JP2017036546A - Method for real time visualization of temperature measurement information in concrete structure pipe cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、所謂マスコンクリート構造物の施工に際し、コンクリート打ち込み後における同コンクリートの「温度ひび割れ防止」の目的で実施される、パイプクーリングシステム(又はパイプクーリング工法ともいう。)において、コンクリート構造物の内部へ予め設置したクーリングパイプへ通水を行い、打設したコンクリート構造物内部の温度を測定し、コンクリート温度に応じて、通水温度を適切に制御する、温度計測情報その他の情報をリアルタイムに可視化する方法の技術分野に属する。 In the construction of a so-called mass concrete structure, the present invention is carried out for the purpose of “preventing temperature cracking” of the concrete after the concrete is poured, in a pipe cooling system (also referred to as a pipe cooling method). Water is passed through a cooling pipe installed in advance, the temperature inside the cast concrete structure is measured, and the temperature measurement information and other information are controlled in real time according to the concrete temperature. It belongs to the technical field of visualization methods.
従来、コンクリートダムや大型橋脚基礎などの大規模なコンクリート構造物(以下、これをマスコンクリートと言う場合がある。)の構築に際しては、コンクリートの温度収縮などに起因する「温度ひび割れ」の防止措置が必要不可欠であることは周知である。
そのため既に、下記した特許文献1〜5に見るとおり、パイプクーリングシステム乃至パイプクーリング方法と称する対策技術が多く提案されている。
要するに、コンクリート構造物の断面中に予め設置したクーリングパイプ中へ冷水を通水して、打設施工したコンクリートの内部温度を低下させ、外気温に接する表面部との温度差を可及的に緩和する制御により温度応力の発生を抑制する技術である。
Conventionally, when constructing large-scale concrete structures such as concrete dams and large pier foundations (hereinafter sometimes referred to as mass concrete), measures to prevent "temperature cracking" due to temperature shrinkage of the concrete, etc. Is well known.
For this reason, as described in
In short, cold water is passed through a cooling pipe installed in advance in the cross section of the concrete structure to reduce the internal temperature of the cast concrete, and to minimize the temperature difference from the surface part in contact with the outside air temperature. This is a technology that suppresses the generation of temperature stresses by relaxing control.
しかし、既往のパイプクーリングシステム乃至パイプクーリング方法の問題点は、事前解析に基づいてクーリングパイプの設置間隔、打設コンクリートの初期温度、通水温度、通水期間などを定めて実施の最適化を図り、目標ひび割れ指数を満足する施工条件を決定し実施しているだけにすぎない点にある。
そのため既往のパイプクーリングシステム乃至パイプクーリング方法に関しては、次のような問題点を挙げることができる。
(a)打設コンクリートの初期温度、通水温度、外気温度等の計測データを、施工中にリアルタイムに計測し、把握することができていない。
(b)よって、コンクリートの実態温度に応じた通水温度の制御ができていない。
(c)施工中の通水トラブルや通水温度の異常などを即座に検知して対処できる構成になっていない。つまり、前記したトラブルの発生に即応する管理と対処の用意ができていない。
However, the problems with the existing pipe cooling system or pipe cooling method are that the optimization of the implementation is determined by setting the cooling pipe installation interval, the initial temperature of the cast concrete, the water flow temperature, the water flow period, etc. based on the preliminary analysis. The plan is to determine and implement construction conditions that satisfy the target crack index.
Therefore, the following problems can be raised regarding the existing pipe cooling system or pipe cooling method.
(A) Measurement data such as the initial temperature, water flow temperature, and outside air temperature of the cast concrete cannot be measured and grasped in real time during construction.
(B) Therefore, control of the water flow temperature according to the actual temperature of concrete cannot be performed.
(C) It is not configured to immediately detect and deal with water flow troubles during construction and abnormal water flow temperatures. In other words, the management and the countermeasures are not ready for the occurrence of the trouble described above.
よって本発明の目的は、パイプクーリングシステム乃至パイプクーリング方法の実施時におけるコンクリートの温度及び通水温度等の計測システム、通水温度の制御システム及び警報告知システムをそれぞれ確立して、マスコンクリートの実態温度に応じて通水温度の制御を可能にすること、
及びシステム全体の異常事態の早期発見と内容把握を容易に可能とし、しかも前記パイプクーリングシステム全体における各異常事態の計測情報を、当事者へリアルタイムに可視化すること、
更に、リアルタイムに可視化するための水温制御装置、警報装置、計測装置などを開発し使用して、実効性に優れたパイプクーリングシステムの実用化技術を確立して、上記の各課題を解決することである。
Therefore, the object of the present invention is to establish a measurement system for concrete temperature and water flow temperature, a water flow temperature control system and a warning reporting system, respectively, at the time of implementation of the pipe cooling system or pipe cooling method, and Enabling control of the water flow temperature according to the temperature,
And enabling easy early detection and understanding of the abnormal situation of the entire system, and visualizing measurement information of each abnormal situation in the entire pipe cooling system in real time to the parties,
In addition, by developing and using water temperature control devices, alarm devices, measuring devices, etc. for visualizing in real time, we will establish practical technologies for pipe cooling systems with excellent effectiveness and solve the above problems. It is.
