JPH1121891A - コンクリート打設方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中等に打設したコンクリートレベルを迅速
且つ正確に計測することができ、しかもコンクリートを
吐出する中空管の確実な開閉操作及び開度調整ができる
ようにした、コンクリート打設方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 打設装置の中空管を水中等に挿入し、こ
の中空管から打設コンクリートを吐出させてコンクリー
ト構造物を打設する方法であって、超音波センサ等のセ
ンサを設けて打設されたコンクリートの天端を検出す
る。打設装置の中空管の下端部に吐出部材を設けると共
に、この中空管の下端部に沿って昇降する開閉弁を設け
る。この開閉弁を昇降させることで吐出部材の開閉操作
及び開度調整を行う。中空管と開閉弁との間にシリンダ
機構を組み込み、このシリンダ機構によって開閉弁を昇
降させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中等にコンクリ
ート構造物を構築する場合のコンクリート打設方法及び
その装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中連続壁、橋脚、海底基礎等の
コンクリート構造物を構築する際に、水中、海中又は泥
水中にコンクリートを打設する工法があり、その一つと
して中空管を用いて打設コンクリートを吐出するトレミ
ー工法が知られている。このトレミー工法において、特
に広い面積をコンクリート打設する場合には、打設コン
クリートを吐出するトレミー管（中空管）の先端に特殊
のバルブ装置を設け、一定高さレベルまでコンクリート
が打ち上がった時にバルブを閉め、次の打設地点にトレ
ミー管を移動した後再度バルブを開けてコンクリートを
打設するようにした特殊バルブ付きの移動式トレミー工
法が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の移動式トレ
ミー工法によると、水中等にコンクリートを効果的に打
設することはできるが、コンクリートの打ち上がりレベ
ルに大きな差が生じないようにコンクリート天端を計測
しながら打設しなければならない。このため、従来は水
面に小舟を浮かべ、水面を移動しながら錘に目盛り付き
テープの付いた「検尺ウェイト」で作業員等がコンクリ
ートの天端を探り当て、打設されたコンクリートレベル
を計測している。この計測結果に基づき、打設レベルの
低い位置にトレミー管を移動してコンクリートを打設す
るといった修正作業を繰り返し行い、最終的に設定レベ
ルを確保するようにしている。しかしながら、このよう
な計測方法では、水面から測定するので打設深さが深く
なればなる程、迅速且つ正確な測定が困難になるばかり
か、計測時に誤って水中に転落するといった事故が生じ
ることもある。又、従来のトレミー管先端に取り付けら
れた特殊バルブは、圧縮エアによりピンチバルブ（袋）
を膨らませているため、トレミー管上部から圧送される
打設コンクリートをバルブ閉時に完全に遮断することが
難しい場合もある。更に、特殊バルブは開度を調整でき
ないため、吐出開始時に打設コンクリートが一気に多量
に吐出され、その一部が水と触れ合うことで分離の原因
となり、打設後に補修、ハツリが必要となってしまう。

【０００４】本発明は、このような従来の移動式トレミ
ー工法の問題点を解決するためになされ、打設コンクリ
ートのレベルを迅速且つ正確に計測することができ、且
つトレミー管（中空管）の確実な開閉操作及び開度調整
ができるようにしたコンクリート打設方法及びその装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの具体的手段として、本発明は、打設装置の中空管を
水中等に挿入し、この中空管から打設コンクリートを吐
出させてコンクリート構造物を構築する打設方法であっ
て、超音波センサ等のセンサを設けて打設されたコンク
リートの天端を検出するコンクリート打設方法を要旨と
する。又、中空管を水中等に挿入し、この中空管から打
設コンクリートを吐出させてコンクリート構造物を構築
する打設装置であって、前記中空管の下端部に開口吐出
部を設けると共に、この中空管の下端部に沿って昇降す
る開閉弁を設け、この開閉弁を昇降させることで前記開
口吐出部の開閉操作及び開度調整を行うようにしたコン
クリート打設装置を要旨とする。更に、中空管と開閉弁
の間にシリンダ機構を設け、このシリンダ機構により開
閉弁を昇降させることを特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳説する。図１は、本発明に係るコンク
リート打設装置を示すもので、１は中空管であり、コン
クリートポンプ車Ｄから供給される打設コンクリートの
通路となるトレミー管を兼用しており、その内部には打
設コンクリートＣの分離を防止するためのストップ弁
（図略）が適度の間隔をあけて複数個配設され、下端部
には吐出部材２が設けられている。

