JPH063071B2 - コンクリ−トの打設区画の検知装置及びそれを使用する打設方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコンクリートポンプを使用してコンクリートを
圧送するときの施工管理に関し、とくにコンクリートを
連続して打設するときに、バッチャープラントにおける
配合の変更または圧送の区切りに対して、打設場所にお
ける適正なコンクリートの打設を可能にさせる管理上の
変換の検知手段とそれを使用する打設方法に関するもの
である。

従来の技術 建設工事の品質管理の重要な項目に材料そのものとして
のコンクリートの品質管理があり、定められた仕様の配
合を有するコンクリートを定められた構築部位に供給し
て打設しなければならない。コンクリートは粗骨材、細
骨材、セメント、水と、要すれば若干の混和材を加えて
配合するものであり、それぞれの成分の多少によってコ
ンクリートの性質ひいてはその用途が変化する。セメン
トの水和とコンクリート混練とに用いられる水の量は主
として硬化コンクリートの強度を左右し、セメントの量
は強度と経済性に影響が大きく、骨材の種類によっては
コンクリートの比重にかなりの差を生ずる。また、混和
剤の添加によって流動性、保水性、発泡性その他極めて
多くの面でコンクリートの性能の改善をはかることがで
きる。従ってコンクリート工事におけるコンクリートの
管理は多岐にわたる配合の変更とそれに伴う管理を必要
とする。

例えばダムの建設工事には極めて多量のコンクリートを
要し、構造解析および要求性能によって各部位ごとに綿
密な強度変化を与えた設計をする。従って供給されるコ
ンクリートの配合も変化し、ダム堤体の表層部と内層部
に分けただけでも顕著な差がある。耐久性および水密性
を考慮される表層部と、密度を主とする中心部のいわゆ
る「マス・コンクリート」とでは技術的にも経済的にも
異なる配合のコンクリートが使用される。

従来のダムの構築では運搬車輌の便によってコンクリー
トのバッチャープラントを設置し、堤体にそって設置さ
れあるいは順次に移動されるクレーンとバケットとを使
用して構築の進行部位にコンクリートを供給し、場所に
よってはレール上を走行する運搬車輌や両岸に張り渡し
たケーブル・クレーン等を併用してバケツト単位でコン
クリートを打設することが多かった。

従って、バツチヤープラントにおいてコンクリートの配
合を変更すれば、バケットごとに内容が変化し、その都
度連絡の伝達によって打設位置の対応ができて、コンク
リートの相異の確認には問題はなかった。

一方、工事の大部分を占めるコンクリート工事の工期の
短縮のために、また使用機器の性能向上もあって、ダム
工事などにも一般の土木建築工事におけるように、コン
クリートポンプによるコンクリートの圧送が行われるよ
うになってきている。

発明が解決しようとする問題点 コンクリートのポンプ圧送はその連続性に利点がある
が、コンクリートの配合に変化が与えられるときにはか
えってこの連続性がわざわいする。即ち、バッチャープ
ラントとコンクリート打設場所の間には相当の長さにわ
たって配管を要し、この間にも圧送時間を要することか
ら、プラントにおける配合の変化を配管の終点である打
設現場（いわゆる「筒先」）で確認することは困難であ
り、輸送に要する時間を予期して変更配合のコンクリー
トの到達を待つような緊密な連絡をとったとしても、目
視によるコンクリート配合の識別が困難で、その変化の
前後において仕様に対する多少の無駄や不足が生ずるこ
とは免れられない。

一方、打設現場において筒先から採取したコンクリート
の物性試験を行うことは可能であり、数個のサンプルに
よつて変化の前後の配合を確認することができるが、こ
の方法では別個の作業員と時間を要し、その間のコンク
リート量は安全側の用途部分に移送するか、連続打設の
利点を放棄して供給を中断しなければならない。また、
配合の変化の都度供給管内の先行するコンクリートの全
量を排出することはコンクリートの供給の連続性を損な
い、水洗でも行うとすればその損失は明らかである。

要するに、ポンプ圧送によるコンクリート打設では従来
配合の変化に対応するような要望そのものがなく、ダム
工事に圧送工法を採用するようになってから新たに確認
されるようになった問題であるから、筒先における配合
変化の確認、検知の方法は未だ提案されたことがなかっ
たものであるといってよい。

問題点を解決するための手段 本発明はダム工事におけるコンクリートの施工管理の面
から、一般に連続打設によるコンクリートにおいて、配
合の相異するコンクリートを打設するときの配合の変化
を検知する方法を開発したものである。

このような目的のために用いる検知手段としては、従来
からいくつかの手段が知られている。まず着想されるの
はコンクリート自体を着色することであるが、コンクリ
ートのアルカリ分で脱色されるような着色剤は使用でき
ない。またコンクリート中で分散されてもなお識別が可
能は濃度で混入することはコンクリートの品質を損うこ
とになつて望ましくない。

