JP2002054302A - コンクリート締固め装置、および方法 - Google Patents
コンクリート締固め装置、および方法Info
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- JP2002054302A JP2002054302A JP2000241236A JP2000241236A JP2002054302A JP 2002054302 A JP2002054302 A JP 2002054302A JP 2000241236 A JP2000241236 A JP 2000241236A JP 2000241236 A JP2000241236 A JP 2000241236A JP 2002054302 A JP2002054302 A JP 2002054302A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】コンクリートを締め固めるときに使用するバイ
ブレータを停止するに最適なタイミングを知ることので
きる技術を提供すること。 【解決手段】本発明のコンクリート締固め装置１０にお
いては、打設したコンクリートを締め固めるバイブレー
タ２と、バイブレータ２による振動の変化を検出するマ
イクロホン３と、所定の音圧変化パターンが出現したと
きにバイブレータを停止させるためのタイミング信号を
出力する制御装置４と、制御装置４からのタイミング信
号によって鳴動するブザー５とを備えた。
ブレータを停止するに最適なタイミングを知ることので
きる技術を提供すること。 【解決手段】本発明のコンクリート締固め装置１０にお
いては、打設したコンクリートを締め固めるバイブレー
タ２と、バイブレータ２による振動の変化を検出するマ
イクロホン３と、所定の音圧変化パターンが出現したと
きにバイブレータを停止させるためのタイミング信号を
出力する制御装置４と、制御装置４からのタイミング信
号によって鳴動するブザー５とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、打設したコンクリ
ートをバイブレータで締め固めるときに、適切なタイミ
ングでバイブレータを停止させることができる技術に関
するものである。
ートをバイブレータで締め固めるときに、適切なタイミ
ングでバイブレータを停止させることができる技術に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、大量のコンクリートを打設す
る場合には、例えばコンクリートをバケット等の運搬手
段で運搬できる量ずつ打設すべき場所まで運搬して、順
次打設することが行われている。このとき、打設直後の
コンクリートは、粗骨材と細骨材とが均等に配合されて
いないので空隙が多く、密実なコンクリートが得られな
いので、打設したコンクリートにバイブレータを差し込
んで振動を与えることが行われている。コンクリートに
振動を与えることによって、粗骨材と粗骨材の間の隙間
に細骨材とセメントと水とからなるモルタル分が侵入し
て均等になり、密実なコンクリートが得られるのであ
る。
る場合には、例えばコンクリートをバケット等の運搬手
段で運搬できる量ずつ打設すべき場所まで運搬して、順
次打設することが行われている。このとき、打設直後の
コンクリートは、粗骨材と細骨材とが均等に配合されて
いないので空隙が多く、密実なコンクリートが得られな
いので、打設したコンクリートにバイブレータを差し込
んで振動を与えることが行われている。コンクリートに
振動を与えることによって、粗骨材と粗骨材の間の隙間
に細骨材とセメントと水とからなるモルタル分が侵入し
て均等になり、密実なコンクリートが得られるのであ
る。
【０００３】しかし、バイブレータをかける時間は長過
ぎても不都合が生じる。即ち、バイブレータをかける時
間が長すぎると、コンクリートの表面にブリージング水
が発生するという問題がある。このように長時間のバイ
ブレータによって粗骨材が沈降して表面には極微細な砂
やセメントを含んだブリージング水が浮かび上がってレ
イタンスが発生する。このようにして発生したレイタン
スの部分は硬化しても強度が発生しないので、打設して
硬化したコンクリートにさらにコンクリートを追加して
打設するような場合には、前のコンクリートと後のコン
クリートとの打ち継ぎをよくするために、前記レイタン
スを予め除去することが行われている。
ぎても不都合が生じる。即ち、バイブレータをかける時
間が長すぎると、コンクリートの表面にブリージング水
が発生するという問題がある。このように長時間のバイ
ブレータによって粗骨材が沈降して表面には極微細な砂
やセメントを含んだブリージング水が浮かび上がってレ
イタンスが発生する。このようにして発生したレイタン
スの部分は硬化しても強度が発生しないので、打設して
硬化したコンクリートにさらにコンクリートを追加して
打設するような場合には、前のコンクリートと後のコン
クリートとの打ち継ぎをよくするために、前記レイタン
スを予め除去することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、バイ
ブレータをかける時間が長過ぎた場合には、レイタンス
が発生するので、その除去作業のために多大な労力を要
