JP7444662B2 - コンクリート養生用散水装置 - Google Patents

Description

本発明は、現場で打設されたコンクリートを養生するために散水するコンクリート養生用散水装置に関する。

コンクリートは、水とセメントとの水和反応によって、時間の経過とともに硬化し、強度が増加する。しかし、打設後のコンクリートから水分が急激に蒸発すると、水和反応が阻害されるとともに、乾燥収縮ひび割れなどが生じるので、強度などの品質に悪影響を及ぼす。そこで、打設後のコンクリートの湿潤状態を維持するために、定期的に散水することにより一定の湿潤状態に維持してコンクリートを養生させる必要がある。

一般的には、作業者がホースやジョロなどを用いて散水しているが、相当期間、例えば１週間程度に亘って、１日数回程度散水を行う必要があるので、作業者が散水作業に従事する時間が長かった。さらに、橋梁などの高いコンクリート建築物を構築する場合には、作業者が散水を行うために昇降に要する時間も必要となる。そこで、ポンプなどを用いて自動的に散水することが提案されている。

例えば、特許文献１には、コンクリート橋面の上に敷設した養生マットの上面に散水用ホースを設置し、この散水用ホースに接続された給水用タンクに対して送水ポンプが集水用タンクから水を供給することにより、コンクリート橋面の養生を行う技術が記載されている。

特開２００９－３０２４６号公報

しかしながら、上記特許文献１などに記載された技術においては、送水ポンプ及び集水用タンクなどの大規模な設備をコンクリート橋面の近傍に設置する必要がある。そのため、例えば橋桁などの高い建築物を順次高くなるように構築するなどの場合、コンクリートの打設高さが変わるごとに、大規模な設備を設置する必要があり、作業が煩雑である。なお、送水ポンプ及び集水用タンクを地上に設置することも想定され得るが、この場合、大きな定格の送水ポンプが必要となるとともに、このような大きな定格の送水ポンプで水を直接的に供給すると散水の勢いが過剰になるおそれがある。

本発明は、以上の点に鑑み、養生すべきコンクリートの打設高さが変わるごとに大規模な設備を設置する必要がないとともに、適度な量の散水を図ることが可能なコンクリート養生用散水装置を提供することを目的とする。

本発明のコンクリート養生用散水装置は、打設後のコンクリートの表面に散水するコンクリート養生用散水装置であって、前記打設後のコンクリートの表面に設置される散水管と、前記散水管に供給する水を貯留する一時貯留槽と、前記一時貯留槽に当該一時貯留槽より低い位置に存在する水を供給する水供給手段と、前記水供給手段が前記一時貯留槽に水を供給する水の量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明のコンクリート養生用散水装置によれば、水供給手段によって一時貯留槽より低い位置に存在する水が一時貯留槽に供給されるので、一時貯留槽に貯留されている水だけが打設後のコンクリートの表面に散水管から散水可能となる。これにより、適度な量の散水を行うことができるので、過剰な散水に伴って必要となる排水設備などの設置の省略を図ることが可能になる。

本発明のコンクリート養生用散水装置において、前記一時貯留槽に貯留されている水の量が所定の量を超える否かを検出する水量検出部と、前記水量検出部が前記一時貯留槽に貯留されている水の量が前記所定の量を超えることを検出した場合、前記一時貯留槽に貯留されている水を前記散水管に供給するとともに、前記水量検出部が前記一時貯留槽に貯留されている水の量が前記所定の量以下であることを検出した場合、前記一時貯留槽に貯留されている水を前記散水管に供給することを停止する送水ポンプとをさらに備えることが好ましい。

この場合、水供給手段によって一時貯留槽に水が供給されたとき、水量検出部が一時貯留槽に貯留されている水の量が所定の量以下であることを検出した場合、一時貯留槽に貯留されている水を散水管に供給することを送水ポンプが停止するので、水供給手段によって一時貯留槽に供給された水の量だけ、打設後のコンクリートの表面に散水管から散水される。これにより、適度な量の散水を行うことができるので、過剰な散水に伴って必要となる排水設備などの設置の省略を図ることが可能になる。

