JP2021011686A - パイプクーリング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡略な構成で施工性を向上することの可能なパイプクーリング方法を提供する。【解決手段】コンクリート打設領域に冷却管を敷設したのち、コンクリートを打設するとともに前記冷却管内で冷媒を流下させ、前記コンクリートを冷却するパイプクーリング方法であって、前記冷却管に可撓性を有する中空管を採用し、前記冷却管の折曲部に、該折曲部を挟んだ両側に取り付けられる固定具を備える折曲方向保持構造を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート打設領域に敷設した冷却管を利用してコンクリートを冷却するパイプクーリング方法に関する。

従来より、ダムや橋脚の基礎等のマスコンクリート構造物を構築する場合、温度ひび割れを抑制する手段として、パイプクーリング工法が一般に採用されている。パイプクーリング工法は、コンクリート打設領域に冷却管を敷設したのち、コンクリートの打設中もしくは打設後に水や空気等の冷媒を冷却管内で流下させることにより、コンクリート硬化時に生じる水和熱を低減させるものである。

例えば、特許文献１では、地中連続壁を構築するにあたって、コンクリートの打設対象位置の鉄筋かご内に冷却管を敷設したのち、この冷却管に水を通水している。冷却管は、複数の鉛直管を上下に配置し連結管を用いて接続するとともに、この鉛直管を上下に複数接続したものを２体、地中連続壁の幅方向に間隔を設けて配置し、これらの下端部どうしをＵ字管を用いて連結することにより組立てられている。

特開平１１−１４１１２８号公報

特許文献１で開示されているように、パイプクーリング工法に採用される冷却管は、複数の鉛直管を連結管やＵ字管等の継手部材を介して組み立てた構造のものが一般的であり、また、鉛直管には、重量が大きく容易に折り曲げできない鋼管を用いる場合が多い。

このため、鉄筋かごや型枠のセパレーター等が入り組んで配置されているコンクリートの打設対象位置において、冷却管を組立てる作業は煩雑となりやすい。また、鉄筋かごの配筋作業と冷却管の敷設作業を並行して行う必要が生じる箇所が多数存在する場合もあり、施工性に課題を有している。

さらには、複数の鉛直管を継手部材を利用して連結することから、連結部が多数存在するため作業性に劣るとともに、連結部から漏水が生じないよう止水構造を設ける必要が生じるなど多大な手間を要していた。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、簡略な構成で施工性を向上することの可能なパイプクーリング方法を提供することである。

かかる目的を達成するため、本発明のパイプクーリング方法は、コンクリート打設領域に冷却管を敷設したのち、コンクリートを打設するとともに前記冷却管内で冷媒を流下させ、前記コンクリートを冷却するパイプクーリング方法であって、前記冷却管の折曲部に、該折曲部を挟んだ両側に取り付けられる固定具を備える折曲方向保持構造を設けることを特徴とする。

また、本発明のパイプクーリング方法は、前記折曲方向保持構造には、前記固定具を介して前記冷却管の前記折曲部を挟んだ両側が固定される方向保持具が備えられており、該方向保持具は、前記折曲部に沿う入隅部が形成されていることを特徴とする。

本発明のパイプクーリング方法によれば、冷却管に可撓性を有する中空管を用いることから、鉄筋が組み立てられたコンクリート打設領域内で冷却管を適宜屈曲させながら所望の位置に冷却管を敷設できる。これにより、鉄筋の配筋作業と並行して冷却管の敷設作業を行う必要が生じる箇所を大幅に削減でき、作業性を大幅に向上することが可能となる。

また、冷却管が自身の可撓性を利用して折曲部を形成できるため、折曲方向保持構造に固定するのみで折曲部を有する冷却管を敷設でき、従来技術のような継手部材を用いた組み立て作業が発生しない。

これにより、部材点数を大幅に削減して工費を大幅に削減できるとともに、作業工程が大幅に減少でき、工期短縮に寄与することが可能となる。また、漏水を生じる恐れのある連結部も存在しないため、コンクリートの養生期間中に冷媒が漏水してコンクリート構造物に悪影響を及ぼすような事態を回避することも可能となる。

本発明のパイプクーリング方法は、前記冷却管の周面であって、前記折曲支持構造に固定される前記折曲部を挟んだ両側に、滑り防止機構が形成されていることを特徴とする。

また、本発明のパイプクーリング方法は、前記滑り防止機構が、前記冷却管の軸線方向に連続する凹凸形状であることを特徴とする。

本発明のパイプクーリング方法によれば、冷却管の周面に形成された凹凸形状の凹部に入れ込むようにして、冷却管を固定する固定具を取り付けることより、コンクリートの打設時に冷却管上にコンクリートが投下する、もしくはコンクリートバイブレーターの振動が冷却管に伝達される等、冷却管に様々な外力が作用しても、固定具が冷却管の外周面上で滑ったり緩んだりして、その位置が移動する現象を抑制することができる。

