JP6639828B2 - Real-time visualization method of temperature measurement information and cooling water flow rate in pipe cooling system of concrete structure - Google Patents
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Description
この発明は、所謂マスコンクリート構造物の施工に際し、コンクリート打ち込み後における同コンクリートの「温度ひび割れ防止」の目的で実施される、パイプクーリングシステム(又はパイプクーリング工法ともいう。)において、コンクリート構造物の内部へ予め設置したクーリングパイプへ通水を行い、打設したコンクリート構造物内部の温度を測定し、コンクリート温度に応じて、通水温度を適切に制御する、温度計測情報その他の情報をリアルタイムに可視化する方法の技術分野に属する。 The present invention relates to a pipe cooling system (or pipe cooling method) implemented for the purpose of "preventing temperature cracking" of concrete after the concrete is poured in the construction of a so-called mass concrete structure. Water is passed through a cooling pipe installed inside the building in advance, measures the temperature inside the cast concrete structure, and controls the temperature of the water appropriately according to the concrete temperature, temperature measurement information and other information in real time. Belongs to the technical field of visualization methods.
従来、コンクリートダムや大型橋脚基礎などの大規模なコンクリート構造物(以下、これをマスコンクリートと言う場合がある。)の構築に際しては、コンクリートの温度収縮などに起因する「温度ひび割れ」の防止措置が必要不可欠であることは周知である。
そのため既に、下記した特許文献1〜5に見るとおり、パイプクーリングシステム乃至パイプクーリング方法と称する対策技術が多く提案されている。
要するに、コンクリート構造物の断面中に予め設置したクーリングパイプ中へ冷水を通水して、打設施工したコンクリートの内部温度を低下させ、外気温に接する表面部との温度差を可及的に緩和する制御により温度応力の発生を抑制する技術である。
Conventionally, when constructing large-scale concrete structures such as concrete dams and large pier foundations (hereinafter sometimes referred to as mass concrete), measures to prevent "temperature cracking" due to thermal contraction of concrete and the like. It is well known that is essential.
Therefore, many countermeasures called pipe cooling systems or pipe cooling methods have already been proposed as shown in
In other words, cool water is passed through the cooling pipe previously installed in the cross section of the concrete structure to reduce the internal temperature of the cast concrete and reduce the temperature difference from the surface in contact with the outside temperature as much as possible. This is a technique for suppressing the generation of temperature stress by relaxing control.
しかし、既往のパイプクーリングシステム乃至パイプクーリング方法の問題点は、事前解析に基づいてクーリングパイプの設置間隔、打設コンクリートの初期温度、通水温度、通水期間などを定めて実施の最適化を図り、目標ひび割れ指数を満足する施工条件を決定し実施しているだけにすぎない点にある。
そのため既往のパイプクーリングシステム乃至パイプクーリング方法に関しては、次のような問題点を挙げることができる。
(a)打設コンクリートの初期温度、通水温度、外気温度等の計測データを、施工中にリアルタイムに計測し、把握することができていない。
(b)よって、コンクリートの実態温度に応じた通水温度の制御ができていない。
(c)施工中の通水トラブルや通水温度の異常などを即座に検知して対処できる構成になっていない。つまり、前記したトラブルの発生に即応する管理と対処の用意ができていない。
However, the problems with the existing pipe cooling system or pipe cooling method are that the installation interval of the cooling pipes, the initial temperature of the poured concrete, the water flow temperature, the water flow period, etc. are determined based on the pre-analysis to optimize the implementation. The point is that only the construction conditions that satisfy the target crack index are determined and implemented.
Therefore, the following problems can be raised with respect to the existing pipe cooling system or pipe cooling method.
(A) The measured data such as the initial temperature, the flowing water temperature, and the outside air temperature of the cast concrete cannot be measured and grasped in real time during construction.
(B) Therefore, it is not possible to control the water passage temperature according to the actual temperature of concrete.
(C) It is not configured to be able to immediately detect and deal with water flow troubles or water flow temperature abnormalities during construction. In other words, management and measures for responding immediately to the occurrence of the above-mentioned trouble are not prepared.
よって本発明の目的は、パイプクーリングシステム乃至パイプクーリング方法の実施時におけるコンクリートの温度及び通水温度等の計測システム、通水温度の制御システム及び警報告知システムをそれぞれ確立して、マスコンクリートの実態温度に応じて通水温度の制御を可能にすること、
及びシステム全体の異常事態の早期発見と内容把握を容易に可能とし、しかも前記パイプクーリングシステム全体における各異常事態の計測情報を、当事者へリアルタイムに可視化すること、
更に、リアルタイムに可視化するための水温制御装置、警報装置、計測装置などを開発し使用して、実効性に優れたパイプクーリングシステムの実用化技術を確立して、上記の各課題を解決することである。
Therefore, an object of the present invention is to establish a pipe cooling system or a pipe cooling method, a concrete temperature measurement system and a water flow temperature measurement system, a water flow temperature control system, and a warning reporting system, respectively, to establish the actual condition of mass concrete. Enabling the control of the water flow temperature according to the temperature,
And it is possible to easily detect and grasp the content of the abnormal situation of the entire system at an early stage, and furthermore, to visualize the measurement information of each abnormal situation in the whole pipe cooling system to the parties in real time,
Furthermore, to develop and use a water temperature control device, alarm device, measuring device, etc. for real-time visualization, establish a practical technology for pipe cooling system with excellent effectiveness, and solve each of the above problems It is.