上記した従来技術の課題を解決する手段として、請求項1に記載した発明に係るコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報その他のリアルタイム可視化方法は、
コンクリート構造物1の内部温度及び表面部の温度、並びに通水温度をそれぞれ計測しつつ、クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水量と通水温度を各要所位置毎に測定して、これらの各計測データを制御装置50へ送ると共に、各当事者所有の各種端末で把握、認識が可能とすること、
制御装置50には事前解析の結果に基づくコンクリートの予測温度履歴を登録しておき、前記の各計測データと事前解析の検討結果は各当事者の各種端末に表示させ、且つ比較検討を行わせて、予め設定した通水温度及び通水量の警報上限値と下限値とで定めた警報制御幅を逸脱する虞がある場合、又は停電した場合等の異常事態時には、直ちに警報告知手段を通じて前記異常事態を各当事者所有の各種端末へ告知して対処を促す構成としたことを特徴とする。
As means for solving the above-mentioned problems of the prior art, temperature measurement information and other real-time visualization methods in a pipe cooling system for a concrete structure according to the invention described in
While measuring the internal temperature and the surface temperature of the
In the
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した発明に係るコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度情報その他のリアルタイム可視化方法において、
予め設定した通水温度及び通水量の警報上限値及び下限値で定めた警報制御幅を逸脱する場合、又は停電の場合などの異常事態を知らせる警報告知手段として、警報メールによる電子的手段、或いは回転灯14その他の機械的告知手段により各担当者へ前記異常事態を可視化して告知し、担当者に即時の対応を促すことを特徴とする。
The invention described in
As a warning report notification means for notifying an abnormal situation such as a case of deviating from the alarm control range defined by the preset upper and lower alarm values of the water flow temperature and water flow, or an electronic means by alarm mail, or The rotating
請求項3に記載した発明は、請求項1又は2に記載した発明に係るコンクリート構造物1のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報その他のリアルタイム可視化方法において、
コンクリート構造物1の実態温度を直接、継続的に測定し、前記コンクリート構造物1の測定温度に応じて、通水温度及び/又は通水量を即時に適温に制御することを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、請求項1乃至3のいずれか一に記載した発明に係るコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報その他のリアルタイム可視化方法において、
クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水温度の制御は、該方法の開始後コンクリート構造物1の実態温度が最高値T1に上昇するまでの期間中は、通水温度をコンクリート構造物の温度よりも遙かに低い通水温度R1に維持するステップ1と、
コンクリート構造物1の実態温度が最高値T1まで上昇した段階からは、一定の目標温度T2に下がるまでの期間中、通水温度R2とコンクリート構造物の温度Pとの差を一定値に維持するステップ2と、
及びコンクリート構造物1の実態温度が目標値T2まで低下した以後のパイプクーリング期間中は、通水温度R3を再び当初のステップ1と同程度の温度に維持するステップ3を特徴とする。
The invention described in
The actual temperature of the
The invention described in
Control of the water flow temperature of the cooling water supplied to the
From the stage of actual temperature of the
And in the subsequent pipe cooling period was reduced actual temperature of the
請求項5に記載した発明は、請求項3又は4に記載した発明に係るコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報その他のリアルタイム可視化方法において、
クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水温度の制御は、コンクリート構造物1の実態温度が最高値T1に上昇するまでのステップ1では、通水温度R1を、コンクリート構造物1の温度よりも遙かに低い15℃程度に維持し、
コンクリート構造物1の実態温度が最高値T1まで上昇した以後、同コンクリート構造物1の温度が目標温度T2に下がるまでのステップ2の期間中は、前記通水温度R2とコンクリート構造物の温度Pとの差を20℃程度に維持し、
コンクリート構造物1の実態温度が目標値T2まで低下した以後のパイプクーリング期間中は、通水温度R3を再び、当初のステップ1と同程度の温度15℃に維持して実施することを特徴とする。
The invention described in
Control of water flow temperature of the cooling water supplied to the
Thereafter the actual temperature of the
During reduced subsequent pipe cooling period actual temperature of the
本発明によるコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報その他のリアルタイム可視化方法は、下記の効果を奏する。
(1)コンクリート構造物1の内部の温度及び表面部の温度は、各測定要所へ設置した温度センサー11、12(熱電対など)により、パイプクーリングシステムの実施期間中は常時・連続的に計測する。
また、各クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水温度も、各測定要所へ設置した温度センサー6a〜6dにより常時連続的にリアルタイムに測定する。同様に、冷却水の通水流量も各測定要所へ設置した電磁流量計20a、20bにより常時リアルタイムに測定する。
これらの各計測データは制御装置50へ送って制御情報に利用すると共に、パイプクーリングシステムの各当事者が所有する各種端末を通じて常時、各当事者が認識、把握が可能に構成したので、コンクリート構造物1の内部の実態温度及び表面部の温度に即応して通水温度及び通水量を適切に制御できるのであり、良質なコンクリート構造物1の構築を可能にする。
のみならず、制御装置50には、事前の解析・検討の結果に基づくコンクリートの予測温度履歴を登録しておいて、逐次に上記の測定結果と予測温度履歴との比較検討を行い、予め設定した通水温度及び通水量の警報上限値と下限値とで定める警報制御幅を逸脱する懸念の有無を監視させる。前記逸脱の懸念を察知した場合には、直ちに警報告知手段を通じて、各当事者へ前記の懸念又は異常事態の発生情報を告知する構成を確立したから、先ずはコンクリート構造物1のパイプクーリングシステム(パイプクーリング工法)の実施状況及び実施内容の可否を、事前解析と検討の結果に照らしつつ、常時監視して、適正内容に修正を加える自動制御で進められる。
そして、刻々変化するコンクリート構造物の施工内容を、施工中のコンクリート構造物1の「温度ひび割れ防止」に最良の条件を保ちつつ、自動制御として実施できるから、施工現場の温度環境に左右されないで、良質なコンクリート構造物1の施工と構築を適正に進めることができる。
The temperature measurement information and other real-time visualization methods in the pipe cooling system for a concrete structure according to the present invention have the following effects.
