JP6108434B2 - Curing method for tunnel lining concrete - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル覆工コンクリートの養生方法及びマスコンクリートの養生方法に関し、特にコンクリートを打設した後に、型枠内養生工程に引き続いて行われる加温湿潤養生工程で採用されるトンネル覆工コンクリートの養生方法及びマスコンクリートの養生方法に関する。 The present invention, tunnel relates regimen of regimen and mass media Nkurito of lining concrete, particularly after Da設concrete tunnel lining concrete is employed in warm moist curing step performed subsequent to mold the curing process of about curing method of curing methods and mass media Nkurito.
例えば、山岳トンネル等のトンネル工事においては、トンネルを掘削した後のトンネルの内壁面にコンクリートを吹き付けて一次覆工を行った後に、トンネル覆工型枠を設置して、当該トンネル覆工型枠とトンネルの内壁面との間の空間にコンクリートを打設することで、所定の厚さの覆工コンクリートを形成するのが一般的である。 For example, in tunnel construction such as a mountain tunnel, after tunnel excavation, concrete is sprayed onto the inner wall surface of the tunnel to perform primary lining, and then a tunnel lining formwork is installed. Generally, lining concrete having a predetermined thickness is formed by placing concrete in a space between the tunnel and the inner wall surface of the tunnel.
また、トンネルの内壁面を覆う覆工コンクリートは、脱型後にそのまま放置すると乾燥収縮によるひび割れが発生し、品質が低下してしまうため、形成された覆工コンクリートの表面を湿潤状態に保持して養生を行うことで、覆工コンクリートが乾燥しないようにして、ひび割れを防止できるようにする技術が種々開発されている(例えば、特許文献1)。特許文献1の技術では、トンネル坑内をこれの延長方向に移動可能な公知の移動式セントルを用いてトンネル覆工型枠を設置して、コンクリートを打設することにより、所定の厚さの覆工コンクリートを形成すると共に、移動式セントルに後続して、同じくトンネル坑内を移動可能な養生装置を設置することによって、脱型後の覆工コンクリートの表面を湿潤状態に保持して養生するようになっている。
Also, if the lining concrete that covers the inner wall surface of the tunnel is left as it is after demolding, cracking due to drying shrinkage will occur and the quality will deteriorate, so the surface of the lining concrete formed should be kept in a wet state. Various techniques have been developed to prevent cracking by preventing the lining concrete from drying by curing (for example, Patent Document 1). In the technique of
一方、トンネルの内壁面を覆う覆工コンクリートは、コンクリートを打設した後の養生環境によって、表面の収縮ひずみによるひび割れの発生や、長期耐久性等の品質に、影響を及ぼされ易いことが知られている。特に、例えばコンクリートを打設した後、脱型してから7日間程度の初期養生の期間における養生環境によっては、コンクリートの水和反応が十分に促進されないなどの理由によって、形成された覆工コンクリートの表面を湿潤状態に保持して養生を行ったとしても、初期ひび割れを十分に抑制することができない場合がある。 On the other hand, lining concrete covering the inner wall of the tunnel is known to be susceptible to cracking due to shrinkage on the surface and quality such as long-term durability depending on the curing environment after placing the concrete. It has been. In particular, lining concrete formed for the reason that the hydration reaction of concrete is not sufficiently promoted depending on the curing environment in the initial curing period of about 7 days after casting, for example, after casting. Even if the surface is kept in a wet state and cured, initial cracking may not be sufficiently suppressed.
また、例えば特許文献2には、寒中でコンクリートを打設してマスコンクリートを形成する際に、コンクリートの内部に配置した温度センサによってコンクリート自体の温度を測定すると共に、養生囲いの内外に配置した温度センサによって周辺の温度を測定して、例えばコンクリートの内部温度を2℃以上に保ち、かつ周囲の温度とコンクリートの内部温度との差を25℃以内に保持できるように、養生囲いの中に設置したジェットヒーターのオンオフを制御するコンクリート養生システムが開示されているが、トンネルの内壁面を覆うトンネル覆工コンクリートに特許文献2に記載の温度制御を行っても、トンネル覆工コンクリートの表面に初期ひび割れが生じるのを、十分に抑制することは困難である。
In addition, for example, in
本発明は、脱型してから例えば7日間程度の初期養生の期間に、覆工コンクリートの表面の温度及び表面の湿度が所定の温度や湿度となるように容易に制御して、初期ひび割れが発生するのを効果的に抑制することのできるトンネル覆工コンクリートの養生方法を提供することを目的とする。 In the present invention, during the initial curing period of, for example, about 7 days after demolding, the surface temperature and the humidity of the lining concrete are easily controlled so as to become a predetermined temperature and humidity, and initial cracks are generated. It aims at providing the curing method of the tunnel lining concrete which can suppress effectively generating.
また、本発明は、脱型してから例えば7日間程度の初期養生の期間に、覆工コンクリートの表面の温度及び表面の湿度が所定の温度や湿度となるように容易に制御して、初期ひび割れが発生するのを効果的に抑制することのできるマスコンクリートの養生方法を提供することを目的とする。 In addition, the present invention easily controls the surface temperature and the humidity of the lining concrete so as to become a predetermined temperature and humidity during the initial curing period of, for example, about 7 days after demolding. It aims at providing the curing method of the mass concrete which can suppress effectively that a crack generate | occur | produces.
