(57)【要約】      （修正有）【課題】トレミー管への取り付け、取り外しが簡単で、安価であり、さらに、打設したコンクリートの中の気泡の存在をも検知できる方法及びその装置を提供する。【解決手段】トレミー管１４の先端が常に水１０の中に打ち込んだコンクリート１１に挿入されるようにして前記トレミー管１４を引き上げつつ打設する水中コンクリートの打設量確認装置において、前記トレミー管１４の先端付近に、外壁との間で水１０の流通する隙間をもって略垂直な支持棒２７に所定の間隔で複数個の検知素子２６を取り付けた検知装置３７を設け、前記検知素子２６は、圧電セラミックからなり、振動デバイスの振動面に触れる空気、水１０，コンクリート１１によって異なる振動特性の変化を検知し、それぞれの検知出力に応じて表示器３４で表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレミー管で水中の地底にコンクリートを流し込み、前記トレミー管の先端が常に打ち込んだコンクリートに挿入されるようにして前記トレミー管を引き上げながら打設する水中コンクリートの打設量確認装置において、
前記トレミー管の先端付近の外壁から水の流通する隙間をもって支持棒を略垂直に設け、この支持棒に、所定の間隔で複数個の検知素子を取り付けた検知装置と、この検知装置のそれぞれの検知素子の検知出力に応じて表示灯で表示する表示器とを具備し、
前記検知素子は、圧電セラミックからなる振動デバイスであって、振動面に触れる物質が空気、水，コンクリートによって振動特性の変化を検知し出力するものからなる
ことを特徴とする水中コンクリートの打設量確認装置。
【請求項２】
前記トレミー管は、ケーソン内に設置され、前記トレミー管に流し込んだコンクリートを前記ケーソン内に打設するようにしたことを特徴とする請求項１記載の水中コンクリートの打設量確認装置。
【請求項３】
前記ケーソン内に鉄筋を挿入し、この鉄筋に所定の間隔で複数個の検知素子を取り付け、これらの検知素子を検知出力に応じて表示灯で表示する表示器に接続したことを特徴とする請求項２記載の水中コンクリートの打設量確認装置。
【請求項４】
前記トレミー管は、前記ケーソン内に複数本設置され、前記各トレミー管の間を連結する連結棒に前記検知装置を取り付けたことを特徴とする請求項２記載の水中コンクリートの打設量確認装置。
【請求項５】
トレミー管で水中の地底にコンクリートを流し込み、前記トレミー管の先端が常に打ち込んだコンクリートに挿入されるようにして前記トレミー管を引き上げながら打設する水中コンクリートの打設量確認方法において、
前記トレミー管の先端付近の外壁から水の流通する隙間をもって支持棒に、所定の間隔で圧電セラミックからなる振動デバイスである複数個の検知素子を取り付けた検知装置を略垂直に取り付ける工程と、
前記検知素子によって、それぞれの振動面に触れる物質が空気、水，コンクリートによって振動特性の変化を検知し出力する工程と、
前記検知装置のそれぞれの検知素子の検知出力に応じて表示器の表示灯で表示する工程と
からなることを特徴とする水中コンクリートの打設量確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中にコンクリートを打設したときの打設量を簡単にかつ確実に確認するための水中コンクリートの打設量確認方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中にコンクリートを打設するには、種々の工法が知られており、その一つにトレミー工法がある。この工法は、図６に示すように、水１０の中の地底２３の上にコンクリート１１を打設するときは、地底２３まで円筒形等のケーソン１６を据え置き、その内側に必要に応じて鉄筋２４を配置する。ケーソン１６と鉄筋２４の中心位置にトレミー管１４をセットし、上端のホッパー１５から水１０に接しないようにしてコンクリート１１を流し込むと、コンクリート１１は、トレミー管１４の底から地底２３の周囲に自重で押し出されてコンクリート１１を打ち込んでゆく。トレミー管１４の先端が打ち込まれたコンクリート１１の中に常に３０〜４０ｃｍ程度挿入された状態を保ちながらコンクリート打ち込み面２０の上昇に合わせてトレミー管１４を引き上げながら打ち込んでゆく。
