JP3759142B2 - 組立式型枠ユニット - Google Patents

Description

本願発明は、住宅用の基礎、壁などの構築物の構築に用いられる組立式型枠ユニットに関するものである。

従来、鉄筋コンクリート製の基礎や壁の構築は、鉄筋を組んでその両側に合板や金属板などからなる型枠を配置し、セパレーターによって型枠間をつないで型枠間にコンクリートを打設し、コンクリートの硬化後、型枠を外すのが一般的である。

しかし、これらの工事には現場において多くの手間と熟練した作業者を必要とするため、鉄筋や型枠をユニット化したもの、軽量な捨型枠を使用するもの等が種々開発されている。

例えば、特開平９−１３３９０号公報には、「コンクリート基礎あるいは壁体の構築方法」として、発泡合成樹脂からなる対向する一対の捨型枠と、これらの型枠が外方に膨出するのを防止するセパレーターと、予め鉄筋が縦横に連結された鉄筋材と、型枠が内方に倒れ込むのを防止するスペーサーとをそれぞれ別体に形成し、現場近くで組み込んで一体化させるものが記載されている。

また、特開平９−１００５３９号公報には、「型枠パネルの支持構造」として、発泡合成樹脂からなる捨型枠の下端を配筋としてのベース筋に設けた受け部に嵌合し、セパレーターを用いずに設置できるようにしたものが記載されている。

さらに、特開平１０−４６７１３号公報には、「コンクリート壁用または基礎用型枠として、型枠の軽量化を図るとともに、型枠自体に断熱性を持たせて外断熱構造とするために、壁や基礎の幅方向に対向する一組のコンクリート型枠部材のうち、少なくとも一方のコンクリート型枠部材に発泡ポリスチレンや発泡ホリウレタン等の発泡合成樹脂の型枠を用い、その内面にスペーサー機能を有する鉄筋棒などの横部材の一端を嵌着可能な凸部を所定間隔おきに一体成形したものが記載されている。
特開平９−１３３９０号公報 特開平９−１００５３９号公報 特開平１０−４６７１３号公報

我国で従来から一般的であった内断熱構造については、結露などによるカビや冷暖房効率などの問題が指摘され、欧米で一般的な外断熱構造が注目されている。

上述した従来技術の中には発泡合成樹脂からなる捨型枠の利用により外断熱を可能にしたものであるが、捨型枠として利用する場合、コンクリートとの付着性の問題、構造体の一部としての強度の問題、表面仕上げ材の取付けの問題などがある。

また、発泡合成樹脂のパネルを捨型枠として利用する場合、軽量であるという利点がある反面、コンクリートの打設圧に対応させるためにはパネル厚が大きくなり、
結果として基礎や壁の厚さが大きくなってしまうという問題もある。

また、内側に配筋される鉄筋やスペーサー、セパレーターなどについても、発泡合成樹脂は変形しやすく、例えば特開平１０−４６７１３号公報記載の発明のようにスペーサー機能を有する鉄筋棒などを一体成形の凸部に嵌着する場合、十分な定着強度を得ることが難しい。

本願発明は、従来技術における上述のような課題の解決を目的としたものであり、軽量で取り扱いやすく、組立に熟練を要さず、コンクリートとの付着性に優れ、外断熱構造の建物の構築にも適した組立式型枠ユニットを提供することを目的とする。

請求項１記載の組立式型枠ユニットは、コンクリート構築物の構築に用いられる組立式型枠ユニットであって、対向して設置された一対の捨型枠と、当該捨型枠どうしを連結保持するスペーサー兼用の複数の連結材とから構成され、前記捨型枠はコンクリートが打設される内面側に設置された網状体と当該網状体の外面側に設置された化粧パネルとから形成され、前記網状体の内面側に当該網状体と前記連結材の端部を固定するための受け部材が取り付けられ、当該受け部材に貫通孔と爪がそれぞれ形成され、前記連結材の端部にフックが形成され、前記連結材の端部は前記フックを前記貫通孔に挿入することにより前記受け部材に固定され、前記網状体は前記爪に掛止することにより前記受け部材に固定されてなることを特徴とするものである。

捨型枠の内面側を網状体で構成したことで、対向する捨型枠間に打設されるコンクリートとの高い付着性が得られる他、網状体であることから軽量であり、また連結材の端部はフックを受け部材の貫通孔に挿入し、網状体は受け部材の掛止爪に掛止してそれぞれ受け部材に固定できるようにしたことで、溶接などによる結合が不要となり捨型枠全体としての取り扱いや組立作業が容易となる。

