JP4750166B2 - コンクリート連続体の養生装置および養生方法 - Google Patents
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Description
前記コンクリート連続体とは、前記トンネル覆工コンクリートのほか、大型のボックスカルバートなどを指す。
(1)コンクリート表面を保温するためにシートで覆って養生する技術(例えば、特許文献1、2を参照)。
(2)コンクリートの水和反応を促進するために自動散水設備によりコンクリート表面に散水して養生する技術(例えば、特許文献3を参照)。
(3)コンクリートの水和反応を促進するために噴霧機構によりコンクリート表面に水を噴霧して養生する技術(例えば、特許文献4を参照)。
(4)コンクリートの水和反応を促進するためにコンクリート表面を所定の間隔をあけてシートで覆い、コンクリート表面とシートの隙間に水または水蒸気を噴霧することにより、コンクリート表面全体を湿潤状態で養生する技術(例えば、特許文献5、6を参照)。
しかしながら、コンクリート表面に点在する水滴が蒸発するとコンクリートの表面温度が部分的に低下するので、水和反応に対し温度差が生じてひび割れ発生率が逆に高くなる虞がある。加えて、散水管をトンネルの長手方向へ往復移動させて散水する構成であるが故にコンクリート表面をムラなく一定温度に維持するのは至難であり、やはり、水和反応に対し温度差が生じる虞があり、ひび割れ抑制の効果は期待できない。
しかしながら、前記散水管と同様に、噴霧機構をトンネルの長手方向へ往復移動させて噴霧する構成に変わりはなく、コンクリート表面をムラなく一定温度に維持するのは至難であり、よって、水和反応に対し温度差が生じる虞があり、ひび割れ抑制の効果はあまり期待できない。
しかしながら、一般的に行われる養生日数は通常7日間であり、7日以降は養生台車が撤去されコンクリート表面は一気に外気に晒される。そうするとコンクリート表面は、通風による急激な温度変化や乾燥に対応しきれず、ひび割れが発生する虞があった。
よって、この(4)に係る技術は、コンクリート表面のひび割れを抑制する効果は認められるものの、万全とは言い難く、改善する余地が残されている。
この技術は、建物躯体等に利用するコンクリートやモルタルの養生には好適に実施できるものの、作業員の手作業によるため、大規模で特殊形状のトンネル覆工コンクリートを養生する場合には、作業員の技量によって養生剤の塗布ムラが発生し易く、品質が均一にならない場合が多いので、積極的に実施されていないのが実情である。
移動式コンクリート打設型枠装置1の後部に、前記コンクリート連続体3の内側面形状と類似する形状の噴霧アーム11を備えた養生剤噴霧装置2が設けられており、
前記養生剤噴霧装置2は、移動式コンクリート打設型枠装置1の移動速度に応じて養生剤18の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を備えており、脱型した移動式コンクリート打設型枠装置1の移動にしたがい、前記噴霧アーム11に設備した噴霧ノズル13から、コンクリート連続体3のコンクリート表面3aへ養生剤18を均一に噴霧する構成とされていることを特徴とする。
移動式コンクリート打設型枠装置1の後部に、前記コンクリート連続体3のコンクリート表面3aを湿潤状態として一定期間養生する養生台車20が連結され、前記養生台車20の後部に、前記コンクリート連続体3の内側面形状と類似する形状の噴霧アーム11を備えた養生剤噴霧装置2が設けられており、
前記養生剤噴霧装置2は、養生台車20の移動速度に応じて養生剤18の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を備えており、前記養生台車20の移動にしたがい、前記噴霧アーム11に設備した噴霧ノズル13から、コンクリート連続体3のコンクリート表面3aへ養生剤18を均一に噴霧する構成とされていることを特徴とする。
前記噴霧アーム11は、複数の養生剤供給管11aを連結してアーチ形状に形成されていること、
前記噴霧ノズル13は、前記噴霧アーム11の一端部から他端部にわたりほぼ等間隔に設けられていること、