また、一時貯留槽には、１回の散水に必要な水だけを貯留することができればよいので、その容積は左程大きなものとはならない。そのため、養生すべきコンクリートの打設高さなどが変更になった場合には、これに伴い一時貯留槽は移動させる必要はあるが、水供給手段は移動させる必要が必ずしもないので、散水の開始に必要な作業の低減を図ることが可能となる。

本発明のコンクリート養生用散水装置において、前記水供給手段は、水を貯留する主貯留槽と、前記主貯留槽に貯留されている水を前記一時貯留槽に供給する給水ポンプとを含み、前記主貯留槽及び前記給水ポンプは、前記一時貯留槽よりも低い位置に位置していることが好ましい。

この場合、さらに、送水ポンプは、一時貯留槽に貯留されている水を、これと同じ程度の高さに設置されている散水管に供給するだけであり、また、散水管から噴出される水には左程の勢いを必要としないので、給水ポンプと比較して小定格のポンプであり、その大きさは左程大きなものとならない。そのため、養生すべきコンクリートの打設高さなどが変更になった場合には、これに伴い送水ポンプは移動させる必要はあるが、給水ポンプは移動させる必要が必ずしもないので、散水の開始に必要な作業の低減を図ることが可能となる。

本発明のコンクリート養生用散水方法は、打設後のコンクリートの表面に散水するコンクリート養生用散水方法であって、前記打設後のコンクリートの表面に散水管を設置する工程と、一時貯留槽に当該一時貯留槽より低い位置に存在する水を供給する工程と、前記時貯留槽に貯留されている水を前記散水管に供給する工程とを備えたことを特徴とする。

本発明のコンクリート養生用散水方法によれば、一時貯留槽より低い位置に存在する水が一時貯留槽に供給されるので、一時貯留槽に貯留されている水だけが打設後のコンクリートの表面に散水管から散水可能となる。これにより、適度な量の散水を行うことができるので、過剰な散水に伴って必要となる排水設備などの設置の省略を図ることが可能になる。

本発明の実施形態に係るコンクリート養生用散水装置を模式正面図。

本発明の実施形態に係るコンクリート養生用散水装置１００（以下、単に散水装置１００ともいう）について図１を参照して説明する。なお、図１は、散水装置１００を模式的に示す概略図であり、寸法比などを正確に表すものではない。

散水装置１００は、散水管１０、一時貯水留槽２０、送水ポンプ３０、水量センサ４０、給水ポンプ５０、主貯留槽６０及び制御装置７０などを備えている。

ここでは、橋梁の橋脚Ａを場所打ちコンクリートにより、図１に２点鎖線で示すように、所定の高さごとに順次構築する際に、打設後のコンクリートの表面Ｂに散水装置１００を用いて散水して養生させる場合について説明する。

この場合、橋脚Ａを構築する間、地上Ｃに設置されている給水ポンプ５０及び主貯留槽６０は移設する必要はないが、打設後のコンクリートの表面Ｂに設置されている散水管１０、一時貯水留槽２０及び送水ポンプ３０は、打設高さが高くなるごとに移設する必要がある。なお、散水装置１００を用いた散水は、橋脚Ａに限定されず、さらに、順次打設高さが高くなる構造物以外に用いてもよい。

打設後のコンクリートの表面Ｂには、図示しない型枠を除去した後、養生マット８０を敷設することが好ましい。ただし、養生マット８０の代わりにスポンジやむしろなどを敷設してもよく、さらには、養生マット８０などを敷設しなくてもよい。

養生マット８０を敷設したコンクリートの表面Ｂの上に、散水管１０を設置する。散水管１０は、ここでは、塩化ビニルなどの合成樹脂からなる硬質の管であり、長手方向に間隔を隔てて多数の貫通穴８１が形成されている。ただし、散水管１０は、従来と同様の他の構成からなるものであってもよい。

散水管１０の内部に水が供給されることにより、貫通穴８１から水が噴出して養生シート８０を介してコンクリートの表面Ｂを湿潤状態とする。散水管１０は、全面に亘って貫通穴８１から散水された水が略均等にかかるように、コンクリートの表面Ｂに等間隔などのように適宜設置する。コンクリートの表面Ｂの形状や大きななどに応じて、散水管１０の配置を変更する。