【０００３】
打ち込まれたコンクリート１１のコンクリート打ち込み面２０を観測するには、最も簡単な方法として、図６に示すように、水１０の中にロープ１８で分銅１７を吊り下げ、分銅１７がコンクリート打ち込み面２０に接しているかを手応えで感じ取り、メモリ読み取り器１９でロープ１８のメモリを読み取るものである。
【０００４】
また、特許文献１では、図７に示すように、トレミー管１４の側部に超音波測探機２１を取り付け、超音波測探機２１から発射した超音波の反射波を超音波測探機２１で受信し、反射波の到達までの時間から表示器２２で距離を演算して表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３-１０４２１６号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６に示す水１０の中にロープ１８で分銅１７を垂らし、手応えでコンクリート打ち込み面２０かどうかを判断する方法では、作業性が悪く時間がかかるだけでなく、水１０の中のロープ１８に弛みがないかどうか、分銅１７がコンクリート打ち込み面２０に正しく接しているかどうかなど、特に水１０が濁っていたり、水深が深かったりすると、目視での確認ができず、コンクリートの打ち込みに合わせてのトレミー管１４の引き上げを適正に行うことができないという問題があった。また、コンクリート打ち込み面２０は、水１０と直接接しているので、表面の一部のコンクリート１１が水１０に溶けて１０〜２０ｍｍ程度のコンクリート溶融層２５ができ、分銅１７がコンクリート打ち込み面２０に達しているかどうかが判別できなかった。
【０００７】
図７に示す方法は、超音波測探機２１で正確にコンクリート打ち込み面２０の表面位置を検知し、表示器２２に表示できるが、超音波測探機２１とこの検知信号を演算して表示する表示器２２が高価であるばかりか、超音波測探機２１をトレミー管１４に取り付ける作業が必要となり、小規模のこの種の作業には採用できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、トレミー管への取り付け、取り外しが簡単で、安価であり、さらに、打設したコンクリートの中の気泡の存在をも検知できる方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による水中コンクリートの打設量確認装置は、図１に示すように、
トレミー管１４で水１０の中の地底２３にコンクリート１１を流し込み、前記トレミー管１４の先端が常に打ち込んだコンクリート１１に挿入されるようにして前記トレミー管１４を引き上げながら打設する水中コンクリートの打設量確認装置において、
前記トレミー管１４の先端付近の外壁から水１０の流通する隙間３９をもって支持棒２７を略垂直に設け、この支持棒２７に、所定の間隔で複数個の検知素子２６を取り付けた検知装置３７と、この検知装置３７のそれぞれの検知素子２６の検知出力に応じて表示灯３６で表示する表示器３４とを具備し、
前記検知素子２６は、圧電セラミックからなる振動デバイスであって、振動面に触れる物質が空気、水１０，コンクリート１１によって振動特性の変化を検知し出力するものからなることを特徴とする。
【００１０】
前記トレミー管１４は、ケーソン１６内に設置され、前記トレミー管１４に流し込んだコンクリート１１を前記ケーソン１６内に打設するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
前記ケーソン１６内に鉄筋２４を挿入し、この鉄筋２４に所定の間隔で複数個の検知素子２６を取り付け、これらの検知素子２６を検知出力に応じて表示灯３６で表示する表示器３４に接続したことを特徴とする。
【００１２】