【０００７】この中空管１は、クレーンＫにより吊り下
げて打設位置に移動され、水中等に挿入される。中空管
１のセット深さは、中空管１に目盛りを設けておくか、
公知の自動追尾型の計測器（トータルステーション）を
用いることで三次元の位置を設定できる。この場合、中
空管１の上端部（水面Ｗより上にあること）に反射ミラ
ーや反射テープ等の反射部材３を取り付けておくことが
好ましい。

【０００８】４は超音波センサ等のセンサであり、水中
にロープＲ等を介して懸垂されている。このセンサ４
は、水中に打設されたコンクリートの天端を検出するた
めのものであり、打設範囲をカバーするだけの個数を用
意することも可能であるし、２〜３個のセンサ４を必要
に応じてクレーンＫや図示を省略したガイドワイヤを介
してウインチ等により打設範囲内を移動させることも可
能である。又、超音波センサの場合は、振動子を揺動で
きるため１点ではなく、打設予定範囲の状況を的確に把
握することができる。センサ４からの情報は、図４に示
す制御盤Ｅのコンピュータにより処理され、次に打設す
べき位置（水平、深さ）がクレーンＫのオペレータに指
示される。

【０００９】前記吐出部材２は、図２に示すように略円
筒状の本体２ａの側壁に開口部２ｂが円周方向に沿って
複数個配設され、先端部にはドーム状又は円錐状の蓋体
２ｃが形成されると共に、円錐状のガイド体２ｄがその
頂点を上方に向けて本体２ａ内に形成され、更に本体２
ａの下端外周面にはＯリング２ｅが装着されている。

【００１０】この吐出部材２は、上端部に形成された取
付部２ｆを前記中空管１の下端部に嵌着固定することで
取り付けられ、中空管１を通って落下する打設コンクリ
ートＣを、図３(イ) のように前記ガイド体２ｄにて３６
０°放射方向にほぼ均一に分散させ、開口部２ｂから吐
出する。前記蓋体２ｃをドーム状又は円錐状に形成した
のは、打設コンクリート圧送時の振動や後記の開閉弁５
の開閉時の反力によって打設装置が上下に動いても、元
の位置に容易に自己復元できるようにするためである。

【００１１】５は前記中空管１の下端部に沿って昇降可
能に設けられた円筒状の開閉弁であり、この開閉弁５を
昇降させることで、前記吐出部材２の開口部２ｂの開閉
操作及び開度調整を行う。このため、中空管１と開閉弁
５との間にはシリンダ機構６が組み込まれ、このシリン
ダ機構６によって開閉弁５を駆動するようになってい
る。

【００１２】前記シリンダ機構６は、開閉弁５のほぼ中
間部の内面に設けられた円環状のピストン６ａと、この
ピストン６ａの両側に位置させて中空管１の外面に設け
られたフランジ状の隔壁６ｂ、６ｃと、この上方側の隔
壁６ｂの近傍に設けられた上部油圧ポートＰと、図２
(ロ) のように下端部側の隔壁６ｃの近傍に設けられた下
部油圧ポートＱとで構成されている。

【００１３】前記上部油圧ポートＰは、開閉弁５に形成
された油孔５ａを、下部油圧ポートＱは、油孔５ｂを有
しており、これらの油孔にはそれぞれ開閉バルブ（図示
しない油圧ユニットＵに設置）が取り付けられ、更に給
排油用のホース（図略）がそれぞれ接続されている。

【００１４】前記円環状のピストン６ａの内周面には、
給油漏れを防止するためリング状のシール材Ｓが嵌着さ
れて中空管１の外周面との隙間を密閉し、フランジ状の
隔壁６ｂ、６ｃの外周面にも、給油漏れと異物の侵入を
防止するためリング状のシール材Ｓがそれぞれ嵌着され
て開閉弁５の内周面との隙間を密閉してある。これによ
り、ピストン６ａと隔壁６ｂとの間には上部油圧室Ａ
が、ピストン６ａと隔壁６ｃとの間には下部油圧室Ｂが
それぞれ設けられ、共に給油が充満されている。