上記した従来技術の課題を解決する手段として、請求項1に記載した発明に係るコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報および冷却水の通水量のリアルタイム可視化方法は、コンクリート構造物1の内部温度及び表面部の温度、並びに通水温度をそれぞれ計測しつつ、クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水温度と通水量を各要所位置毎に測定し、これらの各計測データを制御装置50へ送ると共に、各当事者所有の各種端末で把握、認識が可能とすること、
制御装置50には事前解析の結果に基づくコンクリートの予測温度履歴を登録しておき、前記の各計測データと事前解析の検討結果は各当事者の各種端末に表示させ、且つ比較検討を行わせて、予め設定した冷却水の通水温度及び通水量の警報上限値と下限値とで定めた警報制御幅を逸脱する虞がある場合、又は前記警報制御幅を逸脱した場合、又は停電した場合の異常事態を検知したときは、直ちに警報告知手段を通じて前記異常事態を当事者所有の各種端末へ告知して対処を促す構成としたことを特徴とする。
As means for solving the problems of the prior art described above, the method for real-time visualization of the temperature measurement information and the flow rate of the cooling water in the concrete structure pipe cooling system according to the first aspect of the present invention includes: temperature of the temperature and the surface, and while measuring water flow temperature, respectively, the water flow temperature and water flow rate of the cooling water supplied to the
Predicted temperature history of concrete based on the result of the pre-analysis is registered in the
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した発明に係るコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報および冷却水の通水量のリアルタイム可視化方法において、
前記警報告知手段として、警報メールによる電子的手段、或いは回転灯14その他の機械的告知手段により各担当者へ前記異常事態を可視化して告知し、担当者に即時の対処を促すことを特徴とする。
The invention described in
The warning reporting means is characterized in that the abnormal situation is visualized and notified to each person in charge by an electronic means by a warning mail or by a rotating
請求項3に記載した発明は、請求項1又は2に記載した発明に係るコンクリート構造物1のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報および冷却水の通水量のリアルタイム可視化方法において、
コンクリート構造物1の実態温度を直接、継続的に測定し、前記コンクリート構造物1の測定温度に応じて、冷却水の通水温度及び/又は通水量を即時に適温に制御することを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、請求項1乃至3のいずれか一に記載した発明に係るコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報および冷却水の通水量のリアルタイム可視化方法において、
クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水温度の制御は、該方法の開始後コンクリート構造物1の実態温度が最高値T1に上昇するまでの期間中は、通水温度をコンクリート構造物の温度よりも遙かに低い通水温度R1に維持するステップ1と、
コンクリート構造物1の実態温度が最高値T1まで上昇した段階からは、一定の目標温度T2に下がるまでの期間中、通水温度R2とコンクリート構造物の温度Pとの差を一定値に維持するステップ2と、
及びコンクリート構造物1の実態温度が目標値T2まで低下した以後のパイプクーリング期間中は、通水温度R3を再び当初のステップ1と同程度の温度に維持するステップ3を特徴とする。
The invention described in
The present invention is characterized in that the actual temperature of the
The invention described in
The control of the flow temperature of the cooling water supplied to the
From the stage where the actual temperature of the
And, during the pipe cooling period after the actual temperature of the
請求項5に記載した発明は、請求項3又は4に記載した発明に係るコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報および冷却水の通水量のリアルタイム可視化方法において、
クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水温度の制御は、コンクリート構造物1の実態温度が最高値T1に上昇するまでのステップ1では、通水温度R1を、コンクリート構
造物1の温度よりも遙かに低い15℃程度に維持し、
コンクリート構造物1の実態温度が最高値T1まで上昇した以後、同コンクリート構造物1の温度が目標温度T2に下がるまでのステップ2の期間中は、前記通水温度R2とコンクリート構造物の温度Pとの差を20℃程度に維持し、
コンクリート構造物1の実態温度が目標値T2まで低下した以後のパイプクーリング期間中は、通水温度R3を再び、当初のステップ1と同程度の温度15℃に維持して実施することを特徴とする。
The invention described in
The control of the flow temperature of the cooling water supplied to the
After the actual temperature of the
During the pipe cooling period after the actual temperature of the
本発明によるコンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報および冷却水の通水量のリアルタイム可視化方法は、下記の効果を奏する。
(1)コンクリート構造物1の内部の温度及び表面部の温度は、各測定要所へ設置した温度センサー11、12(熱電対など)により、パイプクーリングシステムの実施期間中は常時・連続的に計測する。
また、各クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水温度も、各測定要所へ設置した温度センサー6a〜6dにより常時連続的にリアルタイムに測定する。同様に、冷却水の通水流量も各測定要所へ設置した電磁流量計20a、20bにより常時リアルタイムに測定する。
これらの各計測データは制御装置50へ送って制御情報に利用すると共に、パイプクーリングシステムの各当事者が所有する各種端末を通じて常時、各当事者が認識、把握が可能に構成したので、コンクリート構造物1の内部の実態温度及び表面部の温度に即応して通水温度及び通水量を適切に制御できるのであり、良質なコンクリート構造物1の構築を可能にする。
のみならず、制御装置50には、事前の解析・検討の結果に基づくコンクリートの予測温度履歴を登録しておいて、逐次に上記の測定結果と予測温度履歴との比較検討を行い、予め設定した通水温度及び通水量の警報上限値と下限値とで定める警報制御幅を逸脱する懸念の有無を監視させる。前記逸脱の懸念を察知した場合には、直ちに警報告知手段を通じて、各当事者へ前記の懸念又は異常事態の発生情報を告知する構成を確立したから、先ずはコンクリート構造物1のパイプクーリングシステム(パイプクーリング工法)の実施状況及び実施内容の可否を、事前解析と検討の結果に照らしつつ、常時監視して、適正内容に修正を加える自動制御で進められる。
そして、刻々変化するコンクリート構造物の施工内容を、施工中のコンクリート構造物1の「温度ひび割れ防止」に最良の条件を保ちつつ、自動制御として実施できるから、施工現場の温度環境に左右されないで、良質なコンクリート構造物1の施工と構築を適正に進めることができる。
The real-time visualization method of the temperature measurement information and the flow rate of the cooling water in the concrete structure pipe cooling system according to the present invention has the following effects.
