JP2019019476A - Formwork unit, concrete cooling system, and concrete cooling method - Google Patents

Formwork unit, concrete cooling system, and concrete cooling method Download PDF

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Abstract

To provide a pipe cooling technique capable of avoiding a complicated work of laying a cooling pipe in a narrow and complicated area in a formwork and eliminating the need to fill mortar in the cooling pipe for solving conventional problems, and to provide a form unit, a concrete cooling system, and a concrete cooling method for realizing this technique.SOLUTION: A concrete cooling system of the present invention is provided with a formwork unit. The formwork unit has a concrete formwork and formwork cooling means. The formwork cooling means is a cooling pipe installed in a back face of the concrete formwork (or inside the concrete formwork). Then, as a coolant flows through the cooling pipe, concrete which is driven into the concrete formwork is cooled.SELECTED DRAWING: Figure 1

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、コンクリート打込み用の型枠を冷却することでコンクリートを冷却し、これによって温度ひび割れを抑制することができる型枠ユニット、コンクリート冷却システム、及びコンクリート冷却方法に関するものである。   The present invention mainly relates to post-cooling of concrete, more specifically, a formwork unit that cools concrete by cooling a formwork for placing concrete and thereby suppresses temperature cracking. , A concrete cooling system, and a concrete cooling method.

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 together with steel, and is used in various structures including civil engineering structures such as dams, tunnels, and bridges, and building structures such as housing complexes and office buildings. This concrete structure may be manufactured in advance at a factory or the like and transported to a predetermined place. However, 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, the concrete structure is constructed by placing concrete (fresh concrete) in which cement, water, aggregates, and the like are mixed into the formwork, waiting for the concrete to harden, and removing the formwork.

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 mentioned above, concrete is a material that hardens over time, and as time passes, the internal temperature rises due to the hydration reaction of the concrete, and its strength increases and the elastic modulus also improves. It is. By the way, cracks may occur in the process of changing from fresh concrete to “cured concrete” or during use as a structure after curing. Some concrete cracks are harmless without affecting the application of the structure, while others are harmful. Therefore, there are many parts that have been elucidated about the cause and mechanism of the occurrence of cracks, and various methods have been adopted as countermeasures.

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 the cause of the cracks, and are further roughly divided into causes before and after hardening the concrete. Causes before hardening include “initial cracks” caused by mold movement and abnormal setting of cement, “plastic shrinkage cracks” caused by rapid drying of the surface during curing, and the like. On the other hand, the causes after hardening are “dry shrinkage cracks” caused by shrinkage of cement gel due to water loss, “physical / chemical cracks” caused by corrosion of reinforcing bars and alkali-aggregate reaction, and excessive loads. Examples include “structural cracks” caused by action and settlement of structures.

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。   Further, in a concrete structure having a relatively large thickness (so-called mass concrete), temperature cracking may be a problem. The temperature cracks are roughly classified into those caused by internal restraints and those caused by external restraints, and the processes (mechanisms) until the cracks are generated are 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。   As concrete hardens, the reaction between water and cement occurs. At that time, heat of hydration is generated, so the temperature of the concrete increases with time. However, when the outside air temperature is low, the surface temperature of the concrete does not increase so much in the portion (outer peripheral portion) close to the concrete surface due to heat radiation (heat transfer) to the outside air. As a result, a remarkable temperature difference is generated between the inside and the outer periphery of the concrete, and the thermal expansion occurs inside, whereas the outer periphery does not expand so much, and a tensile force acts on the outer periphery. What is generated by this tensile force is a temperature crack due to internal restraint.

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, the temperature starts to drop, and the concrete tends to shrink as a whole as the temperature drops. However, where it is in contact with existing concrete or the like, it is in a restrained state and cannot shrink freely. As a result, a tensile force acts on a portion of the concrete that is restricted to the outside. What is generated by this tensile force is a temperature crack due to external restraint. Note that temperature cracks due to external constraints often result in cracks penetrating the 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。   Thus, although the generation mechanism differs between the temperature crack due to internal restraint and the temperature crack due to external restraint, it is common in that it is caused by the temperature rise of concrete caused by the heat of hydration of cement. Therefore, as a countermeasure against temperature cracks, a technique for suppressing the temperature rise of concrete has become the mainstream. For example, as a countermeasure at the time of design, in order to suppress the rise in heat of hydration, the formulation design is devised, such as the use of low exothermic cement, the reduction of cement amount, the use of an admixture that reduces the heat of hydration. . Alternatively, the installation of a crack-inducing joint may be planned for the purpose of inducing a crack in a place where there is no influence even if a crack is relatively generated.

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 countermeasures for temperature cracking during construction include pre-cooling, post-cooling, and long-term thermal insulation curing. Pre-cooling is to cool fresh concrete at the time of driving, using flaky ice for mixing water, spraying liquid nitrogen during mixing in mixers and track agitators, and various cooling methods are adopted. Has been.

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等がある。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手法である。   Post-cooling includes a method in which a temperature diffusion surface is provided inside the housing such as a cooling slot to promote natural cooling, and pipe cooling in which cooling water is passed through the pipe to cool the concrete. In this pipe cooling, a cooling pipe such as a thin-walled steel pipe (hereinafter referred to as “cooling pipe”) is laid in the housing in advance, and low-temperature water or air (hereinafter referred to as “refrigerant”) is poured into the cooling pipe after placing concrete. It is a technique to send to.

河川等において渇水期で構造物を完成させなければならない場合や、都市部において限られた工期で施工しなければならない場合など、早期にコンクリート強度を発現させる必要があるときは、種々のクーリングのうちパイプクーリングが有効となるケースが多い。温度ひび割れ対策として、低発熱セメントの使用やセメント量の低減などコンクリート配合で対応しようとすると早期強度の発現が難しくなるし、プレクーリングによる対策は、比較的コストがかかるうえ相当の設備が必要となることからコストやヤードの問題から採用できないこともある。一方パイプクーリングは、コンクリート配合に特段の制限を受けることもなく、またプレクーリングより低コストでしかも大きなヤードを要することなく施工できるため、このようなケースでも問題なく採用できるわけである。   When it is necessary to develop concrete strength at an early stage, such as when it is necessary to complete a structure in a dry season in a river or when it is necessary to construct it in a limited construction period in an urban area, various cooling methods are required. In many cases, pipe cooling is effective. As countermeasures for temperature cracking, it is difficult to develop early strength when using concrete mixes such as using low heat cement or reducing the amount of cement. Precooling is relatively expensive and requires considerable equipment. Therefore, it may not be adopted due to cost and yard problems. On the other hand, pipe cooling can be used without any problem even in such a case because it is not subject to any particular restrictions on concrete mixing, and can be constructed at a lower cost than pre-cooling and without requiring a large yard.