一方、一般の技術分野において、放射性同位元素（アイ
ソトープ）を使用して、その存在を追跡するトレーサー
技術が知られていて、流体の挙動を放射線によって監視
することが行われているから、コンクリートの配合の変
化についてもその戦後におけるアイソトープの存在の有
無によって離隔した位置での検知が可能である。しか
し、この技術の最大の難点は公的な資格を有する取扱責
任者を必要とすることであり、さらに山合いのような工
事現場への輸送とその取扱いの問題が避けられないこと
である。

本発明はこのような状況のもとで全く新規な面から研究
して得られたものである。即ち、先のコンクリートの供
給終了後に輸送経路中に検知装置を投入し、引続き配合
の異る後のコンクリートを供給し、その供給先において
検知装置の存在を確認することによって、その前後のコ
ンクリートの配合の変化を認知することができ、打設場
所における適正な配合のコンクリート打設を行うことを
要旨とする発明を完成したものである。そして、本発明
では検知装置をほぼ粗骨材寸法の中空体に形成し、その
中に筒先における作業員に確認可能の信号を発する発信
体を内蔵させ、全体の比重をコンクリート中で浮上する
ように軽い比重に設定したことを特徴としている。これ
によって、この検知装置は筒先からコンクリートにまぶ
されて放出されても、そのコンクリート表層に浮上し、
そこで発信体からの信号を発し、その形状、色彩とも合
わせて音または光によってその存在が作業員に確認され
やすくなっている。したがって、この検知装置の吐出前
後のコンクリートはその配合の差に対応して打設部位が
変更され正確な施工管理ができる。しかもこの前後の配
合の差は前記したようなコンクリートの特性のどの事項
についても、また同一の変化についてはその大小に関係
なく「変更」の情報として伝達されるものであるから、
従来技術として例示したダムコンクリートにおける配合
変更に限ることなく、あらゆるポンプ圧送のコンクリー
トに適用することができる。さらに、この発明は、一歩
進めてコンクリートの組成そのものもは全く変化がない
ときにでも有効である。例えば１つの打設部位に対する
供給予定の分量の終了時にこの検知装置を使用すれば、
筒先における打設完了の過不足判断にも適用でき、検出
装置の確認時に打設未完了や余剰が生ずれば、そのコン
クリートに対する型枠設置の位置不良や打残し、ひいて
は洩出の発見などの管理も可能となる。従って、この発
明の検知装置は一般的な表現において、ポンプ圧送によ
る連続したコンクリートにおいて、変化の前後だけでな
く、コンクリートの打設区画を確認できる検視装置であ
り、この装置を使用するコンクリートの打設方法も画期
的であるということができる。

実施例 本発明の検知装置の構成を実施例の図にもとづいて説明
する。第１図において１は本発明の検知装置の全体を示
し、１０は例えば合成樹脂製で直径を４０〜６０mmとし
た球体であり、２つの半球体１１，１２を外周１３，１
４において組合せたときに中空の球体を形成し、この大
きさはコンクリートの粗骨材の最大寸法以下とする。半
球体１１，１２は透明の塩化ビニル板で外周に嵌合部１
３，１４を有し、食品容器のタツパーで採用されるよう
に弾性によって嵌合させるように成形することができ
る。

一方の半球体１２はその内面中央に電源部２を設ける。
電源部２は球面に沿って接着剤で固着された概略コ字形
の支持体２１と、この支持体の両アーム部に弾性的に支
持される小型電池２２と、電池に当接する接点部材２
３，２３と、この接点２３，２３に接続される２本の導
線２４，２４とからなり、導線２４の外端には接点２
５，２５を設けて外周１４の内面の２か所に固定してあ
る。

次に他方の半球体１１には上記電源部２の電池２２で作
動される発信体３を取りつける。発信体３は発音体３０
と発光体３１とからなり、発音体３０の１例として電鈴
が挙げられ、電磁石３２と、電磁石３２を弾性的に把持
して半球体１１に支持する支持体３３と、支持体３３に
一端を固着する鋼板製の可動片３４とからなり、可動片
３４の自由端にはボール３５を有して半球体１１の内面
に当接する位置に臨ませてあり、可動片３４は電磁石３
２の作用方向に撓曲可能としてある。電磁石３２にはコ
イル３６が巻回してあり、その両端からの導線３７，３
７の一方は直接外周１３の内面の２か所に固定した接点
３８，３８の一方に接続し、他方の導線３７は可動片３
４を介して他方の接点に接続する。これらの接点３８，
３８は両半球１１，１２が合体されたときに前記半球体
１２側の接点２５，２５に当接して電絡するような配置
とする。