散水管１０は、複数本の管がジョイント、エルボなどを用いて連結されることにより構成されている。散水管１０は、養生マット８０の上に単に配置されていればよく、養生マット８０や他の構造物に固定されていなくてもよい。これは、散水管１０を流れる水の水圧が左程大きくないからである。なお、散水管１０は、複数本であってもよく、分岐や合流などがあってもよい。また、散水管１０は、ゴムホースなどの可撓性を有する管からなるものであってもよい。

散水管１０は、その基端側が送水ポンプ３０の送水口に直接的に又は他の管部材を介して間接的に接続されており、送水ポンプ３０によって一時貯留槽２０から水が供給される。一時貯留槽２０には、給水ポンプ５０によって主貯留槽６０から給水管９０を介して圧送される水が貯留されている。

一時貯留槽２０には、一時貯留槽２０に貯留されている水の量が所定の量を超えるか否かを検出する水量センサ４０が設置されている。水量センサ４０は、本発明の水量検出部に相当し、送水ポンプ３０に設置されていてもよい。水量センサ４０は、ここでは、フロート式、ディスプレーサ式、電極式、静電容量式、差圧式、光学式、電磁波式、レーザ式などの一時貯留槽２０に貯留させている水の水位を検出する水位センサである。

一時貯留槽２０及び送水ポンプ３０は、コンクリートの表面Ｂに対して、その近傍など、高さが同じ程度の場所に設置されている。

送水ポンプ３０は、水量センサ４０が前記所定の量を超える水が一時貯留槽２０に貯留されていることを検出した場合、一時貯留槽２０に貯留されている水を散水管１０に供給することを開始する。一方、送水ポンプ３０は、水量センサ４０が前記所定の量以下の水しか一時貯留槽２０に貯留されていないことを検出した場合、一時貯留槽２０に貯留されている水を散水管１０に供給しない、又は、一時貯留槽２０に貯留されている水を散水管１０に供給することを停止する。

給水ポンプ５０によって主貯留槽６０から水が一時貯留槽２０に水が圧送されると、一時貯留槽２０に貯留されている水の量が前記所定の量を超えるので、一時貯留槽２０から送水ポンプ３０を介して散水管１０に水が供給され、これにより散水が開始される。そして、この散水は、一時貯留槽２０に貯留されている水の量が前記所定の量以下となるまで継続する。よって、１回の散水において散水する水の量は、給水ポンプ５０によって主貯留槽６０から一時貯留槽２０に圧送させた水の量と同じになる。

これより、１回の散水において、前記所定の量を超える水が一時貯留槽２０に貯留されている状態から、前記所定の量未満の水しか一時貯留槽２０に貯留されていない状態になるまで散水が継続される。

主貯留槽６０は、地上、地上付近の構成物又は車両などに設置されている。主貯留槽６０は、複数回の散水に必要な水を貯留することが可能であり、一時貯留槽２０と比較して大容量である。ただし、主貯留槽６０に、継続的又は断続的に水を供給する水道設備などの給水設備が接続されていれば、この限りではない。

主貯留槽６０には、主貯留槽６０に貯留されている水を、給水管９０を介して一時貯留槽２０に圧送する給水ポンプ５０が設置されている。この給水ポンプ５０は、地上又は地上付近に設置されている主貯留槽６０から高い位置に設置されている一時貯留槽２０に水を圧送することができるように、送水ポンプ３０と比較して高出力の高揚程ポンプを用いる。なお、給水ポンプ５０、主貯留槽６０及び給水管９０は、本発明の水供給手段に相当する。

給水ポンプ５０は、ここでは、作動時は常に所定の回転数で回転し、一定時間当たりに供給する水の量が同じものである。そして、給水ポンプ５０には、タイマなどの制御装置７０が接続されており、その作動の開始、停止が制御されるように構成されている。なお、制御装置７０は本発明の制御手段に相当する。

給水ポンプ５０の作動制御は、作動間隔及び作動継続時間を調整することによって行われる。作動間隔は、散水の時間間隔であり、コンクリートの表面Ｂが必要以上に乾燥しないように設定される。作動継続時間は、１回の散水におけて散水される水の量であり、散水管１０からの散水によりコンクリートの表面Ｂが必要かつ十分に湿潤養生することができるように設定される。これら作動間隔及び作動継続時間は、コンクリートの表面Ｂの大きさ、形状、さらに、気候、温度などに応じて調整する。