本発明によれば、冷却管に可撓性を有する中空管を採用することにより、冷却管を折り曲げて折曲部を形成し、折曲方向保持構造を利用して固定する簡略な構成で、折曲部を有する冷却管をコンクリート打設領域に敷設でき、パイプクーリング工法の施工性を大幅に向上することが可能となる。

本発明の実施の形態におけるパイプクーリング方法で用いる冷却管の敷設状態を示す図である。 本発明の実施の形態における冷却管に形成する折曲方向保持構造に用いる方向保持具を示す図である。 本発明の実施の形態における冷却管の継手部を示す図である。

本発明は、ダムや橋脚の基礎等のマスコンクリート構造物を含むコンクリート構造物の施工時に、可撓性を有する中空管を冷却管として採用し、パイプクーリングを実施するものである。以下に、図１〜図３を参照しつつ、パイプクーリング方法を説明する。

図１で示すように、鉄筋コンクリート造の構造物１には、コンクリート打設領域に組み立てた鉄筋２を利用して、パイプクーリング工法で使用する冷却管３が敷設されている。

冷却管３は、水密性を有するとともに、少なくとも鋼管と同程度の熱伝導率を有し、コンクリートや冷媒として用いる流体に接触しても、変状もしくは劣化することのなく、また、作業員が工具等を用いることなく自力で折り曲げ可能な程度の可撓性を有する中空管である。

冷却管３に用いる中空管は、上記の性能に加えて、その外形は、数十ｍにわたって継ぎ目のない長尺材であるとともに、鋼管より軽量で、電気工具を用いることなくカッター等で容易に切断でき、かつ、波付き加工が施されて周面に冷却管３の軸線方向に連続する凹凸形状を有するものが好ましい。本実施の形態では、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等により製作された合成樹脂製のフレキシブルパイプを採用している。

上記の冷却管３を用いた鉄筋コンクリート造の構造物１のパイプクーリング方法は、以下に示すとおりである。

まず、鉄筋コンクリート造の構造物１のコンクリート打設領域において、鉄筋２を組み立てる。次に、組み立てられた鉄筋２の隙間を利用して、冷却管３を敷設する。冷却管３は、コンクリート打設領域全体を一様に網羅するよう位置していれば、どのように配置してもよいが、本実施の形態では、冷却管３を高さ方向に往復するよう蛇行させて配置する例を示している。

冷却管３は、前述のとおり可撓性を有するとともに軽量であり、かつ長尺部材であることから、作業員は組み立てた鉄筋２の隙間を利用して、冷却管３を鉄筋２に沿わせたり、適宜必要な個所で折り曲げたりしながら、自在に冷却管３を変形させて敷設予定箇所に配置することができる。

ところで、可撓性を有する冷却管３は自立しないため、組み立てた鉄筋２の隙間に配置した冷却管３は、固定具４を利用して鉄筋２に固定している。固定具４は、一般に鉄筋２を交差して固定する際に用いる結束線と同様のものを用いればよく、本実施の形態では、２本の結束線を一束にして使用している。

また、固定具４は、冷却管３の周面に形成されている凹凸形状の凹部に入れ込むようにして取り付けるとよい。こうすると、冷却管３の凹凸形状が滑り止めとして機能し、コンクリートの打設時に冷却管３上にコンクリートが投下される、もしくはコンクリートバイブレーターの振動が冷却管３に伝達される等、冷却管３に外力が作用しても、固定具４が冷却管３の外周面上で滑ったり緩んだりして、その位置が移動する現象を抑制することができる。

さらに、冷却管３の折曲部３１が配置される位置には、鉄筋２と２個の固定具４とにより折曲方向保持構造Ａを形成するとよい。具体的には、冷却管３を折り曲げて所望の角度αを有する折曲部３１を形成する。そして、この角度αを維持するようにして、冷却管３の折曲部３１を挟んだ両側の２カ所を、２本の固定具４を介して鉄筋２に固定する。

これにより、冷却管３の折曲部３１は、２本の固定具４と折曲部３１が配置される位置近傍の鉄筋２とにより構成される折曲方向保持構造Ａに固定され、冷却管３を安定して折曲させることが可能となる。

なお、図１では、冷却管３に設けた折曲部３１の角度αがすべて直角に形成されているが、折曲部３１に所望の角度αを確保したい場合には、鉄筋２に代えて、図２で示すような、方向保持具５と２本の固定具４とにより折曲方向保持構造Ａを構成するとよい。