すると共に、除去したコンクリートの量が無駄になり、
新たなコンクリートがその分だけ余分に必要となるとい
う問題があった。一方、バイブレータをかける時間が不
足した場合には、十分に密実なコンクリートが得られな
いので、強度が不足するという問題があった。このよう
に、コンクリートにバイブレータをかける作業は長時間
かけ過ぎないように注意しなければならないが、短過ぎ
ると密実なコンクリートが得られないので、熟練した作
業員でも十分な強度を得るために長めにかけているのが
現実である。
ブレータをかける時間が長過ぎた場合には、レイタンス
が発生するので、その除去作業のために多大な労力を要
すると共に、除去したコンクリートの量が無駄になり、
新たなコンクリートがその分だけ余分に必要となるとい
う問題があった。一方、バイブレータをかける時間が不
足した場合には、十分に密実なコンクリートが得られな
いので、強度が不足するという問題があった。このよう
に、コンクリートにバイブレータをかける作業は長時間
かけ過ぎないように注意しなければならないが、短過ぎ
ると密実なコンクリートが得られないので、熟練した作
業員でも十分な強度を得るために長めにかけているのが
現実である。
【０００５】以上の事情に鑑みて、本発明は、バイブレ
ータを停止するに最適なタイミングを知ることのできる
技術を提供するためになされたものである。
ータを停止するに最適なタイミングを知ることのできる
技術を提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１のコンクリート
締固め装置においては、打設したコンクリートを締め固
めるバイブレータと、該バイブレータによる振動の変化
を検出する検出手段と、を備えるという手段を講じた。
前記検出手段は、例えばマイクロホン等によってバイブ
レータによる振動を検出して、制御手段によってその変
化を検出するように構成されている。そして、検出手段
によって検出した振動の変化を作業者が監視して、所定
の振動レベルの変化パターンや所定の負荷変動のパター
ンが出現したときにバイブレータの出力を低下もしくは
停止させる。振動の変化とは、振動が空気や骨材等の媒
体を介して伝達した結果の変化を含むとともに、骨材等
の状態の変化に起因するバイブレータの負荷変動も含ん
でいる。
締固め装置においては、打設したコンクリートを締め固
めるバイブレータと、該バイブレータによる振動の変化
を検出する検出手段と、を備えるという手段を講じた。
前記検出手段は、例えばマイクロホン等によってバイブ
レータによる振動を検出して、制御手段によってその変
化を検出するように構成されている。そして、検出手段
によって検出した振動の変化を作業者が監視して、所定
の振動レベルの変化パターンや所定の負荷変動のパター
ンが出現したときにバイブレータの出力を低下もしくは
停止させる。振動の変化とは、振動が空気や骨材等の媒
体を介して伝達した結果の変化を含むとともに、骨材等
の状態の変化に起因するバイブレータの負荷変動も含ん
でいる。
【０００７】請求項２においては、検出手段は、バイブ
レータによる振動の変化をマイクロホンによって検出す
るようにした。バイブレータによる振動は空気中を伝播
してマイクロホンに到達し、その音圧の変化がマイクロ
ホンによって検出される。そして、所定の音圧変化パタ
ーンが出現したときにバイブレータの出力を低下もしく
は停止させる。なお、バイブレータによる振動の変化
は、バイブレータの負荷変動としてもあらわれるので、
その負荷変動は、電動式バイブレータの駆動電力の変化
として電気的に検出できる。また、前記負荷変動は、油
圧等の圧力流体を用いたバイブレータの流体の流量の変
化として電気的に検出できる。そして、所定の負荷変動
のパターンが出現したときにバイブレータの出力を低下
もしくは停止させる。
レータによる振動の変化をマイクロホンによって検出す
るようにした。バイブレータによる振動は空気中を伝播
してマイクロホンに到達し、その音圧の変化がマイクロ
ホンによって検出される。そして、所定の音圧変化パタ
ーンが出現したときにバイブレータの出力を低下もしく
は停止させる。なお、バイブレータによる振動の変化
は、バイブレータの負荷変動としてもあらわれるので、
その負荷変動は、電動式バイブレータの駆動電力の変化
として電気的に検出できる。また、前記負荷変動は、油
圧等の圧力流体を用いたバイブレータの流体の流量の変
化として電気的に検出できる。そして、所定の負荷変動
のパターンが出現したときにバイブレータの出力を低下
もしくは停止させる。
【０００８】請求項３においては、検出手段にて検出し
た振動の変化に則して、バイブレータの出力を低下させ
るタイミングもしくは停止させるタイミングを指示する
警報信号を出力する出力手段を付加するという手段を講
じた。出力手段は、単なる電気的信号を含むとともに、
作業者の視聴覚・触覚等の五感に訴える信号も含んでい
る。具体的には、警報信号は、ブザー等から発せられる
音響信号でもよく、表示灯等の点滅信号でもよい。ま
た、警報信号でバイブレータを自動的に停止もしくは出
力低下させてもよい。
た振動の変化に則して、バイブレータの出力を低下させ
るタイミングもしくは停止させるタイミングを指示する
警報信号を出力する出力手段を付加するという手段を講