(1) The temperature inside the
In addition, the water flow temperature of the cooling water supplied to each
Each of these measurement data is sent to the
In addition, the
And since the construction contents of the concrete structure that changes every moment can be implemented as automatic control while maintaining the best conditions for “temperature cracking prevention” of the
(2)とりわけ冷却水の通水温度や通水量は、事前の解析と検討の結果に基づいて予め設定した上限値と下限値に基づく制御幅を逸脱しないように常時監視でき、逸脱の虞が懸念される場合や逸脱した場合、或いは停電の如き不慮の事故時には、直ちにその異常事態情報を、前記計測情報及び解析データと共に、各当事者の端末に告知・表示させ、警報メールとして即時に各当事者へ告知するほか、目視に訴える回転灯14、或いは聴覚に訴えるサイレンの如き警報情報によって、即時に各当事者へ告知して、緊急の対策、対応の措置を促す。監視カメラ15も備えているので、遠隔地からでも前記の各状況を視認可能である。
従って、当該コンクリート構造物の施工に携わる各担当者は、上記異常事態の発生前に、又は発生後即時に、異常事態を知得してその原因を突き止め、パイプクーリングシステムの正常な実施に改善を進めることが可能であり、良質なコンクリート構造物1の施工及び構築を行うことに実効をあらしめる。
(2) In particular, the cooling water flow temperature and flow rate can be monitored at all times so as not to deviate from the control range based on the upper limit value and the lower limit value set in advance based on the results of prior analysis and examination, and there is a risk of deviation. In case of concern, deviation, or unforeseen accident such as a power outage, the abnormal situation information is immediately notified and displayed on the terminal of each party together with the measurement information and analysis data, and each party is immediately notified as an alarm mail. In addition to notifications to the parties concerned, they are immediately notified to each party by warning information such as a rotating
Therefore, each person in charge of the construction of the concrete structure will know the abnormal situation before the occurrence of the above-mentioned abnormal situation or immediately after the occurrence, find out the cause and improve the normal implementation of the pipe cooling system. It is possible to proceed with the construction and construction of the high-
本発明によるコンクリート構造物のパイプクーリングシステムの実施における温度計測情報その他のリアルタイム可視化方法は、コンクリート構造物1の施工に際し、そのコンクリート打設に先行して、予め型枠内に設置した鉄筋等を利用するなどして、その所望位置へ、コンクリート構造物1を冷却するクーリングパイプ2を設置することから始める。
また、コンクリート構造物1の内部温度及び表面部温度を測定するべき位置へは、やはりクーリングパイプ2又は鉄筋を利用するなどの方法で、温度センサー11と12(熱電対など)を設置する。
更に、前記の各クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水温度を測定する温度センサー6a〜6d、及び通水量を測定する電磁流量計20a、20b、を要所位置へ設置するなどして準備を行う。これらの各計測センサーが計測したデータは逐次に制御装置50へ送る構成とする。また、各当事者が所有する各種端末で、前記の各情報を即時に把握、認識が可能に準備する。
一方、制御装置50には、事前解析の検討、結果に基づくコンクリートの予測温度履歴を登録しておき、上記の各温度センサー6a〜6dにより計測した温度計測データと、事前解析の結果とを制御装置50に表示させ、比較考量を行わせて、コンクリート構造物1内部の実態温度及び躯体表面部の温度に即応して適切な通水温度及び通水流量を調整する自動制御により、良質なコンクリート構造物1の構築を可能にする。
この場合、通水温度に関しては、予め個別に通水温度の警報上限値と下限値との範囲内で比較処理を行わせる。そして、前記警報上限値と下限値を逸脱する虞がある場合、或いは停電などの非常事態や事故の発生に対しては、直ちに警報告知手段を通じて前記異常事態を当事者へ個別に告知する。
制御幅が警報制御幅よりも小さい条件下で制御を行わせるものとし、制御幅が警報制御幅を超える虞のある場合や、停電の如き緊急事態発生の場合にも、直ちに警報告知手段を通じて前記異常事態を当事者へ個別に告知する構成とする。
一方、当該コンクリート構造物1のコンクリート打設の進行と並行して、前記温度センサー11、12によるコンクリート構造物内部の実態温度及び躯体表面部温度をそれぞれ連続的に計測して制御装置50へ送る。
また、冷却水の通水温度は、温度センサー6a、6b及び6c、6dにより連続的に測定し、通水量も電磁流量計20a、20bで常時リアルタイムに測定して、やはり制御装置50へ送る。
各計測データは、リアルタイムに制御装置50へ送り、記録、保存する。そして、これらの各計測値等は、事前解析の結果と比較・検討して、それぞれの可否を検証する。
The temperature measurement information and other real-time visualization methods in the implementation of the concrete structure pipe cooling system according to the present invention are as follows. When the
Moreover, the temperature sensors 11 and 12 (thermocouple etc.) are installed in the position which should measure the internal temperature and surface part temperature of the
Furthermore,
On the other hand, in the
In this case, with respect to the water flow temperature, the comparison process is separately performed in advance within the range between the alarm upper limit value and the lower limit value of the water flow temperature. Then, when there is a possibility of deviating from the upper limit value and the lower limit value of the alarm, or in the event of an emergency such as a power failure or the occurrence of an accident, the abnormal situation is immediately notified to the parties through the alarm reporting means.