本発明は、トンネル覆工型枠を設置してコンクリートを打設することにより、トンネルの内壁面を覆ってトンネル覆工コンクリートを形成する工事において、コンクリートを打設した後に、型枠を脱型するまでの間の型枠内養生工程に引き続いて行われる、加温湿潤養生工程で採用されるトンネル覆工コンクリートの養生方法であって、打設されたコンクリートの中に内部温度計を埋設設置すると共に、打設されたコンクリートの表面に、表面温度計と表面湿度計とを配設し、且つ、前記表面温度計と前記表面湿度計とを配設したコンクリートの表面を覆って、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える保湿マットを用いた、養生水が供給される湿潤層を設けると共に、該湿潤層に加温用電熱材を配置し、さらに該加温用電熱材が配置された前記湿潤層の表面を覆って断熱層を取り付けておき、前記表面湿度計によって計測される湿度が80%以上となるように、制御装置によって、前記湿潤層への養生水の供給を制御し、前記表面温度計によって計測される覆工コンクリートの表面温度が、前記内部温度計によって計測される、水和反応の進行に伴って変化する覆工コンクリートの内部温度と等しいか又は近似する温度となるように、前記制御装置によって、前記加温用電熱材による前記湿潤層の加温を制御するトンネル覆工コンクリートの養生方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。 The present invention provides a tunnel lining formwork and casts concrete to cover the inner wall surface of the tunnel to form tunnel lining concrete. This is a curing method for tunnel lining concrete that is used in the heating and moistening curing process that is performed following the curing process in the mold until it is done. An internal thermometer is embedded in the placed concrete. In addition, a surface thermometer and a surface hygrometer are disposed on the surface of the placed concrete, and the surface of the concrete on which the surface thermometer and the surface hygrometer are disposed is covered with moisture. and can be absorbed, and absorbed moisture with moisture mat with a capable holding properties and provided with a wetting layer curing water is supplied, the warming heating member disposed in the wet layer, further wherein Covering the surface of the temperature-electric material are arranged the wetting layer previously mounted an insulating layer, as the humidity measured by the surface hygrometer is 80% or more, the control device, to the wet layer Controlling the supply of curing water, the surface temperature of the lining concrete measured by the surface thermometer is measured by the internal thermometer, and the internal temperature of the lining concrete that changes as the hydration reaction proceeds as it will be equal or approximate to the temperature, by the control device, by providing a regimen of tunnel lining concrete for controlling the heating of the wet layer by the heating electrothermal material, to achieve the above objects Is.
そして、本発明のトンネル覆工コンクリートの養生方法は、前記内部温度計によって計測される覆工コンクリートの内部温度と、前記表面温度計によって計測される覆工コンクリートの表面温度との温度差が、3℃以内となるように、前記制御装置によって、前記加温用電熱材による前記湿潤層の加温を制御することが好ましい。 And the curing method of the tunnel lining concrete of the present invention, the temperature difference between the internal temperature of the lining concrete measured by the internal thermometer and the surface temperature of the lining concrete measured by the surface thermometer, It is preferable that the heating of the wet layer by the heating electric heating material is controlled by the controller so that the temperature is within 3 ° C.
また、本発明のトンネル覆工コンクリートの養生方法は、前記内部温度計及び前記表面温度計が熱電対であり、前記表面湿度計が電子湿度計であることが好ましい。 In the curing method for tunnel lining concrete according to the present invention, it is preferable that the internal thermometer and the surface thermometer are thermocouples, and the surface hygrometer is an electronic hygrometer.
さらに、本発明のトンネル覆工コンクリートの養生方法は、前記湿潤層に供給される養生水の温度が、前記覆工コンクリートの内部温度と等しいか又は近似する温度となるように制御することが好ましい。 Furthermore, the curing method for tunnel lining concrete of the present invention is preferably controlled so that the temperature of the curing water supplied to the wet layer is equal to or close to the internal temperature of the lining concrete. .
また、本発明は、型枠を設置してコンクリートを打設することにより、マスコンクリートを形成する工事において、コンクリートを打設した後に、型枠を脱型するまでの間の型枠内養生工程に引き続いて行われる、加温湿潤養生工程で採用されるマスコンクリートの養生方法であって、打設されたコンクリートの中に内部温度計を埋設設置すると共に、打設されたコンクリートの表面に、表面温度計と表面湿度計とを配設し、且つ、前記表面温度計と前記表面湿度計とを配設したコンクリートの表面を覆って、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える保湿マットを用いた、養生水が供給される湿潤層を設けると共に、該湿潤層に加温用電熱材を配置し、さらに該加温用電熱材が配置された前記湿潤層の表面を覆って断熱層を取り付けておき、前記表面湿度計によって計測される湿度が80%以上となるように、制御装置によって、前記湿潤層への養生水の供給を制御し、前記表面温度計によって計測されるマスコンクリートの表面温度が、前記内部温度計によって計測される、水和反応の進行に伴って変化するマスコンクリートの内部温度と等しいか又は近似する温度となるように、前記制御装置によって、前記加温用電熱材による前記湿潤層の加温を制御するマスコンクリートの養生方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。 Further, the present invention provides a curing process in the mold until the mold is removed after the concrete is cast in the construction for forming the mass concrete by installing the mold and placing the concrete. Is a curing method for mass concrete that is employed in the heating and humid curing process that is performed subsequently to an embedded thermometer in the placed concrete, and on the surface of the placed concrete, A surface thermometer and a surface hygrometer are arranged, and the surface of the concrete on which the surface thermometer and the surface hygrometer are arranged can be covered to absorb moisture and hold the absorbed moisture. A wet layer to which curing water is supplied using a moisturizing mat having various physical properties is provided , and an electric heating material for heating is disposed on the wet layer, and the electric heating material for heating is further disposed on the wet layer. Covering the surface Keep attaching an insulating layer, as the humidity measured by the surface hygrometer is 80% or more, the control device controls the supply of curing water to the wet layer is measured by the surface temperature thermometer The control device adjusts the surface temperature of the mass concrete so that the surface temperature of the mass concrete is equal to or close to the internal temperature of the mass concrete that changes as the hydration reaction progresses, as measured by the internal thermometer. The object is achieved by providing a curing method for mass concrete that controls the heating of the wet layer by the electric heating material.
