JP7402763B2 - コンクリート敷均し装置及びコンクリート舗装体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート材の敷均しを行うコンクリート敷均し装置及びコンクリート舗装体の製造方法に関する。

従来、スクリードと呼ばれる平面状の均し板をバイブレータで振動させて、コンクリート材（硬化前のコンクリート、フレッシュコンクリート）の表面を平滑に敷き均す装置が知られている。また、厚いコンクリート舗装体を施工するために、振動するスクリードとは別に棒状のバイブレータを備えてコンクリート材の密度の均一化を図る装置も提案されている（特許文献１参照）。

実開平５－３８００７号公報

例えば、鋼製の橋桁上に超高強度繊維補強コンクリート舗装体を敷設して橋桁を補強する場合がある。しかし、従来のスクリードによって、超高強度繊維補強コンクリートのような粘着性の高い特殊コンクリート材の敷均しを行うと、施工後のコンクリート舗装体の表面にスクリードの引きずり跡等が残り、表面が荒れた状態となってしまうという問題があった。この表面の荒れは、コンクリート材と密着するスクリード底面が進行方向に長い場合に生じやすい。表面の荒れを抑えるためにスクリード底面を進行方向に短くすると、敷均しが不十分となりコンクリート舗装体の品質が低下してしまう。また、品質維持のために敷均しを繰り返して行えば、施工生産性の低下を招くことになる。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、粘着性の高い特殊コンクリート材であっても容易にかつ品質を確保しながら施工することができるコンクリート敷均し装置及びコンクリート舗装体の製造方法を提供することを課題とする。

かかる課題を解決するために、本発明に係るコンクリート敷均し装置は、移動可能な台車と、前記台車に高さ調節可能に固定され、高周波バイブレータによって振動する第１スクリードと、前記台車に高さ調節可能に固定され、前記高周波バイブレータよりも振動周波数の低い低周波バイブレータによって振動する第２スクリードと、を備え、前記第１スクリードは、前記第２スクリードよりも前記台車の進行方向の前方に配置されている。

この構成によれば、コンクリート敷均し装置は、高周波で振動する第１スクリードが台車の進行方向の前方に、低周波で振動する第２スクリードが台車の進行方向の後方に配置されていることで、コンクリート舗装体の表面の荒れを抑えることができる。第１スクリードと第２スクリードとは、独立して高さを調節することができるため、コンクリート材の性質やスクリード底面の形状に合わせて、第１スクリードの底面と第２スクリードの底面とで高さを一致させて、又は高さの差を設けて敷均しを行うことができる。そして、第１スクリード及び第２スクリードを１台の装置に集約しているため、品質を確保しながら施工生産性の向上を図ることができる。

本発明に係るコンクリート敷均し装置は、前記第２スクリードの底面は、前記第１スクリードの底面よりも低い位置にあるのが好ましい。
この構成によれば、第１スクリードによって敷均しが行われたコンクリート材を第２スクリードの底面と確実に接触させることができる。

本発明に係るコンクリート敷均し装置は、前記第２スクリードの底面は、前記台車の進行方向断面が下向きに凸となる円弧状であるのが好ましい。
この構成によれば、粘着性の高い特殊コンクリート材を第２スクリード下方に滑らかに取り込むことができ、また、第２スクリードが通過した後のコンクリート材が第２スクリードから離れやすく、表面の荒れをさらに抑えることができる。

また、本発明に係るコンクリート舗装体の製造方法は、コンクリート材を打設する打設ステップと、前記コンクリート材に沿って本発明に係るコンクリート敷均し装置を前進させる敷均しステップと、を含み、前記敷均しステップは、前記第１スクリード及び前記第２スクリードをこの順番でコンクリート材の表面に接触させながら通過させる。
この構成によれば、高周波で振動する第１スクリード及び低周波で振動する第２スクリードをこの順番でコンクリート材の表面に接触しながら通過させることができるため、コンクリート舗装体の品質を確保しながら表面を平滑に仕上げることができる。また、打設ステップにおいて打設されたコンクリート材に沿って、本発明に係るコンクリート敷均し装置を前進させる敷均しステップにより、容易に敷均しを行うことができ、施工生産性の向上を図ることができる。

