JP2021110605A - 覆工コンクリートの温度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】枠体に新たな専用の取付穴を設ける必要が無く、しかも測温終了後も取り外しが容易でかつ覆工コンクリート内に異物が残置されることもない覆工コンクリートの温度測定装置を提供する。【解決手段】枠体１２とトンネル内壁との間に形成されたコンクリート打設空間Ｓ内に枠体１２側から突出させられて、打設された覆工コンクリートの巻厚を測定するために使用されるピン体２２と、ピン体２２に設けられて、打設された覆工コンクリートの温度を測定する測温素子３とを備える。【選択図】 図２

Description

本発明は覆工コンクリートの温度測定装置に関し、特にトンネルの覆工コンクリートの巻厚測定に使用する検測ピンとしても使用できる覆工コンクリートの温度測定装置に関するものである。

覆工コンクリートはトンネルセントルの枠体外周とトンネル内壁との間に形成された打設空間内に注入される。そして、打設された覆工コンクリートの巻厚を測定するのに検測ピンが使用される。一方、打設された覆工コンクリートの養生中の温度測定は、当該コンクリートの強度発現想定を適正に行うために非常に重要であり、温度測定を常時可能にするために例えば特許文献１に示す温度計測装置が提案されている。この温度計測装置は、枠体の周面に設けた取付穴に、連結具および枠体固定具で保護管の基端を固定して当該保護管を打設空間内に突出させ、保護管の先端部内に温度センサを樹脂で埋め込み固定したものである。

特開２００１−１３０１３

しかし上記従来の温度計測装置では、枠体に当該装置を取り付けるための専用の取付穴を設ける必要があるとともに、測温終了（コンクリート養生終了）後の連結具や枠体固定具の取り外しのためにその都度ねじ結合を解消する等の手間を要し、しかも保護管が、打設された覆工コンクリート内に埋設された状態で残置されるため、コンクリート内に異物が残るという問題がある。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、枠体に新たな専用の取付穴を設ける必要が無く、しかも測温終了後も取り外しが容易でかつ覆工コンクリート内に異物が残置されることもない覆工コンクリートの温度測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明では、枠体（１２）とトンネル内壁との間に形成されたコンクリート打設空間（Ｓ）内に枠体（１２）側から突出させられて、打設された覆工コンクリートの巻厚を測定するために使用されるピン体（２２）と、前記ピン体（２２）に設けられて、打設された覆工コンクリートの温度を測定する測温素子（３）とを備える。

本第１発明によれば、巻厚測定のために従来設けられている検測ピン用の取付穴を使用することができるから、型枠に新たな専用の取付穴を設ける必要が無い。そして測温終了後にはピン体をその中心軸周りに回転させてコンクリートから分離することによって容易に取り外すことができるから、コンクリート内に異物が残置されることもない。

本第２発明では、前記ピン体（２２）を筒体とし、当該筒体の先端開口に着脱可能に取り付けられる保持板（２６）の裏面に前記測温素子（３）を固定する。

本第２発明においては、測温素子を固定した保持板を取り外すことによって、測温素子を容易にピン体と分離することができ、破損した測温素子を新たなものへ容易に取り換えることができる。

本第３発明では、前記ピン体（２２）を先端閉鎖の筒体とし、当該筒体の側面に取付穴（２２５）を設けて、当該取付穴（２２５）内に、前記測温素子（３）を内設した栓部材（３３）を圧入する。

本第３発明においては、打設空間Ｓ内に注入された覆工コンクリートの内部の温度管理を行うことができる。

本第４発明では、前記ピン体を外筒と当該外筒内から進出可能な内筒で構成し、前記内筒に前記測温素子を設ける。この場合の測温素子の設置構造は本第２発明のものとすることができる。

本第４発明においては、より枠体外周から離れた位置での覆工コンクリートの温度測定が可能である。

上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。

以上のように、本発明の覆工コンクリートの温度測定装置によれば、枠体に新たな専用の取付穴を設ける必要が無く、しかも測温終了後も取り外しが容易でかつ覆工コンクリート内に異物が残置されることもない

温度測定装置を設けたトンネルセントルの全体正面図である。 本発明の第１実施形態における温度測定装置の半断面側面図である。 図２のＡ部の拡大断面図である。 保持板の一部断面側面図および平面図である。 温度測定装置配線を示す図である。 本発明の第２実施形態における温度測定装置の半断面部分側面図である。 本発明の第３実施形態における温度測定装置の半断面側面図である。