じた。出力手段は、単なる電気的信号を含むとともに、
作業者の視聴覚・触覚等の五感に訴える信号も含んでい
る。具体的には、警報信号は、ブザー等から発せられる
音響信号でもよく、表示灯等の点滅信号でもよい。ま
た、警報信号でバイブレータを自動的に停止もしくは出
力低下させてもよい。
【０００９】請求項４のコンクリート締固め方法におい
ては、打設したコンクリートをバイブレータで締め固め
るとき、該バイブレータによる振動の変化を検出し、検
出された振動の変化に則してバイブレータの出力を低下
もしくは停止させるようにした。振動の変化は、マイク
ロホンや電気的検出手段によって検出することができ
る。そして、所定の振動レベルの変化パターンや所定の
負荷変動のパターンが出現したときにバイブレータの出
力を低下もしくは停止させる。
ては、打設したコンクリートをバイブレータで締め固め
るとき、該バイブレータによる振動の変化を検出し、検
出された振動の変化に則してバイブレータの出力を低下
もしくは停止させるようにした。振動の変化は、マイク
ロホンや電気的検出手段によって検出することができ
る。そして、所定の振動レベルの変化パターンや所定の
負荷変動のパターンが出現したときにバイブレータの出
力を低下もしくは停止させる。
【００１０】請求項５においては、バイブレータによる
振動の変化をマイクロホンによって検出するようにし
た。そして、マイクロホンによって検出した振動の変化
を作業者が監視して、所定の音圧変化パターンが出現し
たときにバイブレータを停止もしくは出力低下させる。
なお、バイブレータによる振動の変化は、負荷変動とし
てもあらわれるので、その負荷変動を電気的検出手段に
よって検出してもよい。そして、電気的検出手段によっ
て検出した振動の変化を作業者が監視して、所定の負荷
変動のパターンが出現したときにバイブレータを停止も
しくは出力低下させる。バイブレータを停止させること
は、バイブレータによる締め固めを停止させることであ
って、バイブレータをコンクリートから引き抜くことも
含んでいることは当然である。
振動の変化をマイクロホンによって検出するようにし
た。そして、マイクロホンによって検出した振動の変化
を作業者が監視して、所定の音圧変化パターンが出現し
たときにバイブレータを停止もしくは出力低下させる。
なお、バイブレータによる振動の変化は、負荷変動とし
てもあらわれるので、その負荷変動を電気的検出手段に
よって検出してもよい。そして、電気的検出手段によっ
て検出した振動の変化を作業者が監視して、所定の負荷
変動のパターンが出現したときにバイブレータを停止も
しくは出力低下させる。バイブレータを停止させること
は、バイブレータによる締め固めを停止させることであ
って、バイブレータをコンクリートから引き抜くことも
含んでいることは当然である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるコンクリ
ート締固め装置及び方法を、その実施の形態を示した図
面に基づいて詳細に説明する。
ート締固め装置及び方法を、その実施の形態を示した図
面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】図１において、１０は本発明にかかるコン
クリート締固め装置である。そして、１は締め固め作業
車であり、ブーム１１の先にはバイブレータ２を備えて
いる。このバイブレータ２は電動式もしくは油圧式のモ
ータを動力源として振動体２１を振動させるものであ
り、ブーム１１を操作することによって所望の場所に差
し込んで振動を与えることができる。３がバイブレータ
２の振動による音を検知するマイクロホンであり、オペ
レータの運転席の前方であってバイブレータ２側に面し
た場所に設置されている。なお、締め固め作業車１の振
動が直接伝わらないように緩衝体を介して取り付けられ
ている。４は運転席の後部に設置された制御装置であ
り、図２に示したように、前記マイクロホン３にて検知
したバイブレータ２の振動による音圧レベルを出力する
騒音計４１と、騒音計４１から出力される音圧レベル信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４２と、音圧
の変化からバイブレータを停止するタイミングを判定す
る判定用コンピュータ４３と、判定用コンピュータ４３
によって判定されたタイミング信号に基づいてブザー駆
動用の接点をオンオフ制御するインターフェース回路４
４と、ＬＡＮボード等の通信制御回路４５とを備えてい
る。５は前記制御装置４によって制御される接点を介し
て制御されるブザーである。以上の構成において、マイ
クロホンは検出手段の一部を構成し、制御装置は検出手
段の一部と出力手段の一部を構成し、ブザーは出力手段
の一部を構成している。
クリート締固め装置である。そして、１は締め固め作業
車であり、ブーム１１の先にはバイブレータ２を備えて
いる。このバイブレータ２は電動式もしくは油圧式のモ
ータを動力源として振動体２１を振動させるものであ
り、ブーム１１を操作することによって所望の場所に差
し込んで振動を与えることができる。３がバイブレータ
２の振動による音を検知するマイクロホンであり、オペ
レータの運転席の前方であってバイブレータ２側に面し
