JP7030310B2 - 打設コンクリートの加振装置及び加振方法 - Google Patents
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Description
また、特許文献1,2の装置では、センサにコンクリートが一旦付着した後、センサがコンクリートを検出しないはずのときになっても、センサに前記コンクリートが付着したままになっていると、センサがコンクリートを誤検知し、この誤検知によっても締固め不足やコールドジョイントが生じる可能性があった。
バイブレータと、バイブレータを上下させる上下装置と、バイブレータの上部に設けられたコンクリートを検知するセンサと、センサによるコンクリートの検出に基づいてバイブレータ及び上下装置を制御する制御装置とを備えた打設コンクリートの加振装置において、
制御装置は、
設定高さまで打設されたコンクリートをセンサが検知すると、該コンクリートをバイブレータにより設定時間加振し、
加振し終えたときに、コンクリートの上面がセンサよりも下がっていて、該コンクリートの上面部をセンサが検知しない場合には、該コンクリートの上面部をセンサが検知するまでバイブレータを上下装置により下げ、再びコンクリートをバイブレータにより設定時間追加加振するように
構成されていることを特徴とする打設コンクリートの加振装置。
ガイドローラは、バイブレータから型枠に向かう方向に突出した脚部材に取り付けられている態様を例示できる。
振動部よりも上に、相対的に上側のガイドローラと下側のガイドローラとがあり、上側のガイドローラと下側のガイドローラとの軸間直線に対して、振動部が型枠とは反対側へ反り上がっている態様を例示できる。
バイブレータと、バイブレータを上下させる上下装置と、バイブレータの上部に設けられたコンクリートを検知するセンサとを用いる打設コンクリートの加振方法において、
設定高さまで打設されたコンクリートをセンサが検知すると、該コンクリートをバイブレータにより設定時間加振し、
加振し終えたときに、コンクリートの上面がセンサよりも下がっていて、該コンクリートの上面部をセンサが検知しない場合には、該コンクリートの上面部をセンサが検知するまでバイブレータを上下装置により下げ、再びコンクリートをバイブレータにより設定時間追加加振した後、バイブレータを上下装置により設定高さ引き上げ、
加振し終えたときに、コンクリートの上面がセンサよりも下がっておらず、該コンクリートの上面部をセンサが検知する場合には、バイブレータを上下装置により設定高さ引き上げ、
以上の動作を、コンクリートが所定高さに達するまで繰り返すことを特徴とする打設コンクリートの加振方法。
本発明によれば、コンクリートの上面の高さに自動的に追従するようにバイブレータを引き上げながら、コンクリートを加振して締固めることができるので、締固め作業を自動化でき、作業の省力化により、作業員の苦渋作業を軽減できる。
また、バイブレータを単調に引き上げるのではなく、加振によりコンクリートの上面がセンサよりも下がって、該コンクリートの上面部をセンサが検知しない場合には、さらに締固める余地があると考えられるため、バイブレータを下げて再びコンクリートを追加加振する。そのため、上記の従来技術よりも、締固め不足やコールドジョイントが生じにくくなり、バイブレータを引き上げる際の設定高さや、バイブレータを加振させる際の設定時間の適切な設定範囲が広くなり、各設定が容易になる。
バイブレータの振動部の形状としては、特に限定されないが、棒状、フレキシブル棒状、へら状等を例示できる。
上下装置としては、特に限定されないが、バイブレータの上端部に接続された線状体と、該線状体をリールに巻き取って引き上げたり下げたりする巻上装置とからなるものを例示できる。
線状体としては、特に限定されないが、可撓性のホースが好ましい。可撓性のホースは前記リールに巻き取り可能であるとともに、ホース内に電源ケーブル、センサケーブル等を通して保護することができ、さらに、ホース内を後述するエア供給路とすることができるからである。
センサの種類は、特に限定されないが、バイブレータの上部に設けられセンサがコンクリートの存在を検知するタイプを例示できる。
設定時間は、バイブレータを加振させるときの1回の加振時間の設定値であり、特に限定されないが、5~15秒で設定することが好ましい。5~15秒加振すれば、コンクリート内の余計な気泡は上部から抜けていき、コンクリートを構成する砂などの骨材とセメントなどが均等に混ざり合うからである。
