JP2017009596A - Pressure delivery performance evaluation system of fresh concrete - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレッシュコンクリートの圧送性能評価システムに関するものであり、詳しくは、コンクリートポンプ車から送出するフレッシュコンクリートの圧送性能を評価することにより、圧送経路の閉塞等を防止するためのシステムに関するものである。 The present invention relates to a system for evaluating the pumping performance of fresh concrete, and more particularly, to a system for preventing blockage of a pumping path by evaluating the pumping performance of fresh concrete delivered from a concrete pump car. is there.
橋梁上部工のように、コンクリートポンプ車から離れた場所でコンクリートを打設しなければならない工事では、コンクリートの打設位置まで輸送管を配設して、フレッシュコンクリートを圧送する必要がある。ここで、輸送管の延長距離が長い場合に、圧送するフレッシュコンクリートの品質によっては輸送管が閉塞するおそれがある。 In construction where concrete must be cast away from the concrete pump car, such as a bridge superstructure, it is necessary to arrange a transport pipe to the concrete placement position and pump the fresh concrete. Here, when the extension distance of the transport pipe is long, the transport pipe may be blocked depending on the quality of the fresh concrete to be pumped.
コンクリート構造物の構築において、コンクリートの打設中に生じる輸送管の閉塞は、構造物に不具合(未充填やコールドジョイント)を生じさせる危険性を高めるため、品質低下を招く大きな要因となる。また、急激な輸送管の閉塞に伴う事故が発生(輸送管が破裂)するおそれがある。また、閉塞した輸送管の復旧及び撤去には多大な労力と費用を要する。 In the construction of a concrete structure, the blockage of the transport pipe that occurs during the placement of the concrete increases the risk of causing defects (unfilled or cold joints) in the structure, which is a major factor that causes a deterioration in quality. In addition, there is a risk that an accident accompanying a sudden blockage of the transport pipe may occur (the transport pipe may burst). In addition, much effort and cost are required to restore and remove the blocked transport pipe.
このような不都合に対応するため、輸送管を2系統配設することにより、いずれか一方の輸送管が閉塞した場合には、他方の輸送管に切り替えてフレッシュコンクリートを圧送しているのが現状である。 In order to cope with such inconvenience, when one of the transport pipes is blocked by arranging two transport pipes, it is currently switched to the other transport pipe to pump the fresh concrete. It is.
また、フレッシュコンクリートを圧送する輸送管の閉塞を監視するための装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載された技術は、輸送管の外壁側にアコースティックエミッションセンサを取り付け、圧送中のフレッシュコンクリートと輸送管の内壁との摩擦音を検出することにより、フレッシュコンクリートの材料が分離しているか否かを判断する装置である。
Moreover, the apparatus for monitoring the obstruction | occlusion of the transport pipe which pumps fresh concrete is proposed (for example, refer patent document 1). In the technique described in
具体的には、コンクリート材料分離判断手段により、アコースティックエミッションセンサが検出した摩擦音に基づいて、フレッシュコンクリートの材料が分離しているか否かを判断し、判断結果を監視結果出力手段に出力するようになっている。 Specifically, the concrete material separation judgment means judges whether or not the fresh concrete material is separated based on the friction sound detected by the acoustic emission sensor, and outputs the judgment result to the monitoring result output means. It has become.
フレッシュコンクリートが良好な状態で、骨材がモルタルに覆われている場合には、輸送管内をフレッシュコンクリートが円滑に圧送され、フレッシュコンクリートと輸送管との摩擦音は小さい。一方、骨材とモルタルが分離すると、骨材が輸送管の内壁に衝突して摩擦力が高まり、輸送管の閉塞を招くおそれがあると判断することができるとしている。 When the fresh concrete is in good condition and the aggregate is covered with mortar, the fresh concrete is smoothly pumped through the transport pipe, and the friction sound between the fresh concrete and the transport pipe is small. On the other hand, when the aggregate and the mortar are separated, it can be determined that the aggregate may collide with the inner wall of the transport pipe to increase the frictional force and cause the transport pipe to be blocked.