た場所に設置されている。なお、締め固め作業車１の振
動が直接伝わらないように緩衝体を介して取り付けられ
ている。４は運転席の後部に設置された制御装置であ
り、図２に示したように、前記マイクロホン３にて検知
したバイブレータ２の振動による音圧レベルを出力する
騒音計４１と、騒音計４１から出力される音圧レベル信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４２と、音圧
の変化からバイブレータを停止するタイミングを判定す
る判定用コンピュータ４３と、判定用コンピュータ４３
によって判定されたタイミング信号に基づいてブザー駆
動用の接点をオンオフ制御するインターフェース回路４
４と、ＬＡＮボード等の通信制御回路４５とを備えてい
る。５は前記制御装置４によって制御される接点を介し
て制御されるブザーである。以上の構成において、マイ
クロホンは検出手段の一部を構成し、制御装置は検出手
段の一部と出力手段の一部を構成し、ブザーは出力手段
の一部を構成している。
【００１３】図１において、Ａは既に打設されて硬化が
進んでいるコンクリートであり、Ｂは図示しないバスケ
ット等によって追加して打設された未硬化状態のコンク
リートである。Ｃは追加するコンクリートを保持するた
めの仮設枠である。前記コンクリートＢは例えばスラン
プが殆ど０のものであり、打設直後は図示したように若
干盛り上がっている。このような状態のコンクリートＢ
にバイブレータ２を差し込んで振動を発生して締め固め
作業を開始する。この時点からマイクロホン３と制御装
置４を作動させる。
進んでいるコンクリートであり、Ｂは図示しないバスケ
ット等によって追加して打設された未硬化状態のコンク
リートである。Ｃは追加するコンクリートを保持するた
めの仮設枠である。前記コンクリートＢは例えばスラン
プが殆ど０のものであり、打設直後は図示したように若
干盛り上がっている。このような状態のコンクリートＢ
にバイブレータ２を差し込んで振動を発生して締め固め
作業を開始する。この時点からマイクロホン３と制御装
置４を作動させる。
【００１４】締め固め作業の開始直後(10秒間程度)にお
けるマイクロホン３で検出される音圧レベル(絶対値)
は、図３の音圧変化曲線Ｓにおける領域Ｓ１のように0.
1Pa未満で程度の低レベルである。その後、締め固め作
業が進むにつれて音圧レベルは上昇し、領域Ｓ２の20秒
後には0.3Pa程度の高レベルのピークに上昇する。しか
し、さらに締め固め作業が進むと音圧レベルは降下し、
領域Ｓ３の30秒後くらいから後は0.2Pa程度の中レベル
に収束する。
けるマイクロホン３で検出される音圧レベル(絶対値)
は、図３の音圧変化曲線Ｓにおける領域Ｓ１のように0.
1Pa未満で程度の低レベルである。その後、締め固め作
業が進むにつれて音圧レベルは上昇し、領域Ｓ２の20秒
後には0.3Pa程度の高レベルのピークに上昇する。しか
し、さらに締め固め作業が進むと音圧レベルは降下し、
領域Ｓ３の30秒後くらいから後は0.2Pa程度の中レベル
に収束する。
【００１５】前記制御装置４の判定用コンピュータ４３
においては、判定レベルとして、例えば「ピークを通過
して後の0.21Pa」が設定されているので、継続して0.21
Paを下回った35秒後の時点ｔ３においてタイミング信号
がインターフェース回路４４に出力され、ブザー用の接
点がオンされるので、ブザー５が鳴動して警報信号を出
力する。このブザー５の鳴動を聞いた作業者はバイブレ
ータ２を停止させて締め固め作業を停止するのである。
なお、判定用コンピュータ４３には、タイミング信号を
出力する判定条件として、例えば「ピークを通過した後
の所定音圧レベル」もしくは「30秒経過後の所定の音圧
レベル」という条件が設定されており、「所定音圧レベ
ル」としては、前記バイブレータ２を清水中で作動させ
た場合の前記マイクロホン３で検出した音圧レベル（約
0.18Pa）に近い値として例えば0.21Paを用いる。このよ
うにして、所定の判定条件に対応した変化が観測された
ときに、その変に則してブザーを作動させてバイブレー
タを停止させるのである。なお、以上のような判定基準
に限らず、コンクリートの配合によって種々の判定基準
を使用することが好ましい。そのために、音圧レベルの
変化パターンが図３の音圧変化曲線のようなパターンで
あるのか、または、別の変化パターンであるかを判断す
る必要があるので、そのための、音圧変化曲線の包絡線
を作成するためのプログラムモジュールや、ニューラル
ネットワーク理論による包絡線形状の認識プログラムモ
ジュールを備え、それらの変化パターンと判定基準に基
づいてバイブレータを停止させるタイミング信号を出力
機能を備えている。
においては、判定レベルとして、例えば「ピークを通過
して後の0.21Pa」が設定されているので、継続して0.21
Paを下回った35秒後の時点ｔ３においてタイミング信号
がインターフェース回路４４に出力され、ブザー用の接
点がオンされるので、ブザー５が鳴動して警報信号を出
力する。このブザー５の鳴動を聞いた作業者はバイブレ
ータ２を停止させて締め固め作業を停止するのである。
なお、判定用コンピュータ４３には、タイミング信号を
出力する判定条件として、例えば「ピークを通過した後
の所定音圧レベル」もしくは「30秒経過後の所定の音圧