本発明のトンネル覆工コンクリートの養生方法又はマスコンクリートの養生方法によれば、脱型してから例えば7日間程度の初期養生の期間に、覆工コンクリートやマスコンクリートの表面の温度及び表面の湿度が、内部温度と等しいか又は近似する温度となる所定の温度や、80%以上の所定の湿度となるように容易に制御して、初期ひび割れが発生するのを効果的に抑制することができる。 According to the curing method for tunnel lining concrete or the curing method for mass concrete according to the present invention, the temperature and surface humidity of the lining concrete and the mass concrete during the initial curing period of, for example, about 7 days after demolding. However , it is possible to effectively control the occurrence of initial cracks by easily controlling to a predetermined temperature that is equal to or close to the internal temperature and a predetermined humidity of 80% or more. .
本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル覆工コンクリートの養生方法は、例えば山岳トンネルを構築するためのトンネル工事において、図1に示すような公知の移動式セントル11を用いて設置されたトンネル覆工型枠12と、好ましくは吹付けコンクリートによる一次覆工によって覆われたトンネル20の内壁面20aとの間の空間に、コンクリートを打設することで形成した覆工コンクリート10を、コンクリートを打設した後、脱型してから例えば7日間程度の初期養生の期間に、適正な養生環境の下で養生することによって、特に表面に初期ひび割れ(若材齢時のひび割れ)が生じるのを効果的に抑制して、品質の優れた覆工コンクリート10が得られるようにするものである。
A tunnel lining concrete curing method according to a preferred embodiment of the present invention is a tunnel cover installed using a known mobile centle 11 as shown in FIG. 1 in tunnel construction for constructing a mountain tunnel, for example. The
すなわち、トンネル20の内壁面20aを覆う覆工コンクリート10は、閉じられた空間であるトンネル坑内20bで施工されることから、その品質が養生環境の影響を受け易いと考えられる。その一方で、コンクリートを打設した後の覆工コンクリート10は、養生時において、覆工コンクリート10の内部とトンネル坑内20b側の内側表面との間の温度差をできるだけ小さく留めることで、水和反応を促進させて覆工コンクリート10の耐久性を効果的に向上できるものと考えられる。また、特にトンネル覆工型枠12の脱型後の初期養生の期間においては、覆工コンクリート10の内部と内側表面との間の温度差をできるだけ小さく留めることで、乾燥収縮によるひび割れとは異なる要因として、例えばコンクリートの内部と内側表面との温度差に伴って生じる、収縮ひずみによるひび割の発生を効果的に抑制できるものと考えられる。本願発明者は、このような合理的な推論の下に、以下のようなトンネル覆工コンクリートの養生方法を開発するに到ったものである。
That is, since the
そして、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの養生方法は、トンネル覆工型枠12を設置してコンクリートを打設することにより、トンネル20の内壁面を覆ってトンネル覆工コンクリートを形成する工事において、コンクリートを打設した後に、型枠12を脱型するまでの間の型枠内養生工程に引き続いて行われる、加温湿潤養生工程で採用される養生方法であって、図2〜図4に示すように、打設されたコンクリートの中に内部温度計30を埋設設置すると共に(図4参照)、打設されたコンクリートのトンネル坑内20b側の表面である内側表面に、表面温度計31と表面湿度計32とを配設し(図4参照)、且つ、表面温度計31と表面湿度計32とを配設したコンクリートの内側表面を覆って、養生水が供給される湿潤層27を設けると共に、この湿潤層の内側に加温用電熱材28を配置し、さらに加温用電熱材28が配置された湿潤層27の内側表面を覆って断熱層26を取り付けておき(図3参照)、表面湿度計32によって計測される湿度が80%以上となるように、制御装置33(図4参照)によって、湿潤層27への養生水の供給を制御し、表面温度計31によって計測される覆工コンクリート10の表面温度が、内部温度計30によって計測される、水和反応の進行に伴って変化する覆工コンクリート10の内部温度と等しいか又は近似する温度となるように、制御装置33によって、加温用電熱材28による湿潤層27の加温を制御するようになっている。
And the curing method of the tunnel lining concrete of this embodiment is the construction which forms the tunnel lining concrete by covering the inner wall surface of the
また、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの養生方法では、好ましくは湿潤層27に供給される養生水の温度が、内部温度計30によって計測される覆工コンクリート10の内部温度と等しいか又は近似する温度となるように、制御装置33によって制御するようになっている。
In the method for curing tunnel lining concrete according to this embodiment, the temperature of the curing water supplied to the
本実施形態では、養生される覆工コンクリート10を形成するためのトンネル覆工型枠12は、図1に示すように、好ましくは移動式セントル11を用いて、トンネル20の内壁面20aを内側から覆うように設置される。移動式セントル11は、例えば特開2009−186184号公報に記載の移動式セントルと同様の構成を備える、公知のトンネル構築用の型枠装置である。移動式セントル11は、主として、トンネル20の内壁面20aとの間に覆工コンクリート10の厚さに相当する幅の空間を保持して配設されるトンネル覆工型枠12と、このトンネル覆工型枠12を支持する支持フレーム13と、トンネル20の底盤部20cにおいてトンネル20の延長方向に敷設されて、支持フレーム13を走行可能に支持する走行レール14とによって構成される。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the