Control shall be performed under the condition that the control width is smaller than the alarm control width, and when the control width may exceed the alarm control width or in the event of an emergency such as a power outage, the above-mentioned information is immediately passed through the alarm reporting means. It is configured to notify the parties of abnormal situations individually.
On the other hand, in parallel with the progress of concrete placement of the
Further, the water flow temperature of the cooling water is continuously measured by the
Each measurement data is sent to the
制御装置50には、事前解析と検討の結果によるコンクリート予測温度履歴を登録しておいて、上記の各計測情報と解析データを同時に各種端末に表示させ、比較検討を行わせて、予め設定した通水温度及び通水量の警報上限値及び下限値とで定めた警報制御幅を逸脱する虞がある場合には直ちに修正の制御を行わせ、例えば通水温度及び/又は通水量を上昇又は下降させる。
仮に、設定した通水温度及び通水量の警報上限値と下限値で定めた警報制御幅を逸脱した異常事態の場合、又は停電した緊急事態の警報告知手段として警報メール等の電子手段、或いは回転灯14などの機械的告知手段で担当者へ異常を即時に告知し、担当者に即時の対応を促す。
In the
Temporarily, in the event of an abnormal situation that deviates from the alarm control range defined by the upper and lower alarm limits for the water flow temperature and water flow, or electronic means such as an alarm mail, or rotation as a warning report notification means for a power outage emergency An abnormality is immediately notified to the person in charge using a mechanical notification means such as the
以下に、本発明を図1〜図4に示した実施例に基づいて説明する。
まず図1は、本発明によってコンクリート構造物のパイプクーリングシステムが実施される一例として示したコンクリート構造物1と、同コンクリート構造物1のうち、これからコンクリートを打設して構築しようとする縦壁部1aのコンクリート打設に先行して、同縦壁部1aの縦断面中央の位置であって、コンクリート打設が行われる最深部位へ届く深さまで、必要本数のクーリングパイプ2・・・が、縦壁部1aの鉄筋の配筋状態に応じた間隔を開けて埋設された配置関係を示している。
上記のクーリングパイプ2は、例えば図2に見るとおり、内外に同心配置とした二重管構造に構成され、中心側の内管2aが往路側とされ、冷却装置5で精製された冷却水が給水本管4を通じて供給される。前記給水本管4は冷却水分配管10の位置で必要本数の分岐管4aに分岐され、これら各往路の分岐管4aが各クーリングパイプ2の内管2aと接続されている。他方、各クーリングパイプ2の外管2bが復路とされ、同外管2bの上端にそれぞれ復路の分岐管4bが接続されている。
上記の構成により、冷却装置5で調整した温度の冷却水がクーリングパイプ2へ等しく送られ、その温度が温度センサー6a、6bで計測される。温度センサー6aは給水本管4を流れる冷却水の温度を計測し、温度センサー6bは各往路の分岐管4aに分かれて流れる冷却水の温度を、各クーリングパイプ2へ入る直前の位置で計測する。同様に、給水本管4を流れる冷却水の通水量が電磁流量計20aで計測され、各往路の分岐管4aに分かれて流れる冷却水の通水量が各クーリングパイプ2の内管2aへ流入する直前の位置で電磁流量計20bにより計測される。
一方、上記クーリングパイプ2の内管2aを下降した後、同クーリングパイプ2の外管2bを上昇した冷却水は、同外管2bの上端へ接続された各復路の分岐管4bを通じて回収される。しかも同クーリングパイプ2の外管2bを上昇した直後の冷却水温度がそれぞれ温度センサー6cで計測され、その後、コンクリート構造物1の施工現場の近傍位置に用意した回収水槽7へ回収される。
上記の回収水槽7へ回収された冷却水は、その回収水槽7内へ設置された水中ポンプ8により汲み上げ、復路本管4cを通じて再び図1、図2に示した冷却装置5へ戻される。このとき冷却装置5へ戻される直前の冷却水温度が、同復路本管4cに設置した温度センサー6dで計測される。
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments shown in FIGS.