(1) The internal temperature and the surface temperature of the
In addition, the temperature of the cooling water supplied to each
Each of these measurement data is sent to the
Not only that, the
And since the content of the construction of the concrete structure that changes every moment can be implemented as automatic control while maintaining the best condition for "preventing temperature cracking" of the
(2)とりわけ冷却水の通水温度や通水量は、事前の解析と検討の結果に基づいて予め設定した上限値と下限値に基づく制御幅を逸脱しないように常時監視でき、逸脱の虞が懸念される場合や逸脱した場合、或いは停電の如き不慮の事故時には、直ちにその異常事態情報を、前記計測情報及び解析データと共に、各当事者の端末に告知・表示させ、警報メールとして即時に各当事者へ告知するほか、目視に訴える回転灯14、或いは聴覚に訴えるサイレンの如き警報情報によって、即時に各当事者へ告知して、緊急の対策、対応の措置を促す。監視カメラ15も備えているので、遠隔地からでも前記の各状況を視認可能である。
従って、当該コンクリート構造物の施工に携わる各担当者は、上記異常事態の発生前に、又は発生後即時に、異常事態を知得してその原因を突き止め、パイプクーリングシステムの正常な実施に改善を進めることが可能であり、良質なコンクリート構造物1の施工及び構築を行うことに実効をあらしめる。
(2) In particular, the temperature and flow rate of the cooling water can be constantly monitored so as not to deviate from the control range based on the upper limit value and the lower limit value set in advance based on the results of the preliminary analysis and examination. In the event of concern or deviation, or in the event of an accident such as a power outage, the abnormal situation information is immediately notified and displayed on the terminal of each party together with the measurement information and the analysis data, and each party is immediately notified as an alarm mail. In addition to the notification, warning information such as a rotating
Therefore, each person in charge of the construction of the concrete structure should be aware of the abnormal situation and identify the cause before or immediately after the occurrence of the abnormal situation, and improve the normal implementation of the pipe cooling system. It is possible to perform the construction and construction of the high-
本発明によるコンクリート構造物のパイプクーリングシステムの実施における温度計測情報および冷却水の通水量のリアルタイム可視化方法は、コンクリート構造物1の施工に際し、そのコンクリート打設に先行して、予め型枠内に設置した鉄筋等を利用するなどして、その所望位置へ、コンクリート構造物1を冷却するクーリングパイプ2を設置することから始める。
また、コンクリート構造物1の内部温度及び表面部温度を測定するべき位置へは、やはりクーリングパイプ2又は鉄筋を利用するなどの方法で、温度センサー11と12(熱電対など)を設置する。
更に、前記の各クーリングパイプ2へ供給する冷却水の通水温度を測定する温度センサー6a〜6d、及び通水量を測定する電磁流量計20a、20b、を要所位置へ設置するなどして準備を行う。これらの各計測センサーが計測したデータは逐次に制御装置50へ送る構成とする。また、各当事者が所有する各種端末で、前記の各情報を即時に把握、認識が可能に準備する。
一方、制御装置50には、事前解析の検討、結果に基づくコンクリートの予測温度履歴を登録しておき、上記の各温度センサー6a〜6dにより計測した温度計測データと、事前解析の結果とを制御装置50に表示させ、比較考量を行わせて、コンクリート構造物1内部の実態温度及び躯体表面部の温度に即応して適切な通水温度及び通水流量を調整する自動制御により、良質なコンクリート構造物1の構築を可能にする。
この場合、通水温度に関しては、予め個別に通水温度の警報上限値と下限値との範囲内で比較処理を行わせる。そして、前記警報上限値と下限値を逸脱する虞がある場合、或いは停電などの非常事態や事故の発生に対しては、直ちに警報告知手段を通じて前記異常事態を当事者へ個別に告知する。
制御幅が警報制御幅よりも小さい条件下で制御を行わせるものとし、制御幅が警報制御幅を超える虞のある場合や、停電の如き緊急事態発生の場合にも、直ちに警報告知手段を通じて前記異常事態を当事者へ個別に告知する構成とする。
一方、当該コンクリート構造物1のコンクリート打設の進行と並行して、前記温度センサー11、12によるコンクリート構造物内部の実態温度及び躯体表面部温度をそれぞれ連続的に計測して制御装置50へ送る。
また、冷却水の通水温度は、温度センサー6a、6b及び6c、6dにより連続的に測定し、通水量も電磁流量計20a、20bで常時リアルタイムに測定して、やはり制御装置50へ送る。
各計測データは、リアルタイムに制御装置50へ送り、記録、保存する。そして、これらの各計測値等は、事前解析の結果と比較・検討して、それぞれの可否を検証する。
The real-time visualization method of the temperature measurement information and the flow rate of the cooling water in the implementation of the pipe cooling system for the concrete structure according to the present invention is described in detail below. The process is started by installing a