このようにパイプクーリングは有効な温度ひび割れ対策であり、当然ながらこれまでもパイプクーリングに関する種々の提案がなされている。例えば、特許文献1では、冷却した条件で解析したコンクリートの予測温度と測定した実際の温度との温度差によって冷却水の温度や水量を調整することができる発明を開示しており、特許文献2では、コンクリート内を流過した間における冷媒の温度差を利用して冷却の継続の是非を判断する発明を開示している。   As described above, pipe cooling is an effective countermeasure against temperature cracking, and of course, various proposals related to pipe cooling have been made. For example, Patent Document 1 discloses an invention in which the temperature and amount of cooling water can be adjusted by a temperature difference between the predicted temperature of concrete analyzed under cooled conditions and the actual temperature measured. Discloses an invention for determining whether or not to continue cooling using a temperature difference of the refrigerant while flowing through the concrete.

特開2014−005716号公報JP 2014-005716 A 特開2014−009530号公報JP 2014-009530 A

パイプクーリングが有効な温度ひび割れ対策であることは上記したとおりであるが、そのパイプクーリングにもいくつかの問題を指摘することができる。通常、温度ひび割れ対策は、大きな塊状(マッシブ)のコンクリートであるマスコンクリートに対して行われる。コンクリート標準仕方書では、広がりのあるスラブで版厚が80〜100cm以上、下端に拘束がある壁では壁厚50cm以上の場合には、マスコンクリートとして温度ひび割れ対策を講じることとしている。つまり、版厚80cmや壁厚50cmのコンクリートが温度ひび割れ対策の対象となることもあるわけである。ところが、平面的に大きな広がりを有するマスコンクリートであれば冷却管の配設も容易であるが、柱状(橋脚など)や壁状(擁壁など)のマスコンクリートの場合、水平断面が小さいが故にパイプクーリングを採用し難いケースもある。狭い範囲でしかも鉄筋の存在もあって冷却管の敷設作業が煩雑を極めることとなり、さらに多数の打込みリフトとなればこのような煩雑な配管作業を繰り返し行わなければならないからである。   As described above, pipe cooling is an effective countermeasure against temperature cracking, but some problems can also be pointed out in pipe cooling. Normally, countermeasures against temperature cracking are performed on mass concrete, which is large massive concrete. In the concrete standard method, when the plate thickness is 80-100 cm or more with a wide slab and the wall thickness is 50 cm or more with a wall having a constraint at the lower end, measures against temperature cracking are taken as mass concrete. In other words, concrete with a plate thickness of 80 cm or a wall thickness of 50 cm may be a target for countermeasures against temperature cracking. However, if the mass concrete has a large spread in the plane, the cooling pipe can be easily arranged. However, in the case of column concrete (such as piers) or wall (such as retaining walls) mass concrete, the horizontal section is small. In some cases it is difficult to adopt pipe cooling. This is because the cooling pipe laying operation becomes extremely complicated due to the presence of reinforcing bars in a narrow range, and such a complicated piping work must be repeated if there are many driving lifts.

また、パイプクーリングを採用できるケースであっても、やはり冷却管の敷設作業は大きな労力を必要とし、その分コストがかかり工期(施工期間)も長くなる。さらに、パイプクーリングが終了した後には、冷却管をモルタルで充填しなければならいため、その手間とコストがかかるうえ、冷却管にモルタル充填されない空洞部が生ずるおそれもある。   Even in cases where pipe cooling can be used, the cooling pipe laying operation still requires a large amount of labor, which increases the cost and the construction period (construction period). Furthermore, since the cooling pipe must be filled with mortar after the pipe cooling is completed, the labor and cost of the cooling pipe are increased, and a hollow portion that is not filled with mortar may be formed.

本願発明の課題は、従来の問題を解決することであり、すなわち型枠内の狭隘かつ複雑な領域に冷却管を敷設するという煩雑な作業を回避するとともに、冷却管のモルタル充填を必要としないポストクーリング技術を提供することであり、これを実現する型枠ユニット、コンクリート冷却システム、及びコンクリート冷却方法を提供することである。   The object of the present invention is to solve the conventional problem, that is, avoiding the troublesome work of laying the cooling pipe in a narrow and complicated area in the mold, and does not require mortar filling of the cooling pipe. It is to provide a post-cooling technique, and to provide a formwork unit, a concrete cooling system, and a concrete cooling method that realize this.

本願発明は、コンクリートのポストクーリングを行うに当たって、コンクリート内に冷却管を敷設するのではなく型枠背面に型枠冷却手段を設ける、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 pays attention to the point that a form cooling means is provided on the back of the formwork instead of laying a cooling pipe in the concrete for post-cooling the concrete. It was made based on.

本願発明の型枠ユニットは、コンクリート型枠と冷却管を備えたものである。この冷却管は、冷媒を流過させるもので、コンクリート型枠の背面(又はコンクリート型枠内部)に設置される。   The formwork unit of the present invention includes a concrete formwork and a cooling pipe. The cooling pipe allows the coolant to flow, and is installed on the back surface of the concrete mold (or inside the concrete mold).

本願発明の型枠ユニットは、冷却管がコンクリート型枠の補強材として機能するものとすることもできる。   In the formwork unit of the present invention, the cooling pipe may function as a reinforcing material for the concrete formwork.

本願発明のコンクリート冷却システムは、型枠ユニットを備えたものである。この型枠ユニットは、コンクリート型枠と型枠冷却手段を有しており、さらにこの型枠冷却手段は、コンクリート型枠の背面(又はコンクリート型枠内部)に設置される冷却管である。そして、冷媒が冷却管を流過することによって、コンクリート型枠内に打込まれたコンクリートが冷却される。また本願発明の型枠ユニットは、冷媒を圧送する冷媒圧送手段を備えたものとすることもできるし、さらに複数の型枠ユニットで構成されたものとすることもできる。この場合、型枠ユニットの冷却管と他の型枠ユニットの冷却管は中継管によって連結され、したがって送り出された冷媒は複数の型枠ユニットの冷却管間を横断して流過する。   The concrete cooling system of the present invention includes a formwork unit. This formwork unit has a concrete formwork and formwork cooling means, and this formwork cooling means is a cooling pipe installed on the back of the concrete formwork (or inside the concrete formwork). Then, the concrete poured into the concrete mold is cooled as the refrigerant flows through the cooling pipe. Further, the formwork unit of the present invention may be provided with a refrigerant pressure feeding means for pumping the refrigerant, or may be constituted by a plurality of formwork units. In this case, the cooling pipes of the mold unit and the cooling pipes of the other mold units are connected by the relay pipe, so that the delivered refrigerant flows across the cooling pipes of the plurality of mold units.

本願発明のコンクリート冷却システムは、型枠ユニットに加え冷媒発生手段を備えたものとすることもできる。この場合の型枠ユニットの型枠冷却手段は、コンクリート型枠の背面に設置される放熱フィンである。そして、冷媒発生手段が発生させた冷媒を放熱フィンに対して送り出すことによって、コンクリート型枠内に打込まれたコンクリートが冷却される。   The concrete cooling system of the present invention may be provided with a refrigerant generating means in addition to the mold unit. The formwork cooling means of the formwork unit in this case is a radiating fin installed on the back surface of the concrete formwork. Then, the concrete generated in the concrete mold is cooled by sending out the refrigerant generated by the refrigerant generating means to the heat radiating fins.

