10の下半分までとする。

〈支柱上昇〉 上記で打設したコンクリート４が硬化したら、第８図
の如く支柱20を上昇させる。

支柱20を上昇させるには、型枠本体10の下端に設けら
れた締付バンド16を締め付けた後、支柱20の下端に設け
られた締付バンド23を緩め、その後伸縮ジャッキ30を退
縮させればよい。型枠本体10の締付バンド16の締付けに
より固定堰板11が、硬化した打設コンクリート４に強く
圧接され固定されるから、その状態で伸縮ジャッキ30を
退縮させれば、支柱20がこの固定された型枠本体10に対
して摺動して上方移動するものとなる。ここで、本実施
例では、上述したように、多数の支柱20がトロリーレー
ル41により接続されたものとなっているから、これら互
いに接続された支柱20どうしは一斉に上昇させるように
する。したがって、各伸縮ジャッキ30,30,…はその伸縮
動作が全て同期するように構成されたものとなってい
る。

〈仕口部の施工〉 図示例では、上記の時点で、打設された柱コンクリー
ト４の上面に第９図に示す如く梁５を架設する。梁５の
架設作業は、支柱20の上方に設けられた前記トロリー40
を用いて効率的に行なうことができる。

また、このとき、前記梁５を接続すべき柱２の部分
は、上方に移動された前記型枠本体10の上半分が囲繞し
たものとなっている。したがって、型枠本体10の上半分
については、前記開閉堰板13A,13Bを開状態としておく
ことにより前記開口部12が形成され、接続すべき梁５を
交わすことが可能となる（第４図参照）。

そして、上記の如く梁5,5,…が架設されたならば第10
図に示す如く、その仕口部に、柱２の２階層に対応する
部分を構成するための柱鉄筋３を組付ける。該柱鉄筋３
の組付けも前記トロリー40に装着された巻き上げ装着に
よりなされる。

上記状態となったならば、前記型枠本体10内にコンク
リート４を打設し、打設コンクリート４が硬化したら第
11図の如く型枠本体10を上昇させる。このとき、型枠本
体10は、下半分の開閉堰板13A,13Bを開状態とすること
により該型枠本体10を通過する梁を交わす。一方、上半
分については開閉堰板13A,13Bを閉じることにより開口
部12を閉塞し、この型枠本体10の上半分に対してコンク
リート４を打設する。

その後、上述した要領で支柱20を上昇させる。

〈上記工程の反復〉 以降は、上記要領により、型枠本体10上昇→コンクリ
ート打設→打設コンクリート硬化後、型枠本体10上昇
（脱型）→支柱20上昇、といった動作を繰り返すことに
より、柱２を上方に延長構築してゆけばよい。

なお第12図は、型枠装置１の上昇の途中において、前
記トロリー40により１階フロアを形成するための床板
（PC板、あるいはデッキプレート等）6,6,…を敷設して
床７を構築している模様を示したものである。また第13
図は、前記トロリー40同様、支柱20の上端間に架設され
た軌道42上を走行するトロリークレーン43により外壁８
を取り付けている模様を示したもの、第14図は、その後
さらに柱２を上方に延長構築してゆきながら型枠装置１
を上昇させていく模様を示したものである。

以上のように、上記型枠装置１によれば、該装置１自
身が駆動機構によって柱２の既設部分を足掛かりとして
上昇し、新たにコンクリートを打設すべき箇所に型枠本
体10をセットするので、型枠の組立・解体を人手により
行う必要がない。また、そのための足場作業も排除する
ことが可能となる。このため、柱２を極めて効率的に構
築でき、工期短縮および大幅な人員削減を図ることがで
きる。

さらに、該型枠装置１に係る上記各動作、すなわち締
付バンド16,23の締結・解除、および伸縮ジャッキ30の
作動は適宜自動化が可能であり、さらに、それをプラグ
ラム制御することも可能であるから、該型枠装置１をそ
のように構成した場合には、型枠装置の完全自動化を実
現することが可能となる。

またさらに、本実施例による型枠装置１では、前記開
口部12を開閉堰板13A,13Bにより両側から塞ぐように構
成したので、径の異なる柱にも適用することが可能とな
る。すなわち、仮に、構築すべき柱２の径が図示例のも
のよりも大径であった場合には、支柱20のガイドロッド
21の間隔が拡がり、これにより前記開口部12の幅も拡が
るものとなる（ただし、その場合には、支柱20について
も各ガイドロッド21の間隔を調整可能に構成する。）そ
こで、上記構成であれば、柱径が大径となっても両開閉
堰板13A,13Bが開口部12を随時閉塞することが可能とな
る。