Further, temperature sensors 11 and 12 (thermocouples and the like) are installed at positions where the internal temperature and the surface temperature of the
Further, the
On the other hand, in the
In this case, with respect to the water passage temperature, comparison processing is individually performed in advance within the range of the alarm upper limit value and the lower limit value of the water passage temperature. When there is a possibility that the alarm value deviates from the upper limit value and the lower limit value, or when an emergency such as a power failure or an accident occurs, the abnormal situation is immediately and individually notified to the parties through the alarm reporting means.
Control shall be performed under the condition that the control width is smaller than the alarm control width, and in the case where the control width may exceed the alarm control width, or in the event of an emergency such as a power failure, the warning is immediately transmitted through the alarm reporting means. An abnormal situation shall be notified to the parties individually.
On the other hand, in parallel with the progress of concrete placement of the
The temperature of the cooling water flow is continuously measured by the
Each measurement data is sent to the
制御装置50には、事前解析と検討の結果によるコンクリート予測温度履歴を登録しておいて、上記の各計測情報と解析データを同時に各種端末に表示させ、比較検討を行わせて、予め設定した通水温度及び通水量の警報上限値及び下限値とで定めた警報制御幅を逸脱する虞がある場合には直ちに修正の制御を行わせ、例えば通水温度及び/又は通水量を上昇又は下降させる。
仮に、設定した通水温度及び通水量の警報上限値と下限値で定めた警報制御幅を逸脱した異常事態の場合、又は停電した緊急事態の警報告知手段として警報メール等の電子手段、或いは回転灯14などの機械的告知手段で担当者へ異常を即時に告知し、担当者に即時の対応を促す。
In the
In the event of an abnormal situation that deviates from the alarm control range defined by the set upper limit and lower limit of the set water temperature and water flow rate, or as electronic means such as an alarm mail, An abnormality is immediately notified to a person in charge by a mechanical notification means such as a
以下に、本発明を図1〜図4に示した実施例に基づいて説明する。
まず図1は、本発明によってコンクリート構造物のパイプクーリングシステムが実施される一例として示したコンクリート構造物1と、同コンクリート構造物1のうち、これからコンクリートを打設して構築しようとする縦壁部1aのコンクリート打設に先行して、同縦壁部1aの縦断面中央の位置であって、コンクリート打設が行われる最深部位へ届く深さまで、必要本数のクーリングパイプ2・・・が、縦壁部1aの鉄筋の配筋状態に応じた間隔を開けて埋設された配置関係を示している。
上記のクーリングパイプ2は、例えば図2に見るとおり、内外に同心配置とした二重管構造に構成され、中心側の内管2aが往路側とされ、冷却装置5で精製された冷却水が給水本管4を通じて供給される。前記給水本管4は冷却水分配管10の位置で必要本数の分岐管4aに分岐され、これら各往路の分岐管4aが各クーリングパイプ2の内管2aと接続されている。他方、各クーリングパイプ2の外管2bが復路とされ、同外管2bの上端にそれぞれ復路の分岐管4bが接続されている。
上記の構成により、冷却装置5で調整した温度の冷却水がクーリングパイプ2へ等しく送られ、その温度が温度センサー6a、6bで計測される。温度センサー6aは給水本管4を流れる冷却水の温度を計測し、温度センサー6bは各往路の分岐管4aに分かれて流れる冷却水の温度を、各クーリングパイプ2へ入る直前の位置で計測する。同様に、給水本管4を流れる冷却水の通水量が電磁流量計20aで計測され、各往路の分岐管4aに分かれて流れる冷却水の通水量が各クーリングパイプ2の内管2aへ流入する直前の位置で電磁流量計20bにより計測される。
一方、上記クーリングパイプ2の内管2aを下降した後、同クーリングパイプ2の外管2bを上昇した冷却水は、同外管2bの上端へ接続された各復路の分岐管4bを通じて回収される。しかも同クーリングパイプ2の外管2bを上昇した直後の冷却水温度がそれぞれ温度センサー6cで計測され、その後、コンクリート構造物1の施工現場の近傍位置に用意した回収水槽7へ回収される。
上記の回収水槽7へ回収された冷却水は、その回収水槽7内へ設置された水中ポンプ8により汲み上げ、復路本管4cを通じて再び図1、図2に示した冷却装置5へ戻される。このとき冷却装置5へ戻される直前の冷却水温度が、同復路本管4cに設置した温度センサー6dで計測される。
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS.