方向保持具５は、図２で示すように、一対の方向保持材５１、５２を突き合わせて入隅部を形成し、この入隅部に、冷却管３の折曲部３１に確保したい所望の角度αを設けた形状を有している。このような形状の方向保持具５をあらかじめ製作しておき、冷却管３の折曲部３１を形成する位置に方向保持具５をあてがい、折曲部３１を挟んだ両側の２カ所を、固定具４を介して一対の方向保持材５１、５２に固定する。

こうすると、冷却管３の折曲部３１は、２個の固定具４と方向保持具５とにより構成される折曲方向保持構造Ａに固定され、冷却管３に所望の角度αを有する折曲部３１を形成することが可能となる。

上記の手順により、コンクリート打設領域に冷却管３を敷設したのち、コンクリートＣを打設するとともに、冷却管３に冷媒Ｗを流下させる。なお、冷媒Ｗは水や冷気等いずれの流体を採用してもよく、冷却管３の両端開口は、コンクリートＣに埋設されることのない位置に配置しておく。

上記のコンクリートのパイプクーリング方法によれば、冷却管３に軽量かつ可撓性を有するフレキシブルパイプを用いるため、鉄筋２が組み立てられたコンクリート打設領域内で冷却管３を適宜屈曲させながら所望の位置に冷却管３を敷設できる。これにより、鉄筋２の配筋作業と並行して冷却管３の敷設作業を行う必要が生じる箇所を大幅に削減でき、作業性を大幅に向上することが可能となる。

また、冷却管３に用いるフレキシブルパイプが、長尺部材であるとともに、自身の可撓性を利用して折曲部３１を形成できるため、冷却管３を敷設する際、従来技術で実施していたような継手部材を用いた鋼管の組み立て作業が発生しない。

これにより、部材点数を大幅に削減して工費を大幅に削減できるとともに、作業工程が大幅に減少でき、工期短縮に寄与することが可能となる。また、漏水を生じる恐れのある連結部も存在しないため、コンクリートＣの養生期間中に冷媒Ｗが漏水して、構造物１に悪影響を及ぼすような事態を回避することも可能となる。

本発明のパイプクーリング工法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本実施の形態では、コンクリート打設領域に１本の冷却管３を敷設したが、これに限定されるものではなく、図３で示すように、複数の冷却管３を連結させて継手部３２を形成しつつ延長させることも可能である。

具体的には、図３で示すように、冷却管３の内径と略等しい大きさの外径を有する筒状のスリーブ６の両端部をそれぞれ、隣り合う冷却管３の各々の端部開口に挿入し、冷却管の外周面から締め付けバンド７を装着し、スリーブ６と隣り合う冷却管３とを締め付け固定し、止水性を確保する。

このとき、スリーブ６の両端部に滑り止め用の凹凸面６１を形成しておく。こうすると、不慮の事態により、スリーブ６と冷却管３との間に引張力が作用するような外力が生じた際にも、両者がずれたり抜けたりする事象を抑制できる。

また、折曲方向保持構造Ａの方向保持具５に、例えば複数の鋼棒を井桁状に組んだ面状もしくは立体状の骨組みを採用し、これら骨組みに冷却管３の折曲部３１に対応する角度αを有する入隅部を形成して、コンクリート打設領域に配置してもよい。こうすると、構造物１が無筋のコンクリート構造であった場合にも、所望の角度αを有する折曲部３１を確保した冷却管３をコンクリート打設領域に敷設することが可能となる。

１ 構造物
２ 鉄筋
３ 冷却管
３１ 折曲部
３２ 継手部
４ 固定具
５ 方向保持具
５１ 方向保持材
５２ 方向保持材
６ スリーブ
７ 締め付けバンド
Ａ 折曲方向保持構造
Ｃ コンクリート
Ｗ 冷媒

Claims (4)

1. コンクリート打設領域に冷却管を敷設したのち、コンクリートを打設するとともに前記冷却管内で冷媒を流下させ、前記コンクリートを冷却するパイプクーリング方法であって、
   前記冷却管に可撓性を有する中空管を採用し、
   前記冷却管の折曲部に、該折曲部を挟んだ両側に取り付けられる固定具を備える折曲方向保持構造を設けることを特徴とするパイプクーリング方法。
2. 請求項１に記載のパイプクーリング方法において、
   前記折曲方向保持構造には、前記固定具を介して前記冷却管の前記折曲部を挟んだ両側が固定される方向保持具が備えられており、
   該方向保持具は、前記折曲部に沿う入隅部が形成されていることを特徴とするパイプクーリング方法。
3. 請求項１または２に記載のパイプクーリング方法において、
   前記冷却管の周面には、前記折曲支持構造に固定される前記折曲部を挟んだ両側に、前記固定具の滑り防止機構が形成されていることを特徴とするパイプクーリング方法。
4. 請求項３に記載のパイプクーリング方法において、
   前記滑り防止機構が、前記冷却管の軸線方向に連続する凹凸形状であることを特徴とするパイプクーリング方法。