本発明に係るコンクリート舗装体の製造方法は、前記コンクリート材は、硬化前の超高強度繊維補強コンクリートであることが好ましい。
本発明に係るコンクリート舗装体の製造方法によれば、従来の装置では困難であった超高強度繊維補強コンクリートであっても、品質を確保しながら容易に敷均しを行うことができ、コンクリート舗装体の表面を平滑に仕上げることができる。

本発明によれば、超高強度繊維補強コンクリートのような粘着性の高い特殊コンクリート材を施工する場合においても、品質を確保しながら容易に敷均しを行うことができ、施工生産性を向上させると共にコンクリート舗装体の表面を平滑に仕上げることができる。

実施形態に係るコンクリート敷均し装置全体の側面図である。 実施形態に係るコンクリート敷均し装置全体の上面図である。 実施形態に係るコンクリート敷均し装置の第１スクリード及び第２スクリード付近を拡大した断面図である。 実施形態に係るコンクリート敷均し装置の第１スクリード及び第２スクリード付近の斜視図である。

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、コンクリート敷均し装置１００は、移動可能な台車１と、高周波バイブレータ１５によって振動する第１スクリード１０と、低周波バイブレータ２５によって振動する第２スクリード２０とを備えている。第１スクリード１０は、固定装置１６を介して、高さ調節可能に台車１に固定されている。第２スクリード２０は、固定装置２６を介して、高さ調節可能に台車１に固定されている。そして、第１スクリード１０は、第２スクリード２０よりも台車の進行方向Ｄ１において前方に配置されている。

台車１は、車輪４によって進行方向Ｄ１に前進又は後退することができる。車輪４は、図２に示すように、台車１がコンクリート材の型枠Ｆ１を跨いで移動できるように配置されている。台車１上に設置されている発電機２は、台車１の移動やバイブレータの動作のための電力を供給する。また、台車１の後部には、作業者が乗ることができる作業台３が設けられている。作業台３上の作業者は、例えば、敷均し後のコンクリートに養生シートを掛ける等のコンクリート養生作業を行うことができる。台車１は、自身を移動させるためのモータ等の動力を備えてもよく、外部からけん引されて移動してもよい。動力装置等については図示を省略している。なお、台車１は車輪４を備えなくても、クローラやそり等、水平方向に移動可能な手段を備えていればよい。

硬化前のコンクリート材３０は、型枠Ｆ１の内側の進行方向Ｄ１前方に、図示しない打設装置によって打設される。そして、コンクリート材３０は、図３に示すように、橋桁Ｂ１上で第１スクリード１０及び第２スクリード２０により敷き均される。

第１スクリード１０は、高周波バイブレータ１５によって振動し、前方に打設された硬化前のコンクリート材３０の流動性を高めて下方に取り込みながら、第１段階の敷均しを行う部材である。
第１スクリード１０の底面１１は平面状であり、図３に示すように、進行方向Ｄ１断面は直線状である。第１スクリード１０は、例えば、長方形角パイプを使用することができる。角パイプは、１つの側面を底面１１とし、隣り合う側面を底面１１と一体の前板１２とすることができるため好ましい。前板１２が高周波バイブレータ１５によって底面１１と共に振動することで、コンクリート材３０の流動性をさらに高めて下方に滑らかに取り込むことができる。コンクリート敷均し装置１００では、長方形角パイプの短辺側面を底面１１とし、長辺側面を前板１２としている。一例として、短辺の長さＬ１は５０ｍｍから１００ｍｍ程度であり、６５ｍｍから８５ｍｍ程度が好ましい。また、長辺の長さＬ２は１００ｍｍから３００ｍｍであり、１５０ｍｍから２５０ｍｍ程度が好ましい。なお、短辺側面を前板１２、長辺側面を底面１１としてもよい。