First, FIG. 1 shows a
For example, as shown in FIG. 2, the
With the above configuration, the cooling water having the temperature adjusted by the
On the other hand, after descending the
The cooling water recovered in the
次に、上記パイプクーリングシステムの各構成要素のうち、図2に構成を詳示した冷却装置5の構成、機能を説明する。
図2によれば、構築するコンクリート構造物1は、一例として倒立T形の断面形状である。このコンクリート構造物1の縦壁部1aを構築するべく打設されたコンクリート内部の実態温度を継続的に測定する温度センサー11(熱電対)は、クーリングパイプ2を構成する外管2bの表面部位へ、必要があれば上下方向に一定の測定間隔をあけた位置に必要数が付設される。外管2bの外面部に設置する温度センサー11の上下方向の間隔は、通水によって冷却されるコンクリート構造物1の実態温度を測定することに適正な寸法を、予め事前の実験等により確認して決めた上で実施する。
但し、前記温度センサー11は、クーリングパイプ2の外管へ付設する構成には限らない。クーリングパイプ2の外管へ付設するのがとりあえず至便という意味での実施例を示したものでしかない。場合によっては、コンクリート構造物1の構成材として存在する鉄筋その他の支持体を適宜に選んで付設すれば足りる。
Next, the configuration and function of the
According to FIG. 2, the
However, the temperature sensor 11 is not limited to the configuration attached to the outer pipe of the
一方、コンクリート構造物1(の縦壁部1a)の表面部温度(又は表面近傍の外気温)を測定する温度センサー12は、図2に示した実施例では、例えばコンクリート打設用に組み立てたコンクリート型枠(図示は省略)の内面部(又は外面部などでも可)の適所に、やはり必要ならば上下方向に適度な測温間隔をあけた配置で必要数が付設される。この温度センサー12の上下方向の間隔も、コンクリート構造物1の表面部温度を測定する上で必要とされる適正な寸法を予め確認して実施する。
上記した温度センサー11、12によるそれぞれの測定値は、有線又は無線により接続された制御装置50へ送られ、随時に、且つ連続して記録、保存され、下記するシステムの制御に利用される。
他方、冷却装置5のポンプ58によってクーリングパイプ2へ供給される冷却水の流量及び温度は、先の図1において説明した通り、冷却水を送る往路の給水本管4の途中位置に設置した第1次の電磁流量計20aと温度センサー6aで連続的に計測され、各々の計測値も有線又は無線により接続された上記の制御装置50へ送られる。
更に、各クーリングパイプ2へ供給される直前位置においても、冷却水の通水量が電磁流量計20bで計測され、また、各クーリングパイプ2の内管2aへ流入する冷却水の温度は温度センサー6bで計測され、各計測値も有線又は無線により接続された上記の制御装置50へ送られる。
On the other hand, the
The measured values obtained by the
On the other hand, the flow rate and temperature of the cooling water supplied to the
Further, at the position immediately before being supplied to each cooling
図2には、上記冷却装置5の具体的構成例として、複数の水槽を使用した構成を概念図として例示したので、以下、これを簡単に説明する。
上述した図1の回収水槽7へ回収される冷却水の温度は、図2に具体的に記載したように、先ずクーリングパイプ2の外管2b内を上昇した直後の位置で、各復路管4bに設置された温度センサー6cで冷却水温度が連続的に計測され、その計測値も有線又は無線により接続された上記の制御装置50へ送られる。
また、回収水槽7内の水中ポンプ8により汲み上げられ、復路本管4cを通じて冷却装置5へ戻される回収水の温度は、復路本管4cにおける冷却装置5の近傍位置へ設置した温度センサー6dで連続的に計測され、その計測値も有線又は無線により接続された上記の制御装置50へ送られる。
こうして冷却装置5の第一水槽51へ戻された冷却水は、同水槽51内の水中ポンプ52により右隣のクーリングタンク53内の管路へ導かれ、同クーリングタンク53内の管路を通過する間に冷却を加えられる。その後再び、前記第一水槽51へ戻す循環により、冷却水の温度はコンクリート構造物1の実態温度を測定した温度センサー11、12の測定温度に即応して、冷却水温度を即時に適正に制御する水温コントロールによって目標値へ近づける。
つづいて、前記第一水槽51内の冷却水は、もう一つの水中ポンプ54により汲み上げて第二水槽55へと送られる。そして、同第二水槽55に収容された冷却水も、再び同第二水槽55内の水中ポンプ56により隣接位置のクーリングタンク57内へと導かれ、同クーリングタンク57内を通過する間に一層の冷却を加えられる。こうして上記した打設コンクリートの冷却に必要と予め設定された温度に調整された冷却水が、再度第二水槽55へと戻される。そして、所定の温度に冷却された第二水槽55内の冷却水が、水中ポンプ58により汲み上げられ、再び給水本管4を通じてクーリングパイプ2へと送る循環処理が行われる。
但し、上記冷却装置5の構成として、図2の実施例では、水槽とクーリングタンクの組を2セットで構成しているが、この限りではない。能力次第により、1セットの構成でも良いし、逆に3セットの構成でも全く同様に実施することができる。
In FIG. 2, as a specific configuration example of the
The temperature of the cooling water recovered in the
The temperature of the recovered water pumped up by the
The cooling water returned to the
Subsequently, the cooling water in the
However, as the configuration of the
上記の構成によって、打設コンクリートの「温度ひび割れ防止」に適正な温度に制御して冷却された冷却水が、上記第二水槽55内の水中ポンプ58により、給水本管4を通じてコンクリート構造物1のコンクリート打設現場へ送られる。そして、上記した通りの構成で各クーリングパイプ2・・・へ並行に分流させた冷却水を送り、その冷却水による冷却作用で上記「温度ひび割れ防止」の目的が達成される。
こうして図2に例示した冷却装置5をはじめ、制御装置50により制御された機器類によって、コンクリート構造物のパイプクーリングシステムが自動制御として実施される。
