JP3125172B2 - コンクリートひび割れ防止構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中連続壁、ダム等の
マスコンクリート構造物に適用されるコンクリートひび
割れ防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、地中連続壁を施工するに際して
は壁厚さ、深さ、土質状態、設計荷重などを考慮した上
でその構造形式が選定されるようになっているが、基本
的には、地中連続壁を複数のエレメントに分割し、エレ
メント毎に順次施工して、コンクリート構造体を構築し
て行くものである。そして、このような工法の場合、複
数の先行エレメントを一定の間隔をおいて施工し、その
後、これら先行エレメントの各間に、先行エレメントを
接続するように後行エレメントを施工しているので、後
行エレメントのコンクリート打設後において、後行エレ
メントが先行エレメントに拘束され、後行エレメントの
内部に歪が生じる。

【０００３】具体的には、図３で示されるようにコンク
リートはその水和熱により、打設した後から９６時間
（４日目）までの間に温度が上昇し、その後は、徐々に
温度が降下する。これにより、先に打設した先行エレメ
ントと、後に打設した後行エレメントとでは、その打設
の時間が異なるために大きな温度差が生じ、その結果、
互いに隣接するエレメントの熱収縮量の差によって、エ
レメント内部に大きな歪が生じることになる。そして、
このとき後方エレメントは先行エレメントに対して密着
した状態、すなわち拘束された状態にあるので、これら
エレメントにひび割れが発生し、背面側の地中から地下
水がしみ出す恐れもあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そして、このようなコ
ンクリートのひび割れを防止手段としては、例えば、
（１）材料、配合の面でセメントの水和熱による温度上
昇を低減させる、（２）骨材などで冷却してコンクリー
トの練り上がり温度を低減させる、（３）練り上がり直
後のコンクリートを周囲から冷却し、練り上がり温度を
低減させる、（４）鉄筋量を変更して設計面から対策を
講じる等があるが、上述した（１）（３）（４）の技術
ではひび割れ防止効果に限界があって漏水等の現象が見
られ、また、（２）の技術では所定の効果が得られるも
のの材料が高価であって全体の工事費が高くなるという
問題が生じていた。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、簡単な工法により確実にひび割れを防止す
ることが可能なコンクリートひび割れ防止構造の提供を
目的とする。

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため
に、第１の発明では、 先に打設された先行コンクリート
構造体と、該先行コンクリート構造体の打設後に該先行
コンクリート構造体に隣接して打設された後行コンクリ
ート構造体と、これらコンクリート構造体の各内部に設
けられて冷媒が循環される配管とを具備し、かつ該配管
の両端部を前記コンクリート構造体の同一コンクリート
表面から露出せしめてあり、前記先行コンクリート構造
体内の配管の露出端部と、前記後行コンクリート構造体
内の配管の露出端部とは、それらコンクリート構造体の
外部で互いに接続されていて、それら後行コンクリート
構造体と先行コンクリート構造体の間にわたって冷媒が
循環されることを特徴とする。

【０００８】第２の発明では、第１の発明において、前
記配管は、コンクリート構造体内にて蛇行するように配
置されていることを特徴とする。

【０００９】

【００１０】

【作用】 第１の発明 によれば、先行コンクリート構造体
と、該先行コンクリート構造体に隣接して打設された後
行コンクリート構造体の各内部に、冷媒が循環される配
管を設け、これら先行コンクリート構造体内の配管と、
前記後行コンクリート構造体内の配管とを互いに接続し
て同一の冷媒を循環させるようにしたので、配管内の冷
媒を介して、後行コンクリート構造体の水和熱が先行コ
ンクリート構造体に移動されて、該後行コンクリート構
造体の温度上昇が低減されるとともに、後行コンクリー
ト構造体の温度が先行コンクリート構造体の温度に徐々
に近付づき、最終的に同じとなってこれらコンクリート
構造体を同時に冷却させることができる。すなわち、第
１の発明では、互い隣接する先行コンクリート構造体、
後行コンクリート構造体に温度差が生じることが防止さ
れ、その結果、これらコンクリート構造体の熱収縮量に
差が生じて該コンクリート構造体にひび割れが発生する
ことが防止される。

【００１１】第２の発明では、配管はコンクリート構造
体内にて蛇行するように配置したので、コンクリート構
造体の熱を該配管内の冷媒に対して、あるいは冷媒の熱
をコンクリート構造体に対して効率良く伝達することが
できる。

