JPH05306599A - 圧着コンクリート覆工型枠装置の脱型時期の判定方法 と脱型指示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、山岳トンネル等のトンネルの一次
覆工コンクリートを破壊することなく、かつ、脱型時期
を検査する作業も容易になしえる圧着コンクリート覆工
型枠装置の脱型時期の判定に使用する装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 型枠装置の型枠に少なくとも一つ以上設けら
れた温度センサー２１の数値データと前記型枠装置で覆
工コンクリートを打設している場所の坑内周辺温度を測
定する温度センサー２０の数値データの各々を計測器２
７で読取り、該計測器２７からの数値データを基に記憶
演算器２８で積算温度を算出し、この算出した積算温度
の数値データを制御器２９に取り入れて該制御器２９に
予め設定された数値に達したらこの制御器２９からトリ
ガー信号を発し、該トリガー信号により脱型を指示する
シグナルを報知器３０により発する脱型指示装置２６と
したことである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、山岳トンネル等のトン
ネルの一次覆工に使用される型枠装置の脱型時期を的確
に判定する方法とこれに使用する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、山岳トンネルの掘削壁面に対する
一次覆工においては、吹き付け工法に代わって、クロー
ラを備えた移動型の型枠装置が実用化されつつある。こ
の型枠装置は、吹き付け工法の欠点である粉塵の発生を
抑え骨材等の跳ね返りに伴う経済的なロスを解消する等
の理由により、掘削断面に沿った鋼製型枠を掘削断面に
沿って配設し、地山と前記型枠との間隙にフレッシュコ
ンクリートを打設充填させ、所要強度の発現を待って前
記型枠を脱型させて平滑な覆工面を形成するものであ
る。

【０００３】この型枠装置を使用してトンネルの掘削壁
面に一次覆工する圧着コンクリート覆工法として、既に
本願出願人により、特開平３−２３５８９９号、特開平
３−２３５８９８号、特開平４−６４６９６号に示され
ている。図４乃至図５を参照して前記型枠装置１の一例
を説明すると、自走用のクローラ２上にターンテーブル
３が回転自在に載置され、該ターンテーブル３に左右方
向ジャッキ４及び上下方向ジャッキ５が装備されてお
り、各ジャッキ４，５のロッド先端部には、このジャッ
キの伸縮によって拡開自在な型枠６，７，８がヒンジ９
を介して設けられている。

【０００４】そして、前記型枠６，７，８には所要の土
圧計１０，バイブレータ１１，供試体採取型枠１２，及
び早期強度測定用ピン１３が設けられて、型枠６に設け
られた打設管６ａから掘削壁面１４と前記型枠表面との
間隙１５に打設されたフレッシュコンクリートの強度発
現の管理を行うようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
打設コンクリートの強度を測定し、所定強度の発現後に
地山１６の掘削壁面１４に対して、型枠６，７，８の脱
型の時期を決定するには、図５に示す早期強度測定用ピ
ン１３を小型ジャッキ等で荷重Ｐを掛けて覆工コンクリ
ートの一部を撥り出すことでコンクリート強度を計って
いたので、一次覆工コンクリートの一部を破壊してしま
う、前記早期強度測定用ピンを引き抜く作業が手間の掛
かるものであるといった欠点があった。

【０００６】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、一次覆工コンクリートを破壊することなく、か
つ、脱型時期を検査する作業も容易になしえる圧着コン
クリート覆工型枠装置の脱型時期の判定方法、及びこれ
に使用する装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題を解決
し上記目的を達成するための要旨は、型枠装置の型枠に
覆工コンクリートの温度を測定する温度センサーを少な
くとも一つ以上設け、前記覆工コンクリートを打設して
いる場所の坑内周辺温度を測定する温度センサーを設
け、前記各温度センサーの数値から積算温度を算出し、
該積算温度が圧縮強度と積算温度の相関表から導かれる
所定の圧縮強度に対応する数値に達したら型枠の脱型を
指示させることに存する。また、請求項２に記載のよう
に、型枠装置の型枠に少なくとも一つ以上設けられた温
度センサーの数値データと前記型枠装置で覆工コンクリ
ートを打設している場所の坑内周辺温度を測定する温度
センサーの数値データの各々を計測器で読取り、該計測
器からの数値データを基に記憶演算器で積算温度を算出
し、この算出した積算温度の数値データを制御器に取り
入れて該制御器に予め設定された数値に達したらこの制
御器からトリガー信号を発し、該トリガー信号により脱
型を指示する信号を報知器により発する脱型指示装置と
したことに存する。