制御装置50を通じて獲得されたコンクリート構造物1内部の実態温度と、クーリングパイプ2へ送る冷却水の温度、及びコンクリート構造物1の表面部温度、並びに通水量等々の諸元を制御装置50が常時連続的に監視して適正に自動制御する。
更に、当該パイプクーリングシステムを作動させる電源16の停電監視装置13、及びシステムの作動状態の異常を周辺の各当事者へ目視により告知する回転灯14及び/又は現場の状況を撮像し映像情報にして送る監視カメラ15の撮像信号なども合わせて管理すると共に、異常事態の発生に対しては図示を省略したサイレン等の警報を鳴らし、或いは現場の異常事態を知らせる回転灯14を回すなどの制御も行われる。
With the above configuration, the cooling water cooled by controlling the temperature of the cast concrete to an appropriate temperature for “temperature cracking prevention” is supplied to the
Thus, the pipe cooling system for the concrete structure is implemented as automatic control by the equipment controlled by the
The
Further, the power
因みに図3は、本発明によるコンクリート構造物のパイプクーリングシステムを実行する主要な制御工程(手順)を示している。
先ずは当該コンクリート構造物1の施工に関する事前解析による検討(イ)が進められ、その結果に基づいて、以下の施工内容の大枠が決定される。
次に、上記(イ)の事前解析による検討の結果に基づいて、(ロ)のクーリングパイプの設置、及び制御システムの各設備の準備が行われる。
しかる後に、型枠内部へコンクリート打設(ハ)を行う。
上記のコンクリート打設に伴う外気温度及びコンクリート内部の温度計測の工程(ニ)を進める。そして、その過程で必要な通水の開始、及び通水温度の制御工程(ホ)を実行し、通水量の制御も行う。この通水は、事前解析で決定した期間中を行う。その通水温度は、打設したコンクリートの温度にしたがい、後述する三つのステップを基本に制御を行う。
最後に、事後解析による効果の確認、検証(へ)を行うことになる。
FIG. 3 shows a main control process (procedure) for executing the pipe cooling system for a concrete structure according to the present invention.
First, the examination (b) based on the prior analysis regarding the construction of the
Next, on the basis of the result of the examination based on the previous analysis (b), the installation of the cooling pipe (b) and the preparation of each equipment of the control system are performed.
After that, concrete placement (c) is performed inside the formwork.
The process (d) of measuring the outside air temperature and the temperature inside the concrete with the above concrete placement is advanced. And the start of the water flow required in the process and the control process (e) of water flow temperature are performed, and the amount of water flow is also controlled. This water flow is performed during the period determined in the preliminary analysis. The water flow temperature is controlled based on the following three steps according to the temperature of the placed concrete.
Finally, the effect will be confirmed and verified by post-mortem analysis.
因みに、上記した通水温度の制御(ホ)に関しては、一例として図4に示す内容で行うものとする。
図中の線Pは打設したコンクリートの温度変化を示し、Qは外気温度の変化を示している。そして、R1、R2、R3はそれぞれ、冷却装置5で制御した通水温度の変化を示している。
つまり、打設したコンクリートの温度曲線Pを見ると、コンクリートの水和反応と外気温度Qの影響を受けて、打設直後には最高温度T1が約50度にまで上昇している。
そこで通水温度の制御法としては、コンクリート打設直後から同コンクリートの温度が最高温度T1に到達するまでのステップ1の範囲では、冷却効果の実効性をあらしめるために、通水温度R1は15度に制御することを示している。
その後、同コンクリートの温度が最高温度T1(図4の例では約50度)になったステップ2の段階では、同コンクリートの温度を徐々に(自然に近く)下げるため、通水温度R2は、同コンクリートの温度と通水温度の差が20度に維持されるように、先ずは通水温度R2を当初は30度近くまで上昇させている。その後、同コンクリートの温度降下に倣うように、通水温度R2も徐々に下げている。
そして、打設コンクリートの温度Pが、予め予定した温度T2=約35℃にまで低下した以後、このパイプクーリングシステムを終了するまでのステップ3の段階では、通水温度R3を当初の15℃に制御して維持する経過を図4が示している。
上記した通水温度の制御を伴うパイプクーリングシステムを実施したところ、打設コンクリートに関しては、刻々変化するコンクリート構造物の施工内容が確実に記録保存されて、施工中のマスコンクリート構造物の「温度ひび割れ防止」に良い結果が得られることを具体的に確認できた。そして、打設コンクリートに関しては、最良の条件を保ちつつ、自動制御として施工を進められる結果、現場の温度環境に左右されないで、良質なコンクリート構造物の構築を進めることができることを確認できた。
Incidentally, the above-described control of the water temperature (e) is performed with the contents shown in FIG. 4 as an example.
