JP2018178377A - Method of partial cooling of concrete and circulation cooling system - Google Patents

Method of partial cooling of concrete and circulation cooling system Download PDF

Info

Publication number
JP2018178377A
JP2018178377A JP2017073855A JP2017073855A JP2018178377A JP 2018178377 A JP2018178377 A JP 2018178377A JP 2017073855 A JP2017073855 A JP 2017073855A JP 2017073855 A JP2017073855 A JP 2017073855A JP 2018178377 A JP2018178377 A JP 2018178377A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
concrete
range
analysis
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017073855A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6911260B2 (en
Inventor
誠史 白岩
Seishi Shiraiwa
誠史 白岩
政美 川中
Masami Kawanaka
政美 川中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hazama Ando Corp
Original Assignee
Hazama Ando Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hazama Ando Corp filed Critical Hazama Ando Corp
Priority to JP2017073855A priority Critical patent/JP6911260B2/en
Publication of JP2018178377A publication Critical patent/JP2018178377A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6911260B2 publication Critical patent/JP6911260B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for setting the end time period of cooling, which can precisely restrain a temperature crack in partial cooling of concrete, a method of partial cooling of concrete that realizes the technology, and a circulation cooling system.SOLUTION: A method of partial cooling of a concrete of the present invention is a method of cooling for only a "cooling range", and is a method comprising a prior analysis step and a cooling step. In the prior analysis step, an "end time period of cooling" to stop cooling of concrete is set and in the cooling step, concrete at the cooling range is cooled until the end time period of cooling. Further in the prior analysis step, the minimum value of the cracking index of a placed concrete body finds as the "minimum cracking index" of concrete, and the end time period of cooling is set so that the minimum cracking index exceeds a "threshold used for the end time period of cooling".SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本願発明は、主にコンクリートのポストクーリングに関するものであり、より具体的には、あらかじめ適切な終了時期を設定したうえで部分的にコンクリートを冷却することのできるコンクリート部分冷却方法、及び循環冷却システムに関するものである。   The present invention mainly relates to post cooling of concrete, and more specifically, a concrete part cooling method capable of partially cooling concrete after setting an appropriate end time in advance, and a circulating cooling system It is about

コンクリートは鋼材とともに最も重要な建設材料のひとつであり、ダム、トンネル、橋梁といった土木構造物や、集合住宅、オフィスビルなどの建築構造物をはじめ、様々な構造物に用いられている。このコンクリート構造物は、あらかじめ工場等で製作されて所定の場所まで運搬されることもあるが、土木構造物や建築構造物の場合、所定の場所(現場)で直接構築されることが多い。いずれにしろ、セメントと水、骨材等を練り混ぜた状態のコンクリート(フレッシュコンクリート)を型枠の中に打込み、コンクリートの硬化を待って型枠を外すことでコンクリート構造物は構築される。   Concrete is one of the most important construction materials as well as steel materials, and is used in various structures including civil engineering structures such as dams, tunnels and bridges, and building structures such as apartment buildings and office buildings. Although this concrete structure may be manufactured beforehand in a factory etc. and transported to a predetermined place, in the case of a civil engineering structure or a building structure, it is often constructed directly at a predetermined place (site). In any case, concrete (fresh concrete) in which cement, water, aggregate and the like are mixed is poured into the formwork, and after the concrete hardens, the formwork is removed to construct a concrete structure.

上記のとおり、コンクリートは時間の経過とともに硬化していく材料であり、時間の経過に応じてコンクリートの水和反応により内部温度が上昇するとともに、その強度も上がり、弾性係数も向上していく材料である。ところで、フレッシュコンクリートから「硬化した状態のコンクリート」になる過程で、あるいは硬化後に構造物として供用されている間に、ひび割れが発生することがある。コンクリートのひび割れには、構造物の用途に影響を与えない無害なものもあるが、一方でその用途に重大な影響を及ぼす有害なひび割れもある。そのため、ひび割れが発生する原因や機構については解明されている部分も多く、その対策に関しても様々な手法が採用されている。   As described above, concrete is a material that hardens with the passage of time, and as the internal temperature rises due to the hydration reaction of the concrete according to the passage of time, the material also increases its strength and the elastic modulus also It is. By the way, a crack may occur in the process from becoming fresh concrete to "hardened concrete" or while being used as a structure after hardening. Some concrete cracks are harmless, which does not affect the application of the structure, but there are also harmful cracks that have a significant impact on the application. Therefore, there are many areas where the cause and mechanism of the occurrence of cracking have been clarified, and various measures have been adopted as a countermeasure.

ひび割れの種類はその発生原因によって分けられ、さらにコンクリート硬化前の原因と硬化後の原因で大別される。硬化前の原因としては、型枠の移動やセメントの異常凝結によって生じる「初期ひび割れ」、養生中における表面の急速乾燥によって生じる「プラスチック収縮ひび割れ」等が挙げられる。一方、硬化後の原因としては、水分損失に伴うセメントゲルの収縮によって生じる「乾燥収縮ひび割れ」や、鉄筋の腐食やアルカリ骨材反応によって生じる「物理的・化学的なひび割れ」、過大な荷重の作用や構造物の沈下によって生じる「構造ひび割れ」等が挙げられる。   The types of cracks are classified according to their causes, and are further classified into causes before hardening of concrete and causes after hardening. The causes before hardening include "initial cracking" caused by movement of the mold and abnormal cement setting, and "plastic shrinkage cracking" caused by rapid drying of the surface during curing. On the other hand, as a cause after hardening, "dry shrinkage cracking" caused by shrinkage of cement gel accompanied by water loss, "physical / chemical cracking" caused by corrosion of rebar or alkaline aggregate reaction, excessive load Examples include “structural cracks” and the like that are caused by the action and settlement of the structure.

また、比較的部材厚が大きなコンクリート構造物(いわゆる、マスコンクリート)では温度ひび割れが問題となることがある。この温度ひび割れは、内部拘束によって生ずるものと外部拘束によって生ずるものに大別され、それぞれひび割れが発生するまでの過程(メカニズム)が異なる。   In addition, in the case of a concrete structure having a relatively large thickness (so-called mass concrete), temperature cracking may be a problem. The thermal cracks are roughly classified into those caused by internal restraint and those caused by external restraint, and the process (mechanism) until the crack occurs is different.

コンクリートは硬化する過程で水とセメントの反応が起こるが、その際、水和熱が発生するためコンクリートの温度は時間とともに上昇する。ところが、外気温が低温であれば、コンクリートの表面温度は、外気への放熱(熱伝達)によってコンクリート表面に近い部分(外周部)はそれほど大きく温度上昇することはない。その結果、コンクリートの内部と外周部で顕著な温度差が生じ、内部では熱膨張するのに対して外周部ではそれほど熱膨張しないため、外周部に引張力が作用する。この引張力によって発生するのが、内部拘束による温度ひび割れである。   During the hardening of concrete, a reaction between water and cement takes place, but the temperature of the concrete rises with time because heat of hydration is generated. However, if the outside air temperature is low, the surface temperature of the concrete does not increase so much in the portion (peripheral portion) near the concrete surface due to heat release (heat transfer) to the outside air. As a result, a significant temperature difference occurs between the inner and outer peripheral portions of the concrete, and thermal expansion occurs inside, while the outer peripheral portion does not thermally expand so much, so tensile force acts on the outer peripheral portion. It is the temperature crack by internal restraint that is generated by this tensile force.

一方、コンクリートが所定の温度まで達すると今度は温度降下に転じ、温度降下に伴いコンクリートは全体的に熱収縮しようとする。ところが、既設コンクリートなどと接しているところでは、拘束状態となっているため自由に収縮することができない。この結果、コンクリートのうち特に外部に拘束された部分には引張力が作用する。この引張力によって発生するのが、外部拘束による温度ひび割れである。なお、外部拘束による温度ひび割れは、躯体を貫通するひび割れとなることも少なくない。   On the other hand, when the concrete reaches a predetermined temperature, it turns to temperature drop, and the heat tends to shrink as a whole due to the temperature drop. However, where it is in contact with existing concrete or the like, it can not be contracted freely because it is in a restrained state. As a result, a tensile force acts on a part of the concrete which is particularly restrained to the outside. It is a temperature crack by an external restraint that is generated by this tensile force. In addition, the temperature crack by external restraint often becomes a crack which penetrates a housing.

このように、内部拘束による温度ひび割れと外部拘束による温度ひび割れでは発生メカニズムが異なるものの、セメントの水和熱によって起こるコンクリートの温度上昇が原因である点では共通している。そこで温度ひび割れ対策としては、コンクリートの温度上昇を抑制する手法が主流となっている。例えば設計時の対策としては、水和熱の上昇を抑えることを目的に、低発熱セメントの使用、セメント量の低減、水和熱を低減する混和剤の使用など、配合設計に工夫がなされる。あるいは、比較的ひび割れが発生しても影響のない箇所にひび割れを誘導する目的で、ひび割れ誘発目地の設置を計画することもある。   As described above, although the generation mechanism is different between the thermal crack due to the internal restraint and the thermal crack due to the external restraint, they are common in that the temperature rise of the concrete caused by the heat of hydration of cement is the cause. Therefore, the method of suppressing the temperature rise of concrete is the mainstream as a countermeasure against the temperature crack. For example, as a countermeasure at the time of design, for the purpose of suppressing an increase in heat of hydration, a combination design is made such as use of low heat generation cement, reduction of cement amount, use of admixture to reduce heat of hydration. . Alternatively, the installation of a crack-inducing joint may be planned for the purpose of inducing a crack at a location where there is no impact even if a crack occurs relatively.

施工時の代表的な温度ひび割れ対策としては、プレクーリング、ポストクーリング、長期断熱養生が挙げられる。プレクーリングとは、打込み時のフレッシュコンクリートを冷却するもので、練り混ぜ水にフレーク状の氷を用いたり、ミキサやトラックアジテータにおける練り混ぜ中に液体窒素を噴射したり、種々の冷却方法が採用されている。   Typical measures against temperature cracking during construction include pre-cooling, post-cooling, and long-term heat insulation curing. Precooling is to cool fresh concrete at the time of casting, and it uses flaked ice as mixing water, injects liquid nitrogen during mixing in a mixer or track agitator, and various cooling methods are adopted. It is done.