前記トレミー管１４は、前記ケーソン１６内に複数本設置され、前記各トレミー管１４間を連結する連結棒３２に前記検知装置３７を取り付けたことを特徴とする。
【００１３】
本発明による水中コンクリートの打設量確認方法は、
トレミー管１４で水１０の中の地底２３にコンクリート１１を流し込み、前記トレミー管１４の先端が常に打ち込んだコンクリート１１に挿入されるようにして前記トレミー管１４を引き上げながら打設する水中コンクリートの打設量確認方法及びその装置において、
前記トレミー管１４の先端付近の外壁から水１０の流通する隙間３９をもって支持棒２７に、所定の間隔で圧電セラミックからなる振動デバイスである複数個の検知素子２６を取り付けた検知装置３７を略垂直に取り付ける工程と、
前記検知素子２６によって、振動面に触れる物質が空気、水１０，コンクリート１１によって振動特性の変化を検知し出力する工程と、
前記検知装置３７のそれぞれの検知素子２６の検知出力に応じて表示器３４の表示灯３６で表示する工程と
からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明は、
トレミー管で水中の地底にコンクリートを流し込み、前記トレミー管の先端が常に打ち込んだコンクリートに挿入されるようにして前記トレミー管を引き上げながら打設する水中コンクリートの打設量確認装置において、
前記トレミー管の先端付近の外壁から水の流通する隙間をもって支持棒を略垂直に設け、この支持棒に、所定の間隔で複数個の検知素子を取り付けた検知装置と、この検知装置のそれぞれの検知素子の検知出力に応じて表示灯で表示する表示器とを具備し、
前記検知素子は、圧電セラミックからなる振動デバイスであって、振動面に触れる物質が空気、水，コンクリートによって振動特性の変化を検知し出力するものからなる
ことを特徴とする水中コンクリートの打設量確認装置としたので、安価な検知素子で確実にコンクリート打ち込み面を確認でき、しかも、水中のコンクリート打設作業を円滑に行うことができる。また、打設したコンクリート中の気泡の有無を検知できる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、
前記トレミー管は、ケーソン内に設置され、前記トレミー管に流し込んだコンクリートを前記ケーソン内に打設するようにしたので、水中の建造物を容易に構築することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、
前記ケーソン内に鉄筋を挿入し、この鉄筋に所定の間隔で複数個の検知素子を取り付け、これらの検知素子を検知出力に応じて表示灯で表示する表示器に接続したので、とかく鉄筋付近に生じ易い気泡の有無を検知できるとともに、トレミー管付近のコンクリート打ち込み面と鉄筋付近のコンクリート打ち込み面の高さの違いが判別でき、鉄筋を通してコンクリートが埋められているかどうかを判別できる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、
前記トレミー管は、前記ケーソン内に複数本設置され、前記各トレミー管の間を連結する連結棒に前記検知装置を取り付けたので、各トレミー管のコンクリートの流し込みが平均化されているかどうか、コンクリート１１の打ち込み量が全面水平かどうかなどを確認できる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、
トレミー管で水中の地底にコンクリートを流し込み、前記トレミー管の先端が常に打ち込んだコンクリートに挿入されるようにして前記トレミー管を引き上げながら打設する水中コンクリートの打設量確認方法において、
前記トレミー管の先端付近の外壁から水の流通する隙間をもって支持棒に、所定の間隔で圧電セラミックからなる振動デバイスである複数個の検知素子を取り付けた検知装置を略垂直に取り付ける工程と、
前記検知素子によって、それぞれの振動面に触れる物質が空気、水，コンクリートによって振動特性の変化を検知し出力する工程と、