この場合の網状体は形態を保持できるものであれば、材質等は特に限定されるものではなく、例えばメタルラス、パンチングメタル、ＦＲＰ製の網状体などが考えられる。

また受け部材としては、例えばＬ字型断面や溝型断面の形鋼に網状体の網目に差し込めるような掛止爪と連結材の端部に形成されたフックを挿入できるような貫通孔を設けたものでよい。なお、この場合の掛止爪は形鋼の一部に切込みをいれ、その部分を形鋼の外側または内側に斜めに折り曲げることにより簡単に形成することができる。

さらに、連結材は一般的には丸鋼や異形鉄筋などの鋼棒の両端に、受け部材の貫通孔に挿入可能なフックを形成したものが考えられ、機能的には従来のセパレーターやスぺーサーのように対向する型枠間の間隔を保持する機能を有する。

また、連結材はコンクリート内に埋没させることができ、また内面側の受け部材に固定するため、取り扱いが容易である。

外面側に化粧パネルを設けていることで、捨型枠間へのコンクリートの打設とその硬化により作業を完了させることができ、外表面の仕上げ作業を別途行う必要もない。

また、捨型枠の内面側が網状体であることから、化粧パネルとして特にタイルや石材などの重量のあるものを取り付ける場合、これらの背面側に掛止爪を突設し、この掛止爪を網状体の網目に引っ掛け、目地部を処理するだけで剥落しないよう強固に取り付けることができる。この場合、網状体の上にあらかじめモルタルを塗着し、その上からタイルや石材を取り付けてもよい。

また、化粧パネルとしてタイルや石材などを取り付ける他の方法として、網状体の外面側に複数のレール材を横方向に平行に取り付ける一方、タイルや石材などの背面側に前記レール材と係合する係合溝を設け、この係合溝を前記レール材に係合する方法でもよい。この取付け方法によれば複数のタイルや石材をレール材の端部から順次スライドさせて簡単に取り付けることができる。

なお、内面側の網状体と外面側の化粧パネルとの間に、あらかじめ発泡ポリスチレンや発泡ポリウレタン等の発泡合成樹脂からなる断熱パネルを挟み込んでおくこともできる。

請求項２記載の組立式形枠ユニットは、請求項１記載の組立式型枠ユニットにおいて、前記網状体はメタルラス,パンチングメタルまたはＦＲＰ製網状体のいずれかであることを特徴とするものである。メタルラス、パンチングメタル、ＦＲＰ製の網状体などはコンクリートとの高い付着性が得られ、また高い引張強度を有するため、コンクリートの引張補強材としての機能を発揮させることができる他、捨型枠自身についても十分な剛性・強度が得られるという利点がある。

請求項３記載の組立式形枠ユニットは、請求項１または２記載の組立式型枠ユニットにおいて、受け部材は前記捨型枠の水平方向に連続的または断続的に取り付けたことを特徴とするものである。捨型枠の強度や場所などに応じて受け部材をライナー状に連続的に取り付けたり、あるいはピース状のものを所定間隔おきに取り付けることで、構造上よび施工上の合理化を図ることができる。

請求項４記載の組立式形枠ユニットは、請求項１〜３のいずれかに記載の組立式型枠ユニットにおいて、受け部材は捨型枠の水平方向と鉛直方向に格子状に取り付けたことを特徴とするものである。受け部材を格子状に配置することにより捨型枠の補強材として機能するだけでなく、鉛直方向に配置された受け部材にも掛止爪を突設することで、網状体をより強固に取り付けることができ、さらに、あらかじめ格子状に組み立てておくことにより受け部材の取り付けをより効率的に行うことができる。

請求項５記載の組立式形枠ユニットは、請求項１〜４のいずれかに記載の組立式型枠ユニットにおいて、対向する一対の捨型枠の少なくとも一方の捨型枠について、前記網状体が薄肉中空の箱状に形成されていることを特徴とするものである。

網状体はコンクリートとの付着等の目的では１枚ものでよいが、壁厚方向に二重の箱状に形成することで、網状体の中に断熱空間を形成することができる。この場合の薄肉中空というのは、断熱空間として必要な厚さがあればよく、断熱材を装填しない場合には数ｍｍから十ｍｍ程度の厚さが適当であると考えられる。

捨型枠の内面側にコンクリートが打設されるため、厚すぎるとコンクリートの打設により変形するおそれがある。

また、コンクリートは前面の網状体と付着させる必要があり、網状体の網目の大きさや材質によっては箱状に成形した内側にコンクリートが入り込むことが考えられるため、その場合には網目を小さくしたりあるいは内側にコンクリートの侵入を抑制するためのシート状、板状、または立体網目状の材料などを充填してもよい。