レベル」という条件が設定されており、「所定音圧レベ
ル」としては、前記バイブレータ２を清水中で作動させ
た場合の前記マイクロホン３で検出した音圧レベル（約
0.18Pa）に近い値として例えば0.21Paを用いる。このよ
うにして、所定の判定条件に対応した変化が観測された
ときに、その変に則してブザーを作動させてバイブレー
タを停止させるのである。なお、以上のような判定基準
に限らず、コンクリートの配合によって種々の判定基準
を使用することが好ましい。そのために、音圧レベルの
変化パターンが図３の音圧変化曲線のようなパターンで
あるのか、または、別の変化パターンであるかを判断す
る必要があるので、そのための、音圧変化曲線の包絡線
を作成するためのプログラムモジュールや、ニューラル
ネットワーク理論による包絡線形状の認識プログラムモ
ジュールを備え、それらの変化パターンと判定基準に基
づいてバイブレータを停止させるタイミング信号を出力
機能を備えている。
【００１６】このようにして設定された判定条件に基づ
いてバイブレータによる締め固め作業を停止させると、
多量のブリージング水が発生する前であって、且つ十分
密実なコンクリートが得られるので、レイタンスの発生
がないとともに十分な強度が得られる。
いてバイブレータによる締め固め作業を停止させると、
多量のブリージング水が発生する前であって、且つ十分
密実なコンクリートが得られるので、レイタンスの発生
がないとともに十分な強度が得られる。
【００１７】本発明の効果を確認するために、設計強度
を48Ｎ／mm2 として配合したコンクリートを例にとっ
て、バイブレータをかける時間を種々に設定した場合の
音圧の変化と、コンクリートの盛り上がり部分の高さの
変化を図４に示して説明する。まず、55秒間バイブレー
タをかけた場合における音圧レベルの変化を示す音圧変
化曲線Ｓ（図３）と、その場合のコンクリートの盛り上
がり部分の高さの変化を示す曲線Ｈとの関係を観察する
と、音圧レベルは20秒を過ぎた時点でピークを迎え、そ
の後徐々に低下して35秒を過ぎるとほぼ一定のレベルに
収束している。そして、コンクリートの高さは音圧レベ
ルがピークを迎えるあたりで急速に低下して沈降が進
み、音圧レベルが収束しはじめると、沈降も収まり、コ
ンクリートの高さは最終的な高さに収束している。
を48Ｎ／mm2 として配合したコンクリートを例にとっ
て、バイブレータをかける時間を種々に設定した場合の
音圧の変化と、コンクリートの盛り上がり部分の高さの
変化を図４に示して説明する。まず、55秒間バイブレー
タをかけた場合における音圧レベルの変化を示す音圧変
化曲線Ｓ（図３）と、その場合のコンクリートの盛り上
がり部分の高さの変化を示す曲線Ｈとの関係を観察する
と、音圧レベルは20秒を過ぎた時点でピークを迎え、そ
の後徐々に低下して35秒を過ぎるとほぼ一定のレベルに
収束している。そして、コンクリートの高さは音圧レベ
ルがピークを迎えるあたりで急速に低下して沈降が進
み、音圧レベルが収束しはじめると、沈降も収まり、コ
ンクリートの高さは最終的な高さに収束している。
【００１８】また、硬化後のコンクリートの強度を試験
した結果（図５）によれば、バイブレータを22秒間かけ
て音圧レベルがピークを過ぎた直後にバイブレータを止
めた場合には、硬化後の圧縮強度は47Ｎ／mm2 であって
設計強度が得られず、35秒間かけて音圧レベルが所定の
レベル（0.21Pa）に下がってきたときにバイブレータを
停止した場合には圧縮強度は50Ｎ／mm2 であって設計強
度を満足し、それ以上の長時間バイブレータをかけた場
合には圧縮強度は52Ｎ／mm2 であって設計強度を遥かに
超えた。また、35秒経過後徐々にブリージング水の発生
が観測された。
した結果（図５）によれば、バイブレータを22秒間かけ
て音圧レベルがピークを過ぎた直後にバイブレータを止
めた場合には、硬化後の圧縮強度は47Ｎ／mm2 であって
設計強度が得られず、35秒間かけて音圧レベルが所定の
レベル（0.21Pa）に下がってきたときにバイブレータを
停止した場合には圧縮強度は50Ｎ／mm2 であって設計強
度を満足し、それ以上の長時間バイブレータをかけた場
合には圧縮強度は52Ｎ／mm2 であって設計強度を遥かに
超えた。また、35秒経過後徐々にブリージング水の発生
が観測された。
【００１９】また、バイブレータ作動時間と得られたコ
ンクリート圧縮強度の関係によれば、作動時間が30秒未
満の場合には圧縮強度が不十分であって、35秒以上の場
合には圧縮強度も50Ｎ／mm2を超えていることが分か
る。また、コンクリートの密度と圧縮強度の関係も高い
相関関係があることが判明した。
ンクリート圧縮強度の関係によれば、作動時間が30秒未
満の場合には圧縮強度が不十分であって、35秒以上の場
合には圧縮強度も50Ｎ／mm2を超えていることが分か
る。また、コンクリートの密度と圧縮強度の関係も高い
相関関係があることが判明した。
【００２０】以上の試験結果からも、音圧レベルが所定
のレベル（0.21Pa）に下がるまえにバイブレータを止め
ると十分な強度が得られず、前記所定のレベル（0.21P
a）に下がってからもバイブレータをかけ続けると圧縮
強度はさらに高まるがブリージング水が発生し始めると
いう問題があるので、バイブレータを停止させるタイミ