【００１５】図３(イ) に示す開状態において、前記上部
油圧ポートＰの油孔５ａから上部油圧室Ａ内に給油する
と、前記ピストン６ａが下向きに押されて開閉弁５が中
空管１に沿って下降し始める。この下降に伴って下部油
圧室Ｂの容積は次第に減少するため、下部油圧ポートＱ
の油孔５ｂから下部油圧室Ｂ内の油を油圧ユニットへ戻
してバランスを取る。

【００１６】開閉弁５の下降が続行され、図３(ロ) に示
すように開閉弁５の下端部が前記吐出部材２の本体２ａ
の下端部に到達すると、上部油圧室Ａ内への給油が停止
される。この結果、吐出部材２の開口部２ｂは閉じられ
て閉状態となる。この時、開閉弁５の下端部は、前記Ｏ
リング２ｅに密着して閉状態が確実に保持されると共
に、打設コンクリートの漏れと水の浸入が防止される。

【００１７】この閉状態において、今度は図３(ハ) のよ
うに下部油圧ポートＱの油孔５ｂから下部油圧室Ｂ内に
給油すると、ピストン６ａが上向きに押されて開閉弁５
が中空管１に沿って上昇し始める。この上昇に伴って上
部油圧室Ａの容積は次第に減少するため、上部油圧ポー
トＰの油孔５ｂから上部油圧室Ａ内の油を油圧ユニット
へ戻してバランスを取る。

【００１８】開閉弁５の上昇が続行され、図３(ニ) のよ
うに開閉弁５の下端部が前記吐出部材２の本体２ａの上
端部に到達すると、下部油圧室Ｂ内への給油が停止され
る。この結果、前記吐出部材２の開口部２ｂは開状態
(イ) となる。

【００１９】このようにして、シリンダ機構６を作動
し、開閉弁５を中空管１に沿って昇降させることにより
吐出部材２の開閉操作を行い、且つ開閉弁５を任意の位
置で停止させることにより開度調整を行うことができ
る。シリンダ機構６への給・排油操作は、図１に示す油
圧ユニットＵを介して行う。尚、シリンダ機構６は油圧
方式に限らず、気圧方式により作動させることも可能で
ある。

【００２０】図２に示すように、前記開閉弁５の上端部
の内面には回り止め部材５ｅを取り付け、昇降時の軸回
転を防止できるようにしてあり、更にこの回り止め部材
５ｅに金属製、ゴム製、布製等のカバー材Ｔを取り付け
て密閉し、開閉弁５と中空管１との間に水や小石等の異
物が侵入しないようにする。

【００２１】又、図１に示すように、中空管１の外面要
所には複数個の開度検知部７が配設され、開閉弁５の位
置を検知すると共に、その検知信号を前記制御盤Ｅに入
力する。これにより、開閉弁５の開度を確認すると共
に、制御盤Ｅから前記シリンダ機構６に出力信号が指令
され、開閉弁５の開度を制御して打設コンクリートの閉
塞防止と分離の防止を図る。更に、中空管１に打設コン
クリートＣを供給するコンクリートポンプ車Ｄと連動さ
せ、打設開始時や停止時のスロー吐出、打設時のフル吐
出等に対応した開度調整を行う。この開度検知部７とし
ては、例えば防水型のリミットスイッチや磁気スイッ
チ、或は近接スイッチ等を用いることができる。

【００２２】８は開閉弁５の外側に取り付けられたコン
クリートレベル検知部であり、吐出部材２から吐出され
た打設コンクリートＣが、どのレベルまで上昇してきた
かを検知し、中空管１（水面Ｗ上に出ている部分）に設
けた接続盤Ｆから有線Ｇ又は無線により地上の制御盤Ｅ
にその検出信号を入力する。そして、制御盤Ｅからの指
令信号によって打設コンクリートのスタート、ストップ
の制御を行う。操作は手動若しくは自動である。スイッ
チをクレーンＫに搭載することにより、クレーンオペレ
ータが操作することも可能である。