First, FIG. 1 shows a
For example, as shown in FIG. 2, the
With the above configuration, the cooling water having the temperature adjusted by the
On the other hand, after descending the
The cooling water collected in the collecting
次に、上記パイプクーリングシステムの各構成要素のうち、図2に構成を詳示した冷却装置5の構成、機能を説明する。
図2によれば、構築するコンクリート構造物1は、一例として倒立T形の断面形状である。このコンクリート構造物1の縦壁部1aを構築するべく打設されたコンクリート内部の実態温度を継続的に測定する温度センサー11(熱電対)は、クーリングパイプ2を構成する外管2bの表面部位へ、必要があれば上下方向に一定の測定間隔をあけた位置に必要数が付設される。外管2bの外面部に設置する温度センサー11の上下方向の間隔は、通水によって冷却されるコンクリート構造物1の実態温度を測定することに適正な寸法を、予め事前の実験等により確認して決めた上で実施する。
但し、前記温度センサー11は、クーリングパイプ2の外管へ付設する構成には限らない。クーリングパイプ2の外管へ付設するのがとりあえず至便という意味での実施例を示したものでしかない。場合によっては、コンクリート構造物1の構成材として存在する鉄筋その他の支持体を適宜に選んで付設すれば足りる。
Next, among the respective components of the pipe cooling system, the configuration and function of the
According to FIG. 2, the
However, the temperature sensor 11 is not limited to a configuration that is attached to the outer pipe of the
一方、コンクリート構造物1(の縦壁部1a)の表面部温度(又は表面近傍の外気温)を測定する温度センサー12は、図2に示した実施例では、例えばコンクリート打設用に組み立てたコンクリート型枠(図示は省略)の内面部(又は外面部などでも可)の適所に、やはり必要ならば上下方向に適度な測温間隔をあけた配置で必要数が付設される。この温度センサー12の上下方向の間隔も、コンクリート構造物1の表面部温度を測定する上で必要とされる適正な寸法を予め確認して実施する。
上記した温度センサー11、12によるそれぞれの測定値は、有線又は無線により接続された制御装置50へ送られ、随時に、且つ連続して記録、保存され、下記するシステムの制御に利用される。
他方、冷却装置5のポンプ58によってクーリングパイプ2へ供給される冷却水の流量及び温度は、先の図1において説明した通り、冷却水を送る往路の給水本管4の途中位置に設置した第1次の電磁流量計20aと温度センサー6aで連続的に計測され、各々の計測値も有線又は無線により接続された上記の制御装置50へ送られる。
更に、各クーリングパイプ2へ供給される直前位置においても、冷却水の通水量が電磁流量計20bで計測され、また、各クーリングパイプ2の内管2aへ流入する冷却水の温度は温度センサー6bで計測され、各計測値も有線又は無線により接続された上記の制御装置50へ送られる。
On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 2, the
The respective measured values by the
On the other hand, the flow rate and temperature of the cooling water supplied to the
Further, at the position immediately before being supplied to each cooling
図2には、上記冷却装置5の具体的構成例として、複数の水槽を使用した構成を概念図として例示したので、以下、これを簡単に説明する。
上述した図1の回収水槽7へ回収される冷却水の温度は、図2に具体的に記載したように、先ずクーリングパイプ2の外管2b内を上昇した直後の位置で、各復路管4bに設置された温度センサー6cで冷却水温度が連続的に計測され、その計測値も有線又は無線により接続された上記の制御装置50へ送られる。
また、回収水槽7内の水中ポンプ8により汲み上げられ、復路本管4cを通じて冷却装置5へ戻される回収水の温度は、復路本管4cにおける冷却装置5の近傍位置へ設置した温度センサー6dで連続的に計測され、その計測値も有線又は無線により接続された上記の制御装置50へ送られる。
こうして冷却装置5の第一水槽51へ戻された冷却水は、同水槽51内の水中ポンプ52により右隣のクーリングタンク53内の管路へ導かれ、同クーリングタンク53内の管路を通過する間に冷却を加えられる。その後再び、前記第一水槽51へ戻す循環により、冷却水の温度はコンクリート構造物1の実態温度を測定した温度センサー11、12の測定温度に即応して、冷却水温度を即時に適正に制御する水温コントロールによって目標値へ近づける。
つづいて、前記第一水槽51内の冷却水は、もう一つの水中ポンプ54により汲み上げて第二水槽55へと送られる。そして、同第二水槽55に収容された冷却水も、再び同第二水槽55内の水中ポンプ56により隣接位置のクーリングタンク57内へと導かれ、同クーリングタンク57内を通過する間に一層の冷却を加えられる。こうして上記した打設コンクリートの冷却に必要と予め設定された温度に調整された冷却水が、再度第二水槽55へと戻される。そして、所定の温度に冷却された第二水槽55内の冷却水が、水中ポンプ58により汲み上げられ、再び給水本管4を通じてクーリングパイプ2へと送る循環処理が行われる。
但し、上記冷却装置5の構成として、図2の実施例では、水槽とクーリングタンクの組を2セットで構成しているが、この限りではない。能力次第により、1セットの構成でも良いし、逆に3セットの構成でも全く同様に実施することができる。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a configuration example using a plurality of water tanks as a specific configuration example of the
As described specifically in FIG. 2, the temperature of the cooling water collected in the collecting
The temperature of the recovered water pumped up by the
The cooling water returned to the
Subsequently, the cooling water in the
However, as the configuration of the