ポストクーリングには、クーリングスロットなど躯体内部に温度拡散面を設けて自然冷却を促進する手法や、パイプ内に冷却水を通水してコンクリートを冷却するパイプクーリングなどがある。このパイプクーリングは、あらかじめ躯体内に薄肉鋼管などのクーリングパイプ(以下、「冷却管」という。)を敷設し、コンクリート打込み後に低温の水や空気等(以下、「冷媒」という。)を冷却管内に送り込むだけの対策で、比較的簡易な設備と作業によって実現でき、合理的かつ経済的な手法である。   Post-cooling includes a method of promoting natural cooling by providing a temperature diffusion surface inside a casing such as a cooling slot, and pipe cooling which cools concrete by passing cooling water through a pipe. In this pipe cooling, a cooling pipe such as thin-walled steel pipe (hereinafter referred to as "cooling pipe") is laid in advance in a housing, and low temperature water, air, etc. (hereinafter referred to as "refrigerant") after pouring concrete It is a rational and economical method that can be realized by means of relatively simple equipment and work.

従来、ポストクーリングの主な目的は、コンクリートの最高温度(以下、「ピーク温度」という。)を下げることであり、部材全体のピーク温度を早い時期に所定温度(周辺温度や予想最終温度)まで降下させることとされていた。したがって、通常は打込みを行ったコンクリート全体に対してポストクーリングを行い、ピーク温度に達したと判断されたときから所定期間(数時間〜半日程度)が経過した時点で終了するのが一般的であった。ところが発明者らは、外部拘束による温度ひび割れに関しては、打込みを行ったコンクリートのうち部分的にポストクーリングを行う方が効果的であることを研究の結果見出した。なお説明の便宜上、コンクリート全体に対して行うクーリングのことを「全体冷却」と、部分的に行うクーリングのことを「部分冷却」ということとする。   Conventionally, the main purpose of post cooling is to lower the maximum temperature of the concrete (hereinafter referred to as "peak temperature"), and the peak temperature of the entire member to a predetermined temperature (ambient temperature or expected final temperature) at an early stage It was supposed to go down. Therefore, generally, post-cooling is performed on the entire cast concrete, and it is general to end when a predetermined period (about several hours to half a day) has elapsed from when it is determined that the peak temperature has been reached. there were. However, the inventors have found that it is more effective to partially cool the cast concrete with regard to temperature cracking due to external restraint, as a result of research. For convenience of explanation, cooling performed on the entire concrete is referred to as "total cooling", and cooling performed partially is referred to as "partial cooling".

外部拘束された部分(以下、「被拘束部分」という。)に対して部分冷却を行うと、被拘束部分の最高温度が低減されることで部材全体の引張り応力が均一化し、その結果、局部的にひび割れ指数が小さくなることを回避することができる。また、冷却される範囲(以下、「冷却範囲」という。)と冷却されない範囲(以下、「非冷却範囲」という。)を設けることによって「タガ締め効果」を受けることができ、さらに効果的に外部拘束による温度ひび割れを抑制することができる。以下、この「タガ締め効果」について説明する。   When partial cooling is performed on an externally restrained portion (hereinafter referred to as "restrained portion"), the maximum temperature of the restrained portion is reduced, so that the tensile stress of the entire member becomes uniform, as a result, local It is possible to avoid that the cracking index becomes smaller. In addition, by providing a range to be cooled (hereinafter referred to as “cooling range”) and a range not to be cooled (hereinafter referred to as “non-cooling range”), “tagging effect” can be received, and further effectively It is possible to suppress temperature cracking due to external restraint. Hereinafter, the “tag tightening effect” will be described.

冷却範囲と非冷却範囲では当然ながら温度状態が異なり、それ故、熱膨張から収縮に転換する時期も、収縮に伴う形状変化の態様もそれぞれ相違する。言い換えれば、図1に示すように冷却範囲と非冷却範囲では見かけ上異なる挙動を示すわけである。図1は、外部拘束を受けるコンクリートにおける膨張期と収縮期の形状変化を示すモデル図であり、(a)はポストクーリングを行わないケースを示し、(b)は部分冷却を行うケースを示している。図1(b)に示すように、収縮時の非冷却範囲に着目すると、非冷却範囲は自ら収縮することで冷却範囲も収縮させようとし、すなわち冷却範囲に圧縮力を導入するように非冷却範囲が変形していると見ることができる。この結果、冷却範囲(つまり被拘束部分)に外部拘束による引張力が生じたとしても、非冷却範囲からの圧縮力導入による効果でその引張力が低減され(緩和され)、外部拘束による温度ひび割れの発生が抑制されるわけである。この非冷却範囲からの圧縮力による引張力低減効果が、前記した「タガ締め効果」である。   As a matter of course, the temperature condition differs between the cooling range and the non-cooling range, and therefore, the time of conversion from thermal expansion to contraction and the mode of shape change accompanying contraction are also different. In other words, as shown in FIG. 1, apparently different behavior is exhibited in the cooling range and the non-cooling range. FIG. 1 is a model diagram showing the shape change of the expansion period and the contraction period in concrete subjected to external restraint, (a) shows a case without post cooling, (b) shows a case with partial cooling There is. As shown in FIG. 1 (b), focusing on the non-cooling range at the time of contraction, the non-cooling range shrinks by itself and tries to shrink the cooling range as well, that is, non-cooling so as to introduce compressive force into the cooling range. It can be seen that the range is deformed. As a result, even if a tensile force due to external restraint is generated in the cooling range (that is, a constrained portion), the tensile force is reduced (relaxed) by the effect of introducing the compressive force from the non-cooling range, and the temperature crack due to the external restraint Occurrence is suppressed. The tensile force reduction effect by the compressive force from this non-cooling range is the above-mentioned "tagging effect".

以上説明した理由から発明者らは、外部拘束による温度ひび割れ対策としては被拘束部分に対してのみ冷却する「部分冷却」が有効であるという結論を得たわけである。これまで、単に部分的に冷却するという技術に関しては特許文献1で示されているものの、上記の理由に基づく部分冷却が提案されることはなかった。   For the reason described above, the inventors have concluded that "partial cooling", in which only the restricted portion is cooled, is effective as a measure against temperature cracking due to external restraint. So far, although the technique of merely partially cooling is disclosed in Patent Document 1, partial cooling based on the above reasons has not been proposed.

特開2016−11582号公報JP, 2016-11582, A

ところで、既述したとおり外部拘束による温度ひび割れは、温度降下に伴う熱収縮が拘束されることによって発生し、その温度降下の程度が大きいほど発生しやすくなる。したがってコンクリートのピーク温度を下げるべくポストクーリングを行うわけであるが、冷却することで熱収縮は増加され、しかもコンクリート温度の上昇が停滞することでその強度の発現も遅れることから、却ってひび割れが生じやすくなるという側面もある。そのため早い段階で、すなわちピーク温度に達したと判断されたときから所定期間が経過した時点で、冷却を終了しているわけである。なお、ピーク温度到達後に所定期間だけ継続するのは、再度の温度上昇(リバウンド)を防ぐためである。   By the way, as described above, the thermal cracking due to the external restraint is generated when the thermal contraction accompanied by the temperature drop is restrained, and the larger the degree of the temperature drop, the easier it is generated. Therefore, post cooling is performed to lower the peak temperature of the concrete, but the heat shrinkage is increased by cooling, and since the rise of the concrete temperature is stagnated, the development of its strength is delayed, and rather cracking occurs. There is also an aspect that it becomes easier. Therefore, cooling is ended at an early stage, that is, when a predetermined period has elapsed from when it is determined that the peak temperature has been reached. Note that the reason for continuing only for a predetermined period after reaching the peak temperature is to prevent another temperature rise (rebound).

外部拘束による温度ひび割れ対策として部分冷却を行ったとしても、熱収縮の増加や強度発現の遅延を防ぐために早い段階で冷却を停止することは重要である。ところが、先にも説明したとおりこれまでは「ピーク温度到達後から所定期間を待って終了する」こととされるだけであり、適切に(いわば論理的に)冷却を終了する時期(以下、「冷却終期」という。)を設定する技術に関してはそれほど多く提案されていない。ましてや、部分冷却を行った場合において、その冷却終期を設定する技術に関してはこれまで提案されることがなかった。本願発明の課題は、コンクリートの部分冷却において、的確に温度ひび割れを抑制することができる冷却終期を設定する技術を提供することであり、これを実現するコンクリート部分冷却方法、及び循環冷却システムを提供することである。   Even if partial cooling is performed as a measure against thermal cracking due to external restraint, it is important to stop the cooling at an early stage to prevent an increase in thermal contraction and a delay in strength development. However, as described above, until now, it is only considered to "wait for a predetermined period after reaching the peak temperature and end", and the timing when cooling is ended appropriately (so-called logically) (hereinafter referred to as " There is not much proposed about the technology of setting the end of cooling. Furthermore, when partial cooling is performed, the technology for setting the end of cooling has not been proposed until now. An object of the present invention is to provide a technology for setting a cooling end period capable of appropriately suppressing temperature cracking in partial cooling of concrete, and provides a concrete partial cooling method and a circulating cooling system that realize this. It is to be.

本願発明は、コンクリートの部分冷却を行うに当たって、コンクリートの最小ひび割れ指数を求め、この最小ひび割れ指数と終期用閾値に基づいて冷却終期を設定する、という点に着目したものであり、これまでにはなかった発想に基づいて行われたものである。   The present invention focuses on finding the minimum cracking index of concrete when performing partial cooling of concrete, and setting the cooling end based on the minimum cracking index and the threshold for the final period, It was done based on the idea that was not.

本願発明のコンクリート部分冷却方法は、対象となるコンクリートのうち「冷却範囲」に対してのみ冷却する方法であり、事前解析工程と冷却工程を備えた方法である。事前解析工程では、コンクリートの冷却を停止する「冷却終期」を設定し、冷却工程では、冷却終期になるまで冷却範囲のコンクリートを冷却する。なお事前解析工程では、打込み後のコンクリートのひび割れ指数の最小値を「最小ひび割れ指数」として求めるとともに、この最小ひび割れ指数が「終期用閾値」(あらかじめ設定)を超えるように冷却終期を設定する。   The concrete part cooling method according to the present invention is a method of cooling only the “cooling range” of the target concrete, and is a method including a pre-analysis step and a cooling step. In the pre-analysis process, "the end of cooling" to stop the cooling of the concrete is set, and in the cooling process, the concrete in the cooling range is cooled until the end of cooling. In the pre-analysis process, the minimum value of the crack index of the concrete after being cast is determined as the "minimum crack index", and the cooling end period is set such that the minimum crack index exceeds the "final threshold" (preset).