【００２３】打設コンクリートＣの吐出作業の終了後
に、前記センサ４によりコンクリートの天端を検知し、
その検知信号を制御盤Ｅに入力してその天端が設定レベ
ルであるかどうかを、図４に示すモニタ等の表示器Ｍで
確認する。

【００２４】打設されたコンクリートの天端位置が設定
レベルである場合には、クレーンＫにより中空管１を次
の打設位置に移動し、打設コンクリートの吐出作業を再
開する。このようにして順次打設位置を移動させながら
広範囲に亙ってコンクリートを打設し、目的とするコン
クリート構造物（図略）を水中等に構築することができ
る。

【００２５】図５は、具体的なコンクリート打設手順の
一例を示すフローチャートである。ここで、トレミー
管、配管、管とはいずれも中空管１のことであり、スト
ップ弁とは前記のようにコンクリートの分離を防止する
ため中空管１内に配設されたもので、通常は前記油圧ユ
ニットＵを介して油圧駆動される。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、次のよう
な優れた効果を期待することができる。 水中等の打設コンクリートの打ち上がりレベルを超
音波センサ等のセンサにより簡単に測定できるため、効
率的な打設作業を行うことができ、これにより施工能率
を著しく向上させることができる。 中空管の位置決めが地上に設置したモニタや、直接
中空管を監視しながら行えるので、作業の安全と能率化
を図ることができる。 コンクリートポンプ車によるコンクリート圧送タイ
ミングと開閉弁の開度調整を制御することにより、急激
なコンクリート吐出を抑え、分離の発生を防止した打設
作業を行うことができる。従って、水中等のコンクリー
ト構造物の品質を確保できると共に、良質の構造物を構
築することができる。 中空管と開閉弁との間にシリンダ機構を組み込むこ
とにより、コンパクトな打設装置を形成することがで
き、且つ簡単な構成により密閉度の向上を図ったので、
閉時のコンクリート漏れや水、異物等の侵入を防止でき
る開閉弁装置を容易に形成することができる。これによ
り、打設コンクリートの品質保持を図ることが可能とな
る。 クレーンオペレータによるワンマン施工又は開始、
終了の操作のみによる自動施工も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコンクリート打設装置の構成を示
す概略全体図である。

【図２】開閉弁の詳細を示すもので、(イ) は開状態での
断面図、(ロ) は閉状態での断面図である。

【図３】(イ) 〜(ニ) はシリンダ機構の作動原理を示す模
式図である。

【図４】制御系統を示す説明図である。

【図５】コンクリート打設手順の一例を示すフローチャ
ート図である。

【符号の説明】

１…中空管 ２…吐出部材 ３…反射部材 ４…センサ ５…開閉弁 ６…シリンダ機構 ７…開度検知部 ８…コンクリートレベル検知部 Ａ…上部油圧室 Ｂ…下部油圧室 Ｃ…打設コンクリート Ｄ…コンクリートポンプ車 Ｅ…制御盤 Ｆ…接続盤 Ｋ…クレーン Ｐ…上部油圧ポート Ｑ…下部油圧ポート Ｕ…油圧ユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】打設装置の中空管を水中等に挿入し、この
   中空管から打設コンクリートを吐出させてコンクリート
   構造物を構築する打設方法であって、超音波センサ等の
   センサを設けて打設されたコンクリートの天端を検出す
   ることを特徴とするコンクリートの打設方法。
2. 【請求項２】中空管を水中等に挿入し、この中空管から
   打設コンクリートを吐出させてコンクリート構造物を構
   築する打設装置であって、前記中空管の下端部に吐出部
   材を設けると共に、この中空管の下端部に沿って昇降す
   る開閉弁を設け、この開閉弁を昇降させることで前記吐
   出部材の開閉操作及び開度調整を行うことを特徴とする
   コンクリート打設装置。
3. 【請求項３】中空管と開閉弁の間にシリンダ機構を組み
   込み、このシリンダ機構により開閉弁を昇降させる請求
   項２記載のコンクリート打設装置。