上記の構成によって、打設コンクリートの「温度ひび割れ防止」に適正な温度に制御して冷却された冷却水が、上記第二水槽55内の水中ポンプ58により、給水本管4を通じてコンクリート構造物1のコンクリート打設現場へ送られる。そして、上記した通りの構成で各クーリングパイプ2・・・へ並行に分流させた冷却水を送り、その冷却水による冷却作用で上記「温度ひび割れ防止」の目的が達成される。
こうして図2に例示した冷却装置5をはじめ、制御装置50により制御された機器類によって、コンクリート構造物のパイプクーリングシステムが自動制御として実施される。
制御装置50を通じて獲得されたコンクリート構造物1内部の実態温度と、クーリングパイプ2へ送る冷却水の温度、及びコンクリート構造物1の表面部温度、並びに通水量等々の諸元を制御装置50が常時連続的に監視して適正に自動制御する。
更に、当該パイプクーリングシステムを作動させる電源16の停電監視装置13、及びシステムの作動状態の異常を周辺の各当事者へ目視により告知する回転灯14及び/又は現場の状況を撮像し映像情報にして送る監視カメラ15の撮像信号なども合わせて管理すると共に、異常事態の発生に対しては図示を省略したサイレン等の警報を鳴らし、或いは現場の異常事態を知らせる回転灯14を回すなどの制御も行われる。
With the above-described configuration, the cooling water controlled and cooled to a temperature appropriate for “preventing temperature cracking” of the cast concrete is supplied to the
Thus, the pipe cooling system for the concrete structure is implemented as automatic control by the devices controlled by the
The
Further, a power
因みに図3は、本発明によるコンクリート構造物のパイプクーリングシステムを実行する主要な制御工程(手順)を示している。
先ずは当該コンクリート構造物1の施工に関する事前解析による検討(イ)が進められ、その結果に基づいて、以下の施工内容の大枠が決定される。
次に、上記(イ)の事前解析による検討の結果に基づいて、(ロ)のクーリングパイプの設置、及び制御システムの各設備の準備が行われる。
しかる後に、型枠内部へコンクリート打設(ハ)を行う。
上記のコンクリート打設に伴う外気温度及びコンクリート内部の温度計測の工程(ニ)を進める。そして、その過程で必要な通水の開始、及び通水温度の制御工程(ホ)を実行し、通水量の制御も行う。この通水は、事前解析で決定した期間中を行う。その通水温度は、打設したコンクリートの温度にしたがい、後述する三つのステップを基本に制御を行う。
最後に、事後解析による効果の確認、検証(へ)を行うことになる。
FIG. 3 shows the main control steps (procedures) for executing the concrete structure pipe cooling system according to the present invention.
First, a study (a) based on the pre-analysis regarding the construction of the
Next, based on the result of the preliminary analysis (a), the cooling pipe is installed and the equipment of the control system is prepared (b).
After that, concrete casting (c) is performed inside the formwork.
The step (d) of measuring the outside air temperature and the inside temperature of the concrete accompanying the concrete placement is advanced. Then, in the process, the necessary water flow start and the water flow temperature control step (e) are executed, and the flow rate is also controlled. This water flow is performed during the period determined by the preliminary analysis. The water flow temperature is controlled based on the three steps described below in accordance with the temperature of the concrete poured.
Finally, the effect is confirmed and verified (f) by post-mortem analysis.
因みに、上記した通水温度の制御(ホ)に関しては、一例として図4に示す内容で行うものとする。
図中の線Pは打設したコンクリートの温度変化を示し、Qは外気温度の変化を示している。そして、R1、R2、R3はそれぞれ、冷却装置5で制御した通水温度の変化を示している。
つまり、打設したコンクリートの温度曲線Pを見ると、コンクリートの水和反応と外気温度Qの影響を受けて、打設直後には最高温度T1が約50度にまで上昇している。
そこで通水温度の制御法としては、コンクリート打設直後から同コンクリートの温度が最高温度T1に到達するまでのステップ1の範囲では、冷却効果の実効性をあらしめるために、通水温度R1は15度に制御することを示している。
その後、同コンクリートの温度が最高温度T1(図4の例では約50度)になったステップ2の段階では、同コンクリートの温度を徐々に(自然に近く)下げるため、通水温度R2は、同コンクリートの温度と通水温度の差が20度に維持されるように、先ずは通水温度R2を当初は30度近くまで上昇させている。その後、同コンクリートの温度降下に倣うように、通水温度R2も徐々に下げている。
そして、打設コンクリートの温度Pが、予め予定した温度T2=約35℃にまで低下した以後、このパイプクーリングシステムを終了するまでのステップ3の段階では、通水温度R3を当初の15℃に制御して維持する経過を図4が示している。
上記した通水温度の制御を伴うパイプクーリングシステムを実施したところ、打設コンクリートに関しては、刻々変化するコンクリート構造物の施工内容が確実に記録保存されて、施工中のマスコンクリート構造物の「温度ひび割れ防止」に良い結果が得られることを具体的に確認できた。そして、打設コンクリートに関しては、最良の条件を保ちつつ、自動制御として施工を進められる結果、現場の温度環境に左右されないで、良質なコンクリート構造物の構築を進めることができることを確認できた。
Incidentally, the control of the water flow temperature (e) described above is performed as shown in FIG. 4 as an example.