本願発明のコンクリート冷却システムは、型枠冷却手段としてペルチェ素子が設置された型枠ユニットを備えたものとすることもできる。このペルチェ素子は、コンクリート型枠の背面に設置される。そして、ペルチェ素子に通電することによって、コンクリート型枠内に打込まれたコンクリートが冷却される。   The concrete cooling system of the present invention can also include a formwork unit in which a Peltier element is installed as formwork cooling means. This Peltier element is installed on the back of the concrete formwork. Then, by energizing the Peltier element, the concrete placed in the concrete mold is cooled.

本願発明のコンクリート冷却方法は、型枠ユニット設置工程と、コンクリート打込み工程、冷却工程を備えた方法である。このうち型枠ユニット設置工程では、型枠ユニットを設置し、コンクリート打込み工程では、型枠ユニットのコンクリート型枠内にコンクリートを打込む。型枠冷却手段を冷却管とする場合の冷却工程では、冷媒を冷却管に流過させることでコンクリートを冷却する。また、型枠冷却手段を放熱フィンとする場合の冷却工程では、冷媒発生手段が発生させた冷媒を放熱フィンに対して送り出すことでコンクリートを冷却し、一方、型枠冷却手段をペルチェ素子とする場合の冷却工程では、ペルチェ素子に通電することでコンクリートを冷却する。   The concrete cooling method of the present invention is a method including a mold unit installation step, a concrete placing step, and a cooling step. Among these, the mold unit is installed in the mold unit installation process, and the concrete is poured into the concrete mold of the mold unit in the concrete placing process. In the cooling step when the formwork cooling means is a cooling pipe, the concrete is cooled by allowing the refrigerant to flow through the cooling pipe. Further, in the cooling step when the mold cooling means is a radiating fin, the concrete is cooled by sending the refrigerant generated by the refrigerant generating means to the radiating fin, while the mold cooling means is a Peltier element. In the cooling process, the concrete is cooled by energizing the Peltier element.

本願発明のコンクリート冷却方法は、計画工程をさらに備えた方法とすることもできる。この計画工程では、打込まれたコンクリートを冷却範囲と非冷却範囲に分ける。この場合、型枠ユニット設置工程では、冷却範囲のみに型枠ユニットを設置し、冷却工程では、冷却範囲のみのコンクリートを冷却する。   The concrete cooling method of the present invention may be a method further comprising a planning step. In this planning process, the poured concrete is divided into a cooling range and a non-cooling range. In this case, in the mold unit installation step, the mold unit is installed only in the cooling range, and in the cooling step, the concrete only in the cooling range is cooled.

本願発明の型枠ユニット、コンクリート冷却システム、及びコンクリート冷却方法には、次のような効果がある。
(1)型枠ユニットの冷却管内に冷媒を流過させることで、打込まれたコンクリートを冷却することができ、これによりコンクリートの温度ひび割れを効果的に抑制することができる。
(2)狭隘かつ複雑な型枠内に冷却管を敷設する必要がなく、ポストクーリングの作業性が向上するとともに省力化を図ることができる。
(3)クーリング終了後に冷却管をモルタルで充填する必要がなく、その手間を省くことができるうえに、モルタル充填されない空洞部の残存を回避することができる。
(4)従来のパイプクーリングでは冷却管が回収されることがなかったのに対して、本願発明の型枠ユニットは何度も利用することができることから、合理的かつ経済的な手法といえる。
(5)型枠内の冷却管敷設作業や、クーリング終了後のモルタル充填作業を省略できることから、材料費を含むコストが低減され、工期も短縮することができる。
The formwork unit, concrete cooling system, and concrete cooling method of the present invention have the following effects.
(1) The poured concrete can be cooled by allowing the refrigerant to flow through the cooling pipe of the formwork unit, thereby effectively suppressing the temperature crack of the concrete.
(2) It is not necessary to lay a cooling pipe in a narrow and complex formwork, and post-cooling workability can be improved and labor can be saved.
(3) It is not necessary to fill the cooling pipe with mortar after the cooling is completed, and it is possible to save the trouble and to avoid the remaining of the cavity portion not filled with mortar.
(4) The cooling pipe is not collected in the conventional pipe cooling, whereas the formwork unit of the present invention can be used many times, so it can be said to be a rational and economical method.
(5) Since the cooling pipe laying work in the mold and the mortar filling work after the cooling can be omitted, the cost including the material cost can be reduced and the construction period can be shortened.

型枠冷却手段として冷却管を利用する場合の本願発明のコンクリート冷却システムの主な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the main structures of the concrete cooling system of this invention in the case of utilizing a cooling pipe as a formwork cooling means. (a)は本願発明の型枠ユニットを背面側から見た背面図、(b)は型枠ユニットの側面図。(A) is the rear view which looked at the formwork unit of this invention from the back side, (b) is the side view of a formwork unit. 冷水間がコンクリート型枠内部に設置された本願発明の型枠ユニットの側面図。The side view of the formwork unit of this invention in which the space between cold water was installed in the concrete formwork. 1リフト分のコンクリートを打込むために設置された28個の型枠ユニットを示す背面図。The rear view which shows 28 formwork units installed in order to drive concrete for 1 lift. (a)は上下2段の型枠ユニットを示す背面図、(b)は上下2段の型枠ユニットを示す側面図。(A) is a rear view showing the upper and lower two-stage mold unit, (b) is a side view showing the upper and lower two-stage mold unit. 冷却管と中継管の連結構造を示す詳細図。Detail drawing which shows the connection structure of a cooling pipe and a relay pipe. 型枠冷却手段として放熱フィンを利用する場合の本願発明のコンクリート冷却システムの斜視図。The perspective view of the concrete cooling system of this invention in the case of using a radiation fin as a formwork cooling means. 型枠冷却手段としてペルチェ素子を利用する場合の本願発明のコンクリート冷却システムの側面図。The side view of the concrete cooling system of this invention in the case of utilizing a Peltier element as a formwork cooling means. 本願発明のコンクリート冷却方法の主な工程の流れを示すフロー図。The flowchart which shows the flow of the main processes of the concrete cooling method of this invention. (a)はコンクリートの冷却範囲と非冷却範囲を示すモデル図、(b)は冷却範囲に対して型枠ユニットを設置し非冷却範囲に対して普通型枠を設置した状態を示す背面図。(A) is a model figure which shows the cooling range and non-cooling range of concrete, (b) is a rear view which shows the state which installed the formwork unit with respect to the cooling range, and installed the normal formwork with respect to the non-cooling range.