上述した特許文献1に記載された技術は、コンクリートの材料分離(骨材とモルタルの分離)を判断する際に、閉塞が生じ易い箇所(例えば、ベント管と直管の接続部やフレキシブルホースと直管の接続部)に設けたセンサにより摩擦音を収集し、音量が大きな順でソートする。そして、管理者が、逐次閉塞トラブルが生じているか否かを調査し、閉塞トラブルが実際に発生していた場合には、フレッシュコンクリートの配合割合や使用材料を変更することにより、輸送管の経路をより適切なものとするなどの措置を取るとしている。
In the technique described in
しかし、このような輸送管の閉塞管理方法は現実的ではない。すなわち、特許文献1に記載された技術を用いたとしても、コンクリートの配合や圧送速度、圧送経路などのように、コンクリートを送出する際に輸送管との間に生ずる摩擦音に強く影響すると思われる要因への対処について工学的な判断を行うには不十分である。
However, such a method for managing the blockage of the transport pipe is not realistic. That is, even if the technique described in
仮に、ベント管と直管の接続部やフレキシブルホースと直管の接続部など、ポンプ車から離れた位置における閉塞を検知できたとしても、既に圧送に不向きなコンクリート(閉塞を引き起こす可能性の極めて高いコンクリート)が輸送管に充填されており、検知後に圧送を再開することが極めて困難な状態となることが容易に推察される。 Even if it is possible to detect a blockage at a position away from the pump truck, such as a connection part between a vent pipe and a straight pipe, or a connection part between a flexible hose and a straight pipe, it is already unsuitable for pumping. It is easily guessed that it is extremely difficult to resume pumping after detection because the transport pipe is filled with high concrete).
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、コンクリートポンプ車から送出するフレッシュコンクリートの圧送性能を正確かつ適切に評価することにより、圧送経路の閉塞を未然に防止することが可能なフレッシュコンクリートの圧送性能評価システムを提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and is capable of preventing obstruction of the pumping path by accurately and appropriately evaluating the pumping performance of fresh concrete delivered from a concrete pump car. The purpose is to provide a system for evaluating the concrete pumping performance.
本発明のフレッシュコンクリートの圧送性能評価システムは、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明のフレッシュコンクリートの圧送性能評価システムは、コンクリートポンプ車から送出するフレッシュコンクリートの圧送性能を評価するためのシステムであって、フレッシュコンクリートの圧送経路に配設した検知管と、検知管に取り付けた計測手段と、評価手段とを備えたことを特徴とするものである。 The fresh concrete pumping performance evaluation system of the present invention has the following features in order to achieve the above-described object. That is, the fresh concrete pumping performance evaluation system of the present invention is a system for evaluating the pumping performance of fresh concrete delivered from a concrete pump car, and includes a detection pipe disposed in the fresh concrete pumping path, and a detection pipe. It is characterized in that it is provided with a measuring means attached to and an evaluation means.
検知管は、フレッシュコンクリートの圧送に負荷を与える負荷部と、当該負荷部と比較してフレッシュコンクリートの圧送に与える負荷が小さい低負荷部とを有する。 The detection tube has a load portion that applies a load to the pumping of the fresh concrete and a low load portion that has a smaller load applied to the pumping of the fresh concrete than the load portion.
計測手段は、検知管に取り付けられ、フレッシュコンクリート中に含まれる細骨材や粗骨材が、輸送管に接触する際に生じる力を、振動計、加速度計、電気を発生するセンサ(例えば、発電素子や圧電素子)、変位計、ひずみ計、圧力計、流量計、速度計のうちの少なくとも1種類のセンサを用いて計測するための手段である。 The measuring means is attached to the detection tube, and the force generated when the fine aggregate or coarse aggregate contained in the fresh concrete comes into contact with the transport tube is converted into a vibration meter, an accelerometer, and a sensor that generates electricity (for example, A power generation element or a piezoelectric element), a displacement meter, a strain gauge, a pressure gauge, a flow meter, and a speedometer.
評価手段は、計測手段により計測した情報である、波形、周波数、加速度、振幅、電流、電圧、抵抗、エネルギー、変位、ひずみ、圧力、流量、流速のうちの少なくとも1種類を用いて、フレッシュコンクリートの圧送性能及び輸送管における閉塞発生の可能性を評価するための手段である。 The evaluation means uses information measured by the measurement means, and uses at least one of waveform, frequency, acceleration, amplitude, current, voltage, resistance, energy, displacement, strain, pressure, flow rate, flow velocity, and fresh concrete. It is a means for evaluating the pumping performance and the possibility of occurrence of clogging in the transport pipe.
上述した構成からなるフレッシュコンクリートの圧送性能評価システムにおいて、検知管の負荷部は、フレッシュコンクリートの圧送方向に向かって内径が徐々に縮径する縮径部を備えており、当該縮径部は、最も広い断面と最も狭い断面との内空断面積の比が45%以上95%以下であり、かつ、最も広い断面の内径と当該縮径部の長さの比が25以下であることが好ましい。 In the pumping performance evaluation system for fresh concrete having the above-described configuration, the load portion of the detection tube includes a reduced diameter portion whose inner diameter gradually decreases in the pressure feeding direction of the fresh concrete. The ratio of the inner cross-sectional area of the widest section to the narrowest section is preferably 45% or more and 95% or less, and the ratio of the inner diameter of the widest section to the length of the reduced diameter portion is preferably 25 or less. .