トンネル覆工型枠12は、複数本の伸縮ジャッキ15を介して径方向に進退可能な状態で、支持フレーム13に取り付けられている。トンネル覆工型枠12は、トンネル20の内壁面20aに沿って配置されて、当該内壁面20aとの間に覆工コンクリート10の打設空間を保持した状態から、コンクリートを打設して型枠内養生工程で初期強度が発現された後に、形成された覆工コンクリート10から径方向内側に引き離されることで、脱型されるようになっている。脱型された後のトンネル覆工型枠12は、移動式セントル11と共に走行レール14に沿ってトンネル20の延長方向の前方に移動して、次の施工スパンの覆工コンクリート10の打設作業が行われるようになっている。
The
本実施形態では、移動式セントル11は、例えば10.5m程度のトンネル20の延長方向の長さを有しており、これによって、例えば10.5m程度の長さを1施工スパンとして、覆工コンクリート10を、トンネル20の延長方向に順次打設しながら形成してゆことができるようになっている。
In the present embodiment, the mobile centile 11 has a length in the extending direction of the
コンクリートを打設してから、トンネル覆工型枠12を脱型するまでの間の型枠内養生工程に引き続いて行われる、加温湿潤養生工程は、例えば7日間程度の初期養生の工程となっており、図2に示すような養生装置16を用いて行われる。養生装置16は、例えば特開2010−19067号公報に記載の公知の養生装置に、適宜改良を加えて用いることができる。養生装置16は、移動式セントル11に後続して走行レール14の上に複数台配置されるものであり、本実施形態では、主として、上下に伸縮可能な移動架台17と、トンネル20の内周面20aに沿ったアーチ形状に湾曲変形可能となっていると共に、外周部分に養生マット18を備えるシェル構造体19と、移動架台17とシェル構造体19との間に介在して複数設けられた、伸縮可能なターンバックル式のロッド部材や、長さ調整可能なワイヤー部材からなる支持部材23とによって構成される。
The heating and humid curing process, which is performed subsequent to the curing process in the mold after the concrete is placed and before the
本実施形態では、シェル構造体19は、例えば無負荷の状態では略直線形状であり、設置時に移動架台17に設けられた支持部材23を用いてトンネル20の内周面20aに沿うように湾曲変形(弾性変形)することが可能な、トンネル20の周方向に延設すると共にトンネル20の延長方向に間隔をおいて複数本、略平行に配置された枠部材24と、トンネル20の延長方向に延設されてこれらの枠部材24を互いに連結する連結部材(図示せず)と、枠部材24及び連結部材によって支持されてこれらの外周部分に配置される、養生マット18及び外面パネル25とを含んで構成される(図3参照)。
In the present embodiment, the
枠部材24は、例えば、高強度、高靱性、高弾性を有するガラス繊維強化プラスチックからなるパイプ状の部材となっており、略直線形状から容易に湾曲変形すると共に、ロッド部材やワイヤー部材からなる支持部材23の長さを調整することで、トンネル覆工型枠12を脱型した後の覆工コンクリート10の内周面に沿うように変形して、外周部分に配置された養生マット18を、覆工コンクリート10の内周面に押し付けるようして密着させることができるようになっている。
The
また、シェル構造体19は、養生マット18を覆工コンクリート10の内周面に密着させた状態から、例えばロッド部材からなる支持部材23を短くすると共に、移動架台17を下降させることで、養生マット18を覆工コンクリート10の内周面から離間させて、養生装置16を、移動式セントル11に追随させて走行レール14に沿ってトンネル20の延長方向前方に順次移動させることができるようになっている。これによって、前方の施工スパンで移動式セントル11を用いて形成された覆工コンクリート10を、移動式セントル11をさらに前方の施工スパンに移動させた後に、これに後続して養生装置16を移動させて、加温湿潤養生工程を順次行ってゆくことができるようになっている。
Moreover, the
本実施形態では、枠部材24及び連結部材によって支持されてこれらの外周部分に配置される養生マット18は、図3に示すように、例えば外面パネル25の外周面に貼り付けられた断熱層26と、この断熱層26の外周面に積層された湿潤層27とからなり、断熱層26と湿潤層27との間には、これらの間に挟み込まれるようにして、加温用電熱材28が配置されている。これによって、打設されたコンクリートの内側表面を覆って、養生水が供給される湿潤層27が設けられると共に、この湿潤層27の内側に加温用電熱材28が配置され、さらに加温用電熱材28が配置された湿潤層27の内側表面を覆って、断熱層26が取り付けられることになる。
In the present embodiment, the curing
本実施形態では、断熱層26は、例えば独立気泡や連続気泡等の空隙を内部に有するスポンジ等の発泡部材を用いて、例えば10mm程度の厚さで設けられており、弾力性を有している。
In the present embodiment, the
湿潤層27は、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える、公知の各種の保湿マットを用いて、例えば10mm程度の厚さで形成することができる。湿潤層27となる保湿マットとして、好ましくは、例えば市販のコンクリート保温・保湿養生用マットである商品名「うるおんマット」(フジモリ産業株式会社製)を使用することができる。湿潤層27は、加温可能なボイラー機能を備える公知の自動給水設備(図示せず)と接続しており、この自動給水設備から、適宜加温した養生水を、制御装置33によって制御され所望の水量で、湿潤層27に供給することができるようになっている。
Wetting
加温用電熱材28は、例えばシート状に形成された公知の面状発熱体からなり、通電することにより発熱して、養生時の覆工コンクリート10を加温できるようになっている。加温用電熱材28は、例えば2mm程度の厚さを有すると共に、例えば300mm程度の幅の帯状に形成されており、トンネル20の周方向には連続して敷設されると共に、トンネル20の延長方向には例えば700mm程度の間隔をおいて1m程度の中心間ピッチで平行に敷設された状態で、断熱層26と湿潤層27との間に挟み込まれるようにして設置されている。加温用電熱材28は、自動加温機能を備えており、制御装置33によって制御された所望の温度となるように、湿潤層27を加温することができるようになっている。