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

（第１実施形態）
図1には本発明の温度測定装置を設置したトンネルセントルの全体正面図を示す。トンネルセントル１はトンネル長手方向へ移動可能なガントリー１１を備え、ガントリー１１上にトンネルの断面形状に倣った略円弧状の枠体１２が支持されている。そして枠体１２の外周と図略のトンネル内周との間に覆工コンクリート打設空間（以下、単に打設空間という）Ｓが形成される。本実施形態では、枠体１２の頂部に位置する天フォーム１２１の断面周方向の３カ所に、打設空間Ｓ内へ突出させて温度測定装置２が設けられている。なお、温度測定装置２は天フォーム１２１やこれの両側に連結された側フォーム１２２のトンネル長手方向の複数位置にも設置されることがある。

図２には温度測定装置２の半断面側面図を示す。図２において、枠体１２には開口１２３が設けられて、当該開口１２３に連通するガイド筒２１が枠体１２内方へ突設されている。そして枠体１２の内方からガイド筒２１内へピン体２２が挿入されて、枠体１２の外周から打設空間Ｓ内へ突出している。ピン体２２は検測ピンとして従来知られているものと同一の構造のもので、枠体１２から突出する先端側の半部が先端に向かってテーパ状に小径となった、先端閉鎖の円筒体である。

ピン体２２をガイド筒２１内へ挿入して枠体１２から所定高さにピン体２２を突出させた状態で、ガイド筒２１の下端部に設けた位置決め穴２１２とピン体２２の対向する周壁に設けた貫通穴２２１に止めピン２４を貫通させることによって、ピン体２２を所定高さでガイド筒２１に固定することができる。また、止めピン２４を使用せず、ガイド筒２１の対向位置に設けた操作リング付きの止めねじ２３を図示のようにピン体２２の外周へ前進圧接させることによってピン体２２を任意の突出位置で固定することも可能である。

ピン体２２先端の円筒開口を閉鎖する端板２２２部分の詳細を図３に示す。図３において、ピン体２２の先端開口には薄肉の円形端板２２２が溶接固定されてこれを閉鎖しており、これに重ねて厚肉の円形スペーサ板２５が位置し、当該スペーサ板２５の貫通穴２５１に一致させた端板２２２のねじ孔２２３に皿ねじ２５２を捩じ込んで、上記スペーサ板２５にさらに薄肉の保持板２６が取り付けられている。保持板２６の断面図と平面図をそれぞれ図４（１），（２）に示す。保持板２６には左右位置に上記皿ねじ２５２を挿入する開口２６１が形成され、これら開口２６１の間の保持板２６裏面中心に、測温素子としての熱電対３の先端測温部３１が溶着固定されている。なお、スペーサ板２５はピン体２２の熱に影響されない熱伝導率が低い樹脂材で製作するのが望ましい。またスペーサ板２５を省略して、保持板２６を円形端板２２２に直接固定しても良い。

図３において、スペーサ板２５および端板２２２にはこれらの中心部に、互いに連通する貫通穴２５３が形成されており、保持板２６から延びる熱電対３のリード線３２を、貫通穴２５３を経てピン体２２の筒内下方へ挿通し、コネクタ４１（図５）を経て積算温度管理制御盤(以下、単に制御盤という)４へ入力接続してある。

このような構造の温度測定装置において、打設空間Ｓ内へ覆工コンクリートを注入すると、打設空間Ｓ内はコンクリートで満たされ、ピン体２２の先端に設けた熱電対３によって、打設された覆工コンクリートの温度が経時的に検出されて、制御盤４でコンクリート養生工程における積算温度が管理される。覆工コンクリートの養生が完了すると、止めねじ２３を緩めるとともに止めピン２４を抜き出し、さらにピン体２１の基端の筒壁対向部に設けられた操作穴２２４（図２）内に操作棒を水平に挿入してこれを旋回操作して、ピン体２２をその中心軸周りに回転させることによって、ピン体２２をその周囲のコンクリートから分離しガイド筒２１内から枠体１２内下方へ抜き出す。この状態で、ピン体２２を抜き出した後に生じたコンクリートの凹所内へ、ガイド筒２１を経てスケールを挿入することにより、コンクリートの巻厚を測定することができる。