The line P in the figure shows the temperature change of the placed concrete, and Q shows the change in the outside air temperature. R 1 , R 2 , and R 3 indicate changes in the water flow temperature controlled by the
In other words, looking at the temperature curve P of pouring the concrete, under the influence of the hydration reaction and the outside air temperature Q of the concrete, the maximum temperature T 1 after hitting設直has risen to about 50 degrees.
Therefore, as a method for controlling the water flow temperature, in order to show the effectiveness of the cooling effect in the range of
Thereafter, the temperature of the concrete to the stage of maximum temperatures T 1
Then, after the temperature P of the cast concrete has been lowered to a predetermined temperature T 2 = about 35 ° C., in the
When the pipe cooling system with the control of the water flow temperature described above was implemented, the construction content of the concrete structure that changes every moment was recorded and stored reliably, and the "temperature" of the mass concrete structure under construction was recorded. It was specifically confirmed that good results were obtained for “crack prevention”. As for the cast concrete, it was confirmed that it was possible to proceed with the construction of a high-quality concrete structure without being influenced by the on-site temperature environment as a result of being able to proceed with the automatic control while maintaining the best conditions.
特に、通水温度や通水量は、外気温度の影響も含めて、事前の解析結果に基づいて予め設定した上限値ないし下限値とによる制御幅を逸脱するか否かを常時監視できるし、その記録、保存ができる。
その上、仮に条件逸脱の虞が懸念される場合や逸脱した場合、或いは停電の如き不慮の事故時には、直ちにその異常事態が前記計測情報および解析データと共に、インターネット70を介して接続されたスマートフォンやタブレット等の携帯端末又はPC端末80に表示させて、警報メールとして即時に各当事者へ告知するほか、目視に訴える回転灯14や監視カメラ15による映像、或いは聴覚に訴えるサイレンの如き警報情報によって、即時に各当事者へ告知して緊急の対策、対応の対処を促すから、大事に至らない措置を未然に講ずることが可能となる。
とりわけ、当該コンクリート構造物の施工に携わる各担当者は、異常事態の発生前に、又は発生後即時に、前記の異常事態を知得して適切な対応処置を行うことができる利点が大きく、大事を未然に、又は早々にトラブルの原因を突き止めて、パイプクーリングシステムの正常な実施に修正を進めることができる。よって、定められた工期内に、良質なコンクリート構造物の施工及び構築を行うことに実効をあらしめる。
In particular, it is possible to constantly monitor whether or not the water flow temperature and the water flow amount deviate from the control range based on the upper limit value or the lower limit value set in advance based on the analysis result including the influence of the outside air temperature. Record and save.
In addition, if there is a concern about deviation from the conditions, if there is a deviation, or if there is an unexpected accident such as a power outage, the abnormal situation is immediately detected along with the measurement information and analysis data, In addition to being displayed on a portable terminal such as a tablet or
In particular, each person in charge of the construction of the concrete structure has a great advantage that it can know the abnormal situation before the occurrence of the abnormal situation or immediately after the occurrence of the abnormal situation and take appropriate countermeasures, It is possible to identify the cause of the trouble before or at an early stage, and to proceed with the correction to the normal implementation of the pipe cooling system. Therefore, it is effective to construct and construct a high-quality concrete structure within the determined construction period.
以上に本発明を実施例と共に説明したが、本発明は上記実施例の内容に限定されない。いわゆる当業者が必要に応じて行う改変、設計変更のバリエーションの範囲を包含することを念の為申し添える。 Although the present invention has been described above together with the embodiments, the present invention is not limited to the contents of the above embodiments. It is noted that the scope of variations of so-called persons skilled in the art to make modifications and design changes as necessary is included.