発音体３０の他の例はブザーである。

次に接点３８，３８には別な導線３９，３９を設け、そ
れらの他端には発光体３１を取付ける。発光体３１は豆
電球であって直接導線３９，３９によつて空間に支持す
ることができる。

球体１０の外面には、コンクリートの灰色に対して対照
的な原色によって彩色塗装を行う。この塗膜４には螢光
性の塗料を用い、さらに撥水剤を加える。撥水剤にはシ
リコンを選び塗膜４に重ねて別な外層としてもよい。

第２図に示す実施例は第１図のものと基本的な構成が同
様であるため、共通な部分は省略してあるが、電源部２
を変更させた他の例を示してある。この例では半球体１
２の一部に電池２２の大きさに見合う開口２６を設け、
支持体２１を変更して２７としてあり、電池２２は外部
から嵌挿して装着し、開口２６の外周に弾性的に係合す
る蓋２８を設けて内蔵させる形式としたものである。

検知装置１は本来は形状を限定されるものではなく、タ
ツパーのような容器で蓋と本体からなる殻体を使用する
ことは差支えないものであり、球体１０とするときにも
上下半球に２等分する中空体には限られない。また、電
源部２と発信体３の内蔵の配置も殻体の一方ずつとする
ことには限られない。従って、内部の電源に関する配線
や接点の配置も自由に設計変更しうるものである。要は
この検知装置が作動状態とされたときにコンクリート供
給経路中に投入されれば十分であり、第１図の実例の両
半球体の合体も第２図の例も第２図の例の電池の挿入嵌
着も電路の「接」手段として理解すべきであるから、実
際的である限り任意のスイッチ手段を設ける設計変更も
可能であり、コンクリート中に投入されることが考慮さ
れていればよいものである。

作用 本発明の検知装置の作用とこの装置を使用する第２の発
明とを、この装置を使用するコンクリートの打設工程に
基いて説明する。第３図はダムの建設現場の標準的な設
備配置を示す概略図である。図中Ｄは建設されるダムを
示し、４１は既設のコンクリート、４２は施工中のコン
クリートを表わし、４３は表層部の富配合コンクリー
ト、４４は堤体中心部の貧配合コンクリート、４５は表
層部に配される鉄筋を示しており、ここでは、簡単のた
め単位体積中のセメント量と粗骨材の粒径とで配合が変
化しているものとする。Ｂはバッチャープラントで５１
はコンクリートポンプ、５２はコンクリート・ホッパー
であり、この先には順に輸送管５３、輸送管５３を支持
する仮設構造物５４、コンクリート分配機５５、輸送管
５３の筒先吐出部５６が示されている。

第４図の(1)図は上記のホツパー５２の位置でのコンク
リート供給，(2)図は輸送管５３中の供給、(3)図は打設
現場での供給を示している。

第４図(1)では先に打設を行った富配合コンクリート４
３の最後の分量がホッパー５２に入れられて輸送管５３
に圧送中であり、ここで貧配合コンクリート４４に配合
を変更するにあたつて検視装置１を投入する。このとき
検知装置１は上下の半球体１２，１１を合体指せて電源
回路をオンさせ、または電池２２を挿入して回路を閉
じ、発信の作動の状態とされ、発信体３は発音体３０で
発音を開始し、同時に電球３１が発光を開始し、作動状
態が確認される。

第４図(2)では富配合コンクリート４３が先行し、後続
の貧配合コンクリート４４が一部混合された状態中に検
知装置１が介在して輸送管５３中を移動中である。

第４図(3)では富配合コンクリート４３の打設が終了
し、輸送管５３の筒先５６から検知装置１が吐出されて
いる。このときまず作業員が検知装置１の発信音を確認
する機会がある。ついで、検知装置１は打設コンクリー
ト４３中に埋没するが、検知装置１が直径５cmの球体１
０からなるものであるときには、その体積は約６５cm³
であり、全重量が約１００ｇ以内であるときには比重が
約１．６以下であつてほぼ粗骨材の比重に等しいかそれ
より小さいから打設コンクリートに与えられるバイブレ
ータの振動を受けて、コンクリート比重約2.3に対して
浮上する。球体の直径が６cmのときには、その体積は約
１１２cm³であつて、全重量が１００ｇのときには比重
が１以下となって浮上は確実である。この球体１０は全
面がモルタル分でまぶされていても、まずその球形の形
状によって確認される。この検知装置１は球形でなくて
も、その特定の形状が目標となる。この中空体の浮上後
は、合成樹脂の表面に撥水作用が働き、その独特の彩色
が現われ、さらに球体１０が透明合成樹脂製であるとき
には、内部の発光体３１の光が螢光塗料と反応して螢光
を発することによって目視による発見は一層容易とな
る。