前記噴霧量調整機構は、タコメーター等の速度センサー14と、圧力ポンプ16と、前記速度センサー14で感知した速度に対応する圧力を前記圧力ポンプ16に指示できるソフトを組み込んだ速度反応ユニット15と、養生剤18を貯留する養生剤タンク17とで構成されていることを特徴とする。
移動式コンクリート打設型枠装置1の後部に、前記コンクリート連続体3の内側面形状と類似する形状の噴霧アーム11を有する養生剤噴霧装置2を設け、
前記養生剤噴霧装置2は、移動式コンクリート打設型枠装置1の移動速度に応じて養生剤の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を有しており、脱型した移動式コンクリート打設型枠装置1の移動にしたがい、前記噴霧アーム11に設備した噴霧ノズル13から、コンクリート連続体3のコンクリート表面3aへ養生剤18を均一に噴霧することを特徴とする。
移動式コンクリート打設型枠装置1の後部に、前記コンクリート連続体3のコンクリート表面3aを湿潤状態として一定期間養生する養生台車20を連結し、前記養生台車20の後部に、前記コンクリート連続体3の内側面形状と類似する形状の噴霧アーム11を有する養生剤噴霧装置2を設け、
前記養生剤噴霧装置2は、養生台車の移動速度に応じて養生剤18の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を有しており、前記コンクリート表面3aを湿潤状態として一定期間の養生を終えた養生台車20の移動にしたがい、前記噴霧アーム11に設備した噴霧ノズル13から、コンクリート連続体3のコンクリート表面3aへ養生剤18を均一に噴霧することを特徴とする。
よって、コンクリート表面は、通風による急激な温度変化等の悪影響を受ける虞が一切なく養生できるので、コンクリート表面のひび割れを大幅に低減することができ、コンクリート連続体の強度および耐久性の向上を図ることができる。ひいては、将来の維持管理等のライフサイクルコストの低減を図ることができる。
特に、請求項2および請求項7に係るコンクリート連続体の養生装置および養生方法によれば、脱型後のコンクリート連続体のコンクリート表面の全面を外気に晒すことなく養生台車によりコンクリートの水和反応を積極的に促進してコンクリート表面を緻密化させた上で、さらに、養生剤噴霧装置により、コンクリート表面の全面を外気に晒すことなく養生剤で均一に噴霧(塗布)できる。
よって、コンクリート表面は、通風による急激な温度変化等の悪影響を受ける虞が一切なく養生できることはもとより、養生台車による養生効果も奏することができるので、コンクリート表面のひび割れをほぼ完璧に防止することができ、コンクリート連続体の強度および耐久性を飛躍的に高めることができる。ひいては、将来の維持管理等のライフサイクルコストの大幅な低減を図ることができる。
図示例に係る養生装置10は、移動式コンクリート打設型枠装置1(所謂セントル)を用いて成形したトンネル覆工コンクリート(コンクリート連続体)3のコンクリート表面3aを養生するための装置であり、移動式コンクリート打設型枠装置1の後部に、前記トンネル覆工コンクリート3の内側面形状と類似するアーチ形状の噴霧アーム11を備えた養生剤噴霧装置2が設けられて成る。
また、前記養生剤噴霧装置2は、移動式コンクリート打設型枠装置1の移動速度に応じて養生剤18の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を備えており、脱型した移動式コンクリート打設型枠装置1の移動にしたがい、前記噴霧アーム11に設備した噴霧ノズル13から、トンネル覆工コンクリート3のコンクリート表面3aへ養生剤18を均一に噴霧(塗布)する構成とされている。
前記噴霧ノズル13は、前記アーチ形状の噴霧アーム11の一端部から他端部にわたりほぼ等間隔(図示例では、500mm毎)に設けられている。
前記噴霧量調整機構は、タコメーター等の速度センサー14と、圧力ポンプ16と、前記速度センサー14で感知した速度に対応する圧力を前記圧力ポンプ16に指示できるソフトを組み込んだ速度反応ユニット15と、養生剤18を貯留する養生剤タンク17とで構成されている。
なお、前記養生剤噴霧装置2の取り付け作業は、移動式コンクリート打設型枠装置1の組み立て作業と同時期に行うと合理的である。