設定高さは、コンクリートを複数回に分けて複数層に打設するときの1層の高さの設定値であり、特に限定されないが、土木学会 コンクリート標準示方書「施工編」に記載されているように40~50cm以下で設定することが好ましい。
センサクリーナとしては、特に限定されないが、エアコンプレッサと、バイブレータの上部に設けられてエアをセンサに向けて噴射するエア噴射孔と、エアコンプレッサからエア噴射孔までのエア供給路とからなるものを例示できる。
さて、図1~図4に示す実施例1の加振装置は、バイブレータ1と、バイブレータ1を上下させる上下装置11と、バイブレータ1上部に設けられたコンクリートCを検知するセンサ20と、センサ20によるコンクリートCの検出に基づいてバイブレータ1及び上下装置11を制御する制御装置30と、センサ20に付着したコンクリートCをエアで吹き飛ばすセンサクリーナ24とを含み構成されている。
振動部2は、電動式の振動発生器(図示略)を内蔵した公知のものである。ホース接続部3は筒状に形成され、下端は振動部2に接続され、上端には後述するホース12の下端部が接続具6を介して接続されている。
ホースカバー部4は、ホース接続部3から上方へ離間して配置されてホース12が挿通する支持部7と、ホース接続部3と支持部7とに跨って外挿された筒状カバー8と、筒状カバー8をホース接続部3と支持部7に締め付ける締付けリング9とからなる。
ガイドローラ5は、ホースカバー部4に配置された下側の脚部材10に回転可能に軸着された一対の下側のガイドローラ5と、ホースカバー部4から上方へ出たホース12に配置された上側の脚部材10に回転可能に軸着された一対の上側のガイドローラ5を含む。脚部材10はバイブレータ1から型枠47に向かう方向に突出したものである。2つの脚部材10は連結部材18で連結されている。ガイドローラ5は、バイブレータ1が上下する際に、型枠47に常時又は一時的に当接して転動するものである。ガイドローラ5を大きさを変えたり、脚部材10の脚部長さを変えてガイドローラ5の位置を変えたりすることにより、打設空間の広さに応じて振動部2と型枠47の距離を調整できる。
・加振し終えたときに、コンクリートCの上面がセンサ20よりも下がっていて、該コンクリートCの上面部をセンサ20が検知しない場合には、該コンクリートCの上面部をセンサ20が検知するまでバイブレータ1を上下装置11により下げ、再びコンクリートCをバイブレータ1により設定時間追加加振した後、バイブレータ1を上下装置11により設定高さ引き上げ、
・加振し終えたときに、コンクリートCの上面がセンサ20よりも下がっておらず、該コンクリートCの上面部をセンサ20が検知する場合には、バイブレータ1を上下装置11により設定高さ引き上げ、
以上の動作を、コンクリートCが所定高さに達するまで繰り返すよう構成されている。
(1)予め制御装置30に、バイブレータ1を1回に加振させる設定時間(例えば5~15秒の範囲から適宜設定される時間)と、巻上装置13によりバイブレータ1を1回引き上げる設定高さ(例えば40~50cmの範囲から適宜設定される高さ)とを設定しておく。
(ア)上記(3)~(5)の動作を、コンクリートCが所定高さに達するまで繰り返すことにより、コンクリートCの上面の高さに自動的に追従するようにバイブレータ1を引き上げながら、コンクリートCを加振して締固めるので、締固め作業を自動化でき、作業の省力化により、作業員の苦渋作業を軽減できる。また、生産性向上、労務費軽減等を図ることもできる。
図5に示す実施例2の加振装置は、バイブレータ1の構造の一部が実施例1と相違するものである。
このバイブレータ1は、上側の脚部材10が実施例1よりも上方に配置され、連結部材18がその中間部で曲げられていることにより、上側のガイドローラ5と下側のガイドローラ5との軸間直線19に対して、振動部2(の軸線)が型枠47とは反対側へ所定の角度θ(例えば5~30度)反り上がっている点において、実施例1のバイブレータ1と相違し、その他は実施例1のバイブレータ1と共通である。また、バイブレータ1以外の加振装置の構造及び加振装置を用いた加振方法も、実施例1と共通である。
(1)上記加振方法の説明の(2)(3)において、先に打設空間にコンクリートCを設定高さまで打設し、その後にバイブレータ1を適切な下限位置まで下げるように変更することもできる。