本願発明のコンクリート部分冷却方法は、打込み後のコンクリート温度を計測する温度計測工程をさらに備えた方法とすることもできる。この場合、事前解析工程では、打込み後のコンクリート温度が最大となる時期を「温度ピーク時期」として算出するとともに、温度ピーク時期後の冷却期間を「ピーク後冷却期間」として求める。また冷却工程では、事前解析工程で得られた温度ピーク時期のコンクリート温度と、温度計測工程で得られるコンクリート温度、ピーク後冷却期間に基づいて冷却終期を修正し、この修正した冷却終期になると冷却を停止する。   The concrete part cooling method of the present invention can also be a method further including a temperature measurement step of measuring the temperature of concrete after being cast. In this case, in the pre-analysis step, the time at which the concrete temperature after pouring is maximum is calculated as the “temperature peak time”, and the cooling period after the temperature peak time is determined as the “post peak cooling period”. In the cooling step, the cooling end is corrected based on the concrete temperature obtained at the pre-analysis step, the concrete temperature obtained at the temperature measurement step, and the post-peak cooling period, and the corrected cooling end is reached. Stop.

本願発明のコンクリート部分冷却方法は、事前解析工程でコンクリートの冷却範囲を設定する方法とすることもできる。この場合、「解析上の冷却範囲」を変えながら最小ひび割れ指数を求め、この最小ひび割れ指数があらかじめ設定した「範囲用閾値」を上回るときの「解析上の冷却範囲」を実際の冷却範囲として設定する。なお、鉛直方向の範囲を設定することで解析上の冷却範囲を定め、これに基づいて「高さを規定した冷却範囲」を設定することもできるし、水平方向の範囲を設定することで解析上の冷却範囲を定め、これに基づいて「幅を規定した冷却範囲」を設定することもできる。   The concrete part cooling method of the present invention can also be a method of setting the cooling range of concrete in the pre-analysis step. In this case, the minimum cracking index is obtained while changing the “analysis cooling range”, and the “analysis cooling range” is set as the actual cooling range when the minimum cracking index exceeds the “range threshold” set in advance. Do. Note that the cooling range on analysis can be determined by setting the range in the vertical direction, and based on this, the “cooling range that defines the height” can be set, or the analysis can be done by setting the horizontal range. The upper cooling range can be defined, and based on this, the "cooling range with defined width" can be set.

本願発明のコンクリート部分冷却方法は、対象となるコンクリートのうち部分冷却を行わない「非冷却範囲」を保温養生する保温養生工程を、さらに備えた方法とすることもできる。   The concrete part cooling method of the present invention can also be a method further including a heat retention and curing step of holding and curing a "non-cooling range" of the target concrete which is not subjected to partial cooling.

本願発明のコンクリート部分冷却方法は、「パイプクーリング」によって、冷却範囲のコンクリートを冷却する方法とすることもできる。この場合、冷却工程では、冷却範囲のコンクリート内部に略水平(水平含む)姿勢で埋設された冷却管内に、圧送手段によって冷媒を圧送して流過させる。   The concrete part cooling method of the present invention can also be a method of cooling concrete in a cooling range by "pipe cooling". In this case, in the cooling step, the refrigerant is pumped and flowed by the pressure-feeding means into the cooling pipe embedded in a substantially horizontal (horizontally included) posture inside the concrete in the cooling range.

本願発明のコンクリート部分冷却方法は、トンネル覆工コンクリートに対してパイプクーリングを行う方法とすることもできる。この場合、冷却工程では、冷却範囲のトンネル覆工コンクリート内部に略水平(水平含む)姿勢で埋設された冷却管内に、循環冷却システムを用いて冷媒を圧送する。この循環冷却システムは、トンネル覆工コンクリート用の移動式型枠台車(以下、「セントル」という。)に設置された圧送手段と冷媒冷却手段を備えており、この圧送手段によって冷媒を圧送し、冷却管から排出される暖められた冷媒を冷媒冷却手段によって冷却することで循環冷却するものである。   The concrete part cooling method of the present invention can also be a method of performing pipe cooling on tunnel lining concrete. In this case, in the cooling step, the refrigerant is pumped using a circulating cooling system into a cooling pipe embedded in a substantially horizontal (horizontally included) posture inside the tunnel lining concrete in the cooling range. This circulation cooling system includes pumping means and refrigerant cooling means installed in a movable formwork carriage (hereinafter referred to as "centle") for tunnel lining concrete, and the refrigerant is pumped by this pumping means, Circulating cooling is performed by cooling the warmed refrigerant discharged from the cooling pipe by the refrigerant cooling means.

本願発明の循環冷却システムは、トンネル覆工コンクリートのうち冷却範囲のみに略水平(水平含む)姿勢で埋設された冷却管内に冷媒を流過させるものであり、解析手段と、圧送手段、冷媒冷却手段を備えたものである。解析手段は、打込み後のコンクリートの最小ひび割れ指数を求め、この最小ひび割れ指数が終期用閾値を超えるように冷却終期を求める手段である。また、セントルに設置された冷媒冷却手段は、冷却管から排出される冷媒を冷却する手段であり、同じくセントルに設置された圧送手段は、冷媒冷却手段によって冷却された冷媒を冷却終期になるまで冷却管内に圧送する手段である。   The circulating cooling system according to the present invention is to allow the refrigerant to flow through the cooling pipe embedded in a substantially horizontal (horizontally included) posture only in the cooling range of the tunnel lining concrete, and the analysis means, the pumping means, and the refrigerant cooling It is equipped with means. The analysis means is a means for determining the minimum crack index of the concrete after being cast, and determining the end of cooling so that the minimum crack index exceeds the end threshold. Further, the refrigerant cooling means installed in the center is a means for cooling the refrigerant discharged from the cooling pipe, and the pumping means similarly installed in the center is until the refrigerant cooled by the refrigerant cooling means reaches the end of cooling It is a means for pumping into the cooling pipe.

本願発明のコンクリート部分冷却方法、及び循環冷却システムには、次のような効果がある。
(1)被拘束部分の最高温度が低減されることで部材全体の引張り応力が均一化し、その結果、局部的にひび割れ指数が小さくなることを回避することができる。
(2)「タガ締め効果」を受けることができ、すなわち被拘束部分に生じる引張力が低減されることから、さらに効果的にひび割れを抑制することができる。
(3)適切な冷却終期を設定することができることから、さらに効果的に温度ひび割れを抑制することができる。
(4)部分的に冷却するため、従来の全体冷却に比べ、クーリングパイプなど設備に掛かる費用や冷却など運転に掛かる費用を大幅に削減することができる。
(5)適切な冷却終期を設定することから、不要なクーリングによる無駄なコストや労力を省くことができるうえ、速やかに次工程に移行することができ、ひいては工期短縮に貢献することができる。
(6)循環冷却システムを用いてトンネル覆工コンクリートの部分冷却を行うと、セントルの移動とともに実施できるため、極めて効率的に部分冷却を行うことができる。
The concrete portion cooling method and circulating cooling system of the present invention have the following effects.
(1) By reducing the maximum temperature of the constrained portion, it is possible to make the tensile stress of the entire member uniform, and as a result, it is possible to avoid that the crack index becomes small locally.
(2) The “tagging effect” can be received, that is, the tensile force generated in the restrained portion is reduced, so that the crack can be more effectively suppressed.
(3) Since it is possible to set an appropriate cooling end, it is possible to more effectively suppress temperature cracking.
(4) Since the partial cooling is performed, the cost for equipment such as a cooling pipe and the cost for operation such as cooling can be significantly reduced as compared with the conventional overall cooling.
(5) By setting an appropriate end of cooling period, wasteful cost and labor due to unnecessary cooling can be saved, and it is possible to quickly shift to the next step, thereby contributing to shortening of the work period.
(6) If partial cooling of tunnel lining concrete is performed using a circulation cooling system, it can be carried out along with the movement of the center, so partial cooling can be performed extremely efficiently.

(a)はポストクーリングを行わないケースにおける膨張期と収縮期のコンクリートの形状変化を示すモデル図、(b)は部分冷却を行うケースにおける膨張期と収縮期のコンクリートの形状変化を示すモデル図。(A) is a model diagram showing the shape change of concrete in the expansion period and the contraction period in the case where post cooling is not performed, and (b) is a model diagram showing the shape change of concrete in the expansion period and the contraction period in the case where partial cooling is performed . 対象コンクリートの冷却範囲と非冷却範囲を模式的に示すモデル図。The model figure which shows the cooling range and non-cooling range of object concrete typically. コンクリート打込み後の経過時間とコンクリート応力の関係を、冷却なしのケース、全体冷却のケース、部分冷却のケースで比較したグラフ図。The graph which compared the relationship between the elapsed time after concrete pouring, and concrete stress in the case without cooling, the case of whole cooling, and the case of partial cooling. (a)はコンクリート打込み後の経過時間とコンクリート温度の関係を、冷却なしのケース、打込み後1日間だけ部分冷却したケース、打込み後2日間部分冷却したケース、打込み後5日間部分冷却したケースで比較したグラフ図、(b)はコンクリート打込み後の経過時間とコンクリート応力の関係を、冷却なしのケース、打込み後1日間だけ部分冷却したケース、打込み後2日間部分冷却したケース、打込み後5日間部分冷却したケースで比較したグラフ図。(A) shows the relationship between elapsed time after concrete pouring and concrete temperature, the case without cooling, the case partially cooling only for 1 day after pouring, the case partially cooling for 2 days after pouring, and the case partially cooling for 5 days after pouring Graphs for comparison, (b) shows the relationship between elapsed time after concrete pouring and concrete stress, the case without cooling, the case partially cooled for only 1 day after casting, the case partially cooled for 2 days after casting, 5 days after casting The graph figure which compared by the case which carried out partial cooling. 本願発明のコンクリート部分冷却方法の主な工程の流れを示すフロー図。The flow figure showing the flow of the main processes of the concrete part cooling method of the present invention. 解析上の冷却範囲を変えながら温度応力解析を行うことで、冷却範囲を設定する手順の一例を示すフロー図。The flow figure which shows an example of the procedure which sets a cooling range by performing temperature stress analysis, changing the cooling range on analysis. (a)は解析上の冷却範囲を変えながら温度応力解析を行うモデル図、(b)は解析上の冷却範囲を変えながら温度応力解析を行った結果を示すグラフ。(A) is a model figure which performs temperature stress analysis, changing the cooling range on analysis, (b) is a graph which shows the result of performing temperature stress analysis, changing the cooling range on analysis. 温度応力解析によって冷却終期を設定する手順の一例を示すフロー図。The flowchart which shows an example of the procedure which sets the end of cooling by temperature stress analysis. (a)は解析上の冷却期間を2日とした場合のひび割れ指数の変化を示すグラフ図、(b)は解析上の冷却期間を5.5日とした場合のひび割れ指数の変化を示すグラフ図。(A) is a graph showing the change in cracking index when the cooling period in analysis is 2 days, (b) is a graph showing the change in cracking index when the cooling period in analysis is 5.5 days Figure. 解析上の冷却期間と最小ひび割れ指数の関係を示すグラフ図。The graph which shows the relationship between the cooling period on analysis, and the minimum crack index. (a)はトンネル坑内に設置された循環冷却システムを示すモデル図、(b)は循環冷却システムの主な構成を示すブロック図。(A) is a model figure which shows the circulation cooling system installed in the tunnel pit, (b) is a block diagram which shows the main structures of a circulation cooling system. 冷却管のうちコンクリート壁面に近い部分を取り外し可能とする構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the structure which makes removable the part near a concrete wall surface among cooling pipes. 冷却管よりも小径のグラウトホースが連結された冷却管の端部を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the end of the cooling pipe with which the grout hose smaller diameter than the cooling pipe was connected.