この噴霧アーム11を前記コンクリート表面3aから100〜400mmの範囲内に位置決めする意義は、100mmより近い位置に設定すると噴霧ノズル13を狭い間隔で無駄に多く取り付ける必要があるなど不経済であり、400mmより遠い位置に設定すると、噴霧ノズル13を噴霧するための圧力を無駄に高くする必要があり不経済であるほか、トンネル坑内を作業車等が通過するために必要な空間を確保しづらいからである。
ちなみに、この実施例1に係る噴霧アーム11を構成する養生剤供給管11aの管径は100mmで実施しているが勿論これに限定されず、コンクリート表面3aの周方向の全面に均一に噴霧するのに必要な噴霧圧、噴霧量等の構造設計に応じて適宜設計変更可能である。
前記噴霧ノズル13は、平均粒径20〜40ミクロンで噴霧できるチェックバルブ付き(作動圧0.3MPa)の均等扇形ノズル(噴霧角度80度)が好適に用いられる。ただし、噴霧ノズル13はこれに限定されるものではなく、コンクリート表面3aの周方向の全面に養生剤18を均一に噴霧できる性能を有していればよい。
なお、前記二股アダプタ12を用いることなく1個の噴霧ノズル13で噴霧作業を行う場合は、必然的に、噴霧ノズル13の設置間隔を図示例より狭くして(例えば、300mm毎に設置して)行う。
ちなみに図示例では、コンクリート表面3aと噴霧ノズル13の先端部との距離は200mm程度離して実施している。
ちなみに、図示例に係る二股アダプタ12に設けた2個の噴霧ノズル13、13は、100mmの間隔をあけてトンネル周方向に設けられ、コンクリート表面3aに対して直角となる姿勢から、互いに10度ずつ外向きに傾斜させた角度で設置することにより、全体としてコンクリート表面3aの周方向の全面に効率よく養生剤18を噴霧する工夫が施されている。
なお、実施例では、図3に概略的に示したように、噴霧アーム11の右側の端部から養生剤18を供給する構成で実施しているが勿論これに限定されず、噴霧アーム11の両端部から養生剤18を供給する構成で実施することもできるし、噴霧アーム11の両端部および中間部から養生剤18を供給する構成で実施することもできる。
なお、噴霧ノズル13の性能、設置数量、および設置角度については、もちろん本実施例に限定されるものではなく、コンクリート表面3aに養生剤18を均一に噴霧できることを条件に、成形するトンネルの規模はもとより、移動式コンクリート打設型枠装置1の走行速度、コンクリート表面3aから噴霧ノズル13の先端部までの距離等に応じて適宜設計変更可能である。
上記実施例1に係る養生装置10は、前記養生剤噴霧装置2を、謂わば移動式コンクリート打設型枠装置1の付属品としてその後部に取り付けた構成で実施しているが、図5と図6に示したように、移動式コンクリート打設型枠装置1とは独立した構成として実施することもできる。
以下、養生剤噴霧装置2を構成する噴霧アーム11の形状、噴霧ノズル13の性能、取付態様などは上記実施例1と同様なので(例えば、図4参照)、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
また、この養生剤噴霧装置2は、その構成要素である速度反応ユニット15、圧力ポンプ16、養生剤タンク17を、同噴霧装置2に備えた受け台9に設置して実施している。速度センサー(タコメーター)14は、同噴霧装置2に備えた車輪6aに取り付けて実施しているが、先行する移動式コンクリート打設型枠装置1の車輪1aに取り付けて実施することもできる。
ちなみに、図示例に係る台車6の車輪6aについて、通常、トンネル内には移動式コンクリート打設型枠装置1を移動させる手段としてガイドレールが敷設されているが、当該ガイドレール上をスムーズに走行できる配置および形式で実施することが好ましい。
加えて、養生剤噴霧装置2を移動式コンクリート打設型枠装置1とは独立した台車形成で構成するので、養生剤18を噴霧する際に連結し、噴霧作業が終われば容易に撤去できるなど、汎用性に優れている。また、移動式コンクリート打設型枠装置1の構造に一切影響を受けることなく必要に応じて噴霧アーム11を前後に並設した構成で実施できるなど、フレキシブルな設計変更を行うことができる。
上記実施例1と実施例2に係る養生装置は、前記養生剤噴霧装置2を、移動式コンクリート打設型枠装置1の後部に設けた構成で実施しているのに対し、この実施例3に係る養生装置は、前記養生剤噴霧装置2を、前記移動式コンクリート打設型枠装置1に牽引される養生台車20の後部に設けた構成で実施している点が相違する。