対向する一対の捨型枠の少なくとも一方の捨型枠についてとしたのは、本願発明の組立式捨型枠を例えば戸建住宅の基礎梁や壁などの構築に適用する場合において、
コンクリート基礎梁またはコンクリート壁の室外側または室内側のいずれかに断熱空間が形成されていればよいためである。もちろん、室内外両側に箱状に形成された網状体を用いてもよいが、本発明は特に冷暖房効率がよく、結露などの問題が生じにくい外断熱構造に適している。

請求項６記載の組立式型枠ユニットは、請求項５記載の組立式型枠ユニットにおいて、箱状に形成された網状体の内側に断熱材を充填したことを特徴とするものである。

箱状に形成された前記網状体の内側に、断熱材、例えばグラスウールや合成樹脂発泡体等を装填することで、さらに断熱性が高まるようにしたものである。本発明では、捨型枠の内側に箱状の空間が形成されていることで、工場または現場で断熱材を容易に装填することができる。さらに、この網状体が建築当初に取り付けられていれば、リフォーム時など、建築後においても断熱材を簡単に装填することができる。

本願発明の組立式型枠ユニットは、捨型枠の内面側を網状体で構成したことで、対向する捨型枠間に打設されるコンクリートとの高い付着性が得られる他、網状体であることから軽量であり、捨型枠全体としての取り扱いや組立作業が容易となる。

また連結材の端部はフックを受け部材の貫通孔に挿入し、網状体は受け部材の掛止爪に掛止してそれぞれ受け部材に固定できるようにしたことで、溶接やねじ止めなどによる結合が不要となり、捨型枠全体としての取り扱いや組立作業が容易となる。

さらに、連結材はコンクリート内に埋没させることができ、また内面側の受け部材に固定するため、取り扱いが容易である。

外面側に化粧パネルを設けていることで、捨型枠間へのコンクリートの打設とその硬化により作業を完了させることができ、外表面の仕上げ作業を別途行う必要もない。

また、捨型枠の内面側が網状体であることから、化粧パネルとして特にタイルや石材などの重量のあるものを取り付ける場合、これらの背面側に掛止爪を突設し、この掛止爪を網状体の網目に引っ掛けるだけで、特に面倒な左官工事を必要とせず、タイルや石材などの重い仕上げ材でも剥落しないよう強固に取り付けることができる。

また、網状体として特に、メタルラス,パンチングメタルまたはＦＲＰ製網状体を用いることにより、コンクリートとの高い付着性が得られ、また高い引張強度を有するため、コンクリートの引張補強材としての機能を発揮させることができる他、捨型枠自身についても十分な剛性・強度が得られるという利点がある。

また、受け部材を格子状に配置することにより捨型枠の補強材として機能するだけでなく、鉛直方向に配置された受け部材にも掛止爪を突設することで、網状体をより強固に取り付けることができ、さらに、あらかじめ格子状に組み立てておくことにより受け部材の取り付けをより効率的に行うことができる。

図１，２は、本願発明の組立式型枠ユニットを布基礎の構築に適用した場合の一実施形態を示したものである。

捨型枠１は、内面側のエキスパンドメタル等からなる網状体２と外面側のモルタルあるいは化粧板からなる化粧パネル３とを一体化したものであり、網状体２の内面側には、対向する捨型枠１どうしをつなぐ連結材４を止め付けるための受け部材５が取り付けられている。

化粧パネル３がモルタルの場合は、網状体２の上にモルタルを打設したり、吹き付けたり、あるいは塗布することで捨型枠１が形成され、また、化粧パネル３が合成樹脂板または木材などの場合は、接着材や金具で固定することにより一体化することができる。

さらに、化粧パネル３がタイルや石材の場合、例えば図４に図示するようにタイルまたは石材６の背面側に掛止爪６ａを突設し、この掛止爪６ａを網状体２の網目に引っ掛け、目地処理をするだけで簡単に取り付けることができる。

なお、図２(ｃ)は、化粧パネルとしてタイルまたは石材６を取り付ける他の実施形態をしたものであり、網状体２の外面側に複数のレール材７を横方向に平行に取り付ける一方、タイルまたは石材６の背面側にレール材７と係合する係合溝６ｂを設け、この係合溝６ｂをレール材７に係合することにより、複数のタイルまたは石材６をレール材７の端部から順次スライドさせて網状体２の外面側に簡単に取り付けることができる。