【００１２】

【実施例】図１及び図２を参照して本発明に係わるコン
クリートひび割れ防止構造について説明する。まず、図
１において符号１・２で示すものは、地中連続壁、ダム
等の建築物に適用されるコンクリート構造体のエレメン
トであって、これらの中で、符号１は先行して打設され
た先行エレメントであり、符号２は先行エレメント１の
後に該先行エレメント１に隣接して打設された後行エレ
メントである。

【００１３】また、これら先行エレメント１、後行エレ
メント２の内部には、冷媒が循環される冷却管３・４が
それぞれ設けられており、図１に示されるようにそれら
冷却管３・４の両端部は各エレメント１，２の同一コン
クリート表面から露出している。これら冷却管３・４
は、上下方向に沿ってそれぞれ配置された上下配管５・
６と、これら上下配管５・６の各下部を互いに接続する
下部配管７・８と、上下配管５・６の上部を接続する上
部配管９とから構成されたものであって、全体として蛇
行するように配置され、これにより、打設されたコンク
リートとの接触面積が大きくなって、各エレメント１・
２に対する熱伝達効率が高められるようになっている。

【００１４】なお、冷却管３・４の中の上下配管５・
６、下部配管７・８は、例えば鉄製配管を使用し、コン
クリートの打設前の鉄筋組立時に、該鉄筋に対して固定
しておくようにする。また、上部配管９としてはゴム管
等のフレキシブル管、鉄製配管を使用し、コンクリート
硬化後に容易に取り外せるようにする。

【００１５】また、先行エレメント１の上下配管５の両
端部と、後行エレメント２の上下配管６の両端部とは、
図１に示されるように、それら各エレメント１，２の同
一コンクリート表面から露出されており、各エレメント
１，２の外部において上部配管９とともにフレキシブル
な接続管１０により互いに接続され、更にこの接続管１
０の途中には循環ポンプ１１等の輸送手段が設けられ、
これによって、各エレメント１・２の冷却管３・４は一
本の流路となって、同一の冷媒が循環されるようになっ
ている。なお、上部配管９、接続管１０としては、ゴム
管等のフレキシブル管を使用することに限定されず、コ
ンクリート硬化後に容易に取り外せるのであれば鉄製配
管であっても良い。また、冷却管３・４内に循環される
冷媒としては、水、フロンガス等を使用すると良い。ま
た、本実施例では、先行エレメント１に対して一組の上
下配管５、下部配管７のみを設けたが、これに限定され
ず、多数組の上下配管５、下部配管７を設けても良い。

【００１６】そして、以上のように構成されたコンクリ
ートひび割れ防止構造では、先行エレメント１と、該先
行エレメント１に隣接して打設された後行エレメント２
の各内部に冷媒が循環される冷却管３・４を設け、これ
ら先行エレメント１内の冷却管３と、後行エレメント２
内の冷却管４とを互いに接続して同一の冷媒を循環させ
るようにしたので、これら冷却管３・４内の冷媒を介し
て、後行エレメント２の水和熱が先行エレメント１に移
動されて、該後行エレメント２の温度上昇が低減され
る。

【００１７】このことを図２を参照して説明すると、こ
の図２において符号（イ）は冷却管３・４により冷却し
なかった場合のコンクリート打設後の温度カーブ（すな
わち、従来の温度カーブ）、符号（ロ）・（ハ）は、本
発明に係わるコンクリートひび割れ防止構造を採用した
場合の先行エレメント１、後行エレメント２の温度カー
ブをそれぞれ示すものであって、まず、最初に打設した
先行コンクリート１が冷却された後、後行コンクリート
２を打設し、更に、このとき冷却管３・４に冷媒を循環
させた場合には、これら冷却管３・４内の冷媒を介し
て、後行エレメント２の水和熱が先行エレメント１に移
動されて、符号（ハ）で示すように、後行エレメント２
の温度上昇が低減され（温度上昇低減量をｍで示す）、
後行エレメント２が先行エレメント１に対して大きな温
度差（温度差をｎで示す）ができることが防止される。