本願発明の型枠ユニット、コンクリート冷却システム、及びコンクリート冷却方法の実施形態の例を図に基づいて説明する。なお本願発明のコンクリート冷却方法は、本願発明のコンクリート冷却システムを利用してコンクリートを冷却する方法である。したがって、まずは本願発明のコンクリート冷却システムについて説明し、その後に本願発明のコンクリート冷却方法について説明することとする。また本願発明の型枠ユニットは、本願発明のコンクリート冷却システムを構成する要素のひとつであるから、本願発明のコンクリート冷却システムを説明する中で合わせて説明することとする。   An example of embodiments of a formwork unit, a concrete cooling system, and a concrete cooling method of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the concrete cooling method of this invention is a method of cooling concrete using the concrete cooling system of this invention. Therefore, first, the concrete cooling system of the present invention will be described, and then the concrete cooling method of the present invention will be described. Moreover, since the formwork unit of this invention is one of the elements which comprise the concrete cooling system of this invention, it shall be demonstrated collectively in describing the concrete cooling system of this invention.

1.コンクリート冷却システム
本願発明のコンクリート冷却システムは、コンクリート型枠と型枠冷却手段を含んで構成される「型枠ユニット」を備えたことを1つの特徴としている。そしてこの型枠ユニットは、その型枠冷却手段によっていくつかの種類に分けることができる。具体的には、型枠冷却手段として冷却管を利用する型枠ユニット、型枠冷却手段として放熱フィンを利用する型枠ユニット、型枠冷却手段としてペルチェ素子を利用する型枠ユニットに分類することができる。以下、この3種類の型枠ユニットについてそれぞれ順に説明する。
1. Concrete Cooling System The concrete cooling system according to the present invention is characterized in that it includes a “formwork unit” including a concrete formwork and formwork cooling means. And this formwork unit can be divided into several types according to the formwork cooling means. Specifically, it is classified into a formwork unit using a cooling pipe as a formwork cooling means, a formwork unit using a radiating fin as a formwork cooling means, and a formwork unit using a Peltier element as a formwork cooling means. Can do. Hereinafter, each of the three types of formwork units will be described in order.

(冷却管を利用するケース)
図1は、型枠冷却手段として冷却管を利用する場合の本願発明のコンクリート冷却システム100の主な構成を示すブロック図である。この図に示すようにコンクリート冷却システム100は、打込まれたコンクリートCSを冷却することができるものであり、型枠ユニット300を含んで構成される。また型枠ユニット300のほか、冷媒を圧送する冷媒圧送手段200や、送水管410、排水管420、リターンタンク430、冷媒冷却手段440を含んで構成することもできる。ここで冷媒とは、低温の液体や気体のことであり、例えば地下水や河川水や水道水といった液体、あるいは空気やフロンといった気体などを低温としたものが冷媒として利用できる。なお、冷媒として水道水を利用するなど、冷媒を送り出す手段を別途設ける必要がない場合は、必ずしも冷媒圧送手段200や送水管410を構成要件とする必要はない。同様に、特に冷媒を循環させない場合は、リターンタンク430を構成要件とする必要はなく、また地下水や河川水、水道水など既に十分低温となった冷媒を用いる場合は、冷媒冷却手段440を構成要件とする必要はない。ただし、冷却しない地下水や河川水、水道水を利用するときは、事前にその温度を調査しコンクリートの温度解析を行っておくことが望ましい。
(Case using cooling pipe)
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a concrete cooling system 100 of the present invention when a cooling pipe is used as a form cooling means. As shown in this figure, the concrete cooling system 100 can cool the concrete CS that has been placed therein, and includes a formwork unit 300. In addition to the mold unit 300, the refrigerant pressure feeding means 200 for feeding the refrigerant, the water supply pipe 410, the drain pipe 420, the return tank 430, and the refrigerant cooling means 440 may be included. Here, the refrigerant is a low-temperature liquid or gas. For example, a liquid such as ground water, river water or tap water, or a gas such as air or chlorofluorocarbon having a low temperature can be used as the refrigerant. In addition, when it is not necessary to separately provide a means for sending out the refrigerant, such as using tap water as the refrigerant, the refrigerant pressure feeding means 200 and the water supply pipe 410 are not necessarily required as the constituent elements. Similarly, when the refrigerant is not circulated, the return tank 430 does not need to be a constituent element. When the refrigerant already sufficiently low in temperature such as ground water, river water, or tap water is used, the refrigerant cooling means 440 is configured. It is not necessary to be a requirement. However, when using uncooled groundwater, river water, or tap water, it is desirable to investigate the temperature in advance and analyze the concrete temperature.

後述するように型枠ユニット300は型枠冷却手段としての冷却管320を有しており、この冷却管320(流入口)と冷媒圧送手段200(あるいは水道水の蛇口)は図1に示すように送水管410で連結されている。また、冷却管320(排出口)とリターンタンク430は排水管420で連結され、さらにリターンタンク430と冷媒冷却手段440、冷媒冷却手段440と冷媒圧送手段200は所定の管路で連結されており、冷媒圧送手段200から圧送された冷媒は各手段を経由して再度冷媒圧送手段200に戻るよう巡回している。既述したとおりリターンタンク430を省略し、冷媒を再利用しない非巡回形式としてもよい。   As will be described later, the mold unit 300 has a cooling pipe 320 as a mold cooling means. The cooling pipe 320 (inlet) and the refrigerant pressure feeding means 200 (or tap water faucet) are as shown in FIG. Are connected by a water pipe 410. The cooling pipe 320 (discharge port) and the return tank 430 are connected by a drain pipe 420, and the return tank 430 and the refrigerant cooling means 440, and the refrigerant cooling means 440 and the refrigerant pressure sending means 200 are connected by a predetermined pipe line. The refrigerant pumped from the refrigerant pumping means 200 circulates so as to return to the refrigerant pumping means 200 again through each means. As described above, the return tank 430 may be omitted, and a non-circulating type in which the refrigerant is not reused may be used.

図2は型枠ユニット300を示す図であり、(a)は型枠ユニット300を背面側から見た背面図、(b)は型枠ユニット300の側面図である。この図に示すように型枠ユニット300は、コンクリート型枠310と冷却管320を含んで構成され、冷却管320はコンクリート型枠310の背面側に設置される。あるいは図3に示すように、コンクリート型枠310の内部に冷却管320を設置することもできる。なおここでは便宜上、図2(b)や図3に示すように、コンクリートが打込まれる側をコンクリート型枠310の「前面側」とし、その反対側を「背面側」としている。   2A and 2B are views showing the mold unit 300. FIG. 2A is a rear view of the mold unit 300 viewed from the back side, and FIG. 2B is a side view of the mold unit 300. FIG. As shown in this figure, the formwork unit 300 includes a concrete formwork 310 and a cooling pipe 320, and the cooling pipe 320 is installed on the back side of the concrete formwork 310. Alternatively, as shown in FIG. 3, a cooling pipe 320 can be installed inside the concrete mold 310. Here, for convenience, as shown in FIG. 2B and FIG. 3, the side on which concrete is poured is defined as the “front side” of the concrete mold 310 and the opposite side is defined as the “back side”.