この場合、複数のレール材７は、所定間隔おきに立て付けられた複数の縦桟７ａによって互いに連結され、かつ縦桟７ａの背面側に突設された掛止爪を網状体２に引っ掛けるか、さらに縦桟７ａを網状体２に結束線で結束することにより取り付けることもできる。

受け部材５は溝型断面の形鋼であり、網状体２の内面側に上向きに開口するように取り付けられ、連結材４は丸鋼や異形鉄筋などの鉄筋であり、受け部材５，５間に水平に架け渡され、かつ基礎の補強筋として配筋された鉄筋に結束線などによって固定されている。

この場合、受け部材５の外面側に斜め上方に立ち上がるように形成された掛止爪５ａに網状体２の網目を上側から下向きに差し込んで掛止することで、受け部材５の外面側に網状体２を簡単に取り付けることができる。

また、連結材４の両端に形成されたカギ状のフック４ａを受け部材５の底部に形成された貫通孔５ｂに上側から下向きに差し込むことで、連結材４の両端を受け部材５に簡単に固定することができ、必要に応じて、フック４ａの先端に雄ねじ部を形成し、該雄ねじ部に定着ナット８を締め付けることで、連結材４の端部を受け部材５の貫通孔５ｂから抜けないように強固に固定することができる。

現場作業としては、図２(ａ)に図示するように基礎底面として施工された捨てコンクリート９の上に、基礎底部および布基礎部の鉄筋を配筋した後、まず基礎底部の鉄筋の両側に基礎底部用の捨型枠１を互いに向き合わせて設置し、これらを連結材４でつなぐ。

この場合、図示するように基礎底部の鉄筋の両側に受け部材５をライナー状に設置する。受け部材５は捨てコンクリート９の上にアンカーボルトまたはコンクリート釘１０で固定する。そして、この受け部材５の上に捨型枠１を設置することにより捨型枠１の根固めを確実に行うことができる。同様に、布基礎部用の捨型枠１を布基礎部の鉄筋の両側に向き合わせて設置し、これらを連結材４でつなぐ。

連結材４の寸法は、捨型枠１の外面側の化粧パネル３どうしの表面間の距離が、それぞれ構築する基礎底部および布基礎部の幅となるように設定され、従って、連結材４で対向する捨型枠１をつなぐことで捨型枠１どうしの位置決めが完了する。

コンクリートの打設は、基礎底部部分と布基礎部部分とを分けて行ってもよいし、同時に行ってもよい。同時に行う場合には、図中、二点鎖線で示した基礎底部用の捨型枠と布基礎部用の捨型枠との間にも型枠を設置する必要があり、また布基礎部用の捨型枠１の下端の支持が必要となる。

図３(ａ)，(ｂ)は、本願発明の組立式型枠ユニットを外断熱構造の壁体の構築に適用した場合の一実施形態を示したものである。

本実施形態では、室外側(図中、左側)の捨型枠１の網状体２を薄肉中空の箱状に形成し、その内側にグラスウール等の断熱材１１を充填している。また、図示するように捨てコンクリートの上に受け部材５を設置し、この受け部材５の上に捨型枠１を設置することにより捨型枠１の根固めを確実に行う。

このように構成することで、対向する捨型枠１，１間を連結材４でつなぎ、配筋を行ってコンクリートを打設することにより、外断熱構造のコンクリート壁を容易に構築することができる。

なお、断熱材１１としては、この他、発泡スチレン、発泡ポリウレタン等の板状に成形したものでよい。また、図示した例では室内側(図中、右側)については、図１の実施形態の場合と同様に、単に板状の網状体２を化粧パネル３と一体化しているが、室内側についても室外側と同様に網状体２を薄肉中空の箱状に形成し、その内側に断熱材を充填してもよい。

また、いずれの実施形態においても、上下または左右、あるいは上下および左右に互いに隣接する２枚または４枚の網状体２どうしは、図５〜図７に図示するような結合金具を用いて簡単に結合することができる。

図５(ａ)，(ｂ)は、上下に隣接する２枚の網状体２どうしを結合する場合を図示したものであり、上下に隣接する網状体２を結合する結合金具１２は金属板、合成樹脂板または網状体２と同じ素材からなる２枚の板片１２ａ，１２ａを二重に重ね合せ、中央部分を水平方向に溶接、接着、ビス止めまたは結束止めすることにより形成し、上下の網状体２，２は、縁端部を板片１２ａ，１２ａ間に挟み込むことにより結合することができる。