ングは、音圧レベルが、ピークを通過した後に所定音圧
レベル（0.21Pa）に降下した時点が最適であるといえ
る。なお、バイブレータをかけ過ぎるとに得られる圧縮
強度は確かに高くなるが、このような設計強度以上の強
度は必要ではなく、設計強度を確実に満足すれば十分で
ある。バイブレータをかけ過ぎることによる、ブリージ
ング水の発生と、作業時間が延びることは好ましくな
い。
のレベル（0.21Pa）に下がるまえにバイブレータを止め
ると十分な強度が得られず、前記所定のレベル（0.21P
a）に下がってからもバイブレータをかけ続けると圧縮
強度はさらに高まるがブリージング水が発生し始めると
いう問題があるので、バイブレータを停止させるタイミ
ングは、音圧レベルが、ピークを通過した後に所定音圧
レベル（0.21Pa）に降下した時点が最適であるといえ
る。なお、バイブレータをかけ過ぎるとに得られる圧縮
強度は確かに高くなるが、このような設計強度以上の強
度は必要ではなく、設計強度を確実に満足すれば十分で
ある。バイブレータをかけ過ぎることによる、ブリージ
ング水の発生と、作業時間が延びることは好ましくな
い。
【００２１】次に、バイブレータをかけ始めてからの時
間経過によって音圧が変化する理由を図７を参照しなが
ら検討する。図６の（Ａ）に示したような締め固めの初
期の第１段階では、打設されたコンクリートは、空隙が
多いためにバイブレータの振動領域が狭いので、音圧は
空気中での音圧レベル（約0.05Pa）に近い。即ち、音圧
レベルは低い。次に、図６の（Ｂ）に示したような締め
固めの第２段階では、締め固めが進むにつれて、骨材の
空隙が振動によって小さくなり、振動領域が広がる。そ
れによって、広い領域に振動が伝播して広い領域が振動
するので音圧レベルが増加すると思われる。
間経過によって音圧が変化する理由を図７を参照しなが
ら検討する。図６の（Ａ）に示したような締め固めの初
期の第１段階では、打設されたコンクリートは、空隙が
多いためにバイブレータの振動領域が狭いので、音圧は
空気中での音圧レベル（約0.05Pa）に近い。即ち、音圧
レベルは低い。次に、図６の（Ｂ）に示したような締め
固めの第２段階では、締め固めが進むにつれて、骨材の
空隙が振動によって小さくなり、振動領域が広がる。そ
れによって、広い領域に振動が伝播して広い領域が振動
するので音圧レベルが増加すると思われる。
【００２２】さらに、図６の（Ｃ）に示したような締め
固めの第３段階では、骨材の空隙が小さくなり、その空
隙をモルタルが埋めていくようになってコンクリートの
流動化が始まり、バイブレータとコンクリートの力学的
インピーダンスが小さくなるので、振動の個体伝播音へ
の変化が小さくなり、音圧レベルの減少が始まると思わ
れる。そして、図６の（Ｄ）に示したような締め固めの
第４段階では、モルタルによって骨材の空隙が埋められ
てコンクリートが全体的にほぼ流動化状態となる。従っ
て、バイブレータとコンクリートの力学的インピーダン
スが水の場合に近づき、音圧レベルは、バイブレータを
水中で振動させた場合の音圧レベル（0.18Pa）に近づく
ものと思われる。
固めの第３段階では、骨材の空隙が小さくなり、その空
隙をモルタルが埋めていくようになってコンクリートの
流動化が始まり、バイブレータとコンクリートの力学的
インピーダンスが小さくなるので、振動の個体伝播音へ
の変化が小さくなり、音圧レベルの減少が始まると思わ
れる。そして、図６の（Ｄ）に示したような締め固めの
第４段階では、モルタルによって骨材の空隙が埋められ
てコンクリートが全体的にほぼ流動化状態となる。従っ
て、バイブレータとコンクリートの力学的インピーダン
スが水の場合に近づき、音圧レベルは、バイブレータを
水中で振動させた場合の音圧レベル（0.18Pa）に近づく
ものと思われる。
【００２３】また、空気中で振動させたバイブレータに
よる音圧は最も小さく（約0.05Pa）、コンクリートが十
分に締め固められる前の音圧は大きく、清水中で振動さ
せた場合の音圧は両者の間（約0.18Pa）であることが判
明している。そして、コンクリートを締め固める場合に
は締め固めが十分になるにつれて音圧レベルが清水中で
の音圧レベルに漸近することが判明した。
よる音圧は最も小さく（約0.05Pa）、コンクリートが十
分に締め固められる前の音圧は大きく、清水中で振動さ
せた場合の音圧は両者の間（約0.18Pa）であることが判
明している。そして、コンクリートを締め固める場合に
は締め固めが十分になるにつれて音圧レベルが清水中で
の音圧レベルに漸近することが判明した。
【００２４】なお、音圧特性は、図３に示したように変
化するものとは限らないが、ピークが出現しない場合に
は、清水中の音圧レベルに徐々に近づくので、清水中の
音圧レベルに近い値（例えば0.21Pa）を、バイブレータ
を停止させるタイミングを判断する条件に設定するとよ
い。そのため、例えば図７に示したフローチャートのよ
うに、基本的には音圧レベルがピークを越えた後（ステ
ップ１）に、所定の設定値（例えば0.21Pa）になった時
点（ステップ２）をバイブレータの停止タイミングとす
るが、音圧のピークが出現しない場合には所定時間（30
秒）経過した後（ステップ３）に、前記所定の設定値