The line P in the figure indicates a change in the temperature of the poured concrete, and the line Q indicates a change in the outside air temperature. R 1 , R 2 , and R 3 each represent a change in the water passage temperature controlled by the
In other words, looking at the temperature curve P of pouring the concrete, under the influence of the hydration reaction and the outside air temperature Q of the concrete, the maximum temperature T 1 after hitting設直has risen to about 50 degrees.
So as a method of controlling water flow temperature in the range of
Thereafter, at the stage of
Then, after the temperature P of the cast concrete has dropped to the predetermined temperature T 2 = about 35 ° C., in the
When the pipe cooling system with the control of the water flow temperature was implemented as described above, with regard to the cast concrete, the construction contents of the concrete structure, which is constantly changing, were reliably recorded and saved, and the "temperature of the mass concrete structure under construction" It was specifically confirmed that good results for "prevention of cracks" were obtained. As for the cast concrete, it was confirmed that the construction could be advanced as an automatic control while keeping the best conditions, and as a result, the construction of a high-quality concrete structure could be promoted without being affected by the temperature environment at the site.
特に、通水温度や通水量は、外気温度の影響も含めて、事前の解析結果に基づいて予め設定した上限値ないし下限値とによる制御幅を逸脱するか否かを常時監視できるし、その記録、保存ができる。
その上、仮に条件逸脱の虞が懸念される場合や逸脱した場合、或いは停電の如き不慮の事故時には、直ちにその異常事態が前記計測情報および解析データと共に、インターネット70を介して接続されたスマートフォンやタブレット等の携帯端末又はPC端末80に表示させて、警報メールとして即時に各当事者へ告知するほか、目視に訴える回転灯14や監視カメラ15による映像、或いは聴覚に訴えるサイレンの如き警報情報によって、即時に各当事者へ告知して緊急の対策、対応の対処を促すから、大事に至らない措置を未然に講ずることが可能となる。
とりわけ、当該コンクリート構造物の施工に携わる各担当者は、異常事態の発生前に、又は発生後即時に、前記の異常事態を知得して適切な対応処置を行うことができる利点が大きく、大事を未然に、又は早々にトラブルの原因を突き止めて、パイプクーリングシステムの正常な実施に修正を進めることができる。よって、定められた工期内に、良質なコンクリート構造物の施工及び構築を行うことに実効をあらしめる。
In particular, the flow temperature and flow rate, including the influence of the outside air temperature, can always monitor whether or not to deviate from the control range of the upper limit or lower limit set in advance based on the analysis result in advance. Can be recorded and stored.
In addition, if there is a concern or deviation from the condition, or in the case of an accident such as a power outage, the abnormal situation is immediately reported along with the measurement information and the analysis data to a smartphone or the like connected via the
In particular, each person involved in the construction of the concrete structure before the occurrence of the abnormal situation, or immediately after the occurrence, has a great advantage that it can know the abnormal situation and take appropriate response measures, It is possible to determine the cause of the trouble ahead of time or at an early stage, and proceed to correct the normal operation of the pipe cooling system. Therefore, it is effective to perform construction and construction of a high-quality concrete structure within a predetermined construction period.
以上に本発明を実施例と共に説明したが、本発明は上記実施例の内容に限定されない。いわゆる当業者が必要に応じて行う改変、設計変更のバリエーションの範囲を包含することを念の為申し添える。 Although the present invention has been described with the embodiments, the present invention is not limited to the contents of the above embodiments. It should be noted that the present invention covers a range of so-called person skilled in the art as needed, alterations and design changes.