The heating
本実施形態では、養生マット18は、外面パネル25を介在させて枠部材24及び連結部材の外周部分に取り付けられている。外面パネル25が介在していることで、養生装置16による枠部材24や連結部材からの押付け力を、外面パネル25によって面で受けてから養生マット18に伝えることにより、養生マット18を、より安定した状態で覆工コンクリート10の内側表面に密着させることが可能になる。外面パネル25としては、枠部材24の外周面の形状に沿って湾曲することが可能な板材として、例えば多数の凹部と凸部とを並べて備えているキーストンプレートや、波板等を使用することができる。
In the present embodiment, the curing
そして、本実施形態では、さらに、打設されたコンクリートの中に、水とセメントとの水和反応によって硬化中の覆工コンクリート10の内部温度を計測する、内部温度計30を埋設設置しておく。また、打設されたコンクリートの内側表面に、覆工コンクリート10の表面の温度を計測する表面温度計31を設置しておくと共に、覆工コンクリート10の表面の湿度を計測する表面湿度計32を設置しておく。ここで、内部温度計30は、各々の施工スパンにおいて、設置されたトンネル覆工型枠12を用いてコンクリートを打設する際に、コンクリートの打設空間の所望の位置に固定しておくことで、覆工コンクリート10の内部に容易に埋設設置することができる。表面温度計31及び表面湿度計32は、各々の施工スパンにおいて、設置されたトンネル覆工型枠12を用いてコンクリートを打設する際に、トンネル覆工型枠12の外側表面の所望の位置に配設しておくことで、覆工コンクリート10の内側表面に容易に設置することができる。
In the present embodiment, an
内部温度計30及び表面温度計31は、好ましくは公知の各種の熱電対を用いることができ、本実施形態では、図4に示すように、各々の施工スパンにおいて、例えば覆工コンクリート10の天端部及び両側の側壁部の周方向の3箇所において、内部温度計30を覆工コンクリート10の巻き厚中心部分に各々配置すると共に、表面温度計31を覆工コンクリート10の内側表面に各々配置して、対になった状態で設けられている。
For the
表面湿度計32は、好ましくは公知の各種の電子湿度計を用いることができ、本実施形態では、図4に示すように、各々の施工スパンにおいて、例えば覆工コンクリート10の天端部における内側表面に、トンネル20の軸方向に例えば6m程度の間隔をおいて、2箇所に配置して設けられている。
As the
これらの内部温度計30や表面温度計31や表面湿度計32は、制御装置33を構成するパーソナルコンピュータ33aと接続していて、所定の制御プログラムに従って、例えば一時間毎に覆工コンクリート10の内部温度や表面の温度や表面の湿度を自動計測し、計測された温度や湿度の計測データを、パーソナルコンピュータ33aに取り込むことができるようになっている。パーソナルコンピュータ33aでは、所定の制御プログラムに従って、取り込まれた計測データを記憶部に記憶すると共に、取り込まれた計測データに基づいて各種のデータ処理を行い、パーソナルコンピュータ33aと共に制御装置33を構成する制御盤33bを介して、例えば図5に示すようなデータ処理フローに従って、加温湿潤養生工程における覆工コンクリート10の内側表面の温度及び湿度を管理する。
The
すなわち、覆工コンクリート10の内側表面の湿度管理では、好ましくは覆工コンクリート10の表面湿度が常時85%以上を保持するように、自動給水設備(図示せず)から養生マット18の湿潤層27への養生水の供給を制御するようになっている。例えば表面湿度計32によって計測された覆工コンクリート10の表面の湿度が85%を下回ったり、下回りそうな場合には、自動給水設備から養生水を、表面湿度計32によって計測される表面の湿度が90%以上となるまで自動給水して、湿潤養生を継続する。
That is, in the humidity control of the inner surface of the lining
ここで、加温湿潤養生工程における覆工コンクリート10の内側表面の湿度は、80%以上を保持する必要があり、85%以上を保持することが好ましく、85〜90%を保持することが特に好ましい。加温湿潤養生工程における覆工コンクリート10の内側表面の湿度を80%以上に保持することにより、乾燥収縮によるひび割れが発生するのを、効果的に回避することが可能になる。
Here, the humidity of the inner surface of the lining
また、本実施形態では、湿潤層に供給される養生水(湿潤水)の温度が、内部温度計30によって計測された覆工コンクリート10の内部温度と等しいか又は近似する温度となるように、制御装置36の制御盤33bによって、加温可能なボイラー機能を備える公知の自動給水設備を制御することが好ましい。湿潤層に供給される湿潤水の温度が、覆工コンクリート10の内部温度と等しいか又は近似する温度となっていることにより、養生水の供給によって覆工コンクリート10の内部と内側表面の温度との温度差が大きくなるのを回避して、水和反応を促進させながら、コンクリートの内部と内側表面との温度差に伴って生じる、収縮ひずみによるひび割の発生を、さらに効果的に抑制することが可能になる。
In this embodiment, the temperature of the curing water (wet water) supplied to the wet layer is equal to or approximate to the internal temperature of the lining
覆工コンクリート10の内側表面の温度管理では、水和反応による硬化の進行に伴う覆工コンクリート10の内部温度の緩やかな変化に、覆工コンクリート10の表面の温度を同調させるように、内部温度計30によって計測された覆工コンクリート10の内部温度と、表面温度計31によって計測された覆工コンクリート10の表面の温度との温度差(内部温度−表面温度)が、例えば3℃以内となるように、制御装置33によって、加温用電熱材28による湿潤層27の加温を制御するようになっている。例えば内部温度計30によって計測された内部温度と、表面温度計31によって計測された表面温度との温度差が例えば3℃を越えたり、越えそうになった場合には、加温用電熱材28によって湿潤層27を、覆工コンクリート10の内部温度と表面温度との温度差が例えば3℃以内となるまで自動加温して、湿潤養生を継続する。
In the temperature control of the inner surface of the lining
ここで、本実施形態では、内部温度計30によって計測される覆工コンクリート10の内部温度と、表面温度計31によって計測される覆工コンクリート10の表面温度との温度差(内部温度−表面温度)が、3℃以内となるように、加温用電熱材28による湿潤層27の加温を制御することが好ましく、2℃以内となるように、加温用電熱材28による湿潤層27の加温を制御することが特に好ましい。覆工コンクリート10の内部温度と表面温度との温度差が3℃以内となるように湿潤層27の加温を制御することにより、水和反応を促進させながら、コンクリートの内部と内側表面との温度差に伴って生じる、収縮ひずみによるひび割の発生を、さらに効果的に抑制することが可能になる。