第２スクリード２０は、低周波バイブレータ２５によって振動し、第１段階の敷均し後のコンクリート材３１に対し、最終段階である第２段階の敷均しを行う部材である。
第２スクリード２０の底面２１は、図３に示すように、進行方向Ｄ１断面が下向きに凸となる円弧状である。この底面２１の形状により、コンクリート材３１は下方に取り込まれやすく、第２スクリード２０が通過した後は底面２１から離れやすい。このため、第２スクリード２０は、コンクリート舗装体表面の荒れをさらに抑えることができる。
第２スクリード２０は、丸パイプを半割りしたものに、丸パイプの直径幅の板を接合したものを使用することができる。この場合、第２スクリード２０は、図３に示すように、台車１の進行方向Ｄ１断面が半円形状となる。一例として、半径Ｒ１は５０ｍｍから２００ｍｍであり、８０ｍｍから１２０ｍｍ程度が好ましい。また、第２スクリード２０の上面が平面であることで、低周波バイブレータ２５を設置しやすい。

第１スクリード１０と第２スクリード２０とは、高さ調節装置１６、２６により独立して高さを調節することができる。このため、第２スクリード２０の底面２１は、例えば第１スクリード１０の底面１１よりも低い位置にすることができる。図３に示す例では、第２スクリード２０の底面２１の最低点Ｐ１は第１スクリード１０の底面１１の最低点よりも５ｍｍ程度低い位置にある。このため、コンクリート材３１が第２スクリード２０の底面２１と確実に接触し、第２スクリード２０は、低周波バイブレータ２５の振動をコンクリート材の隅々まで行き渡らせることができる。一例として、第２スクリード２０の底面２１の最低点Ｐ１は、第１スクリード１０の底面１１の最低点よりも１ｍｍから１０ｍｍ低い位置であり、３ｍｍから６ｍｍ低い位置にするのが好ましい。なお、第２スクリード２０の底面２１の前方の最高点Ｐ２は、コンクリート材３１を下方に取り込むために、第１スクリード１０の底面１１の最低点よりも高い位置にある。

高周波バイブレータ１５は、図４に示すように、第１スクリード１０の上面に、水平方向Ｄ２に互いに間隔を開けて設置されている。複数のバイブレータが水平方向Ｄ２に並んでいるため、水平方向における第１スクリード１０の振動の強弱のばらつきを抑えることができる。高周波バイブレータ１５の台数及び設置間隔は、高周波バイブレータ１５の出力や第１スクリード１０の水平方向の長さによって変更することができる。高周波バイブレータ１５の周波数は、例えば１７０Ｈｚから２７０Ｈｚである。

低周波バイブレータ２５は、図４に示すように、第２スクリード２０の上面に、水平方向Ｄ２に互いに間隔を開けて設置されている。複数のバイブレータが水平方向Ｄ２に並んでいるため、水平方向における第２スクリード２０の振動の強弱のばらつきを抑えることができる。低周波バイブレータ２５の台数及び設置間隔は、低周波バイブレータ２５の出力や第２スクリード２０の水平方向の長さによって変更することができる。低周波バイブレータ２５の周波数は、例えば２０Ｈｚから７０Ｈｚである。

本発明に係るコンクリート敷均し装置１００は、スクリードの進行方向長さを従来のものより短くすることで、スクリードの引きずり跡の発生を抑えることができる。そして、高周波で振動する第１スクリード１０及び低周波で振動する第２スクリード２０の２つのスクリードを１台の装置に集約して備えることにより、施工生産性を向上させると共に、敷均しの品質を確保しながらコンクリート舗装体の表面を平滑に仕上げることができる。

次に、本発明に係るコンクリート舗装体の製造方法を説明する。本発明に係るコンクリート舗装体の製造方法は、コンクリート材３０を打設する打設ステップと、打設したコンクリート材３０に沿ってコンクリート敷均し装置１００を前進させる敷均しステップと、を含む。そして、敷均しステップは、第１スクリード１０及び第２スクリード２０をこの順番でコンクリート材の表面に接触させながら通過させる。

打設ステップは、型枠Ｆ１の内側の台車１の進行方向Ｄ１の前方に、例えばコンクリートポンプ車により、硬化前のコンクリート材３０を打設するステップである。
次に行う敷均しステップは、打設した硬化前のコンクリート材３０に沿って、コンクリート敷均し装置１００を前進させるステップである。コンクリート敷均し装置１００を前進させると、第１スクリード１０とコンクリート材３０の表面とが接触し、コンクリート材３０は、高周波バイブレータ１５の振動によって流動性が高まって、第１スクリード１０の下方に取り込まれる。そして、高周波で振動する第１スクリード１０の底面１１によって、第１段階の敷均しが行われて、コンクリート材３１となる。