なお、横方向に隣接する２枚の網状体２どうしを結合する場合は、二重に重ねた２枚の板片１２ａ，１２ａの中央部分を上下方向に溶接する等して形成された結合金具(図省略)を用いて結合することができる。

この場合は、横に隣接する網状体２，２は、縁端部を板片１２ａ，１２ａ間に挟み込むことにより結合することができる。

図６(ａ)，(ｂ)は、上下よび左右に隣接する４枚の網状体２どうしを結合する場合を図示したものであり、４枚の網状体２を結合する結合金具１２は金属板、合成樹脂板または網状体２と同じ素材からなる２枚の板片１２ａ，１２ａを二重に重ね合せ、中央部分を水平方向と上下方向に十文字に溶接などすることにより形成されている。

そして、隣接する４枚の網状体２，２は、各コーナ部を板片１２ａ，１２ａ間に挟み込むことにより結合することができる。

さらに図７は、直角に隣接する２枚の網状体２どうしを結合する場合を図示したものであり、網状体２を結合する結合金具１２は金属板、合成樹脂板または網状体２と同じ素材からなる２枚の板片１２ａ，１２ａを二重に重ね合せ、下端部を水平方向に溶接などして固着し、さらに上下方向を軸に直角に折り曲げることにより形成されている。そして、隣接する網状体２，２は、縁端部を板片１２ａ，１２ａ間に挟み込むことにより直角に結合することができる。なお、一枚の板片を中央を軸に二つに折り曲げて重ね合わせ、さらに短辺方向を軸に直角に折り曲げることによっても形成することができる。

本願発明は、住宅用の基礎や壁などの鉄筋コンクリート型枠として利用することができる。

本願発明の組立式型枠ユニットを布基礎の構築に適用した場合の一実施形態を示したもので、(ａ)はその鉛直断面図、(ｂ)は受け部材および連結材の斜視図である。 本願発明の組立式型枠ユニットを布基礎の構築に適用した場合の一実施形態を示したもので、(ａ)はその鉛直断面図、(ｂ)は受け部材の斜視図、(ｃ)はタイルまたは石材を取付ける一実施形態を示す正面図である。 本願発明の組立式型枠ユニットを壁の構築に適用した場合の一実施形態を示したもので、(ａ)はその鉛直断面図、(ｂ)はその拡大断面図である。 組立式型枠ユニットの一部拡大断面図である。 (ａ)，(ｂ)はそれぞれ網状体の結合部を示す正面側図と縦断面図である。 (ａ)，(ｂ)はそれぞれ網状体の結合部を示す正面側図と縦断面図である。 網状体の結合部を示す平面図である。

符号の説明

１ 捨型枠
２ 網状体
３ 化粧パネル
４ 連結材
４ａ フック
５ 受け部材
５ａ 掛止爪
５ｂ 貫通孔
６ タイルまたは石材
６ａ 掛止爪
６ｂ 掛止溝
７ レール材
７ａ 縦桟
８ 定着ナット
９ 捨てコンクリート
１０ アンカーボルトまたはコンクリート釘
１１ 断熱材
１２ 結合金具
１２ａ板片

Claims (6)

1. コンクリート構築物の構築に用いられる組立式型枠ユニットであって、対向して設置された一対の捨型枠と、当該捨型枠どうしを連結保持するスペーサー兼用の複数の連結材とから構成され、前記捨型枠はコンクリートが打設される内面側に設置された網状体と当該網状体の外面側に設置された化粧パネルとから形成され、前記網状体の内面側に当該網状体と前記連結材の端部を固定するための受け部材が取り付けられ、当該受け部材に貫通孔と爪がそれぞれ形成され、前記連結材の端部にフックが形成され、前記連結材の端部は前記フックを前記貫通孔に挿入することにより前記受け部材に固定され、前記網状体は前記爪に掛止することにより前記受け部材に固定されてなることを特徴とする組立式型枠ユニット。
2. 前記網状体はメタルラス、パンチングメタルまたはＦＲＰ製網状体のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の組立式型枠ユニット。
3. 受け部材は前記捨型枠の水平方向に連続的または断続的に取り付けたことを特徴とする請求項１または２記載の組立式型枠ユニット。
4. 受け部材は捨型枠の水平方向と鉛直方向に格子状に取り付けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組立式型枠ユニット。
5. 対向する一対の捨型枠の少なくとも一方の捨型枠について、前記網状体は薄肉中空の箱状に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の組立式型枠ユニット。
6. 箱状に形成された網状体の内側に断熱材を充填したことを特徴とする請求項５記載の組立式型枠ユニット。

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