本実施形態の温度測定装置によれば、取付用開口１２３やガイド筒２１として、コンクリート巻厚測定のために従来設けている検測ピン用のものを利用できるから、型枠１２に温度測定装置用の新たな専用の取付用開口を設ける必要が無い。また測温終了後は速やかに取り外しが可能で、コンクリート内に異物が残置されることもない。そして、熱電対３は切断されないから、抜き出したピン体２２およびこれに設けた熱電対３を再度使用することができる。また、熱電対３を新しいものに取り換える場合には、使用済みの熱電対３が取り付けられている保持板２６を、新たな熱電対３を取り付けて予め準備しておいた新たな保持板２６に取り換えることで容易に行うことができる。

(第２実施形態)
上記第１実施形態では熱電対３をピン体２２の先端に設けたが、これに代えて図６に示すように、ピン体２２の側面に設けても良い。本実施形態では枠体１２から打設空間Ｓ内へ突出するピン体２２の長手方向中間位置の側面に取付穴２２５を設け、ここに筒状のゴム又は樹脂の栓部材３３を圧入している。熱電対３の先端測温部３１は金属円柱３４に溶着固定されて栓部材３３内に予め圧入固定されている。
このような構造によれば、打設空間Ｓ内に注入された覆工コンクリートの巻厚の中間位置でその温度管理を行うことができる。

(第３実施形態)
図７に示す温度測定装置２のピン体５は、ガイド筒２１に案内されて枠体１２外の打設空間Ｓ内へ突出する外筒５１と、外筒５１内に設けられてこれに案内されて打設空間Ｓ内へ突出する内筒５２より構成されている。そして、外筒５１が止めねじ５３によってガイド筒２１に位置決め固定されるとともに、内筒５２が止めねじ５４によって外筒５１に位置決め固定されている。内筒５１の先端には、上記第1実施形態で説明したのと同様の構造で、熱電対３の先端測温部３１を溶着固定した保持板２６が取り付けられ、熱電対３のリード線３２は内筒５２内を下方へ延びて、第1実施形態と同様にコネクタ４１を介して制御盤４へ入力接続されている。

このような構造によれば、外筒５１の先端と内筒５２の先端を一致させてこの位置と、さらに外筒５１から内筒５２を突出させた位置とで、打設空間Ｓ内に注入された覆工コンクリートの温度を測定することができる。覆工コンクリートの養生が完了すると、止めねじ５４を緩め、内筒５２下端部の操作穴５２１内に挿入した操作棒を旋回操作して、内筒５２を外筒５１内から枠体１２内下方へ抜き出す。

その後、止めねじ５３を緩め、外筒５１下端部の操作穴５１１内に挿入した操作棒を旋回操作して、外筒５１をガイド筒２１内から枠体１２内下方へ抜き出す。そして、ピン体５を抜き出した後に生じたコンクリートの凹所内へガイド筒２１を経てスケールを挿入して、コンクリートの巻厚を測定することができる。本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果が得られる。

なお、熱電対の取付構造や取付位置は上記各実施形態に示したものには限られない。

１…トンネルセントル、１２…枠体、２…温度測定装置、２２…ピン体、２６…保持板、３…熱電対（測温素子）、３１…先端測温部、３２…リード線、５…ピン体、５１…外筒、５２…内筒、Ｓ…コンクリート打設空間。

Claims (4)

1. 枠体とトンネル内壁との間に形成されたコンクリート打設空間内に枠体側から突出させられて、打設された覆工コンクリートの巻厚を測定するために使用されるピン体と、前記ピン体に設けられて、打設された覆工コンクリートの温度を測定する測温素子とを備える覆工コンクリートの温度測定装置。
2. 前記ピン体を筒体とし、当該筒体の先端開口に着脱可能に取り付けられる保持板の裏面に前記測温素子を固定した請求項１に記載の覆工コンクリートの温度測定装置。
3. 前記ピン体を先端閉鎖の筒体とし、当該筒体の側面に取付穴を設けて、当該取付穴内に、前記測温素子を内設した栓部材を圧入した請求項1に記載の覆工コンクリートの温度測定装置。
4. 前記ピン体を外筒と当該外筒内から進出可能な内筒で構成し、前記内筒に前記測温素子を設けた請求項１に記載の覆工コンクリートの温度測定装置。

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