型枠ユニット300のコンクリート型枠310は、従来から用いられているコンクリート用の型枠であり、合板のものや鋼製のものなど種々のものを利用することができる。また型枠ユニット300の冷却管320は、冷媒を流過させるものであって中空の管状のものであり、そして図2(a)の矢印(冷媒の流れ)で示すとおり型枠ユニット300の背面側で冷媒が流過するよう一連の流路を形成している。具体的には、送水管410を通じて送られてきた冷媒が、入口連結管330を介して冷却管320内に入り込み、一連の流路(冷却管320)を通過した後、出口連結管340を介して排水管420に排出される。なお図2では、冷媒が型枠ユニット300内を2往復して流過するように4段の冷却管320が設置されているが、冷却管320を設置する段数は、1段あるいは2段以上とするなど状況に応じて適宜設計することできる。   The concrete formwork 310 of the formwork unit 300 is a conventionally used formwork for concrete, and various kinds such as plywood and steel can be used. The cooling pipe 320 of the mold unit 300 allows the refrigerant to flow therethrough and has a hollow tubular shape, and as shown by an arrow (flow of refrigerant) in FIG. A series of flow paths are formed so that the refrigerant flows on the side. Specifically, the refrigerant sent through the water supply pipe 410 enters the cooling pipe 320 via the inlet connection pipe 330, passes through a series of flow paths (cooling pipe 320), and then passes through the outlet connection pipe 340. And discharged to the drain pipe 420. In FIG. 2, four stages of cooling pipes 320 are installed so that the refrigerant flows back and forth in the mold unit 300 twice. However, the number of stages in which the cooling pipes 320 are installed is one stage or more. It can be designed appropriately according to the situation.

従来、コンクリート用型枠を組み立てる際、打込み中にコンクリート用型枠が倒れないよう(バレないよう)に、あるいはコンクリート用型枠が背面側にはらみ出すのを防ぐため、その背面側を角鋼管などによって補強することがあった。一方、本願発明の型枠ユニット300では、冷却管320をコンクリート型枠310の補強材として機能させることができることから、角鋼管などによる補強を行う必要がない。具体的には、冷却管320を鋼製など相当の強度を有する材料製とし、図2に示すようにコンクリート型枠310の背面側から補強するように冷却管320を設置するわけである。例えば、鋼管や鋼管の半割り、あるいは鋼板によって加工された管状体などを冷却管320として使用し、溶接やボルト固定などによってコンクリート型枠310背面に固定することができる。この場合、冷却管320の溶接固定を可能とするため、あるいは型枠自体の強度を期待するため、コンクリート型枠310も鋼製型枠とするとよい。   Conventionally, when assembling a concrete formwork, the back side of the concrete formwork is prevented from protruding to the back side in order to prevent the concrete formwork from falling down (so that it does not fall out) during driving, or the back side is square steel pipe. There were times when it was reinforced. On the other hand, in the mold unit 300 of the present invention, since the cooling pipe 320 can function as a reinforcing material for the concrete mold 310, it is not necessary to reinforce with a square steel pipe or the like. Specifically, the cooling pipe 320 is made of a material having a considerable strength such as steel, and the cooling pipe 320 is installed so as to be reinforced from the back side of the concrete mold 310 as shown in FIG. For example, a steel pipe, a half of the steel pipe, or a tubular body processed by a steel plate can be used as the cooling pipe 320 and can be fixed to the back surface of the concrete mold 310 by welding or bolt fixing. In this case, the concrete mold 310 may be a steel mold in order to allow the cooling pipe 320 to be fixed by welding or to expect the strength of the mold itself.

一定ボリュームのコンクリートを打込む場合、複数の型枠ユニット300を用いるとよい。例えば図4では、1リフト分のコンクリートCSを打込むため、28個(4段×7列)の型枠ユニット300を設置している。そして、各列の最上段に配置された型枠ユニット300の冷却管320は、入口連結管330によって送水管410と連結されており、各列の最下段に配置された型枠ユニット300の冷却管320は、出口連結管340によって排水管420と連結されている。すなわち、ひとつの送水管410から複数箇所(図では7カ所)の型枠ユニット300に冷媒を供給し、複数箇所の型枠ユニット300から排出される冷媒をひとつの排水管420で送り返すこともできる。   When placing a certain volume of concrete, a plurality of formwork units 300 may be used. For example, in FIG. 4, 28 (4 stages × 7 rows) formwork units 300 are installed to drive concrete CS for one lift. And the cooling pipe 320 of the form unit 300 arrange | positioned at the uppermost stage of each row | line | column is connected with the water supply pipe | tube 410 by the inlet connecting pipe 330, and cooling of the formwork unit 300 arrange | positioned at the lowermost stage of each row | line | column. The pipe 320 is connected to the drain pipe 420 by an outlet connecting pipe 340. In other words, the refrigerant can be supplied from one water supply pipe 410 to a plurality of mold units 300 (seven locations in the figure), and the refrigerant discharged from the plurality of mold units 300 can be sent back by one drain pipe 420. .

また上下に並んで配置された型枠ユニット300の冷却管320どうしは、中継管350によって連結することができる。図5は、図4の一部を拡大した上下2段の型枠ユニット300を示す図であり、(a)はその背面図、(b)はその側面図である。この図に示すように、上方に配置された型枠ユニット300(ここでは便宜上、「上部型枠ユニット301」という。)の冷却管320の排出口(一連の流路の終端)と、下方に配置された型枠ユニット300(ここでは便宜上、「下部型枠ユニット302」という。)の冷却管320の流入口(一連の流路の始端)を、中継管350によって連結するわけである。   Further, the cooling pipes 320 of the formwork units 300 arranged side by side can be connected by a relay pipe 350. FIGS. 5A and 5B are views showing the upper and lower two-stage mold unit 300 in which a part of FIG. 4 is enlarged. FIG. 5A is a rear view thereof, and FIG. As shown in this figure, a discharge port (end of a series of flow paths) of a cooling pipe 320 of a mold unit 300 (herein, referred to as “upper mold unit 301” for convenience) disposed above, and below The inlet (the start end of a series of flow paths) of the cooling pipe 320 of the placed form unit 300 (referred to here as “lower form unit 302” for convenience) is connected by a relay pipe 350.

冷却管320と中継管350は、図6に示すように導入管361とカプラ362を利用して連結することがきる。図6は、図5(b)の「a部」を示す詳細図である。この図に示すように、上部型枠ユニット301の排出口で冷却管320に導入管361を挿入し、下部型枠ユニット302の流入口で冷却管320に導入管361を挿入し、それぞれ導入管361の先端に設置されたカプラ362と中継管350を接続する。このように導入管361とカプラ362を利用することで、冷却管320と中継管350を容易に連結することができ、また容易に中継管350を取り外すことができる。なお、導入管361は冷却管320に固定しておくこともできるし、着脱可能に取り付けておくこともできる。   The cooling pipe 320 and the relay pipe 350 can be connected using an introduction pipe 361 and a coupler 362 as shown in FIG. FIG. 6 is a detailed view showing “a part” in FIG. As shown in this figure, the introduction pipe 361 is inserted into the cooling pipe 320 at the discharge port of the upper mold unit 301, and the introduction pipe 361 is inserted into the cooling pipe 320 at the inlet of the lower mold unit 302, respectively. The coupler 362 installed at the tip of 361 and the relay pipe 350 are connected. By using the introduction pipe 361 and the coupler 362 as described above, the cooling pipe 320 and the relay pipe 350 can be easily connected, and the relay pipe 350 can be easily detached. Note that the introduction pipe 361 can be fixed to the cooling pipe 320 or can be detachably attached.