上述した構成からなるフレッシュコンクリートの圧送性能評価システムにおいて、計測手段は、センサを2種類以上組み合わせて計測を行い、評価手段は、計測手段により計測した情報を用いて、フレッシュコンクリートの圧送性能及び圧送経路における閉塞発生の可能性を評価することが可能である。 In the system for evaluating the pumping performance of fresh concrete having the above-described configuration, the measuring unit performs measurement by combining two or more types of sensors, and the evaluating unit uses the information measured by the measuring unit to pump the fresh concrete. It is possible to evaluate the possibility of blockage occurring in the route.
また、上述した構成からなるフレッシュコンクリートの圧送性能評価システムにおいて、検知管は、コンクリートポンプ車の近傍に取り付けることが好ましい。 In the fresh concrete pumping performance evaluation system having the above-described configuration, the detection tube is preferably attached in the vicinity of the concrete pump truck.
また、上述した構成からなるフレッシュコンクリートの圧送性能評価システムにおいて、検知管の水平位置よりも下方にセンサを取り付けることが好ましい。 In the fresh concrete pumping performance evaluation system having the above-described configuration, it is preferable that a sensor is attached below the horizontal position of the detection tube.
本発明に係るフレッシュコンクリートの圧送性能評価システムによれば、フレッシュコンクリートの圧送に負荷を与える負荷部と、当該負荷部と比較してフレッシュコンクリートに与える負荷が小さい低負荷部とを有する検知管を備えることにより、実際のフレッシュコンクリートの圧送経路において、圧送負荷の異なる箇所と同様の状態を短い区間で作り出すことができる。 According to the pumping performance evaluation system for fresh concrete according to the present invention, there is provided a detector tube having a load portion that applies a load to the pumping of fresh concrete, and a low load portion that has a smaller load applied to the fresh concrete than the load portion. By providing, in the actual fresh concrete pumping path, it is possible to create a state in a short section that is the same as the location where the pumping load is different.
また、検知管を備えることにより、圧送経路の種類や組み合わせによらず、任意の箇所に圧送負荷の異なる状況を作り出すことができる。なお、圧送経路とは、コンクリートポンプ車のシリンダ、当該シリンダに連通接続された配管やブーム部、コンクリートポンプ車から離隔した場所までフレッシュコンクリートを輸送する輸送管等のことである。 In addition, by providing the detection tube, it is possible to create different situations of the pumping load at arbitrary locations regardless of the type and combination of the pumping paths. In addition, a pressure feed route is a cylinder of a concrete pump truck, piping and a boom part connected to the cylinder, a transport pipe for transporting fresh concrete to a place separated from the concrete pump truck, and the like.
そして、検知管において発生する種々のデータの中から当該圧送システムを評価する上で適切な情報を用いて、圧送性能を評価することができるので、正確な評価を行うことができる。また、複数のデータを用いて評価を行うことにより、さらに評価の正確性を高めることができる。また、検知管における縮径部の諸元を規定することにより、より一層、正確な計測を行うことができる。 Since the pumping performance can be evaluated using information appropriate for evaluating the pumping system from various data generated in the detection tube, an accurate evaluation can be performed. Moreover, the accuracy of evaluation can be further improved by performing evaluation using a plurality of data. Further, by specifying the specifications of the reduced diameter portion in the detection tube, more accurate measurement can be performed.
また、コンクリートポンプ車の近傍に検知管を取り付けることにより、圧送の初期段階において、早期にコンクリートポンプ車から圧送されるフレッシュコンクリートの圧送性能を知ることができる。また、検知管の水平位置よりも下方にセンサを取り付けることにより、フレッシュコンクリートの圧送状態に関する情報を確実に検知することができる。 In addition, by attaching a detection pipe in the vicinity of the concrete pump truck, it is possible to know the pumping performance of fresh concrete pumped from the concrete pump truck at an early stage of the pumping. Moreover, the information regarding the pressure feeding state of fresh concrete can be reliably detected by attaching a sensor below the horizontal position of the detection tube.
上述したように、本発明に係るフレッシュコンクリートの圧送性能評価システムを用いることにより、輸送管等からなる圧送経路の閉塞を未然に防止し、作業効率を高めることができるだけではなく、構造物の品質を高めることができる。また、圧送作業の安全性を高めることができる。 As described above, by using the fresh concrete pumping performance evaluation system according to the present invention, it is possible not only to prevent blockage of the pumping path composed of transport pipes and the like, but also to improve work efficiency as well as the quality of the structure. Can be increased. In addition, the safety of the pressure feeding operation can be improved.