本願発明のコンクリート部分冷却方法、及び循環冷却システムの実施形態の例を図に基づいて説明する。なお本願発明の循環冷却システムは、トンネル覆工コンクリートを対象として本願発明のコンクリート部分冷却方法を実施する際に利用するものである。したがって、まずは本願発明のコンクリート部分冷却方法について説明し、その後に本願発明の循環冷却システムについて説明することとする。   The concrete part cooling method of this invention and the example of embodiment of a circulation cooling system are demonstrated based on figures. The circulating cooling system of the present invention is used when carrying out the concrete portion cooling method of the present invention for tunnel lining concrete. Therefore, first, the method of partially cooling concrete according to the present invention will be described, and then the circulating cooling system according to the present invention will be described.

1.コンクリート部分冷却方法
(全体概要)
本願発明のコンクリート部分冷却方法は、冷却対象となるコンクリート(以下、「対象コンクリート」という。)のうち冷却範囲のみに対して冷却を行う方法である。図2は、対象コンクリート100の冷却範囲110と非冷却範囲120を模式的に示すモデル図である。この図に示すように対象コンクリート100は、既設コンクリートや基礎岩盤といった拘束体200に接して構築され、すなわち外部拘束による温度ひび割れが生じやすい環境で構築される。そして、対象コンクリート100のうち拘束体200に接する位置から設定した所定範囲を「冷却範囲110」とし、冷却範囲110を除く範囲を「非冷却範囲120」とする。
1. Concrete part cooling method (overall summary)
The concrete part cooling method of the present invention is a method of cooling only a cooling range in concrete (hereinafter referred to as "target concrete") to be cooled. FIG. 2 is a model diagram schematically showing the cooling range 110 and the non-cooling range 120 of the target concrete 100. As shown in this figure, the target concrete 100 is constructed in contact with a restraining body 200 such as existing concrete or foundation rock, that is, it is constructed in an environment in which a temperature crack is likely to occur due to external restraint. And let the predetermined range set from the position which touches the restraint object 200 among object concrete 100 be "cooling range 110", and let the range except cooling range 110 be "non-cooling range 120."

対象コンクリート100を全体冷却ではなく部分冷却とするのは、既述したとおり、被拘束部分の最高温度を低減することで引張り応力を均一化しこれによりひび割れ指数の低下を抑制するためであり、タガ締め効果を受けることによって効果的にひび割れを抑制するためである。   The objective concrete 100 is not totally cooled but partially cooled, as described above, to reduce the maximum temperature of the constrained portion to equalize the tensile stress and thereby suppress the decrease in the cracking index. It is for suppressing a crack effectively by receiving a tightening effect.

図3は、コンクリート打込み後の経過時間とコンクリート応力の関係を示す図であり、冷却なし(無対策)のケースと、全体冷却のケース、部分冷却のケースを比較したグラフである。なお図3では、コンクリート応力を実線で示すとともに、発現するコンクリートの引張強度を破線で示している。この図からも分かるように、全体冷却、部分冷却ともに冷却停止後には一旦コンクリート応力の伸びが鈍化しているものの、その後の伸びを見ると明らかに全体冷却よりも部分冷却の方がコンクリート応力の上昇程度が小さくなっている。この結果からも、外部拘束による温度ひび割れに関しては、全体冷却よりも部分冷却の方が有効な対策であることが認められる。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between elapsed time after concrete placement and concrete stress, and is a graph comparing the case without cooling (no countermeasure), the case with overall cooling, and the case with partial cooling. In addition, in FIG. 3, while showing concrete stress with a continuous line, the tensile strength of the concrete which expresses is shown with a broken line. As can be seen from this figure, although both the overall cooling and the partial cooling both stop stretching of the concrete stress once after cooling down, when you look at the subsequent elongation, the partial cooling is clearly more effective than the overall cooling. The rise is getting smaller. Also from this result, it is recognized that partial cooling is more effective than whole cooling for temperature cracking due to external restraint.

また本願発明のコンクリート部分冷却方法では、実際に現地(現場)で冷却を行う前に、対象コンクリート100の冷却を停止する時期(冷却終期)をあらかじめ設定する。既述したとおり、外部拘束による温度ひび割れ対策として部分冷却を行ったとしても、熱収縮の増加や強度発現の遅延を防ぐためには早い段階で冷却を停止することが重要であり、すなわち適切な冷却終期を設定することで効果的なひび割れ対策を実現することができるわけである。   Moreover, in the concrete part cooling method of this invention, the time (cooling end period) which stops cooling of the object concrete 100 is beforehand set before cooling in a field (field) actually. As described above, even if partial cooling is performed as a measure against thermal cracking due to external restraint, it is important to stop the cooling at an early stage to prevent an increase in heat shrinkage and a delay in strength development, that is, appropriate cooling By setting the final period, it is possible to realize an effective crack countermeasure.

図4は、冷却なし(無対策)のケースと、込み後1日間だけ部分冷却したケース、打込み後2日間部分冷却したケース、打込み後5日間部分冷却したケースを比較したグラフであり、(a)はコンクリート打込み後の経過時間とコンクリート温度の関係を示す図、(b)はコンクリート打込み後の経過時間とコンクリート応力の関係を示す図である。なお図4(b)でも、コンクリート応力を実線で示すとともに、発現するコンクリートの引張強度を破線で示している。   FIG. 4 is a graph comparing the case without cooling (no countermeasure) with the case partially cooled for only 1 day after incorporation, the case partially cooled for 2 days after implantation, and the case partially cooled for 5 days after implantation (a Figure is a diagram showing the relationship between elapsed time after concrete pouring and concrete temperature, and (b) is a diagram showing relationship between elapsed time after concrete pouring and concrete stress. In addition, while FIG.4 (b) shows concrete stress with a continuous line, the tensile strength of the concrete which expresses is shown with a broken line.

図4(a)から分かるように、当然ながら早く冷却を停止した方がその後の温度降下の程度は小さくなるが、あまり早く停止すると1日冷却のケースのように停止後の温度再上昇(リバウンド)が生じてしまう。その結果、ピーク温度が他のケース(2日冷却と5日冷却)よりも高くなり、図4(b)に示すように2日冷却のケースよりも1日冷却のケースの方がコンクリート応力は大きくなる。また5日冷却のケースでは、図4(a)に示すように最も早くコンクリート温度が降下するが、図4(b)に示すようにコンクリートの引張強度と応力が最も接近する。したがって、コンクリートの引張強度をコンクリート応力で除した「ひび割れ指数」が最も小さな値を示すこととなり、すなわち5日冷却のケースが最も温度ひび割れを生じやすいケースとなる。   As can be seen from FIG. 4 (a), naturally, the earlier the cooling is stopped, the smaller the temperature drop will be, but if it is stopped too early, the temperature will rise again after stopping (rebound as in the case of one day cooling) ) Will occur. As a result, the peak temperature is higher than in the other cases (2 days cooling and 5 days cooling), and as shown in Fig. 4 (b), the concrete stress is lower in the 1 day cooling case than in the 2 day cooling case. growing. In the case of cooling for 5 days, the concrete temperature drops most quickly as shown in FIG. 4 (a), but the tensile strength and stress of the concrete are closest to each other as shown in FIG. 4 (b). Therefore, the “cracking index” obtained by dividing the tensile strength of concrete by the stress of the concrete shows the smallest value, that is, the case of 5-day cooling is the case most likely to cause the temperature crack.

このように部分冷却を行ったとしても、冷却を停止する時期によって温度ひび割れの抑制効果は大きく異なる。そこで本願発明では、適切な冷却終期を合理的に設定することとした。以下、図5を参照しながら本願発明のコンクリート部分冷却方法を構成する主な要素について詳しく説明する。   Even if partial cooling is performed as described above, the effect of suppressing thermal cracking greatly differs depending on the timing of stopping the cooling. Therefore, in the present invention, it is decided to rationally set an appropriate end of cooling. Hereinafter, with reference to FIG. 5, the main elements constituting the method of partially cooling a concrete according to the present invention will be described in detail.

(事前解析工程)
図5は、本願発明のコンクリート部分冷却方法の主な工程の流れを示すフロー図である。この図に示すように本願発明のコンクリート部分冷却方法は、はじめに事前解析工程を行う(Step100)。そして事前解析工程では、主に冷却範囲110を設定し(Step110)、冷却終期を設定する(Step120)。
(Pre-analysis process)
FIG. 5 is a flow diagram showing the flow of the main steps of the method for cooling a concrete part of the present invention. As shown to this figure, the concrete part cooling method of this invention performs a pre-analysis process first (Step 100). Then, in the pre-analysis step, the cooling range 110 is mainly set (Step 110), and the end of cooling is set (Step 120).