(放熱フィンを利用するケース)
図7は、型枠冷却手段として放熱フィン370を利用する場合の本願発明のコンクリート冷却システム100の斜視図である。このコンクリート冷却システム100は、打込まれたコンクリートCSを冷却することができるものであり、この図に示すように型枠ユニット300と冷媒発生手段500を含んで構成される。また型枠ユニット300は、コンクリート型枠310と、型枠冷却手段としての放熱フィン370を含んで構成される。この放熱フィン370は、コンクリート型枠310の背面側に多数配置されており、送り込まれた冷媒によってコンクリート型枠310を冷却し、さらには型枠前面側のコンクリートCSを冷却することができる。
(Case using radiating fins)
FIG. 7 is a perspective view of the concrete cooling system 100 of the present invention in the case of using the radiation fins 370 as the formwork cooling means. The concrete cooling system 100 can cool the concrete CS that has been placed therein, and includes a formwork unit 300 and a refrigerant generating means 500 as shown in this figure. The mold unit 300 includes a concrete mold 310 and heat radiating fins 370 as mold cooling means. A large number of the radiating fins 370 are arranged on the back side of the concrete mold 310, and the concrete mold 310 can be cooled by the fed refrigerant, and further, the concrete CS on the front side of the mold can be cooled.

放熱フィン370に冷媒を送り込むのが、冷媒発生手段500である。またこの冷媒発生手段500は、冷媒を発生させる機能も備えている。例えば、冷媒として冷却された気体(空気など)や、冷却された液体(水など)を発生させ、その冷媒を放熱フィン370に送り込むことができる。あるいは、冷却されたミストを発生させるとともに放熱フィン370に対して噴霧する仕様とすることもできるし、冷気と冷水とミストを組み合わせて放熱フィン370に送り込む仕様とすることもできる。   It is the refrigerant generating means 500 that sends the refrigerant to the heat radiation fins 370. The refrigerant generating means 500 also has a function of generating a refrigerant. For example, a cooled gas (such as air) or a cooled liquid (such as water) can be generated as the coolant, and the coolant can be sent to the heat radiation fins 370. Or it can also be set as the specification which sprays with respect to the radiation fin 370 while generating the cooled mist, and can also be set as the specification which sends cold air, cold water, and mist to the radiation fin 370 in combination.

(ペルチェ素子を利用するケース)
図8は、型枠冷却手段としてペルチェ素子380を利用する場合の本願発明のコンクリート冷却システム100の側面図である。このコンクリート冷却システム100は、打込まれたコンクリートCSを冷却することができるものであり、この図に示すように型枠ユニット300を含んで構成される。また型枠ユニット300は、コンクリート型枠310と、型枠冷却手段としてのペルチェ素子380を含んで構成される。このペルチェ素子380は、コンクリート型枠310の背面側に配置されており、電気ケーブルを通じて通電することでコンクリート型枠310を冷却し、さらには型枠前面側のコンクリートCSを冷却することができる。
(Case using Peltier element)
FIG. 8 is a side view of the concrete cooling system 100 of the present invention when a Peltier element 380 is used as the formwork cooling means. The concrete cooling system 100 can cool the concrete CS that has been placed therein, and includes a formwork unit 300 as shown in FIG. The mold unit 300 includes a concrete mold 310 and a Peltier element 380 as a mold cooling means. The Peltier element 380 is disposed on the back side of the concrete mold 310, and can cool the concrete mold 310 by energizing through the electric cable, and can further cool the concrete CS on the front side of the mold.

2.コンクリート冷却方法
次に、本願発明のコンクリート冷却方法について説明する。なお、本願発明のコンクリート冷却方法は、既述したとおり、ここまで説明したコンクリート冷却システム100を利用する方法であり、したがってコンクリート冷却システム100で説明した内容と重複する説明は避け、コンクリート冷却方法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、コンクリート冷却システム100で説明したものと同様である。
2. Next, the concrete cooling method of the present invention will be described. In addition, the concrete cooling method of this invention is a method of using the concrete cooling system 100 demonstrated so far, as mentioned above, Therefore, the description which overlaps with the content demonstrated by the concrete cooling system 100 is avoided, and a concrete cooling method is used. Only the specific contents will be explained. That is, the contents not described here are the same as those described in the concrete cooling system 100.

本願発明のコンクリート冷却方法は、温度ひび割れ対策として有効であることからマスコンクリートを対象として実施するとよく、またコンクリート表面から冷却するためマスコンクリートの中でも部材厚が比較的小さい(例えば、1m程度以下)コンクリートを対象として実施すると特に好適となる。以下、図9に示すフロー図に沿って詳しく説明する。   The concrete cooling method of the present invention is effective for mass cracking because it is effective as a countermeasure against temperature cracks, and the member thickness is relatively small (for example, about 1 m or less) among the mass concrete because it is cooled from the concrete surface. It is particularly suitable when implemented on concrete. Hereinafter, it will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、打込みを計画しているコンクリートのうち、コンクリート冷却システム100によって冷却する範囲(以下、「冷却範囲」という。)と、それ以外の冷却しない範囲(以下、「非冷却範囲」という。)を設定する(Step10)。冷却範囲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となるコンクリート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ことができる。   First, of the concrete that is planned to be placed, a range that is cooled by the concrete cooling system 100 (hereinafter referred to as “cooling range”) and a range that is not cooled (hereinafter referred to as “non-cooling range”). Set (Step 10). In setting the cooling range, the cooling range can be set based on a temperature stress analysis using a three-dimensional FEM (Finite Element Method). For example, it is possible to calculate the temperature stress history of the target concrete under conditions where cooling is not performed, further obtain a crack index for each node, and set a range in which the crack index is below a predetermined threshold as the cooling range.