【０００８】

【作用】本発明の圧着コンクリート覆工型枠装置の脱型
時期の判定方法によれば、積算温度の測定データを収集
して、これを圧縮強度と積算温度の相関表から所望圧縮
強度に覆工コンクリートが達したことが非破壊試験で判
定できることになる。よって、積算温度が所定の数値に
達したら、型枠装置の脱型を行うことができる。また、
型枠の脱型指示をマイクロコンピュータを使用して、積
算温度が所定値に達したら、シグナルを発するようにプ
ログラミングしておくことで、脱型の時期を自動的に知
ることができて、手間の掛からないものとなる。

【０００９】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明に係る脱型指示装置の構成概略図で
あり、図２は型枠に取り付けた温度センサーの一部を示
す斜視図である。図３は圧縮強度と積算温度の相関表で
ある。図において、符号２０は周辺温度測定用温度セン
サー、２１，２２…２５は各々型枠用温度センサー、２
６は脱型指示装置、２７は計測器、２８は記憶演算器、
２９はコンピュータの制御器、３０は報知器を各々示し
ている。

【００１０】本発明の圧着コンクリート覆工型枠装置の
脱型時期の判定方法は、一次覆工したコンクリートの強
度を積算温度により推定して、型枠装置の型枠の脱型時
期を判定しようとするものである。以下具体的に装置等
を説明して脱型時期の判定方法を述べる。

【００１１】先ず、従来例で説明した図４に示す型枠装
置１の型枠６，７，８に図２に示すように覆工コンクリ
ートの温度を測定する型枠用温度センサー２１を設け
る。例えば、前記型枠用温度センサーを型枠６には１
個、左右の型枠７，７に各々１個、左右の型枠８，８に
も各々１個にして設ける。こうして、掘削壁面１４に沿
って略半円形状に展開させた型枠６，７，８に合計５個
の型枠用温度センサー２１を装着する。

【００１２】次に、型枠装置１に任意の箇所に、前記覆
工コンクリートを打設している場所の坑内周辺温度を測
定する周辺温度測定用温度センサー２０（図示せず）を
設ける。そして、図１を参照して脱型指示装置２６の概
要を説明すると、上記各温度センサー２０，２１のリー
ド線の一端を脱型指示装置２６の計測器２７の接続端子
に接続する。この計測器２７により温度センサーで測定
した温度が数値データに変換される。

【００１３】前記計測器２７の後段に記憶演算器２８が
接続されており、計測器２７からの温度数値データを基
にして、以下に示す式がプログラミングされた前記記憶
演算器２８にて積算温度を算出する。

【００１４】

【数１】

【００１５】上記数式において、Ｍｘはｘ回目の温度デ
ータ測定時における積算温度（℃・ｍｉｎ）、Ｔｉはｉ
回目の温度データ測定時の打設コンクリートの温度
（℃）、Ｔｏｉはｉ回目の温度データ測定時の周辺温度
（℃）、Δｔは温度データを測定する時間の間隔（ｍｉ
ｎ）である。

【００１６】前記記憶演算器２８によって算出された積
算温度が、この記憶演算器２８の後段に接続された制御
器２９へ、各温度測定の度に逐一データとして送られ
る。そしてこの制御器２９では、予め設定された積算温
度（Ｍｓとする）と前記記憶演算器２８からの積算温度
（Ｍｘ）との比較を行い、ｘ回目の積算温度Ｍｘが初め
てＭｘ≧Ｍｓとなった時に、トリガー信号を発するよう
になされている。

【００１７】前記トリガー信号が制御器２９の後段に接
続された報知器３０に送信され、この報知器３０が前記
トリガー信号によって作動し、脱型の時期が来たことを
例えば報知灯の点滅やスピーカから音声合成装置を介し
て「脱型の時間です。」と放送する等して作業者に知ら
せる。このようにして、脱型指示装置２６が構成されて
いる。

【００１８】また、前記制御装置２９における積算温度
の設定については、打設した覆工コンクリートが所望の
強度になるときの積算温度を図３に示す、圧縮強度−積
算温度の相関表から対応する積算温度Ｍｓを求めるもの
である。この相関表の縦軸は圧縮強度σ（ｋｇｆ／ｃｍ
²）で、横軸は積算温度Ｍ（℃・ｍｉｎ）である。

【００１９】上記相関表は、予め実験によってトンネル
の一次覆工に使用される急硬性コンクリートを所定の条
件（周辺温度２０℃）で打設し、材令９０分までの各積
算温度におけるコンクリートの圧縮強度を円柱供試体
（φ１０・２０ｃｍ）を採取してこれを圧縮試験機にか
けて測定し、その圧縮強度を表にプロットして作成した
ものである。図３に示す相関表では、σｘ＝０．０７４
Ｍｘのリニアな相関関係が得られており、相関係数ｒ²
＝０．９３８という高い相関が認められるものである。
なお、０．０７４の数値は回帰係数を示すものであり、
配合条件等のコンクリートの硬化速度によって異なる。