この場合、養生剤噴霧装置2の構成要素である速度反応ユニット15、圧力ポンプ16、養生剤タンク17は、養生台車20に設置している。また、速度センサー14は、養生台車20の最後尾の車輪20aに取り付けている。
また、前記養生剤噴霧装置2は、養生台車20の移動速度に応じて養生剤18の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を備えており、前記養生台車20の移動にしたがい、前記噴霧アーム11に設備した噴霧ノズル13から、トンネル覆工コンクリート3のコンクリート表面3aへ養生剤18を均一に噴霧する構成とされている。
以下、養生剤噴霧装置2を構成する噴霧アーム11の形状、噴霧ノズル13の性能、取付態様などは上記実施例1と同様なので(図2〜図4参照)、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
本発明では、養生台車20の後部に前記養生剤噴霧装置2を取り付けることができれば、いずれの養生技術にも適用可能であるが、この中でも、[背景技術]の(4)に係る技術(例えば、特開2004−285803号公報の図3参照)が好適である。
すなわち、図7に示したように、養生台車20の前後を防水シート22で密閉して、コンクリート表面3aと養生シート(図示省略)との間に密閉空間を形成し、コンクリート表面3aを安定した状態で連続的な水和反応の持続を維持できる養生技術が好適に採用される。以下の実施例4についても同様の技術的思想とする。
上記実施例3に係る養生装置は、前記養生剤噴霧装置2を、謂わば養生台車20の付属品としてその後部に取り付けた構成で実施しているが、図8に示したように、養生台車20とは独立した構成として実施することもできる。
以下、養生剤噴霧装置2を構成する噴霧アーム11の形状、噴霧ノズル13の性能、取付態様、養生台車20の形態などは上記実施例3と同様なので、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
また、この養生剤噴霧装置2は、その構成要素である速度反応ユニット15、圧力ポンプ16、養生剤タンク17を、同噴霧装置2に備えた受け台9に載置して実施している(図6を援用して参照)。速度センサー(タコメーター)14は、同噴霧装置2に備えた車輪6aに取り付けて実施しているが、先行する養生台車20の車輪20aに取り付けて実施することもできる。
ちなみに、図示例に係る台車6の車輪6aについて、通常、トンネル内には移動式コンクリート打設型枠装置1および養生台車20を移動させる手段としてガイドレールが敷設されているが、当該ガイドレール上をスムーズに走行できる配置および構成で実施することが好ましい。
加えて、養生剤噴霧装置2を養生台車20とは独立した台車形成で構成するので、養生剤18を噴霧する際に連結し、噴霧作業が終われば容易に撤去できるなど、汎用性に優れている。また、養生台車20の構造に一切影響を受けることなく必要に応じて噴霧アーム11を前後に並設した構成で実施できるなど、フレキシブルな設計変更を行うことができる。
さらに、前記養生剤噴霧装置2は、養生台車20と着脱可能な構成で実施しているので、必要に応じて、容易に、上記実施例2の実施形式(移動式コンクリート打設型枠装置1の後部に養生剤噴霧装置2を連結する形式)に設計変更できる利点もある。
例えば、上記実施例1〜実施例4では、コンクリート連続体3としてトンネル覆工コンクリートを想定して説明しているがこれに限定されず、噴霧アーム11を門形に形成する等の形式的な設計変更は伴うものの、大型のボックスカルバートの養生にも本発明は同様に適用することができる。
1a 車輪
2 養生剤噴霧装置
3 トンネル覆工コンクリート(コンクリート連続体)
3a コンクリート表面
4 取付部材
5 支保部材
6 台車
6a 車輪
7 縦桟
8 横桟
9 受け台
10 養生装置
11 噴霧アーム
11a 養生剤供給管
12 二股アダプタ
13 噴霧ノズル
14 速度センサー(タコメーター)
15 速度反応ユニット
16 圧力ポンプ(高圧ポンプ)
17 養生剤タンク
18 養生剤
19 連結部材
20 養生台車
20a 車輪
21 取付部材
22 防水シート
Claims (7)