このような調整は、コンピュータが自動的に行うものであってもよく、また、作業員が制御装置７０にデータを入力させることなどによって行ってもよい。さらに、作業員が手作業で給水ポンプ５０の作動スイッチの入り切りを行うことなどによって作動の開始や停止を行ってもよい。また、コンクリートの表面Ｂの湿潤状態をセンサなどによって検出し、この検出結果に基づいて調整を行ってもよい。

以下、上述した散水装置１００を用いた本発明の実施形態に係るコンクリート養生用散水方法について説明する。

まず、散水装置１００を設置する工程を行う。ここで、散水管１０、一時貯水留槽２０、送水ポンプ３０及び水量センサ４０などは打設後のコンクリートの表面Ｂの高さと同じ程度の位置に設置し、給水ポンプ５０、主貯留槽６０及び制御装置７０などは打設後のコンクリートの表面Ｂより低い位置、例えば地上Ｃに設置する。

次に、主貯留槽６０に貯留されている水を、給水ポンプ５０を用いて給水管９０を介して一時貯留槽２０に圧送する工程を行う。この水の圧送は、制御装置７０が給水ポンプ５０の作動を制御することによって行われる。

そして、水量センサ４０が前記所定の量を超える水が一時貯留槽２０に貯留されていることを検出した場合、送水ポンプ３０は一時貯留槽２０に貯留されている水を散水管１０に供給することを開始する。一方、水量センサ４０が前記所定の量以下の水しか一時貯留槽２０に貯留されていないことを検出した場合、送水ポンプ３０は、一時貯留槽２０に貯留されている水を散水管１０に供給しない、又は、一時貯留槽２０に貯留されている水を散水管１０に供給することを停止する。これらの水の供給は、制御装置７０が水量センサ４０の検知信号に基づいて送水ポンプ３０の作動を制御することによって行われる。

これより、１回の散水において、前記所定の量を超える水が一時貯留槽２０に貯留されている状態から、前記所定の量未満の水しか一時貯留槽２０に貯留されていない状態になるまで散水管１０から打設後のコンクリートの表面Ｂへの散水が継続される。そして、このような散水はコンクリートの表面Ｂの養生が完了するまで定期的に自動的に継続される。

そして、コンクリートの表面Ｂの養生が完了した後、散水管１０、一時貯水留槽２０、送水ポンプ３０及び水量センサ４０などは新たに打設したコンクリートの表面の高さと同じ程度に位置に設置し、上述した工程を繰り返す。

以上説明したように、散水装置１００によれば、給水ポンプ５０によって主貯留槽６０から水が一時貯留槽２０に水が圧送されたとき、水量センサ４０が一時貯留槽２０に貯留されている水の量が所定の量以下であることを検出した場合、一時貯留槽２０に貯留されている水を散水管１０に供給することを送水ポンプ３０が停止するので、給水ポンプ５０によって主貯留槽６０から一時貯留槽２０に圧送された水の量だけ、コンクリートの表面Ｂに散水管１０から散水される。これにより、適度な量の散水を行うことができるので、過剰な散水に伴って必要となる排水設備などの設置の省略を図ることが可能になる。

また、一時貯留槽２０には、１回の散水に必要な水だけを貯留することができればよいので、その容積は左程大きなものとはならない。さらに、送水ポンプ３０は、一時貯留槽２０に貯留されている水を、これと同じ程度の高さに設置されている散水管１０に供給するだけであり、また、散水管１０から噴出される水には左程の勢いを必要としないので、給水ポンプ５０と比較して小定格のポンプでよく、その大きさは左程大きなものとならない。

これによって、養生すべきコンクリートの打設高さなどが変更になった場合には、これに伴い一時貯留槽２０及び送水ポンプ３０は移動させる必要はあるが、給水ポンプ５０及び主貯留槽６０は移動させる必要が必ずしもないので、散水の開始に必要な作業の低減を図ることが可能となる。