冷却範囲110を設定するに当たっては、3次元FEM(Finite Element Method)を用いた温度応力解析に基づいて設定することができる。例えば、冷却を行わない条件で対象コンクリート100の温度応力履歴を算出し、さらに節点ごとにひび割れ指数を求め、このひび割れ指数が所定の閾値を下回る範囲を冷却範囲として設定する。あるいは、解析条件となる冷却する範囲(以下、「解析上の冷却範囲」という。)を複数パターン定め、そのうち「最小ひび割れ指数」が最大となるパターンを冷却範囲として設定することもできる。この「最小ひび割れ指数」は、温度応力解析によって節点ごとのひび割れ指数の履歴を求めるとともに、節点ごとの最小値を抽出し、さらに全ての節点の最小値の中から最小の値を示すひび割れ指数を抽出することで求められる。   The cooling range 110 can be set based on thermal stress analysis using a three-dimensional finite element method (FEM). For example, the temperature stress history of the target concrete 100 is calculated under the condition that cooling is not performed, and a crack index is further obtained for each node, and a range where the crack index falls below a predetermined threshold is set as a cooling range. Alternatively, a plurality of patterns of cooling range (hereinafter referred to as “analysis cooling range”) serving as analysis conditions may be determined, and a pattern of which “minimum crack index” is maximum may be set as the cooling range. This “minimum crack index” determines the history of the crack index for each node by thermal stress analysis, extracts the minimum value for each node, and further indicates the crack index indicating the minimum value among the minimum values of all the nodes. It is obtained by extracting.

図6は、解析上の冷却範囲を変えながら温度応力解析を行うことで冷却範囲を設定する手順の一例を示すフロー図である。また図7(a)は、解析上の冷却範囲Hを変えながら温度応力解析を行うモデル図であり、図7(b)は、その結果を示すグラフである。なお図7(a)は、逆T擁壁を4分割(延長方向と前背面方向にそれぞれ2分割)した、いわゆる1/4モデルである。冷却範囲を設定する段階ではまだ冷却期間(つまり、冷却終期)が確定していないため、まずは仮の冷却期間(例えば、コンクリート打込み後2日間)を設定する(Step111)。   FIG. 6 is a flow chart showing an example of a procedure of setting a cooling range by performing a temperature stress analysis while changing a cooling range on analysis. FIG. 7 (a) is a model diagram for performing the temperature stress analysis while changing the cooling range H on the analysis, and FIG. 7 (b) is a graph showing the result. FIG. 7A is a so-called 1⁄4 model in which the reverse T retaining wall is divided into four parts (two parts in each of the extension direction and the front and back direction). At the stage of setting the cooling range, since the cooling period (that is, the final period of cooling) has not been determined yet, first, a temporary cooling period (for example, two days after pouring concrete) is set (Step 111).

仮の冷却期間を設定すると、初期値として解析上の冷却範囲を定める(Step112)。例えば図7(a)の場合、対象コンクリート100が逆T型擁壁のうちの竪壁部分であり、拘束体200がフーチング部分であるから、フーチングの上端から上方に広げた領域を解析上の冷却範囲Hとしている。解析上の冷却範囲Hが定まると、温度応力解析を行う(Step113)。さらに解析上の冷却範囲Hを変えながら(例えば、50cmずつ広げながら)、繰り返し温度応力解析を行い、図7(b)に示す「冷却範囲−ひび割れ指数グラフ」を作成する(Step114)。図7(b)は、横軸を解析上の冷却範囲H(フーチングの上端からの幅)、縦軸をひび割れ指数としており、各節点におけるひび割れ指数の変化を示している。   When the temporary cooling period is set, an analytical cooling range is determined as an initial value (Step 112). For example, in the case of FIG. 7A, since the target concrete 100 is a wall portion of the inverted T-shaped retaining wall and the restraint 200 is a footing portion, a region extending upward from the upper end of the footing is analyzed The cooling range is H. When the cooling range H on analysis is determined, temperature stress analysis is performed (Step 113). Furthermore, while changing the cooling range H on the analysis (for example, while expanding each 50 cm), repeated thermal stress analysis is performed to create a “cooling range-cracking index graph” shown in FIG. 7B (Step 114). In FIG. 7 (b), the horizontal axis is the analytical cooling range H (the width from the upper end of the footing), and the vertical axis is the crack index, showing changes in the crack index at each node.

「冷却範囲−ひび割れ指数グラフ」が作成できると、実際に冷却する冷却範囲110を確定する(Step115)。具体的には、あらかじめ設定した閾値(以下、範囲設定用の閾値という意味で「範囲用閾値」という。)を最小ひび割れ指数が上回るときの解析上の冷却範囲Hを、冷却範囲110として確定する。例えば、図7(b)に示す「冷却範囲−ひび割れ指数グラフ」に範囲用閾値を示し、最小ひび割れ指数(複数の折れ線グラフの最下点)がこの範囲用閾値ラインを超える横軸値(解析上の冷却範囲H)、すなわち図に示す適正範囲のうち適当な解析上の冷却範囲Hを選択し、これを冷却範囲110として確定する。   When the “cooling range-cracking index graph” can be created, the cooling range 110 to be actually cooled is determined (Step 115). Specifically, an analytical cooling range H is determined as the cooling range 110 when the minimum cracking index exceeds a preset threshold (hereinafter, referred to as “range threshold” in the sense of a threshold for range setting). . For example, the threshold for range is shown in the “cooling range-cracking index graph” shown in FIG. 7B, and the horizontal axis value (analysis where the minimum cracking index (the lowest point of plural line graphs) exceeds this range threshold line The upper cooling range H), that is, the appropriate analytical cooling range H among the appropriate ranges shown in the figure, is selected, and this is determined as the cooling range 110.

冷却範囲は、ここまで説明したように鉛直方向の範囲(つまり高さを規定した範囲)のみを設定してもよいし、これに加えて(あるいはこれに代えて)水平方向の範囲(つまり幅を規定した範囲)を設定してもよい。冷却範囲として水平方向の範囲を設定する場合は、図7(a)に示すように部材中心から所定幅だけ広げた範囲を「解析上の冷却範囲B」として定め、上記した手順(鉛直方向範囲の設定手順)と同様の手順を行うことで冷却範囲110を設定する。なお、複数のリフトに分けて対象コンクリート100の打込みを行う場合は、各リフトに対して冷却範囲110を設定するとよい。   As the cooling range, only the vertical range (that is, the range that defines the height) may be set as described above, and additionally (or instead), the horizontal range (that is, the width) ) May be set. When the range in the horizontal direction is set as the cooling range, as shown in FIG. 7A, the range expanded by a predetermined width from the center of the member is defined as “analysis cooling range B”, and the above procedure (vertical range The cooling range 110 is set by performing the same procedure as in the setting procedure of FIG. When the target concrete 100 is to be divided into a plurality of lifts, the cooling range 110 may be set for each lift.

ところで、部分冷却とするのはタガ締め効果を受けることがその理由の1つであるが、非冷却範囲120を相当の領域(高さ、幅あるいは面積)とすることによって、このタガ締め効果がより大きくなることを発明者らは確認している。例えば、冷却範囲110の領域Rcと非冷却範囲120の領域Ruの割合(Rc/Ru)を非冷却比率とすると、この非冷却比率が所定の閾値を超えるとき全てのひび割れ指数は1以上を示す。したがって冷却範囲は、非冷却比率が所定の閾値を超えるように設定するとよい。なおタガ締め効果を受ける場合、非冷却範囲120はその温度が奪われていない(熱膨張している)状態であることが望ましく、また冷却範囲110は冷却されている状態、すなわち圧縮力が導入されやすい状態であることが望ましい。   By the way, one of the reasons is that partial cooling is subject to the tag tightening effect, but by setting the non-cooling range 120 to a considerable area (height, width or area), this tag tightening effect is obtained. The inventors have confirmed that it becomes larger. For example, when the ratio (Rc / Ru) of the region Rc of the cooling range 110 to the region Ru of the uncooling range 120 is taken as the uncooling ratio, all crack indices show 1 or more when the uncooling ratio exceeds a predetermined threshold. . Therefore, the cooling range may be set such that the non-cooling ratio exceeds a predetermined threshold. It is desirable that the uncooled range 120 be in a state where its temperature is not deprived (thermal expansion) when subjected to the tag tightening effect, and that the cooled range 110 is in a cooled state, that is, a compressive force is introduced. It is desirable that it is easy to be

図5に示すように、冷却範囲110が設定できると冷却終期を設定する(Step120)。この場合も冷却範囲110の設定と同様、3次元FEMを用いた温度応力解析に基づいて設定することができる。図8は、温度応力解析によって冷却終期を設定する手順の一例を示すフロー図である。このフロー図の例では、まず既に確定した冷却範囲110を入力値として設定し(Step121)、さらに仮の冷却終期(以下、「解析上の冷却終期」という。)を入力値として設定する(Step122)。入力値として冷却範囲110と解析上の冷却終期が設定できると、温度応力解析を行う(Step123)。さらに解析上の冷却終期を変えながら(例えば、1日ずつ延長しながら)、繰り返し温度応力解析を行い、「冷却終期−ひび割れ指数グラフ」を作成する(Step124)。   As shown in FIG. 5, when the cooling range 110 can be set, the end of cooling is set (Step 120). Also in this case, similarly to the setting of the cooling range 110, the setting can be made based on the temperature stress analysis using a three-dimensional FEM. FIG. 8 is a flow chart showing an example of a procedure for setting the cooling end period by temperature stress analysis. In the example of this flow chart, first, the cooling range 110 already determined is set as an input value (Step 121), and a temporary cooling end (hereinafter referred to as "analytical cooling end") is set as an input value (Step 122). ). When the cooling range 110 and the cooling end on the analysis can be set as the input value, the temperature stress analysis is performed (Step 123). Furthermore, while changing the cooling end on the analysis (for example, while extending each day), the thermal stress analysis is repeated to create the “cooling end-cracking index graph” (Step 124).

図9は、コンクリート打込み後のひび割れ指数の変化を示すグラフであり、(a)は解析上の冷却期間を2日とした場合を示し、(b)は解析上の冷却期間を5.5日とした場合を示している。なおこの図に示すひび割れ指数は、その時点(横軸値)において全節点中最も小さな値のひび割れ指数を選出してプロットしたものである。そして、さらに図9(a)や図9(b)のうち最も小さな値のひび割れ指数(つまり、最小ひび割れ指数)を抽出し、横軸を解析上の冷却終期、縦軸をひび割れ指数とするグラフにプロットしたものが図10に示す「冷却終期−ひび割れ指数グラフ」である。   FIG. 9 is a graph showing the change in the cracking index after concrete pouring, where (a) shows the case where the cooling period in analysis is 2 days, and (b) shows the cooling period in analysis 5.5 days And the case is shown. The crack index shown in this figure is obtained by selecting and plotting the crack index having the smallest value among all the nodes at that time (horizontal axis value). Then, further extract the crack index (that is, the minimum crack index) of the smallest value among FIG. 9A and FIG. 9B, and make the horizontal axis the end of cooling on analysis and the vertical axis the crack index What is plotted in FIG. 10 is the “end of cooling-cracking index graph” shown in FIG.