(2)本発明の加振装置及び加振方法は、トンネルの覆工コンクリートに限らず、コンクリート構造物全般の打設コンクリートに適用することができる。
2 振動部
3 ホース接続部
4 ホースカバー部
5 ガイドローラ
6 接続具
7 支持部
8 筒状カバー
9 締付けリング
10 脚部材
11 上下装置
12 ホース
13 巻上装置
14 電源ケーブル
15 センサケーブル
16 リール
17 回転装置
18 連結部材
19 軸間直線
20 センサ
21 凹所
22 コンクリート誘導溝
24 センサクリーナ
25 エアコンプレッサ
26 バルブ
27 エア供給路
28 エア噴射孔
30 制御装置
C コンクリート
Claims (8)
- 振動部(2)を有するバイブレータ(1)と、バイブレータ(1)を上下させる上下装置(11)と、バイブレータ(1)の上部に設けられたコンクリート(C)を検知するセンサ(20)と、センサ(20)によるコンクリート(C)の検出に基づいてバイブレータ(1)及び上下装置(11)を制御する制御装置(30)とを備えた打設コンクリートの加振装置において、
制御装置(30)は、
設定高さまで打設されたコンクリート(C)をセンサ(20)が検知すると、該コンクリート(C)をバイブレータ(1)により設定時間加振し、
加振し終えたときに、コンクリート(C)の上面がセンサ(20)よりも下がっていて、該コンクリート(C)の上面部をセンサ(20)が検知しない場合には、該コンクリート(C)の上面部をセンサ(20)が検知するまでバイブレータ(1)を上下装置(11)により下げ、再びコンクリート(C)をバイブレータ(1)により設定時間追加加振するように
構成されていることを特徴とする打設コンクリートの加振装置。 - バイブレータ(1)の上部の外周面に、センサ(20)から離間してセンサ(20)を囲む形状のコンクリート誘導溝(22)が形成されている請求項1記載の打設コンクリートの加振装置。
- センサ(20)に付着したコンクリート(C)をエアで吹き飛ばすセンサクリーナ(24)を備えている請求項1又は2記載の打設コンクリートの加振装置。
- バイブレータ(1)に、コンクリート(C)を打設する型枠(47)に当接して転動するガイドローラ(5)が取り付けられている請求項1、2又は3記載の打設コンクリートの加振装置。
- ガイドローラ(5)は、バイブレータ(1)から型枠(47)に向かう方向に突出した脚部材(10)に取り付けられている請求項4記載の打設コンクリートの加振装置。
- 振動部(2)よりも上に、相対的に上側のガイドローラ(5)と下側のガイドローラ(5)とがあり、上側のガイドローラ(5)と下側のガイドローラ(5)との軸間直線に対して、振動部(2)が型枠(47)とは反対側へ反り上がっている請求項4又は5記載の打設コンクリートの加振装置。
- バイブレータ(1)と、バイブレータ(1)を上下させる上下装置(11)と、バイブレータ(1)の上部に設けられたコンクリート(C)を検知するセンサ(20)とを用いる打設コンクリートの加振方法において、
設定高さまで打設されたコンクリート(C)をセンサ(20)が検知すると、該コンクリート(C)をバイブレータ(1)により設定時間加振し、
加振し終えたときに、コンクリート(C)の上面がセンサ(20)よりも下がっていて、該コンクリート(C)の上面部をセンサ(20)が検知しない場合には、該コンクリート(C)の上面部をセンサ(20)が検知するまでバイブレータ(1)を上下装置(11)により下げ、再びコンクリート(C)をバイブレータ(1)により設定時間追加加振した後、バイブレータ(1)を上下装置(11)により設定高さ引き上げ、
加振し終えたときに、コンクリート(C)の上面がセンサ(20)よりも下がっておらず、該コンクリート(C)の上面部をセンサ(20)が検知する場合には、バイブレータ(1)を上下装置(11)により設定高さ引き上げ、
以上の動作を、コンクリート(C)が所定高さに達するまで繰り返すことを特徴とする打設コンクリートの加振方法。 - センサ(20)がコンクリート(C)の検知を行う際に、センサ(20)に付着しているコンクリート(C)をエアで吹き飛ばす請求項7記載の打設コンクリートの加振方法。
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