1 コンクリート構造物
2 クーリングパイプ
4 給水本管
4a 往路の分岐管
4b 復路の分岐管
4c 復路本管
5 冷却装置
6a〜6d 温度センサー
7 回収水槽
8 水中ポンプ
10 冷却水分配管
11、12 温度センサー(熱電対)
20a、20b 電磁流量計
50 制御装置
DESCRIPTION OF
20a, 20b
Claims (5)
制御装置には事前解析の結果に基づくコンクリートの予測温度履歴を登録しておき、前記の各計測データと事前解析の検討結果は各当事者の各種端末に表示させ、且つ比較検討を行わせて、予め設定した冷却水の通水温度及び通水量の警報上限値と下限値とで定めた警報制御幅を逸脱する虞がある場合、又は前記警報制御幅を逸脱した場合、又は停電した場合の異常事態を検知したときは、直ちに警報告知手段を通じて前記異常事態を当事者所有の各種端末へ告知して対処を促す構成としたことを特徴とする、コンクリート構造物のパイプクーリングシステムにおける温度計測情報および冷却水の通水量のリアルタイム可視化方法。 Internal temperature and the surface temperature of the concrete structure, and while measuring water flow temperature, respectively, to measure the water flow temperature and water flow rate of the cooling water supplied to each key point position to the cooling pipe, each of these Sending the measurement data to the control device, as well as being able to grasp and recognize with various terminals owned by each party,
In the control device, the predicted temperature history of the concrete based on the result of the pre-analysis is registered, and the measurement data and the result of the pre-analysis are displayed on various terminals of each party, and the comparison is performed. If there is a possibility to deviate from the alarm control width determined by the preset alarm limit value and the lower limit value of the water flow temperature and through quantity of cooling water, or when departing from the alarm control width, or a power failure the cases When an abnormal situation is detected, it is characterized in that the abnormal situation is immediately notified to various terminals owned by the parties through the alarm report means to prompt the user to cope with the temperature measurement information and temperature measurement information in the concrete structure pipe cooling system. Real-time visualization of cooling water flow .
前記警報告知手段として、警報メールによる電子的手段、或いは回転灯その他の機械的告知手段により各担当者へ前記異常事態を可視化して告知し、担当者に即時の対処を促すことを特徴とする。 A real-time visualization method of temperature measurement information and a flow rate of cooling water in a pipe cooling system for a concrete structure according to the invention described in claim 1,
The warning report means is characterized in that the abnormal situation is visualized and notified to each person in charge by an electronic means by a warning mail or a rotating light or other mechanical notification means to prompt the person in charge to take immediate action. .
コンクリート構造物の実態温度を直接、継続的に測定し、前記コンクリート構造物の測定温度に応じて、冷却水の通水温度及び/又は通水量を即時に適正に制御することを特徴とする。 In a real-time visualization method of temperature measurement information and a flow rate of cooling water in a pipe cooling system for a concrete structure according to the invention described in claim 1,
The present invention is characterized in that the actual temperature of the concrete structure is directly and continuously measured, and the temperature and / or amount of cooling water is immediately and appropriately controlled according to the measured temperature of the concrete structure.
クーリングパイプへ供給する冷却水の通水温度の制御は、該方法の開始後コンクリート構造物の実態温度が最高値に上昇するまでの期間中は、通水温度をコンクリート構造物の温度よりも遙かに低い通水温度に維持するステップ1と、
コンクリート構造物の実態温度が最高値にまで上昇した段階からは、一定の目標温度に下がるまでの期間中、通水温度とコンクリート構造物の温度との差を一定値に維持するステップ2と、
及びコンクリート構造物の実態温度が目標値まで低下した以後のパイプクーリング期間中は、通水温度を再び当初のステップ1と同程度の温度に維持するステップ3を特徴とする。 A real-time visualization method of temperature measurement information and cooling water flow rate in a concrete structure pipe cooling system according to any one of claims 1 to 3,
The control of the water flow temperature of the cooling water supplied to the cooling pipe is such that the water flow temperature is much higher than the concrete structure temperature during the period from the start of the method until the actual temperature of the concrete structure rises to the maximum value. Step 1 to maintain a very low water flow temperature;
From the stage where the actual temperature of the concrete structure has risen to the maximum value, during the period until the temperature has dropped to the predetermined target temperature, maintaining the difference between the water passing temperature and the temperature of the concrete structure at a constant value;
In addition, during the pipe cooling period after the actual temperature of the concrete structure has dropped to the target value, Step 3 is to maintain the water passing temperature again at the same temperature as Step 1 at the beginning.
クーリングパイプへ供給する冷却水の通水温度の制御は、コンクリート構造物の実態温度が最高値に上昇するまでのステップ1では、通水温度を、コンクリート構造物の温度よりも遙かに低い15℃程度に維持し、
コンクリート構造物の実態温度が最高値になった以後、同コンクリート構造物の温度が目標温度に下がるまでのステップ2の期間中は、前記通水温度とコンクリート構造物の温度との差を20℃程度に維持し、
コンクリート構造物の実態温度が目標値まで低下した以後のパイプクーリング期間中は、通水温度を再び、当初のステップ1と同程度の温度15℃に維持して実施することを特徴とする。 A real-time visualization method of temperature measurement information and a flow rate of cooling water in a pipe cooling system for a concrete structure according to the invention described in claim 3 or 4,
The control of the flow temperature of the cooling water supplied to the cooling pipe is as follows. In step 1 until the actual temperature of the concrete structure rises to the maximum value, the flow temperature is set to be much lower than the temperature of the concrete structure. ℃,
After the actual temperature of the concrete structure reaches the maximum value, during step 2 until the temperature of the concrete structure decreases to the target temperature, the difference between the water passing temperature and the temperature of the concrete structure is set to 20 ° C. To the extent that
During the pipe cooling period after the actual temperature of the concrete structure has dropped to the target value, the water flow temperature is maintained again at a temperature of about 15 ° C., which is almost the same as that in Step 1 at the beginning, and is carried out.
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