「冷却終期−ひび割れ指数グラフ」が作成できると、実際に冷却する冷却期間を設定するため冷却終期を確定する(Step125)。具体的には、あらかじめ設定した閾値(以下、終期設定用の閾値という意味で「終期用閾値」という。)を最小ひび割れ指数が上回るときの解析上の冷却終期を、冷却終期として確定する。例えば、図10に示す「冷却終期−ひび割れ指数グラフ」に終期用閾値を示し、最小ひび割れ指数がこの終期用閾値ラインを超える横軸値(解析上の冷却終期)、すなわち図に示す適正範囲のうち適当な解析上の冷却終期を選択し、これを冷却終期として確定する。なお、範囲用閾値と終期用閾値は異なる値として別に設定することもできるし、同じ値として共通する閾値として(つまり、範囲用閾値と終期用閾値を分けることなく)設定することもできる。   When the "last cooling stage-crack index graph" can be created, the final cooling stage is decided in order to set the cooling period to be actually cooled (Step 125). Specifically, an analytical cooling end when the minimum crack index exceeds a preset threshold (hereinafter, referred to as “final threshold” in the sense of a threshold for setting the end) is determined as the cooling end. For example, the “end of cooling-cracking index graph” shown in FIG. 10 indicates the end threshold, and the minimum crack index exceeds the end threshold line (horizontal end on analysis), ie, the appropriate range shown in the figure. Among them, an appropriate analytical end of cooling is selected, and this is determined as the end of cooling. Note that the range threshold and the end period threshold can be separately set as different values, or can be set as the same value as a common threshold (that is, without separating the range threshold and the end period threshold).

(冷却工程)
図5に示すように、事前解析工程(冷却範囲の設定と冷却終期の設定)を終えると、実際に対象コンクリート100のうち冷却範囲110に対して部分冷却を行う(Step200)。この部分冷却の手法は、躯体内のパイプに冷媒を流過させるパイプクーリングをはじめポストクーリングとして従来から用いられている様々な手法を採用することができる。例えば、拘束体200であるインバートコンクリート上に構築されるトンネル覆工コンクリートが対象コンクリート100である場合、設定された冷却範囲110にあらかじめ略水平(水平含む)姿勢で冷却管を埋設しておき、コンクリート打込み後にポンプ等の圧送手段を用いて冷却管内に冷媒を圧送することで、部分的な水平パイプクーリングを行うことができる。この場合、後述する本願発明の循環冷却システムを利用するとより好適となる。
(Cooling process)
As shown in FIG. 5, when the pre-analysis step (setting of the cooling range and setting of the cooling end period) is finished, partial cooling is actually performed on the cooling range 110 in the target concrete 100 (Step 200). As this partial cooling method, various methods conventionally used as post cooling can be adopted, including pipe cooling in which a refrigerant is allowed to flow through a pipe in a housing. For example, when the tunnel lining concrete constructed on the invert concrete which is the restraint body 200 is the target concrete 100, the cooling pipe is buried in a substantially horizontal (horizontally included) posture in the cooling range 110 set in advance, Partially horizontal pipe cooling can be performed by pumping the refrigerant into the cooling pipe using pumping means such as a pump after pouring concrete. In this case, it is more preferable to use the circulation cooling system of the present invention described later.

既述したとおり、より大きなタガ締め効果を受けるためには、非冷却範囲120が熱膨張している状態(コンクリート温度が上昇している状態)であって、しかも冷却範囲110が圧縮力を導入しやすい状態になっているとよい。したがって冷却終期は、非冷却範囲120のコンクリート温度が上昇している間に設定するのが望ましい。また、非冷却範囲120のコンクリート温度が上昇中であっても(あるいは下降中でも)、より大きな圧縮力を冷却範囲110に導入すべく非冷却範囲120を保温養生することもできる(Step300)。保温養生することで非冷却範囲120はより大きく熱膨張し、これに伴って収縮時にはより大きな圧縮力を冷却範囲110に導入することができるわけである。   As described above, in order to receive a larger tag tightening effect, the non-cooling range 120 is in a thermally expanded state (the concrete temperature is rising), and the cooling range 110 introduces a compressive force. It should be easy to do. Therefore, it is desirable to set the end of cooling period while the concrete temperature of the uncooled range 120 is rising. Further, even if the concrete temperature in the non-cooling range 120 is rising (or even falling), the non-cooling range 120 can be kept warm and cured so as to introduce a larger compressive force into the cooling range 110 (Step 300). By heat retention and curing, the non-cooling range 120 is thermally expanded to a larger extent, and accordingly, a greater compressive force can be introduced into the cooling range 110 at the time of contraction.

保温養生の手法としては、コンクリート表面に断熱マットを設置する断熱養生としたり、積極的に加温する加温養生としたり、従来から用いられている種々の手法を採用することができる。なお非冷却範囲120の保温養生の目的は、冷却停止後に冷却範囲110に対して圧縮力を導入することであるから、冷却範囲110の冷却停止直後に保温養生を開始してもよいし、作業の効率化を図るため部分冷却の開始と同時に保温養生を開始してもよい。   As a method of heat retention curing, it is possible to adopt heat insulation curing in which a heat insulating mat is placed on the surface of concrete, or heat curing curing in which heating is actively performed, or various methods conventionally used can be adopted. In addition, since the purpose of heat retention curing in the non-cooling range 120 is to introduce a compressive force to the cooling range 110 after stopping the cooling, the heat retention curing may be started immediately after the cooling stop in the cooling range 110. In order to improve the efficiency of heat retention, heat retention may be started simultaneously with the start of partial cooling.

部分冷却は継続して行われ、事前解析工程で設定した冷却終期になると、部分冷却を停止する(Step600)。あるいは、部分冷却中に冷却範囲110の実際のコンクリート温度を計測し(温度計測工程:Step400)、その計測結果に応じて冷却終期を修正(Step500)したうえで部分冷却を停止することもできる。この場合、事前解析工程において、打込み後のコンクリート最高温度(つまり、ピーク温度)と、ピーク温度となる時期(以下、「解析温度ピーク時期」という。)を算出し、さらにこの解析温度ピーク時期と冷却終期から解析温度ピーク時期後の冷却期間(以下、「ピーク後冷却期間」という。)を求めておく。そして、解析で得られたピーク温度が現地(現場)で計測された時期(以下、「実測温度ピーク時期」という。)と、解析温度ピーク時期を照らし合わせ、一致している場合はそのまま冷却終期を待ち、異なる場合は冷却終期を修正する。冷却終期を修正する場合は、実測温度ピーク時期に解析で得られたピーク後冷却期間を加算することで新たな冷却終期を設定するとよい。   Partial cooling is continuously performed, and partial cooling is stopped at the end of cooling set in the pre-analysis process (Step 600). Alternatively, it is possible to measure the actual concrete temperature of the cooling range 110 during partial cooling (temperature measurement step: Step 400), correct the end of cooling according to the measurement result (Step 500), and then stop partial cooling. In this case, in the pre-analysis step, the maximum concrete temperature after pouring (that is, the peak temperature) and the time to reach the peak temperature (hereinafter referred to as "analysis temperature peak time") are calculated. The cooling period after the end of cooling to the analysis temperature peak time (hereinafter referred to as “peak post-cooling period”) is determined. Then, the peak temperature obtained in the analysis is compared with the time (hereinafter referred to as “measured temperature peak time”) measured at the site (site) and the analysis temperature peak time, and if they match, the end of cooling Wait for and, if different, correct the end of cooling. When the end of cooling is to be corrected, it is preferable to set a new end of cooling by adding the post-peak cooling period obtained in the analysis to the measured temperature peak timing.

2.循環冷却システム
次に本願発明の循環冷却システム300について図11を参照しながら説明する。図11(a)は、トンネル坑内に設置された循環冷却システム300を示すモデル図であり、図11(b)は、循環冷却システム300の主な構成を示すブロック図である。なお、本願発明の循環冷却システム300は、ここまで説明したコンクリート部分冷却方法に使用するものであり、したがってコンクリート部分冷却方法で説明した内容と重複する説明は避け、循環冷却システム300に特有の内容のみ説明することとする。すなわち、ここに記載されていない内容は、コンクリート部分冷却方法で説明したものと同様である。
2. Circulating Cooling System Next, a circulating cooling system 300 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 (a) is a model diagram showing the circulation cooling system 300 installed in the tunnel shaft, and FIG. 11 (b) is a block diagram showing the main configuration of the circulation cooling system 300. As shown in FIG. The circulation cooling system 300 of the present invention is used for the concrete part cooling method described so far, and therefore the description overlapping with the contents described in the concrete part cooling method is avoided, and the contents specific to the circulation cooling system 300 I will explain only. That is, the contents not described here are the same as those described in the concrete part cooling method.

図11(a)に示すように循環冷却システム300は、インバートコンクリート(拘束体200)上に構築されるトンネル覆工コンクリート(対象コンクリート100)を部分冷却する場合に、さらに効果的に利用することができる。図11(b)に示すように循環冷却システム300は、解析手段301と、圧送手段302、冷媒冷却手段303を含んで構成され、その他、リターンタンク304、送水管305、排水管306、冷却管307を含んで構成することもできる。   As shown in FIG. 11 (a), the circulating cooling system 300 is used more effectively when partially cooling tunnel-lined concrete (target concrete 100) constructed on invert concrete (restraint 200). Can. As shown in FIG. 11 (b), the circulation cooling system 300 includes an analysis means 301, a pumping means 302, and a refrigerant cooling means 303. In addition, a return tank 304, a water pipe 305, a drainage pipe 306, a cooling pipe It can also be configured to include 307.

解析手段301は、ここまで説明した「事前解析工程」で行う処理、すなわち冷却範囲の設定と冷却終期の設定の処理を行うもので、さらにピーク温度と解析温度ピーク時期の算出や、ピーク後冷却期間の設定、冷却終期の修正といった処理を行うこともできる。この解析手段301は、専用のものとして製造することもできるし、汎用的なコンピュータ装置を利用することもできる。   The analysis unit 301 performs the processing performed in the “pre-analysis step” described above, that is, the setting of the cooling range and the setting of the cooling end period, and further calculates the peak temperature and the analysis temperature peak timing, and cooling after the peak Processing such as setting of a period and correction of the end of cooling can also be performed. The analysis means 301 can be manufactured as a dedicated one, or a general purpose computer device can be used.