さらに、一時貯留槽２０の高さに応じて圧送に必要な水圧は変化するので、この高さに応じて給水ポンプ５０の定格などを変更する必要があり得る。しかし、給水ポンプ５０によって一時貯留槽２０に水を一旦圧送するが、一時貯留槽２０から散水管１０には送水ポンプ２０によって水を供給するので、給水ポンプ５０の定格などの変更は散水に影響を及ばさない。

なお、本発明は、上述した散水装置１００に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、一時貯留槽２０に水を供給する本発明の水供給手段が給水ポンプ５０、主貯留槽６０及び給水管９０からなる場合について説明したが、これに限定されず、例えば、水道設備などの給水設備から直接的に一時貯留槽２０に水を供給してもよい。

また、一時貯留槽２０から散水管１０に送水ポンプ３０を用いて水を供給する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、一時貯留槽２０に開閉可能であって散水管１０に接続される送水口を設けておき、この送水口を水量センサ４０の検知結果などに基づいて自動的に開放することにより、散水管１０に水を供給してもよい。ただし、この場合、散水管１０は送水口より低い位置に配置する必要が生じる。さらに、給水ポンプ５０の作動に応じて送水口を開放してもよく、この場合、水量センサ４０を設置しなくてもよい。

１０…散水管、 ２０…一時貯留槽、 ３０…送水ポンプ、 ４０…水量センサ（水量検出部）、 ５０…給水ポンプ（水供給手段）、 ６０…主貯留槽（水供給手段）、 ７０…制御装置（制御手段）、 ８０…養生シート、 ８１…貫通穴、 ９０…給水管（水供給手段）、 １００…コンクリート養生用散水装置、散水装置、 Ａ…橋脚、 Ｂ…打設後のコンクリートの表面、 Ｃ…地上。

Claims (4)

1. 打設後のコンクリートの表面に散水するコンクリート養生用散水装置であって、
   前記打設後のコンクリートの表面に設置される散水管と、
   前記散水管に供給する水を貯留する、水量検出部を備える一時貯留槽と、
   地上又は地上付近に設置されて、前記一時貯留槽に当該一時貯留槽より低い位置に存在する水を供給する水供給手段と、
   前記水供給手段が前記一時貯留槽に水を供給する水の量を制御する制御手段とを備えており、
   前記散水管は、打設後のコンクリートの打設高さが高くなるごとに移設されるようなっており、
   前記一時貯留槽は、打設後のコンクリートの打設高さが高くなるごとに移設されて、コンクリートの表面に対して高さが同じ程度の場所に設置されるようになっており、
   前記一時貯留槽に貯留されている水は、当該一時貯留槽に貯留されている水の量が所定の量を超えることを前記水量検出部が検出した場合、前記散水管に供給されるとともに、前記一時貯留槽に貯留されている水の量が前記所定の量以下であることを前記水量検出部が検出した場合、前記散水管への供給が停止されるようになっており
   前記一時貯留槽に水を供給する前記制御手段は、前記水供給手段の作動制御を、作動間隔及び作動継続時間を調整することによって行うようになっていることを特徴とするコンクリート養生用散水装置。
2. 前記一時貯留槽は、前記一時貯留槽に貯留されている水の量が前記所定の量を超えることを前記水量検出部が検出した場合、前記一時貯留槽に貯留されている水を前記散水管に供給するとともに、前記一時貯留槽に貯留されている水の量が前記所定の量以下であることを前記水量検出部が検出した場合、前記一時貯留槽に貯留されている水を前記散水管に供給することを停止する送水ポンプを備えることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート養生用散水装置。
3. 前記水供給手段は、水を貯留する主貯留槽と、前記主貯留槽に貯留されている水を前記一時貯留槽に供給する給水ポンプとを含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート養生用散水装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載のコンクリート養生用散水装置による、打設後のコンクリートの表面に散水するコンクリート養生用散水方法であって、
   前記打設後のコンクリートの表面に散水管を設置する工程と、
   一時貯留槽に当該一時貯留槽より低い位置に存在する水を供給する工程と、
   前記一時貯留槽に貯留されている水を前記散水管に供給する工程とを備えたことを特徴とするコンクリート養生用散水方法。

Images