以下、図面を参照して、本発明に係るフレッシュコンクリートの圧送性能評価システム(以下、圧送性能評価システムと略記する)の実施形態を説明する。図1〜図4は本発明の実施形態に係る圧送性能評価システムを説明するもので、図1は圧送性能評価システムのブロック図、図2はフレッシュコンクリートの圧送経路を示す説明図、図3は検知管の構成を示す模式図、図4は縮径部の形状を示す説明図である。 Hereinafter, an embodiment of a fresh concrete pumping performance evaluation system (hereinafter abbreviated as a pumping performance evaluation system) according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 illustrate a pumping performance evaluation system according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of the pumping performance evaluation system, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a pumping path of fresh concrete, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the shape of the reduced diameter portion.
また、図5はフレッシュコンクリートの配合及びフレッシュ性状の試験結果の説明図、図6は検知管におけるフレッシュコンクリートの配合と加速度振幅のピーク値の関係を示すグラフ、図7はテーパー管におけるフレッシュコンクリートの配合と加速度振幅のピーク値の関係を示すグラフ、図8は検知管と水平管における加速度振幅の差に関する評価を示すグラフ、図9はタンピング回数とフロー値の関係を示すグラフ、図10はベント管と水平管における加速度のピーク値に対する周波数の関係を示すグラフ、図11はテーパー管と水平管における加速度のピーク値に対する周波数の関係を示すグラフ、図12は検知管と水平管における加速度のピーク値に対する周波数の関係を示すグラフ、図13はベント管と水平管における加速度の差による時間経過の評価を示すグラフ、図14はテーパー管と水平管における加速度の差による時間経過の評価を示すグラフ、図15は検知管と水平管における加速度の差による時間経過の評価を示すグラフ、図16はフレッシュコンクリートの配合及び圧送速度とシリンダの1ストローク当たりの電圧量との関係を示す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the test results of fresh concrete mix and fresh properties, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the mix of fresh concrete in the detector tube and the peak value of the acceleration amplitude, and FIG. 7 is the graph of fresh concrete in the taper tube. FIG. 8 is a graph showing the relation between the acceleration amplitude difference between the detection tube and the horizontal tube, FIG. 9 is a graph showing the relationship between the number of tampings and the flow value, and FIG. FIG. 11 is a graph showing the relationship of the frequency with respect to the acceleration peak value in the tapered tube and the horizontal tube, and FIG. 12 is a graph showing the relationship of the frequency with respect to the acceleration peak value in the tapered tube and the horizontal tube. FIG. 13 is a graph showing the relationship of frequency to value, and FIG. FIG. 14 is a graph showing the evaluation of time lapse due to the difference in acceleration between the tapered tube and the horizontal tube, and FIG. 15 is a graph showing the evaluation of time lapse due to the difference in acceleration between the detection tube and the horizontal tube. FIG. 16 is an explanatory diagram showing the relationship between the blending and pumping speed of fresh concrete and the amount of voltage per stroke of the cylinder.
<圧送性能評価システムの概要>
本発明の実施形態に係る圧送性能評価システム10は、図1及び図2に示すように、コンクリートポンプ車100から送出するフレッシュコンクリートの圧送性能を評価するためのシステムであって、フレッシュコンクリートの圧送経路に配設して、フレッシュコンクリートの圧送に負荷を与える負荷部と、当該負荷部と比較してフレッシュコンクリートの圧送に与える負荷が小さい低負荷部とを有する検知管120を備えている。