- 移動式コンクリート打設型枠装置を用いて成形したトンネル覆工コンクリート等のコンクリート連続体の養生装置であって、
移動式コンクリート打設型枠装置の後部に、前記コンクリート連続体の内側面形状と類似する形状の噴霧アームを備えた養生剤噴霧装置が設けられており、
前記養生剤噴霧装置は、移動式コンクリート打設型枠装置の移動速度に応じて養生剤の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を備えており、脱型した移動式コンクリート打設型枠装置の移動にしたがい、前記噴霧アームに設備した噴霧ノズルから、コンクリート連続体のコンクリート表面へ養生剤を均一に噴霧する構成とされていることを特徴とする、コンクリート連続体の養生装置。 - 移動式コンクリート打設型枠装置を用いて成形したトンネル覆工コンクリート等のコンクリート連続体の養生装置であって、
移動式コンクリート打設型枠装置の後部に、前記コンクリート連続体のコンクリート表面を湿潤状態として一定期間養生する養生台車が連結され、前記養生台車の後部に、前記コンクリート連続体の内側面形状と類似する形状の噴霧アームを備えた養生剤噴霧装置が設けられており、
前記養生剤噴霧装置は、養生台車の移動速度に応じて養生剤の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を備えており、前記養生台車の移動にしたがい、前記噴霧アームに設備した噴霧ノズルから、コンクリート連続体のコンクリート表面へ養生剤を均一に噴霧する構成とされていることを特徴とする、コンクリート連続体の養生装置。 - 前記養生剤噴霧装置は、先行する移動式コンクリート打設型枠装置の後部に着脱自在に連結された台車に設置されていることを特徴とする、請求項1に記載したコンクリート連続体の養生装置。
- 前記養生剤噴霧装置は、先行する養生台車の後部に着脱自在に連結された台車に設置されていることを特徴とする、請求項2に記載したコンクリート連続体の養生装置。
- 前記養生剤噴霧装置は、前記噴霧アームと噴霧ノズルと噴霧量調整機構とから成り、 前記噴霧アームは、複数の養生剤供給管を連結してアーチ形状に形成されていること、
前記噴霧ノズルは、前記噴霧アームの一端部から他端部にわたりほぼ等間隔に設けられていること、
前記噴霧量調整機構は、タコメーター等の速度センサーと、圧力ポンプと、前記速度センサーで感知した速度に対応する圧力を前記圧力ポンプに指示できるソフトを組み込んだ速度反応ユニットと、養生剤を貯留する養生剤タンクとで構成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一に記載したコンクリート連続体の養生装置。 - 移動式コンクリート打設型枠装置を用いて成形したトンネル覆工コンクリート等のコンクリート連続体の養生方法であって、
移動式コンクリート打設型枠装置の後部に、前記コンクリート連続体の内側面形状と類似する形状の噴霧アームを有する養生剤噴霧装置を設け、
前記養生剤噴霧装置は、移動式コンクリート打設型枠装置の移動速度に応じて養生剤の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を有しており、脱型した移動式コンクリート打設型枠装置の移動にしたがい、前記噴霧アームに設備した噴霧ノズルから、コンクリート連続体のコンクリート表面へ養生剤を均一に噴霧することを特徴とする、コンクリート連続体の養生方法。 - 移動式コンクリート打設型枠装置を用いて成形したトンネル覆工コンクリート等のコンクリート連続体の養生方法であって、
移動式コンクリート打設型枠装置の後部に、前記コンクリート連続体のコンクリート表面を湿潤状態として一定期間養生する養生台車を連結し、前記養生台車の後部に、前記コンクリート連続体の内側面形状と類似する形状の噴霧アームを有する養生剤噴霧装置を設け、
前記養生剤噴霧装置は、養生台車の移動速度に応じて養生剤の噴霧量を調整する噴霧量調整機構を有しており、前記コンクリート表面を湿潤状態として一定期間の養生を終えた養生台車の移動にしたがい、前記噴霧アームに設備した噴霧ノズルから、コンクリート連続体のコンクリート表面へ養生剤を均一に噴霧することを特徴とする、コンクリート連続体の養生方法。
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