【００１８】また、このとき符号（ロ）で示すように、
先行エレメント１も後行エレメント２の水和熱により若
干は上昇することになるが、この先行エレメント１の温
度上昇によって、逆に先行コンクリート１の温度が後行
エレメント２の温度に近付づくことになり、この点にお
いても、後行エレメント２が先行エレメント１に対して
温度差（温度差をｎで示す）ができることが防止され
る。そして、このように後行エレメント２の温度上昇が
抑えられ、更に温度上昇のピーク（４日：９６時間）を
経過した後には、これら後行コンクリート２の温度
（ハ）と先行エレメント１の温度（ロ）とは共に下降し
つつ互いの温度に近付づく、すなわち、後行コンクリー
ト２の温度（ハ）と先行エレメント１の温度（ロ）との
温度差は０に向かって収束することになる。従って、上
記のコンクリートひび割れ防止構造では、互い隣接する
先行エレメント１、後行エレメント２に、従来のような
大きな温度差が生じることが防止され、その結果、これ
らエレメント１・２の熱収縮量に差により該エレメント
１・２にひび割れが生じることを未然に防止できる効果
が得られる。

【００１９】なお、上記実施例では、２つのエレメント
１・２を例に挙げて説明したが、後行エレメント２を打
設した後は、後行エレメント２の後方側に更に後行エレ
メント（符号２０で示す）を打設し、後行エレメント２
０内の冷却管（図示略）と、後行エレメント２（この場
合、後行エレメント２は「先行エレメント」となる）内
の冷却管４とを接続管で接続し、上記と同様の冷却を行
うようにすると良い。

【００２０】また、上記実施例では、先行エレメント１
において、冷却管４中の一組の上下管５、下部配管７に
対してのみ冷媒を循環させるようにしたが、何組の上下
管５、下部配管７に対して冷媒を循環させるかは、上部
配管９、接続管１０の接続形態により種々選択可能なも
のであり設計事項の範囲内である。また、上記エレメン
ト１・２ではその構築作業が完全に終了した場合には、
上部配管９、接続管１０を取り外し、冷却管３・４の上
下配管５・６及び下部配管７・８内にグラウトを注入、
充填する。

【００２１】

【００２２】

【発明の効果】 以上の説明から明らかなように、第１の
発明 によれば、先行コンクリート構造体と、該先行コン
クリート構造体に隣接して打設された後行コンクリート
構造体の各内部に、冷媒が循環される配管を設け、これ
ら先行コンクリート構造体内の配管と、前記後行コンク
リート構造体内の配管とを互いに接続して、後行コンク
リート構造体と先行コンクリート構造体の間にわたって
冷媒を循環させるようにしたので、配管内の冷媒を介し
て、後行コンクリート構造体の水和熱が先行コンクリー
ト構造体に移動されて、該後行コンクリート構造体の温
度上昇が低減されるとともに、後行コンクリート構造体
の温度が先行コンクリート構造体の温度に徐々に近付づ
き、最終的に同じとなってこれらコンクリート構造体を
冷却させることができる。すなわち、第１の発明では、
互い隣接する先行コンクリート構造体、後行コンクリー
ト構造体に温度差が生じることが防止され、その結果、
これらコンクリート構造体の熱収縮量に差が生じて該コ
ンクリート構造体にひび割れが発生することが防止され
る。

【００２３】第２の発明では、配管はコンクリート構造
体内にて蛇行するように配置したので、コンクリート構
造体の熱を該配管内の冷媒に対して、あるいは冷媒の熱
をコンクリート構造体に対して効率良く伝達することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるコンクリートひび割れ
防止構造を示す正面図。

【図２】図１のコンクリートひび割れ防止構造に基づ
く、コンクリート打設後の温度上昇カーブを示すグラ
フ。

【図３】従来におけるコンクリート打設後の温度上昇カ
ーブを示すグラフ。

【符号の説明】

１ 先行エレメント（先行コンクリート構造体） ２ 後行エレメント（後行コンクリート構造体） ３ 冷却管（配管） ４ 冷却管（配管）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先に打設された先行コンクリート構造体
   と、該先行コンクリート構造体の打設後に該先行コンク
   リート構造体に隣接して打設された後行コンクリート構
   造体と、これらコンクリート構造体の各内部に設けられ
   て冷媒が循環される配管とを具備し、かつ該配管の両端
   部を前記コンクリート構造体の同一コンクリート表面か
   ら露出せしめてあり、前記先行コンクリート構造体内の
   配管の露出端部と、前記後行コンクリート構造体内の配
   管の露出端部とは、それらコンクリート構造体の外部で
   互いに接続されていて、それら後行コンクリート構造体
   と先行コンクリート構造体の間にわたって冷媒が循環さ
   れることを特徴とするコンクリートひび割れ防止構造。
2. 【請求項２】 前記配管は、コンクリート構造体内にて
   蛇行するように配置されていることを特徴とする請求項
   １に記載のコンクリートひび割れ防止構造。