<Outline of pumping performance evaluation system>
A pumping
フレッシュコンクリートの圧送経路とは、コンクリートポンプ車100のシリンダ110から打ち込み位置までの経路のことであり、コンクリートポンプ車100のシリンダ110、シリンダ110に連通接続された配管やブーム部(図示せず)、コンクリートポンプ車100から離隔した場所までフレッシュコンクリートを輸送する輸送管40等、種々の装置及び部材が圧送経路となる。
The fresh concrete pumping path is a path from the
また、フレッシュコンクリート中に含まれる細骨材(砂)や粗骨材(砂利)が、検知管120に接触する際に生じる力を計測する計測手段20と、計測手段20により計測した情報に基づいて、フレッシュコンクリートの圧送性能及び輸送管40等の圧送経路における閉塞発生の可能性を評価する評価手段30とを備えている。
Further, based on the measurement means 20 for measuring the force generated when fine aggregate (sand) or coarse aggregate (gravel) contained in fresh concrete contacts the
一般的な建築物の工事では、コンクリートポンプ車100から直接、フレッシュコンクリートを打ち込む場合が多く、コンクリートポンプ車100に装備されている配管やブーム部(図示せず)等の圧送経路における閉塞発生の可能性を評価する必要がある。この場合には、シリンダ110、配管やブーム部に検知管120を取り付ける。
In general building construction, fresh concrete is often driven directly from the
また、橋梁上部工のように、コンクリートポンプ車100から離れた場所でコンクリートを打設しなければならない工事では、コンクリートの打設位置まで輸送管40を配設して、フレッシュコンクリートを圧送する。この場合には、フレッシュコンクリートの圧送経路として、コンクリートポンプ車100からフレッシュコンクリートを送り出すためのシリンダ110と、シリンダ110に連通接続された輸送管40があり、このような圧送経路に検知管120を取り付ける。
Further, in a construction where concrete needs to be placed at a place away from the
また、輸送管40の種類として、直管、ベント管、フレキシブル管等があり、フレッシュコンクリートの圧送経路は、水平、打ち上げ、打ち下げ、屈曲等のように、一定傾斜かつ直線的ではない。さらに、圧送するフレッシュコンクリートは、セメント、水、細骨材、粗骨材、その他の添加材等の配合割合に応じて、圧送経路における摩擦抵抗値等が異なる。
Moreover, there are straight pipes, vent pipes, flexible pipes, and the like as the types of
本発明の実施形態に係る圧送性能評価システム10は、現場毎に多種多様な態様でコンクリートを打設しなければならないという実情に対応することができるシステムであり、検知管120を用いて、直管、ベント管、フレキシブル管等と同様の状態を作り出して、この検知管120において計測した計測情報を用いて、コンクリートポンプ車100から送出するフレッシュコンクリートの圧送性能を正確かつ適切に評価することにより、輸送管40等の圧送経路における閉塞を未然に防止することができる。
The pumping
<検知管>
検知管120は、フレッシュコンクリートの圧送に負荷を与える負荷部と、当該負荷部と比較してフレッシュコンクリートに与える負荷が小さい低負荷部とを有している。すなわち、検知管120は、図3(a)〜(e)に示すように、フレッシュコンクリートの圧送方向に沿って、内径が徐々に縮径する縮径部121と、内径が徐々に拡径する拡径部123とからなり、拡径部123が低負荷部となり、縮径部121が負荷部となっている。
<Detector tube>
The
また、縮径部121と拡径部123との間に、最も内径が縮径した部分と同一の内径が連続する縮径連続部122を備えていてもよいし(a)、縮径部121と拡径部123とが連続していてもよいし(b)、フレッシュコンクリートの圧送方向において、拡径部123の前側又は後側に、最も内径が拡径した部分と同一の内径が連続する拡径連続部124を備えていてもよいし(c、d)、フレッシュコンクリートの圧送方向において、拡径部123の前側及び後側に、最も内径が拡径した部分と同一の内径が連続する拡径連続部124を備えていてもよい(e)。
Further, between the reduced
このように、検知管の負荷部は、フレッシュコンクリートの圧送方向に向かって内径が徐々に縮径する縮径部であり、当該縮径部は、図4に示すように、最も広い断面と最も狭い断面との内空断面積の比が45%以上95%以下であり、かつ、最も広い断面の内径と当該縮径部の長さの比が25以下であることが好ましい。 As described above, the load portion of the detection tube is a reduced diameter portion in which the inner diameter gradually decreases in the direction of pumping of fresh concrete, and the reduced diameter portion has the widest cross section and the largest cross section as shown in FIG. It is preferable that the ratio of the internal cross-sectional area to the narrow cross section is 45% or more and 95% or less, and the ratio of the inner diameter of the widest cross section to the length of the reduced diameter portion is 25 or less.