図9に示すように冷却範囲と非冷却範囲が設定できると(Step10)、冷却範囲に対して型枠ユニット300を設置し(Step20)、非冷却範囲に対して通常の型枠(普通型枠600)を設置する(Step30)。図10は、既設の底板コンクリート上にコンクリートCSを打込むケースを示しており、(a)はコンクリートCSの冷却範囲と非冷却範囲を示すモデル図、(b)は冷却範囲に対して型枠ユニット300を設置し、非冷却範囲に対して普通型枠600を設置した状態を示す背面図である。なお、図10(a)では網掛けした部分を冷却範囲として示している。この図に示すように、躯体全長にわたる範囲(右端部から左端部まで)を冷却範囲として設定してもよいし、解析の結果や現地状況によっては両端(あるいは片方端)の一部を除いた範囲(図10(a)のうち破線で示す部分)を冷却範囲として設定してもよい。   When the cooling range and the non-cooling range can be set as shown in FIG. 9 (Step 10), the mold unit 300 is installed for the cooling range (Step 20), and the normal formwork (the normal formwork is set for the non-cooling range. 600) is installed (Step 30). FIG. 10 shows a case in which concrete CS is driven onto existing bottom plate concrete, (a) is a model diagram showing the cooling range and non-cooling range of concrete CS, and (b) is a formwork for the cooling range. It is a rear view which shows the state which installed the unit 300 and installed the normal formwork 600 with respect to the non-cooling range. In FIG. 10A, the shaded portion is shown as the cooling range. As shown in this figure, the range over the entire length of the enclosure (from the right end to the left end) may be set as the cooling range, and depending on the analysis results and the local situation, a part of both ends (or one end) was excluded. The range (the portion indicated by the broken line in FIG. 10A) may be set as the cooling range.

型枠ユニット300と普通型枠600が設置できると、型枠ユニット300のコンクリート型枠310の前面側、及び普通型枠600の前面側にコンクリートCSを打込む(Step40)。そして、コンクリート冷却システム100を稼働し、打ち込まれたコンクリートCSの冷却を行う(Step50)。すなわち、型枠冷却手段として冷却管320を利用する場合はコンクリート型枠310背面(又は内部)の冷却管320に冷媒を流過させ、型枠冷却手段として放熱フィン370を利用する場合はコンクリート型枠310背面の放熱フィン370に対して冷媒を送り、型枠冷却手段としてペルチェ素子380を利用する場合はコンクリート型枠310背面のペルチェ素子380に通電することで、コンクリート型枠310を冷却し、型枠前面側のコンクリートCSを冷却する。もちろんこのとき、冷却範囲(型枠ユニット300設置部分)のみが冷却され、非冷却範囲(普通型枠600設置部分)は冷却されない。なお、コンクリート冷却工程(Step50)は、コンクリート打込み後に開始してもよいし、コンクリート打込み前あるいは打込み作業中に開始してもよい。   When the formwork unit 300 and the normal formwork 600 can be installed, concrete CS is driven into the front side of the concrete formwork 310 and the front side of the normal formwork 600 of the formwork unit 300 (Step 40). Then, the concrete cooling system 100 is operated to cool the poured concrete CS (Step 50). That is, when the cooling pipe 320 is used as the formwork cooling means, the coolant flows through the cooling pipe 320 on the back surface (or inside) of the concrete formwork 310, and when the radiating fins 370 are used as the formwork cooling means, the concrete mold is used. When the refrigerant is sent to the heat dissipating fins 370 on the back surface of the frame 310 and the Peltier element 380 is used as a mold cooling means, the concrete mold 310 is cooled by energizing the Peltier element 380 on the back surface of the concrete mold 310, Cool the concrete CS on the front side of the formwork. Of course, at this time, only the cooling range (the part where the mold unit 300 is installed) is cooled, and the non-cooling range (the part where the normal mold 600 is installed) is not cooled. In addition, a concrete cooling process (Step50) may be started after concrete placement, and may be started before concrete placement or during placement work.

コンクリート打込み後、計画された時間だけコンクリートCSの冷却が行われ、また適切な養生が完了すると、コンクリートCSの冷却を終了したうえで型枠の解体(脱型)を行う(Step60)。なお、ここまでコンクリートCSの部分冷却を行うケースについて説明したが、コンクリートCS全体をコンクリート冷却システム100によって冷却することもできる。この場合、打込みが計画されたコンクリートCS全範囲が冷却範囲となり、コンクリートCS全範囲に対して型枠ユニット300が設置される。すなわち、図9のうち破線で示す計画工程(Step10)と普通型枠設置工程(Step30)を省略することができる。   After the concrete is placed, the concrete CS is cooled for the planned time, and when the proper curing is completed, the concrete CS is cooled and the mold is disassembled (demolded) (Step 60). In addition, although the case where the concrete CS is partially cooled has been described so far, the entire concrete CS can be cooled by the concrete cooling system 100. In this case, the concrete CS entire range where the placement is planned becomes the cooling range, and the formwork unit 300 is installed for the concrete CS entire range. That is, the planning process (Step 10) and the normal formwork installation process (Step 30) indicated by broken lines in FIG. 9 can be omitted.

本願発明の型枠ユニット、コンクリート冷却システム、及びコンクリート冷却方法は、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。   Formwork unit, concrete cooling system, and concrete cooling method of the present invention include tunnel lining concrete, civil engineering structures such as bridge superstructures and substructures, retaining walls, culverts, dams, and buildings such as collective housing and office buildings. It can be used for structures and other various concrete structures. Considering that the present invention provides a high-quality concrete structure with few temperature cracks, it can be said that the invention can be used not only industrially but can also make a great social contribution.

100 本願発明のコンクリート冷却システム
200 (コンクリート冷却システムの)圧送手段
300 (コンクリート冷却システムの)型枠ユニット
301 (コンクリート冷却システムの)上部型枠ユニット
302 (コンクリート冷却システムの)下部型枠ユニット
310 (型枠ユニットの)コンクリート型枠
320 (型枠ユニットの)冷却管
330 (型枠ユニットの)入口連結管
340 (型枠ユニットの)出口連結管
350 (型枠ユニットの)中継管
361 (型枠ユニットの)導入管
362 (型枠ユニットの)カプラ
370 (型枠ユニットの)放熱フィン
380 (型枠ユニットの)ペルチェ素子
410 (コンクリート冷却システムの)送水管
420 (コンクリート冷却システムの)排水管
430 (コンクリート冷却システムの)リターンタンク
440 (コンクリート冷却システムの)冷媒冷却手段
500 冷媒発生手段
600 普通型枠
CS コンクリート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Concrete cooling system 200 of this invention 200 (Concrete cooling system) Feeding means 300 (Concrete cooling system) Formwork unit 301 (Concrete cooling system) Upper formwork unit 302 (Concrete cooling system) Lower formwork unit 310 ( Concrete formwork 320 (for formwork unit) Cooling pipe 330 (for formwork unit) Inlet connection pipe 340 (for formwork unit) Outlet connection pipe 350 (for formwork unit) Relay pipe 361 (Formwork) Unit introduction pipe 362 Coupler (formwork unit) coupler 370 Radiating fin 380 (Formwork unit) Peltier element 410 (Concrete cooling system) Water supply pipe 420 (Concrete cooling system) Drain pipe 430 (Concrete cooling system Temu of) the return tank 440 (the concrete cooling system) refrigerant cooling means 500 refrigerant generating means 600 common formwork CS concrete

Claims (11)