（例えば0.21Pa）になった時点（ステップ２）をバイブ
レータの停止タイミングとするとよい。
化するものとは限らないが、ピークが出現しない場合に
は、清水中の音圧レベルに徐々に近づくので、清水中の
音圧レベルに近い値（例えば0.21Pa）を、バイブレータ
を停止させるタイミングを判断する条件に設定するとよ
い。そのため、例えば図７に示したフローチャートのよ
うに、基本的には音圧レベルがピークを越えた後（ステ
ップ１）に、所定の設定値（例えば0.21Pa）になった時
点（ステップ２）をバイブレータの停止タイミングとす
るが、音圧のピークが出現しない場合には所定時間（30
秒）経過した後（ステップ３）に、前記所定の設定値
（例えば0.21Pa）になった時点（ステップ２）をバイブ
レータの停止タイミングとするとよい。
【００２５】また、マイクロホンは図１の場所に限定さ
れるものではなく、バイブレータの振動が直接伝わらな
いように設けるならば、さらにバイブレータに近い位置
に設けても良い。また、ブザーに代えて警報灯を点灯も
しくは点滅させてもよい。また、締め固め作業車１とは
分離独立したユニットに、マイクロホンと制御装置とブ
ザーを内蔵してもよい。さらにまた、マイクロホンによ
る音圧の変化を検出することに代えて、バイブレータの
駆動源の電動モータの電流変化や、油圧モータの負荷変
化を電気的に検出して、予め清水中で作動させた場合の
電流や負荷に相当する状態になったときに、バイブレー
タを停止させてもよい。
れるものではなく、バイブレータの振動が直接伝わらな
いように設けるならば、さらにバイブレータに近い位置
に設けても良い。また、ブザーに代えて警報灯を点灯も
しくは点滅させてもよい。また、締め固め作業車１とは
分離独立したユニットに、マイクロホンと制御装置とブ
ザーを内蔵してもよい。さらにまた、マイクロホンによ
る音圧の変化を検出することに代えて、バイブレータの
駆動源の電動モータの電流変化や、油圧モータの負荷変
化を電気的に検出して、予め清水中で作動させた場合の
電流や負荷に相当する状態になったときに、バイブレー
タを停止させてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、バイブ
レータを停止させる適切なタイミングを知ることができ
るので、バイブレータをかける時間が短過ぎて十分な強
度が得られなかったり、イブレータをかける時間が長過
ぎてブリージング水が発生したりという問題を解決する
ことが可能となったのである。
レータを停止させる適切なタイミングを知ることができ
るので、バイブレータをかける時間が短過ぎて十分な強
度が得られなかったり、イブレータをかける時間が長過
ぎてブリージング水が発生したりという問題を解決する
ことが可能となったのである。
【図１】本発明にかかるコンクリート締固め装置の実施
の形態の構成を示した構成図である。
の形態の構成を示した構成図である。
【図２】要部のブロック図である。
【図３】音圧変化特性を示す図である。
【図４】コンクリートの表面高さの変化を示す図であ
る。
る。
【図５】バイブレータの作動時間とコンクリートの圧縮
強度との相関関係を示す図である。
強度との相関関係を示す図である。
【図６】コンクリートの締め固め作業の状況を説明する
模式図である。
模式図である。
【図７】締め固め方法の一つの実施形態のフローチャー
トである。
トである。
１０ 本発明にかかるコンクリート締固め装置 １ 締め固め作業車 ２ バイブレータ ３ マイクロホン ４ 制御装置 ５ ブザー
Claims (5)
- 【請求項１】打設したコンクリートを締め固めるバイブ
レータと、該バイブレータによる振動の変化を検出する
検出手段と、を備えていることを特徴とするコンクリー
ト締固め装置。 - 【請求項２】検出手段は、バイブレータによる振動の変
化をマイクロホンによって検出することを特徴とする請
求項１に記載のコンクリート締固め装置。 - 【請求項３】検出手段にて検出した振動の変化に則し
て、バイブレータの出力を低下させるタイミングもしく
は停止させるタイミングを指示する警報信号を出力する
出力手段を付加したことを特徴とする請求項１または２
の何れか１項に記載のコンクリート締固め装置。 - 【請求項４】打設したコンクリートをバイブレータで締
め固めるとき、該バイブレータによる振動の変化を検出
し、検出された振動の変化に則してバイブレータの出力
を低下もしくは停止させることを特徴とするコンクリー
ト締固め方法。 - 【請求項５】バイブレータによる振動の変化をマイクロ
ホンによって検出することを特徴とする請求項４に記載
のコンクリート締固め方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241236A JP4104278B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | コンクリート締固め装置、および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241236A JP4104278B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | コンクリート締固め装置、および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002054302A true JP2002054302A (ja) | 2002-02-20 |