<計測手段>
計測手段20は、振動計、加速度計、電気を発生するセンサ(例えば、発電素子や圧電素子等のように、振動に関わって電気を発生するセンサ)、変位計、ひずみ計、圧力計、流量計、速度計(変形や圧力に関わるセンサ)のうちの1種類、あるいは2種類以上を用いる。各センサは、フレッシュコンクリート中に含まれる細骨材や粗骨材が、輸送管40、コンクリートポンプ車100のシリンダ110、コンクリートポンプ車100に装備された配管やブーム部(図示せず)に接触する際に生じる力を計測するための装置であり、計測情報を評価手段30における評価に用いる。本実施形態では、特に、計測手段20を検知管120に取り付けるが、その他の箇所(圧送経路の適宜箇所)に取り付けることにより、さらに評価手段30における評価の精度を高めることができる。
<Measuring means>
The measurement means 20 includes a vibration meter, an accelerometer, a sensor that generates electricity (for example, a sensor that generates electricity in connection with vibration, such as a power generation element or a piezoelectric element), a displacement meter, a strain gauge, a pressure gauge, and a flow rate. One type or two or more types of speedometers (sensors related to deformation and pressure) are used. In each sensor, fine aggregates and coarse aggregates contained in fresh concrete contact the
なお、変位計又はひずみ計による計測とは、例えば、輸送管40の周方向および軸方向における計測のことである。また、計測手段20により計測する情報は、フレッシュコンクリート中に含まれる細骨材や粗骨材が、輸送管40又はコンクリートポンプ車100のシリンダ110、配管、ブーム部に接触する際に生じる力に関するものである。また、計測手段20により計測した情報の評価に際しては、計測値そのものに加えて、時間的な変化や形状などの情報を用いることもある。
In addition, the measurement by a displacement meter or a strain meter is the measurement in the circumferential direction and axial direction of the
<評価手段>
評価手段30は、計測手段20により計測した情報を取得して、各情報の種類に応じた評価を行うことにより、フレッシュコンクリートの圧送性能及び輸送管40等の圧送経路における閉塞発生の可能性を評価する。計測手段20は、上述した各センサのうちの少なくとも1種類あるいは2種類以上の組み合わせからなり、評価に用いる情報は、これらのセンサにより取得する波形、周波数、加速度、振幅、電流、電圧、抵抗、エネルギー、変位、ひずみ、圧力、流量、流速である。
<Evaluation means>
The
複数種類のセンサから得られる情報を組合せて計測することにより、計測精度や評価の高精度化を実現することができる。例えば、電圧値や加速度に加えて、輸送管40等の圧送経路の変位量を利用することにより、輸送管40等の圧送経路に対する圧送負荷やフレッシュコンクリートの圧送速度が判別可能となる。
By measuring information obtained from a plurality of types of sensors in combination, it is possible to realize high measurement accuracy and evaluation accuracy. For example, in addition to the voltage value and the acceleration, by using the displacement amount of the pumping path such as the
評価手段30は、パーソナルコンピュータやマイクロコンピュータやタブレット型の携帯端末及びこれにインストールしたアプリケーションプログラムにより構成することができる。また、パーソナルコンピュータやマイクロコンピュータには、付属機器として、キーボードやマウス等の入力手段50、ディスプレイ装置、プリンタ、アンプ及びスピーカ等の出力手段60を接続することができるので、指示信号の入力、評価データの出力を行うことができる。 The evaluation means 30 can be configured by a personal computer, a microcomputer, a tablet-type portable terminal, and an application program installed therein. Since the personal computer or microcomputer can be connected with input means 50 such as a keyboard and mouse and output means 60 such as a display device, a printer, an amplifier and a speaker as accessory devices, it is possible to input and evaluate instruction signals. Data can be output.
さらに、センサは使用時間、使用場所等に応じて出力する情報が変化することがある。したがって、評価手段30を構成するセンサの使用状況に応じて、適宜、キャリブレーションを実施して、情報の補正を行うことが好ましい。
Furthermore, information output from the sensor may change depending on the usage time, usage location, and the like. Therefore, it is preferable to correct the information by appropriately performing calibration according to the usage status of the sensor constituting the
また、計測手段20を構成する各センサと評価手段30とは、電気ケーブルを用いて有線接続してもよいし、電波や赤外線及び中継機器を用いて無線接続してもよい。有線接続するか無線接続するかは、センサの取付位置と評価手段30との接続状態、すなわち、距離、遮蔽物の有無等に応じて適宜選択すればよい。
In addition, each sensor constituting the measuring
<検知管の配設位置>
検知管120の配設位置は、特に限定されるものではないが、図2に示すように、コンクリートポンプ車100の近傍であることが好ましい。検知管120をコンクリートポンプ車100の近傍に取り付けることにより、圧送の初期段階において、早期にコンクリートポンプ車100から圧送されるフレッシュコンクリートの圧送性能を知ることができる。
<Detection tube placement position>
The arrangement position of the
ここで、各センサを用いて精度の高い波形を得ようとした場合には、振動数(周波数)が低い領域の方がデータ量を少なくすることができ、情報処理としてのハンドリングが良くなる。そして、データ量を少なくすると、無線通信によりデータを遠隔収集することが可能となる。さらに、センサとしても周波数帯の低いものの方が手軽に入手できるという利点もある。 Here, when attempting to obtain a highly accurate waveform using each sensor, the amount of data can be reduced in the region where the frequency (frequency) is low, and handling as information processing is improved. If the amount of data is reduced, data can be collected remotely by wireless communication. Further, there is an advantage that a sensor having a low frequency band can be easily obtained.