Here, in this embodiment, the temperature difference between the internal temperature of the lining
また、本実施形態では、覆工コンクリート10の内側表面の湿度管理を、覆工コンクリート10の内側表面の温度管理よりも優先させるデータ処理フローに従って、加温湿潤養生工程において、覆工コンクリート10の内側表面の温度や湿度を管理することもできる。例えば、覆工コンクリート10の内側表面の湿度を85%以上に保持するために、自動給水設備から、加温されていない温度の低い養生水が湿潤層27に給水された場合には、給水された養生水によって、覆工コンクリート10の内側表面の温度が低下することになるが、このような場合には、覆工コンクリート10の内側表面の湿度を85%以上に保持することを優先させて、後から覆工コンクリート10の内側表面の温度を所定の温度に戻すように制御することができる。
Moreover, in this embodiment, according to the data processing flow which gives priority to the humidity management of the inner surface of the lining
さらに、本実施形態では、トンネル坑内20bから有線や無線を介して、覆工コンクリート10の内側表面の湿度や温度の計測データを、例えば一時間毎に現場事務所に自動送信することで、モニター等で常時管理することが可能になると共に、計測値が湿度や温度の管理値から外れた場合に、例えば職員の携帯電話にメールを自動配信して、ただちに是正する体制を整えることで、覆工コンクリート10の確実な養生効果を得ることが可能になる。
Furthermore, in this embodiment, the measurement data of the humidity and temperature of the inner surface of the lining
そして、上述の構成を備える本実施形態のトンネル覆工コンクリートの養生方法によれば、脱型してから例えば7日間程度の初期養生の期間に、覆工コンクリート10の表面の温度及び表面の湿度が所定の温度や湿度となるように容易に制御して、初期ひび割れが発生するのを効果的に抑制することが可能になる。
And according to the curing method of the tunnel lining concrete of this embodiment provided with the above-mentioned structure, the surface temperature and surface humidity of the lining
すなわち、本実施形態のトンネル覆工コンクリートの養生方法によれば、打設されたコンクリートの中に内部温度計30を埋設設置すると共に、打設されたコンクリートの表面に、表面温度計31と表面湿度計32とを配設し、且つ、表面温度計31と表面湿度計32とを配設したコンクリートの表面を覆って、養生水が供給される湿潤層27を設けると共に、この湿潤層に加温用電熱材28を配置し、さらに加温用電熱材28が配置された湿潤層27の表面を覆って断熱層26を取り付けておき、加温湿潤養生工程において、表面湿度計32によって計測される湿度が80%以上となるように、制御装置33によって、湿潤層27への養生水の供給を制御し、表面温度計31によって計測される覆工コンクリート10の表面温度が、内部温度計30によって計測される覆工コンクリート10の内部温度と等しいか又は近似する温度となるように、制御装置33によって、加温用電熱材28による湿潤層27の加温を制御するようになっている。
That is, according to the curing method for tunnel lining concrete of the present embodiment, the
したがって、本実施形態によれば、トンネル覆工型枠12を脱型した後の初期養生の期間である加温湿潤養生工程において、覆工コンクリート10に、内部温度計30と表面温度計31と表面湿度計32とを配置すると共に、覆工コンクリート10の内側表面を覆って、湿潤層27と加温用電熱材28と断熱層26とを取り付けておくだけの簡易な構成によって、制御装置33を介して、覆工コンクリート10の内側表面の湿度を、好ましくは85%以上となるように容易に保持することが可能になると共に、覆工コンクリート10の内側表面の温度を、内部温度と等しいか又は近似する温度となるように容易に制御することが可能になるので、覆工コンクリート10の内部と内側表面との間の温度差をできるだけ小さく留めることで、水和反応を促進しつつ、乾燥収縮によるひび割れとは異なる要因として、例えばコンクリートの内部と内側表面との温度差に伴って生じる、収縮ひずみによる引張り応力を低減することにより、初期ひび割れの発生を効果的に抑制することが可能になる。
Therefore, according to the present embodiment, in the heating and humid curing process, which is a period of initial curing after removing the
また、覆工コンクリート10の内側表面を単に加温するだけでは、水和反応に伴う覆工コンクリート10の内部温度の変化に対応できず、内部温度と表面の温度との温度差が増えて、かえって温度応力を発生させることになるが、本実施形態では、上述の自動温度調節機能により、覆工コンクリート10の内部温度と表面の温度との温度差を最小限に留めることで、温度応力によるひび割れの発生を効果的に抑制することが可能になる。
Moreover, simply heating the inner surface of the lining
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、内部温度計や表面温度計は、熱電対である必要は必ずしも無く、コンクリートの内部や表面の温度を計測することが可能な、その他の公知の種々の温度計を用いることができる。また、表面湿度計は、電子湿度計である必要は必ずしも無く、コンクリートの表面の湿度を計測することが可能な、その他の公知の種々の湿度計を用いることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the internal thermometer and the surface thermometer do not necessarily need to be a thermocouple, and various other known thermometers that can measure the temperature of the inside or the surface of concrete can be used. The surface hygrometer is not necessarily an electronic hygrometer, and various other known hygrometers capable of measuring the humidity of the concrete surface can be used.