【００２０】よって、トンネルの坑内温度の条件によ
り、各温度毎に予め相関表を作成しておいて、所望の圧
縮強度に対応する積算温度を各々の相関表から求めて、
この積算温度の値Ｍｓを前記制御器２９に設定しておく
ものである。このように、トンネル一次覆工において積
算温度法を若材令の急硬性コンクリートに適用させるこ
とにより、本発明がなしえるようになったものである。

【００２１】そして上記脱型指示装置２６を型枠装置１
に装備してトンネルの一次覆工を行う方法を説明する
と、地山１６を所定長掘削した後、型枠装置１を自走さ
せて一次覆工する場所に移動させ、掘削壁面１４に沿っ
て半円形に型枠６，７，８を各ジャッキ４，５で拡開さ
せる。次に、打設管６ａから急硬性コンクリートを間隙
１５に打設する。急硬性コンクリートの間隙１５への充
填後、脱型指示装置２６を作動させ、例えば２分間隔毎
に各温度センサー２０，２１，…２５から得られる温度
データを基に積算温度Ｍｘを算出する。

【００２２】そして、複数回測定した時における積算温
度Ｍｘが、Ｍｘ≧Ｍｓとなったときに脱型指示装置２６
の報知器３０からシグナルがでる。これにより、作業者
は一次覆工した急硬性コンクリートが所望の圧縮強度に
達したことが判り、型枠装置１のジャッキ４，５を操作
して型枠６，７，８を脱型させて、この型枠装置１を他
の場所に退避させるものである。なお、型枠装置は移動
型であっても固定型の型枠装置であっても何等差し支え
ないものである。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧着コン
クリート覆工型枠装置の脱型時期の判定方法は、型枠装
置の型枠に覆工コンクリートの温度を測定する温度セン
サーを少なくとも一つ以上設け、前記覆工コンクリート
を打設している場所の坑内周辺温度を測定する温度セン
サーを設け、前記各温度センサーの数値から積算温度を
算出し、該積算温度が所定の数値に達したら型枠の脱型
を指示させるようにしたので、従来のように覆工コンク
リート面を破壊することがなく脱型の時期を知るための
作業者において手間が掛からず、作業が能率的で工期の
短縮ともなる。また、覆工コンクリート面がその一部で
破壊されることがないのできれいな仕上がりとなる。

【００２４】脱型指示装置により、積算温度を予め制御
器に設定しておくことで脱型の時期を自動的に知ること
ができて、手間の掛かる積算算出作業が短時間で成しえ
て作業能率の向上となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る脱型指示装置の構成概略図であ
る。

【図２】型枠に取り付けた温度センサーの一部を示す斜
視図である。

【図３】圧縮強度と積算温度の相関表である。

【図４】従来例に係る型枠装置の使用状態を示す一部を
断面にした正面図である。

【図５】同じく早期強度測定用ピンの使用状態を示す一
部断面図である。

【符号の説明】

２０ 周辺温度測定用温度センサー、２１，２２…２５
型枠用温度センサー、２６ 脱型指示装置、２７ 計
測器、２８ 記憶演算器、２９ コンピュータの制御
器、３０ 報知器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型枠装置の型枠に覆工コンクリートの温
   度を測定する温度センサーを少なくとも一つ以上設け、
   前記覆工コンクリートを打設している場所の坑内周辺温
   度を測定する温度センサーを設け、前記各温度センサー
   の数値から積算温度を算出し、該積算温度が圧縮強度と
   積算温度の相関表から導かれる所定の圧縮強度に対応す
   る数値に達したら型枠の脱型を指示させることを特徴と
   してなる圧着コンクリート覆工型枠装置の脱型時期の判
   定方法。
2. 【請求項２】 型枠装置の型枠に少なくとも一つ以上設
   けられた温度センサーの数値データと前記型枠装置で覆
   工コンクリートを打設している場所の坑内周辺温度を測
   定する温度センサーの数値データの各々を計測器で読取
   り、該計測器からの数値データを基に記憶演算器で積算
   温度を算出し、この算出した積算温度の数値データを制
   御器に取り入れて該制御器に予め設定された数値に達し
   たらこの制御器からトリガー信号を発し、該トリガー信
   号により脱型を指示する信号を報知器により発するよう
   にしたことを特徴としてなる脱型指示装置。