なお実施例では、駆動機構を、一端が支柱20の下端部
に接続されると共に他端が型枠本体10の下端部に接続さ
れた伸縮ジャッキ30としているが、本型枠装置１に係る
駆動機構はこれに限定されるものではなく、その他の構
成であってもよい。

一例としては、図示は省略するが下記の如き構成が挙
げられる。すなわち、前記ガイドロッド21の少なくとも
１本に、その長手方向に沿うラック部を構成する一方、
型枠本体10には、前記ラックに噛合して駆動するピニオ
ンギヤを装着する構成である。この構成では、ピニオン
ギヤを駆動させることにより型枠本体10をガイドロッド
21に沿って摺動させることが可能であるから、上記伸縮
ジャッキ30により構成したものと同様の作用を発揮する
ことができる。本構成において、上記工程で述べた如
く固定された型枠本体10に対して支柱20を上昇させる際
には、上記工程の如く支柱20に対して型枠本体10を上
昇させる場合とは前記ピニオンギヤの駆動方向を逆方向
とすればよい。

さらに実施例では、本型枠装置１を、矩形断面に形成
される柱２に適用した例を示したが、型枠本体10の形状
を適宜設定することによりその他の断面形状を有する柱
２にも適用可能であることは無論である。例えば、前記
固定堰板11および開閉堰板13A,13Bを円弧状に形成する
ことにより型枠本体10全体を円筒形に形成すれば、円形
断面の柱に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり本発明に係る柱構築用型枠装置に
よれば、該柱構築用型枠装置自身が駆動機構によって柱
の既設部分を足掛かりとして上昇し、新たにコンクリー
トを打設すべき箇所に型枠本体をセットするので、型枠
の組立・解体を人手により行う必要がなく、また、その
ための足場作業も排除することが可能となる。このた
め、コンクリート柱の構築を極めて効率的に行うことが
でき、工期短縮および大幅な人員削減を図ることができ
る。さらに、固定手段の締結・解除動作および駆動機構
の動作等、本型枠装置に係る各作動は適宜自動化が可能
である上、それをプラグラム制御により駆動させること
も可能であるから、該型枠装置をそのように構成した場
合には柱コンクリート打設のための型枠作業の完全自動
化をも実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係る柱構築用型枠装置の
一構成例を示したもので第１図は全体斜視図、第２図は
全体側面図、第３図は水平断面図、第４図は開閉堰板の
開状態を示した型枠装置の平面図、第５図ないし第14図
は実施例による型枠装置の作用を説明したもので、それ
ぞれ型枠装置を構築される柱と共に示した立面図であ
る。 １……柱構築用型枠装置、２……柱、 ４……コンクリート、５……梁、 ９……躯体、10……型枠本体、 11……固定型枠、12……開口部、 13A,13B……開閉堰板、 16……締付バンド（固定手段）、 20……支柱、21……ガイドロッド、 23……締付バンド（固定手段）、 30……伸縮ジャッキ（駆動機構）。

フロントページの続き (72)発明者 中澤 春生 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04G 13/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】打設コンクリートにより形成されて躯体を
   構成する柱を構築する際に用いられる型枠装置であっ
   て、 構築すべき柱の断面形状を構成して筒状に形成された型
   枠本体と、該型枠本体を軸方向摺動自在に支持する複数
   本のガイドロッドにより枠状に組まれた支柱とを有して
   なり、前記支柱および型枠本体はこれら支柱および型枠
   本体を柱の既設部に固定するための固定手段をそれぞれ
   有するとともに、前記支柱と型枠本体との間には、これ
   ら支柱および型枠本体のうち構築すべき柱の既設部に固
   定された一方に反力を取って他方を上昇させるための駆
   動機構が介在され、かつ前記型枠本体の、該型枠本体が
   移動することによって躯体の梁と干渉する梁通過部分に
   は開閉自在とされた開口部が形成されていることを特徴
   とする柱構築用型枠装置。
2. 【請求項２】前記駆動機構が、前記ガイドロッドと平行
   に設けられ一端が前記支柱の下端部に接続され他端が前
   記型枠本体の下端部に接続された伸縮ジャッキにより構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の柱構築用
   型枠装置。
3. 【請求項３】前記駆動機構が、ガイドロッドにその長手
   方向に沿って形成されたラックと、型枠本体側に設けら
   れ前記ラックに噛合して駆動されるピニオンギヤとで構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の柱構築用
   型枠装置。