コンクリート型枠と、
冷媒が流過する冷却管と、を備え、
前記冷却管が、前記コンクリート型枠の背面又は内部に設置された、
ことを特徴とする型枠ユニット。
Concrete formwork,
A cooling pipe through which the refrigerant flows,
The cooling pipe is installed on the back or inside of the concrete formwork,
Formwork unit characterized by that.
前記冷却管が前記コンクリート型枠の補強材として機能する、
ことを特徴とする請求項1記載の型枠ユニット。
The cooling pipe functions as a reinforcing material for the concrete formwork;
The formwork unit according to claim 1.
コンクリート型枠と型枠冷却手段を有する型枠ユニットを、備え
前記型枠冷却手段は、前記コンクリート型枠の背面又は内部に設置される冷却管であり、
冷媒が前記冷却管を流過することで、前記コンクリート型枠内に打込まれたコンクリートが冷却される、
ことを特徴とするコンクリート冷却システム。
A formwork unit having a concrete formwork and formwork cooling means is provided, and the formwork cooling means is a cooling pipe installed on the back or inside of the concrete formwork,
As the refrigerant flows through the cooling pipe, the concrete placed in the concrete formwork is cooled.
Concrete cooling system characterized by that.
冷媒を圧送する冷媒圧送手段を、さらに備え
前記冷媒圧送手段によって圧送された冷媒が、前記冷却管を流過する、
ことを特徴とする請求項3記載のコンクリート冷却システム。
Refrigerant pumping means for pumping the refrigerant is further provided, and the refrigerant pumped by the refrigerant pumping means flows through the cooling pipe.
The concrete cooling system according to claim 3.
複数の前記型枠ユニットで構成され、
前記型枠ユニットの前記冷却管が、中継管によって、他の型枠ユニットの前記冷却管と連結され、
冷媒が、複数の前記型枠ユニットの前記冷却管を流過する、
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冷却システム。
It is composed of a plurality of the formwork units,
The cooling pipe of the mold unit is connected to the cooling pipe of another mold unit by a relay pipe,
A refrigerant flows through the cooling pipes of the plurality of mold units;
The concrete cooling system according to claim 3 or 4, characterized by the above.
コンクリート型枠と型枠冷却手段を有する型枠ユニット、及び冷媒発生手段を、備え
前記型枠冷却手段は、前記コンクリート型枠の背面に設置される放熱フィンであり、
前記冷媒発生手段が発生させた冷媒を前記放熱フィンに対して送り出すことで、前記コンクリート型枠内に打込まれたコンクリートが冷却される、
ことを特徴とするコンクリート冷却システム。
A mold unit having a concrete mold and a mold cooling means, and a refrigerant generating means, the mold cooling means is a radiating fin installed on the back of the concrete mold,
By sending out the refrigerant generated by the refrigerant generating means to the heat radiating fins, the concrete placed in the concrete mold is cooled.
Concrete cooling system characterized by that.
コンクリート型枠と型枠冷却手段を有する型枠ユニットを、備え
前記型枠冷却手段は、前記コンクリート型枠の背面に設置されるペルチェ素子であり、
前記ペルチェ素子に通電することで、前記コンクリート型枠内に打込まれたコンクリートが冷却される、
ことを特徴とするコンクリート冷却システム。
A mold unit having a concrete mold and a mold cooling means, the mold cooling means is a Peltier element installed on the back of the concrete mold;
By energizing the Peltier element, the concrete placed in the concrete formwork is cooled.
Concrete cooling system characterized by that.
コンクリート型枠と型枠冷却手段を有する型枠ユニットを設置する型枠ユニット設置工程と、
前記コンクリート型枠内にコンクリートを打込むコンクリート打込み工程と、
前記型枠冷却手段でコンクリートを冷却する冷却工程と、を備え、
前記型枠冷却手段は、前記コンクリート型枠の背面又は内部に設置される冷却管であり、
前記冷却工程では、冷媒を前記冷却管に流過させることで、前記コンクリート型枠内に打込まれたコンクリートを冷却する、
ことを特徴とするコンクリート冷却方法。
A formwork unit installation step of installing a formwork unit having a concrete formwork and formwork cooling means;
A concrete placing process for placing concrete in the concrete formwork,
A cooling step of cooling concrete with the formwork cooling means,
The formwork cooling means is a cooling pipe installed on the back or inside of the concrete formwork,
In the cooling step, the concrete poured into the concrete formwork is cooled by allowing a refrigerant to flow through the cooling pipe.
A concrete cooling method characterized by that.
コンクリート型枠と型枠冷却手段を有する型枠ユニットを設置する型枠ユニット設置工程と、
前記コンクリート型枠内にコンクリートを打込むコンクリート打込み工程と、
前記型枠冷却手段でコンクリートを冷却する冷却工程と、を備え、
前記型枠冷却手段は、前記コンクリート型枠の背面に設置される放熱フィンであり、
前記冷却工程では、冷媒発生手段が発生させた冷媒を前記放熱フィンに対して送り出すことで、前記コンクリート型枠内に打込まれたコンクリートを冷却する、
ことを特徴とするコンクリート冷却方法。
A formwork unit installation step of installing a formwork unit having a concrete formwork and formwork cooling means;
A concrete placing process for placing concrete in the concrete formwork,
A cooling step of cooling concrete with the formwork cooling means,
The formwork cooling means is a radiating fin installed on the back of the concrete formwork,
In the cooling step, the concrete generated in the concrete formwork is cooled by sending out the refrigerant generated by the refrigerant generating means to the radiation fins.
A concrete cooling method characterized by that.
コンクリート型枠と型枠冷却手段を有する型枠ユニットを設置する型枠ユニット設置工程と、
前記コンクリート型枠内にコンクリートを打込むコンクリート打込み工程と、
前記型枠冷却手段でコンクリートを冷却する冷却工程と、を備え、
前記型枠冷却手段は、前記コンクリート型枠の背面に設置されるペルチェ素子であり、
前記冷却工程では、前記ペルチェ素子に通電することで、前記コンクリート型枠内に打込まれたコンクリートを冷却する、
ことを特徴とするコンクリート冷却方法。
A formwork unit installation step of installing a formwork unit having a concrete formwork and formwork cooling means;
A concrete placing process for placing concrete in the concrete formwork,
A cooling step of cooling concrete with the formwork cooling means,
The formwork cooling means is a Peltier element installed on the back of the concrete formwork,
In the cooling step, the concrete placed in the concrete formwork is cooled by energizing the Peltier element.
A concrete cooling method characterized by that.
打込まれたコンクリートを冷却範囲と非冷却範囲に分ける計画工程を、さらに備え、
前記型枠ユニット設置工程では、前記冷却範囲のみに前記型枠ユニットを設置し、
前記冷却工程では、前記冷却範囲のみのコンクリートを冷却する、
ことを特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれかに記載のコンクリート冷却方法。
A planning process is further provided for dividing the poured concrete into a cooling range and a non-cooling range,
In the mold unit installation step, the mold unit is installed only in the cooling range,
In the cooling step, the concrete only in the cooling range is cooled.
The concrete cooling method according to any one of claims 8 to 10, wherein:
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