<圧送性能の評価>
圧送ポンプ(シリンダ110)の稼働状態に応じて、シリンダ110や輸送管40等の圧送経路で圧送するフレッシュコンクリートに脈動が生じて、検知管120に取り付けたセンサの計測情報である波形、周波数、加速度、振幅、電流、電圧、抵抗、エネルギー、変位、ひずみ、圧力、流量、流速が変化する。また、フレッシュコンクリートの圧送負荷が異なる負荷部と低負荷部を有する検知管120に計測手段20を取り付けて、各種の情報を取得することにより、直管、ベント管、フレキシブル管等、種々の形状がある輸送管40等の圧送経路を模擬的に再現することができる。したがって、現場の状況に応じて、フレッシュコンクリートの圧送性能評価に必要な情報をリアルタイムで取得することができる。
<Evaluation of pumping performance>
Depending on the operating state of the pressure pump (cylinder 110), pulsation occurs in the fresh concrete pressure-fed in the pressure-feed path such as the
また、上述した複数種類のセンサから取得した情報を組み合わせることにより、リアルタイムで種々の演算を行い、フレッシュコンクリートの圧送速度を考慮して、フレッシュコンクリートの圧送性能を正確に評価することができる。 Further, by combining information acquired from the above-described multiple types of sensors, various calculations can be performed in real time, and the pumping speed of the fresh concrete can be accurately evaluated in consideration of the pumping speed of the fresh concrete.
上述したように、評価にはセンサの計測情報である波形、周波数、加速度、振幅、電流、電圧、抵抗、エネルギー、変位、ひずみ、圧力、流量、流速を用いる。例えば、フレッシュコンクリートの圧送速度が速くなると、輸送管40等の圧送経路内の圧送圧力が高くなるとともに、加速度の値も大きくなる傾向がある。さらに、閉塞が生じやすい配合のフレッシュコンクリートの場合に、加速度の形状は、閉塞が生じにくく順調に圧送されている配合と比較して乱れが多く、不規則な形状を示す傾向がある。
As described above, the waveform, frequency, acceleration, amplitude, current, voltage, resistance, energy, displacement, strain, pressure, flow rate, and flow velocity, which are measurement information of the sensor, are used for evaluation. For example, when the pumping speed of fresh concrete increases, the pumping pressure in the pumping path such as the
また、フレッシュコンクリートの圧送速度が速くなると加速度や振幅が大きくなる傾向がある。さらに、閉塞が生じやすい配合のフレッシュコンクリートの場合には、加速度や振幅が、閉塞が生じにくく順調に圧送されている配合と比較して高くなる傾向がある。また、スランプが大きくなるに従って加速度や振幅が小さくなる傾向がある。 Further, when the pumping speed of fresh concrete is increased, the acceleration and amplitude tend to increase. Furthermore, in the case of fresh concrete with a composition that tends to cause clogging, the acceleration and amplitude tend to be higher as compared to a blend that is less likely to clog and is being pumped smoothly. In addition, acceleration and amplitude tend to decrease as the slump increases.
また、直管部とベント管部で計測されたピーク値の差や比率を利用することにより(圧送負荷の異なる状況で得られたデータを比較することにより)、フレッシュコンクリートの圧送性能を評価することもできる。本実施形態では、検知管120を備えることにより、圧送経路における輸送管40等の種類や組み合わせによらず、任意の箇所に圧送負荷の異なる状況を作り出している。
In addition, by using the difference or ratio of peak values measured in the straight pipe part and the vent pipe part (by comparing the data obtained in different pumping load situations), the pumping performance of fresh concrete is evaluated. You can also. In the present embodiment, by providing the
このように、波形、周波数、加速度、振幅、電流、電圧、抵抗、エネルギー、変位、ひずみ、圧力、流量、流速と、フレッシュコンクリートの圧送性能とには相関関係があるため、1種類のセンサから取得した情報、あるいは複数種類のセンサから取得した情報を組み合わせることにより、フレッシュコンクリートの圧送性能を正確かつ適切に評価することができる。 As described above, since there is a correlation between the waveform, frequency, acceleration, amplitude, current, voltage, resistance, energy, displacement, strain, pressure, flow rate, flow velocity, and pumping performance of fresh concrete, from one type of sensor By combining the acquired information or information acquired from a plurality of types of sensors, the pumping performance of fresh concrete can be accurately and appropriately evaluated.