| JP4104278B2 JP4104278B2 (ja) | 2008-06-18 |
Family
ID=18732451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000241236A Expired - Lifetime JP4104278B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | コンクリート締固め装置、および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4104278B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002242435A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Okumura Corp | コンクリート締固め判定方法、及び装置 |
| WO2005049941A1 (de) * | 2003-11-19 | 2005-06-02 | Wacker Construction Equipment Ag | Innenrüttelvorrichtung mit drehzahlregelung |
| WO2009030327A1 (de) * | 2007-08-31 | 2009-03-12 | Wacker Construction Equipment Ag | Anordnung und verfahren zum überwachen eines betonverdichtungsprozesses mit einer schallkamera |
| CN101936071A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-01-05 | 重庆城建控股(集团)有限责任公司 | 低噪混凝土振动棒 |
| JP2013159939A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Hazama Ando Corp | コンクリートの締め固め管理方法 |
| JP2016217740A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 株式会社安藤・間 | コンクリートのワーカビリティ判定方法 |
| JP2019143399A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 鹿島建設株式会社 | コンクリートの締固め度判定方法、コンクリートの締固め度判定装置 |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000241236A patent/JP4104278B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2005049941A1 (de) * | 2003-11-19 | 2005-06-02 | Wacker Construction Equipment Ag | Innenrüttelvorrichtung mit drehzahlregelung |
| WO2009030327A1 (de) * | 2007-08-31 | 2009-03-12 | Wacker Construction Equipment Ag | Anordnung und verfahren zum überwachen eines betonverdichtungsprozesses mit einer schallkamera |
| CN101936071A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-01-05 | 重庆城建控股(集团)有限责任公司 | 低噪混凝土振动棒 |
| JP2013159939A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Hazama Ando Corp | コンクリートの締め固め管理方法 |
| JP2016217740A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 株式会社安藤・間 | コンクリートのワーカビリティ判定方法 |
| JP2019143399A (ja) * | 2018-02-22 | 2019-08-29 | 鹿島建設株式会社 | コンクリートの締固め度判定方法、コンクリートの締固め度判定装置 |
| JP7097015B2 (ja) | 2018-02-22 | 2022-07-07 | 鹿島建設株式会社 | コンクリートの締固め度判定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4104278B2 (ja) | 2008-06-18 |
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