前記検知装置のそれぞれの検知素子の検知出力に応じて表示器の表示灯で表示する工程と
からなることを特徴とする水中コンクリートの打設量確認方法としたので、安価に、かつ、確実にコンクリート打ち込み面を確認でき、しかも、水中のコンクリート打設作業を円滑に行うことができる。また、打設したコンクリート中の気泡の有無を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による水中コンクリートの打設量確認方法及びその装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】（ａ）は、図１における検知素子２６の取り付け状態を示す拡大図、（ｂ）は、検知素子２６の拡大正面図である。
【図３】（ａ）は、本発明に用いられた表示器３４の表示例の説明図、（ｂ）は、検知素子２６の振動特性図である。
【図４】本発明による水中コンクリートの打設量確認方法及びその装置の実施例２を示すもので、鉄筋２４にも検知素子２６を取り付けた説明図である。
【図５】本発明による水中コンクリートの打設量確認方法及びその装置の実施例３を示すもので、複数本のトレミー管１４の間にそれぞれ検知素子２６を取り付けた説明図である。
【図６】従来の方法によりコンクリート１１の打設量を測定する説明図である。
【図７】従来の他の方法によりコンクリート１１の打設量を測定する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、図１に示すように、
トレミー管１４で水１０の中の地底２３にコンクリート１１を流し込み、前記トレミー管１４の先端が常に打ち込んだコンクリート１１に挿入されるようにして前記トレミー管１４を引き上げながら打設する水中コンクリートの打設量確認装置において、
前記トレミー管１４の先端付近の外壁から水１０の流通する隙間３９をもって支持棒２７を略垂直に設け、この支持棒２７に、所定の間隔で複数個の検知素子２６を取り付けた検知装置３７と、この検知装置３７のそれぞれの検知素子２６の検知出力に応じて表示灯３６で表示する表示器３４とを具備し、
前記検知素子２６は、圧電セラミックからなる振動デバイスであって、振動面に触れる物質が空気、水１０，コンクリート１１によって振動特性の変化を検知し出力するものからなることを特徴とする水中コンクリートの打設量確認装置である。
【００２１】
前記トレミー管１４は、ケーソン１６内に設置され、前記トレミー管１４に流し込んだコンクリート１１を前記ケーソン１６内に打設するようにしてもよいし、ケーソンなしで直接地底にコンクリートを打設してもよい。
【００２２】
前記ケーソン１６内に鉄筋２４を挿入し、この鉄筋２４に所定の間隔で複数個の検知素子２６を取り付け、これらの検知素子２６を検知出力に応じて表示灯３６で表示する表示器３４に接続する。
【００２３】
前記トレミー管１４は、前記ケーソン１６内に複数本設置され、前記各トレミー管１４間を連結する連結棒３２に前記検知装置３７を取り付けることもできる。
【００２４】
トレミー管１４で水１０の中の地底２３にコンクリート１１を流し込み、前記トレミー管１４の先端が常に打ち込んだコンクリート１１に挿入されるようにして前記トレミー管１４を引き上げながら打設する水中コンクリートの打設量確認方法において、
前記トレミー管１４の先端付近の外壁から水１０の流通する隙間３９をもって支持棒２７に、所定の間隔で圧電セラミックからなる振動デバイスである複数個の検知素子２６を取り付けた検知装置３７を略垂直に取り付ける工程と、
前記検知素子２６によって、振動面に触れる物質が空気、水１０，コンクリート１１によって振動特性の変化を検知し出力する工程と、
前記検知装置３７のそれぞれの検知素子２６の検知出力に応じて表示器３４の表示灯３６で表示する工程と
からなる。
【実施例１】
【００２５】
本発明の実施例１を図１ないし図３に基づき説明する。