<フレッシュコンクリートの圧送性能評価>
図5〜図16を用いて、本実施形態に係る圧送性能評価システム10を用いたフレッシュコンクリートの圧送性能評価に関する試験結果について説明する。図5〜図9に検知管によるフレッシュコンクリート種類の違いの検出及び検知管と他の配管の性能差を示してある。また、図10〜図14に検知管の有効性及び閉塞管理の手法(時間経過の評価)を示してある。また、図16に配合と圧送時の抵抗を電圧量に変換した電気的エネルギーの関係を示してある。
<Evaluation of pumping performance of fresh concrete>
The test result regarding the pumping performance evaluation of fresh concrete using the pumping
図5〜図16から明らかなように、本実施形態に係る圧送性能評価システム10を用いることにより、フレッシュコンクリートの圧送性能を正確に評価することができる。したがって、本実施形態に係る圧送性能評価システム10によれば、圧送経路の閉塞を未然に防止して、作業効率を高めることができる。さらに、フレッシュコンクリートの圧送性能を正確に評価しているので、当該フレッシュコンクリートを用いた構造物の品質を高めることができる。
As apparent from FIGS. 5 to 16, the pumping performance of fresh concrete can be accurately evaluated by using the pumping
10 圧送性能評価システム
20 計測手段
30 評価手段
40 輸送管
50 入力手段
60 出力手段
100 コンクリートポンプ車
110 シリンダ
120 検知管
121 縮径部
122 縮径連続部
123 拡径部
124 拡径連続部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記フレッシュコンクリートの圧送経路に配設して、前記フレッシュコンクリートの圧送に負荷を与える負荷部と、前記負荷部と比較して前記フレッシュコンクリートの圧送に与える負荷が小さい低負荷部とを有する検知管を備えるとともに、
前記検知管に取り付けられ、前記フレッシュコンクリート中に含まれる細骨材や粗骨材が、前記検知管に接触する際に生じる力を、振動計、加速度計、電気を発生するセンサ、変位計、ひずみ計、圧力計、流量計、速度計のうちの少なくとも1種類のセンサを用いて計測する計測手段と、
前記計測手段により計測した情報である、波形、周波数、加速度、振幅、電流、電圧、抵抗、エネルギー、変位、ひずみ、圧力、流量、流速のうちの少なくとも1種類を用いて、前記フレッシュコンクリートの圧送性能及び前記圧送経路における閉塞発生の可能性を評価する評価手段と、
を備えたことを特徴とするフレッシュコンクリートの圧送性能評価システム。 A system for evaluating the pumping performance of fresh concrete delivered from a concrete pump car,
A detector tube that is disposed in the pumping path of the fresh concrete and has a load portion that applies a load to the pumping of the fresh concrete, and a low load portion that has a lower load applied to the pumping of the fresh concrete than the load portion. With
The force generated when the fine aggregate or coarse aggregate contained in the fresh concrete is in contact with the detection tube, vibrometer, accelerometer, electricity generating sensor, displacement meter, A measuring means for measuring using at least one sensor of a strain gauge, a pressure gauge, a flow meter, and a speedometer;
Pumping the fresh concrete using at least one of the waveform, frequency, acceleration, amplitude, current, voltage, resistance, energy, displacement, strain, pressure, flow rate, and flow velocity, which is information measured by the measuring means. Evaluation means for evaluating performance and the possibility of occurrence of blockage in the pumping path;
A system for evaluating the pumping performance of fresh concrete.
前記縮径部は、最も広い断面と最も狭い断面との内空断面積の比が45%以上95%以下であり、かつ、最も広い断面の内径と当該縮径部の長さの比が25以下であることを特徴とする請求項1に記載のフレッシュコンクリートの圧送性能評価システム。 The load portion of the detection tube includes a reduced diameter portion whose inner diameter gradually decreases toward the pumping direction of the fresh concrete,
In the reduced diameter portion, the ratio of the inner cross-sectional area of the widest cross section to the narrowest cross section is 45% or more and 95% or less, and the ratio of the inner diameter of the widest cross section to the length of the reduced diameter portion is 25. The fresh concrete pumping performance evaluation system according to claim 1, wherein:
前記評価手段は、前記計測手段により計測した情報を用いて、前記フレッシュコンクリートの圧送性能及び前記圧送経路における閉塞発生の可能性を評価する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のフレッシュコンクリートの圧送性能評価システム。 The measurement means performs measurement by combining two or more types of the sensors,
The evaluation means uses information measured by the measurement means to evaluate the pumping performance of the fresh concrete and the possibility of occurrence of clogging in the pumping path.
The system for evaluating the pumping performance of fresh concrete according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のフレッシュコンクリートの圧送性能評価システム。 Mounting the sensor below the horizontal position of the detector tube;
The fresh concrete pumping performance evaluation system according to any one of claims 1 to 4.
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