圧送手段302と冷媒冷却手段303、リターンタンク304は、トンネル覆工コンクリート用の移動式型枠台車(セントル)上に設置され、冷却管307はあらかじめトンネル覆工コンクリート内に埋設される。もちろん冷却管307は、トンネル覆工コンクリートのうち解析手段301で設定された冷却範囲110にのみ埋設され、その姿勢はトンネル軸方向に沿った略水平(水平含む)とされる。   The pumping means 302, the refrigerant cooling means 303, and the return tank 304 are installed on a movable formwork carriage (centle) for tunnel lining concrete, and the cooling pipe 307 is embedded in advance in the tunnel lining concrete. Of course, the cooling pipe 307 is embedded only in the cooling range 110 set by the analysis means 301 in the tunnel lining concrete, and its posture is substantially horizontal (including horizontal) along the tunnel axial direction.

圧送手段302と冷却管307(流入口)は送水管305で連結され、冷却管307(排出口)とリターンタンク304は排水管306で連結され、さらにリターンタンク304と冷媒冷却手段303、冷媒冷却手段303と圧送手段302は所定のパイプで連結されており、圧送手段302から圧送された冷媒(水や空気等)は各手段を経由して再度圧送手段302に戻るよう巡回している。   The pumping means 302 and the cooling pipe 307 (inflow port) are connected by the water pipe 305, the cooling pipe 307 (outlet) and the return tank 304 are connected by the drainage pipe 306, and the return tank 304 and the refrigerant cooling means 303, refrigerant cooling The means 303 and the pumping means 302 are connected by a predetermined pipe, and the refrigerant (water, air, etc.) pumped by the pumping means 302 is circulated to return to the pumping means 302 again via each means.

圧送手段302によって圧送された冷媒は、送水管305を通過して冷却管307(流入口)に流入し、さらに冷却範囲110を冷却しながら冷却管307を流過していき、冷却管307(排出口)から排水管306に排出される。このとき、冷却範囲110のコンクリートとの間で熱交換が行われるため、冷媒の温度は上昇した状態で(例えば温水になって)排出される。排水管306を通過した冷媒はリターンタンク304に貯留され、貯留された冷媒は順次冷媒冷却手段303に送られて再度冷却される。そして冷却された冷媒が、再び圧送手段302によって圧送される。このように圧送手段302は、継続して冷媒を圧送し続け、解析手段301で設定された冷却終期になると冷媒の圧送を停止する。   The refrigerant pumped by the pumping means 302 passes through the water pipe 305 and flows into the cooling pipe 307 (inflow port), and further flows through the cooling pipe 307 while cooling the cooling range 110. It is discharged to the drain pipe 306 from the discharge port). At this time, since heat exchange is performed with the concrete in the cooling range 110, the temperature of the refrigerant is raised (for example, in the form of hot water) and discharged. The refrigerant that has passed through the drain pipe 306 is stored in the return tank 304, and the stored refrigerant is sequentially sent to the refrigerant cooling means 303 and cooled again. Then, the cooled refrigerant is again pumped by the pumping unit 302. As described above, the pressure-feeding means 302 continues to pressure-feed the refrigerant, and stops the pressure-feeding of the refrigerant at the end of the cooling period set by the analyzing means 301.

冷却管307のうちコンクリート壁面に近い流入口付近と排出口付近は、図12に示すように冷却停止後に取り外すことができる構造にするとよい。具体的には、冷却管307の本管の両端(つまり、流入口と排出口)にソケットを設け、このソケットSの内ネジとニップルNの外ネジを利用してニップルNをソケットSに螺着させる。なお、ニップルNの一部はコンクリート内に埋設され、他の一部はコンクリートの外に出るよう、このニップルNは配置される。ニップルNはソケットSに螺着しているため、コンクリート外に出た部分を掴んで回すことで、冷却停止後であっても比較的容易に取り外すことができるわけである。なお、ソケットSとニップルNのネジ部分にはあらかじめグリスなどの剥離剤を塗布しておくと、さらにニップルNの取り外しが容易となって好適である。   As shown in FIG. 12, it is good to make it the structure which can be removed after a cooling stop as shown in FIG. Specifically, sockets are provided at both ends (that is, the inlet and outlet) of the main pipe of the cooling pipe 307, and the nipple N is screwed into the socket S using the inner screw of the socket S and the outer screw of the nipple N. Put it on. The nipple N is disposed such that a portion of the nipple N is embedded in the concrete and another portion is out of the concrete. Since the nipple N is screwed into the socket S, it can be removed relatively easily even after the cooling is stopped by grasping and turning the part that has come out of the concrete. It is preferable to apply a release agent such as grease in advance to the screw portion of the socket S and the nipple N in order to facilitate the removal of the nipple N.

また、冷却停止後には冷却管307内にモルタル等の充填材が充填されるため、冷却管307の本管の端部には逆止弁Gを設置するとよい。また、冷却する必要がない箇所であって充填材が上部から下部へ流れ出る箇所では、図13に示すように冷却管307よりも小径のグラウトホースGを冷却管307端部に連結するとよい。これにより、冷却管307内における充填材の自由落を防止することができ、その結果、冷却管307の未充填部をなくすことができる。なお、冷却管307の流入口と排出口は、インバートコンクリート部分に設けるとよい。   In addition, since the cooling pipe 307 is filled with a filler such as mortar after the cooling is stopped, it is preferable to install a check valve G at the end of the main pipe of the cooling pipe 307. Further, it is preferable to connect a grout hose G having a diameter smaller than that of the cooling pipe 307 to the end of the cooling pipe 307 as shown in FIG. 13 at a point where it is not necessary to cool and the filler flows out from the top to the bottom. Thereby, the free fall of the filler in the cooling pipe 307 can be prevented, and as a result, the unfilled portion of the cooling pipe 307 can be eliminated. The inlet and outlet of the cooling pipe 307 may be provided in the invert concrete portion.

本願発明のコンクリート部分冷却方法、及び循環冷却システムは、トンネル覆工コンクリートや、橋梁の上部工・下部工、擁壁、カルバート、ダムといった土木構造物、あるいは集合住宅やオフィスビルといった建築構造物、その他種々のコンクリート構造物に利用することができる。本願発明が、温度ひび割れの少ない、いわば高品質のコンクリート構造物を提供することを考えれば、産業上利用できるばかりでなく社会的にも大きな貢献を期待し得る発明といえる。   The concrete part cooling method and circulating cooling system according to the present invention include tunnel lining concrete, civil engineering structures such as superstructures and substructures of bridges, retaining walls, culverts and dams, or building structures such as collective housing and office buildings, It can be used for various other concrete structures. If the present invention provides a so-called high-quality concrete structure with few thermal cracks, it can be said that it can be expected not only to be industrially usable but also to be expected to contribute significantly to society.

100 対象コンクリート
110 (対象コンクリートのうちの)冷却範囲
120 (対象コンクリートのうちの)非冷却範囲
200 拘束体
300 本願発明の循環冷却システム
301 (循環冷却システムの)解析手段
302 (循環冷却システムの)圧送手段
303 (循環冷却システムの)冷媒冷却手段
304 (循環冷却システムの)リターンタンク
305 (循環冷却システムの)送水管
306 (循環冷却システムの)排水管
307 (循環冷却システムの)冷却管
H 解析上の冷却範囲
S ソケット
N ニップル
V 逆止弁
G グラウトホース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Target concrete 110 Cooling range 120 (of target concrete) Non-cooling range 200 (of target concrete) 200 Restraint body 300 Circulating cooling system 301 of this invention Analysis means 302 (of circulating cooling system) 302 (of circulating cooling system) Pumping means 303 Refrigerant cooling means 304 (Circulation cooling system) 304 Return tank 305 (Circulation cooling system) Water pipe 306 (Circulation cooling system) Water pipe 306 (Circulation cooling system) Drain pipe 307 (Circulation cooling system) Cooling pipe H Analysis Upper cooling range S socket N nipple V check valve G grout hose

Claims (9)