図１は、図６と同様に、トレミー工法により水１０の中の地底２３の上にコンクリート１１を打設する場合を示している。この図１の例では、図６の例と異なり、ケーソン１６の内部に鉄筋２４を配置しない例を示している。鉄筋２４を配置する例は、図４に基づき後述する。
図１の例では、海底や川底などの地底２３の上に例えば所定の高さのコンクリート柱を構築するために、円筒形等のケーソン１６を据え置き、このケーソン１６の中心位置にトレミー管１４をセットし、上端のホッパー１５から水１０に接しないようにしてコンクリート１１を流し込むと、コンクリート１１は、トレミー管１４の底から地底２３の周囲に自重で押し出されてコンクリート１１を打ち込んでゆく。トレミー管１４の先端が打ち込まれたコンクリート１１の中に常に挿入された状態を保ちながらコンクリート打ち込み面２０の上昇に合わせてトレミー管１４を引き上げながら打ち込んでゆく。
【００２６】
前記トレミー管１４の直径は、地底２３の水深にもよるが、２５〜５０ｃｍ程度で、１本の長さは、３ｍ程度あり、水深に応じて複数本連結される。
なお、図示例では、複数本のトレミー管１４を連結しているが、説明の都合上トレミー管１４は、長さに比較して直径を太く記載している。
前記トレミー管１４の先端には、検知装置３７が取り付けられる。この検知装置３７は、図１及び図２（ａ），（ｂ）に示すように、鉄筋棒のような細長い支持棒２７に、１７ｍｍ角で厚さ５ｍｍ程度の取り付け片２９を介在して検知素子２６を取り付けたものである。前記検知素子２６は、垂直方向の間隔Ｙが３０〜５０ｃｍ程度に６〜１０個取り付けられ、それぞれの検知素子２６のリード線２８は、地上の端子箱３３を介して、表示器３４に接続される。本実施例では、前記支持棒２７は長さが３５０ｃｍ、６個の前記検知素子２６の垂直方向の間隔Ｙが５０ｃｍ程度に取り付けられている。
【００２７】
前記支持棒２７の中間部は、前記トレミー管１４の表面の突起部３８に載せて、上端部が前記トレミー管１４の表面からから距離Ｘだけ浮き上がるようにして下端部の固着部３０は、トレミー管１４の先端から約３００ｃｍの位置に溶接、結束バンド等で固着される。そのため、すべての検知素子２６が前記トレミー管１５との間に隙間３９をもって設置される。前記トレミー管１４の引き抜きは、打設されたコンクリート１１のコンクリート打ち込み面２０が前記６個の検知素子２６のＮｏ．３とＮｏ．４の中であることを検知するように、トレミー管１４がコンクリート１１の中に挿入されていることが望ましく、固着部３０のトレミー管１４の先端からの位置は、前記例にかぎられない。
【００２８】
前記検知素子２６は、圧電セラミックで構成された振動デバイスからなり、表面に接触する物体の違いにより振動特性が変化することを利用したものである。具体的には、図３（ｂ）に示すように、検知素子２６の表面に、空気が接しているときは、特性線Ａに示すように、約１０ｋＨｚで、約８ｖにピークを持ち、水１０が接しているときは、特性線Ｂに示すように、約６．５ｋＨｚで、約５ｖにピークを持ち、コンクリート１１が接しているときは、特性線Ｃに示すように、約６．５ｋＨｚで、約２.５ｖにピークを持っているものである。前記検知素子２６は、例示したものに限られるものではなく、空気、水１０，コンクリート１１を区別できるものであればよい。
【００２９】
前記トレミー管１４を引き抜くときに、コンクリート１１がトレミー管１４の表面に付着しながら持ち上げられるので、コンクリート打ち込み面２０の計測点に誤差が生じる恐れがある。また、打設したコンクリート１１のコンクリート打ち込み面２０には、水１０と接触しているので、１０〜２０ｍｍ程度のコンクリート溶融層２５が生じている。このコンクリート溶融層２５をコンクリート１１と検出する検出誤差をなくす必要がある。そこで、前記のように、トレミー管１４と検知装置３７との間に隙間Ｘをもって検知装置３７を取り付けている。この隙間Ｘは、トレミー管１４を引き上げるときに検知素子２６に付着したコンクリート１１が水１０で洗い流されるような間隔とする。具体的には、５０〜１００ｍｍとする。
【００３０】