この間に検知装置１は引きつづき作動中であり、発音体
３０は球体１０をベルとして電鈴の発音をつづけてお
り、表面の１部がコンクリート上面に露出すればその発
信音を空中に伝えることになって、まず発音による不特
定位置での確認を可能にし、作業員の視線が定まる以前
に最初の警報音となる。したがって、配合変化の第１の
検知手段はまず音による認知が先行し、ついで検知装置
１そのものが発見されるから、発信体３としては発音体
３０を優先させ、発光体３１を省略することも可能であ
る。ここで検知装置１は回収できる。

第４図(3)に戻って、富配合コンクリート４３の終了を
確認後、作業員は要すれば打設区画の仮仕切４６を設置
し、コンクリート配合の変化に対応して打設位置を変化
させ、次段の貧配合コンクリート４４の打設を続行する
ことができる。もちろん、この打設区画の変更時には、
コンクリートの計画供給量を仮仕切の設置位置が示す現
地施工量との正しい対応を管理できることは前述の通り
であり、このことは配合の変化がなくても適用できる。

発明の効果 本発明の検知装置は上記のように構成され、作用するも
のであるから、これを使用する方法の発明とともによく
所期の目的を達成し、コンクリートポンプを使用するコ
ンクリートの連続圧送供給において供給コンクリートの
打設区画に終結、とくに配合変化を伴うコンクリートの
変化の前後区画を打設現場において明確に検知すること
ができ、打設設計の管理を施工管理ならびにこれに伴う
材料の経済性の確保に貢献するところが極めて大きい。
また目視による識別の困難なコンクリートの前後区画の
任意の変化を、信号として発する発信体の作用を用い、
コンクリート中で発せられる音、光または色という検知
装置自体の機能で識別できるから、作業員に特殊な技術
を要することがない。また、装置の構成には特殊な材料
を使用せず、劵大以下の寸法ものものとして得られ、し
かも電池の補充を除いて繰返し使用できるから装置その
もののコストも低廉であり、コンクリート中に費用のか
かつた無用のものを残すこともない。

さらに、本発明は直接にはコンクリートの配合の変化の
検知に対応して開発されたものであるが、コンクリート
の配合はその成分ごとに多様に変化し得るものであり、
またその変化の幅にも大小がある。本発明ではこれらを
「区画」の前後として捉えるものであるから、どのよう
な変化にも対応可能であるばかりでなく、全く変化のな
い場合でも「区画」の前後としてとらえられることので
きる発展性を有している。従って、本発明はコンクリー
トを対象とすることに限られず、他の有効な検知手段の
適用が望ましくないような液体の輸送供給に広い用途を
有し、各方面の品質管理、工程管理に寄与することが極
めて大きい。

【図面の簡単な説明】

付属の図面は本発明の実施例とダムの建設工事を説明す
るためのものであり、第１図は本発明の検知装置の１例
を示す断面図、第２図は他の例の要部の断面図、第３図
はダム建設現場の標準的な設備配置を示す立面、断面の
概要図、第４図はコンクリートの供給、輸送の説明断面
図である。 １…検知装置、２…電源部、３…発信体、４…塗膜、１
０…球体、１１，１２…半球体、２２…電池、２５，３
８…接点、２６…開口、３０…発音体、電鈴、３１…発
光体、電球、３２…電磁石、３４…可動片、４３，４４
…配合の異なるコンクリート、Ｂ…バッチャープラン
ト、Ｄ…ダム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗田 守朗 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 門脇 均 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 武川 芳広 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−165458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−92558（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空中の球体を２分した形の２部の球体部分
   からなり、両部を合体したときの大きさがコンクリート
   の粗骨材とほぼ近似した大きさであり、内部に発信体及
   びその作動用電源部を内蔵したときの全体の比重を、コ
   ンクリートの比重と同等以下に設定してあることを特徴
   とするコンクリート打設区画の検知装置。
2. 【請求項２】発信体は発音体、発光体またはそれらの組
   み合わせである特許請求の範囲第１項に記載の検知装
   置。
3. 【請求項３】球体の表面には撥水剤入りの螢光塗料が塗
   布してある特許請求の範囲第第１項または第２項に記載
   の検知装置。
4. 【請求項４】球体は透明な合成樹脂製である特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の検知装
   置。
5. 【請求項５】コンクリート・ポンプを使用してコンクリ
   ートを圧送するコンクリート打設方法において、すでに
   圧送中のコンクリートの供給を区切り、あとのコンクリ
   ートを連続して供給する際に、さきのコンクリートの圧
   送後に、供給路中に、発信体によってコンクリート中で
   の存在を確認できる検知装置を発信の作動状態で投入
   し、ついであとのコンクリートを圧送し、コンクリート
   の供給場所においてコンクリート中の検知装置を確認
   し、前後のコンクリートに区切りを与えて打設すること
   を特徴とするコンクリートの打設方法。