コンクリートを冷却範囲と非冷却範囲に分け、該冷却範囲のみに対して冷却することでコンクリートのひび割れを抑制する方法であって、
コンクリートの冷却を停止する冷却終期を設定する事前解析工程と、
前記冷却終期になるまで前記冷却範囲のコンクリートを冷却する冷却工程と、を備え、
前記事前解析工程では、打込み後のコンクリートのひび割れ指数の最小値を最小ひび割れ指数として求めるとともに、該最小ひび割れ指数があらかじめ設定した終期用閾値を超えるように前記冷却終期を設定する、
ことを特徴とするコンクリート部分冷却方法。
A method of suppressing cracking of concrete by dividing concrete into a cooling range and a non-cooling range and cooling only to the cooling range,
The pre-analysis process which sets the cooling end period which stops cooling of concrete,
Cooling the concrete in the cooling range to the end of the cooling period;
In the pre-analysis step, the minimum value of the crack index of the concrete after being cast is determined as the minimum crack index, and the cooling end period is set so that the minimum crack index exceeds a predetermined threshold for end period.
Concrete part cooling method characterized by
打込み後のコンクリート温度を計測する温度計測工程を、さらに備え、
前記事前解析工程では、打込み後のコンクリート温度が最大となる時期を温度ピーク時期として算出するとともに、該温度ピーク時期後の冷却期間をピーク後冷却期間として求め、
前記冷却工程では、前記事前解析工程で得られた前記温度ピーク時期のコンクリート温度と、前記温度計測工程で得られるコンクリート温度と、前記ピーク後冷却期間と、に基づいて前記事前解析工程で設定した前記冷却終期を修正し、修正した冷却終期になると冷却を停止する、
ことを特徴とする請求項1記載のコンクリート部分冷却方法。
It further comprises a temperature measurement process to measure the concrete temperature after casting,
In the pre-analysis step, the time at which the concrete temperature after casting becomes maximum is calculated as the temperature peak time, and the cooling period after the temperature peak time is determined as the post-peak cooling period,
In the cooling step, the pre-analysis step is performed based on the concrete temperature of the temperature peak time obtained in the pre-analysis step, the concrete temperature obtained in the temperature measurement step, and the post-peak cooling period Correct the set cooling end and stop the cooling at the corrected cooling end,
The concrete part cooling method according to claim 1, characterized in that:
前記事前解析工程では、解析上の冷却範囲を変えながら前記最小ひび割れ指数を求め、該最小ひび割れ指数があらかじめ設定した範囲用閾値を上回る解析上の冷却範囲を前記冷却範囲として設定し、
前記冷却工程では、前記事前解析工程で設定した前記冷却範囲のコンクリートを冷却する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のコンクリート部分冷却方法。
In the pre-analysis step, the minimum cracking index is determined while changing the cooling range on analysis, and the cooling range on analysis above the threshold for the range set in advance is set as the cooling range.
In the cooling step, the concrete in the cooling range set in the preliminary analysis step is cooled.
The concrete part cooling method according to claim 1 or 2 characterized by things.
前記事前解析工程では、鉛直方向の範囲を設定することで解析上の冷却範囲を定め、高さを規定した前記冷却範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項3記載のコンクリート部分冷却方法。
In the pre-analysis step, a cooling range on analysis is set by setting a range in the vertical direction, and the cooling range having a defined height is set.
The concrete part cooling method according to claim 3 characterized by things.
前記事前解析工程では、水平方向の範囲を設定することで解析上の冷却範囲を定め、幅を規定した前記冷却範囲を設定する、
ことを特徴とする請求項3又は請求項4記載のコンクリート部分冷却方法。
In the pre-analysis step, a cooling range on analysis is determined by setting a range in the horizontal direction, and the cooling range having a defined width is set.
The concrete part cooling method according to claim 3 or 4 characterized by things.
前記非冷却範囲のコンクリートを保温養生する保温養生工程を、
さらに備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のコンクリート部分冷却方法。
A heat retention curing process for heat retaining and curing concrete in the uncooled range,
The concrete part cooling method according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記冷却工程では、前記冷却範囲のコンクリート内部に水平又は略水平姿勢で埋設された冷却管内に、圧送手段によって冷媒を圧送して流過させることで、前記冷却範囲のコンクリートを冷却する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のコンクリート部分冷却方法。
In the cooling step, the refrigerant is pumped and flowed by a pumping means into a cooling pipe embedded horizontally or in a substantially horizontal posture inside the concrete in the cooling range, thereby cooling the concrete in the cooling range.
The concrete part cooling method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:
冷却する対象がトンネル覆工コンクリートであり、
前記冷却工程では、循環冷却システムを用いて前記冷却範囲のトンネル覆工コンクリートを冷却し、
前記循環冷却システムは、トンネル覆工コンクリート用の移動式型枠台車に設置された前記圧送手段と冷媒冷却手段を有し、該圧送手段によって冷媒を圧送し、前記冷却管から排出される冷媒を該冷媒冷却手段によって冷却し、該圧送手段によって冷却された冷媒を圧送する、
ことを特徴とする請求項7記載のコンクリート部分冷却方法。
The target to be cooled is tunnel lining concrete,
In the cooling step, a tunnel cooling concrete in the cooling range is cooled using a circulating cooling system,
The circulating cooling system has the pumping means and refrigerant cooling means installed on a mobile formwork carriage for tunnel lining concrete, and the pumping means pumps the refrigerant and discharges the refrigerant discharged from the cooling pipe. The refrigerant is cooled by the refrigerant cooling means, and the refrigerant cooled by the pumping means is pumped.
The concrete part cooling method according to claim 7, characterized in that:
トンネル覆工コンクリートのうち冷却範囲のみに水平又は略水平姿勢で埋設された冷却管内に、冷媒を流過させる循環冷却システムであって、
コンクリートの冷却を停止する冷却終期を求める解析手段と、
トンネル覆工コンクリート用の移動式型枠台車に設置された圧送手段と、
前記トンネル覆工コンクリート用の移動式型枠台車に設置された冷媒冷却手段と、を備え、
前記解析手段は、打込み後のコンクリートのひび割れ指数の最小値を最小ひび割れ指数として求めるとともに、該最小ひび割れ指数があらかじめ設定した終期用閾値を超えるように前記冷却終期を求め、
前記冷媒冷却手段は、前記冷却管から排出される冷媒を冷却し、
前記圧送手段は、前記解析手段が求めた前記冷却終期になるまで、前記冷媒冷却手段によって冷却された冷媒を前記冷却管内に圧送する、
ことを特徴とする循環冷却システム。
A circulating cooling system in which a refrigerant is allowed to flow through a cooling pipe embedded horizontally or substantially horizontally only in a cooling range of tunnel lining concrete,
Analysis means for determining the end of cooling to stop cooling of the concrete;
Pumping means installed on a mobile formwork carriage for tunnel lining concrete,
Refrigerant cooling means installed on the movable formwork carriage for the tunnel lining concrete;
The analysis means determines the minimum value of the cracking index of the concrete after being cast as a minimum cracking index, and determines the cooling end period so that the minimum cracking index exceeds a predetermined ending threshold value.
The refrigerant cooling means cools the refrigerant discharged from the cooling pipe,
The pumping means pressure-feeds the refrigerant cooled by the refrigerant cooling means into the cooling pipe until the cooling end phase determined by the analysis means is reached.
Circulating cooling system characterized by
JP2017073855A 2017-04-03 2017-04-03 Concrete partial cooling method and circulation cooling system Active JP6911260B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017073855A JP6911260B2 (en) 2017-04-03 2017-04-03 Concrete partial cooling method and circulation cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017073855A JP6911260B2 (en) 2017-04-03 2017-04-03 Concrete partial cooling method and circulation cooling system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018178377A true JP2018178377A (en) 2018-11-15
JP6911260B2 JP6911260B2 (en) 2021-07-28

Family

ID=64281399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017073855A Active JP6911260B2 (en) 2017-04-03 2017-04-03 Concrete partial cooling method and circulation cooling system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6911260B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112947620A (en) * 2021-03-29 2021-06-11 武昌理工学院 Water cooling optimization control method for lining concrete with different thicknesses
CN113191043A (en) * 2021-04-13 2021-07-30 武昌理工学院 Hydraulic tunnel lining concrete temperature crack control strong constraint method and temperature control system
CN115182604A (en) * 2022-07-29 2022-10-14 中建西部建设北方有限公司 Mass concrete curing method, device and medium

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS599056U (en) * 1982-07-09 1984-01-20 ピ−・エス・コンクリ−ト株式会社 Pipe cooling control device for high-strength mass concrete
JPS61158564A (en) * 1984-12-29 1986-07-18 鹿島建設株式会社 Method for preventing crack of mass concrete
JP2013252983A (en) * 2012-06-06 2013-12-19 Takenaka Doboku Co Ltd Managerial system for concrete curing based on temperature stress analysis
JP2014221979A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 株式会社鴻池組 Concrete curing method
JP2016011582A (en) * 2015-09-14 2016-01-21 鹿島建設株式会社 Temperature stress cracking inhibition method for wall-shaped concrete structure
JP2016098534A (en) * 2014-11-20 2016-05-30 日本車輌製造株式会社 Concrete curing method
JP2017057113A (en) * 2015-09-16 2017-03-23 若築建設株式会社 Concrete cure control system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS599056U (en) * 1982-07-09 1984-01-20 ピ−・エス・コンクリ−ト株式会社 Pipe cooling control device for high-strength mass concrete
JPS61158564A (en) * 1984-12-29 1986-07-18 鹿島建設株式会社 Method for preventing crack of mass concrete
JP2013252983A (en) * 2012-06-06 2013-12-19 Takenaka Doboku Co Ltd Managerial system for concrete curing based on temperature stress analysis
JP2014221979A (en) * 2013-05-13 2014-11-27 株式会社鴻池組 Concrete curing method
JP2016098534A (en) * 2014-11-20 2016-05-30 日本車輌製造株式会社 Concrete curing method
JP2016011582A (en) * 2015-09-14 2016-01-21 鹿島建設株式会社 Temperature stress cracking inhibition method for wall-shaped concrete structure
JP2017057113A (en) * 2015-09-16 2017-03-23 若築建設株式会社 Concrete cure control system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112947620A (en) * 2021-03-29 2021-06-11 武昌理工学院 Water cooling optimization control method for lining concrete with different thicknesses
CN112947620B (en) * 2021-03-29 2022-04-15 武昌理工学院 Water cooling optimization control method for lining concrete with different thicknesses
CN113191043A (en) * 2021-04-13 2021-07-30 武昌理工学院 Hydraulic tunnel lining concrete temperature crack control strong constraint method and temperature control system
CN113191043B (en) * 2021-04-13 2022-04-29 武昌理工学院 Hydraulic tunnel lining concrete temperature crack control strong constraint method and temperature control system
CN115182604A (en) * 2022-07-29 2022-10-14 中建西部建设北方有限公司 Mass concrete curing method, device and medium
CN115182604B (en) * 2022-07-29 2023-08-22 中建西部建设北方有限公司 Large-volume concrete curing method, device and medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP6911260B2 (en) 2021-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018178377A (en) Method of partial cooling of concrete and circulation cooling system
JP6542035B2 (en) SC pile
JP2014005716A (en) Pipe cooling system, and pipe cooling method
KR101155285B1 (en) Reduction Device of Concrete Temperature Gap, Reduction Method using the Device and Structure using the Method
JP6041951B2 (en) Method for suppressing thermal stress cracking of wall-like concrete structures
KR100412980B1 (en) Method for reducing heat of hydration generated from mass concrete
JP6022826B2 (en) Pipe cooling system and pipe cooling method
JP7116887B2 (en) Concrete cooling system and concrete cooling method
CN107558504A (en) A kind of construction method for controlling concrete component cracking
JPH06146394A (en) Structure of reinforced concrete column and construction method thereof
JP6400911B2 (en) Construction method of concrete structure
JP5814139B2 (en) Method for suppressing thermal stress cracking in wall-shaped reinforced concrete structures and thermal stress crack-inhibiting wall-shaped reinforced concrete structures
JP3125172B2 (en) Concrete crack prevention structure
KR20060068846A (en) Innovative transient thermal gradient control to prevent early aged cracking of massive concrete
JP7151042B2 (en) Concrete cooling system and concrete cooling method
Baiburin Technology of the early age concrete loading
JP2940367B2 (en) Concrete casting method
KR102124709B1 (en) Concrete Block of Concrete Temperature Gap by means of Pipe Cooling and Manufacturing Method for Concrete Block
CN220580423U (en) Pouring structure of outdoor hardening terrace
JP2004204572A (en) Construction method of arched structure
Alvarado et al. Study of technical and economical alternatives of a shoring and striking process during the construction of a building with reinforced concrete slab floors Estudio técnico económico de alternativas del proceso de cimbrado y descimbrado en la construcción de un edificio de
JP2011068146A (en) Manufacturing method of reinforced concrete member
JP7044737B2 (en) How to place grout at low temperature
JP2013117125A (en) Curing method for concrete structure and curing device
CN206840399U (en) A kind of curing kilns

Legal Events

Date Code Title Description
A80 Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80

Effective date: 20170413

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200106

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201028

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210608

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210615

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6911260

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250