また、本発明の養生方法は、トンネル覆工型枠を設置してコンクリートを打設することにより、トンネルの内壁面を覆ってトンネル覆工コンクリートを形成する工事の他、型枠を設置してコンクリートを打設することにより、マスコンクリートを形成する工事においても採用することができる。 In addition, the curing method of the present invention includes installing a formwork in addition to the construction of covering the inner wall surface of the tunnel to form the tunnel lining concrete by installing the tunnel lining formwork and placing concrete. By placing concrete, it can also be employed in construction for forming mass concrete.
すなわち、型枠を設置してコンクリートを打設することにより、マスコンクリートを形成する工事において、コンクリートを打設した後に、型枠を脱型するまでの間の型枠内養生工程に引き続いて行われる、加温湿潤養生工程で、打設されたコンクリートの中に内部温度計を埋設設置すると共に、打設されたコンクリートの表面に、表面温度計と表面湿度計とを配設し、且つ、表面温度計と表面湿度計とを配設したコンクリートの表面を覆って、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える保湿マットを用いた、養生水が供給される湿潤層を設けると共に、該湿潤層に加温用電熱材を配置し、さらに該加温用電熱材が配置された湿潤層の表面を覆って断熱層を取り付けておき、表面湿度計によって計測される湿度が80%以上となるように、制御装置によって、湿潤層への養生水の供給を制御し、表面温度計によって計測されるマスコンクリートの表面温度が、内部温度計によって計測される、水和反応の進行に伴って変化するマスコンクリートの内部温度と等しいか又は近似する温度となるように、制御装置によって、加温用電熱材による湿潤層の加温を制御することによって、加温湿潤養生を行うことができる。 In other words, in the construction of forming mass concrete by installing a formwork and placing concrete, after the concrete is placed, it is performed following the curing process in the formwork until the mold is removed. In the heating and humid curing process, an internal thermometer is embedded in the placed concrete, a surface thermometer and a surface hygrometer are disposed on the surface of the placed concrete, and Moisture supplied with curing water using a moisturizing mat that covers the surface of the concrete on which the surface thermometer and surface hygrometer are arranged , absorbs moisture, and has physical properties capable of holding the absorbed moisture A heating layer is provided on the wetting layer, and a heat insulating layer is attached to cover the surface of the wetting layer on which the heating heating material is disposed, and is measured by a surface hygrometer. Humidity is 8 The progress of the hydration reaction in which the surface temperature of mass concrete measured by the surface thermometer is measured by the internal thermometer, the supply of curing water to the wet layer is controlled by the control device so that it becomes at least% Heating and humid curing is performed by controlling the heating of the wet layer by the heating material by the controller so that the temperature becomes equal to or close to the internal temperature of the mass concrete that changes with the temperature. Can do.
これによって、上述のトンネル覆工コンクリートの場合と同様に、脱型してから例えば7日間程度の初期養生の期間に、マスコンクリートの表面の温度及び表面の湿度が所定の温度や湿度となるように容易に制御して、初期ひび割れが発生するのを効果的に抑制することが可能になる。 Thus, as in the case of the tunnel lining concrete described above, the surface temperature and surface humidity of the mass concrete become a predetermined temperature and humidity during the initial curing period of, for example, about 7 days after demolding. Thus, it is possible to effectively control the occurrence of initial cracks.