1 コンクリート構造物
2 クーリングパイプ
4 給水本管
4a 往路の分岐管
4b 復路の分岐管
4c 復路本管
5 冷却装置
6a〜6d 温度センサー
7 回収水槽
8 水中ポンプ
10 冷却水分配管
11、12 温度センサー(熱電対)
20a、20b 電磁流量計
50 制御装置
DESCRIPTION OF
20a, 20b
Claims (5)
制御装置には事前解析の結果に基づくコンクリートの予測温度履歴を登録しておき、前記の各計測データと事前解析の検討結果は各当事者の各種端末に表示させ、且つ比較検討を行わせて、予め設定した通水温度及び通水量の警報上限値と下限値とで定めた警報制御幅を逸脱する虞がある場合、又は停電した場合等の異常事態時には、直ちに警報告知手段を通じて前記異常事態を各当事者所有の各種端末へ告知して対処を促す構成としたことを特徴とする、コンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報その他のリアルタイム可視化方法。 While measuring the internal temperature of the concrete structure, the surface temperature, and the water flow temperature, the water flow amount and water flow temperature of the cooling water supplied to the cooling pipe are measured at each important point, and each of these measurements. Sending data to the control device and making it possible to grasp and recognize each terminal owned by each party,
In the control device, the predicted temperature history of the concrete based on the result of the pre-analysis is registered, the above-mentioned measurement data and the result of the pre-analysis are displayed on each terminal of each party, and the comparison is performed, When there is a possibility of deviating from the alarm control range defined by the preset upper and lower alarm values for the water flow temperature and water flow, or when there is an abnormal situation such as a power failure, the abnormal situation is immediately reported through the alarm reporting means. A temperature measurement information and other real-time visualization method in a pipe cooling system for a concrete structure, characterized in that it is configured to notify each terminal owned by each party to take action.
予め設定した通水温度及び通水量の警報上限値及び下限値で定めた警報制御幅を逸脱する場合、又は停電の場合などの異常事態を知らせる警報告知手段として、警報メールによる電子的手段、或いは回転灯その他の機械的告知手段により各担当者へ前記異常事態を可視化して告知し、担当者に即時の対処を促すことを特徴とする。 In the temperature measurement information and other real-time visualization methods in the pipe cooling system for a concrete structure according to the invention described in claim 1,
As a warning report notification means for notifying an abnormal situation such as a case of deviating from the alarm control range defined by the preset upper and lower alarm values of the water flow temperature and water flow, or an electronic means by alarm mail, or The above-mentioned abnormal situation is visualized and notified to each person in charge by a rotating lamp or other mechanical notification means, and the person in charge is prompted to take immediate action.
コンクリート構造物の実態温度を直接、継続的に測定し、前記コンクリート構造物の測定温度に応じて、通水温度及び/又は通水量を即時に適正に制御することを特徴とする。 In the temperature measurement information and other real-time visualization methods in the pipe cooling system for a concrete structure according to the invention described in claim 1 or 2,
The actual temperature of the concrete structure is directly and continuously measured, and the water flow temperature and / or the water flow amount is immediately and appropriately controlled according to the measured temperature of the concrete structure.
クーリングパイプへ供給する冷却水の通水温度の制御は、該方法の開始後コンクリート構造物の実態温度が最高値に上昇するまでの期間中は、通水温度をコンクリート構造物の温度よりも遙かに低い通水温度に維持するステップ1と、
コンクリート構造物の実態温度が最高値にまで上昇した段階からは、一定の目標温度に下がるまでの期間中、通水温度とコンクリート構造物の温度との差を一定値に維持するステップ2と、
及びコンクリート構造物の実態温度が目標値まで低下した以後のパイプクーリング期間中は、通水温度を再び当初のステップ1と同程度の温度に維持するステップ3を特徴とする。 In the temperature measurement information and other real-time visualization method in the pipe cooling system of the concrete structure according to any one of claims 1 to 3,
Control of the water flow temperature of the cooling water supplied to the cooling pipe is performed by setting the water flow temperature to be lower than the temperature of the concrete structure during the period until the actual temperature of the concrete structure rises to the maximum value after the start of the method. Step 1 to maintain a very low water temperature,
From the stage where the actual temperature of the concrete structure has risen to the maximum value, during the period until it falls to a certain target temperature, the step 2 of maintaining the difference between the water flow temperature and the temperature of the concrete structure at a constant value;
In addition, during the pipe cooling period after the actual temperature of the concrete structure has decreased to the target value, the step 3 is characterized in that the water flow temperature is maintained at the same level as the initial step 1 again.
クーリングパイプへ供給する冷却水の通水温度の制御は、コンクリート構造物の実態温度が最高値に上昇するまでのステップ1では、通水温度を、コンクリート構造物の温度よりも遙かに低い15℃程度に維持し、
コンクリート構造物の実態温度が最高値になった以後、同コンクリート構造物の温度が目標温度に下がるまでのステップ2の期間中は、前記通水温度とコンクリート構造物の温度との差を20℃程度に維持し、
コンクリート構造物の実態温度が目標値まで低下した以後のパイプクーリング期間中は、通水温度を再び、当初のステップ1と同程度の温度15℃に維持して実施することを特徴とする。
In the temperature measurement information and other real-time visualization methods in the pipe cooling system for a concrete structure according to the invention described in claim 3 or 4,
Control of the flow temperature of the cooling water supplied to the cooling pipe is performed in step 1 until the actual temperature of the concrete structure rises to the maximum value. The flow temperature is much lower than the temperature of the concrete structure 15. Maintain at about ℃,
After the actual temperature of the concrete structure reaches the maximum value, during the period of Step 2 until the temperature of the concrete structure falls to the target temperature, the difference between the water flow temperature and the temperature of the concrete structure is 20 ° C. To a degree,
During the pipe cooling period after the actual temperature of the concrete structure is lowered to the target value, the water flow temperature is again maintained at a temperature of about 15 ° C., which is the same as that in the first step.
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