コンクリート敷均し装置１００をさらに前進させると、コンクリート材３１は、第２スクリード２０の下方に取り込まれ、低周波で振動する第２スクリード２０により、最終段階である第２段階の敷均しが行われて、コンクリート舗装体３２となる。このように、本発明に係るコンクリート舗装体の製造方法は、第１スクリード１０及び第２スクリード２０が集約されたコンクリート敷均し装置１００を前進させる敷均しステップによって、第１スクリード１０及び第２スクリード２０をこの順番でコンクリート材の表面に接触させながら通過させることができる。このため、表面を平滑に仕上げると共に品質を確保しながら容易に敷均しを行うことができる。

第１スクリード１０が前板１２を備えていれば、第１スクリード１０は、コンクリート材３０をさらに滑らかに下方に取り込むことができる。また、第２スクリード２０の底面２１の進行方向Ｄ１断面が下向きに凸となる円弧状であれば、表面の荒れをさらに抑えることができる。そして、第２スクリード２０の底面２１の最低部Ｐ１が、第１スクリード１０の底面１１の最低部よりも低い適切な位置となるように調節することで、第２スクリード２０とコンクリート材の表面との接触面の面積を最適にして、さらに敷均しの品質を高めることができる。

また、本発明に係るコンクリート舗装体の製造方法は、高周波バイブレータ１５で振動する第１スクリード１０によってコンクリート材３０の流動性を高めて取り込んで、低周波バイブレータ２５で振動する第２スクリード２０によって表面を平滑に仕上げることができる。このため、粘着性の高い超高強度繊維補強コンクリートにも適している。

なお、第１スクリード１０の底面１１を平面状とし、第２スクリード２０の底面２１を進行方向Ｄ１断面が下向きに凸となる円弧状としているが、例えば、第１スクリード１０及び第２スクリード２０の両方の底面を平面状にしてもよく、両方の底面を進行方向Ｄ１断面が下向きに凸となる円弧状としてもよい。さらに、スクリードの底面は様々な形状とすることが可能である。
また、第１スクリード１０が前板１２を備える場合、図３では、前板１２は進行方向Ｄ１に垂直であり底面１１とのなす角が９０度であるが、例えば前板１２と底面１１とのなす角が２０度から５０度であるように前板１２を傾けてもよい。

台車 １
発電機 ２
作業台 ３
車輪 ４
第１スクリード １０
第２スクリード ２０
高周波バイブレータ １５
低周波バイブレータ ２５
コンクリート材 ３０
コンクリート舗装体 ３２
進行方向 Ｄ１

Claims (5)

1. 移動可能な台車と、
   前記台車に高さ調節可能に固定され、高周波バイブレータによって振動する第１スクリードと、
   前記台車に高さ調節可能に固定され、前記高周波バイブレータよりも振動周波数の低い低周波バイブレータによって振動する第２スクリードと、を備え、
   前記第１スクリードは、前記第２スクリードよりも前記台車の進行方向の前方に配置されているコンクリート敷均し装置。
2. 前記第２スクリードの底面は、前記第１スクリードの底面よりも低い位置にある請求項１に記載のコンクリート敷均し装置。
3. 前記第２スクリードの底面は、前記台車の進行方向断面が下向きに凸となる円弧状である請求項１又は請求項２に記載のコンクリート敷均し装置。
4. コンクリート材を打設する打設ステップと、
   前記コンクリート材に沿って請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のコンクリート敷均し装置を前進させる敷均しステップと、を含み、
   前記敷均しステップは、前記第１スクリード及び前記第２スクリードをこの順番でコンクリート材の表面に接触させながら通過させる
   コンクリート舗装体の製造方法。
5. 前記コンクリート材は、硬化前の超高強度繊維補強コンクリートである請求項４に記載のコンクリート舗装体の製造方法。

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