そして、本願発明者らは、実際のトンネルの施工現場において、本発明のトンネル覆工コンクリートの養生方法により、覆工コンクリートの表面の湿度を85%以上に保持すると共に、覆工コンクリートの内部温度と表面温度との温度差を3℃以内となるように制御して、加温湿潤養生工程を行ったところ、図6(a)、(b)に示すように、加温湿潤養生を行わない標準養生(標準案)を行った場合と比較して、脱型枠後、例えば材齢4日の覆工コンクリートの内側表面の引張応力(N/mm2)が、標準養生の1.18(N/mm2)から0.93(N/mm2)に低減していることを確認した。また、脱型枠後、例えば材齢4日の覆工コンクリートのひび割れ指数(引張強度/引張応力)は、標準養生の1.16から1.55に、34%改善されていることを確認した。
The inventors of the present invention maintain the humidity of the surface of the lining concrete at 85% or more by using the curing method of the tunnel lining concrete of the present invention at the actual tunnel construction site, and the internal temperature of the lining concrete. The temperature difference between the surface temperature and the surface temperature is controlled to be within 3 ° C., and the warming and humid curing process is performed. As shown in FIGS. 6A and 6B, the warming and humid curing is not performed. Compared with the case where standard curing (standard plan) is performed, after demolding, for example, the tensile stress (N / mm 2 ) of the inner surface of the lining concrete of
10 覆工コンクリート
11 移動式セントル
12 トンネル覆工型枠
16 養生装置
17 移動架台
18 養生マット
19 シェル構造体
20 トンネル
23 支持部材
24 枠部材
25 外面パネル
26 断熱層
27 保湿マット
28 加温用電熱材
30 内部温度計
31 表面温度計
32 表面湿度計
33a パーソナルコンピュータ
33b 制御盤
DESCRIPTION OF
Claims (5)
打設されたコンクリートの中に内部温度計を埋設設置すると共に、打設されたコンクリートの表面に、表面温度計と表面湿度計とを配設し、
且つ、前記表面温度計と前記表面湿度計とを配設したコンクリートの表面を覆って、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える保湿マットを用いた、養生水が供給される湿潤層を設けると共に、該湿潤層に加温用電熱材を配置し、さらに該加温用電熱材が配置された前記湿潤層の表面を覆って断熱層を取り付けておき、
前記表面湿度計によって計測される湿度が80%以上となるように、制御装置によって、前記湿潤層への養生水の供給を制御し、前記表面温度計によって計測される覆工コンクリートの表面温度が、前記内部温度計によって計測される、水和反応の進行に伴って変化する覆工コンクリートの内部温度と等しいか又は近似する温度となるように、前記制御装置によって、前記加温用電熱材による前記湿潤層の加温を制御するトンネル覆工コンクリートの養生方法。 By constructing tunnel lining formwork and placing concrete, in the construction to cover the inner wall surface of the tunnel to form tunnel lining concrete, after the concrete is placed, until the mold is removed A curing method for tunnel lining concrete employed in a heating and humid curing process performed subsequent to the curing process in the mold of
An internal thermometer is buried in the placed concrete, and a surface thermometer and a surface hygrometer are arranged on the surface of the placed concrete.
And the curing water using the moisture retention mat which has the physical property which covers the surface of the concrete which arranged the surface thermometer and the surface hygrometer, can absorb moisture, and can hold the absorbed moisture is A wet layer to be supplied is provided, a heating electric heating material is disposed on the wet layer, and a heat insulating layer is attached to cover the surface of the wet layer on which the heating electric heating material is disposed,
Wherein as the humidity measured by the surface hygrometer is 80% or more, the control device controls the supply of curing water to the wet layer, the surface temperature of the lining concrete is measured by the surface thermometer the measured by an internal thermometer, so that the internal temperature is equal to or approximate to the temperature of the lining concrete varies with the progress of the hydration reaction, by the control device, by the heating electrothermal member A method for curing tunnel lining concrete for controlling the heating of the wet layer.
打設されたコンクリートの中に内部温度計を埋設設置すると共に、打設されたコンクリートの表面に、表面温度計と表面湿度計とを配設し、
且つ、前記表面温度計と前記表面湿度計とを配設したコンクリートの表面を覆って、水分を吸収可能であり、且つ吸収した水分を保持可能な物性を備える保湿マットを用いた、養生水が供給される湿潤層を設けると共に、該湿潤層に加温用電熱材を配置し、さらに該加温用電熱材が配置された前記湿潤層の表面を覆って断熱層を取り付けておき、
前記表面湿度計によって計測される湿度が80%以上となるように、制御装置によって、前記湿潤層への養生水の供給を制御し、前記表面温度計によって計測されるマスコンクリートの表面温度が、前記内部温度計によって計測される、水和反応の進行に伴って変化するマスコンクリートの内部温度と等しいか又は近似する温度となるように、前記制御装置によって、前記加温用電熱材による前記湿潤層の加温を制御するマスコンクリートの養生方法。 By installing concrete and placing concrete, in the construction to form mass concrete, it is performed following the curing process in the mold until the mold is removed after casting the concrete. A mass concrete curing method employed in a warm and humid curing process,
An internal thermometer is buried in the placed concrete, and a surface thermometer and a surface hygrometer are arranged on the surface of the placed concrete.
And the curing water using the moisture retention mat which has the physical property which covers the surface of the concrete which arranged the surface thermometer and the surface hygrometer, can absorb moisture, and can hold the absorbed moisture is A wet layer to be supplied is provided, a heating electric heating material is disposed on the wet layer, and a heat insulating layer is attached to cover the surface of the wet layer on which the heating electric heating material is disposed,
Wherein as the humidity measured by the surface hygrometer is 80% or more, the control device controls the supply of curing water to the wet layer, the surface temperature of the mass concrete measured by said surface thermometer, the measured by an internal thermometer, so that the internal temperature is equal to or approximate to the temperature of the mass concrete varies with the progress of the hydration reaction, by the control device, the by the warming heating material wetting Mass concrete curing method to control the heating of the layer.
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