以上のような構成による作用を説明する。
図１において、ホッパー１５からトレミー管１４にコンクリート１１を流し込むときコンクリート１１と水１０が接しないようにすることが望ましい。そのため、例えば、トレミー管１４の先端に蓋をしてセメントに骨材１２を混合して練り合せたコンクリート１１を充填し、水１０の地底２３まで落とし込み、トレミー管１４の蓋を開けてケーソン１６内にコンクリート１１を自重で流し込み打設する。
【００３１】
ケーソン１６内のコンクリート１１のコンクリート打ち込み面２０が次第に上昇し、図１、図２（ａ）のように、６個の検知素子２６の中間位置に達したものとする。図３（ａ）に示すように、Ｎｏ.１、Ｎｏ.２、Ｎｏ.３の検知素子２６は、コンクリート打ち込み面２０の下でコンクリート１１に接していれば、コンクリートＣを表す表示灯３６が例えば緑色で点灯し、Ｎｏ.４，Ｎｏ.５，Ｎｏ.６の検知素子２６は、コンクリート打ち込み面２０の上で水１０に接していれば、水Ｂを表す表示灯３６がたとえば黄色で点灯する。もし、充填されたコンクリート１１の中に気泡１３の層が生じており、Ｎｏ.２の検知素子２６がコンクリート１１の中の気泡１３の層に接していれば、空気Ａを表す表示灯３６がたとえば赤色で点灯する。
【００３２】
Ｎｏ.３がコンクリートＣを表す緑色で表示灯３６が点灯し、Ｎｏ.４が水Ｂを表す黄色で表示灯３６が点灯したら、トレミー管１４をクレーンで引き上げる位置までコンクリート１１が打設されたことを知り、トレミー管１４を引き上げる。このように、表示器３４の表示灯３６でコンクリート打ち込み面２０を確認しながらトレミー管１４を引き上げつつコンクリート１１を打設する。
コンクリート１１のケーソン１６内への打設に伴い、ケーソン１６内の上昇した水１０は、ポンプ３５によりケーソン１６の外に排出する。
【実施例２】
【００３３】
図４に示す実施例２では、ケーソン１６の内部に鉄筋２４を入れてコンクリート１１を打設した例を示している。このように鉄筋２４を入れると、鉄筋２４の付近に気泡１３が生じることがあるので、この気泡１３を検知するために鉄筋２４に沿って複数個の検知素子２６が取り付けられて気泡１３の有無を検知するようにしてもよい。この鉄筋２４に取り付けた検知素子２６は、埋め殺しとなる。
また、トレミー管１４に取り付けた中心位置の検知素子２６と鉄筋２４に取り付けた周囲の検知素子２６によって、コンクリート１１が水平に打ち込まれているかどうかを知ることができる。
【実施例３】
【００３４】
図５に示す実施例３では、大型のケーソン１６に複数本のトレミー管１４で同時にコンクリート１１を打設する例を示している。この例では、複数本のトレミー管１４間に順次連結棒３２を設けてこれらの連結棒３２に１本または複数本の支持棒２７を垂下し、それぞれ所定の間隔で検知素子２６を取り付ける。このような構成により、コンクリート１１の打ち込み量が全面水平かどうか、複数本のトレミー管１４の流し込みが均等化等を観測することができる。
【００３５】
前記実施例では、ケーソン１６の内部にトレミー管１４を設置してコンクリート１１を打設するようにしたが、前記ケーソン１６なしであってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０…水、１１…コンクリート、１２…骨材、１３…気泡、１４…トレミー管、１５…ホッパー、１６…ケーソン、１７…分銅、１８…ロープ、１９…メモリ読み取り器、２０…コンクリート打ち込み面、２１…超音波測探機、２２…表示器、２３…地底、２４…鉄筋、２５…コンクリート溶融層、２６…検知素子、２７…支持棒、２８…リード線、２９…取り付け片、３０…固着部、３２…連結棒、３３…端子箱、３４…表示器、３５…ポンプ、３６…表示灯、３７…検知装置、３８…突起部、３９…隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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